JP6497107B2 - ナノインプリントリソグラフィ用のテンプレートの検査方法、欠陥修正方法および製造方法 - Google Patents

ナノインプリントリソグラフィ用のテンプレートの検査方法、欠陥修正方法および製造方法 Download PDF

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本発明は、ナノインプリントリソグラフィ用のテンプレートの検査および欠陥修正に関する。
ナノインプリントリソグラフィは、表面に予め所望のパターンを有するテンプレートを、被転写体の硬化性樹脂層と密着させ、熱や光等の外部刺激を与えることによって、被転写体の表面にパターンを転写する方法である。ナノインプリントリソグラフィは、単純な方法によってパターンを形成することができ、近年、数十nm〜数nmの超微細なパターンを転写することが可能であることが示されている。そのため、ナノインプリントリソグラフィは、次世代リソグラフィ技術の候補として期待されている。
ナノインプリントリソグラフィの中でも、光ナノインプリントリソグラフィは、熱ナノインプリントリソグラフィに比べて、スループットが高い、温度による寸法変化が生じない、テンプレートの位置合わせが容易である等の利点を有する。そのため、近年、光ナノインプリントリソグラフィ用のテンプレートの開発が進められている。
ナノインプリントリソグラフィにおいては、原版であるテンプレートの高精度な凹凸パターンを被転写体の硬化性樹脂層に押し付けて転写するため、テンプレートに欠陥があると被転写体のすべてにその欠陥も転写されてしまう。また、テンプレートは、従来のフォトマスクのような4倍体マスクではなく等倍マスクであり、微小な欠陥といえども被転写体に転写されてしまうという特有の課題がある。そのため、テンプレートには無欠陥が求められる。
しかしながら、近年ではパターンの微細化が求められており、これに伴い微小欠陥を検出することが困難になってきている。欠陥の検査方法としては例えば電子ビームや光で検査する方法が知られているが、電子ビーム検査ではビームサイズ以下の欠陥は解像できず、また微小欠陥の場合は欠陥部の二次電子量が少ないため、検出困難である。また、光検査では正常部と欠陥部の階調差が少なく、電子ビーム検査よりも検出感度が低いため、さらに検出困難である。
なお、特許文献1には、テンプレートの欠陥を効率良く検査することを目的として、テンプレートを用いたインプリントによって転写先基板上にレジストパターンを形成し、このレジストパターンの欠陥の有無を検査する方法であって、検査用のインプリントの条件を被処理基板の加工条件とは異なるものにするテンプレートの欠陥検査方法が提案されている。この方法では、インプリントプロセスに起因して欠陥が発生するのを抑制し、テンプレート起因の欠陥を効率良く検査することができる。しかしながら、微小欠陥の検査方法に関する技術ではない。
特開2012−243799号公報
本発明は、上記問題点に鑑みてなされたものであり、微小な黒欠陥および白欠陥を検出可能なナノインプリントリソグラフィ用のテンプレートの検査方法、欠陥修正方法および製造方法を提供することを主目的とする。
上記課題を解決するために、本発明は、表面に凹凸パターンが形成されたナノインプリントリソグラフィ用のテンプレートの検査方法であって、第1テンプレートを準備する第1テンプレート準備工程と、上記第1テンプレートを原版テンプレートとして用いて、転写元テンプレートから転写先テンプレートへのインプリントによる転写を行うインプリント転写工程を少なくとも一回行って、最終的に得られる上記転写先テンプレートを検査用テンプレートとして作製する検査用テンプレート作製工程と、上記検査用テンプレートの黒欠陥部または白欠陥部を検査する検査用テンプレート検査工程とを有し、上記第1テンプレートの黒欠陥部または白欠陥部を、当該黒欠陥部または当該白欠陥部に対応する上記検査用テンプレートの黒欠陥部または白欠陥部によって検査するテンプレートの検査方法であり、上記検査用テンプレート作製工程では、上記インプリント転写工程時に上記転写元テンプレートに含まれる黒欠陥部または白欠陥部を強調させる欠陥強調工程が少なくとも一回行われ、上記欠陥強調工程が、上記転写元テンプレートに黒欠陥部が含まれる場合には、上記転写先テンプレートの凹凸パターンの凸部の幅が、対応する上記転写元テンプレートの凹凸パターンの凹部の幅よりも小さくなるようにし、上記転写元テンプレートに白欠陥部が含まれる場合には、上記転写先テンプレートの凹凸パターンの凸部の幅が、対応する上記転写元テンプレートの凹凸パターンの凹部の幅よりも大きくなるようにする工程であることを特徴とするテンプレートの検査方法を提供する。
なお、以下、ナノインプリントリソグラフィをNILと称する場合がある。
本発明によれば、上記第1テンプレートの黒欠陥部または白欠陥部を、少なくとも一回強調させた上記検査用テンプレートの黒欠陥部または白欠陥部によって検査することができるので、上記第1テンプレートが検出困難な微小な黒欠陥部または白欠陥部を有する場合であっても、感度良く検出することが可能である。
上記発明においては、上記転写元テンプレートに黒欠陥部が含まれる場合には、上記転写先テンプレートの凹凸パターンの凸部の幅が、対応する上記転写元テンプレートの凹凸パターンの凹部の幅よりも2%〜40%小さくなるようにし、上記転写元テンプレートに白欠陥部が含まれる場合には、上記転写先テンプレートの凹凸パターンの凸部の幅が、対応する上記転写元テンプレートの凹凸パターンの凹部の幅よりも2%〜40%大きくなるようにする工程であることが好ましい。欠陥の検出感度を向上させることができるからである。
また、上記発明においては、上記検査用テンプレート作製工程では、上記インプリント転写工程として、上記原版テンプレートを上記転写元テンプレートとして用いる1次転写工程のみを行って、上記1次転写工程で得られる上記転写先テンプレートを上記検査用テンプレートとして作製し、上記欠陥強調工程として、上記1次転写工程時に上記転写元テンプレートに含まれる上記黒欠陥部または上記白欠陥部を強調させる欠陥強調工程のみが行われてもよい。
また、上記発明においては、上記検査用テンプレート作製工程では、上記インプリント転写工程として、上記原版テンプレートを上記転写元テンプレートとして用いる1次転写工程からn−1次転写工程で得られる上記転写先テンプレートを上記転写元テンプレートとして用いるn次転写工程(nは2以上の整数)までのn回の転写工程を行って、上記n次転写工程で得られる上記転写先テンプレートを上記検査用テンプレートとして作製し、上記欠陥強調工程として、上記n回の転写工程のうちの少なくとも1回の転写工程時にそれぞれ上記転写元テンプレートに含まれる上記黒欠陥部または上記白欠陥部を強調させる少なくとも1回の欠陥強調工程が行われることが好ましい。欠陥の検出感度を向上させることができるからである。
また、上記発明においては、上記検査用テンプレート作製工程では、上記欠陥強調工程として、上記n回の転写工程時にそれぞれ上記転写元テンプレートに含まれる上記黒欠陥部または上記白欠陥部を強調させるn回の欠陥強調工程が行われることが好ましい。欠陥の検出感度をより顕著に向上させることができるからである。
また、上記発明においては、上記検査用テンプレート作製工程では、上記インプリント転写工程として、上記黒欠陥部が含まれる上記転写元テンプレートから上記転写先テンプレートへのインプリントによる転写を行う黒欠陥部含有テンプレート転写工程が少なくとも一回行われ、上記黒欠陥部含有テンプレート転写工程が、転写先基板上にハードマスク層および樹脂層を積層する積層工程と、上記樹脂層に上記転写元テンプレートを密着させ、上記樹脂層を硬化させた後、上記転写元テンプレートを剥離し、表面に凹凸パターンを有する上記樹脂層を形成する密着転写工程と、上記樹脂層の凹凸パターンの凹部を、上記ハードマスク層が露出するまでエッチングする第1エッチング工程と、上記ハードマスク層の露出部分を、上記転写先基板が露出するまでエッチングする第2エッチング工程と、上記転写先基板の露出部分をエッチングする第3エッチング工程とを有し、上記欠陥強調工程として、上記黒欠陥部含有テンプレート転写工程時に上記転写元テンプレートに含まれる上記黒欠陥部を強調させる黒欠陥強調工程が少なくとも一回行われてもよい。
また、上記発明においては、上記黒欠陥強調工程では、上記欠陥強調工程とされていない上記インプリント転写工程のときよりも、上記第1エッチング工程または上記第2エッチング工程でのエッチング時間を長くすることが好ましい。上記転写先基板の露出部分を大きくすることができ、上記転写元テンプレートに含まれる上記黒欠陥部が強調された上記白欠陥部を上記転写先テンプレートに転写することができるからである。
上記の場合、上記黒欠陥強調工程では、上記欠陥強調工程とされていない上記インプリント転写工程のときよりも、上記樹脂層の凹凸パターンの残膜部分の厚さを厚くすることが好ましい。上記樹脂層の凹凸パターンの残膜部分の厚さを厚くすることにより、上記樹脂層のエッチング時間を長くすることができる。これにより、上述のように、上記転写元テンプレートに含まれる上記黒欠陥部が強調された上記白欠陥部を上記転写先テンプレートに転写することができるからである。
また、上記発明においては、上記検査用テンプレート作製工程では、上記インプリント転写工程として、上記白欠陥部が含まれる上記転写元テンプレートから上記転写先テンプレートへのインプリントによる転写を行う白欠陥部含有テンプレート転写工程が少なくとも一回行われ、上記白欠陥部含有テンプレート転写工程が、転写先基板上にハードマスク層および樹脂層を積層する積層工程と、上記樹脂層に上記転写元テンプレートを密着させ、上記樹脂層を硬化させた後、上記転写元テンプレートを剥離し、表面に凹凸パターンを有する上記樹脂層を形成する密着転写工程と、上記樹脂層の凹凸パターンの凹部を、上記ハードマスク層が露出するまでエッチングする第1エッチング工程と、上記ハードマスク層の露出部分を、上記転写先基板が露出するまでエッチングする第2エッチング工程と、上記転写先基板の露出部分をエッチングする第3エッチング工程とを有し、上記欠陥強調工程として、上記白欠陥部含有テンプレート転写工程時に上記転写元テンプレートに含まれる上記白欠陥部を強調させる白欠陥強調工程が少なくとも一回行われてもよい。
また、上記発明においては、上記白欠陥強調工程では、上記欠陥強調工程とされていない上記インプリント転写工程のときよりも、上記第1エッチング工程または上記第2エッチング工程でのエッチング時間を短くすることが好ましい。エッチング後の上記ハードマスク層のパターンの平面視の大きさを大きくすることができ、上記転写元テンプレートに含まれる上記白欠陥部が強調された上記黒欠陥部を上記転写先テンプレートに転写することができるからである。
上記の場合、上記白欠陥強調工程では、上記欠陥強調工程とされていない上記インプリント転写工程のときよりも、上記樹脂層の凹凸パターンの残膜部分の厚さを薄くすることが好ましい。上記樹脂層の凹凸パターンの残膜部分の厚さを薄くすることにより、上記樹脂層のエッチング時間を短くすることができる。これにより、上述のように、上記転写元テンプレートに含まれる上記白欠陥部が強調された上記黒欠陥部を上記転写先テンプレートに転写することができるからである。
さらに、上記発明においては、上記白欠陥強調工程では、上記欠陥強調工程とされていない上記インプリント転写工程のときよりも、上記ハードマスク層の厚さを厚くすることが好ましい。エッチング後の上記ハードマスク層のパターンの平面視の大きさを大きくすることができ、上記転写元テンプレートに含まれる上記白欠陥部が強調された上記黒欠陥部を上記転写先テンプレートに転写することができるからである。
また、本発明は、表面に凹凸パターンが形成されたナノインプリントリソグラフィ用のテンプレートの検査方法であって、第1テンプレートを準備する第1テンプレート準備工程と、上記第1テンプレートを原版テンプレートとして用いて、転写元テンプレートから転写先テンプレートへのインプリントによる転写を行うインプリント転写工程を少なくとも一回行って、最終的に得られる上記転写先テンプレートを検査用テンプレートとして作製する検査用テンプレート作製工程をn回(nは2以上の整数)行う複数検査用テンプレート作製工程と、上記複数検査用テンプレート作製工程において行われるn回の検査用テンプレート作製工程でそれぞれ作製されるn個の検査用テンプレートの黒欠陥部および白欠陥部を検査する複数検査用テンプレート検査工程とを有し、上記第1テンプレートの黒欠陥部および白欠陥部を、当該黒欠陥部および当該白欠陥部に対応する上記n個の検査用テンプレートの黒欠陥部および白欠陥部によって検査するテンプレートの検査方法であり、上記検査用テンプレート作製工程では、上記インプリント転写工程として、上記原版テンプレートを上記転写元テンプレートとして用いる1次転写工程を行って、上記n回の検査用テンプレート作製工程のうちの第1検査用テンプレート作製工程では、上記1次転写工程時に上記転写先テンプレートの凹凸パターンの凸部の幅が対応する上記転写元テンプレートの凹凸パターンの凹部の幅よりも小さくなるようにする欠陥強調工程が行われ、上記n回の検査用テンプレート作製工程のうちの第2検査用テンプレート作製工程では、上記1次転写工程時に上記転写先テンプレートの凹凸パターンの凸部の幅が対応する上記転写元テンプレートの凹凸パターンの凹部の幅よりも大きくなるようにする欠陥強調工程が行われることを特徴とするテンプレートの検査方法を提供する。
本発明によれば、上記第1テンプレートが有する検出困難な微小な黒欠陥部および白欠陥部の両方を、感度良く検出することができる精度の高い検査が可能となる。
また、本発明は、表面に凹凸パターンが形成されたナノインプリントリソグラフィ用のテンプレートの欠陥修正方法であって、上述のテンプレートの検査方法を行う検査工程と、上記検査工程で上記検査用テンプレートに上記黒欠陥部または上記白欠陥部が検出された場合に、当該黒欠陥部または当該白欠陥部に対応する上記第1テンプレートの黒欠陥部または白欠陥部を確認する第1テンプレート欠陥確認工程と、上記第1テンプレートに上記黒欠陥部または上記白欠陥部が検出された場合に、黒欠陥部または白欠陥部を修正する欠陥修正工程とを有することを特徴とするテンプレートの欠陥修正方法を提供する。
本発明によれば、上記第1テンプレートの黒欠陥部または白欠陥部を、少なくとも一回強調させた上記検査用テンプレートの黒欠陥部または白欠陥部によって検査することができるので、上記第1テンプレートが検出困難な微小な黒欠陥部または白欠陥部を有する場合であっても、感度良く検出することが可能である。
さらに、本発明は、表面に凹凸パターンが形成されたナノインプリントリソグラフィ用のテンプレートの製造方法であって、上述のテンプレートの欠陥修正方法を行う修正工程を有することを特徴とするテンプレートの製造方法を提供する。
本発明においては、上述のテンプレートの欠陥修正方法を行うことにより、欠陥の無い第1テンプレートを得ることが可能である。
また、本発明は、表面に凹凸パターンが形成されたナノインプリントリソグラフィ用のテンプレートの製造方法であって、上述のテンプレートの欠陥修正方法を行うことにより、上記第1テンプレートの上記黒欠陥部または上記白欠陥部を修正する修正工程と、上記修正工程後の第1テンプレートを用いたインプリントによる転写によって、第2テンプレートを作製する第2テンプレート作製工程とを有することを特徴とするテンプレートの製造方法を提供する。
本発明においては、上述のテンプレートの欠陥修正方法を行うことにより欠陥の無い第1テンプレートを得ることができ、この第1テンプレートを用いて第2テンプレートを作製することにより欠陥の無い第2テンプレートを得ることが可能である。
本発明においては、第1テンプレートの黒欠陥部または白欠陥部を、少なくとも一回強調させた検査用テンプレートの黒欠陥部または白欠陥部によって検査することができるので、第1テンプレートが検出困難な微小な黒欠陥部または白欠陥部を有する場合であっても、感度良く検出することが可能であるという効果を奏する。
第1実施態様のテンプレートの検査方法の一例を示すフローチャートである。 第1実施態様のテンプレートの検査方法における検査用テンプレート作製工程の一例を示すフローチャートである。 第1実施態様における検査用テンプレート作製工程の一例を示す工程図である。 第1実施態様における検査用テンプレート作製工程の一例を示す工程図である。 第1実施態様における検査用テンプレート作製工程の一例を示す工程図である。 第1実施態様における検査用テンプレート作製工程の一例を示す工程図である。 第1実施態様における検査用テンプレート作製工程の一例を示す工程図である。 第1実施態様における検査用テンプレート作製工程の一例を示す工程図である。 第1実施態様における検査用テンプレート作製工程の一例を示す工程図である。 第1実施態様における検査用テンプレート作製工程の一例を示す工程図である。 第1実施態様における検査用テンプレート作製工程の一例を示す工程図である。 第1実施態様における検査用テンプレート作製工程の他の例を示す工程図である。 第1実施態様における検査用テンプレート作製工程の他の例を示す工程図である。 第1実施態様における検査用テンプレート作製工程の他の例を示す工程図である。 第2実施態様のテンプレートの検査方法の一例を示すフローチャートである。 第2実施態様のテンプレートの検査方法における複数検査用テンプレート作製工程の一例を示すフローチャートである。 第2実施態様のテンプレートの検査方法における検査用テンプレート作製工程の一例を示すフローチャートである。 本発明のテンプレートの欠陥修正方法の一例を示すフローチャートである。 本発明のテンプレートの欠陥修正方法の他の例を示すフローチャートである。 本発明のテンプレートの欠陥修正方法における検査用テンプレート作製工程の他の例を示すフローチャートである。 第2実施態様のテンプレートの製造方法の一例を示すフローチャートである。 実施例1の第1テンプレート、1次転写先テンプレート、および検査用テンプレートのSEM写真である。 実施例2の第1テンプレート、1次転写先テンプレート、および検査用テンプレートのSEM写真である。 実施例3の第1テンプレート、1次転写先テンプレート、および検査用テンプレートのSEM写真である。 比較例1の第1テンプレートおよび検査用テンプレートのSEM写真である。 比較例2の第1テンプレートおよび検査用テンプレートのSEM写真である。 比較例3の第1テンプレートおよび検査用テンプレートのSEM写真である。 実施例4の第1テンプレート、1次転写先テンプレート、および検査用テンプレートのSEM写真である。 実施例5の第1テンプレート、1次転写先テンプレート、および検査用テンプレートのSEM写真である。 実施例6の第1テンプレート、1次転写先テンプレート、および検査用テンプレートのSEM写真である。
以下、本発明のNIL用のテンプレートの検査方法、欠陥修正方法および製造方法について詳細に説明する。
A.テンプレートの検査方法
まず、本発明のテンプレートの検査方法について説明する。本発明のテンプレートの検査方法は、一つの検査用テンプレートを作製する第1実施態様と、複数の検査用テンプレートを作製する第2実施態様とに大別することができる。
以下、各実施態様についてそれぞれ説明する。
A−1.第1実施態様のテンプレートの検査方法
本実施態様のテンプレートの検査方法は、表面に凹凸パターンが形成されたNIL用のテンプレートの検査方法であって、第1テンプレートを準備する第1テンプレート準備工程と、上記第1テンプレートを原版テンプレートとして用いて、転写元テンプレートから転写先テンプレートへのインプリントによる転写を行うインプリント転写工程を少なくとも一回行って、最終的に得られる上記転写先テンプレートを検査用テンプレートとして作製する検査用テンプレート作製工程と、上記検査用テンプレートの黒欠陥部または白欠陥部を検査する検査用テンプレート検査工程とを有し、上記第1テンプレートの黒欠陥部または白欠陥部を、当該黒欠陥部または当該白欠陥部に対応する上記検査用テンプレートの黒欠陥部または白欠陥部によって検査するテンプレートの検査方法であり、上記検査用テンプレート作製工程では、上記インプリント転写工程時に上記転写元テンプレートに含まれる黒欠陥部または白欠陥部を強調させる欠陥強調工程が少なくとも一回行われ、上記欠陥強調工程が、上記転写元テンプレートに黒欠陥部が含まれる場合には、上記転写先テンプレートの凹凸パターンの凸部の幅が、対応する上記転写元テンプレートの凹凸パターンの凹部の幅よりも小さくなるようにし、上記転写元テンプレートに白欠陥部が含まれる場合には、上記転写先テンプレートの凹凸パターンの凸部の幅が、対応する上記転写元テンプレートの凹凸パターンの凹部の幅よりも大きくなるようにする工程であることを特徴としている。
本実施態様のテンプレートの検査方法の一例について図面を参照しながら説明する。
図1は第1実施態様のテンプレートの検査方法の一例を示すフローチャートである。図2は第1実施態様のテンプレートの検査方法における検査用テンプレート作製工程の一例を示すフローチャートである。図3(a)〜(c)、図4(a)〜(e)、図5(a)〜(d)、図6(a)〜(e)、および図7(a)〜(d)、ならびに図8(a)〜(e)、図9(a)〜(d)、図10(a)〜(e)、および図11(a)〜(d)は、第1実施態様における検査用テンプレート作製工程の一例を示す工程図である。図4(a)は図3(a)のA−A線断面図、図5(d)および図8(a)は図3(b)のA−A線断面図、図9(d)は図3(c)のA−A線断面図、図6(a)は図3(a)のB−B線断面図、図7(d)および図10(a)は図3(b)のB−B線断面図、図11(d)は図3(c)のB−B線断面図である。
まず、図1に示すように、第1テンプレート準備工程S1を行う。例えば、図3(a)、図4(a)、および図6(a)に示すように、表面に凸部2および凹部3からなる凹凸パターン4としてラインアンドスペースパターンが形成され、透明基板から構成される第1テンプレート1を準備する。この例において、第1テンプレート1はショート欠陥の黒欠陥部5を有している。なお、本発明において、黒欠陥部とは、余剰パターンや異物等の欠陥をいう。
次に、図1に示すように、検査用テンプレート作製工程S2を行う。検査用テンプレート作製工程S2においては、例えば、図2に示すように、第1テンプレート1を原版テンプレートとして用いて、転写元テンプレートから転写先テンプレートへのインプリントによる転写を行うインプリント転写工程として、1次転写工程S21および2次転写工程S22の2回の転写工程を行う。なお、この例では、上記インプリント転写工程として、2回の転写工程を行うが、本実施態様においては、上記インプリント転写工程として、1回の転写工程のみを行っても、n回の転写工程(nは2以上の整数)を行ってもよい。
1次転写工程S21においては、図3(a)〜図3(b)に示すように、第1テンプレート1を1次転写元テンプレート1Aとして用いて、1次転写元テンプレート1Aから1次転写先テンプレート1Bへのインプリントによる転写を行って、黒欠陥部5が転写されたオープン欠陥の白欠陥部15を有する転写先テンプレート1Bを作製する。2次転写工程S22においては、図3(b)〜図3(c)に示すように、1次転写工程S21で得られる1次転写先テンプレート1Bを2次転写元テンプレート2Aとして用いて、2次転写元テンプレート2Aから2次転写先テンプレート2Bへのインプリントによる転写を行って、白欠陥部15が転写されたショート欠陥の黒欠陥部25を有する2次転写先テンプレート2Bを作製する。そして、この2次転写工程S22で得られる2次転写先テンプレート2Bを検査用テンプレート10として用いる。
具体的には、図4(a)〜(e)および図5(a)〜(d)に示される1次転写工程S21が行われる。まず、図3(a)および図4(a)に示すように、第1テンプレート1を1次転写元テンプレート1Aとして準備する。次いで、図4(b)に示すように、転写先基板10A上にハードマスク層16および樹脂層17が積層された積層体を準備する。次いで、図4(c)〜(d)に示すように、樹脂層17に1次転写元テンプレート1Aを密着させ、樹脂層17を硬化させ、1次転写元テンプレート1Aを剥離して、樹脂層17に凸部32および凹部33からなる凹凸パターン34を転写する。次いで、図4(d)〜(e)に示すように、樹脂層17の凹凸パターン34の凹部33を、ハードマスク層16が露出するまでエッチングする。次いで、図4(e)〜図5(a)に示すように、樹脂層17をマスクとして、ハードマスク層16の露出部分を、転写先基板10Aが露出するまでエッチングする。続いて、図5(b)に示すように樹脂層17を除去した後、図5(b)〜(c)に示すように、ハードマスク層16をマスクとして、転写先基板10Aの露出部分をエッチングする。その後、図5(d)に示すように、ハードマスク層16を除去する。これにより、図3(b)および図5(d)に示すように、表面に凸部12および凹部13からなる凹凸パターン14としてラインアンドスペースパターンが形成され、透明基板から構成される1次転写先テンプレート1Bが得られる。
そして、1次転写工程S21においては、上記欠陥強調工程として、1次転写元テンプレート1Aに含まれる黒欠陥部5を強調させる1次欠陥強調工程(黒欠陥強調工程)が行われる。図6(a)〜(e)および図7(a)〜(d)は、1次転写工程S21において、1次転写元テンプレート1Aの黒欠陥部5が1次転写先テンプレート1Bへ強調されて転写される様子を示す説明図であって、それぞれ、図4(a)〜(e)および図5(a)〜(d)に示される工程と同一の工程を示すものである。
1次欠陥強調工程では、例えば、図4(d)〜(e)に示すように樹脂層17の凹凸パターン34の凹部33をハードマスク層16が露出するまでエッチングする時間を長くする。これにより、図4(d)〜(e)に示されるように、樹脂層17の凹凸パターン34の凸部32において、上方向のみならず横方向からのエッチングが進むため、凹凸パターン34の凸部32において凹部33に隣接する側面がエッチングされてテーパー形状を有するようになる。同時に、図6(d)〜(e)に示されるように、樹脂層17において黒欠陥部5が密着して形成された凹部に隣接する側面もエッチングされてテーパー形状を有するようになる。
これにより、図4(e)〜図5(a)および図6(e)〜図7(a)に示すようにハードマスク層16をエッチングする時にハードマスク層16がオーバーエッチングされ、1次転写元テンプレート1Aのスペースパターンの短手方向の幅s1(図中の破線)に対応するエッチング後のハードマスク層16のパターンの平面視の幅を当該スペースパターンの短手方向の幅s1よりも小さくすることができると同時に、ラインパターンの長手方向における1次転写元テンプレート1Aの黒欠陥部5の長さd1(図中の破線)に対応するエッチング後のハードマスク層16の開口部の平面視の長さを黒欠陥部5の長さd1よりも大きくすることができる。
その結果、図5(d)および図7(d)に示すように、1次転写先テンプレート1Bのラインアンドスペースパターンのラインパターンの短手方向の幅l2(凹凸パターン14の凸部12の幅)を1次転写元テンプレート1Aのラインアンドスペースパターンのスペースパターンの短手方向の幅s1(凹凸パターン4の凹部3の幅)(図中の破線)よりも小さくすることができると同時に、ラインパターンの長手方向における1次転写先テンプレート1Bの白欠陥部15の長さd2をラインパターンの長手方向における1次転写元テンプレート1Aの黒欠陥部5の長さd1(図中の破線)よりも大きくすることができる。これにより、1次転写元テンプレート1Aの黒欠陥部5を強調させる。
また、具体的には、図8(a)〜(e)および図9(a)〜(d)に示される2次転写工程S22が行われる。まず、図3(b)および図8(a)に示すように、1次転写工程S21で得られる1次転写先テンプレート1Bを2次転写元テンプレート2Aとして準備する。次いで、図8(b)に示すように、転写先基板10A上にハードマスク層16および樹脂層17を積層した積層体を準備する。次いで、図8(c)〜(d)に示すように、樹脂層17に2次転写元テンプレート2Aを密着させ、樹脂層17を硬化させ、2次転写元テンプレート2Aを剥離して、樹脂層17に凸部32および凹部33からなる凹凸パターン34を転写する。次いで、図8(d)〜(e)に示すように、樹脂層17の凹凸パターン34の凹部33を、ハードマスク層16が露出するまでエッチングする。次いで、図8(e)〜図9(a)に示すように、樹脂層17をマスクとして、ハードマスク層16の露出部分を、転写先基板10Aが露出するまでエッチングする。続いて、図9(b)に示すように樹脂層17を除去した後、図9(b)〜(c)に示すように、ハードマスク層16をマスクとして、転写先基板10Aの露出部分をエッチングする。その後、図9(d)に示すように、ハードマスク層16を除去する。これにより、図3(c)および図9(d)に示すように、表面に凸部22および凹部23からなる凹凸パターン24としてラインアンドスペースパターンが形成され、透明基板から構成される2次転写先テンプレート2Bが得られる。
そして、2次転写工程S22においては、上記欠陥強調工程として、2次転写元テンプレート2Aに含まれる白欠陥部15を強調させる2次欠陥強調工程(白欠陥強調工程)が行われる。図10(a)〜(e)および図11(a)〜(d)は、2次転写工程S22において、2次転写元テンプレート2Aの白欠陥部15が2次転写先テンプレート2Bへ強調されて転写される様子を示す説明図であって、それぞれ、図8(a)〜(e)および図9(a)〜(d)に示される工程と同一の工程を示すものである。
2次欠陥強調工程では、例えば、具体的には、例えば、図8(d)〜(e)に示すように樹脂層17の凹凸パターン34の凹部33をハードマスク層16が露出するまでエッチングする時間を短くする。これにより、図8(d)〜(e)に示されるように、樹脂層17の凹凸パターン34の凸部32において、上方向および横方向からのエッチングが抑制されるため、凹凸パターン34の凹部33に隣接する側面のエッチングが抑制される。同時に、図10(d)〜(e)に示されるように、樹脂層17において白欠陥部15が密着して形成された凸部においても、上方向および横方向からのエッチングが抑制されるため、凹凸パターン34の凹部33に隣接する側面のエッチングが抑制される。
これにより、図8(e)〜図9(a)および図10(e)〜図11(a)に示すようにハードマスク層16をエッチングする時にオーバーエッチングが抑制され、2次転写元テンプレート2Aのスペースパターンの短手方向の幅s2(図中の破線)に対応するエッチング後のハードマスク層16のパターンの平面視の幅を当該スペースパターンの短手方向の幅s2よりも大きくすることができると同時に、ラインパターンの長手方向における2次転写元テンプレート2Aの白欠陥部15の長さd2(図中の破線)に対応するエッチング後のハードマスク層16のパターンの平面視の長さを白欠陥部15の長さd2よりも大きくすることができる。
その結果、図9(d)および図11(d)に示すように、2次転写先テンプレート2Bのラインパターンの短手方向の幅l3を2次転写元テンプレート2Aのスペースパターンの短手方向の幅s2(図中の破線)よりも大きくすることができると同時に、ラインパターンの長手方向における2次転写先テンプレート2Bの黒欠陥部25の長さd3をラインパターンの長手方向における2次転写元テンプレート2Aの白欠陥部15の長さd2(図中の破線)よりも大きくすることができる。これにより、2次転写元テンプレート2Aの白欠陥部15をさらに強調させる。
次に、図1に示すように、検査用テンプレート検査工程S3を行う。例えば、検査用テンプレートを電子ビームや光を利用して検査する。これにより、図3(a)に示される第1テンプレート1の黒欠陥部5を、図3(c)に示される2回強調させた検査用テンプレート10の黒欠陥部25によって検査することができる。
上記の例においては、図3(a)に示される第1テンプレート1のショート欠陥の黒欠陥部5を、図3(c)に示される検査用テンプレート10のショート欠陥の黒欠陥部25によって検査する場合を説明したが、本実施態様はこれに限定されるものではない。例えば、凹凸パターン4としてラインアンドスペースパターンが形成された図12(a)に示される第1テンプレート1(1次転写元テンプレート1A)のエッジ欠陥の黒欠陥部5を、図12(c)に示される検査用テンプレート10(2次転写先テンプレート2B)のエッジ欠陥の黒欠陥部25によって検査することもできる。この場合も同様に、まず、1次転写工程S21において、1次欠陥強調工程が行われる。具体的には、図12(b)に示されるように、1次転写先テンプレート1Bのラインアンドスペースパターンのラインパターンの短手方向の幅l2が、対応する1次転写元テンプレート1Aのラインアンドスペースパターンのスペースパターンの短手方向の幅s1(図中の破線)よりも小さくなるようにすることによって、ラインパターンの長手方向における1次転写先テンプレート1Bのエッジ欠陥の白欠陥部15の長さd2を、ラインパターンの長手方向における1次転写元テンプレート1Aの黒欠陥部5の長さd1(図中の破線)よりも大きくする。これにより、1次転写元テンプレート1Aの黒欠陥部5を強調させる。
次に、2次転写工程S22において、2次欠陥強調工程が行われる。具体的には、図12(c)に示されように、2次転写先テンプレート2Bのラインアンドスペースパターンのラインパターンの短手方向の幅l3が、対応する2次転写元テンプレート2A(1次転写先テンプレート1B)のラインアンドスペースパターンのスペースパターンの短手方向の幅s2(図中の破線)よりも大きくなるようにすることによって、ラインパターンの長手方向における2次転写先テンプレート2Bの黒欠陥部25の長さd3を、ラインパターンの長手方向における2次転写元テンプレート2Aの白欠陥部15の長さd2(図中の破線)よりも大きくする。これにより、2次転写元テンプレート2Aの白欠陥部15をさらに強調させる。
本実施態様において、上記検査用テンプレート作製工程では、上述した1次転写工程S21および2次転写工程S22のような上記インプリント転写工程が少なくとも一回行われ、上述した1次欠陥強調工程および2次欠陥強調工程のような上記欠陥強調工程が少なくとも一回行われる。これにより、上記第1テンプレートの黒欠陥部または白欠陥部を、少なくとも一回強調させた上記検査用テンプレートの黒欠陥部または白欠陥部によって検査することができるので、欠陥部を高感度で検出することができる。そのため、上記第1テンプレートが微小な黒欠陥部または白欠陥部を有する場合、特に既存の欠陥検査装置では検出困難な微小な黒欠陥部または白欠陥部を有する場合であっても、欠陥部を感度良く検出することが可能である。
また、ナノインプリントリソグラフィでは、テンプレートの凹凸パターンを被転写体に押し付けて転写するため、テンプレートが欠陥部を有すると、その欠陥部がそのまま転写される。フォトマスクやEUVマスクでは、例えばパターンを1/4倍で縮小露光するため、欠陥部の影響が軽減されるのに対し、NIL用のテンプレートでは、原理上、凹凸パターンを原寸で転写するため、欠陥部の影響が直接的に現れるという特有の課題がある。そのため、欠陥部の検査が特に重要になるが、本実施態様においては上述のように検出困難な微小な黒欠陥部または白欠陥部であっても感度良く検出することができる。
また、欠陥部の検査には光検査や電子ビーム検査があり、光検査は電子ビーム検査と比較して検査時間が極めて短いという利点を有するものの、感度が低いという不具合がある。一方、本実施態様においては、上記第1テンプレートの黒欠陥部または白欠陥部を、少なくとも一回強調させた上記検査用テンプレートの黒欠陥部または白欠陥部によって検査することにより、上記第1テンプレートが光検査では検出困難な微小な黒欠陥部または白欠陥部を有する場合であっても、光検査によって欠陥部を感度良く検出することができ、また電子ビーム検査と同程度の高感度で検出することができる。これにより、高速かつ高感度の検査を実現することができ、生産性を大幅に向上させることが可能になる。そのため、本実施態様は光検査に特に有用である。
以下、本実施態様のテンプレートの検査方法における各工程について説明する。
1.第1テンプレート準備工程
上記第1テンプレートは、通常、透明基板から構成されるものである。上記透明基板を構成する材料としては、例えば、合成石英、ソーダガラス、蛍石、フッ化カルシウム等が挙げられる。中でも、フォトマスク用基板としての使用実績が高く品質が安定しており、凹凸パターンを形成することにより一体化した構造とすることができ、高精度の微細な凹凸パターンを形成できるため、合成石英が好適に用いられる。
上記透明基板の光透過性としては、波長300nm〜450nmの範囲内における光線の透過率が85%以上であることが好ましい。
また、上記透明基板の厚さは、材料や用途等に応じて異なるものであるが、例えば0.5mm〜10mm程度である。
上記第1テンプレートは、表面に凹凸パターンが形成されている。上記凹凸パターンの形状としては特に限定されるものではなく、例えばラインアンドスペース、ドット、ホール、アイソレートスペース、アイソレートライン、ピラー、レンズ、段差等を挙げることができる。また、上記凹凸パターンの寸法としては、特に限定されるものではなく、一般的なNIL用のテンプレートと同様とすることができる。上記凹凸パターンの形状がラインアンドスペースである場合には、ハーフピッチ(hp)は、50nm以下が好ましく、中でも30nm以下が好ましく、特に20nm以下が好ましい。欠陥検査では微細なパターンほど検出が困難で、本発明で所望の欠陥の検出が容易になるからである。
上記第1テンプレートが黒欠陥部を有する場合、上記黒欠陥部としては、例えば図3(a)に示すようなショート欠陥、図12(a)に示すようなエッジ黒欠陥、図示しないがピンドット欠陥等が挙げられる。なお、黒欠陥の種類はパターンのどの場所に発生したかによって異なり、ラインパターン間が繋がった黒欠陥をショート欠陥、パターンエッジに発生した黒欠陥をエッジ黒欠陥、スペース上に孤立にある黒欠陥をピンドット欠陥(BS:ブラックスポットとも呼ぶ)と称する。また、上記第1テンプレートが白欠陥部を有する場合、上記白欠陥部としては、例えば図3(b)に示すようなオープン欠陥、図12(b)に示すようなエッジ白欠陥、図示しないがピンホール欠陥等が挙げられる。なお、白欠陥の種類は、パターンのどの場所に発生したかによって異なり、ラインパターンが断線した白欠陥をオープン欠陥、パターンエッジに発生した白欠陥をエッジ白欠陥、ラインパターン上に孤立にある白欠陥をピンホール欠陥と称する。本実施態様においては、いずれの黒欠陥部または白欠陥部であっても、上記第1テンプレートの黒欠陥部または白欠陥部を、当該黒欠陥部または当該白欠陥部に対応する上記検査用テンプレートの黒欠陥部または白欠陥部で検査することにより、感度良く検出することができる。
また、上記第1テンプレートの作製方法としては、一般的なNIL用のテンプレートの作製方法と同様とすることができ、例えば、透明基板上にハードマスク層およびレジスト層が順に積層されたブランクスを準備し、レジスト層をパターニングし、パターニングされたレジスト層をマスクとしてハードマスク層をエッチングしてレジスト層を除去し、エッチングされたハードマスク層をマスクとして透明基板をエッチングしてハードマスク層を除去する方法が挙げられる。
本実施態様において、上記第1テンプレートは、ブランクスを加工して得られたテンプレート(マスターテンプレート)であってもよく、マスターテンプレートを用いたインプリントによる転写によって得られたテンプレート(レプリカテンプレート)であってもよく、レプリカテンプレートをさらに任意の回数転写して得られたテンプレートであってもよい。中でも、上記第1テンプレートはマスターテンプレートであることが好ましい。本実施態様のテンプレートの検査方法により、欠陥の無いマスターテンプレートを得ることができ、この欠陥の無いマスターテンプレートを用いて欠陥の無いレプリカテンプレートを得ることができるからである。
2.検査用テンプレート作製工程
本実施態様における検査用テンプレートの作製工程では、上記第1テンプレートを原版テンプレートとして用いて、転写元テンプレートから転写先テンプレートへのインプリントによる転写を行うインプリント転写工程を少なくとも一回行って、最終的に得られる上記転写先テンプレートを検査用テンプレートとして作製し、上記インプリント転写工程時に上記転写元テンプレートに含まれる黒欠陥部または白欠陥部を強調させる欠陥強調工程が少なくとも一回行われ、上記欠陥強調工程が、上記転写元テンプレートに黒欠陥部が含まれる場合には、上記転写先テンプレートの凹凸パターンの凸部の幅が、対応する上記転写元テンプレートの凹凸パターンの凹部の幅よりも小さくなるようにし、上記転写元テンプレートに白欠陥部が含まれる場合には、上記転写先テンプレートの凹凸パターンの凸部の幅が、対応する上記転写元テンプレートの凹凸パターンの凹部の幅よりも大きくなるようにする工程である。
以下、上記検査用テンプレート作製工程における各工程を説明した上で、上記検査用テンプレート作製工程について説明する。
(1)インプリント転写工程
上記インプリント転写工程では、転写元テンプレートから転写先テンプレートへのインプリントによる転写を行う。上記検査用テンプレート作製工程では、上記第1テンプレートを原版テンプレートとして用いて、上記インプリント転写工程を少なくとも一回行う。
具体的には、上記検査用テンプレート作製工程では、上記インプリント転写工程として、上記原版テンプレートを上記転写元テンプレートとして用いる1次転写工程のみを行う場合と、上記インプリント転写工程として、上記1次転写工程からn−1次転写工程で得られる上記転写先テンプレートを上記転写元テンプレートとして用いるn次転写工程(nは2以上の整数)までのn回の転写工程を行う場合とがある。
上記インプリント転写工程としては、一般的なインプリント転写工程と同様とすることができる。例えば、上記インプリント転写工程は、転写先基板上にハードマスク層および樹脂層を積層する積層工程と、上記樹脂層に上記転写元テンプレートを密着させ、上記樹脂層を硬化させた後、上記転写元テンプレートを剥離し、表面に凹凸パターンを有する上記樹脂層を形成する密着転写工程と、上記樹脂層の凹凸パターンの凹部を、上記ハードマスク層が露出するまでエッチングする第1エッチング工程と、上記ハードマスク層の露出部分を、上記転写先基板が露出するまでエッチングする第2エッチング工程と、上記転写先基板の露出部分をエッチングする第3エッチング工程とを有することができる。
以下、上記インプリント転写工程における各工程を説明した上で、上記インプリント転写工程について説明する。
i.積層工程
上記積層工程では、転写先基板上にハードマスク層および樹脂層を積層する。
上記転写先基板としては、例えば透明基板が挙げられる。なお、透明基板については、第1テンプレートと同様であるので、ここでの説明は省略する。
上記ハードマスク層に用いられる材料としては、例えばCr、Ta、Mo、Ti等の金属、これらの金属を含む合金、およびこれらの金属を含む酸化物や窒化物等を挙げることができる。
上記ハードマスク層の厚みは、例えば3nm〜100nmの範囲内であることが好ましく、5nm〜30nmの範囲内であることがより好ましい。
上記ハードマスク層の形成方法としては、例えば蒸着法が挙げられる。
上記樹脂層に用いられる材料としては、後述の転写工程にて硬化可能な硬化性樹脂であればよく、例えば光硬化性樹脂が挙げられる。光硬化性樹脂としては、具体的には、PAK−01(東亞合成製)、NIP−K(Zen Photonics製)、およびTSR−820(帝人製機製)等を挙げることができる。PAK−01(東亞合成製)は硬化収縮しやすいことから好ましく用いられる。
上記樹脂層の厚みは、例えば10nm〜数百nm程度で設定することができる。
上記樹脂層の形成方法としては、上記転写先基板上に硬化性樹脂組成物を塗布する方法を挙げることができ、塗布方法としては、例えばインクジェット法、滴下法、スピンコート法等を挙げることができる。
ii.密着転写工程
上記密着転写工程では、上記樹脂層に上記転写元テンプレートを密着させ、上記樹脂層を硬化させた後、上記転写元テンプレートを剥離し、表面に凹凸パターンを有する上記樹脂層を形成する。
上記樹脂層の硬化方法としては、通常、光を照射する方法が用いられる。光の種類としては、例えば紫外線、可視光線、赤外線、X線等を挙げることができる。一般に使用される紫外線の波長帯としては、例えば300nm〜400nmの範囲内である。また、光の照射量としては、硬化性樹脂が十分に硬化する量であれば特に限定されるものではない。
上記樹脂層の凹凸パターンは、上記第1テンプレートの凹凸パターンが転写されたものであり、上記樹脂層の凹凸パターンの形状および寸法については、上記第1テンプレートの凹凸パターンと同様である。
上記転写先テンプレートが白欠陥部を有する場合、上記白欠陥部としては、例えば図3(b)に示すようなオープン欠陥、図12(b)に示すようなエッジ白欠陥、図示しないがピンホール欠陥等が挙げられる。なお、白欠陥の種類は、パターンのどの場所に発生したかによって異なり、ラインパターンが断線した白欠陥をオープン欠陥、パターンエッジに発生した白欠陥をエッジ白欠陥、ラインパターン上に孤立にある白欠陥をピンホール欠陥と称する。
上記転写元テンプレートを剥離する方法としては、特に限定されるものではなく、一般的なインプリントで用いられる方法と同様である。
iii.第1エッチング工程
上記第1エッチング工程では、上記樹脂層の凹凸パターンの凹部を、上記ハードマスク層が露出するまでエッチングする。上記樹脂層の凹凸パターンを全体的にエッチングして厚みを薄くすることで、凹部の樹脂層が除去され、下地のハードマスク層が露出する。このとき、凸部の樹脂層は残存している。
上記樹脂層のエッチング方法としては、例えばドライエッチングが挙げられる。また、上記樹脂層のエッチング方法は、上記樹脂層および上記ハードマスク層のうち、上記樹脂層を選択的にエッチングできる方法であることが好ましい。ドライエッチングに使用されるガスの種類としては、上記樹脂層および上記ハードマスク層の材料や厚み等に応じて適宜選択される。例えば、酸素、窒素、塩素、フッ素系等のガスで上記樹脂層をエッチングすることができる。
iv.第2エッチング工程
上記第2エッチング工程では、上記ハードマスク層の露出部分を、上記転写先基板が露出するまでエッチングする。
上記ハードマスク層のエッチング方法としては、例えばドライエッチングが挙げられる。また、上記ハードマスク層のエッチング方法は、上記樹脂層および上記ハードマスク層のうち、上記ハードマスク層を選択的にエッチングできる方法であることが好ましい。ドライエッチングに使用されるガスの種類としては、上記樹脂層および上記ハードマスク層の材料や厚み等に応じて適宜選択される。例えば、塩素および酸素の混合ガスを用いることができる。
上記ハードマスク層のエッチング後には、通常、上記樹脂層を除去する。上記樹脂層の除去は、後述の第3エッチング工程前に行うことが好ましい。後述の第3エッチング工程にて転写先基板の露出部分をエッチングする際に上記樹脂層がある場合は、上記樹脂層のスカム(残渣)や残膜等により安定的にエッチングができない可能性がある。また、上記ハードマスク層のエッチングから上記転写先基板のエッチングに進む際、一般的にはドライエッチングチャンバーを変更するが、このチャンバーを変更する際に上記転写先基板上に異物が付着するおそれがある。上記転写先基板のエッチングの前に上記樹脂層を除去することで、その異物も同時に除去することができる。
上記樹脂層の除去方法としては、例えばウェットエッチングまたはドライエッチングが挙げられる。ウェットエッチングでは、上記樹脂層のみを容易に除去することができる。
v.第3エッチング工程
上記第3エッチング工程では、上記転写先基板の露出部分をエッチングする。
上記転写先基板のエッチング方法としては、例えばドライエッチングが挙げられる。また、上記転写先基板のエッチング方法は、上記転写先基板および上記ハードマスク層のうち、上記転写先基板を選択的にエッチングできる方法であることが好ましい。ドライエッチングに使用されるガスの種類としては、上記転写先基板および上記ハードマスク層の材料や厚み等に応じて適宜選択される。例えば、CF4、SF6、CHF3、C48を用いることができ、酸素、ヘリウムガスをさらに混合してもよい。
vi.ハードマスク層除去工程
上記インプリント転写工程としては、特に限定されるものではないが、上記第3エッチング工程後に上記ハードマスク層を除去するハードマスク層除去工程をさらに有してもよい。
上記ハードマスク層の除去方法としては、例えばウェットエッチングまたはドライエッチングが挙げられる。ウェットエッチングでは、上記ハードマスク層のみを容易に除去することができる。ウェットエッチングにおいて、例えば上記ハードマスク層がクロムを含む場合には、硝酸第二セリウムアンモニウムおよび過塩素酸を含む水溶液を用いることができる。また、ドライエッチングにおいて、例えば上記ハードマスク層がクロムを含む場合には、塩素および酸素の混合ガスを用いることができる。
vii.インプリント転写工程
上記インプリント転写工程としては、特に限定されるものではないが、例えば、上記黒欠陥部が含まれる上記転写元テンプレートから上記転写先テンプレートへのインプリントによる転写を行う黒欠陥部含有テンプレート転写工程と、上記白欠陥部が含まれる上記転写元テンプレートから上記転写先テンプレートへのインプリントによる転写を行う白欠陥部含有テンプレート転写工程とが挙げられる。
(2)欠陥強調工程
上記欠陥強調工程では、上記インプリント転写工程時に上記転写元テンプレートに含まれる黒欠陥部または白欠陥部を強調させる。上記欠陥強調工程では、上記転写元テンプレートに黒欠陥部が含まれる場合には、上記転写先テンプレートの凹凸パターンの凸部の幅が、対応する上記転写元テンプレートの凹凸パターンの凹部の幅よりも小さくなるようにし、上記転写元テンプレートに白欠陥部が含まれる場合には、上記転写先テンプレートの凹凸パターンの凸部の幅が、対応する上記転写元テンプレートの凹凸パターンの凹部の幅よりも大きくなるようにする。上記検査用テンプレート作製工程では、上記欠陥強調工程が少なくとも一回行われる。
ここで、本発明において、「上記転写元テンプレートに含まれる黒欠陥部を強調させる」とは、上記転写元テンプレートの黒欠陥部の平面視の大きさに対して、その黒欠陥部が転写された上記転写先テンプレートの白欠陥部の平面視の大きさを大きくすることをいう。また、本発明において、「上記転写元テンプレートに含まれる白欠陥部を強調させる」とは、上記転写元テンプレートの白欠陥部の平面視の大きさに対して、その白欠陥部が転写された上記転写先テンプレートの黒欠陥部の平面視の大きさを大きくすることをいう。比較対象の黒欠陥部および白欠陥部の平面視の大きさとしては、例えば、長さであってもよく幅であってもよい。具体的には、上記凹凸パターンがラインアンドスペースパターンである場合には、ラインパターンの長手方向における黒欠陥部および白欠陥部の長さを挙げることができる。
また、ここで、本発明において、「上記転写先テンプレートの凹凸パターンの凸部の幅が、対応する上記転写元テンプレートの凹凸パターンの凹部の幅よりも小さくなるようにする」とは、上記転写元テンプレートの凹凸パターンの凸部の平面視の幅に対して、その凹凸パターンが転写された上記転写先テンプレートの凹凸パターンの凹部の平面視の幅を小さくなるようにすることをいう。さらに、本発明において、「上記転写先テンプレートの凹凸パターンの凸部の幅が、対応する上記転写元テンプレートの凹凸パターンの凹部の幅よりも大きくなるようにする」とは、上記転写元テンプレートの凹凸パターンの凸部の平面視の幅に対して、その凹凸パターンが転写された上記転写先テンプレートの凹凸パターンの凹部の平面視の幅を大きくなるようにすることをいう。比較対象の凸部および凹部の平面視の幅としては、凸部パターンまたは凹部パターンの短手方向における平面視の幅であっても、その長手方向における平面視の幅であってもよい。例えば、上記凹凸パターンがラインアンドスペースパターンである場合には、ラインパターンの短手方向の幅およびスペースパターンの短手方向の幅を挙げることができる。
上記欠陥強調工程としては、例えば、図3(a)に示される第1テンプレート1(1次転写元テンプレート1A)のショート欠陥の黒欠陥部5を、図3(c)に示される検査用テンプレート10(2次転写先テンプレート2B)のショート欠陥の黒欠陥部25によって検査する場合には、上述したように、1次転写工程S21および2次転写工程S22においてそれぞれ1次欠陥強調工程および2次欠陥強調工程が行われる。また、図12(a)に示される第1テンプレート1(1次転写元テンプレート1A)のエッジ欠陥の黒欠陥部5を、図12(c)に示される検査用テンプレート10(2次転写先テンプレート2B)のエッジ欠陥の黒欠陥部25によって検査する場合にも、上述したように、1次転写工程S21および2次転写工程S22においてそれぞれ1次欠陥強調工程および2次欠陥強調工程が行われる。
i.転写元テンプレートに黒欠陥部が含まれる場合
上記転写元テンプレートに黒欠陥部が含まれる場合には、上記欠陥強調工程として、上記黒欠陥部含有テンプレート転写工程時に上記転写元テンプレートに含まれる上記黒欠陥部を強調させる黒欠陥強調工程が行われる。上記黒欠陥強調工程では、上記転写先テンプレートの凹凸パターンの凸部の幅が、対応する上記転写元テンプレートの凹凸パターンの凹部の幅よりも小さくなるようにする。これにより、上記転写元テンプレートに含まれる上記黒欠陥部を強調させる。
上記黒欠陥強調工程は、特に限定されるものではないが、上記転写先テンプレートの凹凸パターンの凸部の幅が、対応する上記転写元テンプレートの凹凸パターンの凹部の幅よりも40%〜2%小さくなるようにすることが好ましく、中でも20%〜10%小さくなるようにすることが好ましい。また、上記凹凸パターンの形状がラインアンドスペースである場合において、ハーフピッチ(hp)が、30nm〜20nmである場合には、上記転写先テンプレートの凹凸パターンの凸部の幅が、対応する上記転写元テンプレートの凹凸パターンの凹部の幅よりも8nm〜1nm小さくなるようにすることが好ましく、中でも5nm〜2nm小さくなるようにすることが好ましい。上記転写先テンプレートの凹凸パターンの凸部の幅が小さくなり過ぎると、パターンのエッジラフネスの影響により凸部が倒れたり、消失するからであり、上記転写先テンプレートの凹凸パターンの凸部の幅が大き過ぎると、上記転写元テンプレートに含まれる黒欠陥部を強調させることができないからである。
ここで、「上記転写先テンプレートの凹凸パターンの凹部の幅および凸部の幅」ならびに「上記転写元テンプレートの凹凸パターンの凹部の幅および凸部の幅」は、上記第1テンプレートの表面に形成された凹凸パターンの凹部の幅および凸部の幅を測定する方法と同一の方法によって測定することができる。具体的には、上記第1テンプレートの表面に形成された凹凸パターンの凹部の幅および凸部の幅を、走査型電子顕微鏡(SEM)等の電子顕微鏡によって直接測定できる場合には、それらも同様に走査型電子顕微鏡(SEM)等の電子顕微鏡によって直接測定される。そして、上記第1テンプレートの表面に形成された凹凸パターンの凹部の幅および凸部の幅が、走査型電子顕微鏡(SEM)等の電子顕微鏡によって直接測定できないほど細線化し、他の方法によって測定される場合には、それらも同様にその他の方法によって測定される。
本発明において、上記転写先テンプレートの凹凸パターンの凸部の幅が、対応する上記転写元テンプレートの凹凸パターンの凹部の幅よりも小さくなるようにする方法は、特に限定されるものではないが、例えば、上記第1エッチング工程または上記第2エッチング工程でのエッチング時間を長くする方法および上記密着転写工程中または上記密着転写工程後に上記樹脂層に電子線や紫外線を照射する方法が挙げられる。以下、これらの方法をそれぞれ説明する。
a.エッチング時間
上記第1エッチング工程での樹脂層のエッチング時間を長くする方法では、上述した1次転写工程S21における1次欠陥強調工程の例のように、例えば、図4(d)〜(e)に示すように樹脂層17の凹凸パターン34の凹部33をハードマスク層16が露出するまでエッチングする時間を長くすることにより、1次転写元テンプレート1Aの黒欠陥部5を強調させる。
また、上記第2エッチング工程でのハードマスク層のエッチング時間を長くする方法では、例えば、図4(e)〜図5(a)に示すように樹脂層17をマスクとして、ハードマスク層16の露出部分を転写先基板10Aが露出するまでエッチングする時間を長くする。これにより、図4(e)〜図5(a)および図6(e)〜図7(a)に示すように、ハードマスク層16がオーバーエッチングされ、1次転写元テンプレート1Aのスペースパターンの短手方向の幅s1(図中の破線)に対応するエッチング後のハードマスク層16のパターンの平面視の幅を当該スペースパターンの短手方向の幅s1よりも小さくすることができると同時に、ラインパターンの長手方向における1次転写元テンプレート1Aの黒欠陥部5の長さd1(図中の破線)に対応するエッチング後のハードマスク層16の開口部の平面視の長さを黒欠陥部5の長さd1よりも大きくすることができる。
その結果、図5(d)および図7(d)に示すように、1次転写先テンプレート1Bのラインパターンの短手方向の幅l2を1次転写元テンプレート1Aのスペースパターンの短手方向の幅さs1(図中の破線)よりも小さくすることができると同時に、ラインパターンの長手方向における1次転写先テンプレート1Bの白欠陥部15の長さd2をラインパターンの長手方向における1次転写元テンプレート1Aの黒欠陥部5の長さd1(図中の破線)よりも大きくすることができる。
上記第1エッチング工程でのエッチング時間を長くする方法においては、具体的に、上記欠陥強調工程とされていない上記インプリント転写工程のときよりも、上記第1エッチング工程でのエッチング時間を長くすることが好ましい。ここで、本発明において、「上記欠陥強調工程とされていない上記インプリント転写工程」とは、上記インプリント転写工程のうち、上記インプリント転写工程時に上記欠陥強調工程によって上記転写元テンプレートに含まれる黒欠陥部または白欠陥部を強調させない工程を意味する。そして、「上記欠陥強調工程とされていない上記インプリント転写工程」とは、具体的には、上記第1テンプレートから出荷用の第2テンプレートへのインプリントによる転写を行う通常のインプリント転写工程のように、上記転写先テンプレートの凹凸パターンの凸部の幅が、対応する上記転写元テンプレートの凹凸パターンの凹部の幅と同一になるようにする工程を意味する。
なお、一般的な出荷用の第2テンプレートへのインプリントによる転写を行うインプリント転写工程は、上記欠陥強調工程とされていない上記インプリント転写工程に相当するものであるが、顧客の要求又はインプリントの品質改善の為、転写先テンプレートである第2テンプレートの凹凸パターンの凸部の幅を、転写元テンプレートである第1テンプレートの凹凸パターンの凹の幅より小さくしたり、大きくしたりする場合がある。
ここで、本発明において、「上記転写先テンプレートの凹凸パターンの凸部の幅が、対応する上記転写元テンプレートの凹凸パターンの凹部の幅と同一になるようにする」とは、上記転写先テンプレートの凹凸パターンの凸部の幅が、対応する上記転写元テンプレートの凹凸パターンの凹部の幅の±5%以内であることを意味する。中でも、±3%以内であることが好ましい。
このような上記第1エッチング工程でのエッチング時間を長くする方法としては、例えば、上記樹脂層の凹凸パターンの残膜部分の厚さを厚くする方法を挙げることができ、具体的には、上記欠陥強調工程とされていない上記インプリント転写工程のときよりも、上記樹脂層の凹凸パターンの残膜部分の厚さを厚くすることが好ましい。上記樹脂層の凹凸パターンの残膜部分の厚さが厚いことにより、上記樹脂層のエッチング時間を長くすることができる。上記樹脂層の凹凸パターンの残膜部分の厚さが厚いほど、例えば、図4(d)〜(e)に示すように樹脂層17の凹凸パターン34の凹部33をハードマスク層16が露出するまでエッチングする時間が長くなる。これにより、図4(d)〜(e)に示されるように、樹脂層17の凹凸パターン34の凸部32において、上方向のみならず横方向からのエッチングが進むため、凹凸パターン34の凸部32において凹部33に隣接する側面がエッチングされてテーパー形状を有するようになる。同時に、図6(d)〜(e)に示されるように、樹脂層17において黒欠陥部5が密着して形成された凹部に隣接する側面がエッチングされてテーパー形状を有するようになる。
ここで、ナノインプリントリソグラフィにおいて、転写された凹凸パターンの残膜部分の厚さは、RLT(Residual Layer Thickness)と呼ばれる。なお、本発明において、RLTである「上記樹脂層の凹凸パターンの残膜部分の厚さ」とは、図4(d)に例示する樹脂層17の凹凸パターン34の凹部33の厚さTのような厚さをいう。
通常、上記欠陥強調工程とされていない上記インプリント転写工程の場合、RLTはなるべく薄いほうが望ましいとされており、凹凸パターンの寸法や材料等にもよるが、例えば上記樹脂層の高さが100nm程度の場合、RLTは10nm程度である。
これに対し、本実施態様においては、上記欠陥強調工程とされていない上記インプリント転写工程のときよりも、上記樹脂層の凹凸パターンの残膜部分の厚さを厚くすることが好ましい。具体的に、上記樹脂層の凹凸パターンの残膜部分の厚さは、上記樹脂層の凹凸パターンの凸部の高さを1としたとき、0.15〜0.7の範囲内であることが好ましい。より具体的には、上記樹脂層の凹凸パターンの残膜部分の厚さは、上記樹脂層の凹凸パターンの凸部の高さが45nm〜100nmの範囲内である場合、6.8nm〜70nmの範囲内で設定することができる。
上記樹脂層の凹凸パターンの残膜部分の厚さが薄すぎると、上記樹脂層のエッチング時間を長くすることができず、例えば、図7(d)に示すように、ラインパターンの長手方向における1次転写先テンプレート1Bの白欠陥部15の長さd2をラインパターンの長手方向における1次転写元テンプレート1Aの黒欠陥部5の長さd1(図中の破線)よりも大きくすることができない。つまり、上記転写元テンプレートに含まれる黒欠陥部を強調させることができない。
一方、上記樹脂層の凹凸パターンの残膜部分の厚さが厚すぎると、上記第1エッチング工程のエッチング時間が過剰に長くなる。これにより、図4(d)および図6(d)に例示する樹脂層17の凹凸パターン34の凸部32のような上記樹脂層の凹凸パターンの凸部において、上方向のみならず横方向からのエッチングが過剰に進むことによって、当該凹凸パターンの凹部に隣接する側面および上記転写元テンプレートの黒欠陥部が密着して形成された凹部に隣接する側面が過剰にエッチングされてしまう。これにより、上記第1エッチング工程後の上記樹脂層が、上記第2エッチング工程にて上記ハードマスク層の露出部分をエッチングする際にマスクとして機能しなくなるおそれがある。また、上記第2エッチング工程において、上記ハードマスク層が過剰にオーバーエッチングされ、例えば、図5(a)に例示する1次転写元テンプレート1Aのスペースパターンの短手方向の幅s1(図中の破線)に対応するエッチング後のハードマスク層16のパターンの平面視の幅が、当該スペースパターンの短手方向の幅s1よりも過剰に小さくなってしまう結果、上記転写先基板に凹凸パターンを形成することが困難になるおそれがある。さらに、上記第1エッチング工程のエッチング時間が過剰に長くなり、製造効率が悪くなる場合がある。
なお、本発明において、上記樹脂層の凹凸パターンの凸部の高さとは、図4(d)に例示するような高さHで示される。
また、例えば上記第1エッチング工程にて上記樹脂層および上記ハードマスク層のエッチング選択比が高い場合には、単純に上記樹脂層のエッチング時間を長くしてもよい。
一方、上記第2エッチング工程でのエッチング時間を長くする方法においては、具体的に、上記欠陥強調工程とされていない上記インプリント転写工程のときよりも、上記第2エッチング工程でのエッチング時間を長くすることが好ましい。
このような方法としては、例えば上記第2エッチング工程にて上記樹脂層および上記ハードマスク層のエッチング選択比が高い場合には、単純に上記ハードマスク層のエッチング時間を長くする方法を挙げることができる。
上述のエッチング時間を長くする方法は、単独で適用してもよく、複数を組み合わせて適用してもよい。
b.電子線または紫外線の照射
上記密着転写工程中または上記密着転写工程後に電子線または紫外線を照射する方法について図面を参照しながら説明する。図13(a)〜図13(g)は、上述した電子線または紫外線を照射する方法を示す工程図であって、それぞれ、上述の図4(c)〜図4(e)および図5(a)〜図5(d)に示される工程図に対応する。また、図14(a)〜図14(g)は、上述した電子線または紫外線を照射する方法を示す工程図であって、それぞれ、上述の図6(c)〜図6(e)および図7(a)〜図7(d)に示される工程図に対応する。上記密着転写工程中または上記密着転写工程後に上記樹脂層に電子線または紫外線を照射する方法では、例えば、図13(a)〜図13(b)および図14(a)〜図14(b)に示すように樹脂層17に電子線または紫外線(図示なし)を照射することにより、樹脂層17の凹凸パターン34の凸部32を収縮させることができる同時に、1次転写元テンプレート1Aの黒欠陥部5が密着して形成された樹脂層17の凹部を拡大することができる。
これにより、図13(b)〜(c)および図14(b)〜(c)に示すように樹脂層17の凹凸パターン34の凹部33をハードマスク層16が露出するまでエッチングする時に、1次転写元テンプレート1Aのスペースパターンの短手方向の幅s1(図中の破線)に対応するエッチング後の樹脂層17のパターンの平面視の幅を当該スペースパターンの短手方向の幅s1よりも小さくすることができると同時に、ラインパターンの長手方向における1次転写元テンプレート1Aの黒欠陥部5の長さd1(図中の破線)に対応するエッチング後の樹脂層17の開口部の平面視の長さを黒欠陥部5の長さd1よりも大きくすることができる。
これにより、図13(c)〜(d)および図14(c)〜(d)に示すようにハードマスク層16をエッチングする時にハードマスク層16がオーバーエッチングされ、1次転写元テンプレート1Aのスペースパターンの短手方向の幅s1(図中の破線)に対応するエッチング後のハードマスク層16のパターンの平面視の幅を当該スペースパターンの短手方向の幅s1よりも小さくすることができると同時に、ラインパターンの長手方向における1次転写元テンプレート1Aの黒欠陥部5の長さd1(図中の破線)に対応するエッチング後のハードマスク層16の開口部の平面視の長さを黒欠陥部5の長さd1よりも大きくすることができる。
その結果、図13(g)および図14(g)に示すように、1次転写先テンプレート1Bのラインパターンの短手方向の幅l2を1次転写元テンプレート1Aのスペースパターンの短手方向の幅さs1(図中の破線)よりも小さくすることができると同時に、ラインパターンの長手方向における1次転写先テンプレート1Bの白欠陥部15の長さd2をラインパターンの長手方向における1次転写元テンプレート1Aの黒欠陥部5の長さd1(図中の破線)よりも大きくすることができる。
上記樹脂層に電子線を照射する場合には、例えば図13(b)および図14(b)に示すように樹脂層17から第1テンプレート1を剥離した後に、すなわち上記密着転写工程後に電子線を照射することができる。上記密着転写工程にて硬化した上記樹脂層に電子線を照射することで、上記樹脂層を収縮させることができる。
一方、上記樹脂層に紫外線を照射する場合、例えば図13(a)および図14(a)に示すように樹脂層17に1次転写元テンプレート1Aを密着させ、樹脂層17を硬化させる際に、すなわち上記密着転写工程中に紫外線を照射してもよく、図13(b)および図14(b)に示すように樹脂層17から1次転写元テンプレート1Aを剥離した後に、すなわち上記密着転写工程後に紫外線を照射してもよい。上記樹脂層に紫外線硬化性樹脂を用いる場合には、上記樹脂層に上記転写元テンプレートを密着させ、上記樹脂層を紫外線により硬化させる際に同時に収縮させることができる。また、上記密着転写工程にて硬化した上記樹脂層に紫外線を照射することで、上記樹脂層を収縮させることもできる。
一般に使用される紫外線の波長帯としては、例えば300nm〜400nmの範囲内である。
紫外線または電子線の照射量としては、硬化性樹脂を収縮させることができる量であれば特に限定されるものではない。
上記密着転写工程中または上記密着転写工程後に上記樹脂層に電子線または紫外線を照射する方法においては、具体的に、上記欠陥強調工程とされていない上記インプリント転写工程のときよりも、上記樹脂層に電子線または紫外線を照射する照射量を多くすることが好ましい。
c.その他
上上記転写先テンプレートの凹凸パターンの凸部の幅が、対応する上記転写元テンプレートの凹凸パターンの凹部の幅よりも小さくなるようにする方法は、単独で適用してもよく、複数を組み合わせて適用してもよい。
ii.転写元テンプレートに白欠陥部が含まれる場合
上記転写元テンプレートに白欠陥部が含まれる場合には、上記欠陥強調工程として、上記白欠陥部含有テンプレート転写工程時に上記転写元テンプレートに含まれる上記白欠陥部を強調させる白欠陥強調工程が行われる。上記黒欠陥強調工程では、上記転写先テンプレートの凹凸パターンの凸部の幅が、対応する上記転写元テンプレートの凹凸パターンの凹部の幅よりも大きくなるようにする。これにより、上記転写元テンプレートに含まれる上記白欠陥部を強調させる。
上記白欠陥強調工程は、特に限定されるものではないが、上記転写先テンプレートの凹凸パターンの凸部の幅が、対応する上記転写元テンプレートの凹凸パターンの凹部の幅よりも40%〜2%大きくなるようにすることが好ましく、中でも20%〜10%大きくなるようにすることが好ましい。また、上記凹凸パターンの形状がラインアンドスペースである場合において、ハーフピッチ(hp)が、30nm〜20nmである場合には、上記転写先テンプレートの凹凸パターンの凸部の幅が、対応する上記転写元テンプレートの凹凸パターンの凹部の幅よりも8nm〜1nm大きくなるようにすることが好ましく、中でも5nm〜2nm大きくなるようにすることが好ましい。上記転写先テンプレートの凹凸パターンの凸部の幅が大き過ぎるとパターンのエッジラフネスの影響により、凹部にショート欠陥が発生したり、凹部が消失し欠陥を作り込むこととなる場合があり、小さ過ぎると、上記転写元テンプレートに含まれる白欠陥部を強調させることができないからである。
本発明において、上記転写先テンプレートの凹凸パターンの凸部の幅が、対応する上記転写元テンプレートの凹凸パターンの凹部の幅よりも大きくなるようにする方法は、特に限定されるものではないが、例えば、上記第1エッチング工程または上記第2エッチング工程でのエッチング時間を短くする方法、上記ハードマスク層の厚さを厚くする方法、および上記第3エッチング工程での上記転写先基板の露出部分をエッチングする深さを浅くする方法が挙げられる。以下、これらの方法をそれぞれ説明する。
a.エッチング時間
上記第1エッチング工程での樹脂層のエッチング時間を短くする方法では、上述した2次転写工程S22における2次欠陥強調工程の例のように、例えば、図8(d)〜(e)に示すように樹脂層17の凹凸パターン34の凹部33をハードマスク層16が露出するまでエッチングする時間を短くすることにより、2次転写元テンプレート2Aの白欠陥部15を強調させる。
また、上記第2エッチング工程でのハードマスク層のエッチング時間を短くする方法では、例えば、図8(e)〜図9(a)に示すように樹脂層17をマスクとして、ハードマスク層16の露出部分を転写先基板10Aが露出するまでエッチングする時間を短くする。これにより、図8(e)〜図9(a)および図10(e)〜図11(a)に示すように、ハードマスク層16のオーバーエッチングを抑制し、2次転写元テンプレート2Aのスペースパターンの短手方向の幅s2(図中の破線)に対応するエッチング後のハードマスク層16のパターンの平面視の幅を当該スペースパターンの短手方向の幅s2よりも大きくすることができると同時に、ラインパターンの長手方向における2次転写元テンプレート2Aの白欠陥部15の長さd2(図中の破線)に対応するエッチング後のハードマスク層16のパターンの平面視の長さを白欠陥部15の長さd2よりも大きくすることができる。
その結果、図9(d)および図11(d)に示すように、2次転写先テンプレート2Bのラインパターンの短手方向の幅l3を2次転写元テンプレート2Aのスペースパターンの短手方向の幅s2(図中の破線)よりも大きくすることができると同時に、ラインパターンの長手方向における2次転写先テンプレート2Bの黒欠陥部25の長さd3をラインパターンの長手方向における2次転写元テンプレート2Aの白欠陥部15の長さd2(図中の破線)よりも大きくすることができる。
上記第1エッチング工程でのエッチング時間を短くする方法においては、具体的には、上記欠陥強調工程とされていない上記インプリント転写工程のときよりも、上記第1エッチング工程でのエッチング時間を短くすることが好ましい。
このような方法としては、例えば、上記樹脂層の凹凸パターンの残膜部分の厚さを薄くする方法を挙げることができ、具体的には、上記欠陥強調工程とされていない上記インプリント転写工程のときよりも、上記樹脂層の凹凸パターンの残膜部分の厚さを薄くすることが好ましい。上記樹脂層の凹凸パターンの残膜部分の厚さが薄いことにより、上記樹脂層のエッチング時間を短くすることができる。上記樹脂層の凹凸パターンの残膜部分の厚さが薄いほど、例えば、図8(d)〜(e)に示すように樹脂層17の凹凸パターン34の凹部33をハードマスク層16が露出するまでエッチングする時間が短くなる。これにより、図8(d)〜(e)に示されるように、樹脂層17の凹凸パターン34の凸部32において、上方向および横方向からのエッチングが抑制されるため、凹凸パターン34の凹部33に隣接する側面のエッチングが抑制される。同時に、図10(d)〜(e)に示されるように、樹脂層17において白欠陥部15が密着して形成された凸部においても、上方向および横方向からのエッチングが抑制されるため、凹凸パターン34の凹部33に隣接する側面のエッチングが抑制される。
具体的に、上記樹脂層の凹凸パターンの残膜部分の厚さは、上記樹脂層の凹凸パターンの凸部の高さを1としたとき、0.1〜0.5の範囲内であることが好ましい。より具体的には、上記樹脂層の凹凸パターンの残膜部分の厚さは、上記樹脂層の凹凸パターンの凸部の高さが45nm〜100nmの範囲内である場合、4.5nm〜50nmの範囲内で設定することができる。上記樹脂層の凹凸パターンの残膜部分の厚さが薄すぎると、上記積層工程時に樹脂層を積層する際の樹脂層の厚みのばらつきにより、上記密着転写工程時に、上記樹脂層が上記転写元テンプレートにおける凹凸パターンの凹部に全て充填されない場合が発生する。これにより、上記樹脂層に形成される凹凸パターンの凸部を正しく形成できず、上記樹脂層が有するべき上記ハードマスク層のマスクの機能が損なわれ、上記転写先基板に凸凹パターンを形成することが困難になるおそれがある。
一方、上記樹脂層の凹凸パターンの残膜部分の厚さが厚すぎると、上記樹脂層のエッチング時間を短くすることができず、例えば、図11(d)に示すように、ラインパターンの長手方向における2次転写先テンプレート2Bの黒欠陥部25の長さd3をラインパターンの長手方向における2次転写元テンプレート2Aの白欠陥部15の長さd2(図中の破線)よりも大きくすることができない。つまり、上記転写元テンプレートに含まれる白欠陥部を強調させることができない。
また、例えば上記第1エッチング工程にて上記樹脂層および上記ハードマスク層のエッチング選択比が高い場合には、単純に上記樹脂層のエッチング時間を短くしてもよい。
一方、上記第2エッチング工程でのエッチング時間を短くする方法においては、具体的には、上記欠陥強調工程とされていない上記インプリント転写工程のときよりも、上記第2エッチング工程でのエッチング時間を短くすることが好ましい。
このような方法としては、例えば上記第2エッチング工程にて上記樹脂層および上記ハードマスク層のエッチング選択比が高い場合には、単純に上記ハードマスク層のエッチング時間を短くする方法を挙げることができる。
上述のエッチング時間を短くする方法は、単独で適用してもよく、複数を組み合わせて適用してもよい。
b.ハードマスク層の厚さ
例えば、図8(e)〜図9(a)および図10(e)〜図11(a)に示すように、樹脂層17をマスクとしてハードマスク層16の露出部分を転写先基板10Aが露出するまでエッチングする時に、ハードマスク層16の側面はエッチングされてテーパー形状を有するようになる。このため、上記ハードマスク層の厚さを厚くする方法では、例えば、図8(b)および図10(b)に示すように、転写先基板10A上にハードマスク層16および樹脂層17を積層した積層体を準備する時に、ハードマスク層16の厚さを厚くすることによって、2次転写元テンプレート2Aのスペースパターン(凹凸パターン14の凹部13)に対応する図9(a)に例示されるエッチング後のハードマスク層16のパターンの裾の幅および2次転写元テンプレート2Aの白欠陥部15に対応する図11(a)に例示されるエッチング後のハードマスク層16パターンの裾の幅を大きくすることができる。
その結果、図9(d)に例示される2次転写先テンプレート2Bのラインパターンの短手方向の幅l3を2次転写元テンプレート2Aのスペースパターンの短手方向の幅s2(図中の破線)よりも大きくすることができると同時に、図11(d)に例示されるラインパターンの長手方向における2次転写先テンプレート2Bの黒欠陥部25の長さd3をラインパターンの長手方向における2次転写元テンプレート2Aの白欠陥部15の長さd2(図中の破線)よりも大きくすることができる。
上記ハードマスク層の厚さを厚くする方法では、具体的には、上記欠陥強調工程とされていない上記インプリント転写工程のときよりも、上記ハードマスク層の厚さを厚くすることが好ましい。
具体的に、上記ハードマスク層の厚さは、5nm〜30nmの範囲内で設定することが好ましく、中でも、7nm〜20nmの範囲内で設定することが好ましい。上記ハードマスク層の厚さが薄すぎると、上記ハードマスク層のエッチング時間を短くしても上記ハードマスク層のオーバーエッチングを抑制することができず、転写元テンプレートに含まれる白欠陥部を強調させることができないからであり、一方、上記ハードマスク層の厚さが厚すぎると、上記ハードマスク層のエッチング時間が長くなり過ぎ、マスクである樹脂層が無くなり、ハードマスク層の凸部が正常に形成できなくなるからである。
c.転写先基板のエッチングする深さ
上記転写先基板の露出部分をエッチングする深さを浅くする方法では、例えば、図9(b)〜(c)および図11(b)〜(c)に示すように、エッチング後のハードマスク層16をマスクとして、転写先基板10Aの露出部分をエッチングする時に、転写先基板10Aの露出部分をエッチングする深さを浅くする。これにより、例えば、転写先基板10Aの露出部分をエッチングする時に、2次転写元テンプレート2Aのスペースパターンに対応する図9(b)に例示されるエッチング後のハードマスク層16のパターンの側面および2次転写元テンプレート2Aの白欠陥部15に対応する図11(b)に例示されるエッチング後のハードマスク層16のパターンの側面がさらにエッチングされ、それらのパターンの裾の幅がさらに小さくなることを抑制することができる。
その結果、図9(d)に例示される2次転写先テンプレート2Bのラインパターンの短手方向の幅l3を2次転写元テンプレート2Aのスペースパターンの短手方向の幅s2(図中の破線)よりも大きくすることができると同時に、図11(d)に例示されるラインパターンの長手方向における2次転写先テンプレート2Bの黒欠陥部25の長さd3をラインパターンの長手方向における2次転写元テンプレート2Aの白欠陥部15の長さd2(図中の破線)よりも大きくすることができる。
上記転写先基板の露出部分をエッチングする深さを浅くする方法では、具体的には、上記欠陥強調工程とされていない上記インプリント転写工程のときよりも、上記転写先基板の露出部分をエッチングする深さを浅くすることが好ましい。
具体的に、上記凸凹パターンの形状がラインアンドスペースである場合において、ハープピッチ(hp)が、30nm〜20nmである場合は、上記転写先テンプレートの露出部分をエッチングする深さは、20nm〜60nmの範囲内で設定することが好ましく、中でも20nm〜40nmの範囲で設定することが好ましい。当該エッチングする深さが浅すぎると、光検査が使用できなくなるからであり、一方、当該エッチングする深さが深すぎると、上記転写元テンプレートに含まれる白欠陥部を強調させることができないからである。
d.その他
上述の白欠陥部を強調させる方法は、単独で適用してもよく、複数を組み合わせて適用してもよい。
(3)検査用テンプレート作製工程
上記検査用テンプレート作製工程としては、特に限定されるものではないが、例えば、上記インプリント転写工程として、上記1次転写工程のみを行って、上記検査用テンプレートとして、上記1次転写工程で得られる上記転写先テンプレートを作製し、上記欠陥強調工程として、上記1次転写工程時に上記転写元テンプレートに含まれる上記黒欠陥部または上記白欠陥部を強調させる欠陥強調工程のみが行われる工程と、上記インプリント転写工程として、上記1次転写工程から上記n次転写工程までのn回の転写工程を行って、上記検査用テンプレートとして、上記n次転写工程で得られる上記転写先テンプレートを作製し、上記欠陥強調工程として、上記n回の転写工程のうちの少なくとも1回の転写工程時にそれぞれ上記転写元テンプレートに含まれる上記黒欠陥部または上記白欠陥部を強調させる少なくとも1回の欠陥強調工程が行われる工程とが挙げられる。
上記検査用テンプレート作製工程としては、中でも、図3(a)〜(c)に例示される1次転写工程および2次転写工程を行う工程のように、上記n回の転写工程を行う工程が好ましい。上記第1テンプレートに含まれる黒欠陥部または白欠陥部を、n回強調させた上記検査用テンプレートの黒欠陥部または白欠陥部によって検査することができるからである。これにより、欠陥の検出感度を向上させることができるからである。
このような上記n回の転写工程を行う上記検査用テンプレート作製工程としては、特に限定されるものではないが、例えば、上記2回の転写工程を行う上記検査用テンプレート作製工程であって、上記1次転写工程として上記黒欠陥部含有テンプレート転写工程が行われ、上記2次転写工程として上記白欠陥部含有テンプレート転写工程が行われ、上記欠陥強調工程として、上記1次転写工程時の上記黒欠陥強調工程および上記2次転写工程時の上記白欠陥強調工程のどちらか一方のみ、またはそれらの両方が行われる上記検査用テンプレート作製工程が挙げられる。図3(a)〜(c)に例示される検査用テンプレート作製工程は、上記1次転写工程として上記黒欠陥部含有テンプレート転写工程が行われ、上記2次転写工程として上記白欠陥部含有テンプレート転写工程が行われ、上記欠陥強調工程として、上記1次転写工程時の上記黒欠陥強調工程および上記2次転写工程時の上記白欠陥強調工程の両方が行われる工程である。
また、例えば、上記2回の転写工程を行う上記検査用テンプレート作製工程であって、上記1次転写工程として上記白欠陥部含有テンプレート転写工程が行われ、上記2次転写工程として上記黒欠陥部含有テンプレート転写工程が行われ、上記欠陥強調工程として、上記1次転写工程時の上記黒欠陥強調工程および上記2次転写工程時の上記白欠陥強調工程のどちらか一方のみ、またはそれらの両方が行われる上記検査用テンプレート作製工程が挙げられる。
また、上記n回の転写工程を行う工程としては、特に、図3(a)〜(c)に例示される1次欠陥強調工程および2次欠陥強調工程を行う工程のように、上記欠陥強調工程として、上記n回の転写工程時にそれぞれ上記転写元テンプレートに含まれる上記黒欠陥部または上記白欠陥部を強調させるn回の欠陥強調工程が行われる工程が好ましい。上記第1テンプレートに含まれる黒欠陥部または白欠陥部を、上記n回の欠陥強調工程によってn回強調させた上記検査用テンプレートの黒欠陥部または白欠陥部によって検査することができるからである。
上記インプリント転写工程として、上記黒欠陥部含有テンプレート転写工程が少なくとも一回行われる場合には、上記欠陥強調工程として、上記黒欠陥強調工程が少なくとも一回行われることが好ましい。また、上記インプリント転写工程として、上記白欠陥部含有テンプレート転写工程が少なくとも一回行われる場合には、上記欠陥強調工程として、上記白欠陥強調工程が少なくとも一回行われることが好ましい。
3.検査用テンプレート検査工程
本実施態様における検査用テンプレート検査工程では、上記検査用テンプレートの黒欠陥部または白欠陥部を検査する。
上記検査用テンプレートの黒欠陥部または白欠陥部の検査方法としては、例えば荷電ビームまたは光を照射して黒欠陥部または白欠陥部を検査する方法を挙げることができる。
荷電ビームとしては、黒欠陥部または白欠陥部を検査可能であれば特に限定されるものではなく、例えば電子ビームおよびイオンビームが挙げられる。電子ビームは、ビームを数nmに細く絞ることができ感度が高く、またイオンビームよりも荷電粒子の質量が小さいため上記検査用テンプレートへのダメージが少ないという利点を有する。電子ビームの場合、走査型電子顕微鏡(SEM)等の電子顕微鏡により検査することができる。
一方、光としては、黒欠陥部または白欠陥部を検査可能であれば特に限定されるものではなく、例えば樹脂層の硬化に使用される光を挙げることができ、具体的には紫外線、可視光線、赤外線、X線等を挙げることができる。より具体的には、高感度であることから、短波長の光、例えば193nmの光を用いることができる。
中でも、光検査が好ましい。電子ビーム検査は、感度は高いものの、検査速度が非常に遅く検査に甚大な時間を費やすため効率が悪い。これに対し、光検査では、感度は低いものの、検査速度が早くスループットを向上させることができる。本実施態様においては、感度良く黒欠陥部または白欠陥部を検出することができるため、光検査も使用可能であり、高速かつ高感度の検査を実現することができる。
また、上記検査用テンプレートの黒欠陥部または白欠陥部の検査は、上記検査用テンプレートとして上記転写先テンプレートが得られる最後の上記インプリント転写工程において、上記ハードマスク層除去工程後に行ってもよく、上記第3エッチング工程後に行ってもよく、上記第2エッチング工程後に行ってもよく、検査方法に応じて適宜選択される。例えば、光検査の場合、階調差が大きくなることから、上記第3エッチング工程後にハードマスク層が残っている状態で光検査を行うことが好ましい。また、光検査の場合には、ハードマスク層の厚みが比較的厚い場合には、上記第2エッチング工程後に光検査を行うこともできる。一方、電子ビーム検査の場合、電子ビーム検査をハードマスク層が残っている状態で行ってもよく、ハードマスク層が除去された状態で行ってもよい。
上記検査用テンプレートの黒欠陥部または白欠陥部を検査する際には、通常、検査用テンプレート全体を検査する。
A−2.第2実施態様のテンプレートの検査方法
本実施態様のテンプレートの検査方法は、表面に凹凸パターンが形成されたナノインプリントリソグラフィ用のテンプレートの検査方法であって、第1テンプレートを準備する第1テンプレート準備工程と、上記第1テンプレートを原版テンプレートとして用いて、転写元テンプレートから転写先テンプレートへのインプリントによる転写を行うインプリント転写工程を少なくとも一回行って、最終的に得られる上記転写先テンプレートを検査用テンプレートとして作製する検査用テンプレート作製工程をn回(nは2以上の整数)行う複数検査用テンプレート作製工程と、上記複数検査用テンプレート作製工程において行われるn回の検査用テンプレート作製工程でそれぞれ作製されるn個の検査用テンプレートの黒欠陥部および白欠陥部を検査する複数検査用テンプレート検査工程とを有し、上記第1テンプレートの黒欠陥部および白欠陥部を、当該黒欠陥部および当該白欠陥部に対応する上記n個の検査用テンプレートの黒欠陥部および白欠陥部によって検査するテンプレートの検査方法であり、上記検査用テンプレート作製工程では、上記インプリント転写工程として、上記原版テンプレートを上記転写元テンプレートとして用いる1次転写工程を行って、上記n回の検査用テンプレート作製工程のうちの第1検査用テンプレート作製工程では、上記1次転写工程時に上記転写先テンプレートの凹凸パターンの凸部の幅が対応する上記転写元テンプレートの凹凸パターンの凹部の幅よりも小さくなるようにする欠陥強調工程が行われ、上記n回の検査用テンプレート作製工程のうちの第2検査用テンプレート作製工程では、上記1次転写工程時に上記転写先テンプレートの凹凸パターンの凸部の幅が対応する上記転写元テンプレートの凹凸パターンの凹部の幅よりも大きくなるようにする欠陥強調工程が行われることを特徴としている。
本実施態様のテンプレートの検査方法の一例について図面を参照しながら説明する。
図15は第2実施態様のテンプレートの検査方法の一例を示すフローチャートである。図16は第2実施態様のテンプレートの検査方法における複数検査用テンプレート作製工程の一例を示すフローチャートである。図17は第2実施態様のテンプレートの検査方法における検査用テンプレート作製工程の一例を示すフローチャートである。
まず、図15に示すように、第1テンプレートを準備する第1テンプレート準備工程S100を行う。次に、図15に示すように、複数検査用テンプレート作製工程S200を行う。複数検査用テンプレート作製工程S200においては、例えば、図16に示すように、第1検査用テンプレート作製工程S210および第2検査用テンプレート作製工程S220の2回の検査用テンプレート作製工程を行う。
第1検査用テンプレート作製工程S210においては、例えば、図17に示すように、上記インプリント転写工程として、1次転写工程S201および2次転写工程S202の2回の転写工程を行う。
そして、第1検査用テンプレート作製工程S210の1次転写工程S201においては、原版テンプレートを1次転写元テンプレートとして用いて、1次転写元テンプレートから1次転写先テンプレートへのインプリントによる転写を行い、1次転写先テンプレートの凹凸パターンの凸部の幅が対応する1次転写元テンプレートの凹凸パターンの凹部の幅よりも小さくなるようにする1次欠陥強調工程が行われる。また、第1検査用テンプレート作製工程S210の2次転写工程S202においては、1次転写工程S201で得られる1次転写先テンプレートを2次転写元テンプレートとして用いて、2次転写元テンプレートから2次転写先テンプレートへのインプリントによる転写を行い、2次転写先テンプレートの凹凸パターンの凸部の幅が対応する2次転写元テンプレートの凹凸パターンの凹部の幅よりも大きくなるようにする2次欠陥強調工程が行われる。これにより、2次転写先テンプレートを、第1テンプレートの黒欠陥部を2回強調させた第1検査用テンプレートとして作製することができる。
また、第2検査用テンプレート作製工程S220においても、例えば、図17に示すように、上記インプリント転写工程として、1次転写工程S201および2次転写工程S202の2回の転写工程を行う。
そして、第2検査用テンプレート作製工程S220の1次転写工程S201においては、原版テンプレートを1次転写元テンプレートとして用いて、1次転写元テンプレートから1次転写先テンプレートへのインプリントによる転写を行い、1次転写先テンプレートの凹凸パターンの凸部の幅が対応する1次転写元テンプレートの凹凸パターンの凹部の幅よりも大きくなるようにする1次欠陥強調工程が行われる。また、第2検査用テンプレート作製工程S220の2次転写工程S202においては、1次転写工程S201で得られる1次転写先テンプレートを2次転写元テンプレートとして用いて、2次転写元テンプレートから2次転写先テンプレートへのインプリントによる転写を行い、2次転写先テンプレートの凹凸パターンの凸部の幅が対応する2次転写元テンプレートの凹凸パターンの凹部の幅よりも小さくなるようにする2次欠陥強調工程が行われる。これにより、2次転写先テンプレートを、第1テンプレートの白欠陥部を2回強調させた第2検査用テンプレートとして作製することができる。
次に、図15に示すように、複数検査用テンプレート検査工程S300を行う。例えば、第1検査用テンプレートおよび第2検査用テンプレートの黒欠陥部および白欠陥部を電子ビームや光を利用して検査する。
本実施態様において、上記複数検査用テンプレート作製工程における上記n回の検査用テンプレート作製工程によって、上記n個の検査用テンプレートをそれぞれ作製する。そして、上記n回の検査用テンプレート作製工程のうちの第1検査用テンプレート作製工程では、上記欠陥強調工程によって、上記第1テンプレートの黒欠陥部を強調させた第1検査用テンプレートを作製し、上記n回の検査用テンプレート作製工程のうちの第2検査用テンプレート作製工程では、上記欠陥強調工程によって、上記第1テンプレートの白欠陥部を強調させた第2検査用テンプレートを作製することができる。
このため、上記複数検査用テンプレート検査工程では、上記第1テンプレートの黒欠陥部および白欠陥部の両方を、当該黒欠陥部を強調させた上記第1検査用テンプレートおよび当該白欠陥部を強調させた上記第2検査用テンプレートを含む上記n個の検査用テンプレートによって検査することができる。これにより、上記第1テンプレートが有する検出困難な微小な黒欠陥部および白欠陥部の両方を、感度良く検出することができる精度の高い検査が可能となる。
以下、本実施態様のテンプレートの検査方法における各工程について説明する。
1.第1テンプレート準備工程
本実施態様における第1テンプレート準備工程は、上記「A−1.第1実施態様のテンプレートの検査方法 1.第1テンプレート準備工程」の項に記載の上記第1テンプレート準備工程と同様であるので、ここでの説明は省略する。
2.複数検査用テンプレート作製工程
本実施態様における複数検査用テンプレート作製工程では、上記検査用テンプレート作製工程をn回(nは2以上の整数)行う。上記n回の検査用テンプレート作製工程で、n個の検査用テンプレートがそれぞれ作製される。
以下、上記複数検査用テンプレート作製工程における各工程を説明した上で、上記複数検査用テンプレート作製工程について説明する。
(1)検査用テンプレート作製工程
上記検査用テンプレート作製工程では、上記第1テンプレートを原版テンプレートとして用いて、転写元テンプレートから転写先テンプレートへのインプリントによる転写を行うインプリント転写工程を少なくとも一回行って、最終的に得られる上記転写先テンプレートを検査用テンプレートとして作製し、上記インプリント転写工程として、上記原版テンプレートを上記転写元テンプレートとして用いる1次転写工程を行う。
上記検査用テンプレート作製工程では、上記インプリント転写工程時に上記転写元テンプレートに含まれる黒欠陥部または白欠陥部を強調させる欠陥強調工程が少なくとも一回行われる。しかしながら、上記欠陥強調工程は、上記転写元テンプレートに黒欠陥部が含まれる場合と上記転写元テンプレートに白欠陥部が含まれる場合とを区別して、異なる処理を行うものではなく、上記「A−1.第1実施態様のテンプレートの検査方法 2.検査用テンプレート作製工程 (2)欠陥強調工程」の項に記載の欠陥強調工程とは異なるものである。
上記検査用テンプレート作製工程は、以上に記載した点以外は、上記「A−1.第1実施態様のテンプレートの検査方法 2.検査用テンプレート作製工程」の項に記載の上記検査用テンプレート作製工程と同様であるので、ここでの説明は省略する。
(2)複数検査用テンプレート作製工程
上記複数検査用テンプレート作製工程において、上記n回の検査用テンプレート作製工程のうちの第1検査用テンプレート作製工程では、上記欠陥強調工程として、上記1次転写工程時に上記転写先テンプレートの凹凸パターンの凸部の幅が対応する上記転写元テンプレートの凹凸パターンの凹部の幅よりも小さくなるようにする欠陥強調工程が行われ、上記n回の検査用テンプレート作製工程のうちの第2検査用テンプレート作製工程では、上記欠陥強調工程として、上記1次転写工程時に上記転写先テンプレートの凹凸パターンの凸部の幅が対応する上記転写元テンプレートの凹凸パターンの凹部の幅よりも大きくなるようにする欠陥強調工程が行われる。
上記1次転写工程時に上記転写先テンプレートの凹凸パターンの凸部の幅が対応する上記転写元テンプレートの凹凸パターンの凹部の幅よりも小さくなるようにする欠陥強調工程は、特に限定されるものではないが、上記転写先テンプレートの凹凸パターンの凸部の幅が、対応する上記転写元テンプレートの凹凸パターンの凹部の幅よりも40%〜2%小さくなるようにすることが好ましく、中でも20%〜10%小さくなるようにすることが好ましい。また、上記凹凸パターンの形状がラインアンドスペースである場合において、ハーフピッチ(hp)が、30nm〜20nmである場合には、上記転写先テンプレートの凹凸パターンの凸部の幅が、対応する上記転写元テンプレートの凹凸パターンの凹部の幅よりも8nm〜1nm小さくなるようにすることが好ましく、中でも5nm〜2nm小さくなるようにすることが好ましい。上記転写先テンプレートの凹凸パターンの凸部の幅が小さくなり過ぎると、パターンのエッジラフネスの影響により凸部が倒れたり、消失するからであり、上記転写先テンプレートの凹凸パターンの凸部の幅が大き過ぎると、上記転写元テンプレートに含まれる黒欠陥部を強調させることができないからである。
また、上記1次転写工程時に上記転写先テンプレートの凹凸パターンの凸部の幅が対応する上記転写元テンプレートの凹凸パターンの凹部の幅よりも大きくなるようにする欠陥強調工程は、特に限定されるものではないが、記転写先テンプレートの凹凸パターンの凸部の幅が、対応する上記転写元テンプレートの凹凸パターンの凹部の幅よりも40%〜2%大きくなるようにすることが好ましく、中でも20%〜10%大きくなるようにすることが好ましい。また、上記凹凸パターンの形状がラインアンドスペースである場合において、ハーフピッチ(hp)が、30nm〜20nmである場合には、上記転写先テンプレートの凹凸パターンの凸部の幅が、対応する上記転写元テンプレートの凹凸パターンの凹部の幅よりも8nm〜1nm大きくなるようにすることが好ましく、中でも5nm〜2nm大きくなるようにすることが好ましい。上記転写先テンプレートの凹凸パターンの凸部の幅が大き過ぎるとパターンのエッジラフネスの影響により、凹部にショート欠陥が発生したり、凹部が消失し欠陥を作り込むこととなる場合があり、小さ過ぎると、上記転写元テンプレートに含まれる白欠陥部を強調させることができないからである。
3.複数検査用テンプレート検査工程
本実施態様における複数検査用テンプレート検査工程では、上記複数検査用テンプレート作製工程において行われるn回の検査用テンプレート作製工程でそれぞれ作製されるn個の検査用テンプレートの黒欠陥部および白欠陥部を検査する。
上記複数検査用テンプレート検査工程は、1個の検査用テンプレートの黒欠陥部または白欠陥部を検査するのではなく、n個の検査用テンプレートの黒欠陥部および白欠陥部を検査する点を除いて、上記「A−1.第1実施態様のテンプレートの検査方法 3.検査用テンプレート検査工程」の項に記載の上記検査用テンプレート検査工程と同様であるので、ここでの説明は省略する。
B.テンプレートの欠陥修正方法
本発明のテンプレートの欠陥修正方法は、表面に凹凸パターンが形成されたナノインプリントリソグラフィ用のテンプレートの欠陥修正方法であって、上記「A.テンプレートの検査方法 A−1.第1実施態様のテンプレートの検査方法」の項に記載の上述のテンプレートの検査方法を行う検査工程と、上記検査工程で上記検査用テンプレートに上記黒欠陥部または上記白欠陥部が検出された場合に、当該黒欠陥部または当該白欠陥部に対応する上記第1テンプレートの黒欠陥部または白欠陥部を確認する第1テンプレート欠陥確認工程と、上記第1テンプレートに上記黒欠陥部または上記白欠陥部が検出された場合に、黒欠陥部または白欠陥部を修正する欠陥修正工程とを有することを特徴とする。
図18は本発明のテンプレートの欠陥修正方法の一例を示すフローチャートである。図3(a)〜(c)、図4(a)〜(e)、図5(a)〜(d)、図6(a)〜(e)、および図7(a)〜(d)、ならびに図8(a)〜(e)、図9(a)〜(d)、図10(a)〜(e)、および図11(a)〜(d)は本発明における検査用テンプレート作製工程の一例を示す工程図である。なお、図3(a)〜(c)、図4(a)〜(e)、図5(a)〜(d)、図6(a)〜(e)、および図7(a)〜(d)、ならびに図8(a)〜(e)、図9(a)〜(d)、図10(a)〜(e)、および図11(a)〜(d)については、上記「A.テンプレートの検査方法 A−1.第1実施態様のテンプレートの検査方法」の項に記載したので、ここでの説明は省略する。
本発明のテンプレートの欠陥修正方法においては、まず、図1に示される上述のテンプレートの検査方法を行う検査工程を行う。具体的には、図18に示すように、上記「A.テンプレートの検査方法 A−1.第1実施態様のテンプレートの検査方法」の項に記載の通り、第1テンプレート準備工程S1、検査用テンプレート作製工程S2、および検査用テンプレート検査工程S3をこの順に行う。これにより、図3(a)に示される第1テンプレート1の黒欠陥部5を、図3(c)に示される2回強調させた検査用テンプレート10の黒欠陥部25によって検査することができる。
次に、図18に示すように、第1テンプレート欠陥確認工程S4を行う。具体的には、図3(c)および図11(d)に示される検査用テンプレート10の黒欠陥部25に対応する図3(a)および図6(a)に示される第1テンプレート1の黒欠陥部5を電子ビームや光を利用して確認する。
次に、図18に示すように、欠陥修正工程S5を行う。具体的には、第1テンプレート1の黒欠陥部5をエッチングして修正する。
本発明において、検査用テンプレート作製工程S2では、上記インプリント転写工程時に上記転写元テンプレートに含まれる黒欠陥部または白欠陥部を強調させる欠陥強調工程が少なくとも一回行われ、上記「A.テンプレートの検査方法 A−1.第1実施態様のテンプレートの検査方法」の項で説明したように、上記第1テンプレートの黒欠陥部または白欠陥部の平面視の大きさに対して、当該黒欠陥部または当該白欠陥部に対応する上記検査用テンプレートの黒欠陥部または白欠陥部の平面視の大きさを大きくすることができる。これにより、上記「A.テンプレートの検査方法 A−1.第1実施態様のテンプレートの検査方法」の項で説明したように、上記第1テンプレートの黒欠陥部または白欠陥部を、少なくとも一回強調させた上記検査用テンプレートの黒欠陥部または白欠陥部によって検査することができるので、上記第1テンプレートが検出困難な微小な黒欠陥部または白欠陥部を有する場合であっても、感度良く検出することが可能である。
以下、本発明のテンプレートの欠陥修正方法における各工程について説明する。
1.検査工程
本発明における検査工程では、上述のテンプレートの検査方法を行う。具体的には、本発明における検査工程では、上記「A.テンプレートの検査方法 A−1.第1実施態様のテンプレートの検査方法」の項に記載の上述のテンプレートの検査方法における各工程が行われる。上述のテンプレートの検査方法における各工程については、ここでの説明は省略する。
2.第1テンプレート欠陥確認工程
本発明における第1テンプレート欠陥確認工程では、上記検査工程で上記検査用テンプレートに上記黒欠陥部または上記白欠陥部が検出された場合に、当該黒欠陥部または当該白欠陥部に対応する上記第1テンプレートの黒欠陥部または白欠陥部を確認する。
上記第1テンプレートの黒欠陥部または白欠陥部の確認方法としては、上記「A.テンプレートの検査方法 A−1.第1実施態様のテンプレートの検査方法 3.検査用テンプレート検査工程」の項に記載の上記検査用テンプレートの黒欠陥部または白欠陥部の検査方法と同様であるので、ここでの説明は省略する。
上記第1テンプレート欠陥確認工程では、上記検査用テンプレートに上記黒欠陥部が検出された場合に、上記検査用テンプレート検査工程にて検出された上記黒欠陥部に対応する白欠陥部を確認し、上記検査用テンプレートに上記白欠陥部が検出された場合に、上記検査用テンプレート検査工程にて検出された上記白欠陥部に対応する黒欠陥部を確認する。
上記第1テンプレートの黒欠陥部または白欠陥部を確認する際には、黒欠陥部または白欠陥部の近傍のみを検査してもよく、第1テンプレート全体を検査してもよいが、通常は黒欠陥部または白欠陥部の近傍のみを検査すればよい。
なお、上記検査用テンプレートの黒欠陥部または白欠陥部は、上記検査用テンプレート作製工程時に発生したものである場合がある。そのため、上記検査用テンプレートの黒欠陥部または白欠陥部に対応する黒欠陥部または白欠陥部が上記第1テンプレートに存在しない場合もある。その場合には、上記検査用テンプレート検査工程にて黒欠陥部または白欠陥部が検出されたとしても、後述の欠陥修正工程にて上記第1テンプレートの上記黒欠陥部または上記白欠陥部を修正する場合には特に処置する必要はない。
3.欠陥修正工程
本発明における欠陥修正工程では、上記第1テンプレートに上記黒欠陥部または上記白欠陥部が検出された場合に、黒欠陥部または白欠陥部を修正する。
上記欠陥修正工程としては、特に限定されるものではないが、例えば、上記第1テンプレートに上記黒欠陥部または上記白欠陥部が検出された場合に、上記第1テンプレートの上記黒欠陥部または上記白欠陥部を修正する第1テンプレート欠陥修正工程と、上記第1テンプレートに上記黒欠陥部または上記白欠陥部が検出された場合に、上記第1テンプレートの上記黒欠陥部または上記白欠陥部に対応する上記検査用テンプレートの上記黒欠陥部または上記白欠陥部を修正する検査用テンプレート欠陥修正工程とが挙げられる。
上記第1テンプレート欠陥修正工程が行われる場合には、修正後の上記第1テンプレートを第2テンプレートとし、または修正後の上記第1テンプレートを用いたインプリントによる転写によって、第2テンプレートを作製することができる。これにより、欠陥の無い第2テンプレートを得ることが可能である。
また、上記検査用テンプレート欠陥修正工程が行われる場合には、修正後の上記検査用テンプレートを第2テンプレートとし、または修正後の上記検査用テンプレートを用いたインプリントによる転写によって、第2テンプレートを作製することができる。これにより、欠陥の無い第2テンプレートを得ることが可能である。そして、一般的に、NIL用のテンプレートにおいて、黒欠陥部と比較して白欠陥部の修正は困難である。このため、上記第1テンプレートに上記白欠陥部が検出されたときに、上記検査用テンプレート欠陥修正工程が行われる場合には、上記第1テンプレートの修正が困難な白欠陥部を修正する代わりに、当該白欠陥部に対応する上記検査用テンプレートの上記黒欠陥部を修正することができるので、上記第1テンプレート欠陥修正工程よりも容易に欠陥の無い第2テンプレートを得ることが可能である。
上記黒欠陥部の修正方法としては、上記黒欠陥部にアシストガスを供給しながら荷電ビームを照射し、上記黒欠陥部をエッチングする方法が挙げられる。
荷電ビームとしては、上記黒欠陥部のみを局所的にエッチングできるものであれば特に限定されるものではなく、例えば、電子ビームおよびイオンビームが挙げられる。中でも、電子ビームが好ましい。電子ビームは、ビームを数nmに細く絞ることができ修正精度が高く、またイオンビームよりも荷電粒子の質量が小さいため上記第1テンプレートへのダメージが少ないからである。
アシストガスとしては、上記黒欠陥部をエッチングできるガスであれば特に限定されるものではない。アシストガスは、単一成分のガスであってもよく、複数種のガスを含む混合ガスであってもよい。例えば、電子ビームを用いる場合、アシストガスとしては、フッ化キセノン(XeF)等が挙げられる。一方、イオンビームを用いる場合、アシストガスとしては、フッ化キセノン(XeF)、ヨウ素(I)等が挙げられる。
また、アシストガスの供給方法としては、例えば、上記黒欠陥部にアシストガスを局所的に吹き付ける方法、上記第1テンプレートをアシストガスの雰囲気中に配置する方法等が挙げられる。
上記白欠陥部の修正方法としては、上記白欠陥部にデポジション用ガスを供給しながら荷電ビームを照射し、修正膜を堆積する方法が挙げられる。
荷電ビームとしては、上記白欠陥部のみに局所的に修正膜を堆積できるものであれば特に限定されるものではなく、上記黒欠陥部の修正に用いられるものと同様とすることができる。
デポジション用ガスとしては、例えば荷電ビームを用いたCVD法を適用する場合に一般的に用いられるガスを使用することができる。また、デポジション用ガスには、上記第1テンプレートを被転写体に押し付けても変形しない硬さを有する修正膜を堆積可能であること、被転写体と反応しないことも求められる。例えば、電子ビームを用いる場合、デポジション用ガスとしては、フェナントレン、タングステンカルボニル(W(CO))、フッ化タングステン(WF)、テトラエトキシシラン(TEOS)等が挙げられる。一方、イオンビームを用いる場合、デポジション用ガスとしては、フェナントレン、タングステンカルボニル(W(CO))、テトラエトキシシラン(TEOS)等が挙げられる。
また、デポジション用ガスの供給方法としては、例えば、上記白欠陥部にデポジション用ガスを局所的に吹き付ける方法、上記第1テンプレートをデポジション用ガスの雰囲気中に配置する方法等が挙げられる。
4.その他の工程
本発明のテンプレートの欠陥修正方法のその他の工程について図面を参照しながら説明する。図19は本発明のテンプレートの欠陥修正方法の他の例を示すフローチャートである。図20は本発明のテンプレートの欠陥修正方法における検査用テンプレート作製工程の他の例を示すフローチャートである。
本発明においては、図19に例示するように、上記検査用テンプレート作製工程S2前に、上記第1テンプレートの欠陥部を検査する第1テンプレート検査工程S11を行ってもよく、また上記第1テンプレート検査工程S11後に、上記第1テンプレートの欠陥部を修正する検査用テンプレート作製前の第1テンプレート欠陥修正工程S12を行ってもよい。上記第1テンプレート検査工程S11および上記検査用テンプレート作製前の第1テンプレート欠陥修正工程S12を行う場合には、上記検査用テンプレートを用いなくても検出可能な上記第1テンプレートの欠陥部に対して検査および修正を行うことができる。一方、上記第1テンプレート検査工程S11および上記検査用テンプレート作製前の第1テンプレート欠陥修正工程S12を行わない場合には、上記検査用テンプレート検査工程S3、上記第1テンプレート欠陥確認工程S4および上記欠陥修正工程S5により、上記第1テンプレートの欠陥部を検査および修正することができる。また、図示しないが、上記第1テンプレート検査工程S11を行う場合、上記検査用テンプレート作製前の第1テンプレート欠陥修正工程S12を行わずに、上記第1テンプレート検査工程S11にて検出された欠陥部を、上記第1テンプレート欠陥確認工程S4後の上記欠陥修正工程S5にて修正してもよい。
また、本発明においては、図20に例示するように、上記1次転写工程S21後上記2次転写工程S22前に、上記1次転写先テンプレートの欠陥部を検査する1次転写先テンプレート検査工程S211を行ってもよく、また上記1次転写先テンプレート検査工程S211後に、上記1次転写先テンプレートに検出された欠陥部に対応する上記第1テンプレートの欠陥部を修正する2次転写工程前の第1テンプレート欠陥修正工程S212を行ってもよい。上記1次転写先テンプレート検査工程S211および上記2次転写工程前の第1テンプレート欠陥修正工程S212を行う場合には、上記検査用テンプレートを用いなくても検出可能な上記第1テンプレートの欠陥部に対して検査および修正を行うことができる。
(1)第1テンプレート検査工程
上記第1テンプレート検査工程では、上記第1テンプレートの欠陥部を検査する。
上記第1テンプレートの欠陥部を検査する方法としては、例えば荷電ビームまたは光を照射して欠陥部を検査する方法を挙げることができる。なお、荷電ビームおよび光による検査については、上記「A.テンプレートの検査方法 A−1.第1実施態様のテンプレートの検査方法 3.検査用テンプレート検査工程」の項に記載の検査と同様であるので、ここでの説明は省略する。
上記第1テンプレートの欠陥部を検査する際には、通常、上記第1テンプレート全体を検査する。
(2)検査用テンプレート作製前の第1テンプレート欠陥修正工程
上記検査用テンプレート作製前の第1テンプレート欠陥修正工程では、黒欠陥部を修正してもよく、白欠陥部を修正してもよい。
なお、上記黒欠陥部および上記白欠陥部の修正方法については、上記欠陥修正工程と同様であるので、ここでの説明は省略する。
C.テンプレートの製造方法
本発明のテンプレートの製造方法は、2つの実施態様を有する。以下、各実施態様に分けて説明する。
C−1.第1実施態様のテンプレートの製造方法
本実施態様のテンプレートの製造方法は、表面に凹凸パターンが形成されたNIL用のテンプレートの製造方法であって、上述のテンプレートの欠陥修正方法を行う修正工程を有することを特徴としている。すなわち、本実施態様のテンプレートの製造方法は、上述のテンプレートの欠陥修正方法を利用して第1テンプレートを製造する方法である。
本実施態様においては、上記「A.テンプレートの検査方法 A−1.第1実施態様のテンプレートの検査方法」の項で説明したように、上記第1テンプレートの黒欠陥部または白欠陥部を、少なくとも一回強調させた上記検査用テンプレートの黒欠陥部または白欠陥部によって検査することができるので、上記第1テンプレートが検出困難な微小な黒欠陥部または白欠陥部を有する場合であっても、感度良く検出することが可能である。したがって、欠陥の無い第1テンプレートを得ることが可能である。
修正工程は、上述のテンプレートの欠陥修正方法を行う工程である。なお、上述のテンプレートの欠陥修正方法については、上記「B.テンプレートの欠陥修正方法」の項に詳しく記載したので、ここでの説明は省略する。
また、修正工程前に第1テンプレートを作製するが、第1テンプレートの作製方法については、上記「A.テンプレートの検査方法 A−1.第1実施態様のテンプレートの検査方法」の項に記載したので、ここでの説明は省略する。
C−2.第2実施態様のテンプレートの製造方法
本実施態様のテンプレートの製造方法は、表面に凹凸パターンが形成されたNIL用のテンプレートの製造方法であって、上述のテンプレートの欠陥修正方法を行うことにより、上記第1テンプレートの上記黒欠陥部または上記白欠陥部を修正する修正工程と、上記修正工程後の第1テンプレートを用いたインプリントによる転写によって、第2テンプレートを作製する第2テンプレート作製工程とを有することを特徴としている。すなわち、本実施態様のテンプレートの製造方法は、上述のテンプレートの欠陥修正方法を利用して第1テンプレートを製造し、その第1テンプレートを用いて第2テンプレートを製造する方法である。
図21は第2実施態様のテンプレートの製造方法の一例を示すフローチャートである。なお、第1テンプレート準備工程S1から欠陥修正工程S5までは、上記「A.テンプレートの検査方法 A−1.第1実施態様のテンプレートの検査方法」または上記「B.テンプレートの欠陥修正方法」と同様である。
欠陥修正工程S5後は、第2テンプレート作製工程S6および第2テンプレート検査工程S7を順に行う。
本実施態様においては、上記「A.テンプレートの検査方法 A−1.第1実施態様のテンプレートの検査方法」の項で説明したように、上記第1テンプレートの黒欠陥部または白欠陥部を、少なくとも一回強調させた上記検査用テンプレートの黒欠陥部または白欠陥部によって検査することができるので、上記第1テンプレートが検出困難な微小な黒欠陥部または白欠陥部を有する場合であっても、感度良く検出することが可能である。したがって、欠陥の無い第1テンプレートを得ることができる。これにより、欠陥の無い第2テンプレートを得ることが可能である。
以下、テンプレートの製造方法における各工程について説明する。
(1)修正工程
本実施態様における修正工程は、上述のテンプレートの欠陥修正方法を行うことにより、上記第1テンプレートの上記黒欠陥部または上記白欠陥部を修正する工程である。なお、上述のテンプレートの欠陥修正方法については、上記「B.テンプレートの欠陥修正方法」の項に詳しく記載したので、ここでの説明は省略する。
また、修正工程前に第1テンプレートを作製するが、第1テンプレートの作製方法については、上記「A.テンプレートの検査方法 A−1.第1実施態様のテンプレートの検査方法」の項に記載したので、ここでの説明は省略する。
(2)第2テンプレート作製工程
第2テンプレート作製工程では、上記修正工程後の第1テンプレートを用いたインプリントによる転写によって、第2テンプレートを作製する。
第2テンプレートの作製方法としては、第1テンプレートを用いたインプリント法であればよく、一般的なNIL用のテンプレートの作製方法と同様とすることができる。例えば、第2テンプレートの作製方法は、透明基板上にハードマスク層および樹脂層を積層する工程と、上記樹脂層に上記第1テンプレートを密着させ、上記樹脂層を硬化させた後、上記第1テンプレートを剥離し、表面に凹凸パターンを有する上記樹脂層を形成する工程と、上記樹脂層の凹凸パターンの凹部を、上記ハードマスク層が露出するまでエッチングする工程と、上記ハードマスク層の露出部分を、上記透明基板が露出するまでエッチングする工程と、上記透明基板の露出部分をエッチングする工程と、上記ハードマスク層を除去する工程とを有する方法とすることができる。
(3)第2テンプレート検査工程
上記第2テンプレート作製工程後には、通常、第2テンプレートを検査する第2テンプレート検査工程が行われる。
第2テンプレートを検査する方法としては、例えば荷電ビームまたは光を照射して検査する方法を挙げることができる。なお、荷電ビームおよび光による検査については、上記検査用テンプレート検査工程と同様であるので、ここでの説明は省略する。
第2テンプレートを検査する際には、通常、第2テンプレート全体を検査する。
なお、本発明は、上記実施形態に限定されるものではない。上記実施形態は、例示であり、本発明の特許請求の範囲に記載された技術的思想と実質的に同一な構成を有し、同様な作用効果を奏するものは、いかなるものであっても本発明の技術的範囲に包含される。
以下に実施例を示し、本発明をさらに詳細に説明する。
[実施例1]
(第1テンプレートの作製)
まず、152mm×152mm、厚さ0.25インチの石英基板上に、ハードマスク層として厚さ5nmのCr酸化膜が形成されたブランクスを準備した。次に、ハードマスク層上に電子線レジスト膜を形成し、電子線描画および現像を行った。これにより、凹凸パターンに対応するレジストパターンを形成した。次に、塩素および酸素の混合ガスでCr酸化膜の露出部分のドライエッチングを行って石英基板を露出させた。その後、レジストパターンを除去した。次に、フッ素ガスで石英基板の露出部分のドライエッチングを行った。その後、ウェットエッチングでハードマスク層を除去し、第1テンプレートを作製した。
図22(a)に第1テンプレートのSEM写真(10万倍)を示す。第1テンプレートの凹凸パターンはラインアンドスペースであり、ラインパターンの短手方向の幅l1(凹凸パターンの凸部の幅)が27nm、スペースパターンの短手方向の幅s1(凹凸パターンの凹部の幅)が33nm、凹部の深さが60nmであった。また、第1テンプレートはショート欠陥の黒欠陥部5を有しており、ラインパターンの長手方向における黒欠陥部5の長さd1は10nmであった。なお、SEM写真において、白い部分は凸部であり、黒い部分は凹部である。
(検査用テンプレートの作製)
上記第1テンプレートを用いて検査用テンプレートを作製した。まず、1次転写工程S21において、第1テンプレート1を1次転写元テンプレート1Aとして用いて、1次転写元テンプレート1Aから1次転写先テンプレート1Bへのインプリントによる転写を行って、黒欠陥部5が転写されたオープン欠陥の白欠陥部15を有する転写先テンプレート1Bを作製した。このとき、欠陥強調工程とされていないインプリント転写工程のときよりも、樹脂層の凹凸パターンの残膜部分の厚さ(RLT)を厚くした。次に、2次転写工程S22において、1次転写工程S21で得られる1次転写先テンプレート1Bを2次転写元テンプレート2Aとして用いて、2次転写元テンプレート2Aから2次転写先テンプレート2Bへのインプリントによる転写を行って、白欠陥部15が転写されたショート欠陥の黒欠陥部25を有する2次転写先テンプレート2Bを作製した。このとき、欠陥強調工程とされていないインプリント転写工程のときよりも、樹脂層の凹凸パターンの残膜部分の厚さ(RLT)を薄くした。そして、2次転写工程S22で得られる2次転写先テンプレート2Bは、検査用テンプレート10として用いられる。
具体的には、1次転写工程S21においては、まず、152mm×152mm、厚さ0.25インチの石英基板上に、ハードマスク層として厚さ5nmのCr酸化膜が形成されたブランクスを準備した。次に、ハードマスク層上に厚さ70nmの光硬化性樹脂膜である樹脂層を形成し、樹脂層に上記1次転写元テンプレート1Aを密着させた。樹脂層に上記1次転写元テンプレート1Aを密着させた際の樹脂層の凹凸パターンの凸部の高さは50nmで、凹凸パターンの残膜部分の厚さ(RLT)は30nmであった。続いて、樹脂層にUV光を照射し硬化させた後、上記1次転写元テンプレート1Aを剥離し、表面に凹凸パターンを有する樹脂層を形成した。1次転写元テンプレート剥離後の樹脂層の凹凸パターンの凸部の高さは45nmで、凹凸パターンの残膜部分の厚さ(RLT)は30nmであった。
次に、O2ガスにより、上記樹脂層の凹凸パターンの凹部を、上記ハードマスク層が露出するまでエッチングした。樹脂層の凹部のエッチング後の樹脂層の凸部の高さは45nmであった。
次いで、Cl2とO2の混合ガスにより、上記ハードマスク層の露出部分を、上記石英基板が露出するまでエッチングした。ハードマスク層のエッチング後の樹脂層の凸部の高さは25nmであった。その後、硫酸過水とアンモニア過水により樹脂層を除去した。
次に、CF4、O2、Heの混合ガスにより、石英基板の露出部分をエッチングした。石英基板のエッチング後のCr酸化膜の厚さは3nmであった。また、石英基板の掘り込み量は50nmであった。その後、硝酸第二セリウムアンモニウム液によりハードマスク層を除去した。これにより上記1次転写先テンプレート1Bが作製できた。
図22(b)に1次転写先テンプレートのSEM写真(10万倍)を示す。上記1次転写先テンプレート1Bは、ラインパターンの短手方向の幅l2(凹凸パターンの凸部の幅)が30nm、スペースパターンの短手方向の幅s2(凹凸パターンの凹部の幅)が30nmであった。また、上記1次転写先テンプレート1Bはオープン欠陥の白欠陥部15を有しており、ラインパターンの長手方向における白欠陥部15の長さd2は20nmであった。
また、具体的には、2次転写工程S22においては、まず、152mm×152mm、厚さ0.25インチの石英基板上に、ハードマスク層として厚さ5nmのCr酸化膜が形成されたブランクスを準備した。次に、ハードマスク層上に厚さ45nmの光硬化性樹脂膜である樹脂層を形成し、樹脂層に上記2次転写元テンプレート2Aを密着させた。樹脂層に上記2次転写元テンプレート2Aを密着させた際の樹脂層の凹凸パターンの凸部の高さは50nmで、凹凸パターンの残膜部分の厚さ(RLT)は5nmであった。続いて、樹脂層にUV光を照射し硬化させた後、上記2次転写元テンプレート2Aを剥離し、表面に凹凸パターンを有する樹脂層を形成した。2次転写元テンプレート剥離後の樹脂層の凹凸パターンの凸部の高さは45nmで、凹凸パターンの残膜部分の厚さ(RLT)は5nmであった。
次に、O2ガスにより、上記樹脂層の凹凸パターンの凹部を、上記ハードマスク層が露出するまでエッチングした。樹脂層の凹部のエッチング後の樹脂層の凸部の高さは45nmであった。
次いで、Cl2とO2の混合ガスにより、上記ハードマスク層の露出部分を、上記石英基板が露出するまでエッチングした。ハードマスク層のエッチング後の樹脂層の凸部の高さは25nmであった。その後、硫酸過水とアンモニア過水により樹脂層を除去した。
次に、CF4、O2、Heの混合ガスにより、石英基板の露出部分をエッチングした。石英基板のエッチング後のCr酸化膜の厚さは3nmであった。また、石英基板の掘り込み量は50nmであった。その後、硝酸第二セリウムアンモニウム液によりハードマスク層を除去した。これにより上記2次転写先テンプレート2Bが作製できた。そして、2次転写工程S22で得られる上記2次転写先テンプレート2Bは、検査用テンプレート10として用いられる。
図22(c)に検査用テンプレートのSEM写真(10万倍)を示す。上記検査用テンプレート10は、ラインパターンの短手方向の幅l3(凹凸パターンの凸部の幅)が35nm、スペースパターンの短手方向の幅s3(凹凸パターンの凹部の幅)が25nmであった。また、上記検査用テンプレート10はショート欠陥の黒欠陥部25を有しており、ラインパターンの長手方向における黒欠陥部25の長さd3は36nmであった。
[実施例2]
(第1テンプレートの作製)
実施例1と同様にして第1テンプレートを作製した。
図23(a)に第1テンプレートのSEM写真(10万倍)を示す。第1テンプレートの凹凸パターンはラインアンドスペースであり、ラインパターンの短手方向の幅l1(凹凸パターンの凸部の幅)が27nm、スペースパターンの短手方向の幅s1(凹凸パターンの凹部の幅)が33nm、凹部の深さが60nmであった。また、第1テンプレートはショートに近いエッジ欠陥の黒欠陥部5を有しており、ラインパターンの長手方向における黒欠陥部5の長さd1は8nmであった。
(検査用テンプレートの作製)
実施例1と同様にして上記第1テンプレートを用いて検査用テンプレートを作製した。
まず、実施例1と同様にして、1次転写工程S21において、第1テンプレート1を1次転写元テンプレート1Aとして用いて、黒欠陥部5が転写されたエッジ欠陥の白欠陥部15を有する転写先テンプレート1Bを作製した。図23(b)に1次転写先テンプレートのSEM写真(10万倍)を示す。上記1次転写先テンプレート1Bは、ラインパターンの短手方向の幅l2(凹凸パターンの凸部の幅)が30nm、スペースパターンの短手方向の幅s2(凹凸パターンの凹部の幅)が30nmであった。また、上記1次転写先テンプレート1Bはエッジ欠陥の白欠陥部15を有しており、ラインパターンの長手方向における白欠陥部15の長さd2は10nmであった。
次に、実施例1と同様にして、2次転写工程S22において、1次転写工程S21で得られる1次転写先テンプレート1Bを2次転写元テンプレート2Aとして用いて、2次転写元テンプレート2Aから2次転写先テンプレート2Bへのインプリントによる転写を行って、白欠陥部15が転写されたエッジ欠陥の黒欠陥部25を有する2次転写先テンプレート2Bを作製した。そして、2次転写工程S22で得られる2次転写先テンプレート2Bは、検査用テンプレート10として用いられる。図23(c)に検査用テンプレートのSEM写真(10万倍)を示す。上記検査用テンプレート10は、ラインパターンの短手方向の幅l3(凹凸パターンの凸部の幅)が35nm、スペースパターンの短手方向の幅s3(凹凸パターンの凹部の幅)が25nmであった。また、上記検査用テンプレート10はエッジ欠陥の黒欠陥部25を有しており、ラインパターンの長手方向における黒欠陥部25の長さd3は21nmであった。
[実施例3]
(第1テンプレートの作製)
実施例1と同様にして第1テンプレートを作製した。
図24(a)に第1テンプレートのSEM写真(10万倍)を示す。第1テンプレートの凹凸パターンはラインアンドスペースであり、ラインパターンの短手方向の幅l1(凹凸パターンの凸部の幅)が27nm、スペースパターンの短手方向の幅s1(凹凸パターンの凹部の幅)が33nm、凹部の深さが60nmであった。また、第1テンプレートはスペース半分のエッジ欠陥の黒欠陥部5を有しており、ラインパターンの長手方向における黒欠陥部5の長さd1は7nmであった。
(検査用テンプレートの作製)
実施例1と同様にして上記第1テンプレートを用いて検査用テンプレートを作製した。
まず、実施例1と同様にして、1次転写工程S21において、第1テンプレート1を1次転写元テンプレート1Aとして用いて、黒欠陥部5が転写されたエッジ欠陥の白欠陥部15を有する転写先テンプレート1Bを作製した。図24(b)に1次転写先テンプレートのSEM写真(10万倍)を示す。上記1次転写先テンプレート1Bは、ラインパターンの短手方向の幅l2(凹凸パターンの凸部の幅)が30nm、スペースパターンの短手方向の幅s2(凹凸パターンの凹部の幅)が30nmであった。また、上記1次転写先テンプレート1Bはエッジ欠陥の白欠陥部15を有しており、ラインパターンの長手方向における白欠陥部15の長さd2は8nmであった。
次に、実施例1と同様にして、2次転写工程S22において、1次転写工程S21で得られる1次転写先テンプレート1Bを2次転写元テンプレート2Aとして用いて、2次転写元テンプレート2Aから2次転写先テンプレート2Bへのインプリントによる転写を行って、白欠陥部15が転写されたエッジ欠陥の黒欠陥部25を有する2次転写先テンプレート2Bを作製した。そして、2次転写工程S22で得られる2次転写先テンプレート2Bは、検査用テンプレート10として用いられる。図24(c)に検査用テンプレートのSEM写真(10万倍)を示す。上記検査用テンプレート10は、ラインパターンの短手方向の幅l3(凹凸パターンの凸部の幅)が35nm、スペースパターンの短手方向の幅s3(凹凸パターンの凹部の幅)が25nmであった。また、上記検査用テンプレート10はエッジ欠陥の黒欠陥部25を有しており、ラインパターンの長手方向における黒欠陥部25の長さd3は19nmであった。
[比較例1]
(第1テンプレートの作製)
実施例1と同様にして第1テンプレートを作製した。
図25(a)に第1テンプレートのSEM写真(10万倍)を示す。第1テンプレートの凹凸パターンはラインアンドスペースであり、ラインパターンの短手方向の幅l1(凹凸パターンの凸部の幅)が27nm、スペースパターンの短手方向の幅s1(凹凸パターンの凹部の幅)が33nm、凹部の深さが60nmであった。また、第1テンプレートはショート欠陥の黒欠陥部5を有しており、ラインパターンの長手方向における黒欠陥部5の長さd1は10nmであった。
(検査用テンプレートの作製)
上記第1テンプレートを用いて検査用テンプレートを作製した。1次転写工程S21において、第1テンプレート1を1次転写元テンプレート1Aとして用いて、1次転写元テンプレート1Aから1次転写先テンプレート1Bへのインプリントによる転写を行って、黒欠陥部5が転写されたオープン欠陥の白欠陥部15を有する転写先テンプレート1Bを作製した。このとき、樹脂層の凹凸パターンの残膜部分の厚さ(RLT)を欠陥強調工程とされていないインプリント転写工程の厚さにした。
具体的には、1次転写工程S21において、まず、152mm×152mm、厚さ0.25インチの石英基板上に、ハードマスク層として厚さ5nmのCr酸化膜が形成されたブランクスを準備した。次に、ハードマスク層上に厚さ50nmの光硬化性樹脂膜である樹脂層を形成し、樹脂層に上記1次転写元テンプレート1Aを密着させた。樹脂層に上記1次転写元テンプレート1Aを密着させた際の樹脂層の凹凸パターンの凸部の高さは50nmで、凹凸パターンの残膜部分の厚さ(RLT)は10nmであった。続いて、樹脂層にUV光を照射し硬化させた後、上記1次転写元テンプレート1Aを剥離し、表面に凹凸パターンを有する樹脂層を形成した。1次転写元テンプレート剥離後の樹脂層の凹凸パターンの凸部の高さは45nmで、凹凸パターンの残膜部分の厚さ(RLT)は10nmであった。
次に、O2ガスにより、上記樹脂層の凹凸パターンの凹部を、上記ハードマスク層が露出するまでエッチングした。樹脂層の凹部のエッチング後の樹脂層の凸部の高さは45nmであった。
次いで、Cl2とO2の混合ガスにより、上記ハードマスク層の露出部分を、上記石英基板が露出するまでエッチングした。ハードマスク層のエッチング後の樹脂層の凸部の高さは25nmであった。その後、硫酸過水とアンモニア過水により樹脂層を除去した。
次に、CF4、O2、Heの混合ガスにより、石英基板の露出部分をエッチングした。石英基板のエッチング後のCr酸化膜の厚さは3nmであった。また、石英基板の掘り込み量は50nmであった。その後、硝酸第二セリウムアンモニウム液によりハードマスク層を除去した。これにより上記1次転写先テンプレート1Bが作製できた。そして、1次転写工程S21で得られる上記1次転写先テンプレート1Bは、検査用テンプレート10として用いられる。
図25(b)に検査用テンプレートのSEM写真(10万倍)を示す。上記検査用テンプレート10は、ラインパターンの短手方向の幅l2(凹凸パターンの凸部の幅)が33nm、スペースパターンの短手方向の幅s2(凹凸パターンの凹部の幅)が27nmであった。また、上記検査用テンプレート10はオープン欠陥の白欠陥部15を有しており、ラインパターンの長手方向における白欠陥部15の長さd2は12nmであった。
[比較例2]
(第1テンプレートの作製)
実施例1と同様にして第1テンプレートを作製した。
図26(a)に第1テンプレートのSEM写真(10万倍)を示す。第1テンプレートの凹凸パターンはラインアンドスペースであり、ラインパターンの短手方向の幅l1(凹凸パターンの凸部の幅)が27nm、スペースパターンの短手方向の幅s1(凹凸パターンの凹部の幅)が33nm、凹部の深さが60nmであった。また、第1テンプレートはショートに近いエッジ欠陥の黒欠陥部5を有しており、ラインパターンの長手方向における黒欠陥部5の長さd1は8nmであった。
(検査用テンプレートの作製)
比較例1と同様にして上記第1テンプレートを用いて検査用テンプレートを作製した。比較例1と同様にして、1次転写工程S21において、第1テンプレート1を1次転写元テンプレート1Aとして用いて、黒欠陥部5が転写されたエッジ欠陥の白欠陥部15を有する転写先テンプレート1Bを作製した。そして、1次転写工程S21で得られる上記1次転写先テンプレート1Bは、検査用テンプレート10として用いられる。図26(b)に検査用テンプレートのSEM写真(10万倍)を示す。上記検査用テンプレート10は、ラインパターンの短手方向の幅l2(凹凸パターンの凸部の幅)が33nm、スペースパターンの短手方向の幅s2(凹凸パターンの凹部の幅)が27nmであった。また、上記検査用テンプレート10はエッジ欠陥の白欠陥部15を有しており、ラインパターンの長手方向における白欠陥部15の長さd2は8nmであった。
[比較例3]
(第1テンプレートの作製)
実施例1と同様にして第1テンプレートを作製した。
図27(a)に第1テンプレートのSEM写真(10万倍)を示す。第1テンプレートの凹凸パターンはラインアンドスペースであり、ラインパターンの短手方向の幅l1(凹凸パターンの凸部の幅)が27nm、スペースパターンの短手方向の幅s1(凹凸パターンの凹部の幅)が33nm、凹部の深さが60nmであった。また、第1テンプレートはスペース半分のエッジ欠陥の黒欠陥部5を有しており、ラインパターンの長手方向における黒欠陥部5の長さd1は7nmであった。
(検査用テンプレートの作製)
比較例1と同様にして上記第1テンプレートを用いて検査用テンプレートを作製した。比較例1と同様にして、1次転写工程S21において、第1テンプレート1を1次転写元テンプレート1Aとして用いて、黒欠陥部5が転写されたエッジ欠陥の白欠陥部15を有する転写先テンプレート1Bを作製した。そして、1次転写工程S21で得られる上記1次転写先テンプレート1Bは、検査用テンプレート10として用いられる。図27(b)に検査用テンプレートのSEM写真(10万倍)を示す。上記検査用テンプレート10は、ラインパターンの短手方向の幅l2(凹凸パターンの凸部の幅)が33nm、スペースパターンの短手方向の幅s2(凹凸パターンの凹部の幅)が27nmであった。また、上記検査用テンプレート10はエッジ欠陥の白欠陥部15を有しており、ラインパターンの長手方向における白欠陥部15の長さd2は6nmであった。
[実施例4]
(第1テンプレートの作製)
実施例1と同様にして第1テンプレートを作製した。
図28(a)に第1テンプレートのSEM写真(10万倍)を示す。第1テンプレートの凹凸パターンはラインアンドスペースであり、ラインパターンの短手方向の幅l1(凹凸パターンの凸部の幅)が27nm、スペースパターンの短手方向の幅s1(凹凸パターンの凹部の幅)が33nm、凹部の深さが60nmであった。また、第1テンプレートはショート欠陥の黒欠陥部5を有しており、ラインパターンの長手方向における黒欠陥部5の長さd1は10nmであった。
(検査用テンプレートの作製)
上記第1テンプレートを用いて検査用テンプレートを作製した。
まず、欠陥強調工程とされていないインプリント転写工程のときよりも、樹脂層の凹凸パターンの残膜部分の厚さ(RLT)を厚くする点を含め実施例1と同様にして、1次転写工程S21において、第1テンプレート1を1次転写元テンプレート1Aとして用いて、黒欠陥部5が転写されたショート欠陥の白欠陥部15を有する転写先テンプレート1Bを作製した。図28(b)に1次転写先テンプレートのSEM写真(10万倍)を示す。上記1次転写先テンプレート1Bは、ラインパターンの短手方向の幅l2(凹凸パターンの凸部の幅)が30nm、スペースパターンの短手方向の幅s2(凹凸パターンの凹部の幅)が30nmであった。また、上記1次転写先テンプレート1Bはオープン欠陥の白欠陥部15を有しており、ラインパターンの長手方向における白欠陥部15の長さd2は20nmであった。
次に、2次転写工程S22において、1次転写工程S21で得られる1次転写先テンプレート1Bを2次転写元テンプレート2Aとして用いて、2次転写元テンプレート2Aから2次転写先テンプレート2Bへのインプリントによる転写を行って、白欠陥部15が転写されたショート欠陥の黒欠陥部25を有する2次転写先テンプレート2Bを作製した。このとき、樹脂層の凹凸パターンの残膜部分の厚さ(RLT)を欠陥強調工程とされていないインプリント転写工程の厚さにした。
2次転写工程S22においては、具体的には、まず、152mm×152mm、厚さ0.25インチの石英基板上に、ハードマスク層として厚さ5nmのCr酸化膜が形成されたブランクスを準備した。次に、ハードマスク層上に厚さ50nmの光硬化性樹脂膜である樹脂層を形成し、樹脂層に上記2次転写元テンプレート2Aを密着させた。樹脂層に上記2次転写元テンプレート2Aを密着させた際の樹脂層の凹凸パターンの凸部の高さは50nmで、凹凸パターンの残膜部分の厚さ(RLT)は10nmであった。続いて、樹脂層にUV光を照射し硬化させた後、上記2次転写元テンプレート2Aを剥離し、表面に凹凸パターンを有する樹脂層を形成した。1次転写元テンプレート剥離後の樹脂層の凹凸パターンの凸部の高さは45nmで、凹凸パターンの残膜部分の厚さ(RLT)は10nmであった。
次に、O2ガスにより、上記樹脂層の凹凸パターンの凹部を、上記ハードマスク層が露出するまでエッチングした。樹脂層の凹部のエッチング後の樹脂層の凸部の高さは45nmであった。
次いで、Cl2とO2の混合ガスにより、上記ハードマスク層の露出部分を、上記石英基板が露出するまでエッチングした。ハードマスク層のエッチング後の樹脂層の凸部の高さは25nmであった。その後、硫酸過水とアンモニア過水により樹脂層を除去した。
次に、CF4、O2、Heの混合ガスにより、石英基板の露出部分をエッチングした。石英基板のエッチング後のCr酸化膜の厚さは3nmであった。また、石英基板の掘り込み量は50nmであった。その後、硝酸第二セリウムアンモニウム液によりハードマスク層を除去した。これにより上記2次転写先テンプレート2Bが作製できた。そして、2次転写工程S22で得られる上記2次転写先テンプレート2Bは、検査用テンプレート10として用いられる。
図28(c)に検査用テンプレートのSEM写真(10万倍)を示す。上記検査用テンプレート10は、ラインパターンの短手方向の幅l3(凹凸パターンの凸部の幅)が32nm、スペースパターンの短手方向の幅s3(凹凸パターンの凹部の幅)が28nmであった。また、上記検査用テンプレート10はショート欠陥の黒欠陥部25を有しており、ラインパターンの長手方向における黒欠陥部25の長さd3は27nmであった。
[実施例5]
(第1テンプレートの作製)
実施例1と同様にして第1テンプレートを作製した。
図29(a)に第1テンプレートのSEM写真(10万倍)を示す。第1テンプレートの凹凸パターンはラインアンドスペースであり、ラインパターンの短手方向の幅l1(凹凸パターンの凸部の幅)が27nm、スペースパターンの短手方向の幅s1(凹凸パターンの凹部の幅)が33nm、凹部の深さが60nmであった。また、第1テンプレートはショートに近いエッジ欠陥の黒欠陥部5を有しており、ラインパターンの長手方向における黒欠陥部5の長さd1は8nmであった。
(検査用テンプレートの作製)
実施例4と同様にして上記第1テンプレートを用いて検査用テンプレートを作製した。
まず、実施例4と同様にして、1次転写工程S21において、第1テンプレート1を1次転写元テンプレート1Aとして用いて、黒欠陥部5が転写されたエッジ欠陥の白欠陥部15を有する転写先テンプレート1Bを作製した。図29(b)に1次転写先テンプレートのSEM写真(10万倍)を示す。上記1次転写先テンプレート1Bは、ラインパターンの短手方向の幅l2(凹凸パターンの凸部の幅)が30nm、スペースパターンの短手方向の幅s2(凹凸パターンの凹部の幅)が30nmであった。また、上記1次転写先テンプレート1Bはエッジ欠陥の白欠陥部15を有しており、ラインパターンの長手方向における白欠陥部15の長さd2は10nmであった。
次に、実施例4と同様にして、2次転写工程S22において、1次転写工程S21で得られる1次転写先テンプレート1Bを2次転写元テンプレート2Aとして用いて、2次転写元テンプレート2Aから2次転写先テンプレート2Bへのインプリントによる転写を行って、白欠陥部15が転写されたエッジ欠陥の黒欠陥部25を有する2次転写先テンプレート2Bを作製した。そして、2次転写工程S22で得られる2次転写先テンプレート2Bは、検査用テンプレート10として用いられる。図29(c)に検査用テンプレートのSEM写真(10万倍)を示す。上記検査用テンプレート10は、ラインパターンの短手方向の幅l3(凹凸パターンの凸部の幅)が32nm、スペースパターンの短手方向の幅s3(凹凸パターンの凹部の幅)が28nmであった。また、上記検査用テンプレート10はエッジ欠陥の黒欠陥部25を有しており、ラインパターンの長手方向における黒欠陥部25の長さd3は15nmであった。
[実施例6]
(第1テンプレートの作製)
実施例1と同様にして第1テンプレートを作製した。
図30(a)に第1テンプレートのSEM写真(10万倍)を示す。第1テンプレートの凹凸パターンはラインアンドスペースであり、ラインパターンの短手方向の幅l1(凹凸パターンの凸部の幅)が27nm、スペースパターンの短手方向の幅s1(凹凸パターンの凹部の幅)が33nm、凹部の深さが60nmであった。また、第1テンプレートはスペース半分のエッジ欠陥の黒欠陥部5を有しており、ラインパターンの長手方向における黒欠陥部5の長さd1は7nmであった。
(検査用テンプレートの作製)
実施例4と同様にして上記第1テンプレートを用いて検査用テンプレートを作製した。
まず、実施例4と同様にして、1次転写工程S21において、第1テンプレート1を1次転写元テンプレート1Aとして用いて、黒欠陥部5が転写されたエッジ欠陥の白欠陥部15を有する転写先テンプレート1Bを作製した。図30(b)に1次転写先テンプレートのSEM写真(10万倍)を示す。上記1次転写先テンプレート1Bは、ラインパターンの短手方向の幅l2(凹凸パターンの凸部の幅)が30nm、スペースパターンの短手方向の幅s2(凹凸パターンの凹部の幅)が30nmであった。また、上記1次転写先テンプレート1Bはエッジ欠陥の白欠陥部15を有しており、ラインパターンの長手方向における白欠陥部15の長さd2は8nmであった。
次に、実施例4と同様にして、2次転写工程S22において、1次転写工程S21で得られる1次転写先テンプレート1Bを2次転写元テンプレート2Aとして用いて、2次転写元テンプレート2Aから2次転写先テンプレート2Bへのインプリントによる転写を行って、白欠陥部15が転写されたエッジ欠陥の黒欠陥部25を有する2次転写先テンプレート2Bを作製した。そして、2次転写工程S22で得られる2次転写先テンプレート2Bは、検査用テンプレート10として用いられる。図30(c)に検査用テンプレートのSEM写真(10万倍)を示す。上記検査用テンプレート10は、ラインパターンの短手方向の幅l3(凹凸パターンの凸部の幅)が32nm、スペースパターンの短手方向の幅s3(凹凸パターンの凹部の幅)が28nmであった。また、上記検査用テンプレート10はエッジ欠陥の黒欠陥部25を有しており、ラインパターンの長手方向における黒欠陥部25の長さd3は13nmであった。
[評価]
実施例1〜3においては、1次転写工程S21によって、1次転写元テンプレート1A(第1テンプレート1)に含まれる黒欠陥部5が強調された白欠陥部15が1次転写先テンプレート1Bに転写され、2次転写工程S22によって、2次転写元テンプレート2A(1次転写先テンプレート1B)に含まれる白欠陥部15が強調された黒欠陥部25が2次転写先テンプレート2B(検査用テンプレート10)に転写されることが確認された。このため、第1テンプレート1の黒欠陥部5を、二回強調させた検査用テンプレート10の黒欠陥部25によって検査することができる。
これに対して、比較例1〜3においては、1次転写工程S21によって、1次転写元テンプレート1A(第1テンプレート1)に含まれる黒欠陥部5と平面視の大きさが同一であり、強調されない白欠陥部15が1次転写先テンプレート1B(検査用テンプレート10)に転写されることが確認された。このため、第1テンプレート1の黒欠陥部5を、強調させた検査用テンプレート10の白欠陥部15によって検査することはできない。
また、実施例4〜6においては、1次転写工程S21によって、1次転写元テンプレート1A(第1テンプレート1)に含まれる黒欠陥部5が強調された白欠陥部15が1次転写先テンプレート1Bに転写され、2次転写工程S22によって、2次転写元テンプレート2A(1次転写先テンプレート1B)に含まれる白欠陥部15と平面視の大きさが同一であり、強調されない黒欠陥部25が2次転写先テンプレート2B(検査用テンプレート10)に転写されることが確認された。このため、第1テンプレート1の黒欠陥部5を、一回強調させた検査用テンプレート10の黒欠陥部25によって検査することができる。
1…第1テンプレート、 1A…1次転写元テンプレート、 1B…1次転写先テンプレート、 2A…2次転写元テンプレート、 2B…2次転写先テンプレート、 10…検査用テンプレート、 2,12,22…凸部、 3,13,23…凹部、 4,14,24…凹凸パターン、 5,25…黒欠陥部、 15…白欠陥部, 10A…転写先基板、 16…ハードマスク層、 17…樹脂層

Claims (17)

  1. 表面に凹凸パターンが形成されたナノインプリントリソグラフィ用のテンプレートの検査方法であって、
    第1テンプレートを準備する第1テンプレート準備工程と、
    前記第1テンプレートを原版テンプレートとして用いて、転写元テンプレートから転写先テンプレートへのインプリントによる転写を行うインプリント転写工程を少なくとも一回行って、最終的に得られる前記転写先テンプレートを検査用テンプレートとして作製する検査用テンプレート作製工程と、
    前記検査用テンプレートの黒欠陥部または白欠陥部を検査する検査用テンプレート検査工程と
    を有し、前記第1テンプレートの黒欠陥部または白欠陥部を、当該黒欠陥部または当該白欠陥部に対応する前記検査用テンプレートの黒欠陥部または白欠陥部によって検査するテンプレートの検査方法であり、
    前記検査用テンプレート作製工程では、前記インプリント転写工程時に前記転写元テンプレートに含まれる黒欠陥部または白欠陥部を強調させる欠陥強調工程が少なくとも一回行われ、
    前記欠陥強調工程が、前記転写元テンプレートに黒欠陥部が含まれる場合には、前記転写先テンプレートの凹凸パターンの凸部の幅が、対応する前記転写元テンプレートの凹凸パターンの凹部の幅よりも小さくなるようにし、前記転写元テンプレートに白欠陥部が含まれる場合には、前記転写先テンプレートの凹凸パターンの凸部の幅が、対応する前記転写元テンプレートの凹凸パターンの凹部の幅よりも大きくなるようにする工程であり、
    前記検査用テンプレートが、合成石英、ソーダガラス、蛍石、およびフッ化カルシウムからなる群から選択させる少なくとも1種類の材料で構成されていることを特徴とするテンプレートの検査方法。
  2. 表面に凹凸パターンが形成されたナノインプリントリソグラフィ用のテンプレートの検査方法であって、
    第1テンプレートを準備する第1テンプレート準備工程と、
    前記第1テンプレートを原版テンプレートとして用いて、転写元テンプレートから転写先テンプレートへのインプリントによる転写を行うインプリント転写工程を少なくとも一回行って、最終的に得られる前記転写先テンプレートを検査用テンプレートとして作製する検査用テンプレート作製工程と、
    前記検査用テンプレートの黒欠陥部または白欠陥部を検査する検査用テンプレート検査工程と
    を有し、前記第1テンプレートの黒欠陥部または白欠陥部を、当該黒欠陥部または当該白欠陥部に対応する前記検査用テンプレートの黒欠陥部または白欠陥部によって検査するテンプレートの検査方法であり、
    前記検査用テンプレート作製工程では、前記インプリント転写工程時に前記転写元テンプレートに含まれる黒欠陥部または白欠陥部を強調させる欠陥強調工程が少なくとも一回行われ、
    前記欠陥強調工程が、前記転写元テンプレートに黒欠陥部が含まれる場合には、前記転写先テンプレートの凹凸パターンの凸部の幅が、対応する前記転写元テンプレートの凹凸パターンの凹部の幅よりも小さくなるようにし、前記転写元テンプレートに白欠陥部が含まれる場合には、前記転写先テンプレートの凹凸パターンの凸部の幅が、対応する前記転写元テンプレートの凹凸パターンの凹部の幅よりも大きくなるようにする工程であり、
    前記欠陥強調工程には、エッチング工程が含まれることを特徴とするテンプレートの検査方法。
  3. 前記欠陥強調工程が、前記転写元テンプレートに黒欠陥部が含まれる場合には、前記転写先テンプレートの凹凸パターンの凸部の幅が、対応する前記転写元テンプレートの凹凸パターンの凹部の幅よりも2%〜40%小さくなるようにし、前記転写元テンプレートに白欠陥部が含まれる場合には、前記転写先テンプレートの凹凸パターンの凸部の幅が、対応する前記転写元テンプレートの凹凸パターンの凹部の幅よりも2%〜40%大きくなるようにする工程であることを特徴とする請求項1または請求項2に記載のテンプレートの検査方法。
  4. 前記検査用テンプレート作製工程では、前記インプリント転写工程として、前記原版テンプレートを前記転写元テンプレートとして用いる1次転写工程のみを行って、前記1次転写工程で得られる前記転写先テンプレートを前記検査用テンプレートとして作製し、前記欠陥強調工程として、前記1次転写工程時に前記転写元テンプレートに含まれる前記黒欠陥部または前記白欠陥部を強調させる欠陥強調工程のみが行われることを特徴とする請求項1から請求項3までのいずれかの請求項に記載のテンプレートの検査方法。
  5. 表面に凹凸パターンが形成されたナノインプリントリソグラフィ用のテンプレートの検査方法であって、
    第1テンプレートを準備する第1テンプレート準備工程と、
    前記第1テンプレートを原版テンプレートとして用いて、転写元テンプレートから転写先テンプレートへのインプリントによる転写を行うインプリント転写工程を少なくとも一回行って、最終的に得られる前記転写先テンプレートを検査用テンプレートとして作製する検査用テンプレート作製工程と、
    前記検査用テンプレートの黒欠陥部または白欠陥部を検査する検査用テンプレート検査工程と
    を有し、前記第1テンプレートの黒欠陥部または白欠陥部を、当該黒欠陥部または当該白欠陥部に対応する前記検査用テンプレートの黒欠陥部または白欠陥部によって検査するテンプレートの検査方法であり、
    前記検査用テンプレート作製工程では、前記インプリント転写工程時に前記転写元テンプレートに含まれる黒欠陥部または白欠陥部を強調させる欠陥強調工程が少なくとも一回行われ、
    前記欠陥強調工程が、前記転写元テンプレートに黒欠陥部が含まれる場合には、前記転写先テンプレートの凹凸パターンの凸部の幅が、対応する前記転写元テンプレートの凹凸パターンの凹部の幅よりも小さくなるようにし、前記転写元テンプレートに白欠陥部が含まれる場合には、前記転写先テンプレートの凹凸パターンの凸部の幅が、対応する前記転写元テンプレートの凹凸パターンの凹部の幅よりも大きくなるようにする工程であり、
    前記検査用テンプレート作製工程では、前記インプリント転写工程として、前記原版テンプレートを前記転写元テンプレートとして用いる1次転写工程からn−1次転写工程で得られる前記転写先テンプレートを前記転写元テンプレートとして用いるn次転写工程(nは2以上の整数)までのn回の転写工程を行って、前記n次転写工程で得られる前記転写先テンプレートを前記検査用テンプレートとして作製し、前記欠陥強調工程として、前記n回の転写工程のうちの少なくとも1回の転写工程時にそれぞれ前記転写元テンプレートに含まれる前記黒欠陥部または前記白欠陥部を強調させる少なくとも1回の欠陥強調工程が行われることを特徴とするテンプレートの検査方法。
  6. 前記検査用テンプレート作製工程では、前記欠陥強調工程として、前記n回の転写工程時にそれぞれ前記転写元テンプレートに含まれる前記黒欠陥部または前記白欠陥部を強調させるn回の欠陥強調工程が行われることを特徴とする請求項5に記載のテンプレートの検査方法。
  7. 表面に凹凸パターンが形成されたナノインプリントリソグラフィ用のテンプレートの検査方法であって、
    第1テンプレートを準備する第1テンプレート準備工程と、
    前記第1テンプレートを原版テンプレートとして用いて、転写元テンプレートから転写先テンプレートへのインプリントによる転写を行うインプリント転写工程を少なくとも一回行って、最終的に得られる前記転写先テンプレートを検査用テンプレートとして作製する検査用テンプレート作製工程と、
    前記検査用テンプレートの黒欠陥部または白欠陥部を検査する検査用テンプレート検査工程と
    を有し、前記第1テンプレートの黒欠陥部または白欠陥部を、当該黒欠陥部または当該白欠陥部に対応する前記検査用テンプレートの黒欠陥部または白欠陥部によって検査するテンプレートの検査方法であり、
    前記検査用テンプレート作製工程では、前記インプリント転写工程時に前記転写元テンプレートに含まれる黒欠陥部または白欠陥部を強調させる欠陥強調工程が少なくとも一回行われ、
    前記欠陥強調工程が、前記転写元テンプレートに黒欠陥部が含まれる場合には、前記転写先テンプレートの凹凸パターンの凸部の幅が、対応する前記転写元テンプレートの凹凸パターンの凹部の幅よりも小さくなるようにし、前記転写元テンプレートに白欠陥部が含まれる場合には、前記転写先テンプレートの凹凸パターンの凸部の幅が、対応する前記転写元テンプレートの凹凸パターンの凹部の幅よりも大きくなるようにする工程であり、
    前記検査用テンプレート作製工程では、前記インプリント転写工程として、前記黒欠陥部が含まれる前記転写元テンプレートから前記転写先テンプレートへのインプリントによる転写を行う黒欠陥部含有テンプレート転写工程が少なくとも一回行われ、
    前記黒欠陥部含有テンプレート転写工程が、
    転写先基板上にハードマスク層および樹脂層を積層する積層工程と、
    前記樹脂層に前記転写元テンプレートを密着させ、前記樹脂層を硬化させた後、前記転写元テンプレートを剥離し、表面に凹凸パターンを有する前記樹脂層を形成する密着転写工程と、
    前記樹脂層の凹凸パターンの凹部を、前記ハードマスク層が露出するまでエッチングする第1エッチング工程と、
    前記ハードマスク層の露出部分を、前記転写先基板が露出するまでエッチングする第2エッチング工程と、
    前記転写先基板の露出部分をエッチングする第3エッチング工程と
    を有し、
    前記欠陥強調工程として、前記黒欠陥部含有テンプレート転写工程時に前記転写元テンプレートに含まれる前記黒欠陥部を強調させる黒欠陥強調工程が少なくとも一回行われることを特徴とするテンプレートの検査方法。
  8. 前記黒欠陥強調工程では、前記欠陥強調工程とされていない前記インプリント転写工程のときよりも、前記第1エッチング工程または前記第2エッチング工程でのエッチング時間を長くすることを特徴とする請求項7に記載のテンプレートの検査方法。
  9. 前記黒欠陥強調工程では、前記欠陥強調工程とされていない前記インプリント転写工程のときよりも、前記樹脂層の凹凸パターンの残膜部分の厚さを厚くすることを特徴とする請求項7または請求項8に記載のテンプレートの検査方法。
  10. 表面に凹凸パターンが形成されたナノインプリントリソグラフィ用のテンプレートの検査方法であって、
    第1テンプレートを準備する第1テンプレート準備工程と、
    前記第1テンプレートを原版テンプレートとして用いて、転写元テンプレートから転写先テンプレートへのインプリントによる転写を行うインプリント転写工程を少なくとも一回行って、最終的に得られる前記転写先テンプレートを検査用テンプレートとして作製する検査用テンプレート作製工程と、
    前記検査用テンプレートの黒欠陥部または白欠陥部を検査する検査用テンプレート検査工程と
    を有し、前記第1テンプレートの黒欠陥部または白欠陥部を、当該黒欠陥部または当該白欠陥部に対応する前記検査用テンプレートの黒欠陥部または白欠陥部によって検査するテンプレートの検査方法であり、
    前記検査用テンプレート作製工程では、前記インプリント転写工程時に前記転写元テンプレートに含まれる黒欠陥部または白欠陥部を強調させる欠陥強調工程が少なくとも一回行われ、
    前記欠陥強調工程が、前記転写元テンプレートに黒欠陥部が含まれる場合には、前記転写先テンプレートの凹凸パターンの凸部の幅が、対応する前記転写元テンプレートの凹凸パターンの凹部の幅よりも小さくなるようにし、前記転写元テンプレートに白欠陥部が含まれる場合には、前記転写先テンプレートの凹凸パターンの凸部の幅が、対応する前記転写元テンプレートの凹凸パターンの凹部の幅よりも大きくなるようにする工程であり、
    前記検査用テンプレート作製工程では、前記インプリント転写工程として、前記白欠陥部が含まれる前記転写元テンプレートから前記転写先テンプレートへのインプリントによる転写を行う白欠陥部含有テンプレート転写工程が少なくとも一回行われ、
    前記白欠陥部含有テンプレート転写工程が、
    転写先基板上にハードマスク層および樹脂層を積層する積層工程と、
    前記樹脂層に前記転写元テンプレートを密着させ、前記樹脂層を硬化させた後、前記転写元テンプレートを剥離し、表面に凹凸パターンを有する前記樹脂層を形成する密着転写工程と、
    前記樹脂層の凹凸パターンの凹部を、前記ハードマスク層が露出するまでエッチングする第1エッチング工程と、
    前記ハードマスク層の露出部分を、前記転写先基板が露出するまでエッチングする第2エッチング工程と、
    前記転写先基板の露出部分をエッチングする第3エッチング工程と
    を有し、
    前記欠陥強調工程として、前記白欠陥部含有テンプレート転写工程時に前記転写元テンプレートに含まれる前記白欠陥部を強調させる白欠陥強調工程が少なくとも一回行われることを特徴とするテンプレートの検査方法。
  11. 前記白欠陥強調工程では、前記欠陥強調工程とされていない前記インプリント転写工程のときよりも、前記第1エッチング工程または前記第2エッチング工程でのエッチング時間を短くすることを特徴とする請求項10に記載のテンプレートの検査方法。
  12. 前記白欠陥強調工程では、前記欠陥強調工程とされていない前記インプリント転写工程のときよりも、前記樹脂層の凹凸パターンの残膜部分の厚さを薄くすることを特徴とする請求項10または請求項11に記載のテンプレートの検査方法。
  13. 前記白欠陥強調工程では、前記欠陥強調工程とされていない前記インプリント転写工程のときよりも、前記ハードマスク層の厚さを厚くすることを特徴とする請求項10から請求項12までのいずれかに記載のテンプレートの検査方法。
  14. 表面に凹凸パターンが形成されたナノインプリントリソグラフィ用のテンプレートの検査方法であって、
    第1テンプレートを準備する第1テンプレート準備工程と、
    前記第1テンプレートを原版テンプレートとして用いて、転写元テンプレートから転写先テンプレートへのインプリントによる転写を行うインプリント転写工程を少なくとも一回行って、最終的に得られる前記転写先テンプレートを検査用テンプレートとして作製する検査用テンプレート作製工程をn回(nは2以上の整数)行う複数検査用テンプレート作製工程と、
    前記複数検査用テンプレート作製工程において行われるn回の検査用テンプレート作製工程でそれぞれ作製されるn個の検査用テンプレートの黒欠陥部および白欠陥部を検査する複数検査用テンプレート検査工程と
    を有し、前記第1テンプレートの黒欠陥部および白欠陥部を、当該黒欠陥部および当該白欠陥部に対応する前記n個の検査用テンプレートの黒欠陥部および白欠陥部によって検査するテンプレートの検査方法であり、
    前記検査用テンプレート作製工程では、前記インプリント転写工程として、前記原版テンプレートを前記転写元テンプレートとして用いる1次転写工程を行って、
    前記n回の検査用テンプレート作製工程のうちの第1検査用テンプレート作製工程では、前記1次転写工程時に前記転写先テンプレートの凹凸パターンの凸部の幅が対応する前記転写元テンプレートの凹凸パターンの凹部の幅よりも小さくなるようにする欠陥強調工程が行われ、
    前記n回の検査用テンプレート作製工程のうちの第2検査用テンプレート作製工程では、前記1次転写工程時に前記転写先テンプレートの凹凸パターンの凸部の幅が対応する前記転写元テンプレートの凹凸パターンの凹部の幅よりも大きくなるようにする欠陥強調工程が行われることを特徴とするテンプレートの検査方法。
  15. 表面に凹凸パターンが形成されたナノインプリントリソグラフィ用のテンプレートの欠陥修正方法であって、
    請求項1から請求項13までのいずれかに記載のテンプレートの検査方法を行う検査工程と、
    前記検査工程で前記検査用テンプレートに前記黒欠陥部または前記白欠陥部が検出された場合に、当該黒欠陥部または当該白欠陥部に対応する前記第1テンプレートの黒欠陥部または白欠陥部を確認する第1テンプレート欠陥確認工程と、
    前記第1テンプレートに前記黒欠陥部または前記白欠陥部が検出された場合に、黒欠陥部または白欠陥部を修正する欠陥修正工程と
    を有することを特徴とするテンプレートの欠陥修正方法。
  16. 表面に凹凸パターンが形成されたナノインプリントリソグラフィ用のテンプレートの製造方法であって、
    請求項15に記載のテンプレートの欠陥修正方法を行う修正工程を有することを特徴とするテンプレートの製造方法。
  17. 表面に凹凸パターンが形成されたナノインプリントリソグラフィ用のテンプレートの製造方法であって、
    請求項15に記載のテンプレートの欠陥修正方法を行うことにより、前記第1テンプレートの前記黒欠陥部または前記白欠陥部を修正する修正工程と、
    前記修正工程後の第1テンプレートを用いたインプリントによる転写によって、第2テンプレートを作製する第2テンプレート作製工程と
    を有することを特徴とするテンプレートの製造方法。
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