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 PDFInfo
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Description
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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、C4F8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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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、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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
(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。
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。
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。
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。
(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。
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。
(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。
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。
(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。
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。
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。
(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。
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。
(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。
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。
(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。
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、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。
(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。
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。
(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。
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。
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。
Claims (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。 - 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。 - 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。
- 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。
- 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。 - 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。
- 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。 - 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。
- 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。
- 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。 - 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。
- 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。
- 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。
- 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。 - 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。 - 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。 - 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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