(57)【要約】【解決手段】基板上に凹凸によるパターンを形成して使用される角形の金型用の基板であって、凹凸によるパターンを形成して使用される面（Ａ面）の中心の１〜５０ｍｍ×１〜５０ｍｍ角範囲であって、かつ凹凸によるパターンが形成される領域の平坦度が３５０ｎｍ以下であることを特徴とする角形金型用基板。【効果】本発明によれば、角形金型用基板上にパターンを作製するときと転写するときとでパターン位置が不整合になったり、パターン誤差が生じたりすることを防ぐことができ、高精細で複雑なパターンの転写が可能になる。【選択図】図１
2015029032.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板上に凹凸によるパターンを形成して使用される角形の金型用の基板であって、凹凸によるパターンを形成して使用される面（Ａ面）とこのＡ面と反対側の面（Ｂ面）とを有し、前記Ａ面の中心の１〜５０ｍｍ×１〜５０ｍｍ角範囲であって、かつ凹凸によるパターンが形成される領域の平坦度が３５０ｎｍ以下であることを特徴とする角形金型用基板。
【請求項２】
前記角形金型用基板のＡ面の中心の１〜５０ｍｍ×１〜５０ｍｍ角範囲であって、かつ凹凸によるパターンが形成される領域から基板のＡ面と反対側のＢ面までの距離ｔ１’と、基板のＡ面の中心１〜５０ｍｍ×１〜５０ｍｍ角を除く範囲から基板のＢ面までの距離ｔ１が、ｔ１’≧ｔ１であることを特徴とする請求項１記載の角形金型用基板。
【請求項３】
前記角形金型用基板のＢ面の周縁から３ｍｍ内側の部位より内方の角形範囲の平坦度が、３μｍ以下であることを特徴とする請求項１又は２記載の角形金型用基板。
【請求項４】
前記Ｂ面の中心５０〜１００ｍｍ角を除く範囲であって、周縁から３ｍｍ内側の部位より内方の角形範囲の平坦度が、３μｍ以下であることを特徴とする請求項１又は２記載の角形金型用基板。
【請求項５】
前記Ａ面の中心の１〜５０ｍｍ×１〜５０ｍｍ角範囲であって、かつ凹凸によるパターンが形成される領域の平均平面と、前記Ｂ面の中心５０〜１００ｍｍ角を除く範囲の平均平面とが、概平行であることを特徴とする請求項１又は２記載の角形金型用基板。
【請求項６】
前記角形金型用基板の中心の１〜５０ｍｍ×１〜５０ｍｍ角範囲であって、かつ凹凸によるパターンが形成される領域の複屈折量が３ｎｍ／ｃｍ以下であることを特徴とする請求項１又は２記載の角形金型用基板。
【請求項７】
基板上に凹凸によるパターンを形成して使用される角形の金型用の基板であって、凹凸によるパターンを形成して使用される面（Ａ面）とこのＡ面と反対側の面（Ｂ面）とを有し、前記Ａ面の中心の１〜５０ｍｍ×１〜５０ｍｍ角範囲であって、かつ凹凸によるパターンを形成される領域の平坦度が３５０ｎｍ以下であり、Ｂ面が非貫通の穴又は溝を有していることを特徴とする角形金型用基板。
【請求項８】
前記角形金型用基板のＡ面の中心の１〜５０ｍｍ×１〜５０ｍｍ角範囲であって、かつ凹凸によるパターンを形成される領域から、基板のＢ面であって、非貫通の穴又は溝が形成されていない面までの距離ｔ２’と、基板のＡ面の中心１〜５０ｍｍ×１〜５０ｍｍ角を除く範囲から、基板のＢ面であって、非貫通の穴又は溝が形成されていない面までの距離ｔ２が、ｔ２’≧ｔ２であることを特徴とする請求項７記載の角形金型用基板。
【請求項９】
前記角形金型用基板のＢ面の周縁から３ｍｍ内側の部位より内方の角形範囲の非貫通の穴又は溝を除く部分の平坦度が３μｍ以下であることを特徴とする請求項７又は８記載の角形金型用基板。
【請求項１０】
前記Ａ面の中心の１〜５０ｍｍ×１〜５０ｍｍ角範囲であって、かつ凹凸によるパターンを形成される領域の平均平面と、前記Ｂ面の非貫通の穴又は溝を除く部分の平均平面とが、概平行であることを特徴とする請求項７又は８記載の角形金型用基板。
【請求項１１】
前記角形金型用基板の中心の１〜５０ｍｍ×１〜５０ｍｍ角範囲であって、かつ凹凸によるパターンを形成される領域の複屈折量が３ｎｍ／ｃｍ以下であることを特徴とする請求項７又は８記載の角形金型用基板。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電子デバイス、光部品、記憶素子、バイオ素子等を製造する工程において、表面に凹凸形状を形成するための元板となるナノインプリント等のリソグラフィ技術用角形金型用基板に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年の電子デバイス、光部品、記憶素子、バイオ素子等の製造において、より一層の高性能化、高精細化が要求される一方で、製造の低コスト化も同時に要求される状況となっている。このような趨勢の中で、従来のリソグラフィ技術に比べ、安価に微細加工を行えるナノインプリント技術が注目されてきている。ナノインプリント技術において、凹凸パターンは機械的な方法により形成する。即ち、所望の凹凸パターンを表面に作りこんだ金型用基板を所定の厚みの樹脂層を有する被転写用基板に押圧することで、金型の凹凸パターンを転写する（特表２００５−５３３３９３号公報：特許文献１）。押圧により凹凸パターンが転写された樹脂層は硬化させることによりその形状が保存されるが、主に紫外線によって硬化させる方式と、熱によって硬化させる方式があり、いずれの方式においても金型用基板と樹脂層を有する被転写用基板との平行度を保ち、押圧する面内を均一な圧力で押し付けることが重要である。このとき、凹凸パターンを描画する金型用基板は、高い形状精度が求められる（特開平３−５４５６９号公報：特許文献２）。
【０００３】
ナノインプリントに用いられる金型用基板の外形は、例えば６５ｍｍ角や１５２ｍｍ角の角形や、５０φｍｍ、１００φｍｍ、１５０φｍｍ、２００φｍｍの円形のもの等、用途に応じて様々な形状のものが使われている。一方、実質的に金型としての役割を担い、凹凸パターンを作り込む領域は、外形に比べて小さい面積（概ね４，０００ｍｍ2以内）であることが多く、その領域は通常、基板の中心付近に形成される。一般的に、転写しようとするパターンが微細であるほど、パターンを形成するエリアが狭くなる傾向が見られる。
【０００４】
これはパターンが微細であればあるほど、上記の金型用基板と樹脂層を有する被転写用基板の平行度や押圧の均一性に求められる精度が高くなるためであって、パターンが形成された面積が狭ければ、これらの精度を高めることができるからである。一方で、金型用基板の外形がパターンの形成された領域に比べて大きい傾向があるのは、金型用基板を作製するプロセスに理由を求めることができる。金型用基板は、スパッタリングによるメタル膜の塗布工程、ＥＢ描画装置を用いたリソグラフィ工程、所望の微細パターンを転写した後のメタル層や基板表面のドライエッチング工程等を経て作製される。これら工程で使用される装置は、経済性や利便性の面から伝統的なリソグラフィ技術で使用してきた装置と共有されることが多い。それ故、これら装置に対応する基板のサイズも、必然的に伝統的なリソグラフィ技術で使用されてきた基板のサイズとなり、金型用基板の外形サイズはパターンの形成される領域に比べて大きくなる傾向がある。
【０００５】
近年、紫外線を使ったナノインプリント等のより高精細なパターンやより複雑なパターンを金型用基板上に形成して転写する要求が高まってきている。このような経緯と、上述した理由から、角形金型用基板の平坦度、特にパターンが形成され、実質的に金型の役割を担う領域の平坦度が重要である。転写するパターンが高精細で複雑であればあるほど、表面が十分平坦でない場合、金型用基板を製作するときと転写するときとでパターン位置が不整合になったり、パターン誤差が生じたりすることが問題になってきていた。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特表２００５−５３３３９３号公報
【特許文献２】特開平３−５４５６９号公報
【特許文献３】特表２００６−５０６８１４号公報
【特許文献４】特開２００２−３１８４５０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明は、上記事情に鑑みなされたものであり、金型用基板のパターンが形成される領域の平坦度が良好であり、かつ、金型用基板のパターン面と被転写用基板の平行度を保ち、押圧する面内を均一な圧力で押し付けるために適した角形金型用基板を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明者らは、上記目的を達成するために鋭意検討した結果、凹凸パターンの形成される範囲である中心エリアの平坦度が小さい角形金型用基板を用いることが、前記課題の解決に有用であることを見出し、本発明をなすに至ったものである。
【０００９】
従って、本発明は、下記に示す角形金型用基板を提供する。
〔１〕
基板上に凹凸によるパターンを形成して使用される角形の金型用の基板であって、凹凸によるパターンを形成して使用される面（Ａ面）とこのＡ面と反対側の面（Ｂ面）とを有し、前記Ａ面の中心の１〜５０ｍｍ×１〜５０ｍｍ角範囲であって、かつ凹凸によるパターンが形成される領域の平坦度が３５０ｎｍ以下であることを特徴とする角形金型用基板。
〔２〕
前記角形金型用基板のＡ面の中心の１〜５０ｍｍ×１〜５０ｍｍ角範囲であって、かつ凹凸によるパターンが形成される領域から基板のＡ面と反対側のＢ面までの距離ｔ１’と、基板のＡ面の中心１〜５０ｍｍ×１〜５０ｍｍ角を除く範囲から基板のＢ面までの距離ｔ１が、ｔ１’≧ｔ１であることを特徴とする〔１〕記載の角形金型用基板。
〔３〕
前記角形金型用基板のＢ面の周縁から３ｍｍ内側の部位より内方の角形範囲の平坦度が、３μｍ以下であることを特徴とする〔１〕又は〔２〕記載の角形金型用基板。
〔４〕
前記Ｂ面の中心５０〜１００ｍｍ角を除く範囲であって、周縁から３ｍｍ内側の部位より内方の角形範囲の平坦度が、３μｍ以下であることを特徴とする〔１〕又は〔２〕記載の角形金型用基板。
〔５〕
前記Ａ面の中心の１〜５０ｍｍ×１〜５０ｍｍ角範囲であって、かつ凹凸によるパターンが形成される領域の平均平面と、前記Ｂ面の中心５０〜１００ｍｍ角を除く範囲の平均平面とが、概平行であることを特徴とする〔１〕又は〔２〕記載の角形金型用基板。
〔６〕
前記角形金型用基板の中心の１〜５０ｍｍ×１〜５０ｍｍ角範囲であって、かつ凹凸によるパターンが形成される領域の複屈折量が３ｎｍ／ｃｍ以下であることを特徴とする〔１〕又は〔２〕記載の角形金型用基板。
〔７〕
基板上に凹凸によるパターンを形成して使用される角形の金型用の基板であって、凹凸によるパターンを形成して使用される面（Ａ面）とこのＡ面と反対側の面（Ｂ面）とを有し、前記Ａ面の中心の１〜５０ｍｍ×１〜５０ｍｍ角範囲であって、かつ凹凸によるパターンを形成される領域の平坦度が３５０ｎｍ以下であり、Ｂ面が非貫通の穴又は溝を有していることを特徴とする角形金型用基板。
〔８〕
前記角形金型用基板のＡ面の中心の１〜５０ｍｍ×１〜５０ｍｍ角範囲であって、かつ凹凸によるパターンを形成される領域から、基板のＢ面であって、非貫通の穴又は溝が形成されていない面までの距離ｔ２’と、基板のＡ面の中心１〜５０ｍｍ×１〜５０ｍｍ角を除く範囲から、基板のＢ面であって、非貫通の穴又は溝が形成されていない面までの距離ｔ２が、ｔ２’≧ｔ２であることを特徴とする〔７〕記載の角形金型用基板。
〔９〕
前記角形金型用基板のＢ面の周縁から３ｍｍ内側の部位より内方の角形範囲の非貫通の穴又は溝を除く部分の平坦度が３μｍ以下であることを特徴とする〔７〕又は〔８〕記載の角形金型用基板。
〔１０〕
前記Ａ面の中心の１〜５０ｍｍ×１〜５０ｍｍ角範囲であって、かつ凹凸によるパターンを形成される領域の平均平面と、前記Ｂ面の非貫通の穴又は溝を除く部分の平均平面とが、概平行であることを特徴とする〔７〕又は〔８〕記載の角形金型用基板。
〔１１〕
前記角形金型用基板の中心の１〜５０ｍｍ×１〜５０ｍｍ角範囲であって、かつ凹凸によるパターンを形成される領域の複屈折量が３ｎｍ／ｃｍ以下であることを特徴とする〔７〕又は〔８〕記載の角形金型用基板。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、角形金型用基板上にパターンを作製するときと転写するときとでパターン位置が不整合になったり、パターン誤差が生じたりすることを防ぐことができ、高精細で複雑なパターンの転写が可能になる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明の角形金型用基板の一実施例を示す斜視図である。
【図２】本発明のｔ１’≧ｔ１である角形金型用基板の他の実施例を示し、（Ａ）は平面図、（Ｂ）は断面図である。
【図３】Ｂ面表面に加工の施された角形金型用基板の別の実施例であり、（Ａ）はＢ面に非貫通の穴を有している角形金型用基板、（Ｂ）はＢ面に溝を有している角形金型用基板の斜視図をそれぞれ示す。
【図４】Ｂ面表面に加工の施されたｔ２’≧ｔ２である角形金型用基板の別の実施例であり、（Ａ）はＢ面に非貫通の穴を有している角形金型用基板の平面図、（Ｂ）は同断面図をそれぞれ示す。
【図５】Ｂ面表面に加工の施されたｔ２’≧ｔ２である角形金型用基板の更に別の実施例であり、（Ａ）はＢ面に溝を有している角形金型用基板の平面図、（Ｂ）は同断面図をそれぞれ示す。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
図１に本発明に係る角形金型用基板の一例を示す。図１に示すように、基板１は、角形状の金型用の基板であり、Ａ面２（凹凸によるパターンを形成して使用される面）、Ｂ面３（凹凸によるパターンを形成して使用される面の反対面）及び側面４で構成されている。通常、側面４とＡ２及びＢ面３との境には、それぞれ面取り部５が形成されている。
【００１３】
本発明の角形金型用基板は、図１に示すように、表面に凹凸によるパターンを形成して使用される角形金型用基板１であって、凹凸によるパターンを形成して使用される面（Ａ面）２とこのＡ面２と反対側の面（Ｂ面）３とを有し、前記Ａ面２の中心の凹凸パターンの形成される領域である１〜５０ｍｍ×１〜５０ｍｍ角範囲６の平坦度が３５０ｎｍ以下、好ましくは１００ｎｍ以下、更に好ましくは５０ｎｍ以下である角形金型用基板１である。
【００１４】
ここで、平坦度の規定範囲を中心の１〜５０ｍｍ×１〜５０ｍｍ角とするのは、角形金型用基板において、工程全体を通した精度や効率の点から、一般的にパターンが形成される範囲がおおよそ中心の１〜５０ｍｍ×１〜５０ｍｍ角だからである。１〜５０ｍｍ×１〜５０ｍｍ角は範囲内であれば正方形でも長方形でもよい。なお、平坦度は、接触式の厚さ測定器で基板内の何点かを測る方法もあるが、光学干渉計やレーザー変位計等によってより精度良く測定することもできる。本発明においては、光学干渉式の平坦度測定装置（トロペル社製ＵｌｔｒａＦｌａｔ２００Ｍ）により測定した値である。
【００１５】
平坦度が３５０ｎｍを超えると、角形金型用基板上にパターンを形成するときと、パターンを形成して得られた角形金型用基板を転写するときとで、パターン位置が不整合になったり、パターン誤差が生じる。また、この場合、パターン面に均等に圧力がかからない結果、パターン欠け等が生じやすくなり、角形金型用基板としての寿命が短くなりやすい。例えば、転写工程にて、所定の厚みの樹脂層を有する被転写用基板に押圧する際に、角形金型用基板のパターンが形成された面と被転写用基板との平行度が悪くなり、押圧する面内の圧力が均一ではなくなってしまう。この場合、角形金型用基板を剥離した後の樹脂層の残膜厚が均一にならず、後工程であるドライエッチング工程やメタル膜の除去工程等全工程を通った後でも、所望のパターンが形成できていない結果となってしまう。なお、角形金型用基板表面全面の平坦度の下限値は特に制限されないが、小さい方が１〜５０ｍｍ×１〜５０ｍｍ角範囲の平坦度も小さくなる傾向がある。また、Ａ面中心の１〜５０ｍｍ×１〜５０ｍｍ角を除く範囲であって、周縁から３ｍｍ内側の部位より内方の角形範囲の平坦度は、好ましくは３μｍ以下、更に好ましくは１μｍ以下である。
【００１６】
また、角形金型用基板の板厚は、１〜１０ｍｍ、特に３〜８ｍｍであることが好ましい。１ｍｍより薄いと、平坦度が良くても、金型用基板として使用する際に保持方法や自重たわみの影響で基板が変形しやすく平坦度が悪化し、パターン位置が不整合になったり、パターン誤差が生じる。１０ｍｍより厚いと、体積が増えるため、基板が重くなって運搬や取り扱いが困難になったり、材料代も高くなり、コスト高となって好ましくない。
【００１７】
ここで、本発明の角形金型用基板は、石英ガラス基板であることが好ましい。石英ガラス基板は紫外線を透過する性質を有することから、樹脂層を硬化させるために紫外線を利用するナノインプリントに利用されることが多い。樹脂層を硬化させるために熱を利用するナノインプリントの方式もあるが、この方式では熱膨張の影響を受けるため、紫外線を利用する方式の方がより微細なパターンの転写に向いているといわれている。また、石英ガラスは可視光領域においても透明であるために、転写の際の位置合わせもしやすいという利点もある。石英ガラス以外のナノインプリント用の角形金型用基板としては、シリコン（Ｓｉ）、シリコン酸化膜、ポリジメチルシロキサン（ＰＤＭＳ）、ニッケル（Ｎｉ）、サファイアや、これらのハイブリッド素材等が挙げられる。
【００１８】
本発明の角形金型用基板のＡ面の表面には、転写パターンを形成するための金属薄膜又はレジスト膜を有していてもよい。金型基板にパターンを形成する際にはＥＢ描画装置を用いるが、その前に金属薄膜やレジスト膜を塗布しておくことが好ましい。金属薄膜又はレジスト膜は、常法に従い５ｎｍ〜５μｍの厚さの膜を形成することができる。この場合、このような膜を形成させた状態で板厚を測定して、上述したように、Ａ面の中心の１〜５０ｍｍ×１〜５０ｍｍ角範囲の平坦度が３５０ｎｍ以下であり、板厚が１〜１０ｍｍの範囲であることが好ましい。
【００１９】
本発明の角形金型用基板において、Ａ面の中心の１〜５０ｍｍ×１〜５０ｍｍ角範囲の表面欠陥のサイズは好ましくは０．５μｍ以下、特に好ましくは０．２μｍ以下、更に好ましくは０．０５μｍ以下である。角形金型用基板の表面にはサブミクロンからナノオーダーの微細なパターンが形成されるので、角形金型用基板の表面に欠陥があると、欠陥がその大きさのまま被転写側の基板にも転写されてしまうためである。なお、本発明において、表面欠陥のサイズは、原子間力顕微鏡（Ａｔｏｍｉｃ  Ｆｏｒｃｅ  Ｍｉｃｒｏｓｃｏｐｅ：ＡＦＭ）により測定した値である。
【００２０】
角形金型用基板の外形は、扱いやすさから３０〜２００ｍｍ角、特に６０〜１６０ｍｍ角が好ましい。
【００２１】
図２に示すように、本発明の角形金型用基板のＡ面２の中心の前記平坦度の規定範囲である１〜５０ｍｍ×１〜５０ｍｍ角範囲６から、基板のＡ面２と反対側の面（Ｂ面）３までの距離ｔ１’と、基板のＡ面１の中心の１〜５０ｍｍ×１〜５０ｍｍ角を除く範囲７から、基板のＢ面３までの距離ｔ１が、ｔ１’≧ｔ１の関係を有していてもよい。なお、ｔ１’をｔ１以上の距離とするのはナノインプリント装置に組み込むために、装置の形態や用途に合わせるためである。この場合、ｔ１’−ｔ１は０〜３ｍｍ、特に１０〜１００μｍであることが好ましい。
【００２２】
角形金型用基板の凹凸によるパターンを形成して使用される面（Ａ面）と反対側の面（Ｂ面）において、周縁から３ｍｍ内側の部位より内方の角形範囲の平坦度は、好ましくは３μｍ以下、特に好ましくは２μｍ以下である。角形金型用基板は、一般的に真空吸着や静電チャックなどの方式でＢ面側を保持具に保持して使用される。仮に、Ａ面の平坦度が良好であったとしても、Ｂ面の平坦度が悪い場合、保持具に平坦度の悪いＢ面が密着する形で保持されることになり、その影響で、パターンを形成して使用されるＡ面が樹脂層を有する被転写用基板に対して傾いてしまい、転写の際にパターン位置が不整合になったり、パターン誤差が生じたりする場合がある。また、この場合、パターン面に均等に圧力がかからない結果、パターン欠け等が生じやすくなり、角形金型用基板としての寿命が短くなってしまう場合がある。
【００２３】
下限値は特に制限されず、小さければ小さいほどよい。全面の平坦度の範囲を厳密に規定するならば、実質的に精度良く測定できる範囲、即ち、周縁から３ｍｍ内側の部位より内方の角形範囲となる。周縁から３ｍｍまでの範囲は、面取り部に近いことから、接触式の厚さ測定器では、測定器の厚さ測定部位の面積が広いため、一部面取り部にかかってしまい、光学干渉計やレーザー変位計であっても、周辺から３ｍｍまでの範囲は、端面や面取り部が近いために散乱光の影響によって厚さを正確に測定できない場合があるためである。
【００２４】
ナノインプリント装置によって保持具が接触する位置は様々であるが、例えば特表２００６−５０６８１４号公報（特許文献３）にあるような、前記Ｂ面の比較的外側を保持する装置もある。このような装置で好適にインプリント転写を行うことができる基板として、前記Ｂ面の中心５０〜１００ｍｍ角を除く範囲の平坦度が、３μｍ以下、特に２μｍ以下であることが好ましい。たとえ、前記Ｂ面の中心５０〜１００ｍｍ角内の平坦度が比較的悪かったとしても、ナノインプリント装置での保持位置がその外側の領域であれば、前記Ｂ面の中心５０〜１００ｍｍ角内の平坦度は転写の精度に影響を与えることがないためである。
【００２５】
また、前述のような装置で好適にインプリント転写を行うことができる基板として、Ａ面の中心の１〜５０ｍｍ×１〜５０ｍｍ角範囲の平均平面と、前記Ｂ面の中心５０〜１００ｍｍ角を除く範囲の平均平面が概平行であることも好ましい。ここで、平均平面とは、任意の基準平面からの距離をもとに算出される最小自乗平面をいう。また、概平行とは、上記二つの平均平面の法線ベクトル同士のなす角が１０秒以下、特に５秒以下をいう。たとえ、前記Ａ面の中心の１〜５０ｍｍ×１〜５０ｍｍ角範囲の平均平面と、前記Ｂ面の中心５０〜１００ｍｍ角内の平均平面の平行度が比較的悪かったとしても、ナノインプリント装置での保持位置がＢ面の中心５０〜１００ｍｍ角の外側の領域であれば、前記Ａ面の中心の１〜５０ｍｍ×１〜５０ｍｍ角範囲の平均平面と、前記Ｂ面の中心５０〜１００ｍｍ角内の平均平面の平行度の悪さが転写の精度に影響を与えることはないためである。
【００２６】
本発明の角形金型用基板の中心の１〜５０ｍｍ×１〜５０ｍｍ角の部分の複屈折量の最大値は、好ましくは３ｎｍ／ｃｍ以下、更に好ましくは２ｎｍ／ｃｍ以下、特に好ましくは１ｎｍ／ｃｍ以下である。このように複屈折量を低くすることにより、凹凸によるパターンを形成する領域を内部の応力歪みが少ない状態にして、凹凸によるパターンを形成して使用される面のひずみによる変形を抑制することが可能となる。また応力歪みが少ないことで、形成される凹凸によるパターンの曲げ、引っ張り、圧縮強度が高くなり、凹凸によるパターンがインプリント転写に耐えうる強度を有することが可能となる。角形金型用基板の中心の１〜５０ｍｍ×１〜５０ｍｍ角の部分の複屈折量の最大値は、例えばＵＮＩＯＰＴ社製の複屈折測定装置ＡＢＲ−１０Ａを使用して、基板の中心の１〜５０ｍｍ×１〜５０ｍｍ角の部分の複屈折量を測定し、その最大値とする。
【００２７】
本発明の角形金型用基板は、図３に示すように、表面に凹凸によるパターンを形成して使用される角形金型用基板１であって、Ａ面２の中心の１〜５０ｍｍ×１〜５０ｍｍ角範囲６の平坦度が３５０ｎｍ以下、好ましくは１００ｎｍ以下、更に好ましくは５０ｎｍ以下である角形金型用基板であり、Ｂ面３に非貫通の穴８又は溝９を有していてもよい。非貫通の穴８や溝９は露光装置やナノインプリント装置に組み込むために、装置の形態や用途に合わせて作られるものである。
【００２８】
なお、非貫通の穴の形状は、平面形状が円形状、楕円形状、長円状、四角状、多角形状とすることができるが、図３（Ａ）に示すような円形状が好ましい。その大きさは、円形状であれば直径、楕円形状や長円状であれば長径、角状であれば対角長が５〜１５０ｍｍであることが好ましい。溝の場合は、図３（Ｂ）に示したように、両側壁９ａ，９ｂが互いに平行な平面に形成することが好ましいが、両側壁が平行でなくてもよく、一方又は双方の側壁が凸状又は凹状曲面であってもよい。
【００２９】
また、図４，５に示すように、非貫通の穴８又は溝９を有する角形金型用基板１の場合も、角形金型用基板１のＡ面２の中心の前記平坦度の規定範囲である１〜５０ｍｍ×１〜５０ｍｍ角範囲６から、基板のＢ面３であって、非貫通の穴又は溝が形成されていない面までの距離ｔ２’と、基板のＡ面１の中心の１〜５０ｍｍ×１〜５０ｍｍ角を除く範囲７から、基板のＢ面３であって、非貫通の穴又は溝が形成されていない面までの距離ｔ２が、ｔ２’≧ｔ２の関係を有していてもよい。この場合、ｔ２’−ｔ２は０〜３ｍｍ、特に１０〜１００μｍであることが好ましい。
【００３０】
本発明の非貫通の穴又は溝を有する角形金型用基板は、Ｂ面の非貫通の穴又は溝の部分を除く範囲の平坦度が３μｍ未満、特に２μｍ以下であることが好ましい。また、Ａ面の中心の１〜５０ｍｍ角範囲の平均平面と、Ｂ面の非貫通の穴又は溝を除く範囲の平均平面が概平行であることが好ましい。たとえ、Ａ面の中心の１〜５０ｍｍ角範囲の平均平面と、Ｂ面の非貫通の穴又は溝の部分の底面の部分の平行度が比較的悪かったとしても、ナノインプリント装置での保持位置がＢ面の非貫通の穴又は溝を除く範囲の領域であれば、Ａ面の中心の１〜５０ｍｍ角範囲の平均平面と、Ｂ面の非貫通の穴又は溝の部分の底面の部分の平行度の悪さが転写の精度に影響を与えることはないためである。
【００３１】
次に、本発明の角形金型用基板の製造方法について説明する。
本発明の角形金型用基板は、凹凸によるパターンを形成して使用される面の中心の１〜５０ｍｍ角範囲の平坦度が３５０ｎｍ以下になるように基板の表面を研磨することで得ることができる。同時に凹凸によるパターンを形成して使用される面（Ａ面）と反対側の面（Ｂ面）の平坦度は、全面で３μｍ以下に研磨することがより好ましい。この場合の研磨方法は、研磨砥粒を含有した研磨液を供給しながら、両面研磨機を用いて表裏面を同時に研磨してもよいし、片面研磨機を用いて片面ずつ研磨することもできる。また、片面研磨においては基板よりも大きな研磨定盤を使ってもよいし、基板よりも小さな定盤を用いることもできる。合成石英ガラス基板の場合、合成石英原料を常法に従いスライス、ラッピングしたものを用いることができる。
【００３２】
ここで、角形金型用基板の表面形状もしくは表面と反対面両方の形状を所望の平坦度の範囲内にするためには、最終精密研磨工程前の粗研磨工程が重要となる。例えば、粗研磨工程では両面研磨機を用いて基板の表裏面を同時に加工する方法があるが、このとき、それぞれ研磨布を貼り付けた上定盤と下定盤の平坦度がより高い方が好ましい。研磨布としては、硬質発泡ポリウレタン等を用いることができるが、常に研磨布表面の平坦度を高く保つため、数バッチ毎にペレット修正を行うことも有効である。ペレット修正は、ダイヤモンドペレット付修正キャリア等の修正キャリアを用いて水又は砥粒を掛け流しながら、釣り合い圧から３０ｇｆ／ｃｍ2の荷重を加えつつ、数分〜数十分程度、通常の研磨と同じ要領で、所定の研磨機のギアにはまるように設計した修正キャリアを仕掛けて研磨布表面平坦度修正を施すことが好ましい。
【００３３】
粗研磨工程で一般的に使用される硬質発泡ポリウレタン研磨布に関しては、研磨液が基板全体に行き渡るように溝を形成しておくことが好ましい。研磨液が基板全体に行き渡ることによって、面内の研磨むらが少なくなり、平坦度の良い基板が得られる。研磨布の溝の形状は、多数の実条又は凹溝が互いに所定間隔をおいて平行に形成された条理状等とすることができる。
【００３４】
粗研磨に用いる研磨液としては、シリカ、セリア、アランダム、ホワイトアランダム（ＷＡ）、ＦＯ、ジルコニア、ＳｉＣ、ダイヤモンド、チタニア、ゲルマニア等の研磨砥粒を含むものが挙げられ、砥粒の粒度は０．１〜１０μｍ、特に０．５〜３μｍが好ましく、研磨液としては、これらの水スラリー等を好適に用いることができる。
【００３５】
最終精密研磨後に、凹凸によるパターンを形成して使用される面の中心の１〜５０ｍｍ角範囲の平坦度が３５０ｎｍ以下であり、同時に凹凸によるパターンを形成して使用される面（Ａ面）と反対側の面（Ｂ面）の平坦度は全面で３μｍ以下の表面及び反対面形状を狙う場合、粗研磨工程での表面形状制御が重要となる。例えば、両面研磨機で研磨する場合、上定盤側と下定盤側で研磨による形状変化の仕方が若干異なるため、研磨前に、研磨後の平坦度が上記条件を満たすことが期待できるような向きで基板を仕込んだり、自公転比を制御したり、研磨キャリアのワークをセットするホールの位置、即ちキャリアの中心とホールの中心の変位を適切に選定することによって基板表面及び反対面の平坦度を制御できる。このような形状の制御を行うためには、ラップ加工後と粗研磨後に表面と、反対面の両方の平坦度や形状を確認することが好ましい。確認の方法としては、光学干渉計やレーザー変位計を用いて測定してもよいが、本発明においては、光学干渉計を用いて測定する。
【００３６】
最終精密研磨での形状変化はごくわずかであることから、粗研磨工程終了時点の形状で、凹凸によるパターンを形成して使用される面の中心の１〜５０ｍｍ角範囲の平坦度が３５０ｎｍ以下であり、同時に凹凸によるパターンを形成して使用される面（Ａ面）と反対側の面（Ｂ面）の平坦度は全面で３μｍ以下の表面及び反対面形状になっていることが好ましい。粗研磨工程終了時点の形状でこれを外れている場合は、再度粗研磨工程を繰り返して所望の平坦度になるよう仕上げるか、平坦度の悪い高くなっている部分を狙って平坦化するプラズマエッチング技術や、部分小型研磨ツール等を用いた研磨技術を用いて平坦度を小さくしてから精密研磨工程へ進めてもよい。又は、精密研磨工程が終了した後に所望の平坦度に入っていない場合は、この段階でプラズマエッチング技術や、部分小型研磨ツール等を用いた研磨技術を用いて平坦度を小さくして所望の平坦度を達成してもよい。このような部分研磨方法は、例えば特開２００２−３１８４５０号公報（特許文献４）に記載されている。
【００３７】
但し、プラズマエッチング技術や、部分小型研磨ツール等を用いた研磨技術は局所的な加工を連続的に行って行く方式なので、加工時間が長くなる傾向にある。修正しようとする基板の平坦度が所望の平坦度と大きな解離がある場合、特に加工時間が長くかかる。また、例えば、精密研磨前に部分研磨する場合には、部分研磨後に精密研磨があるため、間口１μｍ前後の微小キズが出やすいデメリットがあるものの研磨速度の速い硬いツールを用いて研磨時間を比較的短縮することができるが、精密研磨後に部分研磨を施す場合、部分研磨面が最終面となり、１μｍ前後の微小キズであっても存在が許されないので、柔らかいツールを用いて磨かなければならず、その場合研磨レートが遅い傾向があるため、より研磨時間が長くなってしまう。
【００３８】
粗研磨工程が終了した後、最終精密研磨工程において使用する研磨布は、必要な表面の品質に応じて任意に選ぶことができるが、例えば、スウェード、ウレタン含浸不織布、軟質の発泡ウレタン等の材質のものを用いることができる。基板全体にわたって研磨液が均一に供給されなかったり、削られた屑が速やかに排出されないで研磨布内に詰まったりすると、基板内で研磨速度に不均一が生じて、結果として平坦度が大きくなることがある。これを避けるために、研磨布には全面に溝を形成してもよい。この溝によって研磨液が均一に供給されて基板内部に十分に研磨液が行き渡り、かつ、削りかすがこの溝を通って速やかに排出されるため、研磨速度が制御可能となって平坦度を良くしたり、悪化することを防ぐことができる。溝の形状は、条理状等とすることができる。
【００３９】
研磨液に含まれる研磨砥粒としては、シリカ、セリア、アランダム、ホワイトアランダム（ＷＡ）、ＦＯ、ジルコニア、ＳｉＣ、ダイヤモンド、チタニア、ゲルマニア等が挙げられ、その粒度は５〜１，０００ｎｍ、特に１０〜１５０ｎｍが好ましく、研磨液としては、これらの水スラリー等を好適に用いることができる。
【００４０】
本発明の角形金型用基板の検査方法は、上記条件に当てはまる角形金型用基板か否かを例えば光学干渉式の平坦度測定装置によって平坦度を測定することにより判断し、基板の良否を判定することにより行うことができる。
【００４１】
本発明の角形金型用基板のＡ面の中心の１〜５０ｍｍ×１〜５０ｍｍ角範囲から、基板のＢ面までの距離ｔ１’と、基板のＡ面の中心１〜５０ｍｍ×１〜５０ｍｍ角を除く範囲から、基板のＢ面までの距離ｔ１にｔ１’＞ｔ１の関係を付与する工程としては、粗研磨の前又は後、又は精密研磨の後のいずれであってもかまわないが、所定の平坦度を得るには精密研磨の後が望ましい。ｔ１’がｔ１より大きい距離である基板表面に対し、粗研磨工程及び精密研磨工程にて平板を研磨するように設計された伝統的な研磨方法を以って平坦度良く仕上げるのは難しいためである。ｔ１’＞ｔ１の関係を付与する加工方法は、例えば、基板のＡ面の中心１〜５０ｍｍ×１〜５０ｍｍ角を除く範囲を工作機械による研削加工、サンドブラスト、ウェットエッチング、ドライエッチングにより局所的に除去する等してｔ１を減少させることにより行うことができる。
【００４２】
本発明の角形金型用基板の中心の１〜５０ｍｍ×１〜５０ｍｍ角の部分の複屈折量の最大値が３ｎｍ／ｃｍ以下とした角形金型用基板を得る方法は、公知の方法により製造されたものであればよい。合成石英ガラス基板の場合、複屈折量は、例えば、合成石英ガラスを１，２００℃から８００℃まで徐冷することによって低減することができる。この徐冷は所望の形状へ合成石英ガラスインゴットを成形する時に同時に実施することも可能である。また、成形後に行う合成石英ガラスのアニール処理後に大気中又は酸素雰囲気中で徐冷することも可能である。
【００４３】
本発明の角形金型用基板のＢ面に非貫通の穴又は溝の加工を行う工程としては粗研磨の前又は後、又は精密研磨の後のいずれであってもかまわないが、所定の平坦度を得るには精密研磨の後が望ましい。非貫通の穴又は溝を有した基板表面に対し、粗研磨工程及び精密研磨工程にて平板を研磨するように設計された伝統的な研磨方法を以って平坦度良く仕上げるのは難しいためである。
【００４４】
非貫通の穴又は溝の加工方法は、例えば、マシニングセンタやその他数値制御工作機械を用いて、基板の加工面に、割れ、ヒビ、激しいチッピング等の発生しない研削条件で砥石を回転、移動させ、所定のサイズ、深さの非貫通の穴又は溝の研削を施して行う。
【００４５】
具体的には、ダイヤモンド砥粒、ＣＢＮ砥粒等を電着又はメタルボンドで固定した砥石を用いて、主軸回転数１００〜３０，０００ｒｐｍ、特に１，０００〜１５，０００ｒｐｍ、研削速度１〜１０，０００ｍｍ／ｍｉｎ、特に１０〜１，０００ｍｍ／ｍｉｎで研削することが好ましい。
【００４６】
非貫通の穴又は溝の底面及び側面の研削加工面は必要に応じて鏡面加工される。研削加工面の加工変質層を除去して研削による残留応力を除去することにより、残留応力が引き起こす基板の形状変化を抑えることが可能となる。また非貫通の穴又は溝の底面及び側面が鏡面でないと、洗浄により汚れを完全に除去する事が困難となり、除去しきれなかった汚れによりパターンが汚染されたりする場合が生じて好ましくない。またこのように非貫通の穴又は溝の底面及び側面を鏡面にすることにより、底面の強度は大きく増加する。
【００４７】
非貫通の穴又は溝の底面及び側面のそれぞれの研削面を鏡面加工する方法は、例えば、研削面に回転研磨ツールの研磨加工部に所定圧力で接触させて、所定速度で相対的に移動させて行う。
【００４８】
回転研磨ツールは、その研磨加工部が研磨可能な回転体であればいかなるものでも構わないが、ツールチャッキング部を持ったスピンドル、リューターに研磨ツールを装着させる方式などが挙げられる。
【００４９】
研磨ツールの材質としては、少なくともその研磨加工部がＧＣ砥石、ＷＡ砥石、ダイヤモンド砥石、セリウム砥石、セリウムパッド、ゴム砥石、フェルトバフ、ポリウレタンなど、被加工物を加工除去できるものであれば種類は限定されない。
【００５０】
上述した非貫通の穴、溝又は段差の底面及び側面の研削面に回転研磨ツールの研磨加工部を接触させて研磨を行う場合、研磨砥粒スラリーを介在させた状態で加工を行うことが好ましい。
【００５１】
この場合、研磨砥粒としてはシリカ、セリア、アランダム、ホワイトアランダム（ＷＡ）、ＦＯ、ジルコニア、ＳｉＣ、ダイヤモンド、チタニア、ゲルマニア等が挙げられ、その粒度は１０ｎｍ〜１０μｍが好ましく、これらの水スラリーを好適に用いることができる。
【００５２】
本発明の角形金型用基板のＢ面に非貫通の穴又は溝の加工を施し、Ａ面の中心の１〜５０ｍｍ×１〜５０ｍｍ角範囲から、基板のＢ面までの距離ｔ２’と、基板のＡ面の中心１〜５０ｍｍ×１〜５０ｍｍ角を除く範囲から、基板のＢ面までの距離ｔ２にｔ２’＞ｔ２の関係を付与する工程としては、粗研磨の前又は後、又は精密研磨の後のいずれであってもかまわないが、所定の平坦度を得るには精密研磨の後が望ましい。ｔ２’がｔ２より大きい距離である基板表面に対し、粗研磨工程及び精密研磨工程にて平板を研磨するように設計された伝統的な研磨方法を以って平坦度良く仕上げるのは難しいためである。非貫通の穴又は溝の加工を施す工程とｔ２’＞ｔ２の関係を付与する工程はどちらが先であっても構わない。非貫通の穴又は溝の加工方法及びｔ２’＞ｔ２の関係を付与する加工方法は上記の加工方法と同様である。
【実施例】
【００５３】
以下、実施例及び比較例を示して本発明を具体的に説明するが、本発明は下記の実施例に制限されるものではない。
【００５４】
［実施例１］
合成石英原料をスライス、ラッピング加工を行い、外形１５２ｍｍ角、板厚６．５０ｍｍのすりガラス面の角型基板中間原料を得た。これを比較的粒度の粗い酸化セリウム系研磨剤（平均粒径１．４μｍ；商品名ＳＨＯＲＯＸ、昭和電工（株）製）と硬質発泡ポリウレタンを組み合わせた粗研磨工程に投入した。粗研磨は両面研磨機を用いて行い、硬質発泡ポリウレタンの研磨布表面には条理状に溝（溝ピッチ３ｃｍ、溝幅２ｍｍ）を形成し、所定のバッチ毎にダイヤモンドペレット修正を行うなどして石英ガラス基板の研磨後に凹凸パターンの形成される面及びその反対面の平坦度が所定になるよう、研磨布面の制御を行った。
その結果、粗研磨上がりで厚さ６．３５ｍｍの設定通りの鏡面化された石英ガラス基板に仕上がった。光学干渉式の平坦度測定装置（トロペル社製ＵｌｔｒａＦｌａｔ２００Ｍ）を用い、凹凸によるパターンを形成して使用される面（Ａ面）の中心の５０ｍｍ角内中心の平坦度を測定したところ、平坦度は０．１１２μｍであった。
【００５５】
次に、この基板を精密研磨によって平滑鏡面化を行った。両面研磨機にスェード製の研磨布で条理状に溝（溝ピッチ３ｃｍ）を形成したものを貼り、コロイダルシリカ砥粒を含む研磨液（平均粒径８０ｎｍ；商品名コンポール８０、フジミ（株）製）を供給しながら研磨を行った。研磨終了後に基板を精密洗浄し、乾燥してから基板の凹凸によるパターンを形成して使用される面（Ａ面）及びその反対面（Ｂ面）の平坦度を調べた。光学干渉式の平坦度測定装置（トロペル社製ＵｌｔｒａＦｌａｔ２００Ｍ）で前記Ａ面の中心５０ｍｍ角領域の平坦度を測定したところ、７５ｎｍであった。前記Ｂ面の全面（測定精度の悪い外周３ｍｍを除く１４６ｍｍ角範囲）の平坦度は、１．４５μｍであった。前記Ｂ面の中心５０〜１００ｍｍ角を除く範囲として、中心５０ｍｍを除く全面（測定精度の悪い外周３ｍｍ、及び中心５０ｍｍを除く１４６ｍｍ角範囲）の平坦度は、１．４５μｍであった。また、前記Ａ面の中心５０ｍｍ角範囲の平均平面の法線ベクトルと前記Ｂ面の中心５０ｍｍ角を除く範囲の平均平面の法線ベクトルのなす角は２秒であり、概平行であった。なお、中心部５０ｍｍの領域における表面欠陥のサイズは０．０５μｍ以下であった。
【００５６】
［実施例２］
実施例１と同様の方法で原料基板を用意し、粗研磨まで行った。平坦度を測定したところ、前記Ａ面の中心の５０ｍｍ角の平坦度は、０．３０μｍであった。その後、実施例１と同様に精密研磨を行い、更に小型の研磨ツールにて、５０ｍｍ角内の高い位置を研磨することで平坦度を良くした。
このようにして作製した基板の前記Ａ面の中心５０ｍｍ角の平坦度を測定したところ、１３８ｎｍと小さい値を示した。また、前記Ｂ面の全面（測定精度の悪い外周３ｍｍを除く１４６ｍｍ角範囲）の平坦度は、１．５７μｍであった。前記Ｂ面の中心５０〜１００ｍｍ角を除く範囲として、中心５０ｍｍを除く全面（測定精度の悪い外周３ｍｍ、及び中心５０ｍｍを除く１４６ｍｍ角範囲）の平坦度は、１．３６μｍであった。また、前記Ａ面の中心５０ｍｍ角範囲の平均平面の法線ベクトルと前記Ｂ面の中心５０ｍｍ角を除く範囲の平均平面の法線ベクトルのなす角は４秒であり、概平行であった。なお、中心部５０ｍｍの領域における表面欠陥のサイズは０．０５μｍ以下であった。
【００５７】
［実施例３］
実施例１と同様の方法で原料基板を用意し、粗研磨まで行った。平坦度を測定したところ、中心の１０ｍｍ×２０ｍｍ角の平坦度は４７ｎｍであった。その後、実施例１と同様に精密研磨を行った。精密研磨後の前記Ａ面の中心１０ｍｍ×２０ｍｍ角の平坦度は、０．０４４μｍで、前記Ｂ面の全面（測定精度の悪い外周３ｍｍを除く１４６ｍｍ角範囲）の平坦度は、１．５５μｍであった。
この基板のＡ面の中心の１０ｍｍ×２０ｍｍ角部分をフォトリソグラフィ法により局所的に成膜されたＣｒ膜及びフォトレジストによりマスキングし、３０質量％フッ化水素酸水溶液中に室温で５０分間浸漬させ、中心の１０ｍｍ×２０ｍｍ角以外の部分を０．０２０ｍｍエッチングし、基板のＡ面の中心の１０ｍｍ×２０ｍｍ角範囲から、基板のＢ面までの距離ｔ１’と、基板のＡ面の中心１０ｍｍ×２０ｍｍｍ角を除く範囲から、基板のＢ面までの距離ｔ１を、ｔ１’＝ｔ１＋０．０２０ｍｍとして、ｔ１’≧ｔ１の関係を持たせた。
このようにして作製した基板の前記Ａ面の中心１０ｍｍ×２０ｍｍ角の平坦度を測定したところ、４５ｎｍと小さい値を示した。また、前記Ｂ面の全面（測定精度の悪い外周３ｍｍを除く１４６ｍｍ角範囲）の平坦度は、１．７４μｍであった。前記Ｂ面の中心５０〜１００ｍｍ角を除く範囲として、中心５０ｍｍを除く全面（測定精度の悪い外周３ｍｍ、及び中心５０ｍｍを除く１４６ｍｍ角範囲）の平坦度は、１．５６μｍであった。また、前記Ａ面の中心１０ｍｍ×２０ｍｍ角範囲の平均平面の法線ベクトルと前記Ｂ面の中心５０ｍｍ角を除く範囲の平均平面の法線ベクトルのなす角は４秒であり、概平行であった。なお、中心部１０ｍｍ×２０ｍｍの領域における表面欠陥のサイズは０．０５μｍ以下であった。
【００５８】
［実施例４］
実施例１と同様の方法で原料基板を用意し、粗研磨まで行った。平坦度を測定したところ、中心の５０ｍｍ角の平坦度は１１０ｎｍであった。その後、実施例１と同様に精密研磨を行った。精密研磨後の前記Ａ面の中心５０ｍｍ角の平坦度は、０．０９７μｍで、前記Ｂ面の全面（測定精度の悪い外周３ｍｍを除く１４６ｍｍ角範囲）の平坦度は、１．７８μｍであった。この基板の前記Ｂ面の中心にマシニングセンタにより直径８０ｍｍ、深さ５ｍｍの円形の非貫通の穴を形成し、底面及び側面の研削面を羊毛フェルトバフと酸化セリウム系研磨剤（平均粒径１．４μｍ；商品名ＳＨＯＲＯＸ、昭和電工（株）製）により鏡面加工した。鏡面加工後、基板の平坦度を測定したところ、非貫通の穴形成後の前記Ａ面の中心５０ｍｍ角の平坦度は０．１５４μｍで、前記Ｂ面の直径８０ｍｍの非貫通の穴の空いた領域を除く全面（測定精度の悪い外周３ｍｍ及び非貫通の穴を開けた直径８０ｍｍを除く１４６ｍｍ角範囲で）の平坦度は、１．４９μｍであった。また、前記Ａ面の中心５０ｍｍ角範囲の平均平面の法線ベクトルと、前記Ｂ面の中心を中心とする非貫通の穴（直径８０ｍｍ）を除く範囲の平均平面の法線ベクトルのなす角は３．５秒であり、概平行であった。なお、中心部５０ｍｍの領域における表面欠陥のサイズは０．０５μｍ以下であった。
【００５９】
［実施例５］
実施例１と同様の方法で原料基板を用意し、粗研磨まで行った。平坦度を測定したところ、中心の５０ｍｍ角の平坦度は１１８ｎｍであった。その後、実施例１と同様に精密研磨を行った。精密研磨後の前記Ａ面の中心５０ｍｍ角の平坦度は、０．１０７μｍで、前記Ｂ面の全面（測定精度の悪い外周３ｍｍを除く１４６ｍｍ角範囲）の平坦度は、１．６１μｍであった。この基板の前記Ｂ面の中心にマシニングセンタにより深さ３ｍｍ、幅３０ｍｍ、長さ１５２ｍｍの端面と平行な溝を加工した。マシニングセンタ加工後、基板の平坦度を測定したところ、溝形成後の前記Ａ面の中心５０ｍｍ角の平坦度は０．１２０μｍで、前記Ｂ面の幅３０ｍｍ、長さ１５２ｍｍの溝の空いた領域を除く全面（測定精度の悪い外周３ｍｍ及び溝を開けた３０ｍｍ×１５２ｍｍ角を除く１４６ｍｍ角範囲で）の平坦度は、１．５５μｍであった。また、前記Ａ面の中心５０ｍｍ角範囲の平均平面の法線ベクトルと、前記Ｂ面の中心を中心とする溝（幅３０ｍｍ、長さ１５２ｍｍ）を除く範囲の平均平面の法線ベクトルのなす角は４秒であり、概平行であった。なお、中心部５０ｍｍの領域における表面欠陥のサイズは０．０５μｍ以下であった。
【００６０】
［実施例６］
実施例１と同様の方法で原料基板を用意し、粗研磨まで行った。平坦度を測定したところ、中心の３０ｍｍ×５０ｍｍ角の平坦度は８７ｎｍであった。その後、実施例１と同様に精密研磨を行った。精密研磨後の前記Ａ面の中心３０ｍｍ×５０ｍｍ角の平坦度は、０．０８５μｍで、前記Ｂ面の全面（測定精度の悪い外周３ｍｍを除く１４６ｍｍ角範囲）の平坦度は、１．６４μｍであった。
この基板のＡ面の中心の３０ｍｍ×５０ｍｍ角部分をフォトリソグラフィ法により局所的に成膜されたＣｒ膜及びフォトレジストによりマスキングし、５０質量％フッ化水素酸水溶液中に室温で９０分間浸漬させ、中心の３０ｍｍ×５０ｍｍ角以外の部分を０．０５０ｍｍエッチングし、基板のＡ面の中心の３０ｍｍ×５０ｍｍ角範囲から、基板のＢ面までの距離ｔ１’と、基板のＡ面の中心３０ｍｍ×５０ｍｍ角を除く範囲から、基板のＢ面までの距離ｔ１を、ｔ１’＝ｔ１＋０．０５０ｍｍとして、ｔ１’≧ｔ１の関係を持たせた。
その後、この基板の前記Ｂ面の中心にマシニングセンタにより直径７０ｍｍ、深さ４ｍｍの円形の非貫通の穴を形成し、底面及び側面の研削面を羊毛フェルトバフと酸化セリウム系研磨剤（平均粒径１．４μｍ；商品名ＳＨＯＲＯＸ、昭和電工（株）製）により鏡面加工した。
鏡面加工後、基板の平坦度を測定したところ、非貫通の穴形成後の前記Ａ面の中心３０ｍｍ×５０ｍｍ角の平坦度は０．０９１μｍで、前記Ｂ面の直径７０ｍｍの非貫通の穴の空いた領域を除く全面（測定精度の悪い外周３ｍｍ及び非貫通の穴を開けた直径７０ｍｍを除く１４６ｍｍ角範囲で）の平坦度は、１．６３μｍであった。また、前記Ａ面の中心５０ｍｍ角範囲の平均平面の法線ベクトルと、前記Ｂ面の中心を中心とする非貫通の穴（直径７０ｍｍ）を除く範囲の平均平面の法線ベクトルのなす角は４．５秒であり、概平行であった。なお、中心部３０ｍｍ×５０ｍｍの領域における表面欠陥のサイズは０．０５μｍ以下であった。
【００６１】
［実施例７］
実施例１と同様の方法で原料基板を用意し、粗研磨まで行った。平坦度を測定したところ、中心の２０ｍｍ×４０ｍｍ角の平坦度は７５ｎｍであった。その後、実施例１と同様に精密研磨を行った。精密研磨後の前記Ａ面の中心２０ｍｍ×４０ｍｍ角の平坦度は、０．０７１μｍで、前記Ｂ面の全面（測定精度の悪い外周３ｍｍを除く１４６ｍｍ角範囲）の平坦度は、１．５３μｍであった。
この基板のＡ面の中心の２０ｍｍ×４０ｍｍ角以外の部分をマシニングセンタにより１．５ｍｍ研削し、基板のＡ面の中心の２０ｍｍ×４０ｍｍ角範囲から、基板のＢ面までの距離ｔ１’と、基板のＡ面の中心２０ｍｍ×４０ｍｍ角を除く範囲から、基板のＢ面までの距離ｔ１を、ｔ１’＝ｔ１＋１．５ｍｍとして、ｔ１’≧ｔ１の関係を持たせた。
その後、この基板の前記Ｂ面の中心にマシニングセンタにより深さ２ｍｍ、幅１０ｍｍ、長さ１５２ｍｍの端面と平行な溝を加工した。マシニングセンタ加工後、基板の平坦度を測定したところ、溝形成後の前記Ａ面の中心２０ｍｍ×４０ｍｍ角の平坦度は０．０７２μｍで、前記Ｂ面の幅２０ｍｍ、長さ１５２ｍｍの溝の空いた領域を除く全面（測定精度の悪い外周３ｍｍ及び溝を開けた２０ｍｍ×１５２ｍｍ角を除く１４６ｍｍ角範囲で）の平坦度は、１．５１μｍであった。また、前記Ａ面の中心５０ｍｍ角範囲の平均平面の法線ベクトルと、前記Ｂ面の中心を中心とする溝（幅２０ｍｍ、長さ１５２ｍｍ）を除く範囲の平均平面の法線ベクトルのなす角は４秒であり、概平行であった。なお、中心部２０ｍｍ×４０ｍｍの領域における表面欠陥のサイズは０．０５μｍ以下であった。
【００６２】
［比較例１］
合成石英原料をスライス、ラッピング、粗研磨を行った。但し、粗研磨の際に使用した硬質発泡ポリウレタンの研磨布は数十バッチ研磨を行った後の使い古しのものであり、途中にダイヤモンドペレットによる修正を行わず、研磨布表面の平坦度が悪い状態（平坦度：５０μｍ）であった。粗研磨の後、平坦度を測定したところ、前記Ａ面の中心５０ｍｍ角の平坦度は、０．３８μｍであった。
この基板を精密研磨によって平滑鏡面化を行った。両面研磨機にスェード製の研磨布で条理状に溝（溝ピッチ３ｃｍ）を形成したものを貼り、コロイダルシリカ砥粒を含む研磨液（平均粒径８０ｎｍ；商品名コンポール８０、フジミ（株）製）を供給しながら研磨を行った。
研磨終了後に基板を精密洗浄し、乾燥してから基板の表面及び反対面の平坦度を調べた。光学干渉式の平坦度測定装置（トロペル社製ＵｌｔｒａＦｌａｔ２００Ｍ）で前記Ａ面の中心５０ｍｍ角領域の平坦度を測定したところ、０．５４μｍであった。前記Ｂ面の全面（測定精度の悪い外周３ｍｍを除く１４６ｍｍ角範囲）の平坦度は、３．８４μｍであった。前記Ｂ面の中心５０〜１００ｍｍ角を除く範囲として、中心５０ｍｍを除く全面（測定精度の悪い外周３ｍｍ、及び中心５０ｍｍを除く１４６ｍｍ角範囲）の平坦度は、３．６０μｍであった。また、前記Ａ面の中心５０ｍｍ角範囲の平均平面の法線ベクトルと前記Ｂ面の中心５０ｍｍ角を除く範囲の平均平面の法線ベクトルのなす角は５６秒であった。
【符号の説明】
【００６３】
１  角形金型用基板
２  Ａ面
３  Ｂ面
４  側面
５  面取り部
６  Ａ面の中心の１〜５０ｍｍ×１〜５０ｍｍ角範囲
７  Ａ面の中心の１〜５０ｍｍ×１〜５０ｍｍ角を除く範囲
８  非貫通の穴
９  溝
【図１】
2015029032.tif 000003
【図２】
2015029032.tif 000004
【図３】
2015029032.tif 000005
【図４】
2015029032.tif 000006
【図５】
2015029032.tif 000007