JP2014172316A - テンプレートの製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】 転写すべき凹凸パターンを有する凹凸パターン形成面を含む複数の面に導電層を有するナノインプリント用のテンプレートを生産性良く製造する。
【解決手段】 本発明に係るナノインプリント用のテンプレートの製造方法は、テンプレートとなる第１の凹凸パターンが形成された第１の基体を準備する工程と、原子層堆積法（により前記第１の基体を覆うように導電層を形成する工程とを含み、さらにこのように製造されたテンプレートを第１のテンプレートとし、前記第１のテンプレートを用いてナノインプリント用のテンプレートを製造する方法であって、テンプレート形成用基材を準備する工程と、前記テンプレート形成用基材を覆うように第１の導電層を形成する工程と、前記第１のテンプレートを用いて前記テンプレート形成用基材にインプリントすることにより、第２の凹凸パターンが形成された第２の基体を作製する工程とを含む。
【選択図】 図１

Description

本発明は、ナノインプリント用のテンプレートの製造方法、及び当該方法により製造されたテンプレートを用いたインプリント方法に関する。

近年、フォトリソグラフィ技術に代わる微細なパターン形成技術として、インプリント方法を用いたパターン形成技術が注目されている。インプリント方法は、微細な凹凸構造を備えた型部材（テンプレート）を用い、凹凸構造をインプリント材料に転写することで微細構造を等倍転写するパターン形成技術である。例えば、インプリント材料として光硬化性樹脂を用いたインプリント方法では、転写基板の表面に光硬化性樹脂を供給し、凹凸パターンを有するテンプレートと転写基板とを近接させて凹凸パターン内に光硬化性樹脂を充填し、この状態で光を照射して光硬化性樹脂を硬化させ、その後、テンプレートを樹脂層から引き離すことにより、テンプレートが備える凹凸が反転した凹凸構造を有するパターン構造体を形成する。

このようなインプリント方法では、テンプレートを樹脂層から引き離す際に静電気が発生してテンプレートが帯電し、このテンプレートに雰囲気中の異物等が付着し易くなるという問題があった。また、インプリント装置内において発生した気流によってテンプレートが帯電することにより、テンプレートに異物等が付着し易くなるという問題があった。テンプレートに異物等が付着した状態でインプリントを行うと、パターン構造体の欠陥が生じ、さらに、テンプレートの破損等を生じるおそれがあった。これに対して、特許文献１では、凹凸パターン形成面に導電層を備えるテンプレートが提案されている。しかしながら、特許文献１では凹凸パターン形成面以外に導電層を形成することを想定していないため、テンプレートの形態やインプリント装置の構成によっては帯電の防止が適切になされないといった問題がある。

特開２００４−３１１５１４号公報 特開２０１１−１４６４９６号公報

上記の問題点については、本出願人による特許出願である特許文献２に提案されたテンプレートによって解決できる。特許文献２では、透明基材の一方の面に凹凸パターンを有する透明導電パターン層と、透明基材の他方の面に透明導電裏面層とを有し、透明導電パターン層と透明導電裏面層とを接続する側部導電部材とを備えるテンプレートを提案している。

上記のテンプレートでは、テンプレートの凹凸パターン形成面だけではなく、テンプレートの側面や裏面といった、凹凸パターン形成面以外の面を含むテンプレートの外面に導電材料が形成されているため、電荷を逃がすことが可能となり帯電を防止できる。特許文献２では、導電材料の成膜例として蒸着といった付き回り性の低い成膜手法が選択されるため、通常は各面ごとに導電材料を成膜する必要があり、高い生産性をもってテンプレートを製造するにはまだ改善の余地がある。

本発明は上記事情に鑑みてなされたものであり、凹凸パターン形成面を含む複数の面に導電層を有するナノインプリント用のテンプレートを生産性良く製造する方法を提供することを目的とする。

本発明の一実施形態に係るナノインプリント用のテンプレートの製造方法は、第１の凹凸パターンが形成された第１の基体を準備する工程と、原子層堆積法により前記第１の基体を覆うように導電層を形成する工程とを含むことを特徴とする。

他の態様として、テンプレートの製造方法は、上記の方法により製造されたナノインプリント用のテンプレートを第１のテンプレートとし、前記第１のテンプレートを用いてナノインプリント用のテンプレートを製造する方法であって、テンプレート形成用基材を準備する工程と、前記テンプレート形成用基材を覆うように第１の導電層を形成する工程と、前記第１のテンプレートを用いて前記テンプレート形成用基材にインプリントすることにより、第２の凹凸パターンが形成された第２の基体を作製する工程とを含んでいてもよい。

他の態様として、前記テンプレート形成用基材は、本体部と前記本体部から突出する凸構造部とを有し、前記第２の凹凸パターンは、前記凸構造部に形成され、前記第１の導電層は、前記本体部の表面と前記凸構造部の側面に形成されていてもよい。

他の態様として、前記テンプレート形成用基材は、前記第２の凹凸パターンが形成される側とは反対側に窪み部を有し、前記第１の導電層は、前記窪み部の内壁に形成されていてもよい。

他の態様として、原子層堆積法により前記第２の基体を覆うように第２の導電層を形成する工程をさらに含んでいてもよい。

他の態様として、前記第１のテンプレートを用いて複数の前記テンプレート形成用基材にインプリントすることにより、前記第２の基体を複数準備し、複数の前記第２の基体を一括処理して複数の前記第２の基体の各々に前記第２の導電層を形成してもよい。

他の態様として、前記第１の基体に形成される前記導電層の膜厚と前記第２の導電層の膜厚とは略同じ厚さであってもよい。

他の態様として、テンプレートの製造方法は、前記導電層を除去する工程と、前記導電層を除去した後、原子層堆積法により前記第１の基体を覆うように導電層を再形成する工程とをさらに含んでいてもよい。

また、本発明の一実施形態に係るインプリント方法は、上記のいずれかの方法により製造されたテンプレートによりインプリントを行うことを含む。

本発明によれば、凹凸パターン形成面を含む複数の面に導電層を有するナノインプリント用のテンプレートを生産性良く製造することができる。

本発明の一実施形態に係るテンプレートを説明する断面図である。 本発明の一実施形態に係るテンプレートの製造方法を説明する工程断面図である。 本発明の一実施形態に係るテンプレートを用いたインプリント方法を説明する工程断面図である。 本発明の一実施形態に係るテンプレートの製造方法を説明する工程断面図である。 本発明の一実施形態に係るテンプレートの製造方法を説明する工程断面図である。 本発明の一実施形態に係るテンプレートの製造方法を説明する工程断面図である。 本発明の一実施形態に係るテンプレートの製造方法を説明する模式図である。 本発明の一実施形態に係るテンプレートの製造方法の変形例を説明する模式図である。 本発明の一実施形態に係るテンプレートにより転写するパターンの寸法変動について説明する模式図である。

以下、図面を参照して本発明を説明する。但し、本発明は多くの異なる態様で実施することが可能であり、以下に示す実施の形態の記載内容に限定して解釈されるものではない。なお、本実施の形態で参照する図面において、同一部分又は同様な機能を有する部分には同一の符号を付し、その繰り返しの説明は省略することがある。また、説明の便宜上、実際に比べて縮尺などを変更して説明を実施していることに注意されたい。

まず、図１を参照して、本発明の一実施形態に係るテンプレートについて説明をする。図１は、本発明の一実施形態に係るテンプレートを説明する断面図である。

図１（Ａ）は、テンプレートの一例を示す図である。テンプレート１００は、第１の凹凸パターン１１が形成された第１の基体１０と、第１の基体１０を覆うように配置された導電層１５とを備えている。第１の凹凸パターン１１は、インプリントに用いる際に相手側に転写すべき凹凸構造を含むパターンである。第１の基体１０は、例えば、直方体状であって、第１の凹凸パターン１１が形成された凹凸パターン形成面１ａと、凹凸パターン形成面１ａに対向する裏面１ｂと、凹凸パターン形成面１ａと裏面１ｂとを接続する側面１ｃとを有する。

図では、導電層１５が第１の基体１０の凹凸パターン形成面１ａ、裏面１ｂ、及び側面１ｃに配置されているが、これに限るものではない。テンプレート１００とテンプレートを把持する側の装置機構（図示せず）との関係にもよるが、導電層１５は、少なくとも凹凸パターン形成面１ａと側面１ｃとに配置され、それらが電気的に接続されていることが望まれる。第１の基体１０の裏面１ｂに配置される導電層１５の存在は任意であり、テンプレートを把持する側の装置機構（図示せず）との関係によって適宜設ければよい。したがって、導電層１５が第１の基体１０を覆うように形成されるとは、少なくとも凹凸パターン形成面１ａを含む複数の面に導電層が配置されることを指し、この場合にはパターン形成面１ａと側面１ｃの少なくとも一つの面とに配置される意味である。テンプレートと装置機構（図示せず）との電気的接点を取る自由度を上げるために、第１の基体１０の外面の過半数の面に導電層１５が形成されていることが好ましく、最も好ましくは、凹凸パターン形成面１ａ、裏面１ｂ、及び側面１ｃを含む外面全てに導電層１５を設ける。なお、導電層１５は、各面の全域に設けられる必要はなく、各面の一部領域に設けられていてもよい。

第１の基体１０の材料としては、絶縁性材料を含み、例えば、石英やソーダライムガラス、ホウ珪酸ガラス等のガラス、ポリカーボネート、ポリスチレン等の樹脂、あるいは、これらの材料の任意の組み合わせからなる複合材料基板であってよい。テンプレートを光インプリント法に用いる場合には、第１の基体１０は光透過性を有する材料であることが好ましく、この場合、典型的には石英を用いることができる。なお、第１の基体１０の材料として、シリコンなどの半導体を除外するものではない。第１の基体１０の電気抵抗値、不純物濃度、凹凸パターンの密度、インプリント環境などの種々の条件によっては、導電層１５を設けることが推奨される場合もあるからである。

第１の基体１０の厚さは特に制限はないが、凹凸構造の形状、材料強度、取り扱い適性等を考慮して設定することができ、１００μｍ〜１０ｍｍの範囲で適宜選択することができる。

導電層１５の材料としては、例えば、Ｎｉ，Ｃｏ，Ｍｎ，Ｐｔ，Ｒｕ，Ｃｕ等の金属、これらの金属のいずれかを含む合金や、ＩＴＯ（Indium Tin Oxide），ＳｎＯ₂，ＺｎＯなどの透明導電性材料等を挙げることができる。なかでも光インプリント法に用いられるテンプレートにあっては、透明導電性材料を用いると透明性を損なうことがなく好ましい。

導電層１５の厚さは特に制限はないが、０．５ｎｍ〜１００ｎｍの範囲で適宜選択することができる。なかでも導電層１５の厚さを１ｎｍ〜２０ｎｍの範囲とすることが好ましい。導電層１５の厚さが１ｎｍより小さくなると導電性が不十分となるおそれがあり、２０ｎｍより大きくなると転写すべきパターンの微細化に支障を来たすおそれがあるからである。

図１（Ｂ）は、テンプレートの一例を示す図であり、図１（Ａ）と比較して、第１の基体１０の形態が異なる。第１の基体１０は、本体部１０ａと、この本体部１０ａから突出する凸構造部１０ｂを有するものであり、いわゆるメサ構造と呼ばれるものである。第１の凹凸パターン１１は、凸構造部１０ｂに形成されており、凸構造部１０ｂの表面が凹凸パターン形成面１ａとなる。図のように、導電層１５は、凸構造部側面１ｄ及び本体部表面１ｅにも形成されているので、凸構造部側面１ｄ及び本体部表面１ｅに異物が付着することが抑制される。このような形態は、インプリントの際にインプリント材料の濡れ広がりを制御するのに有効である。

凸構造部１０ｂは、平面視において外縁が本体部１０ａの外縁よりも内側に位置するように形成される。凸構造部１０ｂは、本体部１０ａと一体に構成されているが、これに限らず、別体で構成されてもよい。本体部表面１ｅを基準とした凹凸パターン形成面１ａの高さについては、特に制限はないが、３μｍ〜１００μｍの範囲で適宜選択することができる。なかでも本体部表面１ｅを基準とした凹凸パターン形成面１ａの高さを、５μｍ〜５０μｍとすることが好ましい。本体部表面１ｅからの凹凸パターン形成面１ａの高さが５μｍよりも小さくなるとインプリント材料の濡れ広がり防止効果が低下するおそれがあり、５０μｍよりも大きくなると加工に時間を要し生産性が低下するおそれがあるからである。

図１（Ｃ）は、テンプレートの一例を示す図であり、図１（Ｂ）と比較して、第１の基体１０の形態が異なる。第１の基体１０は、裏面１ｂ側に窪み部１０ｃを有するものであり、いわゆるザグリ構造と呼ばれるものである。図のように、導電層１５は、窪み部底面１ｆ及び窪み部壁面１ｇを含む内壁にも形成されている。このような形態は、インプリントの際に窪み部１０ｃに圧力を加えて薄肉部分を撓ませて、インプリント材料に点接触に近い状態で接触させるのに有効である。

窪み部１０ｃの深さは、第１の基体１０の薄肉部分がインプリント時にパターン形成面１ａ側に向かって凸状に湾曲可能な程度の厚さを有するように設定される。例えば、窪み部１０ｃの深さは、第１の基体１０の厚肉部分の厚さの７０％〜９０％程度に設定することができる。

凸構造部１０ｂの外形と窪み部１０ｃの外形とを平面に投影したときに、凸構造部１０ｂの外形が窪み部１０ｃの外形に包摂されるように、両者を配置することが好ましい。これにより、インプリント材料の濡れ広がりを制御でき、かつインプリント材料の未充填等による欠陥を低減することができる。

上記においては、テンプレート１００の構成として説明を行ったが、後述するように当該テンプレート１００を用いて作製されるレプリカテンプレートも上記と略同様の構成を採用することができる。

（第１の実施形態）
本発明の一実施形態に係るテンプレートの製造方法について、図２及び図３を参照して説明する。図２は、本発明の一実施形態に係るテンプレートの製造方法を説明する工程断面図である。

１．第１の基体準備工程（図２（Ａ）参照）
第１の凹凸パターン１１が形成された第１の基体１０を準備する。第１の基体１０は、典型的には電子線リソグラフィにより第１の凹凸パターン１１が形成されることにより構成される。第１の凹凸パターン１１の形成は、電子線リソグラフィに限らず、ＥＵＶ露光や液浸露光等のフォトリソグラフィや、インプリントリソグラフィにより行ってもよい。また、各種リソグラフィ技術と、側壁法や自己組織化法等を併用することもできる。

２．導電層形成工程（図２（Ｂ）参照）
原子層堆積（Atomic Layer Deposition；ＡＬＤ）法により、第１の基体１０を覆うように導電層１５を形成する。原子層堆積法は、２種類以上の反応物の前駆体ガスを交互に成膜対象の露出した表面に作用させ、原子レベルで反応物の堆積を行う方法であり、溝などの凹凸構造に対する被覆性に優れる。

原子層堆積法によれば、例えば、５０ｎｍ以下の微細な寸法の凹凸構造を有するテンプレートに対して凹凸構造に追従する被膜を形成することができ、なかでも３０ｎｍ以下の線幅の極微細の凹凸構造であってアスペクト比が１以上の高アスペクト比の凹凸構造を有するテンプレートであっても凹凸構造に追従する被覆性のよい被膜が得られる。また、テンプレートにパターン密度が異なる領域があっても、領域によって成膜速度が変化する可能性が少ないため、テンプレート面内に均一性の高い被膜が得られる。さらに、原子レベルで反応物を堆積するため、導電層１５の膜厚の管理が容易となり、テンプレートのパターン寸法保証が容易となる。

原子層堆積法は、Ｔｈｅｒｍａｌ−ＡＬＤ法とＰＥ（Plasma Enhanced）−ＡＬＤ法に大別されるが、いずれの方法であってもよい。好ましくは、ＰＥ−ＡＬＤ法を用いることができる。ＰＥ−ＡＬＤ法では、成膜時の第１の基体１０の温度を比較的低温（例えば、３００℃以下）とすることができ、第１の基体１０の熱歪みに起因するパターンの位置ずれを抑制することができるからである。

例えば、第１の基体１０を覆うように透明導電性材料であるＺｎＯの導電層を形成する場合には、反応ガスとして、ジエチル亜鉛（diethylzinc；ＤＥＺ）およびＨ₂Ｏを用いるとよい。当該ガスを用い、例えば、１４０℃〜１７０℃の条件下で成膜を行う。本実施形態においては、特に第１の基体１０の外面に保護等を施さない場合には、反応ガスは第１の基体１０の外面に付着し、第１の凹凸パターン形成面１ａ、裏面１ｂ、側面１ｃの全域に導電層１５が形成されることとなる。

このようにして第１の基体１０の外面に導電層１５を形成することができる。なお、原子層堆積法を実行する前に、導電層１５を形成したくない領域があれば当該領域を予めマスクしておき、成膜後にマスクを除去することにより選択的に所定の領域に導電層１５を形成することも可能である。

以上によれば、原子層堆積法を用いるため、反応ガスと接触する面に対しては同一工程で導電層を形成できることから、凹凸パターン形成面を含む複数の面に導電層を有するナノインプリント用のテンプレートを生産性良く製造することができる。

（第２の実施形態）
本発明の一実施形態に係るテンプレートを用いたインプリント方法について、図３を参照して説明する。図３は、本発明の一実施形態に係るテンプレートを用いたインプリント方法を説明する工程断面図である。なお、以下では光インプリント法について説明するが、これに限らず熱インプリント法などにも適用可能である。

１．パターン形成用基材準備工程（図３（Ａ）参照）
パターン形成用基材４０ａを準備する。パターン形成用基材の材料は、テンプレート１００に用いることができる材料と略同様のものを用いることができる。パターン形成用基材４０には予め構造体が形成されていてもよい。パターン形成用基材４０ａの厚みは、特に制限はなく、凹凸構造の形状、材料強度、取り扱い適性等を考慮して設定することができ、例えば、１００μｍ〜１０ｍｍの範囲で適宜選択することができる。また、パターン形成用基材４０ａの外形はテンプレート１００と同じであってもよいし、異なっていてもよい。光インプリント法では、テンプレート１００、パターン形成用基材４０ａの少なくとも一方が光透過性を有する。なお、必要に応じて、パターン形成用基材４０ａに１層以上のハードマスクが形成されていてもよい。

２．インプリント材料供給工程（図３（Ｂ）参照）
パターン形成用基材４０ａにインプリント材料Ｒを供給する。インプリント材料Ｒは、光硬化性樹脂である。インプリント材料の供給方法は、例えば、スピンコート法、インクジェット法などを用いることができる。図のようにインクジェット法によりインプリント材料Ｒを供給する場合には、パターン形成用基材４０ａにインプリント材料Ｒの１以上の液滴を形成する。

３．接触工程（図３（Ｃ）参照）
テンプレート１００とパターン形成用基材４０ａを対向させ、テンプレート１００とパターン形成用基材４０ａの間隔を小さくし、テンプレート１００とインプリント材料Ｒとを接触させる。パターンの寸法やインプリント材料の特性にもよるが、毛管現象を利用してテンプレートの凹凸構造内にインプリント材料を充填してもよいし、テンプレート及びパターン形成用基材の少なくとも一方を他方に押圧してテンプレートの凹凸構造内にインプリント材料を充填してもよい。

４．インプリント材料成形工程（図３（Ｄ）参照）
パターン形成用基材４０ａとテンプレート１００との間にインプリント材料Ｒを介在させた状態で、インプリント材料Ｒに紫外線を照射してインプリント材料Ｒに硬化させる。これによりインプリント材料Ｒを成形する。紫外線照射は、テンプレート１００側及びパターン形成用基材４０ａ側の少なくとも一方から行うとよい。

５．離型工程（図３（Ｅ）参照）
インプリント材料Ｒを硬化させた後、テンプレート１００をインプリント材料Ｒから引離す離型を行う。これにより、パターン形成用基材４０ａに転写層５０を形成することができる。上記のインプリントをステップアンドリピート方式でパターン形成用基材の複数の領域に対して実行し、多面付けされた転写層５０を作製してもよい。形成された転写層５０をもとに新たなレプリカテンプレート、半導体装置、磁気記録媒体などを製造することができる。

（第３の実施形態）
本発明の一実施形態に係るテンプレートの製造方法について、図４を参照して説明する。テンプレートの製造後に一定の時間が経過したり、また、製造後に実使用したりすると、テンプレートには異物が付着することがある。本発明の一実施形態に係るテンプレートの製造方法は、導電層を除去する工程と、導電層を除去した後、原子層堆積法により第１の基体を覆うように導電層を再形成する工程とを含む。図４は、本発明の一実施形態に係るテンプレートの製造方法を説明する工程断面図である。

図４（Ａ）は、例示として、所定の回数のインプリントを行った後のテンプレート１００を模式的に表している。テンプレート１００の凹凸パターン形成面１ａには異物Ｐが付着している。このような異物Ｐは、例えば、第１の凹凸パターン１１に対するインプリント材料の密着度合い、換言すれば、基材４０に対するインプリント材料の密着度合いによりテンプレート１００側に付着したインプリント材料の硬化物や、インプリント装置内に飛散したインプリント材料の一成分や、インプリント装置の摺動により生じた金属などに起因するものである。このような異物Ｐは、通常、洗浄などにより除去されるものであるが、異物Ｐがテンプレート１００側に強固に付着した場合には洗浄などによる除去が困難となることがある。

そこで、図４（Ｂ）に示すように、テンプレート１００に形成された導電層１５を除去し、リフトオフのごとく導電層とともに異物Ｐを除去する。このとき、導電層１５は第１の基体１０から完全に除去されてもよいし、一部が残存するようにしてもよい。再形成後の導電層の厚さを把握しやすくするために異物Ｐの除去時に導電層１５を完全に除去することが好ましい。導電層１５の除去は、材料に応じてウェットエッチングやドライエッチングのいずれかを選択して行うことができる。

次に図４（Ｃ）に示すように、導電層を除去した後、原子層堆積法により第１の基体１０を覆うように導電層１５を再形成する。これにより、異物Ｐが除去されたテンプレート１００を得ることができる。本実施形態によれば、洗浄などで除去が困難な程度に付着した異物があっても除去することができる。また、導電層を再形成することにより、剥離帯電による異物の付着を抑えることができるテンプレートを製造することができる。

（第４の実施形態）
本発明の一実施形態に係るテンプレートの製造方法は、上記実施形態に加えて、テンプレート１００を第１のテンプレートとし、テンプレート形成用基材を準備する工程と、テンプレート形成用基材を覆うように第１の導電層を形成する工程と、第１のテンプレートを用いてテンプレート形成用基材にインプリントすることにより、第２の凹凸パターンが形成された第２の基体を作製する工程とを含む。このような態様について、図５〜図９を参照して説明する。

図５〜図７は、本発明の一実施形態に係るテンプレートの製造方法を説明する工程断面図である。なお、以下では光インプリント法を用いたテンプレートの製造方法について説明するが、これに限らず熱インプリント法などにも適用可能である。

１．テンプレート形成用基材等準備工程（図５（Ａ）参照）
第２の基体となるテンプレート形成用基材４０ｂを準備する。テンプレート形成用基材の材料は、テンプレート１００に用いることができる材料と略同様であってもよい。テンプレート形成用基材４０ｂは予め構造体が形成されていてもよい。テンプレート形成用基材４０ｂの厚みは特に制限はなく、凹凸構造の形状、材料強度、取り扱い適性等を考慮して設定することができ、例えば、１００μｍ〜１０ｍｍの範囲で適宜選択することができる。また、テンプレート形成用基材４０ｂの外形はテンプレート１００と同じであってもよいし、異なっていてもよい。図では、テンプレート形成用基材４０ｂは、メサ構造とザグリ構造の両方の構造を備えるものである。なお、メサ構造はエッチング等により形成でき、ザグリ構造は研磨等により形成することができる。光インプリント法では、テンプレート１００、テンプレート形成用基材４０の少なくとも一方が光透過性を有する。

テンプレート形成用基材４０ｂの外面には、第１の導電層２５が形成されている。第１の導電層２５は、テンプレート形成用基材４０ｂのパターン形成面２ａ、裏面２ｂ、側面２ｃに形成されることが好ましい。これにより、装置機構（図示せず）との電気的接点をとるための自由度が上がるからである。第１の導電層２５の厚さは特に制限はないが、０．５ｎｍ〜１００ｎｍの範囲で適宜選択することができる。なかでも第１の導電層２５の厚さを１ｎｍ〜２０ｎｍの範囲とすることが好ましい。第１の導電層１５の厚さが１ｎｍよりも小さくなると導電性が不十分となるおそれがあり、２０ｎｍより大きくなると後述するマスク５１により第１の導電層２５を微細にパターニングすることが困難となるおそれがあるからである。

第１の導電層２５の形成方法は、特に制限は無く、導電材料を１又は複数の工程によりテンプレート形成用基材４０ｂの外面に堆積させることができる種々の手法を採用することができる。なかでも、テンプレート形成用基材４０ｂのパターン形成面２ａ、裏面２ｂ、側面２ｃ、凸構造部側面２ｄ、本体部表面２ｅに同一の工程で成膜できる、原子層堆積法、化学気相堆積法（Chemical Vapor Deposition；ＣＶＤ）、及び無電解めっき法から選択されるいずれかの方法を採用することが好ましい。なかでも第１の導電層２５の形成方法としては、原子レベルの極薄膜を形成可能である原子層堆積法を用いることが好ましい。なお、必要に応じて、テンプレート形成用基材４０ｂには第１の導電層２５の形成前または第１の導電層２５の形成後に１層以上のハードマスクが形成されていてもよい。第１の導電層の材料は、上述した導電層の材料と略同様のものを用いることができる。

２．インプリント材料供給工程（図５（Ｂ）参照）
テンプレート形成用基材４０ｂにインプリント材料Ｒを供給する。インプリント材料Ｒは、光硬化性樹脂である。インプリント材料の供給方法は、例えば、スピンコート法、インクジェット法などを用いることができる。図のようにインクジェット法によりインプリント材料Ｒを供給する場合には、テンプレート形成用基材４０ｂにインプリント材料Ｒの１以上の液滴を形成する。

３．接触工程（図５（Ｃ）参照）
テンプレート１００とテンプレート形成用基材４０ｂを対向させ、テンプレート１００とテンプレート形成用基材４０ｂの間隔を小さくし、テンプレート１００とインプリント材料Ｒとを接触させる。パターンの寸法やインプリント材料の特性にもよるが、毛管現象を利用してテンプレートの凹凸構造内にインプリント材料を充填してもよいし、テンプレート及びテンプレート形成用基材の少なくとも一方を他方に押圧してテンプレートの凹凸構造内にインプリント材料を充填してもよい。

４．インプリント材料成形工程（図５（Ｄ）参照）
テンプレート形成用基材４０ｂとテンプレート１００との間にインプリント材料Ｒを介在させた状態で、紫外線を照射してインプリント材料Ｒに硬化させる。これによりインプリント材料Ｒを成形する。

５．離型工程（図６（Ａ）参照）
インプリント材料Ｒを硬化させた後、テンプレート１００をインプリント材料Ｒから引離す離型を行う。これにより、テンプレート形成用基材４０ｂに転写層５０を形成することができる。テンプレート１００には導電層が形成されているので、離型によるテンプレートの帯電が防止される。また、テンプレート形成用基材４０ｂ側に第１の導電層２５が形成されているので、離型による基材の帯電を防止できる。これによりテンプレート１００及びテンプレート形成用基材４０ｂに異物が付着することを防止することができる。

６．残膜除去工程（図６（Ｂ）参照）
転写層５０の全面にエッチングを行って転写層５０の残膜部分を除去することにより、マスク５１を作製する。これにより、転写層５０の下の第１の導電層２５の一部を露出させる。

７．第１の導電層エッチング工程（図６（Ｃ）参照）
マスク５１をエッチングマスクとして第１の導電層２５をエッチングしてパターニングする。これにより、第１の導電層２５の下のテンプレート形成用基材４０ｂのパターン形成面１ａの一部を露出させる。

８．第２の凹凸パターン形成工程（図６（Ｄ）参照）
パターニングされた第１の導電層２５をマスクとして、テンプレート形成用基材４０ｂをエッチングして第２の凹凸パターン２１を形成することより、第２の凹凸パターンが形成された第２の基体２０が形成される。第２の凹凸パターン２１は、通常、テンプレート１００が持つ転写すべきパターンを反転した形状の凹凸構造となる。以上のようにして、第２の基体２０の複数の外面に第１の導電層２５が形成されたテンプレート２００ａ（第２のテンプレート）を作製することができる。上記の転写に関する工程をステップアンドリピート方式でテンプレート形成用基材の複数の領域に対して実行し、パターンが多面付けされたテンプレート２００ａを作製してもよい。

以上によれば、第１のテンプレートを用いて第２のテンプレートを作製する際に、第１のテンプレートと第２のテンプレートとなるテンプレート形成用基材４０ｂの複数の外面に各々導電材料が配置されているため、テンプレートとテンプレート形成用基材との各々の帯電が抑制されるため、離型時又は離型後においてテンプレートとテンプレート形成用基材に異物が付着することが防止される。したがって、第１のテンプレートの破損を防止するとともに、第２のテンプレートの欠陥発生が抑制される。

さらに本実施形態に係るテンプレートの製造方法は、以下の工程を有していてもよい。

９．第２の導電層形成工程（図７参照）
パターニングされた第１の導電層２５を、テンプレート形成用基材４０ｂをエッチングするためのマスクとして利用するため、第２の凹凸パターン２１の凹部内には第１の導電層２５は存在していない。異物の種類や大きさ等にもよるが、第２の凹凸パターン２１の凹部内には第１の導電層２５が存在しないものであっても所期の効果を奏するが、より効果的に第２の基体２０の帯電を抑制するには、第２の凹凸パターン２１の凹部内にも導電材料を配置することが好ましい場合がある。そこで、第２の基体２０を覆うように第２の導電層２６を形成する。

第２の導電層２６は、第２の基体２０の外面の全面に形成されることが好ましい。第２の導電層２６の厚さは特に制限はないが、０．５ｎｍ〜１００ｎｍの範囲で適宜選択することができる。なかでも第２の導電層２６の厚さを１ｎｍ〜２０ｎｍの範囲とすることが好ましい。第２の導電層２６は、導電材料を第２の基体２０の外面に堆積させることにより形成され、例えば、原子層堆積法、化学気相堆積法、及び無電解めっき法から選択されるいずれかの方法により形成される。なかでも第２の導電層２６の形成方法としては、原子レベルの極薄膜を形成可能であって、かつ、複数枚を一括成膜（いわゆるバッチ処理）可能である原子層堆積法を用いることが好ましい。第２の導電層の材料は、上述した導電層の材料と略同様のものを用いることができる。

以上によれば、テンプレート２００ａの外面に、さらに第２の導電層２６が形成されたテンプレート２００ｂを作製することができる。テンプレート２００ａに第２の導電層２６を形成することで、第２の凹凸パターン２１の内部にも導電材料を配置することができるため、テンプレート２００ｂの帯電をより効果的に抑制することができる。

テンプレート２００ａに原子層堆積法により第２の導電層２６を形成する場合には、以下のようにバッチ処理により成膜することができる。図８は、本発明の一実施形態に係るテンプレートの製造方法の変形例を説明する模式図であり、テンプレート２００ａへの第２の導電層を形成する際の変形例を示す。

原子層堆積装置のチャンバー（図示せず）内において、複数のテンプレート２００ａが縦型配置の成膜用冶具１０００に所定間隔を空けて配置されている。この状態で、水平方向から反応ガスを供給し、複数のテンプレート２００ａの外面に反応ガスを接触させ、これらの面に導電材料を堆積させて第２の導電層２６を形成する。このような態様によれば、同一工程による成膜処理によって複数のテンプレート２００ｂを得ることができ、生産性をさらに向上させることができる。

ここで図９を参照し、テンプレートが転写するパターンの寸法の関係について考察する。以下、説明の便宜上、各パターンがラインとスペースにより構成されるとして取り扱う。

図９（Ａ）は、テンプレート１００が転写するパターンの寸法を説明する模式図である。第１の基体１０には、幅Ｌ₀のラインと、このラインの間に位置し幅Ｓ₀のスペースとを有する第１の凹凸パターンが形成されている。第１の基体１０には厚さｄ₁の導電層１５が形成されている。第１の凹凸パターンは導電層１５により被覆されていることから、テンプレート１００が転写できるラインの幅はＬ₁、スペースの幅Ｓ₁となる。Ｌ₁は第１の凹凸パターンのラインの幅Ｌ₀よりも２ｄ₁だけ幅が広くなる。一方、Ｓ₁は第１の凹凸パターン１１のスペースの幅Ｓ₀よりも２ｄ₁だけ幅が小さくなる。導電層１５の厚さが小さいほどパターンの寸法変動が小さくなることがわかる。

図９（Ｂ）は、テンプレート２００ａが転写するパターンの寸法を説明する模式図である。第２の基体２０には、幅をＬ₂とするラインと、幅Ｓ₂とするスペースとを有する第２の凹凸パターンが形成されている。第２の基体２０には厚さｄ₂の第１の導電層２５が形成されている。テンプレート１００による転写が等倍転写であるならば、Ｌ₁＝Ｓ₂かつＬ₂＝Ｓ₁である。

図９（Ｃ）は、テンプレート２００ｂが転写するパターンの寸法を説明する模式図である。第２の凹凸パターンは厚さｄ₃の第２の導電層２６により被覆されていることから、テンプレート２００ｂが転写できるラインの幅はＬ₃、スペースの幅Ｓ₃となる。第２の基体２０には、幅をＬ₂とするラインと、幅をＳ₂とするスペースとを有するパターンが形成されている。Ｌ₃はＬ₂よりも２ｄ₃だけ幅が大きくなる。一方、Ｓ₃はＳ₂よりも２ｄ₃だけ幅が小さくなる。以上を整理すると以下の式１及び式２の関係となる。

Ｌ₃＝Ｌ₂＋２ｄ₃＝（Ｓ₀−２ｄ₁）＋２ｄ₃ ・・・（式１）
Ｓ₃＝Ｓ₂−２ｄ₃＝（Ｌ₀＋２ｄ₁）―２ｄ₃ ・・・（式２）
したがって、導電層１５の厚さｄ₁と第２の導電層２６の厚さｄ₃とが略等しい場合には、Ｓ₃＝Ｌ₀かつＬ₃＝Ｓ₀となる。テンプレート２００ｂにより転写できるパターンは、テンプレート１００の第１の凹凸パターンと同等となり、導電材料を堆積することによるパターンの寸法変動は無視できることになる。なお、導電層１５の厚さｄ₁と第２の導電層２６の厚さｄ₃とが略等しいとは、厚さの差が２ｎｍ以下であることをいう。

１００…テンプレート（第１のテンプレート）、１０・・・第１の基体、１１・・・第１の凹凸パターン、１５・・・導電層、２００・・テンプレート（第２のテンプレート）、２０・・・第２の基体、２１・・・第２の凹凸パターン、２５・・・第１の導電層、２６・・・第２の導電層、４０ａ・・・パターン形成用基材、４０ｂ・・・テンプレート形成用基材、５０・・・転写層、５１・・・マスク、１０００・・・成膜用冶具、Ｒ・・・インプリント材料、Ｐ・・・異物

Claims (9)

1. ナノインプリント用のテンプレートの製造方法であって、
   第１の凹凸パターンが形成された第１の基体を準備する工程と、
   原子層堆積法により前記第１の基体を覆うように導電層を形成する工程とを含むテンプレートの製造方法。
2. 請求項１に記載の方法により製造されたテンプレートを第１のテンプレートとし、前記第１のテンプレートを用いてナノインプリント用のテンプレートを製造する方法であって、
   テンプレート形成用基材を準備する工程と、
   前記テンプレート形成用基材を覆うように第１の導電層を形成する工程と、
   前記第１のテンプレートを用いて前記テンプレート形成用基材にインプリントすることにより、第２の凹凸パターンが形成された第２の基体を作製する工程とを含むテンプレートの製造方法。
3. 前記テンプレート形成用基材は、本体部と前記本体部から突出する凸構造部とを有し、
   前記第２の凹凸パターンは、前記凸構造部に形成され、
   前記第１の導電層は、前記本体部の表面と前記凸構造部の側面に形成されている、請求項２記載のテンプレートの製造方法。
4. 前記テンプレート形成用基材は、前記第２の凹凸パターンが形成される側とは反対側に窪み部を有し、
   前記第１の導電層は、前記窪み部の内壁に形成されている、請求項２又は３記載のテンプレートの製造方法。
5. 原子層堆積法により前記第２の基体を覆うように第２の導電層を形成する工程を含む、請求項２乃至４のいずれか１項記載のテンプレートの製造方法。
6. 前記第１のテンプレートを用いて複数の前記テンプレート形成用基材にインプリントすることにより、前記第２の基体を複数準備し、
   複数の前記第２の基体を一括処理して複数の前記第２の基体の各々に前記第２の導電層を形成する、請求項５記載のテンプレートの製造方法。
7. 前記第１の基体に形成される前記導電層の膜厚と前記第２の導電層の膜厚とは略同じ厚さである、請求項５又は６記載のテンプレートの製造方法。
8. 前記導電層を除去する工程と、
   前記導電層を除去した後、原子層堆積法により前記第１の基体を覆うように導電層を再形成する工程とを含む請求項１乃至７のいずれか１項記載のテンプレートの製造方法。
9. 請求項１乃至８のいずれか１項の方法により製造されたテンプレートによりインプリントを行う、インプリント方法。

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