特許 6055732 マスクブランク用基板、マスクブランク、およびそれらの製造方法、並びにインプリントモールドの製造方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6055732

(24)【登録日】2016年12月9日

(45)【発行日】2016年12月27日

(54)【発明の名称】マスクブランク用基板、マスクブランク、およびそれらの製造方法、並びにインプリントモールドの製造方法

(51)【国際特許分類】

   H01L 21/027 20060101AFI20161219BHJP

   B29C 59/02 20060101ALI20161219BHJP

   C03C 19/00 20060101ALI20161219BHJP

【ＦＩ】

   H01L21/30 502D

   B29C59/02 BZNM

   C03C19/00 Z

【請求項の数】11

【全頁数】23

(21)【出願番号】特願2013-155280(P2013-155280)

(22)【出願日】2013年7月26日

(65)【公開番号】特開2015-26712(P2015-26712A)

(43)【公開日】2015年2月5日

【審査請求日】2015年10月27日

(73)【特許権者】

【識別番号】000113263

【氏名又は名称】ＨＯＹＡ株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110000925

【氏名又は名称】特許業務法人信友国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】西村 貴仁

【審査官】 今井 彰

(56)【参考文献】

【文献】 特開２０１３−０８２６１２（ＪＰ，Ａ）

【文献】 国際公開第２０１１／１１５１３１（ＷＯ，Ａ１）

【文献】 特開２０１１−２４５７８７（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１３−０７３９９９（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１２−１９０８７７（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１２−１６６３８０（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１０−０８７１８８（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１２−０３２７８６（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１２−００９８３３（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１０−０３９３５２（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１２−２５６０３８（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１０−０８５８６７（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｈ０１Ｌ ２１／０２７、２１／３０

Ｇ０３Ｆ １／００−１／８６

Ｂ２９Ｃ ５９／００−５９／０６

Ｃ０３Ｃ １５／００−２３／００

Ｂ２４Ｂ ７／２４

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

２つの主表面を有する基板を用いて構成され、インプリントモールドを製造するために用いられるマスクブランク用基板であって、
前記２つの主表面のうちの一方の主表面は、
当該一方の主表面の中心を含む一辺が１４２ｍｍの四角形の内側の第１領域の平坦度が１００ｎｍ以下であり、かつ当該第１領域内における一辺が２ｍｍの四角形の内側を算出領域とする最高高さと最低高さの差が５ｎｍよりも大きく、
前記２つの主表面のうちの他方の主表面は、
当該他方の主表面の中心を含む一辺が４０ｍｍの四角形の内側の第２領域の平坦度が１００ｎｍ以下であり、かつ当該第２領域内における一辺が２ｍｍの四角形の内側を算出領域とする最高高さと最低高さの差が５ｎｍ以下であり、
当該他方の主表面の中心を含む一辺が１４２ｍｍの四角形の内側の第３領域の平坦度が１００ｎｍよりも大きい
ことを特徴とするマスクブランク用基板。

【請求項2】

前記他方の主表面における前記第２領域は、インプリントモールドの製造時にモールドパターンが形成される領域である
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。

【請求項3】

前記一方の主表面は、モールドパターンの転写を行う転写装置のモールド保持部にチャックされる面である
ことを特徴とする請求項１または２に記載のマスクブランク用基板。

【請求項4】

請求項１から３のいずれかに記載のマスクブランク用基板における前記他方の主表面に、パターン形成用の薄膜が設けられた
ことを特徴とするマスクブランク。

【請求項5】

インプリントモールドを製造するため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、
２つの主表面を有する基板における当該２つの主表面に対し、研磨砥粒を用いた両面研磨を行う研磨工程と、
前記研磨工程後における前記基板の一方の主表面に対し、表面形状を測定する形状測定工程と、
前記形状測定工程で取得した表面形状を基に、前記一方の主表面に対してのみ、当該一方の主表面の中心を含む一辺が１４２ｍｍの四角形の内側領域において相対的に凸になっている凸部を特定し、前記凸部に対して局所加工を行う局所加工工程と、
前記局所加工工程後における前記基板の２つの主表面に対し、研磨砥粒を用いた両面研磨を行う最終研磨工程とを有し、
前記最終研磨工程後において、
前記２つの主表面のうちの一方の主表面は、
当該一方の主表面の中心を含む一辺が１４２ｍｍの四角形の内側の第１領域の平坦度が１００ｎｍ以下であり、かつ当該第１領域内における一辺が２ｍｍの四角形の内側を算出領域とする最高高さと最低高さの差が５ｎｍよりも大きく、
前記２つの主表面のうちの他方の主表面は、
当該他方の主表面の中心を含む一辺が４０ｍｍの四角形の内側の第２領域の平坦度が１００ｎｍ以下であり、かつ当該第２領域内における一辺が２ｍｍの四角形の内側を算出領域とする最高高さと最低高さの差が５ｎｍ以下であり、
当該他方の主表面の中心を含む一辺が１４２ｍｍの四角形の内側の第３領域の平坦度が１００ｎｍよりも大きい
マスクブランク用基板の製造方法。

【請求項6】

前記局所加工工程は、前記一方の主表面に対して局所加工治具を走査することで行われる
ことを特徴とする請求項５に記載のマスクブランク用基板の製造方法。

【請求項7】

前記他方の主表面における前記第２領域は、インプリントモールドの製造時にモールドパターンが形成される領域である
ことを特徴とする請求項５または６に記載のマスクブランク用基板の製造方法。

【請求項8】

前記一方の主表面は、モールドパターンの転写を行う転写装置のモールド保持部にチャックされる面である
ことを特徴とする請求項５から７のいずれかに記載のマスクブランク用基板の製造方法。

【請求項9】

請求項５から８のいずれかに記載のマスクブランク用基板の製造方法で製造されたマスクブランク用基板における他方の主表面に、パターン形成用の薄膜を設ける工程を有する
ことを特徴とするマスクブランクの製造方法。

【請求項10】

請求項４に記載のマスクブランクを用いるインプリントモールドの製造方法であって、
前記マスクブランクの薄膜上に形成されたモールドパターンを有するレジスト膜をマスクとし、ドライエッチングによって前記薄膜にモールドパターンを形成する工程と、
前記モールドパターンが形成された薄膜をマスクとしたドライエッチングにより、前記マスクブランク用基板の他方の主表面の中心を含む一辺が４０ｍｍの四角形の内側の第２領域内にモールドパターンを形成する工程と、
前記薄膜を除去する工程と
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11】

請求項９に記載のマスクブランクの製造方法で製造されたマスクブランクを用いるインプリントモールドの製造方法であって、
前記マスクブランクの薄膜上に形成されたモールドパターンを有するレジスト膜をマスクとし、ドライエッチングによって前記薄膜にモールドパターンを形成する工程と、
前記モールドパターンが形成された薄膜をマスクとしたドライエッチングにより、前記マスクブランク用基板の他方の主表面の中心を含む一辺が４０ｍｍの四角形の内側の第２領域内にモールドパターンを形成する工程と、
前記薄膜を除去する工程と
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。

【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に用いられるマスクブランク用基板、マスクブランク、およびそれらの製造方法、さらにはインプリントモールドの製造方法に関する。

【背景技術】

【0002】

半導体デバイスにおける回路パターン、光学部品における光学機能パターン、さらにはハードディスクドライブ等の磁気記録媒体における磁性層パターン等、各種の微細パターンの形成には、転写法の一つであるインプリント法の適用が検討されている。

【0003】

インプリント法は、微細なモールドパターンが形成されたインプリントモールド（スタンパ）を原版として用い、転写対象物上に塗布された光硬化性樹脂等のレジスト膜に対してインプリントモールドを直接押し付けることにより、モールドパターンをレジスト膜に転写する方法である。このためインプリント法によれば、同じ微細パターンを大量に転写することが可能である。

【0004】

以上のようなインプリントモールドを製造するためのマスクブランクに用いられる基板（マスクブランク用基板）は、フォトリソグラフィー法で用いる転写用マスク（露光マスク）用の基板と同様の研磨工程を経て製造される。その製造方法としては、例えば研磨速度の速い研磨材を用いた研磨と、コロイダルシリカを用いた仕上げの研磨との２段処理を行う方法が開示されている（例えば、下記特許文献1参照）。

【0005】

また、特にＥＵＶリソグラフィ（ＥＵＶＬ）が適用される反射型マスクに用いられる基板の製造においては、主表面の座標位置ごとに加工条件を変えて基板の主表面内を加工する工程を取り入れた方法が開示されている。この方法は、加工前の基板の主表面に対して平坦度を測定する工程（平坦度分布測定工程）と、その平坦度を測定した主表面内に対し座標位置ごとに加工条件を変えた局所加工を行う工程（第１の加工工程）と、基板の主表面に対し仕上げ研磨を行う工程（第２の加工工程）とを有する（下記特許文献２参照）。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0006】

【特許文献1】特開昭６４−４０２６７号公報

【特許文献2】特開２００７−２８７７３７号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0007】

ここで、上述したインプリント法は等倍でのパターン転写が行われる。このため、インプリントモールドに形成されるモールドパターンに対しては、縮小投影露光が行われるフォトリソグラフィー用の露光マスクに形成されるパターンよりも高い精度が要求される。また先に述べたように、インプリント法は、インプリントモールドをレジスト膜に押しつけてパターン転写を行う方法である。このため、モールドパターンを構成する各パターンの高さ位置および深さ位置などの断面形状も、転写によって形成される微細パターンの形状精度に大きく影響する。

【0008】

したがって、電子機器の小型化や集積度の向上にともない上述した各種微細パターンのさらなる微細化を進める場合、インプリントモールドに対しては、断面形状も含めてさらに形状精度の高いモールドパターンの形成が要求されるようになる。またインプリントモールドの製造に用いられるマスクブランク用基板に対しては、主表面に求められる平坦度が高くなり、特許文献１に記載の研磨方法では、その要求を満たすことが困難となってきている。

【0009】

これに対して、特許文献２に記載されているような、主表面の座標位置ごとに加工条件を変えた局所加工を適用した方法によれば、マスクブランク用基板の主表面を要求される高い平坦度に加工することが可能である。

【0010】

しかしながら、このような局所加工を施したマスクブランク用基板を用いて製造されたインプリントモールドを用いて転写対象物に対してパターン転写を行ったところ、転写対象物におけるパターン形成領域内に本来転写されるべきではない凹凸であり、転写されるべきパターンに比べて相対的に高さが低い凹凸が転写されてしまう領域が局所的に発生することが判明した。

【0011】

そこで、インプリントモールドのモールドパターンに問題がないか調べたところ、パターン精度が低い領域に対応するモールドパターンが、その周囲のモールドパターンに比べて高さ方向で局所的に盛り上がっており、これが局所的なパターン精度の低下を引き起こす原因となっていた。またさらにモールドパターンに盛り上がり（うねり）が生じた原因を鋭意研究した結果、インプリントモールドの原版となるマスクブランク用基板を製造する段階で行われた局所加工に原因があることが判明した。

【0012】

特許文献２にも開示されているように、局所加工においては、基板の主表面上に対して加工治具を走査させ、局所的に加工すべき領域のところでエッチングを行うことや走査速度を落として相対的に加工量を多くすることが行われる。このような局所加工による主表面の形状修正の場合、この局所加工の走査痕が加工面に残らないようにすることは困難であり、この局所加工の走査痕が、最終的に出来上がったモールドパターンに局所的な盛り上がり（ある程度の周期性をもった凹凸であるうねり）を生じさせる要因となっていた。

【0013】

そこで本発明は、インプリント法におけるパターン精度の向上を図ることが可能なインプリントモールド用のマスクブランク用基板およびマスクブランクを提供することを目的とする。また本発明は、これらのマスクブランク用基板の製造方法、マスクブランクの製造方法、およびインプリントモールドの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】

【0014】

本発明は上述の課題を解決する手段として、以下の構成を有する。

【0015】

（構成１）
２つの主表面を有する基板を用いて構成され、インプリントモールドを製造するために用いられるマスクブランク用基板であって、前記２つの主表面のうちの一方の主表面は、当該一方の主表面の中心を含む一辺が１４２ｍｍの四角形の内側の第１領域の平坦度が１００ｎｍ以下であり、かつ当該第１領域内における一辺が２ｍｍの四角形の内側を算出領域とする最高高さと最低高さの差が５ｎｍよりも大きく、また前記２つの主表面のうちの他方の主表面は、当該他方の主表面の中心を含む一辺が４０ｍｍの四角形の内側の第２領域の平坦度が１００ｎｍ以下であり、かつ当該第２領域内における一辺が２ｍｍの四角形の内側を算出領域とする最高高さと最低高さの差が５ｎｍ以下であり、当該他方の主表面の中心を含む一辺が１４２ｍｍの四角形の内側の第３領域の平坦度が１００ｎｍよりも大きいことを特徴とするマスクブランク用基板である。

【0016】

(構成２）
前記他方の主表面における前記第２領域は、インプリントモールドの製造時にモールドパターンが形成される領域であることを特徴とする構成１に記載のマスクブランク用基板である。

【0017】

（構成３）
前記一方の主表面は、モールドパターンの転写を行う転写装置のモールド保持部にチャックされる面であることを特徴とする構成１または２に記載のマスクブランク用基板である。

【0018】

（構成４）
構成１から３のいずれかに記載のマスクブランク用基板における前記他方の主表面に、パターン形成用の薄膜が設けられたことを特徴とするマスクブランクである。

【0019】

（構成５）
インプリントモールドを製造するため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、２つの主表面を有する基板における当該２つの主表面に対し、研磨砥粒を用いた両面研磨を行う研磨工程と、前記研磨工程後における前記基板の一方の主表面に対し、表面形状を測定する形状測定工程と、前記形状測定工程で取得した表面形状を基に、前記一方の主表面に対してのみ、当該一方の主表面の中心を含む一辺が１４２ｍｍの四角形の内側領域において相対的に凸になっている凸部を特定し、前記凸部に対して局所加工を行う局所加工工程と、前記局所加工工程後における前記基板の２つの主表面に対し、研磨砥粒を用いた両面研磨を行う最終研磨工程とを有するマスクブランク用基板の製造方法である。

【0020】

（構成６）
前記最終研磨工程後において、前記２つの主表面のうちの一方の主表面は、当該一方の主表面の中心を含む一辺が１４２ｍｍの四角形の内側の第１領域の平坦度が１００ｎｍ以下であり、かつ当該第１領域内における一辺が２ｍｍの四角形の内側を算出領域とする最高高さと最低高さの差が５ｎｍよりも大きく、前記２つの主表面のうちの他方の主表面は、当該他方の主表面の中心を含む一辺が４０ｍｍの四角形の内側の第２領域の平坦度が１００ｎｍ以下であり、かつ当該第２領域内における一辺が２ｍｍの四角形の内側を算出領域とする最高高さと最低高さの差が５ｎｍ以下であり、当該他方の主表面の中心を含む一辺が１４２ｍｍの四角形の内側の第３領域の平坦度が１００ｎｍよりも大きいことを特徴とする構成５に記載のマスクブランク用基板の製造方法である。

【0021】

（構成７）
前記局所加工工程は、前記一方の主表面に対して局所加工治具を走査することで行われることを特徴とする構成５または６に記載のマスクブランク用基板の製造方法。

【0022】

（構成８）
前記他方の主表面における前記第２領域は、インプリントモールドの製造時にモールドパターンが形成される領域であることを特徴とする構成５から７のいずれかに記載のマスクブランク用基板の製造方法である。

【0023】

（構成９）
前記一方の主表面は、モールドパターンの転写を行う転写装置のモールド保持部にチャックされる面であることを特徴とする構成５から８のいずれかに記載のマスクブランク用基板の製造方法である。

【0024】

（構成１０）
構成５から９のいずれかに記載のマスクブランク用基板の製造方法で製造されたマスクブランク用基板における前記他方の主表面に、パターン形成用の薄膜を設ける工程を有することを特徴とするマスクブランクの製造方法である。

【0025】

（構成１１）
構成４に記載のマスクブランクを用いるインプリントモールドの製造方法であって、前記マスクブランクの薄膜上に形成されたモールドパターンを有するレジスト膜をマスクとし、ドライエッチングによって前記薄膜にモールドパターンを形成する工程と、前記モールドパターンが形成された薄膜をマスクとしたドライエッチングにより、前記マスクブランク用基板の他方の主表面の中心を含む一辺が４０ｍｍの四角形の内側の第２領域内にモールドパターンを形成する工程と、前記薄膜を除去する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である。

【0026】

（構成１２）
構成１０に記載のマスクブランクの製造方法で製造されたマスクブランクを用いるインプリントモールドの製造方法であって、前記マスクブランクの薄膜上に形成されたモールドパターンを有するレジスト膜をマスクとし、ドライエッチングによって前記薄膜にモールドパターンを形成する工程と、前記モールドパターンが形成された薄膜をマスクとしたドライエッチングにより、前記マスクブランク用基板の他方の主表面の中心を含む一辺が４０ｍｍの四角形の内側の第２領域内にモールドパターンを形成する工程と、前記薄膜を除去する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である。

【発明の効果】

【0027】

以上の構成を有する本発明によれば、インプリント法におけるパターン精度の向上を図ることが可能になる。

【図面の簡単な説明】

【0028】

【図1】本発明のマスクブランク用基板の構成を説明するための断面図である。

【図2】本発明のマスクブランクの構成を説明するための断面図である。

【図3】本発明のマスクブランク用基板の製造方法およびマスクブランクの製造方法を示すフローチャートである。

【図4】本発明のインプリントモールドの製造方法を説明するための断面工程図である。

【図5】本発明のインプリントモールドを用いたインプリント法を説明する断面工程図である。

【図6】実施例で作製したマスクブランク用基板における他方の主表面（チャック面）の表面形状を示す図である。

【発明を実施するための形態】

【0029】

本発明者は、局所加工を施したマスクブランク用基板を用いて製造されたインプリントモールドを用いて転写対象物に対してパターン転写を行った場合に、転写対象物におけるパターン形成領域内に本来転写されるべきではない凹凸であり、転写されるべきパターンに比べて相対的に高さが低い凹凸が転写されてしまう領域が局所的に発生する技術的課題を解決すべく鋭意検討を行った。

【0030】

これまで、インプリントモールドの製造に用いられるマスクブランク用基板は、モールドパターンが形成される側の主表面（パターン形成面）とその主表面とは反対側の主表面の２つの主表面がともに高い平坦度（たとえば、主表面の中心を含む一辺が１４２ｍｍの正方形の内側領域における平坦度が１００ｎｍ以下。）であることが求められていた。特許文献１に記載されているような主表面の全体に研磨液を含んだ研磨パッドが接触して行われる研磨方法では、このような高い平坦度に仕上げることが難しい。このため、特許文献２に記載されているような局所加工を行って、２つの主表面の平坦度を高めることが行われてきた。しかし、前記のとおり、この局所加工を行った主表面には、その局所加工の走査痕に起因する局所的な盛り上がりが発生してしまう。このようなマスクブランク用基板の２つの主表面に対し、一辺が２ｍｍの四角形の内側を算出領域とする最高高さと最低高さとの差（Ｐｅａｋ ｔｏ Ｖａｌｌｅｙ：以下、ＰＶと記す）を複数箇所で測定したところ、いずれも５ｎｍを超えていた。

【0031】

マスクブランク用基板を用いて作製されたインプリントモールドで転写対象物（光硬化樹脂等）に対してパターン転写を行う際、インプリントモールドは転写装置のモールド保持部に固定される。この固定の際、モールド保持部はインプリントモールドの側面に接触するだけでなく、パターン形成面とは反対側の主表面（チャック面）にも接触する。すなわち、チャック面は、ほぼ全面が転写装置のモールド保持部に接触して固定される。このため、チャック面の広い領域であり、主としてチャック面の中心を含む一辺が１４２ｍｍの正方形の内側領域（第１領域とする。）では、高い平坦度（１００ｎｍ以下）であることが必要とされる。この平坦度の要求を満たすために、マスクブランク用基板のチャック面に対して、局所加工を行う必要がある。すなわち、チャック面は、一辺が２ｍｍの四角形の内側を算出領域とする高低差ＰＶが５ｎｍを上回ることになる。

【0032】

一方、インプリントモールドのモールドパターンが形成されている側の主表面は、モールドパターンが形成される所定領域の外側領域では全体的に高さが低くなる構造（所定領域が外側領域に比べて相対的に高さが高くなっている構造）を有している（この構造を台座構造という。）。この台座構造は、マスクブランク用基板のモールドパターンが形成される側の主表面における所定領域の外側領域をエッチングによって全体的に掘り下げることで形成されるのが一般的である。本発明者は、マスクブランク用基板のパターン形成面における所定領域の外側領域は、チャック面のような高い平坦度が必ずしも必要とされないと考えた。そして、マスクブランク用基板のパターンが形成される側の主表面に対して局所加工を行わないことを考えた。インプリントモールド用のマスクブランク用基板のパターン形成面におけるモールドパターンが形成される所定領域は、その中心を含む一辺が４０ｍｍの四角形の内側領域（第２領域とする。）である場合が多い。その第２領域における平坦度が１００ｎｍ以下という基準であれば、主表面の全体に対して研磨液を含んだ研磨パッドが接触することで行われる研磨だけでも、その基準を満たす基板がそれなりの歩留まりで取得できる。

【0033】

前記の全体的な研磨を行った後であり、かつ局所加工を行っていない状態のマスクブランク用基板のパターン形成面における第２領域での平坦度が１００ｎｍ以下の基準を満たすものに対し、その第２領域内で一辺が２ｍｍの四角形の内側を算出領域とする高低差ＰＶを複数箇所で測定したところ、いずれも５ｎｍ以下に収まっていた。ただし、パターン形成面における中心を含む一辺が１４２ｍｍの正方形の内側の領域での平坦度を測定したところ、１００ｎｍを超えていた。そして、第２領域においてその基準を満たしているマスクブランク用基板のチャック面に対して局所加工を行い、第１領域での平坦度が１００ｎｍ以下となるようにした。

【0034】

このような２つの主表面を有するマスクブランク用基板を転写装置のモールド保持部に固定し、転写対象物（光硬化樹脂等）に対してパターン転写を行った。これによって、マスクブランク用基板のパターン形成面にはモールドパターンが形成されていないため、パターン形成面の高低差ＰＶ（うねり）が転写対象物に転写されるかどうか検証することができる。転写対象物のパターン転写領域内に対して表面形状の観察を行ったところ、本来転写されるべきではない凹凸は確認されなかった。以上の結果から、従来のインプリントモールド用のマスクブランク用基板から作製されたインプリントモールドを用いて転写対象物にパターン転写した際、転写対象物に本来転写されるべきではない凹凸が形成されてしまっていたのは、マスクブランク用基板のパターン形成面に対して局所加工を行うことで生じる走査痕に原因があることが判明した。また、マスクブランク用基板のパターン形成面における一辺が２ｍｍの四角形の内側を算出領域とする高低差ＰＶが５ｎｍを超えていることに原因があることが判明した。

【0035】

他方、マスクブランク用基板のチャック面については、局所加工を行っても、そのマスクブランク用基板から作製されたインプリントモールドを用いて転写対象物にパターン転写を行った場合、転写対象物に本来転写されるべきではない凹凸が形成されないことが明らかとなった。また、マスクブランク用基板のチャック面における一辺が２ｍｍの四角形の内側を算出領域とする高低差ＰＶが５ｎｍを超えていても、転写対象物に本来転写されるべきではない凹凸が形成されないことが明らかとなった。

【0036】

以上の鋭意検討の結果、本発明におけるインプリント用モールドを製造するために用いられるマスクブランク用基板は、２つの主表面のうちの一方の主表面（チャック面）は、その一方の主表面の中心を含む一辺が１４２ｍｍの四角形の内側の第１領域の平坦度が１００ｎｍ以下であり、かつ第１領域内における一辺が２ｍｍの四角形の内側を算出領域とする最高高さと最低高さの差が５ｎｍよりも大きいこと、２つの主表面のうちの他方の主表面（パターン形成面）は、その他方の主表面の中心を含む一辺が４０ｍｍの四角形の内側の第２領域の平坦度が１００ｎｍ以下であり、かつ第２領域内における一辺が２ｍｍの四角形の内側を算出領域とする最高高さと最低高さの差が５ｎｍ以下であり、他方の主表面の中心を含む一辺が１４２ｍｍの四角形の内側の第３領域の平坦度が１００ｎｍよりも大きいことを特徴とすればよいという結論に至った。

【0037】

また、本発明におけるインプリント用モールドを製造するために用いられるマスクブランク用基板の製造方法は、基板の２つの主表面に対し、研磨砥粒を用いた両面研磨を行う研磨工程と、研磨工程後における基板の一方の主表面（チャック面）に対し、表面形状を測定する形状測定工程と、形状測定工程で取得した表面形状を基に、一方の主表面に対してのみ、その一方の主表面の中心を含む一辺が１４２ｍｍの四角形の内側領域において相対的に凸になっている凸部を特定し、その凸部に対して局所加工を行う局所加工工程と、局所加工工程後における前記基板の２つの主表面に対し、研磨砥粒を用いた両面研磨を行う最終研磨工程とすればよいという結論に至った。

【0038】

このようなマスクブランク用基板や、マスクブランク用基板の製造方法で製造されるマスクブランク用基板を用いて、インプリントモールドを製造すれば、インプリントモールドを用いて転写対象物に対してパターン転写を行った場合に、転写対象物におけるパターン形成領域内に本来転写されるべきではない凹凸であり、転写されるべきパターンに比べて相対的に高さが低い凹凸が転写されてしまう領域が局所的に発生するという従来の技術的課題を解決することができる。

【0039】

以下、図面に基づいて、上述した本発明の詳細な構成を説明する。なお、各図において同様の構成要素には同一の符号を付して説明を行う。

【0040】

≪マスクブランク用基板≫
図１は、本発明のマスクブランク用基板の構成を説明するための断面図である。この図に示すマスクブランク用基板１は、凹凸のモールドパターンを有するインプリントモールドとして加工されるものであり、モールドパターンが形成される前のものである。このマスクブランク用基板１は、２つの主表面１１，１２を有する平板状の基板材料を用いて構成され、２つの主表面１１，１２に対してそれぞれ平坦化のための加工が施されている。２つの主表面のうち、一方の主表面１１はチャック面（以下、チャック面１１）であり、他方の主表面１２はパターン形成面(以下、パターン形成面１２）である。

【0041】

マスクブランク用基板１を形成する材料としては、インプリントモールドとして使用するのに要求される適度な強度や剛性を有する材料であれば特に制約はなく任意に用いることができる。このようなマスクブランク用基板１に適する材料としては、例えば、石英ガラス、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、またはＣａＦ_２ガラス等のガラス材料、シリコン、ステンレス（ＳＵＳ）、アルミニウム、銅、またはニッケル等の金属材料、さらには樹脂材料などが挙げられる。

【0042】

これらのうちガラス材料は特に好適である。ガラス材料は、非常に精度の高い加工が可能で、しかも平坦度及び平滑度に優れるため、本発明により得られる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等が生じないで高精度のパターン転写を行える。特に、光硬化樹脂に対してパターン転写を行う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用基板１は、ガラス材料であることが望ましく、石英ガラスやＳｉＯ_２−ＴｉＯ_２系低膨張ガラスが特に好ましい。

【0043】

マスクブランク用基板１は、一例としてチャック面１１およびパターン形成面１２の外形形状が一辺約１５２ｍｍ四方である。これらのチャック面１１とパターン形成面１２とは平行に設けられている。さらにチャック面１１とパターン形成面１２とを取り囲む４つの側面は、チャック面１１とパターン形成面１２に対して直交しており、４つの側面のうち対向する２組の側面同士が平行に設けられている。チャック面１１およびパターン形成面１２と各側面が交わる部分は、いずれも面取りがなされている。また、側面同士が交わるコーナー部分については、曲面の面取りがなされている。

【0044】

またマスクブランク用基板１の厚さは、特に制約はされないが、一例として６．３５ｍｍである。マスクブランク用基板１の厚さは、マスクブランク用基板１にモールドパターンを形成してインプリントモールドとした場合に要求される適度に、強度や剛性が保たれる厚さであり、転写装置のモールド保持部により側面から挟持できる程度の厚さであることとする。

【0045】

＜チャック面１１＞
チャック面１１は、マスクブランク用基板１を加工して製造されたインプリントモールドを用いてパターン転写を行う際に、転写装置のモールド保持部にチャックされる面であり、ほぼ全面がモールド保持部に対して接触した状態となる。

【0046】

このためチャック面１１は、広い領域において高い平坦度が確保されていることとする。このようなマスクブランク用基板１においては、平坦度の測定が可能な広い領域であって平坦度を保証する領域として、チャック面１１の中心を含む一辺が１４２ｍｍの四角形の内側に第１領域ａ１が設定される。この第１領域ａ１は、チャック面１１の周縁を除いた中央に設定され、例えばその中心とチャック面１１の中心とが一致している。この第１領域ａ１は、チャック面１１の中心を含む一辺が１４６ｍｍの四角形の内側領域であるとより好ましい。また、第１領域ａ１における四角形の一辺の長さは、マスクブランク用基板１の外形形状における一辺の長さを１としたとき、０．９３〜０．９６の範囲内となるようにすることが好ましい。

【0047】

このような第１領域ａ１は、平坦度が１００ｎｍ以下であり、第１領域ａ１全域においての最高高さと最低高さとの差が１００ｎｍ以下である。なお、平坦度とは、設定した領域内における基準面を基準とする高さに係る最高高さと最低高さとの差であり、以降同様であることとする。第１領域ａ１は、平坦度が８０ｎｍ以下であるとより好ましく、５０ｎｍ以下であるとさらに好ましい。

【0048】

また第１領域ａ１は、全領域的な平坦度に対しては高い平坦性が求められるのに対して、局所的な凹凸（うねり）に対する要求は高くはない。このため、第１領域ａ１は、その局所的な高低差ＰＶが、次に説明するパターン形成面１２の第２領域ａ２に必要とされる局所的な高低差ＰＶよりも大きくてよく、その局所的な高低差ＰＶが５ｎｍよりも大きい。

【0049】

ここで、局所的な高低差ＰＶとは、一辺が２ｍｍの四角形の内側を算出領域とした最高高さと最低高さとの差であり、設定された領域内（ここでは第１領域ａ１内）においての任意の数か所を算出領域とし、各算出領域で測定した高低差ＰＶの平均値として良い。これは、以降において同様である。なお、算出領域として設定した２ｍｍ×２ｍｍの四角形の領域は、局所的な高低差によって表面に生じるうねりの形状のうち、インプリントモールドによるパターン転写に影響を及ぼす周波数数帯域のうねりを生じさせる局所的な高低差ＰＶの有無を検出するのに適する領域として設定されている。

【0050】

なお、チャック面１１の第１領域ａ１内における表面粗さ（一辺が１０μｍの四角形の内側領域を算出領域とする。）は、自乗平均平方根粗さＲｑで０．２ｎｍ以下であることが好ましく、０．１５ｎｍ以下であるとより好ましい。

【0051】

＜パターン形成面１２＞
パターン形成面１２は、マスクブランク用基板１を加工してインプリントモールドを製造する際に、モールドパターンが形成される面である。このためパターン形成面１２には、局所的な凹凸（うねり）も含めた高い平坦性が確保されるパターン形成領域として、パターン形成面１２の中心を含む一辺が４０ｍｍの四角形の内側に第２領域ａ２が設定される。この第２領域ａ２は、例えばその中心とパターン形成面１２の中心とを一致させた領域であることとする。この第２領域ａ２は、パターン形成面１２の中心を含む一辺が５０ｍｍの四角形の内側領域であるとより好ましい。この第１領域ａ１は、チャック面１１の中心を含む一辺が１４６ｍｍの四角形の内側領域であるとより好ましい。また、第２領域ａ２における四角形の一辺の長さは、マスクブランク用基板１の外形形状における一辺の長さを１としたとき、０．２６〜０．３３の範囲内となるようにすることが好ましい。

【0052】

この第２領域ａ２は、平坦度が１００ｎｍ以下であり、第２領域ａ２全体においての最高高さと最低高さとの差が１００ｎｍ以下である。この第２領域ａ２は、平坦度が８０ｎｍ以下であるとより好ましく、５０ｎｍ以下であるとさらに好ましい。また第２領域ａ２は、以上のように全領域的に高い平坦性が求められるだけではなく、局所的な凹凸（うねり）に対する要求も高い。このため第２領域ａ２は、局所的な高低差ＰＶが５ｎｍ以下である。なお、第２領域ａ２における局所的な高低差ＰＶは、４ｎｍ以下であるとより好ましく、３ｎｍ以下であるとさらに好ましい。

【0053】

またパターン形成面１２は、第２領域ａ２が上述した平坦度および局所的な凹凸（うねり）の規定値以内に保たれていれば、この第２領域ａ２を含むこれよりも広い領域全体に対しては、第２領域ａ２ほどの平坦度が要求されることはない。このため、平坦度の測定が可能な広い領域として、パターン形成面１２の中心を含む一辺が１４２ｍｍの四角形の内側の第３領域ａ３を設定した場合、この第３領域ａ３は、第２領域ａ２の平坦度よりも大きくてよく、その平坦度は１００ｎｍよりも大きい。なお、この第３領域ａ３は、例えばその中心とパターン形成面１２の中心とを一致させた領域であり、第２領域ａ２を含む領域であることとする。

【0054】

なお、パターン形成面１２の第２領域ａ２内における表面粗さ（一辺が１０μｍの四角形の内側領域を算出領域とする。）は、自乗平均平方根粗さＲｑで０．２ｎｍ以下であることが好ましく、０．１５ｎｍ以下であるとより好ましい。第３領域ａ３においても、同様の表面粗さであるとより好ましい。

【0055】

＜本発明のマスクブランク用基板の効果＞
以上のようなマスクブランク用基板１によれば、パターン形成面１２は、モールドパターンが形成される第２領域ａ２においての平坦度が１００ｎｍ以下であり、かつ局所的な高低差ＰＶが５ｎｍ以下である。このため、パターン形成面１２の第２領域ａ２に凹凸のモールドパターンを形成した場合、各パターンの基準面に対する高さ位置および深さ位置を均一にすることができる。しかも、反対側のチャック面１１は、広い範囲である第１領域ａ１の平坦度が１００ｎｍ以下である。このため、このマスクブランク用基板１を加工して製造されたインプリントモールドを用いてパターン転写を行う際に、広い範囲で平坦度の高いチャック面１１を転写装置のモールド保持部にチャックした場合に、チャックされた状態でのパターン形成面１２の平坦性を保つことができる。したがって、モールドパターンの高さ位置および深さ位置の均一性を損なうことなく、転写対象物上のレジスト膜（光硬化樹脂等）へのパターン転写を行うことが可能になる。

【0056】

さらにこのようなパターン転写により、転写対象物上のレジスト膜に対して、高さ位置および深さ位置を均一に保った凹凸のパターン転写を行い、各パターンの高さ位置および深さ位置が均一なレジストパターンを形成することができる。これにより、このレジストパターンをマスクにした転写対象物のエッチングにおいては、寸法精度の高いエッチングが行われるようになり、転写対象物に精度良好なパターンを形成することが可能になる。

【0057】

なお、以降のマスクブランク用基板の製造方法で説明するように、チャック面１１において１４２ｍｍ×１４２ｍｍの広い範囲である第１領域ａ１を平坦度１００ｎｍ以下とするには、局所加工を施したことによって実現される。この局所加工により、第１領域ａ１は、局所的な高低差ＰＶが大きな値となる。一方、パターン形成面１２における４０ｍｍ×４０ｍｍの第２領域ａ２を、平坦度１００ｎｍ以下、局所的な高低差ＰＶ５ｎｍ以下とするには、局所加工を施すことなく通常研磨のみとすることによって実現される。局所加工を施さないことにより、パターン形成面１２の第３領域ａ３は、平坦度が大きな値となる。

【0058】

≪マスクブランク≫
図２は、本発明のマスクブランクの構成を説明するための断面図である。この図に示すマスクブランク２は、インプリントモールド用のマスクブランクであり、先に説明した本発明のマスクブランク用基板１におけるパターン形成面１２上に、パターン形成用の薄膜２１が設けられた構成である。

【0059】

パターン形成用の薄膜２１は、単層構造でも積層構造でもよい。単層構造の薄膜２１としては、クロム（Ｃｒ）を用いた材料で構成されたものが一例として挙げられる。また、積層構造の薄膜２１としては、少なくともパターン形成面１２側に位置する下層がタンタル（Ｔａ）を用いた材料で構成され、この上層がクロム（Ｃｒ）を用いた材料で構成されたものが一例として挙げられる。

【0060】

クロム（Ｃｒ）を用いた材料としては、Ｃｒ単体、またはＣｒの窒化物、酸化物、炭化物、炭化窒化物、酸化窒化物、酸化炭化窒化物などのＣｒ化合物があり、薄膜２１が単層構造の場合はＣｒＯＣＮが特に好ましい。

【0061】

タンタル（Ｔａ）を用いた材料としては、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例示される。

【0062】

以上のような薄膜２１の構成および材料の例示はあくまでも一例であり、本発明はこれらに制約される必要はまったくない。

【0063】

なお、ここでの図示は省略したが、本発明のインプリントモールド用のマスクブランク２は、薄膜２１の上に、さらにレジスト膜を形成した形態であっても構わない。

【0064】

以上のような構成のマスクブランク２においては、以降に詳細に説明するように、パターニングされた薄膜２１をマスクにしてマスクブランク用基板１におけるパターン形成面１２にモールドパターンを形成することで、インプリントモールドが作製される。

【0065】

＜本発明のマスクブランクの効果＞
以上のようなマスクブランク２によれば、本発明のマスクブランク用基板１を用いて構成されているため、本発明のマスクブランク用基板１と同様の効果を得ることができる。

【0066】

なお、本発明のマスクブランク用基板１やマスクブランク２は、チャック面に凹部を有す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用基板やマスクブランクにも適用可能である。このタイプのインプリントモールドは、チャック面の中心を基準とした所定の径を有する円形状の凹部が所定の深さで形成されているものであり、その径はパターン形成面１２の第２領域ａ２の全体を包含する大きさとなっている。この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用基板１は、マスクブランク用基板１のチャック面１１側から加工治具等によって掘り下げて凹部を形成する方法で製造可能である。この方法の場合、凹部を形成する前に、チャック面１１の第１領域ａ１とパターン形成面１２の第２領域ａ２および第３領域ａ３がともに前記の平坦度や局所的な高低差ＰＶを満たすように研磨や局所加工を施しておく必要がある。

【0067】

また、チャック面１１に凹部を有するマスクブランク用基板１を、パターン形成面１２を有する第１の基材と、チャック面１１を有し、チャック面１１からそのチャック面１１とは反対側の主表面にまで貫通した孔を有する第２の基材を貼り合わせた構成としてもよい。凹部は、第２の基材の孔と第１の基材のパターン形成面１２とは反対側の主表面によって形成される。孔の形成前に第２の基材のチャック面の第１領域ａ１の平坦度を前記の平坦度を満たすように研磨および局所加工を行う必要がある。また、第１の基材のパターン形成面１２の第２領域ａ２と第３領域ａ３が前記の平坦度や局所的な高低差ＰＶを満たすように研磨を行う必要がある。そして、第１の基材と第２の基材に対してそれぞれ研磨等を施した後に、第１の基材のパターン形成面１２とは反対側の主表面と、第２の基材のチャック面１１とは反対側の主表面を貼り合わせることで、チャック面１１に凹部を有するマスクブランク用基板が製造される。

【0068】

第１の基材のパターン形成面１２とは反対側の主表面と、第２の基材のチャック面１１とは反対側の主表面は、チャック面１１に求められているような第１領域ａ１の平坦度を満たしていることが好ましい。このため、第１の基材のパターン形成面１２とは反対側の主表面と、第２の基材のチャック面１１とは反対側の主表面に対しては、貼り付け前に局所加工を施しておくことが好ましい。なお、これらの方法で製造されたチャック面１１に凹部を有する各マスクブランク用基板１のパターン形成面１２にパターン形成用の薄膜２１を設けることにより、チャック面１１に凹部を有するマスクブランクが製造される。なお、これらのようなチャック面１１に凹部を有するインプリントモールドやその原版となるマスクブランク２やマスクブランク用基板１の場合、チャック面１１の第１の領域ａ１における平坦度は、凹部が形成されている領域を除いて算出されたものを適用すればよく、その閾値は凹部が形成されてないチャック面１１の場合と同様である。

【0069】

≪マスクブランク用基板およびマスクブランクの製造方法≫
図３は、先に説明した本発明のマスクブランク用基板の製造方法およびマスクブランクの製造方法を示すフローチャートである。以下に、図３のフローチャートと先の図１を用いて本発明のマスクブランク用基板の製造方法を説明し、続けて図３のフローチャートと先の図２を用いて本発明のマスクブランクの製造方法について説明する。

【0070】

＜研磨工程Ｓ１＞
先ず研磨工程Ｓ１では、マスクブランク用基板１として加工される前の基板１を準備し、この基板１に対して両面研磨を行う。基板１としては、２つの主表面の平坦度や局所的な高低差ＰＶ以外は、先のマスクブランク用基板１で説明したと同様の、外形形状、および板厚に仕上げられた平板状のものを用意する。

【0071】

用意した基板１の２つの主表面のうち、いずれか一方をチャック面１１として設定し、いずれか他方をパターン形成面１２として設定する。一般に、基板１のいずれかの主表面において、その４隅のうち少なくとも１箇所にはノッチマークが設けられている。このノッチマークが形成されている側の主表面をチャック面１１とすることが好ましい。そして、少なくともパターン形成面１２における第２領域ａ２の平坦度が１００ｎｍ以下となることを目標とした両面研磨を行う。

【0072】

ここでは、基板１の２つの主表面に対し２つの研磨パッドで挟持した状態での両面研磨を行う。２つの研磨パッドとしては、チャック面１１とパターン形成面１２よりも十分に大きな面積のものを用いる。この際、チャック面１１とパターン形成面１２とは、同じ条件で研磨を行ってよく、これによりチャック面１１もパターン形成面１２と同様の平坦性に研磨される。

【0073】

以上のような両面研磨には、例えば遊星歯車機構を用いた研磨装置を用いて行われる。この研磨装置は、内歯歯車内に太陽歯車を中心として遊星歯車が設けられた遊星歯車機構を備えている。遊星歯車には、基板１がはめ込まれる孔が設けられている。このような研磨装置を用いた両面研磨においては、遊星歯車に形成された孔内にはめ込まれた基板１を、遊星歯車機構と共に２つの研磨定盤で挟み込む。研磨定盤の盤面には研磨パッドが貼り合わせられていることとする。この状態で、２つの研磨定盤の間（研磨パッドの間）に研磨砥粒を供給しつつ、遊星歯車機構内の太陽歯車および研磨定盤を同軸上で回転させる。これにより、基板１のチャック面１１とパターン形成面１２の両面に対して、全面に研磨パッドを押し当てつつ同時に研磨する。これにより、チャック面１１とパターン形成面１２との平行性を保ちつつ、チャック面１１とパターン形成面１２の研磨を行う。

【0074】

またこの両面研磨においては、例えば基板１がガラス材料で構成されている場合であれば、先ず、酸化セリウムを分散させた研磨砥粒を用いた一次研磨を１段階以上行い、その後、研磨装置および研磨パッドを換えてコロイダルシリカを研磨砥粒とした二次研磨を１段階以上行う。なお、一次研磨は、基板１の初期の表面状態によって必要に応じて行えばよく、コロイダルシリカを研磨砥粒とした研磨によって、パターン形成面１２における第２領域ａ２の平坦度が１００ｎｍ以下となるようにする。

【0075】

＜形状測定工程Ｓ２＞
次に形状測定工程Ｓ２では、研磨工程Ｓ１後における基板１のパターン形成面１２の表面形状を測定する。表面形状の測定は、平坦度測定機を用いて行われ、基板１におけるパターン形成面１２の中心を含む４０ｍｍ角の第２領域ａ２を少なくとも含む領域に対して行われる。そして、測定された表面形状から、第２領域ａ２における平坦度が算出される。平坦度測定機としては、レーザ干渉式平坦度測定機、レーザ変位計、超音波変位計または接触式変位計が挙げられるが、これらに限定されない。このとき、平坦度測定機で基板１のチャック面１１に対しても表面形状の測定が行われる。このチャック面１１に対する表面形状の測定はチャック面１１の中心を含む１４２ｍｍ角の第１領域ａ１を少なくとも含む領域に対して行われる。ここで測定されたチャック面１１の表面形状は、局所加工工程Ｓ３で使用される。

【0076】

この形状測定工程Ｓ２の終了後には、形状測定工程Ｓ２で取得した表面形状の測定結果に基づいてパターン形成面１２の平坦度が１００ｎｍ以下であるものを選定する選定工程が行われる。この選定工程で選定されなかった基板１に対し、平坦度が十分であると判断されるまで、研磨工程Ｓ１を繰り返し行うようにしてもよい。

【0077】

＜局所加工工程Ｓ３＞
次いで局所加工工程Ｓ３では、形状測定工程Ｓ２で取得したチャック面１１の表面形状に基づいて、基板１におけるチャック面１１の第１領域ａ１に対してのみ、局所加工を行う。ここでは、チャック面１１の第１領域ａ１に対して基準表面を設定し、この基準表面に対して相対的に凸になっている凸部を特定し、特定された凸部に対して局所加工を行う。これにより、凸部の高さを低くし、チャック面１１の第１領域ａ１が、目標とする平坦性を有する表面形状となるように局所加工を行う。目標とする平坦性を有する表面形状とは、第１領域ａ１の平坦度が１００ｎｍ以下となる形状である。

【0078】

このような局所加工には、局所領域の加工を行うことが可能であって、基板材料の表面に存在する凸部と凹部とが周期的に連なる凹凸形状の周期に対して充分小さい局所領域を加工できる加工方法が適用される。すなわち、加工する局所領域の直径のＦＷＨＭ（ｆｕｌｌ ｗｉｄｔｈ ｏｆ ｈａｌｆ ｍａｘｉｍｕｍ）値を、この凹凸形状の周期の１／２以下とすることが可能な加工方法が用いられる。

【0079】

加工する局所領域の直径のＦＷＨＭ値は、先の凹凸形状の周期の１／４以下とすることがより好ましい。異なる周期の凹凸形状が複数存在する場合には、加工する局所領域の直径のＦＷＨＭ値は、最も周期が小さい凹凸形状の周期の１／２以下とすることが好ましい。

【0080】

以上のような局所加工は、チャック面１１に対して局所加工治具を走査することで行われる。チャック面１１に対する局所加工治具の走査は、チャック面１１の少なくとも第１領域ａ１に対して行われ、第１領域ａの全面に対して行うことが好ましい。このような局所加工治具の走査方法としては、一方向に所定のピッチで走査させた局所加工治具を、走査方向の両端部において走査方向と垂直な方向に走査位置をずらすことで、第１領域ａ１内の全面に対して局所加工治具を走査させる、いわゆるラスタースキャンが例示されるが、これに限定されることはない。

【0081】

またこの際、形状測定工程Ｓ２で取得したチャック面１１の表面形状に基づいて、各局所領域の加工量を算出し、各局所領域の加工量が算出した加工量となるように、第１領域ａ１内の各局所領域において局所加工治具の走査速度を制御する。

【0082】

以上のような局所加工の具体例としては、ＧＣＩＢ（Gas Cluster Ion Beam）等の各種イオンビームを用いたイオンビームエッチング、プラズマエッチング、あるいは磁気粘性流体研磨が用いられるが、これらに限定されない。

【0083】

このうち磁気粘性流体研磨法（ＭＲＦ）は、磁気粘性流体（Magneto-rheological Fluid）を用いた磁気援用の局所加工方法であり、電磁石である回転するホイールの先端を局所加工の加工端とし、ホイールの先端と基板との間に磁性流体と研磨砥粒の混合液である磁気粘性流体を投入して研磨を行う。磁気粘性流体研磨法（ＭＲＦ）の特徴は、機械的な圧力の影響が少ないため、加工表面に対する潜傷や歪みが発生し難いことである。

【0084】

磁気粘性流体研磨法（ＭＲＦ）のよる局所加工を行うに際しては、磁気粘性流体の磁場強さ、粘度、および加工部への供給量、ホイール回転数、さらには加工表面（ここではチャック面１１）とホイールの先端との距離、スポット径等を初期値として適宜に設定する。これにより、局所加工における加工精度の向上が図られる。

【0085】

なお、形状測定工程Ｓ２で取得したチャック面１１の表面形状から、第１領域ａ１内の各局所領域の加工量を算出する際には、局所加工によって仕上げる平坦性が目標値として用いられる。しかしながら、この局所加工工程Ｓ３では、１回の局所加工のみによって加工表面の表面形状を目標とする平坦性に仕上げようとすると、加工情報の算出が発散して無駄な加工が増えて加工時間が長引く場合がある。このため上述した局所加工工程Ｓ３は、目標とする平坦性を段階的に上げた複数段階に分けて行うことが好ましい。

【0086】

また、チャック面１１の局所加工工程Ｓ３の終了後には、チャック面１１の形状測定工程と、これに続くチャック面１１の平坦性を判断する判断工程とを行い、平坦性が十分であると判断されるまで、局所加工工程Ｓ３を繰り返し行うようにしても良い。局所加工工程Ｓ３を複数段階に分けて行う場合には、このような繰り返しを段階毎に行っても良い。

【0087】

＜最終研磨工程Ｓ４＞
最終研磨工程Ｓ４では、局所加工工程Ｓ３後における基板１のチャック面１１とパターン形成面１２とに対し、研磨砥粒を用いた両面研磨を行う。ここでの両面研磨は、例えば研磨工程Ｓ１よりも短い加工時間で行われる。この最終研磨工程Ｓ４においては、局所加工工程Ｓ３を行うことで生じたチャック面１１の表面粗さの悪化を改善することを主な目的とし、コロイダルシリカを研磨砥粒として用いた研磨を行う。

【0088】

以上により、チャック面１１の第１領域ａ１と、パターン形成面１２の第２領域ａ２および第３領域ａ３とが、先に説明した所定の平坦度および局所的な高低差ＰＶに平坦化されたマスクブランク用基板１が完成する。

【0089】

以上の後、作製したマスクブランク用基板１を用いて図２を用いて説明したマスクブランク２を製造する場合、次の薄膜形成工程に進む。

【0090】

＜薄膜形成工程Ｓ５＞
薄膜形成工程Ｓ５では、最終研磨工程Ｓ４を経て作製されたマスクブランク用基板１におけるパターン形成面１２に、パターン形成用の薄膜２１を形成する。薄膜２１を形成する方法は、特に制約される必要はないが、なかでもスパッタリング成膜法が好ましく挙げられる。スパッタリング成膜法によると、均一で膜厚の一定な膜を形成することができるので好適である。

【0091】

例えばＣｒＯＣＮからなる薄膜２１をスパッタリング成膜法によって形成する場合、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、アルゴンガス、ヘリウムガス、二酸化炭素および窒素の混合ガスをスパッタリングガスとして導入し、スパッタリング成膜を行う。

【0092】

以上により、図２を用いて説明したマスクブランク２が得られる。

【0093】

なお、本発明のインプリントモールド用のマスクブランク２が、薄膜２１の上に、さらにレジスト膜を形成した形態のものである場合、上述した薄膜形成工程Ｓ５の後に、薄膜２１上にレジスト膜を形成する工程を行う。

【0094】

＜本発明の製造方法の効果＞
以上の製造方法によれば、マスクブランク用基板１を製造する際、基板１のチャック面１１に対して局所加工を施したことにより、１４２ｍｍ×１４２ｍｍの広い第１領域ａ１の平坦度を１００ｎｍ以下とすることが可能である。一方、パターン形成面１２は、研磨工程Ｓ１での両面研磨によりモールドパターンが形成される第２領域ａ２においての平坦度を１００ｎｍ以下とすることができ、しかも局所加工を施さないことにより局所的な高低差ＰＶを５ｎｍ以下に抑えることが可能である。

【0095】

これに対して、チャック面１１の第１領域ａ１は、平坦度１００ｎｍ以下とするために局所加工が施されているため、局所的な高低差ＰＶが大きな値（５ｎｍ以上）となる。一方、パターン形成面１２は、４０ｍｍ×４０ｍｍの第２領域ａ２を、平坦度１００ｎｍ以下、局所的な高低差ＰＶ５ｎｍ以下とするために局所加工を施さない。このため、第２領域ａ２を含む第３領域ａ３は、平坦度が大きな値（１００ｎｍ以上）となる。

【0096】

以上により、本発明のマスクブランク用基板１およびマスクブランク２を製造することが可能になる。

【0097】

≪インプリントモールドの製造方法≫
次に、以上説明したマスクブランクを用いた本発明のインプリントモールドの作製方法を説明する。図４は、本発明のインプリントモールドの製造方法を説明するための断面工程図であり、以下図４に基づいてインプリントモールドの作製方法を説明する。

【0098】

先ず図４Ａに示すように、本発明のマスクブランク２の薄膜２１上の全面に、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行うことによりレジスト膜２３を形成する。

【0099】

次に図４Ｂに示すように、電子線描画機などを用いて、レジスト膜２３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）を描画した後、レジスト膜２３を現像してレジストパターン２３ａを形成する。ここでは、マスクブランク２のパターン形成面１２における第２領域ａ２上のレジスト膜２３に対して、レジストパターン２３ａを形成する。

【0100】

その後図４Ｃに示すように、レジストパターン２３ａを形成したマスクブランク２を、ドライエッチング装置に導入し、上記レジストパターン２３ａが形成されたレジスト膜２３をマスクとして薄膜２１をエッチング加工する。これにより、薄膜２１に薄膜パターン２１ａを形成する。ここで、ドライエッチング装置からマスクブランク２を一旦取り出して、残存するレジスト膜２３を除去してもよい。なお、上記薄膜２１の層構成、材質によっては、エッチング加工を１段階ではなく、２段階以上で行うこともある。

【0101】

次いで図４Ｄに示すように、薄膜パターン２１ａが形成された薄膜２１をマスクとして基板１をエッチング加工し、基板１のパターン形成面１２における第２領域ａ２に凹凸形状のモールドパターン１０ａを形成する。

【0102】

次に図４Ｅに示すように、モールドパターン１０ａが形成されたマスクブランク２における薄膜２１上に、台座構造用のレジストパターン２５を形成する。台座形成用のレジストパターン２５は、モールドパターン１０ａが形成された第２領域ａ２を覆う形状として形成する。次いで、レジストパターン２５をマスクにしたエッチングにより、第２領域ａ２の外側の薄膜２１を除去し、さらに基板１のパターン形成面１２側をエッチバックする。このエッチングは、例えばウェットエッチングによって行う。このようなエッチングにより、モールドパターン１０ａが形成された第２領域ａ２を、その外側の領域よりも高くした台座構造２７を形成する。エッチング終了後には、レジストパターン２５、および薄膜２１を除去する。

【0103】

これにより、図４Ｆに示すように、基板１のパターン形成面１２側の台座構造２７に、モールドパターン１０ａが設けられたインプリントモールド３を得る。

【0104】

なお以上は、本発明のインプリントモールドの製造方法の一例であり、本発明のインプリントモールドの製造方法がこれに限定されることはない。本発明のインプリントモールドの製造方法は、本発明のマスクブランクまたは本発明のマスクブランクの製造方法用いたインプリントモールドの製造方法であればよい。

【0105】

例えば、このインプリントモールド３が、さらに孔を有する第２の基材を第１の基材に貼り合わせた構成である場合、マスクブランク２に代えて、第１の基材のパターン形成面に薄膜２１を形成したマスクブランクを用い、図４Ｅに示す状態まで加工を行い、台座構造２７を形成する前または形成した後に、第１の基材のパターン形成面とは反対側の主表面に対して第２の基材を貼り合わせる工程を行うようにしてもよい。これにより、レジストパターン２５によってモールドパターン１０ａを保護した状態で、第１の基材と第２の基材の貼り合わせを行うことができる。

【0106】

＜本発明のインプリントモールドの製造方法の効果＞
以上の製造方法では、本発明のマスクブランク２を用い、そのパターン形成面１２において平坦度が１００ｎｍ以下でかつ局所的な高低差ＰＶが５ｎｍ以下の第２領域ａ２に対してモールドパターン１０ａを形成している。このため、高さが均一で精度良好なモールドパターン１０ａを形成することができる。しかも、チャック面１１は、その広い範囲である第１領域ａ１の平坦度が１００ｎｍ以下である。したがって、先に本発明のマスクブランク用基板の効果で述べたように、モールドパターン１０ａの高さ位置および深さ位置の均一性を損なうことなく精度良好なパターン転写を行うことが可能なインプリントモールドを作製することができる。

【0107】

≪インプリントモールドを用いた微細パターンの形成方法≫
図５は、本発明のインプリントモールドを用いたインプリント法を説明する断面工程図である。以下、この図に基づいてインプリント法によるパターン形成を説明する。

【0108】

先ず、図５Ａに示すように、転写装置のモールド保持部４１にインプリントモールド３を固定する。この際、インプリントモールド３におけるチャック面１１の全面をモールド保持部４１に接触させた状態でチャッキングすると共に、インプリントモールド３を側面側からモールド保持部４１で挟持する。

【0109】

また、パターンを形成したい転写対象物３１上に、レジスト膜（例えばＵＶ硬化型樹脂や熱硬化型樹脂）３３を塗布成膜しておく。この際、例えばインプリントモールド３がマスターモールドであれば、この転写対象物３１は、レプリカモールド作製用のマスクブランクである。また例えばインプリントモールド３がレプリカモールドである場合、この転写対象物は半導体基板や電子基板など、電子機器を構成する各基板であることとする。

【0110】

次に図５Ｂに示すように、転写対象物３１上に形成したレジスト膜３３に対して、インプリントモールド３のパターン形成面１２を対向配置させ、レジスト膜３３に対してインプリントモールド３のモールドパターン１０ａを押し付ける。この状態で、レジスト膜３３を硬化させ、レジスト膜３３にモールドパターン１０ａの凹凸形状を転写する。

【0111】

その後、図５Ｃに示すように、硬化させたレジスト膜３３からインプリントモールド３を剥がし取り、モールドパターン１０ａの凹凸形状が転写されたレジストパターン３３ａを得る。

【0112】

次いで図５Ｄに示すように、レジストパターン３３ａをマスクにして転写対象物３１をエッチングし、転写対象物３１に凹凸形状のパターン３１ａを形成する。

【0113】

以上のようなインプリント法によるパターン３１ａの形成では、本発明のマスクブランクを用いて作製したインプリントモールド３を用いている。このため、先に本発明のマスクブランク用基板１の効果で述べたように、モールドパターン１０ａの高さ位置および深さ位置の均一性を損なうことなく精度良好にレジスト膜へのパターン転写を行うことが可能になる。

【実施例】

【0114】

以下、実施例によって、本発明を実施するための形態をより具体的に説明する。

【0115】

（実施例１〜６および比較例１）
実施例１〜６および比較例１においては、先ず、所定形状、大きさ、板厚に加工した合成石英からなる基板１（大きさ１５２ｍｍ×１５２ｍｍ×厚さ６．３５ｍｍ）を用意した。

【0116】

そして、研磨工程Ｓ１として、実施例１〜６および比較例１の各基板１に対して、遊星歯車機構を用いた研磨装置を用いた両面研磨を行った。この際、先ず、酸化セリウムを分散させた研磨砥粒を用いて一次研磨を行い、次いで研磨装置および研磨パッドを換えてコロイダルシリカを研磨砥粒とした二次研磨を行った。

【0117】

下記表１に示すように、この二次研磨では、実施例１〜６および比較例１において、それぞれ各研磨パッドを用いた。これにより、パターン形成面１２における第２領域ａ２の平坦度が１００ｎｍ以下で十分に平坦になるように研磨を行った。

【0118】

次に、形状測定工程Ｓ２として、実施例１〜６および比較例１の各基板１のチャック面１１の表面形状を測定した。ここでも、干渉式の平坦度測定機（Ｃｏｒｎｉｎｇ Ｔｒｏｐｅｌ社製 ＵｌｔｒａＦｌａｔ２００Ｍ：商品名、以下同じ。）を用いた測定を行った。

【0119】

その後、局所研磨工程Ｓ３として、実施例１〜６の各基板については、チャック面１１に対してのみ局所加工を行った。この際、表面形状測定工程Ｓ２で測定した表面形状に基づき、チャック面１１の第１領域ａ１の平坦度が１００ｎｍ以下となるように磁気粘性流体研磨法（ＭＲＦ）による局所研磨を行った。一方、比較例１の基板については、チャック面１１の第１領域ａ１およびパターン形成面１２の第３領域ａ３の平坦度がそれぞれ１００ｎｍ以下となるように磁気粘性流体研磨法（ＭＲＦ）による局所研磨を行った。

【0120】

以上の後、最終研磨工程Ｓ４として、実施例１〜６および比較例１の各基板１に対して、遊星歯車機構を用いた研磨装置を用いた両面研磨を行った。この際、コロイダルシリカを研磨砥粒として用い、局所加工工程Ｓ３で加工表面に形成された局所加工の走査痕を低減した。

【0121】

以上のようにして、実施例１〜６および比較例１の各マスクブランク用基板１を作製し、それぞれについてチャック面１１とパターン形成面１２における各領域の平坦度および局所的な高低差ＰＶを測定した。平坦度の測定には、平坦度測定機を用いた。局所的な高低差ＰＶの測定には、走査型干渉計（Ｚｙｇｏ社製ＮｅｗＶｉｅｗ７３００：商品名、以下同じ。）を用い、各領域における任意の９か所について局所的な高低差ＰＶを測定して平均値を算出した。下記表１に、測定した結果を示す。

【0122】

【表1】

【0123】

表１に示すように、実施例１〜６の各マスクブランク用基板１のチャック面１１は、局所加工を施したことにより、第１領域ａ１の平坦度が１００ｎｍ以下であったが、局所的な高低差ＰＶが５ｎｍよりも大きかった。一方、パターン形成面１２は、モールドパターンが形成される第２領域ａ２においての平坦度が１００ｎｍ以下であり、かつ局所加工が施されていないことから第２領域ａ２における局所的な高低差ＰＶが５ｎｍ以下に抑えられていた。またパターン形成面１２は、局所加工が施されていないことから、第２領域ａ２を含む広い範囲の第３領域ａ３の平坦度は１００ｎｍよりも大きかった。

【0124】

これに対して比較例１のマスクブランク用基板は、パターン形成面１２に対しても局所加工が施されたことにより、パターン形成面１２の第２領域ａ２および第３領域ａ３は、ともに平坦度が１００ｎｍ以下と良好であるのもの、モールドパターンが形成される第２領域ａ２における局所的な高低差ＰＶが５ｎｍ以上であった。

【0125】

図６に、実施例１，６および比較例１のマスクブランク用基板について、前記の走査型干渉計で測定した各表面形状の画像を示す。図６に示す測定結果は、第２領域ａ２に対応する領域内の任意の１か所における２．８ｍｍ×２．１ｍｍの測定領域内の表面形状であり、表面高さをグラフィック表示した図である。なお、２．８ｍｍ×２．１ｍｍの測定領域は、局所的な高低差ＰＶを測定する２ｍｍ×２ｍｍの算出領域を含む領域である。したがって、この測定領域で検出された局所的な高低差ＰＶは、２ｍｍ×２ｍｍの算出領域で検出された局所的な高低差ＰＶよりも大きな値となりえる。また、図６に示した局所的な高低差ＰＶの値は、図示した領域の値である。

【0126】

図６に示すように、本発明を適用した実施例１，６のマスクブランク用基板におけるパターン形成面の第２領域ａ２での表面形状は、局所的な高低差ＰＶによるうねり形状は見られなかった。これに対して、比較例１のマスクブランク用基板におけるパターン形成面の第２領域ａ２での表面形状は、局所的な高低差ＰＶによるうねりの存在が確認された。以上の結果から、本発明を適用したマスクブランク用基板は、パターン形成面のモールドパターンを形成する領域である第２領域ａ２では、いずれも局所的な高低差ＰＶによるうねり形状は生じないことがわかった。このため、本発明を適用したマスクブランク用基板からインプリントモールドを作製し、このインプリントモールドで転写対象物（光硬化性樹脂等）に対してパターン転写を行ったとしても、本来転写さえるべきではない凹凸であり、転写されるべきパターンに比べて相対的に高さが低い凹凸が転写される恐れはないといえる。

【符号の説明】

【0127】

１…マスクブランク用基板、基板
２…マスクブランク
３…インプリントモールド
１０ａ…モールドパターン
１１…チャック面（一方の主表面）
１２…パターン形成面（他方の主表面）
２１…薄膜
２３…レジスト膜
４１…モールド保持部（転写装置）
ａ１…第１領域
ａ２…第２領域
ａ３…第３領域
Ｓ１…研磨工程
Ｓ２…形状測定工程
Ｓ３…局所加工工程、
Ｓ４…最終研磨工程
Ｓ５…薄膜形成工程

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】