JP2023131721A - インプリントモールド用基板、インプリントモールド用ブランク、インプリントモールド、インプリントモールドの製造方法、電子部品の製造方法、および光学部品の製造方法 - Google Patents

インプリントモールド用基板、インプリントモールド用ブランク、インプリントモールド、インプリントモールドの製造方法、電子部品の製造方法、および光学部品の製造方法 Download PDF

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和丈 谷口
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  • Exposure Of Semiconductors, Excluding Electron Or Ion Beam Exposure (AREA)
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Abstract

【課題】本来光が照射されるべきでない領域に不要な光が照射されてしまう光漏れを大幅に改善することができるインプリントモールド用基板を提供する。【解決手段】このインプリントモールド用基板は、主面を有する透光性基板と、該主面から突出して形成された下層メサ部と、該下層メサ部の上面の一部が露出するように上面から突出して形成された上層メサ部とを含む。下層メサ部が有する互いに隣接する２つの端面の間には第１下層コーナー部が形成され、上層メサ部が有する端面のうち、第１下層コーナー部に最も近接するとともに互いに隣接する２つの端面の間には第１上層コーナー部が形成されている。上層メサ部を上側としてインプリントモールド用基板を上面視した場合、第１下層コーナー部は露出しており、第１下層コーナー部の曲率半径をＲ１、第１上層コーナー部の曲率半径をＲ２としたとき、Ｒ１≧Ｒ２である。【選択図】図１

Description

本発明は、半導体デバイスの微細回路パターン作製、微細パターンにより光学的機能を付加した光学部品作製等に適用するインプリントモールド及びその製造方法、この製造に好適に用いられるインプリントモールド用基板、インプリントモールド用ブランクに関するものである。
半導体デバイスの微細回路パターン作製、微細パターンにより光学的機能を付加した光学部品作製等における微細パターン形成において、同じ微細パターンを大量に転写するためのインプリント法が用いられるようになってきている。
インプリント法は、微細なモールドパターンが形成されたインプリントモールド（スタンパ）を原版として用い、転写対象物（被転写体）上に塗布された光硬化性樹脂等の液体樹脂に対してインプリントモールドを直接押し付けて紫外線等によって硬化させることにより、硬化した液体樹脂にモールドパターンを転写する方法である。このため、インプリント法によれば、同じ微細パターンを大量に転写することが可能である。
このようにインプリントモールドは同じ微細パターンを大量に転写するための原版となるため、モールド上に形成されたモールドパターンの寸法精度は、作製される微細パターンの寸法精度に直接影響する。また、インプリントモールドは転写対象物上に塗布された液体樹脂に直接押し付けてパターンを転写するため、モールドパターンの断面形状も作製される微細パターンの形状に大きく影響する。半導体デバイス等の集積度が向上するにつれ、要求されるパターンの寸法は小さくなり、また、等倍でのパターン転写となるため、インプリントモールドの精度もより高いものが要求されるようになってきている。
インプリントモールドは、たとえば特許文献１に開示されているように、基板の主表面の中央部に設けられたメサ構造（「台座構造」とも呼ばれる。）に転写パターンが形成された構成を備えたものが用いられる場合が多い。このメサ構造は、主表面におけるモールドパターンが設けられている転写領域以外の領域が転写対象物の基板（半導体基板等）や液体樹脂に接触しないようにするために設けられているものである。
近年、より微細なパターンを高精度で転写することが要求されてきており、より段数の多いメサ構造のインプリントモールドが用いられるようになってきている。たとえば特許文献２には、２段メサ構造を有するインプリントモールドが開示されている。
特開２００９－９８６８９号公報 特開２００９－０２３１１３号公報
インプリント法では、パターン転写を行うための被転写体への光（UV）照射の際に、本来光が照射されるべきでない領域に不要な光が照射されないようにする必要がある。つまり、インプリントモールドのパターン領域周辺の非パターン領域からの被転写体への照射光の漏れを防止する必要がある。
上記特許文献２に開示されている２段メサ構造のインプリントモールドでは、本来光が照射されるべきでない領域に不要な光が照射されないように、１段目のメサ部に遮光膜が形成されている。しかし、光漏れを完全に防ぐのは困難であった。また、遮光性にバラツキも生じ、被転写体に転写されるパターン精度が低下するという問題もあった。
そこで、本発明は、このような従来の問題に鑑みなされたものであり、その目的とするところは、第１に、本来光が照射されるべきでない領域に不要な光が照射されてしまう光漏れを大幅に改善することができるインプリントモールドの製造に好適なインプリントモールド用基板およびインプリントモールド用ブランクを提供することである。また、第２に、上記のインプリントモールドおよびその製造方法を提供することであり、第３に、上記のインプリントモールドを用いた電子部品の製造方法および光学部品の製造方法を提供することである。
本発明者らの検討によれば、上述の光漏れは1段目のメサのコーナー部において、他の領域よりもより生じやすい。したがって、本発明者らは、メサのコーナー部の形状に着目し、鋭意研究を行った結果、メサのコーナー部の曲率半径の値を調整することで、上述の光漏れを大幅に改善できることを突き止めた。
すなわち、上記課題を解決するため、本発明は以下の構成を有する。
（構成１）
インプリントモールド用基板であって、主面を有する透光性基板と、前記主面から突出して形成された下層メサ部と、前記下層メサ部の上面の一部が露出するように、前記上面から突出して形成された上層メサ部と、を含み、前記下層メサ部が有する互いに隣接する２つの端面の間には第１下層コーナー部が形成され、前記上層メサ部が有する端面のうち、前記第１下層コーナー部に最も近接するとともに、互いに隣接する２つの端面の間には第１上層コーナー部が形成され、前記上層メサ部を上側としてインプリントモールド用基板を上面視した場合において、前記第１下層コーナー部は露出しており、前記第１下層コーナー部の曲率半径をＲ１、前記第１上層コーナー部の曲率半径をＲ２としたとき、Ｒ１≧Ｒ２であることを特徴とするインプリントモールド用基板。
（構成２）
前記上層メサ部を上側として前記インプリントモールド用基板を上面視した場合において、前記第１下層コーナー部の曲率半径の中心を通るとともに、前記第１下層コーナー部に接続する辺とのなす角度が４５度となる直線を第１仮想線とし、前記第１上層コーナー部の曲率半径の中心を通るとともに、前記第１上層コーナー部に接続する辺とのなす角度が４５度となる直線を第２仮想線としたとき、前記第１仮想線と前記第２仮想線とがなす角度θは１０度以下であることを特徴とする構成１に記載のインプリントモールド用基板。
（構成３）
前記上層メサ部を上側として前記インプリントモールド用基板を上面視した場合において、前記第１下層コーナー部の曲率半径の中心を通るとともに、前記第１下層コーナー部に接続する辺とのなす角度が４５度となる直線を第１仮想線とし、前記第１上層コーナー部の曲率半径の中心を通るとともに、前記第１上層コーナー部に接続する辺とのなす角度が４５度となる直線を第２仮想線としたとき、前記第１仮想線は前記第２仮想線に平行であり、前記第１仮想線と前記第２仮想線との離間距離ｇは０．３ｍｍ以下であることを特徴とする構成１に記載のインプリントモールド用基板。
（構成４）
前記上層メサ部を上側として前記インプリントモールド用基板を上面視した場合において、前記第１下層コーナー部の曲率半径の中心を通るとともに、前記第１下層コーナー部に接続する辺とのなす角度が４５度となる直線を第１仮想線としたとき、前記第１仮想線は前記第１上層コーナー部の曲率半径の中心を通ることを特徴とする構成１乃至３のいずれかに記載のインプリントモールド用基板。
（構成５）
前記上層メサ部を上側として前記インプリントモールド用基板を上面視した場合において、前記第１下層コーナー部に接続する２つの辺のうち長い方の辺Ｘ１と、該辺Ｘ１に対向する辺Ｘ２との間の距離を下層メサ部寸法Ｌとしたとき、前記第１下層コーナー部のエッジから前記第１上層コーナー部のエッジまでの寸法ｄが、前記下層メサ部寸法Ｌの２％以上となるように、前記下層メサ部の前記上面が露出していることを特徴とする構成１乃至４のいずれかに記載のインプリントモールド用基板。
（構成６）
前記第１下層コーナー部の曲率半径と前記第１上層コーナー部の曲率半径の中心同士の距離が１．５ｍｍ以内であることを特徴とする構成１乃至５のいずれかに記載のインプリントモールド用基板。
（構成７）
前記透光性基板は前記主面に対向する裏面を有し、前記裏面の前記上層メサ部に対応する領域に、凹部が形成されていることを特徴とする構成１乃至６のいずれかに記載のインプリントモールド用基板。
（構成８）
インプリントモールド用ブランクであって、主面を有する透光性基板と、前記主面から突出して形成された下層メサ部と、前記下層メサ部の上面の一部が露出するように、前記上面から突出して形成された上層メサ部と、を含み、前記透光性基板上には、前記主面、前記下層メサ部、および前記上層メサ部を覆うように、薄膜が形成されており、前記下層メサ部が有する互いに隣接する２つの端面の間には第１下層コーナー部が形成され、前記上層メサ部が有する端面のうち、前記第１下層コーナー部に最も近接するとともに、互いに隣接する２つの端面の間には第１上層コーナー部が形成され、前記上層メサ部を上側としてインプリントモールド用ブランクを上面視した場合において、前記第１下層コーナー部は露出しており、前記第１下層コーナー部の曲率半径をＲ１、前記第１上層コーナー部の曲率半径をＲ２としたとき、Ｒ１≧Ｒ２であることを特徴とするインプリントモールド用ブランク。
（構成９）
前記上層メサ部を上側として前記インプリントモールド用ブランクを上面視した場合において、前記第１下層コーナー部の曲率半径の中心を通るとともに、前記第１下層コーナー部に接続する辺とのなす角度が４５度となる直線を第１仮想線とし、前記第１上層コーナー部の曲率半径の中心を通るとともに、前記第１上層コーナー部に接続する辺とのなす角度が４５度となる直線を第２仮想線としたとき、前記第１仮想線と前記第２仮想線とがなす角度θは１０度以下であることを特徴とする構成８に記載のインプリントモールド用ブランク。
（構成１０）
前記上層メサ部を上側として前記インプリントモールド用ブランクを上面視した場合において、前記第１下層コーナー部の曲率半径の中心を通るとともに、前記第１下層コーナー部に接続する辺とのなす角度が４５度となる直線を第１仮想線とし、前記第１上層コーナー部の曲率半径の中心を通るとともに、前記第１上層コーナー部に接続する辺とのなす角度が４５度となる直線を第２仮想線としたとき、前記第１仮想線は前記第２仮想線に平行であり、前記第１仮想線と前記第２仮想線との離間距離ｇは０．３ｍｍ以下であることを特徴とする構成８に記載のインプリントモールド用ブランク。
（構成１１）
前記上層メサ部を上側として前記インプリントモールド用ブランクを上面視した場合において、前記第１下層コーナー部の曲率半径の中心を通るとともに、前記第１下層コーナー部に接続する辺とのなす角度が４５度となる直線を第１仮想線としたとき、前記第１仮想線は前記第１上層コーナー部の曲率半径の中心を通ることを特徴とする構成８乃至１０のいずれかに記載のインプリントモールド用ブランク。
（構成１２）
前記上層メサ部を上側として前記インプリントモールド用ブランクを上面視した場合において、前記第１下層コーナー部に接続する２つの辺のうち長い方の辺Ｘ１と、該辺Ｘ１に対向する辺Ｘ２との間の距離を下層メサ部寸法Ｌとしたとき、前記第１下層コーナー部のエッジから前記第１上層コーナー部のエッジまでの寸法ｄが、前記下層メサ部寸法Ｌの２％以上となるように、前記下層メサ部の前記上面が露出していることを特徴とする構成８乃至１１のいずれかに記載のインプリントモールド用ブランク。
（構成１３）
前記第１下層コーナー部の曲率半径と前記第１上層コーナー部の曲率半径の中心同士の距離が１．５ｍｍ以内であることを特徴とする構成８乃至１２のいずれかに記載のインプリントモールド用ブランク。
（構成１４）
前記透光性基板は前記主面に対向する裏面を有し、前記裏面の前記上層メサ部に対応する領域に、凹部が形成されていることを特徴とする構成８乃至１３のいずれかに記載のインプリントモールド用ブランク。
（構成１５）
インプリントモールドであって、主面を有する透光性基板と、前記主面から突出して形成された下層メサ部と、前記下層メサ部の上面の一部が露出するように、前記上面から突出して形成された上層メサ部と、を含み、前記上層メサ部は凹凸構造のパターンを有し、前記下層メサ部が有する互いに隣接する２つの端面の間には第１下層コーナー部が形成され、前記上層メサ部が有する端面のうち、前記第１下層コーナー部に最も近接するとともに、互いに隣接する２つの端面の間には第１上層コーナー部が形成され、前記上層メサ部を上側としてインプリントモールドを上面視した場合において、前記第１下層コーナー部は露出しており、前記第１下層コーナー部の曲率半径をＲ１、前記第１上層コーナー部の曲率半径をＲ２としたとき、Ｒ１≧Ｒ２であることを特徴とするインプリントモールド。
（構成１６）
前記上層メサ部を上側として前記インプリントモールドを上面視した場合において、前記第１下層コーナー部の曲率半径の中心を通るとともに、前記第１下層コーナー部に接続する辺とのなす角度が４５度となる直線を第１仮想線とし、前記第１上層コーナー部の曲率半径の中心を通るとともに、前記第１上層コーナー部に接続する辺とのなす角度が４５度となる直線を第２仮想線としたとき、前記第１仮想線と前記第２仮想線とがなす角度θは１０度以下であることを特徴とする構成１５に記載のインプリントモールド。
（構成１７）
前記上層メサ部を上側として前記インプリントモールドを上面視した場合において、前記第１下層コーナー部の曲率半径の中心を通るとともに、前記第１下層コーナー部に接続する辺とのなす角度が４５度となる直線を第１仮想線とし、前記第１上層コーナー部の曲率半径の中心を通るとともに、前記第１上層コーナー部に接続する辺とのなす角度が４５度となる直線を第２仮想線としたとき、前記第１仮想線は前記第２仮想線に平行であり、前記第１仮想線と前記第２仮想線との離間距離ｇは０．３ｍｍ以下であることを特徴とする構成１５に記載のインプリントモールド。
（構成１８）
前記上層メサ部を上側として前記インプリントモールドを上面視した場合において、前記第１下層コーナー部の曲率半径の中心を通るとともに、前記第１下層コーナー部に接続する辺とのなす角度が４５度となる直線を第１仮想線としたとき、前記第１仮想線は前記第１上層コーナー部の曲率半径の中心を通ることを特徴とする構成１５乃至１７のいずれかに記載のインプリントモールド。
（構成１９）
前記上層メサ部を上側として前記インプリントモールドを上面視した場合において、前記第１下層コーナー部に接続する２つの辺のうち長い方の辺Ｘ１と、該辺Ｘ１に対向する辺Ｘ２との間の距離を下層メサ部寸法Ｌとしたとき、前記第１下層コーナー部のエッジから前記第１上層コーナー部のエッジまでの寸法ｄが、前記下層メサ部寸法Ｌの２％以上となるように、前記下層メサ部の前記上面が露出していることを特徴とする構成１５乃至１８のいずれかに記載のインプリントモールド。
（構成２０）
前記第１下層コーナー部の曲率半径と前記第１上層コーナー部の曲率半径の中心同士の距離が１．５ｍｍ以内であることを特徴とする構成１５乃至１９のいずれかに記載のインプリントモールド。
（構成２１）
前記透光性基板は前記主面に対向する裏面を有し、前記裏面の前記上層メサ部に対応する領域に、凹部が形成されていることを特徴とする構成１５乃至２０のいずれかに記載のインプリントモールド。
（構成２２）
構成１乃至７のいずれかに記載のインプリントモールド用基板を用いて製造されたインプリントモールド用ブランク又は構成８乃至１４のいずれかに記載のインプリントモールド用ブランクを用意する工程と、前記インプリントモールド用ブランクの前記上層メサ部に凹凸構造のパターンを形成する工程と、を含むことを特徴とするインプリントモールドの製造方法。
（構成２３）
構成１乃至７のいずれかに記載のインプリントモールド用基板もしくは構成８乃至１４のいずれかに記載のインプリントモールド用ブランクを用いて製造されたインプリントモールド、または構成１５乃至２１のいずれかに記載のインプリントモールドを用意する工程と、樹脂材を含む被転写体に対して、前記インプリントモールドが有するパターンを転写する工程と、を含むことを特徴とする電子部品の製造方法。
（構成２４）
構成１乃至７のいずれかに記載のインプリントモールド用基板もしくは構成８乃至１４のいずれかに記載のインプリントモールド用ブランクを用いて製造されたインプリントモールド、または構成１５乃至２１のいずれかに記載のインプリントモールドを用意する工程と、樹脂材を含む被転写体に対して、前記インプリントモールドが有するパターンを転写する工程と、を含むことを特徴とする光学部品の製造方法。
本発明によれば、本来光が照射されるべきでない領域に不要な光が照射されてしまう光漏れを大幅に改善することができるインプリントモールドの製造に好適なインプリントモールド用基板およびインプリントモールド用ブランクを提供することができる。
また、本発明によれば、上述の光漏れを大幅に改善できることで、被転写体にモールドパターンを精度良く転写することができるインプリントモールドおよびその製造方法を提供することができる。
さらに、本発明によれば、上記のインプリントモールドを用いて、高精度の微細パターンが形成された電子部品の製造方法および光学部品の製造方法を提供することができる。
（Ａ）は本発明に係るインプリントモールド用基板の一実施形態を示す平面図であり、（Ｂ）は(Ａ)中の破線Ｐ内の拡大平面図である。 本発明に係るインプリントモールド用基板の一実施形態を示す縦断面図である。 図１ (Ａ)中の破線Ｐ内の拡大平面図である。 図１ (Ａ)中の破線Ｐ内の拡大平面図である。 （Ａ）は本発明に係るインプリントモールド用基板の一実施形態の要部平面図であり、（Ｂ）は(Ａ)内の一部拡大図である。 （ａ）～（ｅ）はインプリントモールド用基板の製造工程を説明するための断面図である。 （ｆ）～（ｊ）は図６に示す工程の続きを示す断面図である。 （ｋ）～（ｏ）は図７に示す工程の続きを示す断面図である。 本発明に係るインプリントモールド用ブランクの一実施形態を示す断面図である。 本発明に係るインプリントモールドの一実施形態を示す断面図である。 （ａ）～（ｅ）はインプリントモールドの製造工程を説明するための断面図である。 インプリントによる転写対象物へのパターン転写を説明するための断面図である。
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ながら詳述する。
［インプリントモールド用基板］
まず、インプリントモールドの製造に好適な本発明のインプリントモールド用基板について説明する。
本発明のインプリントモールド用基板は、上記構成１にあるように、主面を有する透光性基板と、前記主面から突出して形成された下層メサ部と、前記下層メサ部の上面の一部が露出するように、前記上面から突出して形成された上層メサ部と、を含み、前記下層メサ部が有する互いに隣接する２つの端面の間には第１下層コーナー部が形成され、前記上層メサ部が有する端面のうち、前記第１下層コーナー部に最も近接するとともに、互いに隣接する２つの端面の間には第１上層コーナー部が形成され、前記上層メサ部を上側としてインプリントモールド用基板を上面視した場合において、前記第１下層コーナー部は露出しており、前記第１下層コーナー部の曲率半径をＲ１、前記第１上層コーナー部の曲率半径をＲ２としたとき、Ｒ１≧Ｒ２であることを特徴とするものである。
図１は、このような本発明に係るインプリントモールド用基板の一実施形態を示すもので、（Ａ）はその平面図であり、（Ｂ）は(Ａ)中の破線Ｐ内の拡大平面図である。また、図２は、本発明に係る上記インプリントモールド用基板の一実施形態を示す縦断面図である。
本実施の形態のインプリントモールド用基板１は、図１、図２に示されるように、主面１２を有する透光性基板１１と、前記主面１２から突出して形成された下層メサ部１３と、前記下層メサ部１３の上面１４の一部が露出するように、前記上面１４から突出して形成された上層メサ部１５とを含む。ここでいう下層メサ部１３の上面１４とは、下層メサ部１３が有する面のうち、上記透光性基板１１の主面１２に対向する面のことである。下層メサ部１３は、１つの上面１４と４つの端面を有し、４つの端面は上面１４につながっており、端面同士は４つのコーナー部を介してつながっている。上層メサ部１５も同様に、１つの上面（基板の最表面）と４つの端面を有し、４つの端面は上記上面につながっており、端面同士は４つのコーナー部を介してつながっている。
また、下層メサ部１３が有する１つのコーナー部において互いに隣接する２つの端面の間には第１下層コーナー部１６が形成されている。さらに、上記上層メサ部１５が有する端面のうち、上記第１下層コーナー部１６に最も近接するとともに、互いに隣接する２つの端面の間には第１上層コーナー部１７が形成されている。そして、上層メサ部１５を上側としてインプリントモールド用基板１を上面視した場合において、上記第１下層コーナー部１６は露出している。
本発明のインプリントモールド用基板１では、上記第１下層コーナー部１６の曲率半径をＲ１、上記第１上層コーナー部１７の曲率半径をＲ２としたとき、Ｒ１≧Ｒ２であることを特徴としている。なお、図１（Ｂ）中の符号Ｃ１は、第１下層コーナー部１６の曲率半径Ｒ１の中心であり、符号Ｃ２は、第１上層コーナー部１７の曲率半径Ｒ２の中心である。
前述したように、インプリント法では、パターン転写を行うための被転写体への光（UV）照射の際に、本来光が照射されるべきでない領域に不要な光が照射されないようにする必要がある。本発明者らの検討によれば、インプリントモールドのパターン領域周辺の非パターン領域からの被転写体への照射光の漏れは1段目のメサのコーナー部において、他の領域よりもより生じやすいことを突き止めた。したがって、本発明者らは、メサのコーナー部の形状に着目し、鋭意研究を行った結果、メサのコーナー部の曲率半径の値を調整することで、上述の光漏れを大幅に改善できることを突き止めた。すなわち、本発明のインプリントモールド用基板１では、上記第１下層コーナー部１６の曲率半径をＲ１、上記第１上層コーナー部１７の曲率半径をＲ２としたとき、Ｒ１≧Ｒ２とすることにより、上述の光漏れを大幅に改善することができる。
上述の図１（Ｂ）では、第１下層コーナー部１６の曲率半径Ｒ１の中心Ｃ１と第１上層コーナー部１７の曲率半径Ｒ２の中心Ｃ２が同一直線状に乗る場合を示しているが、下層メサ部１３と上層メサ部１５のそれぞれの曲率半径の中心がずれている場合が想定される。
図３は、図１ (Ａ)中の破線Ｐ内の拡大平面図である。図３に示すように、この場合は、上層メサ部１５を上側としてインプリントモールド用基板１を上面視した場合において、第１下層コーナー部１６の曲率半径の中心Ｃ１を通るとともに、第１下層コーナー部１６に接続する辺とのなす角度が４５度となる直線を第１仮想線１８とし、第１上層コーナー部１７の曲率半径の中心Ｃ２を通るとともに、第１上層コーナー部１７に接続する辺とのなす角度が４５度となる直線を第２仮想線１９としたとき、第１仮想線１８と第２仮想線１９とがなす角度θは１０度以下であることが好ましく、８度以下であることがより好ましく、５度以下であることがさらに好ましく、１度以下であることが特に好ましい。第１仮想線１８と第２仮想線１９とがなす角度θが１０度を超えると、インプリントモールド用基板１を上面視した場合において、露出する下層メサ部１３の上面１４の面積が不十分な領域が生じてしまう。そして、このようなインプリントモールド基板１から製造されたインプリントモールドを用いて、インプリント法により被転写体にモールドパターンを転写した場合、本来光が照射されるべきでない領域に不要な光が照射されてしまうという問題を生じる可能性がある。
なお、角度θの下限値は０(ゼロ)度であり、上述の第１下層コーナー部１６の曲率半径の中心Ｃ１と第１上層コーナー部１７の曲率半径の中心Ｃ２が同一直線状に乗る場合に相当する。
また、図４に示すように、下層メサ部１３と上層メサ部１５のそれぞれの曲率半径の中心がずれており、かつ上記第１仮想線１８と上記第２仮想線１９が平行な場合が想定される。
すなわち、上層メサ部１５を上側としてインプリントモールド用基板１を上面視した場合において、第１下層コーナー部１６の曲率半径の中心Ｃ１を通るとともに、第１下層コーナー部１６に接続する辺とのなす角度が４５度となる直線を第１仮想線１８とし、第１上層コーナー部１７の曲率半径の中心Ｃ２を通るとともに、第１上層コーナー部１７に接続する辺とのなす角度が４５度となる直線を第２仮想線１９としたとき、第１仮想線１８は第２仮想線１９に平行であり、第１仮想線１８と第２仮想線１９との離間距離ｇは０．３ｍｍ以下であることが好ましく、０．２ｍｍ以下であることがより好ましく、０．１ｍｍ以下であることがさらに好ましく、０．０５ｍｍ以下であることが特に好ましい。第１仮想線１８と第２仮想線１９との離間距離ｇが０．３ｍｍよりも大きいと、インプリントモールド用基板１を上面視した場合において、下層メサ部１３の上面１４が露出する面積が不十分な領域が生じてしまう。そして、このようなインプリントモールド基板１から製造されたインプリントモールドを用いて、インプリント法により被転写体にモールドパターンを転写した場合、本来光が照射されるべきでない領域に不要な光が照射されてしまうという問題を生じる可能性がある。
なお、離間距離ｇの下限値は０(ゼロ)ｍｍであり、上述の第１下層コーナー部１６の曲率半径の中心Ｃ１と第１上層コーナー部１７の曲率半径の中心Ｃ２が同一直線状に乗る場合に相当する。
上述したように、第１下層コーナー部１６の曲率半径の中心Ｃ１と第１上層コーナー部１７の曲率半径の中心Ｃ２が同一直線状に乗る場合、つまり、上層メサ部１５を上側としてインプリントモールド用基板１を上面視した場合において、上記第１仮想線１８が第１上層コーナー部１７の曲率半径の中心Ｃ２を通る場合は、第１仮想線１８と第２仮想線１９とがなす角度θは０(ゼロ)度であり、かつ第１仮想線１８と第２仮想線１９との離間距離ｇは０(ゼロ)ｍｍである。
また、上述したように、上層メサ部１５を上側としてインプリントモールド用基板１を上面視した場合において、上記第１下層コーナー部１６は露出している。本発明においては、下層メサ部のコーナー部の露出領域の寸法は、下層メサ部寸法の２％以上であることが好ましく、４％以上となるように露出していることがより好ましい。すなわち、上層メサ部１５を上側としてインプリントモールド用基板１を上面視した場合において、第１下層コーナー部１６に接続する２つの辺のうち長い方の辺Ｘ１と、該辺Ｘ１に対向する辺Ｘ２との間の距離を下層メサ部寸法Ｌとしたとき（図５（Ａ）参照）、第１下層コーナー部１６のエッジから第１上層コーナー部１７のエッジまでの寸法ｄが（図５（Ｂ）参照）、上記下層メサ部寸法Ｌの２％以上となるように、下層メサ部１３の前記上面１４が露出していることが好ましい。前記上面１４は、上記下層メサ部寸法Ｌの４％以上となるように露出していると、より好ましい。なお、ここでいう「第１下層コーナー部１６のエッジから第１上層コーナー部１７のエッジまでの寸法ｄ」とは、上層メサ部１５を上側としてインプリントモールド用基板１を上面視した場合において、前記第１仮想線１８と第１下層コーナー部１６との接点を接点Ｘとし、前記第１仮想線１８と第１上層コーナー部１７との接点を接点Ｙとしたときの接点Ｘと接点Ｙとの間の距離のことである。
上記の寸法ｄが、上記の下層メサ部寸法Ｌの２％未満であると、下層メサ部のコーナー部の露出領域の寸法が小さく、本発明の効果が十分に得られない。ただし、上記の寸法ｄが大きすぎると、モールドパターンを形成するための上層メサ部の領域を十分に確保できなくなるという問題が生じるので、上記の寸法ｄは、上記の下層メサ部寸法Ｌの６％以下であることが好ましい。
なお、本実施形態のインプリントモールド用基板１は、全体が正方形状であるが、これに限らず例えば長方形等の矩形状であってもよい。上記のとおり、第１下層コーナー部１６に接続する２つの辺のうち長い方の辺Ｘ１と、該辺Ｘ１に対向する辺Ｘ２との間の距離を下層メサ部寸法Ｌと定義しているため、下層メサ部１３の全体形状が例えば長方形の場合は、下層メサ部寸法Ｌは下層メサ部の短辺寸法である。なお、下層メサ部の短辺寸法は、例えば、２０ｍｍ以上であることが好ましく、２５ｍｍ以上であることがより好ましく、２７ｍｍ以上であることが特に好ましい。また、下層メサ部の短辺寸法は、３５ｍｍ以下であることが好ましく、３１ｍｍ以下であることがより好ましく、２９ｍｍ以下であることがより特に好ましい。
また、本発明においては、第１下層コーナー部１６の曲率半径Ｒ１と第１上層コーナー部１７の曲率半径Ｒ２の中心同士の距離、つまり前記Ｃ１とＣ２との距離が、１．５ｍｍ以内であることが好ましく、１．２ｍｍ以内であることが特に好ましい。この距離が１．５ｍｍよりも大きいと、インプリントモールド基板１から製造されたインプリントモールドを用いて、インプリント法により被転写体にモールドパターンを転写した場合、本来光が照射されるべきでない領域に不要な光が照射されてしまうという問題を生じる可能性がある。
本発明のインプリントモールド用基板においては、下層メサ部はｍ個（ｍは１以上の整数）のコーナー部（第ｍ下層コーナー部と称す。）を有し、上層メサ部はｎ個（ｎは１以上の整数）のコーナー部（第ｎ上層コーナー部と称す。）を有することができ、１≦ｎ≦ｍであることが好ましい。下層コーナー部の数は、上層コーナー部の数と等しいことが好ましい。また、上述した本実施形態のインプリントモールド用基板１のように、全体が矩形状であって、下層コーナー部及び上層コーナー部の数はそれぞれ４つが好ましい。また、下層コーナー部は上面視した場合においてすべて露出していることが好ましい。
上述した本実施形態のインプリントモールド用基板１においては、コーナー部の一つ、つまり第１下層コーナー部の曲率半径をＲ１、第１上層コーナー部の曲率半径をＲ２としたとき、Ｒ１≧Ｒ２であるという条件を満たすことについて説明したが、下層メサ部及び上層メサ部がいずれも複数のコーナー部を有している場合、全てのコーナー部において上記の条件を満たすことが最も好ましい。
また、本実施形態のインプリントモールド用基板１において、前記透光性基板１１は、前記主面１２に対向する裏面を有し、該裏面の前記上層メサ部１５に対応する領域に、凹部が形成されていてもよい。インプリントモールド用基板１の裏面側に凹部が形成されていることにより、転写対象物にモールドパターンをインプリントで転写し、メサ構造部分を凸形状方向に撓ませる（パターンの間が広がる）変形が生じ、転写対象物からインプリントモールドを剥離しやすくなる。
なお、本発明に適用する上記基板１（透光性基板１１）は、そのパターン形成面（上記上層メサ部１５の表面）にモールドパターン（転写パターン）である凹凸パターンが形成されることにより、インプリントモールドとして使用されるため、材質としては、インプリントモールドとして使用するのに要求される適度な強度や剛性を有する材料であれば特に制約はなく任意に用いることができる。例えば、石英ガラスやＳｉＯ２－ＴｉＯ２系低膨張ガラス、ソーダライムガラス、アルミノシリケートガラス、ＣａＦ２ガラス等のガラス素材、シリコンなどが挙げられる。これらのうちガラス素材は特に好適である。ガラス素材は、非常に精度の高い加工が可能で、しかも平坦度及び平滑度に優れるため、本発明により得られるインプリントモールドを使用してパターン転写を行う場合、転写パターンの歪み等が生じないで高精度のパターン転写を行える。基板１から製造されるインプリントモールドが紫外線硬化樹脂等の光硬化性樹脂に対して使用される場合においては、高い光透過性を有するガラス素材で基板１を形成することが好ましい。
次に、上述の２段メサ構造を有する本実施の形態のインプリントモールド用基板１の製造方法について図６乃至図８を参照して説明する。
図６乃至図８は、上記インプリントモールド用基板の製造工程を説明するための断面図である。なお、図中の基板１１断面に付した破線は、最終的に形成される下層メサ部および上層メサ部の位置を示す。
まず、主表面を所定の平坦度に調整した平板状の透光性基板１１の一方の主表面上にハードマスク膜（エッチングマスク膜）４を成膜する（図６（ａ））。
上記ハードマスク膜４は、基板の２段メサ構造を形成するための例えばウェットエッチング加工する際のハードマスク層（エッチングマスク）としての機能を有する。したがって、上記ハードマスク膜４としては、後の工程のメサ構造を形成するための例えばウェットエッチングで用いるエッチング液に対して上記基板１１との間でエッチング選択性を有する材質が選択される。上記ハードマスク膜４は、例えばクロムを含有する材料で形成されることが好適である。上記基板１１は好ましくはガラスからなり、この場合の基板のウェットエッチングにはフッ酸を含有するエッチング液が好ましく用いられる。
上記クロム（Ｃｒ）を含有する材料としては、例えばＣｒ単体、またはＣｒの窒化物、炭化物、炭化窒化物、炭化酸化物、炭化窒化酸化物などのＣｒ化合物があり、ハードマスク膜４を単層構造とする場合は窒化クロムが特に好ましい。また、ハードマスク膜４を多層構造とする場合においては、基板に接する側の層は窒化クロムで形成することが好ましい。
上記基板１１の一方の主表面上にハードマスク膜４を形成する方法は特に制約される必要はないが、たとえばスパッタリング成膜法が好ましく挙げられる。
次に、下層メサ部（１段目メサ部）作製のためのレジスト膜５を基板１１上の全面に塗布する（図６（ｂ））。
次いで、上記レジスト膜５に対して、描画、露光を行う（図６（ｃ））。本実施形態では、一例として、ポジ型のレジストを用いる場合を示すが、ネガ型のレジストを用いてもよい。図中の符号５ａはレジスト膜５の露光部領域を示す。下層メサ部は、２段目メサ部（上層メサ部）作製の基板エッチング時にも同時にエッチングされてサイズが小さくなるため、その分、最終サイズよりも大きめに描画する。図中の符号ｅＬ１は、下層メサ部作製用の描画領域のエッジ（本明細書では描画ラインと呼ぶ）を示している。なお、レジスト膜の露光部領域５ａは、たとえばアライメントマーク用パターンを含むことができる。
次に、露光後のレジスト膜５を現像して、露光部領域５ａのレジスト膜を除去する（図６（ｄ））。なお、図示はしていないが、アライメントマーク用パターンを形成する場合は、アライメントマーク用のパターンに対応するように、一部のレジスト膜５が残存してもよい。
次いで、上記レジスト膜５のパターンをマスクとして、露出しているハードマスク膜４をエッチングして除去する（図６（ｅ））。なお、アライメントマーク用のパターンを形成するためのレジスト膜５が存在する場合には、このハードマスク膜４のエッチング時に、アライメントマーク用のパターンを形成することができる。
続いて、基板上に残存するレジスト膜５を、周辺部を含めて全面剥離除去する（図７（ｆ））。これで、下層メサ部作製の基板エッチング用のハードマスク膜４のパターンが出来上がる。
次に、上層メサ部（２段目メサ部）作製用のハードマスク膜４のエッチングマスクとして使用するレジスト膜６を基板１１上の全面に塗布する（図７（ｇ））。
続いて、上記レジスト膜６に対して、描画、露光を行う（図７（ｈ））。図中の符号６ａはレジスト膜６の露光部領域を示す。上層メサ部は、上層メサ部作製の基板エッチング時にエッチングされてサイズが小さくなるため、その分、最終サイズよりも大きめに描画する。図中の符号ｅＬ２は、上層メサ部作製用の描画領域のエッジ（描画ライン）を示している。なお、この段階で、レジスト膜の露光部領域６ａは、前述のアライメントマーク用パターンを含むことができる。
次いで、未露光部のレジスト膜６が感光しないように保護しながら、基板外周周辺の不要なレジスト膜を露光する（図７（ｉ））。
次に、上記露光後のレジスト膜６を現像して、露光部領域６ａのレジスト膜を除去する（図７（ｊ））。
次に、上記のようにして、基板１１上にハードマスク膜４およびレジスト膜６のパターンを形成した基板１１を例えばエッチング液中に浸漬させて基板のウェットエッチングを行う（図８（ｋ））。
この場合のエッチング液としては、上記基板１１がガラスからなる場合、フッ酸（ＨＦ）を含有するエッチング液が好ましい。例えば、フッ化水素酸とフッ化アンモニウム溶液との混合液であるＢＨＦ（バッファードフッ酸）を用いることができる。エッチング液の液温は適宜設定される。また、エッチング処理時間は、最終的に形成される下層メサ部の高さ（段差）を考慮して適宜設定される。
次いで、上記レジスト膜６のパターンをマスクとして、露出しているハードマスク膜４をエッチングして除去する（図８（ｌ））。続いて、基板上に残存するレジスト膜６を剥離除去する（図８（ｍ））。これで、上層メサ部作製の基板エッチング用のハードマスク膜４のパターンが出来上がる。
次に、上記のようにして、基板１１上にハードマスク膜４のパターンを形成した基板１１に対して、上層メサ部作製のための基板エッチングを行う（図８（ｎ））。この上層メサ部作製の基板エッチング時に、下層メサ部も同時にエッチングされて所定のサイズに形成される。この場合のエッチングは、上記のウェットエッチングを適用でき、エッチング処理時間は、最終的に形成される上層メサ部の高さ（段差）を考慮して適宜設定される。
また、前述したように、本実施形態のインプリントモールド用基板１において、基板１１の裏面の上層メサ部１５に対応する領域に、凹部が形成されていてもよい。この段階で、凹部を基板裏面側に形成してもよい。上記凹部を形成する方法としては、特に制約される必要はなく、機械加工法、エッチング法などの微細加工方法を任意に用いることができる。具体的には、例えば、レーザー加工、切削加工、ウォータージェット加工等の微細加工方法の中から、基材の材質、加工する孔の形状や大きさ等を考慮して適宜選択して用いればよい。形成する凹部のサイズ、形状、深さや、基板１１の材質などに応じて適宜選択すればよい。
最後に、残存する上記ハードマスク膜４のパターンを除去する（図８（ｏ））。ハードマスク膜を除去する方法は、特に制約されないが、基板の材質にダメージを与えない方法が望ましい。例えば、基板がガラスで、ハードマスク膜が上記のクロム系材料である場合は、硝酸第２セリウムアンモニウム水溶液と過塩素酸の混合液をエッチング液に用いるウェットエッチング、あるいは塩素系ガスと酸素ガスの混合ガスをエッチングガスに用いるドライエッチングが好適である。
以上のようにして、下層メサ部１３および上層メサ部１５の２段メサ構造を有する本実施の形態のインプリントモールド用基板１が出来上がる（図８（ｏ））。
本実施形態のインプリントモールド用基板１では、上記第１下層コーナー部１６の曲率半径をＲ１、上記第１上層コーナー部１７の曲率半径をＲ２としたとき、Ｒ１≧Ｒ２であることを特徴としている。上述の製造工程中、１回目の描画、露光工程（図６（ｃ））と２回目の描画、露光工程（図７（ｈ））において、各回のメサのコーナー部の曲率半径を調整して描画データを設計することにより、上述のＲ１≧Ｒ２の条件を満たすインプリントモールド用基板１が得られる。また、本実施の形態のインプリントモールド用基板１の製造方法では、図７（ｆ）に示されるハードマスク膜４のパターン形成後、下層メサ部作製のための基板１１のエッチングを行う前に、レジスト膜６を基板１１上に塗布し、レジスト膜６に上層メサ部作製用の描画を行っている。これには、次のような利点がある。仮に、図７（ｆ）に示されるハードマスク膜４のパターン形成後すぐに、下層メサ部作製のための基板１１のエッチングを行った場合には、このエッチングによって形成された段差のある基板１１上にレジスト膜を塗布することになる。このとき、凸形状の領域上に形成されるレジスト膜の凸部四隅近傍では、表面張力、及び段差の影響でレジスト膜厚の制御が困難であり、所望のレジストパターンを得ることが困難となる可能性がある。また、レジスト膜を平坦に塗布するために、全体のレジスト膜の膜厚を、凸部をカバーするほど大きくすることは現実的でなく、凸部の膜厚が薄くなってしまうため、同じく所望のレジストパターンを得ることが困難となる可能性がある。また、エッチングによって形成された下層メサ部に対応する基板上に、アスペクト比の大きな上層メサ部作製用のレジストパターン（上部メサ部形成用）を形成する必要が生じる場合もあり、この場合は、結果的にレジストパターンが倒壊する可能性がある。しかしながら、本実施の形態のインプリントモールド用基板１の製造方法では、段差のある基板１１上にレジスト膜を成膜することなく、平坦なレジスト膜を塗布して上層メサ部を形成することが可能である。したがって、本実施の形態のインプリントモールド用基板１の製造方法によれば、より高精度に、下層メサ部１３および上層メサ部１５の２段メサ構造を有するインプリントモールド用基板１を形成することができる。
以上説明したように、本発明によれば、本来光が照射されるべきでない領域に不要な光が照射されてしまう光漏れを大幅に改善することができるインプリントモールドの製造に好適なインプリントモールド用基板を提供することができる。
［インプリントモールド用ブランク］
次に、本発明に係るインプリントモールド用ブランクについて説明する。
本発明は、上述の本発明のインプリントモールド用基板の一方の主表面（メサ構造を有する側の主表面）に、パターン形成用の薄膜を備えるインプリントモールド用ブランクについても提供する。
本発明のインプリントモールド用ブランクは、上述のパターン形成用の薄膜を備えている点を除いては、前述の本発明のインプリントモールド用基板と同様の特徴を有している。
すなわち、本発明のインプリントモールド用ブランクは、上記構成８にあるように、主面を有する透光性基板と、前記主面から突出して形成された下層メサ部と、前記下層メサ部の上面の一部が露出するように、前記上面から突出して形成された上層メサ部と、を含み、前記透光性基板上には、前記主面、前記下層メサ部、および前記上層メサ部を覆うように、薄膜が形成されており、前記下層メサ部が有する互いに隣接する２つの端面の間には第１下層コーナー部が形成され、前記上層メサ部が有する端面のうち、前記第１下層コーナー部に最も近接するとともに、互いに隣接する２つの端面の間には第１上層コーナー部が形成され、前記上層メサ部を上側としてインプリントモールド用ブランクを上面視した場合において、前記第１下層コーナー部は露出しており、前記第１下層コーナー部の曲率半径をＲ１、前記第１上層コーナー部の曲率半径をＲ２としたとき、Ｒ１≧Ｒ２であることを特徴とするものである。
図９は、本発明に係るインプリントモールド用ブランクの一実施形態を示す断面図である。
図９に示すインプリントモールド用ブランク２は、上述したインプリントモールド用基板１の下層メサ部１３および上層メサ部１５を有する一方の表面、すなわちインプリントモールドのモールドパターンを形成する側の面（パターン形成面）に、パターン形成用の薄膜２１を備えたものである。
すなわち、本実施の形態のインプリントモールド用ブランク２は、図９に示されるように、主面１２を有する透光性基板１１と、前記主面１２から突出して形成された下層メサ部１３と、前記下層メサ部１３の上面１４の一部が露出するように、前記上面１４から突出して形成された上層メサ部１５とを含む。上記透光性基板１１上には、上記主面１２、上記下層メサ部１３、および上記上層メサ部１５を覆うように、薄膜２１が形成されている。
また、下層メサ部１３が有する１つのコーナー部において互いに隣接する２つの端面の間には第１下層コーナー部１６が形成されており、上記上層メサ部１５が有する端面のうち、上記第１下層コーナー部１６に最も近接するとともに、互いに隣接する２つの端面の間には第１上層コーナー部１７が形成されている。そして、上層メサ部１５を上側としてインプリントモールド用ブランク２を上面視した場合において、上記第１下層コーナー部１６は露出しており、上記第１下層コーナー部１６の曲率半径をＲ１、上記第１上層コーナー部１７の曲率半径をＲ２としたとき、Ｒ１≧Ｒ２であることを特徴としている（図９、図１、図２を参照）。
上記パターン形成用の薄膜２１は、基板１１の上層メサ部１５を形成した領域にモールドパターンを形成するための基板エッチング（掘り込み）加工する際のハードマスク膜としての機能を有する。したがって、上記薄膜２１としては、後の工程のモールドパターンを形成するためのエッチング環境に対して上記基板１１との間でエッチング選択性を有する材質が選択される。本発明においては、上記薄膜２１は、例えばクロムを含有する材料で形成されることが好適である。上記基板１１は好ましくはガラスからなるため、この場合の基板１１のドライエッチングには例えばフッ素系ガスが用いられる。上記クロムを含有する材料は、フッ素系ガスに対して上記ガラスからなる基板１１との間でエッチング選択性を有する。
上記クロム（Ｃｒ）を含有する材料としては、例えばクロム金属、クロム窒化物、クロム炭化物、クロム炭化窒化物およびクロム酸化炭化窒化物などが挙げられる。また、クロムを含む材料以外としては、タンタル、ジルコニウム、ハフニウム、タングステンなどを含む材料（合金、単金属の酸化物、窒化物、炭化物、酸窒化物、炭窒化物、酸化窒化炭化物、同様に合金の酸化物、窒化物、炭化物、酸窒化物、炭窒化物、酸化窒化炭化物）が挙げられる。
このような薄膜２１としては、単層でも複数層でもよい。例えば、上記薄膜２１が上記クロム系材料の単層膜よりなるブランクが挙げられる。また、例えば上記薄膜２１が少なくとも上層と下層の積層膜よりなり、上層は上記クロム系材料で形成され、下層がタンタル（Ｔａ）を主成分とする材料で形成されたブランクなども挙げられる。この場合のタンタルを主成分とする材料としては、例えばＴａＨｆ、ＴａＺｒ、ＴａＨｆＺｒなどのＴａ化合物、あるいはこれらのＴａ化合物をベース材料として、例えばＢ、Ｇｅ、Ｎｂ、Ｓｉ、Ｃ、Ｎ等の副材料を加えた材料などがある。また、タンタルを主成分とする材料は、レジストパターン形成の際の電子線描画時のチャージアップ防止や、走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ）による基板パターン（モールドパターン）検査が可能となるように、必要な導電性を確保する機能を持たせることができるので好適である。
勿論、このような薄膜２１の構成および材料の例示はあくまでも一例であり、本発明はこれらに制約される必要はない。
上記薄膜２１の膜厚は特に制約されないが、例えば２ｎｍ以上４０ｎｍ以下とすることができ、３０ｎｍ以下であるとより好ましく、２０ｎｍ以下であるとさらに好ましい。１０ｎｍ以下の範囲であることが特に好適である。この薄膜２１の膜厚が２ｎｍ未満であると、モールドパターン作製時に薄膜２１のパターンをマスクとして基板１１をエッチング加工するときに、加工が終わる前に薄膜２１のパターンがエッチングされて消失してしまう恐れがある。上記薄膜２１の膜厚は５ｎｍ以上であることがさらに好ましい。一方、薄膜２１の膜厚が４０ｎｍよりも厚くなると、微細パターン形成の観点から好ましくない。また、基板１１の材質にダメージを与えずに薄膜２１を最後に除去することが困難になる場合がある。
インプリントモールド用基板１上に上記薄膜２１を形成する方法は特に制約される必要はないが、なかでもスパッタリング成膜法が好ましく挙げられる。スパッタリング成膜法によると、均一で膜厚の一定な膜を形成することが出来るので好適である。
また、本発明のインプリントモールド用ブランク２は、上記薄膜２１の上に、後述のレジスト膜を形成した形態であっても構わない。
本実施形態のインプリントモールド用ブランク２では、上記第１下層コーナー部１６の曲率半径をＲ１、上記第１上層コーナー部１７の曲率半径をＲ２としたとき、Ｒ１≧Ｒ２とすることにより、前述の光漏れを大幅に改善することができる。すなわち、本発明によれば、本来光が照射されるべきでない領域に不要な光が照射されてしまう光漏れを大幅に改善することができるインプリントモールドの製造に好適なインプリントモールド用ブランクを提供することができる。
本実施形態のインプリントモールド用ブランク２においても、前述の図３に示すように、下層メサ部１３と上層メサ部１５のそれぞれの曲率半径の中心がずれている場合、前述の第１仮想線１８と第２仮想線１９とがなす角度θは１０度以下であることが好ましく、８度以下であることがより好ましく、５度以下であることがさらに好ましく、１度以下であることが特に好ましい。
また、前述の図４に示すように、下層メサ部１３と上層メサ部１５のそれぞれの曲率半径の中心がずれており、かつ上記第１仮想線１８と上記第２仮想線１９が平行な場合、前述の第１仮想線１８と第２仮想線１９との離間距離ｇは０．３ｍｍ以下であることが好ましく、０．２ｍｍ以下であることがより好ましく、０．１ｍｍ以下であることがさらに好ましく、０．０５ｍｍ以下であることが特に好ましい。
また、上述したように、上記第１下層コーナー部１６は露出しており、第１下層コーナー部１６のエッジから第１上層コーナー部１７のエッジまでの寸法ｄが、上記下層メサ部寸法Ｌの２％以上となるように、下層メサ部１３の前記上面１４が露出していることが好ましい（図５参照）。前記上面１４は、上記下層メサ部寸法Ｌの４％以上となるように露出していると、より好ましい。
また、第１下層コーナー部１６の曲率半径Ｒ１と第１上層コーナー部１７の曲率半径Ｒ２の中心同士の距離、つまり前記Ｃ１とＣ２との距離が、１．５ｍｍ以内であることが好ましく、１．２ｍｍ以内であることが特に好ましい。
また、本実施形態のインプリントモールド用ブランク２においても、透光性基板１１の裏面の前記上層メサ部１５に対応する領域に前述の凹部が形成されていてもよい。
［インプリントモールド］
次に、本発明に係るインプリントモールドについて説明する。
本発明は、例えば上述の本発明のインプリントモールド用ブランクを用いて作製されるインプリントモールドについても提供する。
本発明のインプリントモールドは、上記構成１５にあるように、主面を有する透光性基板と、前記主面から突出して形成された下層メサ部と、前記下層メサ部の上面の一部が露出するように、前記上面から突出して形成された上層メサ部と、を含み、前記上層メサ部は凹凸構造のパターンを有し、前記下層メサ部が有する互いに隣接する２つの端面の間には第１下層コーナー部が形成され、前記上層メサ部が有する端面のうち、前記第１下層コーナー部に最も近接するとともに、互いに隣接する２つの端面の間には第１上層コーナー部が形成され、前記上層メサ部を上側としてインプリントモールドを上面視した場合において、前記第１下層コーナー部は露出しており、前記第１下層コーナー部の曲率半径をＲ１、前記第１上層コーナー部の曲率半径をＲ２としたとき、Ｒ１≧Ｒ２であることを特徴とするものである。
図１０は、本発明に係るインプリントモールドの一実施形態を示す断面図である。
図１０に示すインプリントモールド３は、前述したインプリントモールド用基板１のモールドパターンを形成する側の面（パターン形成面）、すなわち上層メサ部１５の表面に、凹凸構造のパターン３１が形成されている。この点を除いては、前述のインプリントモールド用基板１と同様の特徴を有している。
すなわち、本実施の形態のインプリントモールド３は、図１０に示されるように、主面１２を有する透光性基板１１と、前記主面１２から突出して形成された下層メサ部１３と、前記下層メサ部１３の上面１４の一部が露出するように、前記上面１４から突出して形成された上層メサ部１５とを含む。該上層メサ部１５はその表面に凹凸構造のパターン３１を有している。
また、下層メサ部１３が有する１つのコーナー部において互いに隣接する２つの端面の間には第１下層コーナー部１６が形成されており、上記上層メサ部１５が有する端面のうち、上記第１下層コーナー部１６に最も近接するとともに、互いに隣接する２つの端面の間には第１上層コーナー部１７が形成されている。そして、上層メサ部１５を上側としてインプリントモールド３を上面視した場合において、上記第１下層コーナー部１６は露出しており、上記第１下層コーナー部１６の曲率半径をＲ１、上記第１上層コーナー部１７の曲率半径をＲ２としたとき、Ｒ１≧Ｒ２であることを特徴としている（図１０、図１、図２を参照）。
本実施形態のインプリントモールド３では、上記第１下層コーナー部１６の曲率半径をＲ１、上記第１上層コーナー部１７の曲率半径をＲ２としたとき、Ｒ１≧Ｒ２であることにより、前述の光漏れを大幅に改善することができる。したがって、本発明によれば、上述の光漏れを大幅に改善できることで、被転写体にモールドパターンを精度良く転写することができるインプリントモールドを提供することができる。
本実施形態のインプリントモールド３においても、前述の図３に示すように、下層メサ部１３と上層メサ部１５のそれぞれの曲率半径の中心がずれている場合、前述の第１仮想線１８と第２仮想線１９とがなす角度θは１０度以下であることが好ましく、８度以下であることがより好ましく、５度以下であることがさらに好ましく、１度以下であることが特に好ましい。
また、前述の図４に示すように、下層メサ部１３と上層メサ部１５のそれぞれの曲率半径の中心がずれており、かつ上記第１仮想線１８と上記第２仮想線１９が平行な場合、前述の第１仮想線１８と第２仮想線１９との離間距離ｇは０．３ｍｍ以下であることが好ましく、０．２ｍｍ以下であることがより好ましく、０．１ｍｍ以下であることがさらに好ましく、０．０５ｍｍ以下であることが特に好ましい。
また、上述したように、上記第１下層コーナー部１６は露出しており、第１下層コーナー部１６のエッジから第１上層コーナー部１７のエッジまでの寸法ｄが、上記下層メサ部寸法Ｌの２％以上となるように、下層メサ部１３の前記上面１４が露出していることが好ましく、４％以上となるように露出していることがより好ましい（図５参照）。
また、第１下層コーナー部１６の曲率半径Ｒ１と第１上層コーナー部１７の曲率半径Ｒ２の中心同士の距離、つまり前記Ｃ１とＣ２との距離が、１．５ｍｍ以内であることが好ましく、１．２ｍｍ以内であることが特に好ましい。
また、本実施形態のインプリントモールド３においても、透光性基板１１の裏面の上層メサ部１５に対応する領域に、前述の凹部が形成されていてもよい。さらに、図示はしていないが、下層メサ部１３の前記上面１４上には、遮光膜が形成されていることが好ましい。
（インプリントモールドの製造方法）
次に、上述のインプリントモールドの製造方法について説明する。
本発明は、インプリントモールドの製造方法についても提供するものである。すなわち、前述の本発明のインプリントモールド用基板を用いて製造されたインプリントモールド用ブランク又は本発明のインプリントモールド用ブランクを用意する工程と、インプリントモールド用ブランクの上層メサ部に凹凸構造のパターンを形成する工程とを含むインプリントモールドの製造方法である。
図１１の（ａ）～（ｅ）はインプリントモールドの製造工程を説明するための上記ブランク２等の断面図である。
以下、図１１を参照してインプリントモールドの製造工程を説明する。
上述の本発明のインプリントモールド用ブランク２の上面に、例えば、液体状の光硬化型樹脂（または熱硬化型樹脂）からなるレジスト膜７を塗布する（図１１（ａ）参照）。なお、レジスト膜は上述のものに限定されず、適宜、公知のものから適したものを用いればよい。
次に、レジスト膜７に対し、微細パターン（モールドパターン）を電子線描画し、描画後、レジスト膜を現像してレジストパターン７ａを形成する（図１１（ｂ）参照）。この場合はマスターモールドの製造ができる。
なお、上記の液体状の樹脂に対して、電子線描画を行う代わりに、予め作成した微細パターン（モールドパターン）を備えるマスターモールドを直接押し付けた状態で光照射処理（または加熱処理）を行って樹脂を硬化させてからマスターモールドを剥離することもできる。さらに、酸素プラズマ等を用いるアッシングによって樹脂の残膜部分を除去するデスカム処理を行うことで、レジストパターン７ａを形成することもできる。この場合は、いわゆるレプリカモールドを製造することができる。
次に、上記レジストパターン７ａを形成したブランク２を、ドライエッチング装置に導入し、エッチングガス（例えば塩素系ガス、Ｃｌ２等）を用いたドライエッチングを行うことにより、上記レジストパターン７ａをマスクとして薄膜２１をエッチング加工して、図１１（ｃ）に示すように薄膜パターン２１ａを形成する。
ここで、ドライエッチング装置からブランク２を一旦取り出して、残存する上記レジストパターン７ａを除去してもよい。
次いで、同じドライエッチング装置内で、基板１１が例えばガラスの場合、フッ素系ガス（ＣＨＦ３、ＣＦ4等）を用いたドライエッチングを行うことにより、上記薄膜パターン２１ａをマスクとして基板１１をエッチング加工して、図１１（ｄ）に示すように、上層メサ部１５の表面に凹凸構造のパターン（モールドパターン）３１を形成する。
さらに残存する上記薄膜パターン２１ａを除去することにより、図１１（ｅ）に示すような構造のモールドパターン３１が形成されたインプリントモールド３が得られる。
なお、上記インプリントモールド３の裏面側には前述の凹部を形成してもよい。また、下層メサ部１３の上面１４上には、遮光膜が形成されていることが好ましい（図示せず）。
以上説明したように、本発明のインプリントモールドによれば、前述の光漏れを大幅に改善でき、被転写体にモールドパターンを精度良く転写することができる。
（電子部品の製造方法、光学部品の製造方法）
本発明は、電子部品の製造方法および光学部品の製造方法についても提供するものである。
すなわち、前述の本発明のインプリントモールド用基板もしくはインプリントモールド用ブランクを用いて製造されたインプリントモールド、または本発明のインプリントモールドを用意する工程と、樹脂材を含む被転写体に対して、上記インプリントモールドが有するパターンを転写する工程とを含む電子部品の製造方法である。
また、前述の本発明のインプリントモールド用基板もしくはインプリントモールド用ブランクを用いて製造されたインプリントモールド、または本発明のインプリントモールドを用意する工程と、樹脂材を含む被転写体に対して、上記インプリントモールドが有するパターンを転写する工程とを含む光学部品の製造方法である。
図１２は、インプリントによる転写対象物へのパターン転写を説明するための断面図である。
本発明により得られる上述のインプリントモールド３は、被転写体（転写対象物）５０における被転写体構成層（例えばシリコンウェハ）５１上に塗布されたレジスト膜（例えば光硬化型樹脂や熱硬化型樹脂）５２に直接押し付けて凹凸構造パターン（モールドパターン）３１を転写する。本発明により得られるインプリントモールドを用いることにより、転写対象物にモールドパターンを精度良く転写することができる。なお、図１２においては、下層メサ部１３の上面１４上に形成された遮光膜は、省略されている。
以上説明したように、本発明によれば、半導体デバイスの微細回路パターン作製、微細パターンにより光学的機能を付加した光学部品作製等に上述のインプリントモールドを用いて、高精度の微細パターンが形成された電子部品あるいは光学部品を製造することができる。
１ インプリントモールド用基板
２ インプリントモールド用ブランク
３ インプリントモールド
４ ハードマスク膜（エッチングマスク膜）
５、６、７ レジスト膜
１１ 透光性基板
１２ 主面
１３ 下層メサ部
１４ 下層メサ部の上面
１５ 上層メサ部
１６ 第１下層コーナー部
１７ 第１上層コーナー部
１８ 第１仮想線
１９ 第２仮想線
２１ 薄膜
３１ 凹凸構造のパターン
５０ 被転写体（転写対象物）
５１ 被転写体構成層
５２ レジスト膜

Claims (24)

  1. インプリントモールド用基板であって、
    主面を有する透光性基板と、
    前記主面から突出して形成された下層メサ部と、
    前記下層メサ部の上面の一部が露出するように、前記上面から突出して形成された上層メサ部と、を含み、
    前記下層メサ部が有する互いに隣接する２つの端面の間には第１下層コーナー部が形成され、
    前記上層メサ部が有する端面のうち、前記第１下層コーナー部に最も近接するとともに、互いに隣接する２つの端面の間には第１上層コーナー部が形成され、
    前記上層メサ部を上側としてインプリントモールド用基板を上面視した場合において、前記第１下層コーナー部は露出しており、前記第１下層コーナー部の曲率半径をＲ１、前記第１上層コーナー部の曲率半径をＲ２としたとき、Ｒ１≧Ｒ２であることを特徴とするインプリントモールド用基板。
  2. 前記上層メサ部を上側として前記インプリントモールド用基板を上面視した場合において、前記第１下層コーナー部の曲率半径の中心を通るとともに、前記第１下層コーナー部に接続する辺とのなす角度が４５度となる直線を第１仮想線とし、前記第１上層コーナー部の曲率半径の中心を通るとともに、前記第１上層コーナー部に接続する辺とのなす角度が４５度となる直線を第２仮想線としたとき、前記第１仮想線と前記第２仮想線とがなす角度θは１０度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用基板。
  3. 前記上層メサ部を上側として前記インプリントモールド用基板を上面視した場合において、前記第１下層コーナー部の曲率半径の中心を通るとともに、前記第１下層コーナー部に接続する辺とのなす角度が４５度となる直線を第１仮想線とし、前記第１上層コーナー部の曲率半径の中心を通るとともに、前記第１上層コーナー部に接続する辺とのなす角度が４５度となる直線を第２仮想線としたとき、前記第１仮想線は前記第２仮想線に平行であり、前記第１仮想線と前記第２仮想線との離間距離ｇは０．３ｍｍ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用基板。
  4. 前記上層メサ部を上側として前記インプリントモールド用基板を上面視した場合において、前記第１下層コーナー部の曲率半径の中心を通るとともに、前記第１下層コーナー部に接続する辺とのなす角度が４５度となる直線を第１仮想線としたとき、前記第１仮想線は前記第１上層コーナー部の曲率半径の中心を通ることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載のインプリントモールド用基板。
  5. 前記上層メサ部を上側として前記インプリントモールド用基板を上面視した場合において、前記第１下層コーナー部に接続する２つの辺のうち長い方の辺Ｘ１と、該辺Ｘ１に対向する辺Ｘ２との間の距離を下層メサ部寸法Ｌとしたとき、前記第１下層コーナー部のエッジから前記第１上層コーナー部のエッジまでの寸法ｄが、前記下層メサ部寸法Ｌの２％以上となるように、前記下層メサ部の前記上面が露出していることを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載のインプリントモールド用基板。
  6. 前記第１下層コーナー部の曲率半径と前記第１上層コーナー部の曲率半径の中心同士の距離が１．５ｍｍ以内であることを特徴とする請求項１乃至５のいずれか１項に記載のインプリントモールド用基板。
  7. 前記透光性基板は前記主面に対向する裏面を有し、前記裏面の前記上層メサ部に対応する領域に、凹部が形成されていることを特徴とする請求項１乃至６のいずれか１項に記載のインプリントモールド用基板。
  8. インプリントモールド用ブランクであって、
    主面を有する透光性基板と、
    前記主面から突出して形成された下層メサ部と、
    前記下層メサ部の上面の一部が露出するように、前記上面から突出して形成された上層メサ部と、を含み、
    前記透光性基板上には、前記主面、前記下層メサ部、および前記上層メサ部を覆うように、薄膜が形成されており、
    前記下層メサ部が有する互いに隣接する２つの端面の間には第１下層コーナー部が形成され、
    前記上層メサ部が有する端面のうち、前記第１下層コーナー部に最も近接するとともに、互いに隣接する２つの端面の間には第１上層コーナー部が形成され、
    前記上層メサ部を上側としてインプリントモールド用ブランクを上面視した場合において、前記第１下層コーナー部は露出しており、前記第１下層コーナー部の曲率半径をＲ１、前記第１上層コーナー部の曲率半径をＲ２としたとき、Ｒ１≧Ｒ２であることを特徴とするインプリントモールド用ブランク。
  9. 前記上層メサ部を上側として前記インプリントモールド用ブランクを上面視した場合において、前記第１下層コーナー部の曲率半径の中心を通るとともに、前記第１下層コーナー部に接続する辺とのなす角度が４５度となる直線を第１仮想線とし、前記第１上層コーナー部の曲率半径の中心を通るとともに、前記第１上層コーナー部に接続する辺とのなす角度が４５度となる直線を第２仮想線としたとき、前記第１仮想線と前記第２仮想線とがなす角度θは１０度以下であることを特徴とする請求項８に記載のインプリントモールド用ブランク。
  10. 前記上層メサ部を上側として前記インプリントモールド用ブランクを上面視した場合において、前記第１下層コーナー部の曲率半径の中心を通るとともに、前記第１下層コーナー部に接続する辺とのなす角度が４５度となる直線を第１仮想線とし、前記第１上層コーナー部の曲率半径の中心を通るとともに、前記第１上層コーナー部に接続する辺とのなす角度が４５度となる直線を第２仮想線としたとき、前記第１仮想線は前記第２仮想線に平行であり、前記第１仮想線と前記第２仮想線との離間距離ｇは０．３ｍｍ以下であることを特徴とする請求項８に記載のインプリントモールド用ブランク。
  11. 前記上層メサ部を上側として前記インプリントモールド用ブランクを上面視した場合において、前記第１下層コーナー部の曲率半径の中心を通るとともに、前記第１下層コーナー部に接続する辺とのなす角度が４５度となる直線を第１仮想線としたとき、前記第１仮想線は前記第１上層コーナー部の曲率半径の中心を通ることを特徴とする請求項８乃至１０のいずれか１項に記載のインプリントモールド用ブランク。
  12. 前記上層メサ部を上側として前記インプリントモールド用ブランクを上面視した場合において、前記第１下層コーナー部に接続する２つの辺のうち長い方の辺Ｘ１と、該辺Ｘ１に対向する辺Ｘ２との間の距離を下層メサ部寸法Ｌとしたとき、前記第１下層コーナー部のエッジから前記第１上層コーナー部のエッジまでの寸法ｄが、前記下層メサ部寸法Ｌの２％以上となるように、前記下層メサ部の前記上面が露出していることを特徴とする請求項８乃至１１のいずれか１項に記載のインプリントモールド用ブランク。
  13. 前記第１下層コーナー部の曲率半径と前記第１上層コーナー部の曲率半径の中心同士の距離が１．５ｍｍ以内であることを特徴とする請求項８乃至１２のいずれか１項に記載のインプリントモールド用ブランク。
  14. 前記透光性基板は前記主面に対向する裏面を有し、前記裏面の前記上層メサ部に対応する領域に、凹部が形成されていることを特徴とする請求項８乃至１３のいずれか１項に記載のインプリントモールド用ブランク。
  15. インプリントモールドであって、
    主面を有する透光性基板と、
    前記主面から突出して形成された下層メサ部と、
    前記下層メサ部の上面の一部が露出するように、前記上面から突出して形成された上層メサ部と、を含み、
    前記上層メサ部は凹凸構造のパターンを有し、
    前記下層メサ部が有する互いに隣接する２つの端面の間には第１下層コーナー部が形成され、
    前記上層メサ部が有する端面のうち、前記第１下層コーナー部に最も近接するとともに、互いに隣接する２つの端面の間には第１上層コーナー部が形成され、
    前記上層メサ部を上側としてインプリントモールドを上面視した場合において、前記第１下層コーナー部は露出しており、前記第１下層コーナー部の曲率半径をＲ１、前記第１上層コーナー部の曲率半径をＲ２としたとき、Ｒ１≧Ｒ２であることを特徴とするインプリントモールド。
  16. 前記上層メサ部を上側として前記インプリントモールドを上面視した場合において、前記第１下層コーナー部の曲率半径の中心を通るとともに、前記第１下層コーナー部に接続する辺とのなす角度が４５度となる直線を第１仮想線とし、前記第１上層コーナー部の曲率半径の中心を通るとともに、前記第１上層コーナー部に接続する辺とのなす角度が４５度となる直線を第２仮想線としたとき、前記第１仮想線と前記第２仮想線とがなす角度θは１０度以下であることを特徴とする請求項１５に記載のインプリントモールド。
  17. 前記上層メサ部を上側として前記インプリントモールドを上面視した場合において、前記第１下層コーナー部の曲率半径の中心を通るとともに、前記第１下層コーナー部に接続する辺とのなす角度が４５度となる直線を第１仮想線とし、前記第１上層コーナー部の曲率半径の中心を通るとともに、前記第１上層コーナー部に接続する辺とのなす角度が４５度となる直線を第２仮想線としたとき、前記第１仮想線は前記第２仮想線に平行であり、前記第１仮想線と前記第２仮想線との離間距離ｇは０．３ｍｍ以下であることを特徴とする請求項１５に記載のインプリントモールド。
  18. 前記上層メサ部を上側として前記インプリントモールドを上面視した場合において、前記第１下層コーナー部の曲率半径の中心を通るとともに、前記第１下層コーナー部に接続する辺とのなす角度が４５度となる直線を第１仮想線としたとき、前記第１仮想線は前記第１上層コーナー部の曲率半径の中心を通ることを特徴とする請求項１５乃至１７のいずれか１項に記載のインプリントモールド。
  19. 前記上層メサ部を上側として前記インプリントモールドを上面視した場合において、前記第１下層コーナー部に接続する２つの辺のうち長い方の辺Ｘ１と、該辺Ｘ１に対向する辺Ｘ２との間の距離を下層メサ部寸法Ｌとしたとき、前記第１下層コーナー部のエッジから前記第１上層コーナー部のエッジまでの寸法ｄが、前記下層メサ部寸法Ｌの２％以上となるように、前記下層メサ部の前記上面が露出していることを特徴とする請求項１５乃至１８のいずれか１項に記載のインプリントモールド。
  20. 前記第１下層コーナー部の曲率半径と前記第１上層コーナー部の曲率半径の中心同士の距離が１．５ｍｍ以内であることを特徴とする請求項１５乃至１９のいずれか１項に記載のインプリントモールド。
  21. 前記透光性基板は前記主面に対向する裏面を有し、前記裏面の前記上層メサ部に対応する領域に、凹部が形成されていることを特徴とする請求項１５乃至２０のいずれか１項に記載のインプリントモールド。
  22. 請求項１乃至７のいずれか１項に記載のインプリントモールド用基板を用いて製造されたインプリントモールド用ブランク又は請求項８乃至１４のいずれか１項に記載のインプリントモールド用ブランクを用意する工程と、
    前記インプリントモールド用ブランクの前記上層メサ部に凹凸構造のパターンを形成する工程と、
    を含むことを特徴とするインプリントモールドの製造方法。
  23. 請求項１乃至７のいずれか１項に記載のインプリントモールド用基板もしくは請求項８乃至１４のいずれか１項に記載のインプリントモールド用ブランクを用いて製造されたインプリントモールド、または請求項１５乃至２１のいずれか１項に記載のインプリントモールドを用意する工程と、
    樹脂材を含む被転写体に対して、前記インプリントモールドが有するパターンを転写する工程と、
    を含むことを特徴とする電子部品の製造方法。
  24. 請求項１乃至７のいずれか１項に記載のインプリントモールド用基板もしくは請求項８乃至１４のいずれか１項に記載のインプリントモールド用ブランクを用いて製造されたインプリントモールド、または請求項１５乃至２１のいずれか１項に記載のインプリントモールドを用意する工程と、
    樹脂材を含む被転写体に対して、前記インプリントモールドが有するパターンを転写する工程と、
    を含むことを特徴とする光学部品の製造方法。

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