JP6102519B2 - テンプレート基板、テンプレートブランク、ナノインプリント用テンプレート、および、テンプレート基板の製造方法、並びに、テンプレート基板の再生方法 - Google Patents

Description

本発明は、ナノインプリントリソグラフィの技術分野に関するものであり、特にテンプレート基板、テンプレートブランク、ナノインプリント用テンプレート、および、テンプレート基板の製造方法、並びに、テンプレート基板の再生方法に関するものである。

近年、半導体リソグラフィにおいては、デバイスの微細化の要求に対して、露光波長の問題や製造コストの問題などからフォトリソグラフィ方式の限界が指摘されており、その対案として、ナノインプリントリソグラフィ（ＮＩＬ：Ｎａｎｏｉｍｐｒｉｎｔ Ｌｉｔｈｏｇｒａｐｈｙ）が注目を集めている。

ナノインプリントリソグラフィは、表面に微細な凹凸形状の転写パターンを形成したテンプレート（モールド、スタンパ、金型とも呼ばれる）を、半導体ウェハなどの被転写基板の上に形成された樹脂に接触させ、この樹脂の表面側の形状を、テンプレートの転写パターンの凹凸形状に成型した後に離型し、次いで、ドライエッチング等により余分な樹脂部分（残膜部分）を除去することで、被転写基板の上の樹脂にテンプレートの転写パターンの凹凸形状（より詳しくは、凹凸反転形状）を転写させる技術である（例えば、特許文献１、２）。
このナノインプリントリソグラフィは、一度テンプレートを作製すれば、微細な凹凸形状を繰り返し転写成型でき、この転写工程には高額な露光装置（ステッパー）を用いないため、経済的にも有利である。

上記のようなテンプレート（適宜、ナノインプリント用テンプレートとも呼ぶ）の製造方法としては、例えば、テンプレート基板として、光透過性を有する基板（合成石英ガラス基板等）を用い、その上にクロム（Ｃｒ）等のハードマスク層を形成し、その上に形成したレジストパターンをエッチングマスクに用いてハードマスク層をエッチング加工し、次いで、加工したハードマスク層（ハードマスクパターン）をエッチングマスクに用いてテンプレート基板をエッチングして、上記の転写パターンを形成する方法がある。
なお、本願においては、テンプレート基板の上にクロム（Ｃｒ）等のハードマスク層を形成した形態を、テンプレートブランクと呼ぶ。

ここで、例えば、図１０に示すように、テンプレート基板１０１は、その表面側（第１の面１１０ａ側）に、転写パターンが形成される領域（転写領域）を上面とするメサ状の凸構造１１１を有していることが好ましい。このような形態であれば、インプリント工程において、テンプレートの転写領域以外の部分が、被転写基板や樹脂と接触することを抑制できるからである。

また、テンプレート基板１０１の裏面側（第２の面１１０ｂ側）には、平面視において、凸構造１１１と重なり、かつ、凸構造１１１よりも広い面積を有する窪み部１１４が形成されていることが好ましい（例えば、特許文献３）。このような形態であれば、インプリント工程において、テンプレートの転写領域を湾曲させることで、テンプレートと樹脂の間に気泡が残留することを抑制することができ、また、テンプレートと樹脂との離型も容易に行うことができるからである。

また、テンプレート基板１０１の表面側であって、凸構造１１１の周辺の領域には、凸構造１１１の高さよりも低い高さを有するマーク１１３が形成されていることが好ましい（例えば、特許文献４）。このような形態であれば、インプリント工程において、上記のマーク１１３が被転写基板や樹脂と接触することを抑制しつつ、このマーク１１３をアライメントマークとして用いることができるからである。上記のメサ状の凸構造１１１とマーク１１３は、ウェットエッチングの手法を用いて形成することができる。

特表２００４−５０４７１８号公報 特開２００２−９３７４８号公報 特表２００９−５３６５９１号公報 特開２０１２−１３４３１９号公報

ここで、テンプレート基板には、フォトマスクに用いられる基板と同様に、主に、合成石英ガラスを材料とする基板が用いられているが、ナノインプリント用テンプレートとして用いるために、上述のような、メサ状の凸構造や裏面側の窪み部を形成する場合は、その製造コストがかかるため、より高価なものになる。

一方、ナノインプリント用テンプレートに形成される凹凸形状の転写パターンは、一般に、従来のフォトマスクに形成されていたマスクパターンよりも１／４以下のサイズ（幅寸法）が求められ、さらに深さ方向の加工精度も要求されることから、ナノインプリント用テンプレートの製造においては、従来のフォトマスクの製造に比べて、転写パターンの形状不良や欠陥を生じやすい。
それゆえ、製造コストの抑制を図る目的から、このような不良となったナノインプリント用テンプレートからテンプレート基板を再生することが求められている。

しかしながら、従来、フォトマスクの基板再生方法として用いられてきたような研磨による再生方法、すなわち、メサ状の凸構造の上面を研磨することによって、転写パターンを除去してテンプレート基板を再生する方法では、再生の前後で転写領域のサイズが変わってしまうという問題がある。

上記について、図１１および図１２を用いて、より詳しく説明する。
ここで、図１１は、従来のテンプレート基板の再生方法の一例を示す説明図であり、（ａ）は当初のテンプレート基板、（ｂ）は（ａ）のテンプレート基板を用いて作成されたテンプレート、（ｃ）は（ｂ）のテンプレートから再生されたテンプレート基板を示す。
また、図１２は、従来のテンプレート基板の再生における課題を示す説明図である。

例えば、図１１（ａ）に示すように、従来のテンプレート基板１０１においては、メサ状の凸構造１１１がウェットエッチングによって形成されているため、断面視において、凸構造１１１は上面側よりも底面側の幅が大きい略台形状の形態を有している。

それゆえ、まず、このテンプレート基板１０１の凸構造１１１の上面１１２に、凹形状の深さがＤ₁₅₁の転写パターン１５１を形成してテンプレート１５０を作成し（図１１（ｂ））、次に、このテンプレート１５０を用い、凸構造１１１の上面１１２を研磨することによって、転写パターン１５１を除去し、テンプレート基板１６０を再生した場合（図１１（ｃ））、この再生されたテンプレート基板１６０においては、図１２に示すように、凸構造１６１の上面１６２の幅Ｗ₁₆₂は、当初のテンプレート基板１０１が有していた凸構造１１１の上面１１２の幅Ｗ₁₁₂よりも大きなサイズになる（図１２において、Ｗ₁₆₂＝Ｗ₁₁₂＋２×ｄＷ）。
そして、再生前後でテンプレート基板の上記凸構造の上面のサイズ、すなわち、テンプレートの転写領域のサイズが変わってしまうと、被転写基板に設計された被転写領域とサイズが合わなくなり、特に、多面付けのインプリントを行う際に問題となる。

ここで、上記の凸構造をドライエッチングの手法を用いて形成すれば、凸構造の側面が上面に対して垂直に形成されることから、上述の問題は解消されるようにも思われる。しかしながら、何ら工夫無しにドライエッチングの手法を用いる場合には、上述の凸構造の周辺に形成されるマーク（図１０に示すマーク１１３）も凸構造と同じ高さになってしまい、インプリント工程において、このマークが被転写基板や樹脂と接触してしまうという問題が生じてしまう。
一方、上記の凸構造と上記のマークとを、それぞれ独立した別の工程で形成する場合には、工程数が増加して製造コストが増大してしまう。また、凸構造とマーク間の相対位置精度も劣化してしまうおそれがある。

また、高さ方向に関しても、インプリント装置等の制約から、テンプレート基板のメサ状の凸構造は所定の高さを有していることが必要であるが、現状のテンプレート基板においては、上記の所定の高さに加えて、数μｍ程度の高さしか有しておらず（例えば３０μｍ程度）、再生のための研磨取代を考慮すると、１回程度しか再生できないという問題もある。

なお、図１１および図１２において、当初のテンプレート基板１０１の凸構造１１１の高さはＨ₁₁₁であり、再生のために研磨された深さ（研磨取代）はＤ₁₆₂であり、再生されたテンプレート基板１６０の凸構造１６１の高さはＨ₁₆₁である。通常、研磨取代Ｄ₁₆₂は、数μｍ程度の大きさであり、数十ｎｍの大きさである転写パターン１５１の凹形状の深さＤ₁₅₁よりも各段大きい。

本発明は、上記実情に鑑みてなされたものであり、再生の前後において転写領域のサイズが変化してしまうことを防止し、さらに、凸構造の周辺に形成されるマーク等が被転写基板や樹脂と接触することを防止しつつ、複数回の再生が可能なテンプレート基板、テンプレートブランク、ナノインプリント用テンプレート、および、テンプレート基板の製造方法、並びに、テンプレート基板の再生方法を提供することを目的とする。

本発明者は種々研究した結果、上面が転写領域となる第１の凸構造と、マーク等を構成する第２の凸構造を有するテンプレート基板において、第１の凸構造を、ドライエッチングによって側壁を垂直に形成した上部構造と、ウェットエッチングによって形成した下部構造から構成し、第１の凸構造の形成と同じ工程を用いつつ、第２の凸構造を、第１の凸構造の下部構造の高さよりも低く形成することで、上記課題を解決できることを見出して本発明を完成したものである。

すなわち、本発明の請求項１に係る発明は、ナノインプリント用テンプレートに用いられるテンプレート基板であって、第１の面と、該第１の面に対向する第２の面とを有し、前記第１の面に、第１の凸構造と第２の凸構造を有し、前記第１の凸構造は、該第１の凸構造の上面を含む上部構造と、前記第１の面に接する下部構造から構成されており、前記上部構造の側面は、前記第１の凸構造の上面に対して垂直に形成されており、前記下部構造は、断面視において、前記第１の凸構造の上面側の幅よりも、前記第１の面に接する側の幅が大きくなる形態を有しており、前記第２の凸構造の高さは、前記第１の凸構造の下部構造の高さよりも低いことを特徴とするテンプレート基板である。

また、本発明の請求項２に係る発明は、前記第１の凸構造の下部構造の高さをＨ₂とし、前記第２の凸構造の高さをＨ₃とし、断面視において、前記第２の凸構造を挟んで対向する、前記第１の凸構造の上面の外縁と、前記第１の面の外縁との水平方向の距離をＬ₁とし、前記第２の凸構造の頂点と、前記第１の面の外縁との水平方向の距離をＬ₂とした場合に、前記第２の凸構造の高さＨ₃が、０＜Ｈ₃＜Ｈ₂×Ｌ₂／Ｌ₁の関係を満たすことを特徴とする請求項１に記載のテンプレート基板である。

また、本発明の請求項３に係る発明は、前記第２の面に、平面視において、前記第１の凸構造と重なり、かつ、前記第１の凸構造よりも広い面積を有する窪み部が形成されていることを特徴とする請求項１または請求項２に記載のテンプレート基板である。

また、本発明の請求項４に係る発明は、請求項１乃至請求項３のいずれか一項に記載のテンプレート基板の前記第１の凸構造の上面の上に、転写パターン形成用のエッチングマスクとなるハードマスク層を有することを特徴とするテンプレートブランクである。

また、本発明の請求項５に係る発明は、請求項１乃至請求項３のいずれか一項に記載のテンプレート基板の前記第１の凸構造の上面に、凹凸形状の転写パターンが形成されていることを特徴とするナノインプリント用テンプレートである。

また、本発明の請求項６に係る発明は、請求項１に記載のテンプレート基板を製造する方法であって、前記第１の凸構造を形成するための第１のエッチングマスクと、前記第２の凸構造を形成するための第２のエッチングマスクと、を備えた基材を準備する工程と、前記基材をドライエッチングする工程と、前記基材をウェットエッチングする工程と、を順に備え、前記基材をウェットエッチングする深さをＤ₂とした場合に、前記第１のエッチングマスクの有する幅Ｗ₁が、Ｗ₁＞２×Ｄ₂の関係を満たし、前記第２のエッチングマスクの有する幅Ｗ₂が、０＜Ｗ₂＜２×Ｄ₂の関係を満たすことを特徴とするテンプレート基板の製造方法である。

また、本発明の請求項７に係る発明は、前記基材をウェットエッチングする深さをＤ₂とし、形成する前記第２の凸構造の高さをＨ₃とし、断面視において、前記第２のエッチングマスクを挟んで対向する、前記第１のエッチングマスクの外縁と、前記第１の面の外縁との水平方向の距離をＬ₃とし、前記第２のエッチングマスクの中心と、前記第１の面の外縁との水平方向の距離をＬ₂とした場合に、前記距離Ｌ₂が、
（Ｌ₃＋Ｄ₂）×Ｈ₃／Ｄ₂＜Ｌ₂＜Ｌ₃
の関係を満たす位置に、前記第２のエッチングマスクを配設することを特徴とする請求項６に記載のテンプレート基板の製造方法である。

また、本発明の請求項８に係る発明は、請求項１に記載のテンプレート基板を再生する方法であって、前記第１の凸構造の下部構造を残しつつ、前記第１の凸構造の上部構造の上面側を研磨することによって、前記第１の凸構造に新たな上面を形成することを特徴とするテンプレート基板の再生方法である。

本発明によれば、再生の前後において転写領域のサイズが変化してしまうことを防止し、さらに、第１の凸構造の周辺に形成される第２の凸構造が被転写基板や樹脂と接触することを防止しつつ、複数回の再生が可能なテンプレート基板を得ることができる。

本発明に係るテンプレート基板の一例を示す説明図であり、（ａ）は概略平面図、（ｂ）は（ａ）におけるＡ−Ａ断面図である。 図１（ｂ）におけるＲ部の拡大図である。 本発明に係るテンプレートブランクの一例を示す概略断面図である。 本発明に係るナノインプリント用テンプレートの一例を示す概略断面図である。 本発明に係るテンプレート基板の製造方法の一例を示す概略工程図である。 本発明に係るテンプレート基板の製造方法の要部を説明する図である。 本発明に係るテンプレート基板の構造とエッチングマスクの関係を説明する図である。 本発明に係るテンプレート基板の再生方法の一例を示す説明図である。 本発明に係るテンプレート基板の再生前の構造と再生後の構造の関係を説明する図である。 従来のテンプレート基板の一例を示す説明図であり、（ａ）は概略平面図、（ｂ）は（ａ）におけるＢ−Ｂ断面図である。 従来のテンプレート基板の再生方法の一例を示す説明図である。 従来のテンプレート基板の再生における課題を示す説明図である。

以下、本発明に係るテンプレート基板、テンプレートブランク、ナノインプリント用テンプレート、および、テンプレート基板の製造方法、並びに、テンプレート基板の再生方法について図面を用いて説明する。

［テンプレート基板］
図１は、本発明に係るテンプレート基板の一例を示す説明図であり、（ａ）は概略平面図、（ｂ）は（ａ）におけるＡ−Ａ断面図である。
図１に示すように、本発明に係るテンプレート基板１は、第１の面１０ａと、第１の面１０ａに対向する第２の面１０ｂとを有し、第１の面１０ａに、上面１２が転写領域となる第１の凸構造１１と、マーク等を構成する第２の凸構造１３を有している。
第１の凸構造１１は、上面１２を含む上部構造１１ａと、テンプレート基板１の第１の面１０ａに接する下部構造１１ｂから構成されており、上部構造１１ａの側面は、上面１２に対して垂直に形成されている。一方、下部構造１１ｂは、断面視において、第１の凸構造１１ａの上面側の幅よりも、第１の面１０ａに接する側の幅が大きくなる略台形状の形態を有している。
そして、第２の凸構造１３の高さは、第１の凸構造１１の下部構造１１ｂの高さよりも低くなっている。

上記のように、マーク等を構成する第２の凸構造１３の高さが、第１の凸構造１１の下部構造１１ｂの高さよりも低く形成されているため、本発明に係るテンプレート基板１を用いて製造されたナノインプリント用テンプレートにおいては、インプリント工程において、マーク等を含む第２の凸構造１３が被転写基板や樹脂と接触することを防止することができる。
また、第１の凸構造１１の上部構造１１ａの側面が、上面１２に対して垂直に形成されているため、本発明に係るテンプレート基板１を用いて製造されたナノインプリント用テンプレートにおいては、再生のために研磨される深さ（研磨取代）が、上部構造１１ａの高さの範囲内であれば、再生の前後において転写領域のサイズが変化してしまうことを防止できる。
また、上部構造１１ａの高さを、再生のために研磨される深さ（研磨取代）の複数倍にしておくことで、本発明に係るテンプレート基板１においては、複数回の再生も可能となる。

なお、テンプレート基板１において、第２の面１０ｂには、平面視において、第１の凸構造１１と重なり、かつ、第１の凸構造１１よりも広い面積を有する窪み部１４が形成されていることが好ましい。
このような形態であれば、インプリント工程において、テンプレートの転写領域を湾曲させることで、テンプレートと樹脂の間に気泡が残留することを抑制することができ、また、テンプレートと樹脂との離型も容易に行うことができるからである。

図２は、図１（ｂ）におけるＲ部の拡大図であり、第１の凸構造１１と第２の凸構造１３の関係を説明する図である。
図２に示すように、第１の凸構造１１の下部構造１１ｂの高さをＨ₂とし、第２の凸構造１３の高さをＨ₃とし、断面視において、第２の凸構造１３を挟んで対向する、第１の凸構造１１の上面１２の外縁（ＭＥ）と、第１の面１０ａの外縁（ＯＥ）との水平方向の距離をＬ₁とし、第２の凸構造１３の頂点（ＭＰ）と、第１の面１０ａの外縁（ＯＥ）との水平方向の距離をＬ₂とした場合、本発明に係るテンプレート基板１においては、第２の凸構造１３の高さＨ₃が、０＜Ｈ₃＜Ｈ₂×Ｌ₂／Ｌ₁の関係を満たすことが好ましい。

このような形態であれば、再生のために研磨される深さ（研磨取代）が、上部構造１１ａの高さの範囲内である限り、この再生されたテンプレート基板を用いて製造されたテンプレートにおいても、インプリント工程において、第２の凸構造１３が、被転写基板や樹脂と接触してしまうということを防止することができ、さらには、テンプレートを被転写基板上の樹脂に押し当てる際に、例え、テンプレートが被転写基板に対して平行ではなく傾きを持っていたとしても、第２の凸構造１３が、被転写基板や樹脂と接触してしまうということを防止することができるからである。

上記について、より詳しく説明すると、図２に示すように、０＜Ｈ₃＜Ｈ₂×Ｌ₂／Ｌ₁の関係を満たす限り、第２の凸構造１３の頂点（ＭＰ）は、第２の凸構造１３を挟んで対向する、第１の凸構造１１の上部構造１１ａと下部構造１１ｂの境界面の外縁（ＭＭ）と、第１の面１０ａの外縁（ＯＥ）とを結ぶ面（図２においては破線で示されている）よりも低くなる。
それゆえ、テンプレートを被転写基板上の樹脂に押し当てる際に、テンプレートが被転写基板に対して平行ではなく傾きを持っていたとしても、この場合は、先に、第１の面１０ａの外縁（ＯＥ）が被転写基板や樹脂と接触することになり、第２の凸構造１３が、被転写基板や樹脂と接触してしまうということは生じない。
なお、上述のように、第１の凸構造１１の上部構造１１ａの側面は、上面１２に対して垂直に形成されているため、図２に示すように、第２の凸構造１３を挟んで対向する、第１の凸構造１１の上部構造１１ａと下部構造１１ｂの境界面の外縁（ＭＭ）と、第１の面１０ａの外縁（ＯＥ）との水平方向の距離もＬ₁になる。

本発明に係るテンプレート基板１の材料としては、ナノインプリント用テンプレートに用いることができるものあれば良く、例えば、フォトマスクに用いられている合成石英ガラス基板を、テンプレート基板１を製造するための基材として用いることができる。この場合、その基材の大きさは、例えば、縦１５２ｍｍ、横１５２ｍｍ、厚さ６．３５ｍｍとすることができる。
また、一例として、第１の凸構造１１は、上面１２の大きさを２６ｍｍ×３３ｍｍ程度とし、下部構造１１ｂの高さＨ₂を３０μｍ程度とすることができる。
上部構造１１ａの高さＨ₁は、再生のための研磨取代の深さや、再生される回数にもよるが、例えば、数μｍ〜１００μｍ程度の範囲とすることができる。
また、第２の凸構造１３は、光学的手法や物理的手法等によって、識別できる大きさを有していればよく、その高さＨ₃は、第１の凸構造１１の高さにもよるが、例えば、０．１μｍ〜３０μｍ程度の範囲とすることができる。
また、第２の面１０ｂに形成される窪み部１４は、一例として、平面形状を直径６０ｍｍ程度の円形とし、深さを５ｍｍ程度とすることができる。

［テンプレートブランク］
次に、本発明に係るテンプレートブランクについて説明する。
図３は、本発明に係るテンプレートブランクの一例を示す概略断面図である。
図３に示すように、本発明に係るテンプレートブランク４０は、上述の本発明に係るテンプレート基板１の第１の凸構造１１の上面１２の上に、転写パターン形成用のエッチングマスクとなるハードマスク層４１を有するものである。
また、本発明に係るテンプレートブランクにおいては、図３に示すテンプレートブランク４０のように、第２の凸構造１３の上にも、ハードマスク層４１が形成されていることが好ましい。転写パターン形成用のエッチングにおいて、第２の凸構造１３がエッチングされてしまうことを防止できるからである。

ハードマスク層４１を構成する材料については、転写パターン形成用のエッチングにおいて、エッチングマスクとして機能するものであればよく、例えば、Ｃｒ（クロム）等を用いることができる。その厚みは、転写パターンのサイズや、上記材料のエッチング耐性等を考慮して適宜選択されるが、例えば、１ｎｍ〜１０ｎｍ程度の範囲とすることができる。
ハードマスク層４１を形成する方法には、例えば、スパッタ法、ＣＶＤ法、ＡＬＤ法（原子層堆積法）等の成膜技術を用いることができる。

本発明においては、上記のようなハードマスク層４１を有するテンプレートブランク４０を用いてテンプレートを製造することで、転写パターン形成工程におけるドライエッチングの選択比を大きくすることができ、凹凸形状の転写パターンを寸法精度良く形成することができる。

［ナノインプリント用テンプレート］
次に、本発明に係るナノインプリント用テンプレートについて説明する。
図４は、本発明に係るナノインプリント用テンプレートの一例を示す概略断面図である。
図４に示すように、本発明に係るナノインプリント用テンプレート５０は、上述の本発明に係るテンプレート基板１の第１の凸構造１１の上面１２に、凹凸形状の転写パターン５１が形成されているものである。
転写パターン５１の凹形状の深さＤ₅₁は、目的とする転写パターンによっても変わるが、例えば、数十ｎｍ程度の大きさである。

本発明に係るナノインプリント用テンプレート５０においては、上述の本発明に係るテンプレート基板１の第１の凸構造１１の上面１２に、凹凸形状の転写パターン５１が形成されているため、この第１の凸構造１１の上面側を研磨することによって、転写パターン５１を除去し、テンプレート基板を再生することができる。
ここで、第１の凸構造１１の上部構造１１ａの側面は、上面１２に対して垂直に形成されているため、テンプレート５０においては、再生のために研磨される深さ（研磨取代）が、上部構造１１ａの高さの範囲内であれば、再生の前後において転写領域５２（すなわち第１の凸構造１１の上面１２）のサイズが変化してしまうことを防止できる。
また、上部構造１１ａの高さを、再生のために研磨される深さ（研磨取代）の複数倍にしておくことで、複数回の再生もできる。
そして、転写パターンの形状不良や欠陥を生じて不良となったテンプレートからテンプレート基板を再生することで、テンプレートの製造コストの増大化を抑制することができる。

［テンプレート基板の製造方法］
次に、本発明に係るテンプレート基板の製造方法について説明する。
図５は、本発明に係るテンプレート基板の製造方法の一例を示す概略工程図である。
本発明に係るテンプレート基板１を製造するには、図５（ａ）に示すように、まず、第１の凸構造１１を形成するための第１のエッチングマスク３１と、第２の凸構造１３を形成するための第２のエッチングマスク３２と、を表面側である第１の面２０ａに備えた基材２０を準備する。

次に、上記の第１のエッチングマスク３１と第２のエッチングマスク３２をエッチングマスクに用いて、基材２０をドライエッチングする（図５（ｂ））。エッチングガスとしては、異方性のエッチングとなるものであれば用いることができるが、例えば、ＣＦ₄等のフッ素系ガスを好適に用いることができる。
このドライエッチングにより、第１のエッチングマスク３１の下には、第１の面２０ａに対して垂直な側面を有する構造２１が形成され、第２のエッチングマスク３２の下には、第１の面２０ａに対して垂直な側面を有する構造２２が形成される。
なお、ドライエッチングした深さＤ₁は、テンプレート基板１における第１の凸構造１１の上部構造１１ａの高さＨ₁に相当する。

その後、上記の第１のエッチングマスク３１と第２のエッチングマスク３２をエッチングマスクに用いて、基材２０をウェットエッチングする（図５（ｃ））。エッチング液としては、等方性のエッチングとなるものであれば用いることができるが、例えば、緩衝フッ酸水溶液等を好適に用いることができる。
このウェットエッチングによって、第１のエッチングマスク３１の下には、上部構造１１ａと下部構造１１ｂから構成される第１の凸構造１１が形成され、第２のエッチングマスク３２があった位置の下には、第２の凸構造１３が形成される。なお、このウェットエッチングにより、第２のエッチングマスク３２は、基材２０から分離される。
なお、ウェットエッチングした深さＤ₂は、テンプレート基板１における第１の凸構造１１の下部構造１１ｂの高さＨ₂に相当する。

最後に、第１のエッチングマスク３１を除去して、本発明に係るテンプレート基板１を得る（図５（ｄ））。
なお、図５においては、裏面側である第２の面２０ｂに、窪み部１４が形成されている基材２０を用いた例を示したが、本発明においては、これに限定されず、テンプレート基板１を製造する工程の何処かで窪み部１４を形成してもよい。

本発明においては、ウェットエッチングする深さＤ₂に対して、第１のエッチングマスク３１の有する幅Ｗ₁が、Ｗ₁＞２×Ｄ₂の関係を満たし、第２のエッチングマスク３２の有する幅Ｗ₂が、０＜Ｗ₂＜２×Ｄ₂の関係を満たすように設計しておくことにより、上述のように、第１のエッチングマスク３１の下に、上部構造１１ａと下部構造１１ｂから構成される第１の凸構造１１を形成し、第２のエッチングマスク３２があった位置の下に、第１の凸構造１１の下部構造１１ｂの高さよりも低い第２の凸構造１３を形成することができる。

上記について、図６を用いて、より詳しく説明する。
ここで、図６は、本発明に係るテンプレート基板の製造方法の要部を説明する図であり、上記の図５（ｃ）から図５（ｄ）までの工程をより詳しく説明するものである。

まず、図６（ａ）に示すように、ドライエッチングを行った後の基材２０においては、第１のエッチングマスク３１の下には、第１の面２０ａに対して垂直な側面を有する構造２１が形成され、第２のエッチングマスク３２の下には、第１の面２０ａに対して垂直な側面を有する構造２２が形成されている。
なお、ドライエッチングした深さＤ₁は、テンプレート基板１における第１の凸構造１１の上部構造１１ａの高さＨ₁に相当する。

この状態からウェットエッチングを行うと、第１のエッチングマスク３１、および、第２のエッチングマスク３２から露出する基材２０の各部位においては、構造２１および構造２２の側面も含めて、等方的にエッチングが進行する（図６（ｂ））。

そして、ウェットエッチングの深さの大きさが、第２のエッチングマスク３２の幅Ｗ₂の半分の大きさよりも大きくなると、構造２２の上面側は消失し、最終的に、上端が尖った略三角形状の断面を有する第２の構造１３が形成される（図６（ｃ））。ここで、上記の第２の構造１３の上端（頂点）の位置は、第２のエッチングマスク３２の中心位置と一致する。

一方、第１のエッチングマスク３１の有する幅Ｗ₁は、Ｗ₁＞２×Ｄ₂の関係を満たすことから、このウェットエッチングによって、構造２１の上面側（すなわち上部構造１１ａとなる部位）が消失することはなく、第１のエッチングマスク３１の下では、上記のドライエッチングで形成された垂直な側面が、ウェットエッチングによって水平方向に後退して（後退幅Ｗｅ）、第１の凸構造１１の上部構造１１ａの側面を構成し、上部構造１１ａの下側には、断面視において円弧状の側面を有する下部構造１１ｂが形成される。
なお、ウェットエッチングした深さＤ₂は、第１の凸構造１１の下部構造１１ｂの高さＨ₂に相当する。また、上記の垂直な側面の後退幅Ｗｅは、原理的には、ウェットエッチングの深さＤ₂と等しい大きさになる。

上記のように、本発明においては、第１の凸構造１１と第２の凸構造１３を、共通する一連の工程で形成することができる。
それゆえ、第１の凸構造１１と第２の凸構造１３を、それぞれ独立した別の工程で形成する場合に比べて、工程数を減らすことができ、製造コストも低減できる。また、第１の凸構造１１と第２の凸構造１３間の相対位置精度についても、信頼性の高い精度を維持できる。

また、本発明においては、基材２０をウェットエッチングする深さをＤ₂とし、形成する第２の凸構造１３の高さをＨ₃とし、断面視において、第２のエッチングマスク３２を挟んで対向する、第１のエッチングマスク３１の外縁（ＳＥ）と、第１の面１０ａの外縁（ＯＥ）との水平方向の距離をＬ₃とし、第２のエッチングマスク３２の中心（ＳＣ）と、第１の面１０ａの外縁（ＯＥ）との水平方向の距離をＬ₂とした場合に、距離Ｌ₂が、
（Ｌ₃＋Ｄ₂）×Ｈ₃／Ｄ₂＜Ｌ₂＜Ｌ₃
の関係を満たす位置に、第２のエッチングマスク３２を配設することが好ましい。

上記の位置に第２のエッチングマスク３２を配設することで、本発明の製造方法により得られるテンプレート基板においては、再生のために研磨される深さ（研磨取代）が、上部構造１１ａの高さの範囲内である限り、この再生されたテンプレート基板を用いて製造されたテンプレートにおいても、インプリント工程において、第２の凸構造１３が、被転写基板や樹脂と接触してしまうということを防止することができ、さらには、テンプレートを被転写基板上の樹脂に押し当てる際に、例え、テンプレートが被転写基板に対して平行ではなく傾きを持っていたとしても、第２の凸構造１３が、被転写基板や樹脂と接触してしまうということを防止することができるからである。

上記について、図７を用いて、より詳しく説明する。ここで、図７は、本発明に係るテンプレート基板の構造とエッチングマスクの関係を説明する図である。
上述の図２を用いた説明と同様に、図７においても、０＜Ｈ₃＜Ｈ₂×Ｌ₂／Ｌ₁の関係を満たす限り、第２の凸構造１３の頂点（ＭＰ）は、第２の凸構造１３を挟んで対向する、第１の凸構造１１の上部構造１１ａと下部構造１１ｂの境界面の外縁（ＭＭ）と、第１の面１０ａの外縁（ＯＥ）とを結ぶ面（図７においては破線で示されている）よりも低くなる。

それゆえ、本発明の製造方法により製造したテンプレート基板から作成されたテンプレートが上記の関係を満たす限り、テンプレートを被転写基板上の樹脂に押し当てる際に、テンプレートが被転写基板に対して平行ではなく傾きを持っていたとしても、この場合は、先に、第１の面１０ａの外縁（ＯＥ）が被転写基板や樹脂と接触することになり、第２の凸構造１３が、被転写基板や樹脂と接触してしまうということは生じない。

ここで、上記において図６を用いて説明したように、第２の構造１３の頂点（ＭＰ）の位置は、第２のエッチングマスク３２の中心（ＳＣ）の位置と一致する。
また、ウェットエッチングした深さＤ₂は、第１の凸構造１１の下部構造１１ｂの高さＨ₂に相当し、上部構造１１ａの垂直な側面の後退幅Ｗｅは、原理的には、ウェットエッチングの深さＤ₂と等しい大きさになる。
すなわち、Ｈ₂＝Ｄ₂であり、Ｌ₁＝Ｌ₃＋Ｗｅ＝Ｌ₃＋Ｄ₂である。
これらを、先の０＜Ｈ₃＜Ｈ₂×Ｌ₂／Ｌ₁に代入することにより、
（Ｌ₃＋Ｄ₂）×Ｈ₃／Ｄ₂＜Ｌ₂
の関係が導き出される。
なお、図７にも示すように、水平方向において、第２のエッチングマスク３２は、第１の面１０ａの外縁（ＯＥ）と第１のエッチングマスク３１の間に配設されることから、
Ｌ₂＜Ｌ₃
であることは明らかである。

［テンプレート基板の再生方法］
次に、本発明に係るテンプレート基板の再生方法について説明する。
本発明に係るテンプレート基板の再生方法は、上記の本発明に係るテンプレート基板を再生する方法であって、第１の凸構造の下部構造を残しつつ、第１の凸構造の上部構造の上面側を研磨することによって、第１の凸構造に新たな上面を形成するものである。
図８は、本発明に係るテンプレート基板の再生方法の一例を示す説明図であり、（ａ）は当初のテンプレート基板、（ｂ）は（ａ）のテンプレート基板を用いて作成されたテンプレート、（ｃ）は（ｂ）のテンプレートから再生されたテンプレート基板を示す。

図８（ａ）に示すように、本発明に係るテンプレート基板１の第１の凸構造１１は、上面１２に対して垂直な側面を有する上部構造１１ａを備えている。
それゆえ、このテンプレート基板１の第１の凸構造１１の上面１２に、凹形状の深さがＤ₅₁の転写パターン５１を形成してテンプレート５０を作成し（図８（ｂ））、次に、このテンプレート５０を用い、第１の凸構造１１の上面１２を研磨することによって、転写パターン５１を除去し、テンプレート基板６０を再生した場合（図８（ｃ））、この再生されたテンプレート基板６０の第１の凸構造６１の上面６２のサイズを、当初のテンプレート基板１の第１の凸構造１１の上面１２と同じサイズにすることができる。

上記について、図９を用いて、より詳しく説明する。
ここで、図９は、本発明に係るテンプレート基板の再生前の構造と再生後の構造の関係を説明する図である。
図９に示すように、再生前の第１の凸構造の上部構造１１ａは、上面１２に対して垂直な側面を有している。それゆえ、再生のために研磨される深さ（研磨取代）Ｄ₆₂の大きさが、上部構造１１ａの高さＨ₁の大きさ以下であれば、再生後の上部構造６１ａの上面６２の幅Ｗ₆₂は、再生前の上部構造１１ａの上面１２の幅Ｗ₁₂と同じサイズになる。
なお、本発明において、当初の上部構造１１ａの高さＨ₁を、再生のために研磨される深さ（研磨取代）の複数倍にしておけば、複数回の再生も可能となる。

以上、本発明に係るテンプレート基板、テンプレートブランク、ナノインプリント用テンプレート、および、テンプレート基板の製造方法、並びに、テンプレート基板の再生方法についてそれぞれの実施形態を説明したが、本発明は、上記実施形態に限定されるものではない。上記実施形態は例示であり、本発明の特許請求の範囲に記載された技術的思想と、実質的に同一の構成を有し、同様な作用効果を奏するものは、いかなる場合であっても本発明の技術的範囲に包含される。

１・・・テンプレート基板
１０ａ・・・第１の面
１０ｂ・・・第２の面
１１・・・第１の凸構造
１１ａ・・・上部構造
１１ｂ・・・上部構造
１２・・・上面
１３・・・第２の凸構造
１４・・・窪み部
２０・・・基材
２０ａ・・・第１の面
２０ｂ・・・第２の面
２１、２２・・・構造
３１・・・第１のエッチングマスク
３２・・・第２のエッチングマスク
４０・・・テンプレートブランク
４１・・・ハードマスク層
５０・・・テンプレート
５１・・・転写パターン
５２・・・転写領域
６０・・・テンプレート基板
６１・・・第１の凸構造
６１ａ・・・上部構造
６２・・・上面
１０１・・・テンプレート基板
１１０ａ・・・第１の面
１１０ｂ・・・第２の面
１１１・・・凸構造
１１３・・・マーク
１１４・・・窪み部
１５０・・・テンプレート
１５１・・・転写パターン
１５２・・・転写領域
１６１・・・凸構造
１６２・・・上面

Claims (8)

1. ナノインプリント用テンプレートに用いられるテンプレート基板であって、
   第１の面と、該第１の面に対向する第２の面とを有し、
   前記第１の面に、第１の凸構造と第２の凸構造を有し、
   前記第１の凸構造は、該第１の凸構造の上面を含む上部構造と、前記第１の面に接する下部構造から構成されており、
   前記上部構造の側面は、前記第１の凸構造の上面に対して垂直に形成されており、
   前記下部構造は、断面視において、前記第１の凸構造の上面側の幅よりも、前記第１の面に接する側の幅が大きくなる形態を有しており、
   前記第２の凸構造の高さは、前記第１の凸構造の下部構造の高さよりも低いことを特徴とするテンプレート基板。
2. 前記第１の凸構造の下部構造の高さをＨ₂とし、
   前記第２の凸構造の高さをＨ₃とし、
   断面視において、
   前記第２の凸構造を挟んで対向する、前記第１の凸構造の上面の外縁と、前記第１の面の外縁との水平方向の距離をＬ₁とし、
   前記第２の凸構造の頂点と、前記第１の面の外縁との水平方向の距離をＬ₂とした場合に、
   前記第２の凸構造の高さＨ₃が、
   ０＜Ｈ₃＜Ｈ₂×Ｌ₂／Ｌ₁
   の関係を満たすことを特徴とする請求項１に記載のテンプレート基板。
3. 前記第２の面に、平面視において、前記第１の凸構造と重なり、かつ、前記第１の凸構造よりも広い面積を有する窪み部が形成されていることを特徴とする請求項１または請求項２に記載のテンプレート基板。
4. 請求項１乃至請求項３のいずれか一項に記載のテンプレート基板の前記第１の凸構造の上面の上に、転写パターン形成用のエッチングマスクとなるハードマスク層を有することを特徴とするテンプレートブランク。
5. 請求項１乃至請求項３のいずれか一項に記載のテンプレート基板の前記第１の凸構造の上面に、凹凸形状の転写パターンが形成されていることを特徴とするナノインプリント用テンプレート。
6. 請求項１に記載のテンプレート基板を製造する方法であって、
   前記第１の凸構造を形成するための第１のエッチングマスクと、前記第２の凸構造を形成するための第２のエッチングマスクと、を備えた基材を準備する工程と、
   前記基材をドライエッチングする工程と、
   前記基材をウェットエッチングする工程と、
   を順に備え、
   前記基材をウェットエッチングする深さをＤ₂とした場合に、
   前記第１のエッチングマスクの有する幅Ｗ₁が、
   Ｗ₁＞２×Ｄ₂
   の関係を満たし、
   前記第２のエッチングマスクの有する幅Ｗ₂が、
   ０＜Ｗ₂＜２×Ｄ₂
   の関係を満たすことを特徴とするテンプレート基板の製造方法。
7. 前記基材をウェットエッチングする深さをＤ₂とし、
   形成する前記第２の凸構造の高さをＨ₃とし、
   断面視において、
   前記第２のエッチングマスクを挟んで対向する、前記第１のエッチングマスクの外縁と、前記第１の面の外縁との水平方向の距離をＬ₃とし、
   前記第２のエッチングマスクの中心と、前記第１の面の外縁との水平方向の距離をＬ₂とした場合に、
   前記距離Ｌ₂が、
   （Ｌ₃＋Ｄ₂）×Ｈ₃／Ｄ₂＜Ｌ₂＜Ｌ₃
   の関係を満たす位置に、前記第２のエッチングマスクを配設することを特徴とする請求項６に記載のテンプレート基板の製造方法。
8. 請求項１に記載のテンプレート基板を再生する方法であって、
   前記第１の凸構造の下部構造を残しつつ、前記第１の凸構造の上部構造の上面側を研磨することによって、前記第１の凸構造に新たな上面を形成することを特徴とするテンプレート基板の再生方法。
   

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