JP2011245816A - マスクブランク用基板の製造方法、インプリントモールド用マスクブランクの製造方法、及びインプリントモールドの製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】裏側に研削で凹部を形成した場合にマスクブランク用基板の内部に残留する応力を軽減し、マスクブランク用基板の表側の平坦度を高く維持する。
【解決手段】インプリントモールドを作製するためのマスクブランクに用いられるマスクブランク用基板の製造方法である。この製造方法は、対向する第１の主表面ＳＦ１及び第２の主表面ＳＦ２を備える基板１１を準備する工程と、第１の主表面ＳＦ１における所定の領域を第２の主表面ＳＦ２の方向に研削して、凹部ＳＣＶを形成する研削工程と、凹部ＳＣＶの底面ｂｆ１に対し、第２の主表面ＳＦ２の方向に所定量のエッチングをさらに行い、所定深さの凹部ＣＶを形成するエッチング工程とを備える。
【選択図】図１

Description

本発明は、モールドパターンが形成される表側の主表面に対向する裏側の主表面に凹部を形成するマスクブランク用基板の製造方法、このマスクブランク用基板の製造方法を用いたインプリントモールド用マスクブランクの製造方法、及びこのインプリントモールド用マスクブランクの製造方法を用いたインプリントモールドの製造方法に関する。

従来から、モールドパターンが形成される表側主表面に対向する裏側の主表面に凹部が形成されたインプリントモールドが知られている（例えば、特許文献１及び２参照）。基板の裏面に凹部を形成することにより、モールドパターンが形成されている領域の基板の厚さを薄くすることができる。これにより、ウェハ上の光硬化樹脂にモールドパターンを転写した後、モールドパターンが広がる方向に変形させ、モールドを剥離しやすくするようにできるという効果がある。このようなインプリントモールドを形成するためには、モールドパターンを形成する前のインプリントモールド用マスクブランクやマスクブランク用基板の段階において、それらの裏面に凹部が形成されていることが望まれている。

インプリントモールドを作製するためのマスクブランクに用いられるマスクブランク用基板は、モールドパターンを形成する表側の主表面に高い平坦度が求められている。また、裏側の主表面においても、作製されたインプリントモールドを転写装置（スタンパ装置）に設置する際の固定治具は、裏側の主表面にも当接する場合が多いことから、表側の主表面ほどではないが高い平坦度が求められる。このため、最初に、凹部を形成する前の基板の表側および裏側の主表面に対して研削および精密研磨を行い、表側および裏側の主表面の平坦度を各所定値以上にする。その後、基板の裏側の主表面に凹部を形成する。そして、マスクブランク用基板の裏側の主表面に凹部を形成する方法としては、例えば、研削装置の研削ヘッドを基板の裏側の主表面に押し当てて研削していく方法がある。

特表２００９−５３６５９１号公報 特開２００９−１７０７７３号公報

しかし、上記の方法で凹部を形成し、マスクブランク用基板を製造した場合、凹部を研削するときに凹部の底面に高い圧力が加わる等の要因により、表側の主表面が盛り上がってしまい、表側の主表面の平坦度が悪化するという問題があった。

本発明は、上記問題点に鑑みて成されたものであり、その目的は、マスクブランク用基板の表側の平坦度を高く維持するマスクブランク用基板の製造方法、インプリントモールド用マスクブランクの製造方法、及びインプリントモールドの製造方法を提供することである。

本発明の第１の特徴は、インプリントモールドを作製するためのマスクブランクに用いられるマスクブランク用基板の製造方法であって、この製造方法が、対向する第１の主表面及び第２の主表面を備える基板を備える基板を準備する工程と、前記基板の第１の主表面における所定の領域を第２の主表面の方向に研削して、凹部を形成する研削工程と、前記凹部の底面に対し、第２の主表面の方向に所定量のエッチングをさらに行い、所定深さの凹部を形成するエッチング工程とを備えることにある。

本発明の発明者は、基板の表側主表面（第２の主表面）の平坦度を精密研磨等によって高くしても、その後、裏側の主表面（第１の主表面）に凹部を形成すると、表側の主表面の平坦度が悪化してしまう要因について、鋭意研究を行った。その結果、研削によって凹部を形成する際に、凹部底面に掛かる加工圧力等の影響で、凹部底面から基板内部（表側の主表面方向）に向かって所定の厚さで、残留応力が残ってしまうことを突き止めた。そして、凹部底面と第２の主表面との間の基板厚さが従来の凹部を形成していない基板よりも大幅に薄いことから、この残留応力が基板を変形させてしまう。その結果、第２の主表面の平坦度が悪化しているということを突き止めた。さらに、表側の平坦度に影響を与えるような残留応力が残っている部分は、凹部底面から第２の主表面の間の全体というわけではなく、凹部底面から第２の主表面に向かって所定の厚さの範囲内であることを解明した。

一方、基板の第１の主表面に残留応力を残さずに凹部を形成する方法としては、エッチングプロセスで行うことも考えられないことはない。しかし、凹部を形成する際の掘り込み速度は、ｎｍ／ｓｅｃオーダーのエッチングレートが限界であり、加工時間の問題がある。本発明の発明者は、研削プロセスによる凹部形成の問題点と、エッチングプロセスによる凹部形成の問題点を考慮した結果、第１の主表面に凹部を形成するプロセスとして、最初に研削によってある程度の深さまで掘り込み、その後、エッチングを所定量行い、所定深さの凹部を形成することで、生産レベルで許容可能な加工時間を実現しつつ、凹部形成によって第２の主表面の平坦度が悪化する問題を解決できることを導き出した。

具体的には、例えば、研削による凹部加工で、第２の主表面の平坦度悪化に影響を与えるだけの残留応力が残るような、第１の主表面側の凹部底面から第２の主表面までの間における基板内部の領域を、凹部底面から基板内部に向かう方向の厚さ（深さ）の所定量で予め求めておく。次に、研削工程で行う第１の主表面に対する凹部形成の掘り込みを、所定深さから予め求めていた所定量を少なくとも差し引いた深さで行う。その後、エッチング工程で、凹部底面から予め求めていた所定量の深さをエッチングで除去し、残留応力が残っている基板内部の領域を除去する。これによって、基板内部の残留応力を確実に排除し、第２の主表面の平坦度を維持することができ、かつ所定深さの凹部を形成することができる。

なお、エッチング工程における所定量は、１μｍ以上１ｍｍ以下であることが望ましい。これにより、第２の主表面の平坦度を高い状態を維持したまま、効率よく凹部を形成することができる。つまり、両方のプロセスの利点を最大限生かして、所定深さの凹部を形成することができる。所定量が１μｍ未満であると、第２の主表面の平坦度悪化に影響を与える残留応力が残っている基板内部の領域を除去しきれない場合があり好ましくない。より確実に除去するには、エッチング工程における所定量は１０μｍ以上であることが望ましく、５０μｍ以上であるとさらに確実である。一方、エッチング工程で凹部底面をエッチングする掘り込み量が多くなるほど、加工時間が掛かることになる。エッチング工程における所定量は少なくとも１ｍｍ以下であるとよい。好ましくは、５００μｍ以下、より好ましくは１００μｍ以下であるとなおよい。

また、前記所定深さは、前記凹部の底面と前記第２の主表面との間の距離が０．５ｍｍ以上２．０ｍｍ以下となる深さであることが望ましい。２．０ｍｍよりも小さいと、凹部底面と第２の主表面との間の基板の厚さが厚くなり過ぎ、第１の主表面に凹部を形成する目的であるモールド剥離時に行うモールドパターンの変形を行うのに大きな力が必要になってしまう。これによって、基板の薄い部分（凹部底面と第２の主表面との間の基板部分）が、変形後に元の形状に戻らなくなる恐れや、亀裂が入る恐れがある。また、０．５ｍｍよりも大きいと、凹部底面と第２の主表面との間の基板の厚さが薄くなり過ぎ、基板の薄い部分の耐力が低く変形時に亀裂が入る恐れがある。

また、マスクブランク用基板の製造方法は、エッチング工程の後に、凹部の底面の表面粗さを算術平均粗さＲａで０．３ｎｍ以下にまで平坦化する平坦化工程を更に備えていてもよい。マスクブランク用基板を用いて形成されたインプリントモールドを用いて、光硬化樹脂に対してパターン転写を行う場合、凹部の底面における光の散乱を抑制することができる。

また、凹部は、第２の主表面のモールドパターンが形成される領域を含む大きさの領域に形成されていることが望ましい。これにより、モールドパターンの総ての部分を変形させることができる。また、光硬化樹脂に対してパターン転写を行う場合、凹部と第１の主表面との境界部分がモールドパターン形成領域に掛からないため、第２の主表面のモールドパターン形成領域の全体に光が入射して、光硬化樹脂の全体を硬化させることができる。

本発明の第２の特徴は、第１の特徴に係わるマスクブランク用基板の製造方法によって製造されたマスクブランク用基板の第２の主表面に、パターン形成用の薄膜を形成する成膜工程を備えるインプリントモールド用マスクブランクの製造方法であることを要旨とする。

本発明の第３の特徴は、第２の特徴に係わるインプリントモールド用マスクブランクの製造方法によって製造されたインプリントモールド用マスクブランクにおける薄膜及びマスクブランク用基板をエッチング加工するエッチング工程を備えるインプリントモールドの製造方法であることを要旨とする。

以上説明したように、本発明によれば、マスクブランク用基板の内部に残留する応力を低減し、マスクブランク用基板の表側の主表面の平坦度を高い状態に維持するマスクブランク用基板の製造方法、インプリントモールド用マスクブランクの製造方法、及びインプリントモールドの製造方法を提供することができる。

図１（ａ）は、本発明の第１の実施の形態に係わるマスクブランク用基板の製造方法によって製造されたマスクブランク用基板の構成を示す断面図であり、図１（ｂ）は、マスクブランク用基板の第１の主表面ＳＦ１側から見た上面図である。 本発明の第１の実施の形態に係わるマスクブランク用基板５の製造方法を示す工程断面図である。 第２の実施の形態に係わるインプリントモールド用マスクブランクの製造方法により製造されたインプリントモールド用マスクブランク３の構成を示す断面図である。 図４（ａ）は、第３の実施の形態に係わるインプリントモールド２の製造方法により製造されたインプリントモールド２の構成を示す断面図であり、図４（ｂ）は、図４（ａ）のインプリントモールド２の使用状態を説明するための概略断面図である。 図５（ａ）〜図５（ｇ）は、第３の実施の形態に係わるインプリントモールド２の製造方法を示す工程断面図である。 比較例に係わる基板の第２の主表面の平坦度を示す鳥瞰図である。

以下図面を参照して、本発明の実施形態を説明する。図面の記載において同一部分には同一符号を付して説明を省略する。

（第１の実施の形態）
図１（ａ）及び図１（ｂ）を参照して、本発明の第１の実施の形態に係わるマスクブランク用基板の製造方法によって製造されたマスクブランク用基板５の構成を説明する。図１（ａ）は断面図であり、図１（ｂ）は第１の主表面ＳＦ１側から見た上面図である。

マスクブランク用基板５は、インプリントモールドを作製するためのマスクブランクに用いられるマスクブランク用基板である。マスクブランク用基板５は、対向する第１の主表面ＳＦ１及び第２の主表面ＳＦ２を備える平板状の基板１１の第１の主表面ＳＦ１に所定の大きさを有する凹部ＣＶが形成されたものである。凹部ＣＶは、第１の主表面ＳＦ１に平行な底面ＢＦと、第１の主表面ＳＦ１と底面ＢＦの間をほぼ垂直に繋ぐ側壁ＳＤとにより規定される窪みである。凹部ＣＶの底面ＢＦと第２の主表面ＳＦ２との距離ＴＨは、例えば、１．５ｍｍである。なお、側壁ＳＤは必ずしも垂直である必要はなく、凹部ＣＤがすり鉢状になるような傾斜した形状であってもよい。

このマスクブランク用基板５の第２の主表面ＳＦ２上にクロム等から成るパターン形成用の薄膜を成膜したものがマスクブランクである。そして、このマスクブランクの薄膜が成膜された側の基板１１の主表面にモールドパターン（凹凸パターン）を形成したものがインプリントモールドである。

すなわち、マスクブランク用基板５は、モールドパターンが形成される予定の主表面（第２の主表面ＳＦ２）に対向する側の主表面（第１の主表面）に、凹部ＣＶが形成された基板１１からなる。

図１（ｂ）に示すように、基板１１は方形状の形状を有し、凹部ＣＶは円形の形状を有する。凹部ＣＶは、例えば直径７０ｍｍφの円形状を有する。もちろん、基板１１の形状はこのような矩形状に限定されず、また凹部ＣＶの形状もこのような円形状に限定されず、矩形状やその他の多角形状であってもよい。基板１１及び凹部ＣＶの形状は、インプリントモールドの用途、大きさなどに応じて適宜決定される。凹部ＣＶの大きさは、円形状の場合では直径、矩形状の場合は短辺方向の長さで５０ｍｍ以上あることが好ましく、６０ｍｍ以上であると好適である。また、マスクブランク用基板５の剛性確保を考慮すると、マスクブランク用基板５の大きさが約１５２ｍｍ角である場合においては、凹部ＣＶの直径または短辺方向の長さは、１００ｍｍ以下であることが望ましく、９０ｍｍ以下であると好適である。

基板１１の中心と凹部ＣＶの中心は一致していることが最も望ましく、少なくともそのずれが１００μｍ以下、より好ましくは５０μｍ以下であることが望ましい。第２の主表面ＳＦ２側においてモールドパターンが形成される領域ＭＲの中心を基板１１の中心と一致させることが一般的である。これは、転写対象物のレジスト膜へのインプリントモールドの押し付け時や剥離時の変形がモールドパターン（凹凸パターン）の中心から順次広がっていくようになるためである。凹部ＣＶは真円形状の形状を有することが望ましい。転写装置にインプリントモールドを固定して転写する時の凹部ＣＶと転写装置の固定装置とで形成される空間内の内圧が、第２の主表面ＳＦ２の変形に与える影響が同心円状の分布となり、調整しやすいためである。

基板１１の材質としては、例えば、石英ガラスやＳｉＯ_２−ＴｉＯ_２系低膨張ガラス、ソーダライムガラス、アルミノシリケートガラス、ＣａＦ_２ガラス等のガラス素材、シリコン、ステンレス（ＳＵＳ）、アルミニウム、銅、ニッケル等の金属素材、樹脂素材等が挙げられる。この中でも、ガラス素材は、精度の高い加工が可能であり、しかも平坦度及び平滑度に優れるため、インプリントモールドを使用してパターン転写を行う場合、転写パターンの歪みなどが生じにくい高精度のパターン転写を行える。また、ガラス素材は、残留応力の残りやすい脆性材料であるため、本発明の効果がより発揮される。光硬化性樹脂に対してパターン転写を行う場合、少なくとも基板１１は、ガラス等の透光性を有する材質から成ることが望ましく、石英ガラスや石英ガラスやＳｉＯ_２−ＴｉＯ_２系低膨張ガラスが好ましい。

凹部ＣＶは、少なくとも基板１１の外周部を除く領域に形成されている。凹部ＣＶは、凹部ＣＶを形成した第１の主表面ＳＦ１と反対側の第２の主表面ＳＦ２においてモールドパターン（凹凸パターン）が形成される領域（以後、「モールドパターン形成領域」という）ＭＲを含む大きさの領域に形成される。凹部３が形成される領域がモールドパターン形成領域ＭＲよりも小さいと、外側のモールドパターンにほとんど変形しない部分が発生し、外側に変形するモールドパターンと挟まれるレジスト膜が潰されてしまうおそれがあるからである。特に、光硬化樹脂に対してパターン転写を行う場合、凹部ＣＶと第１の主表面ＳＦ１との境界部分が、第２の主表面ＳＦ２のモールドパターン形成領域ＭＲに掛かってしまうと、光硬化樹脂を硬化させるための光の入射が正常に行うことができず、樹脂の硬化不良が起る可能性がある。

図２を参照して、本発明の第１の実施の形態に係わるマスクブランク用基板５の製造方法を説明する。

（イ）まず、平板状の基板１１の対向する第１の主表面ＳＦ１および第２の主表面ＳＦ２に対して所定の研削および精密研磨を行い、高い平坦度および高い表面粗さの主表面ＳＦ１、ＳＦ２を有する基板１１を準備する。主表面ＳＦ１、ＳＦ２の研削や精密研磨は、従来のマスクブランクの製造で用いられている製法を適用する。なお、第１の主表面ＳＦ１および第２の主表面ＳＦ２は、基板１１の大きさが例えば１５２ｍｍ角の場合では、基板１１の中心を基準とした１３２ｍｍ角内の領域で平坦度が０．３μｍ以下であることが好ましく、同じく１３２ｍｍ角内０．２μｍ以下であると好適である。また、第１の主表面ＳＦ１および第２の主表面ＳＦ２の表面粗さは、二乗平均平方根粗さＲｑで０．２５ｎｍ以下（１０μｍ角エリアでの平滑性）であることが好ましい。

（ロ）次に、平板状の基板１１の第１の主表面ＳＦ１における所定の領域を第２の主表面ＳＦ２の方向に研削して、凹部ＳＣＶを形成する（研削工程）。凹部ＳＣＶは、第１の主表面ＳＦ１の法線方向から見て、凹部ＣＶと同じ領域に形成される。例えば、凹部ＣＶと同じ直径７０ｍｍφの円形の凹部ＳＣＶを形成する。

また、図２に示すように、凹部ＳＣＶは、底面ｂｆ１と、底面ｂｆ１と第１の主表面ＳＦ１とを繋ぐ側壁ｓｄ１とで規定される。
研削工程において形成される凹部ＳＣＶの深さｄｐ１は、図１の凹部ＣＶの深さＤＰ（所定深さ）よりも浅い。底面ＢＦと底面ｂｆ１との差である深さｄｐ２は、この研削工程の後工程であるエッチング工程で除去される。研削工程で凹部ＳＣＶを形成する際、底面ｂｆ１には大きな加工圧力が加わっており、底面ｂｆ１の表面から第２の主表面ＳＦ２に向かう方向の所定厚さの範囲の基板内部には、第２の主表面ＳＦ２の平坦度を悪化させてしまう大きさの残留応力が残存する。エッチング工程で除去される基板の深さｄｐ２（所定量）は、その残留応力が残存する所定厚さと少なくとも同じである必要があり、それよりも大きくすることが好ましい。よって、研削工程で形成される凹部ＳＣＶの深さｄｐ１は、最大でも、凹部形成前の基板の厚さから、マスクブランク用基板５の凹部ＣＶの底面ＢＦと第２の主表面ＳＦ２との距離（厚さ）ＴＨとエッチング工程で除去される基板の深さｄｐ２を差し引いた深さとなる。

具体的には、例えば、回転軸の先端に固定された回転可能な研削ヘッドを用意する。研削ヘッドを回転させながら、研削ヘッドを基板１１の第１の主表面ＳＦ１のうち凹部ＳＣＶを形成する領域に押し当てて、基板１１を研削する。そして、凹部ＳＣＶの底面ｂｆ１と第２の主表面ＳＦ２との距離ｄｐ１が前記の方法で算出した深さになるまで、研削ヘッドを基板１１の内部に挿入すればよい。

（ハ）研削工程の後、凹部ＳＣＶの底面ｂｆ１を第２の主表面ＳＦ２の方向にエッチングして、凹部ＳＣＶを所定量ｄｐ２だけ掘り込む（エッチング工程）。底面ｂｆ１に対して所定のエッチングプロセスを施して、凹部ＳＣＶを、図１（ａ）に示す凹部ＣＶとほぼ同じ深さまで掘下げる。所定のエッチングプロセスとしては、凹部のパターンが形成されたレジスト膜や金属膜をマスクとしたドライエッチング又はウェットエッチングが好ましく、ガス・クラスター・イオン・ビーム（ＧＣＩＢ）、プラズマエッチングなども適用でき、この他、基板１１に残留応力の残らないエッチング処理が挙げられる。さらに、このほかにも、加工圧力が小さい磁性流体を用いた非接触研磨（ＭＲＦ）や化学機械研磨（ＣＭＰ）なども適用可能である。

ＧＣＩＢでは、原子や分子のクラスター（集合体）から成るイオンビームを生成し、このイオンビームを凹部ＳＣＶの底面ｂｆ１に照射して、基板を第１の主表面ＳＦ１に垂直な方向にエッチングする。例えば、５〜５０ｋｅＶに加速されたＳＦ_６クラスターやＡｒクラスターからなるイオンビームを凹部ＳＣＶの底面ｂｆ１に照射すればよい。なお、ＧＣＩＢによれば、ＲＩＥやイオンビームエッチング（ＩＢＥ）に比べて、エッチング処理後の凹部ＣＶの底面ＢＦの平坦性が高くなる。

（ハ）エッチング工程の後、凹部ＣＶの底面ＢＦ及び側壁ＳＤを、磁性流体研磨（ＭＲＦ）や研磨スラリーを用いた研磨加工、化学機械研磨（ＣＭＰ）などの方法により加工圧力の小さい研磨によって鏡面に仕上げる（平坦化工程）。平坦化工程では、少なくとも、凹部ＣＶの底面ＢＦの表面粗さを算術平均粗さＲａで０．３ｎｍ以下にまで平坦化することが望ましい。以上の工程により、図１（ａ）及び図１（ｂ）に示したマスクブランク用基板５を製造することができる。

以上説明したように、本発明の第１の実施の形態によれば、以下の作用効果が得られる。

図１（ａ）に示す所定深さの凹部ＣＶを全て「研削工程」によって形成する場合、底面ＢＦの表面から第２の主表面ＳＦ２に向かう方向の所定厚さの範囲の基板内部に残留応力が残っており、これによって基板１１の第２の主表面ＳＦ２の平坦度が悪化してしまう。また、図１（ａ）に示す所定深さの凹部ＣＶを全て「エッチング工程」で形成する場合、非常に長い加工時間が必要となり、生産レベルでは適用困難である。そこで、加工圧力が比較的に高い研削工程において、最終的な所定深さＤＰよりも浅い深さｄｐ１だけ研削して凹部ＳＣＶを形成し、加工圧力がほとんど掛からないエッチング工程において凹部ＳＣＶを深さ（所定量）ｄｐ２だけエッチングして図１（ａ）に示す所定深さＤＰまで掘下げる。そして、底面ＢＦの位置よりも第２の主表面ＳＦ２側の基板内部に、第２の主表面ＳＦ２の平坦度に影響を与えるような残留応力が残る領域が到達しないように、エッチング工程で除去される深さｄｐ２（所定量）の範囲内の基板内部に、研削工程に起因する残留応力が残る領域を包含させるように、所定量ｄｐ２を決定する。また、研削工程で掘り込む深さｄｐ１は、凹部形成前の基板の厚さと、エッチング工程で除去する所定量ｄｐ２と、マスクブランク用基板５の凹部ＣＶの底面ＢＦと第２の主表面ＳＦ２との距離（厚さ）ＴＨとの関係から決定される。

このような製造方法とすることにより、最終的に出来上がるマスクブランク用基板５の第２の主表面の平坦度を凹部加工前の状態を維持できる掘り込み深さまで加工速度が速いが残留応力の問題のある研削工程で凹部ＳＣＶを形成でき、残りの凹部掘り込みを残留応力の問題はないが加工速度が大幅に遅いエッチング工程で行って所定深さの凹部ＣＶを形成することができる。すなわち、両方のプロセスの利点を最大限生かして、所定深さの凹部ＣＶを形成することができる。

なお、エッチング工程における「所定量」は、１μｍ以上１ｍｍ以下であることが好ましい。また、所定量は、１０μｍ以上であることが望ましく、５０μｍ以上であるとさらによい。さらに、所定量は、５００μｍ以下であることが望ましく、１００μｍ以下であるとさらによい。これにより、第２の主面ＳＦ２の平坦度を高く維持したまま、効率よく凹部ＣＶを形成することができる。つまり、両方のプロセスの利点を最大限生かして、所定深さの凹部ＣＶを形成することができる。

また、前記所定深さは、前記凹部の底面と前記第２の主表面との間の距離が０．５ｍｍ以上２．０ｍｍ以下となる深さであることが望ましい。この範囲であれば、凹部底面と第２の主表面との間の基板が、変形後に元の形状に戻らなくなる恐れや、亀裂が入る恐れを回避できる。なお、前記凹部の底面と前記第２の主表面との間の距離の下限値については、０．６ｍｍ以上であるとより好ましく、上限値については、１．６ｍｍ以下となる深さであるとより好ましい。

平坦化工程において、凹部ＣＶの底面ＢＦの表面粗さを算術平均粗さＲａで０．３ｎｍ以下にまで平坦化する。マスクブランク用基板５を用いて形成されたインプリントモールドを用いて、光硬化樹脂に対してパターン転写を行う場合、凹部ＣＶの底面ＢＦにおける光の散乱を抑制することができる。

凹部ＣＶは、第２の主表面ＳＦ２のモールドパターン形成領域ＭＲを含む大きさの領域に形成されている。これにより、モールドパターンの総ての部分を変形させることができる。また、光硬化樹脂に対してパターン転写を行う場合、凹部ＣＶと第１の主表面ＳＦ１との境界部分がモールドパターン形成領域ＭＲに掛からないため、第２の主表面ＳＦ２のモールドパターン形成領域ＭＲの全体に光が入射して、光硬化樹脂の全体を硬化させることができる。

（第２の実施の形態）
第２の実施の形態では、上記したマスクブランク用基板５を用いたインプリントモールド用マスクブランクの製造方法について説明する。

図３は、第２の実施の形態に係わるインプリントモールド用マスクブランクの製造方法により製造されたインプリントモールド用マスクブランク３の構成を示す断面図である。インプリントモールド用マスクブランク３は、マスクブランク用基板５の凹部ＣＶが形成された第１の主表面ＳＦ１に対向する第２の主表面ＳＦ２に、パターン形成用の薄膜４（例えば、クロム膜）が形成されたものである。すなわち、モールドパターンが形成される側の主表面ＳＦ２に、パターン形成用の薄膜４が一様に成膜されたものである。

パターン形成用の薄膜４は、単層であっても複数層から成っても構わない。例えば、クロム系材料の単層膜よりなるマスクブランクが一例として挙げられる。また他の例として、薄膜４は、上層と下層の積層構造を有し、上層はクロム（Ｃｒ）系材料で形成され、下層がタンタル（Ｔａ）を主成分とする材料で形成されたマスクブランクなどが挙げられる。クロム（Ｃｒ）系材料としては、Ｃｒ単体、またはＣｒの窒化物、炭化物、炭化窒化物などのＣｒ化合物がある。クロム系材料の単層膜の場合、ＣｒＯＣＮが特に好ましい。また、タンタルを主成分とする材料としては、例えばＴａＨｆ、ＴａＺｒ、ＴａＨｆＺｒなどのＴａ化合物、あるいはこれらのＴａ化合物をベース材料として、例えばＢ、Ｇｅ、Ｎｂ、Ｓｉ、Ｃ、Ｎ等の副材料を加えた材料などがある。

パターン形成用の薄膜を形成する成膜工程について説明する。薄膜４の成膜工程では、例えば、スパッタリング成膜法を用いればよい。スパッタリング成膜法によれば、膜厚が均一な薄膜４を成膜することができる。スパッタリング成膜法によって、上記した下層としてＴａＨｆ膜を成膜する場合、スパッタターゲットとしてＴａとＨｆの合金ターゲットを用い、チャンバー内に導入するスパッタガスは、アルゴンガスやヘリウムガスなどの不活性ガスを用いる。また、上記した上層として例えばＣｒＮ膜を成膜する場合、スパッタターゲットとしてＣｒターゲットを用い、チャンバー内に導入するスパッタガスは、アルゴンガスやヘリウムガスなどの不活性ガスに窒素を混合したものを用いる。

なお、インプリントモールド用マスクブランク３は、薄膜４の上にレジスト膜が更に成膜されたものであってもよい。

（第３の実施の形態）
第３の実施の形態では、上記したインプリントモールド用マスクブランク３を用いたインプリントモールドの製造方法について説明する。

図４（ａ）は、第３の実施の形態に係わるインプリントモールド２の製造方法により製造されたインプリントモールド２の構成を示す断面図である。インプリントモールド２は、凹部ＣＶが形成された第１の主面ＳＦ１に対向する第２の主表面ＳＦ２にモールドパターン９（凹凸パターン）が形成されたものである。前述したように、凹部ＣＶは、モールドパターン形成領域ＭＲを含む大きさの領域に形成されている。

図４（ｂ）は、図４（ａ）のインプリントモールド２の使用状態を説明するための概略断面図である。被転写体（転写対象物）３０における、例えばシリコンウェハなどの被転写体構成層３１上に塗布された、例えばＵＶ硬化型樹脂や熱硬化型樹脂などのレジスト膜３２に、インプリントモールド２のモールドパターン９を直接押し付ける。これにより、モールドパターン９をレジスト膜３２に転写する。転写した後に、図４（ｂ）のインプリントモールド２を被転写体３０から剥離するときに、小さい力で容易に、モールドパターン９を変形させることができる。よって、被転写体３０上に転写されたパターンの破損や、モールドパターン９の破損などを抑制することができる。

図５（ａ）〜図５（ｇ）を参照して、第３の実施の形態に係わるインプリントモールド２の製造方法を説明する。図５（ａ）〜図５（ｇ）は、図３のインプリントモールド用マスクブランク３の第２の主表面ＳＦ２にモールドパターン９を形成する主要な工程を示す断面図である。なお、図５（ａ）〜図５（ｅ）は、モールドパターン９の詳細な加工工程を示すため、図３及び図４（ａ）の点線で囲んだ領域Ｇに相当する部分を拡大して示す。

（い）先ず、図５（ａ）に示すように、インプリントモールド用マスクブランク３の薄膜４の上に、例えば、電子線描画用のレジストを塗布し、所定のベーク処理を施す。これにより、インプリントモールド用マスクブランク３の第２の主表面ＳＦ２上に、レジスト膜３５が形成される。

（ろ）次に、電子線描画装置などを用いて、レジスト膜３５に所定のパターン（例えばラインアンドスペースパターン）を描画する。その後、図５（ｂ）に示すように、レジスト膜３５を現像してレジストパターン３５ａを形成する。なお、レジストパターン３５ａが残された部分は、後に形成されたモールドパターン９の凸部に相当し、レジスト膜３５が除去され、薄膜４が表出していた部分は、後に形成されたモールドパターン９の凹部に相当する。

（は）レジストパターン３５ａを形成したインプリントモールド用マスクブランク３を、ドライエッチング装置内に導入する。そして、レジストパターン３５ａをマスクとして薄膜４をエッチング加工して、図５（ｃ）に示すように、薄膜パターン４ａを形成する（エッチング工程）。薄膜パターン４ａの形状は、レジストパターン３５ａの形状に対応している。ここで、ドライエッチング装置からインプリントモールド用マスクブランク３を一旦取出して、図５（ｄ）に示すように、残存するレジストパターン３５ａを除去してもよい。また、薄膜４の層構成及び材質によっては、複数段階のエッチング加工によって薄膜パターン４ａを形成する場合がある。

（に）薄膜パターン４ａをマスクとしてマスクブランク用基板５の第２の主表面ＳＦ２をエッチング加工して、図５（ｅ）に示すように、マスクブランク用基板５の第２の主表面ＳＦ２に、モールドパターン９を形成する（エッチング工程）。モールドパターン９の形状は、薄膜パターン４ａの形状に対応している。

（ほ）次に、図５（ｆ）に示すように、モールドパターン９を形成したマスクブランク用基板５の第２の主表面ＳＦ２上に、台座構造用のレジストパターン７を形成する。ウェットエッチングなどの方法により、マスクブランク用基板５の第２の主表面ＳＦ２のうち、レジストパターン７で保護されている部分以外の薄膜４を除去し、更に、マスクブランク用基板５に対して、例えばウェットエッチングなどを行う。これにより、図５（ｇ）に示すように、モールドパターン９の周囲がモールドパターン９の形成面よりも低い台座構造が得られる。

（へ）その後、レジストパターン７及び薄膜パターン４ａを除去することにより、図４（ａ）に示したインプリントモールド２を製造することができる。

１５２ｍｍ角の基板１１を用意し、この基板１１の第１の主表面ＳＦ１に直径７０ｍｍφ、深さ（所定深さ）ＤＰ５ｍｍの円形の凹部を形成して、図１（ａ）及び図１（ｂ）に示したマスクブランク用基板５を製造した。凹部の形成は、図２を参照して説明した手順により行った。

上記したマスクブランク用基板５の第２の主表面ＳＦ２上にＴａＨｆ膜とＣｒＮ膜を積層した薄膜４を形成して、インプリントモールド用マスクブランク３を製造した。更に、薄膜４の上に、電子線描画用のレジスト（富士フィルムエレクトロニクスマテリアルズ ＰＲＬ００９）を５０ｎｍの厚みに塗布した。そして、所定のベーク処理を施して、インプリントモールド用マスクブランク３の上に、レジスト膜３５を形成した。

次に、電子線描画機を用いて、上記のレジスト膜３５にハーフピッチ２０ｎｍのラインアンドスペースパターンを描画した後、レジスト膜３５を現像してレジストパターン３５ａを形成した。

次に、レジストパターン３５ａを作成したインプリントモールド用マスクブランク３を、ドライエッチング装置に導入し、酸素を含まない塩素ガスを用いたドライエッチングを行った。これにより、上記のレジストパターン３５ａをマスクとして、ＴａＨｆ膜とＣｒＮ膜を積層した薄膜４をエッチング加工して、薄膜パターン４ａを形成した。この時のエッチング終点は、反射光学式の終点検出器を用いることで判別した。

ここで、インプリントモールド用マスクブランク３を、ドライエッチング装置から一旦取り出して、残存するレジストパターン３５ａを硫酸過水溶液によって除去した。

そして、インプリントモールド用マスクブランク３を、再び、同じドライエッチング装置に導入し、フッ素系（ＣＨＦ_３）ガスを用いたドライエッチングを行った。これにより、薄膜パターン４ａをマスクとして合成石英ガラスからなる基板１１をエッチング加工して、モールドパターン９としてのガラスパターン（ガラスの段差パターン）を形成した。

なお、ここでガラスパターンの断面形状を確認するため、上記と同様に作成した評価用のブランクを破断し、走査型電子顕微鏡によるパターン断面の観察を行った。その結果、ガラスパターンの幅が、上記の薄膜パターン４ａの幅と同じであること、及びガラスパターンの深さが均一であることを確認した。

次に、上記のガラスパターンを作成したインプリントモールド用マスクブランク３上にフォトレジスト（東京応化社製 ｉＰ３５００）を４６０ｎｍの厚さに塗布し、紫外線による露光と現像を行い、台座構造用のレジストパターン７を形成した。

次に、上記の台座構造用のレジストパターン７を作成したインプリントモールド用マスクブランク３に対して、硝酸第２セリウムアンモニウム液によるウェットエッチングを行い、上記のレジストパターン７で保護されている部分以外の薄膜４を除去した。更に、フッ素系（ＣＨＦ_３）ガスによるドライエッチングを行い、上記のレジストパターン７で保護されている部分以外の基板１１の一部を除去した。更に、硫酸過水により上記のレジストパターン７を除去することにより、深さが１５μｍ程度の台座構造を作成した。更に、上記のガラスパターンの上の薄膜パターン４ａを硝酸第２セリウムアンモニウム液で除去した。これにより、図４（ａ）に示したインプリントモールド２を作製することができた。

（比較例）
図１（ａ）及び図１（ｂ）の基板１１に相当する１５２ｍｍ角の基板を用意し、この基板の第１の主表面ＳＦ１に直径７０ｍｍφ、深さ５ｍｍの円形の凹部を形成した。凹部の形成は、総て座繰り加工（研削加工）を用いて行った。

凹部を形成した後に、第１の主表面ＳＦ１に対向する基板の第２の主表面ＳＦ２の平坦度を測定した。ここで、平坦度は、ＴＩＲ（Ｔｏｔａｌ Ｉｎｄｉｃａｔｅｄ Ｒｅａｄｉｎｇ）で示される表面の反り（変位量）を表す値であって、例えば、１４２ｍｍ角の領域において、基材表面を基準として最小二乗法で定められる平面を焦平面とし、この焦平面より上にある基材表面の最も高い位置と、焦表面より下にある基材表面の最も低い位置との高低差の絶対値とする。

図６に示すように、基板の第２の主表面ＳＦ２のうち、座繰り加工により形成された凹部に対向する領域が大きく盛り上がっている様子が分る。１４２ｍｍ角四方の平坦度を測定したところ、ＴＩＲが０．４４８μｍであった。なお、図６において、平坦度の測定を行った１４２ｍｍ角四方の領域の中心に、凹部の中心がほぼ重なっている。なお、凹部の形成の前に凹部に対向する基板の第２の主表面ＳＦ２に対して、円形の研磨バフを用いた研磨処理を予め行っている。このため、１４２ｍｍ角四方の領域の四隅は、中央部に比べて研磨されにくく盛り上がってしまう。

以上説明した比較例の基板に比べて、本発明の第１の実施の形態によれば、マスクブランク用基板５の第２の主表面ＳＦ２の平坦度を、高くすることができる。

上記のように、本発明は、３つの実施形態によって記載したが、この開示の一部をなす論述及び図面はこの発明を限定するものであると理解すべきではない。この開示から当業者には様々な代替実施の形態、実施例及び運用技術が明らかとなろう。

２ インプリントモールド
３ インプリントモールド用マスクブランク
４ 薄膜
５ マスクブランク用基板
９ モールドパターン
１１ 基板
ＢＦ、ｂｆ１ 底面
ＣＶ、ＳＣＶ 凹部
ＭＲ モールドパターン形成領域
ＳＤ、ｓｄ１ 側壁
ＳＦ１ 第１の主表面
ＳＦ２ 第２の主表面

Claims (7)

1. インプリントモールドを作製するためのマスクブランクに用いられるマスクブランク用基板の製造方法であって、
   対向する第１の主表面及び第２の主表面を備える基板を準備する工程と、
   前記基板の第１の主表面における所定の領域を前記第２の主表面の方向に研削して、凹部を形成する研削工程と、
   前記凹部の底面に対し、前記第２の主表面の方向に所定量のエッチングをさらに行い、所定深さの凹部を形成するエッチング工程と、
   を備えることを特徴とするマスクブランク用基板の製造方法。
2. 前記所定量は、１０μｍ以上１ｍｍ以下であることを特徴とする請求項１記載のマスクブランク用基板の製造方法。
3. 前記所定深さは、前記凹部の底面と前記第２の主表面との間の距離が０．５ｍｍ以上２．０ｍｍ以下となる深さであることを特徴とする請求項１又は２に記載のマスクブランク用基板の製造方法。
4. 前記エッチング工程の後に、前記凹部の底面の表面粗さを算術平均粗さＲａで０．３ｎｍ以下にまで平坦化する平坦化工程を更に備えることを特徴とする請求項１から３のいずれか一項に記載のマスクブランク用基板の製造方法。
5. 前記凹部は、前記第２の主表面のモールドパターンが形成される領域を含む大きさの領域に形成されていることを特徴とする請求項１から４のいずれか一項に記載のマスクブランク用基板の製造方法。
6. 請求項１から５のいずれか一項に記載のマスクブランク用基板の製造方法によって製造されたマスクブランク用基板の第２の主表面に、パターン形成用の薄膜を形成する成膜工程を備えることを特徴とするインプリントモールド用マスクブランクの製造方法。
7. 請求項６に記載のインプリントモールド用マスクブランクの製造方法によって製造されたインプリントモールド用マスクブランクにおける前記薄膜及びマスクブランク用基板をエッチング加工するエッチング工程を備えることを特徴とするインプリントモールドの製造方法。

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