JP5851442B2 - モールド及びその製造方法 - Google Patents

Description

本発明の実施形態は、モールド及びその製造方法に関する。

パターン形成方法として、形成するパターンの凹凸形状が設けられた原版（モールド）を用いたインプリント法が注目されている。インプリント法では、基板上に例えば光硬化性の樹脂を塗布し、この樹脂にモールドを接触させて光照射によって硬化させる。これにより、樹脂の層にモールドの凹凸形状が転写されたパターンが形成される。モールドにおいては、基板とモールドとの間の樹脂の広がりを制御することが信頼性の高い転写を行う上で重要である。

特開２０１２−００９６８６号公報

本発明の実施形態は、樹脂の広がりを制御して信頼性の高い転写を行うことができるモールド及びその製造方法を提供する。

本実施形態に係るモールドは、基材と、第１凹パターンと、第２凹パターンと、第３凹パターンと、を含む。前記基材は、第１面と、前記第１面に囲まれ前記第１面から突出した台座部と、を有する。前記台座部は、第１領域及び前記第１領域の外側に設けられた第２領域を有する。前記第１凹パターンは、前記台座部の前記第１領域に設けられる。前記第２凹パターンは、前記台座部の前記第２領域に設けられる。前記第３凹パターンは、前記第１領域から前記第２の領域に設けられた前記第２凹パターンにかけて延在する。

図１（ａ）及び（ｂ）は、第１の実施形態に係るモールドの構成を例示する模式図である。 図２（ａ）及び（ｂ）は、第２領域パターンを拡大した模式的平面図である。 図３（ａ）〜（ｄ）は、他のマークパターンを例示する模式的平面図である。 図４（ａ）〜（ｄ）は、インプリント法を例示する模式的断面図である。 図５（ａ）〜（ｃ）は、樹脂の広がりについて例示する模式的平面図である。 図６は、第１の実施形態に係るモールドの製造方法を例示するフローチャートである。 図７（ａ）〜（ｃ）は、モールドの他のパターンを例示する模式的平面図である。 図８は、第２の実施形態に係るモールド製造方法を例示する模式的平面図である。 図９は、第２の実施形態に係るモールドの製造方法を例示するフローチャートである。 図１０（ａ）及び（ｂ）は、第３の実施形態に係るモールドを例示する模式的平面図である。 図１１（ａ）〜（ｃ）は、流路の他の例を示す模式的平面図である。 図１２（ａ）〜（ｄ）は、モールドの製造方法を例示する模式的断面図である。 図１３（ａ）〜（ｄ）は、パターン形成方法を例示する模式的断面図である。 図１４は、コンピュータのハードウェア構成を例示する図である。

以下、本発明の実施形態を図に基づき説明する。以下の説明では、同一の部材には同一の符号を付し、一度説明した部材については適宜その説明を省略する。

（第１の実施形態）
図１（ａ）及び（ｂ）は、第１の実施形態に係るモールドの構成を例示する模式図である。
図１（ａ）には、モールド１１０の全体の概略を例示する模式的断面図が表されている。図１（ｂ）には、台座部２０を拡大した模式的平面図が表されている。

図１（ａ）に表したように、本実施形態に係るモールド１１０は、基材１０と、パターン部Ｐと、を備える。モールド１１０は、インプリント法によりパターンを形成する際に用いる原版である。

基材１０は、第１面１０ａと、第２面１０ｂと、を有する。第２面１０ｂは、第１面１０ａとは反対の面である。本実施形態では、第１面１０ａと第２面１０ｂとを結ぶ方向をＺ方向という。Ｚ方向は、基材１０の厚さ方向でもある。

基材１０は、第１面１０ａから突出した台座部２０を有する。本実施形態では基材１０及び台座部２０のＺ方向にみた外形は例えば矩形である。矩形を形成する基材１０の４つの辺と台座部２０の４つの辺は、互いに平行である。矩形の４つの辺のいずれか１つの辺の方向をＸ方向、Ｘ方向に垂直な縦方向をＹ方向とする。

基材１０のＺ方向にみた外形の大きさは、例えば縦１５０ミリメートル（ｍｍ）、横１５０ｍｍである。周辺部１１の厚さは、例えば６．４ｍｍである。中央部１２の厚さは、例えば１ｍｍである。基材１０には、例えば光透過性を有する材料が用いられる。基材１０の材料は例えば石英である。

台座部２０は、基材１０の第１面１０ａから第２面１０ｂとは反対側に突出して設けられる。台座部２０は、表面２０ａ及び側面２０ｓを有する。表面２０ａは、第１面１０ａから突出し、第１面１０ａと例えば平行な面である。側面２０ｓは、Ｚ方向に延在した面である。

台座部２０は、例えば基材１０と一体的に設けられている。台座部２０は、基材１０と別体に設けられていてもよい。台座部２０のＺ方向にみた外形は、例えば矩形である。台座部２０のＺ方向にみた外形の大きさは、例えば縦３３ｍｍ、横２６ｍｍである。台座部２０の高さは、例えば１マイクロメートル（μｍ）以上１００μｍ以下程度である。

図１（ｂ）に表したように、パターン部Ｐは台座部２０の表面２０ａに設けられる。パターン部Ｐは、例えば第１領域パターンＰ１及び第２領域パターンＰ２を含む。台座部２０は、第１領域Ａ１及び第２領域Ａ２を有する。

第１領域Ａ１は、表面２０ａをＺ方向にみて表面２０ａの中央部に設けられた領域である。第１領域Ａ１は、例えば矩形の領域である。第２領域Ａ２は、表面２０ａをＺ方向にみて第１領域Ａ１の外側に設けられた領域である。第２領域Ａ２は第１領域Ａ１の外側を囲むように設けられている。

第１領域パターンＰ１は、第１領域Ａ１に設けられる。モールド１１０において、第１領域パターンＰ１は、第１凹パターンである。第２領域パターンＰ２は、第２領域Ａ２に設けられている。モールド１１０において、第２領域パターンＰ２は、第２凹パターンである。

パターン部Ｐの第１領域パターンＰ１及び第２領域パターンＰ２は、集積回路などを形成するために用いられる。第１領域パターンＰ１は、例えば集積回路の回路パターン（配線パターン、素子パターン、コンタクトホールなど）を形成するために用いられるパターンである。第２領域パターンＰ２は、例えばアライメントマーク、重ね合わせ検査用マークなど、各種のマークのパターンを形成するために用いられるパターンであることが多い。

ここで、第１領域Ａ１が矩形の領域である場合、第１領域Ａ１のＸ方向の長さは２５ｍｍ程度、Ｙ方向の長さは３２ｍｍ程度である。また、第２領域Ａ２が第１領域Ａ１の外周を囲む枠状の領域である場合、第２領域Ａ２の幅（第１領域Ａ１の縁から第１領域Ａ２の縁までの距離）は１０μｍ以上２００μｍ以下程度である。

モールド１１０では、第１領域Ａ１から第２領域Ａ２にかけて延在した流路３０が設けられる。モールド１１０において、流路３０は第３凹パターンである。流路３０は、第１領域Ａ１から第２領域Ａ２へ樹脂７０を導くための補助的なパターンである。

図２（ａ）及び（ｂ）は、第２領域パターンを拡大した模式的平面図である。
図２（ａ）には、第２領域パターンＰ２として、アライメントマークを形成するために用いられるマークパターンＰ２１及び流路３０の一例が表されている。図２（ｂ）には、マークパターンＰ２１の一例が表されている。

図２（ｂ）に表したように、マークパターンＰ２１は、例えば複数の小パターン２１ａを有する。小パターン２１ａは凹パターンである。１つの小パターン２１ａは、Ｚ方向にみて例えば長方形型に設けられる。１つの小パターン２１ａの長辺方向の長さは、例えば３μｍ程度である。１つの小パターン２１ａの短辺方向の長さは、例えば１μｍ程度である。複数の小パターン２１ａによる所定のレイアウトによって１つのマークパターンＰ２１が構成される。１つの小パターン２１ａの深さ（第１の深さ）は、例えば１０ナノメートル（ｎｍ）以上２００ｎｍ以下程度である。

図２（ａ）に表したように、第１領域Ａ１から第２領域Ａ２にかけて延在する流路３０は、例えば複数の小パターン２１ａと連通する。流路３０の幅は、例えば、第１領域パターンＰ１の幅よりも広く、例えば、第２領域パターンＰ２の幅よりも狭い。流路３０の幅は、例えば１μｍである。流路３０の幅は、第２領域パターンＰ２の幅と同程度でもよい。流路３０の深さ（第２の深さ）は例えば１０ｎｍ以上２００ｎｍ以下程度である。各パターンの深さは、例えば段差計やＡＦＭ（Atomic Force Microscope）、Ｘ線光電子分光分析装置によって測定される。

モールド１１０では、流路３０が第１領域Ａ１から第２領域Ａ２にかけて延在する。このため、後述するインプリント法において、樹脂７０は流路３０を介して第１領域Ａ１から第２領域Ａ２に向けて広がりやすくなる。すなわち、モールド１１０で樹脂７０を押印した際、第１領域Ａ１に塗布された樹脂７０は流路３０を通り第１領域Ａ１から第２領域Ａ２へ広がりやすくなる。樹脂７０は第１領域Ａ１から例えば放射状に広がり、流路３０を伝わって第２領域Ａ２の第２領域パターンＰ２（例えば、マークパターンＰ２１）まで確実に充填される。

もし、流路３０が設けられていないと、第１領域Ａ１から第２領域Ａ２の第２領域パターンＰ２に樹脂７０が所定時間内で充填しにくくなる。一方、所定時間内に第１領域Ａ１から第２領域Ａ２の第２領域パターンＰ２へ樹脂７０を充填させようとすると、樹脂７０の量を増やす必要がある。この場合、樹脂７０が第２領域Ａ２からはみ出す可能性がある。

モールド１１０においては、流路３０が設けられていることで樹脂７０が広がりにくい台座部２０の第２領域Ａ２まで確実に樹脂７０を充填させることができるようになる。第２領域Ａ２にマークパターンＰ２１が設けられている場合には、複数の小パターン２１ａに確実に樹脂７０が充填されることになる。また、樹脂７０の量を増やす必要がなく、樹脂７０の第２領域Ａ２からのはみ出しも抑制される。

なお、マークパターン２１は、図２（ｂ）に表した例には限定されない。
図３（ａ）〜（ｄ）は、他のマークパターンを例示する模式的平面図である。
図３（ａ）には、マークパターンＰ２１１が表される。マークパターンＰ２１１の全体形状は、２つの小パターン２１ａによる十字型である。図３（ｂ）には、マークパターンＰ２１２が表される。マークパターンＰ２１２の全体形状は、２つの小パターン２１ａによるＬ型（逆Ｌ型）である。図３（ｃ）には、マークパターンＰ２１３が表される。マークパターンＰ２１３の全体形状は、４つの小パターン２１ａによる箱型である。図３（ｄ）には、マークパターンＰ２１４が表される。マークパターンＰ２１４は、複数の小パターン２１ａの群を４つ有する。マークパターンＰ２１４においては、隣り合う２つの群が互いに９０度回転するようにレイアウトされている。

本実施形態に係るモールド１１０においては、第１領域Ａ１から、マークパターンＰ２１１、Ｐ２１２、Ｐ２１３及びＰ２１４に向けて流路３０が設けられる。なお、これらマークパターンＰ２１１、Ｐ２１２、Ｐ２１３及びＰ２１４の形状は一例であり、これら以外の形状であってもよい。

ここで、モールド１１０を用いたインプリント法について説明する。
図４（ａ）〜（ｄ）はインプリント法を例示する模式的断面図である。
図４（ａ）〜（ｄ）では、本実施形態に係るモールド１１０によってパターンを形成する例を模式的に表している。

先ず、図４（ａ）に表したように、基板２５０の上に、感光性有機材料である樹脂７０を塗布する。樹脂７０は、例えばノズルＮからインクジェット法によって基板２５０上に塗布される。樹脂７０を塗布する領域は基板２５０全面ではなく、モールド１１０の第１領域Ａ１に対応する、基板２５０の領域である。樹脂７０の液滴（以下、ドロップと呼ぶ場合もある。）の液量は、例えば０．５ピコリットル（ｐｌ）以上５ｐｌ以下程度である。液滴の広がり面積は、例えば半径５０μｍ以上５００μｍ以下程度である。樹脂７０の液滴の間隔は、例えば１０μｍ以上５００μｍ以下程度である。液滴の間隔は、等間隔でなくてもよい。

次に、図４（ｂ）に表したように、本実施形態に係るモールド１１０を用意する。そして、このモールド１１０のパターン部Ｐを、樹脂７０に接触させる。樹脂７０は、モールド１１０と基板２５０との間に挟まり、塗布された位置から広げられる。この際、樹脂７０は、第１領域パターンＰ１から流路３０を通って、第２領域パターンＰ２に流入する。もちろん、樹脂７０は流路３０以外のルートでも広がるが、流路３０を通ることで、速くかつ確実に第２領域Ａ２に広げられる。その結果、樹脂７０は領域Ａ２に広げられ、パターンＰ２に充填される。すなわち、第１領域パターンＰ１及び第２領域のパターンＰ２内の凹パターンには、確実に樹脂７０が充填されることになる。

次に、モールド１１０のパターン部Ｐを樹脂７０に接触させた状態で、モールド１１０の第２面１０ｂ側から光Ｃを照射する。光Ｃは、例えば、紫外光である。光Ｃは、モールド１１０を透過して、樹脂７０に照射される。樹脂７０は、光Ｃが照射されることで硬化する。

次に、図４（ｃ）に表したように、モールド１１０を樹脂７０から引き離す。これにより、基板２５０の上にはモールド１１０のパターン部Ｐの凹凸形状が転写された転写パターン７０ａが形成される。モールド１１０を樹脂７０に接触させる際、モールド１１０と基板２５０との間に僅かな隙間が設けられる。この隙間に侵入した樹脂７０は、硬化後に残膜７０ｂとして残る。ここまでの動作を「押印」と呼ぶ。

次に、この残膜７０ｂを除去する処理を行う。例えば、転写パターン７０ａ及び残膜７０ｂをＲＩＥ（Reactive Ion Etching）によってエッチングする。これにより、図４（ｄ）に表したように、転写パターン７０ａのみ基板２５０上に残ることになる。

図５（ａ）〜（ｃ）は、樹脂の広がりについて例示する模式的平面図である。
図５（ａ）には、流路３０が設けられていない場合の樹脂７０の広がりを例示する模式的平面図が表される。図５（ｂ）及び（ｃ）には、流路３０が設けられた場合の樹脂７０の広がりを例示する模式的平面図が表される。

図５（ａ）に表したように、流路３０が設けられていない場合、樹脂７０は、第１領域Ａ１の滴下位置から外側に広がるものの、第２領域Ａ２の第２領域パターンＰ２（例えば、マークパターンＰ２１）の途中までしか到達しない可能性がある。樹脂７０が第２領域Ａ２よりも外側にはみ出してしまうことを抑制するため、樹脂７０の滴下量を少なくすることがある。このため、樹脂７０が第２領域パターンＰ２まで十分に広がらない可能性がある。

図５（ｂ）及び（ｃ）に表したように、流路３０が設けられている場合、樹脂７０は、第１領域Ａ１の滴下位置から外側に広がる際、流路３０を通って第２領域Ａ２に広がりやすくなる。図５（ｂ）は、樹脂７０が流路３０を通って第２領域Ａ２に広がる様子が表されている。図５（ｃ）は、樹脂７０が第２領域Ａ２の第２領域パターンＰ２の全体に広がった様子を表している。

本実施形態に係るモールド１１０では、流路３０の幅、長さ、位置、方向、深さなどの設定によって、樹脂７０の広がりが制御される。例えば、流路３０内で樹脂７０が広がる速度は、第２領域パターンＰ２内で樹脂７０が広がる速度よりも速い。これにより、はみ出しを抑制した少量の樹脂７０であっても、第１領域Ａ１から第２領域Ａ２に樹脂７０が確実に広がるようになる。よって、第２領域パターンＰ２まで樹脂７０が的確に充填される。

次に、本実施形態に係るモールドの製造方法について説明する。
図６は、第１の実施形態に係るモールドの製造方法を例示するフローチャートである。
図６に示したように、本実施形態に係るパターン製造方法は、設計パターンデータ入力（ステップＳ１０１）と、対象パターン寸法入力（ステップＳ１０２）と、接続対象パターン抽出（ステップＳ１０３）と、流路パターン寸法入力（ステップＳ１０４）と、対象パターン間接続流路算出（ステップＳ１０５）と、モールドデータ出力（ステップＳ１０６）と、を含む。

先ず、ステップＳ１０１に表した設計パターンデータの入力では、基板上に形成するパターンの設計データを入力する処理を行う。設計データには、第１パターンの設計データ及び第２パターンの設計データが含まれる。第１パターンは、第１領域パターンＰ１によって形成されるパターン（例えば、回路パターン）である。第２パターンは、第２領域パターンＰ２によって形成されるパターン（例えば、アライメントマーク）である。

次に、ステップＳ１０２に表した対象パターンの寸法入力では、第１パターンパターン及び第２パターンのデータを入力する。例えばパターンの位置、幅、長さ、ピッチが入力される。

次に、ステップＳ１０３に表した接続対象パターンの抽出では、流路３０を介して接続する必要のある第２パターンを抽出する処理を行う。ステップＳ１０３では、ステップＳ１０１及びステップＳ１０２で入力したデータに基づき、第１パターンと、この第１パターンと離間し、樹脂７０が未充填になる可能性のある第２パターンと、を抽出する。

次に、ステップＳ１０４に表した流路パターンの寸法入力では、流路３０となるパターン（本実施形態では、第３パターン）の寸法を入力する処理を行う。第３パターンの寸法には、例えば第３パターンの断面の形状、幅、深さ及び断面積などのデータが含まれる。

次に、ステップＳ１０５に表した流路の算出では、先に抽出された第１パターンと第２パターンとの間を接続する第３パターンを算出する処理を行う。第３パターンは、樹脂７０の特徴量のデータに基づいて決められる。特徴量は液滴の広がりを決める要件である。この要件としては、例えば、樹脂７０の密度、凹パターンの被覆率、凹パターンの深さ、凹パターンの容積、ドロップの大きさ、ドロップの体積、樹脂７０に用いられる材料の揮発量、表面張力、粘度及び流路３０の面粗さなどである。

次に、ステップＳ１０６に表したデータ出力では、第１パターン、第２パターン及び第３パターンのデータを出力する処理を行う。このデータに基づいて基材１０の台座部２０にパターン部Ｐを形成することにより、モールド１１０が完成する。

図７（ａ）〜（ｃ）は、モールドの他のパターンを例示する模式的平面図である。
図７（ａ）に表したように、このパターンでは、流路３０が小パターン２１ａの周りを囲むように設けられる。モールド１１０のパターン部Ｐを樹脂７０に押印した際、樹脂７０は、第１領域Ａ１から流路３０を通って第２領域Ａ２へ流入する。第２領域Ａ２へ流入した樹脂７０は、第２領域パターンＰ２（例えば、マークパターンＰ２１の複数の小パターン２１ａ）に充填される。

図７（ｂ）に表したように、このパターンでは、第１領域パターンＰ１から第２領域パターンＰ２へ向かって、複数本の流路３０（例えば、３０ａ、３０ｂ及び３０ｃ）が配置されている。

流路３０ａは、小パターン２１ａに接続される。また、流路３０ａは第１領域パターンＰ１から第２領域パターンＰ２にかけて延在する。流路３０ｂ及び３０ｃは、小パターン２１ａには接続されず、直線状に設けられる。

このモールド１１０を用いてインプリントを行う場合、樹脂７０は、流路３０ａ、３０ｂ及び３０ｃを通って第１領域Ａ１から第２領域Ａ２に広がる。この際、流路３０ａを通る樹脂７０は、流路３０ａに接続された小パターン２１ａに流入する。なお、第１領域Ａ１から溢出した樹脂７０及び流路３０ａから溢出した樹脂７０は、孤立して存在する小パターン２１ａにも充填される。

流路３０ｂ及び３０ｃは第２領域Ａ２に孤立しているが、樹脂７０の広がりを促進する役目を果たす。第１領域Ａ１から溢出した樹脂７０は流路３０ｂ及び３０ｃを通って第２領域Ａ２の端部まで確実に広がる。このため孤立した小パターン２１ａにも樹脂７０が充填されやすくなる。また、流路３０ｂ及び３０ｃは過剰な樹脂７０を吸収し、第２領域Ａ２の外側へ溢出することを防止する役目も果たす。

図７（ｃ）に表したように、このパターンでは、幅の異なる流路３０ｄ及び３０ｅが配置される。流路３０ｅの幅は、例えば１μｍである。流路３０ｄの幅は、流路３０ｅの幅よりも狭く、例えば０．１μｍである。流路３０ｅの深さは、例えば１０ｎｍ以上２００ｎｍ以下程度（例えば、１００ｎｍ程度）である。流路３０ｄの深さは、例えば１０ｎｍ以上２００ｎｍ以下程度（例えば、１００ｎｍ程度）である。流路３０ｄは、小パターン２１ａと流路３０ｅとの間に設けられる。

このモールド１１０を用いてインプリントを行う場合、樹脂７０は、流路３０ｄ及び３０ｅを通って第１領域Ａ１から第２領域Ａ２に広がる。この際、樹脂７０は、流路３０ｅを通って第１領域Ａ１から第２領域Ａ２に広がり、流路３０ｄを通って小パターン２１ａに流れ込む。流路３０ｄの幅が流路３０ｅの幅よりも狭いため、流路３０ｅから流路３０ｄを介して樹脂７０は確実に小パターン２１ａに流れ込むことになる。

このように、本実施形態に係るモールド１１０においては、第１領域Ａ１から第２領域Ａ２に延在する流路３０を設けることにより、樹脂７０の広がりが制御される。モールド１１０を用いてインプリントを行うことにより、樹脂７０は、第２領域Ａ２に配置されたパターンの端部まで的確に広がり、過不足なくパターンに充填されることになる。

（第２の実施形態）
次に、第２の実施形態に係るモールド製造方法について説明する。
第２の実施形態は、基板２５０上に滴下された樹脂７０のドロップ位置を考慮して流路３０を設定する場合のモールド製造方法である。

図８は、第２の実施形態に係るモールド製造方法を例示する模式的平面図である。
図８には、モールドに形成される流路３０と、樹脂７０のドロップ位置との関係が模式的に表されている。

図８に表した２点鎖線は、樹脂７０の滴下領域に対応した台座部２０の表面２０ａの領域Ｒが表される。本実施形態では、この領域Ｒから、例えばマークパターンＰ２１や他のパターンＰ２２まで延在した流路３０を形成する。流路３０は、流路３０ｅ及び３０ｄを含んでいてもよい。

樹脂７０は、図４（ａ）に表したように基板２５０上の所定位置（Ｘ，Ｙ座標）に滴下される。樹脂７０の滴下の情報としては、例えば、液滴の大きさ、体積である。

第２の実施形態に係るモールド製造方法では、滴下される樹脂７０の情報に基づいて、流路３０を設定する。流路３０の設計には、前述した特徴量が用いられる。設計値には流路の経路、流路の全長、流路の幅、流路の深さが含まれる。

図９は、第２の実施形態に係るモールドの製造方法を例示するフローチャートである。
図９に示したように、本実施形態に係るパターン形成方法は、設計パターンデータ入力（ステップＳ２０１）と、対象パターン寸法入力（ステップＳ２０２）と、接続対象パターン抽出（ステップＳ２０３）と、流路パターン寸法入力（ステップＳ２０４）と、対象パターン間接続流路算出（ステップＳ２０５）と、ドロップレシピ生成（ステップＳ２０６）と、対象パターン付近ドロップ位置取得（ステップＳ２０７）と、流路のドロップ位置への延長（ステップＳ２０８）と、適切なドロップレシピかの判断（ステップＳ２０９）と、データ出力（ステップＳ２１０）と、を含む。

先ず、ステップＳ２０１に表した設計パターンデータの入力では、基板上に形成するパターンの設計データを入力する処理を行う。設計データには、第１パターンの設計データが含まれる。第１パターンは、基板２５０上に形成されるパターンである。第２の実施形態において、第１パターンは、第１領域パターンＰ１によって形成されるパターン（例えば、回路パターン）や、第２領域パターンＰ２によって形成されるパターン（例えば、アライメントマーク）である。

次に、ステップＳ２０２に表した対象パターンの寸法入力では、第１パターンのデータを入力する。例えばパターンの位置、幅、長さ、ピッチが入力される。

次に、ステップＳ２０３に表した接続対象パターンの抽出では、流路３０を介して接続する必要のある第１パターンを抽出する処理を行う。ステップＳ２０３では、ステップＳ２０１及びステップＳ２０２で入力したデータに基づき、樹脂７０が未充填になる可能性のある第１パターンを抽出する。

次に、ステップＳ２０４に表した流路パターンの寸法入力では、流路３０となるパターン（本実施形態では、第２パターン）の寸法を入力する処理を行う。第２パターンの寸法には、例えば第２パターンの断面の形状、幅、深さ及び断面積などのデータが含まれる。

次に、ステップＳ２０５に表した流路の算出では、先に抽出された第１パターンと接続する第２パターンを算出する処理を行う。第２パターンは、樹脂７０の特徴量のデータに基づいて決められる。

次に、ステップＳ２０６に表したドロップレシピの生成では、樹脂７０の滴下に関する情報（ドロップレシピ）の生成を行う。ドロップレシピには、樹脂７０の滴下量及び滴下位置が含まれる。ドロップレシピは、樹脂７０に用いられる材料の表面張力、粘度などから、基板２５０上のどの位置にどの程度の量で滴下するか、滴下位置のレイアウトなどの情報が決められる。

次に、ステップＳ２０７に表したドロップ位置の取得では、先に作成したドロップレシピ（Ｓ２０６）から、ドロップ位置の座標を取得する。

次に、ステップＳ２０８に表した流路のドロップ位置への延長では、ステップＳ２０７で取得したドロップ位置から、ステップＳ２０３で抽出した第１パターンまで流路３０を延長する処理を行う。流路３０の設計は、樹脂７０の特徴量のデータに基づいて決められる。

次に、ステップＳ２０９では、ドロップレシピの検証を行い、ドロップレシピが適切か否かの判断を行う。ドロップレシピの検証は、例えばシミュレーションで行われる。具体的には、ドロップレシピに従い滴下した樹脂７０が、流路３０を通って第１パターンまで確実に充填されるか否かを検証する。この判断において、樹脂７０が第１パターンに的確に充填される場合にはステップＳ２１０へ進む。ステップＳ２１０に表したデータ出力では、第１パターンのデータ及び第２パターンのデータを出力する処理を行う。

一方、ステップＳ２０９のドロップレシピの検証において、樹脂７０が第１パターンへ的確に充填されないと判断した場合、ステップＳ２０６へ戻る。ステップＳ２０６へ戻った場合、新しいドロップレシピを作成する。以降、作成した新しいドロップレシピについて、ステップＳ２０７〜ステップＳ２０９を再度実行する。この処理を、樹脂７０が第１パターンに的確に充填されると判断されるまで繰り返す。その後、ステップＳ２１０によって、第１パターンのデータ及び第２パターンのデータを出力する処理を行う。

このように、本実施形態に係るモールド製造方法においては、樹脂７０のドロップ位置と第１パターンとの関係において流路３０が設定される。これにより、樹脂７０のドロップ位置を考慮した樹脂７０の広がりが制御される。例えば、樹脂７０のドロップ位置を固定した場合でも、そのドロップ位置に応じた流路３０の設定によって、第１パターンに確実に樹脂７０を充填させることができるようになる。

（第３の実施形態）
次に、第３の実施形態に係るモールドについて説明する。
図１０（ａ）及び（ｂ）は、第３の実施形態に係るモールドを例示する模式的平面図である。
図１１（ａ）〜（ｃ）は、流路の他の例を示す模式的平面図である。
図１０（ａ）には、台座部２０の拡大した模式的平面図が表される。図１０（ｂ）には、第２領域Ａ２を拡大した模式的平面図が表される。図１１（ａ）〜（ｃ）には、第２領域Ａ２を拡大した模式的平面図が表される。なお、以下に例示する流路４０ａ〜４０ｇにおいて、流路４０ａ〜４０ｇを総称して流路４０と言うことにする。

図１０（ａ）及び（ｂ）に表したように、第３の実施形態に係るモールド１２０は、台座部２０に設けられた第１凹パターン及び第２凹パターンを含む。モールド１２０は、例えばマークパターンＰ２１、他のパターンＰ２２及び流路４０を含む。モールド１２０において、マークパターンＰ２１や他のパターンＰ２２は、第１凹パターンである。モールド１２０において、流路４０は、第２凹パターンである。

第１凹パターンは、第１の深さを有する。第２凹パターンは、第１の深さよりも浅い第２の深さを有する。図１０（ａ）に表したように、流路４０は、台座部２０の表面２０ａの広範囲にわたり設けられる。図１０（ａ）に表した流路４０としては、様々な大きさ、形状、方向に設けられる例（流路４０ａ〜４０ｅ）が挙げられている。なお、流路４０ａ〜４０ｅは、１つ以上設けられていればよい。例えば、流路４０ａは、第１領域パターンＰ１の外側を囲むように形成される。流路４０ａの幅は、例えば０．０１μｍ以上１００μｍ以下程度（例えば、０．１μｍ程度）である。流路４０ａの深さは、例えば１０ｎｍ程度である。

流路４０ｂは、第１領域Ａ１内においてＸ方向に延在する。流路４０ｂは複数本設けられる。複数本の流路４０ｂは、Ｙ方向に所定のピッチで互いに平行に設けられる。流路４０ｃは、第１領域Ａ１内においてＹ方向に延在する。流路４０ｃは複数本設けられる。複数本の流路４０ｃは、Ｘ方向に所定のピッチで互いに平行に設けられる。流路４０ｂ及び流路４０ｃの幅は、例えば０．０１μｍ以上１００μｍ以下程度（例えば、０．１μｍ程度）である。流路４０ｂ及び４０ｃの深さは、例えば１０ｎｍ程度である。

流路４０ｄは、第１領域Ａ１内においてＸ方向及びＹ方向のそれぞれに非平行に設けられる。流路４０ｄの幅は、例えば０．０１μｍ以上１００μｍ以下程度（例えば、０．１μｍ程度）である。流路４０ｄの深さは、例えば１０ｎｍ程度である。

流路４０は第１領域Ａ１の中央部から外周部に向かって放射状に延びるように設けられてもよい。

図１０（ｂ）に表したように、流路４０ａは、第２領域Ａ２に設けられる。流路４０ａは、例えば複数本設けられる。複数本の流路４０ａは、所定のピッチで互いに平行に設けられる。複数本の流路４０ａは、第２領域パターンＰ２である例えばマークパターンＰ２１の上に被せられるように設けられる。

図１１（ａ）〜（ｃ）は他の流路を例示する模式的平面図である。
図１１（ａ）〜（ｃ）には、第２領域パターンＰ２を拡大した模式的平面図が表される。図１１（ａ）に表したように、流路４０ｆは、第２領域Ａ２内において例えばＹ方向に延在する。流路４０ｆは、複数本設けられる。複数本の流路４０ｆは、Ｘ方向に所定のピッチで互いに平行に設けられる。複数本の流路４０ｆは、第２凹パターンである例えばマークパターンＰ２１の上に被せられるように設けられる。流路４０ｆの幅は、例えば０．０１μｍ以上１００μｍ以下程度（例えば、０．１μｍ程度）である。流路４０ｅの深さは、例えば１０ｎｍ程度である。

図１１（ｂ）には、流路４０ｅ及び４０ｆを有する例が表される。第２領域Ａ２内において、マークパターンＰ２１の上に複数本の流路４０ｆが設けられ、流路４０ｆの外側にＸ方向に延在する複数本の流路４０ｅが設けられる。

図１１（ｃ）には、流路４０ｇが表される。流路４０ｇの幅は、一定ではない。すなわち、流路４０ｇの幅は、延在する方向に変化してもよい。例えば、図１１（ｃ）に表したように、第１領域Ａ１から第２領域Ａ２に向かう方向に、流路４０ｇの幅が徐々に狭くなるように設けられていてもよい。また、反対に、流路４０ｇの幅が徐々に広くなるように設けられていてもよい。

なお、流路４０の深さは、延在する方向に変化してもよい。例えば、第１領域Ａ１から第２領域Ａ２に向かう方向に、流路４０の深さが徐々に浅くなる、または深くなるように設けられていてもよい。

モールド１２０は、上記例示した流路４０ａ〜４０ｇの少なくとも１つを備える。このようなモールド１２０を用いてインプリントを行うと、樹脂７０は、第１凹パターン内に充填されるとともに、第１凹パターンよりも浅い第２凹パターン（流路４０）を通って広がる。第２凹パターンを設けることにより、インプリントにおいて樹脂７０の流動性が制御される。これにより、樹脂７０は第１凹パターンに的確に充填されることになる。

次に、モールド１２０の製造方法について説明する。
図１２（ａ）〜（ｄ）は、モールドの製造方法を例示する模式的断面図である。

先ず、図１２（ａ）に表したように、通常の凹パターンが形成されたモールド２７０の上に、感光性有機材料である樹脂７２を塗布する。樹脂７２は、例えばスピンコーティング法によってモールド２７０上に塗布される。

次に、図１２（ｂ）に表したように、原版モールドＭ２を用意する。原版モールドＭ２は主面Ｍ２ａに凹凸パターンＰＭ２１を有している。原版モールドＭ２の材料は、例えば石英である。凹部の幅は、例えば１０ｎｍ程度である。凹部の深さは、例えば１０ｎｍ程度である。凸部の幅は、例えば１０ｎｍ程度である。凹凸パターンＰＭ２１の凹部の深さｄ２は、モールド２７０の凹凸パターンＰＭ１２の凹部の深さｄ２よりも浅い。

次に、第２の原版モールドＭ２を樹脂７２に接触させる。第２の原版モールドＭ２を樹脂７２に接触させた状態で第２の原版モールドＭ２の第１面Ｍ２ａと反対側の第２面Ｍ２ｂの方向から光Ｃを照射する。光Ｃは、例えば、紫外光である。光Ｃは、第２の原版モールドＭ２を透過して、樹脂７２に照射される。樹脂７２は、光Ｃが照射されることで硬化する。

次に、図１２（ｃ）に表したように、第２の原版モールドＭ２を樹脂７２から引き離す。これにより、樹脂７２の面には第２の原版モールドＭ２の凹凸パターンＰＭ２１が反転した凹凸パターンＰＭ２２が形成される。

次に、転写された凹凸パターンＰＭ２２をマスクとしてモールド２７０をエッチングする。エッチングは、例えばＲＩＥにより行う。これにより、図１２（ｄ）に表したように、モールド２７０の凸部の表面に、原版モールドＭ２の凹凸パターンＰＭ２２の形状が転写された凹凸パターンＰＭ２３が得られる。凹凸パターンＰＭ２３を有するモールド２８０が、モールド１２０となる。凹凸パターンＰＭ２１の凹パターンは第１領域パターンＰ１及び第２領域パターンＰ２である。凹凸パターンＰＭ２３の凹パターンは流路４０である。

次に、モールド１２０を用いたパターン形成方法について説明する。
図１３（ａ）〜（ｄ）は、パターン形成方法を例示する模式的断面図である。

先ず、図１３（ａ）に表したように、モールド１２０を用意する。モールド１２０は、例えば、図１２（ａ）〜（ｄ）に表した方法によって製造される。

次に、基板２５０の上に、感光性有機材料である樹脂７０を塗布する。樹脂７０は、例えば、インクジェット法によって基板２５０上に塗布される。樹脂７０の液滴の液量は、例えば０．５ｐｌ以上５ｐｌ以下程度である。液滴の広がり面積は、例えば半径５０μｍ以上５００μｍ以下程度である。樹脂７０の液滴の間隔は、例えば１０μｍ以上５００μｍ以下程度である。液滴の間隔は、等間隔でなくてもよい。

次に、図１３（ｂ）に表したように、モールド１２０のパターン部Ｐを、樹脂７０に接触させる。樹脂７０は、第１領域パターンＰ１と、流路４０を通って流れ、第１領域パターンＰ１及び第２領域パターンＰ２に充填される。

次に、モールド１２０のパターン部Ｐを樹脂７０に接触させた状態で、モールド１２０のパターン部Ｐが形成されている第１面Ｍ３ａと反対側の第２面Ｍ３ｂの方向から光Ｃを照射する。光Ｃは、例えば、紫外光である。光Ｃは、基材１０及びパターン部Ｐを透過して、樹脂７０に照射される。樹脂７０は、光Ｃが照射されることで硬化する。

次に、図１３（ｃ）に表したように、モールド１２０を樹脂７０から引き離す。これにより、基板２５０の上にはモールド１２０のパターン部Ｐの凹凸形状が転写されたパターンＰＭ３が形成される。パターンＰＭ３は、モールド１２０の第１領域パターンＰ１及び第２領域パターンＰ２の形状が転写された凹凸パターンＰＭ３１と、モールド１２０の流路４０の形状が転写された凹凸パターンＰＭ３２とを含む。

次に、パターンＰＭ３をマスクとして基板２５０をエッチングする。エッチングは、例えばＲＩＥにより行う。これにより、図１３（ｄ）に表したように、凹凸パターンＰＭ３２はエッチングにより除去され、基板２５０には凹凸パターンＰＭ３１に対応する部分のみが残される。なお、凹凸パターンＰＭ３１を形成したい目的のパターンとしてもよい。また、凹凸パターンＰＭ３１をマスクとして基板２５０をエッチングして、基板２５０に目的のパターンを形成してもよい。

（第４の実施形態）
上記説明したモールド製造方法のうち、流路の設計方法は、コンピュータによって実行されるプログラム（流路設計プログラム）として実現可能である。
図１４は、コンピュータのハードウェア構成を例示する図である。
コンピュータ２００は、中央演算部２０１、入力部２０２、出力部２０３、記憶部２０４を含む。入力部２０２は、記録媒体Ｍに記録された情報を読み取る機能を含む。流路設計プログラムは、中央演算部２０１で実行される。

（第５の実施形態）
流路設計プログラムは、コンピュータ読取可能な記録媒体に記録されていてもよい。記録媒体Ｍは、図６に表した、設計パターンデータ入力（ステップＳ１０１）と、対象パターン寸法入力（ステップＳ１０２）と、接続対象パターン抽出（ステップＳ１０３）と、流路パターン寸法入力（ステップＳ１０４）と、対象パターン間接続流路算出（ステップＳ１０５）と、モールドデータ出力（ステップＳ１０６）と、をコンピュータ２００に読み取り可能な形式によって記憶している。

また、記録媒体Ｍは、図９に表した、設計パターンデータ入力（ステップＳ２０１）と、対象パターン寸法入力（ステップＳ２０２）と、接続対象パターン抽出（ステップＳ２０３）と、流路パターン寸法入力（ステップＳ２０４）と、対象パターン間接続流路算出（ステップＳ２０５）と、ドロップレシピ生成（ステップＳ２０６）と、対象パターン付近ドロップ位置取得（ステップＳ２０７）と、流路のドロップ位置への延長（ステップＳ２０８）と、ドロップレシピ検証（ステップＳ２０９）と、適切なドロップレシピかの判断（ステップＳ２１０）と、データ出力（ステップＳ２１１）と、をコンピュータ２００に読み取り可能な形式によって記憶している。記録媒体Ｍは、ネットワークに接続されたサーバ等の記憶装置であってもよい。

以上説明したように、実施形態に係るモールド及びその製造方法によれば、樹脂の広がりを制御して信頼性の高い転写を行うことができる。

なお、上記に本実施の形態およびその変形例を説明したが、本発明はこれらの例に限定されるものではない。例えば、流路３０及び４０の形状は、Ｚ方向にみて長方形に限定されない。また、前述の各実施の形態またはその変形例に対して、当業者が適宜、構成要素の追加、削除、設計変更を行ったものや、各実施の形態の特徴を適宜組み合わせたものも、本発明の要旨を備えている限り、本発明の範囲に含有される。

本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。

１０…基材、１０ａ…第１面、１０ｂ…第２面、１１…周辺部、１２…中央部、２０…台座部、２１ａ…小パターン、３０，４０…流路、７０…樹脂、１１０，１２０…モールド、２００…コンピュータ、２５０…基板、２７０…モールド、Ａ１…第１領域、Ａ２…第２領域、Ｃ…光、Ｍ…記録媒体、Ｐ…パターン部、Ｐ１…第１領域パターン、Ｐ２…第２領域パターン、Ｐ２１…マークパターン、Ｐ２２…他のパターン、ＰＭ１１，ＰＭ２１，ＰＭ２２，ＰＭ２３，ＰＭ３１，ＰＭ３２…凹凸パターン、ＰＭ３…パターン

Claims (8)

1. 第１面と、前記第１面に囲まれ前記第１面から突出した台座部と、を有し、前記台座部は、第１領域及び前記第１領域の外側に設けられた第２領域を有する基材と、
   前記台座部の前記第１領域に設けられ第１の深さを有する第１凹パターンと、
   前記台座部の前記第２領域に設けられ第２の深さを有する第２凹パターンと、
   前記第１領域から前記第２の領域に設けられた前記第２凹パターンにかけて延在し、前記第１の深さ及び前記第２の深さのそれぞれよりも浅い第３の深さを有する第３凹パターンと、
   を備え、
   基板上に塗布した樹脂に前記第１凹パターン、前記第２凹パターン及び第３凹パターンを接触させた場合、前記第３凹パターン内で前記樹脂が広がる速度は、前記第２凹パターン内で前記樹脂が広がる速度よりも速いモールド。
2. 第１面と、前記第１面に囲まれ前記第１面から突出した台座部と、を有し、前記台座部は、第１領域及び前記第１領域の外側に設けられた第２領域を有する基材と、
   前記台座部の前記第１領域に設けられた第１凹パターンと、
   前記台座部の前記第２領域に設けられた第２凹パターンと、
   前記第１領域から前記第２の領域に設けられた前記第２凹パターンにかけて延在した第３凹パターンと、
   を備えたモールド。
3. 前記第１凹パターンは第１の深さを有し、
   前記第２凹パターンは第２の深さを有し、
   前記第３凹パターンは、前記第１の深さ及び前記第２の深さのそれぞれよりも浅い第３の深さを有する請求項２記載のモールド。
4. 基板上に塗布した樹脂に前記第１凹パターン、前記第２凹パターン及び第３凹パターンを接触させた場合、前記第３凹パターン内で前記樹脂が広がる速度は、前記第２凹パターン内で前記樹脂が広がる速度よりも速い請求項２または３に記載のモールド。
5. 第１面と、前記第１面に囲まれ前記第１面から突出した台座部と、を有し、前記台座部は、第１領域及び前記第１領域の外側に設けられた第２領域を有する基材と、
   前記台座部の前記第１領域及び前記第２領域に設けられ第１の深さを有する第１凹パターンと、
   前記台座部の前記第１領域または前記第２領域に設けられ第１の深さよりも浅い第２の深さを有する第２凹パターンと、
   を備えたモールド。
6. 前記台座部の前記第１領域には、
   第１方向に延在する前記第２凹パターンと、
   前記第１方向に直交する第２方向に延在する前記第２凹パターンと、
   前記第１方向または前記第２方向に対して交差する方向に延在する前記第２凹パターンと、
   がさらに設けられている請求項５記載のモールド。
7. 基板上の台座部に形成するパターンの設計データを入力する工程と、
   前記台座部は、第１領域と第２領域とを有し、前記設計データから、前記第１領域に形成する第１パターンと、前記第１パターンと離間した前記第２領域に形成する第２パターンとを抽出する工程と、
   前記第１パターンと前記第２パターンとの間に第３パターンを設定する工程と、
   前記第１パターンを形成するための第１凹パターンのデータ、前記第２凹パターンを形成するための第２凹パターンのデータ及び前記第３パターンを形成するための第３凹パターンのデータを出力する工程と、
   を備えたモールド製造方法。
8. 基板上に形成するパターンの設計データを入力する工程と、
   前記設計データから、第１パターンを抽出する工程と、
   前記基板上に塗布する樹脂の位置を入力する工程と、
   前記樹脂の位置の情報に基づいて、前記樹脂と前記第１パターンとの間に第２パターンを設定する工程と、
   前記第１パターンを形成するための第１凹パターンのデータ及び前記第２パターンを形成するための第２凹パターンのデータを出力する工程と、
   を備えたモールド製造方法。

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