JP6607293B2

JP6607293B2 - テンプレート

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Publication number: JP6607293B2
Application number: JP2018159214A
Authority: JP
Inventors: 貴昭平加; 栗原　　正彰
Original assignee: Dai Nippon Printing Co Ltd
Current assignee: Dai Nippon Printing Co Ltd
Priority date: 2018-08-28
Filing date: 2018-08-28
Publication date: 2019-11-20
Anticipated expiration: 2034-06-26
Also published as: JP2019004170A

Description

本発明は、微細な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およびテンプレートに関するものである。

近年、半導体リソグラフィにおいては、デバイスの微細化の要求に対して、露光波長の問題や製造コストの問題などからフォトリソグラフィ方式の限界が指摘されており、その対案として、ナノインプリント技術を用いたナノインプリントリソグラフィ（ＮＩＬ：ＮａｎｏｉｍｐｒｉｎｔＬｉｔｈｏｇｒａｐｈｙ）が注目を集めている。

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接触させ、この樹脂の表面側の形状を、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離型し、次いで、ドライエッチング等により余分な部分（残膜部分）を除去することで、被転写基板の上の樹脂に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。

このナノインプリントリソグラフィは、一度テンプレート（適宜、ナノインプリント用テンプレートとも呼ぶ）を作製すれば、微細な凹凸形状の転写パターンを繰り返し転写成型でき、この転写工程には高額な露光装置（ステッパー）を用いないため、経済的にも有利である。

上述のようなナノインプリントリソグラフィにより、テンプレートの転写パターンを被転写基板の樹脂に位置精度良く転写するには、テンプレートと被転写基板との位置合わせを精密に行う必要がある。一般的には、テンプレートに設けられている凹凸構造のアライメントマークと、被転写基板に設けられているアライメントマークとを、テンプレート側から光学的に検出することにより位置合わせを行う。

ここで、テンプレートを被転写基板の上に形成された樹脂に接触させると、テンプレートのアライメントマークの凹構造が、樹脂によって充填された状態になる。
そして、このような状態になると、テンプレートのアライメントマークを構成する材料（一般的には、合成石英ガラス）の屈折率と、樹脂の屈折率とがほとんど同じ値であることから、テンプレートのアライメントマークを光学的に識別することが困難になってしまうという問題がある。

この問題に対して、テンプレートのアライメントマークの凹構造に高屈折率材料膜を形成することによって、樹脂が充填された状態でも、アライメントマークを光学的に識別する方法が提案されている（例えば、特許文献１）。

例えば、上記の特許文献１に記載のテンプレートの製造方法においては、図８に例示するように、まず、主面１０２に、転写パターン領域１２０とアライメントマーク領域１３０を有する凹凸基板１０１（アライメントマークの凹構造に高屈折率材料膜を有していない従来のテンプレートに相当）を準備し（図８（ａ））、スパッタ法等の手法を用いて、アライメントマーク領域１３０のみならず、転写パターン領域１２０も覆うように視認性薄膜１４０（高屈折材料膜に相当）を形成する（図８（ｂ））。
さらに、その上からレジスト膜１７０を形成し、段差基板を押し付けて、アライメントマーク領域１３０の膜厚が転写パターン領域１２０の膜厚よりも厚くなるようにレジスト膜１７０を変形させる（図８（ｃ））。
その後、レジスト膜１７０の所定の厚み分をドライエッチングして、アライメントマーク領域１３０の凹構造内のみにレジスト膜１７０が残る状態にする（図８（ｄ））。
次に、露出する視認性薄膜１４０を所定量ドライエッチングし、最後に、アライメントマーク領域１３０の凹構造内のレジスト膜１７０を除去して、アライメントマーク領域１３０の凹構造に視認性薄膜１４０を有するテンプレート１１０ａを得る（図８（ｅ））。

特開２０１３−１６８６０４号公報

しかしながら、上記の特許文献１に記載のテンプレートの製造方法では、アライメントマーク領域の凹構造に高屈折材料膜を形成する工程で、転写パターン領域の凹構造の底面にも高屈折材料膜が形成されてしまい、この転写パターン領域の凹構造は深さに対して開口幅が狭いため、この転写パターン領域の凹構造の底面に形成された高屈折材料膜を完全に除去することには、困難性が伴う。

そして、この転写パターン領域の凹構造の底面に形成された高屈折材料膜の除去が不十分なテンプレートを用いて、上記のナノインプリントリソグラフィを行うと、被転写基板の上に形成される樹脂パターンは、残留した高屈折材料膜のために所望の形状にならず、欠陥を生じさせてしまうことになる。

本発明は、上記実情に鑑みてなされたものであり、被転写基板の上に形成される樹脂パターンに欠陥を生じさせてしまうことを防止しつつ、高精度なアライメントを可能とするテンプレートの製造方法およびテンプレートを提供することを目的とする。

すなわち、本発明の請求項１に係る発明は、主面から基部が掘り下げられた第１の凹構造と第２の凹構造を有し、前記第２の凹構造の開口幅が前記第１の凹構造の開口幅よりも大きい凹凸基板を準備する凹凸基板準備工程と、前記基部を構成する第１の材料よりも高い屈折率を有する第２の材料を、前記第１の凹構造の底面には堆積させずに、前記主面、前記第１の凹構造の側面、前記第２の凹構造の側面、及び、前記第２の凹構造の底面に堆積させる堆積工程と、前記第２の凹構造の底面に堆積させた前記第２の材料を残しつつ、前記主面及び前記第１の凹構造の側面に堆積させた前記第２の材料を除去する除去工程と、を順に備え、前記堆積工程が、前記第２の材料に含まれる物質から構成されるスパッタターゲットを用いたスパッタ成膜工程であって、前記第１の凹構造の幅をＷ₁、前記第１の凹構造の深さをＤ₁、前記第２の凹構造の幅をＷ₂、前記第２の凹構造の深さをＤ₂、とした場合に、前記凹凸基板の主面の垂線と前記スパッタターゲットのスパッタ面の垂線のなす角度θが、Ｗ₁／Ｄ₁＜ｔａｎθ＜Ｗ₂／Ｄ₂の関係を満たすことを特徴とするテンプレートの製造方法である。

また、本発明の請求項２に係る発明は、前記凹凸基板の主面の垂線と前記スパッタターゲットのスパッタ面の垂線のなす角度θが、Ｗ₁／Ｄ₁＜ｔａｎθ＜Ｗ₂／２Ｄ₂の関係を満たすことを特徴とする請求項１に記載のテンプレートの製造方法である。

また、本発明の請求項３に係る発明は、前記スパッタ成膜工程において、前記主面の垂線を軸にして前記凹凸基板を回転させ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製造方法である。

また、本発明の請求項４に係る発明は、主面から基部が掘り下げられた第１の凹構造と第２の凹構造を有するテンプレートであって、前記第２の凹構造の底面が前記第１の凹構造の底面よりも大きく、前記第２の凹構造の底面及び前記第２の凹構造の側面には、前記基部を構成する第１の材料よりも高い屈折率を有する第２の材料から構成される膜が形成されており、前記第２の凹構造の底面に形成された前記第２の材料から構成される膜の断面形状は、前記第２の凹構造の幅方向の中央における膜厚が、前記第２の凹構造の側面に形成された前記第２の材料と接する位置における膜厚よりも厚い形態を有し、前記主面、前記第１の凹構造、及び、前記第２の凹構造の側面の前記主面側は、前記第２の材料から構成される膜が形成されておらず、露出していることを特徴とするテンプレートである。

本発明によれば、テンプレートの転写パターンの凹部の底面に高屈折材料膜が形成されることを防止しつつ、アライメントマークの凹部の底面に高屈折材料膜を形成することができる。
それゆえ、本発明に係る製造方法により製造したテンプレートを用いれば、被転写基板の上に形成される樹脂パターンに欠陥を生じさせてしまうことを防止しつつ、高精度なアライメントを可能とすることができる。

本発明に係る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。本発明に係るテンプレートの製造方法の堆積工程の一例について説明する図である。本発明に係るテンプレートの製造方法の堆積工程の一例における各凹構造の関係について説明する図である。本発明に係るテンプレートの製造方法の堆積工程の一例における第２の材料の形態例について説明する図である。本発明に係るテンプレートの製造方法の除去工程の一例を示す概略工程図である。図５に続く、本発明に係るテンプレートの製造方法の除去工程の一例を示す概略工程図である。本発明に係るテンプレートの一例を説明する図である。従来のテンプレートの製造方法の一例を説明する図である。

以下、本発明に係るテンプレートの製造方法およびテンプレートについて詳しく説明する。

＜テンプレートの製造方法＞
まず、本発明に係るテンプレートの製造方法について説明する。
図１は、本発明に係る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。
図１に示すように、本発明に係るテンプレートの製造方法は、主面１２から基部１１が掘り下げられた第１の凹構造１３と第２の凹構造１４を有し、第２の凹構造１４の開口幅Ｗ₂が第１の凹構造１３の開口幅Ｗ₁よりも大きい凹凸基板１を準備する凹凸基板準備工程と（図１（ａ））、基部１１を構成する第１の材料よりも高い屈折率を有する第２の材料３１を、主面１２、第１の凹構造１３の側面、第２の凹構造１４の側面、及び、第２の凹構造１４の底面に堆積させる堆積工程と（図１（ｂ））、第２の凹構造１４の底面に堆積させた第２の材料３１を残しつつ、主面１２及び第１の凹構造の側面に堆積させた第２の材料３１を除去する除去工程と（図１（ｃ））、を順に備えるものである。
上記の各工程について、以下、詳しく説明する。

（凹凸基板準備工程）
図１（ａ）に示すように、本発明において準備する凹凸基板１は、主面１２から基部１１が掘り下げられた第１の凹構造１３と第２の凹構造１４を有しており、第２の凹構造１４の開口幅Ｗ₂は第１の凹構造１３の開口幅Ｗ₁よりも大きい。
この凹凸基板１は、図８に示す凹凸基板１０１と同様に、アライメントマークの凹構造に高屈折率材料膜を有していない従来のテンプレートに相当し、第１の凹構造１３は、従来のテンプレートの転写パターンを構成する凹構造（図８（ａ）に示す凹構造１１３）に相当し、第２の凹構造１４は、従来のテンプレートのアライメントマークを構成する凹構造（図８（ａ）に示す凹構造１１４）に相当する。

上記の凹凸基板１を構成する材料（第１の材料）は、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として適用できるものであれば特に限定されないが、一般的には合成石英ガラスが好適に用いられる。

第１の凹構造１３の大きさは、上記テンプレートの転写パターンを構成するものとして適用できるものであれば特に限定されないが、例えば、開口幅Ｗ₁が概ね１０ｎｍ〜４０ｎｍ程度の範囲の大きさであり、深さが概ね３０ｎｍ〜１００ｎｍ程度の範囲の大きさである。

第２の凹構造１４の大きさは、上記テンプレートのアライメントマークを構成するものとして適用できるものであれば特に限定されないが、例えば、開口幅Ｗ₂が概ね３０ｎｍ〜５μｍ程度の範囲の大きさである。
深さについては、通常、上記テンプレートのアライメントマークの深さが転写パターンと同程度になることから、この第２の凹構造１４の深さも第１の凹構造１３の深さと同程度になり、概ね３０ｎｍ〜１００ｎｍ程度の範囲の大きさになる。

なお、図１においては、煩雑となるのを避けるため、凹凸基板１が第２の凹構造１４を１つしか有していない形態を模式的に示しているが、本発明はこの形態に限定されず、第２の凹構造１４を複数有していても良い。
通常、実際のテンプレートにおいては、複数の第２の凹構造１４を有し、複数の第２の凹構造１４を含む凹凸構造の繰り返しパターンでアライメントマークが構成されている。
また、通常、実際のテンプレートにおいては、上記構成のアライメントマークが主面の複数個所に設けられている。

（堆積工程）
次に、上記の堆積工程について説明する。
図１（ｂ）に示すように、本発明においては、凹凸基板１の基部１１を構成する第１の材料よりも高い屈折率を有する第２の材料３１を、主面１２、第１の凹構造１３の側面、第２の凹構造１４の側面、及び、第２の凹構造１４の底面に堆積させる。

なお、煩雑となるのを避けるため、図１（ｂ）においては、主面１２、及び、第２の凹構造１４の底面に、第２の材料３１が堆積した形態を示しているが、実際には、後述する図４に示すように、第１の凹構造１３の側面１３Ｓ、及び、第２の凹構造１４の側面１４Ｓにも、第２の材料３１は堆積する。

本発明において、第２の材料３１には、凹凸基板１の基部１１を構成する第１の材料よりも高い屈折率を有するものであれば用いることができる。
ここで、上記のように、凹凸基板１は従来のテンプレートに相当し、上記第１の材料は一般的には合成石英ガラスである。そして、合成石英ガラスの主成分である酸化シリコン（ＳｉＯ₂）の波長６３３ｎｍの光における屈折率は１．４５である。
それゆえ、第２の材料３１は、波長６３３ｎｍの光における屈折率が１．４５よりも高い値を有する材料であり、より好ましくは、波長６３３ｎｍの光における屈折率が１．７以上の材料である。

本発明においては、第２の材料３１を、第１の凹構造１３の底面には堆積させずに、主面１２、第１の凹構造１３の側面、第２の凹構造１４の側面、及び、第２の凹構造１４の底面に、第２の材料３１を堆積させることが好ましい。
このような堆積工程には、図２に示すように、第２の材料３１に含まれる物質から構成されるスパッタターゲット２０を、スパッタ面２１の垂線の方向４２が凹凸基板１の主面１２に対して所定の方向となるように配置してスパッタ成膜を行う方法を、好適に用いることができる。

この場合、第２の材料３１は上記スパッタ成膜で形成されるものであることが好ましく、例えば、金属材料及びその酸化物、窒化物、酸窒化物等を１種以上含むものを挙げることができる。上記の金属材料の具体例としては、例えば、クロム（Ｃｒ）、モリブデン（Ｍｏ）、タンタル（Ｔａ）、タングステン（Ｗ）、ジルコニウム（Ｚｒ）、チタン（Ｔｉ）等を挙げることができる。

なお、図２は、本発明に係る堆積工程の一例について、その概要を説明するための模式的な図であって、例えば、スパッタターゲット２０のサイズや形状、凹凸基板１との距離は、実際に適用する装置等に合わせて適宜異なるものである。

以下、図２に示す堆積工程によって、第２の材料３１を、第１の凹構造１３の底面には堆積させずに、第２の凹構造の底面に堆積させることができる理由について説明する。

図３は、本発明に係るテンプレートの製造方法の堆積工程の一例における各凹構造の関係について説明する図である。
ここで図３（ａ）は、凹凸基板１の第１の凹構造１３とスパッタの方向４２との関係を説明する図であり、図３（ｂ）、（ｃ）は、凹凸基板１の第２の凹構造１４とスパッタの方向４２との関係を説明する図である。
なお、上記の方向４２は、図２に示すスパッタターゲット２０のスパッタ面２１の垂線の方向であり、第２の材料３１を構成する物質が凹凸基板１に向かって飛来する方向である。

また、説明容易とするために、図３（ａ）に示す第１の凹構造１３は、その側面１３Ｓが主面１２に対して垂直であり、その底面１３Ｂが主面１２に対して平行であり、その開口幅が底面１３Ｂの幅と同じになる形態とした。同様に、図３（ｂ）、（ｃ）に示す第２の凹構造１４も、その側面１４Ｓが主面１２に対して垂直であり、その底面１４Ｂが主面１２に対して平行であり、その開口幅が底面１３Ｂの幅と同じになる形態とした。

まず、図３（ａ）に示す第１の凹構造１３と方向４２との関係について説明する。
図３（ａ）に示すように、第１の凹構造１３の開口幅（底面１３Ｂの幅と同じ）をＷ₁、深さをＤ₁とした場合、主面１２の垂線４１と方向４２のなす角度θ₁が、
Ｗ₁／Ｄ₁＜ｔａｎθ₁
の関係を満たせば、方向４２に沿って飛んでくる物質は、側面１３Ｓには到達できても、主面１２に遮られて底面１３Ｂには到達できない。

次に、図３（ｂ）、（ｃ）に示す第２の凹構造１４と方向４２との関係について説明する。
図３（ｂ）に示すように、第２の凹構造１４の開口幅（底面１４Ｂの幅と同じ）をＷ₂、深さをＤ₂とした場合、主面１２の垂線４１と方向４２のなす角度θ₂が、
ｔａｎθ₂＜Ｗ₂／Ｄ₂
の関係を満たせば、方向４２に沿って飛んでくる物質は底面１４Ｂに到達できる。
さらに、図３（ｃ）に示すように、主面１２に対する垂線４１と方向４２のなす角度θ₂が、
ｔａｎθ₂＜Ｗ₂／２Ｄ₂
の関係を満たせば、方向４２に沿って飛んでくる物質は底面１４Ｂの中央にまで到達できる。

上記の説明から、凹凸基板１の主面１２に対する垂線４１と方向４２のなす角度θが、
Ｗ₁／Ｄ₁＜ｔａｎθ＜Ｗ₂／Ｄ₂
の関係を満たせば、方向４２に沿って飛来する物質を、第１の凹構造１３の底面１３Ｂには到達させずに、第２の凹構造１４の底面１４Ｂに到達させることが可能になる。
さらに、
Ｗ₁／Ｄ₁＜ｔａｎθ＜Ｗ₂／２Ｄ₂
の関係を満たせば、方向４２に沿って飛んでくる物質を、第１の凹構造１３の底面１３Ｂには到達させずに、第２の凹構造１４の底面１４Ｂの中央にまで到達させることが可能になる。

すなわち、本発明においては、凹凸基板１の主面１２の垂線４１と図２に示すスパッタターゲット２０のスパッタ面２１の垂線のなす角度θが、
Ｗ₁／Ｄ₁＜ｔａｎθ＜Ｗ₂／Ｄ₂
の関係を満たすように、凹凸基板１とスパッタターゲット２０を配置することで、第２の材料３１を、第１の凹構造１３の底面１３Ｂには堆積させずに、第２の凹構造１４の底面１４Ｂに堆積させることが可能になる。

さらに、凹凸基板１の主面１２の垂線４１と図２に示すスパッタターゲット２０のスパッタ面２１の垂線のなす角度θが、
Ｗ₁／Ｄ₁＜ｔａｎθ＜Ｗ₂／２Ｄ₂
の関係を満たすように、凹凸基板１とスパッタターゲット２０を配置することで、第２の材料３１を、第１の凹構造１３の底面１３Ｂには堆積させずに、第２の凹構造１４の底面１４Ｂの中央に堆積させることが可能になる。

ここで、本発明においては、図２に示すように、垂線４１を軸にして凹凸基板１を回転させながら第２の材料３１を堆積させることが好ましい。第２の凹構造１４の底面に、第２の凹構造１４の中心に対して概ね対称となるように第２の材料３１を堆積させることが可能になるからである。

なお、図２に示す例においては、凹凸基板１の回転の軸となる垂線４１が凹凸基板１の略中心位置に記載されているが、本発明においては、これに限定されず、垂線４１は凹凸基板１の主面１２を含む平面と垂直に交わる直線であれば良い。
例えば、凹凸基板１の回転の軸となる垂線４１は、図２に示す例よりも、凹凸基板１の主面１２の端部に近いものであっても良く、また、凹凸基板１の主面１２の端部よりも外側の凹凸基板１の主面１２を含む平面に垂線の足（凹凸基板１の主面１２を含む平面と垂線との交点）を有する物であっても良い。

上記のようにして堆積させた第２の材料３１の形態は、第１の凹構造１３においては図４（ａ）に示すような形態となり、第２の凹構造１４においては図４（ｂ）に示すような形態となる。

より詳しくは、まず、第１の凹構造１３においては、図４（ａ）に示すように、第２の材料３１は主面１２、及び、側面１３Ｓに堆積するが、底面１３Ｂには堆積しない。
堆積させる第２の材料３１の膜厚及び上記の角度θにもよるが、第２の材料３１の堆積成長に伴って、第１の凹構造１３の開口は閉ざされて行く。このため、底面１３Ｂに近い領域の側面１３Ｓには第２の材料３１の堆積が進行しにくい。
図４（ａ）に示す例において、底面１３Ｂから高さＴ₁の領域の側面１３Ｓには、第２の材料３１が堆積していない。

一方、第２の凹構造１４においては、図４（ｂ）に示すように、第２の材料３１は主面１２、側面１４Ｓ、及び、底面１４Ｂに堆積する。

ここで、底面１４Ｂと側面１４Ｓで構成されるコーナー部は断面角度が９０度であって、底面１４Ｂや側面１４Ｓの他の平坦な領域に比べて空間が狭いことから、スパッタターゲット２０から飛来する物質が到達しにくく、それゆえ、このコーナー部には第２の材料３１が堆積しにくい。
さらに、第２の材料３１の堆積成長に伴って上記の作用は促進され、底面１４Ｂに堆積した第２の材料３１と、側面１４Ｓに堆積した第２の材料３１とで構成されるコーナー部の断面角度θ₃は９０度より小さい角度（鋭角）になっていく。

それゆえ、上記の角度θや堆積させる第２の材料３１の膜厚にもよるが、通常、底面１４Ｂに堆積する第２の材料３１の形態は、中央における膜厚Ｔ₂が周囲の膜厚よりも厚い形態になる。
より詳しくは、通常、底面１４Ｂに堆積する第２の材料３１の形態は、中央における膜厚Ｔ₂が、側面１４Ｓに堆積する第２の材料３１と接する位置における膜厚Ｔ₃よりも厚い形態になる。
このため、本発明によって得られるテンプレート２（図１に示すテンプレート２）においても、第２の凹構造１４の底面の第２の材料３１から構成される膜の断面形状は、通常、第２の凹構造１４の幅方向の中央における膜厚が周囲の膜厚よりも厚い形態を有していることになる。

（除去工程）
次に、上記の除去工程について説明する。
図１（ｃ）に示すように、本発明においては、上記の堆積工程の後に、第２の凹構造１４の底面に堆積させた第２の材料３１を残しつつ、主面１２及び第１の凹構造の側面に堆積させた第２の材料３１を除去する。
これにより、主面１２、第１の凹構造１３の側面、及び第１の凹構造１３の底面には第２の材料３１から構成される膜が存在せず、第２の凹構造１４の底面に第２の材料３１から構成される膜が存在するテンプレート２を得る。

なお、煩雑となるのを避けるため、図１（ｃ）に示すテンプレート２おいては、第２の凹構造１４の側面には第２の材料３１が存在しない形態を示しているが、実際には、後述する図７（ｂ）に示すように、第２の凹構造１４の底面に加えて、第２の凹構造１４の側面にも第２の材料３１は存在する。

上記の除去工程には、上記の各箇所に堆積させた第２の材料３１を除去することができるものであれば、特に限定されず用いることができるが、本発明においては、ナノインプリントの技術を好適に用いることができる。
図５及び図６は、本発明に係るテンプレートの製造方法の除去工程の一例を示す概略工程図である。

まず、図５（ａ）に示すように、上記の堆積工程により、所定の箇所に第２の材料３１を堆積させた凹凸基板１を準備する。

次に、図５（ｂ）に示すように、凹凸基板１と、凹凸基板１に対向する面が平坦な紫外線透過性の部材５２との間に、紫外線硬化性の樹脂から構成される樹脂層５１を介在させた状態で、部材５２の背面側（凹凸基板１に対向する面とは反対側の面）から紫外線５３を照射して、樹脂層５１を硬化させる。
樹脂層５１を構成する樹脂には、ナノインプリントの技術分野で用いられる紫外線硬化性の樹脂を好適に用いることができる。

次に、図５（ｃ）に示すように、部材５２を硬化した樹脂層５１から離間し、第２の材料３１の上に表面が平坦な樹脂層５１を有する凹凸基板１を得る。

次に、図６（ｄ）に示すように、第１のエッチングガス６１を用いたドライエッチングにより、主面１２に堆積させた第２の材料３１の樹脂層５１を消失させ、かつ、第１の凹構造１３の中の樹脂層５１の膜厚Ｔ₄、及び、第２の凹構造１４の中の樹脂層５１の膜厚Ｔ₅が、所定の膜厚となるようにエッチングする。
上記の第１のエッチングガス６１としては、酸素ガスを用いることができる。

ここで、第１の凹構造１３の中の樹脂層５１の膜厚Ｔ₄が満たすべき所定の膜厚とは、第１の凹構造１３の中の樹脂層５１の膜厚がＴ₄であれば、第１の凹構造１３の側面に堆積した第２の材料３１を完全に露出させることができる膜厚であり、具体的には、膜厚Ｔ₄の値が、上記の図４（ａ）に示す高さＴ₁の値よりも小さい値となることである。

一方、第２の凹構造１４の中の樹脂層５１の膜厚Ｔ₅が満たすべき所定の膜厚とは、第２の凹構造１４の中の樹脂層５１の膜厚がＴ₅であれば、第２の凹構造１４の底面に堆積した第２の材料３１を露出させずに被覆した状態にできる膜厚であり、具体的には、膜厚Ｔ₅の値が、上記の図４（ｂ）に示す膜厚Ｔ₂の値よりも大きい値となることである。

なお、上記の条件を満たすものであれば、第１の凹構造１３の中の樹脂層５１の膜厚Ｔ₄と第２の凹構造１４の中の樹脂層５１の膜厚Ｔ₅は、同じ値であっても良い。

次に、図６（ｅ）に示すように、第２のエッチングガス６２を用いたドライエッチングにより、樹脂層５１から露出する第２の材料３１を除去する。これにより、第２の凹構造１４の底面に堆積させた第２の材料３１を残しつつ、主面１２及び第１の凹構造１３の側面に堆積させた第２の材料３１を除去することができる。
上記の第２のエッチングガス６２としては、例えば、第２の材料３１がクロム（Ｃｒ）を含む場合には、塩素ガスと酸素ガスの混合ガスを好適に用いることができる。

次に、図６（ｆ）に示すように、第１のエッチングガス６１を用いたドライエッチングにより、第１の凹構造１３の中の樹脂層５１及び第２の凹構造１４の中の樹脂層５１を除去し、図６（ｇ）に示すように、主面１２、第１の凹構造１３の側面、及び第１の凹構造１３の底面には第２の材料３１から構成される膜が存在せず、第２の凹構造１４の底面に第２の材料３１から構成される膜が存在するテンプレート２を得る。

なお、図５及び図６においては、図５（ｃ）に示すように、部材５２を用いて、凹凸基板１の主面側の全領域にわたって表面が平坦な樹脂層５１を形成する例を示したが、インプリントを使用した他の例として、上記の図８（ｃ）に示すように、段差基板を押し付けて、アライメントマーク領域１３０の膜厚が転写パターン領域１２０の膜厚よりも厚くなるようにレジスト膜１７０を変形させる方法を用いても良い。
すなわち、本発明においては、図５（ｃ）に示す表面が平坦な樹脂層５１に替えて、第２の凹構造１４の上の膜厚が第１の凹構造１３の上の膜厚よりも厚くなるような段差構造の樹脂層を形成する方法を用いても良い。

＜テンプレート＞
次に、本発明に係るテンプレートについて、説明する。
図７は、本発明に係るテンプレートの一例を説明する図である。ここで、図７（ａ）は図１（ｃ）と同じものであり、図７（ｂ）は、図７（ａ）の第２の凹構造１４の概略拡大図である。

なお、煩雑となるのを避けるため、上記の図１（ｃ）と同様に、図７（ａ）に示すテンプレート２おいては、第２の凹構造１４の側面には第２の材料３１が存在しない形態を示しているが、実際には、図７（ｂ）に示すように、第２の凹構造１４の底面に加えて、第２の凹構造１４の側面にも第２の材料３１は存在する。

また、図７（ａ）に示すテンプレート２においては、煩雑となるのを避けるため、第２の凹構造１４を１つしか有していない形態を模式的に示しているが、本発明はこの形態に限定されず、第２の凹構造１４を複数有していても良い。
通常、実際のテンプレートにおいては、複数の第２の凹構造１４を有し、複数の第２の凹構造１４を含む凹凸構造の繰り返しパターンでアライメントマークが構成されている。
また、通常、実際のテンプレートにおいては、上記構成のアライメントマークが主面の複数個所に設けられている。

本発明に係るテンプレートは、上記の本発明に係るテンプレートの製造方法によって製造できるものであり、図７（ａ）に示すテンプレート２のように、主面１２から基部１１が掘り下げられた第１の凹構造１３と第２の凹構造１４を有するテンプレートであって、第２の凹構造１４の底面が第１の凹構造１３の底面よりも大きく、第２の凹構造１４の底面には、基部１１を構成する第１の材料よりも高い屈折率を有する第２の材料３１から構成される膜が形成されているものである。
一方、テンプレート２の第１の凹構造１３の底面及び側面には、第２の材料３１は存在しない。
ここで、第１の凹構造１３は、テンプレート２の転写パターンを構成するものであり、第２の凹構造１４は、テンプレート２のアライメントマークを構成するものである。

それゆえ、このテンプレート２を用いてナノインプリントリソグラフィを行えば、転写パターンを構成する第１の凹構造１３の底面及び側面には、第２の材料３１が存在しないことから、被転写基板の上に形成される樹脂パターンに欠陥を生じさせてしまうことを防止できる。
また、アライメントマークを構成する第２の凹構造１４の底面には、高い屈折率を有する第２の材料３１から構成される膜が形成されているため、高精度なアライメントが可能になる。

なお、図７（ａ）に示すテンプレート２の第２の凹構造１４の底面に形成された第２の材料３１から構成される膜の断面形状は、第２の凹構造１４の幅方向（図中のＸ方向と平行な方向）の中央における膜厚が周囲の膜厚よりも厚い形態を有している。
より詳しくは、図７（ｂ）に示すように、底面１４Ｂに形成された第２の材料３１から構成される膜の断面形状は、中央における膜厚Ｔ₂が、側面１４Ｓに形成された第２の材料３１と接する位置における膜厚Ｔ₃よりも厚い形態を有している。

このような形態を有する理由は、テンプレート２が上記の本発明に係るテンプレートの製造方法によって製造されたものだからである。
ここで、図７（ｂ）に示す膜厚Ｔ₂は、上記の図４（ｂ）に示す膜厚Ｔ₂と同じであり、図７（ｂ）に示す膜厚Ｔ₃は、上記の図４（ｂ）に示す膜厚Ｔ₃と同じである。
また、図７（ｂ）に示す膜厚Ｔ₅は、上記の図６（ｄ）に示す膜厚Ｔ₅と同じである。

以上、本発明に係るテンプレートの製造方法およびテンプレートについて説明したが、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。

１凹凸基板
２テンプレート
１１基部
１２主面
１３第１の凹構造
１４第２の凹構造
２０スパッタターゲット
２１スパッタ面
３１第２の材料
４１垂線
４２方向
５１樹脂層
５２部材
５３紫外線
６１第１のエッチングガス
６２第２のエッチングガス
１０１凹凸基板
１１０ａテンプレート
１０２主面
１１３、１１４凹構造
１２０転写パターン領域
１３０アライメントマーク領域
１４０視認性薄膜
１７０レジスト膜

Claims

主面から基部が掘り下げられた第１の凹構造と第２の凹構造を有するテンプレートであって、
前記第２の凹構造の底面が前記第１の凹構造の底面よりも大きく、
前記第２の凹構造の底面及び前記第２の凹構造の側面には、前記基部を構成する第１の材料よりも高い屈折率を有する第２の材料から構成される膜が形成されており、
前記第２の凹構造の底面に形成された前記第２の材料から構成される膜と、前記第２の凹構造の側面に形成された前記第２の材料から構成される膜とで構成されるコーナー部の断面角度が９０度より小さい角度であり、
前記第２の凹構造の底面に形成された前記第２の材料から構成される膜の断面形状が、前記第２の凹構造の幅方向の中央における膜厚が周囲の膜厚よりも厚い形態を有し、
前記主面、前記第１の凹構造の底面及び側面、及び、前記第２の凹構造の側面の前記主面側は、前記第２の材料から構成される膜が形成されておらず、露出していることを特徴とするテンプレート。
主面から基部が掘り下げられた第１の凹構造と第２の凹構造を有するテンプレートであって、
前記第２の凹構造の底面が前記第１の凹構造の底面よりも大きく、
前記第１の凹構造の側面、前記第２の凹構造の底面、前記第２の凹構造の側面、及び、前記主面には、前記基部を構成する第１の材料よりも高い屈折率を有する第２の材料から構成される膜が形成されており、
前記第２の凹構造の底面に形成された前記第２の材料から構成される膜と、前記第２の凹構造の側面に形成された前記第２の材料から構成される膜とで構成されるコーナー部の断面角度が９０度より小さい角度であり、
前記第２の凹構造の底面に形成された前記第２の材料から構成される膜の断面形状が、前記第２の凹構造の幅方向の中央における膜厚が周囲の膜厚よりも厚い形態を有し、
前記第１の凹構造の底面は、前記第２の材料から構成される膜が形成されておらず、露出していることを特徴とするテンプレート。
前記第１の凹構造の側面の前記底面側は、前記第２の材料から構成される膜が形成されておらず、露出していることを特徴とする請求項２に記載のテンプレート。