JP6776757B2 - 多段構造体を有するテンプレートの製造方法 - Google Patents
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Description
本発明は、多段構造体を有するテンプレートの製造方法に関するものである。より詳しくは、２段以上の段差構造から構成される多段構造体を主面に有するテンプレートの製造方法に関するものである。
半導体用デバイス製造等において微細なパターンを転写形成する技術として、ナノインプリントリソグラフィが知られている。
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形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）を転写する技術である（例えば、特許文献１、２）。
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形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）を転写する技術である（例えば、特許文献１、２）。
上記の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（以降、インプリント用テンプレート、若しくは、単にテンプレートと呼ぶ）に形成される凹凸形状の転写パターンは、従来、断面矩形状のラインパターンやピラーパターン、すなわち、１段の段差構造から構成される構造体であった。
一方、転写パターンとして２段以上の段差構造から構成される多段構造体を形成したテンプレートを用いれば、複雑な３次元形状を、より少ない工程で得ることができる。
それゆえ、半導体用デバイス製造のみならず、例えば、光学素子、配線回路、記録デバイス、ディスプレイパネル、医療検査用チップ、マイクロ流路などの製造分野において、多段構造体を有するテンプレートの提供が望まれている。
一方、転写パターンとして２段以上の段差構造から構成される多段構造体を形成したテンプレートを用いれば、複雑な３次元形状を、より少ない工程で得ることができる。
それゆえ、半導体用デバイス製造のみならず、例えば、光学素子、配線回路、記録デバイス、ディスプレイパネル、医療検査用チップ、マイクロ流路などの製造分野において、多段構造体を有するテンプレートの提供が望まれている。
上記のような多段構造体を有するテンプレートを製造する方法として、まず、従来同様の断面矩形状（すなわち、段差が１段）の構造体を形成し、次いで、その上に形成したレジストに電子線描画装置等を用いてアライメント描画することにより、所望の多段構造体を形成する方法（例えば、特許文献３の図１）や、電子線描画装置を用いたアライメント描画及びハーフエッチングの手法により、石英基板の上に形成した導電性のハードマスク層を段差構造とし、このハードマスク層をエッチングマスクに用いて石英基板をエッチングする方法（例えば、特許文献３の図４）が提案されている。
しかしながら、上記のようなアライメント描画により所望の多段構造体を形成する方法においては、電子線描画装置等のアライメント精度によって、下段に対する上段の位置精度が決定づけられる。それゆえ、高精度なアライメント機能を備えた高額な描画装置が必要となり、生産コストの上昇を引き起こしていた。
また、上記のようなテンプレートは、通常、合成石英から構成されるため、電子線を用いたアライメント描画では、何ら対策を施さない場合は、帯電により電子線が歪められてしまい、求められる位置精度を満たすことも困難になるという問題があった。
本発明は、上記実情に鑑みてなされたものであり、２段以上の段差構造の形成に、アライメント機能を備えた描画装置を要することなく、高い位置精度で、微細な多段構造体を形成することが可能な、多段構造体を有するテンプレートの製造方法を提供することを、主たる目的とする。
本発明の請求項１に係る発明は、２段以上の段差構造から構成される多段構造体を主面に有するテンプレートの製造方法であって、マスクパターンが光透過性基板の主面に形成されているマスクパターン付き光透過性基板を準備するマスクパターン付き光透過性基板準備工程と、前記マスクパターンから露出する前記光透過性基板の主面をエッチングする第１の光透過性基板エッチング工程と、前記第１の光透過性基板エッチング工程により形成された、前記光透過性基板の第１のエッチング底面の上、該第１のエッチング底面に接する第１のエッチング側面の上、並びに前記マスクパターンの上に、第１のＡＬＤ膜を形成する第１のＡＬＤ膜形成工程と、前記第１のＡＬＤ膜をエッチバックして、前記第１のエッチング側面の上に形成した第１のＡＬＤ膜を残しながら、前記第１のエッチング底面の上に形成した第１のＡＬＤ膜を除去して、前記第１のエッチング底面を露出させる第１のＡＬＤ膜エッチバック工程と、前記露出した第１のエッチング底面をエッチングする、第２の光透過性基板エッチング工程と、前記第１のＡＬＤ膜を除去する、ＡＬＤ膜除去工程と、を順に備えることを特徴とする、多段構造体を有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、前記第２の光透過性基板エッチング工程の後であって前記ＡＬＤ膜除去工程の前に、ｎを２以上の自然数とした場合に、第ｎの光透過性基板エッチング工程により形成された前記光透過性基板の第ｎのエッチング底面の上及び該第ｎのエッチング底面に接する第ｎのエッチング側面の上、前記第（ｎ−１）のエッチング側面の上に形成した第（ｎ−１）のＡＬＤ膜の上、並びに、前記マスクパターンの上に第ｎのＡＬＤ膜を形成する、第ｎのＡＬＤ膜形成工程と、前記第ｎのＡＬＤ膜をエッチバックして、前記第ｎのエッチング側面の上及び前記第（ｎ−１）のＡＬＤ膜の上に形成した第ｎのＡＬＤ膜を残しながら、前記第ｎのエッチング底面の上に形成した第ｎのＡＬＤ膜を除去して、前記第ｎのエッチング底面を露出させる、第ｎのＡＬＤ膜エッチバック工程と、前記露出した前記光透過性基板の第ｎのエッチング底面をエッチングする、第（ｎ＋１）の光透過性基板エッチング工程と、を順に備えることを特徴とする、請求項１に記載の多段構造体を有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３に係る発明は、前記第ｎのＡＬＤ膜形成工程において形成する第ｎのＡＬＤ膜の厚みを、第（ｎ−１）のＡＬＤ膜形成工程において形成する第（ｎ−１）のＡＬＤ膜の厚みとは異なる厚みに変化させることを特徴とする、請求項２に記載の多段構造体を有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４に係る発明は、前記第ｎの光透過性基板エッチング工程においてエッチングする深さを、第（ｎ−１）の光透過性基板エッチング工程においてエッチングする深さとは異なる深さに変化させることを特徴とする、請求項２または請求項３に記載の多段構造体を有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５に係る発明は、前記マスクパターンが、開口部と該開口部の周囲を覆うマスク部から構成され、前記多段構造体が、階段状のホール形態を有する多段構造体であることを特徴とする、請求項１乃至請求項４のいずれか１項に記載の多段構造体を有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６に係る発明は、前記マスクパターンが、マスク部と該マスク部を囲む露出部から構成され、前記多段構造体が、階段状のピラー形態を有する多段構造体であることを特徴とする、請求項１乃至請求項４のいずれか１項に記載の多段構造体を有するテンプレートの製造方法である。
本発明によれば、２段以上の段差構造の形成に、アライメント機能を備えた描画装置を要することなく、高い位置精度で、２段以上の段差構造から構成される微細な多段構造体を、テンプレートの主面に形成することができる。
以下、図面を参考にして、本発明に係る多段構造体を有するテンプレートの製造方法について説明する。
なお、従来の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と共通する事項については、従来と同様な技術を用いることができるため、詳細説明は省略する。
なお、従来の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と共通する事項については、従来と同様な技術を用いることができるため、詳細説明は省略する。
（第１の実施形態）
図１は、本発明に係る多段構造体を有するテンプレートの製造方法の一例を示すフローチャートである。また、図２〜図３は、本発明に係る多段構造体を有するテンプレートの製造方法の第１の実施形態の一例を示す概略工程図である。
この第１の実施形態は、本発明に係る製造方法において、形成する多段構造体が、階段状のホール形態を有する多段構造体となる、製造方法に関するものである。
なお、上記の「階段状のホール形態」とは、ホール（孔）の断面の輪郭が、ピラミッドを上下反転させたような輪郭であって、その側面が階段状になっている形態を指す。
ホール（孔）の最上面（最外周）の平面形態は、四角形の他に、三角形や五角形等の多角形、さらにはＴ字型やＬ字型等の複雑な多角形、丸型や楕円形等のように曲線を含む形態とすることができる。
以下、工程順に各工程について説明する。
図１は、本発明に係る多段構造体を有するテンプレートの製造方法の一例を示すフローチャートである。また、図２〜図３は、本発明に係る多段構造体を有するテンプレートの製造方法の第１の実施形態の一例を示す概略工程図である。
この第１の実施形態は、本発明に係る製造方法において、形成する多段構造体が、階段状のホール形態を有する多段構造体となる、製造方法に関するものである。
なお、上記の「階段状のホール形態」とは、ホール（孔）の断面の輪郭が、ピラミッドを上下反転させたような輪郭であって、その側面が階段状になっている形態を指す。
ホール（孔）の最上面（最外周）の平面形態は、四角形の他に、三角形や五角形等の多角形、さらにはＴ字型やＬ字型等の複雑な多角形、丸型や楕円形等のように曲線を含む形態とすることができる。
以下、工程順に各工程について説明する。
＜マスクパターン付き光透過性基板準備工程＞
本実施形態により、２段以上の段差構造から構成される多段構造体を主面に有するテンプレート（図３（ｊ）に示すテンプレート１０）を製造するには、まず、図２（ａ）に示すように、マスクパターン１２が光透過性基板１１の主面に形成されているマスクパターン付き光透過性基板を準備する（図１に示す工程Ｓ１）。
ここで、図２（ａ）に示すように、本実施形態において、マスクパターン１２は、開口部１３と開口部１３の周囲を覆うマスク部から構成されるものである。
本実施形態により、２段以上の段差構造から構成される多段構造体を主面に有するテンプレート（図３（ｊ）に示すテンプレート１０）を製造するには、まず、図２（ａ）に示すように、マスクパターン１２が光透過性基板１１の主面に形成されているマスクパターン付き光透過性基板を準備する（図１に示す工程Ｓ１）。
ここで、図２（ａ）に示すように、本実施形態において、マスクパターン１２は、開口部１３と開口部１３の周囲を覆うマスク部から構成されるものである。
＜光透過性基板＞
この光透過性基板１１は、従来の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を構成する基板であれば用いることができるが、中でも、合成石英から構成されるものであることが好ましい。合成石英は、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の材料として実績があり、微細な加工や洗浄等において優れているからである。
この光透過性基板１１は、従来の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を構成する基板であれば用いることができるが、中でも、合成石英から構成されるものであることが好ましい。合成石英は、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の材料として実績があり、微細な加工や洗浄等において優れているからである。
＜マスクパターン＞
マスクパターン１２を構成する材料としては、後述する光透過性基板１１のエッチング（図１に示す工程Ｓ２等、図２（ｂ）等）、及び、ＡＬＤ膜のエッチバック（図１に示す工程Ｓ４、図２（ｄ）等）において、エッチングマスクとして作用を奏するものであれば用いることができる。
なお、「エッチングマスクとして作用を奏する」とは、上記のエッチングやエッチバックの工程で「消失しない」ことも含む概念である。例えば、マスクパターン１２は、上記のエッチング等の工程で、その膜厚が薄くなっても、残存していれば良い。
マスクパターン１２を構成する材料としては、後述する光透過性基板１１のエッチング（図１に示す工程Ｓ２等、図２（ｂ）等）、及び、ＡＬＤ膜のエッチバック（図１に示す工程Ｓ４、図２（ｄ）等）において、エッチングマスクとして作用を奏するものであれば用いることができる。
なお、「エッチングマスクとして作用を奏する」とは、上記のエッチングやエッチバックの工程で「消失しない」ことも含む概念である。例えば、マスクパターン１２は、上記のエッチング等の工程で、その膜厚が薄くなっても、残存していれば良い。
光透過性基板１１が合成石英から構成される場合、マスクパターン１２を構成する材料としては、各種金属やその酸化膜、窒化膜等を挙げることができる。例えば、クロム（Ｃｒ）を好適に挙げることができる。クロム（Ｃｒ）はフォトマスクやインプリント用テンプレートの製造で、合成石英のエッチングマスク等の材料として実績があるからである。
マスクパターン１２の形成には、例えばスパッタ法を好適に用いることができる。
マスクパターン１２の形成には、例えばスパッタ法を好適に用いることができる。
＜第１の光透過性基板エッチング工程＞
次に、図２（ｂ）に示すように、マスクパターン１２の開口部１３から露出する光透過性基板１１の主面をエッチングする（図１に示す工程Ｓ２）。
光透過性基板１１が合成石英から構成される場合、このエッチングには、例えば、フッ素系ガスによるドライエッチングを用いることができる。
このエッチング（第１の光透過性基板エッチング）により、光透過性基板１１には、第1のエッチング底面１４、及び、第1のエッチング側面１５が形成される。
図２（ｂ）において、第1のエッチング底面１４の深さ（光透過性基板１１の主面からの距離）はＨ11である。
次に、図２（ｂ）に示すように、マスクパターン１２の開口部１３から露出する光透過性基板１１の主面をエッチングする（図１に示す工程Ｓ２）。
光透過性基板１１が合成石英から構成される場合、このエッチングには、例えば、フッ素系ガスによるドライエッチングを用いることができる。
このエッチング（第１の光透過性基板エッチング）により、光透過性基板１１には、第1のエッチング底面１４、及び、第1のエッチング側面１５が形成される。
図２（ｂ）において、第1のエッチング底面１４の深さ（光透過性基板１１の主面からの距離）はＨ11である。
＜第１のＡＬＤ膜形成工程＞
次に、図２（ｃ）に示すように、光透過性基板１１の第１のエッチング底面１４の上、該第１のエッチング底面１４に接する第１のエッチング側面１５の上、並びに、マスクパターン１２の上に、第１のＡＬＤ膜１６を形成する（図１に示す工程Ｓ３）。
次に、図２（ｃ）に示すように、光透過性基板１１の第１のエッチング底面１４の上、該第１のエッチング底面１４に接する第１のエッチング側面１５の上、並びに、マスクパターン１２の上に、第１のＡＬＤ膜１６を形成する（図１に示す工程Ｓ３）。
＜ＡＬＤ膜＞
上記のＡＬＤ膜（第１のＡＬＤ膜１６）は、原子層堆積法（ＡＬＤ法：Ａｔｏｍｉｃ Ｌａｙｅｒ Ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ法）を用いて形成された膜である。
ここで、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（原子層堆積膜）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（例えば、特許文献４）。
上記のＡＬＤ膜（第１のＡＬＤ膜１６）は、原子層堆積法（ＡＬＤ法：Ａｔｏｍｉｃ Ｌａｙｅｒ Ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ法）を用いて形成された膜である。
ここで、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（原子層堆積膜）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（例えば、特許文献４）。
原子層堆積法は、上記のように、原子層単位で薄膜（原子層堆積膜、ＡＬＤ膜）を形成することができるため、高い膜厚制御性、膜厚均一性を有している。
それゆえ、図２（ｃ）において、光透過性基板１１の第１のエッチング底面１４の上、該第１のエッチング底面１４に接する第１のエッチング側面１５の上、並びに、マスクパターン１２の上に形成される第１のＡＬＤ膜１６の膜厚は、いずれも同じ厚み（Ｗ11）になる。
それゆえ、図２（ｃ）において、光透過性基板１１の第１のエッチング底面１４の上、該第１のエッチング底面１４に接する第１のエッチング側面１５の上、並びに、マスクパターン１２の上に形成される第１のＡＬＤ膜１６の膜厚は、いずれも同じ厚み（Ｗ11）になる。
第１のＡＬＤ膜１６を構成する材料としては、光透過性基板１１のエッチング（図１に示す工程Ｓ５、図２（ｅ）等）において、エッチングマスクとして作用を奏するものであれば用いることができる。
光透過性基板１１が合成石英から構成される場合、第１のＡＬＤ膜１６を構成する材料としては、上記のＡＬＤ法に用いることができる各種金属やその酸化膜、窒化膜等を挙げることができる。例えば、窒化タンタル（ＴａＮ）を好適に挙げることができる。
光透過性基板１１が合成石英から構成される場合、第１のＡＬＤ膜１６を構成する材料としては、上記のＡＬＤ法に用いることができる各種金属やその酸化膜、窒化膜等を挙げることができる。例えば、窒化タンタル（ＴａＮ）を好適に挙げることができる。
＜第１のＡＬＤ膜エッチバック工程＞
次に、図２（ｄ）に示すように、第１のＡＬＤ膜１６をエッチバックして、第１のエッチング側面１５の上に形成した第１のＡＬＤ膜１６を残しながら、第１のエッチング底面１４の上に形成した第１のＡＬＤ膜１６を除去して、第１のエッチング底面１４を露出させる（図１に示す工程Ｓ４）。
例えば、図２（ｃ）、（ｄ）に示す例においては、このエッチバックは、エッチング深さ方向においてＷ11に相当する深さをエッチングすればよい。第１のＡＬＤ膜１６を構成する材料として、ＴａＮを用いた場合、このエッチング（エッチバック）には、例えば、塩素ガスによるドライエッチングを用いることができる。
次に、図２（ｄ）に示すように、第１のＡＬＤ膜１６をエッチバックして、第１のエッチング側面１５の上に形成した第１のＡＬＤ膜１６を残しながら、第１のエッチング底面１４の上に形成した第１のＡＬＤ膜１６を除去して、第１のエッチング底面１４を露出させる（図１に示す工程Ｓ４）。
例えば、図２（ｃ）、（ｄ）に示す例においては、このエッチバックは、エッチング深さ方向においてＷ11に相当する深さをエッチングすればよい。第１のＡＬＤ膜１６を構成する材料として、ＴａＮを用いた場合、このエッチング（エッチバック）には、例えば、塩素ガスによるドライエッチングを用いることができる。
＜第２の光透過性基板エッチング工程＞
次に、図２（ｅ）に示すように、露出した第１のエッチング底面１４を、さらにエッチングする（図１に示す工程Ｓ５）。
上記のように、光透過性基板１１が合成石英から構成される場合、このエッチングには、例えば、フッ素系ガスによるドライエッチングを用いることができる。そして、マスクパターン１２や第１のＡＬＤ膜１６が金属系の材料から構成されている場合、マスクパターン１２や第１のＡＬＤ膜１６は、エッチングマスクとして十分作用する。
このエッチング（第２の光透過性基板エッチング）により、光透過性基板１１には、第２のエッチング底面１７、及び、第２のエッチング側面１８が形成される。
図２（ｅ）において、第２のエッチング底面１７の深さ（第１のエッチング底面１４からの距離）はＨ12である。
次に、図２（ｅ）に示すように、露出した第１のエッチング底面１４を、さらにエッチングする（図１に示す工程Ｓ５）。
上記のように、光透過性基板１１が合成石英から構成される場合、このエッチングには、例えば、フッ素系ガスによるドライエッチングを用いることができる。そして、マスクパターン１２や第１のＡＬＤ膜１６が金属系の材料から構成されている場合、マスクパターン１２や第１のＡＬＤ膜１６は、エッチングマスクとして十分作用する。
このエッチング（第２の光透過性基板エッチング）により、光透過性基板１１には、第２のエッチング底面１７、及び、第２のエッチング側面１８が形成される。
図２（ｅ）において、第２のエッチング底面１７の深さ（第１のエッチング底面１４からの距離）はＨ12である。
＜第２のＡＬＤ膜形成工程＞
次に、図３（ｆ）に示すように、光透過性基板１１の第２のエッチング底面１７の上、第２のエッチング底面１７に接する第２のエッチング側面１８の上、第１のエッチング側面１５の上に形成した第１のＡＬＤ膜１６の上（膜面の上）、並びに、マスクパターン１２の上に第２のＡＬＤ膜１９を形成する（図１に示す工程Ｓ３）。
次に、図３（ｆ）に示すように、光透過性基板１１の第２のエッチング底面１７の上、第２のエッチング底面１７に接する第２のエッチング側面１８の上、第１のエッチング側面１５の上に形成した第１のＡＬＤ膜１６の上（膜面の上）、並びに、マスクパターン１２の上に第２のＡＬＤ膜１９を形成する（図１に示す工程Ｓ３）。
原子層堆積法（ＡＬＤ法）は、上記のように、原子層単位で薄膜（原子層堆積膜、ＡＬＤ膜）を形成することができるため、高い膜厚制御性、膜厚均一性を有している。
それゆえ、図３（ｆ）において、光透過性基板１１の第２のエッチング底面１７の上、第２のエッチング底面１７に接する第２のエッチング側面１８の上、第１のエッチング側面１５の上に形成した第１のＡＬＤ膜１６の上（側面の上）、並びに、マスクパターン１２の上に形成される第２のＡＬＤ膜１９の膜厚は、いずれも同じ厚み（Ｗ12）になる。
それゆえ、図３（ｆ）において、光透過性基板１１の第２のエッチング底面１７の上、第２のエッチング底面１７に接する第２のエッチング側面１８の上、第１のエッチング側面１５の上に形成した第１のＡＬＤ膜１６の上（側面の上）、並びに、マスクパターン１２の上に形成される第２のＡＬＤ膜１９の膜厚は、いずれも同じ厚み（Ｗ12）になる。
第２のＡＬＤ膜１９を構成する材料としては、第１のＡＬＤ膜１６と同様に、光透過性基板１１のエッチング（図１に示す工程Ｓ５、図３（ｇ）等）において、エッチングマスクとして作用を奏するものであれば用いることができる。
第２のＡＬＤ膜１９を構成する材料は、第１のＡＬＤ膜１６と異なるものであっても良いが、同じ材料である方が、共通するエッチングガス、エッチング装置を使用でき、プロセスを複雑にしない点で有益である。
第２のＡＬＤ膜１９を構成する材料は、例えば、窒化タンタル（ＴａＮ）を好適に挙げることができる。
第２のＡＬＤ膜１９を構成する材料は、第１のＡＬＤ膜１６と異なるものであっても良いが、同じ材料である方が、共通するエッチングガス、エッチング装置を使用でき、プロセスを複雑にしない点で有益である。
第２のＡＬＤ膜１９を構成する材料は、例えば、窒化タンタル（ＴａＮ）を好適に挙げることができる。
＜第２のＡＬＤ膜エッチバック工程＞
次に、図３（ｇ）に示すように、第２のＡＬＤ膜１９をエッチバックして、第２のエッチング側面１８の上、及び、第１のＡＬＤ膜１６の上（膜面の上）に形成した第２のＡＬＤ膜１９を残しながら、第２のエッチング底面１７の上に形成した第２のＡＬＤ膜１９を除去して、第２のエッチング底面１７を露出させる（図１に示す工程Ｓ４）。
例えば、図３（ｆ）、（ｇ）に示す例においては、このエッチバックは、エッチング深さ方向においてＷ12に相当する深さをエッチングすればよい。第２のＡＬＤ膜１９を構成する材料として、ＴａＮを用いた場合、このエッチング（エッチバック）には、例えば、塩素ガスによるドライエッチングを用いることができる。
次に、図３（ｇ）に示すように、第２のＡＬＤ膜１９をエッチバックして、第２のエッチング側面１８の上、及び、第１のＡＬＤ膜１６の上（膜面の上）に形成した第２のＡＬＤ膜１９を残しながら、第２のエッチング底面１７の上に形成した第２のＡＬＤ膜１９を除去して、第２のエッチング底面１７を露出させる（図１に示す工程Ｓ４）。
例えば、図３（ｆ）、（ｇ）に示す例においては、このエッチバックは、エッチング深さ方向においてＷ12に相当する深さをエッチングすればよい。第２のＡＬＤ膜１９を構成する材料として、ＴａＮを用いた場合、このエッチング（エッチバック）には、例えば、塩素ガスによるドライエッチングを用いることができる。
＜第３の光透過性基板エッチング工程＞
次に、図３（ｈ）に示すように、露出した第２のエッチング底面１７を、さらにエッチングする（図１に示す工程Ｓ５）。
上記のように、光透過性基板１１が合成石英から構成される場合、このエッチングには、例えば、フッ素系ガスによるドライエッチングを用いることができる。そして、マスクパターン１２、第１のＡＬＤ膜１６、第２のＡＬＤ膜１９が金属系の材料から構成されている場合、マスクパターン１２、第１のＡＬＤ膜１６、第２のＡＬＤ膜１９は、エッチングマスクとして十分作用する。
このエッチング（第３の光透過性基板エッチング）により、光透過性基板１１には、第３のエッチング底面２０、及び、第３のエッチング側面２１が形成される。
次に、図３（ｈ）に示すように、露出した第２のエッチング底面１７を、さらにエッチングする（図１に示す工程Ｓ５）。
上記のように、光透過性基板１１が合成石英から構成される場合、このエッチングには、例えば、フッ素系ガスによるドライエッチングを用いることができる。そして、マスクパターン１２、第１のＡＬＤ膜１６、第２のＡＬＤ膜１９が金属系の材料から構成されている場合、マスクパターン１２、第１のＡＬＤ膜１６、第２のＡＬＤ膜１９は、エッチングマスクとして十分作用する。
このエッチング（第３の光透過性基板エッチング）により、光透過性基板１１には、第３のエッチング底面２０、及び、第３のエッチング側面２１が形成される。
＜ＡＬＤ膜除去工程＞
次に、図３（ｉ）に示すように、形成したＡＬＤ膜全てを除去する（図１に示す工程Ｓ６）。より具体的には、第１のＡＬＤ膜１６、及び、第２のＡＬＤ膜１９を除去する。
第１のＡＬＤ膜１６、及び、第２のＡＬＤ膜１９を構成する材料として、ＴａＮを用いた場合、この除去工程には、例えば、塩素ガスによるドライエッチングを用いることができる。
この除去工程（ＡＬＤ膜除去工程）により、多段構造体を構成する第１のエッチング底面１４、第１のエッチング側面１５、第２のエッチング底面１７、第２のエッチング側面１８が露出する。
次に、図３（ｉ）に示すように、形成したＡＬＤ膜全てを除去する（図１に示す工程Ｓ６）。より具体的には、第１のＡＬＤ膜１６、及び、第２のＡＬＤ膜１９を除去する。
第１のＡＬＤ膜１６、及び、第２のＡＬＤ膜１９を構成する材料として、ＴａＮを用いた場合、この除去工程には、例えば、塩素ガスによるドライエッチングを用いることができる。
この除去工程（ＡＬＤ膜除去工程）により、多段構造体を構成する第１のエッチング底面１４、第１のエッチング側面１５、第２のエッチング底面１７、第２のエッチング側面１８が露出する。
＜マスクパターン除去工程＞
最後に、図３（ｊ）に示すように、マスクパターン１２を除去する（図１に示す工程Ｓ７）。マスクパターン１２を構成する材料として、Ｃｒを用いた場合、この除去工程には、例えば、酸素と塩素の混合ガスによるドライエッチングを用いることができる。
最後に、図３（ｊ）に示すように、マスクパターン１２を除去する（図１に示す工程Ｓ７）。マスクパターン１２を構成する材料として、Ｃｒを用いた場合、この除去工程には、例えば、酸素と塩素の混合ガスによるドライエッチングを用いることができる。
なお、図１や図３に示す例では、ＡＬＤ膜除去工程（図１に示す工程Ｓ６、図３（ｉ））と、マスクパターン除去工程（図１に示す工程Ｓ７、図３（ｊ））を別の工程とする形態を例示したが、本実施形態においては、ＡＬＤ膜除去工程（図１に示す工程Ｓ６、図３（ｉ））と、マスクパターン除去工程（図１に示す工程Ｓ７、図３（ｊ））を、同じ一の工程で行っても良い。
例えば、酸性の液体を用いたウェットエッチングにより、第１のＡＬＤ膜１６、第２のＡＬＤ膜１９、及び、マスクパターン１２を同じ一の工程で除去しても良い。
例えば、酸性の液体を用いたウェットエッチングにより、第１のＡＬＤ膜１６、第２のＡＬＤ膜１９、及び、マスクパターン１２を同じ一の工程で除去しても良い。
以上の工程を経ることにより、図３（ｊ）に示すテンプレート１０を得ることができる。ここで、図３（ｊ）に示すテンプレート１０は、３段の段差構造から構成される多段構造体を主面に有するテンプレートであって、前記多段構造体が、階段状のホール形態を有する多段構造体である。
なお、上記の「階段状のホール形態」とは、ホール（孔）の断面の輪郭が、ピラミッドを上下（天地）反転させたような輪郭であって、その側面が階段状になっている形態を指す。
なお、上記の「階段状のホール形態」とは、ホール（孔）の断面の輪郭が、ピラミッドを上下（天地）反転させたような輪郭であって、その側面が階段状になっている形態を指す。
ここで、上記のように、原子層堆積法（ＡＬＤ法）は、原子層単位で薄膜（原子層堆積膜、ＡＬＤ膜）を形成することができるため、高い膜厚制御性、膜厚均一性を有している。
それゆえ、図３（ｊ）に示すテンプレート１０が有する多段構造体は、その断面が極めて左右対称性の良い多段構造体となり、多段構造体の下段の段差構造の平面中心位置は、上段の段差構造の平面中心位置と一致することになる。
すなわち、本実施形態によれば、２段以上の段差構造の形成に、アライメント機能を備えた描画装置を要することなく、高い位置精度で、２段以上の段差構造から構成される微細な多段構造体を、テンプレートの主面に形成することができる。
それゆえ、図３（ｊ）に示すテンプレート１０が有する多段構造体は、その断面が極めて左右対称性の良い多段構造体となり、多段構造体の下段の段差構造の平面中心位置は、上段の段差構造の平面中心位置と一致することになる。
すなわち、本実施形態によれば、２段以上の段差構造の形成に、アライメント機能を備えた描画装置を要することなく、高い位置精度で、２段以上の段差構造から構成される微細な多段構造体を、テンプレートの主面に形成することができる。
＜ｎ段の段差構造から構成される多段構造体を有するテンプレートの製造方法＞
上記の図２〜図３に示す例においては、３段の段差構造から構成される多段構造体を主面に有するテンプレートであって、前記多段構造体が、光透過性基板１１の主面とは反対側の裏面に向かって凸型のホール状の形態を有する多段構造体であるテンプレート（図３（ｊ）に示すテンプレート１０）を製造する方法について説明したが、本実施形態においては、図１に示す工程Ｓ３〜Ｓ５を繰り返すことで、より多段の多段構造体を有するテンプレートを製造することができる。
上記の図２〜図３に示す例においては、３段の段差構造から構成される多段構造体を主面に有するテンプレートであって、前記多段構造体が、光透過性基板１１の主面とは反対側の裏面に向かって凸型のホール状の形態を有する多段構造体であるテンプレート（図３（ｊ）に示すテンプレート１０）を製造する方法について説明したが、本実施形態においては、図１に示す工程Ｓ３〜Ｓ５を繰り返すことで、より多段の多段構造体を有するテンプレートを製造することができる。
より詳しくは、図１に示す第２の光透過性基板エッチング工程（Ｓ５）の後であってＡＬＤ膜除去工程（Ｓ６）の前に、ｎを２以上の自然数とした場合に、第ｎの光透過性基板エッチング工程により形成された光透過性基板の第ｎのエッチング底面の上及び該第ｎのエッチング底面に接する第ｎのエッチング側面の上、前記第（ｎ−１）のエッチング側面の上に形成した第（ｎ−１）のＡＬＤ膜の上、並びに、前記マスクパターンの上に第ｎのＡＬＤ膜を形成する、第ｎのＡＬＤ膜形成工程と、前記第ｎのＡＬＤ膜をエッチバックして、前記第ｎのエッチング側面の上及び前記第（ｎ−１）のＡＬＤ膜の上に形成した第ｎのＡＬＤ膜を残しながら、前記第ｎのエッチング底面の上に形成した第ｎのＡＬＤ膜を除去して、前記第ｎのエッチング底面を露出させる、第ｎのＡＬＤ膜エッチバック工程と、前記露出した前記光透過性基板の第ｎのエッチング底面をエッチングする、第（ｎ＋１）の光透過性基板エッチング工程と、を順に備えることで、ｎ段の段差構造から構成される多段構造体を有するテンプレートを製造することができる。
＜各段の幅＞
また、本実施形態においては、第ｎのＡＬＤ膜形成工程において形成する第ｎのＡＬＤ膜の厚みを、第（ｎ−１）のＡＬＤ膜形成工程において形成する第（ｎ−１）のＡＬＤ膜の厚みとは異なる厚みに変化させることもできる。
より具体的には、図２（ｃ）に示す第1のＡＬＤ膜１６の厚みＷ11と、図３（ｆ）に示す第２のＡＬＤ膜１９の厚みＷ12を、異なる厚みとすることができる。
これにより、図３（ｊ）に示すテンプレート１０において、多段構造体の各段の幅（Ｗ11、Ｗ12）の大きさを異なるものとすることができる。
また、本実施形態においては、第ｎのＡＬＤ膜形成工程において形成する第ｎのＡＬＤ膜の厚みを、第（ｎ−１）のＡＬＤ膜形成工程において形成する第（ｎ−１）のＡＬＤ膜の厚みとは異なる厚みに変化させることもできる。
より具体的には、図２（ｃ）に示す第1のＡＬＤ膜１６の厚みＷ11と、図３（ｆ）に示す第２のＡＬＤ膜１９の厚みＷ12を、異なる厚みとすることができる。
これにより、図３（ｊ）に示すテンプレート１０において、多段構造体の各段の幅（Ｗ11、Ｗ12）の大きさを異なるものとすることができる。
なお、本実施形態においては、第ｎのＡＬＤ膜形成工程において形成する第ｎのＡＬＤ膜の厚みを、第（ｎ−１）のＡＬＤ膜形成工程において形成する第（ｎ−１）のＡＬＤ膜の厚みと同じ厚みとすることもできる。
より具体的には、図２（ｃ）に示す第1のＡＬＤ膜１６の厚みＷ11と、図３（ｆ）に示す第２のＡＬＤ膜１９の厚みＷ12を、同じ厚みとすることができる。
これにより、図３（ｊ）に示すテンプレート１０において、多段構造体の各段の幅（Ｗ11、Ｗ12）の大きさを同じものとすることができる。
より具体的には、図２（ｃ）に示す第1のＡＬＤ膜１６の厚みＷ11と、図３（ｆ）に示す第２のＡＬＤ膜１９の厚みＷ12を、同じ厚みとすることができる。
これにより、図３（ｊ）に示すテンプレート１０において、多段構造体の各段の幅（Ｗ11、Ｗ12）の大きさを同じものとすることができる。
＜各段の深さ＞
また、本実施形態においては、第ｎの光透過性基板エッチング工程においてエッチングする深さを、第（ｎ−１）の光透過性基板エッチング工程においてエッチングする深さとは異なる深さに変化させることもできる。
より具体的には、図２（ｂ）に示す深さＨ11と、図２（ｅ）に示す深さＨ12を、異なる厚みとすることができる。
これにより、図３（ｊ）に示すテンプレート１０において、多段構造体の各段の深さ（Ｈ11、Ｈ12）の大きさを異なるものとすることができる。
また、本実施形態においては、第ｎの光透過性基板エッチング工程においてエッチングする深さを、第（ｎ−１）の光透過性基板エッチング工程においてエッチングする深さとは異なる深さに変化させることもできる。
より具体的には、図２（ｂ）に示す深さＨ11と、図２（ｅ）に示す深さＨ12を、異なる厚みとすることができる。
これにより、図３（ｊ）に示すテンプレート１０において、多段構造体の各段の深さ（Ｈ11、Ｈ12）の大きさを異なるものとすることができる。
なお、本実施形態においては、第ｎの光透過性基板エッチング工程においてエッチングする深さを、第（ｎ−１）の光透過性基板エッチング工程においてエッチングする深さと同じ深さとすることもできる。
より具体的には、図２（ｂ）に示す深さＨ11と、図２（ｅ）に示す深さＨ12を、同じ深さとすることができる。
これにより、図３（ｊ）に示すテンプレート１０において、多段構造体の各段の深さ（Ｈ11、Ｈ12）の大きさを同じものとすることができる。
より具体的には、図２（ｂ）に示す深さＨ11と、図２（ｅ）に示す深さＨ12を、同じ深さとすることができる。
これにより、図３（ｊ）に示すテンプレート１０において、多段構造体の各段の深さ（Ｈ11、Ｈ12）の大きさを同じものとすることができる。
（第２の実施形態）
次に、本発明に係る多段構造体を有するテンプレートの製造方法の第２の実施形態について説明する。
上記の第１の実施形態においては、形成する多段構造体が、階段状のホール形態を有する多段構造体であった。
一方、この第２の実施形態においては、形成する多段構造体が、階段状のピラー形態を有する多段構造体である。
なお、上記の「階段状のピラー形態」とは、ピラー（柱）の断面の輪郭が、ピラミッドのような輪郭であって、その側面が階段状になっている形態を指す。
ピラー（柱）の最上面の平面形態は、四角形の他に、三角形や五角形等の多角形、さらにはＴ字型やＬ字型等の複雑な多角形、丸型や楕円形等のように曲線を含む形態とすることができる。
次に、本発明に係る多段構造体を有するテンプレートの製造方法の第２の実施形態について説明する。
上記の第１の実施形態においては、形成する多段構造体が、階段状のホール形態を有する多段構造体であった。
一方、この第２の実施形態においては、形成する多段構造体が、階段状のピラー形態を有する多段構造体である。
なお、上記の「階段状のピラー形態」とは、ピラー（柱）の断面の輪郭が、ピラミッドのような輪郭であって、その側面が階段状になっている形態を指す。
ピラー（柱）の最上面の平面形態は、四角形の他に、三角形や五角形等の多角形、さらにはＴ字型やＬ字型等の複雑な多角形、丸型や楕円形等のように曲線を含む形態とすることができる。
図４〜図５は、本発明に係る多段構造体を有するテンプレートの製造方法の第２の実施形態の一例を示す概略工程図である。
なお、本実施形態においても、製造工程のフローは図１に沿ったものである。
以下、工程順に各工程について説明する。
なお、本実施形態においても、製造工程のフローは図１に沿ったものである。
以下、工程順に各工程について説明する。
＜マスクパターン付き光透過性基板準備工程＞
本実施形態により、２段以上の段差構造から構成される多段構造体を主面に有するテンプレート（図５（ｊ）に示すテンプレート５０）を製造するには、まず、図４（ａ）に示すように、マスクパターン５２が光透過性基板５１の主面に形成されているマスクパターン付き光透過性基板を準備する（図１に示す工程Ｓ１）。
ここで、図４（ａ）に示すように、本実施形態において、マスクパターン５２は、マスク部と該マスク部を囲む露出部５３から構成されている。
本実施形態により、２段以上の段差構造から構成される多段構造体を主面に有するテンプレート（図５（ｊ）に示すテンプレート５０）を製造するには、まず、図４（ａ）に示すように、マスクパターン５２が光透過性基板５１の主面に形成されているマスクパターン付き光透過性基板を準備する（図１に示す工程Ｓ１）。
ここで、図４（ａ）に示すように、本実施形態において、マスクパターン５２は、マスク部と該マスク部を囲む露出部５３から構成されている。
＜光透過性基板＞
この光透過性基板５１は、従来の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を構成する基板であれば用いることができるが、中でも、合成石英から構成されるものであることが好ましい。合成石英は、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の材料として実績があり、微細な加工や洗浄等において優れているからである。
この光透過性基板５１は、従来の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を構成する基板であれば用いることができるが、中でも、合成石英から構成されるものであることが好ましい。合成石英は、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の材料として実績があり、微細な加工や洗浄等において優れているからである。
＜マスクパターン＞
マスクパターン５２を構成する材料としては、後述する光透過性基板５１のエッチング（図１に示す工程Ｓ２等、図４（ｂ）等）、及び、ＡＬＤ膜のエッチバック（図１に示す工程Ｓ４、図４（ｄ）等）において、エッチングマスクとして作用を奏するものであれば用いることができる。
マスクパターン５２を構成する材料としては、後述する光透過性基板５１のエッチング（図１に示す工程Ｓ２等、図４（ｂ）等）、及び、ＡＬＤ膜のエッチバック（図１に示す工程Ｓ４、図４（ｄ）等）において、エッチングマスクとして作用を奏するものであれば用いることができる。
光透過性基板５１が合成石英から構成される場合、マスクパターン５２を構成する材料としては、各種金属やその酸化膜、窒化膜等を挙げることができる。例えば、クロム（Ｃｒ）を好適に挙げることができる。クロム（Ｃｒ）はフォトマスクやインプリント用テンプレートの製造で、合成石英のエッチングマスク等の材料として実績があるからである。
マスクパターン５２の形成には、例えばスパッタ法を好適に用いることができる。
マスクパターン５２の形成には、例えばスパッタ法を好適に用いることができる。
＜第１の光透過性基板エッチング工程＞
次に、図４（ｂ）に示すように、マスクパターン５２の露出部５３から露出する光透過性基板５１の主面をエッチングする（図１に示す工程Ｓ２）。
光透過性基板５１が合成石英から構成される場合、このエッチングには、例えば、フッ素系ガスによるドライエッチングを用いることができる。
このエッチング（第１の光透過性基板エッチング）により、光透過性基板５１には、第1のエッチング底面５４、及び、第1のエッチング側面５５が形成される。
図４（ｂ）において、第1のエッチング底面５４の深さ（光透過性基板１１の主面からの距離）はＨ51である。
次に、図４（ｂ）に示すように、マスクパターン５２の露出部５３から露出する光透過性基板５１の主面をエッチングする（図１に示す工程Ｓ２）。
光透過性基板５１が合成石英から構成される場合、このエッチングには、例えば、フッ素系ガスによるドライエッチングを用いることができる。
このエッチング（第１の光透過性基板エッチング）により、光透過性基板５１には、第1のエッチング底面５４、及び、第1のエッチング側面５５が形成される。
図４（ｂ）において、第1のエッチング底面５４の深さ（光透過性基板１１の主面からの距離）はＨ51である。
＜第１のＡＬＤ膜形成工程＞
次に、図４（ｃ）に示すように、光透過性基板５１の第１のエッチング底面５４の上、該第１のエッチング底面５４に接する第１のエッチング側面５５の上、並びに、マスクパターン５２の上に、第１のＡＬＤ膜５６を形成する（図１に示す工程Ｓ３）。
次に、図４（ｃ）に示すように、光透過性基板５１の第１のエッチング底面５４の上、該第１のエッチング底面５４に接する第１のエッチング側面５５の上、並びに、マスクパターン５２の上に、第１のＡＬＤ膜５６を形成する（図１に示す工程Ｓ３）。
原子層堆積法（ＡＬＤ法）は、原子層単位で薄膜（原子層堆積膜、ＡＬＤ膜）を形成することができるため、高い膜厚制御性、膜厚均一性を有している。
それゆえ、図４（ｃ）において、光透過性基板５１の第１のエッチング底面５４の上、該第１のエッチング底面５４に接する第１のエッチング側面５５の上、並びに、マスクパターン５２の上に形成される第１のＡＬＤ膜５６の膜厚は、いずれも同じ厚み（Ｗ51）になる。
それゆえ、図４（ｃ）において、光透過性基板５１の第１のエッチング底面５４の上、該第１のエッチング底面５４に接する第１のエッチング側面５５の上、並びに、マスクパターン５２の上に形成される第１のＡＬＤ膜５６の膜厚は、いずれも同じ厚み（Ｗ51）になる。
第１のＡＬＤ膜５６を構成する材料としては、光透過性基板５１のエッチング（図１に示す工程Ｓ５、図４（ｅ）等）において、エッチングマスクとして作用を奏するものであれば用いることができる。
光透過性基板５１が合成石英から構成される場合、第１のＡＬＤ膜５６を構成する材料としては、上記のＡＬＤ法に用いることができる各種金属やその酸化膜、窒化膜等を挙げることができる。例えば、窒化タンタル（ＴａＮ）を好適に挙げることができる。
光透過性基板５１が合成石英から構成される場合、第１のＡＬＤ膜５６を構成する材料としては、上記のＡＬＤ法に用いることができる各種金属やその酸化膜、窒化膜等を挙げることができる。例えば、窒化タンタル（ＴａＮ）を好適に挙げることができる。
＜第１のＡＬＤ膜エッチバック工程＞
次に、図４（ｄ）に示すように、第１のＡＬＤ膜５６をエッチバックして、第１のエッチング側面５５の上に形成した第１のＡＬＤ膜５６を残しながら、第１のエッチング底面５４の上に形成した第１のＡＬＤ膜５６を除去して、第１のエッチング底面５４を露出させる（図１に示す工程Ｓ４）。
例えば、図４（ｃ）、（ｄ）に示す例においては、このエッチバックは、エッチング深さ方向においてＷ51に相当する深さをエッチングすればよい。第１のＡＬＤ膜５６を構成する材料として、ＴａＮを用いた場合、このエッチング（エッチバック）には、例えば、塩素ガスによるドライエッチングを用いることができる。
次に、図４（ｄ）に示すように、第１のＡＬＤ膜５６をエッチバックして、第１のエッチング側面５５の上に形成した第１のＡＬＤ膜５６を残しながら、第１のエッチング底面５４の上に形成した第１のＡＬＤ膜５６を除去して、第１のエッチング底面５４を露出させる（図１に示す工程Ｓ４）。
例えば、図４（ｃ）、（ｄ）に示す例においては、このエッチバックは、エッチング深さ方向においてＷ51に相当する深さをエッチングすればよい。第１のＡＬＤ膜５６を構成する材料として、ＴａＮを用いた場合、このエッチング（エッチバック）には、例えば、塩素ガスによるドライエッチングを用いることができる。
＜第２の光透過性基板エッチング工程＞
次に、図４（ｅ）に示すように、露出した第１のエッチング底面５４を、さらにエッチングする（図１に示す工程Ｓ５）。
上記のように、光透過性基板５１が合成石英から構成される場合、このエッチングには、例えば、フッ素系ガスによるドライエッチングを用いることができる。そして、マスクパターン５２や第１のＡＬＤ膜５６が金属系の材料から構成されている場合、マスクパターン５２や第１のＡＬＤ膜５６は、エッチングマスクとして十分作用する。
このエッチング（第２の光透過性基板エッチング）により、光透過性基板５１には、第２のエッチング底面５７、及び、第２のエッチング側面５８が形成される。
図４（ｅ）において、第２のエッチング底面５７の深さ（第１のエッチング底面５４からの距離）はＨ52である。
次に、図４（ｅ）に示すように、露出した第１のエッチング底面５４を、さらにエッチングする（図１に示す工程Ｓ５）。
上記のように、光透過性基板５１が合成石英から構成される場合、このエッチングには、例えば、フッ素系ガスによるドライエッチングを用いることができる。そして、マスクパターン５２や第１のＡＬＤ膜５６が金属系の材料から構成されている場合、マスクパターン５２や第１のＡＬＤ膜５６は、エッチングマスクとして十分作用する。
このエッチング（第２の光透過性基板エッチング）により、光透過性基板５１には、第２のエッチング底面５７、及び、第２のエッチング側面５８が形成される。
図４（ｅ）において、第２のエッチング底面５７の深さ（第１のエッチング底面５４からの距離）はＨ52である。
＜第２のＡＬＤ膜形成工程＞
次に、図５（ｆ）に示すように、光透過性基板５１の第２のエッチング底面５７の上、第２のエッチング底面５７に接する第２のエッチング側面５８の上、第１のエッチング側面５５の上に形成した第１のＡＬＤ膜５６の上（膜面の上）、並びに、マスクパターン５２の上に第２のＡＬＤ膜５９を形成する（図１に示す工程Ｓ３）。
次に、図５（ｆ）に示すように、光透過性基板５１の第２のエッチング底面５７の上、第２のエッチング底面５７に接する第２のエッチング側面５８の上、第１のエッチング側面５５の上に形成した第１のＡＬＤ膜５６の上（膜面の上）、並びに、マスクパターン５２の上に第２のＡＬＤ膜５９を形成する（図１に示す工程Ｓ３）。
原子層堆積法（ＡＬＤ法）は、上記のように、原子層単位で薄膜（原子層堆積膜、ＡＬＤ膜）を形成することができるため、高い膜厚制御性、膜厚均一性を有している。
それゆえ、図５（ｆ）において、光透過性基板５１の第２のエッチング底面５７の上、第２のエッチング底面５７に接する第２のエッチング側面５８の上、第１のエッチング側面５５の上に形成した第１のＡＬＤ膜５６の上（膜面の上）、並びに、マスクパターン５２の上に形成される第２のＡＬＤ膜５９の膜厚は、いずれも同じ厚み（Ｗ52）になる。
それゆえ、図５（ｆ）において、光透過性基板５１の第２のエッチング底面５７の上、第２のエッチング底面５７に接する第２のエッチング側面５８の上、第１のエッチング側面５５の上に形成した第１のＡＬＤ膜５６の上（膜面の上）、並びに、マスクパターン５２の上に形成される第２のＡＬＤ膜５９の膜厚は、いずれも同じ厚み（Ｗ52）になる。
第２のＡＬＤ膜５９を構成する材料としては、第１のＡＬＤ膜５６と同様に、光透過性基板５１のエッチング（図１に示す工程Ｓ５、図５（ｇ）等）において、エッチングマスクとして作用を奏するものであれば用いることができる。
第２のＡＬＤ膜５９を構成する材料は、第１のＡＬＤ膜５６と異なるものであっても良いが、同じ材料である方が、共通するエッチングガス、エッチング装置を使用でき、プロセスを複雑にしない点で有益である。
第２のＡＬＤ膜５９を構成する材料は、例えば、窒化タンタル（ＴａＮ）を好適に挙げることができる。
第２のＡＬＤ膜５９を構成する材料は、第１のＡＬＤ膜５６と異なるものであっても良いが、同じ材料である方が、共通するエッチングガス、エッチング装置を使用でき、プロセスを複雑にしない点で有益である。
第２のＡＬＤ膜５９を構成する材料は、例えば、窒化タンタル（ＴａＮ）を好適に挙げることができる。
＜第２のＡＬＤ膜エッチバック工程＞
次に、図５（ｇ）に示すように、第２のＡＬＤ膜５９をエッチバックして、第２のエッチング側面５８の上、及び、第１のＡＬＤ膜５６の上（膜面の上）に形成した第２のＡＬＤ膜５９を残しながら、第２のエッチング底面５７の上に形成した第２のＡＬＤ膜５９を除去して、第２のエッチング底面５７を露出させる（図１に示す工程Ｓ４）。
例えば、図５（ｆ）、（ｇ）に示す例においては、このエッチバックは、エッチング深さ方向においてＷ52に相当する深さをエッチングすればよい。第２のＡＬＤ膜５９を構成する材料として、ＴａＮを用いた場合、このエッチング（エッチバック）には、例えば、塩素ガスによるドライエッチングを用いることができる。
次に、図５（ｇ）に示すように、第２のＡＬＤ膜５９をエッチバックして、第２のエッチング側面５８の上、及び、第１のＡＬＤ膜５６の上（膜面の上）に形成した第２のＡＬＤ膜５９を残しながら、第２のエッチング底面５７の上に形成した第２のＡＬＤ膜５９を除去して、第２のエッチング底面５７を露出させる（図１に示す工程Ｓ４）。
例えば、図５（ｆ）、（ｇ）に示す例においては、このエッチバックは、エッチング深さ方向においてＷ52に相当する深さをエッチングすればよい。第２のＡＬＤ膜５９を構成する材料として、ＴａＮを用いた場合、このエッチング（エッチバック）には、例えば、塩素ガスによるドライエッチングを用いることができる。
＜第３の光透過性基板エッチング工程＞
次に、図５（ｈ）に示すように、露出した第２のエッチング底面５７を、さらにエッチングする（図１に示す工程Ｓ５）。
上記のように、光透過性基板５１が合成石英から構成される場合、このエッチングには、例えば、フッ素系ガスによるドライエッチングを用いることができる。そして、マスクパターン５２、第１のＡＬＤ膜５６、第２のＡＬＤ膜５９が金属系の材料から構成されている場合、マスクパターン５２、第１のＡＬＤ膜５６、第２のＡＬＤ膜５９は、エッチングマスクとして十分作用する。
このエッチング（第３の光透過性基板エッチング）により、光透過性基板５１には、第３のエッチング底面６０、及び、第３のエッチング側面６１が形成される。
次に、図５（ｈ）に示すように、露出した第２のエッチング底面５７を、さらにエッチングする（図１に示す工程Ｓ５）。
上記のように、光透過性基板５１が合成石英から構成される場合、このエッチングには、例えば、フッ素系ガスによるドライエッチングを用いることができる。そして、マスクパターン５２、第１のＡＬＤ膜５６、第２のＡＬＤ膜５９が金属系の材料から構成されている場合、マスクパターン５２、第１のＡＬＤ膜５６、第２のＡＬＤ膜５９は、エッチングマスクとして十分作用する。
このエッチング（第３の光透過性基板エッチング）により、光透過性基板５１には、第３のエッチング底面６０、及び、第３のエッチング側面６１が形成される。
＜ＡＬＤ膜除去工程＞
次に、図５（ｉ）に示すように、形成したＡＬＤ膜全てを除去する（図１に示す工程Ｓ６）。より具体的には、第１のＡＬＤ膜５６、及び、第２のＡＬＤ膜５９を除去する。
第１のＡＬＤ膜５６、及び、第２のＡＬＤ膜５９を構成する材料として、ＴａＮを用いた場合、この除去工程には、例えば、塩素ガスによるドライエッチングを用いることができる。
この除去工程（ＡＬＤ膜除去工程）により、多段構造体を構成する第１のエッチング底面５４、第１のエッチング側面５５、第２のエッチング底面５７、第２のエッチング側面５８が露出する。
次に、図５（ｉ）に示すように、形成したＡＬＤ膜全てを除去する（図１に示す工程Ｓ６）。より具体的には、第１のＡＬＤ膜５６、及び、第２のＡＬＤ膜５９を除去する。
第１のＡＬＤ膜５６、及び、第２のＡＬＤ膜５９を構成する材料として、ＴａＮを用いた場合、この除去工程には、例えば、塩素ガスによるドライエッチングを用いることができる。
この除去工程（ＡＬＤ膜除去工程）により、多段構造体を構成する第１のエッチング底面５４、第１のエッチング側面５５、第２のエッチング底面５７、第２のエッチング側面５８が露出する。
＜マスクパターン除去工程＞
最後に、図５（ｊ）に示すように、マスクパターン５２を除去する（図１に示す工程Ｓ７）。マスクパターン５２を構成する材料として、Ｃｒを用いた場合、この除去工程には、例えば、酸素と塩素の混合ガスによるドライエッチングを用いることができる。
最後に、図５（ｊ）に示すように、マスクパターン５２を除去する（図１に示す工程Ｓ７）。マスクパターン５２を構成する材料として、Ｃｒを用いた場合、この除去工程には、例えば、酸素と塩素の混合ガスによるドライエッチングを用いることができる。
なお、図１や図５に示す例では、ＡＬＤ膜除去工程（図１に示す工程Ｓ６、図５（ｉ））と、マスクパターン除去工程（図１に示す工程Ｓ７、図５（ｊ））を別の工程とする形態を例示したが、本実施形態においては、ＡＬＤ膜除去工程（図１に示す工程Ｓ６、図５（ｉ））と、マスクパターン除去工程（図１に示す工程Ｓ７、図５（ｊ））を、同じ一の工程で行っても良い。
例えば、酸性の液体を用いたウェットエッチングにより、第１のＡＬＤ膜５６、第２のＡＬＤ膜５９、及び、マスクパターン５２を同じ一の工程で除去しても良い。
例えば、酸性の液体を用いたウェットエッチングにより、第１のＡＬＤ膜５６、第２のＡＬＤ膜５９、及び、マスクパターン５２を同じ一の工程で除去しても良い。
以上の工程を経ることにより、図５（ｊ）に示すテンプレート５０を得ることができる。ここで、図５（ｊ）に示すテンプレート５０は、３段の段差構造から構成される多段構造体を主面に有するテンプレートであって、前記多段構造体が、階段状のピラー形態を有する多段構造体である。
なお、上記の「階段状のピラー形態」とは、ピラー（柱）の輪郭が、ピラミッドのような輪郭であって、その側面が階段状になっている形態を指す。
なお、上記の「階段状のピラー形態」とは、ピラー（柱）の輪郭が、ピラミッドのような輪郭であって、その側面が階段状になっている形態を指す。
ここで、上記のように、原子層堆積法（ＡＬＤ法）は、原子層単位で薄膜（原子層堆積膜、ＡＬＤ膜）を形成することができるため、高い膜厚制御性、膜厚均一性を有している。
それゆえ、図５（ｊ）に示すテンプレート５０が有する多段構造体は、その断面が極めて左右対称性の良い多段構造体となり、多段構造体の下段の段差構造の平面中心位置は、上段の段差構造の平面中心位置と一致することになる。
すなわち、本実施形態によれば、２段以上の段差構造の形成に、アライメント機能を備えた描画装置を要することなく、高い位置精度で、２段以上の段差構造から構成される微細な多段構造体を、テンプレートの主面に形成することができる。
それゆえ、図５（ｊ）に示すテンプレート５０が有する多段構造体は、その断面が極めて左右対称性の良い多段構造体となり、多段構造体の下段の段差構造の平面中心位置は、上段の段差構造の平面中心位置と一致することになる。
すなわち、本実施形態によれば、２段以上の段差構造の形成に、アライメント機能を備えた描画装置を要することなく、高い位置精度で、２段以上の段差構造から構成される微細な多段構造体を、テンプレートの主面に形成することができる。
＜ｎ段の段差構造から構成される多段構造体を有するテンプレートの製造方法＞
上記の図４〜図５に示す例においては、３段の段差構造から構成される多段構造体を主面に有するテンプレートであって、前記多段構造体が、光透過性基板５１の主面側に向かって凸型のピラー状の形態を有する多段構造体であるテンプレート（図５（ｊ）に示すテンプレート５０）を製造する方法について説明したが、本実施形態においては、図１に示す工程Ｓ３〜Ｓ５を繰り返すことで、より多段の多段構造体を有するテンプレートを製造することができる。
上記の図４〜図５に示す例においては、３段の段差構造から構成される多段構造体を主面に有するテンプレートであって、前記多段構造体が、光透過性基板５１の主面側に向かって凸型のピラー状の形態を有する多段構造体であるテンプレート（図５（ｊ）に示すテンプレート５０）を製造する方法について説明したが、本実施形態においては、図１に示す工程Ｓ３〜Ｓ５を繰り返すことで、より多段の多段構造体を有するテンプレートを製造することができる。
より詳しくは、図１に示す第２の光透過性基板エッチング工程（Ｓ５）の後であってＡＬＤ膜除去工程（Ｓ６）の前に、ｎを２以上の自然数とした場合に、第ｎの光透過性基板エッチング工程により形成された光透過性基板の第ｎのエッチング底面の上及び該第ｎのエッチング底面に接する第ｎのエッチング側面の上、前記第（ｎ−１）のエッチング側面の上に形成した第（ｎ−１）のＡＬＤ膜の上、並びに、前記マスクパターンの上に第ｎのＡＬＤ膜を形成する、第ｎのＡＬＤ膜形成工程と、前記第ｎのＡＬＤ膜をエッチバックして、前記第ｎのエッチング側面の上及び前記第（ｎ−１）のＡＬＤ膜の上に形成した第ｎのＡＬＤ膜を残しながら、前記第ｎのエッチング底面の上に形成した第ｎのＡＬＤ膜を除去して、前記第ｎのエッチング底面を露出させる、第ｎのＡＬＤ膜エッチバック工程と、前記露出した前記光透過性基板の第ｎのエッチング底面をエッチングする、第（ｎ＋１）の光透過性基板エッチング工程と、を順に備えることで、ｎ段の段差構造から構成される多段構造体を有するテンプレートを製造することができる。
＜各段の幅＞
また、本実施形態においては、第ｎのＡＬＤ膜形成工程において形成する第ｎのＡＬＤ膜の厚みを、第（ｎ−１）のＡＬＤ膜形成工程において形成する第（ｎ−１）のＡＬＤ膜の厚みとは異なる厚みに変化させることもできる。
より具体的には、図４（ｃ）に示す第1のＡＬＤ膜５６の厚みＷ51と、図５（ｆ）に示す第２のＡＬＤ膜５９の厚みＷ52を、異なる厚みとすることができる。
これにより、図５（ｊ）に示すテンプレート５０において、多段構造体の各段の幅（Ｗ51、Ｗ52）の大きさを異なるものとすることができる。
また、本実施形態においては、第ｎのＡＬＤ膜形成工程において形成する第ｎのＡＬＤ膜の厚みを、第（ｎ−１）のＡＬＤ膜形成工程において形成する第（ｎ−１）のＡＬＤ膜の厚みとは異なる厚みに変化させることもできる。
より具体的には、図４（ｃ）に示す第1のＡＬＤ膜５６の厚みＷ51と、図５（ｆ）に示す第２のＡＬＤ膜５９の厚みＷ52を、異なる厚みとすることができる。
これにより、図５（ｊ）に示すテンプレート５０において、多段構造体の各段の幅（Ｗ51、Ｗ52）の大きさを異なるものとすることができる。
なお、本実施形態においては、第ｎのＡＬＤ膜形成工程において形成する第ｎのＡＬＤ膜の厚みを、第（ｎ−１）のＡＬＤ膜形成工程において形成する第（ｎ−１）のＡＬＤ膜の厚みと同じ厚みとすることもできる。
より具体的には、図４（ｃ）に示す第1のＡＬＤ膜５６の厚みＷ51と、図５（ｆ）に示す第２のＡＬＤ膜５９の厚みＷ52を、同じ厚みとすることができる。
これにより、図５（ｊ）に示すテンプレート５０において、多段構造体の各段の幅（Ｗ51、Ｗ52）の大きさを同じものとすることができる。
より具体的には、図４（ｃ）に示す第1のＡＬＤ膜５６の厚みＷ51と、図５（ｆ）に示す第２のＡＬＤ膜５９の厚みＷ52を、同じ厚みとすることができる。
これにより、図５（ｊ）に示すテンプレート５０において、多段構造体の各段の幅（Ｗ51、Ｗ52）の大きさを同じものとすることができる。
＜各段の深さ＞
また、本実施形態においては、第ｎの光透過性基板エッチング工程においてエッチングする深さを、第（ｎ−１）の光透過性基板エッチング工程においてエッチングする深さとは異なる深さに変化させることもできる。
より具体的には、図４（ｂ）に示す深さＨ51と、図４（ｅ）に示す深さＨ52を、異なる厚みとすることができる。
これにより、図５（ｊ）に示すテンプレート５０において、多段構造体の各段の深さ（Ｈ51、Ｈ52）の大きさを異なるものとすることができる。
また、本実施形態においては、第ｎの光透過性基板エッチング工程においてエッチングする深さを、第（ｎ−１）の光透過性基板エッチング工程においてエッチングする深さとは異なる深さに変化させることもできる。
より具体的には、図４（ｂ）に示す深さＨ51と、図４（ｅ）に示す深さＨ52を、異なる厚みとすることができる。
これにより、図５（ｊ）に示すテンプレート５０において、多段構造体の各段の深さ（Ｈ51、Ｈ52）の大きさを異なるものとすることができる。
なお、本実施形態においては、第ｎの光透過性基板エッチング工程においてエッチングする深さを、第（ｎ−１）の光透過性基板エッチング工程においてエッチングする深さと同じ深さとすることもできる。
より具体的には、図４（ｂ）に示す深さＨ51と、図４（ｅ）に示す深さＨ52を、同じ深さとすることができる。
これにより、図５（ｊ）に示すテンプレート５０において、多段構造体の各段の深さ（Ｈ51、Ｈ52）の大きさを同じものとすることができる。
より具体的には、図４（ｂ）に示す深さＨ51と、図４（ｅ）に示す深さＨ52を、同じ深さとすることができる。
これにより、図５（ｊ）に示すテンプレート５０において、多段構造体の各段の深さ（Ｈ51、Ｈ52）の大きさを同じものとすることができる。
以上、本発明に係る多段構造体を有するテンプレートの製造方法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。
１０Ａ、５０Ａ マスクパターン付き光透過性基板
１０、５０ テンプレート
１１、５１ 光透過性基板
１２、５２ マスクパターン
１３ 開口部
１４、５４ 第１のエッチング底面
１５、５５ 第１のエッチング側面
１６、５６ 第１のＡＬＤ膜
１７、５７ 第２のエッチング底面
１８、５８ 第２のエッチング側面
１９、５９ 第２のＡＬＤ膜
２０、６０ 第３のエッチング底面
２１、６１ 第３のエッチング側面
５３ 露出部
１０、５０ テンプレート
１１、５１ 光透過性基板
１２、５２ マスクパターン
１３ 開口部
１４、５４ 第１のエッチング底面
１５、５５ 第１のエッチング側面
１６、５６ 第１のＡＬＤ膜
１７、５７ 第２のエッチング底面
１８、５８ 第２のエッチング側面
１９、５９ 第２のＡＬＤ膜
２０、６０ 第３のエッチング底面
２１、６１ 第３のエッチング側面
５３ 露出部
Claims (6)
- ２段以上の段差構造から構成される多段構造体を主面に有するテンプレートの製造方法であって、
マスクパターンが光透過性基板の主面に形成されているマスクパターン付き光透過性基板を準備するマスクパターン付き光透過性基板準備工程と、
前記マスクパターンから露出する前記光透過性基板の主面をエッチングする第１の光透過性基板エッチング工程と、
前記第１の光透過性基板エッチング工程により形成された、前記光透過性基板の第１のエッチング底面の上、該第１のエッチング底面に接する第１のエッチング側面の上、並びに前記マスクパターンの上に、第１のＡＬＤ膜を形成する第１のＡＬＤ膜形成工程と、
前記第１のＡＬＤ膜をエッチバックして、前記マスクパターンを残しつつ、前記第１のエッチング側面の上に形成した第１のＡＬＤ膜を残しながら、前記第１のエッチング底面の上に形成した第１のＡＬＤ膜を除去して、前記第１のエッチング底面を露出させる第１のＡＬＤ膜エッチバック工程と、
前記マスクパターン及び前記第１のエッチング側面の上に形成した第１のＡＬＤ膜をエッチングマスクに用いて、前記露出した第１のエッチング底面をエッチングする、第２の光透過性基板エッチング工程と、
前記第１のＡＬＤ膜を除去する、ＡＬＤ膜除去工程と、
を順に備え、
前記光透過性基板が合成石英から構成され、
前記マスクパターンが金属または前記金属の酸化膜、若しくは前記金属の窒化物から構成され、
前記第１のＡＬＤ膜が金属または前記金属の酸化膜、若しくは前記金属の窒化物から構成されることを特徴とする、多段構造体を有するテンプレートの製造方法。 - 前記第２の光透過性基板エッチング工程の後であって前記ＡＬＤ膜除去工程の前に、
ｎを２以上の自然数とした場合に、
第ｎの光透過性基板エッチング工程により形成された前記光透過性基板の第ｎのエッチング底面の上及び該第ｎのエッチング底面に接する第ｎのエッチング側面の上、前記第（ｎ−１）のエッチング側面の上に形成した第（ｎ−１）のＡＬＤ膜の上、並びに、前記マスクパターンの上に第ｎのＡＬＤ膜を形成する、第ｎのＡＬＤ膜形成工程と、
前記第ｎのＡＬＤ膜をエッチバックして、前記マスクパターンを残しつつ、前記第ｎのエッチング側面の上及び前記第（ｎ−１）のＡＬＤ膜の上に形成した第ｎのＡＬＤ膜を残しながら、前記第ｎのエッチング底面の上に形成した第ｎのＡＬＤ膜を除去して、前記第ｎのエッチング底面を露出させる、第ｎのＡＬＤ膜エッチバック工程と、
前記マスクパターン及び前記第１のエッチング側面の上に形成した第１のＡＬＤ膜から前記第ｎのエッチング側面の上に形成した第ｎのＡＬＤ膜まで順次エッチング側面の上に形成したＡＬＤ膜をエッチングマスクに用いて、前記露出した前記光透過性基板の第ｎのエッチング底面をエッチングする、第（ｎ＋１）の光透過性基板エッチング工程と、
を順に備え、
前記第１のＡＬＤ膜から前記第ｎのＡＬＤ膜まで順次形成したＡＬＤ膜が、金属または前記金属の酸化膜、若しくは前記金属の窒化物から構成されることを特徴とする、請求項１に記載の多段構造体を有するテンプレートの製造方法。 - 前記第ｎのＡＬＤ膜形成工程において形成する第ｎのＡＬＤ膜の厚みを、
第（ｎ−１）のＡＬＤ膜形成工程において形成する第（ｎ−１）のＡＬＤ膜の厚みとは異なる厚みに変化させることを特徴とする、
請求項２に記載の多段構造体を有するテンプレートの製造方法。 - 前記第ｎの光透過性基板エッチング工程においてエッチングする深さを、
第（ｎ−１）の光透過性基板エッチング工程においてエッチングする深さとは異なる深さに変化させることを特徴とする、
請求項２または請求項３に記載の多段構造体を有するテンプレートの製造方法。 - 前記マスクパターンが、開口部と該開口部の周囲を覆うマスク部から構成され、
前記多段構造体が、階段状のホール形態を有する多段構造体であることを特徴とする、
請求項１乃至請求項４のいずれか１項に記載の多段構造体を有するテンプレートの製造方法。 - 前記マスクパターンが、マスク部と該マスク部を囲む露出部から構成され、
前記多段構造体が、階段状のピラー形態を有する多段構造体であることを特徴とする、
請求項１乃至請求項４のいずれか１項に記載の多段構造体を有するテンプレートの製造方法。
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