JP7318224B2 - インプリントモールド用基板、インプリントモールド、およびインプリントモールド用基板の製造方法 - Google Patents

Description

本開示は、インプリントモールド用基板、インプリントモールド、およびインプリントモールド用基板の製造方法に関する。

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型部材（インプリントモールド）を用い、微細凹凸パターンをインプリント樹脂等の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のさらなる微細化の進行等に伴い、半導体デバイスの製造プロセス等においてナノインプリント技術が益々注目されている。

ナノインプリント技術において一般に用いられるインプリントモールドとしては、例えば、第１面及びそれに対向する第２面を有する基材と、基材の第１面から突出する凸構造部と、凸構造部の上面に形成されてなる微細凹凸パターンと、基材の第２面に形成されてなる窪み部とを備えるものが知られている。このようなインプリントモールドを用い、被転写基板上に供給された被加工物としてのインプリント樹脂にインプリントモールドの微細凹凸パターンを接触させることで、微細凹凸パターンにインプリント樹脂を充填させる。そして、その状態でインプリント樹脂を硬化させることにより、インプリントモールドの微細凹凸パターンが転写されてなる微細凹凸構造を有するパターン構造体が形成される。

特許第５４４５７１４号 特開２０１１－２２７９５０号公報

ところで、上述したインプリントモールドにおける凸構造部は、一般に、石英ガラス等のガラス材料で構成され、第１面及びこれに対向する第２面を有する基材の第１面をフッ酸等のエッチング液に接触させてエッチングすることによって形成される。具体的には、第１面及び当該第１面に対向する第２面を有する基材の第１面にハードマスク層を形成し、ハードマスク層上にレジストパターンを形成し、レジストパターンをマスクとして用いてハードマスク層をエッチングすることでハードマスクパターンを形成し、ハードマスクパターンをマスクとして用いて基材の第１面をエッチングすることにより、基材の第１面から突出する凸構造部が形成され得る。

上記凸構造部においては、例えばその上面部が平面視矩形状である場合、その上面をなす各辺が実質的に直線で構成されることが望ましい。しかし、従来、フッ酸等のエッチング液に上記基材の第１面を接触させるだけのエッチング処理によっては、上面をなす各辺を実質的に直線となるように上記凸構造部を形成するのは極めて困難であり、高精度な凸構造部を形成し難いという問題がある。

上記課題に鑑みて、本開示は、高精度な凸構造部を有するインプリントモールド用基板、インプリントモールド、およびインプリントモールド用基板の製造方法を提供することを一目的とする。

上記課題を解決するために、本開示の一実施形態として、第１面及び当該第１面に対向する第２面を有する基部と、前記第１面から突出する凸構造部とを備え、前記凸構造部は、基材の主面に形成された所定のエッチングマスクをマスクとしてエッチング液が前記基材の前記主面上を前記主面に沿って一方向に相対的に流動するように前記基材をエッチングすることで形成され、外周が複数の辺で構成されている上面部と、前記上面部の外周及び前記基部の前記第１面の間に連続するラウンド形状の側壁部とを有し、前記上面部の各辺は、実質的に直線により構成され、前記上面部の各辺の真直度が２μｍ以下であるインプリントモールド用基板が提供される。

前記基部の平面視形状は略矩形状であってもよく、この場合、平面視において、前記上面部の外周を構成する各辺と、前記基部の外周を構成する辺のいずれかとが略平行であるのが好ましい。また、前記上面部の平面視形状が略矩形状であってもよい。

前記基部の前記第２面には窪み部が形成されており、前記窪み部は、前記基部の前記第１面側に前記窪み部を投影した投影領域内に前記凸構造部が包摂され得るように前記基部の前記第２面に形成されていてもよい。また、前記インプリントモールド用基板は、石英ガラス基板であってもよい。

本開示の一実施形態として、上記インプリントモールド用基板の前記上面部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が提供される。

本開示の一実施形態として、第１面及び当該第１面に対向する第２面を有する基部と、前記第１面から突出する凸構造部とを備え、前記凸構造部は、外周が複数の辺で構成されている上面部と、前記上面部の外周及び前記基部の前記第１面の間に連続するラウンド形状の側壁部とを有するインプリントモールド用基板の製造方法であって、主面及び当該主面に対向する対向面を有し、前記上面部に対応する形状のエッチングマスクが前記主面上に形成されてなる基材を準備する準備工程と、前記エッチングマスクをマスクとして前記基材をエッチングするエッチング工程とを有し、前記エッチング工程において、エッチング液が前記基材の前記主面上を当該主面に沿って一方向に相対的に流動するように前記基材をエッチングすることで、前記凸構造部の前記上面部の各辺を実質的に直線にし、前記凸構造部の前記上面部の各辺の真直度を２μｍ以下とするインプリントモールド用基板の製造方法が提供される。

前記エッチング工程において、エッチング液が前記基材の前記主面上を当該主面に沿って一方向に相対的に流動するように前記基材をエッチングしてもよい。さらに、前記エッチング工程において、前記基材を前記エッチング液に浸漬させた状態で、前記エッチング液が前記基材の主面上を当該主面に沿って一方向に相対的に流動するように前記基材をエッチングしてもよい。さらに、前記エッチング工程において、前記エッチング液に浸漬させた状態の前記基材を前記主面に略平行な方向に揺動させながら前記基材をエッチングしてもよい。

前記基材は石英ガラスで構成されていればよく、前記エッチング液としてフッ酸を含むものを用いることができる。

本開示によれば、高精度な凸構造部を有するインプリントモールド用基板、当該インプリントモールド用基板の製造方法、及びインプリントモールドを提供することができる。

図１（Ａ）は、本開示の一実施形態におけるインプリントモールド用基板の概略構成を示す平面図であり、図１（Ｂ）は、図１（Ａ）に示されるインプリントモールド用基板の概略構成を示す切断端面図である。 図２は、本開示の他の実施形態におけるインプリントモールド用基板の概略構成を示す平面図である。 図３は、図１（Ａ）に示されるインプリントモールド用基板を構成する凸構造部の上面部をなす辺１１_Sを拡大した部分拡大図であり、上面部の各辺の真直度について説明するための模式図である。 図４は、凸構造部の上面部が平面視略角丸矩形状であるインプリントモールド用基板において、真直度を求めるための基準線を定義する方法について説明するための模式平面図である。 図５は、本開示の一実施形態におけるインプリントモールドの概略構成を示す切断端面図である。 図６は、本開示の一実施形態におけるインプリントモールド用基板の製造方法の各工程を切断端面図で示す工程フロー図である。 図７は、本開示の一実施形態におけるインプリントモールド用基板の製造方法の各工程を切断端面図で示す、図６に続く工程フロー図である。 図８（Ａ）～（Ｄ）は、図７（Ａ）に示されるウェットエッチング工程において、基材の主面上を当該主面に沿って一方向にエッチング液を流動させる方法の一例を示す模式図である。 図９は、図７（Ａ）に示されるウェットエッチング工程において、基材の主面上を当該主面に沿って一方向にエッチング液を流動させる方法の他の例を示す模式図である。

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

本明細書等において「～」を用いて表される数値範囲は、「～」の前後に記載される数値のそれぞれを下限値及び上限値として含む範囲であることを意味する。本明細書等において、「フィルム」、「シート」、「板」等の用語は、呼称の相違に基づいて相互に区別されない。例えば、「板」は、「シート」、「フィルム」と一般に呼ばれ得るような部材をも含む概念である。

［インプリントモールド用基板］
図１（Ａ）は、本開示の一実施形態におけるインプリントモールド用基板の概略構成を示す平面図であり、図１（Ｂ）は、図１（Ａ）に示されるインプリントモールド用基板の概略構成を示す切断端面図である。図２は、本開示の他の実施形態におけるインプリントモールド用基板の概略構成を示す平面図である。図３は、図１（Ａ）に示されるインプリントモールド用基板を構成する凸構造部の上面部をなす辺１１_Sを拡大した部分拡大図であり、上面部の各辺の真直度について説明するための模式図である。図４は、凸構造部の上面部が平面視略角丸矩形状であるインプリントモールド用基板において、真直度を求めるための基準線を定義する方法について説明するための模式平面図である。

図１（Ａ）及び図１（Ｂ）に示すように、本実施形態に係るインプリントモールド用基板１は、第１面１２Ａ及び当該第１面１２Ａに対向する第２面１２Ｂを有する基部１２と、基部１２の第１面１２Ａから突出する凸構造部１１と、第２面１２Ｂ側に形成されている窪み部１３とを備える。

基部１２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、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。

基部１２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。基部１２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、基部１２の平面視形状は略矩形状である。

基部１２の大きさ（平面視形状における大きさ）も特に限定されるものではないが、基部１２が上記石英ガラス基板である場合、例えば、基部１２の大きさは１５２ｍｍ×１５２ｍｍ程度である。また、基部１２の厚さは、強度、取り扱い適正等を考慮し、例えば、３００μｍ～１０ｍｍ程度の範囲で適宜設定され得る。

基部１２の第１面１２Ａから突出する凸構造部１１は、平面視において基部１２の略中央に設けられている。凸構造部１１は、外周が複数（少なくとも４つ）の辺で構成される上面部１１Ａと、当該上面部１１Ａの各辺及び基部１２の第１面１２Ａの間に連続するラウンド形状の側壁部１１Ｂとを有する。凸構造部１１の大きさ（平面視形状における大きさ）は、インプリントモールド用基板１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。

凸構造部１１の上面部１１Ａの平面視形状としては、例えば、略矩形状（図１（Ａ）参照）が挙げられるが、外周が複数（少なくとも４つ）の辺で構成されている限りにおいて限定されるものではない。例えば、図２に示すように、上面部１１Ａの外周は、平面視略コの字状の凹部及び凸部が複数交互に連続する形状を有していてもよい。また、基部１２の平面視形状が略矩形状である場合、平面視において、上面部１１Ａの外周を構成する各辺は、基部１２の外周を構成する辺のいずれかと略平行であるのが好ましい。

本実施形態においては、凸構造部１１の上面部１１Ａの各辺が、実質的に直線により構成されている。具体的には、凸構造部１１の上面部１１Ａの各辺の真直度が２μｍ以下であればよく、１μｍ以下であるのがより好ましく、０．６μｍ以下であるのが特に好ましい。本実施形態において、「真直度」とは、直線形体の幾何学的に正しい直線からのひらきの許容値（ＪＩＳ Ｂ０６２１‐１９８４）のことであり、後述する距離ＳＧ（図３参照）により規定される。なお、真直度（距離ＳＧ）が０μｍであるとは、上記の例でいえば、辺１１_Sが幾何学的に正しい直線で構成されていることをいう。理想的には、辺１１_Sが幾何学的に正しい直線で構成されていることが望ましいことから、本実施形態における「真直度（距離ＳＧ）が２μｍ以下」には、真直度０μｍが当然に含まれる。

上記距離ＳＧは、上面部１１Ａを構成する各辺１１_Sの両端に位置する２つの頂点１１_SA、１１_SBを結ぶ線を基準線ＢＬとし、各辺１１_Sに対する接線（基準線ＢＬに平行な接線）のうち、基準線ＢＬの一方側に位置する基準線ＢＬから最も遠い接線及び基準線ＢＬの他方側に位置する基準線ＢＬから最も遠い接線のそれぞれと基準線ＢＬとの間の長さ（基準線ＢＬに直交する方向における長さ）の和として算出され得る。例えば、図３に示されるように、辺１１_Sが、基準線ＢＬから上面部１１Ａの外側に突出する２つの凸状部分１１_C1、１１_C2と、基準線ＢＬから上面部１１Ａの内側に凹んでいる３つの凹状部分１１_D1、１１_D2、１１_D3とが交互に連続する波状で構成されている場合、上記距離ＳＧは、最も外側に突出する凸状部分１１_C2に対する接線ＲＬと基準線ＢＬとの間の長さと、最も内側に凹んでなる凹状部分１１_D1に接する接線ＬＬと基準線ＢＬとの間の長さの和として算出され得る。なお、辺１１_Sの上記形状（波状）は一例を示すものであり、上面部１１Ａを構成する各辺の形状がこれに限定されるものではなく、例えば、各辺全体が上面部１１Ａの面内方向内側に凹んでいるような形状や、逆に各辺全体が上面部１１Ａの面内方向外側に突出しているような形状であってもよい。この場合、基準線ＢＬから最も遠い接線は、基準線ＢＬの一方側又は他方側に位置する一つのみとなるため、上記距離ＳＧは、基準線ＢＬと、基準線ＢＬから最も遠い接線との間の長さとして算出され得る。

なお、上述した凸構造部１１の辺１１_Sの両端の頂点１１_SA、１１_SB（図３参照）に相当する部分が丸まっている場合、両端が定まらず、辺を定めることが困難である。このため、距離ＳＧ（真直度）を算出するための基準線ＢＬを定めることができず、上述のように距離ＳＧ（真直度）を算出するのが困難となる。そこで、基部１２が方形状であり、上面部１１Ａが平面視略角丸矩形状である場合（図４参照）を例として用いて、辺を定めるための両端を規定する方法の一例について説明する。まず、上面部１１Ａの重心Ｇを通り基部１２の各辺１２_T及び１２_D（１２_R及び１２_L）に平行な平行線Ｓ（Ｌ）と上面部１１Ａの外周との交点Ｐ_R（Ｐ_T）を設定する。次に、交点Ｐ_R（Ｐ_T）から基部１２の各辺１２_T及び１２_D（１２_R及び１２_L）側に向かって、平行線Ｌ（Ｓ）に対して平行に、それぞれ上面部１１Ａの長辺の設計値Ｙの０．４倍である０．４Ｙ（短辺の設計値Ｘの０．４倍である０．４Ｘ）移動した地点を通る、平行線Ｓ（Ｌ）に平行な補助線を設定する。この補助線と上面部１１Ａの外周との交点を端部１１_ER1、１１_ER2（１１_ET1、１１_ET2）として規定する。そして、端部１１_ER1及び１１_ER2を結ぶ線分、端部１１_ET1及び１１_ET2を結ぶ線分をそれぞれ辺１１_SR、１１_STとして定める。このようにして定められる辺１１_SR、１１_STから最小二乗法により回帰直線を求め、この回帰直線を基準線ＢＬとして定義し、この回帰直線で定義された基準線ＢＬを用いて、上述同様に距離ＳＧ（真直度）が算出され得る。なお、上記方法は例示であって、上面部１１Ａの各辺を定め得る方法であれば、他の方法であってもよい。

凸構造部１１の突出高さ（基部１２の第１面１２Ａと凸構造部１１の上面部１１Ａとの間の基部１２の厚み方向に沿った長さ）は、本実施形態におけるインプリントモールド用基板１が凸構造部１１を備える目的を果たし得る限り、特に限定されるものではなく、例えば、１０μｍ～１００μｍ程度に設定され得る。凸構造部１１の上面部１１Ａには、微細凹凸パターン（図５参照）が形成される予定のパターン領域が設定されている。

基部１２の第２面１２Ｂには、所定の大きさの窪み部１３が形成されていてもよい。窪み部１３が形成されていることで、本実施形態に係るインプリントモールド用基板１から作製されるインプリントモールド２０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インプリントモールド２０の剥離時に、基部１２、特に凸構造部１１の上面部１１Ａを湾曲させることができる。その結果、凸構造部１１の上面部１１Ａに形成されている微細凹凸パターン２１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２１が転写されてなるパターンからインプリントモールド２０を容易に剥離することができる。

窪み部１３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１１の上面部１１Ａ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インプリントモールド２０を剥離するときに、インプリントモールド２０の凸構造部１１の上面部１１Ａ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。

窪み部１３の平面視における大きさは、窪み部１３を基部１２の第１面１２Ａ側に投影した投影領域内に、凸構造部１１が包摂され得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１１を包摂不可能な大きさであると、インプリントモールド２０の凸構造部１１の上面部１１Ａ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。

［インプリントモールド］
図５は、本開示の一実施形態におけるインプリントモールドの概略構成を示す切断端面図である。本実施形態におけるインプリントモールド２０は、上記インプリントモールド用基板１の凸構造部１１の上面部１１Ａに形成されてなる微細凹凸パターン２１を有する。

微細凹凸パターン２１の形状、寸法等は、本実施形態におけるインプリントモールドを用いて製造される製品等において要求される形状、寸法等に応じて適宜設定され得る。例えば、微細凹凸パターン２１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。

ここで、上述したように、従来のインプリントモールド用基板を構成する凸構造部はフッ酸等のエッチング液に上記基材の第１面を接触させるだけのエッチング処理によって形成されるため、上面部の各辺が直線である凸構造部を形成するのは極めて困難である。すなわち、従来のインプリントモールド用基板及びこれを用いて形成されるインプリントモールドにおいては、これらの上面部をなす各辺が、例えば波状あるいはジグザグ状等のような形状になってしまっている。

上面部をなす各辺が波状等であると、当該波状等の各辺を構成する凹状部分によって上面部領域はその面内方向内側に侵食されてしまうため、各辺が波状等である上面部の端近傍の外縁領域をパターン領域として利用することができない。しかしながら、微細凹凸パターン２１が形成されるパターン領域の大きさを小さくすることはできないため、上面部の大きさ（サイズ）としては、上記パターン領域に、当該パターン領域の外周と上面部の外周（各辺）との間に位置する、パターン領域として利用できない領域（余剰領域）を加えた大きさ（サイズ）とする必要がある。そして、このような上面部の各辺が波状等である凸構造部を有するインプリントモールドを用いて、ステップ＆リピート方式でインプリントを行って製造される、複数のチップが多面付けで形成されてなる半導体ウェハにおける各チップサイズは大きくなってしまう。その結果、１枚のウェハに形成可能なチップ数は相対的に少なくなることから、半導体ウェハとしての製品歩留まりを低下させてしまう。

他方、本実施形態におけるインプリントモールド２０は、凸構造部の上面部の各辺が実質的に直線で形成されているため、上面部における各辺の端近傍までパターン形成領域とすることができる。このため、上記インプリントモールド２０を用いて、ステップ＆リピート方式でインプリントを行って製造される、複数のチップが多面付けで形成されてなる半導体ウェハにおける各チップサイズを小さくすることができる。その結果、１枚のウェハに形成可能なチップ数を相対的に増大させることができるため、半導体ウェハとしての製品歩留まりを向上させることができる。

［インプリントモールド用基板の製造方法］
図６は、本開示の一実施形態におけるインプリントモールド用基板の製造方法の各工程を切断端面図で示す工程フロー図である。図７は、本開示の一実施形態におけるインプリントモールド用基板の製造方法の各工程を切断端面図で示す、図６に続く工程フロー図である。図８（Ａ）～（Ｄ）は、図７（Ａ）に示されるウェットエッチング工程において、基材の主面上を当該主面に沿って一方向にエッチング液を流動させる方法の一例を示す模式図である。図９は、図７（Ａ）に示されるウェットエッチング工程において、基材の主面上を当該主面に沿って一方向にエッチング液を流動させる方法の他の例を示す模式図である。

［基材準備工程］
まず、主面１２Ａ’及びそれに対向する対向面１２Ｂ’を有する基材１２’を準備し、基材１２’の主面１２Ａ’にハードマスク層３０及びレジスト層４０をこの順に積層する（図６（Ａ）参照）。

基材１２’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、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。

基材１２’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。基材１２’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である場合、通常、基材１２’の平面視形状は略矩形状である。

基材１２’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、基材１２’が上記石英ガラス基板である場合、例えば、基材１２’の大きさは１５２ｍｍ×１５２ｍｍ程度である。また、基材１２’の厚さは、強度、取り扱い適正等を考慮し、例えば、３００μｍ～１０ｍｍ程度の範囲で適宜設定され得る。

ハードマスク層３０を構成する材料としては、例えば、クロム、チタン、タンタル、珪素、アルミニウム等の金属；窒化クロム、酸化クロム、酸窒化クロム等のクロム系化合物、酸化タンタル、酸窒化タンタル、酸化硼化タンタル、酸窒化硼化タンタル等のタンタル化合物、窒化チタン、窒化珪素、酸窒化珪素等を単独で、又はこれらから任意に選択した２種以上を組み合わせて用いることができる。

ハードマスク層３０は、後述する工程（図６（Ｃ）参照）にてパターニングされ、インプリントモールド用基板１の凸構造部１１（図７（Ａ）参照）をエッチングにより形成する際のマスクパターンとして用いられるものである。そのため、基材１２’の構成材料に応じて、エッチング選択比等を考慮して、ハードマスク層３０の構成材料を選択するのが好ましい。例えば、基材１２’が石英ガラス基板である場合、ハードマスク層３０として酸化クロム膜等が好適に選択され得る。

ハードマスク層３０の厚さは、基材１２’の構成材料に応じたエッチング選択比等を考慮して適宜設定される。例えば、基材１２’が石英ガラス基板であって、ハードマスク層３０が酸化クロム膜である場合、ハードマスク層３０の厚さは、０．５ｎｍ～２００ｎｍの範囲内で適宜設定され得る。

基材１２’の主面１２Ａ’にハードマスク層３０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。

基材１２’の主面１２Ａ’上のハードマスク層３０を覆うようにしてスピンコート法等により形成されるレジスト層４０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４０の膜厚は、特に限定されるものではなく、ハードマスク層３０の構成材料に応じたエッチング選択比等に応じて適宜設定され得る。

［レジストパターン形成工程］
上記レジスト層４０に対して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、凸構造部１１に対応するレジストパターン４１を形成する（図６（Ｂ）参照）。

本実施形態において、レジストパターン４１をマスクとしてハードマスク層３０にドライエッチング処理を施すことで、凸構造部１１に対応するマスクパターン３１が形成される。すなわち、レジストパターン４１の大きさ（サイズ）とマスクパターン３１の大きさ（サイズ）とは実質的に同一となる。そして、後述するように、マスクパターン３１の大きさ（サイズ）は、凸構造部１１の大きさ（サイズ）よりも大きく、凸構造部１１の上面部１１Ａを包摂可能な大きさで構成される。よって、レジストパターン４１の大きさ（サイズ）も、凸構造部１１の大きさ（サイズ）よりも大きく、凸構造部１１の上面部１１Ａを包摂可能な大きさで構成される。

［マスクパターン形成工程］
上記のようにして形成されたレジストパターン４１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３０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することで、基材１２’の主面１２Ａ’上にマスクパターン３１を形成する（図６（Ｃ）参照）。

マスクパターン３１は、後述するウェットエッチング工程において、凸構造部１１を形成するためのマスクとして用いられる。そして、凸構造部１１を形成するためのウェットエッチング工程においては、いわゆるサイドエッチングが起こり、基材１２’が横方向（面内方向）にエッチングされる。そのため、凸構造部１１の上面部１１Ａの大きさ（サイズ）は、マスクパターン３１の大きさ（サイズ）よりも小さくなる。すなわち、マスクパターン３１の大きさ（サイズ）は、凸構造部１１の上面部１１Ａの大きさ（サイズ）よりも大きく構成される。マスクパターン３１の大きさ（サイズ）は、基材１２’のサイドエッチング量等に応じて設定されればよく、例えば、凸構造部１１の上面部１１Ａの大きさ（サイズ）より２０μｍ～２００μｍ程度大きければよい。

［ウェットエッチング工程］
上記のようにして形成されたマスクパターン３１をマスクとして基材１２’にウェットエッチング処理を施し、その後、残存するマスクパターン３１を除去することで、凸構造部１１を形成する（図７（Ａ）参照）。このとき、凸構造部１１の上面部１１Ａの各辺が実質的に直線になるように、基材１２’にウェットエッチング処理を施す。なお、ウェットエッチング処理におけるエッチング液としては、例えばフッ酸等が好適に用いられる。

本実施形態におけるウェットエッチング工程においては、基材１２’の主面１２Ａ’上を当該主面１２Ａ’に沿って一方向に相対的にエッチング液を流動させるようにして基材１２’をエッチングすればよい。これにより、上面部１１Ａの各辺が実質的に直線である凸構造部１１が形成され得る。

基材１２’の主面１２Ａ’上を当該主面１２Ａ’に沿って一方向に相対的にエッチング液を流動させる方法としては、例えば、エッチング槽内のエッチング液に基材１２’を浸漬させた状態において、基材１２’の主面１２Ａ’上において一方向のエッチング液の流れを形成する方法等が挙げられる。この場合において、例えば、エッチング槽５０の所望の位置（供給部）５０_Sからエッチング液ＥＬを供給し、エッチング槽５０の所望の位置（排出部）５０_Eからエッチング液ＥＬを排出したり（図８（Ａ）参照）、エッチング槽５０内のエッチング液ＥＬを矢印ＣＦで示すように対流させたり（図８（Ｂ）参照）することで当該エッチング液ＥＬの流れＬＤを形成し、そのエッチング液ＥＬの流れＬＤ上に基材１２’の主面１２Ａ’が位置するように基材１２’をエッチング液ＥＬに浸漬させればよい。エッチング槽５０の供給部５０_Sからエッチング液ＥＬを供給し、排出部５０_Eからエッチング液ＥＬを排出する場合において、供給部５０_Sと排出部５０_Eとの間に循環経路５０_Cを設けることで、エッチング液ＥＬを循環させてもよい（図８（Ｃ）参照）。ウェットエッチング工程中、エッチング液ＥＬが基材１２’の主面１２Ａ’上を主面１２Ａ’に沿って流動する限りにおいて、エッチング液ＥＬを一方向に流し続けてもよいし、エッチング液ＥＬの流れＬＤの方向を変化させてもよい。なお、エッチング液ＥＬの流れＬＤを形成する際におけるエッチング液ＥＬの流速、流量等は、エッチング液ＥＬの温度、粘度、密度等に応じ、基材１２’の主面１２Ａ’上をエッチング液ＥＬが一方向に流動するように適宜設定されればよい。また、基材１２’の主面１２Ａ’上において一方向のエッチング液ＥＬの流れＬＤを形成可能であれば、エッチング液に基材１２’を浸漬させた状態で行われる上記方法に限定されるものではない。例えば、主面１２Ａ’上において一方向のエッチング液ＥＬの流れＬＤを形成する方法として、所定の角度θを有する傾斜面６０に基材１２’をその主面１２Ａ側を上方に向けた状態で載置し、当該基材１２の一方の端部側６０_U（上方）から他方の端部側６０_D（下方）に向かってエッチング液ＥＬを流す方法（図８（Ｄ）参照）等が挙げられる。

また、基材１２’の主面１２Ａ’上を当該主面１２Ａ’に沿って一方向に相対的にエッチング液を流動させる他の方法としては、例えば、エッチング槽５０内のエッチング液ＥＬに浸漬させた基材１２’を、その面内方向に沿って一方向（例えば矢印ＳＤ₁方向または矢印ＳＤ₂方向）に移動（揺動）させる方法等が挙げられる。基材１２’を面内方向に沿って一方向（矢印ＳＤ₁方向または矢印ＳＤ₂方向）に移動（揺動）させることで、当該基材１２’の主面１２Ａ’上において、当該一方向と逆方向のエッチング液ＥＬの流れ（ＬＤ₁またはＬＤ₂）を形成することができる（図９参照）。この場合において、基材１２’の面内方向に沿った一方向及びその逆方向（矢印ＳＤ₁方向または矢印ＳＤ₂方向、以下「第１の移動（揺動）方向」とする。）に交互に連続して基材１２’を移動（揺動）させるようにしてもよい。また、第１の移動（揺動）方向に交互に連続して１回又は複数回基材１２’を移動（揺動）させた後、当該第１の移動（揺動）方向に交差（例えば直交）する第２の移動（揺動）方向（基材１２’の面内方向に沿った一方向及びその逆方向）に交互に連続して１回又は複数回基材１２’を移動（揺動）させてもよい。基材１２’の移動（揺動）速度は、基材１２’の移動（揺動）により基材１２’の主面１２Ａ’上にエッチング液の流れが形成される程度に適宜設定されればよい。なお、図７に示されるエッチング液ＥＬの流れＬＤの方向は一例であってこれに限定されるものではない。例えば、図８（Ａ）や図８（Ｂ）において、エッチング槽５０の供給部５０_S及び排出部５０_Eの位置を入れ替えたり、図８（Ｃ）における、エッチング液ＥＬの対流の方向ＣＦをこれとは逆方向にしたりすることによって、図８に示されるエッチング液の流れＬＤの方向とは逆方向の流れを形成することができる。

また、基材１２’の主面１２Ａ’上を当該主面１２Ａ’に沿って一方向のエッチング液の流れを形成する処理中において、基材１２’の面内方向に沿って、上記流れ方向に対して逆方向に基材１２’を移動（揺動）させる処理を行ってもよい。また、基材１２’の主面１２Ａ’上において一方向のエッチング液の流れを形成する処理中において、基材１２’の面内方向に沿って、上記流れ方向と同一方向に基材１２’を移動（揺動）させる処理を行ってもよく、上記流れ方向に対して同一方向及びその逆方向に交互に連続して基材１２’を移動（揺動）させる処理を行ってもよい。

また、基材１２’の主面１２Ａ’上において一方向のエッチング液の流れを形成し、当該エッチング液の流れを形成する処理（以下「流れ形成処理」という場合がある。）を停止した後、基材１２’の面内方向に沿って、上記流れ方向に対して逆方向に基材１２’を移動（揺動）させてもよい。なお、基材１２’を移動（揺動）させる処理（以下「基材揺動処理」という場合がある。）を停止した後、再度、流れ形成処理を再開してもよく、流れ形成処理と基材揺動処理とを交互に連続して行ってもよい。

さらに、基材１２’の主面１２Ａ’上において一方向のエッチング液の流れを形成し、当該流れ形成処理を停止した後、基材１２’の面内方向に沿って、上記流れ方向と同一方向に基材１２’を移動（揺動）させてもよく、上記流れ方向に対して同一方向及びその逆方向に交互に連続して基材１２’を移動（揺動）させてもよい。また、基材１２’の主面１２Ａ’上において一方向のエッチング液の流れを形成し、当該流れ形成処理を停止した後、第１の移動（揺動）方向に交互に連続して１回又は複数回基材１２’を移動（揺動）させ、その後、当該第１の移動（揺動）方向に交差（例えば直交）する第２の移動（揺動）方向（基材１２’の面内方向に沿った一方向及びその逆方向）に交互に連続して１回又は複数回基材１２’を移動（揺動）させてもよい。

［窪み部形成工程］
続いて、基材１２’の対向面１２Ｂ’に研削加工を施すことで、窪み部１３を形成してもよい（図７（Ｂ）参照）。

［インプリントモールドの製造方法］
上記のようにして作製されたインプリントモールド用基板１の凸構造部１１の上面部１１Ａ（パターン領域）に、微細凹凸パターン２１に対応するハードマスクパターンを形成し、ハードマスクパターンをマスクとしてインプリントモールド用基板１にドライエッチング処理を施し、凸構造部１１の上面部１１Ａに微細凹凸パターン２１を形成することで、インプリントモールド２０（図５参照）を製造することができる。インプリントモールド用基板１のドライエッチングは、当該インプリントモールド用基板１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われ得る。エッチングガスとしては、例えば、フッ素系ガスを用いることができる。

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

以下、実施例等により本開示をさらに詳細に説明するが、本開示は、下記の実施例等により何ら限定されるものではない。

［実施例１］
［インプリントモールド用基板の作製］
主面及びそれに対向する対向面を有する石英ガラス基板（１５２ｍｍ×１５２ｍｍ、厚さ６．３５ｍｍ）を準備した。

次に、主面上にクロム（Ｃｒ）からなるハードマスク層（厚さ１００ｎｍ）をスパッタリングにより形成し、当該ハードマスク層上に、凸構造部に対応する平面視矩形状のレジストパターン（２５ｍｍ×３０ｍｍ）を形成した。レジストパターンをマスクとしたドライエッチング処理によりハードマスクパターンを形成し、当該ハードマスクパターンをマスクとし、エッチング液としてフッ酸を用いたウェットエッチング処理により、石英ガラス基板の主面から突出する平面視矩形状の凸構造部を形成した。

上記ウェットエッチング処理において、底面側からエッチング液を供給可能な供給部、上方からエッチング液を排出可能な排出部及び供給部と排出部との間を連続する循環経路を有し、エッチング液を循環可能なエッチング槽内のエッチング液に石英ガラス基板を浸漬させた状態で、エッチング液を循環させることでエッチング槽の底面側から上昇するエッチング液の流れを形成し、石英ガラス基板の主面上を当該主面に沿ってエッチング液を流動させた。なお、上記ウェットエッチング処理におけるエッチング条件を以下の通りとした。
・エッチング液の粘度：１．１ｍＰａ・ｓ（２０℃）
・エッチング液の密度：１．１ｇ／ｃｍ³
・循環経路を流れるエッチング液の流量：６Ｌ／ｍｉｎ

上記のようにして作製されたインプリントモールド用基板の凸構造部の上面部の各辺を光学顕微鏡により観察し、各辺の真直度（距離ＳＧ）を計測したところ、各辺の真直度（距離ＳＧ）は、いずれも２μｍ以下であった。

［実施例２］
エッチング液を循環させずに、石英ガラス基板をその主面の面内方向に沿って、エッチング槽の底面側からエッチング液の液面側に向かう方向と同一方向及びその逆方向に交互に連続して往復揺動（揺動回数：６０往復／分、揺動速度：６０ｃｍ／ｓ）させることで、石英ガラス基板の主面上を当該主面に沿って相対的に双方向にエッチング液を流動させた以外は、実施例１と同様にしてインプリントモールド用基板を作製した。かかるインプリントモールド用基板の凸構造部の上面部の各辺の真直度（距離ＳＧ）を実施例１と同様にして計測したところ、各辺の真直度（距離ＳＧ）は、いずれも１μｍ以下であった。

［実施例３］
エッチング液循環処理中に、石英ガラス基板をその主面の面内方向に沿って、エッチング槽の底面側からエッチング液の液面側に向かう方向と同一方向及びその逆方向に交互に連続して往復揺動させることで、石英ガラス基板の主面上を当該主面に沿ってエッチング液を相対的に双方向に流動させる処理を行った以外は、実施例１と同様にしてインプリントモールド用基板を作製した。かかるインプリントモールド用基板の凸構造部の上面部の各辺の真直度（距離ＳＧ）を実施例１と同様にして計測したところ、各辺の真直度（距離ＳＧ）は、いずれも０．６μｍ以下であった。

［比較例］
エッチング液を循環させずに、石英ガラス基板をエッチング液に浸漬させた状態でエッチングした以外は、実施例１と同様にしてインプリントモールド用基板を作製した。かかるインプリントモールド用基板の凸構造部の上面部の各辺の真直度（距離ＳＧ）を実施例１と同様にして計測したところ、各辺の真直度（距離ＳＧ）は、いずれも３μｍを超えていた。

以上から明らかなように、ウェットエッチング処理において、エッチング液の循環処理や、石英ガラス基板をその面内方向に沿って、エッチング槽の底面側からエッチング液の液面側に向かう方向と同一方向及びその逆方向に交互に連続して往復揺動させる処理を施した上記各実施例においては、凸構造部の上面部の各辺の真直度はいずれも２μｍ以下となり、当該各辺が実質的に直線である上面部を有する凸構造部が形成され得ることが確認された。一方で、上記のいずれかの処理を施さない比較例においては、凸構造部の上面部の各辺の真直度は３μｍを超過しており、当該各辺が実質的に直線である上面部を有する凸構造部を形成することが極めて困難であることが確認された。

１…インプリントモールド用基板
１１…凸構造部
１１Ａ…上面部
１１Ｂ…側壁部
１２…基部
１２Ａ…第１面
１２Ｂ…第２面
１３…窪み部
２０…インプリントモールド
２１…微細凹凸パターン

Claims (10)

1. 第１面及び当該第１面に対向する第２面を有する基部と、
   前記第１面から突出する凸構造部と
   を備え、
   前記凸構造部は、基材の主面に形成された所定のエッチングマスクをマスクとしてエッチング液が前記基材の前記主面上を前記主面に沿って一方向に相対的に流動するように前記基材をエッチングすることで形成され、外周が複数の辺で構成されている上面部と、前記上面部の外周及び前記基部の前記第１面の間に連続するラウンド形状の側壁部とを有し、
   前記上面部の各辺は、実質的に直線により構成され、
   前記上面部の各辺の真直度が２μｍ以下である
   インプリントモールド用基板。
2. 前記基部の平面視形状は略矩形状であり、
   平面視において、前記上面部の外周を構成する各辺と、前記基部の外周を構成するいずれかの各辺とが略平行である
   請求項１に記載のインプリントモールド用基板。
3. 前記上面部の平面視形状が略矩形状である
   請求項１又は２に記載のインプリントモールド用基板。
4. 前記基部の前記第２面には窪み部が形成されており、
   前記窪み部は、前記基部の前記第１面側に前記窪み部を投影した投影領域内に前記凸構造部が包摂され得るように前記基部の前記第２面に形成されている
   請求項１～３のいずれかに記載のインプリントモールド用基板。
5. 前記インプリントモールド用基板は、石英ガラス基板である
   請求項１～４のいずれかに記載のインプリントモールド用基板。
6. 請求項１～５のいずれかに記載のインプリントモールド用基板の前記上面部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。
7. 第１面及び当該第１面に対向する第２面を有する基部と、前記第１面から突出する凸構造部とを備え、前記凸構造部は、外周が複数の辺で構成されている上面部と、前記上面部の外周及び前記基部の前記第１面の間に連続するラウンド形状の側壁部とを有するインプリントモールド用基板の製造方法であって、
   主面及び当該主面に対向する対向面を有し、前記上面部に対応する形状のエッチングマスクが前記主面上に形成されてなる基材を準備する準備工程と、
   前記エッチングマスクをマスクとして前記基材をエッチングするエッチング工程と
   を有し、
   前記エッチング工程において、エッチング液が前記基材の前記主面上を当該主面に沿って一方向に相対的に流動するように前記基材をエッチングすることで、前記凸構造部の前記上面部の各辺を実質的に直線にし、前記凸構造部の前記上面部の各辺の真直度を２μｍ以下とする
   インプリントモールド用基板の製造方法。
8. 前記エッチング工程において、前記基材を前記エッチング液に浸漬させた状態で、前記エッチング液が前記基材の主面上を当該主面に沿って一方向に相対的に流動するように前記基材をエッチングする
   請求項７に記載のインプリントモールド用基板の製造方法。
9. 前記エッチング工程において、前記エッチング液に浸漬させた状態の前記基材を前記主面に略平行な一方向に揺動させながら前記基材をエッチングする
   請求項７又は８に記載のインプリントモールド用基板の製造方法。
10. 前記基材は石英ガラスで構成されており、前記エッチング液はフッ酸を含む
    請求項７～９のいずれかに記載のインプリントモールド用基板の製造方法。

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