JP2013251431A - ナノインプリントモールドおよびその製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】 微細な凹凸のパターンを備えるナノインプリントモールドの凹凸部の寸法精度に優れ、モールド製造コストの低減化を図ることができるナノインプリントモールドおよびその製造方法を提供する。
【解決手段】 平面からなる第１主面部を有する基板を準備する工程と、前記基板の第１主面部の上に、直接あるいは中間膜を介して、凸状レジスト体を所定のパターンで形成させるレジストパターン形成工程と、前記凸状レジスト体の側面および上面、ならびに前記基板の第１主面部あるいは中間膜の上面を覆うように被覆膜を被着させる膜部形成工程と、を有するように構成される。
【選択図】 図１

Description

本発明は、微細な凹凸パターンを形成するナノインプリント法に使用されるナノインプリントモールドおよびその製造方法に関する。

近年、特に半導体デバイスにおいては、微細化の一層の進展によって、高速動作、低消費電力動作が求められるようになっている。さらに、システムＬＳＩと称される機能の統合化などの高い技術も求められるようになっている。

このような状況下で、半導体デバイスのパターンを作製する要となるリソグラフィ技術は、デバイスパターンの微細化が進むにつれ露光波長の問題などからフォトリソグラフィ方式の限界が指摘されており、それに代わる微細加工・微細パターニング方法としてナノインプリント法が注目されている。

ナノインプリント法は、予め表面にナノメートルサイズの凹凸パターンを形成したナノインプリントモールド（テンプレート）を、被加工基板表面に塗布形成された樹脂等の転写材料に押し付け、転写材料を力学的に変形させて凹凸パターンを精密に転写させる技術である。そして、例えば、パターン形成された転写材料をレジストマスクとして用いることによって、被加工基板に微細加工を施すことができる。

このようなナノインプリント法は、一度ナノインプリントモールドを作製しておけば、同様なナノ構造が簡単に繰り返し成型できるため、高いスループットが得られて経済的であるとともに、有害な廃棄物が少ないナノ加工技術であるため、近年、半導体デバイスに限らず、さまざまな分野への応用が進められている。

ナノインプリント法で用いられるナノインプリントモールドには、パターン寸法の安定性、耐薬品性、加工特性などが求められる。ナノインプリント法においては、ナノインプリントモールドの凹凸パターン形状を忠実に樹脂等の転写材料に転写しなければならず、光ナノインプリント法の場合を例にとると、一般的には光硬化用の紫外線を透過させる石英ガラス基板がモールド基板として用いられている。

ナノインプリントモールドの製造方法としては、石英ガラス等の基板にエッチングを施し、基板の表面に凹凸のパターンを形成することによって行われる（例えば、特許文献１参照）。図３は、従来のナノインプリントモールドの製造方法の工程例を経時的に説明するための断面図である。

まず、図３（Ａ）に示されるように、ナノインプリントモールドとなる石英ガラス等の基板１３１上に、基板エッチング時のハードマスク材としてクロム（Ｃｒ）等の金属薄膜１３２を成膜し、その上に電子線感応性樹脂（電子線レジスト）を塗布し、電子線（ＥＢ）リソグラフィ技術を用いて、露光、現像等を行い、レジストパターン１３３を形成する。

次いで、図３（Ｂ）に示されるように、上記のレジストパターン１３３を酸素プラズマでスリミング処理を行い、レジストパターンの膜厚および幅のスリム化が図られる。この工程におけるスリミング処理は、必須の工程ではなく、例えば、目標とするレジストパターン線幅に応じて実施するか否かを決定すればよい。

次いで、図３（Ｃ）に示されるように、スリミングしたレジストパターン１３３ａをマスクとして金属薄膜１３２をエッチングし、金属薄膜パターン１３２ａを形成する。次いで、金属薄膜パターン１３２ａをマスクとして基板１３１をエッチングし、図３（Ｄ）に示されるように、凹部１３６を形成した基板１３１とする。次いで、図３（Ｅ）に示されるように、レジストパターン１３３ａを剥離除去する。レジストパターン１３３ａの剥離除去は、基板１３１をエッチングする前でもよい。

次いで、図３（Ｆ）に示されるように、金属薄膜パターン１３２ａをエッチング除去し、基板１３１上に凹凸パターン１３７を設けたナノインプリントモールド１３０を作製する方法が用いられている。

特開２００５−３４５７３７号公報

しかしながら、上記ナノインプリントモールドは、基板そのものを加工するバルクプロセスを用いて製造されている。そのため、特に、凹凸のパターンが微細になればなるほど、エッチング加工においていわゆるマイクロローディングが顕著となり、加工深さや加工形状の均一性を維持することが困難となる傾向が生じる。

また、上記の基板そのものを加工するバルクプロセスでは、微細なパターンのマスクを製造し、当該マスクを利用して基板そのものを加工するプロセスが必要となるので、工程の短縮化を図りモールド製造コストの低減化を図ることが困難である傾向が生じる。

このような実情のもとに本発明は創案されたものであって、その目的は、微細な凹凸のパターンを備えるナノインプリントモールドの凹凸部の寸法精度に優れ、モールド製造コストの低減化を図ることができるナノインプリントモールドおよびその製造方法を提供することにある。

上述してきた課題を解決するために、本発明のナノインプリントモールドの製造方法は、平面からなる第１主面部を有する基板を準備する工程と、前記基板の第１主面部の上に、直接あるいは中間膜を介して、凸状レジスト体を所定のパターンで形成させるレジストパターン形成工程と、前記凸状レジスト体の側面および上面、ならびに前記基板の第１主面部あるいは中間膜の上面を覆うように被覆膜を被着させる膜部形成工程と、を有するように構成される。

また、本発明のナノインプリントモールドの製造方法の好ましい態様として、前記被覆膜がＡＬＤ法(原子層堆積法)で形成されるように構成される。

また、本発明のナノインプリントモールドの製造方法の好ましい態様として、前記被覆膜は複数層の原子層から構成され、１層目の原子層を堆積させる際の温度が、前記凸状レジスト体を構成するレジストのガラス転移温度Ｔｇより低い第１の温度Ｔ_Lで操作され、堆積後の１層目の原子層は、堆積させる際の温度Ｔ_Lよりも高い温度Ｔ_H1でアニール処理されるように構成される。

また、本発明のナノインプリントモールドの製造方法の好ましい態様として、前記被覆膜は複数層の原子層から構成され、１層目の原子層を堆積させる際の温度が、前記凸状レジスト体を構成するレジストのガラス転移温度Ｔｇより低い第１の温度Ｔ_Lで操作され、堆積後の１層目の原子層は、堆積させる際の温度Ｔ_Lよりも高い温度Ｔ_H1でアニール処理され、しかる後、２層目以降の原子層を１層目の原子層を堆積させる際の温度Ｔ_Lよりも高い温度Ｔ_H2の堆積雰囲気下で順次堆積させるように構成される。

また、本発明のナノインプリントモールドの製造方法の好ましい態様として、前記被覆膜は１層の原子層から構成され、当該１層の原子層を堆積させる際の温度が、前記凸状レジスト体を構成するレジストのガラス転移温度Ｔｇより低い第１の温度Ｔ_Lで操作され、堆積後の１層の原子層は、堆積させる際の温度Ｔ_Lよりも高い温度Ｔ_H1でアニール処理されるように構成される。

また、本発明のナノインプリントモールドの製造方法の好ましい態様として、レジストパターン形成工程における凸状レジスト体を形成させる手法が、電子線（ＥＢ）リソグラフィ法、光リソグラフィ法、またはナノインプリント法であるように構成される。

本発明のナノインプリントモールドは、転写層に押し付けられることにより前記転写層に凹凸転写パターンを転写するためのナノインプリントモールドであって、該ナノインプリントモールドは、平面からなる第１主面部を有する基板と、前記第１主面部の上に、直接あるいは中間膜を介して、立設される凸状レジスト体と、前記凸状レジスト体を覆うように形成されてなる被覆膜と、を有してなるように構成される。

また、本発明のナノインプリントモールドの好ましい態様として、前記凸状レジスト体および被覆膜は、前記基板および前記中間膜とは別の部材として構成され、前記基板の上に直接、あるいは前記中間膜を介して存在しているように構成される。

また、本発明のナノインプリントモールドの好ましい態様として、前記被覆膜は、ＡＬＤ膜(原子層堆積膜)として構成される。

また、本発明のナノインプリントモールドの好ましい態様として、前記必要に応じて設けられる中間膜は、密着性を向上させる機能を有する膜もしくは導電性を有する膜、または、これら双方の機能を有する膜として構成される。

本発明のナノインプリントモールドの製造方法は、平面からなる第１主面部を有する基板を準備する工程と、前記基板の第１主面部の上に、直接あるいは中間膜を介して、凸状レジスト体を所定のパターンで形成させるレジストパターン形成工程と、前記凸状レジスト体の側面および上面、ならびに前記基板の第１主面部あるいは中間膜の上面を覆うように被覆膜を被着させる膜部形成工程と、を有するように構成され、基板を掘り込む工程含めてエッチングを全く必要とすることなくナノインプリントモールドを簡便に製造することができる。特に、本発明においては、基板を掘り込む工程が不要であるので、ナノインプリントモールドの凹凸部の寸法精度に優れ、しかもモールド製造コストの低減化を図ることができる。

図１（Ａ）〜（Ｃ）は、本発明のナノインプリントモールドの製造方法（第１の実施形態）の工程例を経時的に説明するための断面図である。 図２（Ａ）〜（Ｄ）は、本発明のナノインプリントモールドの製造方法（第２の実施形態）の工程例を経時的に説明するための断面図である。 図３は、従来のナノインプリントモールドの製造方法の工程例を経時的に説明するための断面図である。

以下、図面を参照しながら、本発明を実施するための実施形態について詳細に説明する。なお、本発明は以下に説明する形態に限定されることはなく、技術思想を逸脱しない範囲において種々変形を行なって実施することが可能である。また、添付の図面においては、説明のために上下、左右の縮尺を誇張して図示することがあり、実際のものとは縮尺が異なる場合がある。

本発明のナノインプリントモールドの構成がより分かり易く理解できるよう、まず、最初に、本発明のナノインプリントモールドの製造方法について図１および図２を参照しつつ説明する。

＜ナノインプリントモールドの製造方法（第１の実施形態）＞
図１（Ａ）〜（Ｃ）は、本発明のナノインプリントモールドの製造方法の第１実施形態の工程例を経時的に説明するための断面図である。

第１実施形態における本発明のナノインプリントモールドの製造方法は、（１）平面からなる第１主面部を有する基板を準備する工程と、（２）基板の第１主面部の上に、直接あるいは中間膜を介して、凸状レジスト体を所定のパターンで形成させるレジストパターン形成工程と、（３）凸状レジスト体の側面および上面、ならびに前記基板の第１主面部あるいは中間膜の上面を覆うように被覆膜を被着させる膜部形成工程と、を有して構成される。

以下、各工程毎に順次説明する。

（１）平面からなる第１主面部を有する基板を準備する工程
図１（Ａ）に示されるように、ナノインプリントモールドの基台となる基板１０が準備される。基板１０の片側の主面１１には、第１主面部１１ａが形成されており、この第１主面部１１ａは、後述する凸状レジスト体を形成することができる平面である。図１（Ａ）においては、基板１０の片側の主面１１の全エリアが平面からなる第１主面部１１ａを構成している例が示されているが、この構成に限定されることなく、例えば、凸状レジスト体を設けるエリアのみが部分的に突出した平面の第１主面部を構成する、いわゆるメサ構造の基板１０とすることもできる。

基板１０の材質は適宜選択することができるが、例えば、ナノインプリントモールドをいわゆる光インプリント用のモールドとして使用する場合、基板１０は、照射光が透過可能な透明基材を用いて形成され、例えば、石英ガラス、珪酸系ガラス、フッ化カルシウム、フッ化マグネシウム、アクリルガラス等のガラスや、ポリカーボネート、ポリプロピレン、ポリエチレン等の樹脂等、あるいは、これらの任意の積層材を用いることができる。また、例えば、ナノインプリントモールドをいわゆる熱インプリント用のモールドとして使用する場合、基板１０は必ずしも透明基材である必要はなく、例えばニッケル、チタン、アルミニウムなどの金属、シリコンや窒化ガリウム等の半導体などを用いてもよい。

ナノインプリントモールドの基台となる基板１０の厚さは、基板の強度、取り扱い適性等を考慮して設定することができ、例えば、３００μｍ〜１０ｍｍ程度の範囲で適宜設定することができる。また、前述したように基板１０は、凸状レジスト体が形成される第１主面部１１ａが突出した平面となっている、いわゆるメサ構造としてもよい。メサ構造の段数の数も１段に限らず、複数段としてもよい。

（２）レジストパターン形成工程
次いで、図１（Ｂ）に示されるように、基板１０の第１主面部１１ａの上に、中間膜２０を介して、凸状レジスト体３０が所定のパターンで形成されるレジストパターン形成工程が実施される。なお、図示例では中間膜２０が介在されているが、この中間膜２０を介在させることなく、基板１０の第１主面部１１の上に直接、凸状レジスト体３０を所定のパターンで形成するようにしてもよい。

凸状レジスト体３０のパターン形成は、電子線（ＥＢ）リソグラフィ法、光リソグラフィ法、またはナノインプリント法により形成することができる。

第１の手法として、電子線（ＥＢ）リソグラフィ法を用いる場合、基板１０の中間膜２０上に、電子線感応性樹脂膜を形成するレジスト形成工程が行なわれ、次いで、形成された電子線感応性樹脂膜に対して、所望のパターンを形成するように電子線描画が行われる。

電子線描画が完了した後、電子線感応性樹脂膜を現像するレジスト現像工程が行なわれる。例えば、ポジ型の電子線感応性樹脂膜を用いた場合、未照射部分が分解しない状態でレジストとして残り、凸状レジスト体３０が所定のパターンで形成される（ネガ型の電子線感応性樹脂膜を用いた場合、照射部分が分解しない状態でレジストとして残り、ポジ型と逆のパターンが形成される）。

第２の手法として、光リソグラフィ法を用いる場合、基板１０の中間膜２０上に、感光性樹脂膜を形成するレジスト形成工程が行なわれ、次いで、形成された感光性樹脂膜に対して、所望のパターンを形成するようにマスクパターンを介して露光操作が行われる。露光操作が完了した後、感光性樹脂膜を現像するレジスト現像工程が行なわれる。例えば、ポジ型の感光性樹脂膜を用いた場合、未露光部分が分解しない状態でレジストとして残り、凸状レジスト体３０が所定のパターンで形成される（ネガ型の感光性樹脂膜を用いた場合、露光部分が分解しない状態でレジストとして残り、ポジ型と逆のパターンが形成される）。

第３の手法として、ナノインプリント法を用いる場合、例えば、基板１０の中間膜２０上に、被転写物として光硬化性の樹脂材料がディスペンサやインクジェット等によって供給・配設される。次いで、配設された樹脂材料に所望の凹凸構造を有するモールドを接触させ、必要に応じて圧力が加えられる（いわゆるモールドの押し込み工程）。この状態において、樹脂材料は凹凸構造を有する樹脂層となり、当該樹脂層に対して紫外線照射が行なわれることによって、樹脂材料が硬化される（いわゆる樹脂硬化工程）。次いで、樹脂材料からモールドを引き離すことにより、モールドが有する凹凸構造が反転した凹凸構造が所定のパターンで基板１０の中間膜２０上に形成され、凸状レジスト体３０のパターンが形成される。なお、いわゆる残膜は、酸素アッシング等により除去してもよい。

なお、本発明でいう凸状レジスト体３０とは、樹脂材料を主成分として含む構造体をいい、いわゆる永久レジストと称される材料も含む概念である。

ナノインプリントモールドをいわゆる光インプリント用のモールドとして使用する場合、凸状レジスト体３０は、照射光が透過しやすい材料とすることが望ましい。

基板１０の上に必要に応じて設けられる中間膜２０は、例えば、基板１０と後述する被覆膜４０との密着性を向上させる機能を有する膜、もしくは導電性を有する膜、または、これら双方の機能を有する膜等から構成されることが好ましい。中間膜２０は２層以上の積層膜として構成してもよい。導電性を有する中間膜２０は、例えば、電子線（ＥＢ）リソグラフィにおけるパターン描画の際に電子を導くよう作用させることができる。ただし、電子線（ＥＢ）リソグラフィであっても、電子線感応性樹脂膜の表面に導電膜を形成させた状態でパターン描画することも可能であり、導電性を有する中間膜２０の存在は必須ではない。また、基板１０と被覆膜４０との密着性が良好な場合には、中間膜２０はなくてもよい。

中間膜２０を設ける場合、具体的材料として、Ｓｉ系、Ｔａ系、Ｃｒ系等の膜を挙げることができる。膜厚は、通常、５０ｎｍ以下、特に、数ｎｍ〜５０ｎｍ程度とされる。

また、ナノインプリントモールドをいわゆる光インプリント用のモールドとして使用する場合、中間層２０は、照射光が透過可能な透明材料とすることが望ましい。

また、凸状レジスト体３０のパターン形態は、例えば、凹凸形状が長手方向に順次、列をなすように伸長したいわゆるラインアンドスペースの形態や、ドット形状が所定のパターンで分散した形態や、ホール形状が所定のパターンで分散した形態や、これらの個別な形状を複合的に組み合わせた形態や、これらとは別の特殊な三次元構造体等、いずれであってもよい。具体例として、マイクロレンズを構成するような構造体としてもよい。

（３）膜部形成工程
次いで、図１（Ｃ）に示されるように、凸状レジスト体３０の側面３２および上面３１、ならびに中間膜２０の上面（中間膜２０を設けない場合には、基板１０の第１主面部１１ａ）を覆うように被覆膜４０を被着させる膜部形成工程が実施される。

被覆膜４０は、被着させる面上に沿って、一連の膜を層状に形成させたものであれば特に限定されるものではないが、好適には、ＡＬＤ法(原子層堆積法)で形成させた原子層堆積膜とすることが望ましい。被着させる面は、凹凸面、湾曲面等如何なる形状の面であってもよい。ＡＬＤ法を用いることにより、低温で精度良く成膜できる。さらに、ステップカバーレッジも極めてよい。

被覆膜４０は、１層の原子層から構成してもよいし、２層以上の複数層の原子層から構成してもよい。

被覆膜４０を１層の原子層から構成する場合、１層の原子層を堆積させる際の温度が樹脂を主成分とする凸状レジスト体３０にダメージを与えない、凸状レジスト体３０を構成するレジストのガラス転移温度Ｔｇより十分低い第１の温度Ｔ_L、（例えば、２０〜１００℃、より好ましくは室温）で操作されることが望ましい。

その後、堆積後の１層の原子層は、堆積させる際の温度Ｔ_Lよりも高い温度Ｔ_H1でアニール処理されることが望ましい。これにより、原子層そのものの膜強度を高めたり、接合物との密着力を高めたりすることが可能となる。

温度Ｔ_H1は、原子層を構成する材料等に応じて適宜選定することができるが、例えば、２００〜８００℃の温度範囲とされる。

被覆膜４０を２層以上の複数層の原子層から構成する場合、１層目の原子層を堆積させる際の温度が樹脂を主成分とする凸状レジスト体３０にダメージを与えない、凸状レジスト体３０を構成するレジストのガラス転移温度Ｔｇより十分低い第１の温度Ｔ_L、（例えば、２０〜１００℃、より好ましくは室温）で操作されることが望ましい。

その後、堆積後の１層目の原子層は、堆積させる際の温度Ｔ_Lよりも高い温度Ｔ_H1でアニール処理されることが望ましい。これにより１層目の原子層は、原子層そのものの膜強度を高めたり、接合物との密着力を高めたりすることが可能となる。温度Ｔ_H1は、原子層を構成する材料等に応じて適宜選定することができるが、例えば、２００〜８００℃の温度範囲とされる。

このようにして、強固な１層目の原子層を形成した後、２層目以降の原子層を１層目の原子層を堆積させる際の温度Ｔ_Lよりも高い温度Ｔ_H2の堆積雰囲気下で順次堆積させることが望ましい。原子層の強度を高めたり、密着力を高めたりするとともに、プロセスの効率化を図るためである。温度Ｔ_H2は、原子層を構成する材料等に応じて適宜選定することができるが、例えば、８０〜６００℃の温度範囲とされる。温度Ｔ_H2は、１層目の原子層のアニール温度Ｔ_H1と同じ温度としてもよい。

なお、２層目以降の原子層を１層目の原子層を堆積させる際の温度Ｔ_Lと同程度の温度で堆積（成膜）させ、堆積（成膜）完了後に、堆積させる際の温度Ｔ_Lよりも高い温度Ｔ_H1でアニール処理するようにしてもよい。

このようにして形成される被覆膜４０の膜厚は、例えば、数ｎｍ〜５００ｎｍ程度の厚さとされる。

被覆膜４０を構成する具体的材料としては、Ｓｉ系、Ａｌ系、Ｔａ系等の膜を例示することができる。

また、ナノインプリントモールドをいわゆる光インプリント用のモールドとして使用する場合、被覆膜４０は、照射光が透過可能な透明材料とすることが望ましい。

＜ナノインプリントモールドの製造方法（第２の実施形態）＞
次いで、ナノインプリントモールドの製造方法の第２の実施形態について説明する。
図２（Ａ）〜（Ｄ）は、本発明のナノインプリントモールドの製造方法の第２実施形態の工程例を経時的に説明するための断面図である。

図２に示される第２の実施形態が、前述した図１に示される第１の実施形態と異なる点は、凸状レジスト体３０を形成するレジストパターン形成工程後に、凸状レジスト体３０のスリミングを行うスリミング工程（図２（Ｃ））が追加して設けられている点にある。なお、図２（Ａ）〜図２（Ｂ）に示される工程と、前述した図１（Ａ）〜図１（Ｂ）に示される工程とは同じ工程であるので、図２（Ａ）〜図２（Ｂ）に示される工程の説明は省略する。

スリミング工程は、図２（Ｃ）に示されるように、凸状レジスト体３０を例えば酸素プラズマ等で処理してスリミングして、図２（Ｃ）に示されるごとくスリミングさせた凸状レジスト体３０ａが形成される。

本明細書において、スリミングとは、ウエットエッチングあるいはドライエッチング（酸素プラズマ処理を含む）で凸状レジスト体３０のパターンの幅を細くするとともに、膜厚を薄くすることである。例えば、酸素プラズマ処理によるスリミングを行うことによって、図２（Ｄ）に示されるごとく凸状体５０のパターンピッチは変えずに、凸状体５０の幅を変えることができる。

なお、図２（Ｄ）に示される膜部形成工程は、前述した図１（Ｃ）に示される膜部形成工程と実質的に同じであるので、ここでの説明は省略する。

＜ナノインプリントモールドの説明＞
上記の工程を経て、図１（Ｃ）や図２（Ｄ）に示されるようなナノインプリントモールドが形成される。

本発明のナノインプリントモールドは、ナノインプリント法を実施するために用いられ、例えば、被処理基板の上に設けられた樹脂等の転写層に押し付けられることにより転写層に凹凸転写パターンを転写するためのモールドである。樹脂等の転写層は、最初、被処理基板側ではなく、ナノインプリントモールド側に設けるようにしてもよい。

第１の実施形態としてのナノインプリントモールドは、例えば図１（Ｃ）や図２（Ｄ）に示されるように、平面からなる第１主面部１１ａを有する基板１０と、前記第１主面部１１ａの上に、中間膜２０を介して立設される凸状レジスト体３０（３０ａ）と、凸状レジスト体３０（３０ａ）を覆うように形成されてなる被覆膜４０と、を有して構成されている。凸状レジスト体３０（３０ａ）と、凸状レジスト体３０（３０ａ）を覆うように形成されてなる被覆膜４０とによって、凹凸転写パターンの形成に寄与する凸状体５０が形成される。

中間膜２０は必要に応じて設けられるものであり、中間膜２０を設けることなく、基板１０の第１主面部１１ａの上に、直接、凸状レジスト体３０（３０ａ）および被覆膜４０を有するようにしてもよい。

本発明における凸状体５０は、基板１０の主面を掘り込むようにして一体的に加工形成されたものではなく、基板１０や中間膜２０とは別の部材として、基板１０の上に直接、あるいは中間膜２０を介して積み上げられた状態で存在している。従って、凸状体（５０）の底部と、基板１０あるいは中間膜２０とが接合されている箇所には、接合界面が存在する。

本発明でいう別の部材とは、材料の一致・不一致で判断されるものではなく、接合されている界面が存在するか否かで判断され、一体的に加工形成されているもののみを排除する趣旨である。接合界面が存在する本発明のモールドは、ノインプリントモールドの凹凸パターンが劣化して実用に供しなくなった場合や、凹凸パターンの仕様が変更されて当該パターンを作り直す場合において、接合界面から凸状体５０（凸状レジスト体３０（３０ａ）および被覆膜４０）を除去することによって、基板１０の再利用が可能となる。

さらに、本発明のナノインプリントモールドは、凸状体５０の内部に、いわゆる芯材として凸状レジスト体３０（３０ａ）が残存した形態となっている。

本発明のナノインプリントモールドを構成する基板１０の形状、材質、厚さ等や、必要に応じて設けることができる中間膜２０の特性、材料、膜厚等や、被覆膜４０の構成、材料等については、上述したナノインプリントモールドの製造方法を説明する際に説明しているので、そこでの記載を参照されたい。

＜ナノインプリントモールドのその他の実施形態＞
その他の実施形態として、図１（Ｂ）や図２（Ｃ）に示される凸状レジスト体３０，３０ａの基部に位置する中間膜２０のみを残し、凸状レジスト体３０，３０ａが立設されていない箇所の中間膜２０をすべてエッチング等で除去し、かつ、中間膜２０をＣｒ等の、当該中間膜の有無によって検査時にコントラスト差がつきやすい材料から構成させる。その後、凸状レジスト体３０，３０ａを覆うように被覆膜４０を被着させる。

このような構成を採択することによって、当該ナノインプリントモールドに対して検査光を照射させることによって凸状レジスト体３０，３０ａが立設されている位置精度測定の精度や欠陥検査の感度等を向上させることができる。

以下、具体的実施例を示し本発明をさらに詳細に説明する。

（実施例１）
光透過性の基板１０として、外形が６インチ角、厚さ０．２５インチの合成石英ガラス基板を準備した。準備した基板１０の一方の主面上に、Ｃｒをスパッタリング法で成膜して膜厚６ｎｍのＣｒ膜２０（中間膜２０）を形成した。本実施例におけるＣｒ膜２０は主として密着膜および導電性膜として機能する。

次いで、このＣｒ膜２０上に電子線感応性樹脂（電子線レジスト）を塗布し、電子線描画によってパターン幅３０ｎｍ、ピッチ１４０ｎｍのラインアンドスペースのパターン形態からなるレジスト厚６０ｎｍのレジストパターン（凸状レジスト体３０のパターン）を形成した。

このように形成したレジストパターンを構成する凸状レジスト体３０側面および上面、並びにＣｒ膜２０（中間膜２０）の上面を覆うようにＡＬＤ法によりＳｉＯ₂膜を成膜し、厚さ２０ｎｍのＳｉＯ₂被覆膜（被覆膜）を形成した。

なお、ＡＬＤ法によりＳｉＯ₂膜を成膜するに際し、１層目の原子層を堆積させる際の第１の温度Ｔ_L（成膜温度）は、室温（２３℃）とした。その後、堆積した１層目の原子層を、堆積させる際の温度Ｔ_Lよりも高い温度Ｔ_H1＝２００℃でアニール処理した。このようにして１層目の原子層を形成した後、２層目以降の原子層を温度Ｔ_H2（成膜温度）＝３５０℃で順次堆積させ、ＳｉＯ₂被覆膜（被覆膜）を形成し、実施例１に係るナノインプリントモールドを作製した。

このようにして形成された第１実施例のナノインプリントモールドの凹凸部の寸法精度は、極めて優れていることが確認された。すなわち、凸部の高さのバラツキは基準となる設計寸法に対して±１％以内の誤差であった。同様に凸部幅のバラツキは基準となる設計寸法に対して±２％以内の誤差であった。

（実施例２）
光透過性の基板１０として、外形が６インチ角、厚さ０．２５インチの合成石英ガラス基板を準備した。準備した基板１０の一方の主面上に、ＳｉＯ₂をスパッタリング法で成膜して膜厚１０ｎｍのＳｉＯ₂膜２０（中間膜２０）を形成した。本実施例におけるＳｉＯ₂膜２０は主として密着膜として機能する。

次いで、このＳｉＯ₂膜２０上に電子線感応性樹脂（電子線レジスト）を塗布し、電子線描画によってパターン幅３０ｎｍ、ピッチ１４０ｎｍのラインアンドスペースのパターン形態からなるレジスト厚６０ｎｍのレジストパターン（凸状レジスト体３０のパターン）を形成した。

このように形成したレジストパターンを構成する凸状レジスト体３０側面および上面、並びにＳｉＯ₂膜の上面を覆うようにＡＬＤ法によりＳｉＯ₂膜を成膜し、厚さ２０ｎｍのＳｉＯ₂被覆膜（被覆膜）を形成した。

なお、ＡＬＤ法によりＳｉＯ₂膜を成膜するに際し、１層目の原子層を堆積させる際の第１の温度Ｔ_L（成膜温度）は、室温（２３℃）とした。その後、堆積した１層目の原子層は、堆積させる際の温度Ｔ_Lよりも高い温度Ｔ_H1＝２００℃でアニール処理した。このようにして１層目の原子層を形成した後、２層目以降の原子層を温度Ｔ_H2（成膜温度）＝３５０℃で順次堆積させ、ＳｉＯ₂被覆膜（被覆膜）を形成し、実施例２に係るナノインプリントモールドを作製した。

このようにして形成された第２実施例のナノインプリントモールドの凹凸部の寸法精度は、極めて優れていることが確認された。すなわち、凸部の高さのバラツキは基準となる設計寸法に対して±１％以内の誤差であった。同様に凸部幅のバラツキは基準となる設計寸法に対して±２％以内の誤差であった。

以上の結果より本発明の効果は明らかである。すなわち、本発明のナノインプリントモールドの製造方法は、平面からなる第１主面部を有する基板を準備する工程と、前記基板の第１主面部の上に、直接あるいは中間膜を介して、凸状レジスト体を所定のパターンで形成させるレジストパターン形成工程と、前記凸状レジスト体の側面および上面、ならびに前記基板の第１主面部あるいは中間膜の上面を覆うように被覆膜を被着させる膜部形成工程と、を有するように構成されているので、基板を掘り込む工程含めてエッチング工程を全く必要とすることなくナノインプリントモールドを簡便に製造することができる。特に、本発明においては、基板を掘り込む工程が不要であるので、ナノインプリントモールドの凹凸部の寸法精度に優れ、しかもモールド製造コストの低減化を図ることができる。

本発明は、種々の微細加工を要する技術分野に利用可能であり、例えば、半導体集積回路を備える電子部品や高密度記録媒体の製造に適用することができる。

１０…基板
１１…主面
１１ａ…第１主面部
２０…中間膜
３０、３０ａ…凸状レジスト体
４０…被覆膜
５０…凸状体

Claims (10)

1. 平面からなる第１主面部を有する基板を準備する工程と、
   前記基板の第１主面部の上に、直接あるいは中間膜を介して、凸状レジスト体を所定のパターンで形成させるレジストパターン形成工程と、
   前記凸状レジスト体の側面および上面、ならびに前記基板の第１主面部あるいは中間膜の上面を覆うように被覆膜を被着させる膜部形成工程と、
   を有することを特徴とするナノインプリントモールドの製造方法。
2. 前記被覆膜がＡＬＤ法(原子層堆積法)で形成される請求項１に記載のナノインプリントモールドの製造方法。
3. 前記被覆膜は複数層の原子層から構成され、１層目の原子層を堆積させる際の温度が、前記凸状レジスト体を構成するレジストのガラス転移温度Ｔｇより低い第１の温度Ｔ_Lで操作され、堆積後の１層目の原子層は、堆積させる際の温度Ｔ_Lよりも高い温度Ｔ_H1でアニール処理される請求項２に記載のナノインプリントモールドの製造方法。
4. 前記被覆膜は複数層の原子層から構成され、１層目の原子層を堆積させる際の温度が、前記凸状レジスト体を構成するレジストのガラス転移温度Ｔｇより低い第１の温度Ｔ_Lで操作され、堆積後の１層目の原子層は、堆積させる際の温度Ｔ_Lよりも高い温度Ｔ_H1でアニール処理され、しかる後、２層目以降の原子層を１層目の原子層を堆積させる際の温度Ｔ_Lよりも高い温度Ｔ_H2の堆積雰囲気下で順次堆積させる請求項２に記載のナノインプリントモールドの製造方法。
5. 前記被覆膜は１層の原子層から構成され、当該１層の原子層を堆積させる際の温度が、前記凸状レジスト体を構成するレジストのガラス転移温度Ｔｇより低い第１の温度Ｔ_Lで操作され、堆積後の１層の原子層は、堆積させる際の温度Ｔ_Lよりも高い温度Ｔ_H1でアニール処理される請求項２に記載のナノインプリントモールドの製造方法。
6. レジストパターン形成工程における凸状レジスト体を形成させる手法が、電子線（ＥＢ）リソグラフィ法、光リソグラフィ法、またはナノインプリント法である請求項１ないし請求項５のいずれかに記載のナノインプリントモールドの製造方法。
7. 転写層に押し付けられることにより前記転写層に凹凸転写パターンを転写するためのナノインプリントモールドであって、
   該ナノインプリントモールドは、
   平面からなる第１主面部を有する基板と、
   前記第１主面部の上に、直接あるいは中間膜を介して、立設される凸状レジスト体と、
   前記凸状レジスト体を覆うように形成されてなる被覆膜と、
   を有することを特徴とするナノインプリントモールド。
8. 前記凸状レジスト体および被覆膜は、前記基板および前記中間膜とは別の部材として構成され、前記基板の上に直接、あるいは前記中間膜を介して存在している請求項７に記載のナノインプリントモールド。
9. 前記被覆膜は、ＡＬＤ膜(原子層堆積膜)から構成される請求項７または請求項８に記載のナノインプリントモールド。
10. 前記必要に応じて設けられる中間膜は、密着性を向上させる機能を有する膜もしくは導電性を有する膜、または、これら双方の機能を有する膜である請求項７ないし請求項９のいずれかに記載のナノインプリントモールド。

Images