JP6512254B2 - Method of manufacturing template for nanoimprint lithography - Google Patents

Method of manufacturing template for nanoimprint lithography Download PDF

Info

Publication number
JP6512254B2
JP6512254B2 JP2017180562A JP2017180562A JP6512254B2 JP 6512254 B2 JP6512254 B2 JP 6512254B2 JP 2017180562 A JP2017180562 A JP 2017180562A JP 2017180562 A JP2017180562 A JP 2017180562A JP 6512254 B2 JP6512254 B2 JP 6512254B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
resist pattern
pattern
film
hard mask
covering film
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
JP2017180562A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP2018022908A (en
Inventor
貴昭 平加
貴昭 平加
武士 坂本
坂本　　武士
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Dai Nippon Printing Co Ltd
Original Assignee
Dai Nippon Printing Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Dai Nippon Printing Co Ltd filed Critical Dai Nippon Printing Co Ltd
Priority to JP2017180562A priority Critical patent/JP6512254B2/en
Publication of JP2018022908A publication Critical patent/JP2018022908A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP6512254B2 publication Critical patent/JP6512254B2/en
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Landscapes

  • Exposure And Positioning Against Photoresist Photosensitive Materials (AREA)
  • Moulds For Moulding Plastics Or The Like (AREA)
  • Shaping Of Tube Ends By Bending Or Straightening (AREA)
  • Exposure Of Semiconductors, Excluding Electron Or Ion Beam Exposure (AREA)

Description

本発明は、微細な凹凸形状の転写パターンを、被転写基板上に形成された樹脂に転写するナノインプリントリソグラフィに用いられるテンプレートの製造方法に関するものである。   The present invention relates to a method of manufacturing a template used in nanoimprint lithography for transferring a transfer pattern having a fine uneven shape to a resin formed on a transfer substrate.

半導体デバイス製造においては、従来から、フォトマスクを使うフォトリソグラフィの技術が用いられており、近年では、より解像度を向上させる技術として、位相シフトマスクを用いたフォトリソグラフィによって、超ＬＳＩ等の微細なパターンを製造している。
しかしながら、さらなる微細化に対応するためには、露光波長の問題や製造コストの問題などから上記のフォトリソグラフィによる方式の限界が指摘されており、次世代のリソグラフィ技術として、反射型マスクを使うＥＵＶ（Ｅｘｔｒｅｍｅ Ｕｌｔｒａ Ｖｉｏｌｅｔ）リソグラフィや、テンプレートを使うナノインプリントリソグラフィ（ＮＩＬ：Ｎａｎｏ Ｉｍｐｒｉｎｔ Ｌｉｔｈｏｇｒａｐｈｙ）が提案されている。
特に、ナノインプリントリソグラフィは、フォトリソグラフィのような高額な露光装置（ステッパー）を用いないため、経済的にも有利であることから、注目を集めている。 In semiconductor device manufacturing, conventionally, photolithography technology using a photomask has been used, and in recent years, as a technology for further improving resolution, fine processing such as ultra LSI etc. is performed by photolithography using a phase shift mask. I am manufacturing a pattern.
However, in order to cope with further miniaturization, the limitation of the above-mentioned photolithography method is pointed out from the problem of exposure wavelength and the problem of manufacturing cost, etc., and EUV using a reflective mask as a next-generation lithography technology (Extreme Ultra Violet) lithography and nanoimprint lithography (NIL: Nano Imprint Lithography) using a template have been proposed.
In particular, nanoimprint lithography has attracted attention because it is economically advantageous because it does not use an expensive exposure apparatus (stepper) such as photolithography.

上記のナノインプリントリソグラフィは、表面に微細な凹凸形状の転写パターンを形成したテンプレート（モールド、スタンパ、金型とも呼ばれる）を、半導体ウェハなどの被転写基板の上に形成された樹脂に密着させ、前記樹脂の表面側の形状を、前記テンプレートの転写パターンの凹凸形状に成型した後に前記テンプレートを離型し、次いで、ドライエッチング等により余分な樹脂部分（残膜部分）を除去することで、前記被転写基板の上の樹脂に前記テンプレートの転写パターンの凹凸形状（より詳しくは、凹凸反転形状）を転写させる技術である（例えば、特許文献１、２）。   In the above-described nanoimprint lithography, a template (also referred to as a mold, a stamper, or a mold) on the surface of which a transfer pattern having a fine uneven shape is formed is adhered to a resin formed on a transfer substrate such as a semiconductor wafer. After molding the shape on the surface side of the resin into the concavo-convex shape of the transfer pattern of the template, the template is released, and then the excess resin portion (remaining film portion) is removed by dry etching or the like. This is a technology for transferring the concavo-convex shape (more specifically, the concavo-convex inverted shape) of the transfer pattern of the template onto the resin on the transfer substrate (for example, Patent Documents 1 and 2).

ナノインプリントリソグラフィの技術を用いて所望の樹脂パターンを形成するには、例えば、図６（ａ）に示すように、まず、凹凸形状の転写パターンを有するナノインプリントリソグラフィ用テンプレート１００、および、紫外線硬化性の樹脂２１２を設けた被転写基板２１１を準備し、次に、テンプレート１００を、被転写基板２１１の上に設けた樹脂２１２に密着させ、紫外線２３０を照射して樹脂２１２を硬化させ（図６（ｂ））、その後、テンプレート１００を離型する（図６（ｃ））。
次に、被転写基板２１１の上の硬化した樹脂パターン２１２ａに、例えば、酸素イオン等の反応性イオン２４０によるドライエッチングを施して、厚さＴRの余分な残膜部分を除去し（図６（ｄ））、テンプレート１００の転写パターンとは凹凸形状が反転した所望の樹脂パターン２１２ｂを得る（図６（ｅ））。
ここで、上述の残膜部分の厚さＴRは、ナノインプリントリソグラフィにおいて、ＲＬＴ（Ｒｅｓｉｄｕａｌ Ｌａｙｅｒ Ｔｈｉｃｋｎｅｓｓ）と呼ばれるものである。 In order to form a desired resin pattern using the technique of nanoimprint lithography, for example, as shown in FIG. 6A, first, a template 100 for nanoimprint lithography having a transfer pattern of concavo-convex shape, and UV curable Then, the transfer substrate 211 provided with the resin 212 is prepared, then, the template 100 is brought into close contact with the resin 212 provided on the transfer substrate 211, and the ultraviolet light 230 is irradiated to cure the resin 212 (FIG. b)) Then, the template 100 is released (FIG. 6 (c)).
Next, the cured resin pattern 212a on the transfer substrate 211, for example, by performing dry etching by reactive ion 240 such as oxygen ions, to remove excess residual film portion of the thickness T R (FIG. 6 (D)) A desired resin pattern 212b is obtained in which the concavo-convex shape is reversed with the transfer pattern of the template 100 (FIG. 6 (e)).
Here, the thickness T R of the remaining film portion described above is called RLT (Residual Layer Thickness) in nanoimprint lithography.

上記のようなナノインプリントリソグラフィに用いるテンプレートを製造するには、例えば、図７（ａ）に示すように、まず、主面上にハードマスク層１１２が設けられた基板１１１を準備し、その上に電子線レジストを塗布し、電子線（ＥＢ）リソグラフィ技術を用いて露光、現像等を行い、レジストパターン１１３を形成する（図７（ｂ））。
次に、前記レジストパターン１１３から露出する部位のハードマスク層１１２をエッチングしてハードマスクパターン１１２ａを形成し（図７（ｃ））、その後、前記レジストパターン１１３を除去する（図７（ｄ））。
次いで、前記ハードマスクパターン１１２ａから露出する基板１１１をエッチングし（図７（ｅ））、その後、ハードマスクパターン１１２ａを除去して、所望の凹凸形状の転写パターン１２０を有するナノインプリントリソグラフィ用テンプレート１００を得る（図７（ｆ））。 In order to manufacture the template used for the above nanoimprint lithography, for example, as shown in FIG. 7A, first, the substrate 111 provided with the hard mask layer 112 on the main surface is prepared, and An electron beam resist is applied, exposure, development and the like are performed using an electron beam (EB) lithography technique to form a resist pattern 113 (FIG. 7B).
Next, the hard mask layer 112 exposed from the resist pattern 113 is etched to form a hard mask pattern 112a (FIG. 7C), and then the resist pattern 113 is removed (FIG. 7D) ).
Then, the substrate 111 exposed from the hard mask pattern 112a is etched (FIG. 7 (e)), and then the hard mask pattern 112a is removed to obtain a nanoimprint lithography template 100 having a transfer pattern 120 with a desired uneven shape. Obtain (Fig. 7 (f)).

また、ナノインプリントリソグラフィ用テンプレートは、上述のナノインプリントリソグラフィの技術を用いて製造することもできる（例えば、特許文献３）。
すなわち、図６における被転写基板２１１を、主面上にハードマスク層が設けられたテンプレート用の基板に置き換えれば、上記の図６（ｅ）に示す工程の後に、図７（ｃ）〜（ｆ）に示す工程を施すことによって、親テンプレート（マスターテンプレート）から、凹凸形状が反転した転写パターンを有する複製テンプレート（レプリカテンプレート）を製造することができる。 In addition, a template for nanoimprint lithography can also be manufactured using the technique of nanoimprint lithography described above (for example, Patent Document 3).
That is, if the transfer substrate 211 in FIG. 6 is replaced with a template substrate provided with a hard mask layer on the main surface, the process shown in FIG. By performing the process shown in f), it is possible to manufacture a replica template (replica template) having a transfer pattern in which the concavo-convex shape is reversed from the parent template (master template).

特表２００４−５０４７１８号公報Japanese Patent Publication No. 2004-504718 特開２００２−９３７４８号公報JP 2002-93748 A 特開２００６−１９１０８９号公報JP, 2006-191089, A 特開２００８−２９０３１６号公報JP 2008-290316 A

上述のように、ナノインプリントリソグラフィにおいては、被転写基板に形成される樹脂パターンは、ナノインプリントリソグラフィ用テンプレートの転写パターンとは凹凸形状が反転したパターンとなる（例えば、図６参照）。
例えば、被転写基板にホールパターン（凹型の孔状パターン）を形成したい場合には、ナノインプリントリソグラフィ用テンプレートの転写パターンは、ピラーパターン（凸型の柱状パターン）になる。 As described above, in nanoimprint lithography, the resin pattern formed on the substrate to be transferred is a pattern whose concavo-convex shape is reversed to that of the transfer pattern of the template for nanoimprint lithography (see, for example, FIG. 6).
For example, when it is desired to form a hole pattern (concave hole-like pattern) on a substrate to be transferred, the transfer pattern of the template for nanoimprint lithography is a pillar pattern (convex-like columnar pattern).

そして、上記のようなピラーパターン（凸型の柱状パターン）を、ナノインプリントリソグラフィ用テンプレートの転写パターンとして形成する場合には、ナノインプリントリソグラフィ用テンプレートの製造に用いる電子線レジストは、ネガ型であることが好ましい。
ネガ型の電子線レジストを用いれば、ピラーパターンの部分にのみ電子線を照射すればよく、通常、ピラーパターンの総面積が基板全体に対して占める面積比率は５０％以下であることから、ポジ型の電子線レジストを用いる場合よりも描画時間を短縮できるからである。 And when forming the above pillar patterns (convex columnar pattern) as a transfer pattern of a template for nanoimprint lithography, the electron beam resist used for manufacturing the template for nanoimprint lithography should be negative. preferable.
If a negative electron beam resist is used, it is sufficient to irradiate the electron beam only to the portion of the pillar pattern, and usually the area ratio of the total area of the pillar pattern to the whole substrate is 50% or less. This is because the drawing time can be shortened compared to the case of using a mold electron beam resist.

しかしながら、ナノインプリントリソグラフィ用テンプレートの製造に用いることが可能な解像度や感度の要件を満たす電子線レジストは、ポジ型では存在するものの、ネガ型は実用に耐えるものが無いというのが現状である。   However, although electron beam resists satisfying the requirements for resolution and sensitivity that can be used for the production of a template for nanoimprint lithography exist in positive type, there is currently no negative type that can withstand practical use.

ここで、ポジ型のレジストパターンを用いつつも、そのパターンを反転させる方法として、レジストパターンの上にＳＯＧ（Ｓｐｉｎ Ｏｎ Ｇｌａｓｓ）材料をスピンコートする方法や、ＣＶＤ（Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｖａｐｏｒ Ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ）法、蒸着法等によって反転層を形成し、前記反転層を前記レジストパターンの表面が露出するまで除去し、その後、前記レジストパターンを除去することにより、前記反転層による反転パターンを形成する方法が提案されている（特許文献４）。   Here, as a method of inverting the pattern while using a positive resist pattern, a method of spin-coating a SOG (Spin On Glass) material on the resist pattern, a CVD (Chemical Vapor Deposition) method, an evaporation method It is proposed to form an inversion pattern by the inversion layer by forming an inversion layer by the like, removing the inversion layer until the surface of the resist pattern is exposed, and then removing the resist pattern. (Patent Document 4).

しかしながら、上記の反転層の形成にＳＯＧやＣＶＤ法を用いる場合は、通常、高温を必要とするため、レジストパターンが熱によって変形してしまい、所望の反転パターンが精度良く形成できないという問題がある。
例えば、一般的なポジ型の電子線レジストを構成する樹脂のガラス転移温度が、概ね１００℃〜１５０℃程度であるのに対し、ＳＯＧを用いる場合の熱処理温度は概ね４００℃程度であり、ＣＶＤ法を用いる場合も通常２００℃以上の基板加熱が必要とされる。 However, when using the SOG or CVD method to form the above inversion layer, usually a high temperature is required, so the resist pattern is deformed by heat and there is a problem that a desired inversion pattern can not be formed with high accuracy. .
For example, while the glass transition temperature of a resin constituting a general positive type electron beam resist is approximately 100 ° C. to 150 ° C., the heat treatment temperature in the case of using SOG is approximately 400 ° C. Also in the case of using the method, substrate heating of 200 ° C. or more is usually required.

一方、上記の反転層の形成に、蒸着法やスパッタ法の方法を用いる場合は、形状追従性（段差被覆性、ステップカバレッジとも言う）に問題がある。
例えば、蒸着法やスパッタ法による成膜方法では、成膜する対象に凹凸形状等の段差がある場合、平坦部や凸部の角部には膜が形成され易いのに対し、凹部の角部には膜が形成され難いという傾向がある。
つまり、蒸着法やスパッタ法の成膜方法では、例えば、レジストパターンがアスペクト比の高いホールパターンの場合には、その底部（特に底部の端部）に膜が形成され難く、上面の平坦部や上面の角部にばかり膜が形成されることになる。
それゆえ、上記の反転層の形成に蒸着法やスパッタ法の方法を用いる場合は、レジストパターンの形状を忠実に追従した反転層を形成することはできず、したがって、所望の反転パターンを精度良く形成することはできない。 On the other hand, when the deposition method or the sputtering method is used to form the above-mentioned inversion layer, there is a problem in shape followability (also referred to as step coverage, step coverage).
For example, in the film forming method by the vapor deposition method or the sputtering method, when there is a level difference such as a concavo-convex shape in the object to be formed, the film is easily formed on the flat portion or the corner portion of the convex portion, while the corner portion of the concave portion There is a tendency that it is difficult to form a film.
That is, in the film forming method such as the evaporation method or the sputtering method, for example, when the resist pattern is a hole pattern having a high aspect ratio, the film is not easily formed on the bottom (particularly the end of the bottom), and the flat portion of the top A film will be formed only at the corners of the top surface.
Therefore, when the evaporation method or the sputtering method is used to form the above inversion layer, it is not possible to form an inversion layer faithfully following the shape of the resist pattern, and therefore the desired inversion pattern can be accurately obtained. It can not be formed.

本発明は、上記実情に鑑みてなされたものであり、ナノインプリントリソグラフィ用テンプレートの転写パターンの形成において、描画時間を短縮することができ、レジストパターンの変形を防ぎ、所望の反転パターンを精度良く形成することができるナノインプリントリソグラフィ用テンプレートの製造方法を提供することを目的とする。   The present invention has been made in view of the above situation, and in the formation of a transfer pattern of a template for nanoimprint lithography, the drawing time can be shortened, the deformation of the resist pattern can be prevented, and the desired reverse pattern can be accurately formed. It is an object of the present invention to provide a method of manufacturing a template for nanoimprint lithography that can be performed.

本発明者は、種々研究した結果、ナノインプリントリソグラフィ用テンプレートとなる基板の主面上にハードマスク層を設け、その上にレジストパターンを形成し、少なくとも最下層の被覆膜を、原子層堆積法を用いて前記レジストパターンを構成する樹脂のガラス転移温度よりも低い温度で形成し、その後、レジストパターンの上面の前記被覆膜を除去してレジストパターンを露出させ、レジストパターンを除去した後に露出するハードマスク層をエッチングしてハードマスクパターンを形成し、このハードマスクパターンをエッチングマスクに用いて基板をエッチングして所望の転写パターンを形成することにより、上記課題を解決できることを見出して本発明を完成したものである。   As a result of various researches, the inventor of the present invention provides a hard mask layer on the main surface of a substrate to be a template for nanoimprint lithography, forms a resist pattern thereon, and forms at least the lowermost coating film by atomic layer deposition. Forming the resist pattern at a temperature lower than the glass transition temperature of the resin forming the resist pattern, and then removing the coating film on the upper surface of the resist pattern to expose the resist pattern and removing the resist pattern and then exposing The present invention has been found out that the above problems can be solved by etching a hard mask layer to form a hard mask pattern and etching the substrate using the hard mask pattern as an etching mask to form a desired transfer pattern. Is completed.

すなわち、本発明の請求項１に係る発明は、基板の主面に凹凸形状の転写パターンを有するナノインプリントリソグラフィ用テンプレートの製造方法であって、前記基板の主面上に設けられたハードマスク層の上に、レジストパターンを形成する工程と、原子層堆積法を用いて、前記レジストパターンを構成する樹脂のガラス転移温度よりも低い温度で、前記レジストパターンの上面および側面、並びに、前記レジストパターンから露出する前記ハードマスク層の上面を覆う被覆膜を形成する工程と、ドライエッチングにより、前記ハードマスク層の上面を覆う前記被覆膜を残しつつ、前記レジストパターンの上面の前記被覆膜を除去して、前記レジストパターンを露出させる工程と、前記露出したレジストパターンを除去する工程と、前記レジストパターンを除去したことにより露出する部位の前記ハードマスク層をエッチングしてハードマスクパターンを形成する工程と、前記ハードマスクパターンから露出する前記基板をエッチングして前記凹凸形状の転写パターンを形成する工程と、前記ハードマスクパターンを除去する工程と、を順に備え、前記被覆膜を形成する工程において、前記レジストパターンの上面に形成する前記被覆膜の厚みを、前記レジストパターンの底側の開口寸法の１／２以上とすることを特徴とするナノインプリントリソグラフィ用テンプレートの製造方法である。   That is, the invention according to claim 1 of the present invention is a method of manufacturing a template for nanoimprint lithography having a transfer pattern of concavo-convex shape on the main surface of a substrate, which is a hard mask layer provided on the main surface of the substrate. From the step of forming a resist pattern on top, the upper surface and the side surface of the resist pattern, and the resist pattern at a temperature lower than the glass transition temperature of the resin constituting the resist pattern using atomic layer deposition The step of forming a covering film covering the upper surface of the exposed hard mask layer, and the covering film on the upper surface of the resist pattern while leaving the covering film covering the upper surface of the hard mask layer by dry etching. Removing the exposed resist pattern, removing the exposed resist pattern, and The step of forming the hard mask pattern by etching the hard mask layer exposed to the area removed by removing the resist pattern, and etching the substrate exposed from the hard mask pattern to form the uneven transfer pattern And sequentially removing the hard mask pattern, in the step of forming the covering film, the thickness of the covering film formed on the upper surface of the resist pattern is the thickness of the bottom side of the resist pattern. It is a manufacturing method of a template for nanoimprint lithography characterized by setting it as 1/2 or more of an opening size.

また、本発明の請求項２に係る発明は、前記被覆膜を形成する工程が、シリコンを含むガスと、酸素、窒素、フッ素のいずれか一種または複数種を含むガスとを、交互に供給する工程を備えることを特徴とする請求項１に記載のナノインプリント用テンプレートの製造方法である。   In the invention according to claim 2 of the present invention, the step of forming the coating film alternately supplies a gas containing silicon and a gas containing one or more of oxygen, nitrogen, and fluorine. A process for producing a nanoimprinting template according to claim 1, comprising the steps of:

また、本発明の請求項３に係る発明は、基板の主面に凹凸形状の転写パターンを有するナノインプリントリソグラフィ用テンプレートの製造方法であって、前記基板の主面上に設けられたハードマスク層の上に、レジストパターンを形成する工程と、原子層堆積法を用いて、前記レジストパターンを構成する樹脂のガラス転移温度よりも低い温度で、前記レジストパターンの上面および側面、並びに、前記レジストパターンから露出する前記ハードマスク層の上面を覆う第１の被覆膜を形成する工程と、前記第１の被覆膜の上に、第２の被覆膜を形成する工程と、前記ハードマスク層の上面の前記第１の被覆膜および前記第２の被覆膜の少なくとも一部を残しつつ、前記レジストパターンの上面の前記第１の被覆膜および前記第２の被覆膜を除去して、前記レジストパターンを露出させる工程と、前記露出したレジストパターンを除去する工程と、前記レジストパターンを除去したことにより露出する部位の前記ハードマスク層をエッチングしてハードマスクパターンを形成する工程と、前記ハードマスクパターンから露出する前記基板をエッチングして前記凹凸の転写パターンを形成する工程と、前記ハードマスクパターンを除去する工程と、を順に備え、前記第２の被覆膜を形成する工程が、原子層堆積法を用いた成膜工程であって、前記第１の被覆膜とは異なる温度で前記第２の被覆膜を形成する工程であることを特徴とするナノインプリントリソグラフィ用テンプレートの製造方法である。   The invention according to claim 3 of the present invention is a method of manufacturing a template for nanoimprint lithography having a transfer pattern of concavo-convex shape on the main surface of a substrate, which is a hard mask layer provided on the main surface of the substrate. From the step of forming a resist pattern on top, the upper surface and the side surface of the resist pattern, and the resist pattern at a temperature lower than the glass transition temperature of the resin constituting the resist pattern using atomic layer deposition Forming a first covering film covering an upper surface of the exposed hard mask layer; forming a second covering film on the first covering film; and While leaving at least a part of the first covering film and the second covering film on the upper surface, the first covering film and the second covering film on the upper surface of the resist pattern are obtained. Removing the exposed resist pattern, removing the exposed resist pattern, and etching the hard mask layer in a portion exposed by removing the resist pattern to form a hard mask pattern Forming a second covering film by sequentially including the steps of: etching the substrate exposed from the hard mask pattern to form a transfer pattern of the asperities; and removing the hard mask pattern Step of forming the second covering film at a temperature different from that of the first covering film, which is a film forming process using an atomic layer deposition method. It is a manufacturing method of a template.

また、本発明の請求項４に係る発明は、基板の主面に凹凸形状の転写パターンを有するナノインプリントリソグラフィ用テンプレートの製造方法であって、前記基板の主面上に設けられたハードマスク層の上に、レジストパターンを形成する工程と、原子層堆積法を用いて、前記レジストパターンを構成する樹脂のガラス転移温度よりも低い温度で、前記レジストパターンの上面および側面、並びに、前記レジストパターンから露出する前記ハードマスク層の上面を覆う第１の被覆膜を形成する工程と、前記第１の被覆膜の上に、第２の被覆膜を形成する工程と、前記ハードマスク層の上面の前記第１の被覆膜および前記第２の被覆膜の少なくとも一部を残しつつ、前記レジストパターンの上面の前記第１の被覆膜および前記第２の被覆膜を除去して、前記レジストパターンを露出させる工程と、前記露出したレジストパターンを除去する工程と、前記レジストパターンを除去したことにより露出する部位の前記ハードマスク層をエッチングしてハードマスクパターンを形成する工程と、前記ハードマスクパターンから露出する前記基板をエッチングして前記凹凸の転写パターンを形成する工程と、前記ハードマスクパターンを除去する工程と、を順に備え、前記第２の被覆膜を形成する工程が、原子層堆積法を用いた成膜工程であって、前記第１の被覆膜とは異なる元素を含むガスを用いて前記第２の被覆膜を形成する工程であることを特徴とするナノインプリントリソグラフィ用テンプレートの製造方法である。   The invention according to claim 4 of the present invention is a method of manufacturing a template for nanoimprint lithography having a transfer pattern of concavo-convex shape on the main surface of a substrate, which is a hard mask layer provided on the main surface of the substrate. From the step of forming a resist pattern on top, the upper surface and the side surface of the resist pattern, and the resist pattern at a temperature lower than the glass transition temperature of the resin constituting the resist pattern using atomic layer deposition Forming a first covering film covering an upper surface of the exposed hard mask layer; forming a second covering film on the first covering film; and While leaving at least a part of the first covering film and the second covering film on the upper surface, the first covering film and the second covering film on the upper surface of the resist pattern are obtained. Removing the exposed resist pattern, removing the exposed resist pattern, and etching the hard mask layer in a portion exposed by removing the resist pattern to form a hard mask pattern Forming a second covering film by sequentially including the steps of: etching the substrate exposed from the hard mask pattern to form a transfer pattern of the asperities; and removing the hard mask pattern The forming step is a film forming step using an atomic layer deposition method, and is a step of forming the second covering film using a gas containing an element different from the first covering film. It is a manufacturing method of the template for nanoimprint lithography characterized by the above.

また、本発明の請求項５に係る発明は、前記第１の被覆膜を形成する工程が、シリコンを含むガスと、酸素、窒素、フッ素のいずれか一種または複数種を含むガスとを、交互に供給する工程を備えることを特徴とする請求項３または請求項４に記載のナノインプリントリソグラフィ用テンプレートの製造方法である。   In the invention according to claim 5 of the present invention, in the step of forming the first covering film, a gas containing silicon, and a gas containing one or more of oxygen, nitrogen, and fluorine, It is a manufacturing method of the template for nanoimprint lithography according to claim 3 or 4 provided with the process of supplying by turns.

また、本発明の請求項６に係る発明は、前記第２の被覆膜が、シリコンを含む材料から構成されていることを特徴とする請求項３に記載のナノインプリントリソグラフィ用テンプレートの製造方法である。   In the invention according to claim 6 of the present invention, in the method for producing a template for nanoimprint lithography according to claim 3, wherein the second covering film is made of a material containing silicon. is there.

本発明によれば、少なくとも最下層の被覆膜を、原子層堆積法を用いてレジストパターンを構成する樹脂のガラス転移温度よりも低い温度で形成し、この被覆膜を用いて前記レジストパターンとは凹凸形状が反転するパターンを形成することができるため、転写パターンの形成において、レジストパターンの変形を防ぎつつ、アスペクト比の高い形状に対しても形状追従性の高い反転パターンを得ることができる。
また、レジストパターンの反転パターンを得ることができることから、上述のピラーパターンのように、ネガ型のレジストに適した転写パターンに対しても、ポジ型のレジストを用いつつ、レジストの描画時間を短縮することができる。
それゆえ、本発明に係るナノインプリントリソグラフィ用テンプレートの製造方法によれば、描画時間を短くすることに伴う製造コストの低減を達成しつつ、所望の形状に精度良く形成された転写パターンを有するナノインプリントリソグラフィ用テンプレートを製造することができる。 According to the present invention, at least the lowermost coating film is formed by atomic layer deposition at a temperature lower than the glass transition temperature of the resin constituting the resist pattern, and the resist pattern is formed using this coating film. Since a pattern in which the concavo-convex shape is inverted can be formed, it is possible to obtain an inverted pattern having high shape following property to a shape with a high aspect ratio while preventing deformation of the resist pattern in forming a transfer pattern. it can.
In addition, since a reverse pattern of a resist pattern can be obtained, the resist drawing time can be shortened while using a positive resist, even for a transfer pattern suitable for a negative resist like the above-mentioned pillar pattern. can do.
Therefore, according to the method for manufacturing a template for nanoimprint lithography according to the present invention, nanoimprint lithography having a transfer pattern precisely formed in a desired shape while achieving reduction in manufacturing cost accompanying shortening of drawing time. Templates can be manufactured.

本発明に係るナノインプリントリソグラフィ用テンプレートの製造方法の一例を示す概略工程図である。It is a schematic process drawing which shows an example of the manufacturing method of the template for nanoimprint lithography which concerns on this invention. 図１に続く本発明に係るナノインプリントリソグラフィ用テンプレートの製造方法の一例を示す概略工程図である。It is a schematic process drawing which shows an example of the manufacturing method of the template for nanoimprint lithography which concerns on this invention following FIG. 原子層堆積法を用いて形成した被覆膜の一例についての説明図である。It is explanatory drawing about an example of the coating film formed using the atomic layer deposition method. 本発明に係るナノインプリントリソグラフィ用テンプレートの製造方法の他の例を示す概略工程図である。It is a schematic process drawing which shows the other example of the manufacturing method of the template for nanoimprint lithography which concerns on this invention. 図４に続く本発明に係るナノインプリントリソグラフィ用テンプレートの製造方法の他の例を示す概略工程図である。It is a schematic process drawing which shows the other example of the manufacturing method of the template for nanoimprint lithography which concerns on this invention following FIG. 従来のナノインプリントリソグラフィの一例を示す概略工程図である。It is a schematic process drawing which shows an example of the conventional nanoimprint lithography. 従来のナノインプリントリソグラフィ用テンプレートの製造方法の一例を示す概略工程図である。It is a schematic process drawing which shows an example of the manufacturing method of the conventional template for nanoimprint lithography.

以下、本発明に係るナノインプリントリソグラフィ用テンプレートの製造方法について、図面を用いて説明する。   Hereinafter, a method of manufacturing a template for nanoimprint lithography according to the present invention will be described using the drawings.

（第１の実施形態）
まず、本発明に係るナノインプリントリソグラフィ用テンプレートの製造方法の第１の実施形態について、図１および図２を用いて説明する。
ここで、図１は、本発明の本実施形態（第１の実施形態）に係るナノインプリントリソグラフィ用テンプレートの製造方法の前半の工程の一例を示す概略工程図であり、図２は、図１に続く工程の一例を示す概略工程図である。 First Embodiment
First, a first embodiment of a method of manufacturing a template for nanoimprint lithography according to the present invention will be described using FIGS. 1 and 2.
Here, FIG. 1 is a schematic process drawing showing an example of the first half of the process for producing a template for nanoimprint lithography according to the present embodiment (the first embodiment) of the present invention, and FIG. It is a schematic process drawing which shows an example of the following process.

本発明の本実施形態（第１の実施形態）に係るナノインプリントリソグラフィ用テンプレートの製造方法は、基板の主面に凹凸形状の転写パターンを有するナノインプリントリソグラフィ用テンプレートの製造方法であって、前記基板の主面上に設けられたハードマスク層の上に、レジストパターンを形成する工程と、原子層堆積法を用いて、前記レジストパターンを構成する樹脂のガラス転移温度よりも低い温度で、前記レジストパターンの上面および側面、並びに、前記レジストパターンから露出する前記ハードマスク層の上面を覆う被覆膜を形成する工程と、前記ハードマスク層の上面を覆う前記被覆膜を残しつつ、前記レジストパターンの上面の前記被覆膜を除去して、前記レジストパターンを露出させる工程と、前記露出したレジストパターンを除去する工程と、前記レジストパターンを除去したことにより露出する部位の前記ハードマスク層をエッチングしてハードマスクパターンを形成する工程と、前記ハードマスクパターンから露出する前記基板をエッチングして前記凹凸形状の転写パターンを形成する工程と、前記ハードマスクパターンを除去する工程と、を順に備えるものである。   The method for producing a template for nanoimprint lithography according to the present embodiment (first embodiment) of the present invention is a method for producing a template for nanoimprint lithography having a transfer pattern of concavo-convex shape on the main surface of a substrate, Forming a resist pattern on the hard mask layer provided on the main surface, and using the atomic layer deposition method, the resist pattern at a temperature lower than the glass transition temperature of the resin constituting the resist pattern Forming a covering film covering the upper surface and side surface of the hard mask layer exposed from the resist pattern, and leaving the covering film covering the upper surface of the hard mask layer, Removing the coating on the top surface to expose the resist pattern; Removing the resist pattern, etching the hard mask layer at a portion exposed by removing the resist pattern to form a hard mask pattern, and etching the substrate exposed from the hard mask pattern. The method further includes the step of forming the transfer pattern of the concavo-convex shape, and the step of removing the hard mask pattern.

例えば、本実施形態の製造方法により、ナノインプリントリソグラフィ用テンプレート１０を得るには、まず、図１（ａ）に示すように、主面上にハードマスク層１２が設けられた基板１１を準備する。   For example, in order to obtain the template 10 for nanoimprint lithography by the manufacturing method of the present embodiment, first, as shown in FIG. 1A, the substrate 11 provided with the hard mask layer 12 on the main surface is prepared.

基板１１としては、ナノインプリントリソグラフィ用テンプレートに適用可能なものであれば用いることができるが、転写精度を得るために表面平坦性が高く、テンプレート製造工程の洗浄などに用いる洗浄液への耐性に優れたものが好ましく、一般的には、合成石英ガラス基板等が用いられる。   Any substrate that can be applied to a template for nanoimprint lithography can be used as the substrate 11, but the surface flatness is high to obtain transfer accuracy, and the resistance to the cleaning liquid used for cleaning of the template manufacturing process is excellent. In general, synthetic quartz glass substrates and the like are used.

ハードマスク層１２の材料としては、前記基板１１とのエッチング選択比が十分にとれる材料であれば用いることができ、例えば、クロム（Ｃｒ）、モリブデン（Ｍｏ）、チタン（Ｔｉ）、タンタル（Ｔａ）、アルミニウム（Ａｌ）等の金属や、前記金属等の酸化物、あるいは窒化物等を用いることができる。
また、ハードマスク層１２は異なる材料からなる２層以上の多層膜であっても良い。 Any material can be used as the material of the hard mask layer 12 as long as the etching selectivity with the substrate 11 can be sufficiently obtained. For example, chromium (Cr), molybdenum (Mo), titanium (Ti), tantalum (Ta) Or a metal such as aluminum (Al), or an oxide or nitride such as the above-mentioned metal.
The hard mask layer 12 may be a multilayer film of two or more layers made of different materials.

上記の材料の中で、クロム系の材料は、石英ガラス基板のドライエッチングに用いるフッ素系ガスのプラズマに対して強い耐性をもち、またウェットエッチングが容易であり、好ましい材料である。
例えば、基板１１として合成石英ガラス基板を用いる場合には、ハードマスク層１２としてクロム（Ｃｒ）のスパッタ膜を用いることができ、その膜厚は、形成する転写パターンのサイズにもよるが、例えば、数ｎｍ〜１０ｎｍ程度の範囲とすることができる。 Among the above-mentioned materials, chromium-based materials have high resistance to the plasma of a fluorine-based gas used for dry etching of a quartz glass substrate, are easy to wet-etch, and are preferable materials.
For example, when a synthetic quartz glass substrate is used as the substrate 11, a sputtered film of chromium (Cr) can be used as the hard mask layer 12, and the film thickness depends on the size of the transfer pattern to be formed. And several nm to about 10 nm.

次に、図１（ｂ）に示すように、ハードマスク層１２の上に、レジストパターン１３を形成する。ここで、レジストパターン１３を構成するレジストには、フォトマスク等に用いられる各種レジストを用いることも可能である。
しかしながら、ナノインプリントリソグラフィにおいて、従前のフォトマスクを用いたフォトリソグラフィよりもさらなる微細化に対応するためには、テンプレート１０の転写パターンに係るレジストには、解像度が高い電子線レジストを用いる必要がある。また、製造コストの観点からは、描画時間の増大を抑制するために、ある程度の感度を有するレジストを用いる必要がある。
本発明においては、上記のような要求を満たすレジストとして、例えば、日本ゼオン社のポジ型電子線レジストＺＥＰ５２０Ａを用いることができる。 Next, as shown in FIG. 1B, a resist pattern 13 is formed on the hard mask layer 12. Here, it is also possible to use various resists used for a photomask etc. as a resist which comprises the resist pattern 13. FIG.
However, in nanoimprint lithography, in order to cope with further miniaturization than photolithography using a conventional photomask, it is necessary to use an electron beam resist with high resolution as the resist relating to the transfer pattern of the template 10. Further, from the viewpoint of the manufacturing cost, it is necessary to use a resist having a certain degree of sensitivity in order to suppress an increase in the drawing time.
In the present invention, for example, a positive type electron beam resist ZEP520A manufactured by Nippon Zeon Co., Ltd. can be used as a resist satisfying the above requirements.

次に、図１（ｃ）および図１（ｄ）に示すように、原子層堆積法を用いて、前記レジストパターン１３を構成する樹脂のガラス転移温度よりも低い温度で、レジストパターン１３の上面および側面、並びに、レジストパターン１３から露出するハードマスク層１２の上面を覆う被覆膜１４を形成し、その後、図２（ｅ）に示すように、ハードマスク層１２の上面を覆う被覆膜１４を残しつつ、レジストパターン１３の上面の被覆膜１４を除去して、レジストパターン１３を露出させる。   Next, as shown in FIGS. 1C and 1D, the upper surface of the resist pattern 13 is formed at a temperature lower than the glass transition temperature of the resin forming the resist pattern 13 by atomic layer deposition. And covering the upper surface of the hard mask layer 12 after covering the upper surface of the hard mask layer 12 which is exposed from the resist pattern 13 and the upper surface of the hard mask layer 12 as shown in FIG. While leaving 14, the covering film 14 on the upper surface of the resist pattern 13 is removed to expose the resist pattern 13.

上記のレジストパターン１３の上面の被覆膜１４を除去する方法には、被覆膜１４を構成する材料を除去可能なエッチングガスによるドライエッチングを用いることができる。
例えば、被覆膜１４を構成する材料がシリコン（Ｓｉ）を含むものであれば、フッ素系（ＣＦ4、ＣＨＦ3、Ｃ2Ｆ6等）のガス、あるいはこれらの混合ガスをエッチングガスに用いることができる。 As a method of removing the coating film 14 on the upper surface of the resist pattern 13 described above, dry etching using an etching gas capable of removing the material forming the coating film 14 can be used.
For example, if the material forming the coating film 14 contains silicon (Si), a fluorine-based (CF 4 , CHF 3 , C 2 F 6 etc.) gas, or a mixed gas of these is used as the etching gas. be able to.

ここで、前記原子層堆積法（ＡＬＤ法：Ａｔｏｍｉｃ Ｌａｙｅｒ Ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ法）は、金属あるいはシリコンを含む原料ガスと酸素やフッ素等を含む反応ガスの２種類のガスを交互に用いて、基板上に原子層単位で薄膜を形成する技術であり、金属あるいはシリコンを含むガスの供給、余剰ガスの排除、酸素等を含むガスの供給、余剰ガスの排除、の４工程を１サイクルとして、これを複数回繰り返して所望の厚さの膜を形成する成膜技術である。   Here, in the atomic layer deposition method (ALD method: atomic layer deposition method), atoms of a source gas containing metal or silicon and a reaction gas containing oxygen, fluorine, etc. are alternately used to form atoms on a substrate. This technology forms a thin film on a layer-by-layer basis, and it is repeated several times, taking four steps of supply of gas containing metal or silicon, elimination of excess gas, supply of gas including oxygen etc, elimination of excess gas. It is a film forming technique for forming a film of desired thickness repeatedly.

例えば、基板上にＳｉＯ2膜を形成する場合には、シリコンを含む原料ガスと、酸素を含む反応ガスが交互に用いられる。同様に、シリコンを含む原料ガスと窒素を含む反応ガスを用いて、基板上にＳｉＮ膜を形成することもできる。
また、反応ガスには複数種の元素を含むガスを用いても良い。例えば、シリコンを含む原料ガスと、酸素および窒素を含む反応ガスを用いて、基板上にＳｉＯＮ膜を形成することや、シリコンを含む原料ガスと、酸素およびフッ素を含む反応ガスを用いて、基板上にＳｉＯＦ膜を形成することもできる。 For example, when an SiO 2 film is formed on a substrate, a source gas containing silicon and a reaction gas containing oxygen are alternately used. Similarly, a SiN film can be formed on a substrate using a source gas containing silicon and a reaction gas containing nitrogen.
Further, as the reaction gas, a gas containing a plurality of elements may be used. For example, a SiON film is formed on a substrate using a source gas containing silicon and a reaction gas containing oxygen and nitrogen, and a substrate using a source gas containing silicon and a reaction gas containing oxygen and fluorine. An SiOF film can also be formed thereon.

上記のように、原子層堆積法は原子層単位で薄膜を形成することができるため、高い形状追従性を有しており、また、一般的なＣＶＤ（Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｖａｐｏｒ Ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ）法に比べて、低温（例えば室温）で成膜することも可能である。   As described above, since atomic layer deposition can form a thin film in atomic layer units, it has high shape following ability, and it has a lower temperature than general CVD (Chemical Vapor Deposition). It is also possible to form a film (for example, at room temperature).

それゆえ、本発明のように、前記被覆膜１４の形成に上記の原子層堆積法を用いれば、高い形状追従性を満たしながら、レジストパターン１３を構成する樹脂のガラス転移温度よりも低い温度で、被覆膜１４を形成することができる。
例えば、本発明において、レジストパターン１３を形成するレジストに上記の日本ゼオン社のポジ型電子線レジストＺＥＰ５２０Ａを用いる場合、そのガラス転移温度は１０５℃であることから、成膜時の基板温度を１０５℃未満（例えば、２０℃〜１００℃程度の範囲）で被覆膜１４を形成すればよい。このような温度範囲であれば、レジストパターンが熱によって変形することを防止できるからである。 Therefore, if the atomic layer deposition method described above is used to form the covering film 14 as in the present invention, a temperature lower than the glass transition temperature of the resin constituting the resist pattern 13 while satisfying high shape followability. The coating film 14 can be formed.
For example, in the present invention, when using the above-mentioned positive type electron beam resist ZEP520A made by Nippon Zeon as the resist for forming the resist pattern 13, the glass transition temperature is 105 ° C. The coating film 14 may be formed at a temperature of less than 0 C (e.g., in the range of approximately 20 C to 100 C). Within such a temperature range, the resist pattern can be prevented from being deformed by heat.

また、本発明のように、被覆膜１４の形成に上記の原子層堆積法を用いれば、高い形状追従性で、レジストパターン１３の上面および側面、並びに、前記レジストパターン１３から露出する前記ハードマスク層１２の上面を覆う被覆膜１４を形成することができる。   Further, as in the present invention, if the above-described atomic layer deposition method is used to form the coating film 14, the upper surface and the side surface of the resist pattern 13 and the hard exposed from the resist pattern 13 can be highly conformable. A covering film 14 covering the top surface of the mask layer 12 can be formed.

上述のように、蒸着法やスパッタ法の成膜方法では、例えば、レジストパターンがアスペクト比の高いホールパターンの場合には、その底部（特に底部の端部）に膜は形成され難く、上面の平坦部や上面の角部にばかり膜が形成されてしまい、レジストパターンの形状を忠実に追従した反転層を形成することはできず、したがって、所望の反転パターンを精度良く形成することはできないという問題がある。   As described above, in the film forming method such as the evaporation method or the sputtering method, for example, when the resist pattern is a hole pattern having a high aspect ratio, it is difficult to form a film on the bottom (especially the end of the bottom), and The film is formed only on the flat portion and the corner of the upper surface, and it is impossible to form an inversion layer faithfully following the shape of the resist pattern, and therefore it is impossible to form a desired inversion pattern with high accuracy. There's a problem.

一方、原子層堆積法であれば、例えば、アスペクト比が２０００対１の凹凸形状であっても、その上面、側面、および底面に均一な成膜が可能である。一般に、半導体関連のリソグラフィに用いられる電子線レジストのアスペクト比は３対１程度であることから、本発明のように、前記被覆膜１４の形成に上記の原子層堆積法を用いれば、図１（ｃ）に示すように、レジストパターン１３の形状に十分に追従した均一な被覆膜１４を形成することができる。したがって、本発明によれば、レジストパターン１３の反転パターンを精度良く形成することができる。   On the other hand, in the case of atomic layer deposition, uniform film formation on the top surface, side surfaces, and bottom surface is possible even if the aspect ratio is, for example, a concavo-convex shape of 2000: 1. Generally, the aspect ratio of electron beam resist used for semiconductor related lithography is about 3 to 1, so if the above atomic layer deposition method is used to form the covering film 14 as in the present invention, As shown in FIG. 1 (c), it is possible to form a uniform coating film 14 which sufficiently follows the shape of the resist pattern 13. Therefore, according to the present invention, the reverse pattern of the resist pattern 13 can be formed with high accuracy.

ここで、上記のように、原子層堆積法は原子層単位で薄膜を形成することができるため、形状追従性に加えて膜厚制御性も高いという傾向がある。
すなわち、本発明のように被覆膜１４の形成に原子層堆積法を用いる場合、レジストパターン１３の上面および側面、並びに、レジストパターン１３から露出するハードマスク層１２の上面に形成される被覆膜１４は、どの部位も同じ成膜速度で膜厚が増加していく傾向がある。
それゆえ、本発明においては、図１（ｄ）に示すように、レジストパターンの上面に形成される被覆膜１４の厚み（Ｔ）は、レジストパターン１３の底側の開口寸法（Ｗ）の１／２以上の値であることが好ましい。 Here, as described above, since the atomic layer deposition method can form a thin film in atomic layer units, there is a tendency that the film thickness controllability is high in addition to the shape followability.
That is, when atomic layer deposition is used to form the coating film 14 as in the present invention, the coating formed on the upper surface and the side surface of the resist pattern 13 and the upper surface of the hard mask layer 12 exposed from the resist pattern 13 The film 14 tends to increase in film thickness at the same film forming speed at any part.
Therefore, in the present invention, as shown in FIG. 1D, the thickness (T) of the covering film 14 formed on the upper surface of the resist pattern is equal to the opening dimension (W) on the bottom side of the resist pattern 13. The value is preferably 1/2 or more.

上記の理由について、図３を用いて説明する。
図３は、原子層堆積法を用いて形成した被覆膜の一例についての説明図である。
原子層堆積法を用いて形成した被覆膜が、上述のように、等方向に成膜されるとすると、例えば、図３（ａ）に示すように、レジストパターン１３の上面に形成される被覆膜１４の厚み（Ｔ）が、レジストパターン１３の底側の開口寸法（Ｗ）の１／２未満の値である場合、レジストパターン１３の側面に形成される被覆膜１４の厚みもＴと同じ値になり、レジストパターン１３の開口内のハードマスク層１２の上面に形成される被覆膜１４の中央部の厚みもＴと同じ値になる。 The above reason will be described with reference to FIG.
FIG. 3 is an explanatory view of an example of a covering film formed by using an atomic layer deposition method.
Assuming that the covering film formed by atomic layer deposition is formed in the same direction as described above, for example, as shown in FIG. 3A, it is formed on the upper surface of the resist pattern 13 When the thickness (T) of the coating film 14 is a value smaller than 1/2 of the opening dimension (W) on the bottom side of the resist pattern 13, the thickness of the coating film 14 formed on the side surface of the resist pattern 13 is also The value is the same as T, and the thickness of the central portion of the covering film 14 formed on the upper surface of the hard mask layer 12 in the opening of the resist pattern 13 is also the same as T.

そして、図３（ｂ）に示すように、被覆膜１４の形成後に、ドライエッチングによって、レジストパターン１３の上面の被覆膜１４を除去して、レジストパターン１３の上面を露出させようとすると、上記のように、レジストパターン１３の上面に形成される被覆膜１４の厚みと、レジストパターン１３の開口内のハードマスク層１２の上面に形成される被覆膜１４の中央部の厚みが、同じ厚み（Ｔ）であるため、レジストパターン１３の開口内のハードマスク層１２の中央部も露出してしまうことになる。
すなわち、望まない部分のハードマスク層１２も露出してしまうことになり、所望のパターン（レジストパターン１３の反転パターン）を得ることはできないことになる。 Then, as shown in FIG. 3B, after the formation of the covering film 14, the covering film 14 on the upper surface of the resist pattern 13 is removed by dry etching to try to expose the upper surface of the resist pattern 13. As described above, the thickness of the covering film 14 formed on the upper surface of the resist pattern 13 and the thickness of the central portion of the covering film 14 formed on the upper surface of the hard mask layer 12 in the opening of the resist pattern 13 are Since the thickness (T) is the same, the central portion of the hard mask layer 12 in the opening of the resist pattern 13 is also exposed.
That is, the hard mask layer 12 of the undesired portion is also exposed, and it is not possible to obtain a desired pattern (a reverse pattern of the resist pattern 13).

一方、レジストパターンの上面に形成される被覆膜１４の厚み（Ｔ）が、レジストパターン１３の底側の開口寸法（Ｗ）の１／２以上の値であれば、前記レジストパターン１３の開口は、レジストパターン１３の開口において対向する２つの側壁のそれぞれから成長する被覆膜１４で埋め尽くされることになるため、被覆膜１４の形成後に、ドライエッチングによって、レジストパターン１３の上面の被覆膜１４を除去して、レジストパターン１３の上面を露出させても、レジストパターン１３の開口内のハードマスク層１２の中央部は露出しないことになる。   On the other hand, if the thickness (T) of the covering film 14 formed on the upper surface of the resist pattern has a value of 1/2 or more of the opening dimension (W) on the bottom side of the resist pattern 13, the opening of the resist pattern 13 Is filled with the covering film 14 grown from each of the two opposing side walls at the opening of the resist pattern 13, so that the upper surface of the resist pattern 13 is covered by dry etching after the formation of the covering film 14. Even if the covering film 14 is removed to expose the upper surface of the resist pattern 13, the central portion of the hard mask layer 12 in the opening of the resist pattern 13 is not exposed.

すなわち、原子層堆積法を用いて凹状のレジストパターンを被覆膜で埋め尽くしたい場合には、原則、前記レジストパターンの凹部の深さによらず、レジストパターンの凹部の開口寸法によって、最適な被覆膜１４の膜厚が決定される。   That is, when it is desired to use an atomic layer deposition method to bury a concave resist pattern with a covering film, in principle, it is optimal depending on the opening size of the concave portion of the resist pattern regardless of the depth of the concave portion of the resist pattern. The film thickness of the coating film 14 is determined.

ここで、被覆膜１４の膜厚（Ｔ）は、より薄い方が好ましい。原子層堆積法による成膜時間を短くできるからである。また、被覆膜１４の膜厚（Ｔ）は、より薄い方が、その後の工程、すなわち、レジストパターン１３の上面の被覆膜１４を除去して、レジストパターン１３の上面を露出させる工程に係る時間を短くすることができる。   Here, it is preferable that the film thickness (T) of the coating film 14 be thinner. This is because the deposition time by atomic layer deposition can be shortened. In the later step, that is, in the step of removing the coating film 14 on the upper surface of the resist pattern 13 to expose the upper surface of the resist pattern 13, the film thickness (T) of the coating film 14 is thinner. It is possible to shorten the time involved.

なお、本発明においては、レジストパターン１３の上面および側面、並びに、レジストパターン１３から露出するハードマスク層１２の上面に被覆膜１４を形成した後に、レジストパターン１３の上面に形成される被覆膜１４を、表面研磨によって除去して、レジストパターン１３を露出させてもよい。
この場合は、被覆膜１４の除去にドライエッチングを用いていないため、レジストパターン１３の上面よりも高い位置にある被覆膜１４が研磨により除去されても、レジストパターン１３の上面よりも低い位置にある被覆膜１４は残留することになり、それゆえ、レジストパターン１３の開口内のハードマスク層１２は、中央部も含めて露出しないことになる。
上記の表面研磨には、例えば、化学機械研磨（ＣＭＰ：Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｍｅｃｈａｎｉｃａｌ Ｐｏｌｉｓｈｉｎｇ）等を用いることができる。 In the present invention, after the covering film 14 is formed on the upper surface and the side surface of the resist pattern 13 and the upper surface of the hard mask layer 12 exposed from the resist pattern 13, the coating formed on the upper surface of the resist pattern 13 The film 14 may be removed by surface polishing to expose the resist pattern 13.
In this case, since dry etching is not used to remove the coating film 14, the coating film 14 higher than the upper surface of the resist pattern 13 is lower than the upper surface of the resist pattern 13 even if the coating film 14 is removed by polishing. The covering film 14 in position will remain, so that the hard mask layer 12 in the opening of the resist pattern 13 will not be exposed including the central portion.
For the surface polishing described above, chemical mechanical polishing (CMP) can be used, for example.

また、本発明においては、レジストパターン１３の上面および側面、並びに、レジストパターン１３から露出するハードマスク層１２の上面に被覆膜１４を形成した後に、被覆膜１４の上層部分を表面研磨によって除去し、その後、ドライエッチングにより、レジストパターンの上面に残留している被覆膜１４を除去して、レジストパターン１３を露出させてもよい。   In the present invention, after the covering film 14 is formed on the upper surface and the side surface of the resist pattern 13 and the upper surface of the hard mask layer 12 exposed from the resist pattern 13, the upper layer portion of the covering film 14 is polished by surface polishing. After removing, the coating film 14 remaining on the upper surface of the resist pattern may be removed by dry etching to expose the resist pattern 13.

例えば、図３（ａ）に示す被覆膜１４の表面段差（中央の凹部）を、表面研磨によって除去することで表面を平坦化し、その後、ドライエッチングにより、レジストパターン１３の上面に残留している被覆膜１４を除去して、レジストパターン１３を露出させてもよい。
この場合は、表面研磨によってレジストパターン１３の上面に残留する被覆膜１４の厚みが、レジストパターン１３の開口内のハードマスク層１２の上面の被覆膜１４の中央部の厚みよりも薄くなるため、その後のドライエッチングにより、レジストパターン１３の上面に残留している被覆膜１４が除去されても、レジストパターン１３の開口内のハードマスク層１２の上面の被覆膜１４は残留することになり、それゆえ、レジストパターン１３の開口内のハードマスク層１２は、中央部も含めて露出しないことになる。 For example, the surface step (planar recess in the center) of the coating film 14 shown in FIG. 3A is removed by surface polishing to planarize the surface, and then remaining on the upper surface of the resist pattern 13 by dry etching. The covering film 14 may be removed to expose the resist pattern 13.
In this case, the thickness of the covering film 14 remaining on the upper surface of the resist pattern 13 by the surface polishing is thinner than the thickness of the central portion of the covering film 14 on the upper surface of the hard mask layer 12 in the opening of the resist pattern 13 Therefore, even if the coating film 14 remaining on the upper surface of the resist pattern 13 is removed by the subsequent dry etching, the coating film 14 on the upper surface of the hard mask layer 12 in the opening of the resist pattern 13 remains. Therefore, the hard mask layer 12 in the opening of the resist pattern 13 will not be exposed including the central portion.

次に、図２（ｆ）に示すように、前記露出したレジストパターン１３を除去する。レジストパターン１３を除去する方法には、例えば、酸素ガスを用いたドライエッチングを用いることができる。
この工程により、ハードマスク層１２の上には、被覆膜１４で構成される反転パターンが残ることになる。 Next, as shown in FIG. 2 (f), the exposed resist pattern 13 is removed. For example, dry etching using oxygen gas can be used as a method of removing the resist pattern 13.
By this process, a reverse pattern composed of the covering film 14 is left on the hard mask layer 12.

次に、図２（ｇ）に示すように、レジストパターン１３を除去したことにより露出する部位のハードマスク層１２をエッチングしてハードマスクパターン１２ａを形成する。
例えば、基板１１が合成石英ガラス基板、ハードマスク層１２がクロム（Ｃｒ）を含む膜、被覆膜１４が酸化シリコン（ＳｉＯ2）の場合には、塩素系のガスを用いたドライエッチングにより、ハードマスクパターン１２ａを形成することができる。 Next, as shown in FIG. 2G, the hard mask layer 12 in the portion exposed by removing the resist pattern 13 is etched to form a hard mask pattern 12 a.
For example, when the substrate 11 is a synthetic quartz glass substrate, the hard mask layer 12 is a film containing chromium (Cr), and the covering film 14 is silicon oxide (SiO 2 ), dry etching using a chlorine-based gas is performed. The hard mask pattern 12a can be formed.

次に、図２（ｈ）に示すように、ハードマスクパターン１２ａから露出する基板１１をエッチングして凹凸形状の転写パターン２０を形成する。
例えば、基板１１が合成石英ガラス基板であって、ハードマスク層１２がクロム（Ｃｒ）を含む膜の場合には、フッ素系（ＣＦ4、ＣＨＦ3、Ｃ2Ｆ6等）のガス、あるいはこれらの混合ガスを用いたドライエッチングにより、凹凸形状の転写パターン２０を形成することができる。
ここで、被覆膜１４が酸化シリコン（ＳｉＯ2）の場合には、このフッ素系のガスによる基板１１のエッチング工程で、被覆膜１４も除去することが可能である。
なお、被覆膜１４がシリコン系の材料以外で構成されている場合には、被覆膜１４の除去は、上記のハードマスクパターン１２ａを形成した後に行ってもよく、また、凹凸形状の転写パターン２０を形成した後に行ってもよい。 Next, as shown in FIG. 2H, the substrate 11 exposed from the hard mask pattern 12a is etched to form a transfer pattern 20 having a concavo-convex shape.
For example, when the substrate 11 is a synthetic quartz glass substrate and the hard mask layer 12 is a film containing chromium (Cr), a fluorine-based (CF 4 , CHF 3 , C 2 F 6 etc.) gas, or these The transfer pattern 20 having a concavo-convex shape can be formed by dry etching using a mixed gas of
Here, in the case where the coating film 14 is silicon oxide (SiO 2 ), the coating film 14 can also be removed in the etching process of the substrate 11 with this fluorine-based gas.
In the case where the coating film 14 is made of a material other than silicon, the removal of the coating film 14 may be performed after forming the hard mask pattern 12a described above, and transfer of the uneven shape is also possible. It may be performed after the pattern 20 is formed.

最後に、図２（ｉ）に示すように、ハードマスクパターン１２ａを除去して、基板１１の主面に凹凸形状の転写パターン２０を有する本発明のナノインプリントリソグラフィ用テンプレート１０を得る。
ハードマスクパターン１２ａを除去する方法は、ドライエッチングの他に、ウェットエッチングであってもよい。例えば、ハードマスク層１２がクロム（Ｃｒ）を含む膜の場合には、硝酸第２セリウムアンモニウム水溶液によるウェットエッチングでハードマスクパターン１２ａを除去することができる。 Finally, as shown in FIG. 2I, the hard mask pattern 12a is removed to obtain a template 10 for nanoimprint lithography of the present invention having a transfer pattern 20 of a concavo-convex shape on the main surface of the substrate 11.
The method of removing the hard mask pattern 12a may be wet etching in addition to dry etching. For example, in the case where the hard mask layer 12 is a film containing chromium (Cr), the hard mask pattern 12 a can be removed by wet etching with a cerium (IV) ammonium nitrate aqueous solution.

上述のように、本発明によれば、原子層堆積法を用いてレジストパターンを構成する樹脂のガラス転移温度よりも低い温度で被覆膜を形成し、この被覆膜を用いて前記レジストパターンとは凹凸形状が反転するパターンを形成することができるため、転写パターンの形成において、レジストパターンの変形を防ぎつつ、アスペクト比の高い形状に対しても形状追従性の高い反転パターンを得ることができる。
また、上述のピラーパターンのように、ネガ型のレジストに適した転写パターンに対しても、ポジ型のレジストを用いつつ、レジストの描画時間を短縮することができる。
それゆえ、本発明に係るナノインプリントリソグラフィ用テンプレートの製造方法によれば、描画時間を短くすることに伴う製造コストの低減を達成しつつ、所望の形状に精度良く形成された転写パターンを有するナノインプリントリソグラフィ用テンプレートを製造することができる。 As described above, according to the present invention, a coating film is formed at a temperature lower than the glass transition temperature of the resin constituting the resist pattern using atomic layer deposition, and the resist pattern is formed using this coating film. Since a pattern in which the concavo-convex shape is inverted can be formed, it is possible to obtain an inverted pattern having high shape following property to a shape with a high aspect ratio while preventing deformation of the resist pattern in forming a transfer pattern. it can.
In addition, it is possible to shorten the resist drawing time while using a positive resist, even for a transfer pattern suitable for a negative resist, like the above-mentioned pillar pattern.
Therefore, according to the method for manufacturing a template for nanoimprint lithography according to the present invention, nanoimprint lithography having a transfer pattern precisely formed in a desired shape while achieving reduction in manufacturing cost accompanying shortening of drawing time. Templates can be manufactured.

（第２の実施形態）
次に、本発明に係るナノインプリントリソグラフィ用テンプレートの製造方法の第２の実施形態について、図４および図５を用いて説明する。
ここで、図４は、本発明の本実施形態（第２の実施形態）に係るナノインプリントリソグラフィ用テンプレートの製造方法の前半の工程の一例を示す概略工程図であり、図５は、図４に続く工程の一例を示す概略工程図である。 Second Embodiment
Next, a second embodiment of a method of manufacturing a template for nanoimprint lithography according to the present invention will be described using FIGS. 4 and 5.
Here, FIG. 4 is a schematic process diagram showing an example of the first half of the process for producing a template for nanoimprint lithography according to the present embodiment (the second embodiment) of the present invention, and FIG. It is a schematic process drawing which shows an example of the following process.

本発明の本実施形態（第２の実施形態）に係るナノインプリントリソグラフィ用テンプレートの製造方法は、基板の主面に凹凸形状の転写パターンを有するナノインプリントリソグラフィ用テンプレートの製造方法であって、前記基板の主面上に設けられたハードマスク層の上に、レジストパターンを形成する工程と、原子層堆積法を用いて、前記レジストパターンを構成する樹脂のガラス転移温度よりも低い温度で、前記レジストパターンの上面および側面、並びに、前記レジストパターンから露出する前記ハードマスク層の上面を覆う第１の被覆膜を形成する工程と、前記第１の被覆膜の上に、第２の被覆膜を形成する工程と、前記ハードマスク層の上面の前記第１の被覆膜および前記第２の被覆膜の少なくとも一部を残しつつ、前記レジストパターンの上面の前記第１の被覆膜および前記第２の被覆膜を除去して、前記レジストパターンを露出させる工程と、前記露出したレジストパターンを除去する工程と、前記レジストパターンを除去したことにより露出する部位の前記ハードマスク層をエッチングしてハードマスクパターンを形成する工程と、前記ハードマスクパターンから露出する前記基板をエッチングして前記凹凸形状の転写パターンを形成する工程と、前記ハードマスクパターンを除去する工程と、を順に備えるものである。   The method for manufacturing a template for nanoimprint lithography according to the present embodiment (the second embodiment) of the present invention is a method for manufacturing a template for nanoimprint lithography having a transfer pattern of concavo-convex shape on the main surface of a substrate, Forming a resist pattern on the hard mask layer provided on the main surface, and using the atomic layer deposition method, the resist pattern at a temperature lower than the glass transition temperature of the resin constituting the resist pattern Forming a first covering film covering the upper surface and the side surface of the first mask, and the upper surface of the hard mask layer exposed from the resist pattern; and a second covering film on the first covering film. Forming at least a portion of the first covering film and the second covering film on the upper surface of the hard mask layer, and Removing the first covering film and the second covering film on the upper surface of the stripe pattern to expose the resist pattern, removing the exposed resist pattern, and removing the resist pattern Etching the hard mask layer at the exposed portion to form a hard mask pattern, etching the substrate exposed from the hard mask pattern, and forming the uneven transfer pattern And removing the hard mask pattern.

上述の第１の実施形態では、原子層堆積法を用いて、レジストパターンを構成する樹脂のガラス転移温度よりも低い温度で、前記レジストパターンの反転パターンを構成する被覆膜の全てを形成したが、この第２の実施形態では、原子層堆積法を用いて、レジストパターンを構成する樹脂のガラス転移温度よりも低い温度で、前記レジストパターンの反転パターンの一部を構成する第１の被覆膜を形成するものの、前記反転パターンの残りの部分を構成する第２の被覆膜については、前記第１の被覆膜を形成する方法とは異なる方法、または、条件で形成する。   In the first embodiment described above, the atomic layer deposition method is used to form all of the coating film forming the reverse pattern of the resist pattern at a temperature lower than the glass transition temperature of the resin forming the resist pattern However, in the second embodiment, the atomic layer deposition method is used to form a part of the reverse pattern of the resist pattern at a temperature lower than the glass transition temperature of the resin forming the resist pattern. Although the coating film is formed, the second coating film constituting the remaining part of the reverse pattern is formed by a method or condition different from the method of forming the first coating film.

上述のように、原子層堆積法は、低温での成膜が可能であり、高い形状追従性と膜厚制御性を有しているが、被覆膜の膜厚を厚くしたい場合には成膜に時間がかかるという短所がある。
そこで、本実施形態においては、まず、第１の被覆膜を、原子層堆積法を用いて低温で形成し、その後、第２の被覆膜を、他の方法、例えば、ＳＯＧ材料を塗布形成する方法や、ＣＶＤ法等を用いて形成することにより、レジストパターンの変形を防止し、高い形状追従性でレジストパターンの反転パターンを得ることを可能にしつつ、上記の成膜時間がかかるという短所を改善している。 As described above, the atomic layer deposition method is capable of film formation at a low temperature, and has high shape followability and film thickness controllability, but it is possible to increase the film thickness of the coating film. There is a disadvantage that the film takes time.
Therefore, in the present embodiment, first, the first covering film is formed at a low temperature using atomic layer deposition, and then the second covering film is coated with another method, for example, an SOG material. By using the forming method or the CVD method or the like, it is possible to prevent the deformation of the resist pattern and make it possible to obtain the reverse pattern of the resist pattern with high shape follow-up, while taking the above-mentioned film forming time. I'm improving the disadvantages.

例えば、図４（ａ）から図４（ｃ）に示すように、本実施形態においても、主面上にハードマスク層１２が設けられた基板１１を準備し（図４（ａ））、ハードマスク層１２の上に、レジストパターン１３を形成し（図４（ｂ））、原子層堆積法を用いて、前記レジストパターン１３を構成する樹脂のガラス転移温度よりも低い温度で、レジストパターン１３の上面および側面、並びに、レジストパターン１３から露出するハードマスク層１２の上面を覆う被覆膜（第１の被覆膜１５）を形成するまでは（図４（ｃ））、上述の第１の実施形態と同じ工程である。   For example, as shown in FIG. 4A to FIG. 4C, also in the present embodiment, the substrate 11 provided with the hard mask layer 12 on the main surface is prepared (FIG. 4A), A resist pattern 13 is formed on the mask layer 12 (FIG. 4B), and the resist pattern 13 is formed at a temperature lower than the glass transition temperature of the resin forming the resist pattern 13 by atomic layer deposition. The first covering film 15 is formed until the covering film (first covering film 15) is formed to cover the upper surface and the side surface of the hard mask layer 12 exposed from the resist pattern 13 (FIG. 4 (c)). Are the same steps as in the embodiment of FIG.

ただし、本実施形態においては、図４（ｄ）から図５（ｅ）に示すように、その後、前記第１の被覆膜１５の上に第２の被覆膜１６を形成する工程と（図４（ｄ））、ハードマスク層１２の上面の第１の被覆膜１５および第２の被覆膜１６の少なくとも一部を残しつつ、レジストパターン１３の上面の第１の被覆膜１５および第２の被覆膜１６を除去して、前記レジストパターン１３を露出させる工程と（図５（ｅ））、を備える点で、上述の第１の実施形態と相違する。   However, in the present embodiment, as shown in FIG. 4D to FIG. 5E, the step of forming a second covering film 16 on the first covering film 15 and thereafter 4D, while leaving at least a part of the first covering film 15 and the second covering film 16 on the upper surface of the hard mask layer 12, the first covering film 15 on the upper surface of the resist pattern 13 is obtained. And the step of removing the second covering film 16 to expose the resist pattern 13 (FIG. 5E), which is different from the first embodiment described above.

ここで、レジストパターン１３の形状は、先に形成された第１の被覆膜１５によって既に精度良く転写されているため、その後の第２の被覆膜１６の形成には、高温を必要とする成膜方法、例えば、ＳＯＧ材料を塗布形成する方法や、ＣＶＤ法等を用いることもできる。
より詳しく説明すると、図４（ｃ）に示すように、レジストパターン１３は第１の被覆膜１５によって高い形状追従性で被覆されるため、その後、例え、レジストパターン１３を構成する樹脂のガラス転移温度よりも高い温度で、第２の被覆膜１６が形成されても、第１の被覆膜１５が変形しない限りレジストパターン１３の形状は保たれることになる。 Here, since the shape of the resist pattern 13 has already been precisely transferred by the first covering film 15 formed earlier, a high temperature is required for the formation of the second covering film 16 thereafter. For example, a method of coating and forming an SOG material, a CVD method, or the like can be used.
More specifically, as shown in FIG. 4C, since the resist pattern 13 is covered with the first covering film 15 with high shape followability, then, for example, a glass of resin that constitutes the resist pattern 13 Even if the second covering film 16 is formed at a temperature higher than the transition temperature, the shape of the resist pattern 13 is maintained as long as the first covering film 15 is not deformed.

また、上記のようにレジストパターン１３の形状は、先に形成された第１の被覆膜１５によって既に精度良く転写されているため、その後の第２の被覆膜１６の形成には、原子層堆積法に比べて形状追従性が劣る成膜方法、例えば、蒸着法、スパッタ法等を用いることもできる。
より詳しく説明すると、例えば、レジストパターン１３がアスペクト比の高いホールパターンのような場合であっても、原子層堆積法による第１の被覆膜１５が高い形状追従性で、その底部（特に底部の端部）までも被覆するため、その後、蒸着法やスパッタ法で形成される第２の被覆膜１６が、例え、先の第１の被覆膜１５との間に隙間を形成したとしても、第１の被覆膜１５が、ハードマスクパターン１２ａを形成する工程が完了するまでの間存在していれば、レジストパターン１３の形状は保たれることになる。 Further, as described above, since the shape of the resist pattern 13 has already been precisely transferred by the first covering film 15 formed earlier, the formation of the second covering film 16 after that is an atomic process. It is also possible to use a film forming method that is inferior in shape followability to the layer deposition method, for example, a vapor deposition method, a sputtering method, or the like.
More specifically, even if, for example, the resist pattern 13 is a hole pattern having a high aspect ratio, the first covering film 15 formed by the atomic layer deposition method has a high shape following property, and the bottom (especially the bottom) Then, the second covering film 16 formed by the vapor deposition method or the sputtering method, for example, forms a gap between the first covering film 15 and the second covering film 16. Also, if the first covering film 15 is present until the process of forming the hard mask pattern 12a is completed, the shape of the resist pattern 13 is maintained.

また、本実施形態において、第２の被覆膜１６の形成には原子層堆積法を用いてもよい。この場合、例えば、第１の被覆膜１５とは異なる温度、例えば、より高温の条件で第２の被覆膜１６を形成してもよく、また、第１の被覆膜１５とは異なる元素を含むガスを用いて第２の被覆膜１６を形成しても良い。
上記のように成膜条件や材料を変えることにより、第２の被覆膜１６の成膜速度を第１の被覆膜１５よりも速くすること等が可能となるからである。 Further, in the present embodiment, atomic layer deposition may be used to form the second covering film 16. In this case, for example, the second covering film 16 may be formed at a temperature different from that of the first covering film 15, for example, at a higher temperature, and is different from the first covering film 15 The second covering film 16 may be formed using a gas containing an element.
By changing the film forming conditions and the material as described above, it is possible to make the film forming rate of the second covering film 16 faster than that of the first covering film 15 or the like.

なお、第２の被覆膜１６を構成する材料は、用途に応じて適宜選択可能であるが、第１の被覆膜１５を構成する材料と同じ材料系であることが、工程を簡略化できる点で、好ましい。すなわち、第１の被覆膜１５の除去と第２の被覆膜１６の除去に同じエッチング条件を用いることができ、本発明に係る製造方法の工程を簡略化できるからである。
例えば、ハードマスク層１２がクロム（Ｃｒ）を含む膜の場合には、第１の被覆膜１５を構成する材料と第２の被覆膜１６を構成する材料は、共にシリコンを含む材料から構成されていることが好ましい。フッ素系（ＣＦ4、ＣＨＦ3、Ｃ2Ｆ6等）のガス、あるいはこれらの混合ガスを用いたドライエッチングにより、第１の被覆膜１５の除去と第２の被覆膜１６の除去を同一工程で行えるからである。 In addition, although the material which comprises the 2nd coating film 16 can be suitably selected according to a use, the process is simplified that it is the same material system as the material which comprises the 1st coating film 15. It is preferable because it can be done. That is, the same etching conditions can be used for the removal of the first covering film 15 and the removal of the second covering film 16, and the steps of the manufacturing method according to the present invention can be simplified.
For example, when the hard mask layer 12 is a film containing chromium (Cr), the material forming the first covering film 15 and the material forming the second covering film 16 are both made of a material containing silicon It is preferable that it is comprised. Removal of the first covering film 15 and removal of the second covering film 16 by dry etching using a fluorine-based (CF 4 , CHF 3 , C 2 F 6 etc.) gas or a mixed gas thereof It is because it can carry out in the same process.

上記のような方法を用いて第２の被覆膜１６を形成し（図４（ｄ））、次いで、ハードマスク層１２の上面の第１の被覆膜１５および第２の被覆膜１６の少なくとも一部を残しつつ、レジストパターン１３の上面の第１の被覆膜１５および第２の被覆膜１６を除去して前記レジストパターン１３を露出させた後は（図５（ｅ））、上述の第１の実施形態と同様の工程を施すことにより、本発明のナノインプリントリソグラフィ用テンプレート１０を得ることができる。
例えば、前記露出したレジストパターン１３を、酸素ガスを用いたドライエッチングで除去し（図５（ｆ））、レジストパターン１３を除去したことにより露出する部位の前記ハードマスク層１２をエッチングしてハードマスクパターン１２ａを形成し（図５（ｇ））、さらに、ハードマスクパターン１２ａから露出する基板１１をエッチングして転写パターン２０となる部分を形成し（図５（ｈ））、最後に、ハードマスクパターン１２ａを除去して、基板１１の主面に凹凸形状の転写パターン２０を有する本発明のナノインプリントリソグラフィ用テンプレート１０を得る（図５（ｉ））。 The second covering film 16 is formed using the method as described above (FIG. 4 (d)), and then the first covering film 15 and the second covering film 16 on the upper surface of the hard mask layer 12 are formed. After removing the first covering film 15 and the second covering film 16 on the upper surface of the resist pattern 13 to expose the resist pattern 13 while leaving at least a part of the resist pattern 13 (FIG. 5 (e)) The template 10 for nanoimprint lithography of the present invention can be obtained by performing the same steps as those in the first embodiment described above.
For example, the exposed resist pattern 13 is removed by dry etching using oxygen gas (FIG. 5 (f)), and the hard mask layer 12 in a portion exposed by removing the resist pattern 13 is etched away. The mask pattern 12a is formed (FIG. 5 (g)), and the substrate 11 exposed from the hard mask pattern 12a is etched to form a portion to be the transfer pattern 20 (FIG. 5 (h)). The mask pattern 12a is removed to obtain a template 10 for nanoimprint lithography of the present invention having a transfer pattern 20 of a concavo-convex shape on the main surface of the substrate 11 (FIG. 5 (i)).

なお、本実施形態においても、上述の第１の実施形態と同様に、第１の被覆膜１５の上に第２の被覆膜１６を形成した後に、レジストパターン１３の上面に形成される第１の被覆膜１５および第２の被覆膜１６を、表面研磨によって除去して、レジストパターン１３を露出させてもよい。   Also in the present embodiment, as in the first embodiment described above, after the second covering film 16 is formed on the first covering film 15, the second covering film 16 is formed on the upper surface of the resist pattern 13. The first covering film 15 and the second covering film 16 may be removed by surface polishing to expose the resist pattern 13.

また、同様に、第１の被覆膜１５の上に第２の被覆膜１６を形成した後に、第２の被覆膜１６の上層部分を表面研磨によって除去することで表面を平坦化し、その後、ドライエッチングにより、レジストパターンの上面に残留している第１の被覆膜１５および第２の被覆膜１６を除去して、レジストパターン１３を露出させてもよい。   Similarly, after the second covering film 16 is formed on the first covering film 15, the upper layer portion of the second covering film 16 is removed by surface polishing to planarize the surface, Thereafter, the first covering film 15 and the second covering film 16 remaining on the upper surface of the resist pattern may be removed by dry etching to expose the resist pattern 13.

以上説明したように、本発明の本実施形態（第２の実施形態）に係るナノインプリントリソグラフィ用テンプレートの製造方法によれば、レジストパターンの変形を防止し、高い形状追従性でレジストパターンの反転パターンを得ることを可能にしつつ、反転パターンを形成する被覆膜（第１の被服膜と第２の被服膜）の成膜時間を短縮することができる。   As described above, according to the method for manufacturing a template for nanoimprint lithography according to the present embodiment (the second embodiment) of the present invention, the deformation of the resist pattern is prevented, and the reversal pattern of the resist pattern is achieved with high shape followability. The film formation time of the covering film (the first covering film and the second covering film) for forming the reverse pattern can be shortened while making it possible to obtain.

なお、上述においては、レジストパターン１３の上に形成される被覆膜として、第１の被覆膜１５と第２の被覆膜１６が形成される形態について説明したが、本発明においては、前記被覆膜は２層に限定されず、前記第２の被覆膜１６の上にさらに被覆膜を有するような３層以上の多層膜構造であってもよい。   In the above description, the first coating film 15 and the second coating film 16 are formed as the coating film formed on the resist pattern 13, but in the present invention, The coating film is not limited to two layers, and may have a multilayer film structure of three or more layers which further has a coating film on the second coating film 16.

以上、本発明に係るナノインプリントリソグラフィ用テンプレートの製造方法についてそれぞれの実施形態を説明したが、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、実質的に同一の構成を有し、同様な作用効果を奏するものは、いかなる場合であっても本発明の技術的範囲に包含される。   As mentioned above, although each embodiment was described about the manufacturing method of the template for nanoimprint lithography concerning the present invention, the present invention is not limited to the above-mentioned embodiment. The above-described embodiment is an exemplification, and the technical idea described in the claims of the present invention has substantially the same configuration as that of the technical idea described in the claims of the present invention and exhibits the same operation and effect as the present invention in any case. It is included in the technical scope of the invention.

１０・・・ナノインプリントリソグラフィ用テンプレート
１１・・・基板
１２・・・ハードマスク層
１２ａ・・・ハードマスクパターン
１３・・・レジストパターン
１４・・・被覆膜
１５・・・第１の被覆膜
１６・・・第２の被覆膜
２０・・・転写パターン
１００・・・ナノインプリントリソグラフィ用テンプレート
１１１・・・基板
１１２・・・ハードマスク層
１１２ａ・・・ハードマスクパターン
１１３・・・レジストパターン
１２０・・・転写パターン
２１１・・・被転写基板
２１２・・・樹脂
２１２ａ、２１２ｂ・・・樹脂パターン
２３０・・・紫外線
２４０・・・反応性イオン DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 ... Template for nanoimprint lithography 11 ... Substrate 12 ... Hard mask layer 12 a ... Hard mask pattern 13 ... Resist pattern 14 ... Coating film 15 ... 1st coating film 16 second covering film 20 transfer pattern 100 nanoimprint lithography template 111 substrate 112 hard mask layer 112 a hard mask pattern 113 resist pattern 120 ... Transfer pattern 211 ... Transfer substrate 212 ... Resin 212a, 212b ... Resin pattern 230 ... Ultraviolet ray 240 ... Reactive ion

Claims (1)

基板の主面に凹凸形状の転写パターンを有するナノインプリントリソグラフィ用テンプレートの製造方法であって、
前記基板の主面上に設けられたハードマスク層の上に、前記凹凸形状の凹部を凸部に、凸部を凹部に、それぞれ反転したレジストパターンを形成する工程と、
原子層堆積法を用いて、前記レジストパターンを構成する樹脂のガラス転移温度よりも低い温度で、前記レジストパターンの上面および側面、並びに、前記レジストパターンから露出する前記ハードマスク層の上面を覆う第１の被覆膜を形成する工程と、
前記第１の被覆膜の上に、第２の被覆膜を形成する工程と、
前記ハードマスク層の上面の前記第１の被覆膜および前記第２の被覆膜の少なくとも一部を残しつつ、前記レジストパターンの上面の前記第１の被覆膜および前記第２の被覆膜を除去して、前記レジストパターンを露出させる工程と、
前記露出したレジストパターンを除去する工程と、
前記レジストパターンを除去したことにより露出する部位の前記ハードマスク層をエッチングしてハードマスクパターンを形成する工程と、
前記ハードマスクパターンから露出する前記基板をエッチングして前記凹凸形状の転写パターンを形成する工程と、
前記ハードマスクパターンを除去する工程と、
を順に備え、
前記第２の被覆膜は、前記第１の被覆膜を形成する方法とは異なる方法、または条件で形成することを特徴とするナノインプリントリソグラフィ用テンプレートの製造方法。
A method of manufacturing a template for nanoimprint lithography having a transfer pattern of concavo-convex shape on the main surface of a substrate,
Forming a resist pattern on the hard mask layer provided on the main surface of the substrate, wherein the concave and convex concave portions are formed as convex portions and the convex portions are formed as concave portions .
A top surface and a side surface of the resist pattern, and a top surface of the hard mask layer exposed from the resist pattern at a temperature lower than a glass transition temperature of a resin forming the resist pattern using atomic layer deposition; Forming a covering film of 1;
Forming a second covering film on the first covering film;
The first covering film and the second covering on the upper surface of the resist pattern while leaving at least a part of the first covering film and the second covering film on the upper surface of the hard mask layer Removing the film to expose the resist pattern;
Removing the exposed resist pattern;
Etching the hard mask layer at a portion exposed by removing the resist pattern to form a hard mask pattern;
Etching the substrate exposed from the hard mask pattern to form the transfer pattern of the concavo-convex shape;
Removing the hard mask pattern;
In order,
The method for manufacturing a template for nanoimprint lithography, wherein the second covering film is formed under a method or conditions different from the method for forming the first covering film.
JP2017180562A 2017-09-20 2017-09-20 Method of manufacturing template for nanoimprint lithography Active JP6512254B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2017180562A JP6512254B2 (en) 2017-09-20 2017-09-20 Method of manufacturing template for nanoimprint lithography

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2017180562A JP6512254B2 (en) 2017-09-20 2017-09-20 Method of manufacturing template for nanoimprint lithography

Related Parent Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2016089929A Division JP6213610B2 (en) 2016-04-27 2016-04-27 Method for producing template for nanoimprint lithography

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2018022908A JP2018022908A (en) 2018-02-08
JP6512254B2 true JP6512254B2 (en) 2019-05-15

Family

ID=61164690

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2017180562A Active JP6512254B2 (en) 2017-09-20 2017-09-20 Method of manufacturing template for nanoimprint lithography

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP6512254B2 (en)

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100752674B1 (en) * 2006-10-17 2007-08-29 삼성전자주식회사 Method of forming fine pitch hardmask and method of fine patterns of semiconductor device
JP5144127B2 (en) * 2007-05-23 2013-02-13 キヤノン株式会社 Method for producing mold for nanoimprint
JP4815519B2 (en) * 2009-09-14 2011-11-16 東京エレクトロン株式会社 Mask pattern forming method and semiconductor device manufacturing method

Also Published As

Publication number Publication date
JP2018022908A (en) 2018-02-08

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP6028384B2 (en) Method for producing template for nanoimprint lithography
US7960090B2 (en) Pattern forming method, pattern formed thereby, mold, processing apparatus, and processing method
US20140234466A1 (en) Imprint mold and method for making using sidewall spacer line doubling
JP7201853B2 (en) Mask blank, imprint mold manufacturing method, transfer mask manufacturing method, reflective mask manufacturing method, and semiconductor device manufacturing method
JP6167609B2 (en) Nanoimprint template, pattern formation method using nanoimprint template, and method for producing nanoimprint template
JP2009182075A (en) Manufacturing method of structure by imprint
JP6311772B2 (en) Method for producing template for nanoimprint
TW201727706A (en) Method of reverse tone patterning
JP2009206339A (en) Mask blank for imprint molding and method for manufacturing imprint mold
JP2014209509A (en) Method of manufacturing imprint mold
JP4861044B2 (en) Substrate processing method and method for manufacturing member having pattern region
TWI538011B (en) High contrast alignment marks through multiple stage imprinting
JP6136271B2 (en) Manufacturing method of imprint mold
JP6236918B2 (en) Method for producing template for nanoimprint
JP6512254B2 (en) Method of manufacturing template for nanoimprint lithography
JP5150926B2 (en) Manufacturing method of imprint mold
JP6357753B2 (en) Manufacturing method of nanoimprint mold
JP6213610B2 (en) Method for producing template for nanoimprint lithography
JP6089451B2 (en) Nanoimprint mold and manufacturing method thereof
JP6024377B2 (en) Template blank for nanoimprint lithography, method for producing the same, and method for producing template for nanoimprint lithography
JP5211505B2 (en) Imprint mold, imprint mold manufacturing method, and optical imprint method
JP6123304B2 (en) Template laminated substrate, template blank, nanoimprint template, template substrate regeneration method, and template laminate substrate manufacturing method
JP6972581B2 (en) Imprint mold and imprint mold manufacturing method
JP6183519B2 (en) Method for producing template for nanoimprint
JP2013251431A (en) Nano-imprint mold and manufacturing method of the same

Legal Events

Date Code Title Description
A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20180809

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20181001

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

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20190312

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20190325

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 6512254

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150