特許 6974964 貼り合わせ基板、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】6974964

(24)【登録日】2021年11月9日

(45)【発行日】2021年12月1日

(54)【発明の名称】貼り合わせ基板、製造方法

(51)【国際特許分類】

   H01L 21/027 20060101AFI20211118BHJP

   B29C 33/38 20060101ALI20211118BHJP

   B29C 59/02 20060101ALI20211118BHJP

【ＦＩ】

   H01L21/30 502D

   B29C33/38

   B29C59/02 B

【請求項の数】10

【全頁数】26

(21)【出願番号】特願2017-113654(P2017-113654)

(22)【出願日】2017年6月8日

(65)【公開番号】特開2018-207043(P2018-207043A)

(43)【公開日】2018年12月27日

【審査請求日】2020年4月22日

(73)【特許権者】

【識別番号】000101710

【氏名又は名称】アルバック成膜株式会社

(73)【特許権者】

【識別番号】506214390

【氏名又は名称】株式会社ファインサーフェス技術

(74)【代理人】

【識別番号】100141139

【弁理士】

【氏名又は名称】及川 周

(74)【代理人】

【識別番号】100134359

【弁理士】

【氏名又は名称】勝俣 智夫

(74)【代理人】

【識別番号】100192773

【弁理士】

【氏名又は名称】土屋 亮

(74)【代理人】

【識別番号】100064908

【弁理士】

【氏名又は名称】志賀 正武

(74)【代理人】

【識別番号】100126664

【弁理士】

【氏名又は名称】鈴木 慎吾

(72)【発明者】

【氏名】内田 亮

(72)【発明者】

【氏名】堀口 秀

(72)【発明者】

【氏名】小島 智明

【審査官】 植木 隆和

(56)【参考文献】

【文献】 特開２０１６−０８１９５７（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１６−０４３６９２（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１６−００２６６５（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１５−２１４４４９（ＪＰ，Ａ）

【文献】 国際公開第２０１５／１０８００２（ＷＯ，Ａ１）

【文献】 特開２０１４−１６５３３１（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｈ０１Ｌ ２１／０２７

Ｇ０３Ｆ ７／２０

Ｂ２９Ｃ ５９／０２

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

互いに貼り合わせるメサ基板と孔基板とを準備する準備工程と、
前記メサ基板の隣り合う二辺とその挟角を基準として中央部を設定する前記メサ部の中心出し工程と、
前記孔基板の隣り合う二辺とその挟角を基準として中央部を設定する前記貫通孔の中心出し工程と、
前記メサ基板表面の前記中央部にメサ部を形成するメサ部形成工程と、
前記孔基板の中央部に前記メサ部よりも大きな貫通孔を形成する貫通孔形成工程と、
前記メサ部の形成されたメサ基板裏面と前記貫通孔の形成された孔基板とを、前記メサ部の中心出し工程及び前記孔基板の中心出し工程で設定された前記二辺挟角を基準として前記メサ部の中心位置と前記貫通孔の中心位置とを設定して貼り合わせる貼り合わせ工程と、
を有することを特徴とする貼り合わせ基板の製造方法。

【請求項2】

前記貼り合わせ工程後に基板の周縁端面における貼り合わせ境界溝を除去加工する周端面加工工程を有することを特徴とする請求項１記載の貼り合わせ基板の製造方法。

【請求項3】

前記周端面加工工程において、少なくとも前記メサ部を保護シートで保護することを特徴とする請求項２記載の貼り合わせ基板の製造方法。

【請求項4】

前記準備工程が、
前記メサ基板および前記孔基板の貼り合わせ面を加工する貼り合わせ面加工工程を有することを特徴とする請求項１から３のいずれか記載の貼り合わせ基板の製造方法。

【請求項5】

互いに貼り合わせるメサ基板と孔基板とを準備する準備工程と、
前記メサ基板表面の中央部にメサ部を形成するメサ部形成工程と、
前記孔基板の中央部に前記メサ部よりも大きな貫通孔を形成する貫通孔形成工程と、
前記メサ部の形成されたメサ基板裏面と前記貫通孔の形成された孔基板とを貼り合わせる貼り合わせ工程と、
前記メサ基板における前記メサ部の中心出し工程と、
前記孔基板における前記貫通孔の中心出し工程と、
を有し、
前記中心出し工程において、前記メサ基板および前記孔基板にアライメントマークを形成し、前記アライメントマークを基準として設定し、
前記貫通孔形成工程において、前記貫通孔と前記アライメントマークとを同時に形成することを特徴とする貼り合わせ基板の製造方法。

【請求項6】

前記貼り合わせ工程において、前記中心出し工程で設定された前記アライメントマークを基準として中心位置を設定して貼り合わせることを特徴とする請求項５記載の貼り合わせ基板の製造方法。

【請求項7】

前記アライメントマークが、前記貫通孔より外側の領域に形成されることを特徴とする請求項５または６記載の貼り合わせ基板の製造方法。

【請求項8】

請求項１から７のいずれか記載の製造方法によって製造され、
表面の中央部にメサ部が形成された前記メサ基板と、中央部に前記メサ部よりも大きな貫通孔が形成された孔基板とを互いに貼り合わせた貼り合わせ基板であって、
基板の周縁端面における貼り合わせ境界溝が貼り合わせ後に除去されていることを特徴とする貼り合わせ基板。

【請求項9】

前記メサ部と前記貫通孔との中心が一致していることを特徴とする請求項８記載の貼り合わせ基板。

【請求項10】

前記メサ部中心と前記貫通孔中心と基板中心とが一致していることを特徴とする請求項８または９記載の貼り合わせ基板。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は貼り合わせ基板、製造方法に関し、特にナノインプリント用基板に用いて好適な技術に関する。

【背景技術】

【0002】

半導体デバイス、光導波路、微小光学素子（回折格子など）、バイオチップ、マイクロリアクター等における寸法数１０ｎｍ〜１０μｍの微細な凹凸パターンを形成する目的でナノインプリント技術の研究が進められている。このナノインプリントに用いられるインプリント用テンプレートに用いられるガラス基板としては、非貫通の穴（凹部）など、および、メサ部を表裏面にそれぞれ有するガラス基板が知られている（特許文献１）。

【0003】

研磨工程により表面を鏡面研磨されたガラス基板を研削加工して上記非貫通の穴を加工する際、研削時に発生するガラスカレット等でガラス基板に欠陥（微細なキズ）が多量に発生することが特許文献２に記載される。

【0004】

また、貼り合わせてナノインプリント基板を製造する方法が特許文献３に記載される。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0005】

【特許文献1】特開２００９−５３６５９１号公報

【特許文献2】特開２０１５−２１４４４９号公報

【特許文献3】特開２０１６−１２２７８２号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0006】

しかし、特許文献２，３に示すように、凹部を研削等により形成した場合には、その底面における加工精度、特にその平面度が充分なものとすることができないという問題があった。
また、凹部とメサ部との中心が一致していること、および、これらが基板中心と一致していることが必要であるが、近年、パターンの微細化が進み、その結果、モールドパターンが形成されたインプリントモールドと転写対象物上に塗布された光硬化性樹脂等の接着が強固になり、両者を引き離すとき、大きな力が必要となって来ている。その結果、凹部とメサ部の中心、および、これらが基板中心と一致していないと、インプリントモールドが上手く剥がれないことからその基準が厳格になり、これをどのように実現するかは特許文献２，３に開示されていない。

【0007】

さらに、特許文献２に示した技術では、に凹部形成時に底部に加工力が作用する、つまり、メサ部を裏側から押圧するあるいはメサ部裏側にダメージを与える可能性があるという問題があった。

【0008】

また、メサ部周囲の凹部底面に傷（欠陥）が発生した場合、欠陥のあるガラス基板に機械的応力をかけた場合、欠陥に応力が集中し、ガラス基板の機械的強度が著しく低下しやすいという問題があった。

【0009】

凹部形成後にメサ部形成をおこなうガラス基板では、メサ部形成工程において、凹部周囲の底面との境界部分がパーティクル発生源となる可能性があるという問題があった。

【0010】

さらに、特許文献３に示すように、基板を貼り合わせた場合、貼り合わせの界面部分に溝が形成され、この溝がパーティクル発生源となる不具合が発生する可能性があった。
特許文献３のようにメサ部のマスク層形成後に研削等をおこなうと、その表面に傷が付くため、微細パターン形成時に不具合が発生する可能性があった。
さらに、貼り合わせ後にマスク層を形成すると、凹部との中心出しが不十分であるという問題があった。

【0011】

また、特許文献２に示すようにメサ部形成後に研削で凹部を形成する場合、あるいは、特許文献３に示すように基板を貼り合わせる場合には、いずれも、メサ部中心と凹部中心を一致させるとの記載があるがその方法は開示されておらず、これらの技術では，実際に中心を一致させることはできないという問題があった。

【0012】

また、特許文献2記載の技術では、メサ部形成と凹部形成との二工程をおこなうことになるが、後工程で加工ミスがあった場合など、先工程での加工が無駄になってしまうため、収率が低下するという問題があった。

【0013】

本発明は、上記の事情に鑑みてなされたもので、以下の目的を達成しようとするものである。
１．メサ部中心、凹部中心を精度よく設定すること。
２．貼り合わせの界面溝によるパーティクル発生を防止すること。
３．凹部底周囲によるパーティクル発生を防止すること。
４．凹部底面の平坦度を所望の精度とすること。
５．研削加工による傷発生での不具合を防止すること。
６．形成後のメサ部と凹部との保護をおこなうこと。

【課題を解決するための手段】

【0014】

本発明の貼り合わせ基板の製造方法は、互いに貼り合わせるメサ基板と孔基板とを準備する準備工程と、
前記メサ基板の隣り合う二辺とその挟角を基準として中央部を設定する前記メサ部の中心出し工程と、
前記孔基板の隣り合う二辺とその挟角を基準として中央部を設定する前記貫通孔の中心出し工程と、
前記メサ基板表面の中央部にメサ部を形成するメサ部形成工程と、
前記孔基板の中央部に前記メサ部よりも大きな貫通孔を形成する貫通孔形成工程と、
前記メサ部の形成されたメサ基板裏面と前記貫通孔の形成された孔基板とを、前記メサ部の中心出し工程及び前記孔基板の中心出し工程で設定された前記二辺挟角を基準として前記メサ部の中心位置と前記貫通孔の中心位置とを設定して貼り合わせる貼り合わせ工程と、
を有することにより上記課題を解決した。
本発明において、前記貼り合わせ工程後に基板の周縁端面における貼り合わせ境界溝を除去加工する周端面加工工程を有することがより好ましい。
本発明は、前記周端面加工工程において、少なくとも前記メサ部を保護シートで保護することが可能である。
また、前記準備工程が、
前記メサ基板および前記孔基板の貼り合わせ面を加工する貼り合わせ面加工工程を有することができる。
また、互いに貼り合わせるメサ基板と孔基板とを準備する準備工程と、
前記メサ基板表面の中央部にメサ部を形成するメサ部形成工程と、
前記孔基板の中央部に前記メサ部よりも大きな貫通孔を形成する貫通孔形成工程と、
前記メサ部の形成されたメサ基板裏面と前記貫通孔の形成された孔基板とを貼り合わせる貼り合わせ工程と、
前記メサ基板における前記メサ部の中心出し工程と、
前記孔基板における前記貫通孔の中心出し工程と、
を有し、
前記中心出し工程において、前記メサ基板および前記孔基板にアライメントマークを形成し、前記アライメントマークを基準として設定し、
前記貫通孔形成工程において、前記貫通孔と前記アライメントマークとを同時に形成することができる。
また、前記貼り合わせ工程において、前記中心出し工程で設定された前記アライメントマークを基準として中心位置を設定して貼り合わせることができる。
また、前記アライメントマークが、前記貫通孔より外側の領域に形成されることができる。
本発明の貼り合わせ基板は、上記のいずれか記載の製造方法によって製造され、
表面の中央部にメサ部が形成された前記メサ基板と、中央部に前記メサ部よりも大きな貫通孔が形成された孔基板とを互いに貼り合わせた貼り合わせ基板であって、
基板の周縁端面における貼り合わせ境界溝が貼り合わせ後に除去されていることができる。
また、本発明の貼り合わせ基板は、前記メサ部と前記貫通孔との中心が一致していることができる。
また、前記メサ部中心と前記貫通孔中心と基板中心とが一致していることができる。

【0015】

本発明の貼り合わせ基板の製造方法は、互いに貼り合わせるメサ基板と孔基板とを準備する準備工程と、
前記メサ基板表面の中央部にメサ部を形成するメサ部形成工程と、
前記孔基板の中央部に前記メサ部よりも大きな貫通孔を形成する貫通孔形成工程と、
前記メサ部の形成されたメサ基板裏面と前記貫通孔の形成された孔基板とを貼り合わせる貼り合わせ工程と、
を有することにより、基板表面にメサ部が形成され、基板裏面に凹部が形成され、これらメサ部と凹部とが充分な寸法精度を有するとともに凹部底面の面粗さが所定の状態として設定される貼り合わせ基板を製造することが可能となる。

【0016】

本発明において、前記貼り合わせ工程後に基板の周縁端面における貼り合わせ境界溝を除去加工する周端面加工工程を有することにより、基板の周縁端面における貼り合わせ境界溝がなくなり、溝内にパーティクル発生源がはいってしまい、基板使用時などにパーティクルが発生することを確実に防止できる。

【0017】

本発明は、前記周端面加工工程において、少なくとも前記メサ部を保護シートで保護することにより、形成されたメサ部を後工程における傷、パーティクル等から保護することができ、メサ部表面の平坦度および傷の有無、あるいは、メサ部に形成された被覆層の膜特性が劣化してしまうことを防止できる。

【0018】

また、本発明において、前記メサ基板における前記メサ部の中心出し工程と、
前記孔基板における前記貫通孔の中心出し工程と、
を有する手段を採用することにより、別々の工程でそれぞれメサ部と貫通孔とが形成された基板において、それぞれの中心を正確に設定することが可能となる。

【0019】

また、前記準備工程が、
前記メサ基板および前記孔基板の貼り合わせ面を加工する貼り合わせ面加工工程を有することにより、貼り合わされた基板において、凹部の底面となるメサ基板の裏面を所望の平坦度として、この面で孔基板と貼り合わせることで、凹部底面が予定の平面度かつ平坦度を有するようにすることができる。

【0020】

また、前記メサ部に被覆層を形成する被覆層形成工程を有することにより、たとえば被覆層をメサ部表面を処理する際に用いるマスク層などとして使用可能な基板を製造することができる。

【0021】

また、前記中心出し工程において、前記メサ基板および前記孔基板の隣り合う二辺とその挟角を基準として設定することにより、メサ部中心と貫通孔中心とをそれぞれ精度よく形成することが可能となる。

【0022】

また、前記貼り合わせ工程において、前記中心出し工程で設定された前記二辺挟角を基準として中心位置を設定して貼り合わせることにより、メサ部中心と貫通孔中心とを精度よく一致させて、高精度で正確な貼り合わせを実現することが可能となる。

【0023】

また、本発明は、前記中心出し工程において、前記メサ基板および前記孔基板にアライメントマークを形成し、前記アライメントマークを基準として設定することにより、外形の異なる基板どうしであっても、メサ部中心と貫通孔中心とを精度よく一致させて、高精度で正確な貼り合わせを実現することが可能となる。また、貼り合わせる前の基板外形輪郭加工の精度をそれほど要求しない状態でも、メサ部中心と貫通孔中心とを精度よく一致させて、高精度で正確な貼り合わせを実現することが可能となる。

【0024】

また、前記貼り合わせ工程において、前記中心出し工程で設定された前記アライメントマークを基準として中心位置を設定して貼り合わせることにより、メサ部中心と貫通孔中心とを精度よく一致させて、高精度で正確な貼り合わせを実現することが可能となる。

【0025】

また、前記アライメントマークが、前記貫通孔より外側の領域形成されることにより、製造された貼り合わせ基板の機能に影響を与えることなく、メサ部中心と貫通孔中心とを精度よく一致させて、高精度で正確な貼り合わせを実現することが可能となる。

【0026】

本発明の貼り合わせ基板は、上記のいずれか記載の製造方法によって製造され、
表面の中央部にメサ部が形成された前記メサ基板と、中央部に前記メサ部よりも大きな貫通孔が形成された孔基板とを互いに貼り合わせた貼り合わせ基板であって、
基板の周縁端面における貼り合わせ境界溝が貼り合わせ後に除去されていることにより、基板の周縁端面における貼り合わせ境界溝に起因したパーティクル発生等の悪影響を防止することができる。

【0027】

また、本発明の貼り合わせ基板は、前記メサ部と前記貫通孔との中心が一致していることができる。

【0028】

また、前記メサ部中心と前記貫通孔中心と基板中心とが一致していることができる。

【発明の効果】

【0029】

本発明によれば、メサ部中心、凹部中心を精度よく設定でき、パーティクル発生を防止でき、凹部底面の平坦度を所望の精度にでき、研削加工等による傷発生での不具合を防止することができるという効果を奏することが可能となる。

【図面の簡単な説明】

【0030】

【図1】本発明に係る貼り合わせ基板の製造方法の第１実施形態を示すフローチャートである。

【図2】本発明に係る貼り合わせ基板の製造方法の第１実施形態におけるメサ基板を示す平面図（ａ）および断面図（ｂ）である。

【図3】本発明に係る貼り合わせ基板の製造方法の第１実施形態における孔基板を示す平面図（ａ）および断面図（ｂ）である。

【図4】本発明に係る貼り合わせ基板の製造方法の第１実施形態におけるメサ基板を示す平面図（ａ）および断面図（ｂ）である。

【図5】本発明に係る貼り合わせ基板の製造方法の第１実施形態におけるメサ基板を示す平面図（ａ）および断面図（ｂ）である。

【図6】本発明に係る貼り合わせ基板の製造方法の第１実施形態におけるメサ基板を示す平面図（ａ）および断面図（ｂ）である。

【図7】本発明に係る貼り合わせ基板の製造方法の第１実施形態におけるメサ基板を示す平面図（ａ）および断面図（ｂ）である。

【図8】本発明に係る貼り合わせ基板の製造方法の第１実施形態におけるメサ基板を示す平面図（ａ）および断面図（ｂ）である。

【図9】本発明に係る貼り合わせ基板の製造方法の第１実施形態における孔基板を示す平面図（ａ）および断面図（ｂ）である。

【図10】本発明に係る貼り合わせ基板の製造方法の第１実施形態における貼り合わせ工程を示す平面図（ａ）および断面図（ｂ）である。

【図11】本発明に係る貼り合わせ基板の第１実施形態を示す平面図（ａ）および断面図（ｂ）である。

【図12】本発明に係る貼り合わせ基板の第１実施形態の凹部付近を示す拡大断面図である。

【図13】本発明に係る貼り合わせ基板の第１実施形態の周縁端部付近を示す拡大断面図である。

【図14】本発明に係る貼り合わせ基板の第１実施形態における寸法精度を説明するための平面図（ａ）および断面図（ｂ）である。

【図15】本発明に係る貼り合わせ基板の製造方法の第２実施形態を示すフローチャートである。

【図16】本発明に係る貼り合わせ基板の製造方法の第２実施形態におけるメサ基板を示す平面図（ａ）および断面図（ｂ）である。

【図17】本発明に係る貼り合わせ基板の製造方法の第２実施形態におけるメサ基板を示す平面図（ａ）および断面図（ｂ）である。

【図18】本発明に係る貼り合わせ基板の製造方法の第２実施形態におけるメサ基板を示す平面図（ａ）および断面図（ｂ）である。

【図19】本発明に係る貼り合わせ基板の製造方法の第２実施形態におけるメサ基板を示す平面図（ａ）および断面図（ｂ）である。

【図20】本発明に係る貼り合わせ基板の製造方法の第２実施形態におけるメサ基板を示す平面図（ａ）および断面図（ｂ）である。

【図21】本発明に係る貼り合わせ基板の製造方法の第２実施形態における孔基板を示す平面図（ａ）および断面図（ｂ）である。

【図22】本発明に係る貼り合わせ基板の製造方法の第２実施形態における貼り合わせ工程を示す平面図（ａ）および断面図（ｂ）である。

【図23】本発明に係る貼り合わせ基板の第２実施形態を示す平面図（ａ）および断面図（ｂ）である。

【発明を実施するための形態】

【0031】

以下、本発明に係る貼り合わせ基板、製造方法の第１実施形態を、図面に基づいて説明する。
図１は、本実施形態における貼り合わせ基板の製造方法を示すフローチャートであり、図２〜図１０は、本実施形態における貼り合わせ基板の製造方法の製造工程を示す図であり、図１１は、本実施形態における貼り合わせ基板を示す模式図であり、図１２は、本実施形態における貼り合わせ基板の凹部側部付近を示す拡大断面図であり、図１３は、本実施形態における貼り合わせ基板の周縁端部付近を示す拡大断面図であり、図において、符号１０は、貼り合わせ基板である。

【0032】

本実施形態に係る貼り合わせ基板１０は、ナノインプリントに用いられるインプリント用基板に用いられ、半導体デバイス、光導波路、微小光学素子（回折格子など）、バイオチップ、マイクロリアクター等における寸法１〜１０μｍの微細な凹凸パターンを形成するものとされる。

【0033】

このため、本実施形態に係る貼り合わせ基板１０は、パターン転写を行うインプリントモールドとして使用可能な所定の強度や剛性を有する材料である、石英ガラスや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、ＣａＦ_２ガラス等のガラス素材、シリコンなどからなるものとされる。また、貼り合わせ基板１０を紫外線硬化樹脂等の光硬化性樹脂に対して使用するインプリントモールドである場合は、高い光透過性を有する素材とすることが好ましく、特に石英ガラスとされることができる。

【0034】

本実施形態に係る貼り合わせ基板１０は、図１１（ａ）（ｂ）に示すように、平面視矩形状とされ、その表面にメサ部１１の形成されたメサ基板１２と、貫通孔１８ａを有する孔基板１７とをメサ基板１２の裏面に孔基板１７を貼り合わせて裏面に凹部１８が形成されたものとされる。

【0035】

メサ部１１は、略矩形状の輪郭とされてメサ基板１２の表面１２ａから突出した状態に形成されているが、インプリントモールドの用途、大きさなどに応じて、多角形状など用途に応じて他の形状として設定することができる。
メサ部１１の高さは数μｍから数十μｍ程度、輪郭長さは数ｍｍから数十ｍｍ程度とすることができる。

【0036】

メサ部１１には、上記の微細な凹凸パターンを形成する際に用いる、マスクとなる被覆層１３が被覆されている。被覆層１３はＣｒ（クロム）を含む層など、パターン形成に必要な材料からなればよく、複数層から形成されることもできる。

【0037】

メサ基板１２は、略均一厚さの平板状とされ、メサ部１１以外のメサ基板１２の厚さは、たとえば数十μｍから数十ｍｍ程度とされることができる。メサ基板１２の外形寸法は、用途に合わせて数ｍｍから数十ｃｍ程度とされることができる。

【0038】

孔基板１７は、略均一厚さの平板状とされ、その厚さは、たとえば数ｍｍから数ｃｍ程度とされることができる。孔基板１７の中央には、その全厚さにわたって凹部１８が形成されている。

【0039】

凹部１８は、メサ部１１よりも大きな輪郭の円形輪郭を有するが、円形状に限定されず、インプリントモールドの用途、大きさなどに応じて、矩形状や多角形状など用途に応じて設定することができる。凹部１８の大きさは、メサ部１１の大きさに対応してそれより大きく設定され、その直径寸法が数ｍｍから数十ｍｍ程度とすることができる。
凹部１８内部の底面１２ｂは、メサ基板１２の裏面とされている。また凹部１８内部の側面は、孔基板１７の厚さ方向と並行とされている。

【0040】

貼り合わせ基板１０の外周端部１５は、面一とされており、その全周で厚み方向中程に存在するメサ基板１２と孔基板１７との境界１５ａは、目視あるいは、光学顕微鏡で観察した程度では判別できない。なお、この界面は、応力顕微鏡などで検出は可能である。
また、貼り合わせ基板１０の外周端部１５は、その角部が面取りされている。つまり、メサ基板１２と外周端部１５との角部１６ａ、および、孔基板１７と外周端部１５との角部１６ｂは、いずれも曲面を形成するようにされている。
同様に、凹部１８の開口端部１８ｂは、曲面を形成するようにされている。

【0041】

また、ナノインプリント用テンプレート用ガラス基板１０の各部の寸法Ｌ１〜Ｌ８は、ナノインプリントを行う装置における装着部の構成及び寸法形状などによって決められている。ここでは、特許文献２に記載される一例を図１４に示す。

【0042】

図１４は、本実施形態における貼り合わせ基板の寸法精度を説明するための模式図である。
例えば、貼り合わせ基板１０の四辺の幅寸法Ｌ１は１５０〜１６０ｍｍ、メサ部１１の寸法Ｌ２は３０〜３５ｍｍ、メサ部１１の寸法Ｌ３は２４〜２８ｍｍ、貼り合わせ基板１０の厚さＬ４は５〜７ｍｍ、凹部１８の内径Ｌ５は６２〜８６ｍｍ、孔基板１７の厚さすなわち凹部１８の深さＬ６は４〜６ｍｍ、メサ部１１外側となる凹部１８底部の厚さ寸法すなわちメサ基板１２厚さ寸法Ｌ７は１．０〜１．２ｍｍ、メサ部１１の厚さ寸法Ｌ８は１．１〜１．３ｍｍとすることができる。なお、各寸法Ｌ１〜Ｌ８の数値は、状況に応じて適宜変更可能である。

【0043】

また、外形Ｌ１の精度は±０．０４ｍｍ程度、凹部１８輪郭位置精度（Ｌ１１−Ｌ１２）の絶対値は０．０４ｍｍ以下、同じく、交差する方向の凹部１８輪郭位置精度（Ｌ１３−Ｌ１４）の絶対値は０．０４ｍｍ以下、凹部１８の内径Ｌ５の輪郭精度は±０．０５ｍｍ程度とされる。これらの精度も、状況に応じて適宜変更可能である。

【0044】

以下、本実施形態における貼り合わせ基板の製造方法を、図面に基づいて説明する。

【0045】

本実施形態における貼り合わせ基板の製造方法は、図１に示すように、準備工程Ｓ０１と、貼り合わせ面加工工程Ｓ０２と、メサ部形成工程Ｓ０４と、メサ部中心出し工程Ｓ４と、貫通孔中心出し工程Ｓ０６と、貫通孔形成工程Ｓ０７と、アライメント工程Ｓ０８と、貼り合わせ工程Ｓ０９と、保護シート貼着工程Ｓ１０と、周端面加工工程Ｓ１１と、を有する。

【0046】

本実施形態における貼り合わせ基板の製造方法は、まず、図１に示す準備工程Ｓ０１として、図２（ａ）に示すように、石英ガラス等とされる矩形状のメサ基板１２と、図３（ａ）に示すように、石英ガラス等とされる矩形状の孔基板１７とを準備する。

【0047】

この準備工程Ｓ０１において、隣り合う二辺とその挟角である基板の外寸と直角を精度良く仕上げ、これを仮の基準とする。

【0048】

次に、図１に示す貼り合わせ面加工工程Ｓ０２として、メサ基板１２と孔基板１７とにおいて、それぞれの表裏面を両面研磨処理して、所定の平面度、平坦度、平行度となるように処理をおこなう。具体的には、公知の研磨加工を施すこと、たとえば、ＬＡＰ（ラッピング）＋１次ポリッシュ＋２次ポリッシュ＋スーパーポリッシュによって、Ｒａ：０．２ｎｍ以下程度とすることができる。

【0049】

次に、図１に示すメサ部形成工程Ｓ０４における最初の工程である被覆層形成工程Ｓ４ａとして、図４（ａ）（ｂ）に示すように、メサ部１１を形成する側のメサ基板１２表面１２ａに被覆層１３を形成する。被覆層１３は、メサ部形成においてエッチングマスクとなるものであり、被覆層１３は、例えばクロムを含有する材料で形成されることが好適であり、窒素等を含んでいてもよい。被覆層１３は、メサ基板１２表面の全面に形成される。

【0050】

被覆層１３を形成する方法は特に制約される必要はないが、たとえばスパッタ法、真空蒸着法、ＣＶＤ法などの方法が挙げられ、通常５０ｎｍ以上３００ｎｍ以下程度の範囲であることが好適である。

【0051】

同様に、図１に示すメサ部形成工程Ｓ０４における次の工程であるレジスト塗布工程Ｓ４ｂとして、図４（ａ）（ｂ）に示すように、被覆層１３が全面に形成されたメサ基板１２に対し、被覆層１３の表面にスピンコート法などによりレジスト層１４を形成する。レジスト層１４は、メサ部形成におけるエッチングマスクをフォトリソ工程として形成するためのものとされる。レジスト層１４は、メサ基板１２表面の全面に形成される。レジスト層１４は、ポジ型、ネガ型のどちらでもよい。

【0052】

次に、図１に示すメサ部形成工程Ｓ０４におけるレジスト塗布工程Ｓ４ｂの次工程であるメサ部中心出し工程Ｓ４として、図５（ａ）に示すように、メサ基板１２の隣り合う二辺１２ｐ，１２ｑとその挟角１２ｒとを基準として設定し、これらに基づいて、メサ部１１の中心位置を設定する。

【0053】

次に、図１に示すメサ部形成工程Ｓ０４における露光工程Ｓ４ｃとして、メサ部中心出し工程Ｓ４で設定されたメサ部１１の中心位置にしたがって、レジスト層１４を露光して、次工程の現像工程Ｓ４ｄにおいてこれを現像し、メサ部１１に対応するパターン部分のみが残るように他の領域を除去する。レジストパターンを形成する方法としては、フォトリソグラフィ法が好適である。

【0054】

次に、図１に示すメサ部形成工程Ｓ０４の被覆層エッチング工程Ｓ４ｅとして、レジスト層１４に形成されたレジストパターンにしたがって被覆層１３をエッチングし、メサ部１１に対応するパターン部分のみが残るように他の領域を除去する。
被覆層１３のエッチングとしては、ドライエッチング、あるいはウェットエッチングを選択することができる。

【0055】

次に、図１に示すメサ部形成工程Ｓ０４の保護層形成工程Ｓ４ｆとして、図６（ａ）（ｂ）に示すように、メサ基板１２の裏面１２ｂおよび端面１５に保護層１９を形成する。ここで、保護層１９としては貼り付け可能な樹脂からなる保護フィルムを採用することができる。あるいは、保護層１９は、樹脂からなる層とされることができ、フィルム以外の保護層１９としては塗布後、放置、加熱または紫外線等で硬化する材料を用いてもよい。

【0056】

この保護層１９により、次工程の基板エッチング工程Ｓ４ｇがウェットエッチングの場合、メサ基板１２における外形の精度・形状がエッチングされて変化し、メサ部中心出し工程Ｓ４で設定されたメサ部１１の中心位置がズレないようにすることができる。

【0057】

次に、図１に示すメサ部形成工程Ｓ０４における基板エッチング工程Ｓ４ｇとして、被覆層１３に形成されたパターンにしたがってエッチングをおこなうことにより、図７（ａ）（ｂ）に示すように、メサ基板１２の表面１２ａにメサ部１１を形成する。この場合のメサ基板１２のウェットエッチングにはフッ酸を含有するエッチング液が好ましく用いられる。また、ドライエッチングをおこなうこともできる。

【0058】

次に、図１に示すメサ部形成工程Ｓ０４における保護層除去工程Ｓ４ｈとして、保護層１９を除去する。保護層１９として保護フィルムを貼り付けた場合には、このフィルムを剥がすことで除去する。あるいは、樹脂層を形成した場合には、これを溶解するなどの手段で除去することができる。

【0059】

次に、図１に示すメサ部形成工程Ｓ０４におけるレジスト除去工程Ｓ４ｊとして、レジスト層１４を除去し、続いて図１に示すメサ部形成工程Ｓ０４における被覆層除去工程Ｓ４ｋとして、被覆層１３を除去する。

【0060】

これにより、図７（ａ）（ｂ）に示すように、メサ部１１が表面１２ａに形成されたメサ基板１２を得ることができる。

【0061】

さらに、図８（ａ）（ｂ）に示すように、メサ基板１２を裏返して、後述するアライメント工程Ｓ０８における孔基板１７に対応する位置となるメサ基板１２の隣り合う二辺１２ｐ，１２ｑとその挟角１２ｒとを基準として、メサ部１１の中心位置が設定されたメサ部１１をメサ基板１２の表面１２ａに形成し、メサ部形成工程Ｓ０４を終了する。

【0062】

次に、図１に示す貫通孔中心出し工程Ｓ０６として、図９（ａ）に示すように、孔基板１７の隣り合う二辺１７ｐ，１７ｑとその挟角１７ｒとを基準として設定し、これらに基づいて、貫通孔１８ａの中心位置を設定する。

【0063】

次に、図１に示す貫通孔形成工程Ｓ０７として、図９（ｂ）に示すように、貫通孔１８ａを形成する。貫通孔１８ａは、孔基板１７を研削等の機械加工により形成されることができるが、貫通孔１８ａの形成方法としては、形成する凹部１８のサイズ、形状、深さや、孔基板１７の材質などに応じて適宜選択すればよい。例えば、レーザー加工、切削加工、ウォータージェット加工等の微細加工法を挙げることができる。

【0064】

貫通孔形成工程Ｓ０７においては、研削加工により貫通孔１８ａを形成する場合でも、メサ基板１２とは異なる孔基板１７を加工しているので、研削されたカレット（研削粉）が飛散して研削加工により飛散したカレットがガラス基板をキズつけるなどしてメサ部１１に影響を及ぼすことがない。
また、凹部１８の底面部分を加工することがないので、この部分の加工精度が低下するおそれもない。

【0065】

さらに、この貫通孔形成工程Ｓ０７として、図９（ｂ），図１２に示すように、貫通孔１８ａの貼り合わせる面と反対側となる開口端部１８ｂは、曲面を形成するように面取り加工を施しておく。
貫通孔形成工程Ｓ０７においては、貫通孔中心出し工程Ｓ０６において設定された孔基板１７の隣り合う二辺１７ｐ，１７ｑとその挟角１７ｒとを基準として中心を設定し、これに基づいて、研削加工がおこなわれる。また、仕上げ加工として、貫通孔１８ａの側面および開口端部１８ｂ曲面を研磨加工等の加工処理することもできる。

【0066】

次に、図１に示すアライメント工程Ｓ０８として、図１０（ａ）（ｂ）に示すように、メサ基板１２の隣り合う二辺１２ｐ，１２ｑとその挟角１２ｒとを基準として設定されたメサ部１１の中心位置と、孔基板１７の隣り合う二辺１７ｐ，１７ｑとその挟角１７ｒとを基準として設定された貫通孔１８ａの中心位置と、をアライメントして、これらメサ部１１の中心位置と貫通孔１８ａの中心位置とを一致させて貼り合わせ位置を設定する。

【0067】

このとき、メサ基板１２の隣り合う二辺１２ｐ，１２ｑと、孔基板１７の隣り合う二辺１７ｐ，１７ｑとは、必ずしも一致している必要がなく、それぞれメサ部１１の中心位置と貫通孔１８ａの中心位置とが一致するようにメサ基板１２と孔基板１７とを位置決めすることができる。

【0068】

好ましくは、アライメント工程Ｓ０８においては、メサ基板１２の隣り合う二辺１２ｐ，１２ｑと、孔基板１７の隣り合う二辺１７ｐ，１７ｑとの位置を合わせ、メサ基板１２および孔基板１７を端面基準で位置あわせすることができる。それぞれの基板１２，１７は、外寸、直角度及び基準辺からのメサ部１１および貫通孔１８ａ中心の距離が揃っているため、ズレがなくアライメントを行うことで、メサ部１１および貫通孔１８ａそれぞれの中央のズレがなく揃えることができる。

【0069】

なお、孔基板１７の貫通孔１８ａは、その中心がメサ基板１２の中心と一致していることが最も望ましく、少なくともそのずれが５０μｍ以下、より好ましくは５μｍ以下であることが好ましい。メサ部１１に形成されることになるモールドパターン（凹凸パターン）の中心を貼り合わせ基板１０の中心に一致させるようにすることが一般的であり、転写対象物のレジスト膜へのインプリントモールドの押し付け時や剥離時の変形がモールドパターンの中心から順次広がっていくようにするためである。

【0070】

次に、図１に示す貼り合わせ工程Ｓ０９として、図１０（ａ）に示すように、アライメント工程Ｓ０８で設定された貼り付け位置として、メサ基板１２と孔基板１７とを接合する。メサ基板１２と孔基板１７とを接合する手段としては、これらの基板１２，１７どうしの十分な接着力が得られる方法であれば、特に制約される必要はない。ここで十分な接着力とは、インプリントモールドとしての使用時に、貼り合わせ基板１０とされた基板１２，１７が剥離しない程度の接着状態を意味する。

【0071】

本実施形態における接合方法としては、オプティカルコンタクトによる仮接合後に、２００〜１２００℃程度の温度範囲でベークをおこなうことができる。これにより、貼り合わせ基板１０とされた基板１２，１７に強固な接合状態を得ることができた。接合方法としては必要な接合強度を得られればよく、プラズマ活性法、フッ酸接合法などのその他の方法を用いることも可能である。

【0072】

この貼り合わせ工程Ｓ０９においては、基板１２，１７の外周端部１５に、貼り合わせ境界溝１５ｂが存在する。また、凹部１８の底面外周には、貼り合わせ溝１８ｃが形成される。

【0073】

この貼り合わせ工程Ｓ０９において、メサ基板１２の貼り合わせ面１２ｂと、孔基板１７の貫通孔１８ａとが貼り合わせられることにより、凹部１８が形成される。凹部１８底面としては、メサ基板１２の貼り合わせ面１２ｂがそのまま露出することになる。

【0074】

次に、図１に示す保護シート貼着工程Ｓ１０として、図１０（ｂ）に示すように、孔基板１７と貼り合わせたメサ基板１２に対して、メサ部１１の形成された側の表面に保護シート３０を貼り着ける。保護シート３０は、樹脂からなる層とされることができ、この樹脂層を形成する方法としては、樹脂溶液を塗布後、加熱する方法、樹脂原料を塗布後、硬化させる方法、シート状の樹脂を粘着剤、接着剤や両面に粘着剤を付与した両面粘着テープなどで接着する方法が挙げられる。

【0075】

保護シート３０が無機材料層とされる場合には、その形成方法として、セラミックスシートやガラスシートを粘着剤、接着剤や両面に粘着剤を付与した両面粘着テープなどで接着する方法が挙げられる。

【0076】

特に、保護シート３０が、日東電工社製ＳＰＶ-Ｃ-５００、３Ｍ社製２Ａ８２５、リンテック社製ＰＥＴ５０（Ａ）ＭＦ１１ＢＬなどからなり、厚さ３０〜３００μｍ程度のシートとされることが好ましい。この場合、保護シート３０は、メサ基板１２の全面に貼り着けることもできるし、少なくともメサ部１１を覆うとともに、凹部１８に対応する領域を覆うように貼り着けることもできる。

【0077】

次に、図１に示す周端面加工工程Ｓ１１として、貼り合わせ基板１０とされた基板１２，１７の外周端部１５が面一となるように周端面加工を施す。
この周端面加工工程Ｓ１１によって、図１１（ａ）（ｂ），図１３に示すように、貼り合わせ基板１０の全周で厚み方向中程に存在するメサ基板１２と孔基板１７との境界１５ａが、目視あるいは、光学顕微鏡で観察した程度では判別できない程度に外周端部１５が面一とされる。
この際、挟角１２ｒ，１７ｒとなる角部の位置を基準にして、外形加工をおこなう。

【0078】

また、周端面加工工程Ｓ１１において、図１１（ａ）（ｂ），図１３に示すように、貼り合わせ基板１０の外周端部１５の角部を面取り加工する。これにより、メサ基板１２と外周端部１５との角部１６ａ、および、孔基板１７と外周端部（周縁端面）１５との角部１６ｂが、いずれも曲面を形成するように加工する。ここで、メサ部１１中心と凹部１８中心と貼り合わせ基板１０中心とが一致するように加工を施す。

【0079】

周端面加工工程Ｓ１１において、保護シート３０が貼り着けられていることにより、被覆されたメサ部１１およびメサ部１１付近の表面１２ａを周端面加工工程Ｓ１１における傷・パーティクル等から保護して、メサ部１１表面およびメサ部１１付近の表面１２ａの平坦度の悪化および傷の発生、あるいは、メサ部１１に形成された被覆層１３の膜特性が劣化してしまうことを防止できる。

【0080】

次いで、保護シート３０を剥離することにより、図１１（ａ）（ｂ）に示すように、本実施形態の貼り合わせ基板１０を製造する。

【0081】

本実施形態における貼り合わせ基板１０の製造方法においては、表面にメサ部１１が形成され、裏面に凹部１８が形成され、これらメサ部１１と凹部１８とが充分な寸法精度を有するとともに凹部１８底面１２ｂの面粗さが所定の状態として設定される貼り合わせ基板１０を製造することが可能となる。

【0082】

また、周端面加工工程Ｓ１１として、貼り合わせ工程Ｓ０９後に周縁端面（外周端部）１５における貼り合わせ境界溝１５ｂを除去加工することにより、貼り合わせ基板１０の周縁端面１５における貼り合わせ境界溝１５ｂがなくなり平滑な端面が得られ、この貼り合わせ境界溝１５ｂ内にパーティクル発生源がはいってしまい、使用時などにパーティクルが発生することを確実に防止することが可能となる。

【0083】

メサ部１１周辺を保護シート３０で保護することにより、形成されたメサ部１１を後工程におけるダメージから保護することが可能となる。

【0084】

また、中心出し工程Ｓ４，Ｓ０６により、メサ部１１と貫通孔１８ａとの中心を正確に設定して、貼り合わせ工程Ｓ０９により正確に貼り合わせ、メサ部１１と凹部１８との中心が一致した貼り合わせ基板１０を製造することが可能となる。

【0085】

貼り合わせ面加工工程Ｓ０２により、凹部１８の底面となるメサ基板１２の裏面１２ｂを所望の平坦度として孔基板１７と貼り合わせることで、凹部１８底面が所望の平面度と平坦度を有するとともに、凹部１８底面付近に余計な応力が残留しないようにすることができる。

【0086】

以下、本発明に係る貼り合わせ基板、製造方法の第２実施形態を、図面に基づいて説明する。
図１５は、第２実施形態および本実施形態における貼り合わせ基板の製造方法を示すフローチャートであり、図１６〜図２２は、本実施形態における貼り合わせ基板の製造方法の製造工程を示す図であり、図２３は、本実施形態における貼り合わせ基板を示す模式図であり、図において、符号２０は、貼り合わせ基板である。

【0087】

本実施形態に係る貼り合わせ基板２０は、第１実施形態における貼り合わせ基板１０と同様に、ナノインプリントに用いられるインプリント用基板に用いられ、半導体デバイス、光導波路、微小光学素子（回折格子など）、バイオチップ、マイクロリアクター等における寸法１〜１０μｍの微細な凹凸パターンを形成するものとされる。

【0088】

本実施形態に係る貼り合わせ基板２０は、第１実施形態における貼り合わせ基板１０と同様に、ターン転写を行うインプリントモールドとして使用可能な所定の強度や剛性を有する材料である、石英ガラスや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、ＣａＦ_２ガラス等のガラス素材、シリコンなどからなるものとされる。また、貼り合わせ基板２０を紫外線硬化樹脂等の光硬化性樹脂に対して使用するインプリントモールドである場合は、高い光透過性を有する素材とすることが好ましく、特に石英ガラスとされることができる。

【0089】

本実施形態に係る貼り合わせ基板２０は、図２３（ａ）（ｂ）に示すように、平面視矩形状とされ、その表面にメサ部２１の形成されたメサ基板２２と、貫通孔２８ａを有する孔基板２７とをメサ基板２２の裏面に孔基板２７を貼り合わせて裏面に凹部２８が形成されたものとされる。

【0090】

メサ部２１は、第１実施形態における貼り合わせ基板１０と同様に、略矩形状の輪郭とされてメサ基板２２の表面２２ａから突出した状態に形成されているが、インプリントモールドの用途、大きさなどに応じて、多角形状など用途に応じて他の形状として設定することができる。
メサ部２１の高さは数μｍから数十μｍ程度、輪郭長さは数ｍｍから数十ｍｍ程度とすることができる。

【0091】

メサ部２１には、第１実施形態における貼り合わせ基板１０と同様に、上記の微細な凹凸パターンを形成する際に用いるマスクとなる被覆層２３が被覆されている。被覆層２３はＣｒ（クロム）を含む層など、パターン形成に必要な材料からなればよく、複数層から形成されることもできる。

【0092】

メサ基板２２は、略均一厚さの平板状とされ、メサ部２１以外のメサ基板２２の厚さは、たとえば数十μｍから数十ｍｍ程度とされることができる。メサ基板２２の外形寸法は、用途に合わせて数ｍｍから数十ｃｍ程度とされることができる。

【0093】

孔基板２７は、第１実施形態における貼り合わせ基板１０と同様に、略均一厚さの平板状とされ、その厚さは、たとえば数ｍｍから数ｃｍ程度とされることができる。孔基板２７の中央には、その全厚さにわたって凹部２８が形成されている。

【0094】

凹部２８は、第１実施形態における貼り合わせ基板１０と同様に、メサ部２１よりも大きな輪郭の円形輪郭を有するが、円形状に限定されず、インプリントモールドの用途、大きさなどに応じて、矩形状や多角形状など用途に応じて設定することができる。凹部２８の大きさは、メサ部２１の大きさに対応してそれより大きく設定され、その直径寸法が数ｍｍから数十ｍｍ程度とすることができる。
凹部２８内部の底面２２ｂは、メサ基板２２の裏面とされている。また凹部２８内部の側面は、孔基板２７の厚さ方向と並行とされている。

【0095】

貼り合わせ基板２０の外周端部２５は、面一とされており、その全周で厚み方向中程に存在するメサ基板２２と孔基板２７との境界２５ａは、目視あるいは、光学顕微鏡で観察した程度では判別できない。なお、この界面は、応力顕微鏡などで検出は可能である。
また、貼り合わせ基板２０の外周端部２５は、その角部が面取りされている。つまり、メサ基板２２と外周端部２５との角部２６ａ、および、孔基板２７と外周端部２５との角部２６ｂは、いずれも曲面を形成するようにされている。
同様に、凹部２８の開口端部２８ｂは、曲面を形成するようにされている。

【0096】

本実施形態における貼り合わせ基板２０には、メサ基板２２と孔基板２７との貼り合わせ面に、いずれもアライメントマーク２２ｍ，２２ｎ，２７ｍ，２７ｎが形成されている。
アライメントマーク２２ｍ，２２ｎ，２７ｍ，２７ｎは、凹部２８の外側領域に、少なくとも２箇所以上、好ましくは４箇所程度設けられる。なお、図において、アライメントマークは２箇所のみ例示している。

【0097】

メサ基板２２のアライメントマーク２２ｍは、対応する孔基板２７のアライメントマーク２７ｍと、メサ基板２２のアライメントマーク２２ｎは、対応する孔基板２７のアライメントマーク２７ｎと、それぞれ一致するように配置されている。

【0098】

アライメントマーク２２ｍ，２２ｎ，２７ｍ，２７ｎは、凹部２８の周囲に均等位置（中心に対する点対称位置）に配置することが好ましく、また、凹部２８の中心から等距離になるように配置される。

【0099】

アライメントマーク２２ｍ，２２ｎ，２７ｍ，２７ｎは、それぞれ、後述するアライメント工程Ｓ０９において、メサ基板２２と孔基板２７とのアライメントの正確性を担保できるだけの大きさがあればよく、０．１ｍｍ〜数ｍｍ程度の径寸法を有するものとされる。
アライメントマーク２２ｍ，２２ｎ，２７ｍ，２７ｎの形状としては、既存形状、たとえば、十文字、バーコード、二次元バーコード、多角形、といった形状とすることができる。

【0100】

また、ナノインプリント用のテンプレート用ガラス基板２０の各部の寸法Ｌ１〜Ｌ８は、第１実施形態における貼り合わせ基板１０と同様に、ナノインプリントを行う装置における装着部の構成及び寸法形状などによって決められている。ここでは、第１実施形態第１実施形態における貼り合わせ基板１０と同様に、と同様に、特許文献２に記載される一例を図１４に示す。

【0101】

図１４は、第１実施形態および本実施形態における貼り合わせ基板の寸法精度を説明するための模式図である。
本実施形態における貼り合わせ基板２０の各寸法Ｌ１〜Ｌ８およびＬ１１〜Ｌ１４で表されるそれぞれの寸法精度は、第１実施形態における貼り合わせ基板１０と同様の範囲とされることができる。

【0102】

以下、本実施形態における貼り合わせ基板の製造方法を、図面に基づいて説明する。

【0103】

本実施形態における貼り合わせ基板の製造方法は、図１５に示すように、準備工程Ｓ０１と、貼り合わせ面加工工程Ｓ０２と、メサ部形成工程Ｓ０４と、メサ部中心出し工程Ｓ４と、貫通孔中心出し工程Ｓ０６と、貫通孔形成工程Ｓ０７と、アライメント工程Ｓ０８と、貼り合わせ工程Ｓ０９と、保護シート貼着工程Ｓ１０と、周端面加工工程Ｓ１１と、を有する。

【0104】

本実施形態における貼り合わせ基板の製造方法は、まず、図１５に示す準備工程Ｓ０１として、図２（ａ）に示した第１実施形態と同様に、石英ガラス等とされる矩形状のメサ基板２２と、図３（ａ）に示した第１実施形態と同様に、石英ガラス等とされる矩形状の孔基板２７とを準備する。

【0105】

この準備工程Ｓ０１において、最終の外寸精度を高めるために、メサ基板２２の隣り合う二辺２２ｐ，２２ｑとその挟角２２ｒ、および、孔基板２７の隣り合う二辺２７ｐ，２７ｑとその挟角２７ｒである基板２２，２７の外寸と直角を精度良く仕上げる。

【0106】

次に、図１５に示す貼り合わせ面加工工程Ｓ０２として、メサ基板２２と孔基板２７とにおいて、それぞれの表裏面を両面研磨処理して、所定の平面度、平坦度、平行度となるように処理をおこなう。具体的には、公知の研磨加工を施すこと、たとえば、ＬＡＰ（ラッピング）＋１次ポリッシュ＋２次ポリッシュ＋スーパーポリッシュによって、Ｒａ：０．２ｎｍ以下程度とすることができる。

【0107】

次に、図１５に示すメサ部形成工程Ｓ０４における最初の工程である被覆層形成工程Ｓ４ａとして、図１６（ａ）（ｂ）に示すように、メサ基板２２の両面、つまり、表面２２ａおよび裏面２２ｂに被覆層２３を形成する。被覆層２３は、メサ部形成およびアライメントマーク形成においてエッチングマスクとなるものであり、被覆層２３は、例えばクロムを含有する材料で形成されることが好適であり、窒素等を含んでいてもよい。被覆層２３は、メサ基板２２両面２２ａ，２２ｂの全面に形成される。

【0108】

被覆層２３を形成する方法は特に制約される必要はないが、たとえばスパッタ法、真空蒸着法、ＣＶＤ法などの方法が挙げられ、通常５０ｎｍ以上３００ｎｍ以下程度の範囲であることが好適である。

【0109】

同様に、図１５に示すメサ部形成工程Ｓ０４における次の工程であるレジスト塗布工程Ｓ４ｂとして、図１６（ａ）（ｂ）に示すように、被覆層２３が表裏面２２ａ，２２ｂの全面に形成されたメサ基板２２に対し、表裏面２２ａ，２２ｂの被覆層２３、２３に対してそれぞれスピンコート法などによりレジスト層２４およびレジスト層２４Ｂを形成する。

【0110】

表面２２ａのレジスト層２４は、メサ部形成におけるエッチングマスクをフォトリソ工程として形成するためのものとされる。裏面２２ｂのレジスト層２４は、アライメントマーク形成におけるエッチングマスクをフォトリソ工程として形成するためのものとされる。
レジスト層２４およびレジスト層２４Ｂは、いずれもメサ基板２２表面の全面に形成される。レジスト層２４およびレジスト層２４Ｂは、ポジ型、ネガ型のどちらでもよい。

【0111】

次に、図１に示すメサ部形成工程Ｓ０４におけるレジスト塗布工程Ｓ４ｂの次工程であるメサ部中心出し工程Ｓ４として、図１７（ａ）に示すように、メサ基板２２の裏面２２ｂにおいて、アライメントマーク２２ｍ，２２ｎとなる位置を基準として設定し、これらに基づいて、メサ部２１の中心位置を設定する。

【0112】

次に、図１５に示すメサ部形成工程Ｓ０４における次工程である裏面露光工程Ｓ４ｍとして、メサ部中心出し工程Ｓ４で設定された位置となるように、アライメントマーク２２ｍ，２２ｎを形成する裏面２２ｂのレジスト層２４Ｂを露光して、次工程の裏面現像工程Ｓ４ｎにおいてこれを現像し、図１７（ａ）（ｂ）に示すように、アライメントマーク２２ｍ，２２ｎに対応するパターン部分２４Ｂｍ，２４Ｂｎのみを除去する。レジストパターンを形成する方法としては、フォトリソグラフィ法が好適である。

【0113】

次に、図１５に示すメサ部形成工程Ｓ０４における露光工程Ｓ４ｃとして、メサ部中心出し工程Ｓ４で設定されたメサ部２１の中心位置にしたがって、表面２２ａのレジスト層２４を露光して、次工程の現像工程Ｓ４ｄにおいてこれを現像し、図１８（ａ）（ｂ）に示すように、メサ部２１に対応するパターン部分２４１のみが残るように他の領域を除去する。レジストパターンを形成する方法としては、フォトリソグラフィ法が好適である。

【0114】

このとき、メサ基板２２の表裏面２２ａ，２２ｂでの位置合わせ、つまり、アライメントマーク２２ｍ，２２ｎに対応するパターン部分２４Ｂｍ，２４Ｂｎとメサ部２１に対応するパターン部分２４１との位置合わせは、両面アライナー等を用いて、アライメントマーク２２ｍ，２２ｎ側露光・現像でパターン部分２４Ｂｍ，２４Ｂｎを形成し、そのパターン部分２４Ｂｍ，２４Ｂｎに合わせて、反対面のメサ部２１側露光・現像をおこなってパターン部分２４１を形成する。

【0115】

次に、図１５に示すメサ部形成工程Ｓ０４の被覆層エッチング工程Ｓ４ｅとして、表面２２ａのレジスト層２４に形成されたレジストパターン２４１にしたがって被覆層２３をエッチングし、メサ部２１に対応するパターン部分のみが残るように他の領域を除去する。同時に、紙面２２ｂのレジスト層２４Ｂに形成されたレジストパターン２４Ｂｍ，２４Ｂｎにしたがって被覆層２３Ｂをエッチングし、アライメントマーク２２ｍ，２２ｎに対応するパターン部分のみを除去する。

【0116】

被覆層２３および被覆層２３Ｂのエッチングとしては、ドライエッチング、あるいはウェットエッチングを選択することができる。また、これら表裏面２２ａ，２２ｂのエッチングを同時におこなうことができる。

【0117】

次に、図１に示すメサ部形成工程Ｓ０４における基板エッチング工程Ｓ４ｇとして、被覆層２３および被覆層２３Ｂに形成されたパターン２４１，２４Ｂｍ，２４Ｂｎにしたがってガラスエッチングをおこなうことにより、図１９（ａ）（ｂ）に示すように、メサ基板２２の表面２２ａにメサ部２１を形成するとともに、裏面２２ｂにアライメントマーク２２ｍ，２２ｎを形成する。
また、この場合のメサ基板２２のウェットエッチングにはフッ酸を含有するエッチング液が好ましく用いられる。

【0118】

メサ部２１とアライメントマーク２２ｍ，２２ｎとを同一工程において形成することで、メサ部２１の中心位置とアライメントマーク２２ｍ，２２ｎの配置とを精度よく決定することができる。

【0119】

本実施形態においては、メサ部中心出し工程Ｓ４は、裏面露光工程Ｓ４ｍおよび露光工程Ｓ４ｃとして実施される。

【0120】

次に、図１５に示すメサ部形成工程Ｓ０４におけるレジスト除去工程Ｓ４ｊとして、レジスト層２４およびレジスト層２４Ｂを除去し、続いて図１５に示すメサ部形成工程Ｓ０４における被覆層除去工程Ｓ４ｋとして、被覆層２３および被覆層２３Ｂを除去する。
これにより、図２０（ａ）（ｂ）に示すように、メサ部２１が表面１２ａに形成されるとともに、アライメントマーク２２ｍ，２２ｎが裏面２２ｂに形成されたメサ基板２２を得ることができる。

【0121】

さらに、図２０（ａ）（ｂ）に示すように、メサ基板２２を裏返して、後述するアライメント工程Ｓ０８における孔基板２７に対応する位置として、メサ部形成工程Ｓ０４を終了する。

【0122】

次に、図１５に示す貫通孔中心出し工程Ｓ０６として、図２１（ａ）に示すように、孔基板２７において、貫通孔２８ａの中心位置と、アライメントマーク２７ｍ，２７ｎとを同時に設定する。このとき、貫通孔２８ａの中心位置とメサ部１１の中心位置とを対応させ、アライメントマーク２２ｍ，２２ｎとアライメントマーク２７ｍ，２７ｎとをそれぞれ対応させる。

【0123】

次に、図１５に示す貫通孔形成工程Ｓ０７として、図２１（ｂ）に示すように、貫通孔２８ａを形成する。貫通孔２８ａは、孔基板２７を研削等の機械加工により形成されることができるが、貫通孔２８ａの形成方法としては、形成する凹部２８のサイズ、形状、深さや、孔基板２７の材質などに応じて適宜選択すればよい。例えば、レーザー加工、切削加工、ウォータージェット加工等の微細加工法を挙げることができる。

【0124】

このとき、孔基板２７の中央に研削で貫通孔２８ａを開ける。同時に貼合わせ面のすくなくとも２箇所に貫通孔２８ａ位置を基準として、アライメントマーク２７ｍ，２７ｎを作製する。

【0125】

アライメントマーク２７ｍ，２７ｎは機械加工等により孔基板２７表面に描画できていればよい。貫通孔２８ａ中心とアライメントマーク２７ｍ，２７ｎとの平面位置関係は、メサ部２１とアライメントマーク２２ｍ，２２ｎとの平面位置関係に対応して設定される。この貫通孔２８ａ中心位置あわせは孔基板２７の外周の加工代を超えない範囲程度の位置合わせである。
なお、アライメントマーク２７ｍ，２７ｎは、孔基板２７の表裏面どちらにあってもよい。

【0126】

貫通孔形成工程Ｓ０８においては、研削加工により貫通孔２８ａを形成する場合でも、メサ基板２２とは異なる孔基板２７を加工しているので、研削されたカレット（研削粉）が飛散して研削加工により飛散したカレットがガラス基板をキズつけるなどしてメサ部２１に影響を及ぼすことがない。
また、凹部２８の底面部分を加工することがないので、この部分の加工精度が低下するおそれもない。

【0127】

さらに、この貫通孔形成工程Ｓ０７として、図２１（ｂ）に示すとともに、図１２に示した第１実施形態と同様に、貫通孔２８ａの貼り合わせる面と反対側となる開口端部２８ｂは、曲面を形成するように面取り加工を施しておく。また、仕上げ加工として、貫通孔２８ａの側面および開口端部２８ｂ曲面を研磨加工等の加工処理することもできる。

【0128】

次に、図１５に示すアライメント工程Ｓ０８として、図２２（ａ）（ｂ）に示すように、メサ基板２２のアライメントマーク２２ｍ，２２ｎを基準として設定されたメサ部２１の中心位置と、孔基板２７のアライメントマーク２７ｍ，２７ｎを基準として設定された貫通孔２８ａの中心位置と、をアライメントして、これらメサ部２１の中心位置と貫通孔２８ａの中心位置とを一致させて貼り合わせ位置を設定する。

【0129】

それぞれの基板２２，２７は、アライメントマーク２２ｍ，２２ｎとメサ部２１中心との配置、および、アライメントマーク２７ｍ，２７ｎと貫通孔１８ａ中心との配置がすでに所定の精度で設定されているため、アライメントマーク２２ｍ，２２ｎとアライメントマーク２２ｍ，２２ｎとを一致させることで、メサ部２１の中心位置と貫通孔２８ａの中心位置とを精度よく一致させ、ズレがなく揃えることができる。

【0130】

このとき、メサ基板２２の外形、すなわち、第一実施形態で一致させていた隣り合う二辺２２ｐ，２２ｑと、孔基板２７の隣り合う二辺２７ｐ，２７ｑとは、必ずしも一致している必要がなく、それぞれメサ部２１の中心位置と貫通孔２８ａの中心位置とが一致するようにメサ基板２２と孔基板２７とを位置決めすることができる。したがって、メサ基板２２と孔基板２７との外形が異なる場合であっても、メサ部２１の中心位置と貫通孔２８ａの中心位置とが一致するようにメサ基板２２と孔基板２７とを位置決めすることが可能となる。
なお、メサ基板２２と孔基板２７との外形寸法が異なる場合には、どちらか大きい基板が重なり合わない領域が形成された状態としてアライメントがおこなわれることになる。

【0131】

なお、孔基板２７の貫通孔２８ａは、その中心がメサ基板２２の中心と一致していることが最も望ましく、少なくともそのずれが５０μｍ以下、より好ましくは５μｍ以下であることが好ましい。メサ部２１に形成されることになるモールドパターン（凹凸パターン）の中心を貼り合わせ基板２０の中心に一致させるようにすることが一般的であり、転写対象物のレジスト膜へのインプリントモールドの押し付け時や剥離時の変形がモールドパターンの中心から順次広がっていくようにするためである。

【0132】

次に、図１５に示す貼り合わせ工程Ｓ０９として、図２２（ａ）（ｂ）に示すように、アライメント工程Ｓ０８で設定された貼り付け位置として、メサ基板２２と孔基板２７とを接合する。メサ基板２２と孔基板２７とを接合する手段としては、これらの基板２２，２７どうしの十分な接着力が得られる方法であれば、特に制約される必要はない。ここで十分な接着力とは、インプリントモールドとしての使用時に、貼り合わせ基板２０とされた基板２２，２７が剥離しない程度の接着状態を意味する。

【0133】

本実施形態における接合方法としては、オプティカルコンタクトによる仮接合後に、２００〜１２００℃程度の温度範囲でベークをおこなうことができる。これにより、貼り合わせ基板２０とされた基板２２，２７に強固な接合状態を得ることができた。接合方法としては必要な接合強度を得られればよく、プラズマ活性法、フッ酸接合法などのその他の方法を用いることも可能である。

【0134】

この貼り合わせ工程Ｓ１０においては、基板２２，２７の外周端部２５に、貼り合わせ境界溝２５ｂが存在する。また、凹部２８の底面外周には、貼り合わせ溝２８ｃが形成される。

【0135】

この貼り合わせ工程Ｓ０９において、メサ基板２２の貼り合わせ面２２ｂと、孔基板２７の貫通孔２８ａとが貼り合わせられることにより、凹部２８が形成される。凹部２８底面としては、メサ基板２２の貼り合わせ面２２ｂがそのまま露出することになる。

【0136】

次に、図１５に示す保護シート貼着工程Ｓ１０として、貼り合わされたメサ基板２２に対して、メサ部２１の形成された側の表面２２ａに保護シート３０を貼り着ける。保護シート３０は、樹脂からなる層とされることができ、この樹脂層を形成する方法としては、樹脂溶液を塗布後、加熱する方法、樹脂原料を塗布後、硬化させる方法、シート状の樹脂を粘着剤、接着剤や両面に粘着剤を付与した両面粘着テープなどで接着する方法が挙げられる。

【0137】

保護シート３０が無機材料層とされる場合には、その形成方法として、セラミックスシートやガラスシートを粘着剤、接着剤や両面に粘着剤を付与した両面粘着テープなどで接着する方法が挙げられる。

【0138】

特に、保護シート３０が、日東電工社製ＳＰＶ-Ｃ-５００、３Ｍ社製２Ａ８２５、リンテック社製ＰＥＴ５０（Ａ）ＭＦ１１ＢＬなどからなり、厚さ３０〜３００μｍ程度のシートとされることができる。この場合、保護シート３０は、メサ基板２２の全面に貼り着けることもできるし、少なくともメサ部２１および凹部２８に対応する領域を覆うとともに、アライメントマーク２２ｍ，２２ｎは覆わないようにして貼り着けることもできる。

【0139】

次に、図１５に示す周端面加工工程Ｓ１１として、貼り合わせ基板２０とされた基板２２，２７の外周端部２５が面一となるように周端面加工を施す。
この周端面加工工程Ｓ１１によって、図２３（ａ）（ｂ）に示すとともに、図１３に示した第１実施形態と同様に、貼り合わせ基板２０の全周で、厚み方向中程に存在するメサ基板２２と孔基板２７との境界２５ａが、目視あるいは、光学顕微鏡で観察した程度では判別できない程度に外周端部２５が面一とされる。
この際、挟角２２ｒ，２７ｒとなる角部の位置を基準にして、外形加工をおこなう。

【0140】

また、周端面加工工程Ｓ１１において、図２３（ａ）（ｂ）に示すとともに、図１３に示した第１実施形態と同様に、貼り合わせ基板２０の外周端部２５の角部を面取り加工する。これにより、メサ基板２２と外周端部２５との角部２６ａ、および、孔基板２７と外周端部（周縁端面）２５との角部２６ｂが、いずれも曲面を形成するように加工する。ここで、メサ部２１中心と凹部２８中心と貼り合わせ基板２０中心とが一致するように加工を施す。

【0141】

周端面加工工程Ｓ１１において、保護シート３０が貼り着けられていることにより、被覆されたメサ部２１およびメサ部２１付近の表面２２ａを周端面加工工程Ｓ１１における傷・パーティクル等から保護して、メサ部２１表面およびメサ部２１付近の表面２２ａの平坦度の悪化および傷の発生、あるいは、メサ部２１に形成された被覆層２３の膜特性が劣化してしまうことを防止できる。

【0142】

次いで、保護シート３０を剥離することにより、図２３（ａ）（ｂ）に示すように、本実施形態の貼り合わせ基板２０を製造する。

【0143】

本実施形態における貼り合わせ基板２０の製造方法においては、表面にメサ部２１が形成され、裏面に凹部２８が形成され、これらメサ部２１と凹部２８とが充分な寸法精度を有するとともに凹部２８底面２２ｂの面粗さが所定の状態として設定される貼り合わせ基板２０を製造することが可能となる。

【0144】

また、周端面加工工程Ｓ１１として、貼り合わせ工程Ｓ０９で形成された周縁端面（外周端部）２５における貼り合わせ境界溝２５ｂを除去加工することにより、貼り合わせ基板２０の周縁端面２５における貼り合わせ境界溝２５ｂがなくなり平滑な端面２５が得られ、この貼り合わせ境界溝２５ｂ内にパーティクル発生源がはいってしまい、使用時などにパーティクルが発生することを確実に防止することが可能となる。

【0145】

メサ部２１周辺を保護シート３０で保護することにより、形成されたメサ部２１を後工程におけるダメージから保護することが可能となる。

【0146】

また、中心出し工程Ｓ４，Ｓ０６により、アライメントマーク２２ｍ，２２ｎ，２７ｍ，２７ｎにより、メサ部２１と貫通孔２８ａとの中心を正確に設定して、貼り合わせ工程Ｓ０９により正確に貼り合わせ、メサ部２１と凹部２８との中心が一致した貼り合わせ基板２０を製造することが可能となる。

【0147】

貼り合わせ面加工工程Ｓ０２により、凹部２８の底面となるメサ基板２２の裏面２２ｂを所望の平坦度として孔基板２７と貼り合わせることで、凹部２８底面が所望の平面度と平坦度を有するとともに、凹部２８底面付近に余計な応力が残留しないようにすることができる。

【産業上の利用可能性】

【0148】

本発明の活用例として、フォトマスク用、露光機部材用、レチクル用、またはナノインプリント用への使用を挙げることができる。

【符号の説明】

【0149】

１０…貼り合わせ基板
１１…メサ部
１２…メサ基板
１２ａ…表面
１２ｂ…裏面（貼り合わせ面）
１２ｐ，１２ｑ…二辺
１２ｒ…挟角
１３…被覆層
１４…レジスト層
１５…外周端部（周縁端面）
１５ａ…境界
１５ｂ…貼り合わせ境界溝
１６ａ，１６ｂ…角部
１７…孔基板
１７ｐ，１７ｑ…二辺
１７ｒ…挟角
１８ａ…貫通孔
１８ｂ…開口端部
１８ｃ…貼り合わせ溝
１８…凹部
１９…保護層
２０…貼り合わせ基板
２１…メサ部
２…メサ基板
２２ａ…表面
２２ｂ…裏面（貼り合わせ面）
２２ｍ，２２ｎ…アライメントマーク
２２ｐ，２２ｑ…二辺
２２ｒ…挟角
２３，２３Ｂ…被覆層
２４，２４Ｂ…レジスト層
２４１，２４Ｂｍ，２４Ｂｎ…パターン
２５…外周端部（周縁端面）
２５ａ…境界
２５ｂ…貼り合わせ境界溝
２６ａ，１６ｂ…角部
２７…孔基板
２７ｍ，２７ｎ…アライメントマーク
２７ｐ，２７ｑ…二辺
２７ｒ…挟角
２８ａ…貫通孔
２８ｂ…開口端部
２８ｃ…貼り合わせ溝
２８…凹部
３０…保護シート

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】

【図14】

【図15】

【図16】

【図17】

【図18】

【図19】

【図20】

【図21】

【図22】

【図23】