JP2012009686A - テンプレートおよび製造方法、加工方法 - Google Patents

Abstract

【課題】ＮＩＬにより効率良く且つ精度の良く大面積の凸部パターンの形成を可能とするテンプレートおよび製造方法、パターン形成方法、加工方法を提供する。
【解決手段】実施形態のテンプレート１０は、第１凹凸パターンに硬化剤を充填して硬化させることにより第１凹凸パターンを硬化剤に転写して硬化剤からなる第２凹凸パターンを被加工層上に形成するインプリントに用いるテンプレートである。このテンプレート１０は、基板の一面側に第１凹凸パターンを備える。第１凹凸パターンは、凹部の底面の高さ位置が略同一であり、凹部の底面からの高さが異なる２種類以上の凸部１１ｐａ、１１ｐｂを有する。
【選択図】図２

Description

本発明の実施形態は、テンプレートおよび製造方法、加工方法に関する。

半導体の製造工程において微細な構造を形成する方法として、ナノインプリントリソグラフィ（Nanoimprint Lithography：ＮＩＬ）が用いられている。ＮＩＬは、電子ビーム（Electron Beam：ＥＢ）露光等によって加工寸法と等倍の微細なパターンが形成された等倍テンプレート（以下、テンプレートと呼ぶ）をレジストが塗布された被処理基板に接触させることによって、レジストにパターンを転写する技術である。

ＮＩＬでは、表面に凹凸パターンを有するテンプレートを、レジスト液を塗布した被処理基板に接触させる。レジスト液は、毛細管現象によりテンプレートの凹部に充填される。このようなＮＩＬを用いて被処理基板上に大面積のレジストの凸部を形成する場合は、テンプレートの凹部を大面積とする必要がある。

しかし、テンプレートの凹部が大面積である場合、例えばテンプレートの凸部がピラーパターンである場合のように凸部の周囲が広く開放されている場合は毛細管現象が働きにくく、レジスト液の液面上昇が遅い。その結果、テンプレートの凹部へのレジスト液の充填に時間が掛かる。上記のテンプレートの凸部がピラーパターンである場合は、レジストの凹部パターンがホールパターンであり、このレジストのパターンを用いた加工により被処理基板にホールパターンが形成される場合に相当する。

また、テンプレートの凹部が大面積である場合は、レジスト液の充填時に凹部に存在する気体が抜けにくく、レジスト液の充填に時間が掛かり、またレジスト液の充填不良が生じやすくなる。レジスト液の充填不良は、レジストの凸部パターンの形状不良につながり、形成したパターンを用いた加工にも影響を及ぼす。このように、ＮＩＬでは、効率良く精度の良い大面積の凸部パターンを形成することが困難である。

特開２００９−７２９７６号公報

このため、ＮＩＬにより、効率良く且つ精度良く大面積の凸部パターンを形成する方法が望まれている。

本発明の実施形態は、上記に鑑みてなされたものであって、ＮＩＬにより効率良く且つ精度の良く大面積の凸部パターンの形成を可能とするテンプレートおよび製造方法、加工方法を提供することを目的とする。

実施形態のテンプレートは、第１凹凸パターンに硬化剤を充填して硬化させることにより第１凹凸パターンを硬化剤に転写して硬化剤からなる第２凹凸パターンを被加工層上に形成するインプリントに用いるテンプレートである。このテンプレートは、基板の一面側に第１凹凸パターンを備える。第１凹凸パターンは、凹部の底面の高さ位置が略同一であり、凹部の底面からの高さが異なる２種類以上の凸部を有する。

図１−１は、第１の実施の形態にかかるテンプレートの作製方法の一例を示す断面図である。 図１−２は、第１の実施の形態にかかるテンプレートの作製方法の一例を示す断面図である。 図２は、第１の実施の形態にかかるテンプレートを示す図である。 図３−１は、第１の実施の形態にかかるインプリント方法および加工方法を模式的に示す断面図である。 図３−２は、第１の実施の形態にかかるインプリント方法および加工方法を模式的に示す断面図である。 図４は、第１の実施の形態にかかるインプリント方法および加工方法を模式的に示す上面図である。 図５は、、第１の実施の形態にかかる被加工層に対する異方性エッチング条件を説明する図である。 図６は、比較例にかかるテンプレートを示す図である。 図７は、比較例にかかるテンプレートを用いたインプリント方法を模式的に示す断面図である。 図８は、第２の実施の形態にかかる基板の設計パターンを示す図である。 図９は、第２の実施の形態にかかるテンプレートを示す図である。 図１０は、第２の実施の形態にかかるインプリント方法および加工方法を模式的に示す断面図である。

以下に、テンプレートおよび製造方法、加工方法の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。なお、本発明は以下の記述に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において適宜変更可能である。また、以下に示す図面においては、理解の容易のため、各部材の縮尺が実際とは異なる場合がある。各図面間においても同様である。また、平面図であっても、図面を見易くするためにハッチングを付す場合がある。

（第１の実施の形態）
以下、第１の実施の形態にかかるナノインプリントリソグラフィ（ＮＩＬ）の工程を説明する。まず、ＮＩＬに用いるテンプレート基板（以下、テンプレートと呼ぶ）を作製する。図１−１および図１−２は、第１の実施の形態にかかるテンプレートの作製方法の一例を示す断面図である。最初に、例えば略長方形状の石英基板１１の一面上にクロム（Ｃｒ）膜１２を形成し、該クロム膜１２上にレジスト１３を塗布する（図１−１（ａ））。

次に、例えば円形パターンでレジスト１３に対して電子ビーム（ＥＢ）描画を行い、その後、現像処理を実施する。これにより、クロム膜１２上に円柱状のピラーパターンであるレジストパターン１３ｐが形成される（図１−１（ｂ））。ここで、レジストパターン１３ｐは、メインレジストパターン１３ｐａと、ダミーレジストパターン１３ｐｂとの２種類のパターンを有する。

次に、外観検査を施した後、レジストパターン１３ｐをエッチングマスクとしてクロム膜１２に対して異方性エッチングとしてドライエッチングを行い、その後、レジストパターン１３ｐを剥離する（図１−１（ｃ））。これにより、レジストパターン１３ｐのパターンが転写されたＣｒ膜パターン１２ｐが石英基板１１上に形成される。ここで、Ｃｒ膜パターン１２ｐは、メインレジストパターン１３ｐａに対応したメインＣｒ膜パターン１２ｐａと、ダミーレジストパターン１３ｐｂに対応したダミーＣｒ膜パターン１２ｐｂとの２種類のパターンを有する。

次に、Ｃｒ膜パターン１２ｐをエッチングマスクとして石英基板１１に対して異方性エッチングとしてドライエッチングを行う。これにより、Ｃｒ膜パターン１２ｐのパターンが転写された円柱状の石英パターン１１ｐが石英基板１１の表面に、形成される（図１−１（ｄ））。ここで、石英パターン１１ｐは、メインＣｒ膜パターン１２ｐａに対応したメイン石英パターン１１ｐａと、ダミーＣｒ膜パターン１２ｐｂに対応したダミー石英パターン１１ｐｂとの２種類のパターンを有する。略同一の高さを有する。

次に、ＥＢ描画位置および加工寸法の確認を行った後、石英基板１１上に再度レジスト１４を塗布する（図１−１（ｅ））。次に、メインＣｒ膜パターン１２ｐａおよびメイン石英パターン１１ｐａのみがレジスト１４で被覆されるようにレジスト１４に対して電子ビーム（ＥＢ）描画を行い、その後、現像処理を実施する。これにより、メインＣｒ膜パターン１２ｐａおよびメイン石英パターン１１ｐａのみを被覆するレジストパターン１４ｐが形成される（図１−２（ｆ））。

次に、レジストパターン１４ｐをエッチングマスクとしてダミーＣｒ膜パターン１２ｐｂに対してドライエッチングを行い、ダミーＣｒ膜パターン１２ｐｂを除去する（図１−２（ｇ））。その後、レジストパターン１４ｐを剥離する（図１−２（ｈ））。これにより、メイン石英パターン１１ｐａ上にメインＣｒ膜パターン１２ｐａが残存する。

次に、メインＣｒ膜パターン１２ｐａをエッチングマスクとして石英基板１１に対して異方性エッチングとしてドライエッチングを行う（図１−２（ｉ））。このエッチングにより、石英パターン１１ｐの凹部がさらに深く彫り込まれる。また、同じ深さだけ、ダミー石英パターン１１ｐｂの表面が削られる。これにより、石英基板１１の厚み方向における石英パターン１１ｐの凹部の深さ（高さ）位置は略一定となるが、メイン石英パターン１１ｐａとダミー石英パターン１１ｐｂとの高さが変わる。石英基板１１の厚み方向における高さ、すなわち石英パターン１１ｐの凹部からの高さは、メイン石英パターン１１ｐａの方がダミー石英パターン１１ｐｂよりも高くなる。

次に、メインＣｒ膜パターン１２ｐａを除去した後に石英基板１１を洗浄する。これにより、凹部の底面の高さ位置が略同等とされ、且つ凹部の底面からの高さの高いメイン石英パターン１１ｐａと、凹部の底面からの高さがメイン石英パターン１１ｐａよりも低いダミー石英パターン１１ｐｂとを有する第１凹凸パターンが形成されたナノインプリント用のテンプレート１０が完成する（図１−２（ｊ））。図２は、完成したテンプレート１０を示す図であり、図２（ａ）はテンプレート１０の断面図、図２（ｂ）はテンプレート１０の上面図である。図２（ａ）は、図２（ｂ）の線分Ａ−Ａでの断面図である。

メイン石英パターン１１ｐａは、被加工層にパターンが転写されるパターンであり、後述するテンプレート１０を用いたＮＩＬにより形成したパターンをマスクに被加工層に対する加工において被加工層が凹加工されるパターンに対応した凸パターンである。メイン石英パターン１１ｐａは、例えば半導体基板上の回路動作に必要なホールパターン（メインパターン）を形成するための円柱状パターンである。一方、ダミー石英パターン１１ｐｂは、テンプレート１０を用いたＮＩＬにおいてはレジストパターンにパターンが転写されるが、後述するように該レジストパターンを用いた加工においては被加工層にパターンが転写されない凸パターンである。ダミー石英パターン１１ｐｂは、該レジストパターンを用いた加工において被加工層が加工されない領域に対応して設けられている。ダミー石英パターン１１ｐｂは、例えば半導体基板上の回路動作に不要なダミーターンを形成するための円柱状パターンである。

次に、テンプレート１０を用いたナノインプリント方法および加工方法について図３−１、図３−２および図４を参照して説明する。図３−１および図３−２は、第１の実施の形態にかかるテンプレート１０を用いたインプリント方法および加工方法を模式的に示す断面図である。図４は、第１の実施の形態にかかるテンプレート１０を用いたインプリント方法および加工方法を模式的に示す上面図である。なお、図４は、上面図であるが、図面を見易くするためにハッチングを付している。

まず、一面上にシリコン酸化膜からなる被加工層２２が形成されたシリコンからなる基板２１を用意する（図３−１（ａ））。次に、被加工層２２上に光硬化剤２３を塗布する。次に、石英パターン１１ｐの形成面が基板２１のパターン形成対象面と平行に対向するように、テンプレート１０を基板２１上の所定の位置に配置する（図３−１（ｂ）、図４（ａ））。図４（ａ）は、テンプレート１０を上部からみた上面図である。図３−１（ｂ）は、図４（ａ）の線分Ｂ−Ｂでの断面図である。

次に、テンプレート１０を降下させて、テンプレート１０の石英パターン１１ｐの形成面を基板２１の被加工層２２上への光硬化剤２３に接触させる（図３−１（ｃ））。テンプレート１０が光硬化剤２３に接触した後は、テンプレート１０は、自重で降下する。テンプレート１０が光硬化剤２３に近づくと、毛細管現象によりテンプレート１０の石英パターン１１ｐ内に光硬化剤２３が浸入する。ここで、テンプレート１０においては、メイン石英パターン１１ｐａに近接してダミー石英パターン１１ｐｂがマトリクス状に配置されているため毛細管現象が働き易い。このため、テンプレート１０の凹部（メイン石英パターン１１ｐａおよびダミー石英パターン１１ｐｂの周囲）への光硬化剤２３の充填が短時間で行われ、また、光硬化剤２３が十分に充填される。

この状態で、図示しない光源がテンプレート１０を介して紫外光を光硬化剤２３に照射して、光硬化剤２３を硬化させる。光硬化剤２３を充分硬化させてレジストとした後、テンプレート１０を上昇させる（図３−２（ｄ））。これにより、テンプレート１０の石英パターン１１ｐの形状が転写された第２凹凸パターンであるレジストパターン２３ｐが基板２１の被加工層２２上へ形成される。

ここで、レジストパターン２３ｐは、テンプレート１０の石英パターン１１ｐのうち高さの高いメイン石英パターン１１ｐａに対応した凹部（ホールパターン）２３ｐａと、テンプレート１０の石英パターン１１ｐのうち高さの低いダミー石英パターン１１ｐｂに対応した凹部（ホールパターン）２３ｐｂとを有する。そして、テンプレートの凸部に対応するこれらのレジストパターン２３ｐの凹部（凹部２３ｐａ、２３ｐｂ）にもレジストが残存する。

このレジストの残存部の膜厚は、一般的に、Residual Layer Thickness（ＲＬＴ）と呼ばれる。そして、メイン石英パターン１１ｐａとダミー石英パターン１１ｐｂとの高さが異なるため、このレジストパターン２３ｐの凹部の残存部の膜厚（ＲＬＴ）２４には、基板２１の面内で差が生じる。

ここでは、ＲＬＴ２４は、凹部２３ｐａの位置のＲＬＴ２４ａと、凹部２３ｐｂの位置のＲＬＴ２４ｂとが存在する。ＲＬＴ２４ａは、ＲＬＴ２４ｂよりも薄くなる。このため、レジストパターン２３ｐの凹部の被加工層２２表面からの高さは、凹部２３ｐｂの方が凹部２３ｐａよりもＲＬＴの差分（ＲＬＴ２４ｂ−ＲＬＴ２４ａ）だけ高くなっている。

次に、レジストパターン２３ｐをエッチングマスクとして被加工層２２に対して例えばドライエッチングによる異方性エッチングを行う。異方性エッチングの初期の段階において、レジストパターン２３ｐの凸部領域では、レジストパターン２３ｐがエッチングされて高さが低くなる。また、ＲＬＴの薄い凹部２３ｐａの領域では、レジストパターン２３ｐの残存部はエッチングされて無くなる。一方、ＲＬＴの厚い凹部２３ｐｂの領域では、レジストパターン２３ｐの残存部はエッチングされてＲＬＴが薄くなるが残存している（図３−２（ｅ）、図４（ｂ））。図４（ｂ）は、基板２１を上部からみた上面図である。図３−２（ｅ）は、図４（ｂ）の線分Ｃ−Ｃでの断面図である。

さらにエッチングが進むと、凹部２３ｐａの領域では、レジストパターン２３ｐをエッチングマスクとした被加工層２２の異方性エッチングが行われ、被加工層２２は凹部２３ｐａのパターンが転写された形状に加工される。そしてＲＬＴの薄い凹部２３ｐａの領域では、被加工層２２のパターンの凹部はエッチングされて無くなる。また、ＲＬＴの厚い凹部２３ｐｂの領域では、レジストパターン２３ｐはエッチングされてＲＬＴが薄くなるが残存しているため、被加工層２２のエッチングは行われない（図３−２（ｆ））。すなわち、ＲＬＴの薄い凹部２３ｐａの領域では被加工層２２が加工されるが、ＲＬＴの厚い凹部２３ｐｂの領域ではレジストパターン２３ｐが存在することにより被加工層２２は加工されない。

最後に、レジストパターン２３ｐを除去することにより、ＲＬＴの薄い凹部２３ｐａの領域のみが加工され、その周囲の領域は大面積の凸パターンとされた被加工層パターン２２ｐが得られる。（図３−２（ｇ）、図４（ｃ））。図４（ｃ）は、基板２１を上部からみた上面図である。図３−２（ｇ）は、図４（ｃ）の線分Ｄ−Ｄでの断面図である。すなわち、図４（ｃ）に示すように大面積の被加工層２２のうち、凹部２３ｐａに対応する部分のみにホールパターン２２ｐａが形成された被加工層パターン２２ｐが得られる。ホールパターン２２ｐａは、テンプレート１０のメイン石英パターン１１ｐａに対応するパターンである。

ここで、レジストパターン２３ｐをエッチングマスクとした被加工層２２に対する異方性エッチングにおいては、ＲＬＴの厚い凹部２３ｐｂのパターンが被加工層２２に転写されない加工条件を用いる。すなわち、被加工層２２の加工完了時に、ＲＬＴの厚い凹部２３ｐｂの領域にレジストパターン２３ｐが残存する条件で加工を行う。

例えば図５は、被加工層２２に対する異方性エッチング条件を説明する図であり、ＲＬＴの薄い凹部２３ｐａの領域でレジストパターン２３ｐの残存部がエッチングされて無くなった状態を示している（図３−２（ｅ）の時点に対応）。この状態から図５において点線で示す最終的な加工状態に加工する場合を考える。

ここで、ＲＬＴの厚い凹部２３ｐｂの領域における最終的な加工状態までのレジストパターン２３ｐの加工厚みはｄ１、ＲＬＴの薄い凹部２３ｐａの領域における最終的な加工状態までの被加工層２２の加工厚みはｄ２である。レジストパターン２３ｐのエッチング速度をｒ１、被加工層２２のエッチング速度をｒ２としてエッチング時間をｔとする。

この場合は、ｔ×ｒ１＜ｄ２、ｔ×ｒ２＝ｄ２とするため、ｔ＝（ｄ２／ｒ２）×ｒ２となる。これより、（ｒ１／ｒ２）＜（ｄ１／ｄ２）が導かれる。すなわち、レジストパターン２３ｐと被加工層２２とのエッチング速度の比（ｒ１／ｒ２）が、レジストパターン２３ｐと被加工層２２との加工厚みの比（ｄ１／ｄ２）よりも小となる条件で加工する。このような条件でエッチングを行うことにより、レジストパターン２３ｐをエッチングマスクとした被加工層２２に対する異方性エッチングにおいて、ＲＬＴの厚い凹部２３ｐｂのパターンを被加工層２２に転写せずに加工することができる。

次に、比較例にかかるテンプレートを用いたナノインプリント方法および加工方法について説明する。図６は、比較例にかかるテンプレート１１０を示す図であり、図６（ａ）は断面図、図６（ｂ）は上面図である。図６（ａ）は、図６（ｂ）の線分Ｅ−Ｅにおける断面図である。比較例にかかるテンプレート１１０は、上述した実施の形態と同様に大面積の被加工層２２中にホールパターンを形成するためのＮＩＬに用いるテンプレートである。テンプレート１１０は、石英基板１１１の一面上に円柱状のピラーパターン１１１ａを２つ備える。しかし、ピラーパターン１１１ａの周囲には上述した実施の形態におけるダミー石英パターン１１ｐｂに相当するダミーパターンは存在しない。

このようなテンプレート１１０を用いてＮＩＬを実施する場合は、ピラーパターン１１１ａの周囲が広く開放されているため光硬化剤２３の充填時に毛細管現象が働きにくく、液面上昇が遅い。その結果、テンプレート１１０の凹部（ピラーパターン１１１ａの周囲）への光硬化剤２３の充填に時間が掛かる。また、光硬化剤２３の充填時に凹部（ピラーパターン１１１ａの周囲）に存在する気体が抜けにくく、レジスト液の充填に時間が掛かり、また図７に示すようにテンプレート１１０の一面上に気体が集まって気泡１２０が形成され、凹部への光硬化剤２３の充填不良が生じやすくなる。光硬化剤２３の充填不良は、レジストパターンの凸部パターンの形状不良につながり、その後の加工にも影響を及ぼす。図７は、比較例にかかるテンプレート１１０を用いたインプリント方法を模式的に示す断面図である。

上述した第１の実施の形態によれば、テンプレート１０は、凹部の底面の高さ位置が略同一であり、凹部の底面からの高さが異なる２種類以上の凸部としてメイン石英パターン１１ｐａとダミー石英パターン１１ｐｂを有する。メイン石英パターン１１ｐａは、レジストパターン２３ｐをマスクに用いた被加工層２２に対する加工において被加工層２２が凹加工されるパターンに対応した凸部である。また、ダミー石英パターン１１ｐｂは、凹部の底面からの高さがメイン石英パターン１１ｐａよりも低く、レジストパターン２３ｐをマスクに用いた被加工層２２に対する加工において被加工層２２が加工されない領域に対応する凸部である。

そして、凹部の底面の高さ位置が略同等とされ、且つ高さの異なる凸部を有するテンプレート１０を用いてＮＩＬを実施してレジストパターン２３ｐを形成する。これにより、レジストパターン２３ｐの複数の凹部におけるＲＬＴを意図的に異ならせて形成することができる。すなわち、レジストパターン２３ｐには、メイン石英パターン１１ｐａに対応してＲＬＴの薄い凹部２３ｐａが形成され、ダミー石英パターン１１ｐｂに対応してＲＬＴの厚い凹部２３ｐｂが形成される。

そして、このレジストパターン２３ｐをマスクとして、ＲＬＴの厚い凹部２３ｐｂのパターンが被加工層２２に転写されない加工条件により被加工層２２の異方性エッチングを行う。これにより、メイン石英パターン１１ｐａに対応したＲＬＴの薄い凹部２３ｐａのパターンのみを被加工層２２に転写することができる。一方、凹部２３ｐｂのパターンは被加工層２２に転写されないため、被加工層２２において凹部２３ｐａのパターンが転写された領域以外は大面積の凸部パターンとされる。

また、第１の実施の形態によれば、テンプレート１０のメイン石英パターン１１ｐａの周囲にダミー石英パターン１１ｐｂを設けているので、光硬化剤２３の充填時に毛細管現象が働き易く、テンプレート１０の凹部（メイン石英パターン１１ｐａおよびダミー石英パターン１１ｐｂの周囲）への光硬化剤２３の充填を短時間で行うことができ、さらに光硬化剤２３の充填不良も大幅に低減する。

したがって、第１の実施の形態によれば、被加工層２２中にホールパターン２２ｐａを形成し、その周囲の領域には大面積の凸パターンを精度良く、かつ簡便な方法で効率良く形成することができる。そして、上述した実施の形態を適用することにより、例えば半導体基板上の大面積の被加工層２２中に面積の小さいホールパターン２２ｐａを形成し、その周囲の領域には大面積の凸パターンを精度良く、かつ簡便な方法で効率良く形成することができる。

（第２の実施の形態）
第２の実施の形態では、図８に示すような設計パターンの加工を実施する方法について説明する。図８は、第２の実施の形態にかかる基板２１の設計パターンを示す図であり、図８（ａ）は上面図、図８（ｂ）は断面図である。図８（ｂ）は、図８（ａ）の線分Ｆ−Ｆにおける断面図である。図８に示す設計パターンにおいては、基板２１上の被加工層が加工されて形成された被加工層パターン２２ｐとして、凹パターン２２ｐｃを有するラインアンドスペース（Ｌ／Ｓ）の回路パターンＣＰの周辺に大面積の非パターン周辺領域（凸パターン）２２ｐｄが設けられている。

図９は、第２の実施の形態にかかるテンプレート３０を示す図である。図９（ａ）は、テンプレート３０の上面図、図９（ｂ）は、テンプレート３０の断面図である。図９（ｂ）は、図９（ａ）の線分Ｇ−Ｇでの断面図である。テンプレート３０は、凹部の底面の高さ位置が略同等とされ、且つ凹部の底面からの高さの高いメイン石英パターン３１ｐａと、凹部の底面からの高さがメイン石英パターン３１ｐａよりも低いダミー石英パターン３１ｐｂとを有するＮＩＬ用のテンプレートである（以下、メイン石英パターン３１ｐａとダミー石英パターン３１ｐｂとを総称して凹凸パターン３１ｐと呼ぶ場合がある。）。テンプレート３０は、第１の実施の形態において図１−１（ａ）〜図１−１（ｊ）を参照して説明した方法と同様の方法により作製することができる。

次に、テンプレート３０を用いたナノインプリント方法および加工方法について図１０を参照して説明する。図１０は、第２の実施の形態にかかるテンプレート３０を用いたインプリント方法および加工方法を模式的に示す断面図である。

まず、第１の実施の形態において図３−１（ａ）〜図３−１（ｄ）に対応する工程をテンプレート３０を用いて実施して、テンプレート３０の凹凸パターン３１ｐの形状が転写された、Ｌ／Ｓパターンを有するレジストパターン４３ｐを基板２１の被加工層２２上へ形成する（図１０（ａ））。ここで、レジストパターン４３ｐは、テンプレート３０の凹凸パターン３１ｐのうち高さの高いメイン石英パターン３１ｐａに対応した凹部４３ｐａと、テンプレート３０の凹凸パターン３１ｐのうち高さの低いダミー石英パターン３１ｐｂに対応した凹部４３ｐｂとを有する。レジストパターン４３ｐにおいて、凹部４３ｐａが含まれる領域がＬ／Ｓの回路パターンＣＰの形成領域ＴＡであり、凹部４３ｐｂが含まれる領域が非パターン周辺領域（凸パターン）２２ｐｄの形成領域ＴＢである。

また、レジストパターン４３ｐの凹部にもレジストが残存する。メイン石英パターン３１ｐａとダミー石英パターン３１ｐｂとの高さが異なるため、このレジストパターン４３ｐの凹部の残存部の膜厚（ＲＬＴ）４４には、基板２１の面内で差が生じる。ここでは、ＲＬＴ４４は、凹部４３ｐａの位置のＲＬＴ４４ａと、凹部４３ｐｂの位置のＲＬＴ４４ｂとが存在する。ＲＬＴ４４ａは、ＲＬＴ４４ｂよりも薄くなる。このため、レジストパターン４３ｐの凹部の被加工層２２表面からの高さは、凹部４３ｐｂの方が凹部４３ｐａよりもＲＬＴの差分（ＲＬＴ４４ｂ−ＲＬＴ４４ａ）だけ高くなる。

次に、レジストパターン４３ｐをエッチングマスクとして被加工層２２に対して例えばドライエッチングによる異方性エッチングを行う。異方性エッチングの初期の段階において、レジストパターン４３ｐの凸部領域では、レジストパターン４３ｐがエッチングされて高さが低くなる。また、ＲＬＴの薄い凹部４３ｐａの領域では、レジストパターン４３ｐの残存部はエッチングされて無くなる。一方、ＲＬＴの厚い凹部４３ｐｂの領域では、レジストパターン４３ｐの残存部はエッチングされてＲＬＴが薄くなるが残存している（図１０（ｂ））。

さらにエッチングが進むと、凹部４３ｐａの領域では、レジストパターン４３ｐをエッチングマスクとした被加工層２２のエッチングが行われ、被加工層２２は凹部４３ｐａのパターンが転写された形状に加工される。そして、ＲＬＴの薄い凹部４３ｐａの領域では、被加工層２２は所定の深さまでエッチングされる。また、ＲＬＴの厚い凹部４３ｐｂの領域では、レジストパターン４３ｐはエッチングされてＲＬＴが薄くなるが残存しているため、被加工層２２のエッチングは行われない（図１０（ｃ））。すなわち、ＲＬＴの薄い凹部４３ｐａの領域では、被加工層２２は加工されるが、ＲＬＴの厚い凹部４３ｐｂの領域ではレジストパターン４３ｐが存在することにより被加工層２２は加工されない。

ここで、レジストパターン４３ｐをエッチングマスクとした被加工層２２に対する異方性エッチングにおいては、ＲＬＴの厚い凹部４３ｐｂのパターンが被加工層２２に転写されない加工条件を用いる。すなわち、被加工層２２の加工完了時に、ＲＬＴの厚い凹部４３ｐｂの領域にレジストパターン４３ｐが残存する条件で加工を行う。

最後に、レジストパターン４３ｐを除去することにより、ＲＬＴの薄い凹部４３ｐａの領域のみが加工され、その周囲の領域は大面積の凸パターンとされた被加工層パターン２２ｐが得られる（図１０（ｄ））。以上の工程を実施することにより図８に示した設計パターンを有する基板２１を作製することができる。

上述した第２の実施の形態によれば、凹部の底面の高さ位置が略同等とされ、且つ凹部の底面からの高さの高いメイン石英パターン３１ｐａと、凹部の底面からの高さがメイン石英パターン３１ｐａよりも低いダミー石英パターン３１ｐｂとを有するテンプレート３０を用いてＮＩＬを実施してレジストパターン４３ｐを形成する。これにより、レジストパターン４３ｐの複数の凹部におけるＲＬＴを意図的に異ならせて形成することができる。すなわち、レジストパターン４３ｐには、メイン石英パターン３１ｐａに対応してＲＬＴの薄い凹部４３ｐａが形成され、ダミー石英パターン３１ｐｂに対応してＲＬＴの厚い凹部４３ｐｂが形成される。

そして、このレジストパターン４３ｐをマスクとして、ＲＬＴの厚い凹部４３ｐｂのパターンが被加工層２２に転写されない加工条件により被加工層２２の異方性エッチングを行う。これにより、メイン石英パターン３１ｐａに対応したＲＬＴの薄い凹部４３ｐａのパターンのみを被加工層２２に精度良く転写することができる。一方、凹部４３ｐｂのパターンは被加工層２２に転写されないため、被加工層２２において凹部２３ｐａのパターンが転写された領域以外は、大面積の凸部パターンとされる。

また、第２の実施の形態によれば、テンプレート３０のメイン石英パターン３１ｐａの周囲にダミー石英パターン３１ｐｂを設けているので、光硬化剤の充填時に毛細管現象が働き易く、テンプレート３０の凹部（メイン石英パターン３１ｐａおよびダミー石英パターン３１ｐｂの周囲）への光硬化剤の充填を短時間で行うことができ、さらに光硬化剤の充填不良も大幅に低減する。

したがって、第２の実施の形態によれば、Ｌ／Ｓの回路パターンＣＰの周辺に大面積の非パターン周辺領域（凸パターン）２２ｐｄを精度良く、かつ簡便な方法で効率良く形成することができる。

１０ テンプレート、１１ 石英基板、１１ｐ 石英パターン、１１ｐｂ ダミー石英パターン、１１ｐａ メイン石英パターン、１２ クロム膜、１２ｐ Ｃｒ膜パターン、１２ｐａ メインＣｒ膜パターン、１２ｐｂ ダミーＣｒ膜パターン、１３ レジスト、１３ｐ レジストパターン、１３ｐａ メインレジストパターン、１３ｐｂ ダミーレジストパターン、１４ レジスト、１４ｐ レジストパターン、２１ 基板、２２ｐａ ホールパターン、２２ｐｃ 凹パターン、２２ 被加工層、２２ｐ 被加工層パターン、２３ｐ レジストパターン、２３ｐａ 凹部、２３ｐｂ 凹部、２３ 光硬化剤、３０ テンプレート、３１ｐ 凹凸パターン、３１ｐａ メイン石英パターン、３１ｐｂ ダミー石英パターン、４３ｐ レジストパターン、４３ｐａ 凹部、４３ｐｂ 凹部、１１０ テンプレート、石英基板 １１１、１１１ａ ピラーパターン、１２０ 気泡、ＣＰ 回路パターン、ＴＡ 回路パターンの形成領域、ＴＢ 非パターン周辺領域（凸パターン）形成領域。

Claims (5)

1. 第１凹凸パターンに硬化剤を充填して硬化させることにより前記第１凹凸パターンを前記硬化剤に転写して硬化剤からなる第２凹凸パターンを被加工層上に形成するインプリントに用いるテンプレートであって、
   基板の一面側に前記第１凹凸パターンを備え、
   前記第１凹凸パターンは、凹部の底面の高さ位置が略同一であり、前記凹部の底面からの高さが異なる２種類以上の凸部を有すること、
   を特徴とするテンプレート。
2. 前記２種類以上の凸部は、
   前記第２凹凸パターンをマスクに用いた前記被加工層に対する加工において前記被加工層が凹加工されるパターンに対応した第１凸部と、
   前記凹部の底面からの高さが前記第１凸部よりも低く、前記第２凹凸パターンをマスクに用いた前記被加工層に対する加工において前記被加工層が加工されない領域に対応する第２凸部と、
   を有することを特徴とする請求項１に記載のテンプレート。
3. 第１凹凸パターンに硬化剤を充填して硬化させることにより前記第１凹凸パターンを前記硬化剤に転写して硬化剤からなる第２凹凸パターンを被加工層上に形成するインプリントに用いるテンプレートの製造方法であって、
   テンプレート用基板の一面側を加工して略同一な高さの複数の凸部を含む凹凸パターンを形成する第１工程と、
   前記複数の凸部のうちの一部の凸部の高さを低く加工して高さの異なる２種類以上の凸部を有する前記第１凹凸パターンを形成する第２工程と、
   を含むことを特徴とするテンプレートの製造方法。
4. 前記第１工程は、
   前記テンプレート用基板の一面上にマスクパターンを形成する工程と、
   前記マスクパターンをマスクとして前記テンプレート用基板の一面側をエッチングすることにより略同一な高さの複数の凸部を含む凹凸パターンを前記テンプレート用基板に形成する工程と、
   を含み、
   前記第２工程は、
   前記マスクパターンのうちの一部を残して前記マスクパターンを除去する工程と、
   前記テンプレート用基板上に残した前記マスクパターンをマスクとして前記テンプレート用基板の一面側をエッチングすることにより、高さの異なる２種類以上の凸部を有する前記第１凹凸パターンを形成する工程と、
   を含むことを特徴とする請求項３に記載のテンプレートの製造方法。
5. 被加工層上に硬化剤を塗布する工程と、
   凹部の底面の高さ位置が略同一であり前記凹部の底面からの高さが異なる２種類以上の凸部を有する第１凹凸パターンを前記硬化剤に接触させた状態で前記硬化剤を硬化させることにより前記第１凹凸パターンを前記硬化剤に転写して、底面の高さ位置が異なる２種類以上の凹部を有する第２凹凸パターンを形成する工程と、
   前記第１凹凸パターンを前記硬化した硬化剤から離間させる工程と、
   前記第２凹凸パターンをマスクに用いて、前記第２凹凸パターンのうち底面の高さ位置が高い凹部の底面に前記硬化剤が残存する条件で前記被加工層を加工する工程と、
   を含むことを特徴とする加工方法。

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