(57)【要約】【課題】本発明は、凹凸パターン部へのチッピング等の付着や腐食の少ないパターン形成体の製造方法を提供することを主目的とするものである。【解決手段】本発明は、表面に凹凸パターン部を有する被加工体を用意し、少なくとも上記凹凸パターン部上に、窒化クロムを含むクロム系材料を主成分とする保護層を形成する保護層形成工程と、上記保護層により保護された凹凸パターン部以外の、上記被加工体の部分を加工する加工工程と、を有することを特徴とするパターン形成体の製造方法を提供することにより、上記課題を解決する。【選択図】図１
2010094845.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
表面に凹凸パターン部を有する被加工体を用意し、少なくとも前記凹凸パターン部上に、窒化クロムを含むクロム系材料を主成分とする保護層を形成する保護層形成工程と、
前記保護層により保護された凹凸パターン部以外の、前記被加工体の部分を加工する加工工程と、
を有することを特徴とするパターン形成体の製造方法。
【請求項２】
前記加工工程が、前記被加工体を切断する切断工程、前記被加工体を研磨する研磨工程、前記被加工体の角部を面取りする面取り工程、および前記被加工体をエッチングにより加工するエッチング工程の少なくとも一つの工程を含むものであることを特徴とする請求項１に記載のパターン形成体の製造方法。
【請求項３】
前記クロム系材料に含まれるクロム原子と窒素原子との比率（窒素原子数／クロム原子数）が０．２以上であることを特徴とする請求項１または請求項２に記載のパターン形成体の製造方法。
【請求項４】
請求項１から請求項３までのいずれかの請求項に記載のパターン形成体の製造方法を用いることを特徴とするナノインプリント用モールドの製造方法。
【請求項５】
前記加工工程が、前記保護層により保護された凹凸パターン部の周囲をエッチングにより凹状とし、前記凹凸パターン部を含む領域を凸形状とする台座形成工程を含むことを特徴とする請求項４に記載のナノインプリント用モールドの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、凹凸パターン部へのチッピング等の付着や腐食の少ないパターン形成体の製造方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、フォトマスクの微細化が進み、高精度なフォトマスク製造技術を利用した位相マスクやインプリント用テンプレート等の開発がなされている。位相マスクやインプリント用テンプレートを製造する場合は、通常、基板上に高精度パターンを作製した後に、切断、研磨、面取り等の加工を行い、所望の形状のマスクやテンプレートを得る。従来、切断等の加工を行うと、チッピング等が生じ凹凸パターン部に付着するという問題があった。
【０００３】
このようなチッピングの問題を解決するために、凹凸パターン部が形成された表面を、粘着テープやレジストで保護することが行われている。例えば、特許文献１においては、半導体ウェハの表面に保護テープ（粘着テープ）を貼着し、次に、カッターを用いて半導体ウェハを切断する、半導体ウェハの保護テープの切断方法が記載されている。また、特許文献２においては、基板材に予め切断用の貫通溝を形成し、次に、レジストを塗布し、基板材を切断するプリント基板の製造方法が記載されている。
【０００４】
しかしながら、粘着テープやレジストを用いて凹凸パターン部を保護する方法には、以下の問題があった。すなわち、切断等の加工を行う場合は、被加工体がブレないように強固に固定する必要があるが、粘着テープやレジスト等には通常フレキシブルな樹脂等が用いられているため、精度良く切断等を行うことができないという問題があった。さらに、粘着テープやレジストを凹凸パターン部から剥離する際に、その一部が凹凸パターン部の表面上に残留してしまうという問題もあった。これらの問題は、凹凸パターンのサイズが微細になるほど顕著に生じるものである。
【０００５】
また、特許文献３では、ガラス基板に凹凸パターン部を形成する前に、ガラス基板に研磨等の加工を行い、その加工部分をクロム等により被覆する方法が記載されている。この方法によれば、研磨等の加工を行うことにより加工部分に生じた微細なガラス突起を被覆することができ、その後の工程において微細なガラス突起が折損することにより生じるチッピング等がガラス基板に付着することを防ぐことができる。すなわち、加工後にチッピングが生じることを防ぐ点に着目したものである。
このような方法では、確かに、研磨等の加工後における加工部分からのチッピングの発生を防ぐことができる。しかしながら、チッピングの付着を防ぎたい表面が保護されているわけではないので、加工時に生じるチッピング等については、被加工体であるガラス基板に付着することを防ぐことができないといった問題があった。
【０００６】
さらに、特許文献４においては、フォトマスクの端面を鏡面にしてチッピングや異物を少なくすることが開示されているが、チッピング等の付着を完全に抑制することはできなかった。
【０００７】
このように、凹凸パターン部を有する被加工体に切断、研磨、面取り等の加工を行う場合、切断等の加工を精度良く行い、かつ、チッピング等の付着を十分に抑制することが困難であるといった問題があった。
【０００８】
【特許文献１】特開２００４−２５４０２号公報
【特許文献２】特開平１１−１４５５８０号公報
【特許文献３】特公昭６１−４０１００号公報
【特許文献４】特開平１−１６７７５８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
本発明は、上記実情に鑑みてなされたものであり、凹凸パターン部へのチッピング等の付着や腐食の少ないパターン形成体の製造方法を提供することを主目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記課題を解決するために、本発明は、表面に凹凸パターン部を有する被加工体を用意し、少なくとも上記凹凸パターン部上に、窒化クロムを含むクロム系材料を主成分とする保護層を形成する保護層形成工程と、上記保護層により保護された凹凸パターン部以外の、上記被加工体の部分を加工する加工工程と、を有することを特徴とするパターン形成体の製造方法を提供する。
【００１１】
本発明によれば、窒化クロムは密着性に優れるため、上記保護層を剥がれ等の少ないものとすることができる。このため、上記凹凸パターン部表面が上記保護層の剥がれ等により露出することを抑制することができる。その結果、切断等の加工時に生じるチッピングの凹凸パターン部への付着や、エッチング加工時に生じる凹凸パターン部の腐食等の不具合を少ないものとすることができる。
また、窒化クロムは緻密性に優れるため、上記保護層をピンホールの少ないものとすることができる。このため、エッチング加工時に生じる凹凸パターン部の腐食等の不具合を少ないものとすることができる。
さらに、窒化クロムは剥離性に優れるため、上記保護層を剥離液により容易に除去することができる。このため、上記保護層の残留物の上記凹凸パターン部への付着等の不具合を少ないものとすることができる。
【００１２】
本発明においては、上記加工工程が、上記被加工体を切断する切断工程、上記被加工体を研磨する研磨工程、上記被加工体の角部を面取りする面取り工程、および上記被加工体をエッチングにより加工するエッチング工程の少なくとも一つの工程を含むものであることが好ましい。上記切断工程、研磨工程および面取り工程等のチッピングを生じる加工を行った場合であっても、チッピング等の付着を少ないものとすることができるとの本発明の効果をより効果的に発揮することができるからである。
また、上記保護層が密着性および緻密性に優れた材料である窒化クロムを含むものであり、剥がれやピンホール等の少ないものであるため、上記エッチング工程を行った場合であっても、凹凸パターン部の腐食を少ないものとすることができるとの本発明の効果をより効果的に発揮することができるからである。
【００１３】
本発明においては、上記クロム系材料に含まれるクロム原子と窒素原子との比率（窒素原子数／クロム原子数）が０．２以上であることが好ましい。窒化クロムは密着性、緻密性および剥離性に優れるため、上記クロム系材料に含まれるクロム原子と窒素原子との比率（窒素原子数／クロム原子数）が上述した範囲であることにより、上記保護層をより密着性、緻密性および剥離性に優れたものとすることができ、凹凸パターン部へのチッピング等の付着や腐食等の不具合のより少ない凹凸パターン部を形成することができるからである。
【００１４】
本発明は、上述したパターン形成体の製造方法を用いることを特徴とするナノインプリント用モールドの製造方法を提供する。
【００１５】
本発明によれば、上述したパターン形成体の製造方法を用いるものであるため、凹凸パターン部へのチッピング等の付着や腐食が少ないものとすることができる。このため、本発明の製造方法により製造されるナノインプリント用モールドを、異物が少なく、寸法精度の高い凹凸パターン部を有するものとすることができる。
【００１６】
本発明においては、上記加工工程が、上記保護層により保護された凹凸パターン部の周囲をエッチングにより凹状とし、上記凹凸パターン部を含む領域を凸形状とする台座形成工程を含むことを含むものであることが好ましい。
台座形成工程を行い、上記凹凸パターン部を含む領域を周囲より突き出た凸形状（メサ構造）とすることにより、本発明の製造方法により製造されるナノインプリント用モールドを、上記凹凸パターン部と、他部材との接触をより容易に行うことができるものとすることができるからである。また、エッチングにより形成することにより、上記凹凸パターン部の凸形状が複雑な形状であっても精度良く形成することができるからである。
【発明の効果】
【００１７】
本発明は、凹凸パターン部へのチッピング等の付着や腐食の少ないパターン形成体を得ることができるという効果を奏する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
本発明は、パターン形成体の製造方法、および、それを用いたナノインプリント用モールドの製造方法に関するものである。
以下、本発明のパターン形成体の製造方法およびナノインプリント用モールドの製造方法について詳細に説明する。
【００１９】
Ａ．パターン形成体の製造方法
まず、本発明のパターン形成体の製造方法を説明する。
本発明のパターン形成体の製造方法は、表面に凹凸パターン部を有する被加工体を用意し、少なくとも上記凹凸パターン部上に、窒化クロムを含むクロム系材料を主成分とする保護層を形成する保護層形成工程と、上記保護層により保護された凹凸パターン部以外の、上記被加工体の部分を加工する加工工程と、を有することを特徴とするものである。
【００２０】
このような本発明のパターン形成体の製造方法について図面を用いて説明する。図１は、本発明のパターン形成体の製造方法の一例を示す概略断面図である。図１に示されるパターン形成体の製造方法においては、まず、表面に凹凸パターン部を有する石英製の被加工体１を用意し（図１（ａ））、上記被加工体１の凹凸パターン部が形成された表面に窒化クロムからなる保護層２をスパッタリング法により形成する保護層形成工程（図１（ｂ））を行う。次に、上記保護層２により保護された凹凸パターン部以外の、上記被加工体１の部分を加工する加工工程として、ダイヤモンドカッター３を用い、上記被加工体１を断面方向に切断する切断工程（図１（ｃ））と、切断により生じた断面を研磨する研磨工程（図１（ｄ））と、上記被加工体１の角部を面取りする面取り工程（図１（ｅ））と、を行う。最後に、上記保護層２を除去し、洗浄することで、パターン形成体１０を得る（図１（ｆ））。
【００２１】
本発明によれば、窒化クロムはクロム等の材料と比較して密着性に優れるものであるため、このような窒化クロムを含むことにより、上記保護層を剥がれや欠けの少ないものとすることができる。このため、上記保護層を上記被加工体の上記凹凸パターン部が形成された表面に設けた場合には、上記保護層が部分的に剥がれて、上記凹凸パターン部の表面が露出することが少ないものとすることができる。このようなことから、切断等の加工時に生じるチッピングの凹凸パターン部への付着を少ないものとすることができる。
また、上記保護層が部分的に剥がれる等することによる凹凸パターン部の表面の露出を抑制することができるため、エッチング加工時に、エッチャントと接触することによる凹凸パターン部の腐食等の不具合を少ないものとすることができる。
【００２２】
また、窒化クロムはクロム等の材料と比較して緻密性に優れるものであるため、このような窒化クロムを含むことにより、上記保護層をピンホールの少ないものとすることができる。また、その結果、エッチング加工時に、エッチャントが上記保護層のピンホールから侵入することによる生じる凹凸パターン部の腐食等の不具合を少ないものとすることができる。
また、上記保護層をピンホールの少ないものとすることができるため、切断等の加工時に生じるチッピングがピンホールから入り込み、上記凹凸パターン部に付着することを少ないものとすることができる。
【００２３】
さらに、窒化クロムはクロム等の材料と比較して剥離性に優れるため、剥離液により容易に除去することができる。このため、上記保護層の残留物の上記凹凸パターン部への付着等の不具合を少ないものとすることができる。
【００２４】
このように、上記被加工体の少なくとも凹凸パターン部上に、密着性、緻密性および剥離性に優れた窒化クロムを含む保護層を設けることにより、凹凸パターン部へのチッピングおよび保護層の残留物等の異物の付着や、腐食等による形状変化を抑制することができる。すなわち、窒化クロムを含む保護層を設けることにより、本発明の製造方法により製造されるパターン形成体を、異物が少なく、寸法精度の高い凹凸パターン部を有するものとすることができるのである。
【００２５】
本発明のパターン形成体の製造方法は、上記保護層形成工程および加工工程を少なくとも有するものである。
以下、本発明のパターン形成体の製造方法について、各工程ごとに説明する。
【００２６】
１．保護層形成工程
本発明における保護層形成工程について説明する。本発明における保護層形成工程は、表面に凹凸パターン部を有する被加工体を用意し、少なくとも上記凹凸パターン部上に、窒化クロムを含むクロム系材料を主成分とする保護層を形成する工程である。
【００２７】
（１）被加工体
まず、本工程に用いられる被加工体について説明する。本工程に用いられる被加工体は、表面に凹凸パターン部を有するものである。
【００２８】
本工程に用いられる被加工体の光透過性については、光透過性を有するものであっても良く、光透過性を有しないものであっても良いが、本発明により得られるパターン形成体が、例えば光インプリント用のテンプレートまたは位相マスクの場合は、被加工体が光透過性を有するものであることが好ましい。一方、本工程により得られるパターン形成体が、例えば熱インプリント用テンプレートである場合は、光透過性を有しないものであっても良い。
【００２９】
上記被加工体の材料としては、パターン形成体の用途等により異なるものであるが、例えば、石英およびソーダライムガラス等のガラス；シリコン（Ｓｉ）、窒化ガリウム（ＧａＮ）およびガリウム砒素（ＧａＡｓ）等の半導体；ニッケル（Ｎｉ）およびアルミニウム（Ａｌ）等の金属；窒化シリコン（ＳｉＮ）、酸化シリコン（ＳｉＯ２）および炭化シリコン（ＳｉＣ）等のセラミックス；ダイヤモンド、ダイヤモンドライクカーボン（ＤＬＣ）および立方晶窒化ホウ素（ＣＢＮ）等を挙げることができる。なかでも、より微細な寸法の加工が可能であるという観点から、石英およびシリコン（Ｓｉ）がより好ましく、石英が特に好ましい。また、このような材料は、窒化クロムの密着性に優れることからも好ましい。
【００３０】
上記凹凸パターン部の断面形状は、得られるパターン形成体の用途によって異なるものであるが、例えば、矩形状および半円状等を挙げることができる。例えば、パターン形成体を位相マスクとして用いる場合は、例えば、凹凸パターン部の断面形状が矩形状となるように、凹凸パターン部を形成することが好ましい。また、例えば、パターン形成体を、マイクロレンズを形成するためのインプリント用テンプレートとして用いる場合は、例えば、凹凸パターン部の断面形状が半円状となるように、凹凸パターン部を形成することが好ましい。
【００３１】
本工程においては、凹凸パターン部のパターンサイズが、小さいことが好ましく、具体的には、パターンサイズがナノオーダーであることが好ましい。後述する保護層を設けることにより、パターンサイズが小さい場合であっても、高い精度で切断等の加工を行うことができるからである。上記凹凸パターン部のパターンサイズとしては、例えば１０ｎｍ〜１０００ｎｍの範囲内、なかでも２０ｎｍ〜５００ｎｍの範囲内であることが好ましい。なお、凹凸パターン部の断面形状が矩形状である場合は、その凹部の幅が、上記のパターンサイズの範囲内にあることが好ましい。また、凹凸パターン部の断面形状が半円状である場合は、半円状の凹部の直径が、上記のパターンサイズの範囲内にあることが好ましい。
【００３２】
被加工体の表面に凹凸パターン部を形成する方法としては、所望の凹凸形状を有するものとすることができる方法であれば良く、例えば、フォトリソグラフィー等を用いて、上記被加工体の表面の一部を削ることによって形成されたものであっても良く、蒸着法等により上記被加工体の表面上に別部材（例えばＣｒ等）を積層することにより形成されたものであっても良い。なかでも、本発明においては前者が好ましい。剥離の問題が生じないからである。
【００３３】
（２）保護層
次に、本工程に用いられる保護層について説明する。本工程に用いられる保護層は、少なくとも上記凹凸パターン部上に形成されるものである。
【００３４】
（ａ）材料
上記保護層を構成する材料としては、窒化クロムを含むクロム系材料を主成分とするものであれば良い。
ここで、主成分とするとは、上記保護層をエッチングや切断等の加工時に上記凹凸パターン部を保護する保護層として用いた場合に、クロム系材料としての機能が発揮できる程度に含まれることをいうものであり、具体的には、上記保護層中に８０質量％以上含有されることをいうものである。
本工程においては、なかでも、上記保護層における上記クロム系材料の含有量が、９０質量％以上であることが好ましい。上記クロム系材料の上記保護層中の含有量が上述した範囲であることにより、上述したような凹凸パターン部を保護する保護層において、クロム系材料としての機能を十分に発揮するものとすることができるからである。
【００３５】
本工程に用いられる保護層を構成する材料としては、上記クロム系材料を主成分とするものであれば良いが、必要に応じて、上記クロム系材料以外の材料を含むことができる。
【００３６】
本工程において用いられるクロム系材料は、クロム、窒化クロム、酸化クロム、炭化クロム、炭化窒化クロム等のクロムを含む化合物からなるものであり、少なくとも窒化クロムを含むものである。
ここで、窒化クロムを含む理由は、窒化クロムが密着性に優れるものであり、上記保護層を剥がれや欠けの少ないものとすることができるからである。また、その結果、切断加工時の凹凸パターン部へのチッピングの付着や、エッチング加工時の凹凸パターン部の腐食等の不具合を少ないものとすることができるからである。
また、窒化クロムは緻密性に優れるため、窒化クロムを含むことにより、上記保護層をピンホールの少ないものとすることができる。その結果、エッチング加工時の凹凸パターン部の腐食等の不具合を少ないものとすることができるからである。
さらに、窒化クロムは剥離性に優れるため、窒化クロムを含むことにより、上記保護層の剥離液による除去を容易に行うことができる。このため、上記保護層の残留物の上記凹凸パターン部への付着等の不具合を少ないものとすることができるからである。
このように、窒化クロムを含むことにより、本発明の製造方法により製造されるパターン形成体を、凹凸パターン部へのチッピング等の付着や腐食等の不具合の少ない凹凸パターン部を有するものとすることができるからである。
【００３７】
このようなクロム系材料に含まれる窒化クロムの含有量としては、上記被加工体との密着性および剥離性や、上記加工工程における加工方法等に応じて適宜設定されるものであるが、上記クロム系材料に含まれるクロム原子と窒素原子との比率（窒素原子数／クロム原子数）が、０．２以上であることが好ましく、なかでも０．３〜１の範囲内であることが好ましく、特に、０．４〜１の範囲内であることが好ましい。
窒化クロムを、上記クロム系材料中におけるクロム原子と窒素原子との比率が上記範囲内となるように含むことにより、上記保護層をより密着性、緻密性および剥離性に優れたものとすることができ、凹凸パターン部へのチッピング等の付着や腐食等の不具合のより少ない凹凸パターン部を形成することができるからである。
なお、原子数の比率の測定については、Ｘ線光電子分光法（ＸＰＳ）等の一般的な元素分析装置を用いることができる。
【００３８】
（ｂ）保護層
本工程において保護層を形成する方法としては、所望の保護層を形成することができる方法であれば特に限定されるものではないが、例えば、上記クロム系材料からなるものである場合、プラズマＣＶＤ法、熱ＣＶＤ法、光ＣＶＤ法等のＣＶＤ法；スパッタリング法、イオンプレーティング法等のＰＶＤ法等を挙げることができ、なかでもスパッタリング法が好ましい。均一な保護層を得ることができるからである。
【００３９】
本工程により形成される保護層の硬度としては特に限定されるものではないが、例えばモース硬度で３〜１０の範囲内、なかでもモース硬度で５〜８の範囲内であることが好ましい。
【００４０】
本工程により形成される保護層の膜厚としては、被加工体を精度良く加工できれば特に限定されるものではないが、例えば１０ｎｍ〜２００ｎｍの範囲内、なかでも５０ｎｍ〜１５０ｎｍの範囲内であることが好ましい。上記保護層が上記範囲より薄すぎると被加工体を保護できない可能性があり、上記範囲より厚すぎると膜応力の関係で割れやすくなるからである。
【００４１】
本工程により形成される保護層の形成場所としては、少なくとも被加工体の凹凸パターン部上に形成されるものであれば良く、凹凸パターン部が形成された表面とは反対側の上記被加工体の表面等のその他の表面に同様の保護層を形成しても良い。
【００４２】
（３）その他
本工程においては、上記保護層を形成した後に、上記保護層上に、軟質層を設けても良い。軟質層を設けることにより、保護層に割れ等が生じた場合であっても、保護層の断片が飛散することを防止することができるからである。上記軟質層の材料としては、特に限定されるものではないが、例えば、市販の粘着テープおよびレジスト等を挙げることができる。なお、軟質層を設けることにより、保護層のみの場合と比較して、切断等の加工の精度は悪くなると考えられるが、保護層および軟質層を設けることで以下の利点を有すると考えられる。
【００４３】
すなわち、軟質層と被加工体との間に保護層を設けてあるので、軟質層を被加工体から剥離する際に、軟質層の一部が被加工体の凹凸パターン部に残留することを防止することができる。さらに、保護層および軟質層という２層構造とすることで、それぞれの層の厚さを薄くしても、チッピングが凹凸パターン部に付着しにくくなり、さらに、それぞれの層の厚さを薄くすることで、切断等の加工を精度良く行うことができる。
【００４４】
２．加工工程
次に、本発明における加工工程について説明する。本発明における加工工程は、上記保護層により保護された凹凸パターン部以外の、上記被加工体の部分を加工する工程である。
【００４５】
このような加工工程としては、上記被加工体を切断する切断工程、上記被加工体を研磨する研磨工程、上記被加工体の角部を面取りする面取り工程、および上記被加工体をエッチングにより加工するエッチング工程等を挙げることができる。
【００４６】
本発明においては、なかでも、上記加工工程が、上記切断工程、上記研磨工程、上記面取り工程、および上記エッチング工程の少なくとも一つの工程を含むものであることが好ましい。上記切断工程、研磨工程および面取り工程のようなチッピングを生じるような加工を行う場合であっても、上記凹凸パターン部へのチッピング等の付着を少ないものとすることができるため、本発明の効果をより効果的に発揮することができるからである。
また、上記保護層が緻密性に優れた材料である窒化クロムを含むものであるため、上記エッチング工程を行った場合でも、上記凹凸パターン部の腐食を少ないものとするできるため、本発明の効果をより効果的に発揮することができるからである。
【００４７】
上記切断工程としては、被加工体を切断する工程であれば特に限定されるものではないが、具体的には、被加工体を断面方向に切断する工程、および被加工体にメサ構造を形成するために座繰り加工する工程等を挙げることができる。なかでも、本発明においては、上記切断工程が、被加工体を断面方向に切断する工程であることが好ましい。
上記被加工体を切断する方法としては、一般的な切断方法を用いることができ、特に限定されるものではないが、具体的には、ダイヤモンドカッターを用いる方法等を挙げることができる。
【００４８】
上記研磨工程において、研磨を行う場所としては、上記保護層により保護された凹凸パターン部以外の、上記被加工体の部分であれば特に限定されるものではないが、具体的には、上記切断工程により生じた切断面等を挙げることができる。
上記被加工体を研磨する際に用いられる研磨材としては、一般的な研磨材を用いることができ、特に限定されるものではないが、具体的には、ダイヤモンド、立方晶窒化ホウ素、炭化ケイ素、酸化アルミニウム、シリカ、アルミナ、酸化セリウム、およびダイヤモンドスラリー等を挙げることができる。上記被加工体を研磨する方法については、一般的な研磨方法と同様であるので、ここでの説明は省略する。
【００４９】
上記面取り工程において、上記被加工体の角部を面取りする方法としては、特に限定されるものではなく、一般的な方法を用いることができる。具体的には、バフ研磨等を挙げることができる。
【００５０】
上記エッチング工程において、上記被加工体をエッチングする方法としては、一般的な方法を用いることができる。具体的には、エッチングしたい場所に開口を有するパターン状に形成されたレジストを上記被加工体上に形成し、その後、パターン状に形成されたレジストをマスクとして上記被加工体をエッチャントと接触させエッチングする方法を挙げることができる
また、エッチングしたい場所に、上記保護層が形成されている場合には、上記レジストをパターン状に形成した後、エッチングする領域の保護層をエッチングにより除去した後に、上記被加工体をエッチングする方法を用いることができる。
【００５１】
上記レジストの形成方法としては、レジストをパターン状に形成することができる方法であれば良く、フォトリソグラフィー法等の一般的なレジスト形成方法を用いることができる。
上記エッチャントとしては、上記レジストを溶解せず、上記被加工体を溶解することができるものであれば良く、溶液状のウェットエッチャントや、反応性ガス等のドライエッチャント等を用いることができ、上記被加工体の材料に応じて適宜設定されるものである。
【００５２】
また、上記保護層をエッチングする方法としては、上記保護層を精度良く除去することができる方法であれば良く、例えば、上記保護層が上記クロム系材料からなる場合などには、パターン状に形成されたレジストをマスクとして用いて、硝酸第二セリウムアンモニウム溶液等によりエッチングする方法を挙げることができる。
【００５３】
３．その他
本発明においては、通常、上記加工工程後に、保護層を除去する除去工程を行う。保護層を除去する方法としては、上記保護層が上記クロム系材料からなる場合などには、剥離液として、硝酸第二セリウムアンモニウム溶液等を用いることができる。また、本発明においては、上述した各工程の前後に、必要に応じて洗浄工程を行っても良い。
【００５４】
４．パターン形成体
本発明により得られるパターン形成体は、表面に凹凸パターン部を有するものであれば特に限定されるものではないが、例えば、光インプリントまたは熱インプリント等に用いられるインプリント用テンプレート；位相マスク等として用いることができる。
【００５５】
Ｂ．ナノインプリント用モールドの製造方法
次に、本発明のナノインプリント用モールドの製造方法について説明する。本発明のナノインプリント用モールドの製造方法は、上記パターン形成体の製造方法を用いることを特徴とするものである。
【００５６】
このような本発明のナノインプリント用モールドの製造方法について図を用いて説明する。図２および図３は、本発明のナノインプリント用モールドの製造方法の一例を示す概略工程図である。図２に例示するように、本発明のナノインプリント用モールドの製造方法は、まず、表面に凹凸パターン部を有する石英製の被加工体１を用意し（図２（ａ））、被加工体１の凹凸パターン部が形成された表面とその反対側の表面に、窒化クロムからなる保護層２をスパッタリング法により形成する保護層形成工程（図２（ｂ））を行う。
次に、図２（ｃ）に示すように、保護層２により保護された凹凸パターン部以外の、被加工体１の部分を加工する加工工程として、上記保護層により保護された凹凸パターン部の周囲に開口を有するレジスト４を形成した後、硝酸第二セリウムアンモニウム溶液５をエッチャントとして用いることにより、上記保護層２をエッチングにより除去する。
次いで、図２（ｄ）に示すように、フッ酸６をエッチャントとして用いることにより、上記被加工体１をエッチングし（図２（ｅ））、その後、レジスト４を剥離することにより、上記凹凸パターン部を含む領域を凸形状（メサ構造）とする（図２（ｆ））。なお、上記図２（ｃ）〜（ｆ）は台座形成工程を示すものである。本発明においては、上述した保護層形成工程において密着性の高い窒化クロムを含む保護層を形成するため、凹凸パターン部へのフッ酸の染込みを防止することができる。
その後、図３（ａ）に示すように、ダイヤモンドカッター３を用い、被加工体１を断面方向に切断する切断工程と、切断により生じた断面を研磨する研磨工程（図３（ｂ））と、被加工体１の角部を面取りする面取り工程（図３（ｃ））と、を行う。
最後に、保護層２を除去し、洗浄することで、ナノインプリント用モールド２０を得る（図３（ｄ））。
【００５７】
本発明によれば、上述したパターン形成体の製造方法を用いるものであるため、凹凸パターン部へのチッピング等の付着や腐食が少ないものとすることができる。このため、本発明の製造方法により製造されるナノインプリント用モールドを、異物が少なく、寸法精度の高い凹凸パターン部を有するものとすることができる。
【００５８】
本発明のナノインプリント用モールドの製造方法は、上記保護層形成工程および加工工程を有するものである。
【００５９】
１．保護層形成工程
本発明における保護層形成工程は、少なくとも上記凹凸パターン部上に、窒化クロムを含むクロム系材料を主成分とする保護層を形成する工程である。
なお、本工程により形成される保護層については、上記「Ａ．パターン形成体の製造方法」の項に記載した内容と同様であるため、ここでの説明は省略する。
【００６０】
（１）被加工体
本工程に用いられる被加工体としては、ナノインプリント用モールドの形成に用いられるものであれば良く、ナノインプリント用モールドの用途等に応じて適宜設定することができる。
【００６１】
このような被加工体の凹凸パターン部のパターンサイズとしては、ナノインプリント用モールドの用途等に応じて設定されるものであるが、具体的には、凹凸パターンの線幅が１０ｎｍ〜１０００ｎｍの範囲内であることが好ましく、なかでも１０ｎｍ〜８０ｎｍの範囲内であることが好ましく、特に２０ｎｍ〜７０ｎｍの範囲内であることが好ましい。微細パターンの線幅が上記範囲より大きいと、チッピングが付着することによる影響が小さいものとなり、本発明の効果を効果的に発揮することができなくなるからである。また、上記線幅が上記範囲より小さいと、製造が困難だからである。
また、微細パターンのアスペクト比（高さ／線幅）としては、０．５以上であることが好ましく、なかでも０．５〜１０の範囲内であることが好ましく、特に１〜４の範囲内であることが好ましい。上記アスペクト比が上記範囲内であることにより、本発明の製造方法により製造されるナノインプリントモールドを用いて他部材を加工した際に、精度良く加工を施すことができるからである。
【００６２】
本工程に用いられる被加工体の被加工体の光透過性、被加工体の材料、断面形状、凹凸パターン部を形成する方法については、上記「Ａ．パターン形成体の製造方法」の項に記載の被加工体と同様とすることができるため、ここでの説明は省略する。
【００６３】
（２）その他
本工程は、表面に凹凸パターン部を有する被加工体を用意し、上記被加工体の凹凸パターン部が形成された表面に、保護層を形成する工程であるが、必要に応じて、上記保護層を形成した後に、上記保護層上に軟質層を形成するものであっても良い。
軟質層を設けることにより、保護層に割れ等が生じた場合であっても、保護層の断片が飛散することを防止することができるからである。
なお、このような軟質層については、上記「Ａ．パターン形成体の製造方法」の項に記載した内容と同様とすることができるため、ここでの説明は省略する。
【００６４】
２．加工工程
本発明のナノインプリント用モールドの製造方法における加工工程は、上記保護層により保護された凹凸パターン部以外の、上記被加工体の部分を加工する工程である。
【００６５】
このような加工工程としては、上記切断工程、上記研磨工程、および上記面取り工程や、上記保護層により保護された凹凸パターン部の周囲をエッチングすることにより凹状とし、上記凹凸パターン部を含む領域を凸形状（メサ構造）とする台座形成工程等のエッチング工程を挙げることができる。
本発明においては、なかでも、上記加工工程が、上記台座形成工程を含むものであることが好ましい。本発明の製造方法により製造されるナノインプリント用モールドは、上記凹凸パターン部を、他部材と接触させて用いるものである。したがって、このような台座形成工程を行い、上記凹凸パターン部を含む領域を周囲より突き出た凸形状（メサ構造）とすることにより、上記凹凸パターン部と、他部材との接触をより容易に行うことができるものとすることができるからである。また、エッチングにより形成することにより、上記凹凸パターン部の凸形状が複雑な形状であっても精度良く形成することができるからである。
なお、上記切断工程、研磨工程、面取り工程およびエッチング工程については、上記「Ａ．パターン形成体」の項に記載した内容と同様であるので、ここでの説明は省略する。
【００６６】
本工程における台座形成工程は、上記保護層により保護された凹凸パターン部の周囲をエッチングすることにより凹状とし、上記凹凸パターン部を含む領域を凸形状とする工程である。
【００６７】
このような、上記凹凸パターン部の周囲をエッチングし凹形状とする方法としては、一般的なエッチング方法を用いることができ、具体的には、上記凹凸パターン部の周囲に開口を有するレジストを上記被加工体上に形成し、その後、パターン状に形成されたレジストをマスクとして上記被加工体をエッチャントによりエッチングする方法を挙げることができる。
また、上記保護層が、エッチングする領域である凹凸パターン部の周囲に形成されている場合には、上記レジストをパターン状に形成した後、エッチングする領域の保護層をエッチングにより除去した後に、上記被加工体をエッチングする方法を用いることができる。
【００６８】
上記台座形成工程において、レジストをパターン状に形成する方法、および、上記保護層をエッチングする方法としては、上記「Ａ．パターン形成体の製造方法」の項に記載した内容と同様とすることができる。
【００６９】
上記台座形成工程において、上記被加工体のエッチングに用いられるエッチャントとしては、上記被加工体を所望の精度良くエッチングすることができるものであれば良く、ウェットエッチャントでもドライエッチャントでも良いが、例えば、上記被加工体が石英からなるものである場合には、フッ酸を好ましく用いることができる。
フッ酸を用いることにより、微細加工が容易である石英を精度良く加工することができるからである。
また、上述したように、上記保護層が窒化クロムを含み、剥がれやピンホール等の少ないものであるため、フッ酸のような腐食性が高いエッチャントを用いた場合であっても、上記凹凸パターン部が腐食されることを効果的に防ぐことができるからである。
【００７０】
上記台座形成工程において、凸形状（メサ構造）に形成された上記凹凸パターン部の高さ、すなわち、凹形状にエッチングされた底面から垂直方向に、上記凹凸パターン部の上面までの距離としては、用途等に応じて適宜設定されるものであり、一般的なナノインプリント用モールドと同様とすることができる。
【００７１】
３．ナノインプリント用モールドの製造方法
本発明のナノインプリント用モールドの製造方法は、上記保護層形成工程および加工工程を少なくとも有するものであるが、通常、保護層を除去する除去工程を有するものである。
このような除去工程については、上記「Ａ．パターン形成体の製造方法」の項に記載した内容と同様とすることができる。
【００７２】
なお、本発明は、上記実施形態に限定されるものではない。上記実施形態は例示であり、本発明の特許請求の範囲に記載された技術的思想と、実質的に同一の構成を有し、同様な作用効果を奏するものは、いかなる場合であっても本発明の技術的範囲に包含される。
【実施例】
【００７３】
以下、実施例を用いて、本発明をさらに具体的に説明する。
【００７４】
［参考例１〜５］
１．保護膜の形成
反応ガスとしてアルゴンガス、酸素ガス、窒素ガス、混合ガス（アルゴンガス：窒素ガス＝１：１）、および炭酸ガスを用いて、クロムをスパッタリング法によりケイ素基板（Ｓｉ基板）上に成膜した。このようにして得られた膜厚１００ｎｍの保護膜について元素分析を行った。
その結果、上述した反応ガスを用いてクロムをスパッタリングすることにより、それぞれ、クロム膜（Ｃｒ）、酸化クロム膜（Ｃｒ２Ｏ３）、窒化クロム（ＣｒＮ）、クロムと窒化クロム膜（Ｃｒ：ＣｒＮ≒１：１）、および酸化クロム+炭化クロム膜（Ｃｒ２Ｏ３：Ｃｒ３Ｃ２≒４：３）が得られることを確認した。
上述の確認試験を基にして、反応ガスとしてアルゴンガス、酸素ガス、窒素ガス、混合ガス（アルゴンガス：窒素ガス＝１：１）、および炭酸ガスを用いて、クロムをスパッタリング法により合成石英基板上に成膜した。このようにして、合成石英基板上に膜厚１００ｎｍの保護膜を形成した。
【００７５】
２．保護膜の評価
得られた保護膜について、（１）剥離性、（２）ピンホール数（緻密性）、（３）密着性について評価を行った。
【００７６】
（１）剥離性
剥離液（インクテック製、ＭＲＥ−２０００（主成分：硝酸第二セリウムアンモニウム）によりエッチングした際のエッチング時間（膜が消失するのに要する時間）を測定した。結果を、下記表１に示す。
また、エッチング時間について、下記の判断基準で評価した評価結果を、下記表１に示す。
○：１５０秒未満
△：１５０秒〜１０００秒
×：１０００秒超
【００７７】
（２）ピンホール数（緻密性）
保護膜の表面を、レーザーテック社製欠陥検査装置Ｍａｇｉｃｓを用いて測定した。得られた微細ピンホールの数を下記表１に示す。なお、測定としては、５０ｍｍ角の範囲内に存在する１μｍ以上の孔をピンホール数として測定した。
また、ピンホール数について、下記の判断基準で評価した評価結果を、下記表１に示す。
○：ピンホール数が０〜１
△：ピンホール数が２〜１０
×：ピンホール数が１１以上
【００７８】
（３）密着性
寒熱繰り返し試験（ＪＡＳ寒熱Ｂ試験（８０℃、−２０℃の雰囲気下でそれぞれ２時間静置））を１０サイクル繰り返した後、上記保護膜を、以下の判断基準で評価した。
○：剥離なし
△：一部剥離
×：完全に剥離
【００７９】
【表１】
2010094845.tif 000003
【００８０】
（４）まとめ
表１に示すように、窒化クロムからなる保護膜が（１）剥離性、（２）ピンホール数（緻密性）、（３）密着性に優れていることが確認できた。
【００８１】
［実施例１〜２５および比較例１〜２］
６インチ角、厚さ６．３５ｍｍ石英基板に微細加工を行い、石英基板の表面に凹凸パターン部を形成した。次に、上記凹凸パターン部の表面を覆うように下記表２に示す組成比の保護層を膜厚１００ｎｍとなるようにスパッタ法により作製した後、上記凹凸パターン部の周囲に開口を有するレジストを形成した。次いで、エッチング液（インクテック製、ＭＲＥ−２０００（主成分：硝酸第二セリウムアンモニウム）により露出した保護層をエッチングした後、フッ酸にて石英基板のエッチングを行った。これにより、上記凹凸パターン部を含む領域が周囲よりも約２０μｍ高い凸形状となった。次いで、レジストを剥離して洗浄した。
その後、ダイヤモンドカッターにて６０ｍｍ×６０ｍｍの大きさに切断加工を行った。その後、切断面に対して、バフ研磨により研磨加工を行った。次に、剥離液（インクテック製、ＭＲＥ−２０００（主成分：硝酸第二セリウムアンモニウム）により保護層を除去して、さらに硫酸洗浄を行うことでパターン形成体を作製した。
なお、形成された保護層の組成比をＸＰＳにより元素分析した。その結果を、下記表２に示す。
【００８２】
［評価］
実施例および比較例で得られたパターン形成体の凸形状（メサ構造）の凹凸パターン部表面を、レーザーテック社製欠陥検査装置Ｍａｇｉｃｓを用いて検査し、異物および欠陥（ピンホール、傷）の測定を行った。結果を、下記表２に示す。
なお、異物および欠陥については、７０ｎｍ以上のサイズのものについて測定した。また、測定エリアとして、上記凹凸パターン部表面の２５ｍｍ角エリアを計測した結果を示す。
【００８３】
【表２】
2010094845.tif 000004
【００８４】
表２より、保護層における窒素原子ＮとＣｒ原子との比率（窒素原子数／クロム原子数）を０．２以上とすることにより、異物・欠陥をより少ないものとすることができることが確認できた。
また、比較例に示すように、窒素原子を含まない保護層、すなわち、窒化クロムを含まない保護層を用いてパターン形成体を形成した場合には、異物・欠陥が多いものとなることが確認できた。
【図面の簡単な説明】
【００８５】
【図１】本発明のパターン形成体の製造方法の一例を示す概略工程図である。
【図２】本発明のナノインプリント用モールドの製造方法の一例を示す概略工程図である。
【図３】本発明のナノインプリント用モールドの製造方法の一例を示す概略工程図である。
【符号の説明】
【００８６】
１  …  被加工体
２  …  保護層
３  …  ダイヤモンドカッター
１０  …  パターン形成体
２０  …  ナノインプリント用モールド
【図１】
2010094845.tif 000005
【図２】
2010094845.tif 000006
【図３】
2010094845.tif 000007