JP7039993B2

JP7039993B2 - フォトマスク、並びにインプリントモールド用ブランクス及びその製造方法

Info

Publication number: JP7039993B2
Application number: JP2017247252A
Authority: JP
Inventors: 淳一山田; 慶太飯村; 真也雨海; 勇一山本
Original assignee: Dai Nippon Printing Co Ltd
Current assignee: Dai Nippon Printing Co Ltd
Priority date: 2017-12-25
Filing date: 2017-12-25
Publication date: 2022-03-23
Anticipated expiration: 2037-12-25
Also published as: JP2019113714A

Description

本開示は、フォトマスク、並びにインプリントモールド用ブランクス及びその製造方法に関する。

近年、半導体デバイス（例えば、半導体メモリ等）等の製造工程において、基板の表面に凹凸パターンを形成した型部材（インプリントモールド）を用い、凹凸パターンを基板等の被加工物に等倍転写するパターン形成技術であるナノインプリント技術が利用されている。特に、半導体デバイス等の微細化の進展等により、ナノインプリント技術が有力視されている。

ナノインプリント技術において用いられる凹凸パターンを有するモールドは、インプリントモールド用ブランクスを用いて、例えば、電子線リソグラフィー等により製造され得る。インプリントモールド用ブランクスとしては、第１面及びそれに対向する第２面を有する基部と、基部の第１面から突出する凸構造部とを有するものや、基部の第２面に切削加工等により形成された窪み部をさらに有するものが知られており、凸構造部の上面に凹凸パターンを形成することで、モールドが製造される（特許文献１，２参照）。

基部の第１面に凸構造部を有し、第２面に窪み部を有するインプリントモールド用ブランクスから製造されるモールドにおいては、凹凸パターンを有する凸構造部及びその周囲を湾曲させることができる。そのため、被転写基板上のインプリント樹脂に凹凸パターンを接触させる際に、インプリント樹脂と凸構造部との間に気体を挟み込み難くなり、転写パターンに欠陥が発生するのを抑制することができる。また、硬化させたインプリント樹脂からモールドを引き離す際にも、凸構造部及びその周囲を湾曲させることで、転写パターンにかかる応力を低減することができ、転写パターンに欠陥が発生するのを抑制することができる。

特許第５４４５７１４号公報特開２０１７－２２４１６号公報

凸構造部及び窪み部を有するインプリントモールドにおいては、凸構造部と窪み部とが精確に位置合わせして設けられている（凸構造部と窪み部との位置精度が高い）ことが重要である。また、インプリントモールドの平面視において、方形状の基部に対して方形状の凸構造部の角度が合っている（基部の各辺とそれに対応する凸構造部の各辺とが平行である；基部と凸構造部との角度精度が高い）ことも重要である。インプリントモールドの凸構造部と窪み部との位置ずれが生じていると、凸構造部を湾曲させたときに凸構造部の上面に形成されている凹凸パターンに歪みが生じてしまう。その結果、被転写基板上に形成される転写パターンにも歪みが発生し、転写パターンの寸法精度、形状精度、位置合わせ精度の低下や、パターン欠陥の発生等が引き起こされる。特に、転写パターンの寸法制度や位置合わせ精度は、転写パターンの最小寸法に大きく影響を及ぼすおそれがあるため、パターンの微細化が困難となるという問題がある。また、被転写基板上のインプリント樹脂に凸構造部上の凹凸パターンを転写する際、凸構造部の上面と被転写基板との間におけるインプリント樹脂の流動状態が異なることで、転写パターンの形状に歪みが生じてしまうという問題もある。同様な問題が、凸構造部がインプリントモールドの基部に対して回転している場合にも生じ得る。

一般に、凸構造部を有するインプリントモールド用ブランクスは以下のようにして製造される。まず、石英ガラス等の透明基板の一方面に感光性樹脂材料を塗布し、凸構造部に対応するマスクパターンを有するフォトマスクを介して当該感光性樹脂材料に露光・現像処理を施してレジストパターンを形成する。そして、当該レジストパターンをエッチングマスクとして透明基板の一方面にエッチング処理を施すことで、凸構造部が形成される。したがって、レジストパターンを形成するためのフォトマスクと透明基板との位置合わせ精度を向上させることが、インプリントモールド用基板における凸構造部の位置精度、角度精度の向上につながる。

従来、フォトマスクと透明基板との位置合わせは、透明基板の外縁を規定する端面（平面視における端辺）を基準として行われる。しかしながら、透明基板の寸法精度は±２００μｍ程度であり、インプリントモールド用ブランクスに要求される凸構造部の位置精度（±５０μｍ）よりも遥かに大きい。そのため、インプリントモールド用ブランクスにおいて要求される位置精度を満たすような凸構造部を形成することが困難であるという問題がある。

透明基板にアライメントマークを形成しておき、フォトマスクのアライメントマークと透明基板のアライメントマークとを用いた位置合わせを行うことで、上記問題を解決することができるとも考えられる。このようにすることで、インプリントモールド用ブランクスに要求される位置精度、角度精度を満たす凸構造部を形成することは可能である。しかしながら、透明基板にアライメントマークを形成すると、透明基板のエッチング処理により凸構造部を形成する際に、アライメントマークの存在する部分と存在しない部分とにおいてエッチングの挙動が異なるために、インプリントモールド用ブランクスの厚さが不均一となってしまうおそれがある。その結果、インプリントモールドの凸構造部を湾曲させたときに、凸構造部の上面に歪みが生じてしまい、転写パターンの寸法精度が低下してしまうおそれがある。

上記課題に鑑みて、本開示は、位置精度や角度精度に優れた凸構造部を有するインプリントモールド用ブランクスを製造可能なフォトマスク、並びに位置精度や角度精度に優れた凸構造部を有するインプリントモールド用ブランクス及びその製造方法を提供することを一目的とする。

上記課題を解決するために、本開示の一実施形態として、ブランクス用基材の一方面に凸構造部を形成することで、基部と、前記基部の一方面から突出する前記凸構造部とを有するインプリントモールド用ブランクスを製造するために用いられるフォトマスクであって、第１面及び当該第１面に対向する第２面を有するマスク基材と、前記マスク基材の前記第１面に設けられてなり、前記凸構造部に対応するマスクパターンと、前記マスクパターンの外側に設けられてなる複数のアライメントマークを含むアライメントマーク群とを備え、前記ブランクス用基材は、当該ブランクス用基材の外縁を規定する、互いに平行な第１辺及び第２辺と、前記第１辺及び前記第２辺に直交し、互いに平行な第３辺及び第４辺とを含む平面視矩形状を有し、前記アライメントマーク群は、前記ブランクス用基材の前記第１辺及び前記第２辺のそれぞれに対応する、前記第１面上における第１方向に沿って設けられてなる第１アライメントマーク群及び第２アライメントマーク群と、前記ブランクス用基材の前記第３辺及び前記第４辺のそれぞれに対応する、前記第１面上における第２方向に沿って設けられてなる第３アライメントマーク群及び第４アライメントマーク群とを含み、前記第１～第４アライメントマーク群は、それぞれ、少なくとも１つのアライメントマークを含むフォトマスクが提供される。

上記フォトマスクにおいて、前記第１～第４アライメントマーク群は、それぞれ、複数のアライメントマークを含んでいればよく、前記マスクパターンは、前記第１～第４アライメントマーク群により囲まれる領域の実質的に中心に位置していればよく、前記アライメントマークは、前記ブランクス用基材上に転写されない程度の寸法を有していればよい。

なお、本明細書において「凸構造部の位置精度」は、インプリントモールド用ブランクスの基部の平面視における中心と凸構造部の平面視における中心との位置のずれ量を意味する。また、「凸構造部の角度精度」は、インプリントモールド用ブランクスの平面視における中心を通るＸ軸（インプリントモールド用ブランクスの所定の一側面の中心軸（側面の短手方向における中心を通る当該側面の長手方向に沿った軸線）とそれに対向する側面の中心軸との中間の軸）及びＹ軸（Ｘ軸に直交する軸）のそれぞれと凸構造部の平面視における中心を通るＸ軸（凸構造部の所定の一側面の中心軸とそれに対向する側面の中心軸との中間の軸）及びＹ軸（Ｘ軸に直交する軸）のそれぞれとの角度のずれ量を意味する。上記位置精度及び角度精度は、例えば、ＣＮＣ画像測定装置（ニコンインステック社製，製品名：ＮＥＸＩＶＶＭＲシリーズ、ＮＥＸＩＶＶＭＺ－Ｒシリーズ、ＮＥＸＩＶＶＭＺ－Ｋシリーズ）等を用いて測定され得る。

本開示の一実施形態として、基部と、前記基部の一方面から突出してなる凸構造部とを備えるインプリントモールド用ブランクスを製造する方法であって、上記フォトマスクを用いて、ブランクス用基材の一方面に前記凸構造部に対応するレジストパターンを形成する工程と、前記レジストパターンをマスクとして前記ブランクス用基材の一方面をエッチングする工程とを有し、前記ブランクス用基材は、互いに平行な第１辺及び第２辺と、前記第１辺及び前記第２辺に直交し、互いに平行な第３辺及び第４辺とを含む平面視矩形状を有し、前記レジストパターンを形成するに際し、前記フォトマスクの前記第１アライメントマーク群及び前記第２アライメントマーク群のそれぞれを用いて前記ブランクス用基材の前記第１辺及び前記第２辺のそれぞれと位置合わせをするとともに、前記フォトマスクの前記第３アライメントマーク群及び前記第４アライメントマーク群のそれぞれを用いて前記基板の前記第３辺及び前記第４辺のそれぞれと位置合わせをするインプリントモールド用ブランクスの製造方法が提供される。

本開示によれば、位置精度や角度精度に優れた凸構造部を有するインプリントモールド用ブランクスを製造することのできるフォトマスク、並びに位置精度や角度精度に優れた凸構造部を有するインプリントモールド用ブランクス及びその製造方法を提供することができる。

図１は、本開示の一実施形態に係るフォトマスクの概略構成を示す平面図である。図２は、本開示の一実施形態に係るフォトマスクの概略構成を示す、図１におけるＡ－Ａ線切断端面図である。図３（Ａ）～（Ｃ）は、本開示の一実施形態におけるアライメントマークの概略構成を示す平面図である。図４（Ａ）～（Ｅ）は、本開示の一実施形態におけるインプリントモールド用ブランクスの製造方法の各工程を切断端面にて示す工程フロー図である。図５は、本開示の一実施形態に係るフォトマスクとブランクス用基材との位置合わせ時を説明するための平面図である。図６は、本開示の一実施形態に係るフォトマスクとブランクス用基材との位置合わせ時を説明するための切断端面図である。図７は、本開示の他の実施形態に係るフォトマスクの概略構成を示す平面図である。図８は、図７に示すフォトマスクを用いて製造可能なインプリントモールド用ブランクスの概略構成を示す切断端面図である。図９は、図１に示すフォトマスク及び図７に示すフォトマスクを用いて製造可能なインプリントモールド用ブランクスの概略構成を示す切断端面図である。

本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。本明細書に添付した図面においては、理解を容易にするために、各部の形状、縮尺、縦横の寸法比等を、実物から変更したり、誇張したりしている場合がある。本明細書等において「～」を用いて表される数値範囲は、「～」の前後に記載される数値のそれぞれを下限値及び上限値として含む範囲であることを意味する。本明細書等において、「フィルム」、「シート」、「板」等の用語は、呼称の相違に基づいて相互に区別されない。例えば、「板」は、「シート」、「フィルム」と一般に呼ばれ得るような部材をも含む概念である。

〔フォトマスク〕
図１は、本実施形態に係るフォトマスクの概略構成を示す平面図であり、図２は、本実施形態に係るフォトマスクの概略構成を示す、図１におけるＡ－Ａ線切断端面図である。

フォトマスクは、その遮光領域の性質や遮光層の形成方法等から種々のものに分類され得る。例えば、フォトマスクは、遮光領域の性質によって、遮光パターンが形成され、光を遮蔽する遮光領域と、遮光領域以外の光を透過させる光透過領域とを有するバイナリマスク、光を遮蔽する遮光領域と、光を半透過させる半透過領域と、光を透過させる光透過領域とを有するハーフトーンマスク等に分類され得る。また、フォトマスクは、遮光層の形成方法によって、クロム等の金属からなる膜をエッチングすることにより遮光パターンを形成するハードマスク、ハロゲン化銀の微粒子を分散させた感光性材料に光を照射して析出した金属銀により遮光パターンを形成するエマルジョンマスク等に分類され得る。

本実施形態においては、透明基材上にクロム等の金属からなる遮光パターンが形成され、遮光領域と光透過領域とを有するバイナリマスクを例に挙げて説明するが、これに限定されるものではない。

本実施形態に係るフォトマスク１は、第１面２Ａ及び当該第１面２Ａに対向する第２面２Ｂを有するマスク基材２と、マスク基材２の第１面２Ａの略中央に設けられてなる遮光パターン３と、遮光パターン３の外側に当該遮光パターン３を取り囲むようにして設けられてなる複数のアライメントマーク５を含むアライメントマーク群４とを備える。本実施形態に係るフォトマスク１は、基部２１と、基部２１の一方面から突出する凸構造部２２とを有するインプリントモールド用ブランクス２０（図４（Ｅ）参照）を製造するために用いられるものである。

マスク基材２は、フォトマスクを構成する透明基材として一般に用いられているものであればよく、例えば、無アルカリガラス、合成石英ガラス、パイレックス（登録商標）ガラス等の可撓性を有しない透明なリジット材等であればよい。なお、本実施形態におけるマスク基材２は、フォトマスク１を介して照射される露光光によって感光性レジストが感光し得る程度に透明であればよく、好ましくは露光光の８０％以上、より好ましくは９０％以上の透過率を有する。

平面視において、マスク基材２は、インプリントモールド用ブランクス２０（図４（Ｅ）参照）を作製するためのブランクス用基材１１（図４（Ａ）参照）の外郭形状よりも大きければよく、ブランクス用基材１１（インプリントモールド用ブランクス２０）を物理的に包含し得る大きさであればよい。また、マスク基材２の厚さは、特に限定されるものではなく、例えば、２．５ｍｍ～３．５ｍｍ程度であればよい。

遮光パターン３は、インプリントモールド用ブランクス２０の凸構造部２２に対応するようにしてマスク基材２の第１面２Ａに設けられている。遮光パターン３の寸法は、特に限定されるものではなく、所定の寸法の凸構造部２２を形成可能な寸法であればよい。また、遮光パターン３の膜厚もまた、特に限定されるものではなく、露光光に対して所望とする遮光性能を発揮可能な程度の膜厚であればよい。

遮光パターン３を構成する材料としては、例えば、クロム、酸化クロム、窒化クロム、酸化窒化クロム等のクロム系材料；モリブデンシリサイド酸化物（ＭｏＳｉＯ）、モリブデンシリサイド窒化物（ＭｏＳｉＮ）、モリブデンシリサイド酸窒化物（ＭｏＳｉＯＮ）等のモリブデンシリサイド（ＭｏＳｉ）系材料；タンタル酸化物（ＴａＯ）、タンタル窒化物（ＴａＮ）、タンタル酸窒化物（ＴａＯＮ）等のタンタル（Ｔａ）系材料が挙げられる。遮光パターン３は、通常、露光光（例えば、波長２００ｎｍ～４５０ｎｍの光線等）に対して所望とする遮光性能（例えば、光学濃度値（ＯＤ値）が３以上）を奏するように設計されている。なお、遮光パターン３は、上記材料により構成される単層であってもよいし、２層以上が積層されてなるものであってもよい。

アライメントマーク５は、フォトマスク１とブランクス用基材１１（図４（Ａ）参照）との位置合わせに用いられるマークである。複数のアライメントマーク５を含むアライメントマーク群４は、第１アライメントマーク群４１、第２アライメントマーク群４２、第３アライメントマーク群４３及び第４アライメントマーク群４４を含む。第１アライメントマーク群４１及び第２アライメントマーク群４２は、ブランクス用基材１１の平面視において互いに対向する第１辺１１１及び第２辺１１２のそれぞれに対応する、マスク基材２の第１面２Ａ上における第１方向（Ｘ方向）に沿って設けられている。第３アライメントマーク群４３及び第４アライメントマーク群４４は、ブランクス用基材１１の平面視において互いに対向する第３辺１１３及び第４辺１１４のそれぞれに対応する、マスク基材２の第１面２Ａ上における第２方向（第１方向に直交する方向，Ｙ方向）に沿って設けられている。

本実施形態において、第１～第４アライメントマーク群４１～４４は、それぞれ３個のアライメントマーク５を含むが、この態様に限定されるものではない。第１～第４アライメントマーク群４１～４４は、それぞれ少なくとも１個のアライメントマーク５を含んでいればよい。

第１～第４アライメントマーク群４１～４４は、当該第１～第４アライメントマーク群４１～４４により囲まれる領域（第１面２Ａ上における領域）の実質的に中心に遮光パターン３を位置させるように、マスク基材２の第１面２Ａ上に設けられている。第１～第４アライメントマーク群４１～４４を用いてブランクス用基材１１とフォトマスク１との位置合わせを行い、ブランクス用基材１１上の所望の位置に遮光パターン３に対応するレジストパターンを形成することで、位置精度の優れた凸構造部２２を有するインプリントモールド用ブランクス２０を作製することができる。なお、実質的中心とは、上記領域の中心と遮光パターン３の中心との位置ずれ（第１方向（Ｘ方向）及び第２方向（Ｙ方向）における位置ずれ量）が３５μｍ以下程度であることを意味し、好ましくは両者の位置ずれ量が２０μｍ以下程度である。

第１～第４アライメントマーク群４１～４４が有する各アライメントマーク５は、複数の矩形状の微細パターン５２を有しており、各アライメントマーク５の全体形状としては、例えば、複数の微細パターン５２を並列させてなるパターン集合体５１を十字状、直線状に並べた形状等が挙げられる（図３（Ａ）～（Ｃ）参照）。

各アライメントマーク５を構成する微細パターン５２は、遮光パターン３と同一材料により構成されていてもよいし、遮光パターン３と異なる材料により構成されていてもよい。また、当該微細パターン５２は、マスク基材２の第１面２Ａに形成されてなる凹部又は凸部により構成されていてもよい。

各アライメントマーク５を構成する微細パターン５２の寸法Ｄ₅₂及びピッチＰ₅₂は、各アライメントマーク５（微細パターン５２）がブランクス用基材１１上のポジ型感光性樹脂材料に解像しない（微細パターン５２に対応するレジストパターンが形成されない）程度であればよく、例えば、１μｍ～５μｍ程度であればよい。

第１～第４アライメントマーク群４１～４４が、図３（Ｂ）及び図３（Ｃ）に示すアライメントマーク５を有する場合、第１アライメントマーク群４１及び第２アライメントマーク群４２が有する各アライメントマーク５を構成する微細パターン５２の長手方向が、第２方向（Ｙ方向）に沿っていればよく、第３アライメントマーク群４３及び第４アライメントマーク群４４が有する各アライメントマーク５を構成する微細パターン５２の長手方向が、第１方向（Ｘ方向）に沿っていればよい。

〔インプリントモールド用ブランクスの製造方法〕
上述した構成を有するフォトマスク１を用いてインプリントモールド用ブランクスを製造する方法について説明する。図４は、本実施形態におけるインプリントモールド用ブランクスの製造方法の各工程を切断端面に示す工程フロー図である。

［基板準備工程・レジスト膜形成工程］
まず、第１面１１Ａ及びそれに対向する第２面１１Ｂを有し、第１面１１Ａにハードマスク層１２が形成されてなるブランクス用基材１１と、本実施形態に係るフォトマスク１とを準備し、ブランクス用基材１１の第１面１１Ａのハードマスク層１２上にポジ型感光性樹脂材料を塗布してレジスト膜１３を形成する（図４（Ａ）参照）。

ブランクス用基材１１としては、インプリントモールド用ブランクス２０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；ニッケル基板、チタン基板、アルミニウム基板等の金属基板；シリコン基板、窒化ガリウム基板等の半導体基板等を用いることができる。なお、本実施形態において「透明」とは、波長２００ｎｍ～４５０ｎｍの光線の透過率が７０％以上であることを意味し、好ましくは９０％以上、特に好ましくは９５％以上である。

ブランクス用基材１１の大きさ（平面視における大きさ）は、特に限定されるものではないが、フォトマスク１を構成するマスク用基材２の大きさよりも小さいのが望ましい。マスク用基材２の大きさよりも小さいことで、ブランクス用基材１１の平面視における第１～第４辺１１１～１１４を基準とし、フォトマスク１の各アライメントマーク５を用いた位置合わせが高い精度で可能となる。その結果、位置精度の優れた凸構造部２２を有するインプリントモールド用ブランクス２０を製造することができる。ブランクス用基材１１が石英ガラス基板により構成される場合、例えば、当該ブランクス用基材１１の大きさは１５２ｍｍ×１５２ｍｍ程度である。ブランクス用基材１１の厚さは、強度や取り扱い適性等を考慮し、例えば、３００μｍ～１０ｍｍ程度の範囲で適宜設定され得る。

ブランクス用基材１１の平面視形状としては、特に限定されるものではなく、例えば、略矩形状、略円形状等が挙げられる。ブランクス用基材１１が石英ガラス基板により構成される場合、通常、当該ブランクス用基材１１の平面視形状は略矩形状である。

ハードマスク層１２を構成する材料としては、例えば、クロム、チタン、タンタル、珪素、アルミニウム等の金属；窒化クロム、酸化クロム、酸窒化クロム等のクロム系化合物、酸化タンタル、酸窒化タンタル、酸化硼化タンタル、酸窒化硼化タンタル等のタンタル化合物、窒化チタン、窒化珪素、酸窒化珪素等を単独で、又は任意に選択した２種以上を組み合わせて用いることができる。

レジスト膜１３は、例えば、公知のポジ型感光性樹脂材料を、スピンコート法等によりハードマスク層１２上に塗布し、感光性樹脂材料中に含まれる有機溶剤を加熱等により除去することにより形成され得る。ここで、ポジ型感光性樹脂材料とは、フォトマスク１を介して露光された露光部に存在する材料が、後述のレジスト膜１３を現像する工程により除去され、露光されていない未露光部に存在する材料が残存するようになる感光性樹脂材料である。本実施形態に係るフォトマスク１は、凸構造部２２に対応する遮光パターン３を有するため、後述の現像工程後に、凸構造部２２に対応するレジストパターン１３’が形成される。

レジスト膜１３の膜厚は、特に限定されるものではなく、後述のレジストパターン１３’をマスクとしたハードマスク層１２のエッチング処理中に、レジストパターン１３’が消失してしまわない程度に適宜設定され得る。

［位置合わせ工程］
フォトマスク１とブランクス用基材１１との位置合わせを、フォトマスク１の各アライメントマーク５を用いて行う（図５参照）。位置合わせは、フォトマスク１とブランクス用基材１１とを互いに対向させるようにしてマスクアライナーにセットし、フォトマスク１の第２面２Ｂ側からアライメントマーク５を視認しながら行われ得る。例えば、図５及び図６に示すように、フォトマスク１の第１アライメントマーク群４１に含まれる各アライメントマーク５をブランクス用基材１１の第１辺１１１に重ね合わせ、フォトマスク１の第２アライメントマーク群４２に含まれる各アライメントマーク５をブランクス用基材１１の第２辺１１２に重ね合わせる。同様に、フォトマスク１の第３アライメントマーク群４３に含まれる各アライメントマーク５をブランクス用基材１１の第３辺１１３に重ね合わせ、フォトマスク１の第４アライメントマーク群４４に含まれる各アライメントマーク５をブランクス用基材１１の第４辺１１４に重ね合わせる。そして、第１アライメントマーク群４１に含まれる各アライメントマーク５の中心とブランクス用基材１１の第１辺１１１との間の水平方向における長さｄ_X1と、第２アライメントマーク群４２に含まれる各アライメントマーク５の中心とブランクス用基材１１の第２辺１１２との間の水平方向における長さｄ_X2と、第３アライメントマーク群４３に含まれる各アライメントマーク５の中心とブランクス用基材１１の第３辺１１３との間の水平方向における長さｄ_Y1と、第４アライメントマーク群４４に含まれる各アライメントマーク５の中心とブランクス用基材１１の第４辺１１４との間の水平方向における長さｄ_Y2とが実質的に同一となるように、フォトマスク１とブランクス用基材１１との位置合わせを行う。具体的には、最小二乗法を用い、第１～第４アライメントマーク群４１～４４に含まれる各アライメントマーク５の中心と、ブランクス用基材１１の第１～第４辺１１１～１１４との間の水平方向における長さｄ_X1，ｄ_X2，ｄ_Y1，ｄ_Y2が最小となるように、フォトマスク１とブランクス用基材１１とを相対的に水平方向に移動させることにより、両者の位置合わせを行う。これにより、高い精度でフォトマスク１とブランクス用基材１１との位置合わせを行うことができる。

［露光工程］
ブランクス用基材１１と高精度で位置合わせされたフォトマスク１を介して、特定波長域の光Ｌ、例えば紫外線をレジスト膜１３に照射する（図４（Ｂ）参照）。フォトマスク１を介した露光は、例えば、フォトマスク１をレジスト膜１３に密着させてフォトマスク１の第２面２Ｂ側から露光するコンタクト露光、フォトマスク１をレジスト膜１３から離間させて配置してフォトマスク１の第２面２Ｂ側から露光するプロキシミティ露光、フォトマスク１とレジスト膜１３との間にレンズや鏡等の光学装置を配置し、フォトマスク１を透過した光が当該光学装置を介してレジスト膜１３に投影されるプロジェクション露光等により行われ得る。

［現像工程］
露光されたレジスト膜１３を現像してレジストパターン１３’を形成する（図４（Ｃ）参照）。例えば、スプレー法、浸漬法、パドル法等の公知の方法により、有機溶剤や有機アルカリ水溶液等の現像液をレジスト膜１３に接触させ、露光部に存在するレジスト膜１３を溶解・除去し、純水等のリンス液ですすぐ。これにより、フォトマスク１の遮光パターン３に対応するレジストパターン１３’が形成される。

［ハードマスクパターン形成工程］
上記レジストパターン１３’をマスクとして用い、例えば、塩素系（Ｃｌ₂＋Ｏ₂）のエッチングガスを用いるドライエッチング処理によりブランクス用基材１１の第１面１１Ａ上に形成されているハードマスク層１２をエッチングして、ハードマスクパターン１２’を形成する（図４（Ｄ）参照）。その後、残存するレジストパターン１３’をウェットエッチング等により除去する。

［エッチング工程］
最後に、ハードマスクパターン１２’をマスクとしてブランクス用基材１１にドライエッチング処理を施すことで凸構造部２２を形成し、ハードマスクパターン１２’を除去する。このようにして、基部２１と、基部２１の一方面から突出してなる凸構造部２２とを備えるインプリントモールド用ブランクス２０が製造される（図４（Ｅ）参照）。

このようにして製造されるインプリントモールド用ブランクス２０において、凸構造部２２の位置精度は３０μｍ以下であり、好適には２０μｍ以下程度である。一般に、インプリントモールド用ブランクス２０に要求される凸構造部２２の位置精度は５０μｍ程度である。したがって、本実施形態に係るフォトマスク１を用いることで、位置精度に優れた凸構造部２２を有するインプリントモールド用ブランクス２０を容易に製造することができる。

また、上記インプリント用ブランクス２０に対する凸構造部２２の角度精度は１ｍＲａｄ以下であり、好適には０．７ｍＲａｄ以下程度である。本実施形態に係るフォトマスク１を用いることで、角度精度に優れた凸構造部２２を有するインプリントモールド用ブランクス２０を容易に製造することができる。

以上説明した実施形態は、本発明の理解を容易にするために記載されたものであって、本発明を限定するために記載されたものではない。したがって、上記実施形態に開示された各要素は、本発明の技術的範囲に属する全ての設計変更や均等物をも含む趣旨である。

上記実施形態において、インプリントモールド用ブランクス２０の凸構造部２２に対応する遮光パターン３を有するフォトマスク１を例に挙げて説明したが、この態様に限定されるものではない。例えば、図７に示すように、フォトマスク１’は、基部２１と、基部２１の一方面に形成されてなる窪み部２３とを備えるインプリントモールド用ブランクス２０’（図８参照）を製造するために用いられ得る、当該窪み部２３に対応する遮光パターン３’を有するものであってもよい。かかるフォトマスク１’も、第１～第４アライメントマーク群４１～４４を有し、インプリントモールド用ブランクス２０’を製造するためのブランクス用基材１１とフォトマスク１’との位置合わせを、第１～第４アライメントマーク群４１～４４に含まれる各アライメントマーク５を用いて行うことで、位置精度に優れた窪み部２３を備えるインプリントモールド用ブランクス２０’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用ブランクス２０’において、窪み部２３の位置精度は３０μｍ以下程度であり、好適には２０μｍ程度以下である。

また、ブランクス用基材１１の第１面１１Ａにフォトマスク１を用いて凸構造部２２に対応するレジストパターン１３’を形成し、凸構造部２２を形成するとともに、ブランクス用基材１１の第２面１１Ｂにフォトマスク１’を用いて窪み部２３に対応するレジストパターンを形成し、窪み部２３を形成してもよい。これにより、位置精度に優れた凸構造部２２及び窪み部２３を備えるインプリントモールド用ブランクス２０''（図９参照）を製造することができる。かかるインプリントモールド用ブランクス２０''において、凸構造部２２と窪み部２３とを優れた位置精度で形成することができ、インプリントモールド用ブランクス２０''の平面視において凸構造部２２の中心と窪み部２３の中心とを実質的に一致させることができ、凸構造部２２の中心と窪み部２３の中心との位置ずれを５０μｍ以内に抑えることができる。なお、凸構造部２２及び窪み部２３をブランクス用基材１１に形成する順序は、特に制限されるものではない。

上記実施形態において、第１～第４アライメントマーク群４１～４４は、それぞれ、３個のアライメントマーク５を含む態様を例に挙げて説明したが、この態様に限定されるものではない。第１～第４アライメントマーク群４１～４４は、それぞれ、少なくとも１個のアライメントマーク５を含んでいればよく、好ましくは複数（２個以上）のアライメントマーク５を含んでいればよい。

本開示は、半導体デバイスの製造過程等において用いられる、凸構造部を有するインプリントモールドを製造する技術分野において有用である。

１，１’…フォトマスク
２…マスク基材
２Ａ…第１面
２Ｂ…第２面
３，３’…遮光パターン（マスクパターン）
４…アライメントマーク群
４１…第１アライメントマーク群
４２…第２アライメントマーク群
４３…第３アライメントマーク群
４４…第４アライメントマーク群
５…アライメントマーク
２０，２０’，２０''…インプリントモールド用ブランクス

Claims

ブランクス用基材の一方面に凸構造部を形成することで、基部と、前記基部の一方面から突出する前記凸構造部とを有するインプリントモールド用ブランクスを製造するために用いられるフォトマスクであって、
第１面及び当該第１面に対向する第２面を有するマスク基材と、
前記マスク基材の前記第１面に設けられてなり、前記凸構造部に対応するマスクパターンと、
前記マスクパターンの外側に設けられてなる複数のアライメントマークを含むアライメントマーク群と
を備え、
前記ブランクス用基材は、当該ブランクス用基材の外縁を規定する、互いに平行な第１辺及び第２辺と、前記第１辺及び前記第２辺に直交し、互いに平行な第３辺及び第４辺を含む平面視矩形状を有し、
前記アライメントマーク群は、前記ブランクス用基材の前記第１辺及び前記第２辺のそれぞれに対応する、前記第１面上における第１方向に沿って設けられてなる第１アライメントマーク群及び第２アライメントマーク群と、前記ブランクス用基材の前記第３辺及び前記第４辺のそれぞれに対応する、前記第１面上における第２方向に沿って設けられてなる第３アライメントマーク群及び第４アライメントマーク群とを含み、
前記第１～第４アライメントマーク群は、それぞれ、少なくとも１つのアライメントマークを含む
フォトマスク。
前記第１～第４アライメントマーク群は、それぞれ、複数のアライメントマークを含む
請求項１に記載のフォトマスク。
前記マスクパターンは、前記第１～第４アライメントマーク群により囲まれる領域の実質的に中心に位置する
請求項１又は２に記載のフォトマスク。
前記アライメントマークは、前記ブランクス用基材上に転写されない程度の寸法を有する
請求項１～３のいずれかに記載のフォトマスク。
基部と、前記基部の一方面から突出してなる凸構造部とを備えるインプリントモールド用ブランクスを製造する方法であって、
請求項１～４のいずれかに記載のフォトマスクを用いて、ブランクス用基材の一方面に前記凸構造部に対応するレジストパターンを形成する工程と、
前記レジストパターンをマスクとして前記ブランクス用基材の一方面をエッチングする工程と
を有し、
前記ブランクス用基材は、互いに平行な第１辺及び第２辺と、前記第１辺及び前記第２辺に直交し、互いに平行な第３辺及び第４辺とを含む平面視矩形状を有し、
前記レジストパターンを形成するに際し、前記フォトマスクの前記第１アライメントマーク群及び前記第２アライメントマーク群のそれぞれを用いて前記ブランクス用基材の前記第１辺及び前記第２辺のそれぞれと位置合わせをするとともに、前記フォトマスクの前記第３アライメントマーク群及び前記委第４アライメントマーク群のそれぞれを用いて前記ブランクス用基材の前記第３辺及び前記第４辺のそれぞれと位置合わせする
インプリントモールド用ブランクスの製造方法。