JP7124585B2 - Manufacturing method of replica mold - Google Patents

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本開示は、レプリカモールドの製造方法に関する。 The present disclosure relates to a replica mold manufacturing method.

微細加工技術として知られているナノインプリント技術は、基材の表面に微細凹凸パターンが形成されてなるインプリントモールドを用い、当該微細凹凸パターンを被加工物に転写することで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。特に、半導体デバイスにおける配線パターン等のさらなる微細化等に伴い、その製造プロセス等においてナノインプリント技術が注目されている。 Nanoimprint technology, known as microfabrication technology, uses an imprint mold in which a fine uneven pattern is formed on the surface of a base material, and the fine uneven pattern is transferred to the workpiece by transferring the fine uneven pattern to the same size. It is a pattern forming technology that transfers. In particular, with the further miniaturization of wiring patterns and the like in semiconductor devices, nanoimprint technology has attracted attention in the manufacturing processes thereof.

かかるナノインプリント技術において用いられる微細凹凸パターンを有するモールドは、例えば、電子線(EB)リソグラフィー等により製造することができる。このようにして製造されるモールドは、微細凹凸パターンの形状や寸法等が高精度のものである一方、製造コストが高くなってしまうとともに、所定回数の転写工程を経ると、被加工物(インプリント樹脂等)に形成される転写パターンに欠陥が生じてしまったり、モールドの微細凹凸パターンが損傷してしまったりすることがある。 A mold having a fine concavo-convex pattern used in such nanoimprint technology can be manufactured, for example, by electron beam (EB) lithography. Although the mold manufactured in this way has high accuracy in the shape and dimensions of the fine uneven pattern, the manufacturing cost is high. In some cases, defects may occur in the transfer pattern formed on the printed resin, etc., or the fine uneven pattern of the mold may be damaged.

このようにして転写パターンの欠陥やモールドの微細凹凸パターンの損傷が生じてしまった場合に、新たなモールドに交換するとなると、ナノインプリントプロセスを経て製造される製品のコストアップにつながってしまう。そのため、産業規模でナノインプリントプロセスを行う際には、一般に、上述のようにして電子線(EB)リソグラフィー等により製造されたモールドをマスターモールドとし、当該マスターモールドを用いたナノインプリントリソグラフィーにより作製したレプリカモールド等が用いられている。 If the mold is replaced with a new mold when a defect in the transferred pattern or damage to the fine uneven pattern of the mold occurs in this way, the cost of the product manufactured through the nanoimprint process will increase. Therefore, when performing a nanoimprint process on an industrial scale, generally, a mold manufactured by electron beam (EB) lithography or the like as described above is used as a master mold, and a replica mold prepared by nanoimprint lithography using the master mold. etc. are used.

上記レプリカモールドは、基材と、基材の表面から突出する凸構造部とを有するレプリカモールド用基板を準備し、当該レプリカモールド用基板の凸構造部の上面にマスターモールドの微細凹凸パターンを転写することにより製造される。レプリカモールド用基板の凸構造部の上面にマスターモールドの微細凹凸パターンを転写する際には、レプリカモールド用基板とマスターモールドとを高精度に位置合わせすることが重要となる。これらの位置合わせが高精度に行われることで、微細凹凸パターンの凸構造部の上面における位置精度を向上させることができる。 The replica mold is prepared by preparing a replica mold substrate having a base material and convex structures protruding from the surface of the base material, and transferring a fine concavo-convex pattern of the master mold onto the upper surface of the convex structure parts of the replica mold substrate. Manufactured by When transferring the fine concave-convex pattern of the master mold onto the upper surface of the convex structure of the replica mold substrate, it is important to align the replica mold substrate and the master mold with high accuracy. By performing these alignments with high accuracy, it is possible to improve the positional accuracy on the upper surface of the convex structure portion of the fine concavo-convex pattern.

一般に、レプリカモールド用基板とマスターモールドとの位置合わせは、両者に設けられたアライメントマークを用いて行われる。両者を位置合わせするためのアライメントマークとして、従来、インプリントモールドの屈折率とは異なる屈折率を有する誘電体材料から形成されるアライメントマーク(特許文献1参照)、インプリント樹脂が充填され得ない深さの凹部を有する凹凸構造からなるアライメントマーク(特許文献2参照)、インプリントモールドと異なる材料からなり、撮像素子にて撮像可能なアライメントマーク(特許文献3参照)、モールドの非転写領域に形成され、転写領域を上面とするメサ構造の高さよりも低い構造体からなるアライメントマーク(特許文献4参照)等が知られている。 In general, the alignment of the replica mold substrate and the master mold is performed using alignment marks provided on both. As an alignment mark for aligning both, conventionally, an alignment mark formed of a dielectric material having a refractive index different from that of the imprint mold (see Patent Document 1) cannot be filled with imprint resin. An alignment mark consisting of a concavo-convex structure with deep recesses (see Patent Document 2), an alignment mark made of a material different from that of the imprint mold and capable of being imaged by an imaging device (see Patent Document 3), and a non-transfer area of the mold. Alignment marks (see Patent Document 4), etc., are known which are formed of a structure lower than the height of a mesa structure having a transfer region as an upper surface.

特開2011-97051号公報JP 2011-97051 A 特開2011-29642号公報JP 2011-29642 A 特開2008-100507号公報JP 2008-100507 A 特開2012-134319号公報JP 2012-134319 A

上記特許文献4に記載のインプリントモールドは、基板上のメサ構造300の周辺に非転写領域を有し、当該非転写領域に凸状の構造体からなるアライメントマーク400が形成されている。このインプリントモールドの作製にあたっては、アライメントマーク250が設けられているマスターモールド200と、メサ構造300を有し、非転写領域にアライメントマーク400が形成されているレプリカモールド用基板100とを準備し、マスターモールド200の裏面側から撮像素子700等を用いて両アライメントマーク400,250を観察することで、マスターモールド200とレプリカモールド用基板100との位置合わせを高い精度で行うことができる(図13参照)。 The imprint mold described in Patent Document 4 has a non-transfer area around the mesa structure 300 on the substrate, and an alignment mark 400 made of a convex structure is formed in the non-transfer area. In manufacturing this imprint mold, a master mold 200 provided with an alignment mark 250 and a replica mold substrate 100 having a mesa structure 300 and an alignment mark 400 formed in a non-transfer region are prepared. By observing both the alignment marks 400 and 250 from the back side of the master mold 200 using the imaging device 700 or the like, the alignment of the master mold 200 and the replica mold substrate 100 can be performed with high accuracy (Fig. 13).

近年、ナノインプリント技術を用いて製造される製品におけるパターンの微細化、パターン層の多層化等に伴い、レプリカモールド用基板100のメサ構造300の上面に形成される微細凹凸パターンの当該上面における位置精度をさらに向上させることが要求されている。当該微細凹凸パターンの位置精度をさらに向上させるためには、マスターモールド200とレプリカモールド用基板100との位置合わせ時に、マスターモールド200のアライメントマーク250とレプリカモールド用基板100のアライメントマーク400とをより近接させた状態で観察するのが望ましい。 In recent years, along with the miniaturization of patterns and multilayering of pattern layers in products manufactured using nanoimprint technology, the positional accuracy of the fine uneven pattern formed on the upper surface of the mesa structure 300 of the replica mold substrate 100 on the upper surface of the mesa structure 300 is required to be further improved. In order to further improve the positional accuracy of the fine concavo-convex pattern, alignment marks 250 of master mold 200 and alignment marks 400 of replica mold substrate 100 should be more aligned when master mold 200 and replica mold substrate 100 are aligned. It is desirable to observe in close proximity.

しかしながら、特許文献4に記載のインプリントモールドを作製するためのレプリカモールド用基板100においては、メサ構造300から一段下がった非転写領域にメサ構造300よりも低いアライメントマーク400が形成されているため、マスターモールド200のアライメントマーク250との間の距離を縮めることが物理的に困難であるという問題がある。 However, in the replica mold substrate 100 for manufacturing the imprint mold described in Patent Document 4, the alignment mark 400 lower than the mesa structure 300 is formed in the non-transfer region one step below the mesa structure 300. , it is physically difficult to reduce the distance between the master mold 200 and the alignment mark 250 .

上記課題に鑑みて、本開示は、マスターモールドとレプリカモールド用基板との位置合わせを高精度に行うことができ、極めて高い位置精度で凹凸パターンを形成可能なレプリカモールドの製造方法を提供することを一目的とする。 In view of the above problems, the present disclosure provides a method of manufacturing a replica mold that enables highly accurate alignment between a master mold and a replica mold substrate and enables formation of an uneven pattern with extremely high positional accuracy. as one purpose.

上記課題を解決するために、本開示の一実施形態として、マスターモールドの凹凸パターンをレプリカモールド用基板に転写することで転写パターンを有するレプリカモールドを製造する方法であって、前記レプリカモールド用基板は、第1面及び当該第1面に対向する第2面を有する透明基材と、前記透明基材の前記第1面から突出する凸構造部と、前記透明基材の第1面から突出し、前記透明基材の前記第1面側からの平面視において前記凸構造部の周囲に位置するアライメント構造部とを備え、前記マスターモールドは、第1面及び当該第1面に対向する第2面を有する透明基材と、前記透明基材の前記第1面に形成されてなる前記凹凸パターン及びその周囲であって、前記レプリカモールド用基板の前記アライメント構造部に相対する位置に形成されてなるアライメントマークとを備えており、前記レプリカモールド用基板の前記凸構造部上にインプリント樹脂を供給するインプリント樹脂供給工程と、前記マスターモールドの前記アライメントマーク及び前記レプリカモールド用基板の前記アライメント構造部を近接させて、前記マスターモールド及び前記レプリカモールド用基板の位置合わせをするアライメント工程と、前記マスターモールドの凹凸パターンを前記レプリカモールド用基板の前記凸構造部上に供給された前記インプリント樹脂に接触させることで、前記マスターモールドの凹凸パターン及び前記レプリカモールド用基板の前記凸構造部の間に前記インプリント樹脂を展開させる転写工程と、前記マスターモールドの凹凸パターン及び前記レプリカモールド用基板の前記凸構造部の間に展開させた前記インプリント樹脂を硬化させる硬化工程と、硬化した前記インプリント樹脂から前記マスターモールドを引き離す離型工程と、前記離型工程後、前記硬化したインプリント樹脂をマスクとして前記レプリカモールド用基板をエッチングすることで、前記凸構造部上に前記転写パターンを形成する第1エッチング工程と、前記第1エッチング工程後、前記レプリカモールド用基板の前記アライメント構造部の上面部が前記透明基材の前記第1面と実質的に面一となるように前記アライメント構造部をエッチングする第2エッチング工程とを含むレプリカモールドの製造方法が提供される。 In order to solve the above problems, as one embodiment of the present disclosure, there is provided a method for manufacturing a replica mold having a transferred pattern by transferring a concavo-convex pattern of a master mold to a replica mold substrate, the replica mold substrate comprising: comprises a transparent substrate having a first surface and a second surface opposite to the first surface; a convex structure projecting from the first surface of the transparent substrate; and projecting from the first surface of the transparent substrate. and an alignment structure portion positioned around the convex structure portion in plan view from the first surface side of the transparent base material, wherein the master mold includes a first surface and a second surface facing the first surface. a transparent substrate having a surface, and the concave-convex pattern formed on the first surface of the transparent substrate and its surroundings, and formed at a position facing the alignment structure portion of the replica mold substrate. an imprint resin supply step of supplying imprint resin onto the protruded structure portion of the replica mold substrate; and the alignment mark of the master mold and the alignment of the replica mold substrate. an alignment step of aligning the master mold and the replica mold substrate by bringing the structure portions close to each other; a transfer step of developing the imprint resin between the concave-convex pattern of the master mold and the convex structure portion of the replica mold substrate by bringing it into contact with the resin; A curing step of curing the imprint resin developed between the convex structures of the mold, a releasing step of separating the master mold from the cured imprint resin, and after the releasing step, the cured imprint a first etching step of forming the transfer pattern on the convex structure by etching the replica mold substrate using a resin as a mask; and after the first etching step, the alignment structure portion of the replica mold substrate. and a second etching step of etching the alignment structure such that the upper surface of the alignment structure is substantially flush with the first surface of the transparent substrate .

前記レプリカモールド用基板における前記アライメント構造部の突出高さは、前記凸構造部の突出高さ以下であればよく、前記アライメント構造部の突出高さと前記凸構造部の突出高さとの差分は、撮像素子の焦点深度以下であり、前記アライメント工程において、互いに対向する前記アライメント構造部と前記マスターモールドの前記アライメントマークとを前記撮像素子により撮像しながら前記マスターモールド及び前記レプリカモールド用基板の位置合わせをすることができる。 The protrusion height of the alignment structure portion in the replica mold substrate may be equal to or less than the protrusion height of the protrusion structure portion, and the difference between the protrusion height of the alignment structure portion and the protrusion height of the protrusion structure portion is The positions of the master mold and the replica mold substrate are below the depth of focus of an image pickup device, and in the alignment step, the image pickup device picks up images of the alignment structures and the alignment marks of the master mold facing each other. can be matched.

前記アライメント構造部の上面部には、前記マスターモールドの前記アライメントマークに相対するようにアライメントマークが形成されていればよい An alignment mark may be formed on the upper surface of the alignment structure so as to face the alignment mark of the master mold .

本開示によれば、マスターモールドとレプリカモールド用基板との位置合わせを高精度に行うことができ、極めて高い位置精度で凹凸パターンを形成可能なレプリカモールドの製造方法を提供することができる。 Advantageous Effects of Invention According to the present disclosure, it is possible to provide a method of manufacturing a replica mold that enables highly accurate alignment between a master mold and a replica mold substrate and enables formation of an uneven pattern with extremely high positional accuracy.

図1は、本開示の一実施形態におけるレプリカモールド用基板の概略構成を示す平面図である。FIG. 1 is a plan view showing a schematic configuration of a replica mold substrate according to an embodiment of the present disclosure. 図2は、本開示の一実施形態におけるレプリカモールド用基板の概略構成を示す、図1におけるA-A線切断端面図である。FIG. 2 is a cross-sectional view taken along line AA in FIG. 1, showing a schematic configuration of a replica mold substrate according to an embodiment of the present disclosure. 図3は、本開示の一実施形態におけるレプリカモールド用基板の凸構造部及びアライメント構造部の概略構成を示す部分拡大切断端面図である。FIG. 3 is a partially enlarged cut end view showing a schematic configuration of a convex structure portion and an alignment structure portion of a replica mold substrate according to an embodiment of the present disclosure. 図4は、本開示の一実施形態におけるマスターモールドの概略構成を示す切断端面図である。FIG. 4 is a cut end view showing a schematic configuration of a master mold in one embodiment of the present disclosure. 図5(A)~(D)は、本開示の一実施形態に係るレプリカ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。FIGS. 5A to 5D are process flow diagrams showing respective steps of a method for manufacturing a replica mold according to an embodiment of the present disclosure, using cut end surfaces. 図6(A)~(D)は、本開示の一実施形態に係るレプリカモールドの製造方法の各工程であって、図5に続く各工程を切断端面にて示す工程フロー図である。FIGS. 6(A) to 6(D) are process flow diagrams showing respective steps of the method of manufacturing a replica mold according to an embodiment of the present disclosure, which are subsequent to FIG. 5, by cutting end surfaces. 図7は、本開示の一実施形態におけるレプリカモールドの凸構造部及びアライメント構造部の近傍の概略構成を示す切断端面図である。FIG. 7 is a cut end view showing a schematic configuration near the convex structure and the alignment structure of the replica mold in one embodiment of the present disclosure. 図8(A)~(D)は、本開示の一実施形態に係るレプリカモールド用基板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。FIGS. 8A to 8D are process flow diagrams showing respective steps of a method for manufacturing a replica mold substrate according to an embodiment of the present disclosure, using cut end surfaces. 図9(A)~(D)は、本開示の一実施形態に係るレプリカモールド用基板の製造方法の各工程であって、図8に続く各工程を切断端面にて示す工程フロー図である。FIGS. 9(A) to 9(D) are process flow diagrams showing respective steps of a method for manufacturing a replica mold substrate according to an embodiment of the present disclosure, which are subsequent to FIG. . 図10(A)~(C)は、本開示の他の実施形態におけるレプリカモールド用基板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。FIGS. 10A to 10C are process flow diagrams showing respective steps of a method for manufacturing a replica mold substrate according to another embodiment of the present disclosure by cutting end faces. 図11(A)~(E)は、本開示の他の実施形態におけるレプリカモールド用基板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。FIGS. 11A to 11E are process flow diagrams showing respective steps of a method for manufacturing a replica mold substrate according to another embodiment of the present disclosure by cutting end faces. 図12は、本開示の他の実施形態におけるレプリカモールド用基板及びマスターモールドの概略構成を示す切断端面図である。FIG. 12 is a cut end view showing a schematic configuration of a replica mold substrate and a master mold in another embodiment of the present disclosure. 図13は、従来のマスターモールド及びレプリカモールド用基板を用いた位置合わせ方法を概略的に示す切断端面図である。FIG. 13 is a cut end view schematically showing a conventional alignment method using substrates for a master mold and a replica mold.

本開示の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。
当該図面においては、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、誇張したりして示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。
Embodiments of the present disclosure will be described with reference to the drawings.
In the drawings, in order to facilitate understanding, the shape, scale, ratio of vertical and horizontal dimensions, etc. of each part may be changed from the real thing or exaggerated. In this specification and the like, a numerical range represented by "to" means a range including the numerical values described before and after "to" as lower and upper limits, respectively. In this specification and the like, terms such as "film", "sheet", and "plate" are not distinguished from each other based on the difference in designation. For example, "plate" is a concept that includes members that can be generally called "sheets" and "films."

本実施形態に係るレプリカモールドの製造方法においては、マスターモールド20の凹凸パターン22をレプリカモールド用基板10に転写することによりレプリカモールド1が製造される。そこで、レプリカモールドの製造方法を説明にするにあたり、レプリカモールド用基板10及びマスターモールド20の構成について説明する。 In the replica mold manufacturing method according to the present embodiment, the replica mold 1 is manufactured by transferring the uneven pattern 22 of the master mold 20 to the replica mold substrate 10 . Therefore, in describing the replica mold manufacturing method, the configurations of the replica mold substrate 10 and the master mold 20 will be described.

〔レプリカモールド用基板〕
図1は、本実施形態におけるレプリカモールド用基板の概略構成を示す平面図であり、図2は、本実施形態におけるレプリカモールド用基板の概略構成を示す、図1におけるA-A線切断端面図であり、図3は、本実施形態におけるレプリカモールド用基板の凸構造部及びアライメント構造部の概略構成を示す部分拡大切断端面図である。
[Substrate for replica mold]
FIG. 1 is a plan view showing a schematic configuration of a replica mold substrate in this embodiment, and FIG. 2 is a cross-sectional view taken along the line AA in FIG. 1 showing a schematic configuration of the replica mold substrate in this embodiment. , and FIG. 3 is a partially enlarged cut end view showing the schematic configuration of the convex structure and the alignment structure of the replica mold substrate in this embodiment.

図1及び図2に示すように、本実施形態におけるレプリカモールド用基板10は、第1面11A及び当該第1面11Aに対向する第2面11Bを有するレプリカ用透明基材11と、レプリカ用透明基材11の第1面11Aから突出する凸構造部12と、第1面11Aから突出する複数(図示例においては4つ)のアライメント構造部13と、第2面11B側に形成されている窪み部14とを備える。 As shown in FIGS. 1 and 2, the replica mold substrate 10 according to the present embodiment includes a replica transparent substrate 11 having a first surface 11A and a second surface 11B facing the first surface 11A; A convex structure 12 protruding from the first surface 11A of the transparent substrate 11, a plurality of (four in the illustrated example) alignment structures 13 protruding from the first surface 11A, and formed on the second surface 11B side. and a recessed portion 14 in which the

レプリカ用透明基材11としては、レプリカモールド用として一般的に用いられる基板、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、本実施形態において「透明」とは、インプリント樹脂を硬化させ得る波長の光を透過可能であることを意味し、波長150nm~400nmの光線の透過率が60%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。 As the transparent base material 11 for replicas, substrates generally used for replica molds, such as quartz glass substrates, soda glass substrates, fluorite substrates, calcium fluoride substrates, magnesium fluoride substrates, barium borosilicate glass, amino Glass substrates such as non-alkali glass substrates such as borosilicate glass and aluminosilicate glass, resin substrates such as polycarbonate substrates, polypropylene substrates, polyethylene substrates, polymethyl methacrylate substrates, polyethylene terephthalate substrates, and 2 arbitrarily selected from these A transparent substrate such as a laminated substrate obtained by laminating the above substrates can be used. In this embodiment, the term “transparent” means that light having a wavelength capable of curing the imprint resin can be transmitted, and means that the transmittance of light having a wavelength of 150 nm to 400 nm is 60% or more. However, it is preferably 90% or more, particularly preferably 95% or more.

レプリカ用透明基材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、略矩形状等が挙げられる。レプリカ用透明基材11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、レプリカ用透明基材11の平面視形状は略矩形状である。 The planar view shape of the replica transparent substrate 11 is not particularly limited, and may be, for example, a substantially rectangular shape. When the replica transparent substrate 11 is made of a quartz glass substrate that is generally used for optical imprinting, the shape of the replica transparent substrate 11 in a plan view is generally rectangular.

レプリカ用透明基材11の大きさ(平面視における大きさ)も特に限定されるものではないが、レプリカ用透明基材11が上記石英ガラス基板からなる場合、例えば、レプリカ用透明基材11の大きさは152mm×152mm程度である。また、レプリカ用透明基材11の厚さは、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 replica transparent substrate 11 (the size in plan view) is also not particularly limited. The size is about 152 mm×152 mm. Further, the thickness of the replica transparent base material 11 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.

レプリカ用透明基材11の第1面11Aから突出する凸構造部12は、平面視においてレプリカ用透明基材11の略中央に設けられている。凸構造部12の平面視における形状は、略矩形状である。凸構造部12の大きさは、レプリカモールド用基板10を用いたインプリント処理を経て製造される製品等に応じて適宜設定されるものであり、例えば、30mm×25mm程度に設定される。 The convex structure 12 protruding from the first surface 11A of the replica transparent substrate 11 is provided substantially in the center of the replica transparent substrate 11 in plan view. The shape of the convex structure portion 12 in plan view is substantially rectangular. The size of the protruding structure 12 is appropriately set according to the product to be manufactured through imprint processing using the replica mold substrate 10, and is set to approximately 30 mm×25 mm, for example.

凸構造部12の突出高さT12(レプリカ用透明基材11の第1面11Aと凸構造部12の上面部12Aとの間におけるレプリカ用透明基材11の厚み方向に沿った長さ)は、本実施形態におけるレプリカモールド用基板10及びそれから作製されるレプリカモールド1(図6(D)参照)が凸構造部12を備える目的を果たし得る限り、特に制限されるものではなく、例えば、10μm~100μm程度に設定され得る。 Projection height T 12 of convex structure 12 (length along the thickness direction of replica transparent base material 11 between first surface 11A of replica transparent base material 11 and upper surface part 12A of convex structure 12) is not particularly limited as long as the replica mold substrate 10 of the present embodiment and the replica mold 1 (see FIG. 6D) produced therefrom can achieve the purpose of providing the convex structure portion 12. For example, It can be set to about 10 μm to 100 μm.

凸構造部12の上面部12Aには、ハードマスク層(図示省略)が形成されていてもよい。ハードマスク層を構成する材料としては、例えば、クロム、チタン、タンタル、珪素、アルミニウム等の金属;窒化クロム、酸化クロム、酸窒化クロム等のクロム系化合物、酸化タンタル、酸窒化タンタル、酸化硼化タンタル、酸窒化硼化タンタル等のタンタル化合物、窒化チタン、窒化珪素、酸窒化珪素等が挙げられ、これらのうちの1種を単独で、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。 A hard mask layer (not shown) may be formed on the upper surface portion 12A of the convex structure portion 12 . Materials constituting the hard mask layer include, for example, metals such as chromium, titanium, tantalum, silicon, and aluminum; chromium-based compounds such as chromium nitride, chromium oxide, and chromium oxynitride; Examples include tantalum, tantalum compounds such as tantalum boride oxynitride, titanium nitride, silicon nitride, silicon oxynitride, and the like, and one of these may be used alone, or two or more arbitrarily selected may be used in combination. can.

レプリカ用透明基材11の第1面11Aから突出するアライメント構造部13は、凸構造部12の周囲に設けられている。本実施形態において、アライメント構造部13は、レプリカ用透明基材11の第1面11Aの4つの角部のそれぞれの近傍に設けられているが、この態様に限定されるものではない。アライメント構造部13は、マスターモールド20との位置合わせが可能である限りにおいて、例えば、レプリカ用透明基材11の第1面11Aの対角に位置する2つの角部のそれぞれの近傍に設けられていてもよいし、第1面11Aの任意に選択される3つの角部のそれぞれの近傍に設けられていてもよい。また、アライメント構造部13は、平面視略方形状の第1面11Aにおいて対向する2辺のそれぞれに沿って設けられていてもよい。アライメント構造部13は、マスターモールド20との位置合わせに用いられるものであるため、マスターモールド20のアライメントマーク25と相対する位置に設けられていればよい。 Alignment structures 13 protruding from the first surface 11A of the replica transparent substrate 11 are provided around the convex structures 12 . In the present embodiment, the alignment structures 13 are provided in the vicinity of each of the four corners of the first surface 11A of the transparent substrate 11 for replica, but are not limited to this aspect. The alignment structures 13 are provided, for example, in the vicinity of two diagonal corners of the first surface 11A of the transparent base material 11 for replica, as long as they can be aligned with the master mold 20. Alternatively, it may be provided in the vicinity of each of three arbitrarily selected corners of the first surface 11A. Further, the alignment structure portion 13 may be provided along each of the two opposing sides of the first surface 11A that is substantially rectangular in plan view. Since the alignment structures 13 are used for alignment with the master mold 20 , they need only be provided at positions facing the alignment marks 25 of the master mold 20 .

アライメント構造部13の突出高さT13(レプリカ用透明基材11の第1面11Aと凸構造部12の上面部12Aとの間におけるレプリカ用透明基材11の厚み方向に沿った長さ)は、凸構造部12の突出高さT12以下であればよい。アライメント構造部13の突出高さT13が凸構造部12の突出高さT12より高いと、マスターモールド20の凹凸パターン22を凸構造部12の上面部12Aに転写する際に、マスターモールド20とアライメント構造部13とが接触してしまうおそれがある。 Protrusion height T 13 of alignment structure 13 (length along the thickness direction of replica transparent substrate 11 between first surface 11A of replica transparent substrate 11 and upper surface 12A of convex structure 12) may be equal to or less than the protrusion height T 12 of the protruding structure portion 12 . If the projection height T 13 of the alignment structure portion 13 is higher than the projection height T 12 of the convex structure portion 12, the master mold 20 may and the alignment structure 13 may come into contact with each other.

凸構造部12の突出高さT12とアライメント構造部13の突出高さT13との差分ΔTは、マスターモールド20とレプリカモールド用基板10との位置合わせ時に使用される撮像素子40(図5(B)参照)の焦点深度以下であればよい。マスターモールド20とレプリカモールド用基板10との位置合わせは、レプリカモールド用基板10の凸構造部12の上面部12Aに供給されたインプリント樹脂30(図5(A)参照)にマスターモールド20の凹凸パターン22を接触させた状態で行われるが、凸構造部12の突出高さT12及びアライメント構造部13の突出高さT13の差分ΔTが焦点深度を超えてしまうと、マスターモールド20とレプリカモールド用基板10とのアライメント時に撮像素子40にて両者のアライメントマーク15,25を同時に認識することができず、位置合わせの精度が低下してしまうおそれがある。例えば、上記差分ΔTは、0μm~5μm程度であればよく、0μm~1μm程度であるのが好ましい。 The difference ΔT between the protrusion height T 12 of the convex structure portion 12 and the protrusion height T 13 of the alignment structure portion 13 is the imaging element 40 (FIG. 5 (B)) or less. Alignment between the master mold 20 and the replica mold substrate 10 is performed by applying the master mold 20 to the imprint resin 30 (see FIG. 5A) supplied to the upper surface portion 12A of the convex structure portion 12 of the replica mold substrate 10. This is performed while the uneven pattern 22 is in contact with the master mold 20. If the difference ΔT between the protrusion height T 12 of the protrusion structure 12 and the protrusion height T 13 of the alignment structure 13 exceeds the depth of focus, the master mold 20 and the At the time of alignment with the replica mold substrate 10, the alignment marks 15 and 25 of both cannot be simultaneously recognized by the imaging device 40, and there is a possibility that the accuracy of alignment is lowered. For example, the difference ΔT may be about 0 μm to 5 μm, preferably about 0 μm to 1 μm.

アライメント構造部13の上面部13Aには、凹状のアライメントマーク15が設けられている。当該アライメントマーク15の形状(平面視形状)は、マスターモールド20のアライメントマーク25の形状に応じて適宜設定されればよく、例えば、略方形状、略十字状、略ロの字状等が挙げられる。 A concave alignment mark 15 is provided on the upper surface portion 13A of the alignment structure portion 13 . The shape (planar view shape) of the alignment mark 15 may be appropriately set according to the shape of the alignment mark 25 of the master mold 20. Examples thereof include a substantially square shape, a substantially cross shape, a substantially square shape, and the like. be done.

アライメントマーク15の寸法は、当該アライメントマーク15を撮像素子40(図5(B)参照)等により認識可能な程度の寸法であればよい。例えば、アライメントマーク15の平面視形状が略正方形状である場合、その一辺の長さは、1μm~100μm程度であればよい。 The size of the alignment mark 15 may be such that the alignment mark 15 can be recognized by the imaging device 40 (see FIG. 5B) or the like. For example, if the alignment mark 15 has a substantially square shape in plan view, the length of one side thereof may be about 1 μm to 100 μm.

レプリカ用透明基材11の第2面11Bには、所定の大きさの窪み部14が形成されている。窪み部14が形成されていることで、本実施形態に係るレプリカモールド用基板1から作製されるレプリカモールド1(図6(D)参照)を用いたインプリント処理時、特にインプリント樹脂との接触時やレプリカモールド1の剥離時に、レプリカ用透明基材11、特に凸構造部12の上面部12Aを湾曲させることができる。その結果、凸構造部12の上面部12Aとインプリント樹脂とを接触させるときに、凸構造部12の上面部12Aに形成されている凹凸パターン2とインプリント樹脂との間に気体が挟みこまれてしまうのを抑制することができ、また、インプリント樹脂に凹凸パターン2が転写され、形成されたレジストパターンからレプリカモールド1を容易に剥離することができる。 A recess 14 having a predetermined size is formed on the second surface 11B of the transparent substrate 11 for replica. Due to the formation of the recessed portion 14, during the imprinting process using the replica mold 1 (see FIG. 6D) produced from the replica mold substrate 1 according to the present embodiment, especially with the imprinting resin. At the time of contact or peeling of the replica mold 1, the replica transparent substrate 11, particularly the upper surface portion 12A of the convex structure portion 12, can be curved. As a result, when the imprint resin is brought into contact with the upper surface portion 12A of the convex structure portion 12, gas is sandwiched between the uneven pattern 2 formed on the upper surface portion 12A of the convex structure portion 12 and the imprint resin. In addition, the uneven pattern 2 is transferred to the imprint resin, and the replica mold 1 can be easily peeled off from the formed resist pattern.

窪み部14の平面視形状は、略円形状であるのが好ましい。略円形状であることで、インプリント処理時、特に凸構造部12の上面部12Aとインプリント樹脂とを接触させるときやインプリント樹脂からレプリカモールド1を剥離するときに、レプリカモールド1の凸構造部12の上面部12Aを、その面内において実質的に均一に湾曲させることができる。 It is preferable that the planar view shape of the recessed portion 14 is substantially circular. Due to the substantially circular shape, the projections of the replica mold 1 can be adjusted during the imprinting process, particularly when the upper surface portion 12A of the convex structure portion 12 is brought into contact with the imprinting resin or when the replica mold 1 is peeled off from the imprinting resin. The upper surface portion 12A of the structural portion 12 can be curved substantially uniformly within its plane.

窪み部14の平面視における大きさは、窪み部14をレプリカ用透明基材11の第1面11A側に投影した投影領域内に、凸構造部12が包摂される程度の大きさである限り、特に制限されるものではない。当該投影領域が凸構造部12を包摂不可能な大きさであると、レプリカモールド1の凸構造部12の上面部12Aの全面を効果的に湾曲させることができないおそれがある。 The size of the recessed portion 14 in a plan view is such that the projected structure portion 12 is included in the projection area obtained by projecting the recessed portion 14 onto the first surface 11A side of the transparent base material 11 for replica. , is not particularly limited. If the projected area is too large to include the convex structure 12, the entire surface of the upper surface 12A of the convex structure 12 of the replica mold 1 may not be curved effectively.

〔マスターモールド〕
次に、本実施形態におけるマスターモールドについて説明する。図4は、本実施形態におけるマスターモールドの概略構成を示す切断端面図である。
[Master mold]
Next, the master mold in this embodiment will be described. FIG. 4 is a cut end view showing a schematic configuration of the master mold in this embodiment.

本実施形態におけるマスターモールド20は、第1面21A及び第1面21Aに対向する第2面21Bを有するマスター用透明基材21と、マスター用透明基材21の第1面21A上のパターン領域211に設けられてなる凹凸パターン22と、マスター用透明基材21の第1面21A上のパターン領域211の周囲を取り囲む非パターン領域212に設けられてなるアライメントマーク25とを有する。マスターモールド20は、上述したレプリカモールド用基板10の凸構造部12の上面部12Aに、凹凸パターン22を転写してなる転写パターン(凹凸パターン)2を形成し、レプリカモールド1(図6(D)参照)を製造するために用いられるものである。 The master mold 20 in this embodiment includes a master transparent substrate 21 having a first surface 21A and a second surface 21B facing the first surface 21A, and a pattern area on the first surface 21A of the master transparent substrate 21. 211, and alignment marks 25 provided in a non-pattern area 212 surrounding the pattern area 211 on the first surface 21A of the transparent base material 21 for master. The master mold 20 forms a transfer pattern (concavo-convex pattern) 2 obtained by transferring the concavo-convex pattern 22 on the upper surface portion 12A of the convex structure portion 12 of the replica mold substrate 10 described above, and the replica mold 1 (see FIG. 6D )) is used for manufacturing.

マスター用透明基材21としては、インプリントモールド用基板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てもよい。 As the master transparent substrate 21, substrates commonly used for imprint molds, such as quartz glass substrates, soda glass substrates, fluorite substrates, calcium fluoride substrates, magnesium fluoride substrates, barium borosilicate glass, amino Glass substrates such as non-alkali glass substrates such as borosilicate glass and aluminosilicate glass, resin substrates such as polycarbonate substrates, polypropylene substrates, polyethylene substrates, polymethyl methacrylate substrates, polyethylene terephthalate substrates, and 2 arbitrarily selected from these A transparent substrate such as a laminated substrate formed by laminating the above substrates may be used.

マスター用透明基材21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、略矩形状等が挙げられる。マスター用透明基材21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、マスター用透明基材21の平面視形状は略矩形状である。 The planar view shape of the master transparent base material 21 is not particularly limited, and may be, for example, a substantially rectangular shape. When the master transparent base material 21 is made of a quartz glass substrate that is generally used for optical imprinting, the shape of the master transparent base material 21 is generally rectangular in plan view.

マスター用透明基材21の大きさ(平面視における大きさ)も特に限定されるものではないが、マスター用透明基材21が上記石英ガラス基板からなる場合、例えば、マスター用透明基材21の大きさは152mm×152mm程度である。また、マスター用透明基材21の厚さは、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 master transparent base material 21 (the size in plan view) is not particularly limited either. The size is about 152 mm×152 mm. Further, the thickness of the master transparent base material 21 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.

凹凸パターン22の形状、寸法等は、本実施形態におけるレプリカモールド用基板10から製造されるレプリカモールド1(レプリカモールド1を用いて製造される製品)等にて要求される形状、寸法等に応じて適宜設定され得る。例えば、凹凸パターン22の形状としては、ラインアンドスペース状、ピラー状、ホール状、格子状等が挙げられる。また、凹凸パターン22の寸法は、例えば、10nm~200nm程度に設定され得る。 The shape, dimensions, etc. of the concave-convex pattern 22 correspond to the shape, dimensions, etc. required for the replica mold 1 (product manufactured using the replica mold 1) manufactured from the replica mold substrate 10 in this embodiment. can be set as appropriate. For example, the shape of the concave-convex pattern 22 includes a line-and-space shape, a pillar shape, a hole shape, a lattice shape, and the like. Also, the dimension of the uneven pattern 22 can be set to, for example, about 10 nm to 200 nm.

アライメントマーク25は、第1面21A上における非パターン領域212内に形成されてなる凹状構造により構成される。アライメントマーク25は、レプリカモールド用基板10のアライメント構造部13に相対する位置に設けられている The alignment mark 25 is configured by a concave structure formed within the non-patterned area 212 on the first surface 21A. The alignment marks 25 are provided at positions facing the alignment structures 13 of the replica mold substrate 10 .

アライメントマーク25を構成する凹状構造の平面視における形状としては、レプリカモールド用基板10のアライメントマーク15の形状に対応するように適宜設定され得る。アライメントマーク15の平面視形状が略方形状又は略十字状である場合、例えば、アライメントマーク25を構成する凹状構造の平面視形状は、略方形状又は略十字状のアライメントマーク15を物理的に包含可能な略ロの字状であればよい。また、アライメントマーク15の平面視形状が略ロの字状である場合、例えば、アライメントマーク25を構成する凹状構造の平面視形状は、略ロの字状のアライメントマーク15に物理的に包含され得るような略十字状、略方形状等であればよい。 The shape of the concave structure forming the alignment mark 25 in plan view can be appropriately set so as to correspond to the shape of the alignment mark 15 of the replica mold substrate 10 . When the planar view shape of the alignment mark 15 is a substantially square shape or a substantially cross shape, for example, the planar view shape of the concave structure that constitutes the alignment mark 25 is the substantially square or substantially cross shape alignment mark 15 physically. Any shape that can be included is sufficient. Further, when the planar view shape of the alignment mark 15 is substantially square-shaped, for example, the planar-view shape of the concave structure forming the alignment mark 25 is physically included in the substantially square-shaped alignment mark 15 . It may be substantially cross-shaped, substantially square-shaped, or the like.

マスター用透明基材21の第2面21Bには、所定の大きさの窪み部24が形成されている。窪み部24が形成されていることで、マスターモールド20を用いたレプリカモールド用基板10に対するインプリント処理によりレプリカモールド1(図6(D)参照)を作製する際に、特にインプリント樹脂との接触時やマスターモールド20の剥離時に、マスター用透明基材21、特に凹凸パターン22が設けられているパターン領域211を湾曲させることができる。その結果、凹凸パターン22とインプリント樹脂とを接触させるときに、凹凸パターン22とインプリント樹脂との間に気体が挟みこまれてしまうのを抑制することができ、また、インプリント樹脂に凹凸パターン22が転写されてなるレジストパターンからマスターモールド20を容易に剥離することができる。 A recess 24 having a predetermined size is formed on the second surface 21B of the transparent base material 21 for master. By forming the recessed portion 24, when the replica mold 1 (see FIG. 6(D)) is produced by imprinting the replica mold substrate 10 using the master mold 20, especially with the imprint resin. At the time of contact or peeling of the master mold 20, the transparent master substrate 21, particularly the pattern region 211 provided with the uneven pattern 22, can be curved. As a result, when the uneven pattern 22 and the imprint resin are brought into contact with each other, it is possible to prevent gas from being trapped between the uneven pattern 22 and the imprint resin. The master mold 20 can be easily peeled off from the resist pattern to which the pattern 22 is transferred.

窪み部24の平面視形状は、略円形状であるのが好ましい。略円形状であることで、インプリント処理時、特に凹凸パターン22とインプリント樹脂とを接触させるときやインプリント樹脂からマスターモールド20を剥離するときに、マスターモールド20のパターン領域211を、その面内において実質的に均一に湾曲させることができる。 It is preferable that the planar view shape of the recessed portion 24 is substantially circular. The substantially circular shape allows the pattern region 211 of the master mold 20 to be aligned with the pattern region 211 during the imprinting process, particularly when the uneven pattern 22 and the imprinting resin are brought into contact with each other or when the master mold 20 is peeled off from the imprinting resin. It can be curved substantially uniformly in the plane.

窪み部24の平面視における大きさは、窪み部24をマスター用透明基材21の第1面21A側に投影した投影領域内に、パターン領域211(凹凸パターン22)が包摂される程度の大きさである限り、特に制限されるものではない。当該投影領域がパターン領域211(凹凸パターン22)を包摂不可能な大きさであると、マスターモールド20のパターン領域211の全面を効果的に湾曲させることができないおそれがある。 The size of the recessed portion 24 in a plan view is large enough to include the pattern region 211 (concavo-convex pattern 22) in the projected region of the recessed portion 24 projected onto the first surface 21A side of the transparent master substrate 21. It is not particularly limited as long as it is low. If the projection area has a size that cannot include the pattern area 211 (the uneven pattern 22), the entire surface of the pattern area 211 of the master mold 20 may not be effectively curved.

〔レプリカモールドの製造方法〕
続いて、上述した構成を有するマスターモールド20及びレプリカモールド用基板10を用いた本実施形態に係るレプリカモールドの製造方法について説明する。図5及び図6は、本実施形態に係るレプリカ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 replica mold]
Next, a method of manufacturing a replica mold according to the present embodiment using the master mold 20 and the replica mold substrate 10 having the above-described configurations will be described. 5 and 6 are process flow diagrams showing respective steps of the replica mold manufacturing method according to the present embodiment by cutting end faces.

まず、上記構成を有するマスターモールド20と、凸構造部12の上面部12Aにハードマスク層16が形成されてなるレプリカモールド用基板10を準備し、レプリカモールド用基板10の凸構造部12の上面部12Aにインプリント樹脂30を供給する(図5(A)参照)。 First, the master mold 20 having the above configuration and the replica mold substrate 10 having the hard mask layer 16 formed on the upper surface portion 12A of the convex structure portion 12 are prepared. The imprint resin 30 is supplied to the portion 12A (see FIG. 5A).

インプリント樹脂30(レジスト材料)としては、特に限定されるものではなく、インプリント処理に一般的に用いられる樹脂材料(例えば、紫外線硬化性樹脂、熱硬化性樹脂等)を用いることができる。インプリント樹脂30には、マスターモールド20を容易に引き離すための離型剤、レプリカモールド用基板10の凸構造部12の上面部12A(ハードマスク層16)への密着性を向上させるための密着剤等が含まれていてもよい。 The imprint resin 30 (resist material) is not particularly limited, and resin materials generally used for imprint processing (eg, ultraviolet curable resin, thermosetting resin, etc.) can be used. The imprint resin 30 includes a release agent for easily separating the master mold 20, and adhesion for improving adhesion to the upper surface portion 12A (hard mask layer 16) of the convex structure portion 12 of the replica mold substrate 10. A drug or the like may be included.

凸構造部12の上面部12Aに対するインプリント樹脂30の供給量は、マスターモールド20の凹凸パターン22にインプリント樹脂30が完全に充填され得る量であればよい。 The amount of the imprint resin 30 supplied to the upper surface portion 12</b>A of the convex structure portion 12 may be an amount that can completely fill the uneven pattern 22 of the master mold 20 with the imprint resin 30 .

次に、凸構造部12の上面部12Aに供給されたインプリント樹脂30に、マスターモールド20の第1面21Aに形成されている凹凸パターン22を接触させ、マスターモールド20の第1面21Aとレプリカモールド用基板10の凸構造部12の上面部12Aとの間にインプリント樹脂30を展開させ、凹凸パターン22にインプリント樹脂30を充填させる(図5(B)参照)。その状態(インプリント樹脂30が未硬化の状態)において、マスターモールド20のアライメントマーク25とレプリカモールド用基板10のアライメントマーク15とを撮像素子40等により観察することで、マスターモールド20とレプリカモールド用基板10との位置合わせを行う。 Next, the uneven pattern 22 formed on the first surface 21A of the master mold 20 is brought into contact with the imprint resin 30 supplied to the upper surface portion 12A of the convex structure portion 12, thereby The imprint resin 30 is spread between the convex structure portion 12 of the replica mold substrate 10 and the upper surface portion 12A, and the uneven pattern 22 is filled with the imprint resin 30 (see FIG. 5B). By observing the alignment marks 25 of the master mold 20 and the alignment marks 15 of the replica mold substrate 10 in this state (the state in which the imprint resin 30 is not yet cured), the master mold 20 and the replica mold can be identified by observing the alignment marks 25 of the master mold 20 and the alignment marks 15 of the replica mold substrate 10 with the imaging device 40 or the like. Alignment with the substrate 10 is performed.

本実施形態においては、アライメント構造部13の上面部13Aに形成されているアライメントマーク15とマスターモールド20のアライメントマーク25とを極めて近接させた状態で撮像素子40等により観察することができるため、アライメントマーク15及びアライメントマーク25を容易に認識することができ、両者の位置合わせを高い精度で行うことができる。 In the present embodiment, the alignment mark 15 formed on the upper surface portion 13A of the alignment structure portion 13 and the alignment mark 25 of the master mold 20 can be observed with the imaging device 40 or the like in a state of being extremely close to each other. The alignment mark 15 and the alignment mark 25 can be easily recognized, and their alignment can be performed with high accuracy.

両者の位置合わせが完了した後に、インプリント樹脂30に光を照射して硬化させ、その後、マスターモールド20を離型させる。これにより、レプリカモールド用基板10の凸構造部12の上面部12Aに、凹凸パターン22が転写されてなるレジストパターン31が形成される(図5(C)参照)。 After the alignment of both is completed, the imprint resin 30 is irradiated with light to be cured, and then the master mold 20 is released. As a result, a resist pattern 31 is formed by transferring the uneven pattern 22 to the upper surface portion 12A of the convex structure portion 12 of the replica mold substrate 10 (see FIG. 5C).

続いて、レジストパターン31の残膜を除去し(図5(D)参照)、当該レジストパターン31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レプリカモールド用基板10の凸構造部12の上面部12Aに形成されているハードマスク層16をエッチングして、ハードマスクパターン17を形成する(図6(A)参照)。 Subsequently, the remaining film of the resist pattern 31 is removed (see FIG. 5D), and using the resist pattern 31 as a mask, a replica is formed by a dry etching process using, for example, a chlorine-based (Cl 2 +O 2 ) etching gas. A hard mask pattern 17 is formed by etching the hard mask layer 16 formed on the upper surface portion 12A of the convex structure portion 12 of the mold substrate 10 (see FIG. 6A).

そして、ハードマスクパターン17をマスクとしてレプリカモールド用基板10にドライエッチング処理を施し、凸構造部12の上面部12Aに凹凸パターン2を形成する(図6(B)参照)。 Then, using the hard mask pattern 17 as a mask, the replica mold substrate 10 is subjected to a dry etching process to form an uneven pattern 2 on the upper surface portion 12A of the convex structure portion 12 (see FIG. 6B).

その後、凸構造部12の上面部12Aに残存するハードマスクパターン17を除去し、アライメント構造部13を露出させるように、レプリカ用透明基材11の第1面11Aを被覆するレジストパターン51を形成する(図6(C)参照)。レジストパターン51は、レプリカ用透明基材11の第1面11Aを被覆するレジスト層を形成した後、アライメント構造部13のみを露出させるようにしてレジスト層に露光・現像処理を施すことにより形成され得る。そして、レジストパターン51をマスクとしてレプリカ用透明基材11の第1面11Aにドライエッチング処理又はウェットエッチング処理を施すことによりアライメント構造部13を除去することにより、レプリカモールド1が製造される(図6(D)参照)。レプリカ用透明基材11のドライエッチング処理(凹凸パターン2を形成するためのドライエッチング処理(図6(B)参照)及びアライメント構造部13を除去するためのドライエッチング処理(図6(D)参照))は、当該レプリカ用透明基材11の構成材料の種類に応じて適宜エッチングガスを選択して行なわれ得る。エッチングガスとしては、例えば、フッ素系ガス等を用いることができる。また、レプリカ用透明基材11のウェットエッチング処理(アライメント構造部13を除去するためのウェットエッチング処理(図6(D)参照))においては、フッ酸等がエッチング液として用いられ得る。 Thereafter, the hard mask pattern 17 remaining on the upper surface portion 12A of the convex structure portion 12 is removed, and a resist pattern 51 is formed to cover the first surface 11A of the replica transparent base material 11 so as to expose the alignment structure portion 13. (See FIG. 6(C)). The resist pattern 51 is formed by forming a resist layer covering the first surface 11A of the replica transparent base material 11, and then exposing and developing the resist layer so as to expose only the alignment structure portion 13. obtain. Then, using the resist pattern 51 as a mask, the first surface 11A of the replica transparent substrate 11 is dry-etched or wet-etched to remove the alignment structures 13, thereby manufacturing the replica mold 1 (FIG. 6(D)). Dry etching treatment for replica transparent substrate 11 (dry etching treatment for forming uneven pattern 2 (see FIG. 6B)) and dry etching treatment for removing alignment structure 13 (see FIG. 6D) )) can be performed by appropriately selecting an etching gas according to the type of the constituent material of the replica transparent substrate 11 . As an etching gas, for example, a fluorine-based gas or the like can be used. Further, hydrofluoric acid or the like may be used as an etchant in the wet etching process for the replica transparent substrate 11 (wet etching process for removing the alignment structure 13 (see FIG. 6D)).

上記アライメント構造部13の除去は、レプリカ用透明基材11の第1面11Aが略面一となるまで行われてもよいが、少なくともアライメント構造部13の突出高さT13がドライエッチング処理前又はウェットエッチング処理前よりも低くなるように当該アライメント構造部13がエッチングされればよい。好ましくは、アライメント構造部13の突出高さT13が、レプリカモールド1を用いてシリコンウェハ等の被転写基板上の複数箇所の転写領域に対して連続して(ステップアンドリピートにより)インプリント処理を行う場合において、当該被転写基板上の一の転写領域に既に凹凸パターン2が転写され、レジストパターンが形成されており、その転写領域に隣接する転写領域にインプリント処理を行うときに、当該レジストパターンにアライメント構造部13が干渉しない(接触しない)高さとなるように、上記アライメント構造部13がエッチングされて除去される。より好ましくは、レプリカモールド1の側面視において、凸構造部12の外縁部とレプリカモールド1の第1面11Aの外縁部とを結ぶ線分Lよりもアライメント構造部13の上面部13Aが第1面11A側に位置するように(図7参照)、当該アライメント構造部13がエッチングされて除去される。この場合、凸構造部12の突出高さT12及びアライメント構造部13の突出高さT13の差分ΔTは、アライメント構造部13を凸構造部12に近接させるほどに小さくなる。一方、アライメント構造部13と凸構造部12とが完全に接触していると、又はアライメント構造部13と凸構造部12とが近接しすぎていると、インプリント樹脂30にマスターモールド20の凹凸パターン22を接触させ(図5(B)参照)、インプリント樹脂30が凸構造部12の上面部12Aから溢れ出てしまったときに、当該インプリント樹脂30がアライメントマーク15に流入してしまうことがある。その結果、マスター用透明基材21、レプリカ用透明基材11及びインプリント樹脂30の屈折率が整合することで、アライメントマーク15,25を撮像素子40(図5(B)参照)により認識することが困難となるおそれがある。したがって、凸構造部12とアライメント構造部13とは、10μm以上離間して配置されるのが好ましい。 The removal of the alignment structure 13 may be performed until the first surface 11A of the transparent substrate 11 for replica becomes substantially flush, but at least the protrusion height T13 of the alignment structure 13 is reduced to the level before the dry etching process. Alternatively, the alignment structure 13 may be etched so as to be lower than before the wet etching process. Preferably, the protrusion height T 13 of the alignment structure 13 is continuously imprinted (by step-and-repeat) on a plurality of transfer regions on a substrate to be transferred such as a silicon wafer using the replica mold 1. , the concave-convex pattern 2 has already been transferred to one transfer region on the substrate to be transferred and a resist pattern is formed thereon, and imprint processing is performed on a transfer region adjacent to the transfer region. The alignment structure 13 is etched and removed so that the alignment structure 13 does not interfere with (contact with) the resist pattern. More preferably, when the replica mold 1 is viewed from the side, the upper surface portion 13A of the alignment structure portion 13 is located first relative to the line segment L connecting the outer edge portion of the convex structure portion 12 and the outer edge portion of the first surface 11A of the replica mold 1. The alignment structure 13 is etched and removed so as to be positioned on the surface 11A side (see FIG. 7). In this case, the difference ΔT between the protrusion height T 12 of the protrusion structure 12 and the protrusion height T 13 of the alignment structure 13 becomes smaller as the alignment structure 13 is brought closer to the protrusion structure 12 . On the other hand, if the alignment structure portion 13 and the convex structure portion 12 are in complete contact with each other, or if the alignment structure portion 13 and the convex structure portion 12 are too close to each other, the unevenness of the master mold 20 is caused by the imprint resin 30 . When the pattern 22 is brought into contact (see FIG. 5B) and the imprint resin 30 overflows from the upper surface portion 12A of the convex structure portion 12, the imprint resin 30 flows into the alignment mark 15. Sometimes. As a result, the alignment marks 15 and 25 are recognized by the imaging element 40 (see FIG. 5B) by matching the refractive indices of the master transparent base material 21, the replica transparent base material 11, and the imprint resin 30. may become difficult. Therefore, it is preferable that the convex structure 12 and the alignment structure 13 are spaced apart by 10 μm or more.

例えば、レプリカモールド用基板10が、大きさ152mm×152mmの石英ガラス基板をレプリカ用透明基材11とし、大きさが30mm×25mm程度であり、突出高さT12が30μmの凸構造部12をレプリカ用透明基材11の第1面11Aの中心に位置するものである場合を想定する。また、マスターモールド20の凹凸パターン22の深さを60nmとする。平面視上で40μm×40μm程度のアライメント構造部13を、凸構造部12の各々の辺から60μmの距離に位置させる場合、凸構造部12の突出高さT12とアライメント構造部13の突出高さT13との差分ΔTは、110nm以上であればよく、アライメント構造部13を凸構造部12の各辺から200μmの距離に位置させる場合、差分ΔTは180nm以上であればよい。 For example, the replica mold substrate 10 uses a quartz glass substrate having a size of 152 mm×152 mm as the replica transparent base material 11, and has a convex structure portion 12 having a size of about 30 mm×25 mm and a protrusion height T 12 of 30 μm. It is assumed that it is positioned at the center of the first surface 11A of the replica transparent substrate 11 . Also, the depth of the uneven pattern 22 of the master mold 20 is assumed to be 60 nm. When the alignment structure 13 having a size of about 40 μm×40 μm in plan view is positioned at a distance of 60 μm from each side of the convex structure 12, the protrusion height T 12 of the protrusion structure 12 and the protrusion height of the alignment structure 13 are The difference ΔT from the height T 13 should be 110 nm or more. When the alignment structure 13 is positioned at a distance of 200 μm from each side of the convex structure 12, the difference ΔT should be 180 nm or more.

すなわち、凸構造部12の突出高さT12、凸構造部12の外縁部とレプリカ用透明基材11の第1面11Aの外縁部との距離D1、アライメント構造部13の外縁部とレプリカ用透明基材11の第1面11Aの外縁部との距離D2、マスターモールド20の凹凸パターン22の深さD3との関係において、差分ΔTは下記式に示される範囲であるのが好ましい。
ΔT≧T12(1-(D2/D1))+D3
That is, the protrusion height T 12 of the convex structure 12, the distance D1 between the outer edge of the convex structure 12 and the outer edge of the first surface 11A of the replica transparent substrate 11, the outer edge of the alignment structure 13 and the replica In relation to the distance D2 from the outer edge of the first surface 11A of the transparent base material 11 and the depth D3 of the uneven pattern 22 of the master mold 20, the difference ΔT is preferably within the range shown by the following formula.
ΔT≧T 12 (1−(D2/D1))+D3

本実施形態におけるレプリカモールドの製造方法においては、レプリカモールド用基板10のアライメントマーク15とマスターモールド20のアライメントマーク25とを極めて近接させた状態で両者の位置合わせをすることができるため、両者の位置合わせを高精度に行うことができ、その結果、極めて高い位置精度で凹凸パターン2を形成することができる。 In the method of manufacturing a replica mold according to the present embodiment, the alignment marks 15 of the replica mold substrate 10 and the alignment marks 25 of the master mold 20 can be aligned in a state of being extremely close to each other. Positioning can be performed with high precision, and as a result, the uneven pattern 2 can be formed with extremely high positional precision.

〔レプリカモールド用基板の製造方法〕
上述したレプリカモールド用基板を製造する方法について説明する。図8及び図9は、本実施形態におけるレプリカモールド用基板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 substrate for replica mold]
A method for manufacturing the replica mold substrate described above will be described. 8 and 9 are process flow charts showing respective steps of the method for manufacturing a replica mold substrate according to the present embodiment by cutting end faces.

まず、第1面11A’及び当該第1面11A’に対向する第2面11B’を有し、第1面11A’上にハードマスク層50’が形成されており、第2面11B’側に窪み部14’が形成されている透明基材11’を準備し、アライメントマーク15に対応する開口部を有するレジストパターン60’をハードマスク層50’上に形成する(図8(A)参照)。 First, it has a first surface 11A′ and a second surface 11B′ facing the first surface 11A′, and a hard mask layer 50′ is formed on the first surface 11A′, and the second surface 11B′ side A transparent substrate 11' having recesses 14' formed therein is prepared, and a resist pattern 60' having openings corresponding to the alignment marks 15 is formed on the hard mask layer 50' (see FIG. 8A). ).

透明基材11’としては、レプリカモールド用基板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。 As the transparent substrate 11', a substrate commonly used as a replica mold substrate, such as a quartz glass substrate, a soda glass substrate, a fluorite substrate, a calcium fluoride substrate, a magnesium fluoride substrate, barium borosilicate glass, and aminoborosilicate. Glass substrates such as non-alkali glass substrates such as glass and aluminosilicate glass substrates, resin substrates such as polycarbonate substrates, polypropylene substrates, polyethylene substrates, polymethyl methacrylate substrates, polyethylene terephthalate substrates, and two or more arbitrarily selected from among these substrates A transparent substrate such as a laminated substrate formed by laminating substrates can be used.

透明基材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、略矩形状等が挙げられる。透明基材11’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11’の平面視形状は略矩形状である。 The shape of the transparent base material 11 ′ in plan view is not particularly limited, and may be, for example, a substantially rectangular shape. When the transparent base material 11' is made of a quartz glass substrate generally used for optical imprinting, the shape of the transparent base material 11' in plan view is generally rectangular.

透明基材11’の大きさ(平面視における大きさ)も特に限定されるものではないが、透明基材11’が上記石英ガラス基板からなる場合、例えば、透明基材11’の大きさは152mm×152mm程度である。また、透明基材11’の厚さは、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 11' (the size in plan view) is not particularly limited, either. It is about 152 mm x 152 mm. In addition, the thickness of the transparent base material 11' can be appropriately set, for example, in the range of about 300 μm to 10 mm in consideration of strength, handling suitability, and the like.

ハードマスク層50’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、酸窒化珪素等が挙げられ、これらのうちの1種を単独で、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。 Materials constituting the hard mask layer 50′ include, for example, metals such as chromium, titanium, tantalum, silicon, and aluminum; chromium-based compounds such as chromium nitride, chromium oxide, and chromium oxynitride; Tantalum compounds such as tantalum boride and tantalum boride oxynitride, titanium nitride, silicon nitride, silicon oxynitride, etc., may be mentioned, and one of these may be used alone or two or more arbitrarily selected may be used in combination. be able to.

ハードマスク層50’は、後述する工程でアライメントマーク15、並びに凸構造部12及びアライメント構造部13を形成するためのハードマスクパターン51’を構成するものである。そのため、ハードマスク層50’の厚さは、透明基材11’を構成する材料に応じたエッチング選択比や、レプリカモールド用基板10におけるアライメントマーク15の深さ、凸構造部12の突出高さT12等を考慮した上で適宜設定される。例えば、ハードマスク層50’の厚さは、10nm~100nm程度の範囲内で適宜設定され得る。 The hard mask layer 50' constitutes a hard mask pattern 51' for forming the alignment mark 15, the convex structure 12, and the alignment structure 13 in the process described later. Therefore, the thickness of the hard mask layer 50' depends on the etching selectivity according to the material forming the transparent base material 11', the depth of the alignment marks 15 on the replica mold substrate 10, and the protrusion height of the convex structure 12. It is appropriately set in consideration of T12 and the like. For example, the thickness of the hard mask layer 50' can be appropriately set within a range of approximately 10 nm to 100 nm.

透明基材11’の第1面11A’にハードマスク層50’を形成する方法としては、特に限定されるものではなく、例えば、スパッタリング、PVD(Physical Vapor Deposition)、CVD(Chemical Vapor Deposition)等の公知の成膜方法が挙げられる。 The method of forming the hard mask layer 50' on the first surface 11A' of the transparent substrate 11' is not particularly limited, and examples thereof include sputtering, PVD (Physical Vapor Deposition), CVD (Chemical Vapor Deposition), and the like. and a known film forming method.

レジストパターン60’は、透明基材11’の第1面11A’上のハードマスク層50’を覆うようにしてスピンコート法等によりレジスト層を形成し、当該レジスト層に所定の開口を有するフォトマスク(図示省略)を介した露光処理及び現像処理を施すことで形成され得る。 The resist pattern 60' is formed by forming a resist layer by spin coating or the like so as to cover the hard mask layer 50' on the first surface 11A' of the transparent substrate 11', and applying a photoresist having a predetermined opening in the resist layer. It can be formed by performing exposure processing and development processing through a mask (not shown).

レジスト層を構成する材料は、特に限定されるものではなく、例えば、ネガ型又はポジ型の感光性材料等を用いることができるが、ポジ型の感光性材料を用いるのが好ましい。レジスト層の膜厚は、特に限定されるものではなく、ハードマスク層50’の構成材料に応じた選択比やハードマスク層50’の膜厚等を考慮した上で適宜設定され得る。 The material constituting the resist layer is not particularly limited, and for example, a negative-type or positive-type photosensitive material can be used, but it is preferable to use a positive-type photosensitive material. The thickness of the resist layer is not particularly limited, and can be appropriately set in consideration of the selection ratio according to the constituent material of the hard mask layer 50', the thickness of the hard mask layer 50', and the like.

次に、レジストパターン60’をエッチングマスクとし、開口部から露出するハードマスク層50’を、例えば、塩素系(Cl2+O2)のエッチングガスを用いてドライエッチングし、残存するレジストパターン60’を除去する。これにより、アライメントマーク15に対応する開口部を有するハードマスクパターン51’が形成される(図8(B)参照)。 Next, using the resist pattern 60′ as an etching mask, the hard mask layer 50′ exposed from the opening is dry-etched using, for example, a chlorine-based (Cl 2 +O 2 ) etching gas, and the remaining resist pattern 60′ is etched. to remove As a result, a hard mask pattern 51' having openings corresponding to the alignment marks 15 is formed (see FIG. 8B).

続いて、ハードマスクパターン51’をエッチングマスクとして、ハードマスクパターン51’の開口部から露出する透明基材11’をドライエッチングして、アライメントマーク15を形成する(図8(C)参照)。透明基材11’のドライエッチング処理は、当該透明基材11’の構成材料の種類に応じて適宜エッチングガスを選択して行なわれ得る。エッチングガスとしては、例えば、フッ素系ガス等を用いることができる。 Subsequently, using the hard mask pattern 51' as an etching mask, the transparent substrate 11' exposed from the opening of the hard mask pattern 51' is dry-etched to form the alignment mark 15 (see FIG. 8C). The dry etching treatment of the transparent base material 11' can be performed by appropriately selecting an etching gas according to the type of material constituting the transparent base material 11'. As an etching gas, for example, a fluorine-based gas or the like can be used.

次に、凸構造部12及びアライメント構造部13に対応するレジストパターン61’をハードマスクパターン51’上に形成する(図8(D)参照)。レジストパターン61’は、透明基材11’の第1面11A’上のハードマスクパターン51’及びアライメントマーク15を覆うようにしてスピンコート法等によりレジスト層を形成し、当該レジスト層に所定の開口を有するフォトマスク(図示省略)を介した露光処理及び現像処理を施すことで形成され得る。レジスト層を構成する材料は、特に限定されるものではなく、例えば、ネガ型又はポジ型の感光性材料等を用いることができるが、ポジ型の感光性材料を用いるのが好ましい。レジスト層の膜厚は、特に限定されるものではなく、ハードマスクパターン51’の構成材料に応じた選択比やハードマスクパターン51’の膜厚等を考慮した上で適宜設定され得る。 Next, a resist pattern 61' corresponding to the convex structure portion 12 and the alignment structure portion 13 is formed on the hard mask pattern 51' (see FIG. 8D). The resist pattern 61' is formed by forming a resist layer by spin coating or the like so as to cover the hard mask pattern 51' on the first surface 11A' of the transparent base material 11' and the alignment marks 15, and applying a predetermined amount to the resist layer. It can be formed by performing exposure processing and development processing through a photomask (not shown) having openings. The material constituting the resist layer is not particularly limited, and for example, a negative-type or positive-type photosensitive material can be used, but it is preferable to use a positive-type photosensitive material. The thickness of the resist layer is not particularly limited, and can be appropriately set in consideration of the selection ratio according to the constituent material of the hard mask pattern 51', the thickness of the hard mask pattern 51', and the like.

レジストパターン61’をエッチングマスクとして、レジストパターン61’の開口部から露出するハードマスクパターン51’を、例えば、塩素系(Cl2+O2)のエッチングガスを用いてドライエッチングして、ハードマスクパターン52’を形成する(図9(A)参照)。 Using the resist pattern 61′ as an etching mask, the hard mask pattern 51′ exposed from the opening of the resist pattern 61′ is dry-etched using, for example, a chlorine-based (Cl 2 +O 2 ) etching gas to form a hard mask pattern. 52' is formed (see FIG. 9(A)).

続いて、ハードマスクパターン52’をエッチングマスクとして、ハードマスクパターン52’の開口部から露出する透明基材11’をドライエッチング又はウェットエッチングして、凸構造部12及びアライメント構造部13を形成する(図9(B)参照)。透明基材11’のドライエッチング処理は、当該透明基材11’の構成材料の種類に応じてエッチングガスを適宜選択して行なわれ得る。エッチングガスとしては、例えば、フッ素系ガス等を用いることができる。また、透明基材11’のウェットエッチング処理は、当該透明基材11’の構成材料の種類に応じたエッチング液を適宜選択して行なわれ得る。エッチング液としては、例えば、フッ酸等を用いることができる。 Subsequently, using the hard mask pattern 52' as an etching mask, the transparent substrate 11' exposed from the opening of the hard mask pattern 52' is dry-etched or wet-etched to form the convex structure 12 and the alignment structure 13. (See FIG. 9B). The dry etching treatment of the transparent base material 11' can be performed by appropriately selecting an etching gas according to the type of material constituting the transparent base material 11'. As an etching gas, for example, a fluorine-based gas or the like can be used. In addition, the wet etching treatment of the transparent base material 11' can be performed by appropriately selecting an etchant according to the type of the constituent material of the transparent base material 11'. As an etchant, for example, hydrofluoric acid or the like can be used.

上記のようにして形成されるアライメント構造部13は、凸構造部12と実質的に同一の突出高さを有するため、アライメント構造部13の突出高さを凸構造部12の突出高さよりも低くする必要がある。そのため、ハードマスクパターン52’を除去した後、アライメント構造部13のみを露出させるようにしてレジストパターン62’を形成し(図9(C)参照)、当該レジストパターン62’をエッチングマスクとして、レジストパターン62’の開口部から露出するアライメント構造部13をドライエッチングする。これにより、アライメント構造部13の突出高さを低くすることができ(図9(D)参照)、本実施形態に係るレプリカモールド用基板10が製造される。 Since the alignment structure 13 formed as described above has substantially the same protrusion height as the protrusion structure 12, the protrusion height of the alignment structure 13 is lower than the protrusion height of the protrusion structure 12. There is a need to. Therefore, after removing the hard mask pattern 52', a resist pattern 62' is formed so as to expose only the alignment structure 13 (see FIG. 9C), and the resist pattern 62' is used as an etching mask. The alignment structure 13 exposed from the opening of the pattern 62' is dry etched. As a result, the protrusion height of the alignment structure portion 13 can be reduced (see FIG. 9D), and the replica mold substrate 10 according to this embodiment is manufactured.

上述した製造方法においては、アライメントマーク15を形成した後に、アライメント構造部13を形成しているが、この態様に限定されるものではなく、凸構造部12、アライメント構造部13及びアライメントマーク15を同一の工程で形成してもよい。図10は、本開示の他の実施形態におけるレプリカモールド用基板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、図8及び図9に示される構成要素と同様の構成要素については、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。 In the manufacturing method described above, the alignment structures 13 are formed after the alignment marks 15 are formed. They may be formed in the same process. FIG. 10 is a process flow diagram showing each process of a method for manufacturing a replica mold substrate according to another embodiment of the present disclosure by cutting end faces. Components similar to those shown in FIGS. 8 and 9 are denoted by the same reference numerals, and detailed description thereof will be omitted.

まず、凸構造部12、アライメント構造部13及びアライメントマーク15に対応するレジストパターン63’をハードマスク層50’上に形成する(図10(A)参照)。次に、レジストパターン63’をエッチングマスクとして、レジストパターン63’の開口部から露出するハードマスク層50’を、例えば、塩素系(Cl2+O2)のエッチングガスを用いてドライエッチングして、ハードマスクパターン53’を形成する(図10(B)参照)。 First, a resist pattern 63' corresponding to the convex structure portion 12, the alignment structure portion 13 and the alignment mark 15 is formed on the hard mask layer 50' (see FIG. 10A). Next, using the resist pattern 63′ as an etching mask, the hard mask layer 50′ exposed from the opening of the resist pattern 63′ is dry-etched using, for example, a chlorine-based (Cl 2 +O 2 ) etching gas. A hard mask pattern 53' is formed (see FIG. 10B).

続いて、ハードマスクパターン53’をエッチングマスクとして、ハードマスクパターン53’の開口部から露出する透明基材11’をドライエッチング又はウェットエッチングすることで、凸構造部12、アライメント構造部13及びアライメントマーク15を形成する(図10(C)参照)。 Subsequently, using the hard mask pattern 53′ as an etching mask, the transparent substrate 11′ exposed from the opening of the hard mask pattern 53′ is dry-etched or wet-etched, thereby removing the convex structure 12, the alignment structure 13, and the alignment structures. A mark 15 is formed (see FIG. 10(C)).

上記のようにして形成されるアライメント構造部13は、凸構造部12と実質的に同一の突出高さを有するため、アライメント構造部13の突出高さT13を凸構造部12の突出高さT12よりも低くするのが好ましい。そのために、ハードマスクパターン53’を除去した後、アライメント構造部13のみを露出させるようにしてレジストパターン62’を形成し(図9(C)参照)、当該レジストパターン62’をエッチングマスクとして、レジストパターン62’の開口部から露出するアライメント構造部13をドライエッチングする。これにより、アライメント構造部13の突出高さT13を低くすることができ(図9(D)参照)、本実施形態に係るレプリカモールド用基板10が製造される。 Since the alignment structure 13 formed as described above has substantially the same protrusion height as the protrusion 12 , the protrusion height T 13 of the alignment structure 13 is equal to the protrusion height of the protrusion 12 . It is preferably lower than T12 . For this purpose, after removing the hard mask pattern 53', a resist pattern 62' is formed so as to expose only the alignment structure 13 (see FIG. 9C), and the resist pattern 62' is used as an etching mask. The alignment structure 13 exposed from the opening of the resist pattern 62' is dry-etched. As a result, the protrusion height T13 of the alignment structure 13 can be reduced (see FIG. 9D), and the replica mold substrate 10 according to this embodiment is manufactured.

また、凸構造部12がウェットエッチングにより形成される場合、凸構造部12を形成するのと同時に、突出高さT13が凸構造部12よりも低いアライメント構造部13及びアライメントマーク15を形成してもよい。図11は、本開示の他の実施形態におけるレプリカモールド用基板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、図8~図10に示される構成要素と同様の構成要素については、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。 Further, when the convex structure 12 is formed by wet etching, the alignment structure 13 and the alignment mark 15 having a protrusion height T13 lower than that of the convex structure 12 are formed at the same time as the convex structure 12 is formed. good too. FIG. 11 is a process flow diagram showing each process of a method for manufacturing a replica mold substrate according to another embodiment of the present disclosure by cutting end faces. Components similar to those shown in FIGS. 8 to 10 are denoted by the same reference numerals, and detailed description thereof will be omitted.

まず、凸構造部12に対応するレジストパターン631’、並びにアライメント構造部13及びアライメントマーク15に対応するレジストパターン632’をハードマスク層50’上に形成する(図11(A)参照)。次に、レジストパターン631’,632’をエッチングマスクとして、レジストパターン631’,632’の開口部から露出するハードマスク層50’を、例えば、塩素系(Cl2+O2)のエッチングガスを用いてドライエッチングして、凸構造部12に対応するハードマスクパターン531’、並びにアライメント構造部13及びアライメントマーク15に対応するハードマスクパターン532’を形成する(図11(B)参照)。 First, a resist pattern 631' corresponding to the convex structure 12 and a resist pattern 632' corresponding to the alignment structure 13 and the alignment marks 15 are formed on the hard mask layer 50' (see FIG. 11A). Next, using the resist patterns 631′ and 632′ as etching masks, the hard mask layer 50′ exposed from the openings of the resist patterns 631′ and 632′ is etched using, for example, chlorine-based (Cl 2 +O 2 ) etching gas. Then, a hard mask pattern 531' corresponding to the convex structure 12 and a hard mask pattern 532' corresponding to the alignment structure 13 and the alignment mark 15 are formed (see FIG. 11B).

後述するように、ハードマスクパターン531’,532’をマスクとしたウェットエッチングにより凸構造部12、アライメント構造部13及びアライメントマーク15が形成されるが、アライメント構造部13及びアライメントマーク15に対応するハードマスクパターン532’は、ウェットエッチング処理の途中に剥がれ落ちる。それにより、アライメント構造部13の突出高さを低くすることができる。そのため、ハードマスクパターン532’及びそれを形成するためのレジストパターン632’の寸法は、ハードマスクパターン532’がウェットエッチング処理の途中に剥がれ落ちる程度に適宜設定され得る。 As will be described later, the convex structures 12, the alignment structures 13 and the alignment marks 15 are formed by wet etching using the hard mask patterns 531′ and 532′ as masks. The hard mask pattern 532' is peeled off during the wet etching process. Thereby, the protrusion height of the alignment structure portion 13 can be reduced. Therefore, the dimensions of the hard mask pattern 532' and the resist pattern 632' for forming the hard mask pattern 532' can be appropriately set to such an extent that the hard mask pattern 532' is peeled off during the wet etching process.

続いて、ハードマスクパターン531’,532’をエッチングマスクとして、ハードマスクパターン531’,532’の開口部から露出する透明基材11’をウェットエッチングする。 Subsequently, using the hard mask patterns 531' and 532' as etching masks, the transparent substrate 11' exposed from the openings of the hard mask patterns 531' and 532' is wet-etched.

ウェットエッチング処理の開始当初、ハードマスクパターン531’,532’の外縁から下方(透明基材11’の厚み方向)に向かってエッチングが進行し(図11(C)参照)、次第に、透明基材11’の面内方向にエッチングが進行する(図11(D)参照)。すなわち、等方的にエッチングが進行する。そして、ハードマスクパターン532’が剥がれ落ちたら、ハードマスクパターン531’をマスクとした透明基材11’に対するウェットエッチング処理を継続する。ハードマスクパターン532’は、ウェットエッチング処理の途中において剥がれ落ちているため、アライメント構造部13の突出高さT13は、凸構造部12の突出高さT12よりも低く構成されることになる(図11(E)参照)。このようにして、本実施形態に係るレプリカモールド用基板10が製造される。 At the beginning of the wet etching process, etching progresses downward (in the thickness direction of the transparent base material 11′) from the outer edges of the hard mask patterns 531′ and 532′ (see FIG. 11C), and gradually the transparent base material is etched. Etching progresses in the in-plane direction of 11' (see FIG. 11(D)). That is, etching progresses isotropically. After the hard mask pattern 532' is peeled off, the wet etching process is continued on the transparent substrate 11' using the hard mask pattern 531' as a mask. Since the hard mask pattern 532′ is peeled off during the wet etching process, the protrusion height T 13 of the alignment structure 13 is lower than the protrusion height T 12 of the convex structure 12. (See FIG. 11(E)). Thus, the replica mold substrate 10 according to this embodiment is manufactured.

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 to facilitate understanding of the present invention, and are not described to limit the present invention. Therefore, each element disclosed in the above embodiments is meant to include all design changes and equivalents that fall within the technical scope of the present invention.

上記実施形態においては、レプリカモールド用基板10が、凸構造部12よりも突出高さの低いアライメント構造部13を備える態様を例に挙げて説明したが、このような態様に限定されるものではない。例えば、図12に示すように、マスターモールド20が、マスター用透明基材21の第1面21Aから突出するアライメント構造部23を備えていてもよい。この場合において、当該アライメント構造部23の突出高さT23は、レプリカモールド用基板10の凸構造部12の突出高さT12よりも低ければよい。 In the above-described embodiment, the replica mold substrate 10 includes the alignment structure portion 13 having a lower projection height than the protruding structure portion 12, but the present invention is not limited to this aspect. do not have. For example, as shown in FIG. 12, the master mold 20 may include an alignment structure 23 protruding from the first surface 21A of the transparent base material 21 for master. In this case, the projection height T 23 of the alignment structure 23 may be lower than the projection height T 12 of the convex structure 12 of the replica mold substrate 10 .

10…レプリカモールド用基板
11…レプリカ用透明基材
11A…第1面
11B…第2面
12…凸構造部
13…アライメント構造部
15…アライメントマーク
16…ハードマスク層
1…レプリカモールド
2…凹凸パターン
20…マスターモールド
21…マスター用透明基材
22…凹凸パターン
25…アライメントマーク
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10... Substrate for replica mold 11... Transparent base material for replica 11A... 1st surface 11B... 2nd surface 12... Convex structure part 13... Alignment structure part 15... Alignment mark 16... Hard mask layer 1... Replica mold 2... Uneven pattern 20... Master mold 21... Transparent substrate for master 22... Concavo-convex pattern 25... Alignment mark

Claims (4)

マスターモールドの凹凸パターンをレプリカモールド用基板に転写することで転写パターンを有するレプリカモールドを製造する方法であって、
前記レプリカモールド用基板は、第1面及び当該第1面に対向する第2面を有する透明基材と、前記透明基材の前記第1面から突出する凸構造部と、前記透明基材の第1面から突出し、前記透明基材の前記第1面側からの平面視において前記凸構造部の周囲に位置するアライメント構造部とを備え、
前記マスターモールドは、第1面及び当該第1面に対向する第2面を有する透明基材と、前記透明基材の前記第1面に形成されてなる前記凹凸パターン及びその周囲であって、前記レプリカモールド用基板の前記アライメント構造部に相対する位置に形成されてなるアライメントマークとを備えており、
前記レプリカモールド用基板の前記凸構造部上にインプリント樹脂を供給するインプリント樹脂供給工程と、
前記マスターモールドの前記アライメントマーク及び前記レプリカモールド用基板の前記アライメント構造部を近接させて、前記マスターモールド及び前記レプリカモールド用基板の位置合わせをするアライメント工程と、
前記マスターモールドの凹凸パターンを前記レプリカモールド用基板の前記凸構造部上に供給された前記インプリント樹脂に接触させることで、前記マスターモールドの凹凸パターン及び前記レプリカモールド用基板の前記凸構造部の間に前記インプリント樹脂を展開させる転写工程と、
前記マスターモールドの凹凸パターン及び前記レプリカモールド用基板の前記凸構造部の間に展開させた前記インプリント樹脂を硬化させる硬化工程と、
硬化した前記インプリント樹脂から前記マスターモールドを引き離す離型工程と、
前記離型工程後、前記硬化したインプリント樹脂をマスクとして前記レプリカモールド用基板をエッチングすることで、前記凸構造部上に前記転写パターンを形成する第1エッチング工程と、
前記第1エッチング工程後、前記レプリカモールド用基板の前記アライメント構造部の上面部が前記透明基材の前記第1面と実質的に面一となるように前記アライメント構造部をエッチングする第2エッチング工程と
を含むレプリカモールドの製造方法。
A method for manufacturing a replica mold having a transferred pattern by transferring a pattern of protrusions and recesses of a master mold to a substrate for a replica mold, the method comprising:
The replica mold substrate comprises: a transparent substrate having a first surface and a second surface facing the first surface; a projecting structure projecting from the first surface of the transparent substrate; an alignment structure projecting from the first surface and positioned around the convex structure in a plan view from the first surface of the transparent substrate;
The master mold comprises a transparent substrate having a first surface and a second surface facing the first surface, and the uneven pattern formed on the first surface of the transparent substrate and its surroundings, an alignment mark formed at a position facing the alignment structure portion of the replica mold substrate,
an imprint resin supplying step of supplying an imprint resin onto the protruded structure portion of the replica mold substrate;
an alignment step of aligning the master mold and the replica mold substrate by bringing the alignment marks of the master mold and the alignment structures of the replica mold substrate close to each other;
By bringing the concavo-convex pattern of the master mold into contact with the imprint resin supplied onto the protruding structure of the replica mold substrate, the concavo-convex pattern of the master mold and the protruding structure of the replica mold substrate are aligned. a transfer step of developing the imprint resin in between;
a curing step of curing the imprint resin developed between the uneven pattern of the master mold and the convex structure portion of the replica mold substrate;
a releasing step of separating the master mold from the cured imprint resin;
a first etching step of forming the transfer pattern on the convex structure by etching the replica mold substrate using the cured imprint resin as a mask after the mold release step ;
After the first etching step, a second etching is performed to etch the alignment structure so that the top surface of the alignment structure of the replica mold substrate is substantially flush with the first surface of the transparent base material. A method for manufacturing a replica mold, comprising the steps of:
前記レプリカモールド用基板における前記アライメント構造部の突出高さは、前記凸構造部の突出高さ以下である
請求項1に記載のレプリカモールドの製造方法。
2. The method of manufacturing a replica mold according to claim 1, wherein the protrusion height of the alignment structure in the replica mold substrate is equal to or less than the protrusion height of the convex structure.
前記アライメント構造部の突出高さと前記凸構造部の突出高さとの差分は、撮像素子の焦点深度以下であり、
前記アライメント工程において、互いに対向する前記アライメント構造部と前記マスターモールドの前記アライメントマークとを前記撮像素子により撮像しながら前記マスターモールド及び前記レプリカモールド用基板の位置合わせをする
請求項2に記載のレプリカモールドの製造方法。
a difference between the protrusion height of the alignment structure and the protrusion height of the convex structure is less than or equal to the depth of focus of the imaging element;
3. The replica according to claim 2, wherein in the alignment step, the master mold and the replica mold substrate are aligned while imaging the alignment structures and the alignment marks of the master mold facing each other with the imaging device. Mold manufacturing method.
前記アライメント構造部の上面部には、前記マスターモールドの前記アライメントマークに相対するようにアライメントマークが形成されている
請求項1~3のいずれかに記載のレプリカモールドの製造方法。
4. The method of manufacturing a replica mold according to claim 1, wherein an alignment mark is formed on the upper surface of the alignment structure so as to face the alignment mark of the master mold.
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