(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
３次元の多段構造パターンを有するインプリントモールドの製造方法において、
基板上に第２マスク層に使用するマスク材を形成した後、感光性樹脂を塗布し、前記感光性樹脂をパターニングし、パターニングされた前記感光性樹脂を用いて前記第２マスク層に使用するマスク材を選択的に除去して前記第２マスク層に使用するマスク材をパターニングし、残存する前記感光性樹脂を除去し、前記基板上にパターニングされた前記第２マスク層に使用するマスク材からなる第２マスク層を形成する第１の工程と、
前記第１の工程後に、パターニングされた前記第２マスク層及び前記基板上に、前記第２マスク層に使用するマスク材と材質が異なる第１マスク層に使用するマスク材を塗布した後、前記第２マスク層が形成されていない前記第１マスク層に使用するマスク材の一部を除去し、前記第１マスク層に使用するマスク材をパターニングして、前記基板上に前記パターニングされた前記第１マスク層に使用するマスク材からなり、かつ前記第２マスク層を被膜する第１マスク層を形成する第２の工程と、
パターニングされた前記第１マスク層を用いて前記基板を選択的に除去して、前記基板に第１凹部パターンを形成する第３の工程と、
前記第１マスク層を除去した後、前記基板上に既にパターニングされている前記第２マスク層を用いて前記基板を選択的に除去して、前記基板に第２凹部パターンを形成する第４の工程と
を有することを特徴とするインプリントモールドの製造方法。
【請求項２】
前記第３の工程および前記第４の工程で形成された第１凹部パターンならびに第２凹部パターンに金属を充填する第５の工程と、
前記基板と前記金属とを分離して、前記金属からなるインプリントモールドを得る第６の工程と
を有することを特徴とする請求項１に記載のインプリントモールドの製造方法。
【請求項３】
前記基板はシリコンで形成され、前記第１マスク層は感光性樹脂で形成され、前記第２マスク層は酸化膜、窒化膜もしくは金属膜で形成されている
ことを特徴とする請求項１または２に記載のインプリントモールドの製造方法。
【請求項４】
前記基板はガラスで形成され、前記第２マスク層は金属膜で形成されている
ことを特徴とする請求項１または２に記載のインプリントモールドの製造方法。
【請求項５】
前記第１凹部パターンは、多層配線板のビアホールを形成し、前記第２凹部パターンは、前記多層配線板の導体回路パターンを形成する
ことを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載のインプリント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、微細な３次元構造パターンを形成する際に用いるインプリントモールドの製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、この種の技術としては、例えば以下に示す文献に記載されたものが知られている（特許文献１参照）。この文献には、エッチングマスクとして用いたパターニングされた感光性樹脂に新たなパターンを再度パターニングし、再度エッチングして複数の段差を備えたインプリントモールドを製造する技術が記載されている。すなわち、パターニングされた感光性樹脂をマスクにして第１回目の基板エッチングを行い、その後パターニングされた感光性樹脂を再度パターニングしてこれをマスクにして第２回目の基板エッチングを行っていた。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００９−７２９５６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上記従来のインプリントモールドの製造方法において、第１回目の基板エッチングでは、感光性樹脂もエッチングされるので、エッチング面内の面内ばらつきにより感光性樹脂の厚さにもばらつきが生じてしまう。このため、その後感光性樹脂を再度パターニングする際にパターニング精度にばらつきが生じてしまう。したがって、再度パターニングされた感光性樹脂をマスクとした第２回目の基板エッチングにおいても構造パターンにばらつきが生じてしまう。
【０００５】
そこで、本発明は、上記に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、多段構造の寸法精度を向上したインプリントモールドの製造方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の第１の態様によれば、３次元の多段構造パターンを有するインプリントモールドの製造方法において、基板上に第２マスク層に使用するマスク材を形成した後、感光性樹脂を塗布し、感光性樹脂をパターニングし、パターニングされた感光性樹脂を用いて第２マスク層に使用するマスク材を選択的に除去して第２マスク層に使用するマスク材をパターニングし、残存する感光性樹脂を除去し、基板上にパターニングされた第２マスク層に使用するマスク材からなる第２マスク層を形成する第１の工程と、第１の工程後に、パターニングされた第２マスク層及び基板上に、第２マスク層に使用するマスク材と材質が異なる第１マスク層に使用するマスク材を塗布した後、第２マスク層が形成されていない第１マスク層に使用するマスク材の一部を除去し、第１マスク層に使用するマスク材をパターニングして、基板上にパターニングされた第１マスク層に使用するマスク材からなり、かつ第２マスク層を被膜する第１マスク層を形成する第２の工程と、パターニングされた第１マスク層を用いて基板を選択的に除去して、基板に第１凹部パターンを形成する第３の工程と、第１マスク層を除去した後、基板上に既にパターニングされている第２マスク層を用いて基板を選択的に除去して、基板に第２凹部パターンを形成する第４の工程とを有することを特徴とするインプリントモールドの製造方法が提供される。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、多段構造の寸法精度を向上した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。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１Ａ】本発明の実施形態１に係るインプリントモールドの製造方法を示す工程断面図である。
【図１Ｂ】本発明の実施形態１に係るインプリントモールドの製造方法を示す工程断面図である。
【図２】本発明の実施形態２に係るインプリントモールドの製造方法の一部工程を示す工程断面図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、図面を用いて本発明を実施するための実施形態を説明する。
【００１０】
（実施形態１）
図１Ａ、図１Ｂは本発明の実施形態１に係るインプリントモールドの製造方法の工程を示す工程断面図である。図１Ａ、図１Ｂに示す実施形態１のインプリントモールドの製造方法は、３次元の多段構造パターンを有するインプリントモールドの製造方法において、基板に第２マスク層を形成する第１の工程と、第１の工程後に、第２マスク層と材質が異なる第１マスク層を第２マスク層を被覆するように基板に形成する第２の工程と、第１マスク層を用いて基板を選択的に除去して、基板に第１凹部パターンを形成する第３の工程と、第１マスク層を除去した後、第２マスク層を用いて基板を選択的に除去して、基板に第２凹部パターンを形成する第４の工程とを備えている。
【００１１】
先ず、図１Ａ（ａ）に示すように、インプリントモールドの基板１１として例えば２００〜７００μｍ程度の厚さの半導体のシリコン基板を用意する。
【００１２】
次に、図１Ａ（ｂ）に示すように、基板１１の主面（表裏面）に、熱酸化等により酸化膜１２（第２マスク層）を形成する。酸化膜１２は、基板１１のシリコンに比べてドライエッチング耐性が強いので、酸化膜１２の厚さは後述する図１Ｂ（ｉ）に示す工程で形成される第１凹部パターン１５の深さの概ね１／５０程度の薄い膜でかまわない。
【００１３】
次に、図１Ａ（ｃ）に示すように、基板１１の一方の主面（表面）に形成された酸化膜１２上に、感光性樹脂１３を塗布する。この感光性樹脂１３は、後述する図１Ａ（ｅ）に示す工程で使用するバッファードフッ酸の薬液に侵されることがないので、０．５μｍ程度の厚さに形成される。
【００１４】
次に、図１Ａ（ｄ）に示すように、フォトリソグラフィー技術を用いて感光性樹脂１３を選択的に除去してパターニングする。
【００１５】
次に、図１Ａ（ｅ）に示すように、先の工程でパターニングされた感光性樹脂１３をマスクとして、バッファードフッ酸の薬液により一方の主面（表面）の酸化膜１２を選択的にエッチング除去し、他方の主面（裏面）の酸化膜１２をエッチング除去する。
【００１６】
次に、図１Ａ（ｆ）に示すように、酸素プラズマ等により残存する感光性樹脂１３を剥離して除去する。
【００１７】
次に、図１Ｂ（ｇ）に示すように、基板１１の一方の主面（表面）に、感光性樹脂１４（第１マスク層）を例えば数μｍ程度の厚さに再度塗布する。これにより、酸化膜１２はすべて感光性樹脂１４で覆われる。
【００１８】
次に、図１Ｂ（ｈ）に示すように、フォトリソグラフィー技術を用いて感光性樹脂１４の第１凹部パターン１５を形成しようとする領域のみを選択的に除去してパターニングする。
【００１９】
次に、図１Ｂ（ｉ）に示すように、先の工程でパターニングされた感光性樹脂１４をマスクとして、ＣＦ４  やＳＦ６  等のエッチングガスを用いたＤＲＩＥ（Ｄｅｅｐ  Ｒｅａｃｔｉｖｅ  Ｉｏｎ  Ｅｔｃｈｉｎｇ）法により基板１１を選択的にエッチングして除去し、基板１１に例えば１〜数十μｍ程度の深さの第１凹部パターン１５を形成する。このとき、酸化膜１２は、感光性樹脂１４で覆われているので、エッチングされることは回避される。
【００２０】
次に、図１Ｂ（ｊ）に示すように、酸素プラズマアッシング等により残存する感光性樹脂１４を剥離して除去する。
【００２１】
最後に、図１Ｂ（ｋ）に示すように、先の図１Ａ（ｆ）に示す工程でパターニングされた薄い酸化膜１２をマスクにして、ＤＲＩＥ（Ｄｅｅｐ  Ｒｅａｃｔｉｖｅ  Ｉｏｎ  Ｅｔｃｈｉｎｇ）法により基板１１を選択的にエッチングして除去し、基板１１に例えば１〜数十μｍ程度の深さの第２凹部パターン１６を形成する。その後、必要に応じて、残存する酸化膜１２をバッファードフッ酸などで除去する。
【００２２】
このような工程を経て、基板１１に形成された第１凹部パターン１５と第２凹部パターン１６とを備えた、多段構造のインプリントモールドが製造される。
【００２３】
このように、この実施形態１では、第１凹部パターン１５を形成する工程では、後工程で使用する酸化膜１２は、基板１１をエッチングする際のマスクとなる感光性樹脂１４で覆われる。さらに、第１凹部パターン１５を形成する工程では、第２凹部パターン１６が形成される領域の基板１１も上記感光性樹脂１４で覆われる。このため、基板１１をエッチングして第１凹部パターン１５を形成する工程において、酸化膜１２ならびに第２凹部パターン１６が形成される領域の基板１１はエッチングされることは免れる。その結果、エッチングによる損傷のない酸化膜１２で第２凹部パターン１６を形成することができるので、寸法精度の良好な第２凹部パターン１６を形成することが可能となる。
【００２４】
第２凹部パターン１６を形成する際のマスクとして、感光性樹脂ならびに基板のシリコンに比べてプラズマ耐性が強い酸化膜１２を用いているので、感光性樹脂１４の厚さに比べて薄い酸化膜１２で基板１１のシリコンをエッチングすることが可能となる。これにより、５μｍ以下の第２凹部パターン１６を精度よく（精度を高めて）微細加工することができる（可能となる）。
【００２５】
酸化膜１２をパターニングする際のエッチング液として、パターニングのマスクとなる感光性樹脂１３をエッチングしないバッファードフッ酸を用いている。このため、感光性樹脂１３の厚さを薄くすることが可能となり、酸化膜１２を微細に加工することができる。その結果、第２凹部パターン１６を微細加工することができる上に、寸法精度を高めることができる。
【００２６】
第２凹部パターンは微細に加工できることで、上記製造方法で製造されたインプリントモールドを用いて多層配線板を形成する場合に、第２凹部パターンで導体回路パターンを形成し、第１凹部パターンでビアホールを形成することができる。これにより、導体回路パターンを微細に形成することが可能となる。
【００２７】
なお、第２凹部パターン１６を形成する際のマスクは、酸化膜１２に代えてシリコン窒化膜を用いることができる。この場合、窒化膜はＬＰＣＶＤ（低圧Ｃｈｅｍｉｃａｌ  Ｖａｐｏｒ  Ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ）法などの薄膜形成法で成膜した後、フォトリソグラフィー技術とフッ素系ガスを用いたドライエッチングによりパターニングする。
【００２８】
また、第２凹部パターン１６を形成する際のマスクは、酸化膜１２に代えてアルミや合金等の金属膜を用いることができる。この場合、金属膜は蒸着やスパッタ法などの薄膜形成法で成膜した後、フォトリソグラフィー技術と酸系のエッチング液を用いたドライエッチングによりパターニングする。
【００２９】
第２凹部パターン１６を形成する際のマスクとして金属膜を用いた場合には、インプリントモールドの基板は、シリコンの他に石英や耐熱ガラス（結晶化ガラス）を用いることができる。
【００３０】
（実施形態２）
図２は本発明の実施形態２に係るインプリントモールドの製造方法の一部工程を示す工程断面図である。図２に示す実施形態２のインプリントモールドの製造方法の特徴とするところは、先の実施形態１で製造されたインプリントモールドを使用して、凸型のインプリントモールドを製造することにある。この実施形態２のインプリントモールドの製造方法は、先の実施形態１の第１の工程〜第３の工程に加えて、第３の工程および第４の工程で形成された第１凹部パターンならびに第２凹部パターンに金属を充填する第５の工程と、基板１１と金属とを分離して、金属からなるインプリントモールドを得る第６の工程とを備えている。
【００３１】
先ず、図２（ａ）に示すように、先の実施形態１で説明した、図１Ｂ（ｋ）に示す凹型のインプリントモールドを製造して用意する。
【００３２】
次に、図２（ｂ）に示すように、めっき等によりニッケル等の金属１７を、酸化膜１２上の厚さが例えば数〜数十μｍ程度となるように堆積して、金属１７を凹型のインプリントモールド内に充填する。
【００３３】
最後に、図２（ｃ）に示すように、凹型のインプリントモールドを剥離もしくはエッチング等により除去して、凹型のインプリントモールドの基板と金属とを分離し、凸部の高さが例えば１〜数十μｍ程度の金属１７からなる凸型のインプリントモールド１８を製造する。
【００３４】
この実施形態２においては、先の実施形態１で製造されたインプリントモールドを用いて凸型のインプリントモールドを製造しているので、凸型のインプリントモールドにおける構造パターンの寸法精度を向上することができる。
【符号の説明】
【００３５】
１１…基板
１２…酸化膜
１３，１４…感光性樹脂
１５…第１凹部パターン
１６…第２凹部パターン
１７…金属
１８…インプリントモールド
【図１Ａ】
0005608462.tif 000002
【図１Ｂ】
0005608462.tif 000003
【図２】
0005608462.tif 000004