JP2018046037A - レプリカモールドの製造方法及びインプリント装置 - Google Patents

Abstract

【課題】位置精度に優れた微細凹凸パターンを有するレプリカモールドの製造方法及びインプリント装置を提供する。【解決手段】微細凹凸パターンが第１面側に形成され、窪み部が第２面側に形成されてなるマスターモールドを用いてレプリカモールドを製造する方法は、レプリカモールド用基板の窪み部内の圧力調整により第１面側を凸状に湾曲させ、かつマスターモールドの窪み部内の圧力調整により第１面側を凸状に湾曲させた状態でそれらを接触させる工程、レプリカモールド用基板及びマスターモールドの窪み部内の圧力を調整して、微細凹凸パターンを被転写材料に転写し、微細凹凸パターンが転写された被転写材料とマスターモールドとを引き離す工程を有し、レプリカモールド用基板及びマスターモールドの第１面の曲率が実質的に同一となるように、窪み部内の圧力を調整し、圧力変化比率が実質的に同一となるように、窪み部内の圧力を調整する。【選択図】図１

Description

本発明は、レプリカモールドを製造する方法及びインプリント装置に関する。

近年、半導体デバイス（例えば、半導体メモリ等）等の製造工程において、基板の表面に凹凸パターンを形成した型部材（モールド）を用い、凹凸パターンを基板等の被加工物に等倍転写するパターン形成技術であるナノインプリント技術が利用されている。

かかるナノインプリント技術において用いられる微細凹凸パターンを有するモールドは、例えば、電子線（ＥＢ）リソグラフィー等により製造することができる。このようにして製造されるモールドは、微細凹凸パターンの形状や寸法等が高精度のものである一方、製造コストが高くなってしまうとともに、所定回数の転写工程を経ると、被加工物（インプリント用樹脂等）に形成される転写パターンに欠陥が生じてしまったり、モールドの微細凹凸パターンが損傷してしまったりすることがある。

このようにして転写パターンの欠陥やモールドの微細凹凸パターンの損傷が生じてしまった場合に、新たなモールドに交換するとなると、ナノインプリントプロセスを経て製造される製品のコストアップにつながってしまう。そのため、産業規模でナノインプリントプロセスを行う際には、一般に、上述のようにして電子線（ＥＢ）リソグラフィー等により製造されたモールドをマスターモールドとし、当該マスターモールドを用いたナノインプリントリソグラフィーにより作製したレプリカモールド等が用いられている。

レプリカモールドを製造する工程の一工程であるナノインプリント工程において、マスターモールドにおける微細凹凸パターンの形成されている面（パターン形成面）をレプリカモールド用基板側に湾曲させるとともに、レプリカモールド用基板における微細凹凸パターンの転写される面（被転写面）もまたマスターモールド側に湾曲させる。そして、被転写面上に滴下されたインプリント樹脂を介してマスターモールドのパターン形成面の最突出部（レプリカモールド用基板に最も近接する部分）とレプリカモールド用基板の被転写面の最突出部（マスターモールドに最も近接する部分）とを接触させる。その後、マスターモールドのパターン形成面及びレプリカモールド用基板の被転写面は、元の平坦面に戻るように変形される（特許文献１，２参照）。

特表２００９−５１８２０７号公報 特表２０１１−５１２０１９号公報

上記特許文献１及び２においては、マスターモールドのパターン形成面とレプリカモールド用基板の被転写面との間に、空気だまりが生じることによるパターン欠陥の発生を防止することを目的とし、マスターモールドのパターン形成面及び／又はレプリカモールド用基板の被転写面を湾曲させた状態でパターン形成面と被転写面とを接触させている。すなわち、いずれか一方又は双方を湾曲させることで、上記目的は達成される。

このように、マスターモールド及びレプリカモールド用基板のいずれか一方又は双方を湾曲させることで、空気だまりによるパターン欠陥の発生を防止することはできる。マスターモールドのパターン形成面とレプリカモールド用基板の被転写面との双方を湾曲させた状態で両者を接触させた後、両者を元の平坦面に同時に戻す必要がある。湾曲させたパターン形成面及び被転写面の曲率が同一であり、双方を元の平坦面に同時に戻すことで、優れた位置精度で被転写面上にレジストパターンを形成することができるからである。一方、湾曲させたパターン形成面及び被転写面の曲率が異なると、いずれか一方が元の平坦面に戻っているにもかかわらず、他方は未だ湾曲した状態のままで両者が接触してしまい、その結果として、被転写面上に形成されるレジストパターンの位置精度が低下してしまう。

一般に、パターン形成面及び被転写面を容易に湾曲させるために、マスターモールド及びレプリカモールド用基板は、ともに窪み部を有しており、各窪み部内を加圧することでパターン形成面及び被転写面を湾曲させることができる。

通常、マスターモールドとレプリカモールド用基板とは、同一材料（例えば石英ガラス等）により構成されることが多い。そのため、マスターモールド及びレプリカモールド用基板のそれぞれの窪み部に対して同一の圧力を印加し、その後同一の比率で各窪み部内を減圧すれば、マスターモールドのパターン形成面及びレプリカモールド用基板の被転写面の曲率を同一にすることができ、かつマスターモールドのパターン形成面及びレプリカモールド用基板の被転写面を同時に元の平坦面に戻すことができると考えるのが通常である。

しかしながら、各窪み部に同一の圧力を印加したとしても、マスターモールドのパターン形成面及びレプリカモールド用基板の被転写面の曲率が同一にならないという問題がある。例えば、窪み部の寸法（窪み部の直径、パターン形成面・被転写面部分の厚さ（窪み部の深さ）等）により、各窪み部内に同一圧力が印加されたとしてもパターン形成面及び被転写面の曲率は異なることになる。

また、マスターモールド及びレプリカモールド用基板が、ともに石英ガラスにより構成されている場合であっても、当該石英ガラスに金属元素等がドープされているか否かによって、また、当該石英ガラスに金属元素等がドープされている場合でも、そのドープ量等によって曲率が異なることになる。

特に、レプリカモールド用基板において、クロム系材料等により構成されるハードマスク層が被転写面上に形成されていることも多いため、各窪み部内に同一圧力が印加されたときにおけるレプリカモールド用基板の被転写面の曲率とマスターモールドのパターン形成面の曲率とは異なることになるし、ハードマスク層の厚さによっても同一圧力が印加されたときにおけるレプリカモールド用基板の被転写面の曲率が、マスターモールドのパターン形成面の曲率と異なることになる。

上記課題に鑑みて、本発明は、位置精度に優れた微細凹凸パターンを有するレプリカモールドの製造方法及びインプリント装置を提供することを目的とする。

上記課題を解決するために、本発明は、第１面及び当該第１面に対向する第２面を有する基部を有し、当該基部の第１面側に設定されたパターン領域内に微細凹凸パターンが形成されてなり、当該基部の第２面側における平面視略中央に窪み部が形成されてなるマスターモールドを用いてレプリカモールドを製造する方法であって、第１面及び当該第１面に対向する第２面を有する基部を有し、当該基部の第２面側における平面視略中央に窪み部が形成されてなるレプリカモールド用基板と、前記マスターモールドとを準備する第１工程と、前記レプリカモールド用基板の前記窪み部内の圧力を調整することで当該レプリカモールド用基板の前記第１面側を凸状に湾曲させ、かつ前記マスターモールドの前記窪み部内の圧力を調整することで当該マスターモールドの前記第１面側の少なくとも前記パターン領域を凸状に湾曲させた状態で、前記レプリカモールド用基板の前記第１面と前記マスターモールドの前記第１面とを、それらの間に被転写材料を介在させるようにして接触させる第２工程と、前記レプリカモールド用基板の前記窪み部内及び前記マスターモールドの前記窪み部内のそれぞれの圧力が所定の圧力になるまで当該窪み部内の圧力を調整して、前記微細凹凸パターンを前記被転写材料に転写する第３工程と、前記微細凹凸パターンが転写された前記被転写材料と前記マスターモールドとを引き離す第４工程とを有し、前記第２工程において、凸状に湾曲した前記レプリカモールド用基板の前記第１面の曲率と、凸状に湾曲した前記マスターモールドの前記第１面の前記パターン領域の曲率とが実質的に同一となるように、前記レプリカモールド用基板の前記窪み部内及び前記マスターモールドの前記窪み部内のそれぞれの圧力を調整し、前記第３工程において、前記レプリカモールド用基板の前記窪み部内及び前記マスターモールドの前記窪み部内のそれぞれの圧力変化比率が実質的に同一となるように、前記レプリカモールド用基板の前記窪み部内及び前記マスターモールドの前記窪み部内のそれぞれの圧力を調整することを特徴とするレプリカモールドの製造方法を提供する（発明１）。

上記発明（発明１）によれば、マスターモールドの窪み部内の圧力及びレプリカモールド用基板の窪み部内の圧力をそれぞれ調整して、マスターモールドの第１面とレプリカモールド用基板の第１面とを、実質的に同一の曲率となるように湾曲させた状態でインプリント処理を行うため、位置精度に優れた微細凹凸パターンを有するレプリカモールドを製造することができる。

なお、本発明において「マスターモールドの第１面のパターン領域の曲率」とは、当該第１面（パターン領域）を凸状に湾曲させた状態におけるマスターモールドの側面視において、微細凹凸パターンが形成されていないと仮定したときにおける当該第１面（パターン領域）により構成される湾曲線の曲率を意味する。また、「レプリカモールド用基板の第１面の曲率」とは、当該第１面を凸状に湾曲させた状態におけるレプリカモールド用基板の側面視において、当該第１面（パターン領域）により構成される湾曲線の曲率を意味する。これらの曲率は、例えば、真空吸着可能な基板ステージ（例えば、インプリント装置における基板ステージ等）等にマスターモールド又はレプリカモールド用基板を載置して、マスターモールド又はレプリカモールド用基板を真空吸着し、レーザー変位計（例えば、ＬＫ−Ｇ５０００，キーエンス社製）等を用いて、基板ステージ上に真空吸着されたマスターモールド又はレプリカモールド用基板の高さ分布を計測し、当該高さ分布データから面形状を取得することで測定され得る。

上記発明（発明１）において、前記第２工程において、前記レプリカモールド用基板の前記窪み部内の圧力と前記第１面の曲率との相関関係、及び前記マスターモールドの前記窪み部内の圧力と前記第１面の曲率との相関関係を予め求めておき、それらの相関関係に基づき、前記レプリカモールド用基板の前記窪み部内及び前記マスターモールドの前記窪み部内のそれぞれの圧力を調整するのが好ましく（発明２）、前記レプリカモールド用基板は、前記第１面上に設けられてなるハードマスク層を備えるのが好ましく（発明３）、前記第３工程において、前記マスターモールドの前記窪み部内及び前記レプリカモールド用基板の前記窪み部内のそれぞれの圧力が前記第２工程における調整前の圧力になるまで、前記窪み部内のそれぞれの圧力を調整するのが好ましく（発明４）、前記マスターモールドの前記第１面における前記パターン領域の平坦度を予め求めておき、前記第３工程において、前記平坦度が所定の範囲内になるまで前記マスターモールドの前記窪み部内の圧力を調整するとともに、前記レプリカモールド用基板の前記窪み部内の圧力が前記第２工程における調整前の圧力になるまで前記レプリカモールド用基板の前記窪み部内の圧力を調整するのが好ましく（発明５）、前記平坦度が１００ｎｍ以下になるまで前記マスターモールドの前記窪み部内の圧力を調整するのが好ましい（発明６）。

また、本発明は、第１面及びそれに対向する第２面を有する基部と、前記基部の前記第１面側に設定されたパターン領域内に形成されてなる微細凹凸パターンと、前記基部の前記第２面側に形成されてなる窪み部とを備えるインプリントモールドを用いて、第１面及びそれに対向する第２面を有するとともに当該第２面側に窪み部が形成されてなる被転写基板の前記第１面に、前記インプリントモールドの前記微細凹凸パターンを転写するためのインプリント装置であって、前記被転写基板を保持するステージと、前記被転写基板の前記第１面に前記微細凹凸パターンを対向させるようにして前記インプリントモールドを保持するモールドホルダと、前記インプリントモールドの前記窪み部内の圧力を調整することで、前記インプリントモールドの前記第１面側を湾曲させ得る第１圧力調整部と、前記被転写基板の前記窪み部内の圧力を調整することで、前記被転写基板の前記第１面側を湾曲させ得る第２圧力調整部と、前記第１圧力調整部及び第２圧力調整部による前記圧力の調整を制御する制御部とを備え、前記制御部は、前記インプリントモールドの前記第１面と前記被転写基板の前記第１面とが接触する前に、凸状に湾曲した前記インプリントモールドの前記第１面の曲率と、凸状に湾曲した前記被転写基板の前記第１面の曲率とが実質的に同一となるように、前記第１圧力調整部及び前記第２圧力調整部による前記圧力の調整を制御し、凸状に湾曲した前記インプリントモールドの前記第１面と、凸状に湾曲した前記被転写基板の前記第１面とがそれらの間に位置する被転写材料を介して接触した後、前記インプリントモールドの前記窪み部内及び前記被転写基板の前記窪み部内のそれぞれの圧力変化比率が実質的に同一となるように、前記第１圧力調整部及び前記第２圧力調整部による前記圧力の調整を制御することを特徴とするインプリント装置を提供する（発明７）。

上記発明（発明７）において、前記制御部は、前記インプリントモールドの前記窪み部内の圧力と前記第１面の曲率との相関関係に基づき、前記第１圧力調整部による圧力の調整を制御し、前記被転写基板の前記窪み部内の圧力と前記第１面の曲率との相関関係に基づき、前記第２圧力調整部による圧力の調整を制御するのが好ましく（発明８）、前記被転写基板は、前記第１面上に設けられてなるハードマスク層を備えるのが好ましく（発明９）、凸状に湾曲した前記インプリントモールドの前記第１面と、凸状に湾曲した前記被転写基板の前記第１面とがそれらの間に位置する被転写材料を介して接触した後、前記第１圧力調整部は、前記インプリントモールドの前記窪み部内の圧力が、前記インプリントモールドの前記第１面を凸状に湾曲させる前における前記窪み部内の圧力になるまで、前記インプリントモールドの前記窪み部内の圧力を調整し、前記第２圧力調整部は、前記被転写基板の前記窪み部内の圧力が、前記被転写基板の前記第１面を凸状に湾曲させる前における前記窪み部内の圧力になるまで、前記被転写基板の前記窪み部内の圧力を調整するのが好ましく（発明１０）、前記第１圧力調整部は、凸状に湾曲した前記インプリントモールドの前記第１面と、凸状に湾曲した前記被転写基板の前記第１面とがそれらの間に位置する被転写材料を介して接触した後、前記第１圧力調整部は、前記インプリントモールドの前記第１面における前記パターン領域の平坦度が所定の範囲内になるまで前記インプリントモールドの前記窪み部内の圧力を調整するのが好ましく（発明１１）、前記平坦度が１００ｎｍ以下になるまで前記インプリントモールドの前記窪み部内の圧力を調整するのが好ましい（発明１２）。

本発明によれば、位置精度に優れた微細凹凸パターンを有するレプリカモールドの製造方法及びインプリント装置を提供することができる。

図１は、本発明の一実施形態に係るレプリカモールドの製造方法を示すフローチャートである。 図２は、本発明の一実施形態に係るレプリカモールドの製造方法の各工程を切断端面にて示す工程フロー図（その１）である。 図３は、本発明の一実施形態に係るレプリカモールドの製造方法の各工程を切断端面にて示す工程フロー図（その２）である。 図４（Ａ）は、本発明の一実施形態におけるマスターモールドの概略構成を示す切断端面図であり、図４（Ｂ）は、同マスターモールドの概略構成を示す平面図である。 図５（Ａ）は、本発明の一実施形態におけるレプリカモールド用基板の概略構成を示す切断端面図であり、図５（Ｂ）は、同レプリカモールド用基板の概略構成を示す平面図である。 図６は、本発明の一実施形態におけるマスターモールド及びレプリカモールド用基板の第１面（薄板部）の曲率と窪み部内の圧力との相関関係を示すグラフである。 図７は、本発明の一実施形態におけるインプリント装置の構成を示す概略構成図である。

本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。
〔レプリカモールドの製造方法〕
図１は、本実施形態に係るレプリカモールドの製造方法を示すフローチャートであり、図２及び図３は、本実施形態に係るレプリカモールドの製造方法の各工程を切断端面にて示す工程フロー図であり、図４は、本実施形態におけるマスターモールドの概略構成を示す切断端面図（図４（Ａ））及び平面図（図４（Ｂ））であり、図５は、本実施形態におけるレプリカモールド用基板の概略構成を示す切断端面図（図５（Ａ））及び平面図（図５（Ｂ））である。

［マスターモールド・レプリカモールド用基板準備工程（Ｓ０１）］
まず、第１面１１Ａ及びそれに対向する第２面１１Ｂを有する基部１１及び基部１１の第１面１１Ａ上に設定されたパターン領域１２内に形成されてなる微細凹凸パターン１３を具備するマスターモールド１０（図４（Ａ）及び（Ｂ）参照）と、第１面２１Ａ及びそれに対向する第２面２１Ｂを有する基部２１及び基部２１の第２面２１Ｂ側における平面視略中央部に形成されてなる窪み部２４を具備するレプリカモールド用基板２０（図５（Ａ）及び（Ｂ）参照）とを準備する（Ｓ０１）。

マスターモールド１０の基部１１を構成する材料は、特に限定されるものではなく、インプリントモールド用基材として一般的なものである。例えば、当該基部１１は、インプリントモールドを製造する際に一般的に用いられている基板（例えば、石英ガラス、ソーダガラス、蛍石、フッ化カルシウム基板、フッ化マグネシウム基板、アクリルガラス等のガラス基板、ポリカーボネート基板、ポリプロピレン基板、ポリエチレン基板等の樹脂基板、これらのうちから任意に選択された２以上の基板を積層してなる積層基板等の透明基板；ニッケル基板、チタン基板、アルミニウム基板等の金属基板；シリコン基板、窒化ガリウム基板等の半導体基板等）により構成され得る。

マスターモールド１０の基部１１の厚さＴ₁₁は、強度や取り扱い適性等を考慮し、例えば、３００μｍ〜１０ｍｍ程度の範囲で適宜設定され得る。なお、本実施形態において「透明」とは、波長３００〜４５０ｎｍの光線の透過率が８５％以上であることを意味し、好ましくは９０％以上、特に好ましくは９５％以上である。

マスターモールド１０の基部１１の大きさ（平面視における大きさ）も特に限定されるものではないが、当該基部１１が石英ガラスにより構成される場合、例えば、当該基部１１の大きさは１５２ｍｍ×１５２ｍｍ程度である。

マスターモールド１０の基部１１の平面視形状としては、特に限定されるものではなく、例えば、略矩形状、略円形状等が挙げられる。マスターモールド１０が光インプリント用として一般的に用いられている石英ガラスにより構成される場合、通常、当該基部１１の平面視形状は略矩形状である。

マスターモールド１０の基部１１の第１面１１Ａ側に設定されたパターン領域１２内に形成されてなる微細凹凸パターン１３の形状、寸法等は、本実施形態において製造されるレプリカモールド１（図３（Ｂ）参照）にて要求される形状、寸法等に応じて適宜設定され得る。例えば、微細凹凸パターン１３の形状としては、ラインアンドスペース状、ピラー状、ホール状、格子状等が挙げられる。また、微細凹凸パターン１３の寸法としては、例えば、１０〜２００ｎｍ程度であり、特に１０〜４０ｎｍ程度であると、本実施形態による効果が顕著に奏されるため好ましい。

本実施形態におけるマスターモールド１０の基部１１の第２面１１Ｂ側には、第１面１１Ａ側に形成されてなる微細凹凸パターン１３に対向する窪み部１４が形成されており、窪み部１４が形成されている部分における基部１１として薄板部１５が構成される。窪み部１４が形成されていることで、微細凹凸パターン１３の形成されている第１面１１Ａ（薄板部１５）を容易に湾曲させることができる。

マスターモールド１０の第２面１１Ｂ側からの平面視における窪み部１４の形状は、略円形であるのが好ましい。窪み部１４の平面視形状が略円形であることで、微細凹凸パターン１３の形成されている第１面１１Ａ（薄板部１５）を、効果的に湾曲させることができる。

マスターモールド１０の窪み部１４は、当該窪み部１４の外形を第１面１１Ａ側に投影した領域が、平面視におけるパターン領域１２の外形を物理的に包含するように、第２面１１Ｂ側に形成されている。

マスターモールド１０の窪み部１４の深さＴ₁₄は、特に限定されるものではないが、薄板部１５（微細凹凸パターン１３の形成されているパターン領域１２）の厚みＴ₁₅を、当該薄板部１５を効果的に湾曲させることができるような厚みとすることができるように設定される。薄板部１５の厚みＴ₁₅は、当該薄板部１５を凸状に湾曲させ得る程度である限りにおいて特に制限はなく、通常、３００〜２０００μｍ程度である。

レプリカモールド用基板２０の基部２１を構成する材料は、特に限定されるものではなく、インプリントモールド用基材として一般的なものである。例えば、当該基部２１は、インプリントモールドを製造する際に一般的に用いられている基板（例えば、石英ガラス、ソーダガラス、蛍石、フッ化カルシウム基板、フッ化マグネシウム基板、アクリルガラス等のガラス基板、ポリカーボネート基板、ポリプロピレン基板、ポリエチレン基板等の樹脂基板、これらのうちから任意に選択された２以上の基板を積層してなる積層基板等の透明基板；ニッケル基板、チタン基板、アルミニウム基板等の金属基板；シリコン基板、窒化ガリウム基板等の半導体基板等）により構成され得る。

レプリカモールド用基板２０の基部２１の厚さＴ₂₁は、強度や取り扱い適性等を考慮し、例えば、３００μｍ〜１０ｍｍ程度の範囲で適宜設定され得る。レプリカモールド用基板２０の基部２１の大きさ（平面視における大きさ）も特に限定されるものではないが、当該基部２１が石英ガラスにより構成される場合、例えば、当該基部２１の大きさは１５２ｍｍ×１５２ｍｍ程度である。

レプリカモールド用基板２０の基部２１の平面視形状としては、特に限定されるものではなく、例えば、略矩形状、略円形状等が挙げられる。本実施形態において製造されるレプリカモールド１（図３（Ｂ）参照）が光インプリント用として一般的に用いられる石英ガラスにより構成される場合、通常、当該基部２１の平面視形状は略矩形状である。

本実施形態において、レプリカモールド用基板２０の基部２１の第１面２１Ａ側には、ハードマスク層２３が形成されている。ハードマスク層２３を構成する材料としては、例えば、クロム、チタン、タンタル、珪素、アルミニウム等の金属；窒化クロム、酸化クロム、酸窒化クロム等のクロム系化合物、酸化タンタル、酸窒化タンタル、酸化硼化タンタル、酸窒化硼化タンタル等のタンタル化合物、窒化チタン、窒化珪素、酸窒化珪素等を単独で、又は任意に選択した２種以上を組み合わせて用いることができる。

ハードマスク層２３は、後述する工程（図３（Ａ）参照）にてパターニングされ、レプリカモールド用基板２０をエッチングする際のマスクとして用いられるものである。そのため、レプリカモールド用基板２０の種類に応じ、エッチング選択比等を考慮して、ハードマスク層２３の構成材料を選択するのが好ましい。例えば、レプリカモールド用基板２０が石英ガラス基板である場合、ハードマスク層２３として金属クロム膜等が好適に選択され得る。

ハードマスク層２３の厚さＴ₂₃は、レプリカモールド用基板２０の種類に応じたエッチング選択比、製造されるレプリカモールド１（図３（Ｂ）参照）における微細凹凸パターン２のアスペクト比等を考慮して適宜設定される。例えば、レプリカモールド用基板２０が石英ガラス基板であって、ハードマスク層２３が金属クロム膜である場合、ハードマスク層２３の厚さＴ₂₃は、３〜２０ｎｍ程度である。

レプリカモールド用基板２０の基部２１の第１面２１Ａ上にハードマスク層２３を形成する方法としては、特に限定されるものではなく、例えば、スパッタリング、ＰＶＤ、ＣＶＤ等の公知の成膜方法が挙げられる。

本実施形態におけるレプリカモールド用基板２０の基部２１の第２面２１Ｂ側には、第１面２１Ａ側に微細凹凸パターン２（図３（Ｂ）参照）が形成される領域（パターン被形成領域）２２に対向する窪み部２４が形成されており、窪み部２４が形成されている部分における基部２１として薄板部２５が構成される。窪み部２４が形成されていることで、微細凹凸パターン２の形成されるパターン被形成領域２２（薄板部２５）を容易に湾曲させることができる。

レプリカモールド用基板２０の第２面２１Ｂ側からの平面視における窪み部２４の形状は、略円形であるのが好ましい。窪み部２４の平面視形状が略円形であることで、パターン被形成領域２２を、略均一に湾曲させることができる。

レプリカモールド用基板２０の窪み部２４は、当該窪み部２４の外形を第１面２１Ａ側に投影した領域が、平面視におけるパターン被形成領域２２の外形を物理的に包含するように、第２面２１Ｂ側に形成されている。

レプリカモールド用基板２０の窪み部２４の深さＴ₂₄は、特に限定されるものではない。薄板部２５の厚みＴ₂₅を、当該薄板部２５を効果的に湾曲させることができるような厚みとすることができるように、窪み部２４の深さＴ₂₄が設定される。薄板部２５の厚みＴ₂₅は、当該薄板部２５を凸状に湾曲させ得る程度である限りにおいて特に制限はなく、通常、３００〜２０００μｍ程度である。

［インプリント処理工程（Ｓ０２〜Ｓ０５）］
次に、マスターモールド１０の第１面１１Ａ側（薄板部１５）を凸状に湾曲させるとともに、レプリカモールド用基板２０の第１面２１Ａ側（薄板部２５）を凸状に湾曲させ（Ｓ０２，図２（Ａ）参照）、その状態で、レプリカモールド用基板２０の第１面２１Ａ（ハードマスク層２３）上に塗布されたインプリント樹脂３０にマスターモールド１０の第１面１１Ａに形成されている微細凹凸パターン１３を接触させる（Ｓ０３，図２（Ｂ）参照）。

図２（Ａ）において、マスターモールド１０の第１面１１Ａ（薄板部１５）の曲率とレプリカモールド用基板２０の第１面２１Ａ（薄板部２５）の曲率とが実質的に同一となるように、マスターモールド１０の第１面１１Ａ（薄板部１５）及びレプリカモールド用基板２０の第１面２１Ａ（薄板部２５）を凸状に湾曲させる。マスターモールド１０の第１面１１Ａ（薄板部１５）及びレプリカモールド用基板２０の第１面２１Ａ（薄板部２５）を凸状に湾曲させる方法としては、例えば、マスターモールド１０の窪み部１４内及びレプリカモールド用基板２０の窪み部２４内のそれぞれに対して加圧する方法等が挙げられる。このとき、マスターモールド１０の窪み部１４内の圧力及びレプリカモールド用基板２０の窪み部２４内の圧力のそれぞれを別途に調整することで、マスターモールド１０の第１面１１Ａ（薄板部１５）の曲率とレプリカモールド用基板２０の第１面２１Ａ（薄板部２５）の曲率とを実質的に同一にすることができる。なお、本実施形態において、マスターモールド１０の第１面１１Ａ（薄板部１５）の曲率とレプリカモールド用基板２０の第１面２１Ａ（薄板部２５）の曲率との比が、１：０．８７〜１．１３程度であるのが好ましく、１：０．９３〜１．０７程度であるのがより好ましい。

マスターモールド１０の窪み部１４内及びレプリカモールド用基板２０の窪み部２４内に同一圧力を印加したとしても、マスターモールド１０の第１面１１Ａ（薄板部１５）の曲率とレプリカモールド用基板２０の第１面２１Ａ（薄板部２５）との曲率とは、互いに異なる場合がある。マスターモールド１０とレプリカモールド用基板２０との構成材料が異なれば、当然に両者の曲率は異なることとなるが、両者の構成材料が同一であったとしても、両者の窪み部１４，２４の寸法の違い等により、両者の曲率は異なることになる。

そこで、本実施形態においては、マスターモールド１０の第１面１１Ａ（薄板部１５）の曲率と、窪み部１４内の圧力との相関関係、及びレプリカモールド用基板２０の第１面２１Ａ（薄板部２５）の曲率と、窪み部２４内の圧力との相関関係を求め、それらの相関関係に基づいて、両者の曲率が実質的に同一となるように、窪み部１４，２４内の圧力をそれぞれ調整する。

マスターモールド１０の第１面１１Ａ（薄板部１５）の曲率ｒと、窪み部１４内の圧力ｐとの相関関係は、マスターモールド１０の薄板部１５を周辺固定円板と仮定して、窪み部１４の半径Ｒと、最大たわみ量Ｗ_MAXとの関係を表す下記数式（１）及び（２）により求めることができる。

上記数式（１）〜（２）中、ｐは「窪み部１４内の圧力（Ｐａ）」、Ｒは「窪み部１４の半径（ｍｍ）」、ｔは「薄板部１５の厚さ（ｍｍ）」、ｖは「ポアゾン比」、Ｅは「ヤング率（Ｐａ）」、Ｄは「たわみ剛性」を表す。

そして、窪み部１４内の圧力を変動させて、上記数式（１）及び（２）により最大たわみ量Ｗ_MAXを算出し、窪み部１４内の圧力ｐ（Ｐａ）と薄板部１５の曲率ｒとの相関関係を示すグラフ（図６参照）を作成する。

また、同様にして、レプリカモールド用基板２０の第１面２１Ａ（薄板部２５）の曲率ｒと、窪み部２４内の圧力ｐとの相関関係は、レプリカモールド用基板２０の薄板部２５を周辺固定円板と仮定して、窪み部２４の半径Ｒと、最大たわみ量Ｗ_MAXとの関係を表す上記数式（１）及び（２）により求めることができる。そして、窪み部２４内の圧力を変動させて、上記数式（１）及び（２）により最大たわみ量Ｗ_MAXを算出し、窪み部２４内の圧力ｐ（Ｐａ）と薄板部２５の曲率ｒとの相関関係を示すグラフ（図６参照）を作成する。

なお、薄板部１５，２５の曲率ｒは、凸状に湾曲した薄板部１５，２５の形状が円弧形状であると近似して、周辺固定円板の両端の２点と、最大たわみ量Ｗ_MAXとなる中心部の１点との３点を通る円の半径を、当該円の方程式から算出することによって求めることができる。

上述のようにして算出される最大たわみ量Ｗ_MAXは、半径Ｒの窪み部１４（２４）がマスターモールド１０（レプリカモールド用基板２０）の第２面１１Ｂ（２１Ｂ）に形成されている場合に、窪み部１４（２４）内に所定の圧力が印加されたときの薄板部１５（２５）のたわみ量（変形量）の最大値である。具体的には、マスターモールド１０（レプリカモールド用基板２０）の第１面１１Ａ（２１Ａ）（薄板部１５（２５））が平坦面である状態で窪み部１４（２４）内に所定の圧力が印加されると、第１面１１Ａ（２１Ａ）（薄板部１５（２５））が凸状に湾曲する。そして、最大たわみ量Ｗ_MAXは、加圧前の平坦面から凸状に湾曲させた状態までの最大変化量（基部１１（２１）の厚さ方向における最大変化量）として算出される。

このようにして得られた相関関係（図６参照）から、マスターモールド１０の第１面１１Ａ（薄板部１５）が所定の曲率ｒとなる窪み部１４内の圧力ｐ１４を求め、レプリカモールド用基板２０の第１面２１Ａ（薄板部２５）の曲率ｒが上記のようにして求めたマスターモールド１０の第１面１１Ａ（薄板部１５）の曲率ｒと実質的に同一となる窪み部２４内の圧力ｐ２４を求める。そして、それぞれの窪み部１４，２４内の圧力を、このようにして求めた圧力に調整する（加圧する）ことで、両者の曲率ｒが実質的に同一となるように、両者の第１面１１Ａ，２１Ａ（薄板部１５，２５）を凸状に湾曲させることができる。

上記のようにして凸状に湾曲させた第１面１１Ａ，２１Ａ（薄板部１５，２５）を、インプリント樹脂３０を介して接触させた後、当該湾曲した第１面１１Ａ，２１Ａ（薄板部１５，２５）を徐々に元の平坦面（凸状に湾曲させる前の平坦面）に戻すようにして、第１面１１Ａ，２１Ａ（薄板部１５，２５）を互いに実質的に平行にし、第１面１１Ａ，２１Ａ（薄板部１５，２５）間にインプリント樹脂３０を展開させ、インプリント樹脂３０を硬化させることで、インプリント樹脂３０にマスターモールド１０の微細凹凸パターン１３を転写する（図２（Ｃ）参照）。

マスターモールド１０の第１面１１Ａ及びレプリカモールド用基板２０の第１面２１Ａを元の平坦面に戻すには、マスターモールド１０の窪み部１４内及びレプリカモールド用基板２０の窪み部２４内の圧力をそれぞれ調整する。具体的には、両者の窪み部１４，２４内を減圧する。このとき、両者の窪み部１４，２４内の圧力の変化の比率（圧力変化比率）として、当該圧力の単位時間あたりの減衰率（圧力減衰率）を実質的に同一にする。これにより、マスターモールド１０の第１面１１Ａ（薄板部１５）及びレプリカモールド用基板２０の第１面２１Ａ（薄板部２５）を元の平坦面に戻す過程において、両者の曲率を実質的に同一に維持し続けることができる。これにより、マスターモールド１０の微細凹凸パターン１３を優れた位置精度で転写することができる。なお、マスターモールド１０の窪み部１４内の圧力減衰率とレプリカモールド用基板２０の窪み部２４内の圧力減衰率との比を、好ましくは１：０．８８〜１．１５の範囲、より好ましくは１：０．９３〜１．０８の範囲に維持しながら両者の窪み部１４，２４内を減圧する。

硬化したインプリント樹脂３０からマスターモールド１０を引き離す（図２（Ｄ）参照）。これにより、レプリカモールド用基板２０の第１面２１Ａ（ハードマスク層２３）上に、マスターモールド１０の微細凹凸パターン１３が転写されてなるレジストパターン３１を形成することができる。

［ハードマスクパターン形成工程（Ｓ０６）］
上記レジストパターン３１をマスクとして用い、例えば、塩素系（Ｃｌ₂＋Ｏ₂）のエッチングガスを用いるドライエッチング処理によりレプリカモールド用基板２０の第１面２１Ａ上に形成されてなるハードマスク層２３をエッチングして、ハードマスクパターン２６を形成する。その後、レジストパターン３１をウェットエッチング等により除去する（図３（Ａ）参照）。

［レプリカモールド用基板のエッチング工程（Ｓ０７）］
最後に、ハードマスクパターン２６をマスクとしてレプリカモールド用基板２０にドライエッチング処理を施し、第１面２１Ａ側に微細凹凸パターン２を形成し、ハードマスクパターン２６を除去する。これにより、レプリカモールド１が製造される（図３（Ｂ）参照）。

本実施形態に係るレプリカモールドの製造方法において、マスターモールド１０を用いたインプリント処理によりレプリカモールド用基板２０の第１面２１Ａ上に、優れた位置精度でレジストパターン３１が形成され得る。そのため、それをマスクとしたエッチングにより形成されるハードマスクパターン２６及び当該ハードマスクパターン２６をマスクとしたエッチングにより形成される微細凹凸パターン２もまた、優れた位置精度で形成され得る。よって、本実施形態に係るレプリカモールドの製造方法によれば、優れた位置精度の微細凹凸パターン２を有するレプリカモールド１を製造することができる。

［インプリント装置］
次に、上述したレプリカモールドの製造方法におけるインプリント処理（Ｓ０２〜Ｓ０５）を実施可能なインプリント装置について説明する。図７は、本実施形態におけるインプリント装置を示す概略構成図である。

図７に示すように、本実施形態におけるインプリント装置１００は、上記レプリカモールド用基板２０を保持する基板ステージ１０１と、レプリカモールド用基板２０の第１面２１Ａに微細凹凸パターン１３を対向させるようにして上記マスターモールド１０を保持するモールドホルダ１０２と、マスターモールド１０を介してインプリント樹脂３０に光を照射する光源１０３と、インプリント装置１００の制御を行う制御系１１０とを備える。制御系１１０は、制御部１１１と、第１圧力調整部１１２と、第２圧力調整部１１３とを有し、第１圧力調整部１１２は、第１配管１０４を通じてモールドホルダ１０２に接続され、第２圧力調整部１１３は、第２配管１０５を通じて基板ステージ１０１に接続されている。

マスターモールド１０はモールドホルダ１０２に保持されることで、マスターモールド１０の窪み部１４とモールドホルダ１０２とにより、第１空間１０６が形成される。第１配管１０４は、第１空間１０６に通じるように設けられている。レプリカモールド用基板２０は基板ステージ１０１に保持されることで、レプリカモールド用基板２０と基板ステージ１０１とにより、第２空間１０７が形成される。第２配管１０５は、第２空間１０７に通じるように設けられている。

制御部１１１は、マスターモールド１０の第１面１１Ａ（薄板部１５）の曲率と窪み部１４内の圧力との相関関係（図６参照）に基づき、第１圧力調整部１１２を制御する。具体的には、第１圧力調整部１１２は、当該相関関係に基づく制御部１１１からの指示により、マスターモールド１０の第１面１１Ａ側（薄板部１５）が所定の曲率にて凸状に湾曲するように、第１空間１０６内に圧縮空気等を供給して加圧する。また、第１圧力調整部１１２は、当該凸状に湾曲した第１面１１Ａ（薄板部１５）を元の平坦面に戻すように、所定の圧力減衰率にて第１空間１０６内を減圧する。

また、制御部１１１は、レプリカモールド用基板２０の第１面２１Ａ（薄板部２５）の曲率と窪み部２４内の圧力との相関関係（図６参照）に基づき、第２圧力調整部１１３を制御する。具体的には、第２圧力調整部１１３は、当該相関関係に基づく制御部１１１からの指示により、レプリカモールド用基板２０の第１面２１Ａ側（薄板部２５）が所定の曲率にて凸状に湾曲するように、第２空間１０７内に圧縮空気等を供給して加圧する。また、第２圧力調整部１１３は、当該凸状に湾曲した第１面２１Ａ（薄板部２５）を元の平坦面に戻すように、所定の圧力減衰率にて第２空間１０７内を減圧する。

なお、第１圧力調整部１１２及び第２圧力調整部１１３は、それぞれ、例えば、第１空間１０６及び第２空間１０７に圧縮空気等を供給する機能、並びに第１空間１０６及び第２空間１０７を真空にする機能を有するポンプ、当該ポンプの機能を切り替えるための切換弁等により構成され得る。

上記インプリント装置１００において、制御部１１１は、マスターモールド１０の第１面１１Ａ側（薄板部２５）が所定の曲率にて凸状に湾曲するように、第１圧力調整部１１２による圧力調整を制御する。具体的には、第１圧力調整部１１２は、第１空間１０６（マスターモールド１０の窪み部１４）内に圧縮空気を供給することで、第１空間１０６内の圧力を所定の値に調整する。

同様に、制御部１１１は、レプリカモールド用基板２０の第１面２１Ａ側（薄板部２５）が所定の曲率にて凸状に湾曲するように、第２圧力調整部１１３による圧力調整を制御する。具体的には、第２圧力調整部１１３は、第２空間１０７（レプリカモールド用基板２０の窪み部２４）内に圧縮空気を供給することで、第２空間１０７内の圧力を所定の値に調整する。

このとき、制御部１１１からの指示により、第２圧力調整部１１３は、レプリカモールド用基板２０の第１面２１Ａ側（薄板部２５）の曲率が、第１圧力調整部１１２によって第１空間１０６内が所定の圧力に調整されたときの曲率（マスターモールド１０の第１面１１Ａ側（薄板部１５）の曲率）と同一になるように、第２空間１０７内への圧縮空気の供給量を制御し、第２空間１０７内の圧力を調整する。これにより、凸状に湾曲した第１面１１Ａ，２１Ａ（薄板部１５，２５）の曲率を実質的に同一にすることができる。

マスターモールド１０の第１面１１Ａ（薄板部１５）がレプリカモールド用基板２０の第１面２１Ａ（ハードマスク層２３）上に塗布されたインプリント樹脂３０に接触した後、制御部１１１からの指示により、第１圧力調整部１１２及び第２圧力調整部１１３は、第１空間１０６内及び第２空間１０７内を減圧する。

本実施形態において、マスターモールド１０の第１面１１Ａ（薄板部１５）の曲率とレプリカモールド用基板２０の第１面２１Ａ（薄板部２５）の曲率とが実質的に同一なるように両者を凸状に湾曲させているため、凸状に湾曲させたときの第１空間１０６内の圧力と第２空間１０７内の圧力とは異なることがある。そのため、減圧速度（単位時間当たりの減圧値）を同一にして第１空間１０６内及び第２空間１０７内を減圧すると、マスターモールド１０の第１面１１Ａ（薄板部１５）とレプリカモールド用基板２０の第１面２１Ａ（薄板部２５）とが元の平坦面に戻るタイミングがずれるおそれがある。しかしながら、本実施形態におけるインプリント装置１００においては、マスターモールド１０及びレプリカモールド用基板２０の第１面１１Ａ，２１Ａ（薄板部１５，２５）を元の平坦面（加圧する前の平坦面）に戻す際に、第１空間１０６内の圧力の単位時間あたりの減衰率（圧力減衰率）と、第２空間１０７内の圧力の単位時間あたりの減衰率（圧力減衰率）とが実質的に同一となるように、第１空間１０６及び第２空間１０７内を減圧する。このように、第１空間１０６内の圧力減衰率と第２空間１０７内の圧力減衰率とを実質的に同一として、第１空間１０６内及び第２空間１０７内をそれぞれ減圧することで、マスターモールド１０の第１面１１Ａ（薄板部１５）とレプリカモールド用基板２０の第１面２１Ａ（薄板部２５）とが実質的に同時に元の平坦面に戻ることになる。

本実施形態におけるインプリント装置１００によれば、インプリント処理時（転写時）にマスターモールド１０の第１面１１Ａ（薄板部１５）とレプリカモールド用基板２０の第１面２１Ａ（薄板部２５）とのそれぞれの曲率が実質的に同一になるように、マスターモールド１０の第１面１１Ａ（薄板部１５）とレプリカモールド用基板２０の第１面２１Ａ（薄板部２５）とのそれぞれを凸状に湾曲させることができるとともに、マスターモールド１０の第１面１１Ａ（薄板部１５）とレプリカモールド用基板２０の第１面２１Ａ（薄板部２５）とを実質的に同時に元の平坦面に戻すことができる。そのため、優れた位置精度にて微細凹凸パターン２をレプリカモールド用基板２０の第１面２１Ａ側に形成することができる。

以上説明した実施形態は、本発明の理解を容易にするために記載されたものであって、本発明を限定するために記載されたものではない。したがって、上記実施形態に開示された各要素は、本発明の技術的範囲に属する全ての設計変更や均等物をも含む趣旨である。

上記実施形態におけるマスターモールド１０及びレプリカモールド用基板２０は、いずれも第１面１１Ａ，２１Ａ側にメサ構造を有するものであってもよいし、いずれか一方がメサ構造を有するものであってもよい。マスターモールド１０がメサ構造を有する場合、当該メサ構造の上面に微細凹凸パターン１３が形成されており、レプリカモールド用基板２０がメサ構造を有する場合、当該メサ構造の上面がパターン被形成領域２２となる。

上記実施形態において、マスターモールド１０及びレプリカモールド用基板２０がモールドホルダ１０２及び基板ステージ１０１にセットされた状態をイニシャル状態とし、当該イニシャル状態から第１空間１０６及び第２空間１０７内を加圧するとともに、当該イニシャル状態まで減圧しているが、本発明はこのような態様に限定されるものではない。例えば、マスターモールド１０及びレプリカモールド用基板２０の窪み部１４，２４（第１空間１０６及び第２空間１０７）内を加圧又は減圧することで、マスターモールド１０の第１面１１Ａ及びレプリカモールド用基板２０の第１面２１Ａの平坦度を所定の範囲（例えば１００ｎｍ以下程度）にした状態をイニシャル状態とし、当該イニシャル状態から第１空間１０６及び第２空間１０７内を加圧することで、第１面１１Ａ，２１Ａ（薄板部１５，２５）を凸状に湾曲させてもよい。この場合において、マスターモールド１０及びレプリカモールド用基板２０の第１面１１Ａ，２１Ａ（薄板部１５，２５）を接触させた後、上記イニシャル状態（第１面１１Ａ，２１Ａの平坦度を所定の範囲（例えば１００ｎｍ以下程度）にした状態）まで第１空間１０６及び第２空間１０７内を実質的に同一の圧力減衰率にて減圧すればよい。

以下、実施例等を挙げて本発明をさらに詳細に説明するが、本発明は下記の実施例等に何ら制限されるものではない。

〔実施例１〕
図４に示す構成を有する、石英ガラス基板（１５２ｍｍ×１５２ｍｍ×６．３５ｍｍ）からなる基部１１を備えるマスターモールド１０と、図５に示す構成を有する、石英ガラス基板（１５２ｍｍ×１５２ｍｍ×６．３５ｍｍ）からなる基部２１を備えるレプリカモールド用基板２０とを準備した。なお、マスターモールド１０として、その第１面１１Ａに設定されたパターン領域１２に、寸法４０ｎｍのホール状の微細凹凸パターン１３が形成されてなるものを準備した。また、マスターモールド１０及びレプリカモールド用基板２０として、第２面１１Ｂ，２１Ｂの略中央に、直径６５ｍｍ、深さ５．３５ｍｍの窪み部１４，２４が形成されてなるものを用いた。さらに、レプリカモールド用基板２０として、第１面２１Ａ上に金属クロムからなるハードマスク層２３（厚さ：５ｎｍ）が形成されてなるものを用いた。

図７に示す構成を有するインプリント装置１００のモールドホルダ１０２にマスターモールド１０を保持させ、基板ステージ１０１にレプリカモールド用基板２０を保持させた。そして、第１圧力調整部１１２によりマスターモールド１０の窪み部１４内に４０００Ｐａの圧力を印加するとともに、第２圧力調整部１１３によりレプリカモールド用基板２０の窪み部２４内に３４００Ｐａの圧力を印加し、マスターモールド１０の第１面１１Ａ（薄板部１５）及びレプリカモールド用基板２０の第１面２１Ａ（薄板部２５）を凸状に湾曲させた。なお、マスターモールド１０の第１面１１Ａ（薄板部１５）及びレプリカモールド用基板２０の第１面２１Ａ（薄板部２５）の曲率を、インプリント装置１００に付属されているレーザー変位計（ＬＫ−Ｇ５０００，キーエンス社製）を用いて測定したところ、前者の曲率ｒは、０．０２１４であり、後者の曲率ｒは０．０２１２であった。

次に、第１面２１Ａ（薄板部２５）が凸状に湾曲したレプリカモールド用基板２０の当該第１面２１Ａ（ハードマスク層２３）上に塗布されたインプリント樹脂３０と、マスターモールド１０の凸状に湾曲した第１面１１Ａ（薄板部１５）とを接触させ、第１空間１０６内の圧力減衰率と第２空間１０７内の圧力減衰率との比を１：０．９４〜１．０７の範囲内に維持しながら、マスターモールド１０及びレプリカモールド用基板２０の第１面１１Ａ，２１Ａ（薄板部１５，２５）を元の平坦面に戻すようにして、第１面１１Ａ，２１Ａ間にインプリント樹脂３０を展開させた。インプリント樹脂３０を硬化させた後、マスターモールド１０を引き離すことで、レプリカモールド用基板２０の第１面２１Ａ（ハードマスク層２３）上にレジストパターン３１を形成した。

レプリカモールド用基板２０の第１面２１Ａ（ハードマスク層２３）上に形成されたレジストパターン３１の位置精度を、座標測定装置（ケーエルエー・テンコール社製，ＩＰＲＯ Ｓｅｒｉｅｓ）を用いて計測・評価した。その結果、位置精度（３σ）は、Ｘ方向が２．２５ｎｍ、Ｙ方向が２．８８ｎｍであった。

〔比較例１〕
第１圧力調整部１１２により第１空間１０６内に印加される圧力と、第２圧力調整部１１３により第２空間１０７内に印加される圧力とを、ともに４０００Ｐａに設定した以外は、実施例１と同様にしてインプリント処理を行い、レプリカモールド用基板２０の第１面２１Ａ（ハードマスク層２３）上にレジストパターン３１を形成した。なお、マスターモールド１０の第１面１１Ａ（薄板部１５）及びレプリカモールド用基板２０の第１面２１Ａ（薄板部２５）の曲率を、インプリント装置１００に付属されているレーザー変位計（ＬＫ−Ｇ５０００，キーエンス社製）を用いて測定したところ、前者の曲率は０．０２１４であり、後者の曲率は０．０２４９であった。

レプリカモールド用基板２０の第１面２１Ａ（ハードマスク層２３）上に形成されたレジストパターン３１の位置精度を、座標測定装置（ケーエルエー・テンコール社製，ＩＰＲＯ Ｓｅｒｉｅｓ）を用いて計測・評価した。その結果、位置精度（３σ）は、Ｘ方向が２．６１ｎｍ、Ｙ方向が３．３２ｎｍであった。

以上の結果から、マスターモールド１０の第１面１１Ａ（薄板部１５）の曲率とレプリカモールド用基板２０の第１面２１Ａ（薄板部２５）の曲率とが実質的に同一となるように、第１面１１Ａ，２１Ａ（薄板部１５，２５）を凸状に湾曲させるとともに、第１面１１Ａ，２１Ａ（薄板部１５，２５）を元の平坦面に戻す際の圧力減衰率を実質的に同一とすることで、優れた位置精度でレジストパターン３１を形成可能であることが明らかとなった。したがって、位置精度の優れたレジストパターン３１をマスクとするエッチング処理を経て、優れた位置精度の微細凹凸パターン２を備えるレプリカモールド１の製造が可能であると考えられる。

本発明は、半導体デバイスの製造過程において半導体基板等に微細凹凸パターンを形成するためのナノインプリント工程にて用いられるレプリカモールドを製造する方法等として有用である。

１…レプリカモールド
２…微細凹凸パターン
１０…マスターモールド
２０…レプリカモールド用基板
１１，２１…基部
１２…パターン領域
１３…微細凹凸パターン
１４，２４…窪み部
１５，２５…薄板部
１００…インプリント装置
１０１…基板ステージ
１０２…モールドホルダ
１１１…制御部
１１２…第１圧力調整部
１１３…第２圧力調整部

Claims (12)

1. 第１面及び当該第１面に対向する第２面を有する基部を有し、当該基部の第１面側に設定されたパターン領域内に微細凹凸パターンが形成されてなり、当該基部の第２面側における平面視略中央に窪み部が形成されてなるマスターモールドを用いてレプリカモールドを製造する方法であって、
   第１面及び当該第１面に対向する第２面を有する基部を有し、当該基部の第２面側における平面視略中央に窪み部が形成されてなるレプリカモールド用基板と、前記マスターモールドとを準備する第１工程と、
   前記レプリカモールド用基板の前記窪み部内の圧力を調整することで当該レプリカモールド用基板の前記第１面側を凸状に湾曲させ、かつ前記マスターモールドの前記窪み部内の圧力を調整することで当該マスターモールドの前記第１面側の少なくとも前記パターン領域を凸状に湾曲させた状態で、前記レプリカモールド用基板の前記第１面と前記マスターモールドの前記第１面とを、それらの間に被転写材料を介在させるようにして接触させる第２工程と、
   前記レプリカモールド用基板の前記窪み部内及び前記マスターモールドの前記窪み部内のそれぞれの圧力が所定の圧力になるまで当該窪み部内の圧力を調整して、前記微細凹凸パターンを前記被転写材料に転写する第３工程と、
   前記微細凹凸パターンが転写された前記被転写材料と前記マスターモールドとを引き離す第４工程と
   を有し、
   前記第２工程において、凸状に湾曲した前記レプリカモールド用基板の前記第１面の曲率と、凸状に湾曲した前記マスターモールドの前記第１面の前記パターン領域の曲率とが実質的に同一となるように、前記レプリカモールド用基板の前記窪み部内及び前記マスターモールドの前記窪み部内のそれぞれの圧力を調整し、
   前記第３工程において、前記レプリカモールド用基板の前記窪み部内及び前記マスターモールドの前記窪み部内のそれぞれの圧力変化比率が実質的に同一となるように、前記レプリカモールド用基板の前記窪み部内及び前記マスターモールドの前記窪み部内のそれぞれの圧力を調整する
   ことを特徴とするレプリカモールドの製造方法。
2. 前記第２工程において、前記レプリカモールド用基板の前記窪み部内の圧力と前記第１面の曲率との相関関係、及び前記マスターモールドの前記窪み部内の圧力と前記第１面の曲率との相関関係を予め求めておき、それらの相関関係に基づき、前記レプリカモールド用基板の前記窪み部内及び前記マスターモールドの前記窪み部内のそれぞれの圧力を調整することを特徴とする請求項１に記載のレプリカモールドの製造方法。
3. 前記レプリカモールド用基板は、前記第１面上に設けられてなるハードマスク層を備えることを特徴とする請求項１又は２に記載のレプリカモールドの製造方法。
4. 前記第３工程において、前記マスターモールドの前記窪み部内及び前記レプリカモールド用基板の前記窪み部内のそれぞれの圧力が前記第２工程における調整前の圧力になるまで、前記窪み部内のそれぞれの圧力を調整することを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載のレプリカモールドの製造方法。
5. 前記マスターモールドの前記第１面における前記パターン領域の平坦度を予め求めておき、
   前記第３工程において、前記平坦度が所定の範囲内になるまで前記マスターモールドの前記窪み部内の圧力を調整するとともに、前記レプリカモールド用基板の前記窪み部内の圧力が前記第２工程における調整前の圧力になるまで前記レプリカモールド用基板の前記窪み部内の圧力を調整することを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載のレプリカモールドの製造方法。
6. 前記平坦度が１００ｎｍ以下になるまで前記マスターモールドの前記窪み部内の圧力を調整することを特徴とする請求項５に記載のレプリカモールドの製造方法。
7. 第１面及びそれに対向する第２面を有する基部と、前記基部の前記第１面側に設定されたパターン領域内に形成されてなる微細凹凸パターンと、前記基部の前記第２面側に形成されてなる窪み部とを備えるインプリントモールドを用いて、第１面及びそれに対向する第２面を有するとともに当該第２面側に窪み部が形成されてなる被転写基板の前記第１面に、前記インプリントモールドの前記微細凹凸パターンを転写するためのインプリント装置であって、
   前記被転写基板を保持するステージと、
   前記被転写基板の前記第１面に前記微細凹凸パターンを対向させるようにして前記インプリントモールドを保持するモールドホルダと、
   前記インプリントモールドの前記窪み部内の圧力を調整することで、前記インプリントモールドの前記第１面側を湾曲させ得る第１圧力調整部と、
   前記被転写基板の前記窪み部内の圧力を調整することで、前記被転写基板の前記第１面側を湾曲させ得る第２圧力調整部と、
   前記第１圧力調整部及び第２圧力調整部による前記圧力の調整を制御する制御部と
   を備え、
   前記制御部は、
   前記インプリントモールドの前記第１面と前記被転写基板の前記第１面とが接触する前に、凸状に湾曲した前記インプリントモールドの前記第１面の曲率と、凸状に湾曲した前記被転写基板の前記第１面の曲率とが実質的に同一となるように、前記第１圧力調整部及び前記第２圧力調整部による前記圧力の調整を制御し、
   凸状に湾曲した前記インプリントモールドの前記第１面と、凸状に湾曲した前記被転写基板の前記第１面とがそれらの間に位置する被転写材料を介して接触した後、前記インプリントモールドの前記窪み部内及び前記被転写基板の前記窪み部内のそれぞれの圧力変化比率が実質的に同一となるように、前記第１圧力調整部及び前記第２圧力調整部による前記圧力の調整を制御する
   ことを特徴とするインプリント装置。
8. 前記制御部は、前記インプリントモールドの前記窪み部内の圧力と前記第１面の曲率との相関関係に基づき、前記第１圧力調整部による圧力の調整を制御し、前記被転写基板の前記窪み部内の圧力と前記第１面の曲率との相関関係に基づき、前記第２圧力調整部による圧力の調整を制御することを特徴とする請求項７に記載のインプリント装置。
9. 前記被転写基板は、前記第１面上に設けられてなるハードマスク層を備えることを特徴とする請求項７又は８に記載のインプリント装置。
10. 凸状に湾曲した前記インプリントモールドの前記第１面と、凸状に湾曲した前記被転写基板の前記第１面とがそれらの間に位置する被転写材料を介して接触した後、前記第１圧力調整部は、前記インプリントモールドの前記窪み部内の圧力が、前記インプリントモールドの前記第１面を凸状に湾曲させる前における前記窪み部内の圧力になるまで、前記インプリントモールドの前記窪み部内の圧力を調整し、前記第２圧力調整部は、前記被転写基板の前記窪み部内の圧力が、前記被転写基板の前記第１面を凸状に湾曲させる前における前記窪み部内の圧力になるまで、前記被転写基板の前記窪み部内の圧力を調整することを特徴とする請求項７〜９のいずれかに記載のインプリント装置。
11. 前記第１圧力調整部は、凸状に湾曲した前記インプリントモールドの前記第１面と、凸状に湾曲した前記被転写基板の前記第１面とがそれらの間に位置する被転写材料を介して接触した後、前記第１圧力調整部は、前記インプリントモールドの前記第１面における前記パターン領域の平坦度が所定の範囲内になるまで前記インプリントモールドの前記窪み部内の圧力を調整することを特徴とする請求項７〜１０のいずれかに記載のインプリント装置。
12. 前記平坦度が１００ｎｍ以下になるまで前記インプリントモールドの前記窪み部内の圧力を調整することを特徴とする請求項１１に記載のインプリント装置。

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