JP2012204428A - パターン形成方法 - Google Patents
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Abstract
【課題】 ナノインプリントのパターン形成において、離型欠陥を抑制する。
【解決手段】
被加工膜上にパターン転写層を形成する工程と、表面に所定の凹凸パターンを有し、表面にポーラス層が形成され、ポーラス層が離型剤を含有するモールドを、パターン転写層に接触させる工程と、パターン転写層にモールドを接触させた状態で、パターン転写層を硬化させる工程と、モールドをパターン転写層から離型する工程とを備える。ポーラス層として、例えば、低誘電率絶縁膜、又はアモルファスカーボンを用いる。
【選択図】図7
【解決手段】
被加工膜上にパターン転写層を形成する工程と、表面に所定の凹凸パターンを有し、表面にポーラス層が形成され、ポーラス層が離型剤を含有するモールドを、パターン転写層に接触させる工程と、パターン転写層にモールドを接触させた状態で、パターン転写層を硬化させる工程と、モールドをパターン転写層から離型する工程とを備える。ポーラス層として、例えば、低誘電率絶縁膜、又はアモルファスカーボンを用いる。
【選択図】図7
Description
本発明は、パターン形成方法に関する。
半導体デバイスの製造方法において、ナノインプリントが注目されている。
ナノインプリントでは、転写すべき凹凸パターンをもつモールド(テンプレート)を予め作成し、被加工膜上に形成したインプリント剤に、このモールドの凹凸パターンを接触させ、UV光を照射することでインプリント剤を光硬化させた後、離型する。これにより、被処理基板上のインプリント剤に形成すべきパターンを転写する。
従来、モールドの離型時に発生する摩擦や、モールドの変形を伴う応力の集中によりインプリント剤が破壊し、離型欠陥が発生する場合があった。これを防止するために、モールドに離型処理を施す方法が用いられるが、インプリントを繰り返すことにより、離型処理によりテンプレート表面に形成した離型層が剥離し、離型欠陥が発生するという課題があった。
本発明は、ナノインプリントのパターン形成において、離型欠陥を抑制することを目的とする。
本実施形態のパターン形成方法は、被加工膜上にパターン転写層を形成する工程と、表面に所定の凹凸パターンを有し、表面にポーラス層が形成され、ポーラス層が離型剤を含有するモールドを、パターン転写層に接触させる工程と、パターン転写層にモールドを接触させた状態で、パターン転写層を硬化させる工程と、モールドをパターン転写層から離型する工程とを備える。
以下、本発明の実施例について説明する。
まず、図1、図2を参照して、本実施例のモールドについて説明する。
図1は、本実施例のモールドの断面図である。図1に示すように、モールド1、例えば、石英基板からなり、表面に所定の凹凸パターンが形成されている。さらに、凹凸パターンが形成された表面には、ポーラス層2形成されている。ポーラス層2として、炭素含有のシリコン酸化膜(SiOC)等の低誘電率絶縁膜、又はアモルファスシリコンを用いる。詳細は後述するが、モールド表面にポーラス層を形成することにより、ポーラス層が離型剤を含浸し易くなり、離型時の離型性を向上させることが可能となる。
図2は、モールド表面のポーラス層に離型剤に含浸させる状態を示す模式図である。
図2に示すように、モールド1のポーラス層2には、所定回数の離型の後に、離型剤3を含浸させる。離型剤3は、例えば、シランカップング剤である。モールド1の表面にポーラス層3を設けることで、後述するように、モールド1が離型剤3を含浸しやすくなる。
次に、図3〜図6を参照して、本実施例に関わるパターン形成方法について説明する。図3〜図6は、半導体基板上のパターン転写層に所定パターンを形成する工程を示す断面図である。
まず、図3に示すように、半導体基板10上に被加工膜20を形成する。被加工膜20は、例えば、シリコン酸化膜(SiO2)であり、半導体基板上に2000Aの膜厚で形成される。
次に、図4に示すように、被加工膜20上にパターン転写層30を形成する。パターン転写層30は、例えば、インクジェット法を用いて滴下された、光硬化性樹脂である。
次に、図5に示すように、図1、図2で示した、表面に所定の凹凸パターンを有し、その表面にポーラス層2が形成され、このポーラス層2に離型剤3を含有するモールド1を、被加工膜20上のパターン転写層30に接触させ、一定時間保持する。これにより、モールド1の表面の凹部内にパターン転写層30が充填され、パターン転写層30が所定のパターンとなる。次いで、モールド1の凹凸パターンが形成された表面とは裏面側から紫外線を照射し、パターン転写層30を硬化させる。
次に、図6に示すように、パターン転写層30からモールド1を離型する。離型の後、周知のエッチング工程、その他周知の工程により、被加工膜にパターンを形成する。
次に、図7を参照して、本実施例において、表面にポーラス層を有するモールドを用いてパターン形成をする利点について説明する。図7は、パターン形成の一部工程を示す模式図である。
図7(a)に示すように、モールド1の表面のポーラス層2には離型剤3が含浸されている(図2参照)。次に、図7(b)に示すように、この状態で、モールド1を被加工膜20上のパターン転写層30に接触させると、モールド1の表面のポーラス層2に含浸された離型剤3が染み出す。これにより、モールド1のパターン転写層30からの離型が容易になる。次に、図7(c)に示すように、モールド1を離型する。離型剤3が染み出すことで、離型時において離型欠陥を抑制することが可能となる。また、離型後も、一部、離型剤3がポーラス層2に含浸されている。このため、離型剤3を用いて、所定回数、接触、離型の工程を繰り返すことが可能である。そして、所定回数の接触、離型の後に、図2に示すようにして、モールドのポーラス層に、離型剤を含浸させる。
ポーラス層2として、前述のように、炭素含有のシリコン酸化膜(SiOC)等の低誘電率絶縁膜、又はアモルファスシリコンを用いる。また、低誘電率絶縁膜として、例えば、SiONを用いてもよい。ポーラス剤は、原子間距離が大きく、原子間の結合に広い空間を有する。このため、ポーラス剤は離型剤を含浸しやすい。
以上のように、表面にポーラス層を有するモールドに離型剤を含浸させ、パターン形成を行うことにより、ナノインプリントのパターン形成において、離型欠陥を抑制することが可能となる。
1 モールド
2 ポーラス層
3 離型剤
10 半導体基板
20 被加工膜
30 パターン転写層
2 ポーラス層
3 離型剤
10 半導体基板
20 被加工膜
30 パターン転写層
Claims (5)
- 被加工膜上にパターン転写層を形成する工程と、
表面に所定の凹凸パターンを有し、前記表面にポーラス層が形成され、前記ポーラス層が離型剤を含有するモールドを、前記パターン転写層に接触させる工程と、
前記パターン転写層にモールドを接触させた状態で、前記パターン転写層を硬化させる工程と、
前記モールドを前記パターン転写層から離型する工程とを備えることを特徴とするパターン形成方法。 - 前記ポーラス層として、低誘電率絶縁膜を用いることを特徴とする請求項1に記載のパターン形成方法。
- 前記ポーラス層として、アモルファスカーボンを用いることを特徴とする請求項1に記載のパターン形成方法。
- 前記離型剤として、シランカップング剤を用いることを特徴とする請求項1乃至3のいずれか1項に記載のパターン形成方法。
- 所定回数の離型の後に、前記モールドのポーラス層に離型剤を含浸させることを特徴とする請求項1乃至4のいずれか1項に記載のパターン形成方法。
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- 2011-03-24 JP JP2011065280A patent/JP2012204428A/ja not_active Withdrawn
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