(57)【要約】【課題】インプリント法において、モールドパターン破壊を低減するインプリントモールド、およびインプリントモールド製造方法を提供することを目的とする。【解決手段】本発明のインプリントモールドは、エッチングレートが傾斜分布を示すエッチングレート傾斜膜と、該エッチングレート傾斜膜に凹凸パターンを設けることを特徴とする。本発明の構成によれば、エッチングレート傾斜膜に凹凸パターンを設けることにより、エッチングレート傾斜膜のエッチングレートが傾斜分布に応じて、凹凸パターンの凹部の角をラウンド形状とすることが出来る。【選択図】  図３
2009117588.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板と、
前記基板上に設け、基板垂直方向にエッチングレートが傾斜分布を示すエッチングレート傾斜膜と、
前記エッチングレート傾斜膜に設けた凹凸パターンと、を備え、
前記凹凸パターンは凹部の角がラウンド形状であること
を特徴とするインプリントモールド。
【請求項２】
請求項１に記載のインプリントモールドであって、
更に、
エッチングレート傾斜膜上に、異方性エッチング可能な異方性エッチング膜と、
を備えたことを特徴とするインプリントモールド。
【請求項３】
請求項１または２のいずれかに記載のインプリントモールドであって、
更に、
エッチングレート傾斜膜と基板との間に、エッチングを停止させるためのエッチングストッパ膜と、
を備えたことを特徴とするインプリントモールド。
【請求項４】
請求項１から３のいずれかに記載のインプリントモールドであって、
エッチングレート傾斜膜は、
Ｚｒ、Ｓｉ、Ｎｂ、Ｔａ、Ｂ、Ｃ、Ｉｎ、Ｓｎ、および、それらの酸化物、窒化物、酸窒化物からなる群から選ばれた１つ以上の材料を含み、
エッチングレート傾斜膜の厚み方向にエッチングレートが傾斜分布を示すように、エッチングレート傾斜膜の厚み方向に組成分布を備えたエッチングレート傾斜膜であること
を特徴とするインプリントモールド。
【請求項５】
請求項１から４のいずれかに記載のインプリントモールドを原版とし、転写成型を用いて製造されたインプリントモールド。
【請求項６】
基板に、厚み方向にエッチングレートが傾斜分布を示すエッチングレート傾斜膜を形成する工程と、
前記エッチングレート傾斜膜に、凹凸パターンを形成するエッチング工程と、
を備えた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７】
請求項６に記載のインプリントモールド製造方法であって、
エッチングレート傾斜膜を形成する工程は、スパッタ法を用いてエッチングレート傾斜膜を形成する工程であり、
前記スパッタ法の中途で、異なる材料同士の印加出力の比を変化させること
を特徴とするインプリントモールド製造方法。
【請求項８】
請求項６または７のいずれかに記載のインプリントモールド製造方法であって、
エッチングレート傾斜膜を形成する工程は、スパッタ法を用いてエッチングレート傾斜膜を形成する工程であり、
前記スパッタ法の中途で、流入させる酸素、窒素の流量を変化させること
を特徴とするインプリントモールド製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、インプリントモールドおよびインプリントモールド製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、微細なパターンの形成方法として、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も向く、微細なパターンを忠実に転写可能な技術が提案されている（非特許文献１参照）。
ここで、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、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。ここでは、両者併せて全てをインプリント法と呼ぶことにする。
【０００３】
インプリント法は、最終的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が形成されたモールド（テンプレートという場合もある）と呼ばれる金型を、樹脂に型押しし、その状態で樹脂を硬化させることで、パターン転写を行うものである。熱により樹脂を硬化させる熱インプリント法（非特許文献１参照）、紫外線により樹脂を硬化させる光インプリント法（特許文献１参照）、などが提案されている。
【０００４】
インプリント法において、モールドと基板上に生成した樹脂パターンとの離型性は極めて重要である。プレスの後（図１（ａ））、モールドと樹脂を引き離す工程に際して、モールドと樹脂の付着や摩擦により、モールドパターンの大部分が折れたり（図１（ｂ））、モールドパターンの一部分が折れたり（図１（ｃ））することで、モールドパターンが樹脂に突き刺さり、モールドパターンが破壊される現象が起こることがある。これは、モールドまたは樹脂の表面エネルギーが大きい（付着力が大きい）ため起こると考えられる。
【０００５】
上述したモールドパターンの破壊を避けるために、表面エネルギーの小さいフッ素ポリマーを離型剤としてモールド表面に形成し、モールドと樹脂との離型性を向上させる方法が提案されている（非特許文献２参照）。
【特許文献１】特開２０００−１９４１４２号公報
【非特許文献１】Ａｐｐｌ．Ｐｈｙｓ．Ｌｅｔｔ．、ｖｏｌ．６７、１９９５年、Ｐ  ３３１４
【非特許文献２】「ナノインプリント技術徹底解説」、Ｅｌｅｃｔｒｉｃ  Ｊｏｕｒｎａｌ、２００４年１１月２２日、Ｐ２０−３８
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、上述のようにモールド表面に離型層を形成し、樹脂との付着力を下げたとしても、付着力が完全にゼロにはならない。特に、高アスペクト比（パターン深さ／パターン幅の値が大きい）のパターンでは、モールドの溝とそこに充填された樹脂の接触面積が大きくなるため、付着力がモールド材料の破壊応力を上回ると、モールドパターンの破壊が生じる。
例えば、図２（ａ）に示すように、アスペクト比が異なるパターンを有するモールドでインプリントした場合、図２（ｂ）に示すように高アスペクト比のパターンほど、離型時にモールドが破壊し、樹脂にモールドの凸部が突き刺さったまま取り残されてしまう。この現象は、光インプリントでも熱インプリントでも見られる現象であるが、概ねアスペクト比が３以上で顕著になる。
【０００７】
このようなモールドパターンの破壊は、転写パターンの欠陥となってしまい、モールドパターンに忠実な転写パターンを得ることが出来ない。また、パターンの欠けたモールドは、モールドパターンの欠陥となるため、その後、繰り返しインプリントに用いることが出来ないという問題がある。
【０００８】
そこで、本発明は、上述の問題を解決するためになされたものであり、インプリント法において、モールドパターン破壊を低減するインプリントモールド、およびインプリントモールド製造方法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】
【０００９】
本発明者は鋭意検討を重ね、モールド離型時のモールドパターンの破壊は、モールドパターン内部のコーナー付近（応力集中箇所４４（図２））に、応力が集中するため発生することを見出した。
【００１０】
また、基板垂直方向にエッチングレートが傾斜分布を示すエッチングレート傾斜膜に、基板垂直方向の異方性エッチングを施すと、エッチングレートの傾斜に応じて、エッチングされた部位がラウンド形状を示すことを見出した。
【００１１】
上述の知見より、エッチングレートが傾斜分布を示すエッチングレート傾斜膜を活用し、かつ、モールドパターン内部のコーナー付近に応力が集中することを防ぐインプリントモールドとして、凹凸パターンにおける凹部の角がラウンド形状であるインプリントモールドを提案する。
【００１２】
請求項１に記載の本発明は、基板と、前記基板上に設け、基板垂直方向にエッチングレートが傾斜分布を示すエッチングレート傾斜膜と、にエッチングレートが傾斜分布を示すエッチングレート傾斜膜と、前記エッチングレート傾斜膜に設けた凹凸パターンと、を備え、前記凹凸パターンは凹部の角がラウンド形状であることを特徴とするインプリントモールドである。
【００１３】
請求項２に記載の本発明は、請求項１に記載のインプリントモールドであって、更に、エッチングレート傾斜膜上に、異方性エッチング可能な異方性エッチング膜と、を備えたことを特徴とするインプリントモールドである。
【００１４】
請求項３に記載の本発明は、請求項１または２のいずれかに記載のインプリントモールドであって、更に、エッチングレート傾斜膜と基板との間に、エッチングを停止させるためのエッチングストッパ膜と、を備えたことを特徴とするインプリントモールドである。
【００１５】
請求項４に記載の本発明は、請求項１から３のいずれかに記載のインプリントモールドであって、エッチングレート傾斜膜は、Ｚｒ、Ｓｉ、Ｎｂ、Ｔａ、Ｂ、Ｃ、Ｉｎ、Ｓｎ、および、それらの酸化物、窒化物、酸窒化物からなる群から選ばれた１つ以上の材料を含み、エッチングレート傾斜膜の厚み方向にエッチングレートが傾斜分布を示すように、エッチングレート傾斜膜の厚み方向に組成分布を備えたエッチングレート傾斜膜であることを特徴とするインプリントモールドである。
【００１６】
請求項５に記載の本発明は、請求項１から４のいずれかに記載のインプリントモールドを原版とし、転写成型を用いて製造されたインプリントモールドである。
【００１７】
請求項６に記載の本発明は、基板に、厚み方向にエッチングレートが傾斜分布を示すエッチングレート傾斜膜を形成する工程と、前記エッチングレート傾斜膜に、凹凸パターンを形成するエッチング工程と、を備えたことを特徴とするインプリントモールドの製造方法である。
【００１８】
請求項７に記載の本発明は、請求項６に記載のインプリントモールド製造方法であって、エッチングレート傾斜膜を形成する工程は、スパッタ法を用いてエッチングレート傾斜膜を形成する工程であり、前記スパッタ法の中途で、異なる材料同士の印加出力の比を変化させることを特徴とするインプリントモールド製造方法である。
【００１９】
請求項８に記載の本発明は、請求項６または７のいずれかに記載のインプリントモールド製造方法であって、エッチングレート傾斜膜を形成する工程は、スパッタ法を用いてエッチングレート傾斜膜を形成する工程であり、前記スパッタ法の中途で、流入させる酸素、窒素の流量を変化させることを特徴とするインプリントモールド製造方法である。
【発明の効果】
【００２０】
本発明のインプリントモールドは、エッチングレートが傾斜分布を示すエッチングレート傾斜膜と、該エッチングレート傾斜膜に凹凸パターンを設けることを特徴とする。
本発明の構成によれば、エッチングレート傾斜膜に凹凸パターンを設けることにより、基板から離れた上層の方ほどエッチングされる側壁の後退レートが高く、下層ほど後退レートが低くなるため、凹凸パターンの凹部の角をラウンド形状とすることが出来る。
よって、凹凸パターンの凹部の角を、ラウンド形状として形成することが出来、モールドパターン破壊を低減するインプリントモールドを提供することが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２１】
以下、本発明のインプリントモールドについて説明を行う。
【００２２】
基板は、特に限定されず、例えば、基板材料として、シリコン、酸化シリコン、炭化シリコン、ニッケル、アルミ、アルミナ、チタン、クロム、石英ガラス、珪ホウ酸ガラス、ダイヤモンドなどを用いても良い。このため、本発明のインプリントモールドは、特定のインプリント法に限定されず、熱可塑性樹脂にパターン転写する熱インプリント法、光硬化性樹脂にパターン転写する光インプリント法、熱や光を必要としないＨＳＱ（Ｈｙｄｒｏｇｅｎ  Ｓｉｌｓｅｓ  Ｑｕｉｏｘａｎｅ）にパターン転写する室温インプリント法、金属やガラスへ直接パターン転写する直接インプリント法など、それぞれに適する基板材料を選択することが出来る。
【００２３】
エッチング傾斜膜は、凹凸パターンを形成する際のエッチング工程におけるエッチングレートが、基板垂直方向に傾斜分布を示す膜である。このとき、エッチングレートの傾斜分布は、エッチングレート傾斜膜の最表面に近づくにつれてエッチングレートが大きく、基板表面側に行くほどエッチングレートが小さくなるような分布であれば良い。これにより、基板から離れた上層の方ほどエッチングされる側壁の後退レートが高く、下層ほど後退レートが低くなるため、凹凸パターンにラウンド形状が形成される。
【００２４】
また、エッチングレート傾斜膜は、「Ｚｒ、Ｓｉ、Ｎｂ、Ｔａ、Ｂ、Ｃ、Ｉｎ、Ｓｎ、および、それらの酸化物、窒化物、酸窒化物からなる群から選ばれた１つ以上の材料を含み、エッチングレート傾斜膜の厚み方向にエッチングレートが傾斜分布を示すように、エッチングレート傾斜膜の厚み方向に組成分布を備えた」エッチングレート傾斜膜であることが、好ましい。
エッチングレート傾斜膜の最表面に近づくにつれてエッチングレートが大きい材料の比率を上げ、基板表面側に行くほどエッチングレートが小さい材料の比率を上げるような組成分布を備えることにより、エッチングレートが基板垂直方向に傾斜分布を示すようにすることが出来る。このとき、膜厚方向の組成分布を制御することで、エッチングレートの傾斜分布を制御することが出来る。
【００２５】
図５に、「Ｚｒ、Ｓｉ、Ｎｂ、Ｔａ、Ｂ、Ｃ、Ｉｎ、Ｓｎ、および、それらの酸化物、窒化物、酸窒化物からなる群から選ばれた１つ以上の材料」を例示し、該材料における塩素系ガスエッチング、フッ素系ガスエッチング（Ｏ２含む）、フッ素系ガスエッチング、それぞれのエッチング条件におけるエッチングレートを示す図を示す。
図５より、例えば、塩素系ガスエッチングを用いる場合、エッチングレート傾斜膜の最表面に近づくにつれてＴａＳｉの比率を上げ、基板表面側に行くほどＺｒＳｉの比率を上げるようなエッチング傾斜膜としても良い。
また、例えば、フッ素系ガスエッチングを用いる場合、エッチングレート傾斜膜の最表面に近づくにつれてＮｂＳｉＯの比率を上げ、基板表面側に行くほどＮｂＳｉの比率を上げるようなエッチング傾斜膜としても良い。
図５より、「Ｚｒ、Ｓｉ、Ｎｂ、Ｔａ、Ｂ、Ｃ、Ｉｎ、Ｓｎ、および、それらの酸化物、窒化物、酸窒化物からなる群から選ばれた１つ以上の材料」を用いることにより、エッチング条件に応じて、特に、好適にエッチング傾斜膜を形成することが出来るのは明らかである。
【００２６】
エッチング傾斜膜の一例として、図７にＴａＳｉとＺｒＳｉとの組成分布を有するエッチングレート傾斜膜を用いた場合のインプリントモールドにおける断面ＳＥＭ画像写真を示す。図７では、下層ほどＺｒＳｉの組成比が大きく、上層ほどＴａＳｉ組成比が大きい。このため、エッチングレート傾斜膜は下層ほどエッチングレートが小さくなるような傾斜を備える。図７より、下層ほどエッチングレートを大きくすることにより、凹凸パターン凹部の角をラウンド形状とすることが確認することが出来る。
【００２７】
また、エッチングレート傾斜膜上に、異方性エッチング可能な異方性エッチング膜と、を備えることが好ましい。異方性エッチングに形成された凹凸パターンの部位は側壁が傾斜しない。このため、エッチング傾斜膜の上層に異方性エッチング膜を備えることにより、凹部の角をラウンド形状としたまま、高アスペクト比の凹凸パターンを形成することが出来る。
異方性エッチング膜は、エッチング傾斜膜よりもエッチングレートが高い材料であれば良い。
【００２８】
また、エッチングレート傾斜膜と基板との間に、エッチングを停止させるためのエッチングストッパ膜と、を備えることが好ましい。エッチングストッパ膜を設けることにより、凹凸パターンを形成するさいのエッチング工程において、過度のエッチングが行われること抑制することが出来る。このため、凹凸パターンの深さをエッチング傾斜膜の厚みの精度の範囲で均一にすることが出来る。
図５より、エッチング傾斜膜として、「Ｚｒ、Ｓｉ、Ｎｂ、Ｔａ、Ｂ、Ｃ、Ｉｎ、Ｓｎ、および、それらの酸化物、窒化物、酸窒化物からなる群から選ばれた１つ以上の材料」を用いる場合、エッチングストッパ膜としては、例えば、Ｚｒ，ＺｒＮ，ＺｒＯ，Ｒｕ，ＲｕＯなどを用いることが出来る。
また、光インプリント法に用いるインプリントモールドの場合、エッチングストッパ膜は露光光に対する透光性を備える必要があるため、エッチングストッパ膜としては、例えば、ＴａＳｉＯ，ＺｒＮ，ＺｒＯ，ＲｕＯ，ＩＴＯなど透光性を備えた材料を好適に用いることが出来る。
【００２９】
また、本発明のインプリントモールドを原版とし、転写成型を用いて更に、インプリントモールドを製造してもよい。一体成形された機械的強度の高いインプリントモールドとして複製することにより、同一のインプリントモールドで多数回の転写を行うことができるため、生産コストを低くし、生産性を高めることが可能となる。
転写成型としては、例えば、インプリント法、ホットエンボス法、射出成形法、キャスティング法などを用いても良い。
【００３０】
本発明のインプリントモールドは、凹凸状パターンの少なくとも凹部の角をラウンド形状とすることにより、インプリントにおけるモールド離型時に、モールド材料中の応力集中を緩和することが出来る。このため、モールドのパターン破壊を低減することが可能となる。特に、高アスペクト比のパターン転写であってもモールドパターン破壊を低減することが可能となる。よって、転写パターン欠陥の低減、モールドの長寿命化も可能となり、インプリント法における良好な転写パターン形成と大幅なコストダウンが期待出来る。
【００３１】
以下、本発明のインプリントモールド製造方法について説明を行う。
【００３２】
＜基板にエッチングレート傾斜膜を形成する工程＞
まず、基板上にエッチングレート傾斜膜を形成する。
エッチングレート傾斜膜の形成には、選択した材料に応じて、適宜公知の薄膜形成法を用いて良い。特に、スパッタ法は条件に応じて薄膜の組成を制御することができることから、本発明のインプリントモールド製造方法に好適に用いることが出来る。
【００３３】
また、エッチングレート傾斜膜を形成する工程は、スパッタ法を用いてエッチングレート傾斜膜を形成する工程であり、前記スパッタ法の中途で、異なる材料同士の印加出力の比を変化させることが、好ましい。
ターゲットを複数用意した多元スパッタリングを行うことにより、最初はエッチングレートの低い材料ターゲットの印加出力を大きくしてエッチングレートの高い材料の印加出力は低くし、時間の経過と共にエッチングレートの高い材料ターゲットの印加出力を大きくしてエッチングレートの低い材料ターゲットの印加出力を低くする操作を行うことが出来る。
このため、好適に、エッチングレート傾斜膜の最表面に近づくにつれてエッチングレートが大きい材料の比率を上げ、基板表面側に行くほどエッチングレートが小さい材料の比率を上げるような組成分布を備えたエッチング傾斜膜を形成することが出来る。
【００３４】
図６に、スパッタリング成膜において、ＴａとＳｉとの２元のターゲットを使用したときのターゲット印加出力の比とそれによって作製された薄膜のエッチングレートの関係を示す。ＴａとＳｉとの２元のターゲットを使用したときのターゲット印加出力の比により、エッチングレートが異なることが確認できる。
【００３５】
また、エッチングレート傾斜膜を形成する工程は、スパッタ法を用いてエッチングレート傾斜膜を形成する工程であり、前記スパッタ法の中途で、流入させる酸素、窒素の流量を変化させることが、好ましい。
図５に示すように、薄膜に含まれる酸素、窒素の割合によってエッチングレートは推移する。例えば、塩素系ガスエッチングを用いる場合、ＳｉＯＮのエッチングレートは大きく、ＳｉＯのエッチングレートは小さい。
よって、エッチングレート傾斜膜の形成のさいに、酸素、窒素の流量を変化させることにより、エッチングレート傾斜膜が含有する酸素、窒素を制御することが出来る。
このため、好適に、エッチングレート傾斜膜の最表面に近づくにつれてエッチングレートが大きい材料の比率を上げ、基板表面側に行くほどエッチングレートが小さい材料の比率を上げるような組成分布を備えたエッチング傾斜膜を形成することが出来る。
【００３６】
＜エッチングレート傾斜膜をエッチングする工程＞
次に、エッチング傾斜膜に凹凸パターンを形成するためにエッチングを行う。エッチングを用いて凹凸パターンを形成するためには、凹凸パターンに対応したエッチングマスクのパターニングを行う必要がある。例えば、レジスト薄膜を形成し、電子線で露光し、レジストパターンを形成し、該レジストパターンをエッチングマスクとして用いても良い。
【００３７】
エッチング処理は、異方性エッチング（垂直エッチング）が望ましく、例えば、ドライエッチングを好適に用いることが出来る。
ドライエッチングを用いる場合、ＩＣＰ型ドライエッチング装置、ＲＩＥ型ドライエッチング装置、ＥＣＲ型ドライエッチング装置、マイクロ波型ドライエッチング装置、並行平板型ドライエッチング装置、ヘリコン派型ドライエッチング装置などのドライエッチング装置を用いても良い。
【００３８】
ドライエッチングに用いるガスとしては、選択した基板材料に応じて適宜選択して良い。例えば、フッ素、塩素、臭素等のハロゲン族の原子を含むガス（ＣＦ４、ＣＨＦ３、Ｃ２Ｆ６、Ｃ３Ｆ８、Ｃ４Ｆ８、ＳＦ６、Ｃｌ２、ＢＣｌ３、ＨＣｌ、ＨＢｒ、Ｉ２）の単体もしくは混合ガスを、基板材料に応じて用いても良い。また、エッチング形状や対レジスト選択比の調整のために、Ｏ２、Ｎ２、Ｈ２、Ａｒ、Ｈｅ等のガスを添加しても良い。
【００３９】
例えば、ＴａやＳｉを前記エッチングレート傾斜膜としドライエッチングを行う場合、Ｆ、Ｃｌ、Ｂｒなどを含むガスを用いることが好ましい。
また、ＳｉＯ２を含む材料をエッチングレート傾斜膜としドライエッチングを行う場合、Ｆ、Ｃｌなどを含むガスを用いることが好ましい。
【実施例】
【００４０】
以下、本発明のインプリントモールド製造方法の実施の一例を示す。
【００４１】
＜実施例１＞
熱インプリント用のインプリントモールドとして、Ｓｉ基板を用いてインプリントモールドを製造した。インプリントモールド製造方法の概略工程図を図３に示す。
【００４２】
まず、インプリントモールドの基板として、４インチシリコンウェハを用意した（図３（ａ））。
【００４３】
次に、４インチシリコンウェハ上に、エッチングレート傾斜膜を形成した。（図３（ｂ））。
このとき、基板表面にエッチングレート傾斜膜を成膜する工程として、スパッタ成膜を用いた。
スパッタ成膜の条件としては、ＺｒＳｉターゲット（組成比、Ｚｒ：Ｔａ＝２：１）を用い、Ａｒ流量が４０ｓｃｃｍのガス雰囲気とし、３００Ｗの出力において成膜し始め、徐々にＺｒＳｉターゲットの出力を落とすと同時にＴａＳｉターゲット（組成比、Ｔａ：Ｓｉ＝９５：５）の出力を上げていき、最終的にＺｒＳｉの出力を０Ｗとし、ＴａＳｉのターゲットの出力を３００Ｗとした。
【００４４】
次に、エッチングレート傾斜膜の表面をＨＭＤＳ処理し（図３（ｃ））、ポジ型化学増幅レジスト（ＦＥＰ１７１／富士フイルムエレクトロニクスマテリアルズ社製）を５００ｎｍ厚コートし（図３（ｄ））、電子線描画装置（日本電子製）を用いて、ポジ型化学増幅レジストに、１００〜４００ｎｍのテストラインパターン描画し、ベーク（ＰＥＢ）とアルカリ現像によりレジストパターンを形成した（図３（ｅ））。パターン描画条件は、描画時のドーズを１０μＣ／ｃｍ２、現像時間を１分とした。
【００４５】
次に、パターン描画したレジスト膜をマスクとして、ＩＣＰドライエッチング装置を用いたドライエッチングによって、エッチング傾斜膜に凹凸パターンを形成した（図３（ｆ））。
このとき、エッチングの条件は、Ｃｌ２流量３０ｓｃｃｍ、Ａｒ流量８０ｓｃｃｍ、圧力２Ｐａ、ＩＣＰパワー４００Ｗ、ＲＩＥパワー１３０Ｗとした。
上述のエッチング条件の場合、Ｚｒ系材料はＴａ系材料よりも側壁方向へのエッチング速度が遅い。このため、エッチングレート傾斜膜の成膜工程において、徐々にＺｒ系材料の含有率を増やすことによってラウンド形状を得ることができた。
【００４６】
次に、Ｏ２プラズマアッシング（条件：Ｏ２流量５００ｓｃｃｍ、圧力３０Ｐａ、ＲＦパワー１０００Ｗ）によってレジストを剥離し、Ｓｉモールドを製造した（図３（ｇ））。
以上より、本発明のインプリントモールドを製造することが出来た。
【００４７】
＜実施例２＞
熱インプリント用のインプリントモールドとして、Ｓｉ基板を用いてモールドを製造した。イインプリントモールド製造方法の概略工程図を図４に示す。
【００４８】
実施例１と同様にインプリントモールドを製造した。ただし、基板にエッチング傾斜膜を形成する以前に、基板上にエッチングストッパ膜を形成した（図４（ｂ））。
このとき、エッチングストッパ膜の形成条件は、Ｒｕのターゲットを用い、Ａｒ流量が４０ｓｃｃｍのガス雰囲気とし、出力を３００Ｗとし、膜厚は５ｎｍに成膜した。
【００４９】
＜実施例３＞
光インプリント用のインプリントモールドとして、合成石英を用いてモールドを製造したインプリントモールドの製造方法の概略工程図を図３に示す。
【００５０】
まず、インプリントモールドの基板として、６インチ合成石英基板を用意した（図３（ａ））。
【００５１】
次に、６インチ合成石英基板上にエッチングレート傾斜膜を形成した。（図３（ｂ））。
このとき、基板表面にエッチングレート傾斜膜を成膜する工程として、スパッタ成膜を用いた。
スパッタ成膜の条件としては、ＴａＳｉターゲット（組成比がＳｉ：Ｔａ＝２：１）を用い、Ａｒ流量を３６ｓｃｃｍ、Ｏ２流量を４ｓｃｃｍのガス雰囲気とし、３００Ｗの出力において成膜し、Ａｒの流量を固定したままＯ２流量を徐々に少なくし、Ｎ２流量を大きくし、最終的なガス流量をＡｒ流量を３６ｓｃｃｍ、Ｏ２流量を０．４ｓｃｃｍ、Ｎ２流量を３．６ｓｃｃｍとした。
【００５２】
次に、実施例１と同様にＨＭＤＳ処理とレジストコートを行った。
【００５３】
次に、パターン描画したレジスト膜をマスクとして、ＩＣＰドライエッチング装置を用いたドライエッチングによって、エッチング傾斜膜に凹凸パターンを形成した（図３（ｆ））。
このとき、エッチングの条件は、Ｃｌ２流量３０ｓｃｃｍ、Ｈｅ流量５０ｓｃｃｍ、圧力２Ｐａ、ＩＣＰパワー２００Ｗ、ＲＩＥパワー３０Ｗとした。
上述のエッチング条件の場合、ＴａＳｉ系材料の酸化物はＴａＳｉ系材料の窒化物よりも側壁方向へのエッチングレートが低い。このため、徐々に成膜時の酸素含有量を減らし窒素の含有率を増やすことによって、エッチング加工においてラウンド形状を得ることができた。
【００５４】
次に、Ｏ２プラズマアッシング（条件：Ｏ２流量５００ｓｃｃｍ、圧力３０Ｐａ、ＲＦパワー１０００Ｗ）によってレジストを剥離し、合成石英モールドを製造した（図３（ｇ））。
以上より、本発明のインプリントモールドを製造することが出来た。
【００５５】
＜実施例４＞
光インプリント用のインプリントモールドとして、合成石英を用いてモールドを製造した。インプリントモールド製造方法の概略工程図を図４に示す。
【００５６】
実施例３と同様にインプリントモールドを製造した。ただし、基板にエッチング傾斜膜を形成する以前に、基板上にエッチングストッパ膜を形成した（図４（ｂ））。
このとき、エッチングストッパ膜の形成条件は、ターゲットをＺｒのターゲットとし、Ａｒ流量を３４ｓｃｃｍ、Ｏ２流量を６ｓｃｃｍのガス雰囲気とし、出力は３００Ｗの出力であり、膜厚は５ｎｍの厚さで成膜した。
【００５７】
＜実施例５＞
光インプリント用のインプリントモールドとして、合成石英を用いてモールドを製造した。インプリントモールド製造方法の概略工程図を図４に示す。
【００５８】
実施例４と同様にインプリントモールドを製造した。
ただし、エッチングストッパ膜は、Ｒｕのターゲットを用い、Ａｒ流量を３４ｓｃｃｍ、Ｏ２流量を６ｓｃｃｍのガス雰囲気とし、出力３００Ｗの出力にて５ｎｍの厚さで成膜した。
【００５９】
また、エッチング傾斜膜は、ＴａＳｉターゲット（組成比、Ｓｉ：Ｎｂ＝１：１）を用い、Ａｒ流量を３０ｓｃｃｍ、Ｏ２流量を１０ｓｃｃｍのガス雰囲気とし、３００Ｗの出力において成膜し始め、Ａｒの流量を固定したままＯ２流量を徐々に少なくし、Ｎ２流量を大きくしていきながら形成した。このとき、最終的なガス流量はＡｒ流量が３０ｓｃｃｍ、Ｎ２流量が１０ｓｃｃｍであった。
【００６０】
また、エッチング傾斜膜のエッチング条件は、Ｃｌ２流量３０ｓｃｃｍ、Ｈｅ流量５０ｓｃｃｍ、圧力２Ｐａ、ＩＣＰパワー２００Ｗ、ＲＩＥパワー４０Ｗとした。
上述のエッチング条件の場合、ＮｂＳｉ系材料の酸化物はＮｂＳｉ系材料の窒化物よりも側壁方向へのエッチングレートが低い。このため、徐々に成膜時の酸素含有量を減らし窒素の含有率を増やすことによって、エッチング加工においてラウンド形状を得ることができた。
【００６１】
＜実施例６＞
光インプリント用のインプリントモールドとして、合成石英を用いてモールドを製造した。インプリントモールド製造方法の概略工程図を図４に示す。
【００６２】
実施例４と同様にインプリントモールドを製造した。
ただし、エッチングストッパ膜は、ＩＴＯのターゲットを用い、Ａｒ流量を４０ｓｃｃｍのガス雰囲気とし、出力３００Ｗの出力にて５ｎｍの厚さで成膜した。
【００６３】
また、エッチング傾斜膜は、Ｓｉターゲットを用い、Ａｒ流量を３４ｓｃｃｍ、Ｏ２流量を６ｓｃｃｍのガス雰囲気とし、３００Ｗの出力で成膜し始め、Ａｒの流量を固定したままＯ２流量を徐々に少なくし、Ｎ２流量を大きくしていきながら形成した。このとき、最終的なガス流量はＡｒ流量は３４ｓｃｃｍ、Ｏ２流量が０．５ｓｃｃｍ、Ｎ２流量が３．５ｓｃｃｍであった。
【００６４】
また、エッチング傾斜膜のエッチング条件は、Ｃｌ２流量３０ｓｃｃｍ、Ｈｅ流量５０ｓｃｃｍ、圧力２Ｐａ、ＩＣＰパワー２００Ｗ、ＲＩＥパワー３０Ｗとした。
上述のエッチング条件の場合、Ｓｉ系材料の酸化物はＳｉ系材料の窒化物よりも側壁方向へのエッチングレートが低い。このため、徐々に成膜時の酸素含有量を減らし窒素の含有率を増やすことによって、エッチング加工においてラウンド形状を得ることができた。
【図面の簡単な説明】
【００６５】
【図１】従来のモールドの離型について説明した図である。
【図２】従来のモールドの離型について説明した図である。
【図３】本発明のインプリントモールド製造方法の一例を示す図である。
【図４】本発明のインプリントモールド製造方法の一例を示す図である。
【図５】各種材料における３種類のエッチング条件でのエッチングレートを示す図である。
【図６】ＴａとＳｉを２元のスパッタリング成膜のターゲットに使用したときのターゲット印加出力の比とそれによって作製された薄膜のエッチングレートの関係を示す図である。
【図７】ＴａＳｉとＺｒＳｉとの組成分布を有するエッチングレート傾斜膜を用いた場合のインプリントモールドにおける断面ＳＥＭ画像写真である。
【符号の説明】
【００６６】
１……基板
２……エッチングストッパ膜
３……エッチングレート傾斜膜
４……ＨＭＤＳ処理された表面
５……レジスト層
１１……インプリントが行われる樹脂が塗布された基板
２２……インプリントが行われる樹脂層
３３……従来のインプリントモールド
４４……応力集中箇所
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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