JP2014008631A - Manufacturing method of pattern structure body, and pattern formation substrate - Google Patents

Manufacturing method of pattern structure body, and pattern formation substrate Download PDF

Info

Publication number
JP2014008631A
JP2014008631A JP2012145240A JP2012145240A JP2014008631A JP 2014008631 A JP2014008631 A JP 2014008631A JP 2012145240 A JP2012145240 A JP 2012145240A JP 2012145240 A JP2012145240 A JP 2012145240A JP 2014008631 A JP2014008631 A JP 2014008631A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
hard mask
etching
pattern
layer
mask material
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
JP2012145240A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP5906963B2 (en
Inventor
Yusuke Kono
佑介 河野
Tatsugo Hikichi
龍吾 引地
Masaharu Fukuda
雅治 福田
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Dai Nippon Printing Co Ltd
Original Assignee
Dai Nippon Printing Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Dai Nippon Printing Co Ltd filed Critical Dai Nippon Printing Co Ltd
Priority to JP2012145240A priority Critical patent/JP5906963B2/en
Publication of JP2014008631A publication Critical patent/JP2014008631A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP5906963B2 publication Critical patent/JP5906963B2/en
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a manufacturing method of a pattern structure body having fine patterns with high accuracy and also to provide a pattern formation substrate usable for the manufacturing method.SOLUTION: A manufacturing method includes the steps of: forming a hard mask material layer in a pattern formation area demarcated on a desired surface of a substrate for imprint mold, and an etching stabilization layer in a non-pattern formation area; forming a resist pattern on the hard mask material layer; etching the hard mask material layer through the resist pattern to form a hard mask; and etching the substrate through the formed hard mask to form an uneven structure in the pattern formation area.

Description

本発明は、ハードマスクを用いたドライエッチングにより、所望のパターン（線、模様等の図形であり、平坦面も含む）を有するパターン構造体の製造方法と、これに用いるパターン形成用基材に関する。   The present invention relates to a method for producing a pattern structure having a desired pattern (a figure such as a line or a pattern, including a flat surface) by dry etching using a hard mask, and a pattern forming substrate used therefor .

従来から基材上に配設した感光性レジストをフォトリソグラフィー法でパターニングしてレジストパターン形成し、このレジストパターンをマスクとして基板をエッチングしてパターン構造体を製造する方法が用いられている。しかし、ｎｍオーダーの微細なレジストパターンを形成するためには、感光性レジストの露光に使用するエネルギー線を、例えば、波長２００ｎｍ以下のエネルギー線とする必要があるが、このような短波長に感光域を有する感光性レジストのドライエッチング耐性が劣るため、ｎｍオーダーの微細な凹凸構造の形成には限界があった。このため、基材の表面にハードマスク用の材料層を配設しておき、この上に形成したレジストパターンをマスクとして材料層をドライエッチングしてハードマスクを形成し、このハードマスクを介して基材をドライエッチングし、ハードマスクと基材のエッチング選択性を利用して微細な凹凸構造を形成することが行われている。   Conventionally, a method is used in which a photosensitive resist disposed on a base material is patterned by a photolithography method to form a resist pattern, and the substrate is etched using this resist pattern as a mask to produce a pattern structure. However, in order to form a fine resist pattern on the order of nm, it is necessary to use, for example, an energy beam used for exposure of the photosensitive resist as an energy beam having a wavelength of 200 nm or less. Since the photosensitive resist having a region is inferior in dry etching resistance, there is a limit in forming a fine uneven structure on the order of nm. Therefore, a hard mask material layer is disposed on the surface of the base material, and the hard mask is formed by dry etching the material layer using the resist pattern formed thereon as a mask. A substrate is dry-etched to form a fine concavo-convex structure using etching selectivity between a hard mask and the substrate.

また、近年、微細加工技術としてインプリント方法が用いられている。このインプリント方法は、凹凸構造を主面に備えたモールド（型部材）を用いて、基板上の樹脂層に凹凸構造を等倍転写してパターンを形成する技術である。このようなインプリント方法では、一般に、電子線描画等を用いて作製されたマスターモールドの凹凸構造を転写して作製したインプリントモールド（レプリカモールド）が使用される。
このインプリントモールドは、例えば、基材上に配設した感光性レジストにマスターモールドを押し付け、凹凸構造を転写したレジストパターンを形成し、このレジストパターンをマスクとして基材をドライエッチングすることにより作製される。しかし、ｎｍオーダーの凹凸構造を有するナノインプリントモールドの製造では、上記と同様に、レジストパターンをマスクとしたドライエッチングに限界があり、ハードマスクと基材のエッチング選択性を利用した微細な凹凸構造の形成が必要であった（特許文献１）。 In recent years, an imprint method has been used as a fine processing technique. This imprint method is a technique for forming a pattern by transferring the concavo-convex structure to the resin layer on the substrate at the same magnification using a mold (mold member) having the concavo-convex structure on the main surface. In such an imprint method, an imprint mold (replica mold) produced by transferring a concavo-convex structure of a master mold produced using electron beam drawing or the like is generally used.
This imprint mold is produced, for example, by pressing a master mold against a photosensitive resist disposed on a base material to form a resist pattern in which the concavo-convex structure is transferred, and dry etching the base material using this resist pattern as a mask. Is done. However, in the manufacture of a nanoimprint mold having a concavo-convex structure on the order of nm, as described above, there is a limit to dry etching using a resist pattern as a mask, and a fine concavo-convex structure using etching selectivity between a hard mask and a substrate is used. Formation was necessary (Patent Document 1).

特開２０１１−２０７１６３号公報JP 2011-207163 A

しかし、ハードマスクを用いたドライエッチングによる凹凸構造の形成であっても、例えば、石英等の電気絶縁性を具備する基材の主面の内、凹凸構造を形成する領域（パターン領域）にのみレジストパターンを形成してハードマスクを作製する場合、高精度でのパターン構造体の製造が難しいという問題があった。いわゆるメサ構造のモールドを形成するための凸構造部を備えたインプリント用の基材を使用する場合を例にとると、この基材では、パターン形成領域である凸構造部の主面と、その周囲に一段低い状態で位置する基部の主面とにハードマスク材料層が形成される。そして、凸構造部に位置するハードマスク材料層上に液滴として供給された感光性レジストにマスターモールドを押し付けて形成されるレジストパターンは、凸構造部に位置するハードマスク材料層上にのみ形成される。このため、凸構造部の周囲の領域は、ハードマスク材料層が露出した状態となる。この状態でドライエッチングを開始した場合、エッチング開始当初は、基材全体がハードマスク材料層で被覆されているため、反応性原子（ラジカル）が電極側（基材側）に引き寄せられ、エッチングが効率的に進行する。しかし、レジストパターンの開口面積や開口率が小さくなるほどエッチング速度が低下するというマイクロローディング効果により、凸構造部に位置しレジストパターンが形成されているハードマスク材料層のエッチング速度が、基材の基部に位置するハードマスク材料層のエッチング速度よりも小さくなり、凸構造部におけるハードマスク材料層のパターニングが完了する前に、基材の基部に位置するハードマスク材料層が消失することになる。特に、マイクロローディング効果の影響を強く受けるハードマスク材料を使用した場合、この傾向が顕著となる。このように、基材の基部に位置するハードマスク材料層が消失すると基材の導電性が低下し、反応性原子（ラジカル）を効率的に電極側（基材側）に引き寄せることができなくなり、凸構造部におけるハードマスク材料層のエッチング速度が更に低下する。このようなエッチングプロセス中でのエッチング速度の低下により、ハードマスク材料層のパターニング時間の算出が難しくなり、加工の制御性が低下し、特にｎｍオーダーのパターンの形成部位ではマイクロローディング効果の影響によるエッチング速度の低下が顕著となり、ハードマスクの加工が更に難しくなるという問題が生じる。このような問題を解消するために、エッチング時間を従来の想定され得るエッチング時間よりも長く設定することが考えられるが、凸構造部におけるハードマスク材料層のパターニングが完了する前に、レジストパターンが消失することが懸念される。特に、ｎｍオーダーのパターンを有するレジストパターンは、倒れや滑りを防止するために、厚みが数十ｎｍ以下の薄膜であり、エッチング時間が長くなることにより消失が生じ易い。このようなレジストパターンの消失が生じると、ハードマスクの加工精度が大幅に低下し、基材への精度の高い凹凸構造の形成が困難となる。このような問題は、メサ構造の基材に限られるものではなく、平坦面を有する基材の一主面に形成されたハードマスク材料層の一部領域にレジストパターンが形成され、他の領域のハードマスク材料層が露出した状態で行われるドライエッチングでも、同様に発生する問題である。
本発明は、上述のような実情に鑑みてなされたものであり、微細なパターンを有するパターン構造体を高い精度で製造するための製造方法と、このような製造方法に使用できるパターン形成用基材を提供することを目的とする。 However, even in the formation of the concavo-convex structure by dry etching using a hard mask, for example, only in the region (pattern region) where the concavo-convex structure is formed in the main surface of the base material having an insulating property such as quartz. When forming a hard mask by forming a resist pattern, there is a problem that it is difficult to manufacture a pattern structure with high accuracy. Taking as an example the case of using a base material for imprinting having a convex structure part for forming a mold having a so-called mesa structure, in this base material, the main surface of the convex structure part which is a pattern formation region, A hard mask material layer is formed on the main surface of the base located in a lower state around the periphery. The resist pattern formed by pressing the master mold against the photosensitive resist supplied as droplets on the hard mask material layer located on the convex structure is formed only on the hard mask material layer located on the convex structure. Is done. For this reason, the hard mask material layer is exposed in the area around the convex structure. When dry etching is started in this state, at the beginning of etching, since the entire base material is covered with the hard mask material layer, reactive atoms (radicals) are attracted to the electrode side (base material side), and etching is performed. Proceed efficiently. However, due to the microloading effect that the etching rate decreases as the aperture area and the aperture ratio of the resist pattern decrease, the etching rate of the hard mask material layer that is located on the convex structure and on which the resist pattern is formed is Thus, the hard mask material layer located at the base of the base material disappears before the patterning of the hard mask material layer in the convex structure portion is completed. In particular, when a hard mask material that is strongly affected by the microloading effect is used, this tendency becomes significant. Thus, when the hard mask material layer located at the base of the base material disappears, the conductivity of the base material decreases, and reactive atoms (radicals) cannot be efficiently attracted to the electrode side (base material side). Further, the etching rate of the hard mask material layer in the convex structure portion is further reduced. Due to such a decrease in the etching rate during the etching process, it becomes difficult to calculate the patterning time of the hard mask material layer, and the controllability of the processing is lowered, particularly in the formation site of the nm order pattern due to the influence of the microloading effect. The decrease in the etching rate becomes remarkable, and there arises a problem that the processing of the hard mask becomes more difficult. In order to solve such a problem, it is conceivable that the etching time is set longer than the etching time that can be assumed conventionally, but before the patterning of the hard mask material layer in the convex structure portion is completed, the resist pattern is changed. There is concern about disappearance. In particular, a resist pattern having a pattern on the order of nm is a thin film having a thickness of several tens of nm or less in order to prevent collapse or slipping, and is easily lost due to a long etching time. When such disappearance of the resist pattern occurs, the processing accuracy of the hard mask is greatly reduced, and it becomes difficult to form a highly uneven structure on the substrate. Such a problem is not limited to a mesa-structured substrate, but a resist pattern is formed in a part of a hard mask material layer formed on one main surface of a substrate having a flat surface, and other regions. This problem also occurs in dry etching performed with the hard mask material layer exposed.
The present invention has been made in view of the above-described circumstances, and a manufacturing method for manufacturing a pattern structure having a fine pattern with high accuracy, and a pattern forming substrate that can be used in such a manufacturing method. The purpose is to provide materials.

このような目的を達成するために、本発明のパターン構造体の製造方法は、基材の電気絶縁性を具備する面にパターン形成領域と非パターン形成領域を画定し、パターン形成領域にハードマスク材料層を形成し、非パターン形成領域にエッチング安定化層を形成する工程と、前記ハードマスク材料層にレジストパターンを形成する工程と、前記レジストパターンを介して前記ハードマスク材料層をエッチングしてハードマスクを形成する工程と、前記ハードマスクを介して前記基材をエッチングして前記パターン形成領域に凹凸構造を形成する工程と、を備え、少なくとも前記ハードマスクの形成が完了するまで前記基材の前記非パターン形成領域が露出しないような厚みで前記エッチング安定化層を形成するような構成とした。   In order to achieve such an object, the pattern structure manufacturing method of the present invention defines a pattern forming region and a non-pattern forming region on a surface of a substrate having electrical insulation, and a hard mask is formed on the pattern forming region. Forming a material layer, forming an etching stabilization layer in a non-pattern forming region, forming a resist pattern on the hard mask material layer, and etching the hard mask material layer through the resist pattern; A step of forming a hard mask, and a step of etching the base material through the hard mask to form a concavo-convex structure in the pattern forming region, at least until the formation of the hard mask is completed. The etching stabilization layer is formed in such a thickness that the non-pattern forming region is not exposed.

本発明の他の態様として、前記ハードマスク材料層と前記エッチング安定化層を形成する工程は、前記パターン形成領域および前記非パターン形成領域を被覆するようにハードマスク材料層を形成した後、前記非パターン形成領域に位置する前記ハードマスク材料層を被覆するように耐エッチング層を形成するものであり、前記非パターン形成領域におけるハードマスク材料層と耐エッチング層との積層をエッチング安定化層とするような構成とした。
本発明の他の態様として、前記ハードマスク材料層と前記エッチング安定化層を形成する工程は、前記パターン形成領域および前記非パターン形成領域を被覆するように耐エッチング層を形成した後、前記パターン形成領域に位置する前記耐エッチング層を除去し、その後、パターン形成領域および非パターン形成領域を被覆するようにハードマスク材料層を形成するものであり、前記非パターン形成領域における耐エッチング層とハードマスク材料層との積層をエッチング安定化層とするような構成とした。 As another aspect of the present invention, the step of forming the hard mask material layer and the etching stabilization layer includes forming the hard mask material layer so as to cover the pattern formation region and the non-pattern formation region, An etching resistant layer is formed so as to cover the hard mask material layer located in the non-pattern forming region, and a stack of the hard mask material layer and the etching resistant layer in the non-pattern forming region is formed as an etching stabilizing layer. It was set as such.
As another aspect of the present invention, the step of forming the hard mask material layer and the etching stabilizing layer includes forming an etching resistant layer so as to cover the pattern forming region and the non-pattern forming region, and then forming the pattern. The etching resistant layer located in the forming region is removed, and then a hard mask material layer is formed so as to cover the pattern forming region and the non-pattern forming region. The etching resistant layer and the hard layer in the non-pattern forming region are formed. The lamination with the mask material layer was used as an etching stabilization layer.

本発明の他の態様として、前記ハードマスク材料層と前記エッチング安定化層を形成する工程は、前記パターン形成領域および前記非パターン形成領域を被覆するようにハードマスク材料層を形成した後、前記非パターン形成領域に位置する前記ハードマスク材料層を除去し、その後、前記非パターン形成領域にエッチング安定化層を形成するような構成とした。
本発明の他の態様として、前記ハードマスク材料層と前記エッチング安定化層を形成する工程は、前記パターン形成領域および前記非パターン形成領域を被覆するようにエッチング安定化層を形成した後、前記パターン形成領域に位置する前記エッチング安定化層を除去し、その後、前記パターン形成領域にハードマスク材料層を形成するような構成とした。 As another aspect of the present invention, the step of forming the hard mask material layer and the etching stabilization layer includes forming the hard mask material layer so as to cover the pattern formation region and the non-pattern formation region, The hard mask material layer located in the non-pattern formation region is removed, and then an etching stabilization layer is formed in the non-pattern formation region.
In another aspect of the present invention, the step of forming the hard mask material layer and the etching stabilization layer includes forming the etching stabilization layer so as to cover the pattern formation region and the non-pattern formation region, The etching stabilization layer located in the pattern formation region is removed, and then a hard mask material layer is formed in the pattern formation region.

本発明の他の態様として、前記ハードマスク材料層と、前記耐エッチング層とを、同一の金属あるいは金属化合物を含む層として形成するような構成とした。
本発明の他の態様として、前記ハードマスク材料層と、前記エッチング安定化層とを、同一の金属あるいは金属化合物を含み、かつ、前記エッチング安定化層が前記ハードマスク材料層よりも厚くなるように形成するような構成とした。
本発明の他の態様として、前記エッチング安定化層を、前記ハードマスク材料層の材料よりもエッチング耐性の高い材料で形成するような構成とした。 As another aspect of the present invention, the hard mask material layer and the etching resistant layer are formed as layers containing the same metal or metal compound.
As another aspect of the present invention, the hard mask material layer and the etching stabilization layer contain the same metal or metal compound, and the etching stabilization layer is thicker than the hard mask material layer. It was set as the structure formed in.
As another aspect of the present invention, the etching stabilization layer is formed of a material having higher etching resistance than the material of the hard mask material layer.

本発明のパターン形成用基材は、電気絶縁性を具備する面を少なくとも１つ有する基材と、前記基材の電気絶縁性を具備する所望の面に画定したパターン形成領域および非パターン形成領域と、前記パターン形成領域を被覆するハードマスク材料層と、前記非パターン形成領域を被覆するエッチング安定化層とを備え、該エッチング安定化層は、前記ハードマスク材料層よりも厚い層、または、前記ハードマスク材料層のエッチングにおける前記エッチング安定化層のエッチング速度が前記ハードマスク材料層のエッチング速度よりも遅い層であるような構成とした。   The substrate for pattern formation of the present invention comprises a substrate having at least one surface having electrical insulation, and a pattern formation region and a non-pattern formation region defined on a desired surface having electrical insulation of the substrate. A hard mask material layer covering the pattern formation region, and an etching stabilization layer covering the non-pattern formation region, the etching stabilization layer being a layer thicker than the hard mask material layer, or In the etching of the hard mask material layer, the etching stabilization layer has a lower etching rate than the hard mask material layer.

本発明の他の態様として、前記エッチング安定化層は、少なくとも前記ハードマスク材料層をエッチングしてハードマスクを形成するまで前記基材の前記非パターン形成領域を被覆した状態が維持できるような構成とした。
本発明の他の態様として、前記ハードマスク材料層と、前記エッチング安定化層は、同一の金属あるいは金属化合物を含み、前記エッチング安定化層は前記ハードマスク材料層よりも厚いような構成とした。
本発明の他の態様として、前記エッチング安定化層は、前記ハードマスク材料層の材料よりもエッチング耐性の高い材料で構成され、かつ、前記エッチング安定化層は前記ハードマスク材料層よりも薄いような構成とした。 As another aspect of the present invention, the etching stabilizing layer is configured to maintain a state in which the non-pattern forming region of the base material is covered until at least the hard mask material layer is etched to form a hard mask. It was.
As another aspect of the present invention, the hard mask material layer and the etching stabilization layer include the same metal or metal compound, and the etching stabilization layer is thicker than the hard mask material layer. .
As another aspect of the present invention, the etching stabilization layer is made of a material having higher etching resistance than the material of the hard mask material layer, and the etching stabilization layer is thinner than the hard mask material layer. The configuration was

本発明のパターン構造体の製造方法では、非パターン形成領域に位置するエッチング安定化層により、ハードマスク材料層のエッチング速度の変化が抑制され、エッチングが安定するので、ハードマスクパターンを高い精度で形成することができ、これにより、精度の高いパターン構造体の製造が可能となる。
また、本発明のパターン形成用基材は、非パターン形成領域にエッチング安定化層を備えており、これにより、パターン形成領域のハードマスク材料層のみにレジストパターンを形成したエッチングにおいても、ハードマスク材料層のエッチング速度の変化が抑制され、高い精度でハードマスクパターンが形成され、基材への高精度のパターン形成が可能となる。 In the pattern structure manufacturing method of the present invention, the etching stabilization layer positioned in the non-pattern formation region suppresses the change in the etching rate of the hard mask material layer and stabilizes the etching. Thus, a highly accurate pattern structure can be manufactured.
Further, the substrate for pattern formation of the present invention is provided with an etching stabilization layer in the non-pattern formation region, so that even in the etching in which a resist pattern is formed only on the hard mask material layer in the pattern formation region, the hard mask is provided. Changes in the etching rate of the material layer are suppressed, a hard mask pattern is formed with high accuracy, and high-accuracy pattern formation on the substrate becomes possible.

図１は、本発明のパターン形成用基材の一実施形態を示す概略断面図である。FIG. 1 is a schematic cross-sectional view showing an embodiment of the pattern forming substrate of the present invention. 図２は、本発明のパターン形成用基材の他の実施形態を示す概略断面図である。FIG. 2 is a schematic cross-sectional view showing another embodiment of the pattern forming substrate of the present invention. 図３は、本発明のパターン形成用基材を構成する基材の他の例を示す概略断面図である。FIG. 3 is a schematic cross-sectional view showing another example of the base material constituting the pattern forming base material of the present invention. 図４は、本発明のパターン形成用基材におけるパターン形成領域と非パターン形成領域の他の画定例を示す図である。FIG. 4 is a diagram showing another example of defining the pattern formation region and the non-pattern formation region in the pattern forming substrate of the present invention. 図５は、ハードマスク材料層のエッチング、および、基材のエッチングにおけるエッチング速度を説明するための図である。FIG. 5 is a diagram for explaining the etching rate in etching the hard mask material layer and in etching the base material. 図６は、本発明のパターン構造体の製造方法の一実施形態を説明するための工程図である。FIG. 6 is a process diagram for explaining an embodiment of a method for producing a patterned structure according to the present invention. 図７は、本発明のパターン構造体の製造方法の第１の実施形態を説明するための工程図である。FIG. 7 is a process diagram for explaining the first embodiment of the method for producing a patterned structure of the present invention. 図８は、本発明のパターン構造体の製造方法の他の実施形態を説明するための工程図である。FIG. 8 is a process diagram for explaining another embodiment of the pattern structure manufacturing method of the present invention. 図９は、本発明のパターン構造体の製造方法の第２の実施形態を説明するための工程図である。FIG. 9 is a process diagram for explaining a second embodiment of the method for producing a patterned structure of the present invention. 図１０は、本発明のパターン構造体の製造方法の第３の実施形態を説明するための工程図である。FIG. 10 is a process diagram for explaining a third embodiment of the method for producing a patterned structure according to the present invention. 図１１は、本発明のパターン構造体の製造方法の第４の実施形態を説明するための工程図である。FIG. 11 is a process diagram for explaining a fourth embodiment of the method for producing a patterned structure of the present invention.

以下、本発明の実施形態について図面を参照しながら説明する。尚、以下の説明において、図示される層構造の各層の厚み比率、凹凸構造の形状、寸法等は便宜的に記載したものであり、本発明はこれらに限定されるものではない。
［パターン形成用基材］
図１は、本発明のパターン形成用基材の一実施形態を示す概略断面図である。図１において、パターン形成用基材１１は、基部１３の一方の主面１３ａに凸構造部１４を備えた、いわゆるメサ構造の基材１２を備えている。この基材１２は、凸構造部１４の主面１４ａがパターン形成領域Ａとして画定され、凸構造部１４の周囲に位置する基部１３の主面１３ａが非パターン形成領域Ｂとして画定されている。さらに、パターン形成領域Ａに位置するハードマスク材料層１５と、非パターン形成領域Ｂ上に位置するエッチング安定化層１６とを備えている。このエッチング安定化層１６は、ハードマスク材料層１５よりも厚い層、または、ハードマスク材料層１５のエッチングにおけるエッチング安定化層１６のエッチング速度がハードマスク材料層１５のエッチング速度よりも遅いような層であり、図示例では、エッチング安定化層１６はハードマスク材料層１５よりも厚いものである。尚、図示例のメサ構造は、基部１３から１段突出した凸構造部１４を有するものであるが、２段以上の突出からなる凸構造部を有するメサ構造であってもよい。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. In the following description, the thickness ratio of each layer in the illustrated layer structure, the shape and dimensions of the concavo-convex structure are described for convenience, and the present invention is not limited to these.
[Pattern forming substrate]
FIG. 1 is a schematic cross-sectional view showing an embodiment of the pattern forming substrate of the present invention. In FIG. 1, the pattern forming substrate 11 includes a so-called mesa-structured substrate 12 having a convex structure 14 on one main surface 13 a of a base 13. In the base material 12, the main surface 14 a of the convex structure portion 14 is defined as a pattern formation region A, and the main surface 13 a of the base portion 13 positioned around the convex structure portion 14 is defined as a non-pattern formation region B. Further, a hard mask material layer 15 located in the pattern formation region A and an etching stabilization layer 16 located on the non-pattern formation region B are provided. The etching stabilization layer 16 is thicker than the hard mask material layer 15, or the etching stabilization layer 16 has an etching rate slower than that of the hard mask material layer 15 in the etching of the hard mask material layer 15. In the illustrated example, the etching stabilization layer 16 is thicker than the hard mask material layer 15. The mesa structure in the illustrated example has the convex structure portion 14 that protrudes one step from the base portion 13, but may be a mesa structure having a convex structure portion that protrudes in two or more steps.

また、図２は、本発明のパターン形成用基材の他の実施形態を示す概略断面図である。図２において、パターン形成用基材２１は、平板形状の基材２２を備え、この基材２２の一主面２２ａの一部にパターン形成領域Ａが画定され、パターン形成領域Ａの周囲に非パターン形成領域Ｂが画定されている。さらに、パターン形成領域Ａに位置するハードマスク材料層２５と、非パターン形成領域Ｂ上に位置するエッチング安定化層２６と、を備えている。このエッチング安定化層２６は、ハードマスク材料層２５よりも厚い層、または、ハードマスク材料層２５のエッチングにおけるエッチング安定化層２６のエッチング速度がハードマスク材料層２５のエッチング速度よりも遅いような層であり、図示例では、エッチング安定化層２６はハードマスク材料層２５よりも厚いものである。   FIG. 2 is a schematic sectional view showing another embodiment of the pattern forming substrate of the present invention. In FIG. 2, the pattern-forming substrate 21 includes a flat-plate-shaped substrate 22, and a pattern formation region A is defined on a part of one main surface 22 a of the substrate 22, and the pattern formation region A is not surrounded by A pattern formation region B is defined. Further, a hard mask material layer 25 located in the pattern formation region A and an etching stabilization layer 26 located on the non-pattern formation region B are provided. The etching stabilization layer 26 is thicker than the hard mask material layer 25, or the etching stabilization layer 26 in the etching of the hard mask material layer 25 has an etching rate slower than that of the hard mask material layer 25. In the illustrated example, the etching stabilization layer 26 is thicker than the hard mask material layer 25.

本発明のパターン形成用基材を構成する基材は、電気絶縁性を具備する面を少なくとも１つ有するものであり、パターン形成領域および非パターン形成領域は、このような基材の電気絶縁性を具備する面に画定されている。図１に示される基材１２は、電気絶縁性の材料からなっており、したがって、パターン形成領域Ａが画定されている凸構造部１４の主面１４ａ、および、非パターン形成領域Ｂが画定されている基部１３の主面１３ａは、電気絶縁性を具備する面である。また、図２に示される基材２２も、電気絶縁性の材料からなっており、したがって、パターン形成領域Ａ、および、非パターン形成領域Ｂが画定されている基材２２の一主面２２ａは、電気絶縁性を具備する面である。このような電気絶縁性を具備した基材１２，２２としては、例えば、石英ガラス、珪酸系ガラス、フッ化カルシウム、フッ化マグネシウム、アクリルガラス等のガラス類の他、サファイアや窒化ガリウム、更にはポリカーボネート、ポリスチレン、アクリル、ポリプロピレン等の樹脂、あるいは、これらの任意の積層材を用いることができる。これらの基材は、光透過性を有しており、パターン形成後の基材に光透過性が要求される場合には好適である。尚、基材が光透過性を具備することが要求されない場合には、パターン形成後の基材に使用目的等に応じて、従来公知の電気絶縁性の材料から適宜選択して使用することができる。   The substrate constituting the substrate for pattern formation of the present invention has at least one surface having electrical insulation, and the pattern formation region and the non-pattern formation region are the electrical insulation properties of such a substrate. Is defined on the surface. The base material 12 shown in FIG. 1 is made of an electrically insulating material. Therefore, the main surface 14a of the convex structure portion 14 in which the pattern formation region A is defined and the non-pattern formation region B are defined. The main surface 13a of the base 13 is an electrically insulating surface. Further, the base material 22 shown in FIG. 2 is also made of an electrically insulating material. Therefore, one main surface 22a of the base material 22 in which the pattern formation region A and the non-pattern formation region B are defined is It is a surface having electrical insulation. Examples of the base materials 12 and 22 having such electrical insulation include glass such as quartz glass, silicate glass, calcium fluoride, magnesium fluoride, acrylic glass, sapphire, gallium nitride, Resins such as polycarbonate, polystyrene, acrylic, and polypropylene, or any laminated material thereof can be used. These base materials have light transmittance, and are suitable when the light transmittance is required for the base material after pattern formation. In addition, when it is not required that the substrate has optical transparency, the substrate after pattern formation can be used by appropriately selecting from conventionally known electrically insulating materials according to the purpose of use and the like. it can.

また、基材１２として、例えば、図３（Ａ）に示されるように、導電性の基材１２ａに電気絶縁性の基材１２ｂが積層され、基材１２ｂに基部１３と凸構造部１４が設けられているもの、図３（Ｂ）に示されるように、導電性の材料からなるメサ構造の基材１２の表面に電気絶縁層１７を備えるもの等であってもよい。一方、基材２２として、例えば、図３（Ｃ）に示されるように、導電性の基材２２ａに電気絶縁性の基材２２ｂが積層され、基材２２ｂ側にパターン形成領域Ａおよび非パターン形成領域Ｂが画定されているもの等であってもよい。このような電気絶縁性部位と導電性部位とを有する複合基材では、電気絶縁性の材料として、上記のような材料を挙げることができる。また、導電性の材料としては、シリコンやニッケル、チタン、アルミニウム等の金属およびこれらの合金等が挙げられるが、これらは光透過性を具備していないので、パターン形成後の基材に光透過性が要求される場合には、上記のような光透過性を有する電気絶縁性の材料からなる基材が好ましい。   Moreover, as the base material 12, for example, as shown in FIG. 3A, an electrically insulating base material 12b is laminated on a conductive base material 12a, and a base portion 13 and a convex structure portion 14 are provided on the base material 12b. As shown in FIG. 3B, it may be one provided with an electrically insulating layer 17 on the surface of a mesa structure base 12 made of a conductive material. On the other hand, as the base material 22, for example, as shown in FIG. 3C, an electrically insulating base material 22 b is laminated on a conductive base material 22 a, and the pattern formation region A and non-pattern are formed on the base material 22 b side. The formation area B may be defined. In the composite base material having such an electrically insulating portion and an electrically conductive portion, examples of the electrically insulating material include the materials described above. In addition, examples of the conductive material include metals such as silicon, nickel, titanium, and aluminum, and alloys thereof. However, since these materials do not have optical transparency, they transmit light to the substrate after pattern formation. When properties are required, a base material made of an electrically insulating material having the above-described light transmittance is preferable.

基材１２，２２に画定されているパターン形成領域Ａと非パターン形成領域Ｂは、図示の実施形態では、パターン形成領域Ａの周囲に非パターン形成領域Ｂが位置しているが、これに限定されるものではない。例えば、図４に示されるように、基材の電気絶縁性を具備する面に複数のパターン形成領域Ａを画定し、これらを囲むように非パターン形成領域Ｂを画定してもよい。   In the illustrated embodiment, the pattern formation region A and the non-pattern formation region B defined in the base materials 12 and 22 are located around the pattern formation region A. However, the present invention is not limited to this. Is not to be done. For example, as shown in FIG. 4, a plurality of pattern formation regions A may be defined on the surface of the substrate having electrical insulation, and a non-pattern formation region B may be defined so as to surround them.

パターン形成領域Ａに位置するハードマスク材料層１５，２５、および、非パターン形成領域Ｂ上に位置するエッチング安定化層１６，２６は、例えば、クロム、タンタル、アルミニウム、モリブデン、チタン、ジルコニウム、タングステン等の金属、これらの金属の合金、酸化クロム、酸化チタン等の金属酸化物、窒化クロム、窒化チタン等の金属窒化物、ガリウム砒素等の金属間化合物等の１種、あるいは、２種以上の組み合わせからなるものであってよい。さらに、エッチング安定化層１６，２６を構成する材料として、フェノール系、ノボラック系、アクリル系等の一般的な樹脂材料、レジスト材料を挙げることができる。ハードマスク材料層１５，２５を構成する材料と、エッチング安定化層１６，２６を構成する材料は、同一、異なるもの、いずれであってもよい。また、エッチング安定化層１６，２６は、異種材料からなる多層構造であってもよく、その場合、エッチング安定化層１６，２６を構成する異種材料は、その全てがハードマスク材料層１５，２５を構成する材料と異なるものでもよく、また、エッチング安定化層１６，２６を構成する異種材料の中に、ハードマスク材料層１５，２５を構成する材料と同種のものが含まれてもよい。後者の場合、エッチング安定化層１６，２６の構成層のうち基材１２，２２側に位置する構成層は、ハードマスク材料層１５，２５と同じ材料からなるものとしてもよく、この場合、基材１２，２２に対するエッチング安定化層１６，２６の密着性が、基材１２，２２に対するハードマスク材料層１５，２５の密着性と同じものとなり、パターン形成時の加工性が向上するので好ましい。   The hard mask material layers 15 and 25 located in the pattern formation region A and the etching stabilization layers 16 and 26 located on the non-pattern formation region B include, for example, chromium, tantalum, aluminum, molybdenum, titanium, zirconium, and tungsten. 1 type of these metals, alloys of these metals, metal oxides such as chromium oxide and titanium oxide, metal nitrides such as chromium nitride and titanium nitride, and intermetallic compounds such as gallium arsenide, or two or more types It may consist of a combination. Furthermore, examples of the material constituting the etching stabilization layers 16 and 26 include general resin materials such as phenol, novolac, and acrylic, and resist materials. The material constituting the hard mask material layers 15 and 25 and the material constituting the etching stabilization layers 16 and 26 may be the same or different. Further, the etching stabilization layers 16 and 26 may have a multi-layer structure made of different materials. In this case, all of the different materials constituting the etching stabilization layers 16 and 26 are the hard mask material layers 15 and 25. The material constituting the hard mask material layers 15 and 25 may be included in the different materials constituting the etching stabilization layers 16 and 26. In the latter case, of the constituent layers of the etching stabilization layers 16 and 26, the constituent layer located on the base material 12 or 22 side may be made of the same material as the hard mask material layers 15 and 25. The adhesion of the etching stabilization layers 16 and 26 to the materials 12 and 22 is the same as the adhesion of the hard mask material layers 15 and 25 to the substrates 12 and 22, which is preferable because the workability during pattern formation is improved.

非パターン形成領域Ｂ上に位置するエッチング安定化層１６，２６は、上述のように、パターン形成領域Ａに位置するハードマスク材料層１５，２５よりも厚い層、または、ハードマスク材料層１５，２５のエッチングにおけるエッチング安定化層１６，２６のエッチング速度がハードマスク材料層１５，２５のエッチング速度よりも遅いような層とされる。したがって、例えば、ハードマスク材料層１５，２５の構成材料がクロムであり、ハードマスク材料層１５，２５のエッチングがＣｌ2ガスとＯ2ガスを用いたドライエッチングである場合、エッチング安定化層１６，２６の構成材料を、クロムよりエッチング耐性が高いタンタルすることができ、この場合、エッチング安定化層１６，２６をハードマスク材料層１５，２５よりも厚い層としてもよく、また、エッチング安定化層１６，２６の厚みをハードマスク材料層１５，２５の厚み以下としてもよい。
このようなエッチング安定化層１６，２６の厚みは、少なくともハードマスク材料層１５，２５をエッチングしてハードマスクを形成するまで、基材１２，２２の非パターン形成領域Ｂをエッチング安定化層１６，２６により被覆できるように設定する。 As described above, the etching stabilization layers 16 and 26 located on the non-pattern formation region B are thicker than the hard mask material layers 15 and 25 located in the pattern formation region A or the hard mask material layers 15 and 25. In the etching of 25, the etching stabilization layers 16 and 26 are formed so that the etching rate thereof is slower than that of the hard mask material layers 15 and 25. Therefore, for example, when the constituent material of the hard mask material layers 15 and 25 is chromium and the etching of the hard mask material layers 15 and 25 is dry etching using Cl 2 gas and O 2 gas, the etching stabilization layer 16 , 26 can be tantalum having higher etching resistance than chromium. In this case, the etching stabilization layers 16, 26 may be thicker than the hard mask material layers 15, 25, and the etching stabilization may be performed. The thickness of the layers 16 and 26 may be equal to or less than the thickness of the hard mask material layers 15 and 25.
The thickness of the etching stabilization layers 16 and 26 is such that the non-pattern forming region B of the base material 12 or 22 is etched until at least the hard mask material layers 15 and 25 are etched to form a hard mask. , 26 so that it can be covered.

パターン形成領域Ａに位置するハードマスク材料層１５，２５の厚みは、レジストパターンを介したハードマスク材料層１５，２５のドライエッチング時のエッチング選択比（ハードマスク材料層のエッチング速度／レジストのエッチング速度）、ハードマスクを介した基材１２，２２のドライエッチング時のエッチング選択比（基材のエッチング速度／ハードマスク（ハードマスク材料層）のエッチング速度）、レジストパターンの開口面積や開口率によるエッチング速度の相違等を考慮して設定することができ、一概に厚み範囲を設定することはできないが、例えば、１〜１０００ｎｍ、好ましくは１〜１００ｎｍ、さらに好ましくは１〜５０ｎｍの範囲で適宜設定することができる。ハードマスク材料層１５，２５の厚みが１ｎｍ未満であると、ピンホール等の欠陥の発生確率が高くなり、特にエッチングによる基材１２，２２への彫り込みが深くなると、加工に支障をきたすおそれがある。一方、ハードマスク材料層１５，２５の厚みが１０００ｎｍを超えると、レジストパターンを介したハードマスク材料層１５，２５のエッチングによるハードマスク形成や、基材１２，２２の加工が困難になる場合がある。すなわち、ハードマスク材料層１５，２５をエッチング加工するためのレジストパターンの厚みは、レジストのエッチング耐性に左右されるが、ハードマスク材料層１５，２５の厚みと同程度、あるいは、それ以上となる場合がある。しかし、このような場合、ハードマスク材料層１５，２５に対する数十ｎｍオーダーの微細なパターンの形成では、レジストパターンのアスペクト比（レジスト厚／凸部幅）が大きくなり、レジストパターンに倒れ、滑り等による欠陥が生じやすくなり、ハードマスク材料層の加工、その後の基材の加工が困難となる。このような問題は、例えば、ナノインプリントモールド製造において、寸法が数十ｎｍオーダー、具体的には５０ｎｍ以下の微細なパターンを形成する場合において顕著にみられる。   The thickness of the hard mask material layers 15 and 25 located in the pattern formation region A is determined by the etching selectivity (the etching rate of the hard mask material layer / resist etching) during dry etching of the hard mask material layers 15 and 25 via the resist pattern. Speed), etching selection ratio during dry etching of the base materials 12 and 22 through the hard mask (base material etching speed / hard mask (hard mask material layer) etching speed), opening area and opening ratio of the resist pattern It can be set in consideration of the difference in etching rate, etc., and the thickness range cannot be set generally, but for example, it is appropriately set in the range of 1 to 1000 nm, preferably 1 to 100 nm, more preferably 1 to 50 nm. can do. If the thickness of the hard mask material layers 15 and 25 is less than 1 nm, the probability of occurrence of defects such as pinholes increases, and in particular, if the engraving into the base materials 12 and 22 by etching becomes deep, there is a possibility that processing may be hindered. is there. On the other hand, if the thickness of the hard mask material layers 15 and 25 exceeds 1000 nm, it may be difficult to form a hard mask by etching the hard mask material layers 15 and 25 via a resist pattern and to process the base materials 12 and 22. is there. That is, the thickness of the resist pattern for etching the hard mask material layers 15 and 25 depends on the etching resistance of the resist, but is about the same as or more than the thickness of the hard mask material layers 15 and 25. There is a case. However, in such a case, when a fine pattern of the order of several tens of nanometers is formed on the hard mask material layers 15 and 25, the aspect ratio (resist thickness / convex width) of the resist pattern increases, and the resist pattern falls down and slips. As a result, defects such as the above are likely to occur, and processing of the hard mask material layer and subsequent processing of the substrate become difficult. Such a problem is conspicuous when, for example, forming a fine pattern having a dimension on the order of several tens of nm, specifically 50 nm or less, in the manufacture of a nanoimprint mold.

また、非パターン形成領域Ｂ上に位置するエッチング安定化層１６，２６の厚みは、少なくともハードマスク材料層１５，２５におけるハードマスク形成のためのドライエッチングが完了するまで残存可能となるように設定される。したがって、エッチング安定化層１６，２６の厚みは、ハードマスク材料層１５，２５に対するエッチング条件でのエッチング安定化層１６，２６を構成する材料のエッチング速度、パターン形成領域Ａにおけるハードマスク形成に要する時間等を考慮して設定することができ、ハードマスク材料層１５，２５におけるハードマスク形成のためのドライエッチングが完了した後においても、エッチング安定化層１６，２６が残存していてもよい。   Further, the thicknesses of the etching stabilization layers 16 and 26 located on the non-pattern forming region B are set so as to remain at least until the dry etching for forming the hard mask in the hard mask material layers 15 and 25 is completed. Is done. Therefore, the thicknesses of the etching stabilization layers 16 and 26 are required for the etching rate of the material constituting the etching stabilization layers 16 and 26 under the etching conditions for the hard mask material layers 15 and 25 and the hard mask formation in the pattern formation region A. The etching stabilization layers 16 and 26 may remain even after dry etching for forming the hard mask in the hard mask material layers 15 and 25 is completed.

例えば、図５（Ａ）に示すようなレジストパターン（鎖線で示している）を介したハードマスク材料層１５におけるハードマスク形成において、ハードマスク材料層１５のエッチング速度がＲａ、エッチング安定化層１６のエッチング速度がＲｂ、厚みｄのレジストパターンのエッチング速度がＲｒであり、図５（Ｂ）に示すようなハードマスクを介した基材１２のエッチングにおいて、ハードマスク（ハードマスク材料層１５）のエッチング速度がＲａ′、基材１２のエッチング速度がＲｓ、基材１２へのエッチングの設定深さがＤである場合、下記の関係式が成立するように、ハードマスク材料層１５の厚みＴａ、エッチング安定化層１６の厚みＴｂを設定することができる。尚、図５（Ｂ）では、ハードマスク材料層１５が残存している場合を想像線（二点鎖線）で記載している。
・ Ｔａ／Ｒａ ＜ Ｔｂ／Ｒｂ
・ Ｔａ／Ｒａ ≦ ｄ／Ｒｒ
（ハードマスク形成が完了するまでレジストが残存する条件）
・ Ｔａ／Ｒａ′ ≧ Ｄ／Ｒｓ
（基材へのパターン形成が完了するまでハードマスクが残存する条件） For example, in hard mask formation in the hard mask material layer 15 via a resist pattern (shown by a chain line) as shown in FIG. 5A, the etching rate of the hard mask material layer 15 is Ra, and the etching stabilization layer 16 In the etching of the substrate 12 through the hard mask as shown in FIG. 5B, the etching rate of the hard mask (hard mask material layer 15) is Rb. When the etching rate is Ra ′, the etching rate of the base material 12 is Rs, and the set depth of etching to the base material 12 is D, the thickness Ta of the hard mask material layer 15 is set so that the following relational expression is satisfied: The thickness Tb of the etching stabilization layer 16 can be set. In FIG. 5B, the case where the hard mask material layer 15 remains is indicated by an imaginary line (two-dot chain line).
・ Ta / Ra <Tb / Rb
・ Ta / Ra ≦ d / Rr
(Conditions for resist to remain until hard mask formation is completed)
・ Ta / Ra ′ ≧ D / Rs
(Conditions where the hard mask remains until pattern formation on the substrate is completed)

また、エッチング安定化層１６，２６が多層構造である場合、各層について、ハードマスク形成のエッチングにおける当該層のエッチング速度を考慮して、少なくともハードマスク材料層１５，２５のドライエッチングが完了するまでエッチング安定化層１６，２６が残存可能となるように、エッチング安定化層１６，２６の各層の厚みを設定することができる。
上述のような本発明のパターン形成用基材は、非パターン形成領域Ｂにエッチング安定化層を備えており、これにより、パターン形成領域のハードマスク材料層のみにレジストパターンを形成したエッチングにおいても、ハードマスク材料層のエッチング速度の変化が抑制され、高い精度でハードマスクパターンが形成され、基材への高精度のパターン形成が可能となる。このような本発明のパターン形成用基材は、特にラインやピラー等のパターンの凸部幅が５０ｎｍ以下であるような微細なパターンの形成により好適に用いることができる。
上述の実施形態は例示であり、本発明のパターン成形用基材はこれらに限定されるものではない。したがって、例えば、基材の形状は、メサ構造、平板形状に限定されるものではない。 In addition, when the etching stabilization layers 16 and 26 have a multilayer structure, at least until the dry etching of the hard mask material layers 15 and 25 is completed in consideration of the etching rate of each layer in the etching for forming the hard mask. The thicknesses of the etching stabilization layers 16 and 26 can be set so that the etching stabilization layers 16 and 26 can remain.
The substrate for pattern formation of the present invention as described above includes an etching stabilization layer in the non-pattern formation region B, and thus, even in etching in which a resist pattern is formed only on the hard mask material layer in the pattern formation region. The change in the etching rate of the hard mask material layer is suppressed, the hard mask pattern is formed with high accuracy, and high-precision pattern formation on the substrate becomes possible. Such a pattern-forming substrate of the present invention can be suitably used for forming a fine pattern in which the convex width of a pattern such as a line or a pillar is 50 nm or less.
The above-described embodiment is an example, and the pattern-forming substrate of the present invention is not limited to these. Therefore, for example, the shape of the substrate is not limited to a mesa structure or a flat plate shape.

［パターン構造体の製造方法］
（第１の実施形態）
図６および図７は、インプリントモールドの製造方法を例として本発明のパターン構造体の製造方法の第１の実施形態を説明するための工程図である。尚、このパターン構造体の製造方法は、上述の本発明のパターン形成用基材の製造の一例を含むものである。
本実施形態では、基材として、インプリントモールド用の基材３２を準備する（図６（Ａ））。この例では、基材３２は、基部３３の一方の主面３３ａに凸構造部３４を備えた、いわゆるメサ構造であり、凸構造部３４の主面３４ａがパターン形成領域Ａとして画定され、凸構造部３４の周囲に位置する基部３３の主面３３ａが非パターン形成領域Ｂとして画定されている。尚、図示例のメサ構造は、基部３３から１段突出した凸構造部３４を有するものであるが、２段以上の突出からなる凸構造部を有するメサ構造であってもよい。 [Pattern Structure Manufacturing Method]
(First embodiment)
6 and 7 are process diagrams for explaining the first embodiment of the pattern structure manufacturing method of the present invention by taking the imprint mold manufacturing method as an example. In addition, the manufacturing method of this pattern structure includes an example of manufacture of the base material for pattern formation of the above-mentioned this invention.
In this embodiment, the base material 32 for imprint molds is prepared as a base material (FIG. 6 (A)). In this example, the base material 32 has a so-called mesa structure in which one main surface 33a of the base portion 33 is provided with a convex structure portion 34, and the main surface 34a of the convex structure portion 34 is defined as the pattern formation region A, A main surface 33a of the base 33 located around the structure portion 34 is defined as a non-pattern forming region B. The mesa structure in the illustrated example has the convex structure portion 34 that protrudes one step from the base portion 33, but may be a mesa structure having a convex structure portion that protrudes in two or more steps.

基材３２は、少なくとも上記のパターン形成領域Ａと非パターン形成領域Ｂが画定されている面が、電気絶縁性を具備している。このように電気絶縁性を具備する面を備える基材３２としては、基材全体が電気絶縁性を具備するものを使用することができ、例えば、インプリントにおいて使用する転写材料（レジスト材料）が光硬化性である場合には、これらを硬化させるための照射光が透過可能な材料を用いて形成することができる。具体的には、石英ガラス、珪酸系ガラス、フッ化カルシウム、フッ化マグネシウム、アクリルガラス等のガラス類の他、サファイアや窒化ガリウム、更にはポリカーボネート、ポリスチレン、アクリル、ポリプロピレン等の樹脂、あるいは、これらの任意の積層材を用いることができる。また、インプリントにおいて使用する転写材料が光硬化性ではない場合や、転写材料側から転写材料を硬化させるための光を照射可能である場合には、基材３２は転写材料を硬化させるための光が透過可能な材料でなくてもよく、上記の材料以外に、従来公知の電気絶縁性の材料、例えば、ポリメチルメタクリレート、ポリエチレンテレフタレート等の樹脂材料等を用いることができる。また、上述の本発明のパターン形成用基材の例として図３（Ａ）、図３（Ｂ）に挙げたように、パターン形成領域Ａと非パターン形成領域Ｂを画定する面が電気絶縁性を具備するような基材も使用することができる。   In the base material 32, at least the surface on which the pattern formation region A and the non-pattern formation region B are defined has electrical insulation. Thus, as the base material 32 provided with the surface which has electrical insulation, what the whole base material has electrical insulation can be used, for example, the transfer material (resist material) used in an imprint is used. In the case of being photocurable, it can be formed using a material capable of transmitting irradiation light for curing them. Specifically, in addition to glass such as quartz glass, silicate glass, calcium fluoride, magnesium fluoride, and acrylic glass, sapphire and gallium nitride, and resins such as polycarbonate, polystyrene, acrylic, and polypropylene, or these Any laminate material can be used. In addition, when the transfer material used in imprinting is not photocurable, or when light for curing the transfer material can be irradiated from the transfer material side, the base material 32 is used for curing the transfer material. The light-transmitting material may not be used. In addition to the above materials, conventionally known electrically insulating materials such as resin materials such as polymethyl methacrylate and polyethylene terephthalate can be used. In addition, as shown in FIGS. 3A and 3B as examples of the above-described substrate for pattern formation of the present invention, the surface defining the pattern formation region A and the non-pattern formation region B is electrically insulating. It is also possible to use a substrate comprising

次に、基材３２のパターン形成領域Ａである凸構造部３４の主面３４ａと、非パターン形成領域Ｂである基部３３の主面３３ａに、ハードマスク材料層３５を形成する（図６（Ｂ））。次いで、パターン形成領域Ａである凸構造部３４の主面３４ａ上に形成されたハードマスク材料層３５を被覆するように保護膜３８を形成し（図６（Ｃ））、この保護膜３８上と、非パターン形成領域Ｂである基部３３の主面３３ａに形成されたハードマスク材料層３５上に、耐エッチング層３７を形成し、その後、保護膜３８を除去するとともに、この保護層３８上に位置する耐エッチング層３７をリフトオフする（図６（Ｄ））。これにより、基材３２のパターン形成領域Ａである凸構造部３４の主面３４ａにはハードマスク材料層３５が位置する。また、非パターン形成領域Ｂである基部３３の主面３３ａにはハードマスク材料層３５と耐エッチング層３７との積層であるエッチング安定化層３６が位置することになる。上記の工程から明らかなように、パターン形成領域Ａである凸構造部３４の主面３４ａに位置するハードマスク材料層３５の厚みよりも、非パターン形成領域Ｂである基部３３の主面３３ａに位置するハードマスク材料層３５と耐エッチング層３７との積層であるエッチング安定化層３６の厚みが大きいものとなる。これにより、本発明のパターン形成用基材であるパターン形成用基材３１が得られる。   Next, a hard mask material layer 35 is formed on the main surface 34a of the convex structure portion 34 that is the pattern formation region A of the base material 32 and the main surface 33a of the base portion 33 that is the non-pattern formation region B (FIG. 6 ( B)). Next, a protective film 38 is formed so as to cover the hard mask material layer 35 formed on the main surface 34a of the convex structure 34 that is the pattern formation region A (FIG. 6C). Then, an etching resistant layer 37 is formed on the hard mask material layer 35 formed on the main surface 33a of the base 33 that is the non-pattern forming region B, and then the protective film 38 is removed and the protective layer 38 is The etching-resistant layer 37 located at is lifted off (FIG. 6D). As a result, the hard mask material layer 35 is positioned on the main surface 34 a of the convex structure 34 that is the pattern formation region A of the base material 32. In addition, an etching stabilization layer 36, which is a laminate of the hard mask material layer 35 and the etching resistant layer 37, is located on the main surface 33 a of the base 33 that is the non-pattern forming region B. As is apparent from the above process, the thickness of the hard mask material layer 35 located on the main surface 34a of the convex structure 34 that is the pattern formation region A is larger than the thickness of the hard mask material layer 35 that is the non-pattern formation region B. The thickness of the etching stabilization layer 36, which is a stack of the hard mask material layer 35 and the etching resistant layer 37, is large. Thereby, the base material 31 for pattern formation which is the base material for pattern formation of this invention is obtained.

ハードマスク材料層３５、耐エッチング層３７の形成は、基材３２とのエッチング選択性を利用したドライエッチングが可能な金属、金属化合物を用いて、スパッタリング法等の真空成膜法により行うことができる。また、耐エッチング層３７の形成は、ハードマスク材料層３５に対するエッチングにおいて、エッチング安定化層３６による非パターン形成領域Ｂの被覆が維持されるような金属、金属化合物を含有した樹脂組成物を用いて、スピンコート法等の塗布方法により行うこともできる。さらに、耐エッチング層３７の形成は、ハードマスク材料層３５に対するエッチングにおいて、エッチング安定化層３６による非パターン形成領域Ｂの被覆が維持されるような樹脂組成物を用いて、スピンコート法等の塗布方法により行うことができる。
上記の金属、金属化合物としては、例えば、クロム、タンタル、アルミニウム、モリブデン、チタン、ジルコニウム、タングステン等の金属、これらの金属の合金、酸化クロム、酸化チタン等の金属酸化物、窒化クロム、窒化チタン等の金属窒化物、ガリウム砒素等の金属間化合物等を挙げることができる。 The hard mask material layer 35 and the etching resistant layer 37 are formed by a vacuum film formation method such as a sputtering method using a metal or a metal compound that can be dry-etched using the etching selectivity with the base material 32. it can. In addition, the etching resistant layer 37 is formed by using a resin composition containing a metal or a metal compound that maintains the coating of the non-pattern forming region B by the etching stabilizing layer 36 in etching the hard mask material layer 35. In addition, it can be performed by a coating method such as a spin coating method. Further, the etching resistant layer 37 is formed by using a resin composition that maintains the coating of the non-pattern forming region B by the etching stabilizing layer 36 in the etching of the hard mask material layer 35 using a spin coating method or the like. It can be performed by a coating method.
Examples of the above metals and metal compounds include metals such as chromium, tantalum, aluminum, molybdenum, titanium, zirconium, and tungsten, alloys of these metals, metal oxides such as chromium oxide and titanium oxide, chromium nitride, and titanium nitride. Metal intermetallic compounds such as gallium arsenide and the like.

ハードマスク材料層３５と耐エッチング層３７は、同一の金属あるいは金属化合物を含む材料からなるものであってよく、この場合、非パターン形成領域Ｂである基部３３の主面３３ａに位置するハードマスク材料層３５と耐エッチング層３７との積層であるエッチング安定化層３６は、実質的に単層のエッチング安定化層３６となる。
また、ハードマスク材料層３５と耐エッチング層３７を異種材料で形成して、非パターン形成領域Ｂである基部３３の主面３３ａに位置するエッチング安定化層３６を２層構造としてもよい。さらに、異種材料を用いて耐エッチング層３７の形成を複数回行い、非パターン形成領域Ｂである基部３３の主面３３ａに位置するエッチング安定化層３６を３層以上の構造としてもよい。このような場合であっても、基材３２に固着するのは、共通のハードマスク材料層３５であるため、非パターン形成領域Ｂである基部３３の主面３３ａと、パターン形成領域Ａである凸構造部３４の主面３４ａとにおいて、同等の密着性が担保される。これにより、耐エッチング層３７の材料選択では、基材３２との密着性を考慮する必要がなく、したがって選択の自由度は高いものとなる。 The hard mask material layer 35 and the etching resistant layer 37 may be made of the same metal or a material containing a metal compound, and in this case, the hard mask located on the main surface 33a of the base 33 which is the non-pattern forming region B. The etching stabilization layer 36, which is a stack of the material layer 35 and the etching resistant layer 37, becomes a substantially single-layer etching stabilization layer 36.
Further, the hard mask material layer 35 and the etching resistant layer 37 may be formed of different materials, and the etching stabilization layer 36 located on the main surface 33a of the base 33 which is the non-pattern forming region B may have a two-layer structure. Further, the etching resistant layer 37 may be formed a plurality of times using different materials, and the etching stabilizing layer 36 located on the main surface 33a of the base 33 which is the non-pattern forming region B may have a structure of three or more layers. Even in such a case, since it is the common hard mask material layer 35 that adheres to the base material 32, the main surface 33a of the base 33, which is the non-pattern formation region B, and the pattern formation region A. Equivalent adhesion is ensured with the main surface 34a of the convex structure 34. Thereby, when selecting the material of the etching resistant layer 37, it is not necessary to consider the adhesion to the base material 32, and therefore the degree of freedom of selection is high.

上記のようなハードマスク材料層３５の厚みは、後述するレジストパターンを介したハードマスク材料層３５のドライエッチング時のエッチング選択比（ハードマスク材料層３５のエッチング速度／レジストのエッチング速度）、後述するハードマスクを介した基材３２のドライエッチング時のエッチング選択比（基材のエッチング速度／ハードマスク（ハードマスク材料層３５）のエッチング速度）、レジストパターンの開口面積や開口率によるエッチング速度の相違等を考慮して設定することができ、一概に厚み範囲を設定することはできないが、例えば、１〜１０００ｎｍ、好ましくは１〜１００ｎｍ、さらに好ましくは１〜５０ｎｍの範囲で適宜設定することができる。ハードマスク材料層３５の厚みが１ｎｍ未満であると、ピンホール等の欠陥の発生確率が高くなり、特に後工程で形成するハードマスクを用いた基材３２への彫り込みが深くなると、加工に支障をきたすおそれがある。一方、ハードマスク材料層３５の厚みが１０００ｎｍを超えると、後工程におけるレジストパターンを介したハードマスク材料層３５のエッチングによるハードマスク形成や、基材３２の加工が困難になる場合がある。すなわち、ハードマスク材料層３５をエッチング加工するためのレジストパターンの厚みは、レジストのエッチング耐性に左右されるが、ハードマスク材料層３５の厚みと同程度、あるいは、それ以上となる場合がある。しかし、このような場合、ハードマスク材料層３５に対する数十ｎｍオーダーの微細なパターンの形成では、レジストパターンのアスペクト比（レジスト厚／凸部幅）が大きくなり、レジストパターンに倒れ、滑り等による欠陥が生じやすくなり、ハードマスク材料層の加工、その後の基材の加工が困難となる。このような問題は、寸法が数十ｎｍオーダー、具体的には５０ｎｍ以下の微細なパターンを形成する場合において顕著にみられる。   The thickness of the hard mask material layer 35 as described above is determined by the etching selectivity at the time of dry etching of the hard mask material layer 35 through the resist pattern described later (etching speed of the hard mask material layer 35 / resist etching speed). Etching selectivity (drying rate of the substrate / etching rate of the hard mask (hard mask material layer 35)), the opening area of the resist pattern, and the etching rate depending on the opening rate. It can be set in consideration of differences and the like, and the thickness range cannot be set in general. For example, it can be set as appropriate in the range of 1 to 1000 nm, preferably 1 to 100 nm, more preferably 1 to 50 nm. it can. If the thickness of the hard mask material layer 35 is less than 1 nm, the probability of occurrence of defects such as pinholes increases, and particularly if the engraving into the base material 32 using a hard mask formed in a later process becomes deeper, the processing is hindered. There is a risk of causing. On the other hand, if the thickness of the hard mask material layer 35 exceeds 1000 nm, it may be difficult to form a hard mask by etching the hard mask material layer 35 via a resist pattern in a later process or to process the base material 32. That is, the thickness of the resist pattern for etching the hard mask material layer 35 depends on the etching resistance of the resist, but may be the same as or more than the thickness of the hard mask material layer 35. However, in such a case, when a fine pattern of the order of several tens of nanometers is formed on the hard mask material layer 35, the aspect ratio (resist thickness / convex width) of the resist pattern increases, and the resist pattern falls down and slips, etc. Defects are likely to occur, making it difficult to process the hard mask material layer and then process the substrate. Such a problem is conspicuous when a fine pattern having a dimension on the order of several tens of nm, specifically, 50 nm or less is formed.

また、耐エッチング層３７の厚みは、後述する工程において、少なくともレジストパターンを介したハードマスク材料層３５のエッチングによりハードマスクが形成されるまで、非パターン形成領域である基部３３に位置するエッチング安定化層３６が消失することなく存在するように設定される。したがって、ハードマスク材料層３５におけるハードマスク形成のためのドライエッチングが完了した際に、エッチング安定化層３６が残存してもよい。このような耐エッチング層３７の厚みは、後述するハードマスク材料層３５のドライエッチング条件における耐エッチング層３７のエッチング速度およびハードマスク材料層３５のエッチング速度、パターン形成領域Ａにおけるハードマスク形成に要する時間等を考慮して適宜設定することができる。例えば、数ｎｍ〜数十ｎｍの微細な凹凸構造を有するパターン構造体を作製する場合、ハードマスク材料層３５をクロムで形成し、その厚みを１〜１０ｎｍの範囲内で設定したときに、耐エッチング層３７をクロムで形成し、厚みを１０〜１００ｎｍの範囲内で設定することができる。
上記の保護膜３８は、例えば、ネガ型あるいはポジ型の感光性レジスト等の材料を用いて、スピンコート、インクジェット等により塗膜を形成し、これをフォトリソグラフィー法等によりパターニングして形成することができるが、特に限定されるものではない。このような保護膜３８の厚みは、保護膜３８の剥離除去とともに、保護層３８上に位置する耐エッチング層３７をリフトオフすることが可能なように適宜設定することができる。 Further, the thickness of the etching-resistant layer 37 is such that the etching stability positioned at the base portion 33 which is a non-pattern forming region until the hard mask is formed by etching of the hard mask material layer 35 through at least a resist pattern in the process described later. The layer 36 is set to exist without disappearing. Therefore, the etching stabilization layer 36 may remain when dry etching for forming a hard mask in the hard mask material layer 35 is completed. Such a thickness of the etching resistant layer 37 is necessary for the etching rate of the etching resistant layer 37 and the etching rate of the hard mask material layer 35 under the dry etching conditions of the hard mask material layer 35 to be described later, and the hard mask formation in the pattern formation region A. It can be set as appropriate in consideration of time and the like. For example, when a pattern structure having a fine concavo-convex structure of several nanometers to several tens of nanometers is produced, when the hard mask material layer 35 is formed of chromium and the thickness is set within a range of 1 to 10 nm, The etching layer 37 is formed of chromium, and the thickness can be set within a range of 10 to 100 nm.
The protective film 38 is formed by, for example, forming a coating film by spin coating, ink jet, or the like using a material such as a negative type or positive type photosensitive resist, and patterning the film by a photolithography method or the like. However, it is not particularly limited. The thickness of the protective film 38 can be set as appropriate so that the etching-resistant layer 37 located on the protective layer 38 can be lifted off along with the removal of the protective film 38.

次いで、パターン形成領域Ａである凸構造部３４に位置するハードマスク材料層３５にレジストパターン３９を形成する（図７（Ａ））。このレジストパターン３９の形成は、例えば、マスターモールドを用いて行うことができる。この場合、凸構造部３４の主面３４ａに光硬化性、熱硬化性、あるいは、熱可塑性のレジスト材料の液滴をインクジェット法等により滴下し、凸構造部３４の主面３４ａにマスターモールドを近接させて液滴を展開してレジスト層を形成し、このレジスト層を硬化させた後にマスターモールドを引き離すことにより、レジストパターン３９が得られる。また、レジストパターン３９は、凸構造部３４の主面３４ａに感光性レジスト材料の液滴をインクジェット法等によりを滴下し、感光性レジスト材料に対する離型性を有する平坦化部材を接触させて液滴を展開してレジスト層を形成し、平坦化部材を離間させた後、レジスト層に電子線描画装置、レーザ描画装置、ステッパー、スキャナー等の装置を用いて電子線等を照射し、所望のパターン潜像を形成し、その後、レジスト層を現像することにより形成することもできる。尚、レジスト材料の供給は、上記のインクジェット法に限られるものではないが、インクジェット法では、滴下量等を調整することでレジストパターン３９の薄膜化が可能であること、凸構造部３４上に選択的にレジスト材料を配設することが可能であることから、微細加工性や省液性の観点から好ましい方法といえる。   Next, a resist pattern 39 is formed on the hard mask material layer 35 located on the convex structure portion 34 that is the pattern formation region A (FIG. 7A). The resist pattern 39 can be formed using, for example, a master mold. In this case, a photocurable, thermosetting, or thermoplastic resist material droplet is dropped onto the major surface 34a of the convex structure 34 by an inkjet method or the like, and a master mold is applied to the major surface 34a of the convex structure 34. The resist pattern 39 is obtained by spreading the droplets close to each other to form a resist layer, and curing the resist layer, and then separating the master mold. Further, the resist pattern 39 is obtained by dropping droplets of a photosensitive resist material onto the main surface 34a of the convex structure portion 34 by an ink jet method or the like, and bringing a planarizing member having releasability from the photosensitive resist material into contact with the resist pattern 39. After the droplets are spread to form a resist layer and the planarizing member is separated, the resist layer is irradiated with an electron beam or the like by using an electron beam drawing apparatus, a laser drawing apparatus, a stepper, a scanner, or the like. It can also be formed by forming a latent pattern image and then developing the resist layer. Note that the supply of the resist material is not limited to the above-described ink jet method, but in the ink jet method, the resist pattern 39 can be thinned by adjusting the dropping amount or the like. Since it is possible to selectively dispose a resist material, it can be said to be a preferable method from the viewpoint of fine workability and liquid-saving properties.

このようなレジストパターン３９の厚みは、後工程におけるハードマスク材料層３５のエッチング条件、ハードマスク材料層３５の厚み、レジストのエッチング耐性を考慮して設定することができ、一概に厚み範囲を設定することはできないが、例えば、１〜１０００ｎｍ、好ましくは１〜１００ｎｍ、さらに好ましくは１〜５０ｎｍの範囲で適宜設定することができる。レジストパターン３９の厚みが１ｎｍ未満であると、レジストパターン３９を介したハードマスク材料層３５のドライエッチングにおいて、エッチングが完了する前にレジストパターン３９が消失するおそれがある。一方、レジストパターン３９の厚みが１０００ｎｍを超えると、例えば、数十ｎｍオーダーの微細なパターンの形成では、レジストパターンのアスペクト比（レジスト厚／凸部幅）が大きくなり、レジストパターンに倒れ、滑り等による欠陥が生じやすくなる。このため、レジストパターン３９の厚みは、レジストパターンのアスペクト比を考慮して設定してもよく、例えば、アスペクト比が０．５〜２の範囲となるようにレジストパターンの厚みを設定してもよい。アスペクト比が０．５未満であると、上述のようにレジストパターンの消失のおそれがあり、一方、アスペクト比が２を超えると、レジストパターンに倒れ、滑り等による欠陥が生じやすくなる。   The thickness of the resist pattern 39 can be set in consideration of the etching conditions of the hard mask material layer 35 in the subsequent process, the thickness of the hard mask material layer 35, and the etching resistance of the resist, and the thickness range is generally set. However, it can be appropriately set within a range of, for example, 1 to 1000 nm, preferably 1 to 100 nm, and more preferably 1 to 50 nm. If the thickness of the resist pattern 39 is less than 1 nm, the resist pattern 39 may disappear before the etching is completed in the dry etching of the hard mask material layer 35 via the resist pattern 39. On the other hand, when the thickness of the resist pattern 39 exceeds 1000 nm, for example, in the formation of a fine pattern on the order of several tens of nm, the aspect ratio (resist thickness / convex width) of the resist pattern increases, and the resist pattern falls down and slips. It becomes easy to produce the defect by etc. For this reason, the thickness of the resist pattern 39 may be set in consideration of the aspect ratio of the resist pattern. For example, the thickness of the resist pattern may be set so that the aspect ratio is in the range of 0.5 to 2. Good. If the aspect ratio is less than 0.5, the resist pattern may be lost as described above. On the other hand, if the aspect ratio exceeds 2, the resist pattern falls down, and defects such as slip are likely to occur.

次に、レジストパターン３９を介してハードマスク材料層３５をドライエッチングして、ハードマスク３５Ａを形成する（図７（Ｂ））。このドライエッチングでは、レジストパターン３９が、パターン形成領域Ａである凸構造部３４の主面３４ａに位置するハードマスク材料層３５上にのみ設けられているので、非パターン形成領域Ｂである基部３３の主面３３ａに位置するエッチング安定化層３６は、全域が同様のドライエッチングを受けることになる。しかし、ハードマスク材料層３５と耐エッチング層３７との積層であるエッチング安定化層３６は、少なくともハードマスク３５Ａの形成が完了するまで残存して非パターン形成領域Ｂを被覆する。
次に、ハードマスク３５Ａを介して基材３２をドライエッチングし、パターン形成領域Ａである凸構造部３４の主面３４ａに凹凸構造２を形成し、その後、ハードマスク３５Ａを剥離除去して、インプリントモールド１を得る（図７（Ｃ））。この基材３２のドライエッチングでは、エッチング選択比（基材３２のエッチング速度／ハードマスク３５Ａのエッチング速度）を考慮して、例えば、フッ素系ガス、塩素系ガス等を使用することができる。 Next, the hard mask material layer 35 is dry-etched through the resist pattern 39 to form a hard mask 35A (FIG. 7B). In this dry etching, since the resist pattern 39 is provided only on the hard mask material layer 35 located on the main surface 34a of the convex structure 34 that is the pattern formation region A, the base 33 that is the non-pattern formation region B. The entire region of the etching stabilization layer 36 located on the main surface 33a is subjected to the same dry etching. However, the etching stabilization layer 36, which is a stack of the hard mask material layer 35 and the etching resistant layer 37, remains at least until the formation of the hard mask 35A is completed and covers the non-pattern forming region B.
Next, the base material 32 is dry-etched through the hard mask 35A to form the concavo-convex structure 2 on the main surface 34a of the convex structure portion 34 that is the pattern formation region A, and then the hard mask 35A is peeled and removed. The imprint mold 1 is obtained (FIG. 7C). In the dry etching of the base material 32, for example, a fluorine-based gas, a chlorine-based gas, or the like can be used in consideration of an etching selectivity (etching speed of the base material 32 / etching speed of the hard mask 35A).

このような本発明のパターン構造体の製造方法では、非パターン形成領域Ｂに位置するエッチング安定化層３６により、ハードマスク材料層３５のエッチング速度の変化が抑制され、エッチングが安定するので、ハードマスクを高い精度で形成することができ、これにより、精度の高いパターン構造体の製造が可能となる。
上述のパターン構造体の製造方法の実施形態は例示であり、例えば、基材として平板形状の基材を使用することもできる。図８は、このような基材を使用したパターン構造体の製造方法の実施形態を説明するための工程図である。この実施形態では、平板形状の基材４２は、その一主面４２ａの中央部がパターン形成領域Ａとして画定され、周囲の領域が非パターン形成領域Ｂとして画定されている。そして、パターン形成領域Ａと非パターン形成領域Ｂが画定されている基材４２の主面４２ａに、ハードマスク材料層４５を形成し、次いで、パターン形成領域Ａ上に形成されたハードマスク材料層４５を被覆するように保護膜４８を形成する（図８（Ａ））。 In such a pattern structure manufacturing method of the present invention, the etching stabilization layer 36 located in the non-pattern formation region B suppresses the change in the etching rate of the hard mask material layer 35 and stabilizes the etching. The mask can be formed with high accuracy, and thereby, a highly accurate pattern structure can be manufactured.
The embodiment of the manufacturing method of the above-mentioned pattern structure is an example, and for example, a flat plate-like substrate can be used as the substrate. FIG. 8 is a process diagram for explaining an embodiment of a method for producing a pattern structure using such a substrate. In this embodiment, the flat substrate 42 has a central portion of one main surface 42a defined as a pattern formation region A and a peripheral region defined as a non-pattern formation region B. Then, a hard mask material layer 45 is formed on the main surface 42a of the base material 42 on which the pattern formation region A and the non-pattern formation region B are defined, and then the hard mask material layer formed on the pattern formation region A A protective film 48 is formed so as to cover 45 (FIG. 8A).

基材４２は、少なくともパターン形成領域Ａと非パターン形成領域Ｂが画定されている主面４２ａが電気絶縁性を具備するものであり、例えば、基材４２が電気絶縁性の材料からなるものを使用することができ、また、上述の本発明のパターン形成用基材の例として図３（Ｃ）に挙げたような構成の基材も使用することができる。また、基材４２がインプリントモールドとして使用される場合には、上述の実施形態における基材３２と同様の材料からなる基材を使用することができる。
また、ハードマスク材料層４５の形成、保護膜４８の形成は、上述の実施形態におけるハードマスク材料層３５の形成、保護膜３８の形成と同様とすることができる。
次に、保護膜４８上と、非パターン形成領域Ｂに位置するハードマスク材料層４５上に、耐エッチング層４７を形成し、その後、保護膜４８を除去するとともに、この保護層４８上に位置する耐エッチング層４７をリフトオフすることにより（図８（Ｂ））、基材４２のパターン形成領域Ａにはハードマスク材料層４５が位置する。また、非パターン形成領域Ｂにはハードマスク材料層４５と耐エッチング層４７との積層であるエッチング安定化層４６が位置し、これは、パターン形成領域Ａに位置するハードマスク材料層４５よりも厚いものとなる。これにより、本発明のパターン形成用基材であるパターン形成用基材４１が得られる。尚、耐エッチング層４７の形成は、上述の実施形態における耐エッチング層３７の形成と同様とすることができる。 In the base material 42, at least the main surface 42a in which the pattern formation region A and the non-pattern formation region B are defined has electrical insulation properties. For example, the base material 42 is made of an electrical insulation material. Moreover, the base material of the structure as shown in FIG.3 (C) can also be used as an example of the base material for pattern formation of the above-mentioned this invention. Moreover, when the base material 42 is used as an imprint mold, the base material which consists of the material similar to the base material 32 in the above-mentioned embodiment can be used.
The formation of the hard mask material layer 45 and the formation of the protective film 48 can be the same as the formation of the hard mask material layer 35 and the formation of the protective film 38 in the above-described embodiment.
Next, an etching-resistant layer 47 is formed on the protective film 48 and on the hard mask material layer 45 located in the non-pattern formation region B, and then the protective film 48 is removed and positioned on the protective layer 48. The hard mask material layer 45 is positioned in the pattern formation region A of the base material 42 by lifting off the etching resistant layer 47 to be performed (FIG. 8B). Further, in the non-pattern formation region B, an etching stabilization layer 46 that is a stack of the hard mask material layer 45 and the etching resistant layer 47 is located, which is more than the hard mask material layer 45 located in the pattern formation region A. It will be thick. Thereby, the base material 41 for pattern formation which is the base material for pattern formation of this invention is obtained. The formation of the etching resistant layer 47 can be the same as the formation of the etching resistant layer 37 in the above-described embodiment.

次いで、パターン形成領域Ａに位置するハードマスク材料層４５にレジストパターン４９を形成し（図８（Ｃ））、このレジストパターン４９を介してハードマスク材料層４５をドライエッチングして、パターン形成領域Ａにハードマスク４５Ａを形成する（図８（Ｄ））。レジストパターン４９の形成、および、ハードマスク４５Ａの形成は、上述の実施形態におけるレジストパターン３９の形成、ハードマスク３５Ａの形成と同様とすることができる。
次に、ハードマスク４５Ａを介して基材４２をドライエッチングし、パターン形成領域Ａに凹凸構造２′を形成し、その後、ハードマスク４５Ａを剥離除去して、パターン構造体１′を得る（図８（Ｅ））。 Next, a resist pattern 49 is formed on the hard mask material layer 45 located in the pattern formation region A (FIG. 8C), and the hard mask material layer 45 is dry-etched through the resist pattern 49 to form the pattern formation region. A hard mask 45A is formed on A (FIG. 8D). The formation of the resist pattern 49 and the formation of the hard mask 45A can be the same as the formation of the resist pattern 39 and the formation of the hard mask 35A in the above-described embodiment.
Next, the base material 42 is dry-etched through the hard mask 45A to form the concavo-convex structure 2 'in the pattern formation region A, and then the hard mask 45A is peeled and removed to obtain the pattern structure 1' (see FIG. 8 (E)).

（第２の実施形態）
図９は、インプリントモールドの製造方法を例として本発明のパターン構造体の製造方法の第２の実施形態を説明するための工程図である。尚、このパターン構造体の製造方法も、上述の本発明のパターン形成用基材の製造の一例を含むものである。
本実施形態では、まず、基材３２のパターン形成領域Ａである凸構造部３４の主面３４ａと、非パターン形成領域Ｂである基部３３の主面３３ａに、耐エッチング層５７を形成する（図９（Ａ））。使用する基材３２は、上述の第１の実施形態で使用したインプリントモールド用の基材３２と同様であり、同じ部材番号を使用するとともに、ここでの基材３２の説明は省略する。
耐エッチング層５７の形成は、上述の第１の実施形態における耐エッチング層３７と同様とすることができ、基材３２とのエッチング選択性を利用したドライエッチングが可能な金属、金属化合物を用いて、スパッタリング法等の真空成膜法により行うことができる。また、耐エッチング層５７の形成は、後工程で形成されるハードマスク材料層５５に対するエッチングにおいて、後工程で形成されるエッチング安定化層５６による非パターン形成領域Ｂの被覆が維持されるような金属、金属化合物を含有した樹脂組成物を用いて、スピンコート法等の塗布方法により行うこともできる。さらに、耐エッチング層５７の形成は、ハードマスク材料層５５に対するエッチングにおいて、エッチング安定化層５６による非パターン形成領域Ｂの被覆が維持されるような樹脂組成物を用いて、スピンコート法等の塗布方法により行うことができる。 (Second Embodiment)
FIG. 9 is a process diagram for explaining a second embodiment of the method for producing a pattern structure according to the present invention, using the method for producing an imprint mold as an example. In addition, this manufacturing method of a pattern structure also includes an example of manufacture of the base material for pattern formation of the above-mentioned this invention.
In the present embodiment, first, the etching resistant layer 57 is formed on the main surface 34a of the convex structure portion 34 that is the pattern formation region A of the base material 32 and the main surface 33a of the base portion 33 that is the non-pattern formation region B ( FIG. 9 (A)). The base material 32 to be used is the same as the base material 32 for imprint mold used in the first embodiment described above, and the same member numbers are used, and the description of the base material 32 here is omitted.
The formation of the etching resistant layer 57 can be the same as that of the etching resistant layer 37 in the first embodiment, and a metal or a metal compound that can be dry-etched using the etching selectivity with the base material 32 is used. Then, it can be performed by a vacuum film forming method such as a sputtering method. In addition, the formation of the etching resistant layer 57 is such that the non-pattern forming region B covered with the etching stabilization layer 56 formed in the subsequent process is maintained in the etching of the hard mask material layer 55 formed in the subsequent process. It can also carry out by the apply | coating methods, such as a spin coat method, using the resin composition containing a metal and a metal compound. Furthermore, the etching resistant layer 57 is formed by using a resin composition that maintains the coating of the non-pattern forming region B by the etching stabilizing layer 56 in the etching of the hard mask material layer 55 using a spin coating method or the like. It can be performed by a coating method.

次いで、非パターン形成領域Ｂである基部３３の主面３３ａに形成された耐エッチング層５７を被覆するようにレジストパターン５８を形成する（図９（Ｂ））。レジストパターン５８は、例えば、ネガ型あるいはポジ型の感光性レジスト等の材料を用いて、スピンコート、インクジェット等により塗膜を形成し、これをフォトリソグラフィー法等によりパターニングして形成することができるが、特に限定されるものではない。
次に、レジストパターン５８をマスクとして、凸構造部３４の主面３４ａ上に形成された耐エッチング層５７をエッチングにより除去し、主面３４ａを露出させ、その後、レジストパターン５８を剥離除去する（図９（Ｃ））。
次いで、基材３２のパターン形成領域Ａである凸構造部３４の主面３４ａと、非パターン形成領域Ｂに形成されている耐エッチング層５７上とに、ハードマスク材料層５５を形成する（図９（Ｄ））。ハードマスク材料層５５の形成は、上述の第１の実施形態におけるハードマスク材料層３５と同様とすることができ、基材３２とのエッチング選択性を利用したドライエッチングが可能な金属、金属化合物を用いて、スパッタリング法等の真空成膜法により行うことができる。 Next, a resist pattern 58 is formed so as to cover the etching resistant layer 57 formed on the main surface 33a of the base 33 which is the non-pattern forming region B (FIG. 9B). The resist pattern 58 can be formed, for example, by using a material such as a negative type or positive type photosensitive resist to form a coating film by spin coating, ink jetting, or the like, and patterning this by a photolithography method or the like. However, it is not particularly limited.
Next, using the resist pattern 58 as a mask, the etching resistant layer 57 formed on the main surface 34a of the convex structure 34 is removed by etching to expose the main surface 34a, and then the resist pattern 58 is peeled and removed ( FIG. 9C).
Next, a hard mask material layer 55 is formed on the main surface 34a of the convex structure portion 34, which is the pattern formation region A of the base material 32, and on the etching resistant layer 57 formed in the non-pattern formation region B (see FIG. 9 (D)). The hard mask material layer 55 can be formed in the same manner as the hard mask material layer 35 in the first embodiment described above, and can be dry-etched using the etching selectivity with the base material 32. Can be performed by a vacuum film forming method such as a sputtering method.

これにより、基材３２のパターン形成領域Ａである凸構造部３４の主面３４ａにはハードマスク材料層５５が位置する。また、非パターン形成領域Ｂである基部３３の主面３３ａには耐エッチング層５７とハードマスク材料層５５との積層であるエッチング安定化層５６が位置することになる。上記の工程から明らかなように、パターン形成領域Ａである凸構造部３４の主面３４ａに位置するハードマスク材料層５５の厚みよりも、非パターン形成領域Ｂである基部３３の主面３３ａに位置する耐エッチング層５７とハードマスク材料層５５との積層であるエッチング安定化層５６の厚みが大きいものとなる。これにより、本発明のパターン形成用基材であるパターン形成用基材５１が得られる。
耐エッチング層５７とハードマスク材料層５５は、同一の金属あるいは金属化合物を含む材料からなるものであってよい。この場合、非パターン形成領域Ｂである基部３３の主面３３ａに位置する耐エッチング層５７とハードマスク材料層５５との積層であるエッチング安定化層５６は、実質的に単層のエッチング安定化層５６となる。
また、耐エッチング層５７とハードマスク材料層５５を異種材料で形成して、非パターン形成領域Ｂである基部３３の主面３３ａに位置するエッチング安定化層５６を２層構造としてもよい。さらに、異種材料を用いて耐エッチング層５７の形成を複数回行い、非パターン形成領域Ｂである基部３３の主面３３ａに位置するエッチング安定化層５６を３層以上の構造としてもよい。 As a result, the hard mask material layer 55 is positioned on the main surface 34 a of the convex structure portion 34 that is the pattern formation region A of the substrate 32. In addition, an etching stabilization layer 56 that is a laminate of the etching resistant layer 57 and the hard mask material layer 55 is located on the main surface 33 a of the base 33 that is the non-pattern forming region B. As is apparent from the above process, the thickness of the hard mask material layer 55 located on the main surface 34a of the convex structure 34 that is the pattern formation region A is larger than the thickness of the hard mask material layer 55 that is the non-pattern formation region B. The thickness of the etching stabilization layer 56, which is a stack of the etching resistant layer 57 and the hard mask material layer 55, is large. Thereby, the pattern formation base material 51 which is the pattern formation base material of this invention is obtained.
The etching resistant layer 57 and the hard mask material layer 55 may be made of the same metal or a material containing a metal compound. In this case, the etching stabilization layer 56, which is a stack of the etching resistant layer 57 and the hard mask material layer 55 located on the main surface 33 a of the base portion 33 which is the non-pattern forming region B, is substantially a single layer etching stabilization. Layer 56 is formed.
Further, the etching-resistant layer 57 and the hard mask material layer 55 may be formed of different materials, and the etching stabilization layer 56 located on the main surface 33a of the base 33 that is the non-pattern forming region B may have a two-layer structure. Furthermore, the etching-resistant layer 57 may be formed a plurality of times using different materials, and the etching stabilization layer 56 located on the main surface 33a of the base 33 that is the non-pattern forming region B may have a structure of three or more layers.

また、ハードマスク材料層５５の厚みは、上述の第１の実施形態におけるハードマスク材料層３５と同様に、レジストパターンを介したハードマスク材料層５５のドライエッチング時のエッチング選択比（ハードマスク材料層５５のエッチング速度／レジストのエッチング速度）、ハードマスクを介した基材３２のドライエッチング時のエッチング選択比（基材のエッチング速度／ハードマスク（ハードマスク材料層５５）のエッチング速度）、レジストパターンの開口面積や開口率によるエッチング速度の相違等を考慮して設定することができる。
また、耐エッチング層５７の厚みは、上述の第１の実施形態における耐エッチング層３７と同様に、少なくともレジストパターンを介したハードマスク材料層５５のエッチングによりハードマスクが形成されるまで、非パターン形成領域である基部３３に位置するエッチング安定化層５６が消失することなく存在するように設定される。したがって、ハードマスク材料層５５におけるハードマスク形成のためのドライエッチングが完了した際に、エッチング安定化層５６が残存してもよい。このような耐エッチング層５７の厚み設定では、ハードマスク材料層５５のドライエッチング条件における耐エッチング層５７のエッチング速度およびハードマスク材料層５５のエッチング速度、ハードマスク形成に要する時間等を考慮して適宜設定することができる。例えば、数ｎｍ〜数十ｎｍの微細な凹凸構造を有するパターン構造体を作製する場合、耐エッチング層５７をクロムで形成し、厚みを１０〜１００ｎｍの範囲内で設定したときに、ハードマスク材料層５５もクロムで形成し、その厚みを１〜１０ｎｍの範囲内で設定することができる。 The thickness of the hard mask material layer 55 is the same as that of the hard mask material layer 35 in the first embodiment described above, and the etching selectivity (hard mask material) at the time of dry etching of the hard mask material layer 55 through the resist pattern. Layer 55 etching rate / resist etching rate), etching selectivity during dry etching of the substrate 32 through the hard mask (substrate etching rate / hard mask (hard mask material layer 55) etching rate), resist It can be set in consideration of the difference in etching rate depending on the opening area and the opening ratio of the pattern.
Further, the etching resistant layer 57 is not patterned until the hard mask is formed by etching of the hard mask material layer 55 through at least the resist pattern, like the etching resistant layer 37 in the first embodiment. It is set so that the etching stabilization layer 56 located in the base 33 which is a formation region exists without disappearing. Therefore, when the dry etching for forming the hard mask in the hard mask material layer 55 is completed, the etching stabilization layer 56 may remain. In setting the thickness of the etching resistant layer 57, the etching rate of the etching resistant layer 57 under the dry etching conditions of the hard mask material layer 55, the etching rate of the hard mask material layer 55, the time required for forming the hard mask, and the like are taken into consideration. It can be set appropriately. For example, when a pattern structure having a fine concavo-convex structure of several nanometers to several tens of nanometers is formed, the hard mask material is formed when the etching resistant layer 57 is formed of chromium and the thickness is set within a range of 10 to 100 nm. The layer 55 is also formed of chromium, and the thickness can be set within a range of 1 to 10 nm.

次いで、パターン形成領域Ａである凸構造部３４に位置するハードマスク材料層５５にレジストパターン５９を形成する（図９（Ｅ））。このレジストパターン５９は、上述の第１の実施形態におけるレジストパターン３９と同様に形成することができる。
次に、上述の第１の実施形態と同様（図７（Ｂ）、図７（Ｃ）参照）に、レジストパターン５９を介してハードマスク材料層５５をドライエッチングしてハードマスクを形成し、このハードマスクを介して基材３２をドライエッチングし、パターン形成領域Ａである凸構造部３４の主面３４ａに凹凸構造２を形成して、インプリントモールド１を得ることができる。
尚、このパターン構造体の製造方法の実施形態においても、基材として平板形状の基材を使用することができる。
このような本発明のパターン構造体の製造方法では、非パターン形成領域Ｂに位置するエッチング安定化層５６により、ハードマスク材料層５５のエッチング速度の変化が抑制され、エッチングが安定するので、ハードマスクを高い精度で形成することができ、これにより、精度の高いパターン構造体の製造が可能となる。 Next, a resist pattern 59 is formed on the hard mask material layer 55 located in the convex structure portion 34 that is the pattern formation region A (FIG. 9E). This resist pattern 59 can be formed in the same manner as the resist pattern 39 in the first embodiment described above.
Next, as in the first embodiment described above (see FIGS. 7B and 7C), the hard mask material layer 55 is dry-etched through the resist pattern 59 to form a hard mask, The imprint mold 1 can be obtained by dry-etching the base material 32 through the hard mask to form the concavo-convex structure 2 on the main surface 34a of the convex structure portion 34 that is the pattern formation region A.
In addition, also in this embodiment of the manufacturing method of the pattern structure, a flat substrate can be used as the substrate.
In such a pattern structure manufacturing method of the present invention, the etching stabilization layer 56 located in the non-pattern formation region B suppresses the change in the etching rate of the hard mask material layer 55 and stabilizes the etching. The mask can be formed with high accuracy, and thereby, a highly accurate pattern structure can be manufactured.

（第３の実施形態）
図１０は、インプリントモールドの製造方法を例として本発明のパターン構造体の製造方法の第３の実施形態を説明するための工程図である。尚、このパターン構造体の製造方法も、上述の本発明のパターン形成用基材の製造の一例を含むものである。
本実施形態では、まず、基材３２のパターン形成領域Ａである凸構造部３４の主面３４ａと、非パターン形成領域Ｂである基部３３の主面３３ａに、ハードマスク材料層６５を形成する（図１０（Ａ））。使用する基材３２は、上述の第１の実施形態で使用したインプリントモールド用の基材３２と同様であり、同じ部材番号を使用するとともに、ここでの基材３２の説明は省略する。
ハードマスク材料層６５の形成は、上述の第１の実施形態におけるハードマスク材料層３５の形成と同様とすることができ、基材３２とのエッチング選択性を利用したドライエッチングが可能な金属、金属化合物を用いて、スパッタリング法等の真空成膜法により行うことができる。 (Third embodiment)
FIG. 10 is a process diagram for explaining the third embodiment of the pattern structure manufacturing method of the present invention by taking the imprint mold manufacturing method as an example. In addition, this manufacturing method of a pattern structure also includes an example of manufacture of the base material for pattern formation of the above-mentioned this invention.
In the present embodiment, first, the hard mask material layer 65 is formed on the main surface 34a of the convex structure portion 34 that is the pattern formation region A of the base material 32 and the main surface 33a of the base portion 33 that is the non-pattern formation region B. (FIG. 10A). The base material 32 to be used is the same as the base material 32 for imprint mold used in the first embodiment described above, and the same member numbers are used, and the description of the base material 32 here is omitted.
The formation of the hard mask material layer 65 can be the same as the formation of the hard mask material layer 35 in the first embodiment described above, a metal that can be dry-etched using the etching selectivity with the base material 32, A metal compound can be used by a vacuum film formation method such as a sputtering method.

次いで、パターン形成領域Ａである凸構造部３４の主面３４ａに形成されたハードマスク材料層６５を被覆するようにレジストパターン６８を形成し、このレジストパターン６８をマスクとして、非パターン形成領域Ｂである基部３３の主面３３ａに形成されたハードマスク材料層６５をエッチングにより除去し、主面３３ａを露出させる（図１０（Ｂ））。レジストパターン６８は、例えば、ネガ型あるいはポジ型の感光性レジスト等の材料を用いて、スピンコート、インクジェット等により塗膜を形成し、これをフォトリソグラフィー法等によりパターニングして形成することができるが、特に限定されるものではない。
次に、レジストパターン６８上と、非パターン形成領域Ｂである基部３３の主面３３ａに、エッチング安定化層６６を形成する（図１０（Ｃ））。その後、レジストパターン６８を除去するとともに、このレジストパターン６８上に位置するエッチング安定化層６６をリフトオフして、非パターン形成領域Ｂである基部３３の主面３３ａ上に選択的にエッチング安定化層６６を形成する（図１０（Ｄ））。これにより、本発明のパターン形成用基材であるパターン形成用基材６１が得られる。 Next, a resist pattern 68 is formed so as to cover the hard mask material layer 65 formed on the main surface 34a of the convex structure portion 34 that is the pattern formation region A, and the non-pattern formation region B is formed using the resist pattern 68 as a mask. The hard mask material layer 65 formed on the main surface 33a of the base portion 33 is removed by etching to expose the main surface 33a (FIG. 10B). The resist pattern 68 can be formed, for example, by using a material such as a negative-type or positive-type photosensitive resist to form a coating film by spin coating, ink jet, or the like, and patterning this by a photolithography method or the like. However, it is not particularly limited.
Next, an etching stabilization layer 66 is formed on the resist pattern 68 and on the main surface 33a of the base 33 which is the non-pattern formation region B (FIG. 10C). Thereafter, the resist pattern 68 is removed, and the etching stabilization layer 66 located on the resist pattern 68 is lifted off, so that the etching stabilization layer is selectively formed on the main surface 33a of the base 33 which is the non-pattern formation region B. 66 is formed (FIG. 10D). Thereby, the base material 61 for pattern formation which is the base material for pattern formation of this invention is obtained.

エッチング安定化層６６の形成は、ハードマスク材料層６５に対するエッチングにおいて、エッチング安定化層６６による非パターン形成領域Ｂの被覆が維持されるような金属、金属化合物を含有した樹脂組成物を用いて、スピンコート法等の塗布方法により行うこともできる。さらに、エッチング安定化層６６の形成は、ハードマスク材料層６５に対するエッチングにおいて、エッチング安定化層６６による非パターン形成領域Ｂの被覆が維持されるような樹脂組成物を用いて、スピンコート法等の塗布方法により行うことができる。
上記の金属、金属化合物としては、例えば、クロム、タンタル、アルミニウム、モリブデン、チタン、ジルコニウム、タングステン等の金属、これらの金属の合金、酸化クロム、酸化チタン等の金属酸化物、窒化クロム、窒化チタン等の金属窒化物、ガリウム砒素等の金属間化合物等を挙げることができる。 The etching stabilization layer 66 is formed by using a resin composition containing a metal or a metal compound so that the coating of the non-pattern forming region B by the etching stabilization layer 66 is maintained in the etching of the hard mask material layer 65. Further, it can be performed by a coating method such as a spin coating method. Further, the etching stabilization layer 66 is formed by using a resin composition that maintains the coating of the non-pattern formation region B by the etching stabilization layer 66 in the etching of the hard mask material layer 65 using a spin coating method or the like. The coating method can be used.
Examples of the above metals and metal compounds include metals such as chromium, tantalum, aluminum, molybdenum, titanium, zirconium, and tungsten, alloys of these metals, metal oxides such as chromium oxide and titanium oxide, chromium nitride, and titanium nitride. Metal intermetallic compounds such as gallium arsenide and the like.

ハードマスク材料層６５とエッチング安定化層６６は、同一の金属あるいは金属化合物を含む材料からなるものであってよく、この場合、エッチング安定化層６６は、ハードマスク材料層６５よりも厚くなるように形成する。また、エッチング安定化層６６を、ハードマスク材料層６５の材料よりもエッチング耐性の高い材料で形成してもよく、この場合、エッチング安定化層６６は、ハードマスク材料層６５よりも薄く形成することができる。いずれの場合においても、ハードマスクの形成が完了するまで基材３２の非パターン形成領域Ｂが露出しないような厚みでエッチング安定化層６６を形成する。例えば、数ｎｍ〜数十ｎｍの微細な凹凸構造を有するパターン構造体を作製する場合、ハードマスク材料層６５をクロムで形成し、その厚みを１〜１０ｎｍの範囲内で設定したときに、エッチング安定化層６６もクロムで形成し、厚みを１０〜１００ｎｍの範囲内で設定することができる。また、ハードマスク材料層６５をクロムで形成し、その厚みを１〜１０ｎｍの範囲内で設定したときに、エッチング安定化層６６をクロムよりエッチング耐性の高いタンタルで形成し、厚みを１〜５ｎｍの範囲内で設定することができる。   The hard mask material layer 65 and the etching stabilization layer 66 may be made of the same metal or a material containing a metal compound. In this case, the etching stabilization layer 66 is thicker than the hard mask material layer 65. To form. The etching stabilization layer 66 may be formed of a material having higher etching resistance than the material of the hard mask material layer 65. In this case, the etching stabilization layer 66 is formed thinner than the hard mask material layer 65. be able to. In any case, the etching stabilization layer 66 is formed with such a thickness that the non-pattern forming region B of the base material 32 is not exposed until the formation of the hard mask is completed. For example, when a pattern structure having a fine concavo-convex structure of several nanometers to several tens of nanometers is formed, etching is performed when the hard mask material layer 65 is formed of chromium and the thickness is set within a range of 1 to 10 nm. The stabilizing layer 66 is also formed of chromium, and the thickness can be set within a range of 10 to 100 nm. Further, when the hard mask material layer 65 is formed of chromium and the thickness thereof is set within a range of 1 to 10 nm, the etching stabilization layer 66 is formed of tantalum having higher etching resistance than chromium and has a thickness of 1 to 5 nm. Can be set within the range.

次いで、パターン形成領域Ａである凸構造部３４に位置するハードマスク材料層６５にレジストパターン６９を形成する（図１０（Ｅ））。このレジストパターン６９は、上述の第１の実施形態におけるレジストパターン３９と同様に形成することができる。
次に、上述の第１の実施形態と同様（図７（Ｂ）、図７（Ｃ）参照）に、レジストパターン６９を介してハードマスク材料層６５をドライエッチングしてハードマスクを形成し、このハードマスクを介して基材３２をドライエッチングし、パターン形成領域Ａである凸構造部３４の主面３４ａに凹凸構造２を形成して、インプリントモールド１を得ることができる。
尚、このパターン構造体の製造方法の実施形態においても、基材として平板形状の基材を使用することができる。
このような本発明のパターン構造体の製造方法では、非パターン形成領域Ｂに位置するエッチング安定化層６６により、ハードマスク材料層６５のエッチング速度の変化が抑制され、エッチングが安定するので、ハードマスクを高い精度で形成することができ、これにより、精度の高いパターン構造体の製造が可能となる。 Next, a resist pattern 69 is formed on the hard mask material layer 65 located in the convex structure portion 34 that is the pattern formation region A (FIG. 10E). The resist pattern 69 can be formed in the same manner as the resist pattern 39 in the first embodiment described above.
Next, as in the first embodiment described above (see FIGS. 7B and 7C), the hard mask material layer 65 is dry-etched through the resist pattern 69 to form a hard mask, The imprint mold 1 can be obtained by dry-etching the base material 32 through the hard mask to form the concavo-convex structure 2 on the main surface 34a of the convex structure portion 34 that is the pattern formation region A.
In addition, also in this embodiment of the manufacturing method of the pattern structure, a flat substrate can be used as the substrate.
In such a pattern structure manufacturing method of the present invention, the etching stabilization layer 66 located in the non-pattern formation region B suppresses a change in the etching rate of the hard mask material layer 65 and stabilizes the etching. The mask can be formed with high accuracy, and thereby, a highly accurate pattern structure can be manufactured.

（第４の実施形態）
図１１は、インプリントモールドの製造方法を例として本発明のパターン構造体の製造方法の第４の実施形態を説明するための工程図である。尚、このパターン構造体の製造方法も、上述の本発明のパターン形成用基材の製造の一例を含むものである。
本実施形態では、まず、基材３２のパターン形成領域Ａである凸構造部３４の主面３４ａと、非パターン形成領域Ｂである基部３３の主面３３ａに、エッチング安定化層７６を形成する（図１１（Ａ））。使用する基材３２は、上述の第１の実施形態で使用したインプリントモールド用の基材３２と同様であり、同じ部材番号を使用するとともに、ここでの基材３２の説明は省略する。
エッチング安定化層７６の形成は、上述の第３の実施形態におけるエッチング安定化層６６の形成と同様とすることができる。
次いで、非パターン形成領域Ｂである基部３３の主面３３ａに形成されたエッチング安定化層７６を被覆するようにレジストパターン７８を形成し、このレジストパターン７８をマスクとして、パターン形成領域Ａである凸構造部３４の主面３４ａに形成されたエッチング安定化層７６をエッチングにより除去し、主面３４ａを露出させる（図１１（Ｂ））。レジストパターン７８は、上述の第３の実施形態におけるレジストパターン６８と同様に形成することができる。 (Fourth embodiment)
FIG. 11 is a process diagram for explaining a fourth embodiment of the method for manufacturing a pattern structure according to the present invention, using the method for manufacturing an imprint mold as an example. In addition, this manufacturing method of a pattern structure also includes an example of manufacture of the base material for pattern formation of the above-mentioned this invention.
In the present embodiment, first, the etching stabilization layer 76 is formed on the main surface 34 a of the convex structure portion 34 that is the pattern formation region A of the base material 32 and the main surface 33 a of the base portion 33 that is the non-pattern formation region B. (FIG. 11 (A)). The base material 32 to be used is the same as the base material 32 for imprint mold used in the first embodiment described above, and the same member numbers are used, and the description of the base material 32 here is omitted.
The formation of the etching stabilization layer 76 can be the same as the formation of the etching stabilization layer 66 in the third embodiment described above.
Next, a resist pattern 78 is formed so as to cover the etching stabilization layer 76 formed on the main surface 33a of the base 33, which is the non-pattern forming region B, and the resist pattern 78 is used as a mask to form the pattern forming region A. The etching stabilization layer 76 formed on the main surface 34a of the convex structure portion 34 is removed by etching to expose the main surface 34a (FIG. 11B). The resist pattern 78 can be formed in the same manner as the resist pattern 68 in the third embodiment described above.

次に、パターン形成領域Ａである凸構造部３４の主面３４ａ上と、レジストパターン７８上に、ハードマスク材料層７５を形成する（図１１（Ｃ））。その後、レジストパターン７８を除去するとともに、このレジストパターン７８上に位置するハードマスク材料層７５をリフトオフして、パターン形成領域Ａである凸構造部３４の主面３４ａ上に選択的にハードマスク材料層７５を形成する（図１１（Ｄ））。これにより、本発明のパターン形成用基材であるパターン形成用基材７１が得られる。
ハードマスク材料層７５の形成は、上述の第１の実施形態におけるハードマスク材料層３５の形成と同様とすることができ、基材３２とのエッチング選択性を利用したドライエッチングが可能な金属、金属化合物を用いて、スパッタリング法等の真空成膜法により行うことができる。
次いで、パターン形成領域Ａである凸構造部３４に位置するハードマスク材料層７５にレジストパターン７９を形成する（図１１（Ｅ））。このレジストパターン７９は、上述の第１の実施形態におけるレジストパターン３９と同様に形成することができる。 Next, a hard mask material layer 75 is formed on the main surface 34a of the convex structure 34 that is the pattern formation region A and on the resist pattern 78 (FIG. 11C). Thereafter, the resist pattern 78 is removed, and the hard mask material layer 75 positioned on the resist pattern 78 is lifted off, so that the hard mask material is selectively formed on the main surface 34a of the convex structure portion 34 that is the pattern formation region A. A layer 75 is formed (FIG. 11D). Thereby, the pattern formation base material 71 which is the base material for pattern formation of this invention is obtained.
The formation of the hard mask material layer 75 can be the same as the formation of the hard mask material layer 35 in the first embodiment described above, a metal that can be dry-etched using the etching selectivity with the base material 32, A metal compound can be used by a vacuum film formation method such as a sputtering method.
Next, a resist pattern 79 is formed on the hard mask material layer 75 located in the convex structure portion 34 that is the pattern formation region A (FIG. 11E). The resist pattern 79 can be formed in the same manner as the resist pattern 39 in the first embodiment described above.

次に、上述の第１の実施形態と同様（図７（Ｂ）、図７（Ｃ）参照）に、レジストパターン７９を介してハードマスク材料層７５をドライエッチングしてハードマスクを形成し、このハードマスクを介して基材３２をドライエッチングし、パターン形成領域Ａである凸構造部３４の主面３４ａに凹凸構造２を形成して、インプリントモールド１を得ることができる。
尚、このパターン構造体の製造方法の実施形態においても、基材として平板形状の基材を使用することができる。
このような本発明のパターン構造体の製造方法では、非パターン形成領域Ｂに位置するエッチング安定化層７６により、ハードマスク材料層７５のエッチング速度の変化が抑制され、エッチングが安定するので、ハードマスクを高い精度で形成することができ、これにより、精度の高いパターン構造体の製造が可能となる。 Next, as in the first embodiment described above (see FIGS. 7B and 7C), the hard mask material layer 75 is dry-etched through the resist pattern 79 to form a hard mask, The imprint mold 1 can be obtained by dry-etching the base material 32 through the hard mask to form the concavo-convex structure 2 on the main surface 34a of the convex structure portion 34 that is the pattern formation region A.
In addition, also in this embodiment of the manufacturing method of the pattern structure, a flat substrate can be used as the substrate.
In such a pattern structure manufacturing method of the present invention, the etching stabilization layer 76 located in the non-pattern formation region B suppresses the change in the etching rate of the hard mask material layer 75 and stabilizes the etching. The mask can be formed with high accuracy, and thereby, a highly accurate pattern structure can be manufactured.

次に、実施例を挙げて本発明を更に詳細に説明する。
［実施例］
平板形状の基材として、石英ガラス基板（直径６インチ、厚み０．２５インチ）を準備し、この基材の一主面の中央に、直径１０ｍｍの円形のパターン形成領域を画定し、その周囲を非パターン領域として画定した。
次に、この基材の上記の主面上にスパッタリング法によりクロム薄膜（厚みＴａが約１０ｎｍ）を成膜してハードマスク材料層とした。次に、このハードマスク材料層上にレジスト材料の塗膜を設け、フォトリソグラフィー法によりパターニングして、パターン形成領域をレジスト（保護層）で被覆し、非パターン形成領域のハードマスク材料層を露出させた状態とした。
次いで、この保護膜上と、非パターン形成領域に位置するハードマスク材料層上に、スパッタリング法によりクロム（厚み約１００ｎｍ）を成膜して耐エッチング層を形成した。その後、保護膜を剥離するとともに、保護膜上の耐エッチング層をリフトオフした。これにより、パターン形成領域にはクロム薄膜からなるハードマスク材料層（厚みＴａが約１０ｎｍ）を備え、非パターン形成領域にはハードマスク材料層と耐エッチング層の積層であるクロム厚膜からなるエッチング判定化層（厚みＴｂが約１１０ｎｍ）を備えた、図２、図８（Ｂ）に示されるようなパターン形成用基材を得た。 Next, the present invention will be described in more detail with reference to examples.
[Example]
A quartz glass substrate (diameter 6 inches, thickness 0.25 inches) is prepared as a flat plate-shaped substrate, and a circular pattern forming region having a diameter of 10 mm is defined at the center of one main surface of the substrate. Was defined as a non-patterned area.
Next, a chromium thin film (thickness Ta is about 10 nm) was formed on the main surface of the base material by sputtering to form a hard mask material layer. Next, a coating film of a resist material is provided on the hard mask material layer, patterned by photolithography, and the pattern formation region is covered with a resist (protective layer) to expose the hard mask material layer in the non-pattern formation region. It was made into the state made to do.
Next, on the protective film and on the hard mask material layer located in the non-pattern forming region, chromium (thickness: about 100 nm) was formed by sputtering to form an etching resistant layer. Thereafter, the protective film was peeled off and the etching resistant layer on the protective film was lifted off. As a result, a hard mask material layer (thickness Ta is about 10 nm) made of a chromium thin film is provided in the pattern formation region, and an etching made of a chromium thick film that is a laminate of the hard mask material layer and the etching resistant layer in the non-pattern formation region The substrate for pattern formation as shown in FIG. 2 and FIG. 8 (B) provided with the judgment layer (thickness Tb is about 110 nm) was obtained.

次に、このパターン形成用基材のハードマスク材料層上に、スピンコート法により、電子線感応ネガ型レジスト（住友化学（株）製 ＮＥＢ）を塗布（塗布厚み５０ｎｍ）した。この塗膜を電子線露光、現像して、パターン形成領域内のハードマスク材料層上に、パターンの開口形状がライン＆スペースであり、パターン幅が１００〜４００ｎｍの範囲であるレジストパターン（厚みｄが約５０ｎｍ）、および、レジストのエッチングレート計測用のレジストパターンを形成した。尚、このように形成したレジストパターンは、走査型電子顕微鏡で観察し、寸法を計測した。   Next, an electron beam sensitive negative resist (NEB manufactured by Sumitomo Chemical Co., Ltd.) was applied on the hard mask material layer of the pattern forming substrate by spin coating (application thickness 50 nm). This coating film is exposed to an electron beam and developed, and a resist pattern (thickness d) in which the opening shape of the pattern is a line and space and the pattern width is in the range of 100 to 400 nm on the hard mask material layer in the pattern formation region. About 50 nm), and a resist pattern for measuring the etching rate of the resist was formed. In addition, the resist pattern formed in this way was observed with the scanning electron microscope, and the dimension was measured.

次いで、下記の条件でレジストパターンを介してクロム薄膜からなるハードマスク材料層（厚みＴａが約１０ｎｍ）をエッチングしてハードマスクを形成した。
（クロムのドライエッチング条件）
・Ｃｌ2ガス流量 ： １５０ｓｃｃｍ
・Ｏ2ガス流量 ： ５０ｓｃｃｍ
・ＩＣＰパワー ： ４００Ｗ
・ＲＩＥパワー ： １００Ｗ
・圧力 ： １．０Ｐａ Next, a hard mask material layer (thickness Ta was about 10 nm) made of a chromium thin film was etched through a resist pattern under the following conditions to form a hard mask.
(Chromium dry etching conditions)
・ Cl 2 gas flow rate: 150 sccm
・ O 2 gas flow rate: 50sccm
・ ICP power: 400W
・ RIE power: 100W
・ Pressure: 1.0 Pa

尚、このドライエッチング条件でのクロムのエッチング速度（Ｒａ＝Ｒｂ）は３８．６ｎｍ／分であり、レジストのエッチング速度（Ｒｒ）は３４．２ｎｍ／分であった。したがって、下記の関係式が成立することが確認された。（上記の層厚みＴａ，Ｔｂ，ｄ、および、エッチング速度Ｒａ，Ｒｂ，Ｒｒは、図５（Ａ）を参照。）
・ Ｔａ／Ｒａ ＜ Ｔｂ／Ｒｂ
・ Ｔａ／Ｒａ ≦ ｄ／Ｒｒ The chromium etching rate (Ra = Rb) under this dry etching condition was 38.6 nm / min, and the resist etching rate (Rr) was 34.2 nm / min. Therefore, it was confirmed that the following relational expression holds. (Refer to FIG. 5A for the layer thicknesses Ta, Tb, d and the etching rates Ra, Rb, Rr.)
・ Ta / Ra <Tb / Rb
・ Ta / Ra ≦ d / Rr

次に、上記のように形成したハードマスクを介して基材（石英ガラス）に対し、下記の条件でエッチングを実施して加工した。
（石英ガラスのドライエッチング条件）
・Ｃｌ2ガス流量 ： ４０ｓｃｃｍ
・ＩＣＰパワー ： ４００Ｗ
・ＲＩＥパワー ： ２００Ｗ
・圧力 ： １．５Ｐａ Next, the substrate (quartz glass) was etched and processed under the following conditions through the hard mask formed as described above.
(Dry etching conditions for quartz glass)
・ Cl 2 gas flow rate: 40 sccm
・ ICP power: 400W
・ RIE power: 200W
・ Pressure: 1.5Pa

基材の加工後、基材に形成したパターンの寸法（エッチングで形成された凹部の開口寸法）を、走査型電子顕微鏡を用いて計測した。その結果、下記の表１に示されるように、設計寸法が２００ｎｍ以下のパターンにおいてもアンダーエッチングがなく、設計通りの寸法でパターンが形成されていることが確認できた。尚、パターン寸法は、１．５μｍ角の視野内でライン＆スペースのスペース部を５点測定した平均値である。   After processing the substrate, the dimension of the pattern formed on the substrate (opening size of the recess formed by etching) was measured using a scanning electron microscope. As a result, as shown in Table 1 below, it was confirmed that there was no under-etching even in a pattern with a design dimension of 200 nm or less, and the pattern was formed with the designed dimension. The pattern dimension is an average value obtained by measuring five space portions of the line & space within a 1.5 μm square visual field.

Figure 2014008631
Figure 2014008631

［比較例］
耐エッチング層の形成を行わない他は、実施例と同様にして、パターン形成用基材を作製した。このパターン形成用基材は、パターン形成領域にクロム薄膜からなるハードマスク材料層（厚みＴａが約１０ｎｍ）を備え、また、非パターン形成領域にも、クロム薄膜からなるエッチング安定化層（厚みＴｂ（＝Ｔａ）が約１０ｎｍ）を備えるものであった。
次に、実施例と同様にして、パターン形成領域内のハードマスク材料層上にレジストパターン、および、レジストのエッチングレート計測用のレジストパターンを形成した。尚、この比較例では、Ｔａ＝Ｔｂであり、かつ、Ｒａ＝Ｒｂであるため、下記の関係式が不成立であった。（層厚みＴａ，Ｔｂ、および、エッチング速度Ｒａ，Ｒｂは、図５（Ａ）を参照。）
・ Ｔａ／Ｒａ ＜ Ｔｂ／Ｒｂ
次いで、実施例と同様の条件で、レジストパターンを介してクロム薄膜からなるハードマスク材料層（厚みＴａが約１０ｎｍ）をエッチングしてハードマスクを形成した。
次に、上記のように形成したハードマスクを介して基材（石英ガラス）に対し、実施例と同様の条件でエッチングを実施して加工した。 [Comparative example]
A substrate for forming a pattern was produced in the same manner as in Example except that the etching resistant layer was not formed. This substrate for pattern formation is provided with a hard mask material layer (thickness Ta is about 10 nm) made of a chromium thin film in the pattern formation region, and an etching stabilization layer (thickness Tb) made of a chromium thin film also in the non-pattern formation region. (= Ta) is about 10 nm).
Next, in the same manner as in the example, a resist pattern and a resist pattern for measuring the etching rate of the resist were formed on the hard mask material layer in the pattern formation region. In this comparative example, since Ta = Tb and Ra = Rb, the following relational expression was not established. (See FIG. 5A for layer thicknesses Ta and Tb and etching rates Ra and Rb.)
・ Ta / Ra <Tb / Rb
Next, a hard mask material layer (thickness Ta was about 10 nm) made of a chromium thin film was etched through a resist pattern under the same conditions as in the example to form a hard mask.
Next, the base material (quartz glass) was etched and processed through the hard mask formed as described above under the same conditions as in the example.

基材の加工後、基材に形成したパターンの寸法（エッチングで形成された凹部の開口寸法）を、実施例と同様に計測した。その結果、下記の表２に示されるように、設計寸法が２００ｎｍ以下のパターンでは、アンダーエッチングとなり、仕上がり寸法が設計寸法より小さいものであった。例えば、設計寸法２００ｎｍに対する仕上がり寸法の差は−１６ｎｍであるが、設計寸法１００ｎｍに対する仕上がり寸法の差は−３０ｎｍであり、設計寸法２００ｎｍから１００ｎｍに微細化が進に従って、精度が更に１４ｎｍも低下した。また、上述の実施例では、１００ｎｍにおける設計寸法と仕上がり寸法との差（＋３ｎｍ）と、４００ｎｍにおける設計寸法と仕上がり寸法との差（＋４１ｎｍ）との相違が３８ｎｍであったが、比較例では４５ｎｍまで拡大していた。したがって、比較例は、実施例に比べて微細なパターン加工性が劣ることが確認された。   After processing the base material, the dimension of the pattern formed on the base material (opening size of the recess formed by etching) was measured in the same manner as in the example. As a result, as shown in Table 2 below, in a pattern with a design dimension of 200 nm or less, under etching occurred, and the finished dimension was smaller than the design dimension. For example, the difference in the finished dimension with respect to the design dimension of 200 nm is -16 nm, but the difference in the finished dimension with respect to the design dimension of 100 nm is -30 nm, and the accuracy further decreases by 14 nm as the miniaturization progresses from the design dimension of 200 nm to 100 nm. . In the above-described example, the difference between the design dimension at 100 nm and the finished dimension (+3 nm) and the difference between the design dimension at 400 nm and the finished dimension (+41 nm) was 38 nm, but in the comparative example, 45 nm. It was expanding to. Therefore, it was confirmed that the comparative example is inferior in fine pattern processability as compared with the example.

Figure 2014008631
Figure 2014008631

インプリント法に使用するレプリカモールド等、微細な凹凸構造を有するパターン構造体の形成を必要とする種々の加工に利用可能である。   It can be used for various processes that require the formation of a pattern structure having a fine concavo-convex structure, such as a replica mold used in the imprint method.

１…インプリントモールド
２…凹凸構造
１１，２１…パターン形成用基材
１２，２２…基材
１４…凸構造部
１５，２５…ハードマスク材料層
１６，２６…エッチング安定化層
３２，４２…基材
３５，４５，５５…ハードマスク材料層
３６，４６，５６…エッチング安定化層
３７，４７，５７…耐エッチング層
３９，４９，５９…レジストパターン
３５Ａ，４５Ａ…ハードマスク
Ａ…パターン形成領域
Ｂ…非パターン形成領域 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Imprint mold 2 ... Uneven structure 11, 21 ... Base material for pattern formation 12, 22 ... Base material 14 ... Convex structure part 15, 25 ... Hard mask material layer 16, 26 ... Etching stabilization layer 32, 42 ... Base Material 35, 45, 55 ... Hard mask material layer 36, 46, 56 ... Etching stabilization layer 37, 47, 57 ... Etch-resistant layer 39, 49, 59 ... Resist pattern 35A, 45A ... Hard mask A ... Pattern formation region B ... Non-pattern formation area

Claims (12)

基材の電気絶縁性を具備する面にパターン形成領域と非パターン形成領域を画定し、パターン形成領域にハードマスク材料層を形成し、非パターン形成領域にエッチング安定化層を形成する工程と、
前記ハードマスク材料層にレジストパターンを形成する工程と、
前記レジストパターンを介して前記ハードマスク材料層をエッチングしてハードマスクを形成する工程と、
前記ハードマスクを介して前記基材をエッチングして前記パターン形成領域に凹凸構造を形成する工程と、を備え、
少なくとも前記ハードマスクの形成が完了するまで前記基材の前記非パターン形成領域が露出しないような厚みで前記エッチング安定化層を形成することを特徴とするパターン構造体の製造方法。 Defining a pattern formation region and a non-pattern formation region on the surface having electrical insulation of the substrate, forming a hard mask material layer in the pattern formation region, and forming an etching stabilization layer in the non-pattern formation region;
Forming a resist pattern on the hard mask material layer;
Etching the hard mask material layer through the resist pattern to form a hard mask;
Etching the substrate through the hard mask to form a concavo-convex structure in the pattern formation region, and
The manufacturing method of a pattern structure characterized by forming the said etching stabilization layer with the thickness which the said non-pattern formation area | region of the said base material is not exposed at least until formation of the said hard mask is completed. 前記ハードマスク材料層と前記エッチング安定化層を形成する工程は、前記パターン形成領域および前記非パターン形成領域を被覆するようにハードマスク材料層を形成した後、前記非パターン形成領域に位置する前記ハードマスク材料層を被覆するように耐エッチング層を形成するものであり、前記非パターン形成領域におけるハードマスク材料層と耐エッチング層との積層をエッチング安定化層とすることを特徴とする請求項１に記載のパターン構造体の製造方法。   The step of forming the hard mask material layer and the etching stabilization layer includes forming the hard mask material layer so as to cover the pattern formation region and the non-pattern formation region, and then positioning the hard mask material layer and the non-pattern formation region. The etching resistant layer is formed so as to cover the hard mask material layer, and the lamination of the hard mask material layer and the etching resistant layer in the non-pattern forming region is used as an etching stabilizing layer. 2. A method for producing a pattern structure according to 1. 前記ハードマスク材料層と前記エッチング安定化層を形成する工程は、前記パターン形成領域および前記非パターン形成領域を被覆するように耐エッチング層を形成した後、前記パターン形成領域に位置する前記耐エッチング層を除去し、その後、パターン形成領域および非パターン形成領域を被覆するようにハードマスク材料層を形成するものであり、前記非パターン形成領域における耐エッチング層とハードマスク材料層との積層をエッチング安定化層とすることを特徴とする請求項１に記載のパターン構造体の製造方法。   The step of forming the hard mask material layer and the etching stabilization layer includes forming the etching resistant layer so as to cover the pattern forming region and the non-pattern forming region, and then forming the etching resistant layer located in the pattern forming region. After removing the layer, a hard mask material layer is formed so as to cover the pattern formation region and the non-pattern formation region, and the stack of the etching resistant layer and the hard mask material layer in the non-pattern formation region is etched. The method for producing a pattern structure according to claim 1, wherein the pattern structure is a stabilization layer. 前記ハードマスク材料層と前記エッチング安定化層を形成する工程は、前記パターン形成領域および前記非パターン形成領域を被覆するようにハードマスク材料層を形成した後、前記非パターン形成領域に位置する前記ハードマスク材料層を除去し、その後、前記非パターン形成領域にエッチング安定化層を形成することを特徴とする請求項１に記載のパターン構造体の製造方法。   The step of forming the hard mask material layer and the etching stabilization layer includes forming the hard mask material layer so as to cover the pattern formation region and the non-pattern formation region, and then positioning the hard mask material layer and the non-pattern formation region. The method of manufacturing a pattern structure according to claim 1, wherein the hard mask material layer is removed, and then an etching stabilization layer is formed in the non-pattern forming region. 前記ハードマスク材料層と前記エッチング安定化層を形成する工程は、前記パターン形成領域および前記非パターン形成領域を被覆するようにエッチング安定化層を形成した後、前記パターン形成領域に位置する前記エッチング安定化層を除去し、その後、前記パターン形成領域にハードマスク材料層を形成することを特徴とする請求項１に記載のパターン構造体の製造方法。   In the step of forming the hard mask material layer and the etching stabilization layer, the etching stabilization layer is formed so as to cover the pattern formation region and the non-pattern formation region, and then the etching located in the pattern formation region. The method for manufacturing a pattern structure according to claim 1, wherein the stabilization layer is removed, and then a hard mask material layer is formed in the pattern formation region. 前記ハードマスク材料層と、前記耐エッチング層とを、同一の金属あるいは金属化合物を含む層として形成することを特徴とする請求項２または請求項３に記載のパターン構造体の製造方法。   4. The pattern structure manufacturing method according to claim 2, wherein the hard mask material layer and the etching resistant layer are formed as layers containing the same metal or metal compound. 前記ハードマスク材料層と、前記エッチング安定化層とを、同一の金属あるいは金属化合物を含み、かつ、前記エッチング安定化層が前記ハードマスク材料層よりも厚くなるように形成することを特徴とする請求項４または請求項５に記載のパターン構造体の製造方法。   The hard mask material layer and the etching stabilization layer include the same metal or metal compound, and the etching stabilization layer is formed to be thicker than the hard mask material layer. The manufacturing method of the pattern structure of Claim 4 or Claim 5. 前記エッチング安定化層を、前記ハードマスク材料層の材料よりもエッチング耐性の高い材料で形成することを特徴とする請求項４または請求項５に記載のパターン構造体の製造方法。   6. The pattern structure manufacturing method according to claim 4, wherein the etching stabilization layer is formed of a material having higher etching resistance than a material of the hard mask material layer. 電気絶縁性を具備する面を少なくとも１つ有する基材と、前記基材の電気絶縁性を具備する所望の面に画定したパターン形成領域および非パターン形成領域と、前記パターン形成領域を被覆するハードマスク材料層と、前記非パターン形成領域を被覆するエッチング安定化層とを備え、該エッチング安定化層は、前記ハードマスク材料層よりも厚い層、または、前記ハードマスク材料層のエッチングにおける前記エッチング安定化層のエッチング速度が前記ハードマスク材料層のエッチング速度よりも遅い層であることを特徴とするパターン形成用基材。   A substrate having at least one surface having electrical insulation, a pattern formation region and a non-pattern formation region defined on a desired surface having electrical insulation of the substrate, and hardware for covering the pattern formation region A mask material layer and an etching stabilization layer covering the non-pattern forming region, the etching stabilization layer being thicker than the hard mask material layer or the etching in etching the hard mask material layer A substrate for pattern formation, wherein an etching rate of the stabilization layer is a layer slower than an etching rate of the hard mask material layer. 前記エッチング安定化層は、少なくとも前記ハードマスク材料層をエッチングしてハードマスクを形成するまで前記基材の前記非パターン形成領域を被覆した状態が維持できることを特徴とする請求項９に記載のパターン形成用基材。   The pattern according to claim 9, wherein the etching stabilization layer can maintain a state in which the non-pattern forming region of the base material is covered until at least the hard mask material layer is etched to form a hard mask. Forming substrate. 前記ハードマスク材料層と、前記エッチング安定化層は、同一の金属あるいは金属化合物を含み、前記エッチング安定化層は前記ハードマスク材料層よりも厚いことを特徴とする請求項９または請求項１０に記載のパターン形成用基材。   The hard mask material layer and the etching stabilization layer include the same metal or metal compound, and the etching stabilization layer is thicker than the hard mask material layer. The substrate for pattern formation as described. 前記エッチング安定化層は、前記ハードマスク材料層の材料よりもエッチング耐性の高い材料で構成され、かつ、前記エッチング安定化層は前記ハードマスク材料層よりも薄いことを特徴とする請求項９または請求項１０に記載のパターン形成用基材。   The etching stabilization layer is made of a material having higher etching resistance than the material of the hard mask material layer, and the etching stabilization layer is thinner than the hard mask material layer. The base material for pattern formation of Claim 10.
JP2012145240A 2012-06-28 2012-06-28 Pattern structure manufacturing method and pattern forming substrate Active JP5906963B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2012145240A JP5906963B2 (en) 2012-06-28 2012-06-28 Pattern structure manufacturing method and pattern forming substrate

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2012145240A JP5906963B2 (en) 2012-06-28 2012-06-28 Pattern structure manufacturing method and pattern forming substrate

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2014008631A true JP2014008631A (en) 2014-01-20
JP5906963B2 JP5906963B2 (en) 2016-04-20

Family

ID=50105740

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2012145240A Active JP5906963B2 (en) 2012-06-28 2012-06-28 Pattern structure manufacturing method and pattern forming substrate

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP5906963B2 (en)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2016132816A1 (en) * 2015-02-19 2016-08-25 日本碍子株式会社 Method for producing optical device
JP2016174150A (en) * 2015-03-16 2016-09-29 大日本印刷株式会社 Substrate for manufacturing imprint mold and method for manufacturing imprint mold
JP2023043119A (en) * 2021-09-15 2023-03-28 ツジカワ株式会社 Manufacturing method of plate for pressing, and, plate for pressing manufactured by the same, as well as processing method of processing work piece with plate for pressing
US20230205080A1 (en) * 2021-12-27 2023-06-29 Canon Kabushiki Kaisha Template, method of forming a template, apparatus and method of manufacturing an article

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0851100A (en) * 1994-08-05 1996-02-20 Sony Corp Forming method of fine structure, manufacture of recording device, and etching mask
JP2009206339A (en) * 2008-02-28 2009-09-10 Hoya Corp Mask blank for imprint molding and method for manufacturing imprint mold
JP2011029248A (en) * 2009-07-22 2011-02-10 Dainippon Printing Co Ltd Method of manufacturing mold for nanoimprint
JP2012023242A (en) * 2010-07-15 2012-02-02 Toppan Printing Co Ltd Pattern manufacturing method and pattern formed body formed thereby
JP2012076237A (en) * 2010-09-30 2012-04-19 Dainippon Printing Co Ltd Mold for nanoimprint, and method for manufacturing the same
JP2012093455A (en) * 2010-10-25 2012-05-17 Hoya Corp Method of manufacturing imprint mold
JP2012209397A (en) * 2011-03-29 2012-10-25 Toppan Printing Co Ltd Pattern formation method and pattern formation body

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0851100A (en) * 1994-08-05 1996-02-20 Sony Corp Forming method of fine structure, manufacture of recording device, and etching mask
JP2009206339A (en) * 2008-02-28 2009-09-10 Hoya Corp Mask blank for imprint molding and method for manufacturing imprint mold
JP2011029248A (en) * 2009-07-22 2011-02-10 Dainippon Printing Co Ltd Method of manufacturing mold for nanoimprint
JP2012023242A (en) * 2010-07-15 2012-02-02 Toppan Printing Co Ltd Pattern manufacturing method and pattern formed body formed thereby
JP2012076237A (en) * 2010-09-30 2012-04-19 Dainippon Printing Co Ltd Mold for nanoimprint, and method for manufacturing the same
JP2012093455A (en) * 2010-10-25 2012-05-17 Hoya Corp Method of manufacturing imprint mold
JP2012209397A (en) * 2011-03-29 2012-10-25 Toppan Printing Co Ltd Pattern formation method and pattern formation body

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2016132816A1 (en) * 2015-02-19 2016-08-25 日本碍子株式会社 Method for producing optical device
JP2016174150A (en) * 2015-03-16 2016-09-29 大日本印刷株式会社 Substrate for manufacturing imprint mold and method for manufacturing imprint mold
JP2023043119A (en) * 2021-09-15 2023-03-28 ツジカワ株式会社 Manufacturing method of plate for pressing, and, plate for pressing manufactured by the same, as well as processing method of processing work piece with plate for pressing
JP7364843B2 (en) 2021-09-15 2023-10-19 ツジカワ株式会社 A method for manufacturing a pressing plate, a pressing plate manufactured by the manufacturing method, and a processing method for processing a workpiece using the pressing plate
US20230205080A1 (en) * 2021-12-27 2023-06-29 Canon Kabushiki Kaisha Template, method of forming a template, apparatus and method of manufacturing an article

Also Published As

Publication number Publication date
JP5906963B2 (en) 2016-04-20

Similar Documents

Publication Publication Date Title
TWI577533B (en) Templates having high contrast alignment marks
JP2013168604A (en) Manufacturing method of mold for nanoimprint
JP6232731B2 (en) Manufacturing method of imprint mold
JP5906963B2 (en) Pattern structure manufacturing method and pattern forming substrate
TW201140650A (en) Pattern formation method
TWI538011B (en) High contrast alignment marks through multiple stage imprinting
JP5673900B2 (en) Manufacturing method of nanoimprint mold
JP7060836B2 (en) Imprint mold manufacturing method
JP2015111607A (en) Pattern formation method
JP2015138928A (en) Manufacturing method of mold for imprinting
JP6236918B2 (en) Method for producing template for nanoimprint
TW201024075A (en) Double sidewall angle nano-imprint template
JP2019087678A (en) Functional substrate and method of manufacturing the same, and imprint mold
JP7139751B2 (en) Imprint mold manufacturing method
JP2013202900A (en) Mold and method of manufacturing the same, nanoimprint method, and method of manufacturing patterned substrate
JP6972581B2 (en) Imprint mold and imprint mold manufacturing method
WO2016129225A1 (en) Substrate having thin film layer for pattern-formation mask, and method for manufacturing patterned substrate
JP6819172B2 (en) Manufacturing method of uneven structure, base material for manufacturing imprint mold, and manufacturing method of imprint mold
JP6015140B2 (en) Nanoimprint mold and manufacturing method thereof
JP2004319762A (en) Nanostructure and manufacturing method thereof
JP6757241B2 (en) Pattern formation method and replica mold manufacturing method
WO2014156186A1 (en) Protective film etching method, method for producing template, and template produced using said methods
JP5915027B2 (en) Pattern forming structure and fine pattern forming method
JP6156013B2 (en) Manufacturing method of imprint mold
JP2014138154A (en) Multilayer substrate for template, template blank, template for nanoimprint, and method of regenerating template substrate, and method of manufacturing multilayer substrate for template

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20150514

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20151124

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20151201

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20160201

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20160223

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20160307

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 5906963

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150