JP7057248B2 - マスクブランク、およびインプリントモールドの製造方法 - Google Patents

Description

本発明は、マスターモールド用のインプリントモールドを製造するためのマスクブランク、およびこのマスクブランクを用いたマスターモールド用のインプリントモールドの製造方法に関する。

インプリントモールドには、マスターモールドとレプリカモールドがある。このうちレプリカモールドは、マスターモールドを原版としたインプリントによって製造される。これに対し、マスターモールドは、電子線描画を用いたリソグラフィープロセスを適用して製造される（下記特許文献1参照）。

リソグラフィープロセスを適用したマスターモールドの製造においては、先ずマスターモールド用のマスクブランク上に電子線描画を用いたリソグラフィープロセスを適用してレジストパターンを形成し、このレジストパターンをマスクとしたエッチングにより金属材料の薄膜（ハードマスク膜）にモールドパターンを形成する。その後、モールドパターンが形成されたハードマスク膜をマスクとしたエッチングによって、マスクブランクの基板表面を掘り込んでモールドパターンを形成し、これよりマスターモールドが得られる。

特開２０１３－１７５６７１号公報

ここで、マスターモールドに形成されるモールドパターンは、レプリカモールドに対して等倍でインプリントされるため、非常に微細で密なパターンが要求される。そこで、マスターモールドの製造においては、このように微細で密な設計パターンを比較的疎な２以上の設計パターンに分割して１つのモールドパターンを形成する技術の検討が進められている。この技術によれば、分割した各設計パターンを有する２以上のレジストパターンをマスクとし、ハードマスク膜を複数回に分けてエッチングすることで、ハードマスク膜に微細で密なモールドパターンを形成することができる。

しかしながら、２以上に分割した設計パターンの位置合わせには、基板に設計パターンと比較してより深い位置合わせマーク（基準マーク）を用いる必要がある。その基準マークは、その上にレジスト膜が積層した状態で電子線描画装置による基準マークの走査を行っても確実に検出できることが求められる。このため基準マークの深さは、少なくともモールドの設計パターンの深さよりも深くする必要となる。基板の主表面にあらかじめ基準マークを形成してから、モールドパターンを形成する際にハードマスク膜を成膜したマスクブランクを製造するようにすれば、基準マークを簡単に形成することができる。しかし、基準マークの位置は、設計パターンの位置合わせの目的以外にも利用する場合がある。この場合、製造するインプリントモールドによって基準マークを設ける位置が異なる。このためマスクブランクを製造する段階では、基準マークを設けず、インプリントモールドを製造するプロセスの途上で基準マークを設けることが検討されている。

しかし、基板上に、単層構造のハードマスク膜のみを備えたマスクブランクを用いる場合、以下の問題が生じる。本来、ハードマスク膜は、基板にモールドパターンを形成するときのドライエッチングでのエッチングマスクとして、基板にモールドパターンを形成し終えるまでの間、エッチングマスクとして機能することに特化したものである。このハードマスク膜を設ける大きな目的として、レジスト膜の膜厚を薄くすることにある。１つの微細な設計パターンを２以上に分割した設計パターンであっても、その分割した各設計パターンは、レジスト膜が除去される領域の幅は広がるが、レジスト膜が残る領域の幅は実質的に変わらない。このため、レジスト膜の厚さを厚くすると、レジスト膜のパターンの幅に対する厚さ（高さ）の比が高くなり、そのレジスト膜のパターンが倒壊してしまう。薄い厚さのレジストパターンをマスクとするドライエッチングでハードマスク膜にパターンを形成する必要があるため、ハードマスク膜を厚くすることは難しい。

ハードマスク膜は、基板にパターンを形成するときのドライエッチングのエッチングガスに対して全くエッチングされないわけではない。ハードマスク膜のエッチングレートが基板のエッチングレートに対して、十分なエッチング選択性が得られるほど小さいだけであり、多少はエッチングされる。上記の単層構造のハードマスク膜の場合、基板にドライエッチングで基準マークを設けるのは、分割パターンをレジスト膜に電子線で描画露光する前に行う必要がある。基準マークを先行して基板に形成する場合、基準マークのパターンを有するレジスト膜によって、ハードマスク膜と基板のそれぞれをドライエッチングする工程と、１つ目の分割パターンのパターンを有するレジスト膜によって、ハードマスク膜と基板のそれぞれをドライエッチングする工程と、２つ目の分割パターンのパターンを有するレジスト膜によって、ハードマスク膜と基板のそれぞれをドライエッチングする工程とを少なくとも行う必要がある。すなわち、ハードマスク膜は、基板をドライエッチングするときのマスクとして３回以上もエッチングガスに晒されることになる。

そこで本発明は、１つのレジスト膜に形成することが困難である微細なモールドパターンを有するマスターモールドを製造するにあたり、その微細なモールドパターンの設計パターンを２以上の分割パターンに分割して別々のレジスト膜に形成する方法を用いる場合に、その２以上の分割パターンを高精度で重ね合わせて微細なモールドパターンを形成することができるマスクブランクを提供することを第１の目的としている。それに加え、本発明は、その２以上の分割パターンを位置合わせするための基準マークをマスターモールドの製造途上に自在に配置することができるマスクブランクを提供することを第２の目的としている。さらに、本発明は、このマスクブランクを用いたインプリントモールドの製造方法を提供することを目的とする。

本発明は上述の課題を解決する手段として、以下の構成を有する。
（構成１）
モールドパターン形成領域と基準マーク形成領域とを有する基板の主表面上に、前記基板側から下層膜、中間膜、および上層膜をこの順に積層した構造を備えるマスクブランクであって、
前記下層膜および前記上層膜は、前記基板および前記中間膜のエッチングに対してエッチング選択性を有する材料で形成され、
前記基板および前記中間膜は、前記下層膜および前記上層膜のエッチングに対してエッチング選択性を有する材料で形成され、
前記下層膜は、前記モールドパターン形成領域を少なくとも含み、かつ前記基準マーク形成領域を含まない領域に形成され、
前記中間膜は、前記モールドパターン形成領域を少なくとも含む領域に形成され、
前記上層膜は、前記モールドパターン形成領域および前記基準マーク形成領域を少なくとも含む領域に形成されている
ことを特徴とするマスクブランク。

（構成２）
前記上層膜は、前記基板の主表面上の全域に形成されている
ことを特徴とする構成１記載のマスクブランク。

（構成３）
前記中間膜は、前記基板の主表面上の全域に形成されている
ことを特徴とする構成１または２に記載のマスクブランク。

（構成４）
モールドパターン形成領域と基準マーク形成領域とを有する基板の主表面上に、前記基板側から下層膜、中間膜、および上層膜をこの順に積層した構造を備えるマスクブランクであって、
前記下層膜および前記上層膜は、前記基板および前記中間膜のエッチングに対してエッチング選択性を有する材料で形成され、
前記基板および前記中間膜は、前記下層膜および前記上層膜のエッチングに対してエッチング選択性を有する材料で形成され、
前記下層膜は、前記モールドパターン形成領域および前記基準マーク形成領域を少なくとも含む領域に形成され、
前記中間膜および上層膜は、前記モールドパターン形成領域を少なくとも含み、かつ前記基準マーク形成領域を含まない領域に形成されている
ことを特徴とするマスクブランク。

（構成５）
前記下層膜は、前記基板の主表面上の全域に形成されている
ことを特徴とする構成４記載のマスクブランク。

（構成６）
前記下層膜および前記上層膜は、クロムを含有する材料で形成され、
前記中間膜は、ケイ素およびタンタルの少なくとも一方を含有する材料で形成されている
ことを特徴とする構成１～５の何れかに記載のマスクブランク。

（構成７）
前記下層膜の酸素含有塩素系ガスを用いたドライエッチングのエッチングレートを［ＶＬ］、前記下層膜の膜厚を［ＤＬ］、前記上層膜の酸素含有塩素系ガスを用いたドライエッチングのエッチングレートを［ＶＵ］、記下層膜の膜厚を［ＤＵ］としたとき、［ＤＬ］／［ＶＬ］≧［ＤＵ］／［ＶＵ］の関係を満たす
ことを特徴とする構成６に記載のマスクブランク。

（構成８）
前記下層膜と前記上層膜とは、同一の材料で構成され、
前記下層膜の膜厚は、前記上層膜の膜厚以上の膜厚を有する
ことを特徴とする構成１～７の何れかに記載のマスクブランク。

（構成９）
構成１～３の何れかに記載のマスクブランクの前記基板の主表面を掘り込んでモールドパターンを形成して製造されるインプリントモールドの製造方法であって、
リソグラフィー技術を適用したプロセスにより、前記モールドパターン形成領域に第１分割パターンを有し前記基準マーク形成領域に基準マークのパターンを有する第１レジストパターンを、前記上層膜の上に形成する工程と、
前記上層膜に対し、前記第１レジストパターンをマスクとするドライエッチングを行い、前記上層膜に前記第１分割パターンと前記基準マークのパターンを形成する工程と、
前記中間膜と前記基板に対し、前記第１分割パターンと前記基準マークのパターンを有する前記上層膜をマスクとするドライエッチングを行い、前記中間膜に第１分割パターンを形成し、かつ前記基板にその主表面を掘り込んだ基準マークのパターンを形成する工程と、
リソグラフィー技術を適用したプロセスにより、前記基板に形成された基準マークに基づいて位置合わせした第２分割パターンを前記モールドパターン形成領域に有する第２レジストパターンを、前記上層膜の上に形成する工程と、
前記上層膜に対し、前記第２レジストパターンをマスクとするドライエッチングを行い、前記上層膜に前記第１分割パターンに加えて前記第２分割パターンを形成する工程と、
前記中間膜に対し、前記第１分割パターンと前記第２分割パターンを有する上層膜をマスクとするドライエッチングを行い、前記中間膜に前記第１分割パターンに加えて前記第２分割パターンを形成する工程と、
前記下層膜と前記上層膜に対し、前記第１分割パターンと前記第２分割パターンを有する中間膜をマスクとするドライエッチングを行い、前記下層膜に前記第１分割パターンと前記第２分割パターンを形成しつつ、前記上層膜を除去する工程と、
前記基板と前記中間膜に対し、前記第１分割パターンと前記第２分割パターンを有する下層膜をマスクとするドライエッチングを行い、前記基板にモールドパターンを形成しつつ、前記中間膜を除去する工程と、
前記下層膜に対し、ドライエッチングを行い、前記下層膜を除去する工程とを有する
ことを特徴とするインプリントモールドの製造方法。

（構成１０）
構成４または５に記載のマスクブランクの前記基板の主表面を掘り込んでモールドパターンを形成して製造されるインプリントモールドの製造方法であって、
リソグラフィー技術を適用したプロセスにより、前記モールドパターン形成領域に第１分割パターンを有し前記基準マーク形成領域に基準マークのパターンを有する第１レジストパターンを、前記上層膜および前記下層膜の上に形成する工程と、
前記上層膜および前記下層膜に対し、前記第１のレジストパターンをマスクとするドライエッチングを行い、前記上層膜に前記第１分割パターンを形成し、かつ前記下層膜に前記基準マークのパターンを形成する工程と、
前記中間膜と前記基板に対し、前記第１分割パターンを有する上層膜と前記基準マークのパターンを有する下層膜をマスクとするドライエッチングを行い、前記中間膜に第１分割パターンを形成し、かつ前記基板にその主表面を掘り込んだ基準マークのパターンを形成する工程と、
リソグラフィー技術を適用したプロセスにより、前記基板に形成された基準マークに基づいて位置合わせした第２分割パターンを前記モールドパターン形成領域に有する第２レジストパターンを、前記上層膜および前記下層膜の上に形成する工程と、
前記上層膜に対し、前記第２レジストパターンをマスクとするドライエッチングを行い、前記上層膜に前記第１分割パターンに加えて前記第２分割パターンを形成する工程と、
前記中間膜に対し、前記第１分割パターンと前記第２分割パターンを有する上層膜をマスクとするドライエッチングを行い、前記中間膜に前記第１分割パターンに加えて第２分割パターンを形成する工程と、
前記下層膜と前記上層膜に対し、前記第１分割パターンと前記第２分割パターンを有する中間膜をマスクとするドライエッチングを行い、前記下層膜に前記第１分割パターンと前記第２分割パターンを形成しつつ、前記上層膜を除去する工程と、
前記基板と前記中間膜に対し、前記第１分割パターンと前記第２分割パターンを有する下層膜をマスクとするドライエッチングを行い、前記基板にモールドパターンを形成しつつ、前記中間膜を除去する工程と、
前記下層膜に対し、ドライエッチングを行い、前記下層膜を除去する工程とを有する
ことを特徴とするインプリントモールドの製造方法。

（構成１１）
前記下層膜および前記上層膜は、クロムを含有する材料で形成され、
前記中間膜は、ケイ素およびタンタルの少なくとも一方を含有する材料で形成され、
前記下層膜および前記上層膜の少なくとも一方のドライエッチングにおいては、酸素含有塩素系ガスよるドライエッチングを行い、
前記基板および前記中間膜の少なくとも一方のドライエッチングにおいては、フッ素系ガスによるドライエッチングを行う
ことを特徴とする構成９または１０に記載のインプリントモールドの製造方法。

（構成１２）
前記リソグラフィープロセスにおいては、電子線描画を実施する
構成９～１１の何れかに記載のインプリントモールドの製造方法。

本発明によれば、１つのレジスト膜に形成することが困難である微細なモールドパターンを有するマスターモールドを製造するにあたり、その微細なモールドパターンの設計パターンを２以上の分割パターンに分割して別々のレジスト膜に形成する方法を用いる場合に、その２以上の分割パターンを高精度で重ね合わせて微細なモールドパターンを形成することができる。さらに、本発明によれば、その２以上の分割パターンを位置合わせするための基準マークをマスターモールドの製造途上に自在に配置することができる。

第１実施形態に係るマスクブランクの構成を説明するための断面図である。 第１実施形態に係るマスクブランクに用いる基板の平面図である。 第１実施形態に係るマスクブランクを用いたインプリントモールドの製造方法を説明するための断面工程図（その１）である。 第１実施形態に係るマスクブランクを用いたインプリントモールドの製造方法を説明するための断面工程図（その２）である。 第２実施形態に係るマスクブランクの構成を説明するための断面図である。 第２実施形態に係るマスクブランクを用いたインプリントモールドの製造方法を説明するための断面工程図（その１）である。 第２実施形態に係るマスクブランクを用いたインプリントモールドの製造方法を説明するための断面工程図（その２）である。 第３実施形態に係るマスクブランクの構成を説明するための断面図である。 第３実施形態に係るマスクブランクを用いたインプリントモールドの製造方法を説明するための断面工程図（その１）である。 第３実施形態に係るマスクブランクを用いたインプリントモールドの製造方法を説明するための断面工程図（その２）である。

以下本発明を適用した各実施の形態を、マスクブランク、インプリントモールの製造方法の順に説明する。なお、各実施の形態において同一の構成要素には同一の符号を付し、同一の構成要素に関しての重複する説明は省略する。

≪第１実施形態≫
＜マスクブランク＞
図１は、第１実施形態に係るマスクブランク１の構成を説明するための断面図である。この図に示すマスクブランク１は、インプリントモールド用のマスクブランクであり、特にマスターモールド用のマスクブランク１である。ここでマスターモールドとは、リソグラフィープロセスを適用してパターン形成される原版であり、このマスターモールドを用いたナノインプリント法により、マスターモールドのモールドパターンを複製したレプリカモールドが製造される。

以上のようなマスターモールド作製用のマスクブランク１は、基板１０の一主面上に、基板１０側から順に下層膜１１Ｐ、中間膜１２Ｐ、および上層膜１３を積層した構造を備えたものである。以下、これらの構成要素の詳細を説明する。

［基板１０］
図２は、第１実施形態に係るマスクブランクに用いる基板１０の平面図である。図２および先の図１に示すように、基板１０は、２つの主表面と外周端面とを備えた板状材であって、インプリントモールドを構成するものとなる。この基板１０は、一方の主表面を、モールドパターンおよび位置合わせ用の基準マークが形成されるパターン形成面１０ｓとしている。なお、基板１０は、２つの主表面と外周端面との間には面取り面が設けられている。

パターン形成面１０ｓは、その中央に設定されたモールドパターン形成領域１０ａと、モールドパターン形成領域１０ａの外側の領域に設定された基準マーク形成領域１０ｂとを有している。ここでは一例として、基準マーク形成領域１０ｂは、基準マークが形成される可能性がある領域として、モールドパターン形成領域１０ａを囲む全領域を基準マーク形成領域１０ｂとして示す。

基板１０は、主表面の形状が矩形状であることが好ましく、正方形であると特に好ましい。主表面の大きさは限定されないが、特に一辺が１５２ｍｍの正方形であると好ましい。モールドパターン形成領域１０ａの形状は任意であるが、矩形状であることが好ましく、正方形状であることが好ましい。モールドパターン形成領域１０ａの大きさは任意であるが、一辺が８０ｍｍ以下の矩形状であることが好ましく、一辺が５０ｍｍ以下の矩形状であるとより好ましい。基板１０は、主表面におけるモールドパターン形成領域１０ａの高さがそれ以外の主表面の高さよりも高くなっている構造、いわゆる台座構造（ペデスタル構造）を有していてもよい。基板１０は、パターン形成面とは反対側に主表面にモールドパターン形成領域１０ａを少なくとも包含する大きさの凹部を設けてもよい。

基板１０の材質としては、インプリントモールドとして使用するのに要求される適度な強度や剛性を有する材料であれば特に制約はなく任意に用いることができる。例えば、合成石英（ＳｉＯ_２）ガラスやＳｉＯ_２－ＴｉＯ_２系低膨張ガラス、ソーダライムガラス、アルミノシリケートガラス、フッ化カルシウム（ＣａＦ_２）ガラス等のガラス素材、ケイ素（Ｓｉ）、ステンレス（ＳＵＳ）、アルミニウム（Ａｌ）、銅（Ｃｕ）、ニッケル（Ｎｉ）等の金属素材などが挙げられる。これらのうちガラス素材は特に好適である。ガラス素材は、非常に精度の高い加工が可能で、しかも平坦度及び平滑度に優れるため、本発明により得られるインプリントモールドを使用してパターン転写を行う場合、転写パターンの歪み等が生じないで高精度のパターン転写を行える。従って、基板１０はガラスからなることが好ましい。

また、特にこの基板１０が、光硬化樹脂に対してパターン転写を行うインプリントモールドを作製するためのものである場合においては、少なくとも基板１０はガラス素材であることが望ましく、合成石英（ＳｉＯ_２）ガラスやＳｉＯ_２－ＴｉＯ_２系低膨張ガラスなどが特に好ましい。

また基板１０は、１枚の基材を用いたものに限定されず、２枚以上の基材を接合させた構成のものであってもよい。

［下層膜１１Ｐ］
下層膜１１Ｐは、基板１０のパターン形成面１０ｓ上に設けられた薄膜である。この下層膜１１Ｐは、パターン形成面１０ｓ上のモールドパターン形成領域１０ａを少なくとも含み、かつ基準マーク形成領域１０ｂを含まない領域に形成された薄膜である。ここでは一例として、下層膜１１Ｐは、基板１０のパターン形成面１０ｓにおけるモールドパターン形成領域１０ａを覆い、基準マーク形成領域１０ｂを露出する形状にパターン形成された薄膜であることとする。

また、下層膜１１Ｐは、基板１０および中間膜１２Ｐをエッチングする際に用いるエッチャントに対してエッチング選択性を有するだけの十分なエッチングレート差が得られる材料（基板１０および中間膜１２Ｐのエッチングレートに対して、十分に遅いエッチングレートの材料）で構成され、基板１０のエッチングマスクとなる薄膜である。また下層膜１１Ｐは、基板１０に対して選択的なエッチングが可能な薄膜でもある。

例えば、基板１０がガラス材料によって構成されている場合、下層膜１１Ｐは、クロム（Ｃｒ）を含有するクロム（Ｃｒ）系材料によって構成されていることが好ましい。クロム（Ｃｒ）系材料としては、クロム（Ｃｒ）単体、またはクロム（Ｃｒ）の窒化物、酸化物、炭化物、炭化窒化物、酸化窒化物、酸化炭化窒化物などのＣｒ化合物が例示される。下層膜１１Ｐを構成する材料には、アルゴン（Ａｒ）、キセノン（Ｘｅ）、ヘリウム（Ｈｅ）、ネオン（Ｎｅ）等の貴ガスを含有してもよく、下層膜１１Ｐに求められる特性を損なわない範囲で非金属元素、半金属元素、クロム以外の金属元素を含有してもよい。

クロム（Ｃｒ）系材料によって構成された下層膜１１Ｐは、ガラス材料によって構成された基板１０を、四フッ化メタン（ＣＦ_４）のようなフッ素系ガスをエッチャントに用いてドライエッチングする際に、高いエッチング選択性を有する。このため、基板１０のエッチングにおいてエッチングマスクとして機能する。

また、クロム（Ｃｒ）系材料によって構成された下層膜１１Ｐは、塩素系ガスと酸素ガスとの混合ガス（酸素含有塩素系ガス）をエッチャントに用いたドライエッチングにおいて、ガラス材料によって構成された基板１０に対して、高いエッチング選択比を有する。このため、基板１０に対して選択的なエッチングが可能である。

以上のような下層膜１１Ｐは、マスクシールド上からの成膜によって形成される。この際、モールドパターン形成領域１０ａに対応する部分に開口を有し、基準マーク形成領域１０ｂを覆うマスクシールドを用い、このマスクシールド上から基板１０のパターン形成面１０ｓ上への成膜によって下層膜１１Ｐを形成する。下層膜１１Ｐの成膜は、例えばスパッタリング成膜によって行われる。下層膜１１Ｐが、クロム（Ｃｒ）を含有する材料によって構成されている場合、例えば、スパッタターゲットとしてクロム（Ｃｒ）ターゲットを用い、チャンバー内に、アルゴンガス（Ａｒ）、ヘリウムガス（Ｈｅ）等の貴ガスと、二酸化炭素（ＣＯ_２）、酸素（Ｏ_２）、窒素（Ｎ_２）等の反応性ガスとの混合ガスをスパッタリングガスとして導入し、スパッタリング成膜を行う。

また以上のような下層膜１１Ｐは、下層膜１１Ｐをマスクにした基板１０のエッチングにより、基板１０に十分な高さのモールドパターンが形成可能な膜厚を有することとする。下層膜１１Ｐは、膜厚が２ｎｍ以上であることが好ましく、３ｎｍ以上であるとより好ましい。一方、下層膜１１Ｐの膜厚が厚くなるにつれ、下層膜１１Ｐにパターンを形成するときのエッチング時間が長くなることを考慮すると、下層膜１１Ｐの膜厚は、１５ｎｍ以下であると好ましく、１０ｎｍ以下であるとより好ましい。

［中間膜１２Ｐ］
中間膜１２Ｐは、基板１０のパターン形成面１０ｓ上に、下層膜１１Ｐを介して設けられた薄膜である。この中間膜１２Ｐは、パターン形成面１０ｓ上のモールドパターン形成領域１０ａを少なくとも含み、かつ基準マーク形成領域１０ｂを含まない領域に形成された薄膜である。ここでは一例として、中間膜１２Ｐは、基板１０のパターン形成面１０ｓにおけるモールドパターン形成領域１０ａを覆い、基準マーク形成領域１０ｂを露出する形状にパターン形成された薄膜であることとする。

また中間膜１２Ｐは、下層膜１１Ｐに対して選択的なエッチングが可能であって、下層膜１１Ｐをエッチングストッパとしてエッチングされる薄膜である。また中間膜１２Ｐは、下層膜１１Ｐおよび上層膜１３をエッチングする際に用いるエッチャントに対してエッチング選択性を有するだけの十分なエッチングレート差が得られる材料（下層膜１１Ｐおよび上層１３のエッチングレートに対して、十分に遅いエッチングレートの材料）で構成され、下層膜１１Ｐのエッチングマスクとしても用いられる薄膜である。さらに中間膜１２Ｐは、基板１０と同時にエッチングすることが可能な材料（基板１０のエッチングレートに対して、エッチングレート差が小さい材料）で構成された薄膜であることが好ましい。

このような中間膜１２Ｐを構成する材料は、例えば、下層膜１１Ｐおよび上層膜１３が、クロム（Ｃｒ）系材料によって構成されている場合であれば、ケイ素（Ｓｉ）およびタンタル（Ｔａ）の少なくとも一方を含有する材料が用いられる。これらの材料の具体例は次の通りである。

ケイ素（Ｓｉ）を含有する材料としては、ケイ素（Ｓｉ）に、酸素（Ｏ）、窒素（Ｎ）、炭素（Ｃ）、ホウ素（Ｂ）および水素（Ｈ）から選ばれる１以上の元素を含有する材料が挙げられる。また、この他のケイ素（Ｓｉ）を含有する材料としては、ケイ素（Ｓｉ）および遷移金属に、酸素（Ｏ）、窒素（Ｎ）、炭素（Ｃ）、ホウ素（Ｂ）および水素（Ｈ）から選ばれる１以上の元素を含有する材料が挙げられる。また、この遷移金属としては、例えば、モリブデン（Ｍｏ）、タングステン（Ｗ）、チタン（Ｔｉ）、タンタル（Ｔａ）、ジルコニウム（Ｚｒ）、ハフニウム（Ｈｆ）、ニオブ（Ｎｂ）、バナジウム（Ｖ）、コバルト（Ｃｏ）、クロム（Ｃｒ）、ニッケル（Ｎｉ）、ルテニウム（Ｒｕ）、スズ（Ｓｎ）が挙げられる。

またタンタル（Ｔａ）を含有する材料としては、タンタル（Ｔａ）に、酸素（Ｏ）、窒素（Ｎ）、炭素（Ｃ）、ホウ素（Ｂ）および水素（Ｈ）から選ばれる１以上の元素を含有する材料が挙げられる。これらの中でも、タンタル（Ｔａ）に、酸素（Ｏ）を含有する材料が特に好ましい。このような材料の具体例としては、酸化タンタル（ＴａＯ）、酸化窒化タンタル（ＴａＯＮ）、ホウ化酸化タンタル（ＴａＢＯ）、ホウ化酸化窒化タンタル（ＴａＢＯＮ）等が挙げられる。これらの中間膜１２Ｐを構成する材料には、アルゴン（Ａｒ）、キセノン（Ｘｅ）、ヘリウム（Ｈｅ）、ネオン（Ｎｅ）等の貴ガスを含有してもよく、下層膜１１Ｐに求められる特性を損なわない範囲で非金属元素、半金属元素を含有してもよい。

また、中間膜１２Ｐは、ケイ素（Ｓｉ）の他に、酸素（Ｏ）を含有する材料で形成されていることが好ましい。このような中間膜１２Ｐを構成する材料の具体例としては、酸化シリコン（ＳｉＯ_２）、窒化シリコン（ＳｉＮ）、酸化窒化シリコン（ＳｉＯＮ）等が挙げられる。

これらの材料によって構成された中間膜１２Ｐは、四フッ化メタン（ＣＦ_４）のようなフッ素系のエッチャントを用いたエッチングにおいて、クロム（Ｃｒ）系材料によって構成された下層膜１１Ｐに対して高いエッチング選択比を有する。このため、下層膜１１Ｐをストッパとしたエッチングが可能であり、ガラス材料を用いて構成された基板１０と同時にエッチングすることが可能である。

また、これらの材料によって構成された中間膜１２Ｐは、クロム（Ｃｒ）系材料によって構成された下層膜１１Ｐを、塩素系ガスと酸素ガスとの混合ガス（酸素含有塩素系ガス）をエッチャントに用いてドライエッチングする際に、高いエッチング選択性を有する。このため、下層膜１１Ｐのエッチングにおいてエッチングマスクとして機能する。

以上のような中間膜１２Ｐは、下層膜１１Ｐの成膜に用いたマスクシールドと同様のマスクシールド上からの成膜によって形成される。中間膜１２Ｐの成膜は、例えばスパッタリング成膜によって行われる。中間膜１２Ｐが、ケイ素（Ｓｉ）およびタンタル（Ｔａ）の少なくとも一方を含有する材料によって構成されている場合、スパッタターゲットとしてケイ素（Ｓｉ）およびタンタル（Ｔａ）の少なくとも一方を含有するターゲットを用い、チャンバー内に、アルゴンガス（Ａｒ）、ヘリウムガス（Ｈｅ）等の貴ガス、および必要に応じて二酸化炭素（ＣＯ_２）、酸素（Ｏ_２）、窒素（Ｎ_２）等の反応性ガスとの混合ガスをスパッタリングガスとして導入し、スパッタリング成膜を行う。

また、以上のような中間膜１２Ｐは、下層膜１１Ｐをエッチングする際のエッチングストッパとして機能し、かつ次に説明する上層膜１３をエッチングする際のエッチングマスクとして機能する程度の膜厚を有していることとする。中間膜１２Ｐは、膜厚が２ｎｍ以上であることが好ましく、３ｎｍ以上であるとより好ましい。一方、中間膜１２Ｐの膜厚が厚くなるにつれ、中間膜１２Ｐにパターンを形成するときのエッチング時間が長くなることを考慮すると、中間膜１２Ｐの膜厚は、１５ｎｍ以下であると好ましく、１０ｎｍ以下であるとより好ましい。

［上層膜１３］
上層膜１３は、下層膜１１Ｐおよび中間膜１２Ｐを有する基板１０のパターン形成面１０ｓ上に設けられた薄膜である。この上層膜１３は、下層膜１１Ｐおよび中間膜１２Ｐが設けられた基板１０のパターン形成面１０ｓ上において、モールドパターン形成領域１０ａおよび基準マーク形成領域１０ｂを少なくとも含む領域に形成されている。このような上層膜１３は、下層膜１１Ｐおよび中間膜１２Ｐが設けられた基板１０におけるパターン形成面１０ｓ上の全域を覆う状態で形成された薄膜であってよい。

また、上層膜１３は、基板１０および中間膜１２Ｐに対して選択的なエッチングが可能であって、基板１０および中間膜１２Ｐをストッパとしてエッチングされる薄膜である。また上層膜１３は、基板１０および中間膜１２Ｐをエッチングする際に用いるエッチャントに対してエッチング選択性を有するだけの十分なエッチングレート差が得られる材料（基板１０および中間膜１２Ｐのエッチングレートに対して、十分に遅いエッチングレートの材料）で構成され、基板１０および中間膜１２Ｐのエッチングマスクとしても用いられる薄膜である。さらに上層膜１３は、基板１０をエッチングする際に用いるエッチャントに対してエッチング選択性を有する材料で構成され、基板１０のエッチングマスクとなる薄膜でもある。

このような上層膜１３を構成する材料は、例えば、下層膜１１Ｐとして選択される材料の中から適切な材料が用いられる。上層膜１３を構成する材料は、下層膜１１Ｐと同じ材料であってもよいが、下層膜１１Ｐとして選択可能な材料であれば、下層膜１１Ｐと同様の材料でなくてもよい。ただし、上層膜１３は、下層膜１１Ｐと同一のエッチャントに対して同一のエッチング特性を有する材料で構成されていることが好ましい。

以上のような上層膜１３は、下層膜１１Ｐの成膜と同様のスパッタリング成膜によって形成される。上層膜１３のスパッタリング成膜は、マスクシールドを用いること無く行ってもよい。ただし、マスクシールドを用いないで上層膜１３を成膜した場合、基板１０の面取り面や外周端面にも成膜される。上層膜１３が面取り面や外周端面に成膜されないようにする場合には、面取り面や外周端面を覆う開口形状を有するマスクシールドを用いて、上層膜１３を成膜することが好ましい。

また、以上のような上層膜１３は、上層膜１３をマスクにした基板１０のエッチングにより、基板１０に十分な深さの基準マークが形成される膜厚を有することとする。この観点から、上層膜１１Ｐは、膜厚が２ｎｍ以上であることが好ましく、３ｎｍ以上であるとより好ましい。さらに上層膜１３は、上層膜１３の上方から下層膜１１Ｐをエッチングする際に、下層膜１１Ｐよりも先に除去される膜厚を有することとする。

例えば、下層膜１１Ｐと上層膜１３とが、クロム（Ｃｒ）系材料によって構成されている場合、下層膜１１Ｐの酸素含有塩素系ガスをエッチャントに用いたドライエッチングのエッチングレートを［Ｖ_Ｌ］、下層膜１１Ｐの膜厚を［Ｄ_Ｌ］、上層膜１３の酸素含有塩素系ガスをエッチャントに用いたドライエッチングのエッチングレートを［Ｖ_Ｕ］、上層膜１３の膜厚を［Ｄ_Ｕ］としたとき、［Ｄ_Ｌ］／［Ｖ_Ｌ］≧［Ｄ_Ｕ］／［Ｖ_Ｕ］の関係を満たす。このような構成を備えることによって、下層１１Ｐに対してドライエッチングによってパターンを形成し終えた段階で、上層膜１３が全面除去された状態とすることができる。

さらに、上層膜１３と下層膜１１Ｐとが同一材料で構成されている場合、上層膜１３の膜厚は下層膜１１Ｐの膜厚よりも薄いこととする。一例として、基板１０が石英系ガラスによって構成され、下層膜１１Ｐおよび上層膜１３が同一組成のクロム（Ｃｒ）系材料によって構成されていて、下層膜１１Ｐの膜厚が３ｎｍである場合、上層膜１３は３ｎｍ以下の膜厚を有していることとする。

＜インプリントモールドの製造方法＞
図３は、第１実施形態に係るマスクブランク１を用いたインプリントモールドの製造方法を説明するための断面工程図（その１）である。また図４は、第１実施形態に係るマスクブランク１を用いたインプリントモールドの製造方法を説明するための断面工程図（その２）である。以下、図１および図２を用いて説明した第１実施形態に係るマスクブランク１を用いたインプリントモールドの製造方法を説明する。なお、ここでは一例として、基板１０が合成石英ガラスで構成され、下層膜１１Ｐがクロム（Ｃｒ）系材料で構成され、中間膜１２Ｐが酸化ケイ素系材料で構成され、上層膜１３がクロム（Ｃｒ）系材料で構成されている場合を説明する。

先ず、図３および図４に示す工程を実施する前の準備工程として、マスクブランク１の基板１０に形成するモールドパターンの設計パターンを、複数の設計パターンに分割する。ここでは、一例として第１分割パターンと第２分割パターンの２つの設計パターンに分割することとする。これらの第１分割パターンと第２分割パターンは、モールドパターンの形成密度を疎な状態とするように、モールドパターンの設計パターンを分割したパターンである。次いで、分割した第１分割パターンに対して、基準マークのパターンを追加し、第２分割パターンと基準マークとの間の相対位置を設定する。なお、設計パターンを３つ以上に分割する場合には、最初にマスクブランク１上に形成する第１分割パターンのみに、基準マークのパターンを追加すればよい。以上のようにして、設計パターンの分割と基準マークのパターンの追加を行った後、以下の工程を実施する。

先ず図３の（１）に示すように、マスクブランク１において上層膜１３が形成されている側の上部、すなわち上層膜１３上に、第１レジストパターン２１を形成する。この第１レジストパターン２１は、第１分割パターン２１ａと基準マーク２１ｂとを有する。

第１分割パターン２１ａは、基板１０のパターン形成面１０ｓに形成するべきモールドパターンを複数に分割することにより、モールドパターンの形成密度を疎な状態としたパターンである。この第１分割パターン２１ａは、基板１０におけるモールドパターン形成領域１０ａ上に設けられていることとする。

また基準マーク２１ｂは、２分割したモールドパターンの位置合わせ用のパターンである。この基準マーク２１ｂの平面視の形状は、例えば十字形状である。この基準マーク２１ｂは、第１分割パターン２１ａと比較して開口幅が大きく、電子線描画における位置合わせマークとして十分な開口幅を有していることとする。このような基準マーク２１ｂは、基板１０における基準マーク形成領域１０ｂ内のできるだけ離れた位置に、少なくとも２箇所に設けられていることとする。

以上のような第１分割パターン２１ａと基準マーク２１ｂとを有する第１レジストパターン２１は、電子線描画を用いたリソグラフィープロセスにより、以下のように形成される。すなわち、先ずマスクブランク１における上層膜１３上に、レジスト材料を塗布してレジスト膜を形成し、このレジスト膜に対して必要に応じてベーキング処理を実施した後に第１分割パターンおよび基準マークのパターンの電子線描画を行う。次に、レジスト膜の現像処理を実施し、電子線を照射した部分または電子線を照射していない部分のレジスト膜を除去し、これにより第１レジストパターン２１を形成する。

次に図３の（２）に示すように、第１レジストパターン２１をマスクにして上層膜１３をエッチングする。これにより、第１レジストパターン２１の第１分割パターン２１ａおよび基準マーク２１ｂを、上層膜１３に転写し、上層膜１３に第１分割パターン１３ａ－１および基準マーク１３ｂを形成する。

この際、エッチャントとして酸素含有塩素系ガスを用いたドライエッチングを行う。これにより、酸化ケイ素系材料で用いて構成された中間膜１２Ｐと、合成石英ガラスによって構成された基板１０をエッチングストッパとして、クロム（Ｃｒ）を用いた材料によって構成された上層膜１３の選択的なエッチングを行う。またこのエッチングにおいては、酸素ガスのプラズマにより、第１レジストパターン２１のエッチングも進み、第１レジストパターン２１の膜厚が減少する。なお、このドライエッチング後、残存する第１レジストパターン２１を薬液処理あるいは酸素プラズマアッシングで除去してもよい。

次に図３の（３）に示すように、上層膜１３をマスクにして中間膜１２Ｐと基板１０の表面層とをエッチングする。これにより、上層膜１３に形成された第１分割パターン１３ａ－１および基準マーク１３ｂを、中間膜１２Ｐと基板１０の表面層に転写し、中間膜１２Ｐに第１分割パターン１２ａ－１を形成し、基板１０の表面層を掘り込んだ基準マーク１００ｂを形成する。

この際、エッチャントとして四フッ化メタン（ＣＦ_４）のようなフッ素系ガスを用いることにより、クロム（Ｃｒ）系材料によって構成された下層膜１１Ｐと上層膜１３とに対して選択的に、酸化ケイ素系材料によって構成された中間膜１２Ｐと合成石英ガラスによって構成された基板１０をエッチングする。これにより、下層膜１１Ｐをエッチングストッパとし、上層膜１３をマスクとした中間膜１２Ｐと基板１０のエッチングを行う。このエッチングは、電子線描画における位置合わせマークとして十分な深さ［Ｈ］（例えば１００ｎｍ）を有する基準マーク１００ｂのパターンが基板１０に形成される程度に実施される。第１レジストパターン２１が残存していた場合は、このドライエッチングによって消失する。

なお、このエッチングにおいて、モールドパターン形成領域１０ａは、下層膜１１Ｐに覆われている。このため、モールドパターン形成領域１０ａの基板１０に影響を及ぼすことなく、基準マーク形成領域１０ｂの基板１０部分に、十分な深さ［Ｈ］の基準マーク１００ｂを形成することができる。

その後、図３の（４）に示すように、中間膜１２Ｐに第１分割パターン１２ａ－１が形成され、基板１０に基準マーク１００ｂが形成されたマスクブランク１における上層膜１３上に、第２レジストパターン２２を形成する。この第２レジストパターン２２は、第１分割パターン１２ａ－１に対して位置合わせされた第２分割パターン２２ａを有する。

第２分割パターン２２ａは、基板１０のパターン形成面１０ｓに形成するべきモールドパターンを複数分割することにより、モールドパターンの形成密度を疎な状態としたパターンである。この第２分割パターン２２ａは、先に形成した第１レジストパターン２１（図３の（１）参照）に形成された第１分割パターン２１ａと合わせて１つのモールドパターンを構成するものであり、基板１０におけるモールドパターン形成領域１０ａ上に設けられていることとする。

なお、第２レジストパターン２２は、基板１０におけるモールドパターン形成領域１０ａ上にこの第２分割パターン２２ａを有するのみであり、基板１０における基準マーク形成領域１０ｂに位置合わせ用の基準マークを有していない。

以上のような第２レジストパターン２２は、第１レジストパターン２１（図３の（１）参照）の形成と同様に、電子線描画を適用したリソグラフィープロセスによって形成される。すなわち、先ずマスクブランク１における上層膜１３上に、レジスト材料を塗布してレジスト膜を形成し、このレジスト膜に対して第２分割パターン２２ａの電子線描画を行った後、現像処理を行うことにより第２レジストパターン２２を形成する。電子線描画においては、基準マーク１００ｂを基準にして第２分割パターン２２ａの露光描画を行う。

この電子線描画においては、電子線の反射によってレジスト膜の下の基準マーク１００ｂの形成位置を検知し、検知した基準マーク１００ｂに基づく位置合わせを実施する。基準マーク１００ｂは、中間膜１２Ｐに形成された第１分割パターン１２ａ－１と同一工程で形成されているため、第１分割パターン１２ａ－１に対する位置ズレはない。したがって、この基準マーク１００ｂに基づく位置合わせにより、第１分割パターン１３ａ－１および第１分割パターン１２ａ－１に対して高精度に位置合わせされた電子線描画が実施される。

以上のような電子線描画の後、必要に応じてベーキング処理を実施し、次いでレジスト膜の現像処理を実施することにより、電子線を照射した部分または電子線を照射していない部分のレジスト膜を除去し、これにより第２レジストパターン２２を形成する。このようにして形成された第２レジストパターン２２は、上層膜１３に形成された第１分割パターン１３ａ－１および中間膜１２Ｐに形成された第１分割パターン１２ａ－１に対して高精度に位置合わせされた第２分割パターン２２ａを有するものとなる。

次に図４の（１）に示すように、第２レジストパターン２２をマスクにして上層膜１３をエッチングする。これにより、第２レジストパターン２２の第２分割パターン２２ａを、上層膜１３に転写し、上層膜１３に第２分割パターン１３ａ－２を形成する。

このエッチングは、第１レジストパターン２１をマスクにした上層膜１３のエッチング（図３の（２）参照）と同様に、酸素含有塩素系ガスをエッチャントに用いたドライエッチングによって実施される。これにより、第２レジストパターン２２のエッチングも進み、第２レジストパターン２２の膜厚が減少する。なお、このドライエッチング後、残存する第２レジストパターン２２を薬液処理あるいは酸素プラズマアッシングで除去してもよい。

次に図４の（２）に示すように、上層膜１３をマスクにして中間膜１２Ｐをエッチングする。これにより、上層膜１３に形成された第２分割パターン１３ａ－２を中間膜１２Ｐに転写し、中間膜１２Ｐに第２分割パターン１２ａ－２を形成する。これにより中間膜１２Ｐは、先に形成した第１分割パターン１２ａ－１と、第２分割パターン１２ａ－２とを合わせたモールドパターン１２ａが設けられた状態となる。

このエッチングは、中間膜１２Ｐに第１分割パターン１２ａ－１を形成する場合のエッチング（図３の（３）参照）と同様に、フッ素系ガスをエッチャントに用いたドライエッチングによって実施される。第２レジストパターン２２が残存していた場合は、このドライエッチングによって消失する。また、このドライエッチングで基準マーク１００ｂもエッチングされ、基準マーク１００ｂが深くなる場合があるが、特に問題はない。

次に図４の（３）に示すように、上層膜１３のエッチングと、中間膜１２Ｐをマスクにした下層膜１１Ｐのエッチングを行う。これにより、上層膜１３を除去し、また中間膜１２Ｐに形成されたモールドパターン１２ａを下層膜１１Ｐに転写し、下層膜１１Ｐにモールドパターン１１ａを形成する。このエッチングは、第１レジストパターン２１をマスクにした上層膜１３のエッチング（図３の（２）参照）と同様に、酸素含有塩素系ガスをエッチャントに用いたドライエッチングによって実施される。

次に図４の（４）に示すように、下層膜１１Ｐをマスクにして基板１０をエッチングする。これにより、下層膜１１Ｐに形成されたモールドパターン１１ａを基板１０の表面層に転写し、基板１０の表面層にモールドパターン１００ａを形成する。このエッチングは、中間膜１２Ｐに第１分割パターン１２ａ－１を形成する場合のエッチング（図３の（３）参照）と同様に、フッ素系ガスをエッチャントに用いたドライエッチングによって実施される。これにより、中間膜１２Ｐが除去されるとともに、下層膜１１Ｐから露出している基板１０の表面層がエッチングされる。

次に図４の（５）に示すように、下層膜１１Ｐをエッチングすることにより、基板１０上の下層膜１１Ｐを除去する。このエッチングは、第１レジストパターン２１をマスクにした上層膜１３のエッチング（図３の（２）参照）と同様に、酸素含有塩素系ガスをエッチャントに用いたドライエッチングによって実施される。これにより、基板１０におけるモールドパターン形成領域１０ａにモールドパターン１００ａが設けられ、基準マーク形成領域１０ｂに基準マーク１００ｂが設けられたインプリントモールド１ａが作成される。

＜第１実施形態の効果＞
以上説明した第１実施形態のマスクブランク１は、基板１０上のモールドパターン形成領域１０ａに、下層膜１１Ｐ、中間膜１２Ｐ、および上層膜１３の３層構造の膜が設けられ、基板１０上の基準マーク形成領域１０ｂに上層膜１３のみが設けられた構成となっている。下層膜１１Ｐおよび上層膜１３は、基板１０および中間膜１２Ｐのエッチングに対してエッチング選択性を有する材料で形成されており、また基板１０および中間膜１２Ｐは、下層膜１１Ｐおよび上層膜１３のエッチングに対してエッチング選択性を有する材料で形成されている。

これにより、上述したインプリントモールドの製造方法で説明したように、第１分割パターン１２ａ－１と、これに対して高精度に位置合わせされた第２分割ターン１２ａ-２とを合わせたモールドパターン１２ａを中間膜１２Ｐに形成しつつ、その位置合わせするための基準マークを基板１０の表面層に自在に配置することができる。そしてこの中間膜１２Ｐをマスクにした下層膜１１Ｐのエッチングと、その後の下層膜１１Ｐをマスクにした基板１０の表面層のエッチングにより、２つに分割した設計パターンを合わせたモールドパターン１００ａを、基板１０の表面層に形成することが可能である。

したがって本第１実施形態によれば、マスターモールド用のインプリントモールド１ａの製造において、２つに分割した設計パターンを高精度で重ね合わせた微細なモールドパターン１００ａを、形成することが可能となる。さらに、その２以上の分割パターンを位置合わせするために用いる基準マーク１００ｂをインプリントモールド１ａの製造途上に自在に配置することができる。

≪第２実施形態≫
＜マスクブランク＞
図５は、第２実施形態に係るマスクブランク２の構成を説明するための断面図である。この図に示すマスクブランク２が、第１実施形態のマスクブランク１と異なるところは、中間膜１２の形状にあり、材料を含む他の構成は同様である。したがってここでは中間膜１２の形状のみを説明する。

［中間膜１２］
中間膜１２は、基板１０のパターン形成面１０ｓ上に、下層膜１１Ｐを覆う状態で設けられた薄膜であって、基板１０におけるパターン形成面１０ｓ上の全域に形成された薄膜である。このような中間膜１２は、第１実施形態で説明した中間膜１２Ｐと同様の材料を用いて構成されている。

＜インプリントモールドの製造方法＞
図６は、第２実施形態に係るマスクブランク２を用いたインプリントモールドの製造方法を説明するための断面工程図（その１）である。また図７は、第２実施形態に係るマスクブランク２を用いたインプリントモールドの製造方法を説明するための断面工程図（その２）である。これらの図に示す第２実施形態に係るマスクブランク２を用いたインプリントモールドの製造方法は、図３および図４を用いて説明したインプリントモールドの製造手順と同様の手順で実施することができ、以下のように行う。

先ず、図６および図７に示す工程を実施する前の準備として、マスクブランク２の基板１０に形成するモールドパターンの設計パターンを、複数の設計パターンに分割し、第１分割パターンに対して基準マークのパターンを追加し、第２分割パターンと基準マークとの間の相対位置を設定する。以上のようにして、設計パターンの分割と基準マークのパターンの追加を行った後、以下の工程を実施する。

先ず図６の（１）に示すように、マスクブランク２において上層膜１３が形成されている側の上部、すなわち上層膜１３上に、電子線描画を適用したリソグラフィープロセスにより、第１分割パターン２１ａと基準マーク２１ｂとを有する第１レジストパターン２１を形成する。ここでは先ずマスクブランク２における上層膜１３上に、レジスト材料を塗布してレジスト膜を形成し、このレジスト膜に対して第１分割パターン２１ａと基準マーク２１ｂのパターンの電子線描画を行った後、現像処理を行うことにより第１レジストパターン２１を形成する。

次に図６の（２）に示すように、第１レジストパターン２１をマスクにして上層膜１３をエッチングし、上層膜１３に第１分割パターン１３ａ－１および基準マーク１３ｂを形成する。この際、酸素含有塩素系ガスをエッチャントに用いたドライエッチングを実施する。なお、このエッチングにおいては、基板１０上の全面において中間膜１２をエッチングストッパとした上層膜１３のエッチングが実施され、この点が第１実施形態とはことなる。このドライエッチング後、残存する第１レジストパターン２１を薬液処理あるいは酸素プラズマアッシングで除去してもよい。

次に図６の（３）に示すように、上層膜１３をマスクにして中間膜１２と基板１０の表面層とをエッチングし、中間膜１２に第１分割パターン１２ａ－１を形成し、基板１０に十分な深さ［Ｈ］の基準マーク１００ｂを形成する。この際、フッ素系ガスをエッチャントに用いたドライエッチングを実施する。

このエッチングにおいては、モールドパターン形成領域１０ａが下層膜１１Ｐに覆われているため、モールドパターン形成領域１０ａの基板１０に影響を及ぼすことなく、基準マーク形成領域１０ｂの基板１０部分に十分な深さ［Ｈ］の基準マーク１００ｂを形成することができる。なお、基準マーク形成領域１０ｂにおいては、中間膜１２のエッチングが終了した後に基板１０のエッチングが実施され、この点が第１実施形態とは異なる。第１レジストパターン２１が残存していた場合は、このドライエッチングによって消失する。

その後図６の（４）に示すように、上層膜１３上に、電子線描画を適用したリソグラフィープロセスにより、第２分割パターン２２ａを有する第２レジストパターン２２を形成する。ここでは先ず、マスクブランク２における上層膜１３上にレジスト膜を形成し、このレジスト膜に対して第２分割パターン２２ａの電子線描画を行った後、現像処理を行うことにより第２レジストパターン２２を形成する。電子線描画においては、基準マーク１００ｂを基準にして第２分割パターン２２ａの露光描画を行う。

このリソグラフィープロセスの電子線描画においては、電子線の反射によってレジスト膜の下の基準マーク１００ｂの形成位置を検知し、検知した基準マーク１００ｂに基づく位置合わせを実施する。基準マーク１００ｂは、中間膜１２に形成された第１分割パターン１２ａ－１と同一工程で形成されているため、第１分割パターン１２ａ－１に対する位置ズレはない。したがって、この基準マーク１００ｂに基づく位置合わせにより、第１分割パターン１２ａ－１に対して高精度に位置合わせされた電子線描画が実施される。

次に図７の（１）に示すように、第２レジストパターン２２をマスクにして上層膜１３をエッチングし、上層膜１３に第２分割パターン１３ａ－２を形成する。このエッチングは、酸素含有塩素系ガスをエッチャントに用いたドライエッチングによって実施される。なお、このドライエッチング後、残存する第２レジストパターン２２を薬液処理あるいは酸素プラズマアッシングで除去してもよい。

次に図７の（２）に示すように、上層膜１３をマスクにして中間膜１２をエッチングし、中間膜１２に第２分割パターン１２ａ－２を形成する。このエッチングは、フッ素系ガスをエッチャントに用いたドライエッチングによって実施される。これにより、中間膜１２は、先に形成した第１分割パターン１２ａ－１と、第２分割パターン１２ａ－２とを合わせたモールドパターン１２ａが設けられた状態となる。

またこのエッチングにおいては、第２レジストパターン２２が残存していた場合は、第２レジストパターン２２のエッチング除去も進み、第２レジストパターン２２が除去される。その後は、上層膜１３をマスクとした基板１０および中間膜１２Ｐのエッチングが進行する。これにより基準マーク１００ｂが深くなるが、特に問題はない。

次に図７の（３）に示すように、上層膜１３のエッチングと、中間膜１２をマスクにした下層膜１１Ｐのエッチングを行い、下層膜１１Ｐにモールドパターン１１ａを形成する。このエッチングは、酸素含有塩素系ガスをエッチャントに用いたドライエッチングによって実施される。

次に図７の（４）に示すように、下層膜１１Ｐをマスクにして基板１０をエッチングし、基板１０の表面層にモールドパターン１００ａを形成する。この際、中間膜１２も同時にエッチング除去する。このエッチングは、フッ素系ガスをエッチャントに用いたドライエッチングによって実施される。

次に図７の（５）に示すように、下層膜１１Ｐをエッチングすることにより、基板１０上の下層膜１１Ｐを除去する。このエッチングは、酸素含有塩素系ガスをエッチャントに用いたドライエッチングによって実施される。これにより、モールドパターン形成領域１０ａにモールドパターン１００ａが設けられ、基準マーク形成領域１０ｂに基準マーク１００ｂが設けられたインプリントモールド２ａを得る。

＜第２実施形態の効果＞
以上説明した第２実施形態のマスクブランク２であっても、基板１０上のモールドパターン形成領域１０ａに、下層膜１１Ｐ、中間膜１２、および上層膜１３の３層構造の膜が設けられ、基板１０上の基準マーク形成領域１０ｂに上層膜１３と中間膜１２のみが設けられた構成となっている。

これにより、上述したインプリントモールドの製造方法で説明したように、第１実施形態と同様に、マスターモールド用のインプリントモールド２ａの製造において、２つに分割した設計パターンを高精度で重ね合わせた微細なモールドパターン１００ａを、形成することが可能となる。さらに、その２以上の分割パターンを位置合わせするために用いる基準マーク１００ｂをインプリントモールド１ａの製造途上に自在に配置することができる。

≪第３実施形態≫
＜マスクブランク＞
図８は、第３実施形態に係るマスクブランク３の構成を説明するための断面図である。この図に示すマスクブランク３が、第１実施形態のマスクブランク１と異なるところは、下層膜１１および上層膜１３Ｐの形状にあり、材料を含む他の構成は同様である。したがってここでは下層膜１１および上層膜１３Ｐの形状のみを説明する。

［下層膜１１］
下層膜１１は、基板１０のパターン形成面１０ｓ上に設けられた薄膜である。この下層膜１１は、パターン形成面１０ｓ上のモールドパターン形成領域１０ａおよび基準マーク形成領域１０ｂを少なくとも含む領域に形成された薄膜である。ここでは一例として、下層膜１１は、基板１０におけるパターン形成面１０ｓ上の全域を覆う状態で形成された薄膜であって、マスクブランク３の表面の一部を構成する。

［上層膜１３Ｐ］
上層膜１３Ｐは、下層膜１１および中間膜１２Ｐを有する基板１０のパターン形成面１０ｓ上に設けられた薄膜である。この上層膜１３Ｐは、パターン形成面１０ｓ上のモールドパターン形成領域１０ａを少なくとも含み、かつ基準マーク形成領域１０ｂを含まない領域に形成された薄膜である。ここでは一例として、上層膜１３Ｐは、基板１０のパターン形成面１０ｓにおけるモールドパターン形成領域１０ａを覆い、基準マーク形成領域１０ｂを露出する形状にパターン形成された薄膜であることとする。

またこの上層膜１３Ｐは、中間膜１２ＰがＳｉＯ_２のような絶縁性の材料によって構成されている場合、下層膜１１に対して接続された形状を有していることとする。これにより、以降に説明する電子線描画を行う場合に、上層膜１３Ｐが帯電することを防止する。

＜インプリントモールドの製造方法＞
図９は、第３実施形態に係るマスクブランク３を用いたインプリントモールドの製造方法を説明するための断面工程図（その１）である。また図１０は、第３実施形態に係るマスクブランク３を用いたインプリントモールドの製造方法を説明するための断面工程図（その２）である。これらの図に示す第３実施形態に係るマスクブランク３を用いたインプリントモールドの製造方法は、図３および図４を用いて説明したインプリントモールドの製造手順と、ほぼ同様の手順で実施することができ、以下のように行う。

先ず、図９および図１０に示す工程を実施する前の準備として、マスクブランク３の基板１０に形成するモールドパターンの設計パターンを、複数の設計パターンに分割し、第１分割パターンに対して基準マークのパターンを追加し、第２分割パターンと基準マークとの間の相対位置を設定する。以上のようにして、設計パターンの分割と基準マークのパターンの追加を行った後、以下の工程を実施する。

先ず図９の（１）に示すように、マスクブランク３において上層膜１３Ｐが形成されている側の上部、すなわち上層膜１３Ｐおよび下層膜１１の上に、電子線描画を適用したリソグラフィープロセスにより、第１分割パターン２１ａと基準マーク２１ｂとを有する第１レジストパターン２１を形成する。ここでは、先ずマスクブランク３における上層膜１３Ｐおよび下層膜１１の上に、レジスト材料を塗布してレジスト膜を形成し、このレジスト膜に対して第１分割パターン２１ａと基準マーク２１ｂのパターンの電子線描画を行った後、現像処理を行うことにより第１レジストパターン２１を形成する。

次に図９の（２）に示すように、第１レジストパターン２１をマスクにして上層膜１３Ｐをエッチングする。またこれと同時に、上層膜１３Ｐと同様の材料からなる下層膜１１をエッチングする。このエッチングは、酸素含有塩素系ガスをエッチャントに用いたドライエッチングによって実施される。これにより、上層膜１３Ｐに第１分割パターン１３ａ－１を形成し、下層膜１１に基準マーク１３ｂを形成する。この際、上層膜１３Ｐに対しては中間膜１２Ｐをエッチングストッパとしたエッチングが実施され、下層膜１１に対しては基板１０をエッチングストッパとしたエッチングが実施される。このドライエッチング後、残存する第１レジストパターン２１を薬液処理あるいは酸素プラズマアッシングで除去してもよい。

次に図９の（３）に示すように、上層膜１３Ｐおよび下層膜１１をマスクにして中間膜１２Ｐと基板１０の表面層とをエッチングし、中間膜１２Ｐに第１分割パターン１２ａ－１を形成し、基板１０に十分な深さ［Ｈ］の基準マーク１００ｂを形成する。この際、フッ素系ガスをエッチャントに用いたドライエッチングを実施する。第１レジストパターン２１が残存していた場合は、このドライエッチングによって消失する。

このエッチングにおいては、モールドパターン形成領域１０ａが下層膜１１に覆われているため、モールドパターン形成領域１０ａの基板１０に影響を及ぼすことなく、基準マーク形成領域１０ｂの基板１０部分に基準マーク１００ｂを形成することができる。

その後図９の（４）に示すように、上層膜１３Ｐおよび下層膜１１上に、電子線描画を適用したリソグラフィープロセスにより、第２分割パターン２２ａを有する第２レジストパターン２２を形成する。ここでは先ず、マスクブランク３における上層膜１３Ｐおよび下層膜１１上にレジスト膜を形成し、このレジスト膜に対して第２分割パターン２２ａの電子線描画を行った後、現像処理を行うことにより第２レジストパターン２２を形成する。電子線描画においては、基準マーク１００ｂを基準にして第２分割パターン２２ａを露光描画する。

このリソグラフィープロセスの電子線描画においては、電子線の反射によってレジスト膜の下の基準マーク１００ｂの形成位置を検知し、検知した基準マーク１００ｂに基づく位置合わせを実施する。基準マーク１００ｂは、中間膜１２Ｐに形成された第１分割パターン１２ａ－１と同一工程で形成されているため、第１分割パターン１２ａ－１に対する位置ズレはない。したがって、この基準マーク１００ｂに基づく位置合わせにより、第１分割パターン１２ａ－１に対して高精度に位置合わせされた電子線描画が実施される。

次に図１０の（１）に示すように、第２レジストパターン２２をマスクにして上層膜１３Ｐをエッチングし、上層膜１３Ｐに第２分割パターン１３ａ－２を形成する。このエッチングは、酸素含有塩素系ガスをエッチャントに用いたドライエッチングによって実施される。なお、このドライエッチング後、残存する第２レジストパターン２２を薬液処理あるいは酸素プラズマアッシングで除去してもよい。

次に図１０の（２）に示すように、上層膜１３Ｐをマスクにして中間膜１２Ｐをエッチングし、中間膜１２Ｐに第２分割パターン１２ａ－２を形成する。このエッチングは、フッ素系ガスをエッチャントに用いたドライエッチングによって実施される。これにより、中間膜１２Ｐは、先に形成した第１分割パターン１２ａ－１と、第２分割パターン１２ａ－２とを合わせたモールドパターン１２ａが設けられた状態となる。

またこのエッチングにおいては、第２レジストパターン２２が残存していた場合は、第２レジストパターン２２のエッチング除去も進み、第２レジストパターン２２が除去される。その後は、上層膜１３Ｐおよび下層膜１１をマスクとした基板１０および中間膜１２Ｐのエッチングが進行する。これにより基準マーク１００ｂが深くなるが、特に問題はない。

次に図１０の（３）に示すように、上層膜１３Ｐのエッチングと、中間膜１２Ｐをマスクにした下層膜１１のエッチングを行なう。これにより、下層膜１１に、第１分割パターンと、第２分割パターンとを合わせたモールドパターン１１ａを形成する。このエッチングは、酸素含有塩素系ガスをエッチャントに用いたドライエッチングによって実施される。

次に図１０の（４）に示すように、下層膜１１をマスクにして基板１０をエッチングし、基板１０の表面層にモールドパターン１００ａを形成する。この際、中間膜１２Ｐも同時にエッチング除去する。このエッチングは、フッ素系ガスをエッチャントに用いたドライエッチングによって実施される。

次に図１０の（５）に示すように、下層膜１１をエッチングすることにより、基板１０上の下層膜１１を除去する。このエッチングは、酸素含有塩素系ガスをエッチャントに用いたドライエッチングによって実施される。これにより、モールドパターン形成領域１０ａにモールドパターン１００ａが設けられ、基準マーク形成領域１０ｂに基準マーク１００ｂが設けられたインプリントモールド３ａを得る。

＜第３実施形態の効果＞
以上説明した第３実施形態のマスクブランク３であっても、基板１０上のモールドパターン形成領域１０ａには、下層膜１１、中間膜１２Ｐ、および上層膜１３Ｐの３層構造の膜が設けられ、基板１０上の基準マーク形成領域１０ｂに下層膜１１のみが設けられた構成となっている。

これにより、上述したインプリントモールドの製造方法で説明したように、第１実施形態と同様に、マスターモールド用のインプリントモールド３ａの製造において、２つに分割した設計パターンを高精度で重ね合わせた微細なモールドパターン１００ａを、形成することが可能となる。さらに、その２以上の分割パターンを位置合わせするために用いる基準マーク１００ｂをインプリントモールド１ａの製造途上に自在に配置することができる。

１，２，３…マスクブランク
１ａ，２ａ，３ａ…インプリントモールド
１０…基板
１０ａ…モールドパターン形成領域
１０ｂ…基準マーク形成領域
１０ｓ…パターン形成面（主表面）
１１ａ…モールドパターン
１１Ｐ…下層膜
１２ａ…モールドパターン
１２ａ－１…第１分割パターン
１２ａ－２…第２分割パターン
１２Ｐ，１２…中間膜
１３，１３Ｐ…上層膜
１３ａ－１…第１分割パターン
１３ａ－２…第２分割パターン
１３ｂ…基準マーク
２１…第１レジストパターン
２１ａ…第１分割パターン
２１ｂ…基準マーク
２２…第２レジストパターン
２２ａ…第２分割パターン
１００ａ…モールドパターン
１００ｂ…基準マーク

Claims (12)

1. モールドパターン形成領域と基準マーク形成領域とを有する基板の主表面上に、前記基板側から下層膜、中間膜、および上層膜をこの順に積層した構造を備えるマスクブランクであって、
   前記下層膜および前記上層膜は、前記基板および前記中間膜のエッチングに対してエッチング選択性を有する材料で形成され、
   前記基板および前記中間膜は、前記下層膜および前記上層膜のエッチングに対してエッチング選択性を有する材料で形成され、
   前記下層膜は、前記モールドパターン形成領域を少なくとも含み、かつ前記基準マーク形成領域を含まない領域に形成され、
   前記中間膜は、前記モールドパターン形成領域を少なくとも含む領域に形成され、
   前記上層膜は、前記モールドパターン形成領域および前記基準マーク形成領域を少なくとも含む領域に形成されている
   ことを特徴とするマスクブランク。
2. 前記上層膜は、前記基板の主表面上の全域に形成されている
   ことを特徴とする請求項１記載のマスクブランク。
3. 前記中間膜は、前記基板の主表面上の全域に形成されている
   ことを特徴とする請求項１または２に記載のマスクブランク。
4. モールドパターン形成領域と基準マーク形成領域とを有する基板の主表面上に、前記基板側から下層膜、中間膜、および上層膜をこの順に積層した構造を備えるマスクブランクであって、
   前記下層膜および前記上層膜は、前記基板および前記中間膜のエッチングに対してエッチング選択性を有する材料で形成され、
   前記基板および前記中間膜は、前記下層膜および前記上層膜のエッチングに対してエッチング選択性を有する材料で形成され、
   前記下層膜は、前記モールドパターン形成領域および前記基準マーク形成領域を少なくとも含む領域に形成され、
   前記中間膜および上層膜は、前記モールドパターン形成領域を少なくとも含み、かつ前記基準マーク形成領域を含まない領域に形成されている
   ことを特徴とするマスクブランク。
5. 前記下層膜は、前記基板の主表面上の全域に形成されている
   ことを特徴とする請求項４記載のマスクブランク。
6. 前記下層膜および前記上層膜は、クロムを含有する材料で形成され、
   前記中間膜は、ケイ素およびタンタルの少なくとも一方を含有する材料で形成されている
   ことを特徴とする請求項１～５の何れか１項に記載のマスクブランク。
7. 前記下層膜の酸素含有塩素系ガスを用いたドライエッチングのエッチングレートを［Ｖ_Ｌ］、前記下層膜の膜厚を［Ｄ_Ｌ］、前記上層膜の酸素含有塩素系ガスを用いたドライエッチングのエッチングレートを［Ｖ_Ｕ］、記下層膜の膜厚を［Ｄ_Ｕ］としたとき、［Ｄ_Ｌ］／［Ｖ_Ｌ］≧［Ｄ_Ｕ］／［Ｖ_Ｕ］の関係を満たす
   ことを特徴とする請求項６に記載のマスクブランク。
8. 前記下層膜と前記上層膜とは、同一の材料で構成され、
   前記下層膜の膜厚は、前記上層膜の膜厚以上の膜厚を有する
   ことを特徴とする請求項１～７の何れか１項に記載のマスクブランク。
9. 請求項１～３の何れか１項に記載のマスクブランクの前記基板の主表面を掘り込んでモールドパターンを形成して製造されるインプリントモールドの製造方法であって、
   リソグラフィー技術を適用したプロセスにより、前記モールドパターン形成領域に第１分割パターンを有し前記基準マーク形成領域に基準マークのパターンを有する第１レジストパターンを、前記上層膜の上に形成する工程と、
   前記上層膜に対し、前記第１レジストパターンをマスクとするドライエッチングを行い、前記上層膜に前記第１分割パターンと前記基準マークのパターンを形成する工程と、
   前記中間膜と前記基板に対し、前記第１分割パターンと前記基準マークのパターンを有する前記上層膜をマスクとするドライエッチングを行い、前記中間膜に第１分割パターンを形成し、かつ前記基板にその主表面を掘り込んだ基準マークのパターンを形成する工程と、
   リソグラフィー技術を適用したプロセスにより、前記基板に形成された基準マークに基づいて位置合わせした第２分割パターンを前記モールドパターン形成領域に有する第２レジストパターンを、前記上層膜の上に形成する工程と、
   前記上層膜に対し、前記第２レジストパターンをマスクとするドライエッチングを行い、前記上層膜に前記第１分割パターンに加えて前記第２分割パターンを形成する工程と、
   前記中間膜に対し、前記第１分割パターンと前記第２分割パターンを有する上層膜をマスクとするドライエッチングを行い、前記中間膜に前記第１分割パターンに加えて前記第２分割パターンを形成する工程と、
   前記下層膜と前記上層膜に対し、前記第１分割パターンと前記第２分割パターンを有する中間膜をマスクとするドライエッチングを行い、前記下層膜に前記第１分割パターンと前記第２分割パターンを形成しつつ、前記上層膜を除去する工程と、
   前記基板と前記中間膜に対し、前記第１分割パターンと前記第２分割パターンを有する下層膜をマスクとするドライエッチングを行い、前記基板にモールドパターンを形成しつつ、前記中間膜を除去する工程と、
   前記下層膜に対し、ドライエッチングを行い、前記下層膜を除去する工程とを有する
   ことを特徴とするインプリントモールドの製造方法。
10. 請求項４または５に記載のマスクブランクの前記基板の主表面を掘り込んでモールドパターンを形成して製造されるインプリントモールドの製造方法であって、
    リソグラフィー技術を適用したプロセスにより、前記モールドパターン形成領域に第１分割パターンを有し前記基準マーク形成領域に基準マークのパターンを有する第１レジストパターンを、前記上層膜および前記下層膜の上に形成する工程と、
    前記上層膜および前記下層膜に対し、前記第１のレジストパターンをマスクとするドライエッチングを行い、前記上層膜に前記第１分割パターンを形成し、かつ前記下層膜に前記基準マークのパターンを形成する工程と、
    前記中間膜と前記基板に対し、前記第１分割パターンを有する上層膜と前記基準マークのパターンを有する下層膜をマスクとするドライエッチングを行い、前記中間膜に第１分割パターンを形成し、かつ前記基板にその主表面を掘り込んだ基準マークのパターンを形成する工程と、
    リソグラフィー技術を適用したプロセスにより、前記基板に形成された基準マークに基づいて位置合わせした第２分割パターンを前記モールドパターン形成領域に有する第２レジストパターンを、前記上層膜および前記下層膜の上に形成する工程と、
    前記上層膜に対し、前記第２レジストパターンをマスクとするドライエッチングを行い、前記上層膜に前記第１分割パターンに加えて前記第２分割パターンを形成する工程と、
    前記中間膜に対し、前記第１分割パターンと前記第２分割パターンを有する上層膜をマスクとするドライエッチングを行い、前記中間膜に前記第１分割パターンに加えて第２分割パターンを形成する工程と、
    前記下層膜と前記上層膜に対し、前記第１分割パターンと前記第２分割パターンを有する中間膜をマスクとするドライエッチングを行い、前記下層膜に前記第１分割パターンと前記第２分割パターンを形成しつつ、前記上層膜を除去する工程と、
    前記基板と前記中間膜に対し、前記第１分割パターンと前記第２分割パターンを有する下層膜をマスクとするドライエッチングを行い、前記基板にモールドパターンを形成しつつ、前記中間膜を除去する工程と、
    前記下層膜に対し、ドライエッチングを行い、前記下層膜を除去する工程とを有する
    ことを特徴とするインプリントモールドの製造方法。
11. 前記下層膜および前記上層膜は、クロムを含有する材料で形成され、
    前記中間膜は、ケイ素およびタンタルの少なくとも一方を含有する材料で形成され、
    前記下層膜および前記上層膜の少なくとも一方のドライエッチングにおいては、酸素含有塩素系ガスよるドライエッチングを行い、
    前記基板および前記中間膜の少なくとも一方のドライエッチングにおいては、フッ素系ガスによるドライエッチングを行う
    ことを特徴とする請求項９または１０に記載のインプリントモールドの製造方法。
12. 前記リソグラフィープロセスにおいては、電子線描画を実施する
    請求項９～１１の何れか１項に記載のインプリントモールドの製造方法。
    
    

Images