JP5597444B2 - マスクブランク用基板の製造方法、インプリントモールド用マスクブランクの製造方法、及びインプリントモールドの製造方法 - Google Patents
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Description
すなわち、本発明の第1の特徴によれば、マスクブランク用基板の表側の主表面の平坦度を高い状態に維持することができる。また、凹部の底面の表面粗さを算術平均粗さRaで0.3nm以下にまで平滑化する平滑化工程を備えることで、マスクブランク用基板を用いて形成されたインプリントモールドを用いて、光硬化樹脂に対してパターン転写を行う場合、凹部の底面における光の散乱を抑制することができる。
また、凹部は、第2の主表面のモールドパターンが形成される領域を含む大きさの領域に形成されている。これにより、モールドパターンの総ての部分を変形させることができる。また、光硬化樹脂に対してパターン転写を行う場合、凹部と第1の主表面との境界部分がモールドパターン形成領域に掛からないため、第2の主表面のモールドパターン形成領域の全体に光が入射して、光硬化樹脂の全体を硬化させることができる。
また、凹部を形成する工程については、加工圧力が比較的低い底面拡大工程で小穴の底面を広げることにより、広げられた小孔の底面と第2の主表面(表側主表面)との間の基板部分(基板の内部領域)と、その後の側壁除去工程にて削り取られる基板部分とを分離することができる。よって、その後に行う側壁除去工程において、加工圧力が比較的高い切削加工を基板に対して行っても、その影響が広げられた小孔の底面から基板の第2の主表面までの間の基板部分に及ぶことを抑制できる。これにより、凹部底面の加工で凹部底面と第2の主表面との間の基板内部に生じる残留応力を大幅に低減できる。そして、第1の主表面(裏側主表面)に凹部を形成した後も、基板の第2の主表面の平坦度を高く維持することができ、平坦度の高い第2の主表面に微細な凹凸パターン(モールドパターン)を形成することができる。なお、底面拡大工程と側壁除去工程とを交互に実施すると好ましい。
図1(a)及び図1(b)を参照して、本発明の第1の実施の形態に係わるマスクブランク用基板の製造方法によって製造されたマスクブランク用基板5の構成を説明する。図1(a)は断面図であり、図1(b)は第1の主表面SF1側から見た上面図である。
本発明の第2の実施の形態に係わるマスクブランク用基板の製造方法は、側壁除去工程が異なること以外は、第1の実施の形態と概ね同じである。この第2の実施の形態に係わるマスクブランク用基板の製造方法で製造されるマスクブランク用基板は、第1の実施の形態に係わるマスクブランク用基板の製造方法で製造されたものとほぼ同一である。
図4(a)〜図4(h)および図5(a)〜図5(f)を参照して、本発明の第3の実施の形態に係わるマスクブランク用基板の製造方法を説明する。なお、第1の実施の形態とは製造方法は異なるが、製造されるマスクブランク用基板はほぼ同一である。
(ロ)次に、図4(a)及び図4(b)に示すように、基板11の第1の主表面SF1に外周溝部GV2を形成する。具体的には、最初に、回転軸23aに固定された小径の研削ロッド23bを第1の主表面SF1のうち凹部CVの外周に当たる部分に押し当て、凹部CVと概ね同じ深さまで切削する。さらに、凹部のCVの外周に沿って研削ロッド23bを周回させ、研削ロッド23bの側面と先端で切削していくことで、外周溝部GV2が形成される。外周溝部GV2は、小孔CVの深さから図4(g)に示す研削ディスク24bの厚さ(あるいは切削幅)を差し引いた深さよりも深いが、深くても小孔CVと同じとする。この場合では、外周溝部GV2の外周の側壁は、凹部CVの側壁SDに相当し、外周溝部GV2の底面は、凹部CVの底面BFと同じ深さに位置する。
(チ)さらに、図5(c)及び図5(d)に示すように、残る除去部RM4については、側壁sd5の底面bf3近傍に研削ディスク24bの外周を当てつつ周回軌道することで、基板内部領域から除去部RM4を切り離す。そして、切り離された除去部RM4を取り除き、凹部CVが形成される。除去部RM4が研削ディスク24bを周回軌道させただけでは、基板内部領域から切り離せない部分が残る場合においては、溝部GV4を形成する(ト)の工程とこの(チ)の工程を必要回数繰り返し、図5(e)及び図5(f)に示すように凹部CVを形成する。
第4の実施の形態では、上記したマスクブランク用基板5を用いたインプリントモールド用マスクブランクの製造方法について説明する。
第5の実施の形態では、上記したインプリントモールド用マスクブランク3を用いたインプリントモールドの製造方法について説明する。
図1(a)及び図1(b)の基板11に相当する152mm角の基板を用意し、この基板の第1の主表面SF1に直径70mmφ、深さ5mmの円形の凹部を形成した。凹部の形成は、座繰り加工(研削加工)を用いて行った。
3 インプリントモールド用マスクブランク
4 薄膜
5 マスクブランク用基板
9 モールドパターン
11 基板
21a、22a、23a、24a 回転軸
21b、24b 研削ディスク
22b、23b 研削ロッド
BF、bf1〜bfN 底面
CV 凹部
MR モールドパターン形成領域
RM1、RM2、RM3、RM4 除去部
SCV 小孔
SD、sd1〜sdN 側壁
SF1 第1の主表面
SF2 第2の主表面
Claims (12)
- インプリントモールドを作製するためのマスクブランクに用いられるマスクブランク用基板の製造方法であって、
対向する第1の主表面および第2の主表面を備える基板を準備し、前記第1の主表面および第2の主表面に対して精密研磨を行い、第1の主表面および第2の主表面がともに、基板の中心を基準とした132mm角内の領域での平坦度を0.3μm以下にし、かつ二乗平均平方根粗さRqを0.25nm以下にする工程と、
前記精密研磨後の基板の第1の主表面に前記第2の主表面のモールドパターンが形成される領域を含む大きさを有する凹部を形成する工程と、
前記凹部の底面に対して研磨を行い、前記底面の表面粗さを算術平均粗さRaで0.3nm以下にする平滑化工程と、
をこの順に行うものであり、
前記凹部を形成する工程は、
前記第1の主表面に小孔を形成する小孔形成工程と、
前記小孔の底面近傍の側壁を切削して前記小孔の底面を広げる底面拡大工程と、
広げられた底面の上にある前記小孔の側壁を除去する側壁除去工程と、
を備えることを特徴とするマスクブランク用基板の製造方法。 - 前記底面拡大工程と前記側壁除去工程とを交互に実施することを特徴とする請求項1に記載のマスクブランク用基板の製造方法。
- 前記底面拡大工程は、
回転軸に固定された研削ディスクを前記小孔の中に挿入する段階と、
前記研削ディスクを前記小孔の底面近傍の側壁に当てて、この底面近傍の側壁を研削する段階と、を備え、
前記側壁除去工程では、前記研削ディスクにより研削された部分よりも第1の主表面側にある側壁を除去する
ことを特徴とする請求項1または2に記載のマスクブランク用基板の製造方法。 - 前記基板の第1の主表面に外周溝部を形成する工程と、前記外周溝部の内側に内周溝部を形成する工程とをさらに備え、
前記小孔形成工程は、少なくとも前記外周溝部および内周溝部に掛かる大きさの底面を有する小孔を形成するものであり、
前記底面拡大工程は、回転軸に固定された研削ディスクを前記小孔の中に挿入する段階と、前記研削ディスクを前記小孔の底面近傍の側壁に当てつつ、前記回転軸を前記内周溝部に沿って移動させ、この底面近傍の側壁を研削する段階とを備え、
前記側壁除去工程は、前記外周溝、内周溝および広げられた小孔の底面に囲まれる基板部分を除去するものである
ことを特徴とする請求項1に記載のマスクブランク用基板の製造方法。 - 前記小孔形成工程において形成される小孔は、前記凹部の外周部分に形成されることを特徴とする請求項1から4のいずれか一項に記載のマスクブランク用基板の製造方法。
- 前記凹部は、当該凹部の底面と前記第2の主表面との間の距離が0.5mm以上2.0mm以下となる深さを有することを特徴とする請求項1に記載のマスクブランク用基板の製造方法。
- 前記平滑化工程は、底面に対し、磁性流体研磨、研磨スラリーを用いた研磨および化学機械研磨のうちのいずれかの研磨を行うことを特徴とする請求項1から6のいずれか一項に記載のマスクブランク用基板の製造方法。
- 前記基板は、石英ガラスまたはSiO 2 −TiO 2 系低熱膨張ガラスからなることを特徴とする請求項1から7のいずれか一項に記載のマスクブランク用基板の製造方法。
- 請求項1から8のいずれか一項に記載のマスクブランク用基板の製造方法によって製造されたマスクブランク用基板の第2の主表面に、パターン形成用の薄膜を形成する成膜工程を備えることを特徴とするインプリントモールド用マスクブランクの製造方法。
- 前記パターン形成用の薄膜は、クロムを含有する材料で形成されていることを特徴とする請求項9に記載のインプリントモールド用マスクブランクの製造方法。
- 前記パターン形成用の薄膜は、クロム単体、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のうちのいずれかの材料で形成されていることを特徴とする請求項9に記載のインプリントモールド用マスクブランクの製造方法。
- 請求項9から11のいずれか一項に記載のインプリントモールド用マスクブランクの製造方法によって製造されたインプリントモールド用マスクブランクにおける前記薄膜およびマスクブランク用基板をエッチング加工するエッチング工程を備えることを特徴とするインプリントモールドの製造方法。
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