JP2011088340A - テンプレート及びパターン形成方法 - Google Patents

Abstract

【課題】転写層の欠陥を抑制するテンプレート及びパターン形成方法を提供する。
【解決手段】第１の主面（転写面１１ａ）に設けられた凹凸１２を備えたテンプレートが提供される。転写面は、被処理基板２０の主面２０ａに設けられた転写材３０に接触させられ、転写面の転写材への接触により転写面の凹凸のパターンが転写材に転写される。凹凸の側壁１２ｓは、凹凸の深さ方向（Ｘ軸方向）に沿って設けられた溝１３ｂを有する。
【選択図】図１

Description

本発明は、テンプレート及びパターン形成方法に関する。

半導体装置やＭＥＭＳ（Micro Electro Mechanical System：微小電気機械システム）装置などの微細構造を有する電子デバイスの製造において、微細パターンを高生産性で形成する技術として、被処理基板に原版の型を転写するナノインプリント法が注目されている。

ナノインプリント法においては、転写すべきパターンを有する原版の型（テンプレート）を、被処理基板上の有機材料に転写して、その有機材料を硬化させることにより、被処理基板上の樹脂にパターンが転写される。

ナノインプリント法において、有機材料の硬化の後にテンプレートを有機材料から離型するときに、テンプレートの凹凸の側壁と有機材料との間の摩擦により、有機材料層が破壊されることがあり、転写のパターンに欠陥が発生することがある。

特許文献１には、レジストの破壊や剥離などを抑制するために、モールドにおいて、凹凸形状の側壁ラフネスをＲａ(ｎｍ)とし、アスペクト比をａ(ｎｍ)とした時、Ｒａ×ａの値が、パターンがラインのときは１００ｎｍ以下、ホールのときは５０ｎｍ以下とする技術が開示されている。この技術を用いても離型時の欠陥は十分には低減できず、改良の余地がある。

特開２００７−３５９９８号公報

本発明は、転写層の欠陥を抑制するテンプレート及びパターン形成方法を提供する。

本発明の一態様によれば、第１の主面に設けられた凹凸を備え、前記凹凸の側壁は、前記凹凸の深さ方向に延在する溝を有することを特徴とするテンプレートが提供される。

本発明の別の一態様によれば、第１の主面に設けられた凹凸の側壁に設けられ前記凹凸の深さ方向に延在する溝を有するテンプレートの前記第１の主面を被処理基板の主面上に設けられた転写材に接触させて、前記凹凸のパターンを前記転写材に転写することを特徴とするパターン形成方法が提供される。

本発明によれば、転写層の欠陥を抑制するテンプレート及びパターン形成方法が提供される。

第１の実施形態に係るテンプレートの構成を例示する模式図である。 本発明の実施形態に係るパターン形成方法を例示する工程順模式的断面図である。 第１の実施形態に係るテンプレート及び比較例のテンプレートに関する実験結果を例示する顕微鏡写真図である。 第１の実施形態に係る別のテンプレートの構成を例示する模式的断面図である。 第１の実施形態に係る別のテンプレートの構成を例示する模式的断面図である。 第１の実施形態に係る別のテンプレートの構成を例示する模式的断面図である。 第２の実施形態に係るパターン形成方法を例示するフローチャート図である。

以下に、本発明の各実施の形態について図面を参照しつつ説明する。
なお、図面は模式的または概念的なものであり、各部分の厚みと幅との関係、部分間の大きさの比係数などは、必ずしも現実のものと同一とは限らない。また、同じ部分を表す場合であっても、図面により互いの寸法や比係数が異なって表される場合もある。
また、本願明細書と各図において、既出の図に関して前述したものと同様の要素には同一の符号を付して詳細な説明は適宜省略する。

（第１の実施の形態）
図１は、本発明の第１の実施形態に係るテンプレートの構成を例示する模式図である。 すなわち、同図（ａ）は模式的斜視図である。同図（ｂ）は、同図（ａ）のＡ１−Ａ２線断面図であり、同図（ａ）の矢印ＡＲの方向からみた凸部１２ａの平面形状を例示している。

図１（ａ）及び（ｂ）に表したように、本発明の実施形態に係るテンプレート１０は、転写面１１ａ（第１の主面）に設けられた凹凸１２を備える。凹凸１２は、凸部１２ａと凹部１２ｂとの少なくともいずれかを含む。例えば、転写面１１ａに凹部１２ｂが設けられるときは、凹部１２ｂ以外の部分が凸部１２ａと見なされ、転写面１１ａに凸部１２ａが設けられるときは、凸部１２ａ以外の部分が凹部１２ｂと見なされる。凹部１２ｂと凸部１２ａとは、互いに相対的なものである。例えば、転写面１１ａに１つの凸部１２ａが設けられても良い。また、転写面１１ａに１つの凹部１２ｂが設けられても良い。

転写面１１ａは、後述するように、被処理基板の主面に設けられた転写材に接触させられる面である。そして、転写面１１ａの凹凸１２は、転写面１１ａの転写材への接触によりパターン形状を転写材に転写する凹凸である。

ここで、テンプレート１０の転写面１１ａに対して垂直な方向をＺ軸方向とする。そして、Ｚ軸方向に対して垂直な１つの方向をＸ軸方向（第１方向）とする。そして、Ｚ軸方向とＸ軸方向とに対して垂直な方向をＹ軸方向（第２方向）とする。

凹凸１２の凸部１２ａは、Ｘ軸方向に沿った幅（凸部幅Ｌｘ１）と、Ｙ軸方向に沿った長さ（凸部長Ｌｙ）と、を有する。本具体例では、凹凸１２は複数設けられている。複数の凸部１２ａどうしの間が、凹部１２ｂに相当する。凹部１２ｂは、Ｘ軸方向に沿った幅（凹部幅Ｌｘ２）を有する。凹部１２ｂのＹ軸方向に沿った長さは、凸部長Ｌｙと同じである。
凹凸１２の深さＬｚは、凹部１２ｂの深さ（凹部１２ｂのＺ軸方向に沿った長さ）であり、すなわち凸部１２ａの高さ（凸部１２ａのＺ軸方向に沿った長さ）である。

凹部１２ｂ（及び凸部１２ａ）の平面形状（Ｚ軸方向からみたときのパターン形状）は、例えば一方向に延在する溝（トレンチ）状でも良く、長方形や正方形でも良く、扁平円状や円状でも良く、任意の多角形状でも良く、任意である。
以下では、凹部１２ｂ（及び凸部１２ａ）の平面形状（Ｚ軸方向からみたときのパターン形状）が、溝状である場合として説明する。

本実施形態に係るテンプレート１０においては、凹凸１２の側壁１２ｓは、凹凸１２の深さ方向（Ｚ軸方向）に延在する溝１３ｂを有する。

すなわち、凹凸１２の側壁１２ｓには、Ｚ軸方向に延在する線状の線状凹凸１３が設けられ、そのうちの側壁１２ｓから後退した部分が溝１３ｂとなり、溝１３ｂ以外の部分が線状凸部１３ａとなる。

線状凹凸１３の溝１３ｂは、Ｙ軸方向に沿った幅（溝幅ｄｙ２）と、Ｘ軸方向に沿った長さ（溝深さｄｘ）と、を有する。本具体例では、線状凹凸１３は複数設けられている。複数の溝１３ｂどうしの間が、線状凸部１３ａに相当する。線状凸部１３ａは、Ｙ軸方向に沿った幅（線状凸部幅ｄｙ１）を有する。線状凸部１３ａのＸ軸方向に沿った長さ（高さ）は、溝深さｄｘと同じである。

なお、溝１３ｂと線状凸部１３ａとが複数設けられる場合において、複数の溝１３ｂのそれぞれの深さ及び幅は互いに異なっても良く、また、複数の線状凸部１３ａのそれぞれの深さ及び幅は互いに異なっても良い。

なお、図１（ｂ）に例示したように、１つの凸部１２ａの２つの側壁１２ｓ（Ｘ軸方向において互いに対向する側壁）において、溝１３ｂどうしがＸ軸方向に沿って対向し、また、線状凸部１３ａどうしがＸ軸方向に沿って対向しているが、本実施形態はこれに限らない。すなわち、１つの凸部１２ａにおいて、溝１３ｂのＹ軸方向に沿った位置関係は任意であり、また、線状凸部１３ａのＹ軸方向に沿った位置関係は任意である。なお、１つの凸部１２ａにおいて、線状凸部１３ａどうしがＸ軸方向に沿って対向しない場合も含めて、凸部１２ａを介して対向する線状凸部１３ａどうしのＸ軸方向に沿った幅が、凸部幅Ｌｘ１とされる。

また、本具体例では、隣接する２つの凸部１２ａの互いに近接する側壁１２ｓのそれぞれに設けられる溝１３ｂどうしがＸ軸方向に沿って対向し、また、線状凸部１３ａどうしがＸ軸方向に沿って対向しているが、本実施形態はこれに限らない。すなわち、隣接する２つの凸部１２ａの互いに近接する側壁１２ｓのそれぞれにおいて、溝１３ｂのＹ軸方向に沿った位置関係は任意であり、また、線状凸部１３ａのＹ軸方向に沿った位置関係は任意である。なお、隣接する２つの凸部１２ａの互いに近接する側壁１２ｓのそれぞれにおいて、線状凸部１３ａどうしがＸ軸方向に沿って対向しない場合も含めて、凹部１２ｂを介して対向する線状凸部１３ａどうしのＸ軸方向に沿った幅が、凹部幅Ｌｘ２とされる。

凸部幅Ｌｘ１は、例えば２０ｎｍ（ナノメートル）〜３０ｎｍであり、凸部長Ｌｙは、例えば２０μｍ（マイクロメートル）〜１００μｍであり、凹部幅Ｌｘ２は、例えば２０ｎｍ〜３０ｎｍであり、深さＬｚは、例えば２０ｎｍ〜２００ｎｍであり、溝幅ｄｙ２は、例えば１ｎｍ〜１００ｎｍであり、溝深さｄｘは、例えば１ｎｍ〜２０ｎｍであり、線状凸部幅ｄｙ１は、例えば１ｎｍ〜１００ｎｍである。ただし、これらの値は一例であり、本実施形態はこれに限らず、これらの値は任意である。

以下、このようなテンプレート１０を用いたパターン形成方法の例について説明する。 図２は、本発明の実施形態に係るパターン形成方法を例示する工程順模式的断面図である。
図２（ａ）に表したように、被処理基板２０の主面２０ａの上に設けられた転写材３０に対して、テンプレート１０の転写面１１ａ（凹凸１２が設けられている面）が対向するように、テンプレート１０が配置される。なお、転写材３０の被処理基板２０の主面２０ａ上への形成には、例えば、インクジェット法やスピンナ法など任意の手法を用いることができる。なお、この状態においては、例えば、転写材３０は液体である。例えば、被処理基板２０は被加工膜（図示しない）を含んでおり、被処理基板２０の被加工膜の上面が主面２０ａと見なされる。

そして、図２（ｂ）に表したように、被処理基板２０とテンプレート１０との距離を縮め、テンプレート１０の転写面１１ａと、転写材３０と、を互いに接触させる。転写材３０は液体であるため、毛細管現象により、転写材３０は凹部１２ｂの中に侵入し、凹部１２ｂが転写材３０によって充填される。これにより、転写材３０の形状は、凹凸１２の形状（凹部１２ｂ及び凸部１２ａの形状）に沿った形状に変化し、その状態で、転写材３０を硬化させることで、転写材３０に凹凸１２のパターン形状を転写する。例えば、転写材３０が光硬化性樹脂の場合は、硬化が進行する光３６を、例えばテンプレート１０の裏面１１ｂの方向から転写材３０に照射する。この光３６としては、例えば、３００ｎｍ〜４００ｎｍ程度の波長の紫外光を用いることができる。このとき、テンプレート１０には、光３６に対して透光性を有する材料が用いられる。また、転写材３０として、熱硬化樹脂を用いる場合には、加熱する。

これにより、液体である転写材３０が硬化した転写層３１が形成され、転写層３１の表面には、テンプレート１０の凹凸１２の形状が転写される。

なお、この時、テンプレート１０の凸部１２ａと、被処理基板２０と、は完全には接触せず、テンプレート１０と被処理基板２０との間に転写材３０が存在し、テンプレート１０の凸部１２ａと、被処理基板２０と、の間の部分にも転写層３１が形成される。

そして、図２（ｃ）に表したように、被処理基板２０とテンプレート１０との間の距離を拡大し、転写層３１とテンプレート１０とを互いに離間させる。すなわち、離型する。この時、テンプレート１０と被処理基板２０との間に存在した転写層３１が、残膜として残る。

図２（ｄ）に表したように、転写層３１の全体を、例えば異方性のＲＩＥ（Reactive Ion Etching）などよってエッチバックし、上記の残膜を除去する。
このようにして、凹凸１２のパターンを転写材３０に転写する転写工程が完了する。なお、パターンが転写された転写層３１は、例えば、被処理基板２０に設けられる被加工膜（図示しない）をエッチングする際のマスクとして使用される。

上記の図２（ｃ）に関して説明した転写層３１とテンプレート１０とを互いに離間させる離型工程において、テンプレート１０の凹凸１２の側壁１２ｓと、転写層３１との間の摩擦により、転写層３１が破壊されることがあり、転写層３１のパターンに欠陥が発生することがあるが、本実施形態に係るテンプレート１０においては、凹凸１２の側壁１２ｓに、凹凸１２の深さ方向に延在する溝１３ｂを設けることで、転写層３１のパターンの欠陥を抑制することができる。

すなわち、離型時においては、例えばテンプレート１０を上方向に引き上げ、転写層３１からテンプレート１０を引き離す。テンプレート１０が引き上げられる際に、テンプレート１０は下に凸状に変形しながら引き上げられる。すなわち、テンプレート１０の周辺部の方が中央部よりも上方に位置した状態で、テンプレート１０が引き上げられる。これは、テンプレート１０と転写層３１との間の密着力により、テンプレート１０の中心部では、テンプレート１０と転写層３１とは離れ難く、テンプレート１０の周辺部の方が、テンプレート１０と転写層３１とが離れ易いためである。テンプレート１０が下に凸状に変形するため、テンプレート１０の凹凸１２は、転写層３１に対し、垂直ではなく、斜め方向に引き上げられる。すなわち、テンプレート１０の少なくとも一部（例えば周辺部分）の凹凸１２と、転写層３１と、の相対位置は、Ｚ軸方向に対して斜め方向に沿って変化する。

この時、凹凸１２の側壁１２ｓに溝などが設けられず、側壁１２ｓが平坦な比較例の場合には、テンプレート１０の凹凸１２が斜め方向に引き上げられる際に、テンプレート１０の側壁１２ｓと転写層３１との接触は面接触状態である。このため、テンプレート１０の側壁１２ｓと転写層３１との間の摩擦力が大きく、転写層３１にかかる負荷が大きいので、離型時に転写層３１に欠陥が発生し易い。

これに対し、本実施形態に係るテンプレート１０においては、凹凸１２の側壁１２ｓに溝１３ｂ（及び線状凸部１３ａ）が設けられているので、テンプレート１０の凹凸１２が斜め方向に引き上げられる際に、テンプレート１０の側壁１２ｓと転写層３１との接触が、面接触から線接触（または点接触）に変わる。このため、テンプレート１０の側壁１２ｓと転写層３１との間の摩擦力が減少し、転写層３１にかかる負荷が軽減される。これにより、離型時に転写層３１に発生する欠陥が抑制される。
このように、本実施形態に係るテンプレート１０により、欠陥を抑制することができる。

なお、特許文献１に記載されている構成においては、凹凸の側壁が、Ｒａ（側壁ラフネス）×ａ（アスペクト比）の値が一定以下の値の面とされる。この例においては、Ｓｉエッチング条件をコントロールすることにより、Ｒａ×ａの値が一定以下の凹凸を側壁に設けている。この凹凸は、側壁の壁面上でランダムに形成されるため、テンプレートを転写層から引き上げる際に、凹凸が引っかかり、テンプレートが転写層から離れにくくなり、応力によって転写層が破壊されるおそれがある。そして、この例においては、Ｒａ×ａの値を一定以下とし、側壁を平坦にしようと試みている。このため、特許文献１に記載されている方法では、凹凸が引っかかった場合においては応力によって転写層が破壊される、及び、側壁が比較的平坦な場合においては側壁と転写層との間の摩擦力によって転写層が破壊される、の少なくともいずれかが発生し易い。

これに対し、本実施形態に係るテンプレート１０においては、凹凸１２の側壁１２ｓに深さ方向に延在する溝１３ｂ（及び線状凸部１３ａ）が設けられているので、溝１３ｂ（及び線状凸部１３ａ）が引っかかることがなく、テンプレート１０は転写層３１から離れ易い。そして、側壁１２ｓと転写層３１との間の摩擦力による欠陥も発生し難い。

テンプレート１０の凹凸１２の深さＬｚが深いと（大きい）と、離型時にテンプレート１０の側壁１２ｓに接している転写層３１に大きな摩擦力が長い時間印加され、離型時の欠陥が発生し易い。このため、テンプレート１０の凹凸１２の深さＬｚが深い場合に、本実施形態に係るテンプレート１０における欠陥の抑制効果は、より効果的に発揮される。テンプレート１０の凹凸１２の深さＬｚは、所望とする転写層３１の深さ（高さ）によって定められ、例えば、凹凸１２の深さＬｚは、例えば数十ｎｍ〜数百ｎｍ（例えば２０ｎｍ〜２００ｎｍ）程度とされる。

本実施形態に係るテンプレート１０において、側壁１２ｓの溝１３ｂのＸ軸方向に沿った深さ（溝深さｄｘ）は、凹凸１２の凸部のＸ軸方向に沿った幅（凸部幅Ｌｘ１）の１／１０以下であることが望ましい。溝深さｄｘが、凸部幅Ｌｘ１の１／１０よりも大きい場合には、凹凸１２によって転写される転写層３１の凹凸の側壁の平坦性が悪くなり易くなり、後工程の被処理膜の加工性が劣化し易いことがある。また、場合によっては、転写層３１の凹凸の側壁が破壊されることがある。

また、溝１３ｂが複数設けられる場合において、溝１３ｂどうしの幅（溝幅ｄｙ２）は、凸部長Ｌｙの１／１０以下であることが望ましい。また、溝１３ｂが複数設けられる場合において、溝１３ｂどうしの間の間隔（すなわち、線状凸部１３ａの線状凸部幅ｄｙ１）は、凸部長Ｌｙの１／１０以下であることが望ましい。すなわち、溝１３ｂの幅、または、溝１３ｂどうしの間隔が大き過ぎる場合には、上記の欠陥の発生の抑制効果が小さくなる場合がある。

すなわち、溝１３ｂは、凹凸１２の深さ方向（Ｚ軸方向）に対して直交する第１方向（Ｘ軸方向）に沿った深さ（溝深さｄｘ）と、Ｚ軸方向とＸ軸方向とに直交する第２方向（Ｙ軸方向）に沿った幅（溝幅ｄｙ２）と、を有する。そして、溝１３ｂは、Ｙ軸方向に延在して複数設けられる。複数の溝１３ｂの幅（溝幅ｄｙ２）、及び、溝１３ｂどうしの間の間隔（すなわち、線状凸部１３ａの線状凸部幅ｄｙ１）、の少なくともいずれかの、Ｙ軸方向に沿った長さは、凹凸１２の凸部１２ａのＹ軸方向に沿った長さ（凸部長Ｌｙ）の１／１０以下であることがより望ましい。この条件の時に、上記の欠陥の発生の抑制効果がより強く発揮される。
ただし、本発明の実施形態はこれに限らず、複数の溝１３ｂの幅、及び、溝１３ｂどうしの間の間隔は任意である。

以下、本実施形態に関する実験結果について、比較例と比較しながら説明する。
実験においては、本実施形態に係るテンプレートとして、テンプレート１０ａとテンプレート１０ｂの２種類が用意された。また、比較例としてテンプレート１９が用意された。

これらのテンプレートの仕様を表１に示す。
表１に表したように、本実施形態に係るテンプレート１０ａにおいては、溝深さｄｘが３ｎｍであり、線状凸部幅ｄｙ１が６０ｎｍであり、溝幅ｄｙ２が１０ｎｍである。また、本実施形態に係るテンプレート１０ｂにおいては、溝深さｄｘが３ｎｍであり、線状凸部幅ｄｙ１が６０ｎｍであり、溝幅ｄｙ２が１５ｎｍである。比較例のテンプレート１９においては、溝深さｄｘ、線状凸部幅ｄｙ１及び溝幅ｄｙ２はいずれか０ｎｍであり、すなわち、テンプレート１９においては、凹凸１２の側壁１２ｓには溝が設けられておらず、側壁１２ｓの表面は平坦である。そして、テンプレート１０ａ、１０ｂ及び１９において、凸部幅Ｌｘ１が８０ｎｍであり、凹部幅Ｌｘ２が８０ｎｍである。また、凸部長Ｌｙは、１４５μｍである。また、深さＬｚは、２００ｎｍとされた。

このようなテンプレート１０ａ、１０ｂ及び１９は、テンプレートとなる基材の主面に例えばＣｒ膜等のレジスト膜を設け、そのレジスト膜に例えば電子線描画を行うことで、表１に示したパターン形状を形成し、そのレジスト膜をマスクにして基材を例えばドライエッチングすることで形成された。このように、本実施形態に係るテンプレート１０ａ及び１０ｂは、比較例に対して電子線描画のパターンを変更する以外は、比較例と同様なプロセスで製造できる。なお、上記の基材としては、クオーツを用いた。ただし、本実施形態において、基材（すなわち、テンプレート）の材料は任意である。

このようなテンプレート１０ａ、１０ｂ及び１９を用いて、図２（ａ）〜（ｄ）に関して説明した工程により、被処理基板２０の上の転写材３０にテンプレートの凹凸１２を転写して転写層３１を形成した。

図３は、本発明の第１の実施形態に係るテンプレート及び比較例のテンプレートに関する実験結果を例示する顕微鏡写真図である。
すなわち、同図（ａ）〜（ｃ）は、それぞれテンプレート１０ａ、１０ｂ及び１９を用いて形成した転写層３１を例示しており、Ｚ軸方向から撮影した走査電子顕微鏡写真である。

図３（ａ）に表したように、本実施形態に係るテンプレート１０ａを用いた場合、転写層３１には、凹凸３２が形成されている。転写層３１の凹凸３２においては、テンプレート１０ａの凹部１２ｂに対応する凸部３２ａと、テンプレート１０ａの凸部１２ａに対応する凹部３２ｂと、が形成されている。そして、転写層３１の凹凸３２の側壁３２ｓには、Ｚ軸方向に延在する線状凹凸３３が形成されている。転写層３１の側壁３２ｓの線状凹凸３３においては、テンプレート１０ａの溝１３ｂに対応する線状凸部３３ａと、テンプレート１０ａの線状凸部１３ａに対応する溝３３ｂと、が形成されている。

図３（ｂ）に表したように、本実施形態に係るテンプレート１０ｂを用いた場合にも、転写層３１には、凸部３２ａ及び凹部３２ｂを含む凹凸３２が形成されている。そして、転写層３１の凹凸３２の側壁３２ｓには、線状凸部３３ａ及び溝３３ｂを含む線状凹凸３３が形成されている。

一方、図３（ｃ）に表したように、比較例のテンプレート１９を用いた場合には、転写層３１には、凸部３２ａ及び凹部３２ｂを含む凹凸３２が形成されているが、転写層３１の凹凸３２の側壁３２ｓには、線状凹凸が形成されていない。すなわち、転写層３１の凹凸３２の側壁３２ｓは、平坦である。

このように、テンプレート１０ａ、１０ｂ及び１９を用いて形成した転写層３１の凹凸３２の側壁３２ｓは、テンプレート１０ａ、１０ｂ及び１９の凹凸１２の側壁１２ｓの表面形状に応じた形状が転写されている。

テンプレート１０ａ、１０ｂ及び１９を用いて形成した転写層３１におけるパターンの欠陥密度ＤＤを調べた結果を、上記の表１に示す。
表１に示したように、本実施形態に係るテンプレート１０ａ及び１０ｂの場合には、欠陥密度ＤＤ（pcs／ｃｍ^２、すなわち、個／ｃｍ^２）は、それぞれ３００pcs／ｃｍ^２と４００pcs／ｃｍ^２であるのに対し、比較例のテンプレート１９においては、欠陥密度ＤＤは、３３００pcs／ｃｍ^２であった。

このように、本実施形態に係るテンプレート１０ａ及び１０ｂを用いることで、比較例のテンプレート１９に対して、欠陥密度ＤＤを９％〜１２％程度に著しく減少させることができた。
このように、本実施形態に係るテンプレートにより、転写層３１の欠陥を抑制することができる。特に、図２（ｃ）に関して説明した離型時に発生する欠陥が抑止できる。

図４及び図５は、本発明の第１の実施形態に係る別のテンプレートの構成を例示する模式的断面図である。
すなわち、これらの図は、図１（ａ）のＡ１−Ａ２線断面に相当する断面図であり、図１（ａ）の矢印ＡＲの方向からみた凸部１２ａの平面形状を例示している。

図４（ａ）に表したように、本実施形態に係る別のテンプレート１０ｃにおいては、凹凸１２の側壁１２ｓの溝１３ｂの断面（Ｘ−Ｙ平面で切断した断面）が三角形状である。すなわち、溝１３ｂの断面形状が、例えば、１辺が３ｎｍの正三角形である。そして、このような溝１３ｂが、例えば３ｎｍの間隔（線状凸部幅ｄｙ１）で複数設けられている。なお、線状凸部１３ａの表面は平坦である。溝１３ｂの溝幅ｄｙ２は、平坦な部分どうしの間隔とされている。

図４（ｂ）に表したように、本実施形態に係る別のテンプレート１０ｄにおいては、凹凸１２の側壁１２ｓの溝１３ｂの断面（Ｘ−Ｙ平面で切断した断面）が波状である。すなわち、溝１３ｂの断面形状が、例えば、振幅（溝深さｄｘ）が３ｎｍで波長が３ｎｍの波状である。そして、このような溝１３ｂが、例えば３ｎｍの間隔で複数設けられている。なお、溝１３ｂの溝幅ｄｙ２、及び、線状凸部幅ｄｙ１は、それぞれ溝１３ｂ及び線状凸部１３ａのＸ軸方向に沿った長さの中点どうしの長さとされている。

図４（ｃ）に表したように、本実施形態に係る別のテンプレート１０ｅにおいては、凹凸１２の側壁１２ｓの溝１３ｂの断面（Ｘ−Ｙ平面で切断した断面）が波状である。そして、線状凸部１３ａの表面は平坦である。すなわち、溝１３ｂの断面形状が、例えば、振幅（溝深さｄｘ）が３ｎｍで、波長が６ｎｍの半周期の波形である。そして、このような溝１３ｂが、例えば、９ｎｍの間隔（線状凸部幅ｄｙ１）で複数設けられている。

図４（ｄ）に表したように、本実施形態に係る別のテンプレート１０ｆにおいては、凹凸１２の側壁１２ｓに１つの溝１３ｂが設けられている。溝１３ｂの断面（Ｘ−Ｙ平面で切断した断面）が波状である。そして、線状凸部１３ａの表面は平坦である。溝１３ｂの断面形状は、例えば、振幅（溝深さｄｘ）が３ｎｍで、波長が６ｎｍの半周期の波形である。このように、凹凸１２の側壁１２ｓに設けられる溝１３ｂの数は１つでも良い。

図５（ａ）に表したように、本実施形態に係る別のテンプレート１０ｇにおいては、凹凸１２の側壁１２ｓの線状凸部１３ａの断面（Ｘ−Ｙ平面で切断した断面）が波状である。そして、溝１３ｂの表面は平坦である。線状凸部１３ａの断面形状は、例えば、振幅（溝深さｄｘ）が３ｎｍで、波長が６ｎｍの半周期の波形である。そして、このような線状凸部１３ａが、例えば、９ｎｍの間隔（溝幅ｄｙ２）で複数設けられている。図４（ｃ）及び図５（ａ）に例示したように、凹凸１２の側壁１２ｓにおいて、溝１３ｂの幅（Ｙ軸方向に沿った幅である溝幅ｄｙ２）と、線状凸部１３ａの幅（Ｙ軸方向に沿った幅である線状凸部幅ｄｙ１）の大小関係は任意である。

図５（ｂ）に表したように、本実施形態に係る別のテンプレート１０ｈにおいては、凹凸１２の側壁１２ｓに１つの線状凸部１３ａが設けられている。線状凸部１３ａの断面（Ｘ−Ｙ平面で切断した断面）が波状である。そして、溝１３ｂの表面（底面）は平坦である。線状凸部１３ａの断面形状は、例えば、振幅（溝深さｄｘ）が３ｎｍで、波長が６ｎｍの半周期の波形である。このように、凹凸１２の側壁１２ｓに設けられる線状凸部１３ａの数は１つでも良い。

図６は、本発明の第１の実施形態に係る別のテンプレートの構成を例示する模式的断面図である。
すなわち、同図は、図１（ａ）のＡ１−Ａ２線断面に相当する断面図であり、図１（ａ）の矢印ＡＲの方向からみた凸部１２ａの平面形状を例示している。
図６に表したように、本発明の実施形態に係る別のテンプレート１０ｍにおいては、図１（ａ）及び（ｂ）に例示したテンプレート１０において、側壁１２ｓに微細凹凸１７がさらに設けられている。

すなわち、側壁１２ｓに線状凹凸１３（溝１３ｂ及び線状凸部１３ａ）を形成した後に、側壁１２ｓに対して例えばウエット処理を行うことで、側壁１２ｓに微細凹凸１７がさらに設けられている。この微細凹凸１７の深さは、線状凹凸１３（溝１３ｂ及び線状凸部１３ａ）の深さよりも小さいものである。また、この微細凹凸１７の大きさ（幅）は、線状凹凸１３（溝１３ｂ及び線状凸部１３ａ）の大きさ（幅）よりも小さいものとすることができる。

側壁１２ｓに、このような微小な凹凸を形成するウエット処理を行うことで、線状凹凸１３の角部（例えば、溝１３ｂと線状凸部１３ａとが接する部分）の形状が滑らかになる。これにより、転写された転写層３１の表面を滑らかにできる。これにより、転写層３１の一部が剥離することなどによる欠陥が抑制される。また、テンプレート１０の寿命も長くできる。

このように、凹凸１２の側壁１２ｓは、溝１３ｂの深さ（溝深さｄｘ）よりも浅い深さを有する微細凹凸１７を有することができる。このような微細凹凸１７は、本発明の実施形態に係る上記のテンプレート１０ａ〜１０ｈのいずれかにおいて設けることができる。微細凹凸１７の幅は、溝１３ｂの幅（溝幅ｄｙ２）よりも狭い幅とすることもできる。

（第２の実施の形態）
図７は、本発明の第２の実施形態に係るパターン形成方法を例示するフローチャート図である。
図７に表したように、本実施形態に係るパターン形成方法においては、転写面１１ａ（第１の主面）に設けられた凹凸１２の側壁１２ｓに設けられ、凹凸１２の深さ方向（Ｚ軸方向）に延在する溝１３ｂを有するテンプレートの転写面１１ａを被処理基板２０の主面２０ａ上に設けられた転写材３０に接触させて、凹凸１２のパターンを転写材３０に転写する（ステップＳ１１０）。

この時、用いるテンプレート１０として、テンプレートの凹凸１２の側壁１２ｓは、凹凸１２の深さ方向（Ｚ軸方向）に延在する溝１３ｂを有するテンプレートを用いる。これにより、転写層３１の欠陥を抑制することができる。

上記の転写工程においては、例えば、図２（ａ）〜（ｃ）に関して説明した工程が行われる。
すなわち、図２（ａ）に関して説明したように、被処理基板２０の主面２０ａの上に設けられた転写材３０に対して、テンプレート１０の転写面１１ａが対向するように、テンプレート１０と転写材３０とを配置する（ステップＳ１１１）。

そして、図２（ｂ）に関して説明したように、テンプレート１０の転写面１１ａと、転写材３０と、を互いに接触させ、凹部１２ｂに転写材３０を充填する（ステップＳ１１２）。
そして、転写材３０を硬化させ（ステップＳ１１３）、転写層３１を得る。

その後、図２（ｃ）に関して説明したように、転写層３１とテンプレート１０とを互いに離間させ、離型する（ステップＳ１１４）。

なお、この時、既に説明したように、離型時においては、テンプレート１０の少なくとも一部（例えば周辺部分）の凹凸１２と、転写層３１と、の相対位置は、Ｚ軸方向に対して斜め方向に沿って変化する。

このとき、既に説明したように、凹凸１２の側壁１２ｓに溝１３ｂを設けることで、転写層３１にかかる負荷が軽減され、離型時に転写層３１に発生する欠陥が抑制される。

なお、既に説明したように、本実施形態に係るパターン形成方法は、転写層３１をエッチングし、被処理基板２０の主面２０ａの少なくとも一部を露出させる後処理工程（ステップＳ１２０）をさらに備えることができる。

なお、本願明細書において、「垂直」及び「平行」は、厳密な垂直及び厳密な平行だけではなく、例えば製造工程におけるばらつきなどを含むものであり、実質的に垂直及び実質的に平行であれは良い。

以上、具体例を参照しつつ、本発明の実施の形態について説明した。しかし、本発明は、これらの具体例に限定されるものではない。例えば、テンプレートを構成する転写面、凹凸、凸部、凹部、側壁、線状凹凸、線状凸部、溝等、各要素の具体的な構成に関しては、当業者が公知の範囲から適宜選択することにより本発明を同様に実施し、同様の効果を得ることができる限り、本発明の範囲に包含される。
また、各具体例のいずれか２つ以上の要素を技術的に可能な範囲で組み合わせたものも、本発明の要旨を包含する限り本発明の範囲に含まれる。

その他、本発明の実施の形態として上述したテンプレート及びパターン形成方法を基にして、当業者が適宜設計変更して実施し得る全てのテンプレート及びパターン形成方法も、本発明の要旨を包含する限り、本発明の範囲に属する。

その他、本発明の思想の範疇において、当業者であれば、各種の変更例及び修正例に想到し得るものであり、それら変更例及び修正例についても本発明の範囲に属するものと了解される。例えば、前述の各実施形態に対して、当業者が適宜、構成要素の追加、削除若しくは設計変更を行ったもの、又は、工程の追加、省略若しくは条件変更を行ったものも、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。

１０、１０ａ〜１０ｈ、１０ｍ、１９…テンプレート、 １１ａ…転写面、 １１ｂ…裏面、 １２…凹凸、 １２ａ…凸部、 １２ｂ…凹部、 １２ｓ…側壁、 １３…線状凹凸、 １３ａ…線状凸部、 １３ｂ…溝、 １７…微細凹凸、 ２０…被処理基板、 ２０ａ…主面、 ３０…転写材、 ３１…転写層、 ３２…凹凸、 ３２ａ…凸部、 ３２ｂ…凹部、 ３２ｓ…側壁、 ３３…線状凹凸、 ３３ａ…線状凸部、 ３３ｂ…溝、 ３６…光、 ＡＲ…矢印、 ＤＤ…欠陥密度、 Ｌｘ１…凸部幅、 Ｌｘ２…凹部幅、 Ｌｙ…凸部長、 Ｌｚ…深さ、 ｄｘ…溝深さ、 ｄｙ１…線状凸部幅、 ｄｙ２…溝幅

Claims (4)

1. 第１の主面に設けられた凹凸を備え、
   前記凹凸の側壁は、前記凹凸の深さ方向に延在する溝を有することを特徴とするテンプレート。
2. 前記溝の、前記凹凸の深さ方向に対して直交する第１方向に沿った深さは、
   前記凹凸の凸部の、前記第１方向に沿った幅の１／１０以下であることを特徴とする請求項１記載のテンプレート。
3. 前記側壁は、前記溝の深さよりも浅い深さを有する微細凹凸をさらに有することを特徴とする請求項１または２に記載のテンプレート。
4. 第１の主面に設けられた凹凸の側壁に設けられ前記凹凸の深さ方向に延在する溝を有するテンプレートの前記第１の主面を被処理基板の主面上に設けられた転写材に接触させて、前記凹凸のパターンを前記転写材に転写することを特徴とするパターン形成方法。