JP2009177146A5 - - Google Patents

Description

本発明は、つぎのように構成したインプリントによる基板の加工方法及び半導体の製造方法を提供するものである。
本発明のインプリントによる基板の加工方法は、
基板上に樹脂を塗布して樹脂層が形成されている樹脂層領域を形成し、該樹脂層領域にモールドの凹凸パターンを形成するインプリント工程と、
前記樹脂層領域における前記パターンが形成された領域及び前記パターンが形成されていない領域と、前記基板上の樹脂層の形成されていない領域を含み、これらの領域に保護層を形成する保護層形成工程と、
前記樹脂層における凹凸パターンの凹部に形成された前記保護層をマスクとして前記樹脂層をエッチングし、前記基板上に前記保護層の一部と前記樹脂層の一部とからなる反転パターンを形成する反転パターン形成工程と、
前記反転パターンをマスクとし、前記基板をエッチングする基板エッチング工程と、
を備え、
前記各工程からなる一連の基板加工工程を、複数回繰り返して前記基板を加工することを特徴とする。
また、本発明による基板の加工方法は、
前記複数回繰り返して前記基板を加工する際の２回目以降の前記基板加工工程でのインプリント工程において、前記基板上に前記樹脂層領域を形成するに当たり、
それ以前の基板加工工程で形成されていた樹脂層領域と、少なくとも一部分が重なり合うように樹脂層領域を形成することを特徴とする。
また、本発明のインプリントによる基板の加工方法は、前記反転パターン形成工程において、Ｈ２＞（Ｒ２／Ｒ１）×Ｈ１の関係が成り立つように保護層が形成されることを特徴とする。
但し、
Ｈ１：前記基板エッチング工程において基板をエッチングする深さ
Ｈ２：前記反転パターン形成工程で最終的に形成される保護層の、前記樹脂層が形成されていない領域上の膜厚
Ｒ１：前記基板エッチング工程における基板のエッチングレート
Ｒ２：前記基板エッチング工程における保護層のエッチングレート
また、本発明のインプリントによる基板の加工方法は、前記基板加工工程を２回繰り返して行うインプリントによる基板の加工方法であって、
２回目の基板加工工程でのインプリント工程において形成される樹脂層領域が、１回目の基板加工工程でのインプリント工程において形成される樹脂層領域と、前記基板の面内上における第１方向または該第１方向と直行する第２方向のいずれか１方向において、
少なくとも一部分が重なり合うように形成されることを特徴とする。
また、本発明のインプリントによる基板の加工方法は、前記基板加工工程を３回繰り返して行うインプリントによる基板の加工方法であって、
１回目の基板加工工程においてパターンが形成される複数のパターン領域は、
前記基板の面内上における第１方向に対する各パターン領域の間隔を、パターン領域の第１方向に対する幅の２倍とすると共に、
前記第１方向と直行する第２方向に対するパターン領域を、該第２方向に対してはパターン領域の第２方向に対する幅と同じ距離だけ移動し、且つパターン領域は互いに隣接しないように配置し、
２回目の基板加工工程においてパターンが形成される複数のパターン領域は、
前記１回目の基板加工工程において形成されたパターン領域に対して、前記第１方向に隣接する領域に配置し、
３回目の基板加工工程においてパターンが形成される複数のパターン領域は、
前記２回目の基板加工工程において形成されたパターン領域に対して、前記第１方向に隣接する領域に配置することを特徴とする。
また、本発明のインプリントによる基板の加工方法は、前記基板加工工程を４回繰り返して行うインプリントによる基板の加工方法であって、
１回目の基板加工工程においてパターンが形成される複数のパターン領域は、
前記基板の面内上における第１方向に対する各パターン領域の間隔を、パターン領域の第１方向に対する幅と等しくすると共に、
前記第１方向と直行する第２方向に対する各パターン領域の間隔を、パターン領域の第２方向に対する幅と等しくして配置し、
２回目の基板加工工程においてパターンが形成される複数のパターン領域は、
前記１回目の基板加工工程において形成されたパターン領域に対して、
前記第１方向に隣接する領域、または前記第２方向に隣接する領域、
または該第１方向に対してパターン領域の該第１方向に対する幅の距離だけ移動し、該第２方向に対してパターン領域の該第２方向に対する幅の距離だけ移動した領域、
のいずれか１つの領域に配置し、
３回目の基板加工工程においてパターンが形成される複数のパターン領域は、
前記１回目の基板加工工程において形成されたパターン領域に対して、
前記第１方向に隣接する領域、または前記第２方向に隣接する領域、
または該第１方向に対してパターン領域の該第１方向に対する幅の距離だけ移動し、該第２方向に対してパターン領域の該第２方向に対する幅の距離だけ移動した領域のうち、前記２回目の基板加工工程においてパターン領域が配置されていない領域、
のいずれか１つの領域に配置し、
４回目の基板加工工程においてパターンが形成される複数のパターン領域は、
前記１回目の基板加工工程において形成されたパターン領域に対して、
前記第１方向に隣接する領域、または前記第２方向に隣接する領域、
または該第１方向に対してパターン領域の該第１方向に対する幅の距離だけ移動し、
該第２方向に対してパターン領域の該第２方向に対する幅の距離だけ移動した領域のうち、前記２回目の基板加工工程と前記３回目の基板加工工程においてパターン領域が配置されていない領域、
のいずれか１つの領域に配置することを特徴とする。
また、本発明のインプリントによる基板の加工方法は、
前記パターン領域の外側に、該パターン領域のパターンを延長したパターンが形成されたつなぎ領域を形成し、異なる回の基板加工工程において形成されたパターン領域に、該つなぎ領域を重ね合わせることを特徴とする。
また、本発明のインプリントによる基板の加工方法は、前記樹脂層の材料と前記保護層の材料のエッチング選択比が５以上あることを特徴とする。
また、本発明の基板の加工方法は、第１のパターンを有する基板を用意する工程と、
前記第１のパターンに隣接する位置に第２のパターンを設けるために、少なくとも前記第１のパターンが設けられていない前記基板の上に樹脂層を形成する工程と、
前記樹脂層にモールドの凹凸パターンを形成する工程と、
前記凹凸パターンが形成された前記樹脂層の上と、前記第１のパターンの上に、保護層を形成する工程と、
前記保護層を前記凹凸パターンの凸部が露出するようにエッチングする工程と、前記保護層をマスクとして前記凹凸パターンをエッチングすることにより、前記基板上に前記保護層の一部と前記樹脂層の一部とからなる反転パターンを形成する工程と、
前記反転パターンをマスクとして前記基板を加工する工程と、
を有することを特徴とする。
また、本発明の半導体の製造方法は、上記した基板の加工方法を用いて半導体を製造することを特徴とする。

Claims (10)

1. インプリントによる基板の加工方法であって、
   基板上に樹脂を塗布して樹脂層が形成されている樹脂層領域を形成し、該樹脂層領域にモールドの凹凸パターンを形成するインプリント工程と、
   前記樹脂層領域における前記パターンが形成された領域及び前記パターンが形成されていない領域と、前記基板上の樹脂層の形成されていない領域を含み、これらの領域に保護層を形成する保護層形成工程と、
   前記樹脂層における凹凸パターンの凹部に形成された前記保護層をマスクとして前記樹脂層をエッチングし、前記基板上に前記保護層の一部と前記樹脂層の一部とからなる反転パターンを形成する反転パターン形成工程と、
   前記反転パターンをマスクとし、前記基板をエッチングする基板エッチング工程と、
   を備え、
   前記各工程からなる一連の基板加工工程を、複数回繰り返して前記基板を加工することを特徴とするインプリントによる基板の加工方法。
2. 前記複数回繰り返して前記基板を加工する際の２回目以降の前記基板加工工程でのインプリント工程において、前記基板上に前記樹脂層領域を形成するに当たり、
   それ以前の基板加工工程で形成されていた樹脂層領域と、少なくとも一部分が重なり合うように樹脂層領域を形成することを特徴とする請求項１に記載のインプリントによる基板の加工方法。
3. 前記反転パターン形成工程において、Ｈ２＞（Ｒ２／Ｒ１）×Ｈ１の関係が成り立つように保護層が形成されることを特徴とする請求項１または請求項２に記載のインプリントによる基板の加工方法。
   但し、
   Ｈ１：前記基板エッチング工程において基板をエッチングする深さ
   Ｈ２：前記反転パターン形成工程で最終的に形成される保護層の、前記樹脂層が形成されていない領域上の膜厚
   Ｒ１：前記基板エッチング工程における基板のエッチングレート
   Ｒ２：前記基板エッチング工程における保護層のエッチングレート
4. 前記基板加工工程を２回繰り返して行うインプリントによる基板の加工方法であって、
   ２回目の基板加工工程でのインプリント工程において形成される樹脂層領域が、１回目の基板加工工程でのインプリント工程において形成される樹脂層領域と、前記基板の面内上における第１方向または該第１方向と直行する第２方向のいずれか１方向において、
   少なくとも一部分が重なり合うように形成されることを特徴とする請求項１から３のいずれか１項に記載のインプリントによる基板の加工方法。
5. 前記基板加工工程を３回繰り返して行うインプリントによる基板の加工方法であって、
   １回目の基板加工工程においてパターンが形成される複数のパターン領域は、
   前記基板の面内上における第１方向に対する各パターン領域の間隔を、パターン領域の第１方向に対する幅の２倍とすると共に、
   前記第１方向と直行する第２方向に対するパターン領域を、該第２方向に対してはパターン領域の第２方向に対する幅と同じ距離だけ移動し、且つパターン領域は互いに隣接しないように配置し、
   ２回目の基板加工工程においてパターンが形成される複数のパターン領域は、
   前記１回目の基板加工工程において形成されたパターン領域に対して、前記第１方向に隣接する領域に配置し、
   ３回目の基板加工工程においてパターンが形成される複数のパターン領域は、
   前記２回目の基板加工工程において形成されたパターン領域に対して、前記第１方向に隣接する領域に配置することを特徴とする請求項１から３のいずれか１項に記載のインプリントによる基板の加工方法。
6. 前記基板加工工程を４回繰り返して行うインプリントによる基板の加工方法であって、
   １回目の基板加工工程においてパターンが形成される複数のパターン領域は、
   前記基板の面内上における第１方向に対する各パターン領域の間隔を、パターン領域の第１方向に対する幅と等しくすると共に、
   前記第１方向と直行する第２方向に対する各パターン領域の間隔を、パターン領域の第２方向に対する幅と等しくして配置し、
   ２回目の基板加工工程においてパターンが形成される複数のパターン領域は、
   前記１回目の基板加工工程において形成されたパターン領域に対して、
   前記第１方向に隣接する領域、または前記第２方向に隣接する領域、
   または該第１方向に対してパターン領域の該第１方向に対する幅の距離だけ移動し、該第２方向に対してパターン領域の該第２方向に対する幅の距離だけ移動した領域、
   のいずれか１つの領域に配置し、
   ３回目の基板加工工程においてパターンが形成される複数のパターン領域は、
   前記１回目の基板加工工程において形成されたパターン領域に対して、
   前記第１方向に隣接する領域、または前記第２方向に隣接する領域、
   または該第１方向に対してパターン領域の該第１方向に対する幅の距離だけ移動し、該第２方向に対してパターン領域の該第２方向に対する幅の距離だけ移動した領域のうち、前記２回目の基板加工工程においてパターン領域が配置されていない領域、
   のいずれか１つの領域に配置し、
   ４回目の基板加工工程においてパターンが形成される複数のパターン領域は、
   前記１回目の基板加工工程において形成されたパターン領域に対して、
   前記第１方向に隣接する領域、または前記第２方向に隣接する領域、
   または該第１方向に対してパターン領域の該第１方向に対する幅の距離だけ移動し、該第２方向に対してパターン領域の該第２方向に対する幅の距離だけ移動した領域のうち、前記２回目の基板加工工程と前記３回目の基板加工工程においてパターン領域が配置されていない領域、
   のいずれか１つの領域に配置することを特徴とする請求項１から３のいずれか１項に記載のインプリントによる基板の加工方法。
7. 前記パターン領域の外側に、該パターン領域のパターンを延長したパターンが形成されたつなぎ領域を形成し、
   異なる回の基板加工工程において形成されたパターン領域に、該つなぎ領域を重ね合わせることを特徴とする請求項１から６のいずれか１項に記載のインプリントによる基板の加工方法。
8. 前記樹脂層の材料と前記保護層の材料のエッチング選択比が５以上あることを特徴とする請求項１から７のいずれか１項に記載のインプリントによる基板の加工方法。
9. 基板の加工方法であって、
   第１のパターンを有する基板を用意する工程と、
   前記第１のパターンに隣接する位置に第２のパターンを設けるために、少なくとも前記第１のパターンが設けられていない前記基板の上に樹脂層を形成する工程と、
   前記樹脂層にモールドの凹凸パターンを形成する工程と、
   前記凹凸パターンが形成された前記樹脂層の上と、前記第１のパターンの上に、保護層を形成する工程と、
   前記保護層を前記凹凸パターンの凸部が露出するようにエッチングする工程と、前記保護層をマスクとして前記凹凸パターンをエッチングすることにより、前記基板上に前記保護層の一部と前記樹脂層の一部とからなる反転パターンを形成する工程と、
   前記反転パターンをマスクとして前記基板を加工する工程と、
   を有することを特徴とする基板の加工方法。
10. 請求項１から９のいずれか１項に記載の基板の加工方法を用いて半導体を製造することを特徴とする半導体の製造方法。