JP2014078713A - ブロック共重合体組織、装置、およびブロック共重合体組織化構造 - Google Patents

Abstract

【課題】 実施の形態は、ブロック共重合体組織化構造を開示する。
【解決手段】 ブロック共重合体組織化構造は、第１密度のパターニングされた特徴がデータゾーンおよびサーボゾーンにおいて一体化されている第１パターンおよび第２パターンと、薄膜層が上に堆積されており、第１密度の第１パターンおよび第２パターンの特徴を用いてパターニングされたシリコン基板と、基板の一部にわたって、順序付けられたブロック共重合体周期構造を用いて作成され、第１密度よりも高い第２密度を有するテンプレート作製パターンとを含む。
【選択図】図１

Description

発明の詳細な説明
背景
ブロック共重合体（ＢＣＰ：block copolymer）材料を用いるものを含むテンプレートは、概して、たとえばビットパターン媒体（ＢＰＭ：bit patterned media）のテンプレート作製時にさまざまな区域を作成するために複数のオーバーレイに依拠している。１枚のオーバーレイを用いて、磁気ドットのあるデータ区域を作成し、別のオーバーレイを用いて、磁気ドットが作成されているトレンチ付きサーボゾーンを作成する。複数のオーバーレイを用いる場合、位置合せが不良であったり、層の厚みが不一致であったりすることにより、処理時間がより長くなり、品質に関する問題が頻繁に生じる。

一実施の形態に従ったブロック共重合体組織化の概要を示すブロック図である。 一実施の形態に従ったブロック共重合体組織化の概略的なフローチャートを示すブロック図である。 一実施の形態に従った、方向付けられ順序付けられたブロック共重合体組織化の概略的なフローチャートを示すブロック図である。 一実施の形態に従った、ブロック共重合体組織の作製パターンテンプレートの作製についての概略的なフローチャートを示すブロック図である。 一実施の形態に従った、ビットパターン媒体の炭素薄膜ガイドについての概略的なフローチャートを示すブロック図である。 一実施の形態に従った、ビットパターン媒体の炭素薄膜によってガイドされるブロック共重合体の直接自己組織化を示す概略的なフローチャートのブロック図である。 一実施の形態に従ったビットパターン媒体の炭素薄膜作製パターンテンプレートの作製についての概略的なフローチャートを示すブロック図である。 一実施の形態に従った、パターニングされた炭素ドットの例を例示だけを目的として示す図である。 一実施の形態に従った、水酸基末端ポリスチレンの自己組織化単分子層の例を例示だけを目的として示す図である。 一実施の形態に従った炭素薄膜ドットを用いてピン留めするＰＭＭＡブロックの例を例示だけを目的として示す図である。 一実施の形態に従ったレジストインプリントの例を例示だけを目的として示す図である。 一実施の形態に従ったＨＳＱレジスト層のスピンコーティングの例を例示だけを目的として示す図である。 一実施の形態に従ったＨＳＱエッチングの例を例示だけを目的として示す図である。 一実施の形態に従った薄い炭素層をエッチングする例を例示だけを目的として示す図である。 一実施の形態に従った光リソグラフィの例を例示だけを目的として示す図である。 一実施の形態に従った炭素ドット高さの酸素プラズマトリムの例を例示だけを目的として示す図である。 一実施の形態に従った、Ｓｉ部位上のＰＳ−ＯＨグラフトの例を例示だけを目的として示す図である。 一実施の形態に従った、パターニングされた炭素膜上のブロック共重合体の順序の乱れたコーティングの例を例示だけを目的として示す図である。 一実施の形態に従った、パターニングされた炭素膜上の順序付けられたブロック共重合体の例を例示だけを目的として示す図である。 一実施の形態に従った、順序付けられたブロック共重合体から１つのブロックを除去する湿式プロセスの例を例示だけを目的として示す図である。 一実施の形態に従った、酸素プラズマディスカム（ｄｅｓｃｕｍ）およびエッチングプロセスを用いてＰＳブロックを処理する例を例示だけを目的として示す図である。 一実施の形態に従ったＣｒ硬質マスク層の例を例示だけを目的として示す図である。 一実施の形態に従った、キャップされたＣｒを除去するための高角度イオンミリングの例を例示だけを目的として示す図である。 一実施の形態に従った、酸素プラズマを用いるディスカムおよびトリムプロセスの例を例示だけを目的として示す図である。 一実施の形態に従った、ブロック共重合体の残りのブロックから基板にパターンを転写する例を例示だけを目的として示す図である。 一実施の形態に従った、パターニングされた薄膜を用いた、作製パターンでパターニングされたテンプレートの例を例示だけを目的として示す図である。

発明の詳細な説明
以下の説明においては、この明細書の一部をなす添付の図面が言及され、例示を目的として、本発明が実施され得る具体例が示される。他の実施の形態が利用されてもよく、構造上の変形例が本発明の範囲から逸脱することなく実施可能であり得ることが理解されるはずである。

概略：
以下の説明は、たとえばブロック共重合体組織化に関して、例示を目的として記載されるものであって、その基礎をなすシステムが、如何なる数および複数のタイプのブロック共重合体、第１パターンおよび第２パターンのパターン特徴に適用されてもよいことが留意されるべきである。一実施の形態においては、ブロック共重合体組織化では、球状および円筒状のブロック共重合体が用いられる。第１パターンおよび第２パターンのパターンは、サーボ一体型のビットパターン媒体を含むスタックテンプレートを含んでもよく、本発明を用いた半導体および／またはフォトニックデバイスを含む用途のために第１パターンおよび第２パターンのドットおよび／またはラインのパターニングが用いられてもよい。

図１は、一実施の形態に従ったブロック共重合体組織化の概要を示すブロック図である。図１は、ブロック共重合体組織化テンプレート作製パターン１００を示す。ブロック共重合体組織化テンプレート作製パターン１００は、第１密度のパターニングされた特徴がデータゾーンおよびサーボゾーンにおいて一体化されている第１パターンおよび第２パターンから（１１０）作成される。第１パターンは、平方インチ当たり２５５ギガドット（Ｇｄｐｓｉ：Giga dots per square inch）の面密度を含む２次元の薄膜ドットを含む第１密度の多次元特徴を備える。第２パターンは、一実施の形態に従った１次元の薄膜ラインを含む１次元特徴を含む。

シリコン基板は、その上に薄膜層が堆積されており、第１密度の第１パターンおよび第２パターンの特徴を用いてパターニングされる（１２０）。基板は、シリコンまたはガラスを含む材料からなる。パターニングされた薄膜層上における順序の乱れたブロック共重合体コーティング（１３０）は、データゾーンおよびサーボゾーンにおいて、同時に、転写された第１および第２のパターニングされた特徴によって方向付けされる周期構造を有する順序付けられたブロック共重合体組織へと組織化される（１４０）。周期構造を有する順序付けられたブロック共重合体の組織化が、一実施の形態に従って、データゾーンおよびサーボゾーンにおいて同時に行われることにより、処理時間が短くなり、オーバーレイ位置合せエラーが防止される。

順序付けられたブロック共重合体から１ブロックが除去されており、第１密度よりも高い第２密度を有する作製パターンが露出される（１５０）。第１密度よりも高い第２密度を有する基板の一部にわたる順序付けられたブロック共重合体の周期構造のテンプレート作製パターンが、シリコンまたはガラスを含む基板材料全体に至るまで、かつ、薄膜層よりも下方の基板全体にわたってエッチングされて、テンプレートが作成される（１６０）。

一実施の形態においては、第２パターンの特徴たとえばラインを用いて、データゾーンおよびサーボゾーンと、サーボ命令および設定データ情報が埋込まれているサーボゾーン区域形成部との間の分割境界を規定する。上述のゾーンとサーボゾーン区域形成部との間に分割境界を設けることにより、組織化プロセスが行われるよう意図された表面区域のみにブロック共重合体組織が方向付けられる。

プロセスは、作製パターンを順序付けられたブロック共重合体の残りのブロックから基板へと転写して、作製パターンの第２密度でパターニングされたテンプレートを作成するのに用いられる。作製パターンの第２密度でパターニングされたテンプレートは、第２密度のスタック、半導体および／またはフォトニックデバイスを作製するのに用いられる。ブロック共重合体組織化では、ビットパターン媒体（ＢＰＭ）を含む第２密度のスタック、半導体および／またはフォトニックデバイスの作製のために、乾式のリフトオフ型作製パターンの第２密度のテンプレートパターン転写プロセスが用いられる。

概して、データゾーンおよびサーボゾーンにおける順序付けられたブロック共重合体組織化プロセスは、２つの別個のプロセスである。データゾーンおよびサーボゾーンの各々についてのブロック共重合体パターンは、処理される表面区域において異なっている。データゾーンは全視野パターンである。サーボゾーンパターンは全視野をカバーするものではなく、命令および設定データ情報を提供するよう作成された区域を含む。ブロック共重合体組織化では、一実施の形態に従った別個のデータゾーンおよびサーボゾーンの作成のために複数のオーバーレイを使用する手間を省くことによって、基板の表面にわたって均一な層厚みをもたらし、処理時間を短くし、位置合せ不良を減らすことによって利点が得られる。

ブロック共重合体を同時に組織化することにより、第２密度の作製パターンテンプレートを作成するための作製方法を迅速、単純かつ正確なものにすることが可能となる。第２密度の作製パターンテンプレートは、乾式のリフトオフ型第２密度パターン転写プロセスにおいて用いられる。第２密度の作製パターンテンプレートを用いた乾式のリフトオフ型転写プロセスは、一実施の形態に従った第２密度のスタック、半導体および／またはフォトニックデバイスの作製中に清潔で高品質の転写を実現する。

詳細な説明：
図２Ａは、一実施の形態に従ったブロック共重合体組織化の概略的なフローチャートを示すブロック図である。図２Ａは、薄膜層が上に堆積されたガラスまたはシリコン基板を示す（２００）。薄膜層材料２０２は、材料、たとえば、炭素（Ｃ）２０４、チタン（Ｔｉ）２０６、クロム（Ｃｒ）２０８、インプリントレジスト２１０および他の膜材料２１２の堆積物である。薄膜層材料２０２の層は、一実施の形態に従った第１パターンおよび第２パターンのドットおよびラインのパターニングを作成するのに用いられる。

第１パターンの多次元特徴および第２パターンの１次元特徴を薄膜層にパターニングする場合、第１密度のドットおよびライン２２０が含まれる。第１パターンおよび第２パターンのドットおよびラインのパターニングは、一体化されたデータゾーンおよびサーボゾーンの薄膜ガイド構造２２５を作成するのに用いられる。第２のパターニングされた１次元薄膜ライン２４０は、サーボゾーンにおける順序付けられたブロック共重合体組織化のためのトレンチ薄膜ガイドを作成する（２４２）のに用いられる。第１のパターニングされた２次元薄膜ドット２４４は、データゾーンおよびサーボゾーンにおいて順序付けられたブロック共重合体組織化のための第１密度のガイドを作成する（２４６）のに用いられる。パターニングされた薄膜ガイドの用途を、一実施の形態の図２Ｂにさらに記載する。

順序付けられたブロック共重合体組織化：
図２Ｂは、一実施の形態に従った、方向付けされ順序付けられたブロック共重合体組織化の概略的なフローチャートのブロック図を示す。図２Ｂは、図２Ａからの続きであって、パターニングされた薄膜ガイドを用いるブロック共重合体組織化の一実施の形態を示す。パターニングされた薄膜ガイドは、ブロック共重合体（ＢＣＰ）組織を方向付けるのに用いられる。ブロック共重合体組織化は、パターニングされた薄膜層２４８上に順序の乱れたブロック共重合体をコーティングすることから始まる。順序の乱れたブロック共重合体２５０は、一実施の形態に従った、ポリ（スチレン−ブロック−メチルメタクリレート）Ｐ（Ｓ−ｂ−ＭＭＡ）２５２、ポリスチレン−ポリエチレン酸化物（ＰＳ−ＰＥＯ）２５４、ポリ（スチレン−ジメチルシロキサン（ＰＳ−ＰＤＭＳ）２５６、他のブロック共重合体２５８、球状のブロック共重合体２６０、および円筒状のブロック共重合体２６２を含む。

第２密度の周期構造を有する順序付けられたブロック共重合体組織２６４は、薄膜ガイド構造によってデータゾーンおよびサーボゾーンにおいて同時に方向付けられる（２６８）。プロセスは、第２密度の作製パターンを作成する（２７２）ために、順序付けられたブロック共重合体から１つのブロックを除去する（２７０）のに用いられる。図２Ｃは、一実施の形態に従ったプロセスの続きを説明する。

作製パターンテンプレート：
図２Ｃは、一実施の形態に従った、ブロック共重合体組織の作製パターンテンプレートの作製についての概略的なフローチャートを示すブロック図である。図２Ｃは、ブロック共重合体の残りのブロックの作製パターンの基板への転写（２７３）を示す。作製パターンは、データゾーンおよびサーボゾーンにおける第２密度のパターン（２７４）を含む。図２Ａの第２のパターニングされた１次元薄膜ライン２４０は、サーボゾーンにトレンチパターンを作成する（２７６）のに用いられる。基板への作製パターンの転写は、一実施の形態に従った、第２密度の作製パターニングが施されたテンプレートを作成する（２７８）のに用いられる。

乾式のリフトオフ型第２密度の作製パターン転写プロセス２８０はデバイスの作製（２８２）に用いられる。デバイスの作製（２８２）には、サーボ一体型ビットパターン媒体（ＢＰＭ）２９２および他のパターニングされたスタックタイプ２９４を含む第２密度のスタックテンプレート２９０が含まれる。乾式のリフトオフ型第２密度の作製パターン転写プロセス２８０は、一実施の形態に従った、第２密度の半導体２９６および第２密度のフォトニックデバイス２９８を含む装置の作製（２８２）に用いられる。

方向付けされた第１密度の順序付けられたブロック共重合体組織化により、パターニングされた薄膜ガイドの区域においてＢＣＰ直接自己組織化（ＤＳＡ：direct self-assembly）が同時に起こったときに処理を用いて第２密度の作製パターンテンプレートを作製する際に要する時間が短縮される。

図２Ａにおける第２のパターニングされた１次元薄膜ライン２４０および図２Ａにおける第１のパターニングされた２次元薄膜ドット２４４を含むパターニングされた薄膜ガイドを用いるプロセスにより、パターニングされた薄膜ガイドの区域においてＢＣＰ直接自己組織化（ＤＳＡ）が同時に起こったときに、処理時間が短縮される。第２密度の作製パターンテンプレートの作製時に処理時間が短縮され、ＢＣＰ ＤＳＡが一体化されることにより、乾式のリフトオフ型第２密度の作製パターン転写プロセス２８０を用いることによってパターン転写の品質が最適化される。乾式のリフトオフ型第２密度の作製パターン転写プロセス２８０では、たとえば、パターンニングされた薄膜ガイドを除去するために、酸素プラズマおよびイオンエッチングを含むプロセスが用いられる。ブロック共重合体組織化によって、一実施の形態に従った第２密度のスタック、半導体および／またはフォトニックデバイスの作製（１８０）において処理時間が節約され、品質が最適化される。

高面密度のスタックテンプレート：
図３Ａ、図３Ｂおよび図３Ｃは、サーボ一体型ビットパターン媒体を含む高面密度スタックテンプレートの作製時に使用されるブロック共重合体の自己組織化を方向付けるために、パターニングされた炭素薄膜を用いるよう構成されたブロック共重合体組織化の一実施の形態を記載する。

ＢＰＭ炭素薄膜ガイド：
図３Ａは、一実施の形態に従ったビットパターン媒体の炭素薄膜ガイドについての概略的なフローチャートを示すブロック図である。図３Ａはガラスまたはシリコン基板３００を示す。プロセスは、炭素（ｃ）薄膜層を基板上に堆積させる（３０５）のに用いられる。第１パターンの２次元の第１密度のドットの特徴および第２パターンの１次元ラインの特徴を炭素（ｃ）薄膜層にパターニングする（３１０）プロセスを用いて、一体化されたデータゾーンおよびサーボゾーンの炭素（ｃ）薄膜ガイド構造を作成する（３１５）。パターニングされた１次元の炭素薄膜ラインガイド構造３２０により、サーボゾーンにおいて、順序付けられたブロック共重合体組織化のためのトレンチ炭素薄膜ガイドが作成される（３３０）。パターニングされた２次元炭素薄膜ドットガイド構造３２５により、データゾーンおよびサーボゾーンにおいて、順序付けられたブロック共重合体組織化のための炭素の第１密度のドットガイドが作成される（３３２）。パターニングされた２次元炭素薄膜ドットガイド構造３２５は、平方インチ当たり２５５ギガドット（Ｇｄｐｓｉ）の面密度（３３４）を含む第１密度を有する。記載のプロセスは一実施の形態の図３Ｂにおいて続けられる。

ＢＰＭ炭素薄膜によってガイドされるＢＣＰ ＤＳＡ：
図３Ｂは、一実施の形態に従った、ビットパターン媒体の炭素薄膜によってガイドされるブロック共重合体の直接自己組織化を示す概略的なフローチャートのブロック図である。図３Ｂは、図３Ａからの続きを示しており、パターニングされた炭素薄膜層の上に順序の乱れたブロック共重合体をコーティングする（３４０）ことで、ブロック共重合体を方向付ける組織化が開始される。コーティングは、ポリスチレン／ブロック／ポリメチルメタクリレート（ＰＳ／ｂ／ＰＭＭＡ）２５２を含む順序の乱れたブロック共重合体３４２である。一体化された炭素薄膜層ガイド構造によって方向付けられる周期構造の順序付けられたブロック共重合体の組織化（３５０）は、ドットおよびラインの第１パターンおよび第２パターンのパターニングによって規定されるデータゾーンおよびサーボゾーンにおいて同時に行われる（３５１）。一体化された炭素薄膜層ガイド構造によって、ブロック共重合体の順序の乱れたコーティングの相分離が方向付けられて、第２密度のＰＳブロック周期構造が作成される。

プロセスは、順序付けられたブロック共重合体からＰＭＭＡブロックを除去する（３５２）のに用いられる。順序付けられたブロック共重合体の残りのＰＳブロック周期構造３６０により、第２密度の作製パターン３６２が作成される。第２密度の作製パターンは、平方インチ当たり１テラドット（Ｔｄｐｓｉ：Tera dots per square inch）を上回る面密度（３６４）を有するＢＰＭパターンを含む。続きのプロセスの説明を一実施の形態の図３Ｃに示す。

ＢＰＭ作製パターン：
図３Ｃは、一実施の形態に従った、ビットパターン媒体の炭素薄膜作製パターンテンプレートの作製を示す概略的なフローチャートのブロック図である。図３Ｃは、第２密度の作製パターンを基板に転写する（３７０）プロセスを示す。第２密度の作製パターンは、データゾーンおよびサーボゾーンにおける第２密度でパターニングされたドット３７１と、サーボゾーンにおけるトレンチパターン２７６とを含む。第２密度の作製パターンの転写は、基板全体にまで至り、かつ薄膜層よりも下方の基板全体にわたるエッチング（３７２）を含む。基板エッチングは、第２密度の作製パターニングが施されたテンプレートを作成する（２７８）のに用いられる。乾式のリフトオフ型第２密度の作製パターン転写プロセス３８０は、一実施の形態に従った、平方インチ当たり１テラドット（Ｔｄｐｓｉ）を上回る面密度３９４を有する第２密度のサーボ一体型ビットパターン媒体（ＢＰＭ）の作製（３９０）に用いられる。

水接触角：
平坦な固体表面に接して静止する水滴を含む液滴の形状は特徴的にレンズ形である。終点における水滴の上面に対する固体表面および接線によって設けられる角度を接触角と称する。接触角は、液体と蒸気に囲まれた固体との間に界面／表面張力（表面自由エネルギ）が生じた結果得られるものであり、水接触角を決定するために測定される。水滴は親水性表面上で広がることとなる。親水性の評価は水接触角の測定によってなされる。親水性表面上の水接触角は著しく低くなるだろう。疎水性表面は多量の水をはじき、疎水性表面上の水滴の形状は球形となり、遅れて広がるだろう。疎水性の評価は水接触角の測定によってなされる。疎水性表面上の水接触角は、一実施の形態においては著しく高くなるだろう。

以下の説明では、たとえば水接触角の点では、９０度（９０°）未満の角度が鋭角とされることに留意すべきである。以下の説明においては、鋭角の水接触角は低水接触角とも称される。９０度（９０°）に等しいおよび／または９０度（９０°）を上回る水接触角は直角および／または鈍角である。以下の説明においては、直角および鈍角の水接触角は、一実施の形態では高水接触角とも称される。

図４Ａ、図４Ｂおよび図４Ｃは、パターニングされた炭素薄膜ガイドを用いるブロック共重合体（ＢＣＰ）直接自己組織化（ＤＳＡ）を示す。図示されるパターニングされた炭素薄膜ガイドは、パターニングされた２次元の炭素薄膜ドットガイド構造、すなわち、図３Ａのパターニングされた２次元の炭素薄膜ドットガイド構造３２５として示される。図２Ａの薄膜層材料２０２の表面の水接触角は、一実施の形態に従ったブロック共重合体組織化プロセスにおいて用いられる層材料の液体堆積物の分散をガイドするのに用いられる。

親水性表面は低水接触角を形成する。低水接触角を有する親水性表面はより高い表面エネルギを有しており、より低い表面張力を作り出し、これにより、堆積した液体の界面流量がより高速となる。疎水性表面は高水接触角を形成する。より高い水接触角を有する疎水性表面は、より低い表面エネルギを有しており、より低い表面張力を作り出し、これにより、堆積した液体の界面流量がより低速となる。図２Ａの薄膜層材料２０２を用いて作成された第１パターンおよび第２パターンのドットおよび／またはラインのパターニングにより、一実施の形態に従った直接自己組織化（ＤＳＡ）中に（ＢＣＰ）ブロック共重合体材料２６０のタイプの分散が方向付けられる。

パターニングされた炭素（Ｃ）ドット：
図４Ａは、一実施の形態に従った、パターニングされた炭素ドットの例を例示だけを目的として示す図である。図４Ａは、薄膜のパターニングを用いるＢＣＰ ＤＳＡのプレパターニング方法を示す。基板が酸化シリコン（ＳｉＯｘ）基板４００として示される。酸化シリコン（ＳｉＯｘ）基板４００は、ＳｉＯｘ水接触角２０°（４３０）を有する。ＳｉＯｘ水接触角２０°（４３０）により親水性表面４３５が作り出される。パターニングされた炭素（Ｃ）ドット４１０が堆積することにより２次元パターンが形成される。パターニングされた炭素（Ｃ）ドット４１０は、一実施の形態に従った酸化シリコン（ＳｉＯｘ）基板４００に対する疎水性表面４２０を有する。

ＰＳ−ＯＨ自己組織化単分子層（ＳＡＭ）：
図４Ｂは、一実施の形態に従った、水酸基末端ポリスチレンの自己組織化単分子層の例を例示だけを目的として示す図である。図４Ｂは、自己組織化単分子層（ＳＡＭ：self-assembled monolayer）を作成するために、水酸基末端ポリスチレン（ＰＳ−ＯＨ）ブラシ４４０の堆積を方向付けるパターニングされた炭素（Ｃ）ドット４１０を示す。図４ＡのＳｉＯｘ水接触角２０°（４３０）は親水性表面であって、その上に、水酸基末端ポリスチレン（ＰＳ−ＯＨ）４４０が広がって、酸化シリコン（ＳｉＯｘ）基板４００を湿らせる。水酸基末端ポリスチレン（ＰＳ−ＯＨ）ブラシ４４０はＳｉＯｘ水接触角９１°のＰＳ−ＯＨ（４４５）を有する。ＳｉＯｘ水接触角９１°のＰＳ−ＯＨ（４４５）は疎水性であって、ゆっくりと広がる。パターニングされた炭素（Ｃ）ドット４１０によって、水酸基末端ポリスチレン（ＰＳ−ＯＨ）ブラシ４４０の自己組織化単分子層が濡れるのが阻止される。水酸基末端ポリスチレン（ＰＳ−ＯＨ）ブラシ４４０の自己組織化単分子層により、一実施の形態に従ったパターニングされた炭素（Ｃ）ドット４１０間に疎水性表面４２０が作り出される。

ＰＳ−ＰＭＭＡ直接自己組織化：
図４Ｃは、一実施の形態に従った、炭素薄膜ドットを用いてピン留めするＰＭＭＡブロックの例を例示だけを目的として示す図である。図４Ｃは、パターニングされた炭素（Ｃ）４１０を含む酸化シリコン基板４００を示す。ポリスチレン−ポリメチルメタクリレート（ＰＳ−ＰＭＭＡ）の堆積物が、水酸基末端ポリスチレン（ＰＳ−ＯＨ）ブラシ４４０およびパターニングされた炭素（Ｃ）ドット４１０の疎水性表面上に作り出される。ポリスチレン−ポリメチルメタクリレート（ＰＳ−ＰＭＭＡ）の堆積物は、一実施の形態に従ったパターニングされた炭素（Ｃ）ドット４１０によって方向付けられる自己組織化したものである。

パターニングされた炭素（Ｃ）ドット４１０の炭素薄膜の水接触角４２°（４７５）により、ポリスチレン−ポリメチルメタクリレート（ＰＳ−ＰＭＭＡ）の自己組織化が方向付けられる。Ｃドットにより、ＰＭＭＡブロック４７０の形成物がピン留めされ、ポリスチレン（ＰＳ）４５０からポリメチルメタクリレート（ＰＭＭＡ）４６０が分離される。ＰＳとＰＭＭＡとの分離は、一実施の形態に従った水酸基末端ポリスチレン（ＰＳ−ＯＨ）ブラシ４４０によって作り出された基板上へのＰＭＭＡの移植に対するバリアによって促進される。

レジストインプリント：
図５Ａは、一実施の形態に従ったレジストインプリントの例を例示だけを目的として示す図である。図５Ａは、酸化シリコン（ＳｉＯ_２）を含む材料を用いて作製されたテンプレート基板５００を含むＢＰＭレジストインプリントプロセスを示す。薄い炭素層５１０がテンプレート基板５００に堆積される。レジストの堆積物は薄い炭素層５１０上に作られる。石英の第１密度のインプリントテンプレート５３０がレジスト堆積物に押付けられる。ＢＰＭレジストインプリントプロセスが進められて、石英の第１密度のインプリントテンプレート５３５が除去されることにより、第１密度パターンを転写するインプリントされたレジスト５２０が作成される。紫外線（ＵＶ：ultraviolet）光を含むプロセスは、インプリントされたレジスト５２０を硬化させるのに用いられる。次のステップを一実施の形態の図５Ｂに記載する。

ＨＳＱのスピンコーティング：
図５Ｂは、一実施の形態に従ったＨＳＱレジスト層のスピンコーティングの例を例示だけを目的として示す図である。図５Ｂは、薄い炭素層５１０と硬化済みのインプリントされたレジスト５２０とを含むテンプレート基板５００を示す。水素シルセスキオキサン（ＨＳＱ：hydrogen silsesquioxane）はネガ型の電子ビームレジストである。インプリントされたレジスト５２０および薄い炭素層５１０の上部５４０上にＨＳＱのスピンコーティング層がある。ＨＳＱのコーティングは炭素ドットおよびトレンチの形成に用いられる。続きのプロセスを、一実施の形態の図５Ｃにおいて説明する。

ＨＳＱエッチング：
図５Ｃは、一実施の形態に従ったＨＳＱエッチングの例を例示だけを目的として示す図である。ＨＳＱ処理では、ＨＳＱと反応させるためにテトラフルオロメタン（ＣＦ_４）を含む気体を用いて反応性イオンエッチング（ＲＩＥ：reactive-ion etching）を含むプロセスが用いられる。図５Ｃは、インプリントされたレジスト５２０を露出させるようＨＳＱのコーティングをエッチングするためのＣＦ_４ ＲＩＥエッチバック５５２プロセスを示す。ＣＦ_４ ＲＩＥエッチバック５５２プロセスでは、テンプレート基板５００に堆積させた薄い炭素層５１０上に、エッチングされたＨＳＱ ５５０電子ビームレジストが作成される。エッチングされたＨＳＱ ５５０電子ビームレジストにより、一実施の形態に従った、硬化されたレジストパターンのネガ型を薄い炭素層５１０に転写するための、図５Ｄに記載された電子ビームプロセスが容易になる。

薄い炭素層のエッチング：
図５Ｄは、一実施の形態に従った、薄い炭素層をエッチングする例を例示だけを目的として示す図である。図５Ｄは、図５Ａのエッチングされた薄い炭素層５１０を含むテンプレート基板５００を示す。Ｏ_２ＲＩＥエッチング５６２プロセスでは、図５ＣのエッチングされたＨＳＱ ５５０が除去され、図５Ａの薄い炭素層５１０にエッチングされて、硬化されたレジストパターンのネガ型が転写される。図５Ａのエッチングされた薄い炭素層５１０が残っていることにより、Ｃ−ドット５７０およびＣ−ライン５８０が作成される。Ｃ−ライン５８０によって、サーボゾーン５９５領域のＣ−トレンチ５８５区域が作成される。Ｃ−ドット５７０により、テンプレート基板５００上のデータゾーン５９０領域において第１密度のパターン、たとえば、１平方インチ当たり２５５Ｇドット（ｄｐｓｉ：dots per square inch）の面密度が作り出される。図５Ｄは、Ｃ−ドット５７０の高さをトリムするプロセスの前に、第１パターンおよび第２パターンでパターニングされた薄膜ブロック共重合体の直接自己組織化ガイド構造の一実施の形態を示す。次のステップを一実施の形態の図６Ａに記載する。

光リソグラフィ：
図６Ａは、一実施の形態に従った光リソグラフィの例を例示だけを目的として示す図である。図６Ａは、図５Ａのテンプレート基板５００およびパターニングされた薄い炭素層５１０を示す。光レジスト６００は、図５Ｄの領域のうちサーボゾーン５９５におけるＣ−ライン５８０およびＣ−トレンチ５８５の上にわたって塗布される。光レジスト６００は、光リソグラフィプロセス中にＣ−ライン５８０およびＣ−トレンチ５８５を保護するのに用いられる。図５Ｄの領域のうちデータゾーン５９０におけるＣ−ドット５７０は、一実施の形態に従った光リソグラフィによって処理されることとなる。

酸素プラズマトリム：
図６Ｂは、一実施の形態に従った、炭素ドット高さの酸素プラズマトリムの例を例示だけを目的として示す図である。図６Ｂは、たとえば酸素プラズマを用いる光リソグラフィプロセスを示す。光リソグラフィは、炭素ドット高さの酸素プラズマトリム６１０である。酸素プラズマトリムの深さ６１２により、図５Ｄの保護されていないデータゾーン５９０におけるＣ−ドット５７０の高さが低くなる。炭素ドット高さ６１０の酸素プラズマトリムにより、Ｃ−ドット５７０の高さがリフトオフ（Ｌｏ）高さの３分の１に等ししいドット高さ（ｈ）にトリムされる。ｈ_ｄｏｔ＝１／３Ｌｏ（６１６）のトリミングにより、一実施の形態に従ったトリムされた炭素ドット６２０が作成される。

光レジスト６００は、Ｌｏ高さの１．５倍であるＣ−ライン５８０の高さ（Ｈ）のトリミングからＣ−ライン５８０を保護する。光レジスト６００はまた、図５Ｄ領域のうちサーボゾーン５９５における図５Ｄ区域のＣ−トレンチ５８５を保護する。ｈ_ｄｏｔ＝１／３Ｌｏ（６１６）であるトリムされた炭素ドット６２０と、Ｈ_{ｔｒｅｎｃｈ}＝１．５ Ｌｏ（６０６）であるトリムされていないＣ−ライン５８０とが一実施の形態に従ったテンプレート基板５００上に残存する。

ＰＳ−ＯＨグラフト：
図６Ｃは、一実施の形態に従った、Ｓｉ部位上のＰＳ−ＯＨグラフトの例を例示だけを目的として示す図である。図６Ｃは、図６Ａの光レジスト６００を剥すためのプロセス後における、テンプレート基板５００上のトリムされた炭素ドット６２０およびトリムされていないＣ−ライン５８０を示す。図６Ｃは、図６Ｂの炭素ドット高さ６１０の酸素プラズマトリム後における、第１パターンおよび第２パターンでパターニングされた薄膜ブロック共重合体の直接自己組織化ガイド構造の一実施の形態を示す。図４Ｂの水酸基末端ポリスチレン（ＰＳ−ＯＨ）ブラシ４４０がテンプレート基板５００に塗布されて、ポリスチレン（ＰＳ）自己組織化単分子層（ＳＡＭ）が作成される。たとえばシリコン（Ｓｉ）材料を用いて作られたたとえばテンプレート基板５００上における図４ＢのＳＡＭの水酸基末端ポリスチレン（ＰＳ−ＯＨ）ブラシ４４０により、テンプレート基板５００のうち露出されたＳｉ部位上にＰＳ−ＯＨグラフトが作成される。露出されたＳｉ部位上のＰＳ−ＯＨグラフトにより、トリムされた炭素ドット６２０を囲むＰＳ層６３０が作成される。ＰＳ層６３０は、一実施の形態に従ったＣ−ライン５８０間の図５Ｄ領域のサーボゾーン５９５において、図５Ｄ区域のＣ−トレンチ５８５を覆う。

ブロック共重合体の順序の乱れたコーティング：
図６Ｄは、一実施の形態に従った、パターニングされた炭素膜上のブロック共重合体の順序の乱れたコーティングの例を例示だけを目的として示す図である。図６Ｄは、トリムされた第１パターンおよび第２パターンでパターニングされた薄膜ブロック共重合体のパターニング済み炭素膜ガイド構造上におけるＢＣＰ６４５の配置を示す。球状のブロック共重合体および円筒状のブロック共重合体を含むブロック共重合体（ＢＣＰ）が、トリムされた炭素ドット６２０上に堆積され、Ｃ−ライン５８０およびＰＳ層６３０がテンプレート基板５００上に堆積される。パターニングされた炭素膜上のＢＣＰコーティングには、たとえば、ポリスチレン−ポリメチルメタクリレート（ＰＳ−ＰＭＭＡ）が用いられる。堆積時のポリスチレン−ポリメチルメタクリレート（ＰＳ−ＰＭＭＡ）コーティングの順序が乱れており、この場合、ＰＳブロック６５０およびＰＭＭＡブロック６４０が、一実施の形態に従った表面上にわたって任意に分散されている。

順序付けられたブロック共重合体：
図６Ｅは、一実施の形態に従った、パターニングされた炭素膜上の順序付けられたブロック共重合体の例を例示だけを目的として示す図である。図６Ｅは、サーボゾーンにおけるＢＣＰのＣ−ライン５８０ガイドの順序付けを用いたＢＣＰの順序付けを示す。トリムされた炭素ドット６２０は、データゾーンにおいてＢＣＰの順序付けをガイドする。トリムされた炭素ドット６２０およびＣ−ライン５８０により、一実施の形態に従ったテンプレート基板５００上のＰＳ層６３０上において順序付けがガイドされる。

順序の乱れたＰＳ−ＰＭＭＡは、トリムされた炭素ドット６２０の表面上にＰＭＭＡブロック６４０をピン留めするトリムされた炭素ドット６２０によって図５Ｄのデータゾーン５９０において方向付けられる。ＰＳブロック６５０は、第２密度パターンで、トリムされた炭素ドット６２０を囲むＰＳ層６３０に接着している。図５Ｄの領域のサーボゾーン５９５における自己組織化されたＰＳ−ＰＭＭＡは、Ｃ−ライン５８０によって方向付けられる。ＰＳブロック６５０は、図５Ｄ領域のサーボゾーン５９５におけるＣ−ライン５８０によって作り出された図５Ｄ区域のＣ−トレンチ５８５を覆うＰＳ層６３０に接着している。ＰＳ層６３０に接着しているＰＳブロック６５０は、一実施の形態に従った第２密度パターンへと順序付けされる。

ＰＭＭＡブロック除去：
図７Ａは、一実施の形態に従った、順序付けられたブロック共重合体から１つのブロックを除去する湿式プロセスの例を例示だけを目的として示す図である。図７Ａは、トリムされた炭素ドット６２０、Ｃ−ライン５８０およびＰＳ層６３０を含むテンプレート基板５００を示す。ＰＭＭＡブロック７００を除去するための湿式プロセスを実行して、図６ＤのＰＭＭＡブロック６４０を除去する。パターニングされた炭素膜上におけるＢＣＰが方向付けされた自己組織化の残りの部分は、第２密度であって、たとえば、一実施の形態に従ったＰＳブロック６５０の平方インチ当たり１テラドット（Ｔｄｐｓｉ）を上回る面密度である。

酸素プラズマディスカム：
図７Ｂは、一実施の形態に従った、酸素プラズマディスカムおよびエッチングプロセスを用いて、ＰＳブロックを処理する例を例示だけを目的として示す図である。図７Ｂは、テンプレート基板５００上における露出されたＰＳ層６３０、トリムされた炭素ドット６２０およびＣ−ライン５８０上のＯ_２プラズマディスカム７１０のプロセスを示す。Ｏ_２プラズマディスカム７１０により、残留する如何なるＰＭＭＡ材料も除去される。Ｏ_２プラズマディスカム７１０により、Ｃ−ライン５８０の上部上における図６ＤのＰＳブロック６５０が除去される。Ｏ_２プラズマディスカム７１０により、データゾーンにおける図６ＤのＰＳブロック６５０と、図５Ｄ領域のうちサーボゾーン５９５における図５Ｄ区域のＣ−トレンチ５８５とがエッチングされる。Ｏ_２プラズマディスカム７１０のエッチングにより、一実施の形態に従った、トリムされていないＣ−ライン５８０の高さと等しい高さになるようエッチングされたＰＳブロック７２０が作成される。

Ｃｒ硬質マスク層：
図７Ｃは、一実施の形態に従った、Ｃｒ硬質マスク層の例を例示だけを目的として示す図である。図７Ｃは、テンプレート基板５００、トリムされた炭素ドット６２０、トリムされていないＣ−ライン５８０、ＰＳ層６３０およびエッチングされたＰＳブロック７２０を示す。Ｃｒ蒸着７３０を用いるプロセスにより硬質マスク層が作成される。Ｃｒ硬質マスク７４０は、ＰＳ層６３０およびトリムされた炭素ドット６２０上に堆積する。Ｃｒ蒸着７３０での堆積により、一実施の形態に従ったエッチングされたＰＳブロック７２０およびＣ−ライン５８０の上部上において、キャップされたＣｒ硬質マスク７４５が作成される。

高角度イオンミリング：
図８Ａは、一実施の形態に従った、キャップされたＣｒを除去するための高角度イオンミリングの例を例示だけを目的として示す図である。図８Ａは、テンプレート基板５００上におけるトリムされた炭素ドット６２０およびＰＳ層６３０上のＣｒ硬質マスク７４０を示す。エッチングされたＰＳブロック７２０およびＣ−ライン５８０上における図７ＣのキャップされたＣｒ硬質マスク７４５は、高角度イオンミリング８００を用いて除去される。高角度イオンミリング８００により、エッチングされたＰＳブロック７２０およびＣ−ライン５８０の一部が除去されて、一実施の形態に従ったそれらブロックおよびラインの高さが低くなる。

酸素プラズマディスカムおよびトリム：
図８Ｂは、一実施の形態に従った、酸素プラズマを用いるディスカムおよびトリムプロセスの例を例示だけを目的として示す図である。図８Ｂはテンプレート基板５００を示しており、ＰＳ層６３０およびトリムされた炭素ドット６２０の頂部がＣｒ硬質マスク７４０を用いて覆われている。酸素プラズマディスカムおよびトリム８１０を用いて表面をクリーニングする。図７ＢのエッチングされたＰＳブロック７２０および図５ＤのＣ−ライン５８０は高さが低くなっており、酸素プラズマディスカムおよびトリム８１０のプロセスを用いてさらにトリムされる。トリムされたＰＳブロック８２０およびトリムされたＣ−ライン８３０により、一実施の形態に従ったＣｒ硬質マスク７４０の高さを一致させる。

パターン転写：
図８Ｃは、一実施の形態に従った、ブロック共重合体の残りのブロックから基板にパターンを転写する例を例示だけを目的として示す図である。図８Ｃは、たとえば、図５Ａのテンプレート基板５００をエッチングするのに用いられるＣＦ_４ ＲＩＥパターン転写８３０のプロセスを示す。Ｃｒ硬質マスク７４０層を用いて、ＣＦ_４ ＲＩＥエッチングから図５Ａのテンプレート基板５００の部分をマスクする。Ｃｒ硬質マスク７４０層の下には、トリムされた炭素ドット６２０と、ＰＳ層６３０のうちエッチングプロセスからもマスクされている部分とが存在する。ＣＦ_４ ＲＩＥパターン転写８３０のプロセスにより、トリムされたＰＳブロック８２０と、トリムされたＣ−ライン８３０と、ＰＳ層６３０のうちマスクされていない部分とが除去される。処理されたパターンは、一実施の形態に従ったエッチングされたテンプレート基板８４０を作成するために、ＣＦ_４ ＲＩＥパターン転写８３０プロセスを用いて、図５Ａのテンプレート基板５００にエッチングされる。

作製パターンでパターニングされたテンプレート：
図８Ｄは、一実施の形態に従った、パターニングされた薄膜を用いて、作製パターンでパターニングされたテンプレートの例を例示だけを目的として示す。図８Ａの高角度イオンミリング８００を含むプロセスは、図７ＣのＣｒ硬質マスク７４０を除去するのに用いられる。図８Ａの酸素プラズマディスカムおよびトリム８１０を含むプロセスを用いて、図８Ｃのエッチングされたテンプレート基板８４０上におけるトリムされた炭素ドット６２０、ＰＳ層６３０の部分、およびいずれの残留物質をも除去する。除去、ディスカムおよびトリミングのプロセスにより、高面密度のＢＰＭテンプレート８５０が現われ、この場合、一実施の形態に従ったブロック共重合体組織化を用いて作り出されるデータゾーン５９０においては高面密度ドットがたとえば１Ｔｄｐｓｉよりも高く、サーボゾーン５９５においては高面密度ドットがたとえば１Ｔｄｐｓｉよりも高くなっている。

上記において動作の原理、実施の形態およびモードについて説明してきた。しかしながら、本発明は、説明された特定の実施の形態に限定されるものとして解釈されるべきではない。上述の実施の形態は限定的ではなく例示的なものと見なされるべきであり、添付の特許請求の範囲によって規定される範囲から逸脱することなく、当業者によってこれらの実施の形態において変形がなされ得ることが認識されるべきである。

４００ 酸化シリコン（ＳｉＯｘ）基板、４１０ 炭素（Ｃ）ドット、４２０ 疎水性表面、４４０ 水酸基末端ポリスチレン（ＰＳ−ＯＨ）ブラシ。

Claims (20)

1. ブロック共重合体組織であって、
   シリコン基板上に堆積させた薄膜層のデータゾーンに多次元特徴が転写されている、第１密度を有する第１パターンと、
   薄膜層のサーボゾーンに転写され、データゾーンと一体化されるよう構成された１次元特徴の第２パターンと、
   第１密度よりも高い第２密度を有する作製パターンとを含み、作製パターンは、シリコン基板の一部にわたって位置するよう構成された順序付けられたブロック共重合体周期構造である、ブロック共重合体組織。
2. 薄膜層の第１パターンおよび第２パターンの堆積物は、炭素（Ｃ）、チタン（Ｔｉ）、クロム（Ｃｒ）、インプリントレジストおよび他の膜材料の堆積物を含む、請求項１に記載のブロック共重合体組織。
3. 作製パターンが、データゾーンおよびサーボゾーンの特徴を用いて作成され、シリコン基板上に堆積されたブロック共重合体の順序の乱れたコーティングの相分離を方向付け、
   作製パターンが、テンプレートを作成するためにエッチングプロセスを用いて、シリコンまたはガラスを含む基板材料へと、かつ、薄膜層よりも下方の基板の部分全体にわたって転写される、請求項１に記載のブロック共重合体組織。
4. 第１パターンの第１密度の多次元特徴は、１平方インチ当たり２５５ギガドット（Ｇｄｐｓｉ）の面密度を含む２次元の薄膜ドットを含む、請求項１に記載のブロック共重合体組織。
5. 第２パターンの１次元特徴は１次元の薄膜ラインを含む、請求項１に記載のブロック共重合体組織。
6. 順序付けられたブロック共重合体周期構造の作製パターンの第２密度は、１平方インチ当たり１テラドット（Ｔｄｐｓｉ）を上回る面密度を含む、請求項１に記載のブロック共重合体組織。
7. テンプレートは、高面密度のサーボ一体型ビットパターン媒体を含む半導体、フォトニックデバイスおよび第２密度スタックの作製に使用するためのものである、請求項３に記載のブロック共重合体組織。
8. テンプレートを用いる作成プロセスは、テンプレートパターンをスタックに転写するための乾式のリフトオフ型パターン転写プロセスを含む、請求項３に記載のブロック共重合体組織。
9. ブロック共重合体の順序の乱れたコーティングは、ポリ（スチレン−ブロック−メチルメタクリレート）Ｐ（Ｓ−ｂ−ＭＭＡ）、ポリスチレン−ポリエチレン酸化物（ＰＳ−ＰＥＯ）、ポリ（スチレン−ジメチルシロキサン）（ＰＳ−ＰＤＭＳ）、球状のブロック共重合体、および円筒状のブロック共重合体を含む、請求項１に記載のブロック共重合体組織。
10. 装置であって、
    データゾーンにおいて、第１パターンの第１密度の多次元特徴をシリコン基板上に堆積された薄膜層にエッチングするための手段と、
    サーボゾーンにおいて、データゾーンの２次元特徴と一体化された第２パターンの１次元特徴を薄膜層にエッチングするための手段と、
    第１密度よりも高い第２密度を有する作製パターンをシリコン基板にエッチングするための手段とを含み、作製パターンは、シリコン基板の一部にわたって位置するよう構成された順序付けられたブロック共重合体周期構造である、装置。
11. 第１パターンおよび第２パターンの薄膜層を炭素（Ｃ）、チタン（Ｔｉ）、クロム（Ｃｒ）、インプリントレジストを含む薄膜層材料を含む基板上に堆積させるための手段をさらに含む、請求項１０に記載の装置。
12. ポリ（スチレン−ブロック−メチルメタクリレート）Ｐ（Ｓ−ｂ−ＭＭＡ）、ポリスチレン−ポリエチレン酸化物（ＰＳ−ＰＥＯ）、ポリ（スチレン−ジメチルシロキサン）（ＰＳ−ＰＤＭＳ）、球状のブロック共重合体および円筒状のブロック共重合体を含むブロック共重合体の順序の乱れたコーティングの相分離を基板の一部にわたって方向付けるために、第１パターンおよび第２パターンが一体化されたデータ特徴およびサーボ特徴を用いるための手段をさらに含む、請求項１０に記載の装置。
13. シリコンまたはガラスを含む基板材料全体にまで至り、かつ薄膜層よりも下方の基板全体にわたるエッチングを用いて、作製パターンの第２密度テンプレートを作製するための手段をさらに含む、請求項１０に記載の装置。
14. 第１密度よりも高い第２密度を有する基板の一部にわたって順序付けられたブロック共重合体周期構造のテンプレート作製パターンを作成するために、２次元薄膜ドットを含む第１パターンの多次元データゾーン特徴と、１次元薄膜ラインを含む第２パターンのサーボ特徴とを一体化させたものを作成するための手段をさらに含む、請求項１０に記載の装置。
15. 基板全体にわたって順序付けられたブロック共重合体周期構造の第２密度テンプレート作製パターンを用いてエッチングされた作製パターンの第２密度テンプレートを用いて、スタックをインプリントするために、乾式のリフトオフ型パターン転写プロセスを用いるための手段をさらに含む、請求項１０に記載の装置。
16. ブロック共重合体組織化構造であって、
    パターニングされた特徴の第１密度がデータゾーンおよびサーボゾーンにおいて一体化されている第１パターンおよび第２パターンと、
    薄膜層が上に堆積されており、第１パターン特徴および第２パターン特徴の第１密度を用いてパターニングされたシリコン基板と、
    基板の一部にわたって、順序付けられたブロック共重合体周期構造を用いて作成され、第１密度よりも高い第２密度を有するテンプレート作製パターンとを含む、ブロック共重合体組織化構造。
17. 第１パターンおよび第２パターンの薄膜層は、炭素（Ｃ）、チタン（Ｔｉ）、クロム（Ｃｒ）、インプリントレジストおよび他の膜材料を含む、請求項１６に記載のブロック共重合体組織化構造。
18. パターニングされた特徴の第１パターンの第１密度は、２次元薄膜ドットおよび第２パターンの１次元薄膜ラインを含む、請求項１６に記載のブロック共重合体組織化構造。
19. 第１パターン特徴および第２パターン特徴により、シリコン基板上に堆積させたブロック共重合体の順序の乱れたコーティングの基板の一部にわたって相分離が方向付けられ、ブロック共重合体の順序の乱れたコーティングは、ポリ（スチレン−ブロック−メチルメタクリレート）Ｐ（Ｓ−ｂ−ＭＭＡ）、ポリスチレン−ポリエチレン酸化物（ＰＳ−ＰＥＯ）、ポリ（スチレン−ジメチルシロキサン）（ＰＳ−ＰＤＭＳ）、球状のブロック共重合体、および円筒状のブロック共重合体を含む、請求項１６に記載のブロック共重合体組織化構造。
20. 第２密度のテンプレート作製パターンは、テンプレートを作成するために、シリコンまたはガラスを含む基板材料全体に至るまで、かつ、薄膜層よりも下方の基板全体にわたってエッチングされる、請求項１６に記載のブロック共重合体組織化構造。