JP5699461B2 - ナノインプリント用モールド - Google Patents

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Description

本発明は、ナノインプリント用モールドに関する。
下記特許文献１には、ナノインプリント法による微細パターン形成方法が記載されている。この方法によれば、ナノインプリントに用いるモールドを、光等が透過する材料で構成することにより、ウェハとモールドとのアライメントを行うことが可能であることが記載されている。
特開２０００−３２３４６１号公報
半導体光デバイスが有する微細パターンを形成する方法として、ナノインプリント法を採用することが検討されている。このような微細パターンとしては、例えば、分布帰還型半導体レーザが有する回折格子を挙げることができる。このような微細パターンをナノインプリント法で形成すれば、分布帰還型半導体レーザ等のデバイスの製造コストを低減させることができる等の利点がある。
ナノインプリント法で半導体光デバイスの微細パターンを形成する場合には、まず、半導体基板上に、微細パターンを形成する半導体層と、樹脂層とをこの順に形成する。そして、微細パターンのための凹凸パターンを有するモールドをこの樹脂層に押し付け、その状態で樹脂層を硬化させた後にモールドと樹脂層とを離間させる。このようにして、モールドの凹凸パターンを樹脂層に転写する。そして、このようなモールドの凹凸パターンの樹脂層への転写は、通常、ナノインプリントを行う位置を変えながら複数回行われる（ステップアンドリピート方式）。つまり、半導体層を複数の部分領域に分割し、それぞれの部分領域上の樹脂層に対して順にモールドによる凹凸パターンの転写が行われる。
その後、この樹脂層をマスクとして半導体層をエッチングすると、半導体層上に残存する樹脂層（樹脂層の残膜）の厚さが薄い領域程、半導体層の表面が早く露出して深くエッチングされるため、モールドの凹凸パターンを半導体層に転写することができる。
このようにナノインプリント法によって微細パターンを形成する際は、微細パターンを形成する半導体層の表面と、モールドの凹凸パターンが形成されたパターン面とを平行に対向させてから、モールドを樹脂層に押し付けることが重要となる。何故なら、半導体層の表面とモールドのパターン面との平行度が悪いと、凹凸パターンが転写された樹脂層の残膜の厚さが所望の値からばらついてしまうからである。例えば、微細パターンとして一定の高さの複数の凹凸からなる回折格子を形成する場合、回折格子の複数の凸部に対応する樹脂層の残膜の厚さは、理想的にはそれぞれ均一である。しかし、半導体層の表面とモールドのパターン面との平行度が悪いと、これらの残膜の厚さがばらついてしまうため、回折格子の凹凸形状もばらついてしまう。そのため、モールドを樹脂層に押し付ける前に、半導体層の表面とモールドのパターン面とを平行に対向させる必要がある。
しかしながら、半導体基板の表面は完全な平坦ではなく、ある程度の高さ分布を有しているため、その上に形成した半導体層の表面も同程度の高さ分布を有している。そのため、半導体層の表面全体とモールドのパターン面との平行度を十分に高くしても、半導体層の部分領域の表面と、モールドのパターン面との平行度が低くなる場合がある。その結果、半導体基板の表面の高さ分布に起因して、形成される回折格子等の微細パターンの形状にばらつきが生じてしまう。
半導体基板としてシリコン基板を用いる半導体光デバイスを製造する場合、シリコン基板の表面の平坦性は非常に高くすることが可能であるため、上述のような半導体基板の表面の高さ分布に起因する微細パターンの形状のばらつきはそれ程問題とならない場合もある。しかし、半導体基板としてＩｎＰ基板等のIII-V族半導体基板を用いるIII-V族半導体光デバイスを製造する場合、化合物半導体からなるIII-V族半導体基板の表面の平坦性は、シリコン基板の表面の平坦性と比較して非常に低いため、半導体基板の表面の高さ分布に起因する微細パターンの形状のばらつきは大きな問題となる。上記特許文献１においては、半導体基板の表面の平坦性の低さに起因する微細パターンのばらつきの問題については、何も触れられていない。
また、上述のような半導体基板の表面の高さ分布に起因する微細パターンの形状のばらつきを小さくするために、モールドを半導体基板に強く押し付ける方法も考えられる。しかしながら、一般に、半導体基板、特にIII-V族半導体基板は割れやすいため、モールドを半導体基板に強く押し付けると基板が割れる可能性がある。また、モールドを半導体基板に強く押し付けることにより、半導体基板に転位等の結晶欠陥が導入されたりする可能性がある。そのため、モールドを半導体基板に強く押し付けることは、好ましくない。
本発明はこのような課題に鑑みてなされたものであり、加工対象の表面の高さ分布に起因する微細パターンの形状のばらつきを低減させることが可能なナノインプリント用モールドを提供することを目的とする。
上述の課題を解決するため、本発明に係るナノインプリント用モールドは、モールド基体部と、第１面と、第１面とは反対側の第２面とを有するモールド本体部と、モールド基体部の表面と、モールド本体部の第１面との間に固定された弾性体部とを備え、モールド本体部の第２面には、ナノインプリント用のパターンが形成されており、弾性体部の体積弾性率は、モールド本体部の体積弾性率よりも小さいことを特徴とする。
本発明に係るナノインプリント用モールドにおいては、モールド基体部とモールド本体部との間に固定された弾性体部の体積弾性率は、モールド本体部の体積弾性率よりも小さい。そのため、加工対象の部分領域上の樹脂部にモールドの第２面を押し付けると、モールドの第２面が当該部分領域の表面に沿った状態に近づくように、弾性体部は変形する。即ち、モールドを樹脂部に押し付けると、モールドの第２面と当該部分領域の表面との間の間隔が一定の長さに近づくように、弾性体部は変形する。これにより、加工対象の表面に高さ分布が存在しても、この高さ分布に起因して樹脂部に転写される微細パターンの形状がばらつくことは抑制される。その結果、加工対象の表面の高さ分布に起因して加工対象に転写される微細パターンの形状がばらつくことは抑制される。
さらに、本発明に係るナノインプリント用モールドは、モールド基体部の表面に設けられた突出部をさらに備え、この突出部の高さは、モールド基体部の表面からモールド本体部の第２面までの距離よりも低いことが好ましい。これにより、突出部はモールド本体部を保護する保護部材として機能するため、モールド本体部が損傷することを抑制することができる。
さらに、本発明に係るナノインプリント用モールドにおいては、モールド本体部の第１面から第２面までの厚さは、０．１ｍｍ以上、０．５ｍｍ以下であることが好ましい。
モールド本体部の第１面から第２面までの厚さが０．５ｍｍ以下である場合、モールドを樹脂部に押し付けた際、モールドの第２面が当該部分領域の表面に沿った状態により近づくように、モールド本体部が十分に撓むことができる。これにより、加工対象の表面に高さ分布が存在しても、この高さ分布に起因して樹脂部に転写される微細パターンの形状がばらつくことはより抑制される。その結果、加工対象の表面の高さ分布に起因して加工対象に転写される微細パターンの形状がばらつくことはより抑制される。
また、モールド本体部の第１面から第２面までの厚さが０．１ｍｍ以上である場合、モールドを樹脂部に押し付けた際のモールド本体部の撓みに起因する第２面のパターンの変形量を十分に小さくすることができる。その結果、モールドを樹脂部に押し付けた際のモールド本体部の撓みに起因して、樹脂部に転写される微細パターンの形状がばらつくことは十分に抑制されるため、加工対象に転写される微細パターンの形状がばらつくことは十分に抑制される。
本発明によれば、加工対象の表面の高さ分布に起因する微細パターンの形状のばらつきを低減させることが可能なナノインプリント用モールドが提供される。
第１実施形態に係るナノインプリント用モールドの斜視図である。 図１のＩＩ−ＩＩ線に沿ったナノインプリント用モールドの断面図である。 第１実施形態のモールドを用いたナノインプリント法によって、微細パターンを製造する方法を説明するための断面図である。 第１実施形態のモールドを用いたナノインプリント法によって、微細パターンを製造する方法を説明するための断面図である。 第１実施形態のモールドを用いたナノインプリント法によって、微細パターンを製造する方法を説明するための平面図である。 第１実施形態のモールドを用いたナノインプリント法によって、微細パターンを製造する方法を説明するための断面図である。 第１実施形態のモールドを用いたナノインプリント法によって、微細パターンを製造する方法を説明するための断面図である。 第１実施形態のモールドを用いたナノインプリント法によって、微細パターンを製造する方法を説明するための断面図である。 第１実施形態のモールドを用いたナノインプリント法によって、微細パターンを製造する方法を説明するための断面図である。 第１実施形態のモールドを用いたナノインプリント法によって、微細パターンを製造する方法を説明するための断面図である。 第１実施形態のモールドを用いたナノインプリント法によって、微細パターンを製造する方法を説明するための断面図である。 第２実施形態に係るナノインプリント用モールドの斜視図である。 図１２のＸＩＩＩ−ＸＩＩＩ線に沿ったナノインプリント用モールドの断面図である。
以下、実施の形態に係るナノインプリント用モールドについて、添付図面を参照しながら詳細に説明する。なお、各図面において、可能な場合には同一要素には同一符号を用いる。また、図面中の構成要素内及び構成要素間の寸法比は、図面の見易さのため、それぞれ任意となっている。
（第１実施形態）
図１は、第１実施形態に係るナノインプリント用モールドの斜視図であり、図２は、図１のＩＩ−ＩＩ線に沿ったナノインプリント用モールドの断面図である。
図１及び図２に示すように、本実施形態のナノインプリント用のモールド１は、モールド基体部３と、モールド本体部５と、弾性体部７とを備えている。なお、図１及び図２においては、直交座標系２を示している。
モールド基体部３は、本実施形態においては、Ｚ軸方向を厚さ方向とし、ＸＹ平面に沿って延びる表面３Ｓを有する矩形の平板状の部材である。モールド基体部３は、例えば、石英、合成石英、Ｓｉ、ニッケル等からなる。後述のナノインプリント用の樹脂部として紫外線硬化樹脂を用いる場合、モールド基体部３は、石英、合成石英等の、紫外線に対する透過率が十分に高い材料からなることが好ましい。
モールド基体部３のＺ軸方向の厚さ３Ｔは、特に制限されないが、例えば、０．６ｍｍ以上、１０ｍｍ以下とすることができる。モールド基体部３のＸ軸方向の幅３Ｗは、特に制限されないが、例えば、６０ｍｍ以上、１５０ｍｍ以下とすることができる。モールド基体部３のＹ軸方向の長さ３Ｌは、特に制限されないが、例えば、６０ｍｍ以上、１５０ｍｍ以下とすることができる。
モールド本体部５は、本実施形態においては、Ｚ軸方向を厚さ方向とし、ＸＹ平面に沿って延びる裏面５Ｂ（第１面）及びパターン面５Ｓ（第２面）を有する矩形の平板状の部材である。裏面５Ｂは、弾性体部７を介してモールド基体部３の表面３Ｓと対向する。また、パターン面５Ｓは、モールド本体部５の裏面５Ｂとは反対側の面である。
パターン面５Ｓには、ナノインプリント用のパターン５Ｐが形成されている。本実施形態においては、パターン５Ｐは、分布帰還型半導体レーザ等が有する回折格子を形成するためのパターンである。具体的には、本実施形態のパターン５Ｐは、Ｘ軸に沿って延び、それぞれＹ軸方向の幅及びＺ軸方向の高さが同一の複数のライン部と、Ｘ軸に沿って延び、それぞれＹ軸方向の幅及びＺ軸方向の高さが同一の複数のスペース部を有している。パターン５Ｐは、各ライン部と各スペース部とが交互にＸ軸方向に配置されたラインアンドスペースパターンである。
各ライン部と各スペース部のＺ軸方向の高さは、例えば、５０ｎｍ以上、３００ｎｍ以下とすることができる。各ライン部と各スペース部のＹ軸方向の幅は、例えば、５０ｎｍ以上、３００ｎｍ以下とすることができる。Ｙ軸方向のパターン５Ｐの周期、即ち、一つのライン部のＹ軸方向の幅と一つのスペース部のＹ軸方向の幅の合計値は、例えば、２００ｎｍ以上、２５０ｎｍ以下とすることができる。
モールド本体部５は、例えば、石英、合成石英、Ｓｉ等からなる。後述のナノインプリント用の樹脂部として紫外線硬化樹脂を用いる場合、モールド本体部５は、石英、合成石英等の、紫外線に対する透過率が十分に高い材料からなることが好ましい。モールド本体部５を構成する材料は、モールド基体部３と同様の材料であってもよいし、異なる材料であってもよい。
モールド本体部５のＸ軸方向の幅５Ｗは、特に制限されないが、例えば、１０ｍｍ以上、２５ｍｍ以下とすることができる。モールド本体部５のＹ軸方向の長さ５Ｌは、特に制限されないが、例えば、１０ｍｍ以上、２５ｍｍ以下とすることができる。モールド本体部５のＺ軸方向の厚さ５Ｔは、後述の理由により、０．１ｍｍ以上、０．５ｍｍ以下であることが好ましい。
弾性体部７は、モールド基体部３の表面３Ｓと、モールド本体部５の裏面５Ｂとの間に固定されている。弾性体部７の体積弾性率は、モールド本体部５の体積弾性率よりも小さい。弾性体部７は、このような体積弾性率の条件を満たすような材料からなり、例えば、ＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）、ポリエチレン、ポリプロピレン等からなる。また、弾性体部７の体積弾性率は、モールド基体部３の体積弾性率よりも低いことが好ましい。後述のナノインプリント用の樹脂部として紫外線硬化樹脂を用いる場合、弾性体部７は、ＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）、ポリエチレン、ポリプロピレン等の紫外線に対する透過率が十分に高い材料からなることが好ましい。
弾性体部７は、例えば、接着剤（図示せず）によってモールド基体部３の表面３Ｓと、モールド本体部５の裏面５Ｂとの間に固定されている。このような弾性体部７と接着剤とが一体化されたものとしては、両面テープを挙げることができる。弾性体部７自体に接着性がある場合、そのような接着剤を用いず、弾性体部７を直接モールド基体部３の表面３Ｓと、モールド本体部５の裏面５Ｂに固定することができる。
弾性体部７のＺ軸方向の厚さ７Ｔは、後述の理由により、１０μｍ以上、２００μｍ以下であることが好ましい。また、弾性体部７の厚さ７Ｔとモールド本体部５の厚さ５Ｔとの和、即ち、モールド基体部３の表面３Ｓから、モールド本体部５のパターン面５Ｓまでの距離９Ｔは、例えば、０．１１ｍｍ以上、０．７ｍｍ以下とすることができる。
次に、本実施形態のモールド１を用いたナノインプリント法によって、微細パターンを製造する方法について説明する。
図３、図４、及び、図６〜図１１は、本実施形態のモールドを用いたナノインプリント法によって、微細パターンを製造する方法を説明するための断面図であり、図５は、本実施形態のモールドを用いたナノインプリント法によって、微細パターンを製造する方法を説明するための平面図である。
本実施形態のモールドを用いたナノインプリント法によって、微細パターンを製造する方法として、半導体基板上の半導体層に微細パターンとしての回折格子を製造する方法について説明する。このような回折格子としては、例えば、分布帰還型半導体レーザ等の半導体光デバイスが有する回折格子を挙げることができる。
まず、図３に示すように、半導体基板１３を準備する。半導体基板１３は、例えば、円板状の基板とすることができる。半導体基板１３の表面１３Ｓは、完全に平坦ではなく、ある程度の高さ分布（凹凸分布）を有する。図３及び以降の図においては、表面１３Ｓの高さ分布を強調して示している。半導体基板１３は、例えば、ＳｉやＧｅ等の単元素半導体や、ＩｎＰ等のＩＩＩ−Ｖ族化合物半導体等の化合物半導体からなる。
半導体基板１３がＳｉ等の単元素半導体からなる場合、半導体基板１３の表面１３Ｓの高さ分布は、比較的小さくすることができる。この場合の半導体基板１３の表面１３Ｓの大きさは、二乗平均平方根値(ＲＭＳ値)で、例えば、１．０ｎｍ以上、１．５ｎｍ以下程度である。
一方、半導体基板１３がＩｎＰ等のＩＩＩ−Ｖ族化合物半導体等の化合物半導体からなる場合、半導体基板１３が単元素半導体からなる場合と比較して、半導体基板１３の表面１３Ｓの高さ分布は一般的に大きくなる。この場合の半導体基板１３の表面１３Ｓの大きさは、二乗平均平方根値(ＲＭＳ値)で、例えば、９ｎｍ以上、１０ｎｍ以下程度である。
続いて、図４及び図５に示すように、半導体基板１３の表面１３Ｓ上に、加工対象としての半導体層１５を形成する。半導体層１５の表面１５Ｓは、半導体基板１３の表面１３Ｓに沿った形状となる。そのため、半導体層１５の表面１５Ｓの高さ分布は、半導体基板１３の表面１３Ｓの高さ分布と同程度となる。半導体層１５は、複数の部分領域１５Ａに分割されている。後の工程において、各部分領域１５Ａ上の樹脂部に対して順に、モールド１によるパターンの転写が行われる（ステップアンドリピート方式）。
続いて、図６に示すように、半導体層１５の表面１５Ｓ上に、紫外線硬化樹脂又は熱硬化樹脂からなる樹脂部１７を形成する。樹脂部１７は、例えば、半導体層１５の表面１５Ｓ上に、滴下法やスピンコート法によって紫外線硬化樹脂又は熱硬化樹脂を含む樹脂液を設けた後、当該樹脂液を所定の温度に加熱処理することにより、形成することができる。半導体層１５の表面１５Ｓ上に形成された樹脂部１７は、図６に示される段階においては、流動性を有している。
樹脂部１７は、図６に示すように、複数の部分に分割された状態で半導体層１５の表面１５Ｓ上に分散していてもよいし、半導体層１５の表面１５Ｓ全体を覆うように層状に形成されていてもよい。また、半導体層１５と樹脂部１７との密着性を向上させる機能を有する密着層を、半導体層１５と樹脂部１７との間に介在させてもよい。
続いて、図７に示すように、半導体層１５の一つの部分領域１５Ａの表面１５Ｓと、モールド１のパターン面５Ｓとを対向させる。この際、半導体層１５の表面１５Ｓ全体を平均化した面と、モールド本体部５のパターン面５Ｓとが、略平行になるようにする。図７においては、直交座標系１２が示されており、半導体基板１３の厚さ方向にＺ軸を設定し、半導体基板１３の表面１３Ｓ全体を平均化した面と平行にＸ軸及びＹ軸を設定している。図７に示す状態において、モールド本体部５のパターン面５Ｓは、ＸＹ平面と略平行となっている。半導体層１５の表面１５Ｓは、上述のように高さ分布を有しているため、モールド本体部５のパターン面５Ｓと部分領域１５Ａの表面１５Ｓとは、平行になっているとは限らない。
次に、図８に示すように、モールド１をＺ軸負方向に移動させて、モールド本体部５が半導体層１５と接触しないように、モールド本体部５のパターン面５Ｓを当該部分領域１５Ａ上の樹脂部１７に押し付ける。すると、弾性体部７の体積弾性率は、モールド本体部５の体積弾性率よりも小さいため、モールド１のパターン面５Ｓが当該部分領域１５Ａの表面１５Ｓに沿った状態に近づくように、弾性体部７は変形する。言い換えると、モールド１のパターン面５Ｓを当該部分領域１５Ａ上の樹脂部１７に押し付けると、モールド１のパターン面５Ｓと当該部分領域１５Ａの表面１５Ｓとの間の間隔が一定の長さに近づくように、弾性体部７は変形する。
この状態で、当該部分領域１５Ａの表面１５Ｓ上の樹脂部１７を硬化させる。樹脂部１７が紫外線硬化樹脂からなる場合、当該樹脂部１７に紫外線を照射する。その際、モールド１が紫外線に対する透過率が十分に高い材料からなる場合、紫外線がモールド１の上方からモールド１内を経由して当該樹脂部１７に到達するように、当該樹脂部１７に紫外線を照射することができる。
その後、図９に示すように、モールド１と樹脂部１７とを離間させる。このようにして、半導体層１５の当該部分領域１５Ａ上の樹脂部１７に、樹脂パターン１７Ｐが形成される。
そして、図１０に示すように、図７から図９に示した一連の工程を、半導体層１５の他の部分領域１５Ａ上の樹脂部１７に対して、それぞれ順に行う。このようにして、半導体層１５の全ての部分領域１５Ａ上の樹脂部１７に、微細パターンとしての樹脂パターン１７Ｐが形成される。樹脂パターン１７Ｐは、モールド本体部５のパターン５Ｐが転写されたパターンである。
次に、例えば、反応性イオンエッチング法等のドライエッチング法等によって、樹脂パターン１７Ｐが形成された樹脂部１７及び半導体層１５の一部をエッチングする。すると、樹脂パターン１７Ｐのうち、残膜の厚さが薄い領域程、その領域下の半導体層１５の表面１５Ｓは早く露出して深くエッチングされる。そのため、図１１に示すように、樹脂パターン１７Ｐを半導体層１５に転写することができる。このようにして、微細パターンとしての回折格子１５Ｐを半導体層１５に形成することができる。
上述のような本実施形態のモールド１においては、モールド基体部３とモールド本体部５との間に固定された弾性体部７の体積弾性率は、モールド本体部５の体積弾性率よりも小さい。そのため、加工対象である半導体層１５の部分領域１５Ａ上の樹脂部１７にモールド１のパターン面５Ｓを押し付けると、モールド１のパターン面５Ｓが当該部分領域１５Ａの表面１５Ｓに沿った状態に近づくように、弾性体部７は変形する（図８参照）。即ち、モールド１を樹脂部１７に押し付けると、モールド１のパターン面５Ｓと当該部分領域１５Ａの部分領域１５Ａとの間の間隔が一定の長さに近づくように、弾性体部７は変形する（図８参照）。
これにより、加工対象である半導体層１５の表面１５Ｓに高さ分布が存在しても、この高さ分布に起因して樹脂部１７に転写される微細パターンとしての樹脂パターン１７Ｐの形状がばらつくことは抑制される（図１０参照）。その結果、半導体層１５の表面１５Ｓの高さ分布に起因して半導体層１５に転写される微細パターンとしての回折格子１５Ｐの形状がばらつくことは抑制される（図１１参照）。
また、本実施形態のモールド１においては、モールド本体部５の裏面５Ｂからパターン５Ｐまでの厚さ５Ｔは、０．１ｍｍ以上、０．５ｍｍ以下であることが好ましい（図２参照）。
モールド本体部５の裏面５Ｂからパターン５Ｐまでの厚さ５Ｔが０．５ｍｍ以下である場合、モールド１を樹脂部１７に押し付けた際、モールド１のパターン面５Ｓが半導体層１５の部分領域１５Ａの表面１５Ｓに沿った状態により近づくように、モールド本体部５が十分に撓むことができる（図８参照）。これにより、加工対象である半導体層１５の表面１５Ｓに高さ分布が存在しても、この高さ分布に起因して樹脂部１７に転写される樹脂パターン１７Ｐの形状がばらつくことはより抑制される（図１０参照）。その結果、半導体層１５の表面１５Ｓの高さ分布に起因して半導体層１５に転写される回折格子１５Ｐの形状がばらつくことはより抑制される（図１１参照）。
また、モールド本体部５の裏面５Ｂからパターン５Ｐまでの厚さ５Ｔが０．１ｍｍ以上である場合、モールド１を樹脂部１７に押し付けた際のモールド本体部５の撓みに起因するパターン面５Ｓのパターン５Ｐの変形量を十分に小さくすることができる（図８参照）。その結果、モールド１を樹脂部１７に押し付けた際のモールド本体部５の撓みに起因して、樹脂部１７に転写される樹脂パターン１７Ｐの形状がばらつくことは十分に抑制されるため（図１０参照）、半導体層１５に転写される回折格子１５Ｐの形状がばらつくことは十分に抑制される（図１１参照）。
また、弾性体部７の体積弾性率は、１０９Ｐａ以上、１０１０Ｐａ以下であることが好ましい。何故なら、弾性体部７の体積弾性率が１０９Ｐａ以上であれば、インプリントで圧縮された後、元の状態に弾性体部７が復元し易くなり、繰り返し使える利点があるからである。また、弾性体部７の体積弾性率が１０１０Ｐａ以下であれば、弾性体部７が、基板に倣うように変形し易くなり、パターン欠陥を抑制するという利点があるからである。
また、弾性体部７の厚さは、１０μｍ以上、２００μｍ以下であることが好ましい。弾性体部７の厚さが１０μｍ以上であれば、基板の面の変化分、弾性体部７が変形可能であるという利点があり、２００μｍ以下であれば、パターンが変形し難いという利点があるためである。
（第２実施形態）
次に、第２実施形態に係るナノインプリント用モールドについて、説明する。図１２は、本実施形態に係るナノインプリント用モールドの斜視図であり、図１３は、図１２のＸＩＩＩ−ＸＩＩＩ線に沿ったナノインプリント用モールドの断面図である。
図１２及び図１３に示す本実施形態のナノインプリント用のモールド１ｘは、第１実施形態のモールド１と比較して、突出部２３をさらに備えている点が異なる。
本実施形態のモールド１ｘは、モールド基体部３の表面３Ｓに設けられた突出部２３を備えている。即ち、突出部２３は、モールド基体部３の表面３Ｓからモールド基体部３の厚さ方向（Ｚ軸正方向）に向かって突出している。本実施形態の突出部２３は、モールド基体部３の厚さ方向から見て、モールド本体部５及び弾性体部７と離間し、かつ、モールド本体部５及び弾性体部７を取り囲むようにモールド基体部３の外縁に沿って設けられている。突出部２３は、モールド基体部３に固定されている。
本実施形態においては、突出部２３は、モールド基体部３と同様の材料からなり、モールド基体部３と一体成形されている。図１２及び図１３においては、突出部２３とモールド基体部３との境界を破線で示している。ただし、突出部２３は、モールド基体部３とは異なる材料で構成されていてもよく、例えば、石英、合成石英、ニッケル、Ｓｉ等で構成されていてもよい。また、突出部２３は、モールド基体部３と一体成形されていなくてもよい。その場合、突出部２３とモールド基体部３とは別々に成形され、その後、突出部２３はモールド基体部３に固定される。
また、突出部２３の高さ２３Ｔは、モールド基体部３の表面３Ｓからモールド本体部５のパターン面５Ｓまでの距離９Ｔよりも低くなっている。そのため、モールド１ｘを半導体層１５上の樹脂部１７に押し付ける際、突出部２３が障害となることはない。
突出部２３の高さ２３Ｔは、例えば、０．４ｍｍ以上、０．９ｍｍ以下とすることができる。モールド基体部３の表面３Ｓからモールド本体部５のパターン面５Ｓまでの距離９Ｔと、突出部２３の高さ２３Ｔとの差Ｐ２３は、例えば、０．１ｍｍ以上、０．５ｍｍ以下とすることができる。また、Ｘ軸方向における突出部２３とモールド本体部５との離間距離、及び、Ｙ軸方向における突出部２３とモールド本体部５との離間距離は、例えば、１ｍｍ以上、２ｍｍ以下とすることができる。
上述のような本実施形態のモールド１ｘによれば、第１実施形態のモールド１と同様の理由により、加工対象である半導体層１５の表面１５Ｓに高さ分布が存在しても、この高さ分布に起因して樹脂部１７に転写される微細パターンとしての樹脂パターン１７Ｐの形状がばらつくことは抑制される（図１０参照）。その結果、半導体層１５の表面１５Ｓの高さ分布に起因して半導体層１５に転写される微細パターンとしての回折格子１５Ｐの形状がばらつくことは抑制される（図１１参照）。
さらに、上述のような本実施形態のモールド１ｘは、モールド基体部３の表面３Ｓに設けられた突出部２３をさらに備え、この突出部２３の高さ２３Ｔは、モールド基体部３の表面３Ｓからモールド本体部５のパターン面５Ｓまでの距離９Ｔよりも低い（図１２及び図１３参照）。そのため、突出部２３は、モールド１ｘの使用時等にモールド本体部５を保護する保護部材として機能するため、モールド本体部５が損傷することを抑制することができる。
１、１ｘ・・・ナノインプリント用モールド、３・・・モールド基体部、３Ｓ・・・モールド基体部の表面、５・・・モールド本体部、５Ｂ・・・モールド本体部の裏面（第１面）、５Ｐ・・・ナノインプリント用のパターン、５Ｓ・・・パターン面（第２面）、７・・・弾性体部。

Claims (2)

  1. モールド基体部と、
    第１面と、前記第１面とは反対側の第２面と、を有するモールド本体部と、
    前記モールド基体部の表面と、前記モールド本体部の前記第１面との間に固定された弾性体部と、
    前記モールド基体部の前記表面に設けられた突出部と、
    を備え、
    前記モールド本体部の前記第２面には、ナノインプリント用のパターンが形成されており、
    前記弾性体部の体積弾性率は、前記モールド本体部の体積弾性率よりも小さく、
    前記突出部の高さは、前記モールド基体部の前記表面から前記モールド本体部の前記第２面までの距離よりも低く、かつ、前記モールド基体部の前記表面から前記モールド本体部の前記第１面までの距離よりも高く、
    前記突出部は、前記モールド基体部の厚さ方向から見て、前記モールド本体部及び前記弾性体部と離間し、かつ、前記モールド本体部及び前記弾性体部を取り囲むように前記モールド基体部の外縁に沿って設けられていることを特徴とするナノインプリント用モールド。
  2. 前記モールド本体部の前記第１面から前記第２面までの厚さは、０．１ｍｍ以上、０．５ｍｍ以下であることを特徴とする請求項１に記載のナノインプリント用モールド。
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