JP6957917B2 - インプリントモールド用マスクブランク及びその製造方法、インプリントモールド及びその製造方法、並びにインプリント方法 - Google Patents

Description

本開示は、インプリントモールド用マスクブランク及びそれを製造する方法、インプリントモールド及びそれを製造する方法、並びに当該インプリントモールドを用いたインプリント方法に関する。

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（インプリントモールド）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。

ナノインプリント技術において用いられる凹凸パターンを有するモールドは、例えば、電子線リソグラフィー等により製造され得る。このようにして製造されるモールドは、高精度の形状や寸法等の凹凸パターンを有する。しかし、モールドの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、モールドの凹凸パターンが損傷してしまったりすることがある。

転写パターンの欠陥やモールドの凹凸パターンの損傷が生じてしまった場合に、その都度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製造コストが高くなってしまう。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（特許文献１参照）。

このようなレプリカモールドは、マスターモールドの凹凸パターンをレプリカモールド用マスクブランク１００に転写することによって作製される。一般に、レプリカモールド用マスクブランク１００は、図１４に示すように、第１面１１０Ａ及び第１面１１０Ａに対向する第２面１１０Ｂを有する基部１１０と、基部１１０の第１面１１０Ａの略中央から突出する凸構造部１２０とを有する。凸構造部１２０の上面１２０Ａが、マスターモールドの凹凸パターンの転写される面（パターン形成面）であり、パターン形成面１２０Ａと側面１２１Ａとのなす角度は略９０°である。

国際公開第２０１１／１５５６０２号パンフレット

上記マスターモールドの凹凸パターンをレプリカモールド用マスクブランク１００の凸構造部１２０のパターン形成面１２０Ａに転写するインプリント工程において、凸構造部１２０のパターン形成面１２０Ａにインプリント樹脂が塗布され、当該インプリント樹脂にマスターモールド２００の凹凸パターンを接触させることで、凸構造部１２０のパターン形成面１２０Ａと、マスターモールド２００の凹凸パターンとの間にインプリント樹脂を展開させる。

インプリント樹脂の塗布量が不足すると、パターン形成面１２０Ａとマスターモールド２００の凹凸パターンとの間に展開させたインプリント樹脂がパターン形成面１２０Ａと凹凸パターンとの間に十分に行き渡らず、パターン形成面１２０Ａ上に形成されるレジストパターンに欠陥が生じてしまう。一方で、インプリント樹脂の塗布量が過剰であると、図１５に示すように、パターン形成面１２０Ａと凹凸パターンとの間からインプリント樹脂３００が凸構造部１２０の外縁（パターン形成面１２０Ａの外縁）から漏出し、側面１２１Ａに垂れてしまうことがある。

凸構造部１２０の外縁から漏出したインプリント樹脂３００は、その後の硬化工程において十分に硬化しない。凸構造部１２０のパターン形成面１２０Ａとマスターモールド２００の凹凸パターンとの間に展開させたインプリント樹脂３００は、マスターモールド２００又はレプリカモールド用マスクブランク１００を介した紫外線等の照射により硬化することでレジストパターンが形成される。このときの紫外線等の照射量は、インプリント樹脂３００の膜厚に応じ、当該インプリント樹脂３００が十分に硬化するが、過剰に硬化しない程度に設定される。インプリント樹脂３００が過剰に硬化すると、マスターモールド２００の離型時にレジストパターンに損傷が生じるおそれがあるからである。

凸構造部１２０の外縁から漏出した部分においても紫外線等の照射により硬化反応が進行するものの、凸構造部１２０のパターン形成面１２０Ａとマスターモールド２００の凹凸パターンとの間に位置するインプリント樹脂３００の膜厚Ｔ₃₀₀よりも、漏出した部分の膜厚Ｔ₃₀₁の方が大きいことで、漏出した部分には十分に硬化するほどの紫外線等が照射されないことになる。そのため、マスターモールド２００を引き離すときに、漏出したインプリント樹脂３００が糸状に伸長されて、パターン形成面１２０Ａ上に形成されたレジストパターンの上に乗ってしまうことがある。レジストパターン上に乗った糸状のインプリント樹脂は、パターン欠陥を生じさせる原因となる。したがって、凸構造部１２０のパターン形成面１２０Ａ上におけるインプリント樹脂の塗布量は、高精度に制御されなければならないが、その制御は極めて困難である。

上記課題に鑑みて、本発明は、インプリント処理時にパターン形成面から漏出したインプリント樹脂によってパターン欠陥が生じるのを抑制可能なインプリントモールド用マスクブランク及びその製造方法、インプリントモールド及びその製造方法、並びにインプリント方法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面を有する基部と、前記基部の前記第１面から突出する凸構造部とを備え、前記凸構造部は、前記基部の前記第１面に略平行なパターン形成面と、前記パターン形成面の外周縁に一端が連続する第１側面と、前記第１側面の一端に対向する他端に連続する第２側面とを有し、前記第１側面は、前記パターン形成面に対して９０°未満の角度で傾斜しており、前記第２側面と前記第１面との連続部に、前記凸構造部を取り囲む周状の凹状溝部が形成されている、インプリントモールド用マスクブランクを提供する。

上記発明において、前記第１側面の前記パターン形成面に対するなす角度を、前記第２側面の前記パターン形成面に対するなす角度よりも小さくすることができ、好ましくは３０°〜８５°、より好ましくは４０°〜７０°にすることができる。

上記発明において、前記第２側面の前記パターン形成面に対するなす角度を、略９０°にすることができる。

本発明は、上記発明に係るインプリントモールド用マスクブランク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面を有する基板を準備し、前記基板の前記第１面上に、前記凸構造部に対応するレジストパターンを形成する工程と、前記レジストパターンをマスクとして前記基板の前記第１面をエッチングする工程とを有し、前記凸構造部の前記パターン形成面の外周縁に一端が連続する前記第１側面が、前記パターン形成面に対して９０°未満の角度で傾斜するように、前記基板の前記第１面をエッチング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を提供する。

本発明は、第１面及び当該第１面に対向する第２面を有する基部と、前記基部の前記第１面から突出する凸構造部と、前記凸構造部における前記基部の前記第１面に略平行なパターン形成面に形成されてなる凹凸パターンとを備え、前記凸構造部は、前記パターン形成面の外周縁に一端が連続する第１側面と、前記第１側面の一端に対向する他端に連続する第２側面とを有し、前記第１側面は、前記パターン形成面に対して９０°未満の角度で傾斜しており、前記第２側面と前記第１面との連続部に、前記凸構造部を取り囲む周状の凹状溝部が形成されている、インプリントモールドを提供する。

上記発明において、前記第１側面の前記パターン形成面に対するなす角度を、前記第２側面の前記パターン形成面に対するなす角度よりも小さくすることができ、好ましくは３０°〜８５°、より好ましくは４０°〜７０°にすることができる。

上記発明において、前記第２側面の前記パターン形成面に対するなす角度を、略９０°にすることができる。

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、並びに前記基部の前記第１面に形成されてなる凹凸構造を有するテンプレートと、上記発明に係るインプリントモールド用マスクブランクとを準備する工程と、前記テンプレートの前記第１面と前記インプリントモールド用マスクブランクの前記パターン形成面との間に介在させたレジスト膜に前記凹凸構造を転写し、複数の凹部及び凸部を有するレジストパターンを前記パターン形成面上に形成する工程と、前記レジストパターンをマスクとして前記インプリントモールド用マスクブランクの前記パターン形成面をエッチングすることで、前記パターン形成面に凹凸パターンを形成する工程とを有するインプリントモールドの製造方法を提供する。

本発明は、上記発明に係るインプリントモールドと、第１面及び当該第１面に対向する第２面を有する被転写基板とを準備する工程と、前記インプリントモールドの前記パターン形成面と前記被転写基板の前記第１面との間にインプリント樹脂を介在させ、前記インプリント樹脂に前記インプリントモールドの凹凸パターンを転写する工程と、前記凹凸パターンが転写された前記インプリント樹脂と前記インプリントモールドとを引き離す工程とを有するインプリント方法を提供する。

本発明によれば、インプリント処理時にパターン形成面から漏出したインプリント樹脂によってパターン欠陥が生じるのを抑制可能なインプリントモールド用マスクブランク及びその製造方法、インプリントモールド及びその製造方法、並びにインプリント方法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インプリントモールド用マスクブランクの概略構成を示す切断端面図である。 図２は、本発明の一実施形態に係るインプリントモールド用マスクブランクの凸構造部の近傍の概略構成を示す部分拡大切断端面図である。 図３は、本発明の一実施形態に係るインプリントモールド用マスクブランクの変形例（その１）における凸構造部の近傍の概略構成を示す部分拡大切断端面図である。 図４は、本発明の一実施形態に係るインプリントモールド用マスクブランクの変形例（その２）における凸構造部の近傍の概略構成を示す部分拡大切断端面図である。 図５は、図３に示すインプリントモールド用マスクブランクの凸構造部の第１側面の近傍の概略構成を示す側面図である。 図６は、図４に示すインプリントモールド用マスクブランクの凸構造部の第２側面の近傍の概略構成を示す側面図である。 図７は、本発明の一実施形態におけるインプリントモールド用マスクブランク１０の製造工程を切断端面図にて示す工程フロー図である。 図８は、本発明の一実施形態におけるインプリントモールド用マスクブランク１０の製造工程を切断端面図にて示す、図７に続く工程フロー図である。 図９は、本発明の一実施形態におけるインプリントモールドの概略構成を示す切断端面図である。 図１０は、本発明の一実施形態におけるインプリント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る。 図１１は、本発明の一実施形態におけるインプリントモールドの製造方法において用いられるテンプレートの概略構成を示す切断端面図である。 図１２は、本発明の一実施形態に係るインプリントモールド用マスクブランクの作用を説明するための部分拡大切断端面図である。 図１３は、本発明の一実施形態におけるインプリント方法の各工程を切断端面にて示す工程フロー図である。 図１４は、従来のレプリカモールド用マスクブランクの概略構成を示す切断端面図である。 図１５は、従来のレプリカモールド用マスクブランク及びマスターモールドを用いたインプリント処理により生じる課題を説明するための部分拡大切断端面図である。

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。本明細書に添付した図面においては、理解を容易にするために、各部の形状、縮尺、縦横の寸法比等を、実物から変更したり、誇張したりしている場合がある。

本明細書等において「〜」を用いて表される数値範囲は、「〜」の前後に記載される数値のそれぞれを下限値及び上限値として含む範囲であることを意味する。

本明細書等において、「フィルム」、「シート」、「板」等の用語は、呼称の相違に基づいて相互に区別されない。例えば、「板」は、「シート」、「フィルム」と一般に呼ばれ得るような部材をも含む概念である。

〔インプリントモールド用マスクブランク〕
図１は、本実施形態に係るインプリントモールド用マスクブランクの概略構成を示す切断端面図であり、図２は、本実施形態に係るインプリントモールド用マスクブランクの凸構造部の近傍の概略構成を示す部分拡大切断端面図であり、図３は、本実施形態に係るインプリントモールド用マスクブランクの変形例（その１）における凸構造部の近傍の概略構成を示す部分拡大切断端面図であり、図４は、本実施形態に係るインプリントモールド用マスクブランクの変形例（その２）における凸構造部の近傍の概略構成を示す部分拡大切断端面図であり、図５は、図３に示すインプリントモールド用マスクブランクの凸構造部の第１側面の近傍の概略構成を示す側面図であり、図６は、図４に示すインプリントモールド用マスクブランクの凸構造部の第２側面の近傍の概略構成を示す側面図である。

図１に示すように、本実施形態に係るインプリントモールド用マスクブランク１０は、第１面１１１及び当該第１面１１１に対向する第２面１１２を有する基部１１と、基部１１の第１面１１１から突出する凸構造部１２と、基部１１の第２面１１２側における平面視略中央部に形成されてなる窪み部１３とを備える。

インプリントモールド用マスクブランク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。

インプリントモールド用マスクブランク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３００ｎｍ〜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。

インプリントモールド用マスクブランク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。

インプリントモールド用マスクブランク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。インプリントモールド用マスクブランク１０から作製されるインプリントモールド１（図９参照）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。

インプリントモールド用マスクブランク１０の基部１１の第１面１１１から突出する凸構造部１２は、平面視において基部１１（第１面１１１）の略中央に設けられている。かかる凸構造部１２の形状は、略矩形状、略円形状等を例示することができる。

凸構造部１２の大きさは、インプリントモールド用マスクブランク１０から作製されるインプリントモールド１（図９参照）を用いたインプリント処理を経て製造される製品等に応じて適宜設定されるものである。例えば、２６ｍｍ×３３ｍｍの略矩形状の凸構造部１２を挙げることができる。

凸構造部１２の高さＴ₁₂は、インプリントモールド用マスクブランク１０から作製されるインプリントモールド１（図９参照）が凸構造部１２を備える目的を果たし得る限り、特に制限されるものではなく、例えば、１０μｍ〜１００μｍ程度に設定され得る。なお、本実施形態において、「凸構造部１２の高さＴ₁₂」とは、基部１１の第１面１１１を基準とした高さ、すなわち第１面１１１から凸構造部１２のパターン形成面１２１までの長さ（第１面１１１に対する垂直方向の長さ）を意味するものとする。

凸構造部１２は、基部１１の第１面１１１に略平行なパターン形成面１２１と、パターン形成面１２１の外周縁に連続する側面１２２とを有する。側面１２２は、パターン形成面１２１の外周縁に連続する一端及び当該一端に対向する他端を含む第１側面１２３と、第１側面１２３の他端に連続する第２側面１２４とを有する。

図２に示す態様において、第１側面１２３及び第２側面１２４は、いずれも略平面により構成されるが、このような態様に限定されるものではなく、図３に示すように、第１側面１２３が凹状の湾曲面により構成されていてもよいし、図４に示すように、第２側面１２４が凹状の湾曲面により構成されていてもよい。

第１側面１２３のパターン形成面１２１に対するなす角度θ１１は、第２側面１２４のパターン形成面１２１に対するなす角度θ１２よりも小さいのが好ましい。両角度θ１１，θ１２がこのような関係を有することで、本実施形態に係るインプリントモールド用マスクブランク１０のパターン形成面１２１にインプリント処理を経て凹凸パターンを形成するときに、パターン形成面１２１から漏出するインプリント樹脂を第１側面１２３上に留まらせることができるとともに、漏出したインプリント樹脂を十分に硬化させることができる。

第１側面１２３のパターン形成面１２１に対するなす角度θ１１は、９０°未満であるのが好ましく、３０°〜８５°であるのがより好ましく、４０°〜７０°であるのが特に好ましい。一方、第２側面１２４のパターン形成面１２１に対するなす角度θ１２は、略９０°（８５°〜９０°程度）に設定され得る。

本実施形態において、第１側面１２３のパターン形成面１２１に対するなす角度θ１１は、インプリントモールド用マスクブランク１０の側面視において、凸構造部１２のうちの第１側面１２３を含む部分（凸構造部１２の上部）１２Ａの高さＴ_12Aの半分（１／２）の位置における第１側面１２３上の点を点Ｐ１とし、パターン形成面１２１の外縁部に位置する点を点Ｐ２としたときに、点Ｐ１及び点Ｐ２を結ぶ線分Ｌ１と、パターン形成面１２１を含む線分Ｌ２とによって形成される角度として定義される（図５参照）。

また、第２側面１２４のパターン形成面１２１に対するなす角度θ１２は、インプリントモールド用マスクブランク１０の側面視において、凸構造部１２のうちの第２側面１２４を含む部分（凸構造部１２の下部）１２Ｂの高さＴ_12Bの半分（１／２）の位置における第２側面１２４上の点を点Ｐ３とし、第１側面１２３及び第２側面１２４の連続部に位置する点を点Ｐ４としたときに、点Ｐ３及び点Ｐ４を結ぶ線分Ｌ３と、点Ｐ３を通るパターン形成面１２１に平行な線分Ｌ４とによって形成される角度として定義される（図６参照）。

凸構造部１２における第１側面１２３を含む部分１２Ａの高さＴ_12Aと第２側面１２４を含む部分１２Ｂの高さＴ_12Bとの比は、１：５〜１：１０であるのが好ましく、１：８〜１：９であるのが特に好ましい。当該比が上記範囲内であることで、インプリントモールド用マスクブランク１０を用いてインプリントモールド１（図９参照）製造する過程で、インプリントモールド用マスクブランク１０のパターン形成面１２１上にテンプレート３０（図１１参照）を用いたインプリントによりレジストパターンを形成するときに、パターン形成面１２１の外側に漏出したインプリント樹脂を第１側面１２３上に留まらせることができる。すなわち、インプリント樹脂が第１側面１２３を超えて漏出するのを抑制することができる。一方、当該比が上記範囲から外れると、インプリント樹脂の漏出を第１側面１２３上で留めるのが困難となり、インプリント樹脂が第１側面１２３を超えて漏出し第２側面１２４にまで至ってしまうおそれがある。

なお、図３に示すように、本実施形態に係るインプリントモールド用マスクブランク１０において、第２側面１２４と基部１１の第１面１１１との連続部には、凸構造部１２を取り囲むようにして周状の凹状溝部１２５が形成されていてもよい。この凹状溝部１２５は、後述するように、インプリントモールド用マスクブランク１０の製造過程の凸構造部１２を形成する工程において形成され得る。また、パターン形成面１２１上には、ハードマスク層が形成されていてもよい。

本実施形態に係るインプリントモールド用マスクブランク１０の基部１１の第２面１１２側には、凸構造部１２に対向する窪み部１３が形成されている。窪み部１３が形成されていることで、凸構造部１２のパターン形成面１２１を容易に湾曲させることができる。

インプリントモールド用マスクブランク１０の第２面１１２側からの平面視における窪み部１３の形状は、略円形であるのが好ましい。窪み部１３の平面視形状が略円形であることで、凸構造部１２のパターン形成面１２１を、略均一に湾曲させることができる。

インプリントモールド用マスクブランク１０の窪み部１３は、当該窪み部１３の外形を第１面１１１側に投影した領域が、平面視における凸構造部１２の外形を物理的に包含するように、第２面１１２側に形成されている。

インプリントモールド用マスクブランク１０の窪み部１３の深さＴ₁₃は、特に限定されるものではない。凸構造部１２のパターン形成面１２１を効果的に湾曲させることができるように、窪み部１３の深さＴ₁₃が設定される。

〔インプリントモールド用マスクブランクの製造方法〕
上記構成を有するインプリントモールド用マスクブランク１０を製造する方法について説明する。図７は、本実施形態におけるインプリントモールド用マスクブランク１０の製造工程を切断端面図にて示す工程フロー図であり、図８は、図７に続く工程フロー図である。

まず、第１面２１及び第１面２１に対向する第２面２２を有する、平板状のマスクブランク用基板２０を準備する。マスクブランク用基板２０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、当該マスクブランク用基板２０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。

次に、マスクブランク用基板２０の第１面２１にハードマスク層２３を形成し、当該ハードマスク層２３上に電子線感応性レジスト材料、紫外線感応性レジスト材料等の電離放射線感応性ポジ型又はネガ型レジスト材料を塗布し、レジスト層２４を形成する（図７（Ａ）参照）。

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。

続いて、所定の遮光部を有するフォトマスクを用いた露光・現像処理を実施し、凸構造部１２に対応するレジストパターン２５をハードマスク層２３上に形成する（図７（Ｂ）参照）。その後、レジストパターン２５をマスクとしてハードマスク層２３にドライエッチング処理を施し、ハードマスクパターン２６を形成する。（図７（Ｃ）参照）。

そして、レジストパターン２５及びハードマスクパターン２６をマスクとしてマスクブランク用基板２０の第１面２１にドライエッチング処理を施すことで、凸構造部１２を形成する（図８（Ａ）及び図８（Ｂ）参照）。かかるドライエッチング処理においては、異方性にてエッチングが進行するため、エッチング開始当初は、第１面２１に対して略垂直な側面（第２側面１２４）が形成される（図８（Ａ）参照）。しかし、エッチングの進行とともに、レジストパターン２５及びハードマスクパターン２６の角部がエッチングされ、第１面２１に形成される凸構造部１２の上面の外周縁部がエッチングされ、所定の角度θ１１で傾斜する第１側面１２３が形成される（図８（Ｂ）参照）。第１側面１２３の傾斜角度θ１１は、例えば、レジストパターン２５の選択比を調整することによって制御され得る。また、ドライエッチング処理の条件（エッチングガスの種類、エッチング時間等）を調整することで、凸構造部１２を取り囲む周状溝部１２５を形成することもできる。

このようにして、エッチング開始当初に形成される略垂直な側面である第２側面１２４と、外周縁部のエッチングにより所定の角度θ１２で傾斜して形成される第１側面１２３と、上面としてのパターン形成面１２１とを有する凸構造部１２を備えるインプリントモールド用マスクブランク１０が製造される（図８（Ｃ）参照）。なお、図７及び図８に示す製造方法において、凸構造部１２を形成した後、マスクブランク用基板２０の第２面２２を切削加工して窪み部１３を形成してもよいが、第２面２２に予め窪み部１３が形成されたものをマスクブランク用基板２０として用いてもよい。

上述した製造方法においては、レジストパターン２５及びハードマスクパターン２６をマスクとしたドライエッチング処理により凸構造部１２を形成しているが、これに限定されるものではない。例えば、レジストパターン２５及びハードマスクパターン２６をマスクとしたドライエッチング後、フッ酸等を用いたウェットエッチングを実施することで、凸構造部１２を形成してもよい。これにより、第１側面１２３が凹状の湾曲面により構成されるインプリントモールド用マスクブランク１０が製造され得る（図３参照）。なお、ドライエッチング処理及びウェットエッチング処理の条件（エッチング時間等）を調整することで、第１側面１２３を含む部分１２Ａの高さＴ_12Aと第２側面１２４を含む部分１２Ｂの高さＴ_12Bとを制御することができる。

また、レジストパターン２５及びハードマスクパターン２６をマスクとしたフッ酸等によるウェットエッチング後、ドライエッチングを実施することで、凸構造部１２を形成してもよい。これにより、第２側面１２４が凹状の湾曲面により構成されるインプリントモールド用マスクブランク１０が製造され得る（図４参照）。この場合においても、ウェットエッチング処理及びドライエッチング処理の条件（エッチング時間等）を調整することで、第１側面１２３を含む部分１２Ａの高さＴ_12Aと第２側面１２４を含む部分１２Ｂの高さＴ_12Bとを制御することができる。

〔インプリントモールド〕
本実施形態におけるインプリントモールドについて説明する。図９は、本実施形態におけるインプリントモールドの概略構成を示す切断端面図である。

図９に示すように、本実施形態におけるインプリントモールド１は、第１面２Ａ及び当該第１面２Ａに対向する第２面２Ｂを有する基部２と、基部２の第１面２Ａから突出し、第１面２Ａに略平行なパターン形成面３Ａ、パターン形成面３Ａの外周縁に連続する第１側面３Ｂ及び第１側面３Ｂに連続する第２側面３Ｃを有する凸構造部３と、パターン形成面３Ａに形成されてなる凹凸パターン４と、基部２の第２面２Ｂ側における平面視略中央部に形成されてなる窪み部５とを備える。

本実施形態に係るインプリントモールド用マスクブランク１０における第１側面１２３又は第２側面１２４のパターン形成面１２１に対するなす角度θ１１，θ１２と同様、本実施形態におけるインプリントモールド１において、第１側面３Ｂのパターン形成面３Ａに対するなす角度は、９０°未満であるのが好ましく、３０°〜８５°であるのがより好ましく、４０°〜７０°であるのが特に好ましい。また、第２側面３Ｃのパターン形成面３Ａに対するなす角度は、略９０°（８５°〜９０°程度）に設定され得る。

なお、本実施形態におけるインプリントモールド１の基部２及び窪み部５の詳細な構成は、上述した本実施形態に係るインプリントモールド用マスクブランク１０の基部１１及び窪み部１３の構成と略同様である。

凹凸パターン４の形状、寸法等は、本実施形態におけるインプリントモールド１を用いて製造される製品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、凹凸パターン４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。図示例において、凹凸パターン４は、パターン形成面３Ａ上に形成された複数の凹部と隣接する凹部間に位置する凸部とを有する凹状パターンである。また、凹凸パターン４の寸法は、例えば、１０ｎｍ〜２００ｎｍ程度であればよい。

〔インプリントモールドの製造方法〕
上述した構成を有するインプリントモールドを製造する方法を説明する。図１０は、本実施形態におけるインプリント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る。

［基板準備工程］
まず、テンプレート３０（図１１参照）と、本実施形態に係るインプリントモールド用マスクブランク１０（図１参照）とを準備する。図１１に示すように、テンプレート３０は、第１面３１１及びそれに対向する第２面３１２を有する基部３１と、基部３１の第１面３１１上に設定されたパターン領域３３内に形成されている凹凸パターン３２とを備える。

テンプレート３０の基部３１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３１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。テンプレート３０の基部３１の厚さＴ₃₁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。

テンプレート３０の基部３１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３１が石英ガラスにより構成される場合、例えば、当該基部３１の大きさは１５２ｍｍ×１５２ｍｍ程度である。

テンプレート３０の基部３１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。テンプレート３０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３１の平面視形状は略矩形状である。

テンプレート３０の基部３１の第１面３１１側に設定されたパターン領域内に形成されている凹凸パターン３２の形状、寸法等は、本実施形態において製造されるインプリントモールド１（図９参照）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、凹凸パターン３２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。図示例において、凹凸パターン３２は、第１面３１１上に形成された複数の凸部と隣接する凸部間に位置する凹部とを有する凸状パターンである。また、凹凸パターン３２の寸法は、例えば、１０ｎｍ〜２００ｎｍ程度であればよい。

凹凸パターン３２は、例えば、電子線リソグラフィー法、フォトリソグラフィー法等の公知の方法を用い、ネガ型又はポジ型の電子線反応性レジスト材料、紫外線反応性レジスト材料等により構成されるレジストパターンをマスクとしたエッチング処理を通じて形成され得る。なお、凹凸パターン３２は、対応する凹凸パターンを有する別個のテンプレートを用いたインプリントリソグラフィー法により形成されてもよい。

本実施形態において、インプリントモールド用マスクブランク１０の凸構造部１２のパターン形成面１２１には、ハードマスク層（図示省略）が形成されている。ハードマスク層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。

ハードマスク層は、後述する工程にてパターニングされ、インプリントモールド用マスクブランク１０の凸構造部１２のパターン形成面１２１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、インプリントモールド用マスクブランク１０の種類に応じ、エッチング選択比等を考慮して、ハードマスク層の構成材料を選択するのが好ましい。例えば、インプリントモールド用マスクブランク１０が石英ガラス基板により構成される場合、ハードマスク層として金属クロム膜等が好適に選択され得る。

ハードマスク層の厚さは、インプリントモールド用マスクブランク１０の種類に応じたエッチング選択比、製造されるインプリントモールド１（図９参照）における凹凸パターン４のアスペクト比等を考慮して適宜設定される。例えば、インプリントモールド用マスクブランク１０が石英ガラス基板により構成され、ハードマスク層が金属クロム膜である場合、ハードマスク層の厚さは、３ｎｍ〜２０ｎｍ程度に設定され得る。

インプリントモールド用マスクブランク１０の凸構造部１２のパターン形成面１２１にハードマスク層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（Physical Vapor Deposition）、ＣＶＤ（Chemical Vapor Deposition）等の公知の成膜方法が挙げられる。

［レジストパターン形成工程］
次に、インプリントモールド用マスクブランク１０の凸構造部１２のパターン形成面１２１（ハードマスク層）上に、インクジェット法によりインプリント樹脂４０の液滴を離散的に供給する（図１０（Ａ）参照）。インプリント樹脂４０の液滴は、テンプレート３０の凹凸パターン３２のパターン密度等に応じて凸構造部１２のパターン形成面１２１（ハードマスク層）上に配置される。

インプリント樹脂４０にテンプレート３０の第１面３１１に形成されている凹凸パターン３２を接触させる（図１０（Ｂ）参照）。そして、第１面３１１及び凸構造部１２のパターン形成面１２１（ハードマスク層）間にインプリント樹脂４０を展開させ、インプリント樹脂４０を硬化させることで、インプリント樹脂４０にテンプレート３０の凹凸パターン３２を転写する（図１０（Ｂ）参照）。

インプリント樹脂４０の塗布量は、テンプレート３０の凹凸パターン３２のパターン密度等に応じ、テンプレート３０の第１面３１１と凸構造部１２のパターン形成面１２１との間に展開されるインプリント樹脂４０が凸構造部１２のパターン形成面１２１から外側に漏出するが、第１側面１２３上に留まる程度に適宜設定される。

図１２に示すように、本実施形態においては、インプリント樹脂４０がパターン形成面１２１から外側に漏出したとしても、漏出したインプリント樹脂４０は、インプリントモールド用マスクブランク１０の凸構造部１２の第１側面１２３上に留まる。第１側面１２３上のインプリント樹脂４０の膜厚は、第１面３１１とパターン形成面１２１との間におけるインプリント樹脂４０の膜厚よりも僅かに厚いものの、インプリント樹脂４０を硬化させるための紫外線等の照射量により十分に硬化可能な程度の厚みである。そのため、第１側面１２３上のインプリント樹脂４０が硬化不十分であることによってテンプレート３０の離型時に糸状に伸長されるのを抑制することができる。

インプリント樹脂４０（レジスト材料）としては、特に限定されるものではなく、インプリント処理に一般的に用いられる樹脂材料（例えば、紫外線硬化性樹脂、熱硬化性樹脂等）を用いることができる。インプリント樹脂４０には、テンプレート３０を容易に引き離すための離型剤、インプリントモールド用マスクブランク１０の凸構造部１２のパターン形成面１２１（ハードマスク層）への密着性を向上させるための密着剤等が含まれていてもよい。

続いて、硬化したインプリント樹脂４０からテンプレート３０を引き離す（図１０（Ｃ）参照）。これにより、インプリントモールド用マスクブランク１０の凸構造部１２のパターン形成面１２１（ハードマスク層）上に、テンプレート３０の凹凸パターン３２が転写されてなり、複数の凹部及び凸部を有するレジストパターン４１を形成することができる。レジストパターン４１が有する凹部及び凸部は、テンプレート３０の凹凸パターン３２が反転した形状を有する。図示例において、レジストパターン４１は、複数の凹部及び隣接する凹部間に位置する凸部を有する凹状パターンである。

［ハードマスクパターン形成工程］
上記レジストパターン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インプリントモールド用マスクブランク１０の凸構造部１２のパターン形成面１２１に形成されているハードマスク層をエッチングして、ハードマスクパターンを形成する。

［インプリントモールド用基板のエッチング工程］
ハードマスクパターンをマスクとしてインプリントモールド用マスクブランク１０にドライエッチング処理を施し、凸構造部１２のパターン形成面１２１に凹凸パターン４を形成する（図１０（Ｄ）参照）。図示例において、凹凸パターン４は凹状パターンである。インプリントモールド用マスクブランク１０のドライエッチングは、当該インプリントモールド用マスクブランク１０の構成材料の種類に応じて適宜エッチングガスを選択して行なわれ得る。エッチングガスとしては、例えば、フッ素系ガス等を用いることができる。最後にハードマスクパターンを除去することで、インプリントモールド１が製造される（図９参照）。

〔インプリント方法〕
本実施形態におけるインプリント方法について説明する。図１３は、本実施形態におけるインプリント方法の各工程を切断端面にて示す工程フロー図である。

まず、インプリントモールド１（図９参照）と、第１面５１及び第１面５１に対向する第２面５２を有する被転写基材５０とを準備する。被転写基材５０としては、例えば、石英ガラス基板、ソーダガラス基板、フッ化カルシウム基板、フッ化マグネシウム基板、アクリルガラス等や、これらのうちから任意に選択される２以上の基板を積層してなる積層基板等の透明基板；シリコン基板、窒化ガリウム基板等の半導体基板等；ニッケル基板、チタン基板、アルニウム基板等の金属基板等が挙げられる。

次に、被転写基材５０の第１面５１側にインプリント樹脂５３を供給する（図１３（Ａ）参照）。インプリント樹脂５３としては、特に限定されるものではなく、インプリント処理に一般的に用いられる樹脂材料（例えば、紫外線硬化性樹脂、熱硬化性樹脂等）を用いることができる。

インプリント樹脂５３の供給量は、本実施形態におけるインプリント方法により作製されるパターン構造体５４（図１３（Ｃ）参照）の残膜厚及びインプリントモールド１の凹凸パターン４の容積等に応じて適宜算出し、決定され得る。

続いて、インプリント樹脂５３にインプリントモールド１の凹凸パターン４を接触させ、被転写基材５０の第１面５１とインプリントモールド１の凹凸パターン４との間にインプリント樹脂５３を展開させる。そして、その状態でインプリント樹脂５３を硬化させる（図１３（Ｂ）参照）。

インプリント樹脂５３の供給量が過剰であると、凸構造部３の上面の外側にインプリント樹脂５３が漏出することがある。このような場合に、本実施形態におけるインプリントモールド１は、凸構造部３の上面の外周縁に連続する第１側面を有することで、当該第１側面と被転写基材５０の第１面５１との間にインプリント樹脂５３が留まる。そのため、第１側面と被転写基材５０の第１面５１との間に存在するインプリント樹脂５３も十分に硬化させることができ、硬化不十分による問題が生じ得ない。

最後に、硬化したインプリント樹脂５３からインプリントモールド１を剥離する（図１３（Ｃ）参照）。これにより、被転写基材５０の第１面５１上に、インプリントモールド１の凹凸パターン４が転写されてなるパターン構造体５４を製造することができる。

上述したように、本実施形態に係るインプリントモールド用マスクブランク１０においては、凸構造部１２（パターン形成面１２１）の外周縁に連続する第１側面１２３が、パターン形成面１２１に対して所定の角度θ１１で傾斜していることで、当該インプリントモールド用マスクブランク１０のパターン形成面１２１上に、インプリントによりレジストパターンを形成するときに、パターン形成面１２１の外側に漏出したインプリント樹脂を第１側面１２３上に留まらせることができる。第１側面１２３上に留まるインプリント樹脂は、インプリント処理における紫外線等の照射により十分に硬化する。よって、本実施形態に係るインプリントモールド用マスクブランク１０によれば、インプリント処理時にパターン形成面１２１から漏出したインプリント樹脂によってパターン欠陥が生じるのを抑制することができる。

また、本実施形態に係るインプリントモールド用マスクブランク１０を用いて作製されるインプリントモールド１においても、当該インプリントモールド１を用いたインプリント処理時に、パターン形成面３Ａの外側に漏出したインプリント樹脂を第１側面３Ｂと被転写基材との間に留まらせることができる。第１側面３Ｂと被転写基材との間に留まるインプリント樹脂は、インプリント処理における紫外線等の照射により十分に硬化する。よって、本実施形態におけるインプリントモールド１によれば、インプリント処理時にパターン形成面３Ａから漏出したインプリント樹脂によってパターン欠陥が生じるのを抑制することができる。

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。

本発明は、半導体デバイスの製造過程等のインプリントモールドを用いた微細加工に関する技術分野において有用である。

１…インプリントモールド
２…基部
２Ａ…第１面
２Ｂ…第２面
３…凸構造部
３Ａ…パターン形成面
３Ｂ…第１側面
３Ｃ…第２側面
１０…インプリントモールド用マスクブランク
１１…基部
１１１…第１面
１１２…第２面
１２…凸構造部
１２１…パターン形成面
１２３…第１側面
１２４…第２側面
１２５…凹状溝部

Claims (13)

1. 第１面及び当該第１面に対向する第２面を有する基部と、
   前記基部の前記第１面から突出する凸構造部と
   を備え、
   前記凸構造部は、前記基部の前記第１面に略平行なパターン形成面と、前記パターン形成面の外周縁に一端が連続する第１側面と、前記第１側面の一端に対向する他端に連続する第２側面とを有し、
   前記第１側面は、前記パターン形成面に対して９０°未満の角度で傾斜しており、
   前記第２側面と前記第１面との連続部に、前記凸構造部を取り囲む周状の凹状溝部が形成されている、インプリントモールド用マスクブランク。
2. 前記第１側面の前記パターン形成面に対するなす角度は、前記第２側面の前記パターン形成面に対するなす角度よりも小さい、請求項１に記載のインプリントモールド用マスクブランク。
3. 前記第１側面の前記パターン形成面に対するなす角度は、３０°〜８５°である、請求項１又は２に記載のインプリントモールド用マスクブランク。
4. 前記第１側面の前記パターン形成面に対するなす角度は、４０°〜７０°である、請求項１又は２に記載のインプリントモールド用マスクブランク。
5. 前記第２側面の前記パターン形成面に対するなす角度は、略９０°である、請求項１〜４のいずれかに記載のインプリントモールド用マスクブランク。
6. 請求項１〜５のいずれかに記載のインプリントモールド用マスクブランク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面を有する基板を準備し、前記基板の前記第１面上に、前記凸構造部に対応するレジストパターンを形成する工程と、
   前記レジストパターンをマスクとして前記基板の前記第１面をエッチングする工程と
   を有し、
   前記凸構造部の前記パターン形成面の外周縁に一端が連続する前記第１側面が、前記パターン形成面に対して９０°未満の角度で傾斜するように、前記基板の前記第１面をエッチングする、インプリントモールド用マスクブランクの製造方法。
7. 第１面及び当該第１面に対向する第２面を有する基部と、
   前記基部の前記第１面から突出する凸構造部と、
   前記凸構造部における前記基部の前記第１面に略平行なパターン形成面に形成されてなる凹凸パターンと
   を備え、
   前記凸構造部は、前記パターン形成面の外周縁に一端が連続する第１側面と、前記第１側面の一端に対向する他端に連続する第２側面とを有し、
   前記第１側面は、前記パターン形成面に対して９０°未満の角度で傾斜しており、
   前記第２側面と前記第１面との連続部に、前記凸構造部を取り囲む周状の凹状溝部が形成されている、インプリントモールド。
8. 前記第１側面の前記パターン形成面に対するなす角度は、前記第２側面の前記パターン形成面に対するなす角度よりも小さい、請求項７に記載のインプリントモールド。
9. 前記第１側面の前記パターン形成面に対するなす角度は、３０°〜８５°である、請求項７又は８に記載のインプリントモールド。
10. 前記第１側面の前記パターン形成面に対するなす角度は、４０°〜７０°である、請求項７又は８に記載のインプリントモールド。
11. 前記第２側面の前記パターン形成面に対するなす角度は、略９０°である、請求項７〜１０のいずれかに記載のインプリントモールド
12. 第１面及び当該第１面に対向する第２面を有する基部、並びに前記基部の前記第１面に形成されてなる凹凸構造を有するテンプレートと、請求項１〜５のいずれかに記載のインプリントモールド用マスクブランクとを準備する工程と、
    前記テンプレートの前記第１面と前記インプリントモールド用マスクブランクの前記パターン形成面との間に介在させたレジスト膜に前記凹凸構造を転写し、複数の凹部及び凸部を有するレジストパターンを前記パターン形成面上に形成する工程と、
    前記レジストパターンをマスクとして前記インプリントモールド用マスクブランクの前記パターン形成面をエッチングすることで、前記パターン形成面に凹凸パターンを形成する工程と
    を有する、インプリントモールドの製造方法。
13. 請求項７〜１１のいずれかに記載のインプリントモールドと、第１面及び当該第１面に対向する第２面を有する被転写基板とを準備する工程と、
    前記インプリントモールドの前記パターン形成面と前記被転写基板の前記第１面との間にインプリント樹脂を介在させ、前記インプリント樹脂に前記インプリントモールドの凹凸パターンを転写する工程と、
    前記凹凸パターンが転写された前記インプリント樹脂と前記インプリントモールドとを引き離す工程と
    を有する、インプリント方法。

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