JP2007035998A

JP2007035998A - インプリント用モールド

Info

Publication number: JP2007035998A
Application number: JP2005218480A
Authority: JP
Inventors: Norihito Fukugami; 典仁福上
Original assignee: Toppan Printing Co Ltd
Current assignee: Toppan Inc
Priority date: 2005-07-28
Filing date: 2005-07-28
Publication date: 2007-02-08

Abstract

【課題】モールドと硬化したレジスト剥離性を向上させ、硬化したレジストの破壊や剥離、モールドへの付着、得られるレジストパターンの変形、寸法異常等の問題を低減し、良好なレジストパターンの形成を可能とするインプリント用モールドを提供すること。
【解決手段】インプリント法で用いられるモールド１５０において、凹凸形状の側壁ラフネス（側壁の算術平均粗さ）をＲａ〔ｎｍ〕とし、アスペクト比（深さｄ〔ｎｍ〕／開口幅ｗ〔ｎｍ〕）をａとした時、パターンがラインのときは、Ｒａ〔ｎｍ〕×ａの値が１００〔ｎｍ〕以下、また、ホールのときは、５０〔ｎｍ〕以下であること。
【選択図】図６

Description

本発明は、インプリント用モールドに関するものであり、特に、良好なレジストパターンの形成を可能とするインプリント用モールド関する。

＜フォトリソグラフィ法＞
これまで、半導体デバイスの製造プロセスなど微細加工が要求されるパターンの形成には、光学的にパターンを転写する方法が用いられていた。その例として、ガラスなどの透明基板上の一部にクロム等の不透明材料からなるパターンを形成したフォトマスクを作成し、これを、レジストを塗布した半導体基板（以後、感応基板と呼ぶ）上に直接的に或いは間接的に載せ、フォトマスクの背面から光を照射して光の透過部分のレジストを選択的に感光させることにより、フォトマスクのパターンを感応基板に転写することが行われていた。この技術を一般にフォトリソグラフィ法と呼んでいる。また、現在の半導体デバイスの製造プロセスにおいては、光学的にマスクパターンを縮小して半導体基板上にパターンを転写する方法が主流となっている。

しかしながら、これらのパターン形成方法は、形成するパターンのサイズや形状が露光する光の波長に大きく依存する。例えば、昨今の先端半導体デバイスの製造においては、フォトリソグラフィに用いる露光波長は１５０ｎｍ以上であるのに対し、最小線幅は９０ｎｍ以下であり、光の回折現象による解像限界に達している。レジストの解像度を増すために、近接効果補正（ＯＰＣ：ＯｐｔｉｃａｌＰｒｏｘｉｍｉｔｙＣｏｒｒｅｃｔｉｏｎ）や位相シフトマスク等の超解像技術を用いてはいるものの、マスクパターンを半導体基板上に忠実に転写することが困難となっている。

更に縮小投影露光の場合には、基板の水平方向のみならず垂直方向にも位置合わせ精度が要求されるため、フォトマスク及び半導体基板の精密なステージ制御（Ｘ、Ｙ、Ｚ、θ）が必要となり、装置のコストが高くなるという欠点があった。

これらの光の回折現象によるパターンボケや複雑な機構を必要とする装置コストの問題は、半導体デバイスの製造のみならず、ディスプレイや記録メディア、バイオチップ、光デバイス、ホットエンボスなど様々なパターン形成においてもフォトリソグラフィ法を用いているため同様であり、マスクパターンを忠実に転写することは出来ない。

＜熱インプリント法＞
このような背景から、Ｓ．Ｙ．Ｃｈｏｕ等は、インプリント法（もしくはナノインプリント法）と呼ばれる非常に簡易であるが大量生産に向き、従来の方法よりも格段に微細なパターンを忠実に転写可能な技術を提案している。（非特許文献１参照）。
ちなみに、インプリント法とナノインプリント法に厳密な区別はないが、半導体デバイスの製造に用いられるようなナノメーターオーダーのものをナノインプリント法と呼び、その他のマイクロメーターオーダーのものをインプリント法と呼ぶことが多い。以後、全てインプリント法と呼ぶことにする。

Ｓ．Ｙ．Ｃｈｏｕ等が提案している従来のインプリント法について、図１を用いて説明する。まず、表面上にシリコン酸化膜を設けたシリコン基板１０１を用意し、シリコン基板１０１上のシリコン酸化膜に、最終的に半導体基板等に転写すべきパターンのネガポジ反転像に対応するパターンを形成する。シリコン酸化膜のパターニングには、例えば、通常の電子ビームリソグラフィ技術を用いることができる。こうして、半導体基板等の表面
に転写すべきパターンのネガポジ反転像に対応する凹凸が形成されたシリコン酸化膜パターン１０２をシリコン基板１０１上に有するモールド１００を作製する（図１（ａ））。

次いで、パターンを形成しようとするシリコン基板１１１上に、ＰＭＭＡなどのレジスト材料を塗布しレジスト層１１２を形成する（図１（ｂ））。次いで、レジスト層１１２が形成されたシリコン基板１１１を約１２０〜２００℃程度に加熱し、レジスト層１１２を軟化させる。次いで、シリコン基板１１１のレジスト層の塗布面側にモールドの凹凸面側が対向するようにモールド１００とシリコン基板１１１とを重ね合わせ、およそ５〜２０ＭＰa程度の圧力で圧着する（図１（ｃ））。

次いで、モールド１００をシリコン基板１１１に圧着した状態で温度を約１００℃以下まで降温して硬化させたレジスト層１１２’を得、モールドを取り外す。これにより、シリコン基板１１１上のレジスト層１１２には、モールド１００の凹凸パターンに対応するレジストパターン１１２’’が形成される（図１（ｄ））。次いで、シリコン基板１１１上には、モールド１００の凸部に相当する部分が薄い残膜として残るため、Ｏ₂ＲＩＥ法（酸素ガスによる反応性イオンエッチング）により、これを除去する（図１（ｅ））。

このようにして、インプリント法を用いたレジストパターンの形成が行われていた。この方法は昇温、冷却過程の熱サイクルを伴なうため、熱インプリント法と呼ばれる。

＜熱インプリント法の課題＞
しかしながら、上記従来の熱インプリント法を用いたパターン形成方法では、重ね合わせ位置精度やモールドの強度、耐久性に解決すべき課題があった。つまり、上述のように、熱インプリント法を用いたパターン形成方法ではモールドと基板との圧着の際に約５〜２０ＭＰａという極めて高い圧力を必要とするが、このような高い圧力を加えながら、モールドと基板との間の水平方向の位置精度を維持することは極めて困難である。また、このような高い圧力では転写回数を増すとモールドの破損という問題が発生する。さらには熱サイクルを伴なうため、転写される側の基板とモールド材料の熱膨張係数の違いからも位置精度は悪化し、昇温、冷却のために処理時間が長いという問題が発生する。つまり、熱インプリントの原理的課題は、高いプレス圧力と高い温度の２点と言える。
Ａｐｐｌ．Ｐｈｙｓ．Ｌｅｔｔ．，ｖｏｌ．６７，ｐ．３３１４（１９９４）ナノインプリント技術徹底解説ＥｌｅｃｔｒｉｃＪｏｕｒｎａｌ２００４年１１月２２日発行ｐ２０−３８＜光インプリント法＞このような問題を解決するため、特許文献１は、以下に説明するようなインプリント法によるパターンの形成方法を提案している。具体的には、図２（ａ）に示すように、石英などの透光性を有する材料からなる基板を電子ビームリソグラフィ法などとエッチングにより表面に凹凸の形状を有する石英モールド１２０を作製する。

次に、図２（ｂ）に示すように、シリコン基板１１１上に粘度の低い液体状の光硬化性樹脂組成物を塗布し、レジスト層１１２を形成する。次に、図２（ｃ）に示すように、石英モールド１２０をレジスト層１１２に圧着する。このときのプレス圧力は０．０１〜５ＭＰａ程度と小さくて良い。この状態で、石英モールド１２０の裏面から光を照射し、硬化させたレジスト層１１２を得る。次に、図２（ｄ）に示すように、石英モールド１２０を取り外す。モールド１２０の凸部に相当する部分の薄い残膜をＯ₂ＲＩＥ法などにより除去する（図２（ｅ））。これにより、レジストパターン１１２’’が得られる。

この方法によれば、樹脂の硬化を光反応によって行うため熱サイクルがなく（室温で良
く）、処理時間を大幅に短縮することができ、熱サイクルによる位置精度の低下もない。また、光硬化性樹脂組成物は、粘度が低い液体であるため、熱インプリントのようにモールドを高い圧力で光硬化性樹脂組成物に圧着させなくてもパターンの転写を行うことができる。よって、プレス圧力による位置精度の低下やモールドの破損も劇的に少なくなる。つまり、光インプリントは、熱インプリントの原理的課題である高いプレス圧力と高い温度を解決した技術と言える。
特開２０００−１９４１４２号公報＜モールドのパターン形成技術：ドライエッチング＞前記熱インプリント法において、熱インプリント法のモールドの作製技術を示したが、ここではモールド材料のパターン形成技術について、詳しく述べる。モールドのパターニングのために、まずＥＢリソグラフィもしくはフォトリソグラフィ技術によってエッチングレジストパターンが形成される。パターニングされたエッチングレジストをエッチングマスクとしてモールド材料のドライエッチングが行なわれ、モールド材料にモールドパターンの形成がなされる。このときのドライエッチング装置は、ＩＣＰ、ＲＩＥ、平行平板等の様々な放電方式があるが、いずれもモールド材料をエッチングするために、モールド材料と反応しやすいハロゲンガスやハロゲン化合物からなるガスを用いて、異方性エッチングがなされる。

しかしながら、エッチング材料、エッチングマスク材料、パターン形状などに合わせて、ドライエッチングの様々な条件を最適化しないと、モールドパターンの側壁が垂直かつ平滑な、完全な異方性エッチングは達成できないことが多い。
特徴的な形状として、順テーパ形状（図４（ａ））、逆テーパ形状（図４（ｂ））、ボーイング形状（図４（ｃ））、アンダーカット（図４（ｄ））、側壁荒れ（図４（ｅ））などが挙げられる（非特許文献３参照）。
図４（ａ）〜（ｅ）は、分かりやすくするために極端に形状の悪い例を示したが、実際の異方性ドライエッチングにおいても、高倍率の走査電子顕微鏡で観察すると、少なからずｎｍレベルの側壁荒れを生じている。特にインプリント用モールドにおいては、モールドのモールドパターンをパターン転写するため、モールドパターンの側壁が垂直かつ平滑な理想的な異方性エッチングが求められる（図４（ｆ））。
塚田勉日経マイクロデバイス１９８７年５月号ｐ３２５＜インプリント法の離型技術＞これら熱インプリント法や光インプリント法においては、モールドと基板上で硬化したレジストの剥離性は極めて重要である。インプリント法において、プレスした後、モールドと硬化したレジストを引き離す場合、モールドと硬化したレジストの付着や摩擦により、部分的に硬化したレジストが変形したり、モールドとともに剥離する現象が見られる（図３（ｂ〜ｄ））。これは、モールドまたは硬化したレジストの表面エネルギーが大きいためである。

硬化したレジストの剥離を避けるために、表面エネルギーの小さいフッ素ポリマーを剥離剤としてモールド表面に形成し、モールドと基板上の硬化したレジストとの剥離性を向上させる必要がある。一般的な剥離剤として、モールド表面のシリコン酸化膜のＯＨ基にシランカップリング剤を作用させることで、表面エネルギーの小さい（＝疎水性の強い＝接触角の大きい）膜をモールド表面に形成している。これにより硬化したレジストとの付着力を下げることが出来る。尚、図３（ａ）はインプリント法によってインプリントしている状態を示している。
ナノインプリント技術徹底解説ＥｌｅｃｔｒｉｃＪｏｕｒｎａｌ２００４年１１月２２日発行ｐ２０−３８Ｊ．Ｐｈｏｔｏｐｏｌｙｍ．Ｓｃｉ．Ｔｅｃｈｎｏｌ．，Ｖｏｌ．１４．ｐｐ４５７−４６２（２００１）しかしながら、剥離剤によりモールドと硬化したレジストの剥離性を良くしても、硬化したレジストの一部もしくは全てが基板から剥離してしまう場合がある。その理由は、モールドと硬化したレジストとの剥離性はモールドパターンの形状に大きく影響されるためである。その典型的な事例として、モールドパターンの側壁ラフネス（側壁荒れ）が大きい場合に、モールドの離型時にモールドとともに硬化したレジストが基板から剥がされてしまう問題が生じる。この例を図５を用いて説明する。

まず、モールドパターンの側壁ラフネスが大きい場合、熱もしくは光インプリントにおいて、モールド１４０を感応基板（レジスト層１４２を形成したシリコン基板１４１）に圧着すると、圧着時はレジスト層１４２が軟化している、もしくは液状であるため、モールドパターンの側壁ラフネスの有無に関わらずレジスト層１４２はモールドパターンの内部に隙間無く侵入する（図５（ａ））。尚、図５（ｂ）は部分拡大図である。

圧着後、レジスト層１４２は、熱インプリント法の場合は冷却により硬化し、光インプリント法の場合は光反応により、モールドパターンの形状通りに硬化する。その後、モールド１４０を離型するとモールド１４０と硬化したレジスト１４２’の物理的付着力（機械的付着力）のために、硬化したレジスト１４２’はモールドとともに基板から引き剥がされてしまう（図５（ｃ、ｄ））。接着剤業界や接着学会において、この物理的付着力の増加は、接着剤が被着材の空隙に侵入硬化し釘または楔のような働きをする「アンカー効果」と呼ばれている（非特許文献６参照）。
日本接着学会編接着ハンドブック第３版日刊工業新聞社１９９６年６月２８日発行ｐ５１これより、シリコン基板上から一部もしくは全ての硬化したレジストが剥離するか、シリコン基板から剥離しない場合も所望するレジストパターンの形状（寸法や高さを含む）が得られない、または欠陥となってしまう。また、モールドに付着した硬化したレジストは欠陥や異物となるため、引き続きこのモールドを使用してインプリントをすることができず、モールドの洗浄および前記剥離材処理をインプリント毎に、繰り返し行なわなければならない。

ここで、ＪＩＳ規格：Ｂ０６０１−２００１に従って、モールドパターンの側壁ラフネスの程度、すなわち、表面粗さ（算術平均粗さ）をＲａとして表わすと、Ｒａは下記数式（１）のように定義される。一般には、接触式表面粗さ計による実測や走査電子顕微鏡などの断面写真から、上記モールドパターンの側壁ラフネス（側壁の表面粗さ（算術平均粗さ：Ｒａ））を測定することが出来る。側壁ラフネスの模式図を図６に示す。

このとき上記Ｒａが大きければ、アンカー効果が大きく、モールドから硬化したレジストが剥がれ難くなるが、モールドと硬化したレジストが剥がれるかどうかは、モールドパターンのアスペクト比（モールドパターンの深さと開口幅）にも依存するため、単にＲａ値の大小だけではモールドと硬化したレジストの剥離を予想することは出来ない。

ここで、モールドの離型時に硬化したレジストにかかる応力が、硬化したレジストとモールドとの物理的付着力が支配的とした場合（つまり化学的付着力に比べ物理的付着力が十分に大きいと仮定した場合）、モールドの離型時に硬化したレジスト中の垂直方向にかかる応力（単位断面積あたりの力）をσ、モールドパターンの深さをｄ、幅をｗ、長さをＬとすると、硬化したレジストにかかる力（σ×ｗ×Ｌ）は、モールドパターンの側壁ラ
フネスＲａに比例し、硬化したレジストの外周の面積（２（ｗ＋Ｌ）×ｄ）に比例するため、下記数式（２）のように記述できる。このときｋは比例定数。

次に、モールドパターンが、ラインの場合（図７（ａ））とホールの場合（図７（ｂ））を考える。ラインの場合は、モールドパターンの長さＬが幅ｗに比べ十分長い極限をとると、数式（２）は、下記数式（３）さらには数式（４）と変形できる。

一方、ホールの場合は、モールドパターンの長さＬと幅ｗは等しいので、数式（２）は、下記数式（５）さらには数式（６）と変形できる。

数式（４）と数式（６）の意味するところは、硬化したレジストにかかる応力σは、モールドパターンの側壁ラフネスＲａに比例し、モールドパターンのアスペクト比ａ（ａ＝ｄ／ｗ）に比例するということである。また。ホールの場合は、ラインの場合に比べ、２倍の応力がかかることも分かる。

数式（４）と数式（６）の硬化したレジストにかかる応力σが、硬化したレジストの物性によって決まる破壊応力σ₀の値を上回るときに、硬化したレジスト１４２’が破壊してしまう（図５（ｃ））。
つまり、インプリント法においては、モールドと硬化したレジストの間の化学的付着力（表面エネルギー）だけでなく、モールドパターンの側壁ラフネスとアスペクト比に起因する物理的付着力を低減する必要がある。

本発明は、インプリント法において、モールドと硬化したレジスト（等の樹脂）との離型時おけるモールドと硬化したレジストの剥離性を向上させ、硬化したレジストの破壊や剥離、モールドへの付着、得られるレジストパターンの変形、寸法異常等の問題を低減し、良好なレジストパターンの形成を可能とするインプリント用モールドを提供することを課題とするものである。
これにより、モールドへの硬化したレジストの付着が低減できるため、モールドの長寿命化や洗浄回数の低減にもなり、インプリント法における大幅なコストダウンが期待出来る。

本発明は、モールドに形成したモールドパターンの凹凸形状を基板表面上のレジスト層に転写し該基板表面上にレジストパターンを形成するインプリント法で用いられるモールドにおいて、前記モールドパターンの凹凸形状の側壁ラフネス（側壁の算術平均粗さ）をＲａ〔ｎｍ〕とし、モールドパターンのアスペクト比（モールドパターンの深さｄ〔ｎｍ〕／モールドパターンの開口幅ｗ〔ｎｍ〕）をａとした場合、モールドパターンがラインのときは、Ｒａ〔ｎｍ〕×ａの値が１００〔ｎｍ〕以下であることを特徴とするインプリント用モールドである。

また、本発明は、モールドに形成したモールドパターンの凹凸形状を基板表面上のレジスト層に転写し該基板表面上にレジストパターンを形成するインプリント法で用いられるモールドにおいて、前記モールドパターンの凹凸形状の側壁ラフネス（側壁の算術平均粗さ）をＲａ〔ｎｍ〕とし、モールドパターンのアスペクト比（モールドパターンの深さｄ〔ｎｍ〕／モールドパターンの開口幅ｗ〔ｎｍ〕）をａとした場合、モールドパターンが
ホールのときは、Ｒａ〔ｎｍ〕×ａの値が５０〔ｎｍ〕以下であることを特徴とするインプリント用モールドである。

本発明によれば、モールドと硬化したレジスト（等の樹脂）との離型時おけるモールドと硬化したレジストの剥離性を向上させ、硬化したレジストの破壊や剥離、モールドへの付着、得られたレジストパターンの変形、寸法異常等の問題を低減し、良好なレジストパターンの形成が可能となる。これにより、モールドへのレジストの付着が低減できるため、モールドの長寿命化や洗浄回数の低減にもなり、インプリント法における大幅なコストダウンが期待出来る。

以下に本発明の実施の形態を詳細に説明する。

本発明者は、実験により、モールドパターンの側壁ラフネスＲａ〔ｎｍ〕×アスペクト比ａ（ａ＝モールドパターンの深さｄ〔ｎｍ〕／モールドパターンの開口幅ｗ〔ｎｍ〕）の値が、パターン形状がラインパターンの場合は１００〔ｎｍ〕より大きいときに、また、ホールパターンの場合は５０〔ｎｍ〕より大きいときに、硬化したレジストが根元から破壊し、モールドに付着したまま剥離してしまうが、上記値が各々上記以下の場合には硬化したレジストは破壊することなくモールドと硬化したレジストの離型が良好に行なわれることを発見した。

以下に実施例をもって本発明の形態を説明する。

本発明においては、インプリント法の種類は限定されないが、本実施例では、熱インプリント用のＳｉモールドを製造し、熱インプリントを実施した。モールドの製造方法を図８に示す。モールドの元となる基板として、４インチシリコン基板１７０を用意した（図８（ａ））。この基板に電子線レジスト（ＺＥＰ５２０／日本ゼオン（株）製）を５００ｎｍ厚コートしレジスト層１７１を設けた（図８（ｂ））。電子線描画装置にて２００〜３０００ｎｍのラインおよびホールパターンを描画し、次いで有機現像によりエッチングレジストパターン１７１’を形成した（図８（ｃ））。このときの条件は、描画時のドーズを１００μＣ／ｃｍ²、現像時間を２分とした。

次いで、ＩＣＰドライエッチング装置を用いたＳｉドライエッチングによって、Ｓｉパターンを形成した（図８（ｄ））。Ｓｉエッチングの条件は、Ｃ₂Ｆ₆流量１０〜３０ｓｃｃｍ、Ｏ₂流量１０〜３０ｓｃｃｍ、Ａｒ流量４０〜８０ｓｃｃｍ、圧力２〜４Ｐａ、ＩＣＰパワー５００Ｗ、ＲＩＥパワー１０〜１５０Ｗの範囲で行なった。最後にＯ₂プラズマアッシング（条件：Ｏ₂流量５００ｓｃｃｍ、圧力３０Ｐａ、ＲＦパワー１０００Ｗ）によってエッチングレジストパターン１７１’を剥離した（図８（ｅ））。Ｓｉエッチング条件を上記の範囲でコントロールすることにより、Ｓｉエッチング深さとモールドパターンの側壁ラフネスの異なるＳｉモールド１７０’を作成した。

このようにして、描画の設計データとＳｉエッチングの条件により、モールドパターンのアスペクト比ａ（ａ＝モールドパターンの深さｄ／モールドパターンの開口幅ｗ）、と側壁ラフネスＲａの異なる様々なＳｉモールドを作製した。図９（ａ）〜（ｄ）に代表的な例を示す。

次に、上記の方法にて製造したモールドパターンのアスペクト比ａと、側壁ラフネスＲ
ａの異なる様々なＳｉモールドを用いて、熱インプリント装置にて、熱インプリントを実施した。熱インプリントの対象となる基板には、シリコン基板上に熱硬化性レジストＯＥＢＲ−１０００（東京応化工業（株）製）を３５０ｎｍ厚でコートしたものを用い、モールドパターン面には、離型剤として、フッ素系表面処理剤ＥＧＣ−１７２０（住友３Ｍ（株）製）をあらかじめコートした。
熱インプリント条件は、上記のＳｉモールド全てにおいて同じ条件（プリベーク１１０℃／１分、プレス圧力５ＭＰａ）とした。

上記熱インプリント後に次いで離型を行ない、モールドおよびシリコン基板上のレジストパターンの断面形状を走査電子顕微鏡にて観察したところ、概ね側壁ラフネスＲａが大きいパターンや、アスペクト比ａが大きいパターンにおいて、硬化したレジスト１９１のＳｉモールド１９０への付着が確認された（図１０（ｂ、ｃ））。一方、概ね側壁ラフネスが小さいパターンやアスペクト比が小さいパターンにおいては、硬化したレジストがＳｉモールドに付着することなくレジストパターン１９１’が良好に形成された（図１０（ａ、ｄ））。なお、図１０の（ａ），（ｂ），（ｃ），（ｄ）は、それぞれ図９の（ａ），（ｂ），（ｃ），（ｄ）のＳｉモールドを用いて熱インプリントした後の様子を示している。

これら、モールドパターンのアスペクト比ａと側壁ラフネスＲａの異なる全てのＳｉモールドについて、パターン形状（深さｄ、開口幅ｗ、側壁ラフネスＲａ）を走査電子顕微鏡の断面観察から測定し、それぞれのＳｉモールドについて、レジストパターンの形成を判定した。このとき、硬化したレジストがＳｉモールドに付着することなく、良好にレジストパターンが形成できた場合を○印とし、硬化したレジストがＳｉモールドに付着したものを×印とした。表１はラインパターンの場合を表している。また、表２はホールパターンの場合を表している。
表１、表２に示すように、側壁ラフネスＲａ〔ｎｍ〕×アスペクト比ａの値が、ラインパターンの場合は１００〔ｎｍ〕以下において、ホールパターンの場合は５０〔ｎｍ〕以下において良好なレジストパターンの形成が出来た。

（ａ）〜（ｅ）は、熱インプリント法によるパターン形成方法を断面で示す説明図である。（ａ）〜（ｅ）は、光インプリント法によるパターン形成方法を断面で示す説明図である。（ａ）は、インプリントしている状態を示す説明図である。（ｂ）〜（ｄ）は、インプリント法におけるモールドを引き外す際の硬化したレジストの剥離、引き剥がされ、変形などを示す説明図である。（ａ）〜（ｆ）は、ドライエッチングによる特徴的な断面形状を示す説明図である。（ａ）は、インプリントしている状態を示す説明図である。（ｂ）は、図５（ａ）の部分拡大図である。（ｃ）は、モールドを引き外す際に硬化したレジストが引き剥がされた状態を示す説明図である。（ｄ）は、モールドを引き外す際に硬化したレジストの一部が引き剥がされた状態を示す説明図である。インプリント法におけるモールドパターンの側壁ラフネス（側壁の算術平均粗さ：Ｒａ）を定義する断面図である。モールドパターンのパターン形状がラインの場合とホールの場合のモールドの斜視図である。（ａ）〜（ｅ）は、実施例１における熱インプリント用のＳｉモールドの製造方法を断面で示す説明図である。（ａ）〜（ｄ）は、実施例１におけるアスペクト比や側壁ラフネスが異なる代表的なＳｉモールドを示す断面図である。（ａ）〜（ｄ）は、実施例１の図９に示す代表的なＳｉモールドによって熱インプリントを実施し、離型した直後のＳｉモールドとシリコン基板を示す断面図である。

符号の説明

１００、１３０、１４０、１５０、１６０・・・モールド
１０１、１１１、１３１、１４１、１７０、１９２・・・シリコン基板
１０２・・・凹凸が形成されたシリコン酸化膜パターン
１１２、１４２、１７１・・・レジスト層
１１２’、１３２、１４２’、１９１・・・硬化したレジスト
１１２’’、１３２’、１４２’、１９１’・・・レジストパターン
１２０・・・石英モールド
１５１・・・側壁ラフネスの中心線
１７０’、１８０、１９０・・・Ｓｉモールド
１７１’・・・エッチングレジストパターン
２００・・・被エッチング基板
ｄ・・・モールドパターンの深さ
Ｌ・・・モールドパターンの開口幅
Ｒａ・・・側壁ラフネス（側壁の表面粗さ（算術平均粗さ））

Claims

モールドに形成したモールドパターンの凹凸形状を基板表面上のレジスト層に転写し該基板表面上にレジストパターンを形成するインプリント法で用いられるモールドにおいて、前記モールドパターンの凹凸形状の側壁ラフネス（側壁の算術平均粗さ）をＲａ〔ｎｍ〕とし、モールドパターンのアスペクト比（モールドパターンの深さｄ〔ｎｍ〕／モールドパターンの開口幅ｗ〔ｎｍ〕）をａとした場合、モールドパターンがラインのときは、Ｒａ〔ｎｍ〕×ａの値が１００〔ｎｍ〕以下であることを特徴とするインプリント用モールド。
モールドに形成したモールドパターンの凹凸形状を基板表面上のレジスト層に転写し該基板表面上にレジストパターンを形成するインプリント法で用いられるモールドにおいて、前記モールドパターンの凹凸形状の側壁ラフネス（側壁の算術平均粗さ）をＲａ〔ｎｍ〕とし、モールドパターンのアスペクト比（モールドパターンの深さｄ〔ｎｍ〕／モールドパターンの開口幅ｗ〔ｎｍ〕）をａとした場合、モールドパターンがホールのときは、Ｒａ〔ｎｍ〕×ａの値が５０〔ｎｍ〕以下であることを特徴とするインプリント用モールド。