JP6981064B2 - Imprint mold and manufacturing method of convex structure using it - Google Patents

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Description

本発明は、インプリントモールド及び当該インプリントモールドを用いて凸状構造体を製造する方法に関する。 The present invention relates to an imprint mold and a method for manufacturing a convex structure using the imprint mold.

近年、半導体デバイス、光学部材等の製造工程において、基板の表面に微細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、微細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。 In recent years, in the manufacturing process of semiconductor devices, optical members, etc., a mold member (imprint mold) in which a fine uneven pattern is formed on the surface of a substrate is used to form a pattern in which the fine uneven pattern is transferred to a workpiece such as a substrate at the same magnification. Nanoimprint technology, which is a technology, is used.

ナノインプリント技術に用いられるインプリントモールドに形成されている微細凹凸パターンの多くは、断面矩形状のラインアンドスペースパターン、ピラーパターン、ホールパターン等の１段の段構造により構成される。 Most of the fine uneven patterns formed on the imprint mold used in the nanoimprint technology are composed of a one-step structure such as a line-and-space pattern having a rectangular cross section, a pillar pattern, and a hole pattern.

その一方で、半導体デバイス等の製造のみならず、光学素子、配線回路、記録デバイス、ディスプレイパネル、医療検査用チップ、マイクロ流路等の製造過程において、複数段構造を形成することがある。このような複数段構造を、ナノインプリント技術を利用して形成するために、従来、複数の段部を含む凹状構造部を備えるインプリントモールドが用いられている（特許文献１参照）。 On the other hand, a multi-stage structure may be formed not only in the manufacturing of semiconductor devices and the like, but also in the manufacturing process of optical elements, wiring circuits, recording devices, display panels, medical inspection chips, microchannels and the like. In order to form such a multi-stage structure by using nanoimprint technology, an imprint mold including a concave structure portion including a plurality of step portions has been conventionally used (see Patent Document 1).

特開２０１０−１７１１０９号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 2010-171109

一般に、ナノインプリント技術は、インプリントモールドに形成されている微細凹凸パターンを等倍転写するパターン形成技術であるため、インプリントモールドに形成されている複数の段部を含む凹状構造部は、凸状構造体に備えられる凸状構造部の寸法と同一の寸法で形成される。例えば、各段部の高さが同一の凸状構造部を備える凸状構造体を作製する場合には、各段部の深さが同一の凹状構造部を備えるインプリントモールドが用いられる。そのため、上記特許文献１に記載のインプリントモールドにおいても、凹状構造部の各段部の深さが均一に設定される。 In general, the nanoimprint technique is a pattern forming technique for transferring the fine uneven pattern formed on the imprint mold at the same magnification, so that the concave structure portion including the plurality of steps formed on the imprint mold is convex. It is formed with the same dimensions as the convex structure provided in the structure. For example, in the case of producing a convex structure having a convex structure having the same height of each step, an imprint mold having a concave structure having the same depth of each step is used. Therefore, even in the imprint mold described in Patent Document 1, the depth of each step of the concave structure portion is set uniformly.

しかしながら、インプリントモールドにおける凹状構造部の各段部の深さが均一であることで、実際には、当該インプリントモールドを用いたインプリントリソグラフィーにより作製される凸状構造体において、各段部の高さが不均一になってしまうという問題がある。 However, since the depth of each step of the concave structure portion in the imprint mold is uniform, in reality, each step portion in the convex structure produced by imprint lithography using the imprint mold. There is a problem that the height of the imprint becomes uneven.

各段部の深さが同一の凹状構造部が設けられてなるインプリントモールドを用いて、基材上の被転写樹脂にインプリント処理を実施すると、複数の段部を含む凸状パターンが当該被転写樹脂に転写される。この凸状パターンにおける各段部の高さは、実質的に同一となる。この凸状パターンをマスクとした基材のエッチング処理により凸状構造体を作製しようとすると、凸状パターンに含まれる段部の数にもよるが、エッチング時間が長くなる傾向にある。エッチング時間が長くなることにより、エッチングチャンバー内の温度が上昇し、エッチング選択比が経時的に変化することが考えられる。例えば、樹脂製の凸状パターンをマスクとしてＳｉＯ2からなる基板をエッチングする場合、基板の構成材料であるＳｉＯ2においては化学反応によるエッチングが支配的であるため、Ｃ及びＦを含むフロロカーボン、例えばＣＦ4とＨ2とを含む混合ガスがエッチングガスとして用いられる。プラズマ雰囲気においてＣＦ4は、ＣＦ3イオン、ＣＦ3ラジカル及びＦラジカルに解離し、Ｈ2からＨラジカルが生成される。ＣＦ3ラジカルがＣとＦとに解離することでＳｉＯ2のエッチングが進行するが、このＣＦ3ラジカルの解離は、分子の滞在時間や電力密度に依存するため、チャンバー内の圧力、プラズマの体積、排気量、温度等により変化する。一方、マスクとなる樹脂製の凸状パターンにおいては、上記混合ガスをエッチングガスとして用いた場合に、物理反応によるエッチングが支配的となるため、エッチングチャンバー内の温度によるエッチング選択比に対する影響は、ＳｉＯ2のそれとは異なる。その結果として、基材や被転写樹脂のエッチングレートが変化し、エッチング選択比が経時的に変化するため、凸状構造体における凸状構造部の各段部の高さが不均一になってしまうと考えられる。この問題は、インプリントモールドにおける凹状構造部の段数（凸状構造体における凸状構造部の段数）が増加することによって顕著に現われると考えられる。 When an imprint process is performed on the transferred resin on the substrate by using an imprint mold in which concave structural portions having the same depth of each step are provided, a convex pattern including a plurality of steps is obtained. It is transferred to the resin to be transferred. The height of each step in this convex pattern is substantially the same. When an attempt is made to produce a convex structure by etching a base material using this convex pattern as a mask, the etching time tends to be long, although it depends on the number of steps included in the convex pattern. It is conceivable that the temperature in the etching chamber rises due to the longer etching time, and the etching selectivity changes with time. For example, when a substrate made of SiO 2 is etched using a convex pattern made of resin as a mask , etching by a chemical reaction is dominant in SiO 2 which is a constituent material of the substrate, so that fluorocarbon containing C and F, for example, A mixed gas containing CF 4 and H 2 is used as the etching gas. In the plasma atmosphere, CF 4 dissociates into CF 3 ions, CF 3 radicals and F radicals, and H radicals are generated from H 2. Etching of SiO 2 proceeds by dissociating CF 3 radicals into C and F. Since the dissociation of CF 3 radicals depends on the residence time and power density of molecules, the pressure in the chamber and the volume of plasma , Displacement, temperature, etc. On the other hand, in the convex pattern made of resin as a mask, when the mixed gas is used as the etching gas, etching by a physical reaction becomes dominant, so that the influence of the temperature in the etching chamber on the etching selectivity is large. It is different from that of SiO 2. As a result, the etching rate of the base material and the transferred resin changes, and the etching selectivity changes with time, so that the height of each step of the convex structure portion in the convex structure becomes non-uniform. It is thought that it will end up. It is considered that this problem is remarkably manifested by an increase in the number of steps of the concave structure portion in the imprint mold (the number of steps of the convex structure portion in the convex structure).

このように、凸状構造体における凸状構造部の各段部の高さが不均一になってしまうと、当該凸状構造体が例えば光学素子であれば所望の光学性能が得られないという問題を発生させ、当該凸状構造体が例えば配線回路であれば配線回路の形成に不具合が生じるという問題を発生させてしまう。 As described above, if the height of each step of the convex structure portion in the convex structure becomes non-uniform, the desired optical performance cannot be obtained if the convex structure is, for example, an optical element. If the convex structure is, for example, a wiring circuit, a problem will occur, and a problem will occur in the formation of the wiring circuit.

上記課題に鑑みて、本発明は、高さが実質的に均一な複数の段部を有する凸状構造部を含む凸状構造体を製造することを可能とするインプリントモールド及び凸状構造体の製造方法を提供することを目的とする。 In view of the above problems, the present invention is an imprint mold and a convex structure capable of producing a convex structure including a convex structure having a plurality of steps having substantially uniform height. It is an object of the present invention to provide the manufacturing method of.

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面を有する基材と、前記基材の前記第１面側に形成されてなる、第１段部から第Ｎ段部（Ｎは２以上の整数である。）までの複数段構造を有する凹状構造部とを備え、前記第１段部の深さが、前記第Ｎ段部の深さよりも小さく、前記凹状構造部は、前記第１面側に位置する第１段構造群から第Ｘ段構造群（Ｘは２以上の整数である。）までの複数の段構造群を含み、前記各段構造群は、前記第１〜第Ｎ段部のうちの一部の段部を含み、前記一部の段部は、実質的に同一の深さを有する複数の段部で構成され、第Ｙ段構造群（Ｙは１以上Ｘ−１以下の整数である。）に含まれる各段部の深さが、第Ｙ＋１段構造群に含まれる各段部の深さよりも小さいことを特徴とするインプリントモールドを提供する。
 In order to solve the above problems, the present invention is a first stage formed of a base material having a first surface and a second surface facing the first surface, and the first surface side of the base material. A concave structure portion having a multi-stage structure from a portion to an N-stage portion (N is an integer of 2 or more) is provided, and the depth of the first-stage portion is larger than the depth of the N-stage portion. rather small, the concave structure is the X-stage structure group from the first stage structure group located on the first surface side (X is an integer of 2 or more.) includes a plurality of stages structure group to the Each step structure group includes a part of the first to Nth steps, and the part of the step is composed of a plurality of steps having substantially the same depth. The feature is that the depth of each step included in the Yth step structure group (Y is an integer of 1 or more and X-1 or less) is smaller than the depth of each step included in the Y + 1th step structure group. The imprint mold is provided.

上記インプリントモールドにおいて、前記各段構造群に含まれる各段部の底部の幅は、実質的に同一であり、前記第Ｙ段構造群に含まれる前記各段部の底部の幅が、前記第Ｙ＋１段構造群に含まれる前記各段部の底部の幅よりも大きいのが好ましい。
In the imprint mold, the width of the bottom of each step included in each step structure group is substantially the same, and the width of the bottom of each step included in the Yth step structure group is the said. It is preferably larger than the width of the bottom of each of the steps included in the Y + 1 step structure group.

また、本発明は、第１面及び当該第１面に対向する第２面を有する基材と、前記基材の前記第１面側に形成されてなる凹状構造部とを備え、前記凹状構造部は、前記第１面側に位置する第１段部から第Ｎ段部（Ｎは２以上の整数である。）までの複数段構造を有し、前記第１段部の深さが、前記第Ｎ段部の深さよりも小さく、前記第１〜第Ｎ段部のうち、少なくとも前記第Ｎ段部の底部の周縁に凹状溝部が形成されていることを特徴とするインプリントモールドを提供する。
また、本発明は、第１面及び当該第１面に対向する第２面を有する基材と、前記基材の前記第１面側に形成されてなる凹状構造部とを備え、前記凹状構造部は、前記第１面側に位置する第１段部から第Ｎ段部（Ｎは２以上の整数である。）までの複数段構造を有し、前記第１段部の深さが、前記第Ｎ段部の深さよりも小さく、前記第１〜第Ｎ段部のそれぞれの底部の周縁に、第１〜第Ｎ凹状溝部（Ｎは２以上の整数である。）が形成されており、前記第１凹状溝部の深さが、前記第Ｎ凹状溝部の深さよりも小さいことを特徴とするインプリントモールドを提供する。
上記インプリントモールドにおいて、前記第Ｎ凹状溝部から前記第１凹状溝部に向けて、各凹状溝部の深さが順に小さく構成されるのが好ましく、前記第１段部の底部の幅が、前記第Ｎ段部の底部の幅よりも大きいのが好ましい。
Further, the present invention comprises a base material having a first surface and a second surface facing the first surface, and a concave structure portion formed on the first surface side of the base material, and the concave structure is provided. The portion has a multi-stage structure from the first stage portion located on the first surface side to the Nth stage portion (N is an integer of 2 or more), and the depth of the first stage portion is increased. Provided is an imprint mold which is smaller than the depth of the Nth step portion and is characterized in that a concave groove portion is formed at least on the peripheral edge of the bottom portion of the Nth step portion among the first to Nth step portions. do.
Further, the present invention comprises a base material having a first surface and a second surface facing the first surface, and a concave structure portion formed on the first surface side of the base material, and the concave structure is provided. The portion has a multi-stage structure from the first stage portion located on the first surface side to the Nth stage portion (N is an integer of 2 or more), and the depth of the first stage portion is increased. It is smaller than the depth of the Nth step portion, and the first to Nth concave groove portions (N is an integer of 2 or more) are formed on the peripheral edge of each bottom of the first to Nth step portions. Provided is an imprint mold characterized in that the depth of the first concave groove portion is smaller than the depth of the Nth concave groove portion.
In the imprint mold, it is preferable that the depth of each concave groove portion is sequentially reduced from the Nth concave groove portion toward the first concave groove portion, and the width of the bottom portion of the first step portion is the first step. It is preferably larger than the width of the bottom of the N-stage portion.

上記インプリントモールドにおいて、Ｎは３以上の整数であり、前記凹状構造部は、第Ｍ段部（Ｍは２以上Ｎ以下の整数である。）と、前記第Ｍ段部よりも深さの小さい第Ｍ−１段部とを含むのが好ましく、Ｍは２以上Ｎ−１以下の整数であり、前記第Ｍ段部の深さは、前記第Ｎ段部の深さよりも小さいのが好ましく、前記凹状構造部は、前記第Ｎ段部から前記第１段部に向けて、各段部の深さが順に小さくなるように構成されるのが好ましい。 In the imprint mold, N is an integer of 3 or more, and the concave structure portion is deeper than the M-stage portion (M is an integer of 2 or more and N or less) and the M-stage portion. It is preferable to include a small M-1 step portion, M is an integer of 2 or more and N-1 or less, and the depth of the M step portion is preferably smaller than the depth of the Nth step portion. The concave structure portion is preferably configured so that the depth of each step portion decreases in order from the Nth step portion to the first step portion.

また、本発明は、第１面及び当該第１面に対向する第２面を有する基板を準備し、前記基板の前記第１面上に被転写材料層を形成する工程と、上記インプリントモールドを用いて、前記被転写材料層に前記凹状構造部に対応する凸状構造部を形成する工程と、前記凸状構造部が形成された前記被転写材料をマスクとして、前記基板の前記第１面側をエッチングする工程とを有することを特徴とする凸状構造体の製造方法を提供する。 Further, the present invention comprises a step of preparing a substrate having a first surface and a second surface facing the first surface and forming a transfer material layer on the first surface of the substrate, and the imprint mold. The step of forming a convex structure portion corresponding to the concave structure portion in the transfer material layer and the first transfer material on which the convex structure portion is formed as a mask. Provided is a method for manufacturing a convex structure, which comprises a step of etching a surface side.

本発明によれば、高さが実質的に均一な複数の段部を有する凸状構造部を含む凸状構造体を製造することを可能とするインプリントモールド及び凸状構造体の製造方法を提供するインプリントモールド及び凸状構造体の製造方法を提供することができる。 According to the present invention, there is an imprint mold and a method for manufacturing a convex structure, which makes it possible to manufacture a convex structure including a convex structure having a plurality of steps having substantially uniform height. It is possible to provide a method for manufacturing an imprint mold and a convex structure to be provided.

図１は、本発明の第１の実施形態に係るインプリントモールドの概略構成を示す切断断面図である。FIG. 1 is a cut sectional view showing a schematic configuration of an imprint mold according to a first embodiment of the present invention. 図２は、本発明の第１の実施形態に係るインプリントモールドの凹状構造部の概略構成を示す部分拡大切断端面図である。FIG. 2 is a partially enlarged cut end view showing a schematic configuration of a concave structure portion of an imprint mold according to the first embodiment of the present invention. 図３は、本発明の第１の実施形態に係るインプリントモールドの凹状構造部に含まれる各段部の深さを求める過程を示すグラフである。FIG. 3 is a graph showing a process of determining the depth of each step portion included in the concave structure portion of the imprint mold according to the first embodiment of the present invention. 図４は、本発明の第１の実施形態に係るインプリントモールドの製造工程（その１）を切断端面にて示す工程フロー図である。FIG. 4 is a process flow chart showing the manufacturing process (No. 1) of the imprint mold according to the first embodiment of the present invention on the cut end face. 図５は、本発明の第１の実施形態に係るインプリントモールドの製造工程（その２）を切断端面にて示す工程フロー図である。FIG. 5 is a process flow chart showing the manufacturing process (No. 2) of the imprint mold according to the first embodiment of the present invention on the cut end face. 図６は、本発明の第１の実施形態に係るインプリントモールドの製造工程（その１）の他の態様を切断端面にて示す工程フロー図である。FIG. 6 is a process flow chart showing another aspect of the imprint mold manufacturing process (No. 1) according to the first embodiment of the present invention on the cut end face. 図７は、本発明の第１の実施形態に係るインプリントモールドの製造工程（その２）の他の態様を切断端面にて示す工程フロー図である。FIG. 7 is a process flow chart showing another aspect of the imprint mold manufacturing process (No. 2) according to the first embodiment of the present invention on the cut end face. 図８は、本発明の第１の実施形態における凸状構造体の製造工程を切断端面にて示す工程フロー図である。FIG. 8 is a process flow chart showing the manufacturing process of the convex structure according to the first embodiment of the present invention on the cut end face. 図９は、本発明の第２の実施形態に係るインプリントモールドの概略構成を示す切断断面図である。FIG. 9 is a cut sectional view showing a schematic configuration of an imprint mold according to a second embodiment of the present invention. 図１０Ａは、本発明の第２の実施形態に係るインプリントモールドの凹状構造部の第１段構造群の概略構成を示す部分拡大切断端面図である。FIG. 10A is a partially enlarged cut end view showing a schematic configuration of a first stage structure group of a concave structure portion of an imprint mold according to a second embodiment of the present invention. 図１０Ｂは、本発明の第２の実施形態に係るインプリントモールドの凹状構造部の第２段構造群の概略構成を示す部分拡大切断端面図である。FIG. 10B is a partially enlarged cut end view showing a schematic configuration of a second stage structure group of the concave structure portion of the imprint mold according to the second embodiment of the present invention. 図１０Ｃは、本発明の第２の実施形態に係るインプリントモールドの凹状構造部の第３段構造群の概略構成を示す部分拡大切断端面図である。FIG. 10C is a partially enlarged cut end view showing a schematic configuration of a third-stage structure group of the concave structure portion of the imprint mold according to the second embodiment of the present invention. 図１１は、本発明の第２の実施形態に係るインプリントモールドの製造工程（その１）を切断端面にて示す工程フロー図である。FIG. 11 is a process flow chart showing the manufacturing process (No. 1) of the imprint mold according to the second embodiment of the present invention on the cut end face. 図１２は、本発明の第２の実施形態に係るインプリントモールドの製造工程（その２）を切断端面にて示す工程フロー図である。FIG. 12 is a process flow chart showing the manufacturing process (No. 2) of the imprint mold according to the second embodiment of the present invention on the cut end face. 図１３は、本発明の２の実施形態に係るインプリントモールドの製造工程（その３）を切断端面にて示す工程フロー図である。FIG. 13 is a process flow chart showing the manufacturing process (No. 3) of the imprint mold according to the second embodiment of the present invention on the cut end face.

本発明の実施形態について、図面を参照しながら説明する。
〔第１の実施形態〕
図１は、第１の実施形態に係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り、図２は、第１の実施形態に係るインプリントモールドの凹状構造部の概略構成を示す部分拡大切断端面図である。 An embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.
[First Embodiment]
FIG. 1 is a cut end view showing a schematic configuration of the imprint mold according to the first embodiment, and FIG. 2 is a partially enlarged view showing a schematic configuration of a concave structure portion of the imprint mold according to the first embodiment. It is a cut end view.

［インプリントモールド］
図１に示すように、第１の実施形態に係るインプリントモールド１は、第１面２１及び当該第１面２１に対向する第２面２２を有する透明基材２と、透明基材２の第１面２１側に形成されている凹状構造部３とを備える。なお、図１においては、第１の実施形態に係るインプリントモールド１の説明・理解を容易にするために、１つの凹状構造部３を有する態様を図示しているが、本発明は、当然にこの態様に限定されるものではない。 [Imprint mold]
As shown in FIG. 1, the imprint mold 1 according to the first embodiment has a transparent base material 2 having a first surface 21 and a second surface 22 facing the first surface 21, and a transparent base material 2. It is provided with a concave structure portion 3 formed on the first surface 21 side. In addition, although FIG. 1 illustrates an embodiment having one concave structure portion 3 in order to facilitate explanation and understanding of the imprint mold 1 according to the first embodiment, the present invention naturally The present invention is not limited to this aspect.

透明基材２としては、インプリントモールド用基材として一般的なもの、例えば、石英ガラス基板、ソーダガラス基板、蛍石基板、フッ化カルシウム基板、フッ化マグネシウム基板、バリウムホウケイ酸ガラス、アミノホウケイ酸ガラス、アルミノケイ酸ガラス等の無アルカリガラス基板等のガラス基板、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、ポリメチルメタクリレート基板、ポリエチレンテレフタレート基板等の樹脂基板、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等を用いることができる。なお、第１の実施形態において「透明」とは、透明基材２を介して照射された光により光硬化性樹脂を硬化させ得る程度であればよく、例えば、波長３００〜４５０ｎｍの光線の透過率が７０％以上であるのが好ましく、より好ましくは９０％以上である。 The transparent base material 2 is generally used as a base material for imprint molding, for example, quartz glass substrate, soda glass substrate, fluorite substrate, calcium fluoride substrate, magnesium fluoride substrate, barium borosilicate glass, aminoborosilicate glass. Glass substrates such as acid-free glass, non-alkali glass substrate such as aluminosilicate glass, polycarbonate substrates, polypropylene substrates, polyethylene substrates, polymethylmethacrylate substrates, resin substrates such as polyethylene terephthalate substrates, and two or more arbitrarily selected from these. A transparent substrate such as a laminated substrate made by laminating the above substrates can be used. In the first embodiment, "transparent" may be any extent as long as the photocurable resin can be cured by the light emitted through the transparent substrate 2, and for example, the transmission of light rays having a wavelength of 300 to 450 nm is transmitted. The rate is preferably 70% or more, more preferably 90% or more.

透明基材２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。透明基材２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基板からなるものである場合、通常、透明基材２の平面視形状は略矩形状である。 The plan view shape of the transparent base material 2 is not particularly limited, and examples thereof include a substantially rectangular shape and a substantially circular shape. When the transparent base material 2 is made of a quartz glass substrate generally used for optical imprinting, the transparent base material 2 usually has a substantially rectangular shape in a plan view.

透明基材２の大きさも特に限定されるものではないが、透明基材２が上記石英ガラス基板からなる場合、例えば、透明基材２の大きさは１５２ｍｍ×１５２ｍｍ程度である。また、透明基材２の厚さＴ２は、強度、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。 The size of the transparent base material 2 is not particularly limited, but when the transparent base material 2 is made of the quartz glass substrate, for example, the size of the transparent base material 2 is about 152 mm × 152 mm. Further, the thickness T2 of the transparent base material 2 can be appropriately set in the range of, for example, about 300 μm to 10 mm in consideration of strength, handling suitability and the like.

第１の実施形態において、凹状構造部３は、第１面２１側から順に第１段部３１、第２段部３２及び第３段部３３の３個の段部を含む。第１〜第３段部３１〜３３の平面視における形状は、特に限定されるものではないが、例えば略円形状、略方形状等が挙げられる。 In the first embodiment, the concave structure portion 3 includes three step portions of a first step portion 31, a second step portion 32, and a third step portion 33 in order from the first surface 21 side. The shape of the first to third stages 31 to 33 in a plan view is not particularly limited, and examples thereof include a substantially circular shape and a substantially rectangular shape.

第１〜第３段部３１〜３３の平面視における大きさに関し、第１段部３１が最も大きく、第３段部３３が最も小さく構成されている。第２段部３２は、第１段部３１に物理的に包含される大きさであり、第３段部３３は、第２段部３２に物理的に包含される大きさである。第１〜第３段部３１〜３３の平面視における大きさ（寸法）は、第１の実施形態に係るインプリントモールド１を用いて製造される凸状構造体１０の用途等に応じて適宜設定され得る。例えば、凹状構造部３の平面視における大きさ（寸法）は、当該凹状構造部３に含まれる段部（図１に示す態様においては第１〜第３段部３１〜３３）の段数（図１に示す態様においては３段）と、各段部（第１〜第３段部３１〜３３）における略水平部分（底部３１１〜３３１）の幅Ｗ３１１〜Ｗ３３１（図２参照）とによって平面視における大きさが決定される。凹状構造部３に含まれる段部の数は、凸状構造体１０の種類に応じて１０段以上、数十段であってもよい。凹状構造部３に含まれる段部の略水平部分の幅は１００〜１０００ｎｍ程度の範囲で適宜設定され得る。 Regarding the sizes of the first to third tiers 31 to 33 in a plan view, the first tier 31 is the largest and the third tier 33 is the smallest. The second stage portion 32 is a size physically included in the first stage portion 31, and the third stage portion 33 is a size physically included in the second stage portion 32. The size (dimensions) of the first to third steps 31 to 33 in a plan view is appropriately determined according to the application of the convex structure 10 manufactured by using the imprint mold 1 according to the first embodiment. Can be set. For example, the size (dimension) of the concave structure portion 3 in a plan view is the number of steps (the first to third step portions 31 to 33 in the embodiment shown in FIG. 1) included in the concave structure portion 3 (FIG. In the aspect shown in 1, the three steps) and the widths W311 to W331 (see FIG. 2) of the substantially horizontal portions (bottoms 31 to 31) in each step (first to third steps 31 to 33) are viewed in a plan view. Is determined. The number of steps included in the concave structure portion 3 may be 10 or more or several tens of steps depending on the type of the convex structure 10. The width of the substantially horizontal portion of the step portion included in the concave structure portion 3 can be appropriately set in the range of about 100 to 1000 nm.

凹状構造部３の深さは、第１の実施形態に係るインプリントモールド１を用いて製造される凸状構造体１０の用途等に応じて適宜設定され得るが、凹状構造部３に含まれる段部（図１に示す態様においては第１〜第３段部３１〜３３）の段数（図１に示す態様においては３段）と、各段部（第１〜第３段部３１〜３３）における略垂直部分（側壁３１２〜３３２）の長さによって決定される。凹状構造部３に含まれる段部の数は、凸状構造体１０の種類に応じて１０段以上、数十段であってもよい。凹状構造部３に含まれる各段部の深さは５０ｎｍ〜１μ程度の範囲で適宜設定され得る。 The depth of the concave structure portion 3 can be appropriately set according to the application of the convex structure 10 manufactured by using the imprint mold 1 according to the first embodiment, but is included in the concave structure portion 3. The number of stages (three stages in the embodiment shown in FIG. 1) and the stages (three stages in the embodiment shown in FIG. 1) and each stage portion (first to third stages 31 to 33). ) Is determined by the length of the substantially vertical portion (side walls 312-332). The number of steps included in the concave structure portion 3 may be 10 or more or several tens of steps depending on the type of the convex structure 10. The depth of each step portion included in the concave structure portion 3 can be appropriately set in the range of about 50 nm to 1 μm.

第１の実施形態における凹状構造部３の各段部３１〜３３の深さＴ３１〜Ｔ３３に関し、第３段部３３の深さＴ３３が最も大きく、第１段部３１の深さＴ３１が最も小さい。第２段部３２の深さＴ３２は、第１段部３１の深さＴ３１又は第３段部３３の深さＴ３３と実質的に同一であってもよいが、第３段部３３の深さＴ３３よりも小さく、第１段部３１の深さＴ３１よりも大きいのが好ましい。すなわち、第３段部３３から第１段部３１に向けて、段部の深さが徐々に小さくなるのが好ましい。各段部の深さが異なることで、後述するように、第１の実施形態に係るインプリントモールド１を用いたインプリントリソグラフィーにより製造される凸状構造体１０における凸状構造部１１の各段部１１ａ〜１１ｃの高さを実質的に同一にすることができる。 Regarding the depths T31 to T33 of each step portion 31 to 33 of the concave structure portion 3 in the first embodiment, the depth T33 of the third step portion 33 is the largest and the depth T31 of the first step portion 31 is the smallest. .. The depth T32 of the second step 32 may be substantially the same as the depth T31 of the first step 31 or the depth T33 of the third step 33, but the depth of the third step 33. It is preferably smaller than T33 and larger than the depth T31 of the first stage portion 31. That is, it is preferable that the depth of the step portion gradually decreases from the third step portion 33 to the first step portion 31. Since the depth of each step is different, as will be described later, each of the convex structure portions 11 in the convex structure 10 manufactured by imprint lithography using the imprint mold 1 according to the first embodiment. The heights of the step portions 11a to 11c can be substantially the same.

第１〜第３段部３１〜３３の深さＴ３１〜Ｔ３３の関係、特に第１段部３１の深さＴ３１と第３段部３３の深さＴ３３との関係は、第１の実施形態に係るインプリントモールド１を用いたインプリントリソグラフィーにより凸状構造体１０を製造する際に用いられる被転写材料（インプリント樹脂膜１１０を構成する樹脂材料）及び被転写基板１００のエッチングレート（選択比）、インプリントモールド１の凹状構造部３（第１〜第３段部３１〜３３）の寸法等に応じ、凸状構造体１０における凸状構造部１１の各段部１１ａ〜１１ｃの高さが実質的に同一になるように適宜設定され得る。 The relationship between the depths T31 to T33 of the first to third tiers 31 to 33, particularly the relationship between the depth T31 of the first tier 31 and the depth T33 of the third tier 33, is the first embodiment. The transfer material (resin material constituting the imprint resin film 110) used when manufacturing the convex structure 10 by imprint lithography using the imprint mold 1 and the etching rate (selection ratio) of the transfer substrate 100. ), The height of each step portion 11a to 11c of the convex structure portion 11 in the convex structure 10 according to the dimensions and the like of the concave structure portion 3 (first to third step portions 31 to 33) of the imprint mold 1. Can be appropriately set so as to be substantially the same.

例えば、凹状構造部３の各段部３１〜３３の深さＴ３１〜Ｔ３３は、以下のようにして設定され得る。
まず、各段部３１〜３３の深さＴ３１〜Ｔ３３が同一に設計されたテスト用インプリントモールドと、第１の実施形態に係るインプリントモールド１を用いて凸状構造体１０（図８（Ｄ）参照）を製造する際に使用される被転写基板１００（図８（Ａ）参照）を準備する。次に、当該テスト用インプリントモールドを用いたインプリント処理により、被転写基板１００上に凸状パターンを形成する。そして、当該凸状パターンをマスクとしたエッチング処理により、仮凸状構造体を作製する。 For example, the depths T31 to T33 of each step portion 31 to 33 of the concave structure portion 3 can be set as follows.
First, the convex structure 10 (FIG. 8 (FIG. 8)) uses the test imprint mold in which the depths T31 to T33 of the step portions 31 to 33 are designed to be the same, and the imprint mold 1 according to the first embodiment. D) The transfer substrate 100 (see FIG. 8A) used for manufacturing) is prepared. Next, a convex pattern is formed on the transfer substrate 100 by an imprint process using the test imprint mold. Then, a temporary convex structure is produced by an etching process using the convex pattern as a mask.

続いて、仮凸状構造体の各段部の高さを測定する。各段部の高さの測定は、例えば、原子間力顕微鏡（ＡＦＭ）等を用いて行われ得る。このようにして測定された各段部の高さに基づき、インプリントモールド１における凹状構造部３の各段部３１〜３３の深さＴ３１〜Ｔ３３を算出する。 Subsequently, the height of each step of the temporary convex structure is measured. The height of each step can be measured using, for example, an atomic force microscope (AFM) or the like. Based on the height of each step portion measured in this way, the depths T31 to T33 of each step portion 31 to 33 of the concave structure portion 3 in the imprint mold 1 are calculated.

例えば、エッチング時間の経過に従い、被転写基板１００のエッチングレートが低下するが、凸状パターン（レジストパターン）のエッチングレートは一定であると仮定する。この場合において、被転写基板１００のエッチングレートＳrate及び凸状パターン（レジストパターン）のエッチングレートＲrateは、例えば、下記に示すように、時間（ｔ）を変数とする２次の多項式（１），（２）により表され得る。
Ｓrate＝Ｃｔ2＋Ｂｔ＋Ａ …（１）
Ｒrate＝ｃｔ2＋ｂｔ＋ａ …（２）
式（１）及び（２）において、Ａは「被転写基板１００の構成材料及びエッチング条件により決定されるエッチングレート」を、ａは「凸状パターン（レジストパターン）の構成材料及びエッチング条件により決定されるエッチングレート」を、Ｂ、Ｃ、ｂ及びｃは係数である。 For example, it is assumed that the etching rate of the substrate 100 to be transferred decreases with the passage of the etching time, but the etching rate of the convex pattern (resist pattern) is constant. In this case, the etching rate R rate of the etching rate S rate and convex pattern of the transfer substrate 100 (resist pattern) is, for example, as shown below, second-order polynomial that time (t) and a variable (1 ), (2).
S rate = Ct 2 + Bt + A ... (1)
R rate = ct 2 + bt + a ... (2)
In the formulas (1) and (2), A is determined by "etching rate determined by the constituent material and etching conditions of the substrate 100 to be transferred", and a is determined by "constituting material and etching conditions of the convex pattern (resist pattern)". "Etching rate to be formed", B, C, b and c are coefficients.

ここで、凸状パターン（レジストパターン）のエッチングレートＲrateは一定（Ｒrate＝ａ）である。そのため、仮凸状構造体の各段部の高さの測定結果を、上記多項式（１）を用いてフィッティングして係数Ｂ，Ｃを算出し、凸状構造体１０の各段部の高さ（各段部に対応した被転写基板１００のエッチング深さＥ１１ａ〜Ｅ１１ｃ）が均一となるように、各段部に対応する凸状パターン（レジストパターン）の高さ（厚さ）Ｔ１１１ａ〜Ｔ１１１ｃを決定する（図３参照）。このようにして決定された凸状パターン（レジストパターン）の高さ（厚さ）は、そのまま凹状構造部３の各段部３１〜３３の深さとして採用され得る。 Here, the etching rate R rate of the convex pattern (resist pattern) is constant (R rate = a). Therefore, the measurement results of the height of each step of the temporary convex structure are fitted using the above polynomial (1) to calculate the coefficients B and C, and the height of each step of the convex structure 10 is calculated. The height (thickness) T111a to T111c of the convex pattern (resist pattern) corresponding to each step portion is set so that the etching depths E11a to E11c of the transferred substrate 100 corresponding to each step portion are uniform. Determine (see Figure 3). The height (thickness) of the convex pattern (resist pattern) determined in this way can be directly adopted as the depth of each step portion 31 to 33 of the concave structure portion 3.

なお、上記においては、エッチングレートＳrate，Ｒrateを表す２次の多項式を用い、仮凸状構造体の各段部の高さの測定結果をフィッティングしているが、多項式の次数を増大させてもよい。多項式の次数を増大させることにより、凹状構造部３の各段部３１〜３３の深さをより高精度に求めることができる。なお、多項式の次数を増大させるほどに、各段部３１〜３３の深さを高精度に求めることができるものの、各段部３１〜３３の深さを求めるのに長時間を要するようになる。そのため、凹状構造部３を形成する際のエッチング精度、上記仮凸状構造体の各段部の高さの測定精度、第１の実施形態において製造される凸状構造体１０（図８（Ｄ）参照）における各段部の高さの設計値等を考慮した上で、上記多項式の次数を適宜決定すればよい。 In the above, a quadratic polynomial representing the etching rates S rate and R rate is used to fit the measurement result of the height of each step of the pseudo-convex structure, but the order of the polynomial is increased. You may. By increasing the degree of the polynomial, the depth of each stage portion 31 to 33 of the concave structure portion 3 can be obtained with higher accuracy. As the degree of the polynomial is increased, the depth of each stage portion 31 to 33 can be obtained with high accuracy, but it takes a long time to obtain the depth of each stage portion 31 to 33. .. Therefore, the etching accuracy when forming the concave structure portion 3, the measurement accuracy of the height of each step portion of the temporary convex structure portion, and the convex structure 10 manufactured in the first embodiment (FIG. 8 (D)). )), The order of the above-mentioned polynomial may be appropriately determined in consideration of the design value of the height of each step.

第１の実施形態において、凹状構造部３の第１〜第３段部３１〜３３の底部３１１〜３３１の周縁には、それぞれ環状の凹状溝部（第１〜第３凹状溝部４１〜４３）が形成されている。凹状溝部が形成されていない場合、インプリントモールド１を用いたインプリント処理により被転写基板１００上に形成される凸状パターン１１１の各段部１１１ａ〜１１１ｃの角は、凹状構造部３の各段部３１〜３３の底部３１１〜３３１と側壁３１２〜３３２とに沿った形状となる。この凸状パターン１１１をマスクとして被転写基板１００をエッチングすると、被転写基板１００に形成される凸状構造部１１の各段部１１ａ〜１１ｃの角が丸まってしまう。特に、凹状構造部３の段部の数が多くなり、凸状パターン１１１全体の高さが高くなると、凸状構造部１１の各段部の角が顕著に丸まってしまう。しかしながら、凹状構造部３の第１〜第３段部３１〜３３の底部３１１〜３３１の周縁に、それぞれ第１〜第３凹状溝部４１〜４３が形成されていることで、凸状構造部１１の各段部の角が丸まってしまうのを抑制することができる。また、凹状構造部３の第１〜第３段部３１〜３３の底部３１１〜３３１の周縁に、それぞれ第１〜第３凹状溝部４１〜４３が形成されていることで、後述する実施例から明らかなように、凸状構造部１１の各段部の側壁角度がより垂直に近くなるようにすることができる。 In the first embodiment, annular concave groove portions (first to third concave groove portions 41 to 43) are formed on the peripheral edges of the bottom portions 31 to 31 of the first to third step portions 31 to 33 of the concave structure portion 3, respectively. It is formed. When the concave groove portion is not formed, the corners of the step portions 111a to 111c of the convex pattern 111 formed on the transfer substrate 100 by the imprint process using the imprint mold 1 are each of the concave structure portions 3. The shape is along the bottom portions 31 to 331 and the side walls 312 to 332 of the step portions 31 to 323. When the transfer substrate 100 is etched using the convex pattern 111 as a mask, the corners of the step portions 11a to 11c of the convex structure portion 11 formed on the transfer substrate 100 are rounded. In particular, when the number of steps of the concave structure portion 3 is large and the height of the entire convex pattern 111 is high, the corners of each step of the convex structure portion 11 are remarkably rounded. However, the convex structure portion 11 is formed by forming the first to third concave groove portions 41 to 43 on the peripheral edges of the bottom portions 31 to 31 of the first to third step portions 31 to 33 of the concave structure portion 3, respectively. It is possible to prevent the corners of each step of the above from being rounded. Further, since the first to third concave groove portions 41 to 43 are formed on the peripheral edges of the bottom portions 31 to 31 of the first to third step portions 31 to 33 of the concave structure portion 3, respectively, from the examples described later. As is clear, the side wall angle of each step of the convex structure portion 11 can be made closer to vertical.

第１〜第３凹状溝部４１〜４３の深さＴ４１〜Ｔ４３の関係につき、第３凹状溝部４３の深さＴ４３が最も大きく、第１凹状溝部４１の深さＴ４１が最も小さく構成されているのが好ましい。第２凹状溝部４２の深さＴ４２は、第１凹状溝部４１の深さＴ４１又は第３凹状溝部４３の深さＴ４３と実質的に同一であってもよいが、第３凹状溝部４３の深さＴ４３よりも小さく、第１凹状溝部４１の深さＴ４１よりも大きいのが好ましい。すなわち、第３凹状溝部４３から第１凹状溝部４１に向けて、凹状溝部の深さが徐々に小さくなるのが好ましい。各凹状溝部の深さが異なることで、凸状構造部１１の各段部の角が丸まってしまうのをより効果的に抑制することができる。 Regarding the relationship between the depths T41 to T43 of the first to third concave groove portions 41 to 43, the depth T43 of the third concave groove portion 43 is the largest and the depth T41 of the first concave groove portion 41 is the smallest. Is preferable. The depth T42 of the second concave groove 42 may be substantially the same as the depth T41 of the first concave groove 41 or the depth T43 of the third concave groove 43, but the depth of the third concave groove 43. It is preferably smaller than T43 and larger than the depth T41 of the first concave groove 41. That is, it is preferable that the depth of the concave groove portion gradually decreases from the third concave groove portion 43 toward the first concave groove portion 41. Since the depth of each concave groove portion is different, it is possible to more effectively prevent the corners of each step portion of the convex structure portion 11 from being rounded.

第１〜第３凹状溝部４１〜４３の深さＴ４１〜Ｔ４３の関係、特に第１凹状溝部４１の深さＴ４１と第３凹状溝部４３の深さＴ４３との関係は、第１の実施形態に係るインプリントモールド１を用いたインプリントリソグラフィーにより凸状構造体１０を製造する際に用いられる被転写材料（インプリント樹脂膜１１０を構成する樹脂材料）及び被転写基板１００のエッチングレート（選択比）、インプリントモールド１の凹状構造部３（第１〜第３段部３１〜３３）の寸法等に応じ、凸状構造体１０における凸状構造部１１の各段部１１ａ〜１１ｃの角が丸まってしまわないように適宜設定され得る。 The relationship between the depths T41 to T43 of the first to third concave groove portions 41 to 43, particularly the relationship between the depth T41 of the first concave groove portion 41 and the depth T43 of the third concave groove portion 43 is described in the first embodiment. Etching rate (selection ratio) of the material to be transferred (resin material constituting the imprint resin film 110) and the substrate 100 to be transferred used when manufacturing the convex structure 10 by imprint lithography using the imprint mold 1. ), The corners of each step portion 11a to 11c of the convex structure portion 11 in the convex structure 10 are formed according to the dimensions and the like of the concave structure portion 3 (first to third step portions 31 to 33) of the imprint mold 1. It can be set appropriately so that it does not curl up.

例えば、第１〜第３凹状溝部４１〜４３の深さＴ４１〜Ｔ４３は、それぞれ、第１〜第３段部３１〜３３のそれぞれの深さＴ３１〜Ｔ３３に対する２〜４０％程度の範囲にて設定されるのが好ましく、３〜３０％程度の範囲にて設定されるのがより好ましい。各凹状溝部４１〜４３の深さＴ４１〜Ｔ４３が各段部３１〜３３の深さＴ３１〜Ｔ３３の４０％を超えると、インプリントモールド１を用いたインプリント処理における当該インプリントモールド１の剥離時に、第１〜第３凹状溝部４１〜４３に対応して形成される第１〜第３凸条部１１２ａ〜１１２ｃ（図８（Ｃ）参照）が欠損してしまうおそれがある。 For example, the depths T41 to T43 of the first to third concave groove portions 41 to 43 are in the range of about 2 to 40% with respect to the respective depths T31 to T33 of the first to third step portions 31 to 33, respectively. It is preferably set, and more preferably set in the range of about 3 to 30%. When the depths T41 to T43 of the concave groove portions 41 to 43 exceed 40% of the depths T31 to T33 of the step portions 31 to 33, the imprint mold 1 is peeled off in the imprint process using the imprint mold 1. Occasionally, the first to third ridges 112a to 112c (see FIG. 8C) formed corresponding to the first to third concave groove portions 41 to 43 may be damaged.

［インプリントモールドの製造方法］
次に、上記構成を有するインプリントモールド１の製造方法の一例を説明する。図４及び５は、第１の実施形態に係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。 [Manufacturing method of imprint mold]
Next, an example of a method for manufacturing the imprint mold 1 having the above configuration will be described. 4 and 5 are process flow charts showing each step of the imprint mold manufacturing method according to the first embodiment on the cut end face.

まず、第１面２１及びそれに対向する第２面２２を有する透明基材２を準備し、当該透明基材２の第１面２１上にハードマスク層５０を形成し、その上にレジスト膜６０を形成する（図４（Ａ）参照）。 First, a transparent base material 2 having a first surface 21 and a second surface 22 facing the first surface 21 is prepared, a hard mask layer 50 is formed on the first surface 21 of the transparent base material 2, and a resist film 60 is formed on the hard mask layer 50. (See FIG. 4 (A)).

ハードマスク層５０は、例えば、クロム、窒化クロム、酸化クロム、酸窒化クロム等のクロム系材料；タンタル、窒化タンタル、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系材料等を単独で、又は任意に選択した２種以上を用い、スパッタリング、ＰＶＤ、ＣＶＤ等の公知の成膜法により形成され得る。なお、ハードマスク層５０の厚さは、透明基材２を構成する材料とのエッチング選択比や、凹状構造部３の深さ等に応じ適宜設定され得る。 The hard mask layer 50 is a chromium-based material such as chromium, chromium nitride, chromium oxide, and chromium oxynitride; tantalum such as tantalum, tantalum nitride, tantalum oxide, tantalum oxynitride, tantalum oxide, and tantalum oxynitride. It can be formed by a known film forming method such as sputtering, PVD, or CVD by using a system material or the like alone or by using two or more kinds arbitrarily selected. The thickness of the hard mask layer 50 can be appropriately set according to the etching selectivity with the material constituting the transparent substrate 2, the depth of the concave structure portion 3, and the like.

レジスト膜６０を構成する樹脂材料（レジスト材料）としては、特に限定されるものではなく、電子線リソグラフィー処理、フォトリソグラフィー処理等において一般的に用いられる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が挙げられる。 The resin material (resist material) constituting the resist film 60 is not particularly limited, and is a negative type or positive type electron beam reactive resist material generally used in electron beam lithography processing, photolithography processing and the like. , UV-reactive resist material and the like.

レジスト膜６０の厚みは、特に制限されるものではない。後述する工程（図４（Ｂ），（Ｃ）参照）において、レジスト膜６０をパターニングして形成されたレジストパターン６１１が、ハードマスク層５０をエッチングする際のマスクとして用いられる。したがって、レジスト膜６０の厚みは、ハードマスク層５０を構成する材料や厚さ等を考慮し、ハードマスク層５０のエッチング処理後にレジストパターン６１が残存する程度に適宜設定される。 The thickness of the resist film 60 is not particularly limited. In the steps described later (see FIGS. 4B and 4C), the resist pattern 611 formed by patterning the resist film 60 is used as a mask when etching the hard mask layer 50. Therefore, the thickness of the resist film 60 is appropriately set to such an extent that the resist pattern 61 remains after the etching treatment of the hard mask layer 50 in consideration of the material and thickness constituting the hard mask layer 50.

ハードマスク層５０上にレジスト膜６０を形成する方法としては、特に限定されるものではなく、従来公知の方法、例えば、ハードマスク層５０上にレジスト材料を、スピンコーター、スプレーコーター等の塗工機を用いて塗布し又はハードマスク層５０上に上記樹脂成分を含有するドライフィルムレジストを積層し、所望により所定の温度で加熱（プリベーク）する方法等が挙げられる。 The method for forming the resist film 60 on the hard mask layer 50 is not particularly limited, and a conventionally known method, for example, coating a resist material on the hard mask layer 50 with a spin coater, a spray coater, or the like. Examples thereof include a method of applying using a machine or laminating a dry film resist containing the above resin component on the hard mask layer 50 and heating (prebaking) at a predetermined temperature, if desired.

次に、図４（Ｂ）に示すように、ハードマスク層５０上の所望の位置に所定の開口部６２を有するレジストパターン６１を形成する。レジストパターン６１は、例えば、電子線描画装置を用いた電子線リソグラフィー、所定の開口部及び遮光部を有するフォトマスクを用いたフォトリソグラフィー等により形成され得る。 Next, as shown in FIG. 4B, a resist pattern 61 having a predetermined opening 62 at a desired position on the hard mask layer 50 is formed. The resist pattern 61 can be formed by, for example, electron beam lithography using an electron beam drawing apparatus, photolithography using a photomask having a predetermined opening and a light-shielding portion, and the like.

レジストパターン６１における開口部６２の形状は、第１の実施形態に係るインプリントモールド１の第１段部３１の形状に応じて適宜設定されるものであって、特に制限されるものではなく、例えば、平面視略円形状、平面視略方形状等である。 The shape of the opening 62 in the resist pattern 61 is appropriately set according to the shape of the first stage portion 31 of the imprint mold 1 according to the first embodiment, and is not particularly limited. For example, it has a substantially circular shape in a plan view, a substantially rectangular shape in a plan view, and the like.

開口部６２の寸法は、上記形状と同様に、第１の実施形態において製造されるインプリントモールド１の第１段部３１の寸法に応じて適宜設定されるものであって、特に制限されるものではないが、例えば、３００ｎｍ〜１００μｍ程度である。なお、開口部６２の寸法とは、開口部６２の形状が平面視略円形状である場合、開口部６２の直径を意味する。 Similar to the above shape, the size of the opening 62 is appropriately set according to the size of the first stage portion 31 of the imprint mold 1 manufactured in the first embodiment, and is particularly limited. Although it is not a thing, it is, for example, about 300 nm to 100 μm. The dimension of the opening 62 means the diameter of the opening 62 when the shape of the opening 62 is a substantially circular shape in a plan view.

上記のようにして形成されたレジストパターン６１をマスクとして用いてハードマスク層５０をエッチングしてハードマスクパターン５１を形成し、当該ハードマスクパターン５１をマスクとして用いて透明基材２の第１面２１側をエッチングすることで、第１段部３１及び第１凹状溝部４１が形成される（図４（Ｄ）参照）。 The resist pattern 61 formed as described above is used as a mask to etch the hard mask layer 50 to form the hard mask pattern 51, and the hard mask pattern 51 is used as a mask to form the first surface of the transparent substrate 2. By etching the 21 side, the first step portion 31 and the first concave groove portion 41 are formed (see FIG. 4D).

次に、ハードマスク層５２を再度形成し（図５（Ａ）参照）、第２段部３２に対応する開口部６４を有するレジストパターン６３を形成した上で、ハードマスク層５２をエッチングしてハードマスクパターン５３を形成する。そして、当該ハードマスクパターン５３をマスクとして用いて透明基材２の第１面２１側をエッチングすることで、第２段部３２及び第２凹状溝部４２が形成される（図５（Ｂ）参照）。 Next, the hard mask layer 52 is formed again (see FIG. 5A), a resist pattern 63 having an opening 64 corresponding to the second stage portion 32 is formed, and then the hard mask layer 52 is etched. The hard mask pattern 53 is formed. Then, by etching the first surface 21 side of the transparent base material 2 using the hard mask pattern 53 as a mask, the second step portion 32 and the second concave groove portion 42 are formed (see FIG. 5B). ).

続いて、ハードマスク層５４を再度形成し（図５（Ｃ）参照）、第３段部３３に対応する開口部６６を有するレジストパターン６５を形成した上で、ハードマスク層５４をエッチングしてハードマスクパターン５５を形成する（図５（Ｄ）参照）。そして、当該ハードマスクパターン５５をマスクとして用いて透明基材２の第１面２１側をエッチングすることで、第３段部３３及び第３凹状溝部４３が形成される（図５（Ｄ）参照）。このようにして、第１の実施形態に係るインプリントモールド１（図１参照）を製造することができる。 Subsequently, the hard mask layer 54 is formed again (see FIG. 5C), a resist pattern 65 having an opening 66 corresponding to the third stage portion 33 is formed, and then the hard mask layer 54 is etched. A hard mask pattern 55 is formed (see FIG. 5D). Then, by etching the first surface 21 side of the transparent substrate 2 using the hard mask pattern 55 as a mask, the third step portion 33 and the third concave groove portion 43 are formed (see FIG. 5D). ). In this way, the imprint mold 1 (see FIG. 1) according to the first embodiment can be manufactured.

続いて、第１の実施形態に係るインプリントモールド１の製造方法の他の例を説明する。図６及び７は、第１の実施形態に係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。 Subsequently, another example of the method for manufacturing the imprint mold 1 according to the first embodiment will be described. 6 and 7 are process flow charts showing each step of the imprint mold manufacturing method according to the first embodiment on the cut end face.

まず、第１面２１及びそれに対向する第２面２２を有する透明基材２を準備し、当該透明基材２の第１面２１上にハードマスク層５０を形成し、その上にレジスト膜６０を形成する（図６（Ａ）参照）。 First, a transparent base material 2 having a first surface 21 and a second surface 22 facing the first surface 21 is prepared, a hard mask layer 50 is formed on the first surface 21 of the transparent base material 2, and a resist film 60 is formed on the hard mask layer 50. (See FIG. 6 (A)).

次に、図６（Ｂ）に示すように、ハードマスク層５０上の所望の位置に所定の開口部６２’を有するレジストパターン６１’を形成する。レジストパターン６１’における開口部６２’の形状は、第１の実施形態に係るインプリントモールド１の第３段部３３の形状に応じて適宜設定され得る。 Next, as shown in FIG. 6B, a resist pattern 61'having a predetermined opening 62'at a desired position on the hard mask layer 50 is formed. The shape of the opening 62'in the resist pattern 61'can be appropriately set according to the shape of the third stage portion 33 of the imprint mold 1 according to the first embodiment.

続いて、レジストパターン６１’をマスクとしてハードマスク層５０をエッチングし、第３段部３３に対応する開口部を有するハードマスクパターン５１’を形成し（図６（Ｃ）参照）、当該ハードマスクパターン５１’をマスクとして用いて透明基材２の第１面２１側をエッチングすることで、段部３３’及び凹状溝部４３’が形成される（図６（Ｄ）参照）。なお、段部３３’及び凹状溝部４３’は、後のエッチング工程においてエッチングされることを考慮した上で形成される。 Subsequently, the hard mask layer 50 is etched using the resist pattern 61'as a mask to form a hard mask pattern 51'having an opening corresponding to the third stage portion 33 (see FIG. 6C), and the hard mask is formed. By etching the first surface 21 side of the transparent substrate 2 using the pattern 51'as a mask, a step portion 33'and a concave groove portion 43'are formed (see FIG. 6D). The step portion 33'and the concave groove portion 43'are formed in consideration of being etched in a later etching step.

次に、第２段部３２に対応する開口部６４’を有するレジストパターン６３’を形成し（図７（Ａ）参照）、当該レジストパターン６３’をマスクとして用い、残存するハードマスクパターン５１’をエッチングして第２段部３２に対応する開口部を有するハードマスクパターン５３’を形成し、当該ハードマスクパターン５３’をマスクとして用いて透明基材２の第１面２１側をエッチングする。これにより、段部３２’及び凹状溝部４２’が形成されるとともに、段部３３’及び凹状溝部４３’もさらにエッチングされる（図７（Ｂ）参照）。なお、段部３２’及び凹状溝部４２’は、後のエッチング工程においてエッチングされることを考慮した上で形成される。 Next, a resist pattern 63'having an opening 64' corresponding to the second stage portion 32 is formed (see FIG. 7A), the resist pattern 63'is used as a mask, and the remaining hard mask pattern 51'is used. Is etched to form a hard mask pattern 53'having an opening corresponding to the second step portion 32, and the hard mask pattern 53'is used as a mask to etch the first surface 21 side of the transparent substrate 2. As a result, the step portion 32'and the concave groove portion 42'are formed, and the step portion 33'and the concave groove portion 43'are further etched (see FIG. 7B). The step portion 32'and the concave groove portion 42'are formed in consideration of being etched in a later etching step.

続いて、第１段部３１に対応する開口部６６’を有するレジストパターン６５’を形成し（図７（Ｃ）参照）、当該レジストパターン６５’をマスクとして用い、残存するハードマスクパターン５３’をエッチングして第１段部３１に対応する開口部を有するハードマスクパターン５５’を形成し、当該ハードマスクパターン５５’をマスクとして用いて透明基材２の第１面２１側をエッチングする（図７（Ｄ）参照）。これにより、第１〜第３段部３１〜３３及び第１〜第３凹状溝部４１〜４３が形成される。このようにして、所定の深さＴ３１〜Ｔ３３の第１〜第３段部３１〜３３を含む凹状構造部３を備えるインプリントモールド１（図１参照）を製造することができる。 Subsequently, a resist pattern 65'having an opening 66' corresponding to the first stage portion 31 is formed (see FIG. 7C), the resist pattern 65'is used as a mask, and the remaining hard mask pattern 53'is used. Is etched to form a hard mask pattern 55'having an opening corresponding to the first step portion 31, and the hard mask pattern 55'is used as a mask to etch the first surface 21 side of the transparent substrate 2. See FIG. 7 (D)). As a result, the first to third step portions 31 to 33 and the first to third concave groove portions 41 to 43 are formed. In this way, the imprint mold 1 (see FIG. 1) including the concave structure portion 3 including the first to third step portions 31 to 33 of the predetermined depths T31 to T33 can be manufactured.

［凸状構造体の製造方法］
上述した構成を有するインプリントモールド１を用いた凸状構造体の製造方法について説明する。図８は、第１の実施形態に係るインプリントモールド１を用いた凸状構造体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。なお、第１の実施形態において製造される凸状構造体１０としては、例えば、光学素子、配線回路、記録デバイス、ディスプレイパネル、医療検査用チップ、マイクロ流路等が挙げられ、それらに求められる凸状構造部１１に対応する凹状構造部３がインプリントモールド１に備えられている。 [Manufacturing method of convex structure]
A method for manufacturing a convex structure using the imprint mold 1 having the above-described configuration will be described. FIG. 8 is a process flow chart showing each step of the method for manufacturing a convex structure using the imprint mold 1 according to the first embodiment on the cut end face. Examples of the convex structure 10 manufactured in the first embodiment include an optical element, a wiring circuit, a recording device, a display panel, a medical examination chip, a microchannel, and the like, and are required thereof. The imprint mold 1 is provided with a concave structure portion 3 corresponding to the convex structure portion 11.

まず、シリコンウェハ、石英ガラスウエハ、無アルカリガラス等のガラス基板等の被転写基板１００と、第１の実施形態に係るインプリントモールド１とを準備する。そして、被転写基板１００上にインプリント樹脂１１０の液滴をインクジェット法により滴下し、インプリントモールド１とインプリント樹脂１１０の液滴とを接触させることで、インプリントモールド１と被転写基板１００との間にインプリント樹脂１１０を展開させ、凹状構造部３にインプリント樹脂１１０を充填させる（図８（Ａ）参照）。インプリント樹脂１１０としては、例えば、エポキシ系樹脂、フェノール系樹脂、ポリイミド系樹脂、ポリスルホン系樹脂、ポリエステル系樹脂、ポリカーボネート系樹脂等が挙げられるが、紫外線の照射により硬化する紫外線硬化性樹脂を用いるのが好ましい。 First, a transfer substrate 100 such as a silicon wafer, a quartz glass wafer, or a glass substrate such as non-alkali glass, and an imprint mold 1 according to the first embodiment are prepared. Then, a droplet of the imprint resin 110 is dropped onto the substrate 100 to be transferred by an inkjet method, and the imprint mold 1 and the droplet of the imprint resin 110 are brought into contact with each other, whereby the imprint mold 1 and the substrate 100 to be transferred are brought into contact with each other. The imprint resin 110 is developed between the two, and the concave structure portion 3 is filled with the imprint resin 110 (see FIG. 8A). Examples of the imprint resin 110 include an epoxy resin, a phenol resin, a polyimide resin, a polysulfone resin, a polyester resin, a polycarbonate resin, and the like, and an ultraviolet curable resin that is cured by irradiation with ultraviolet rays is used. Is preferable.

被転写基板１００上のインプリント樹脂１１０にインプリントモールド１を押し当てた状態で、インプリント樹脂１１０を硬化させる（図８（Ｂ）参照）。インプリント樹脂１１０を硬化させる方法としては、インプリント樹脂１１０を構成する樹脂材料の硬化特性に応じて適宜選択すればよく、例えば、インプリント樹脂１１０が紫外線硬化性樹脂により構成される場合、インプリント樹脂１１０にインプリントモールド１を押し当てた状態で紫外線を照射することで、当該インプリント樹脂１１０を硬化させることができる。 The imprint resin 110 is cured while the imprint mold 1 is pressed against the imprint resin 110 on the substrate 100 to be transferred (see FIG. 8B). The method for curing the imprint resin 110 may be appropriately selected according to the curing characteristics of the resin material constituting the imprint resin 110. For example, when the imprint resin 110 is composed of an ultraviolet curable resin, the imprint resin 110 may be cured. The imprint resin 110 can be cured by irradiating the print resin 110 with ultraviolet rays while the imprint mold 1 is pressed against the print resin 110.

硬化したインプリント樹脂１１０からインプリントモールド１を剥離する。これにより、インプリントモールド１の凹状構造部３（第１〜第３段部３１〜３３）に対応する凸状パターン１１１が形成される（図８（Ｃ）参照）。かかる凸状パターン１１１は、第１〜第３段部３１〜３３に対応する第１〜第３凸状パターン１１１ａ〜１１１ｃを含み、各凸状パターン１１１ａ〜１１１ｃの角には、第１〜第３凹状溝部４１〜４３に対応する第１〜第３凸条部１１２ａ〜１１２ｃが形成されている。 The imprint mold 1 is peeled off from the cured imprint resin 110. As a result, the convex pattern 111 corresponding to the concave structure portion 3 (first to third step portions 31 to 33) of the imprint mold 1 is formed (see FIG. 8C). The convex pattern 111 includes the first to third convex patterns 111a to 111c corresponding to the first to third step portions 31 to 33, and the corners of the convex patterns 111a to 111c include the first to third convex patterns 111a to 111c. The first to third convex strips 112a to 112c corresponding to the three concave groove portions 41 to 43 are formed.

続いて、凸状パターン１１１をマスクとして用いて被転写基板１００をエッチングする。これにより、第１〜第３段部１１ａ〜１１ｃを含む凸状構造部１１を備える凸状構造体１０が製造される。 Subsequently, the transferred substrate 100 is etched using the convex pattern 111 as a mask. As a result, the convex structure 10 including the convex structure portion 11 including the first to third stage portions 11a to 11c is manufactured.

第１の実施形態に係るインプリントモールド１は、第１〜第３段部３１〜３３の深さＴ３１〜Ｔ３３がそれぞれ異なり、第１段部３１から第３段部３３に向けて深さが徐々に大きく構成されていることで、凸状構造体１０に備えられる凸状構造部１１の第１〜第３段部１１ａ〜１１ｃの高さが実質的に同一となる。また、インプリントモールド１の第１〜第３段部３１〜３３の底面３１１〜３３１の周縁に第１〜第３凹状溝部４１〜４３が形成されていることで、凸状構造体１０に備えられる凸状構造部１１の第１〜第３段部１１ａ〜１１ｃの角が丸まることがない。よって、第１の実施形態によれば、高さが実質的に均一な複数の段部を有する凸状構造部を含む凸状構造体を製造することができる。 The imprint mold 1 according to the first embodiment has different depths T31 to T33 of the first to third stage portions 31 to 33, and the depth increases from the first stage portion 31 to the third stage portion 33. By gradually increasing the size, the heights of the first to third step portions 11a to 11c of the convex structure portion 11 provided in the convex structure 10 are substantially the same. Further, the first to third concave groove portions 41 to 43 are formed on the peripheral edges of the bottom surfaces 31 to 31 of the first to third step portions 31 to 33 of the imprint mold 1 to prepare for the convex structure 10. The corners of the first to third step portions 11a to 11c of the convex structure portion 11 to be formed are not rounded. Therefore, according to the first embodiment, it is possible to manufacture a convex structure including a convex structure portion having a plurality of steps having substantially uniform height.

〔第２の実施形態〕
図９は、第２の実施形態に係るインプリントモールドの概略構成を示す切断断面図であり、図１０Ａは、第２の実施形態に係るインプリントモールドの凹状構造部の第１段構造群の概略構成を示す部分拡大切断端面図であり、図１０Ｂは、第２の実施形態に係るインプリントモールドの凹状構造部の第２段構造群の概略構成を示す部分拡大切断端面図であり、図１０Ｃは、第２の実施形態に係るインプリントモールドの凹状構造部の第３段構造群の概略構成を示す部分拡大切断端面図である。なお、第２の実施形態において、第１の実施形態と同様の構成要素には同一の符号を付し、その詳細な説明を省略するものとする。 [Second Embodiment]
FIG. 9 is a cut sectional view showing a schematic configuration of the imprint mold according to the second embodiment, and FIG. 10A is a first-stage structure group of the concave structure portion of the imprint mold according to the second embodiment. It is a partially enlarged cut end view which shows the schematic structure, and FIG. 10B is a partially enlarged cut end view which shows the schematic structure of the 2nd stage structure group of the concave structure part of the imprint mold which concerns on 2nd Embodiment. 10C is a partially enlarged cut end view showing a schematic configuration of a third-stage structure group of the concave structure portion of the imprint mold according to the second embodiment. In the second embodiment, the same components as those in the first embodiment are designated by the same reference numerals, and detailed description thereof will be omitted.

第２の実施形態に係るインプリントモールド１’は、第１面２１及び当該第１面２１に対向する第２面２２を有する透明基材２と、透明基材２の第１面２１側に形成されている凹状構造部３とを備える。なお、図９においては、第２の実施形態に係るインプリントモールド１’の説明・理解を容易にするために、１つの凹状構造部３を有する態様を図示しているが、本発明は、当然にこの態様に限定されるものではない。 The imprint mold 1'according to the second embodiment has a transparent base material 2 having a first surface 21 and a second surface 22 facing the first surface 21, and a transparent base material 2 on the first surface 21 side. It includes a concave structure portion 3 that is formed. Note that FIG. 9 illustrates an embodiment having one concave structure portion 3 in order to facilitate the explanation and understanding of the imprint mold 1 ′ according to the second embodiment. Naturally, the present invention is not limited to this aspect.

凹状構造部３は、第１面２１側から第２面２２側に向けて順に位置する第１段構造群３１Ｇ、第２段構造群３２Ｇ及び第３段構造群３３Ｇを含む。第１段構造群３１Ｇ〜第３段構造群３３Ｇのそれぞれは、複数の連続する段部を含む。各段構造群３１Ｇ〜３３Ｇに含まれる複数の連続する段部には、直上の段部又は直下の段部と極端に深さＴ３１Ｇ〜Ｔ３３Ｇの異なる段部、例えば、直上の段部又は直下の段部の深さＴ３１Ｇ〜Ｔ３３Ｇの４０％以下又は１６０％以上の深さの段部が含まれていてもよい。 The concave structure portion 3 includes a first stage structure group 31G, a second stage structure group 32G, and a third stage structure group 33G, which are sequentially located from the first surface 21 side to the second surface 22 side. Each of the first stage structure group 31G to the third stage structure group 33G includes a plurality of continuous stage portions. The plurality of continuous steps included in each step structure group 31G to 33G include a step directly above or directly below and a step having an extremely different depth T31G to T33G, for example, a step directly above or directly below. Step Depth A stepped portion having a depth of 40% or less or 160% or more of T31G to T33G may be included.

図１０Ａ〜図１０Ｃに示すように、第２の実施形態において、第１段構造群３１Ｇは第１段部３１ａ〜第７段部３１ｇを含み、第２段構造群３２Ｇは第８段部３２ａ〜第１４段部３２ｇを含み、第３段構造群３３Ｇは第１５段部３３ａ〜第２１段部３３ｇを含む。第２の実施形態における凹状構造部３は、２１個の段部（第１段部３１ａ〜第２１段部３３ｇ）を含み、第１段構造群３１Ｇ〜第３段構造群３３Ｇのそれぞれは、凹状構造部３に含まれる２１個の段部のうちの一部（７個）の段部を含む。 As shown in FIGS. 10A to 10C, in the second embodiment, the first stage structure group 31G includes the first stage portion 31a to the seventh stage portion 31g, and the second stage structure group 32G includes the eighth stage portion 32a. The 14th stage portion 32g is included, and the 3rd stage structure group 33G includes the 15th stage portion 33a to the 21st stage portion 33g. The concave structure portion 3 in the second embodiment includes 21 step portions (first step portion 31a to 21st step portion 33g), and each of the first step structure group 31G to the third step structure group 33G A part (7) of the 21 steps included in the concave structure portion 3 is included.

第１段構造群３１Ｇに含まれる第１段部３１ａ〜第７段部３１ｇは、いずれも実質的に同一の深さＴ３１Ｇを有する。第２段構造群３２Ｇに含まれる第８段部３２ａ〜第１４段部３２ｇは、いずれも実質的に同一の深さＴ３２Ｇを有する。第３段構造群３３Ｇに含まれる第１５段部３３ａ〜第２１段部３３ｇは、いずれも実質的に同一の深さＴ３３Ｇを有する。第２の実施形態において、深さが実質的に同一であるとは「対象とする段部の深さのバラツキが、概ねその深さの平均値±４％以内であること」を意味するものとする。 The first-stage portions 31a to the seventh-stage portions 31g included in the first-stage structure group 31G all have substantially the same depth T31G. The 8th stage portion 32a to the 14th stage portion 32g included in the 2nd stage structure group 32G all have substantially the same depth T32G. The 15th stage portion 33a to the 21st stage portion 33g included in the third stage structure group 33G all have substantially the same depth T33G. In the second embodiment, the fact that the depths are substantially the same means that "the variation in the depth of the target step portion is generally within ± 4% of the average value of the depth". And.

第１段構造群３１Ｇに含まれる第１段部３１ａ〜第７段部３１ｇのうち、第１段部３１ａ、第３段部３１ｃ、第５段部３１ｅ及び第７段部３１ｇは、いずれも同一の深さＴ３１Ｇを有し、第２段部３１ｂ及び第６段部３１ｆは、互いに同一の深さＴ３１Ｇを有するのが好ましい。なお、第２段構造群３２Ｇに含まれる第８段部３２ａ〜第１４段部３２ｇにおいても同様に、第８段部３２ａ、第１０段部３２ｃ、第１２段部３２ｅ及び第１４段部３２ｇは、いずれも同一の深さＴ３２Ｇを有し、第９段部３２ｂ及び第１３段部３２ｆは、互いに同一の深さＴ３２Ｇを有するのが好ましい。また、第３段構造群３３Ｇに含まれる第１５段部３３ａ〜第２１段部３３ａにおいても同様に、第１５段部３３ａ、第１７段部３３ｃ、第１９段部３３ｅ及び第２１段部３３ｇは、いずれも同一の深さＴ３３Ｇを有し、第１６段部３３ｂ及び第２０段部３３ｆは、互いに同一の深さＴ３３Ｇを有するのが好ましい。すなわち、凹状構造部３に含まれる各段構造群が、２n−１個（ｎは２以上の整数である。）の段部を有する場合において、当該各段構造群において第１面２１側から数えて奇数番目の段部はいずれも同一の深さを有するのが好ましい。 Of the first-stage portions 31a to the seventh-stage portion 31g included in the first-stage structure group 31G, the first-stage portion 31a, the third-stage portion 31c, the fifth-stage portion 31e, and the seventh-stage portion 31g are all included. It is preferable that the second step portion 31b and the sixth step portion 31f have the same depth T31G, and the second step portion 31b and the sixth step portion 31f have the same depth T31G. Similarly, in the 8th stage portion 32a to the 14th stage portion 32g included in the 2nd stage structure group 32G, the 8th stage portion 32a, the 10th stage portion 32c, the 12th stage portion 32e, and the 14th stage portion 32g Preferably have the same depth T32G, and the ninth step portion 32b and the thirteenth step portion 32f preferably have the same depth T32G. Similarly, in the 15th stage portion 33a to the 21st stage portion 33a included in the 3rd stage structure group 33G, the 15th stage portion 33a, the 17th stage portion 33c, the 19th stage portion 33e, and the 21st stage portion 33g All have the same depth T33G, and it is preferable that the 16th step portion 33b and the 20th step portion 33f have the same depth T33G. That is, when each step structure group included in the concave structure portion 3 has 2 n- 1 steps (n is an integer of 2 or more), the first surface 21 side in each step structure group. It is preferable that all the odd-numbered steps counted from the same depth have the same depth.

第２の実施形態における凹状構造部３において、第１段構造群３１Ｇに含まれる第１段部３１ａ〜第７段部３１ｇのそれぞれの深さＴ３１Ｇ、第２段構造群３２Ｇに含まれる第８段部３２ａ〜第１４段部３２ｇのそれぞれの深さＴ３２Ｇ及び第３段構造群３３Ｇに含まれる第１５段部３３ａ〜第２１段部３３ｇのそれぞれの深さＴ３３Ｇは、下記式に表される関係を有するのが好ましい。
Ｔ３１Ｇ＜Ｔ３２Ｇ＜Ｔ３３Ｇ In the concave structure portion 3 in the second embodiment, the depths T31G of the first stage portion 31a to the seventh stage portion 31g included in the first stage structure group 31G and the eighth included in the second stage structure group 32G, respectively. The respective depths T32G of the step portions 32a to the 14th step portion 32g and the respective depths T33G of the 15th step portion 33a to the 21st step portion 33g included in the third stage structure group 33G are represented by the following equations. It is preferable to have a relationship.
T31G <T32G <T33G

第１段構造群３１Ｇ〜第３段構造群３３Ｇのそれぞれに含まれる段部の深さが異なることで、第２の実施形態に係るインプリントモールド１’を用いたインプリントリソグラフィーにより製造される凸状構造体における凸状構造部の各段部の高さを実質的に同一にすることができる。 Since the depth of the step portion included in each of the first stage structure group 31G to the third stage structure group 33G is different, it is manufactured by imprint lithography using the imprint mold 1'according to the second embodiment. The height of each step of the convex structure portion in the convex structure can be substantially the same.

なお、第２の実施形態における凹状構造部３においては、第３段構造群３３Ｇに含まれる各段部の深さＴ３３Ｇが最も大きく、第１段構造群３１Ｇに含まれる各段部の深さＴ３１Ｇが最も小さければよい。そのため、第２段構造群３２Ｇに含まれる各段部の深さＴ３２Ｇは、第１段構造群３１Ｇに含まれる各段部の深さＴ３１Ｇよりも大きく、第３段構造群３３Ｇに含まれる各段部の深さＴ３３Ｇよりも小さいのが好ましいが、第１段構造群３１Ｇに含まれる各段部の深さＴ３１Ｇ又は第３段構造群３３Ｇに含まれる各段部の深さＴ３３Ｇと実質的に同一であってもよい。 In the concave structure portion 3 of the second embodiment, the depth T33G of each step portion included in the third stage structure group 33G is the largest, and the depth of each step portion included in the first stage structure group 31G is the largest. It suffices if T31G is the smallest. Therefore, the depth T32G of each step included in the second stage structure group 32G is larger than the depth T31G of each step included in the first stage structure group 31G, and each step included in the third stage structure group 33G. It is preferably smaller than the step depth T33G, but it is substantially the depth T31G of each step included in the first step structure group 31G or the depth T33G of each step included in the third step structure group 33G. May be the same.

第１段構造群３１Ｇ〜第３段構造群３３Ｇのそれぞれに含まれる各段部の深さＴ３１Ｇ〜Ｔ３３Ｇの関係、特に第１段構造群３１Ｇに含まれる各段部の深さＴ３１Ｇと第３段構造群３３Ｇに含まれる各段部の深さＴ３３Ｇとの関係は、第２の実施形態に係るインプリントモールド１’を用いたインプリントリソグラフィーにより凸状構造体を製造する際に用いられる被転写材料及び被転写基板のエッチングレート（選択比）、インプリントモールド１’の凹状構造部３の寸法等に応じ、凸状構造体における凸状構造部の各段部の高さが実質的に同一になるように適宜設定され得る。 The relationship between the depths T31G to T33G of each stage included in each of the first stage structure group 31G to the third stage structure group 33G, particularly the depth T31G and the third of each stage portion included in the first stage structure group 31G. The relationship with the depth T33G of each step portion included in the step structure group 33G is a cover used when manufacturing a convex structure by imprint lithography using the imprint mold 1'according to the second embodiment. Depending on the etching rate (selection ratio) of the transfer material and the substrate to be transferred, the dimensions of the concave structure 3 of the imprint mold 1', etc., the height of each step of the convex structure in the convex structure is substantially high. It can be appropriately set to be the same.

第２の実施形態に係るインプリントモールド１’を用いたインプリントリソグラフィーにより製造される凸状構造体において、凸状構造部の各段部の略水平部分の幅が実質的に同一であることが必要である場合、第１段構造群３１Ｇに含まれる第１段部３１ａ〜第７段部３１ｇにおける略水平部分（底部３１１ａ〜３１７ａ）のそれぞれの幅Ｗ３１Ｇ、第２段構造群３２Ｇに含まれる第８段部〜第１４段部の略水平部分（底部３２１ａ〜３２７ａ）のそれぞれの幅Ｗ３２Ｇ及び第３段構造群３３Ｇに含まれる第１５段部３３ａ〜第２１段部３３ｇの略水平部分（底部３３１ａ〜３３７ａ）のそれぞれの幅Ｗ３３Ｇは、下記式に表される関係を有するのが好ましい。
Ｗ３１Ｇ＞Ｗ３２Ｇ＞Ｗ３３Ｇ In the convex structure manufactured by imprint lithography using the imprint mold 1'according to the second embodiment, the widths of substantially horizontal portions of each step portion of the convex structure portion are substantially the same. Is included in the widths W31G and the second stage structure group 32G of the substantially horizontal portions (bottoms 311a to 317a) in the first stage portion 31a to the seventh stage portion 31g included in the first stage structure group 31G. Approximately horizontal portions of the 15th step portion 33a to the 21st step portion 33g included in the respective widths W32G and the third step structure group 33G of the substantially horizontal portions (bottom portions 321a to 327a) of the 8th step portion to the 14th step portion. It is preferable that the respective widths W33G of (bottoms 331a to 337a) have a relationship represented by the following formula.
W31G>W32G> W33G

第１段構造群３１Ｇ〜第３段構造群３３Ｇのそれぞれに含まれる段部の底部の幅が異なることで、第２の実施形態に係るインプリントモールド１’を用いたインプリントリソグラフィーにより製造される凸状構造体における凸状構造部の各段部の略水平部分の幅を実質的に同一にすることができる。 Since the width of the bottom of the step portion included in each of the first stage structure group 31G to the third stage structure group 33G is different, it is manufactured by imprint lithography using the imprint mold 1'according to the second embodiment. The width of the substantially horizontal portion of each step of the convex structure portion in the convex structure can be substantially the same.

第２の実施形態における凹状構造部３においては、第３段構造群３３Ｇに含まれる各段部３３ａ〜３３ｇの略水平部分（底部３３１ａ〜３３７ａ）の幅Ｗ３３Ｇが最も小さく、第１段構造群３１Ｇに含まれる各段部３１ａ〜３１ｇの略水平部分（底部３１１ａ〜３１７ａ）の幅Ｗ３１Ｇが最も大きければよい。そのため、第２段構造群３２Ｇに含まれる各段部３２ａ〜３２ｇの略水平部分（底部３２１ａ〜３２７ａ）の幅Ｗ３２Ｇは、第１段構造群３１Ｇに含まれる各段部３１ａ〜３１ｇの略水平部分（底部３１１ａ〜３１７ａ）の幅Ｗ３１Ｇよりも小さく、第３段構造群３３Ｇに含まれる各段部３３ａ〜３３ｇの略水平部分（底部３３１ａ〜３３７ａ）の幅Ｗ３３Ｇよりも大きいのが好ましいが、第１段構造群３１Ｇに含まれる各段部３１ａ〜３１ｇの略水平部分（底部３１１ａ〜３１７ａ）の幅Ｗ３１Ｇ又は第３段構造群３３Ｇに含まれる各段部３３ａ〜３３ｇの略水平部分（底部３３１ａ〜３３７ａ）の幅Ｗ３３Ｇと実質的に同一であってもよい。 In the concave structure portion 3 in the second embodiment, the width W33G of the substantially horizontal portion (bottom portions 331a to 337a) of each step portion 33a to 33g included in the third stage structure group 33G is the smallest, and the width W33G is the smallest. The width W31G of the substantially horizontal portions (bottoms 311a to 317a) of each step portion 31a to 31g included in the 31G may be the largest. Therefore, the width W32G of the substantially horizontal portions (bottom portions 321a to 327a) of the respective step portions 32a to 32g included in the second stage structure group 32G is substantially horizontal to the substantially horizontal portions of the respective step portions 31a to 31g included in the first stage structure group 31G. It is preferably smaller than the width W31G of the portions (bottoms 311a to 317a) and larger than the width W33G of the substantially horizontal portions (bottoms 331a to 337a) of the respective stages 33a to 33g included in the third stage structure group 33G. The width W31G of the substantially horizontal portion (bottom 311a to 317a) of each stage portion 31a to 31g included in the first stage structure group 31G or the substantially horizontal portion (bottom portion) of each stage portion 33a to 33g included in the third stage structure group 33G. It may be substantially the same as the width W33G of 331a to 337a).

第１段構造群３１Ｇ〜第３段構造群３３Ｇのそれぞれに含まれる各段部３１ａ〜３３ｇの略水平部分（底部３１１ａ〜３３７ａ）の幅Ｗ３１Ｇ〜Ｗ３３Ｇの関係、特に第１段構造群３１Ｇに含まれる各段部３１ａ〜３１ｇの略水平部分（底部３１１ａ〜３１７ａ）の幅Ｗ３１Ｇと第３段構造群３３Ｇに含まれる各段部３３ａ〜３３ｇの略水平部分（底部３３１ａ〜３３７ａ）の幅Ｗ３３Ｇとの関係は、第２の実施形態に係るインプリントモールド１’を用いたインプリントリソグラフィーにより凸状構造体を製造する際に用いられる被転写材料及び被転写基板のエッチングレート（選択比）、インプリントモールド１’の凹状構造部３の寸法等に応じ、凸状構造体における凸状構造部の各段部の略水平部分の幅が実質的に同一になるように適宜設定され得る。 Relationship of widths W31G to W33G of substantially horizontal portions (bottoms 311a to 337a) of each stage portion 31a to 33g included in each of the first stage structure group 31G to the third stage structure group 33G, particularly to the first stage structure group 31G. The width W31G of the substantially horizontal portion (bottom 311a to 317a) of each step portion 31a to 31g included and the width W33G of the substantially horizontal portion (bottom portion 331a to 337a) of each step portion 33a to 33g included in the third stage structure group 33G. The relationship with is the etching rate (selection ratio) of the transfer material and the transfer substrate used when manufacturing the convex structure by the imprint lithography using the imprint mold 1'according to the second embodiment. Depending on the size of the concave structure portion 3 of the imprint mold 1'and the like, the width of the substantially horizontal portion of each step portion of the convex structure portion in the convex structure can be appropriately set to be substantially the same.

第２の実施形態において、凹状構造部３の第１〜第２１段部３１ａ〜３３ｇの底部３１１ａ〜３３７ａの周縁には、それぞれ環状の凹状溝部（図示省略）が形成されている。凹状溝部が形成されていない場合、インプリントモールド１’を用いたインプリント処理により被転写基板上に形成される凸状パターンの各段部の角は、凹状構造部３の各段部３１ａ〜３３ｇの底部３１１ａ〜３３７ａと側壁３１１ｂ〜３３７ｂとに沿った形状となる。この凸状パターンをマスクとして被転写基板をエッチングすると、被転写基板に形成される凸状構造部の各段部の角が丸まってしまう。特に、凹状構造部３の段構造群の数や、各段構造群に含まれる段部の数が多くなり、凸状パターン全体の高さが高くなると、凸状構造部の各段部の角が顕著に丸まってしまう。しかしながら、凹状構造部３の第１〜第２１段部３１ａ〜３３ｇの底部３１１ａ〜３３７ａの周縁に凹状溝部が形成されていることで、凸状構造部の各段部の角が丸まってしまうのを抑制することができる。また、凹状構造部３の第１〜第２１段部３１ａ〜３３ｇの底部３１１ａ〜３３７ａの周縁に凹状溝部が形成されていることで、凸状構造部の各段部の側壁角度をより直角に近くなるようにすることができる。なお、第２の実施形態に係るインプリントモールド１’において、第１段構造群３１Ｇに含まれる各段部３１ａ〜３１ｇの底部３１１ａ〜３１７ａの周縁に形成されている凹状溝部の深さが最も小さく、第３段構造群３３Ｇに含まれる各段部３３ａ〜３３ｇの底部３３１ａ〜３３７ａの周縁に形成されている凹状溝部の深さが最も大きいのが好ましい。第２段構造群３２Ｇに含まれる各段部３２ａ〜３２ｇの底部３２１ａ〜３２７ａの周縁に形成されている凹状溝部の深さは、第１段構造群３１Ｇに含まれる各段部３１ａ〜３１ｇの底部３１１ａ〜３１７ａの周縁に形成されている凹状溝部の深さ又は第３段構造群３３Ｇに含まれる各段部３３ａ〜３３ｇの底部３３１ａ〜３３７ａの周縁に形成されている凹状溝部の深さと実質的に同一であってもよいが、第１段構造群３１Ｇに含まれる各段部３１ａ〜３１ｇの底部３１１ａ〜３１７ａの周縁に形成されている凹状溝部の深さよりも大きく、第３段構造群３３Ｇに含まれる各段部３３ａ〜３３ｇの底部３３１ａ〜３３７ａの周縁に形成されている凹状溝部の深さよりも小さいのが好ましい。 In the second embodiment, an annular concave groove portion (not shown) is formed on the peripheral edge of the bottom portions 311a to 337a of the first to 21st step portions 31a to 33g of the concave structure portion 3, respectively. When the concave groove portion is not formed, the corners of each step portion of the convex pattern formed on the substrate to be transferred by the imprint process using the imprint mold 1'are set in each step portion 31a to the concave structure portion 3. The shape is along the bottom 311a to 337a and the side walls 311b to 337b of 33g. When the substrate to be transferred is etched using this convex pattern as a mask, the corners of each step of the convex structure formed on the substrate to be transferred are rounded. In particular, when the number of stepped structures of the concave structure portion 3 and the number of stepped portions included in each stepped structure group increase and the height of the entire convex pattern becomes high, the corners of each stepped portion of the convex structure portion become high. Is noticeably curled up. However, since the concave groove portion is formed on the peripheral edge of the bottom portions 311a to 337a of the first to 21st step portions 31a to 33g of the concave structure portion 3, the corners of each step portion of the convex structure portion are rounded. Can be suppressed. Further, since the concave groove portion is formed on the peripheral edge of the bottom portions 311a to 337a of the first to 21st step portions 31a to 33g of the concave structure portion 3, the side wall angle of each step portion of the convex structure portion is made more right angle. Can be close. In the imprint mold 1'according to the second embodiment, the depth of the concave groove portion formed on the peripheral edge of the bottom portions 311a to 317a of the step portions 31a to 31g included in the first stage structure group 31G is the largest. It is preferable that the depth of the concave groove portion formed on the peripheral edge of the bottom portions 331a to 337a of each step portion 33a to 33g included in the third stage structure group 33G is the largest. The depth of the concave groove formed on the peripheral edge of the bottom portions 321a to 327a of each step portion 32a to 32g included in the second stage structure group 32G is the depth of each step portion 31a to 31g included in the first stage structure group 31G. The depth and substance of the concave groove formed on the peripheral edge of the bottoms 311a to 317a or the depth and substance of the concave groove formed on the peripheral edge of the bottoms 331a to 337a of each step 33a to 33g included in the third step structure group 33G. However, the depth is larger than the depth of the concave groove formed on the peripheral edge of the bottom portions 311a to 317a of each step portion 31a to 31g included in the first step structure group 31G, and is larger than the depth of the concave groove portion. It is preferable that the depth is smaller than the depth of the concave groove portion formed on the peripheral edge of the bottom portions 331a to 337a of the step portions 33a to 33g included in the 33G.

〔インプリントモールドの製造方法〕
次に、上記構成を有するインプリントモールド１’の製造方法の一例を説明する。図１１〜図１３は、第２の実施形態に係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。 [Manufacturing method of imprint mold]
Next, an example of a method for manufacturing the imprint mold 1'having the above configuration will be described. 11 to 13 are process flow charts showing each step of the imprint mold manufacturing method according to the second embodiment on the cut end face.

まず、第１面２１及びそれに対向する第２面２２を有する透明基材２を準備し、当該透明基材２の第１面２１上にハードマスク層５０を形成し（図１１（Ａ）参照）、その上にレジスト膜６０を形成する（図１１（Ｂ）参照）。次に、ハードマスク層５０上に、第１段構造群３１Ｇに含まれる複数の段部（第１段部３１ａ〜第７段部３１ｇ）に対応する凹部６１１及び凸部６１２、並びに第２段構造群３２Ｇ及び第３段構造群３３Ｇを形成する予定の領域に対応する開口部を６１３含むレジストパターン６１０を形成する（図１１（Ｃ）参照）。 First, a transparent base material 2 having a first surface 21 and a second surface 22 facing the first surface 21 is prepared, and a hard mask layer 50 is formed on the first surface 21 of the transparent base material 2 (see FIG. 11A). ), A resist film 60 is formed on the resist film 60 (see FIG. 11B). Next, on the hard mask layer 50, the concave portions 611 and the convex portions 612 corresponding to the plurality of step portions (first step portions 31a to 7th step portions 31g) included in the first step structure group 31G, and the second step. A resist pattern 610 including an opening corresponding to a region to be formed for the structure group 32G and the third stage structure group 33G is formed (see FIG. 11C).

レジストパターン６１０に含まれる凹部６１１及び凸部６１２の寸法は、インプリントモールド１’の第１段構造群３１Ｇの各段部（第１段部３１ａ〜第７段部３１ｇ）の寸法に応じて適宜設定されるものであって、特に制限されるものではない。開口部６１３の寸法も同様に、第２段構造群３２Ｇ及び第３段構造群３３Ｇを形成可能な程度に適宜設定されるものであって、特に制限されるものではない。 The dimensions of the concave portion 611 and the convex portion 612 included in the resist pattern 610 correspond to the dimensions of each stage portion (first stage portion 31a to seventh stage portion 31g) of the first stage structure group 31G of the imprint mold 1'. It is set as appropriate and is not particularly limited. Similarly, the dimensions of the opening 613 are appropriately set to such an extent that the second-stage structure group 32G and the third-stage structure group 33G can be formed, and are not particularly limited.

続いて、上記のようにして形成されたレジストパターン６１０をマスクとして用いてハードマスク層５０をエッチングしてハードマスクパターン５１０を形成し（図１２（Ａ）参照）、当該ハードマスクパターン５１０をマスクとして用いて透明基材２の第１面２１側をエッチングすることで、複数の凹凸構造を含む第１凹凸パターン７０を形成する（図１２（Ｂ）参照）。 Subsequently, the hard mask layer 50 is etched using the resist pattern 610 formed as described above as a mask to form the hard mask pattern 510 (see FIG. 12A), and the hard mask pattern 510 is masked. The first concavo-convex pattern 70 including a plurality of concavo-convex structures is formed by etching the first surface 21 side of the transparent base material 2 (see FIG. 12B).

第１凹凸パターン７０に含まれる複数の凹凸構造は、それぞれ、第１段構造群３１Ｇに含まれる複数の段部（第１段部３１ａ〜第７段部３１ｇ）を形成するための基礎となるものである。第１凹凸パターン７０に含まれる凹部７０１（７０１ａ，７０１ｃ，７０１ｅ，７０１ｇ）の深さにより、第１面２１側から数えて奇数番目の段部（第１段部３１ａ、第３段部３１ｃ、第５段部３１ｅ及び第７段部３１ｇ）の深さＴ３１Ｇが規定される。すなわち、各凹部７０１（７０１ａ，７０１ｃ，７０１ｅ，７０１ｇ）を同一深さで形成することにより、第１面２１側から数えて奇数番目の段部（第１段部３１ａ、第３段部３１ｃ、第５段部３１ｅ及び第７段部３１ｇ）の深さＴ３１Ｇが同一となる。また、第１凹凸パターン７０に含まれる凹部７０１の底面の寸法及び凸部７０２の頂面の寸法により、第１段部３１ａ〜第７段部３１ｇの略水平面（底部３１１ａ〜３１７ａ）の幅Ｗ３１Ｇが規定される。 The plurality of uneven structures included in the first uneven pattern 70 are the basis for forming the plurality of step portions (first step portion 31a to seventh step portion 31g) included in the first step structure group 31G, respectively. It is a thing. Due to the depth of the recesses 701 (701a, 701c, 701e, 701g) included in the first uneven pattern 70, the odd-numbered step portions (first step portion 31a, third step portion 31c) counted from the first surface 21 side, The depth T31G of the 5th step portion 31e and the 7th step portion 31g) is defined. That is, by forming each recess 701 (701a, 701c, 701e, 701g) at the same depth, the odd-numbered step portions (first step portion 31a, third step portion 31c, counting from the first surface 21 side) are formed. The depths T31G of the 5th step portion 31e and the 7th step portion 31g) are the same. Further, depending on the dimensions of the bottom surface of the concave portion 701 and the dimensions of the top surface of the convex portion 702 included in the first uneven pattern 70, the width W31G of the substantially horizontal plane (bottom portions 311a to 317a) of the first step portion 31a to the seventh step portion 31g. Is stipulated.

次に、第１凹凸パターン７０が形成された透明基材２の第１面２１上にハードマスク層を形成し、第１段部３１ａの基礎となる凹部７０１ａ、並びに第４段部３１ｄの基礎となる凸部７０２ｄ及び第５段部３１ｅの基礎となる凹部７０１ｅを被覆するレジストパターン８０を形成し、レジストパターン８０をマスクとして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５２０を形成する（図１２（Ｃ）参照）。そして、当該ハードマスクパターン５２０をマスクとして用いて透明基材２の第１面２１側をエッチングする（図１３（Ａ）参照）。これにより、第１段部３１ａ〜第３段部３１ｃと、第４段部３２ｄ〜第７段部３２ｇの基礎となる階段状凹凸構造８１とが、透明基材２の第１面２１に形成される。このハードマスクパターン５２０をマスクとしたエッチング深さにより、第２段部３１ｂ及び第６段部３１ｆの深さＴ３１Ｇが規定される。すなわち、第２段部３１ｂ及び第６段部３１ｆの深さＴ３１Ｇが同一となる。したがって、当該エッチング深さを適宜調整することで、第１段部３１ａ〜第３段部３１ｃ及び第５段部３１ｅ〜第７段部３１ｇの深さＴ３１Ｇを実質的に同一にすることができる。 Next, a hard mask layer is formed on the first surface 21 of the transparent base material 2 on which the first uneven pattern 70 is formed, and the recess 701a which is the basis of the first step portion 31a and the foundation of the fourth step portion 31d. A resist pattern 80 is formed to cover the convex portion 702d and the concave portion 701e which is the basis of the fifth step portion 31e, and the hard mask layer is etched using the resist pattern 80 as a mask to form the hard mask pattern 520 (FIG. 12). See (C). Then, the hard mask pattern 520 is used as a mask to etch the first surface 21 side of the transparent substrate 2 (see FIG. 13A). As a result, the first step portion 31a to the third step portion 31c and the stepped uneven structure 81 which is the basis of the fourth step portion 32d to the seventh step portion 32g are formed on the first surface 21 of the transparent base material 2. Will be done. The etching depth using the hard mask pattern 520 as a mask defines the depth T31G of the second step portion 31b and the sixth step portion 31f. That is, the depths T31G of the second step portion 31b and the sixth step portion 31f are the same. Therefore, by appropriately adjusting the etching depth, the depths T31G of the first-stage portion 31a to the third-stage portion 31c and the fifth-stage portion 31e to the seventh-stage portion 31g can be substantially the same. ..

続いて、第１段部３１ａ〜第３段部３１ｃと階段状凹凸構造８１とが形成された透明基材２の第１面２１上にハードマスク層を形成し、第１段部３１ａ〜第３段部３１ｃを被覆するレジストパターン９０を形成し、レジストパターン９０をマスクとして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５３０を形成する（図１３（Ｂ）参照）。そして、当該ハードマスクパターン５３０をマスクとして用いて透明基材２の第１面２１側をエッチングする（図１３（Ｃ）参照）。これにより、第１段部３１ａ〜第７段部３２ｇを含む第１段構造群３１Ｇが透明基材２の第１面２１側に形成される。このハードマスクパターン５３０をマスクとしたエッチング深さにより、第４段部３１ｄの深さＴ３１Ｇが規定される。したがって、当該エッチング深さを適宜調整することで、第１段部３１ａ〜第７段部３１ｇの深さＴ３１Ｇを実質的に同一にすることができる。 Subsequently, a hard mask layer is formed on the first surface 21 of the transparent base material 2 on which the first step portions 31a to the third step portion 31c and the stepped concave-convex structure 81 are formed, and the first step portions 31a to the first step portions 31a to the first A resist pattern 90 that covers the three-stage portion 31c is formed, and a hard mask layer is etched using the resist pattern 90 as a mask to form a hard mask pattern 530 (see FIG. 13B). Then, the hard mask pattern 530 is used as a mask to etch the first surface 21 side of the transparent substrate 2 (see FIG. 13C). As a result, the first stage structure group 31G including the first stage portion 31a to the seventh stage portion 32g is formed on the first surface 21 side of the transparent base material 2. The etching depth using the hard mask pattern 530 as a mask defines the depth T31G of the fourth stage portion 31d. Therefore, by appropriately adjusting the etching depth, the depths T31G of the first-stage portion 31a to the seventh-stage portion 31g can be made substantially the same.

上述した第１段構造群３１Ｇを形成する工程（図１１〜図１３）と同様の工程を繰り返して行うことで、第２段構造群３２Ｇ及び第３段構造群３３Ｇを形成する。このようにして、第２の実施形態に係るインプリントモールド１’（図９参照）を製造することができる。このようにして製造されるインプリントモールド１’は、第１の実施形態に係るインプリントモールド１と同様に、凸状構造体１０の製造に用いることができる（図８参照）。 By repeating the same steps as the above-mentioned steps for forming the first-stage structure group 31G (FIGS. 11 to 13), the second-stage structure group 32G and the third-stage structure group 33G are formed. In this way, the imprint mold 1'(see FIG. 9) according to the second embodiment can be manufactured. The imprint mold 1'manufactured in this way can be used for manufacturing the convex structure 10 in the same manner as the imprint mold 1 according to the first embodiment (see FIG. 8).

第２の実施形態に係るインプリントモールド１’は、第１段構造群３１Ｇに含まれる段部（第１段部３１ａ〜第７段部３１ｇ）の深さＴ３１Ｇ、第２段構造群３２Ｇに含まれる段部（第８段部３２ａ〜第１４段部３２ｇ）の深さＴ３２Ｇ及び第３段構造群３３Ｇに含まれる段部（第１５段部３３ａ〜第２１段部３３ｇ）の深さＴ３３Ｇがいずれも異なり、第１段構造群３１Ｇから第３段構造群３３Ｇに向けてそれらに含まれる段部の深さが徐々に大きく構成されていることで、凸状構造体１０に備えられる凸状構造部の各段部の高さが実質的に同一となる。また、第１段構造群３１Ｇに含まれる段部（第１段部３１ａ〜第７段部３１ｇ）の略水平部分（底部３１１ａ〜３１７ａ）の幅Ｗ３１Ｇ、第２段構造群３２Ｇに含まれる段部（第８段部３２ａ〜第１４段部３２ｇ）の略水平部分（底部３２１ａ〜３２７ａ）の幅Ｗ３２Ｇ及び第３段構造群３３Ｇに含まれる段部（第１５段部３３ａ〜第２１段部３３ｇ）の略水平部分（底部３３１ａ〜３３７ａ）の幅Ｗ３３Ｇがいずれも異なり、第１段構造群３１Ｇから第３段構造群３３Ｇに向けて当該幅が徐々に小さく構成されていることで、凸状構造体１０に備えられる凸状構造部の各段部の頂面の幅が実質的に同一となる。さらに、インプリントモールド１’の各段部の底面の周縁に凹状溝部が形成されていることで、凸状構造体１０に備えられる凸状構造部１１の各段部の角が丸まることがない。よって、第２の実施形態によれば、高さ及び幅が実質的に均一な複数の段部を有する凸状構造部を含む凸状構造体を高精度に製造することができる。 The imprint mold 1'according to the second embodiment has a depth T31G of a step portion (first step portion 31a to a seventh step portion 31g) included in the first step structure group 31G and a second step structure group 32G. Depth T32G of the included step portion (8th step portion 32a to 14th step portion 32g) and depth T33G of the step portion (15th step portion 33a to 21st step portion 33g) included in the third stage structure group 33G. However, the convexity provided in the convex structure 10 is provided by gradually increasing the depth of the step portions contained therein from the first stage structure group 31G to the third stage structure group 33G. The height of each step of the shaped structure is substantially the same. Further, the width W31G of the substantially horizontal portion (bottom 311a to 317a) of the step portion (first stage portion 31a to 7th stage portion 31g) included in the first stage structure group 31G, and the stage included in the second stage structure group 32G. Steps (15th step 33a to 21st step) included in the width W32G of the substantially horizontal portion (bottom 321a to 327a) of the section (8th step 32a to 14th step 32g) and the third step structure group 33G. The widths W33G of the substantially horizontal portions (bottoms 331a to 337a) of 33g) are all different, and the width is gradually reduced from the first stage structure group 31G to the third stage structure group 33G, so that the width is convex. The width of the top surface of each step portion of the convex structure portion provided in the shape structure 10 is substantially the same. Further, since the concave groove portion is formed on the peripheral edge of the bottom surface of each step portion of the imprint mold 1', the corners of each step portion of the convex structure portion 11 provided in the convex structure 10 are not rounded. .. Therefore, according to the second embodiment, it is possible to manufacture a convex structure including a convex structure portion having a plurality of steps having substantially uniform height and width with high accuracy.

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。 The embodiments described above are described for facilitating the understanding of the present invention, and are not described for limiting the present invention. Therefore, each element disclosed in the above embodiment is intended to include all design changes and equivalents belonging to the technical scope of the present invention.

第１の実施形態においては、第１〜第３段部３１〜３３を含む凹状構造部３を有するインプリントモールド１を例に挙げて説明したが、本発明はこのような態様に限定されるものではなく、複数の段部、すなわち第１〜第Ｎ段部（Ｎは２以上の整数である。）を含む凹状構造部３を有していればよい。この場合において、第１段部の深さが、第Ｎ段部の深さよりも小さく構成されていればよく、各段部の深さは、透明基材２の第１面２１の最近傍に位置する第１段部から第Ｎ段部に向けて徐々に大きくなるように構成されているのが好ましい。 In the first embodiment, the imprint mold 1 having the concave structure portion 3 including the first to third step portions 31 to 33 has been described as an example, but the present invention is limited to such an embodiment. It suffices to have a concave structure portion 3 including a plurality of step portions, that is, first to Nth step portions (N is an integer of 2 or more). In this case, the depth of the first step portion may be smaller than the depth of the Nth step portion, and the depth of each step portion is close to the first surface 21 of the transparent substrate 2. It is preferable that the size is gradually increased from the first stage portion to the Nth stage portion where it is located.

第１の実施形態においては、第１〜第３段部３１〜３３のそれぞれの底部３１１〜３３１の周縁に第１〜第３凹状溝部４１〜４３が形成されているインプリントモールド１を例に挙げて説明したが、本発明はこのような態様に限定されるものではなく、少なくとも第３段部３３、すなわち透明基材２の厚さ方向において第１面２１の最遠位に位置する第Ｎ段部の底部の周縁に凹状溝部が形成されていればよい。 In the first embodiment, the imprint mold 1 in which the first to third concave groove portions 41 to 43 are formed on the peripheral edges of the bottom portions 31 to 331 of the first to third step portions 31 to 33 is taken as an example. As described above, the present invention is not limited to such an embodiment, and at least the third step portion 33, that is, the first portion located at the most distal end of the first surface 21 in the thickness direction of the transparent substrate 2. It suffices if a concave groove portion is formed on the peripheral edge of the bottom portion of the N-stage portion.

第２の実施形態においては、第１〜第３段構造群３１Ｇ〜３３Ｇを含む凹状構造部３を有するインプリントモールド１’を例に挙げて説明したが、本発明はこのような態様に限定されるものではなく、複数の段構造群、すなわち第１〜第Ｘ段構造群（Ｘは２以上の整数である。）を含む凹状構造部３を有していればよい。この場合において、第１段構造群の各段部の深さが、第Ｘ段構造群の各段部の深さよりも小さく構成されていればよく、第Ｙ段構造群（Ｙは１以上Ｘ−１以下の整数である。）の各段部の深さが、第Ｙ＋１段構造群の各段部の深さよりも小さいのが好ましく、凹状構造部３に含まれる各段部の深さは、透明基材２の第１面２１の最近傍に位置する第１段構造群の各段部から第Ｘ段構造群の各段部に向けて徐々に大きくなるように構成されているのが特に好ましい。 In the second embodiment, the imprint mold 1'having the concave structure portion 3 including the first to third stage structure groups 31G to 33G has been described as an example, but the present invention is limited to such an embodiment. It suffices to have a concave structure portion 3 including a plurality of stage structure groups, that is, first to Xth stage structure groups (X is an integer of 2 or more). In this case, the depth of each stage of the first stage structure group may be smaller than the depth of each stage of the X stage structure group, and the Y stage structure group (Y is 1 or more X). It is preferable that the depth of each step of -1 or less is smaller than the depth of each step of the Y + 1 step structure group, and the depth of each step included in the concave structure 3 is , It is configured to gradually increase from each stage of the first stage structure group located in the nearest vicinity of the first surface 21 of the transparent base material 2 toward each stage of the Xth stage structure group. Especially preferable.

第２の実施形態においては、第１〜第３段構造群３１Ｇ〜３３Ｇのそれぞれに含まれる各段部３１１〜３３７の底部３１１ａ〜３３７ａの周縁に凹状溝部が形成されているインプリントモールド１’を例に挙げて説明したが、本発明はこのような態様に限定されるものではなく、少なくとも第３段構造群３３Ｇに含まれる段部３３１〜３３７、すなわち透明基材２の厚さ方向において第１面２１の最遠位に位置する段構造群に含まれる各段部の底部の周縁に凹状溝部が形成されていればよい。 In the second embodiment, the imprint mold 1'in which a concave groove portion is formed on the peripheral edge of the bottom portions 311a to 337a of each stage portion 31 to 337 included in each of the first to third stage structure groups 31G to 33G. However, the present invention is not limited to such an embodiment, and at least in the thickness direction of the step portions 331 to 337 included in the third stage structure group 33G, that is, the transparent base material 2. It suffices if a concave groove is formed on the peripheral edge of the bottom of each step included in the step structure group located at the most distal end of the first surface 21.

第１の実施形態において、凹状構造部３には、第１面２１側に位置する段部の深さよりも第２面２２側に位置する段部の深さの方が小さい段部が含まれていてもよい。すなわち、凹状構造部３に含まれる複数の段部の深さが、全体として、第１面２１側から第２面２２側に向かって徐々に大きくなるような傾向を有していればよく、インプリントモールド１を用いたインプリント処理を通じて形成される凸状構造部１１の各段部の高さを均一にすることができる限りにおいて、段部の深さの関係が逆転する部分が存在していてもよい。 In the first embodiment, the concave structure portion 3 includes a step portion in which the depth of the step portion located on the second surface 22 side is smaller than the depth of the step portion located on the first surface 21 side. May be. That is, it suffices that the depth of the plurality of steps included in the concave structure portion 3 tends to gradually increase from the first surface 21 side to the second surface 22 side as a whole. As long as the height of each step of the convex structure portion 11 formed through the imprint process using the imprint mold 1 can be made uniform, there is a portion where the relationship between the depths of the steps is reversed. May be.

第２の実施形態において、各段構造群の境界部分に、第１面２１側に位置する段構造群に含まれる段部よりも深さの小さい段部又は第２面２２側に位置する段構造群に含まれる段部よりも深さの大きい段部が含まれていてもよい。例えば、第１面２１側に位置する第１段構造群３１Ｇとそれよりも第２面２２側に位置する第２段構造群３２Ｇとの境界部分に、第１段構造群３１Ｇに含まれる各段部（第１〜第７段部３１１〜３１７）の深さＴ３１Ｇよりも小さい深さの段部が存在していてもよいし、第２段構造群３２Ｇに含まれる各段部（第８段部３２１〜第１４段部３２７）の深さＴ３２Ｇよりも大きい深さの段部が存在していてもよい。 In the second embodiment, at the boundary portion of each step structure group, a step portion having a depth smaller than the step portion included in the step structure group located on the first surface 21 side or a step located on the second surface 22 side. A step portion having a depth larger than that of the step portion included in the structure group may be included. For example, each of the first-stage structure groups 31G included in the boundary portion between the first-stage structure group 31G located on the first surface 21 side and the second-stage structure group 32G located on the second surface 22 side of the first stage structure group 31G. There may be a step portion having a depth smaller than the depth T31G of the step portion (1st to 7th step portions 31 to 317), or each step portion (8th step portion) included in the 2nd stage structure group 32G. There may be a step portion having a depth larger than the depth T32G of the step portion 321 to the 14th step portion 327).

以下、実施例等を挙げて本発明をさらに詳細に説明するが、本発明は、下記の実施例等により何ら限定されるものではない。 Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to examples and the like, but the present invention is not limited to the following examples and the like.

〔比較例１〕
［インプリントモールドの作製］
金属クロムからなるハードマスク層（厚さ：１０ｎｍ）が第１面に形成された透明基材としての石英ガラス基板（１５２ｍｍ×１５２ｍｍ×６．２５ｍｍ）を準備した。当該ハードマスク層上に開口部を有するレジストパターンを、電子線描画装置を用いて形成した。レジストパターンをマスクとしたドライエッチング処理によりハードマスクパターンを形成し、当該ハードマスクパターンをマスクとしたドライエッチング処理（Reactive Ion Etching，ＲＩＥ）により第１段部を形成した（図４（Ａ）〜（Ｄ）参照）。なお、かかるドライエッチング処理（ＲＩＥ）におけるエッチング条件は、第１凹状溝部が形成されない程度の条件に設定された。 [Comparative Example 1]
[Making imprint mold]
A quartz glass substrate (152 mm × 152 mm × 6.25 mm) as a transparent substrate having a hard mask layer (thickness: 10 nm) made of metallic chromium formed on the first surface was prepared. A resist pattern having an opening on the hard mask layer was formed by using an electron beam drawing apparatus. A hard mask pattern was formed by a dry etching process using a resist pattern as a mask, and a first stage portion was formed by a dry etching process (Reactive Ion Etching, RIE) using the hard mask pattern as a mask (FIGS. 4A to 4A). (D)). The etching conditions in the dry etching process (RIE) were set to such that the first concave groove portion was not formed.

次に、ハードマスク層（厚さ：１０ｎｍ）を再度形成し、ハードマスク層上に開口部を有するレジストパターンを、電子線描画装置を用いて形成した。レジストパターンをマスクとしたドライエッチング処理によりハードマスクパターンを形成し、当該ハードマスクパターンをマスクとしたドライエッチング処理（ＲＩＥ）により第２段部を形成した（図５（Ａ），（Ｂ）参照）。なお、かかるドライエッチング処理（ＲＩＥ）におけるエッチング条件も同様に、第２凹状溝部が形成されない程度の条件に設定された。 Next, the hard mask layer (thickness: 10 nm) was formed again, and a resist pattern having an opening on the hard mask layer was formed using an electron beam drawing apparatus. A hard mask pattern was formed by a dry etching process using a resist pattern as a mask, and a second stage portion was formed by a dry etching process (RIE) using the hard mask pattern as a mask (see FIGS. 5A and 5B). ). Similarly, the etching conditions in the dry etching process (RIE) were set to such a condition that the second concave groove portion was not formed.

続いて、ハードマスク層（厚さ：１０ｎｍ）を再度形成し、ハードマスク層上に開口部を有するレジストパターンを、電子線描画装置を用いて形成した。レジストパターンをマスクとしたドライエッチング処理によりハードマスクパターンを形成し、当該ハードマスクパターンをマスクとしたドライエッチング処理（ＲＩＥ）により第３段部を形成した（図５（Ｃ），（Ｄ）参照）。なお、かかるドライエッチング処理（ＲＩＥ）におけるエッチング条件も同様に、第３凹状溝部が形成されない程度の条件に設定された。 Subsequently, the hard mask layer (thickness: 10 nm) was formed again, and a resist pattern having an opening on the hard mask layer was formed using an electron beam drawing apparatus. A hard mask pattern was formed by a dry etching process using a resist pattern as a mask, and a third stage portion was formed by a dry etching process (RIE) using the hard mask pattern as a mask (see FIGS. 5 (C) and 5 (D)). ). Similarly, the etching conditions in the dry etching process (RIE) were set to such a condition that the third concave groove portion was not formed.

最後に、ハードマスク層（厚さ：１０ｎｍ）を再度形成し、ハードマスク層上に開口部を有するレジストパターンを、電子線描画装置を用いて形成した。当該レジストパターンをマスクとしたドライエッチング処理によりハードマスクパターンを形成し、当該ハードマスクパターンをマスクとしたドライエッチング処理により第４段部を形成した。なお、かかるドライエッチング処理（ＲＩＥ）におけるエッチング条件も同様に、第４凹状溝部が形成されない程度の条件に設定された。 Finally, the hard mask layer (thickness: 10 nm) was formed again, and a resist pattern having an opening on the hard mask layer was formed using an electron beam drawing apparatus. A hard mask pattern was formed by a dry etching process using the resist pattern as a mask, and a fourth stage portion was formed by a dry etching process using the hard mask pattern as a mask. Similarly, the etching conditions in the dry etching process (RIE) were set to such a condition that the fourth concave groove portion was not formed.

このようにして作製されたインプリントモールドにおいて、石英ガラス基板をドライエッチングする際の各エッチング条件を、第１〜第４段部の深さが略同一となるように設定した。 In the imprint mold thus produced, the etching conditions for dry etching the quartz glass substrate were set so that the depths of the first to fourth stages were substantially the same.

［凸状構造体の作製］
上記インプリントモールドと被転写基材としての石英ガラス基板とを準備し、石英ガラス基板の第１面上にインクジェット法にて滴下されたインプリント樹脂（紫外線硬化性樹脂）にインプリントモールドを押し当ててインプリントモールドと石英ガラス基板との間にインプリント樹脂を展開させた。その状態で、インプリント樹脂に紫外線を照射して硬化させ、その後インプリントモールドを剥離することで、インプリントモールドの凹状構造部に対応する凸状パターンを石英ガラス基板上に形成した（図８（Ａ）〜（Ｃ）参照）。続いて、凸状パターンをマスクとして石英ガラス基板をドライエッチングすることで、第１〜第４段部を含む凸状構造部を備える凸状構造体を製造した。 [Preparation of convex structure]
The above imprint mold and the quartz glass substrate as the substrate to be transferred are prepared, and the imprint mold is pressed onto the imprint resin (ultraviolet curable resin) dropped on the first surface of the quartz glass substrate by the inkjet method. The imprint resin was developed between the imprint mold and the quartz glass substrate by hitting it. In that state, the imprint resin was irradiated with ultraviolet rays to cure it, and then the imprint mold was peeled off to form a convex pattern corresponding to the concave structure portion of the imprint mold on the quartz glass substrate (FIG. 8). (A)-(C)). Subsequently, the quartz glass substrate was dry-etched using the convex pattern as a mask to manufacture a convex structure including the convex structural portions including the first to fourth stages.

かかる凸状構造体の第１〜第４段部のそれぞれの高さ及び側壁角度を、原子間力顕微鏡（ＡＦＭ，Ｖｅｅｃｏ社製）を用いて測定した。また、同様に、インプリントモールドの第１〜第４段部のそれぞれの深さも、ＡＦＭを用いて測定した。結果を表１に示す。なお、表１において、凸状構造体の側壁角度は、第１〜第４段部のそれぞれの側壁角度の算術平均値である。 The height and side wall angle of each of the first to fourth steps of the convex structure were measured using an atomic force microscope (AFM, manufactured by Veeco). Similarly, the depths of the first to fourth stages of the imprint mold were also measured using AFM. The results are shown in Table 1. In Table 1, the side wall angle of the convex structure is an arithmetic mean value of each side wall angle of the first to fourth steps.

Figure 0006981064
Figure 0006981064

表１において、インプリントモールド及び凸状構造体の第１〜第４段部の深さ及び高さは、第１段部の深さ及び高さを１としたときの比（相対値）で表されている。また、表１における「平均」は、凸状構造体の各段部の高さ（相対値）の算術平均値であり、「レンジ」は、凸状構造体の各段部の高さ（相対値）のバラツキを意味する。 In Table 1, the depths and heights of the first to fourth steps of the imprint mold and the convex structure are the ratios (relative values) when the depth and height of the first steps are 1. It is represented. Further, the "average" in Table 1 is the arithmetic mean value of the height (relative value) of each step portion of the convex structure, and the "range" is the height (relative value) of each step portion of the convex structure. Value) means variation.

表１に示すように、インプリントモールドの各段部の深さ（高さ）を実質的に同一とすると、当該インプリントモールドを用いたインプリントリソグラフィーを経て得られる凸状構造体の各段部の高さが不均一になることが確認された。 As shown in Table 1, assuming that the depths (heights) of the respective steps of the imprint mold are substantially the same, each step of the convex structure obtained through imprint lithography using the imprint mold. It was confirmed that the height of the part became uneven.

〔実施例１〕
比較例１の凸状構造体の各段部の高さの測定結果を、下記多項式（１）を用いてフィッティングして係数Ｂ，Ｃを算出し、凸状構造体１０の各段部の高さ（各段部に対応した被転写基板１００のエッチング深さ）が均一となるように、各段部に対応する凸状パターン（レジストパターン）の高さ（厚さ）、すなわちインプリントモールドにおける凹状構造部の各段部の深さを決定した。
Ｓrate＝Ｃｔ2＋Ｂｔ＋Ａ …（１） [Example 1]
The measurement results of the height of each step of the convex structure of Comparative Example 1 are fitted using the following polynomial (1) to calculate the coefficients B and C, and the height of each step of the convex structure 10 is calculated. The height (thickness) of the convex pattern (resist pattern) corresponding to each step, that is, in the imprint mold, so that the (etching depth of the transferred substrate 100 corresponding to each step) becomes uniform. The depth of each step of the concave structure was determined.
S rate = Ct 2 + Bt + A ... (1)

そして、凹状構造部の各段部の深さが、上記のようにして決定した深さになるように石英ガラス基板のエッチング時間を調整するとともに、各段部の底部周辺に凹状溝部が形成されるように、かつ各凹状溝部の深さが第１凹状溝部から第４凹状溝部に向けて徐々に深くなるように、各段部をドライエッチング処理（ＲＩＥ）により形成する際のＲＩＥのバイアスパワーを調整した。その他は、比較例１と同様にしてインプリントモールドを作製し、当該インプリントモールドを用いたインプリントリソグラフィー処理により凸状構造体を製造した。 Then, the etching time of the quartz glass substrate is adjusted so that the depth of each step of the concave structure becomes the depth determined as described above, and a concave groove is formed around the bottom of each step. The bias power of RIE when each step is formed by dry etching processing (RIE) so that the depth of each concave groove gradually becomes deeper from the first concave groove toward the fourth concave groove. Was adjusted. Other than that, an imprint mold was produced in the same manner as in Comparative Example 1, and a convex structure was produced by an imprint lithography process using the imprint mold.

かかる凸状構造体の第１〜第４段部のそれぞれの高さ及び側壁角度を、原子間力顕微鏡（ＡＦＭ，Ｖｅｅｃｏ社製）を用いて測定した。また、同様に、インプリントモールドの第１〜第４段部のそれぞれの深さも、ＡＦＭを用いて測定した。結果を表２に示す。なお、表２において、凸状構造体の側壁角度は、第１〜第４段部のそれぞれの側壁角度の算術平均値である。 The height and side wall angle of each of the first to fourth steps of the convex structure were measured using an atomic force microscope (AFM, manufactured by Veeco). Similarly, the depths of the first to fourth stages of the imprint mold were also measured using AFM. The results are shown in Table 2. In Table 2, the side wall angle of the convex structure is an arithmetic mean value of each side wall angle of the first to fourth steps.

〔実施例２〕
［インプリントモールドの作製］
金属クロムからなるハードマスク層（厚さ：１０ｎｍ）が第１面に形成された透明基材としての石英ガラス基板（１５２ｍｍ×１５２ｍｍ×６．２５ｍｍ）を準備した。当該ハードマスク層上に第４段部に対応する開口部を有するレジストパターンを、電子線描画装置を用いて形成した。レジストパターンをマスクとしたドライエッチング処理により第４段部に対応する開口部を有するハードマスクパターンを形成し、当該ハードマスクパターンをマスクとしたドライエッチング処理により第４段部及び第４凹状溝部を形成した（図６（Ａ）〜（Ｄ）参照）。 [Example 2]
[Making imprint mold]
A quartz glass substrate (152 mm × 152 mm × 6.25 mm) as a transparent substrate having a hard mask layer (thickness: 10 nm) made of metallic chromium formed on the first surface was prepared. A resist pattern having an opening corresponding to the fourth stage portion was formed on the hard mask layer using an electron beam drawing apparatus. A hard mask pattern having an opening corresponding to the 4th step is formed by a dry etching process using a resist pattern as a mask, and a 4th step and a 4th concave groove portion are formed by a dry etching process using the hard mask pattern as a mask. It was formed (see FIGS. 6A to 6D).

次に、残存するハードマスクパターン上に第３段部に対応する開口部を有するレジストパターンを、電子線描画装置を用いて形成した。レジストパターンをマスクとしたドライエッチング処理により第３段部に対応する開口部を有するハードマスクパターンを形成し、当該ハードマスクパターンをマスクとしたドライエッチング処理により第３段部及び第３凹状溝部を形成した（図７（Ａ），（Ｂ）参照）。 Next, a resist pattern having an opening corresponding to the third stage portion on the remaining hard mask pattern was formed by using an electron beam drawing apparatus. A hard mask pattern having an opening corresponding to the third step is formed by a dry etching process using a resist pattern as a mask, and a third step and a third concave groove are formed by a dry etching process using the hard mask pattern as a mask. It was formed (see FIGS. 7A and 7B).

続いて、残存するハードマスクパターン上に第２段部に対応する開口部を有するレジストパターンを、電子線描画装置を用いて形成した。レジストパターンをマスクとしたドライエッチング処理により第２段部に対応する開口部を有するハードマスクパターンを形成し、当該ハードマスクパターンをマスクとしたドライエッチング処理により第２段部及び第２凹状溝部を形成した（図７（Ｃ），（Ｄ）参照）。 Subsequently, a resist pattern having an opening corresponding to the second stage portion on the remaining hard mask pattern was formed by using an electron beam drawing apparatus. A hard mask pattern having an opening corresponding to the second step is formed by a dry etching process using a resist pattern as a mask, and a second step and a second concave groove are formed by a dry etching process using the hard mask pattern as a mask. It was formed (see FIGS. 7 (C) and 7 (D)).

最後に、残存するハードマスクパターン上に第１段部に対応する開口部を有するレジストパターンを、電子線描画装置を用いて形成した。当該レジストパターンをマスクとしたドライエッチング処理により第１段部に対応する開口部を有するハードマスクパターンを形成し、当該ハードマスクパターンをマスクとしたドライエッチング処理により第１段部及び第１凹状溝部を形成した。 Finally, a resist pattern having an opening corresponding to the first stage portion on the remaining hard mask pattern was formed by using an electron beam drawing apparatus. A hard mask pattern having an opening corresponding to the first step portion is formed by a dry etching process using the resist pattern as a mask, and a first step portion and a first concave groove portion are formed by a dry etching process using the hard mask pattern as a mask. Formed.

なお、石英ガラス基板の各ドライエッチング処理に際して、凹状構造部の各段部及び各凹状溝部の深さが、実施例１において決定した深さになるように石英ガラス基板のエッチング条件を設定した。 In each dry etching process of the quartz glass substrate, the etching conditions of the quartz glass substrate were set so that the depth of each step portion and each concave groove portion of the concave structure portion became the depth determined in Example 1.

［凸状構造体の作製］
上記のようにして作製したインプリントモールドを用いた以外は、比較例１と同様にしてインプリントリソグラフィー処理を行い、凸状構造体を製造した。 [Preparation of convex structure]
An imprint lithography process was performed in the same manner as in Comparative Example 1 except that the imprint mold produced as described above was used, to produce a convex structure.

かかる凸状構造体の第１〜第４段部のそれぞれの高さ及び側壁角度を、原子間力顕微鏡（ＡＦＭ，Ｖｅｅｃｏ社製）を用いて測定した。また、同様に、インプリントモールドの第１〜第４段部のそれぞれの深さも、ＡＦＭを用いて測定した。結果を表２に示す。なお、表２において、凸状構造体の側壁角度は、第１〜第４段部のそれぞれの側壁角度の算術平均値である。 The height and side wall angle of each of the first to fourth steps of the convex structure were measured using an atomic force microscope (AFM, manufactured by Veeco). Similarly, the depths of the first to fourth stages of the imprint mold were also measured using AFM. The results are shown in Table 2. In Table 2, the side wall angle of the convex structure is an arithmetic mean value of each side wall angle of the first to fourth steps.

Figure 0006981064
Figure 0006981064

表２において、インプリントモールド及び凸状構造体の第１〜第４段部の深さ及び高さは、第１段部の深さ及び高さを１としたときの比（相対値）で表されている。また、表２における「平均」は、凸状構造体の各段部の高さ（相対値）の算術平均値であり、「レンジ」は、凸状構造体の各段部の高さ（相対値）のバラツキを意味する。 In Table 2, the depths and heights of the first to fourth steps of the imprint mold and the convex structure are ratios (relative values) when the depth and height of the first steps are 1. It is represented. Further, "average" in Table 2 is an arithmetic mean value of the height (relative value) of each step portion of the convex structure, and "range" is the height (relative value) of each step portion of the convex structure. Value) means variation.

表１及び表２に示すように、インプリントモールドの凹状構造部に含まれる第４段部の深さを最も大きく、かつ第１段部の深さを最も小さくするように、各段部の深さを調整することで、当該インプリントモールドを用いたインプリントリソグラフィーにより得られる凸状構造体の凸状構造部に含まれる各段部の高さを略均一にすることができることが確認された。また、インプリントモールドの各段部に凹状溝部を形成することで、当該インプリントモールドを用いたインプリントリソグラフィーにより得られる凸状構造体の凸状構造部に含まれる各段部の側壁角度を、より垂直に近くすることができると考えられる。 As shown in Tables 1 and 2, the depth of the fourth step portion included in the concave structure portion of the imprint mold is the largest, and the depth of the first step portion is the smallest. It was confirmed that by adjusting the depth, the height of each step portion included in the convex structure portion of the convex structure obtained by imprint lithography using the imprint mold can be made substantially uniform. rice field. Further, by forming a concave groove portion in each step portion of the imprint mold, the side wall angle of each step portion included in the convex structure portion of the convex structure obtained by imprint lithography using the imprint mold can be determined. , It is thought that it can be made closer to vertical.

１，１’…インプリントモールド
２…透明基材
２１…第１面
２２…第２面
３…凹状構造部
３１…第１段部
３２…第２段部
３３…第３段部
３１Ｇ…第１段構造群
３２Ｇ…第２段構造群
３３Ｇ…第３段構造群
４１…第１凹状溝部
４２…第２凹状溝部
４３…第３凹状溝部
１０…凸状構造体
１１…凸状構造部 1,1'... Imprint mold 2 ... Transparent base material 21 ... 1st surface 22 ... 2nd surface 3 ... Concave structure part 31 ... 1st stage part 32 ... 2nd stage part 33 ... 3rd stage part 31G ... 1st Stage structure group 32G ... Second stage structure group 33G ... Third stage structure group 41 ... First concave groove portion 42 ... Second concave groove portion 43 ... Third concave groove portion 10 ... Convex structure 11 ... Convex structure portion

Claims (10)

第１面及び当該第１面に対向する第２面を有する基材と、
前記基材の前記第１面側に形成されてなる、第１段部から第Ｎ段部（Ｎは２以上の整数である。）までの複数段構造を有する凹状構造部と
を備え、
前記第１段部の深さが、前記第Ｎ段部の深さよりも小さく、
前記凹状構造部は、前記第１面側に位置する第１段構造群から第Ｘ段構造群（Ｘは２以上の整数である。）までの複数の段構造群を含み、
前記各段構造群は、前記第１〜第Ｎ段部のうちの一部の段部を含み、
前記一部の段部は、実質的に同一の深さを有する複数の段部で構成され、
第Ｙ段構造群（Ｙは１以上Ｘ−１以下の整数である。）に含まれる各段部の深さが、第Ｙ＋１段構造群に含まれる各段部の深さよりも小さい
ことを特徴とするインプリントモールド。 A base material having a first surface and a second surface facing the first surface,
It is provided with a concave structure portion having a multi-stage structure from a first stage portion to an Nth stage portion (N is an integer of 2 or more) formed on the first surface side of the base material.
The depth of the first stage portion, rather smaller than the depth of the first N-stage portion,
The concave structure portion includes a plurality of stage structure groups from a first stage structure group located on the first surface side to an X-stage structure group (X is an integer of 2 or more).
Each step structure group includes a part of the step portions of the first to Nth step portions.
The partial step is composed of a plurality of steps having substantially the same depth.
The depth of each stage included in the Y-th stage structure group (Y is an integer of 1 or more and X-1 or less) is smaller than the depth of each stage portion included in the Y + 1-stage structure group. > An imprint mold featuring that. 前記各段構造群に含まれる各段部の底部の幅は、実質的に同一であり、
前記第Ｙ段構造群に含まれる前記各段部の底部の幅が、前記第Ｙ＋１段構造群に含まれる前記各段部の底部の幅よりも大きい
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。 The width of the bottom of each step included in each step structure group is substantially the same.
Bottom width of each of the step portions included in the first Y stage structure group, according to claim 1, characterized in that greater than the width of the bottom of the step portions included in the first Y + 1 stage structure group Imprint mold. 第１面及び当該第１面に対向する第２面を有する基材と、
前記基材の前記第１面側に形成されてなる凹状構造部と
を備え、
前記凹状構造部は、前記第１面側に位置する第１段部から第Ｎ段部（Ｎは２以上の整数である。）までの複数段構造を有し、
前記第１段部の深さが、前記第Ｎ段部の深さよりも小さく、
前記第１〜第Ｎ段部のうち、少なくとも前記第Ｎ段部の底部の周縁に凹状溝部が形成されている
ことを特徴とするインプリントモールド。 A base material having a first surface and a second surface facing the first surface,
With the concave structure portion formed on the first surface side of the base material
Equipped with
The concave structure portion has a multi-stage structure from a first stage portion located on the first surface side to an Nth stage portion (N is an integer of 2 or more).
The depth of the first step is smaller than the depth of the Nth step.
The first to among the first N-stage portion, features and be Louis down imprint mold that concave grooves on the periphery of the bottom of at least the first N-stage portion is formed. 第１面及び当該第１面に対向する第２面を有する基材と、
前記基材の前記第１面側に形成されてなる凹状構造部と
を備え、
前記凹状構造部は、前記第１面側に位置する第１段部から第Ｎ段部（Ｎは２以上の整数である。）までの複数段構造を有し、
前記第１段部の深さが、前記第Ｎ段部の深さよりも小さく、
前記第１〜第Ｎ段部のそれぞれの底部の周縁に、第１〜第Ｎ凹状溝部（Ｎは２以上の整数である。）が形成されており、
前記第１凹状溝部の深さが、前記第Ｎ凹状溝部の深さよりも小さい
ことを特徴とするインプリントモールド。 A base material having a first surface and a second surface facing the first surface,
With the concave structure portion formed on the first surface side of the base material
Equipped with
The concave structure portion has a multi-stage structure from a first stage portion located on the first surface side to an Nth stage portion (N is an integer of 2 or more).
The depth of the first step is smaller than the depth of the Nth step.
A first to Nth concave groove portion (N is an integer of 2 or more) is formed on the peripheral edge of each bottom of the first to Nth step portions.
The depth of the first concave groove portion, characterized and to Louis down imprint mold is less than the depth of the first N recessed groove. 前記第Ｎ凹状溝部から前記第１凹状溝部に向けて、各凹状溝部の深さが順に小さく構成される
ことを特徴とする請求項４に記載のインプリントモールド。 The imprint mold according to claim 4 , wherein the depth of each concave groove portion is sequentially reduced from the Nth concave groove portion toward the first concave groove portion. 前記第１段部の底部の幅が、前記第Ｎ段部の底部の幅よりも大きい
ことを特徴とする請求項１〜５のいずれかに記載のインプリントモールド。 The imprint mold according to any one of claims 1 to 5 , wherein the width of the bottom portion of the first step portion is larger than the width of the bottom portion of the Nth step portion. Ｎは３以上の整数であり、
前記凹状構造部は、第Ｍ段部（Ｍは２以上Ｎ以下の整数である。）と、前記第Ｍ段部よりも深さの小さい第Ｍ−１段部とを含む
ことを特徴とする請求項１〜６のいずれかに記載のインプリントモールド。 N is an integer greater than or equal to 3 and
The concave structure portion is characterized by including an M-stage portion (M is an integer of 2 or more and N or less) and an M-1 stage portion having a depth smaller than that of the M-stage portion. The imprint mold according to any one of claims 1 to 6. Ｍは２以上Ｎ−１以下の整数であり、
前記第Ｍ段部の深さは、前記第Ｎ段部の深さよりも小さい
ことを特徴とする請求項７に記載のインプリントモールド。 M is an integer of 2 or more and N-1 or less,
The imprint mold according to claim 7 , wherein the depth of the M-step portion is smaller than the depth of the N-step portion. 前記凹状構造部は、前記第Ｎ段部から前記第１段部に向けて、各段部の深さが順に小さくなるように構成される
ことを特徴とする請求項１〜８のいずれかに記載のインプリントモールド。 The concave structure portion is according to any one of claims 1 to 8 , wherein the concave structure portion is configured so that the depth of each step portion becomes smaller in order from the Nth step portion to the first step portion. The described imprint mold. 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面上に被転写材料層を形成する工程と、
請求項１〜９のいずれかに記載のインプリントモールドを用いて、前記被転写材料層に前記凹状構造部に対応する凸状構造部を形成する工程と、
前記凸状構造部が形成された前記被転写材料をマスクとして、前記基板の前記第１面側をエッチングする工程と
を有することを特徴とする凸状構造体の製造方法。
A step of preparing a substrate having a first surface and a second surface facing the first surface and forming a transfer material layer on the first surface of the substrate.
A step of forming a convex structure portion corresponding to the concave structure portion in the transfer material layer by using the imprint mold according to any one of claims 1 to 9.
A method for producing a convex structure, which comprises a step of etching the first surface side of the substrate using the transferred material on which the convex structure portion is formed as a mask.
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