KR102336560B1 - 템플릿 및 템플릿 블랭크, 그리고 임프린트용 템플릿 기판의 제조 방법, 임프린트용 템플릿의 제조 방법 및 템플릿 - Google Patents

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Abstract

필요한 전사 패턴 영역의 높이를 유지하면서, 임프린트 시의 노광광의 누설의 영향을 억제하기 위해, 요철 구조의 전사 패턴(23)을 피전사 기판 상의 수지에 전사하는 임프린트 리소그래피에 사용되는 템플릿(1) 및 템플릿 블랭크에 있어서, 기부(10)의 주면 상에 제1 단차 구조(21)를 형성하고, 상기 제1 단차 구조(21) 상에 제2 단차 구조(22)를 형성하고, 상기 제1 단차 구조(21)의 상면의, 상기 제2 단차 구조(22)의 외측의 영역을, 차광막(21)으로 덮는 구성으로 하였다.

Description

템플릿 및 템플릿 블랭크, 그리고 임프린트용 템플릿 기판의 제조 방법, 임프린트용 템플릿의 제조 방법 및 템플릿
본 발명은, 미세한 전사 패턴을 피전사 기판 상에 형성된 수지에 전사하는 나노임프린트 리소그래피에 사용되는 템플릿, 및 해당 템플릿의 제조에 사용되는 템플릿 블랭크에 관한 것이다. 또한, 본 발명은, 미세한 전사 패턴을 피전사 기판 상에 형성된 수지에 전사하는 나노임프린트 리소그래피에 사용되는 템플릿에 관한 것이며, 특히 기부의 주면 상에 제1 단차 구조를 갖고, 상기 제1 단차 구조 상에 제2 단차 구조를 갖고, 상기 제1 단차 구조의 상면 상에 차광막을 갖는 임프린트용 템플릿 기판의 제조 방법, 그리고 임프린트용 템플릿의 제조 방법 및 이들 제조 방법에 사용되는 템플릿에 관한 것이다.
반도체용 디바이스 제조 등에 있어서, 미세한 패턴을 전사 형성하는 기술로서, 나노임프린트 리소그래피가 알려져 있다.
상기 나노임프린트 리소그래피는, 표면에 미세한 요철 형상의 전사 패턴을 형성한 임프린트용 템플릿(몰드, 스탬퍼, 금형이라고도 불림)을, 반도체 웨이퍼 등의 피전사 기판 상에 형성된 수지에 접촉시킨 후에 상기 수지를 경화시켜, 상기 수지에 상기 템플릿의 전사 패턴의 요철 형상(보다 상세하게는, 요철 반전 형상)을 전사시키는 기술이다.
이 나노임프린트 리소그래피의 방법으로서, 가열에 의해 수지를 경화시키는 열 임프린트법과, 노광에 의해 수지를 경화시키는 광 임프린트법이 있다. 높은 위치 정렬 정밀도가 요구되는 용도에는, 가열에 의한 팽창이나 수축의 영향을 받지 않는 광 임프린트법이 주로 사용된다(예를 들어, 특허문헌 1, 2).
상술한 바와 같은 나노임프린트 리소그래피에 사용되는 템플릿에 있어서는, 요철 형상의 전사 패턴을 형성한 소정의 영역(전사 패턴 영역이라고 칭함)만이, 피전사 기판 상에 형성된 수지에 접촉하도록, 기부의 주면 상에 메사형의 단차 구조를 마련하고, 이 메사형의 단차 구조의 상면에 전사 패턴을 형성하는 일이 행해지고 있다(예를 들어, 특허문헌 3). 또한, 이러한 구성의 템플릿에 있어서는, 메사형의 단차 구조의 상면이 전사 패턴 영역이 된다.
상기와 같은 메사형의 단차 구조의 단차(기부의 주면에서부터 단차 구조의 상면까지의 높이)는, 사용할 임프린트 장치의 기계적 정밀도 등에 따라 정해지는 것이지만, 전형적으로는 30㎛ 정도를 요한다.
또한, 나노임프린트 리소그래피에 있어서는, 전사 패턴의 수가 증가함에 따라, 템플릿과 수지의 밀착 면적이 증가하기 때문에, 이형 시에는, 양자간의 마찰력에 대항할 힘이 필요하게 된다. 특히, 반도체 용도의 전사 패턴은, 그 사이즈가 작고, 패턴 밀도가 높다는 점에서, 이형에는 큰 힘이 필요하게 된다.
그래서, 템플릿의 이면측(전사 패턴이 형성되어 있는 면과는 반대측)에 패임부를 형성함으로써, 전사 패턴이 형성되어 있는 소정의 영역(전사 패턴 영역을 포함하는 영역)의 템플릿의 두께를 얇게 하여 만곡을 용이하게 하고, 이형 시에는, 템플릿의 전사 패턴 영역을 피전사 기판측을 향하여 볼록형으로 만곡시켜, 전사 영역의 외측 에지부로부터, 순차적으로, 부분적으로 이형해 가는 방법이 제안되어 있다(예를 들어, 특허문헌 4).
일본 특허 공표 제2004-504718호 공보 일본 특허 공개 제2002-93748호 공보 일본 특허 공개 제2014-56893호 공보 일본 특허 공표 제2009-536591호 공보 일본 특허 공개 제2007-103924호 공보
상기 광 임프린트법에 있어서는, 임프린트 시에, 비전사 영역의 수지를, 의도하지 않게 경화시켜 버리는 것을 억제하기 위해, 템플릿의 비패턴부(전사 패턴 영역과는 상이한 부위)에 차광 부재를 마련하는 것이 제안되어 있다(예를 들어, 특허문헌 5).
그러나, 예를 들어 특허문헌 5의 도 9의 (A), 도 7의 (B), 도 7의 (D)에 도시하는 바와 같은, 메사형의 단차 구조의 측면에 균일하게 차광 부재를 마련하기는 통상 곤란하다. 특허문헌 5에도, 상기 도 9의 (A), 도 7의 (B), 도 7의 (D)에 도시하는 바와 같은 형태를 얻는 제조 방법의 상세는, 기재되어 있지 않다.
또한, 특허문헌 5의 도 9의 (C)에 도시하는 바와 같은, 기부의 주면 상에만 차광 부재를 마련한 형태에서는, 예를 들어 상기한 바와 같이, 메사형의 단차 구조의 상면과 기부의 주면의 사이에 30㎛ 정도의 단차가 있는 경우, 메사형의 단차 구조와 기부의 주면이 접하는 개소로부터 누설된 노광광이 그 단차의 거리에 따라 퍼져서 수지에 조사되기 때문에, 역시, 의도하지 않은 개소의 수지가 경화되어 버린다고 하는 문제가 있다.
특히, 단차가 30㎛ 정도인 메사형의 단차 구조의 형성에는, 건식 에칭으로는 시간이 걸리기 때문에, 통상 습식 에칭에 의해 형성되고, 그 때문에, 메사형의 단차 구조와 기부의 주면이 접하는 개소의 단면 형상은 직각이 되기 어렵고, 둥그스름한 형상이 된다. 그리고, 이 둥그스름한 형상의 개소(메사형의 단차 구조와 기부의 주면이 접하는 개소)에서는, 다른 개소와 마찬가지의 막 두께로 차광 부재를 형성하기는 곤란해지고, 보다 노광광이 누설되기 쉬워진다.
본 발명은 상기 실정에 비추어 이루어진 것이며, 필요한 전사 패턴 영역의 높이(기부의 주면으로부터의 거리)를 유지하면서, 임프린트 시의 노광광의 누설(의도하지 않은 영역으로의 조사)의 영향을 억제하는 것이 가능한, 템플릿 및 템플릿 블랭크, 그리고 임프린트용 템플릿을 제조하기 위한 임프린트용 템플릿 기판의 제조 방법, 임프린트용 템플릿의 제조 방법 및 이들 제조 방법에 사용하는 템플릿을 제공하는 것을, 주된 목적으로 한다.
즉, 본 발명은 요철 구조의 전사 패턴을 피전사 기판 상의 수지에 전사하는 임프린트 리소그래피에 사용되는 템플릿이며, 기부의 주면 상에 제1 단차 구조를 갖고, 상기 제1 단차 구조 상에 제2 단차 구조를 갖고, 상기 제2 단차 구조의 상면에 상기 전사 패턴을 갖고 있고, 상기 제1 단차 구조의 상면의, 상기 제2 단차 구조의 외측의 영역이, 차광막으로 덮여 있는 것을 특징으로 하는, 템플릿을 제공한다.
또한, 본 발명은 요철 구조의 전사 패턴을 피전사 기판 상의 수지에 전사하는 임프린트 리소그래피에 사용되는 템플릿이며, 기부의 주면 상에 제1 단차 구조를 갖고, 상기 제1 단차 구조 상에 제2 단차 구조를 갖고, 상기 제2 단차 구조의 상면에, 상기 전사 패턴을 구성하는 제1 요철 구조체와, 얼라인먼트 마크를 구성하는 제2 요철 구조체를 갖고, 상기 제1 단차 구조의 상면의, 상기 제2 단차 구조의 외측의 영역이, 차광막으로 덮여 있고, 상기 차광막 상, 및 상기 제2 요철 구조체의 오목부의 저면 상에, 상기 기부를 구성하는 재료와 상이한 재료막으로 구성되는 고콘트라스트막이 형성되어 있는 것을 특징으로 하는, 템플릿을 제공한다.
또한, 상기 발명에 있어서는, 상기 기부의 주면에서부터 상기 제1 단차 구조 상의 상기 차광막의 상면까지의 수직 방향의 거리를 H1이라고 하고, 상기 기부의 주면에서부터 상기 제2 단차 구조의 상면의 상기 전사 패턴의 오목부의 저면까지의 수직 방향의 거리를 H2라고 한 경우에,
H1<H2
의 관계가 되는 것이 바람직하다.
또한, 상기 발명에 있어서는, 상기 기부의 주면에서부터 상기 제1 단차 구조 상의 상기 차광막의 상면까지의 수직 방향의 거리를 H1이라고 하고, 상기 기부의 주면에서부터 상기 제2 단차 구조의 상면까지의 수직 방향의 거리를 H3이라고 하고, 상기 기부의 주면의 외측 에지에서부터 상기 제1 단차 구조의 상면의 외측 에지까지의 수평 방향의 거리를 D1이라고 하고, 상기 기부의 주면의 외측 에지에서부터 상기 제2 단차 구조의 상면의 외측 에지까지의 수평 방향의 거리를 D2라고 한 경우에,
H1≤H3×(D1/D2)
의 관계가 되는 것이 바람직하다.
또한, 상기 발명에 있어서는, 상기 기부의 주면과는 반대측의 면에, 평면으로 보아 상기 제2 단차 구조를 포함하는 패임부를 갖는 것이 바람직하다.
또한, 상기 발명에 있어서는, 상기 패임부가, 평면으로 보아 상기 제1 단차 구조를 포함하는 것이 바람직하다.
또한, 상기 발명에 있어서는, 상기 차광막이, 파장 365nm에 있어서의 투과율이 10% 이하인 것이 바람직하다.
또한, 본 발명은 요철 구조의 전사 패턴을 피전사 기판 상의 수지에 전사하는 임프린트 리소그래피에 사용되는 템플릿을 제조하기 위한 템플릿 블랭크이며, 기부의 주면 상에 제1 단차 구조를 갖고, 상기 제1 단차 구조 상에 제2 단차 구조를 갖고 있고, 상기 제1 단차 구조의 상면의, 상기 제2 단차 구조의 외측의 영역이, 차광막으로 덮여 있는 것을 특징으로 하는, 템플릿 블랭크를 제공한다.
또한, 상기 발명에 있어서는, 상기 기부의 주면에서부터 상기 제1 단차 구조 상의 상기 차광막의 상면까지의 수직 방향의 거리를 H1이라고 하고, 상기 기부의 주면에서부터 상기 제2 단차 구조의 상면까지의 수직 방향의 거리를 H4라고 한 경우에,
H1<H4
의 관계가 되는 것이 바람직하다.
또한, 상기 발명에 있어서는, 상기 기부의 주면에서부터 상기 제1 단차 구조 상의 상기 차광막의 상면까지의 수직 방향의 거리를 H1이라고 하고, 상기 기부의 주면에서부터 상기 제2 단차 구조의 상면까지의 수직 방향의 거리를 H4라고 하고, 상기 기부의 주면의 외측 에지에서부터 상기 제1 단차 구조의 상면의 외측 에지까지의 수평 방향의 거리를 D1이라고 하고, 상기 기부의 주면의 외측 에지에서부터 상기 제2 단차 구조의 상면의 외측 에지까지의 수평 방향의 거리를 D2라고 한 경우에,
H1≤H4×(D1/D2)
의 관계가 되는 것이 바람직하다.
또한, 상기 발명에 있어서는, 상기 기부의 주면과는 반대측의 면에, 평면으로 보아 상기 제2 단차 구조를 포함하는 패임부를 갖는 것이 바람직하다.
또한, 상기 발명에 있어서는, 상기 패임부가, 평면으로 보아 상기 제1 단차 구조를 포함하는 것이 바람직하다.
또한, 상기 발명에 있어서는, 상기 차광막이, 파장 365nm에 있어서의 투과율이 10% 이하인 것이 바람직하다.
또한, 본 발명은 기부의 주면 상에 제1 단차 구조를 갖고, 상기 제1 단차 구조 상에 제2 단차 구조를 갖고, 상기 제1 단차 구조의 상면 상에 차광막을 갖는 임프린트용 템플릿 기판의 제조 방법이며, 상기 제1 단차 구조와 상기 제2 단차 구조를 갖고, 상기 제1 단차 구조의 상면 상 및 상기 제2 단차 구조의 상면 상에 차광재층을 갖는 차광재층 구비 다단 템플릿 기판을 준비하는, 차광재층 구비 다단 템플릿 기판 준비 공정과, 상기 제1 단차 구조의 상면 상에 형성한 차광재층 상에 제1 수지층을 형성하고, 상기 제2 단차 구조의 상면 상에 형성한 차광재층 상에 상기 제1 수지층보다 두께가 얇은 제2 수지층을 형성하는, 수지층 형성 공정과, 건식 에칭에 의해 상기 제1 수지층을 남기면서, 상기 제2 수지층을 제거하는, 제2 수지층 제거 공정과, 잔존한 상기 제1 수지층을 마스크로 사용하여 상기 차광재층을 에칭하여, 상기 제1 단차 구조의 상면 상에 형성한 차광재층을 남기면서, 상기 제2 단차 구조의 상면 상에 형성한 차광재층을 제거하는, 차광막 형성 공정을 순서대로 구비하고, 상기 수지층 형성 공정이, 수지와 접촉하는 주면측에 오목부를 갖는 수지 두께 규정용 템플릿을 사용하여, 상기 제1 단차 구조의 상면 상에 형성한 차광재층 상에 적하한 제1 수지에 상기 수지 두께 규정용 템플릿의 해당 오목부의 외주부의 상면을 밀어붙이고, 상기 제2 단차 구조의 상면 상에 형성한 차광재층 상에 적하한 제2 수지에 상기 수지 두께 규정용 템플릿의 오목부의 저면을 밀어붙이는, 수지 두께 규정 공정을 포함하고, 상기 수지 두께 규정용 템플릿의 상기 오목부의 깊이가, 상기 제1 단차 구조의 상면에서부터 상기 제2 단차 구조의 상면까지의 높이보다 작은 것을 특징으로 하는, 임프린트용 템플릿 기판의 제조 방법을 제공한다.
또한, 상기 발명에 있어서는, 상기 수지층 형성 공정이, 상기 수지 두께 규정 공정과, 상기 수지 두께 규정용 템플릿을 밀어붙인 상태에서 자외선 조사에 의해, 상기 제1 수지 및 상기 제2 수지를 경화시켜, 상기 제1 수지층 및 상기 제2 수지층을 형성하는, 수지 경화 공정을 포함하는 것이 바람직하다.
또한, 상기 발명에 있어서는, 상기 차광재층 구비 다단 템플릿 기판 준비 공정이, 상기 제1 단차 구조와 상기 제2 단차 구조를 갖는 다단 템플릿 기판을 준비하는, 다단 템플릿 기판 준비 공정과, 상기 제1 단차 구조의 상면 상, 및 상기 제2 단차 구조의 상면 상에 차광재층을 형성하는, 차광재층 형성 공정을 순서대로 구비하는 것이 바람직하다.
또한, 상기 발명에 있어서는, 상기 다단 템플릿 기판 준비 공정이, 상기 기부의 주면 상에 1단의 단차 구조를 갖는 1단 템플릿 기판을 준비하는, 1단 템플릿 기판 준비 공정과, 상기 1단 템플릿 기판의 상기 단차 구조의 상면의 전사 패턴 영역이 되는 영역에, 에칭 마스크를 형성하는, 에칭 마스크 형성 공정과, 상기 에칭 마스크를 사용하여 상기 단차 구조를 에칭하여, 하단의 제1 단차 구조와 상단의 제2 단차 구조를 형성하는, 다단화 공정을 순서대로 구비하는 것이 바람직하다.
또한, 본 발명은 기부의 주면 상에 제1 단차 구조를 갖고, 상기 제1 단차 구조 상에 제2 단차 구조를 갖고, 상기 제1 단차 구조의 상면 상에 차광막을 갖고, 상기 제2 단차 구조의 상면에 요철 구조의 전사 패턴을 갖는 임프린트용 템플릿의 제조 방법이며, 상기 제1 단차 구조와 상기 제2 단차 구조를 갖고, 상기 제2 단차 구조의 상면에 요철 구조의 전사 패턴을 갖고, 상기 제1 단차 구조의 상면 상 및 상기 제2 단차 구조의 상면 상에 차광재층을 갖는 차광재층 구비 다단 템플릿을 준비하는, 차광재층 구비 다단 템플릿 준비 공정과, 상기 제1 단차 구조의 상면 상에 형성한 차광재층 상에 제1 수지층을 형성하고, 상기 제2 단차 구조의 상면 상에 형성한 차광재층 상에 상기 제1 수지층보다 두께가 얇은 제2 수지층을 형성하는, 제1 및 제2 수지층 형성 공정과, 건식 에칭에 의해 상기 제1 수지층을 남기면서, 상기 제2 수지층을 제거하는, 제2 수지층 제거 공정과, 잔존한 상기 제1 수지층을 마스크로 사용하여 상기 차광재층을 에칭하여, 상기 제1 단차 구조의 상면 상에 형성한 차광재층을 남기면서, 상기 제2 단차 구조의 상면 상에 형성한 차광재층을 제거하는, 차광막 형성 공정을 순서대로 구비하고, 상기 제1 및 제2 수지층 형성 공정이, 수지와 접촉하는 주면측에 오목부를 갖는 제1 및 제2 수지 두께 규정용 템플릿을 사용하여, 상기 제1 단차 구조의 상면 상에 형성한 차광재층 상에 적하한 제1 수지에 상기 제1 및 제2 수지 두께 규정용 템플릿의 해당 오목부의 외주부의 상면을 밀어붙이고, 상기 제2 단차 구조의 상면 상에 형성한 차광재층 상에 적하한 제2 수지에 상기 제1 및 제2 수지 두께 규정용 템플릿의 오목부의 저면을 밀어붙이는, 제1 및 제2 수지 두께 규정 공정을 포함하고, 상기 제1 및 제2 수지 두께 규정용 템플릿의 상기 오목부의 깊이가, 상기 제1 단차 구조의 상면에서부터 상기 제2 단차 구조의 상면까지의 높이보다 작은 것을 특징으로 하는, 임프린트용 템플릿의 제조 방법을 제공한다.
또한, 본 발명은 기부의 주면 상에 제1 단차 구조를 갖고, 상기 제1 단차 구조 상에 제2 단차 구조를 갖고, 상기 제1 단차 구조의 상면 상에 차광막을 갖고, 상기 제2 단차 구조의 상면에 요철 구조의 전사 패턴을 갖는 임프린트용 템플릿의 제조 방법이며, 상기 제1 단차 구조와 상기 제2 단차 구조를 갖고, 상기 제2 단차 구조의 상면에, 상기 전사 패턴을 구성하는 제1 요철 구조체와, 얼라인먼트 마크를 구성하는 제2 요철 구조체를 갖고, 상기 제1 단차 구조의 상면 상 및 상기 제2 단차 구조의 상면 상에 차광재층을 갖는 차광재층 구비 다단 템플릿을 준비하는, 차광재층 구비 다단 템플릿 준비 공정과, 상기 제1 단차 구조의 상면 상에 형성한 차광재층 상에 제1 수지층을 형성하고, 상기 제2 단차 구조의 상면 상에 형성한 차광재층 상에 상기 제1 수지층보다 두께가 얇은 제2 수지층을 형성하는, 제1 및 제2 수지층 형성 공정과, 건식 에칭에 의해 상기 제1 수지층을 남기면서, 상기 제2 수지층을 제거하는, 제2 수지층 제거 공정과, 잔존한 상기 제1 수지층을 마스크로 사용하여 상기 차광재층을 에칭하여, 상기 제1 단차 구조의 상면 상에 형성한 차광재층을 남기면서, 상기 제2 단차 구조의 상면 상에 형성한 차광재층을 제거함으로써, 상기 제1 단차 구조의 상면 상에 차광막을 형성하는, 차광막 형성 공정과, 상기 차광막 상, 상기 제1 요철 구조체의 볼록부의 상면 및 오목부의 저면 상, 그리고 상기 제2 요철 구조체의 볼록부의 상면 및 오목부의 저면 상에, 고콘트라스트층을 형성하는, 고콘트라스트층 형성 공정과, 상기 차광막 상에 형성한 상기 고콘트라스트층 상에 제3 수지층을 형성하고, 상기 제1 요철 구조체의 볼록부의 상면 및 오목부의 저면 상에 형성한 상기 고콘트라스트층 상에 상기 제3 수지층보다 막 두께가 얇은 제4 수지층을 형성하고, 상기 제2 요철 구조체의 볼록부의 상면 및 오목부의 저면 상에 형성한 상기 고콘트라스트층 상에 상기 제4 수지층보다 막 두께가 두꺼운 제5 수지층을 형성하는, 제3 내지 제5 수지층 형성 공정과, 건식 에칭에 의해 상기 제3 수지층 및 상기 제5 수지층을 남기면서, 상기 제4 수지층을 제거하는, 제4 수지층 제거 공정과, 잔존한 상기 제3 수지층 및 상기 제5 수지층을 마스크로 사용하여 상기 고콘트라스트층을 에칭하여, 상기 차광막 상, 및 상기 제2 요철 구조체의 오목부의 저면 상에 형성한 상기 고콘트라스트층을 남기면서, 상기 제1 요철 구조체의 볼록부의 상면 및 오목부의 저면 상, 그리고 상기 제2 요철 구조체의 볼록부의 상면 상에 형성한 상기 고콘트라스트층을 제거하는, 고콘트라스트막 형성 공정을 순서대로 구비하고, 상기 제1 및 제2 수지층 형성 공정이, 수지와 접촉하는 주면측에 오목부를 갖는 제1 및 제2 수지 두께 규정용 템플릿을 사용하여, 상기 제1 단차 구조의 상면 상에 형성한 차광재층 상에 적하한 제1 수지에 상기 제1 및 제2 수지 두께 규정용 템플릿의 해당 오목부의 외주부의 상면을 밀어붙이고, 상기 제2 단차 구조의 상면 상에 형성한 차광재층 상에 적하한 제2 수지에 상기 제1 및 제2 수지 두께 규정용 템플릿의 오목부의 저면을 밀어붙이는, 제1 및 제2 수지 두께 규정 공정을 포함하고, 상기 제1 및 제2 수지 두께 규정용 템플릿의 상기 오목부의 깊이가, 상기 제1 단차 구조의 상면에서부터 상기 제2 단차 구조의 상면까지의 높이보다 작고, 상기 제3 내지 제5 수지층 형성 공정이, 수지와 접촉하는 주면측에 오목부를 갖고, 상기 오목부의 저면측에 형성된 패임부를 갖는 제3 내지 제5 수지 두께 규정용 템플릿을 사용하여, 상기 차광막 상에 형성한 상기 고콘트라스트층 상에 적하한 제3 수지에 상기 제3 내지 제5 수지 두께 규정용 템플릿의 오목부의 외주부의 상면을 밀어붙이고, 상기 제1 요철 구조체의 볼록부의 상면 및 오목부의 저면 상에 형성한 상기 고콘트라스트층 상에 적하한 제4 수지, 그리고 상기 제2 요철 구조체의 볼록부의 상면 및 오목부의 저면 상에 형성한 상기 고콘트라스트층 상에 적하한 제5 수지에, 상기 제3 내지 제5 수지 두께 규정용 템플릿의 오목부의 저면을 밀어붙이고, 상기 제5 수지에 상기 패임부의 저면을 밀어붙이는, 제3 내지 제5 수지 두께 규정 공정을 포함하고, 상기 제3 내지 제5 수지 두께 규정용 템플릿의 상기 오목부에 있어서의 상기 패임부 이외의 부분의 깊이가, 상기 차광막 상에 형성한 상기 고콘트라스트층의 상면에서부터 상기 제1 요철 구조체의 오목부의 저면 상에 형성한 상기 고콘트라스트층의 상면까지의 높이보다 작은 것을 특징으로 하는, 임프린트용 템플릿의 제조 방법을 제공한다.
또한, 상기 발명에 있어서는, 상기 제1 및 제2 수지층 형성 공정이, 상기 제1 및 제2 수지 두께 규정 공정과, 상기 제1 및 제2 수지 두께 규정용 템플릿을 밀어붙인 상태에서 자외선 조사에 의해, 상기 제1 수지 및 상기 제2 수지를 경화시켜, 상기 제1 수지층 및 상기 제2 수지층을 형성하는, 제1 및 제2 수지 경화 공정을 포함하는 것이 바람직하다.
또한, 상기 발명에 있어서는, 상기 차광재층 구비 다단 템플릿 준비 공정이, 상기 제1 단차 구조와 상기 제2 단차 구조를 갖고, 상기 제2 단차 구조의 상면에 상기 전사 패턴을 갖는 다단 템플릿을 준비하는, 다단 템플릿 준비 공정과, 상기 제1 단차 구조의 상면 상, 및 상기 제2 단차 구조의 상면 상에 차광재층을 형성하는, 차광재층 형성 공정을 순서대로 구비하는 것이 바람직하다.
또한, 상기 발명에 있어서는, 상기 다단 템플릿 준비 공정이, 상기 기부의 주면 상에 1단의 단차 구조를 갖고, 상기 단차 구조의 상면에 상기 전사 패턴을 갖는 1단 템플릿을 준비하는, 1단 템플릿 준비 공정과, 상기 1단 템플릿의 상기 단차 구조의 상면의 상기 전사 패턴이 형성된 영역에, 에칭 마스크를 형성하는, 에칭 마스크 형성 공정과, 상기 에칭 마스크를 사용하여 상기 단차 구조를 에칭하여, 하단의 제1 단차 구조와 상단의 제2 단차 구조를 형성하는, 다단화 공정을 순서대로 구비하는 것이 바람직하다.
또한, 상기 발명에 있어서는, 상기 차광재층 구비 다단 템플릿 준비 공정이, 상기 제1 단차 구조와 상기 제2 단차 구조를 갖고, 상기 제2 단차 구조의 상면에 상기 전사 패턴을 갖는 다단 템플릿을 준비하는, 다단 템플릿 준비 공정과, 상기 제1 단차 구조의 상면 상, 및 상기 제2 단차 구조의 상면 상에 차광재층을 형성하는, 차광재층 형성 공정을 순서대로 구비하고, 상기 다단 템플릿 준비 공정이, 상기 기부의 주면 상에 1단의 단차 구조를 갖는 1단 템플릿 기판을 준비하는, 1단 템플릿 기판 준비 공정과, 상기 1단 템플릿 기판의 상기 단차 구조의 상면의 상기 전사 패턴이 되는 영역에, 에칭 마스크를 형성하는, 에칭 마스크 형성 공정과, 상기 에칭 마스크를 사용하여 상기 단차 구조를 에칭하여, 하단의 제1 단차 구조와 상단의 제2 단차 구조를 형성하는, 다단화 공정과, 상기 제2 단차 구조의 상면에 상기 전사 패턴을 형성하는, 전사 패턴 형성 공정을 순서대로 구비하는 것이 바람직하다.
또한, 본 발명은 수지와 접촉하는 주면측에 오목부를 갖는 것을 특징으로 하는, 템플릿을 제공한다.
또한, 본 발명은 수지와 접촉하는 주면측에 오목부를 갖고, 상기 오목부의 저면측에 형성된 패임부를 갖는 것을 특징으로 하는, 템플릿을 제공한다.
또한, 상기 발명에 있어서는, 상기 주면측에 위치 정렬용 마크를 갖는 것이 바람직하다.
또한, 상기 발명에 있어서는, 상기 주면측에 위치 정렬용 마크를 갖고, 상기 위치 정렬용 마크가, 상기 주면측에 있어서 상기 오목부의 외측에 형성된 패임부이고, 상기 오목부의 저면측에 형성된 패임부의 깊이 및 상기 오목부의 외측에 형성된 패임부의 깊이가 동일한 것이 바람직하다.
또한, 상기 발명에 있어서는, 상기 오목부의 저면 사이즈가 10mm×10mm 이상이며 70mm×70mm 이하인 것이 바람직하다.
또한, 상기 발명에 있어서는, 상기 오목부의 깊이가 0.3㎛ 이상 10㎛ 이하인 것이 바람직하다.
또한, 상기 발명에 있어서는, 상기 임프린트용 템플릿 기판의 제조 방법에 사용되고, 상기 오목부의 깊이가, 상기 임프린트용 템플릿 기판의 제1 단차 구조의 상면에서부터 제2 단차 구조의 상면까지의 높이보다 작은 것이 바람직하다.
또한, 상기 발명에 있어서는, 상기 오목부의 저면이, 상기 임프린트용 템플릿 기판의 제2 단차 구조의 상면을 내포하는 크기를 갖고 있는 것이 바람직하다.
또한, 상기 발명에 있어서는, 상기 오목부의 외주부의 상면의 외측 에지로 둘러싸이는 영역이, 상기 임프린트용 템플릿 기판의 제1 단차 구조의 상면의 외측 에지로 둘러싸이는 영역과 동일한 형상이며 동일한 면적을 갖거나, 또는 상기 임프린트용 템플릿 기판의 제1 단차 구조의 상면의 외측 에지로 둘러싸이는 영역을 내포하는 크기를 갖고 있는 것이 바람직하다.
또한, 상기 발명에 있어서는, 상기 임프린트용 템플릿의 제조 방법에 사용되고, 상기 오목부의 깊이가, 상기 임프린트용 템플릿의 제1 단차 구조의 상면에서부터 제2 단차 구조의 상면까지의 높이보다 작은 것이 바람직하다.
또한, 상기 발명에 있어서는, 상기 오목부의 저면이, 상기 임프린트용 템플릿의 제2 단차 구조의 상면을 내포하는 크기를 갖고 있는 것이 바람직하다.
또한, 상기 발명에 있어서는, 상기 오목부의 외주부의 상면의 외측 에지로 둘러싸이는 영역이, 상기 임프린트용 템플릿의 제1 단차 구조의 상면의 외측 에지로 둘러싸이는 영역과 동일한 형상이며 동일한 면적을 갖거나, 또는 상기 임프린트용 템플릿의 제1 단차 구조의 상면의 외측 에지로 둘러싸이는 영역을 내포하는 크기를 갖고 있는 것이 바람직하다.
본 발명에 관한 템플릿에 있어서는, 필요한 전사 패턴 영역의 높이(기부의 주면으로부터의 거리)를 유지하면서, 임프린트 시의 노광광의 누설(의도하지 않은 영역으로의 조사)의 영향을 억제하는 것이 가능하게 된다.
또한, 본 발명에 관한 템플릿 블랭크를 사용함으로써, 상기와 같은 템플릿을 용이하게 제조할 수 있다.
본 발명의 임프린트용 템플릿 기판의 제조 방법에 따르면, 기부의 주면 상에 제1 단차 구조를 갖고, 상기 제1 단차 구조 상에 제2 단차 구조를 갖고, 상기 제1 단차 구조의 상면 상에 차광막을 갖는 임프린트용 템플릿 기판을, 상기 차광막에 결손부나 박막부를 발생시키지 않고 제조할 수 있다.
또한, 본 발명의 임프린트용 템플릿의 제조 방법에 따르면, 기부의 주면 상에 제1 단차 구조를 갖고, 상기 제1 단차 구조 상에 제2 단차 구조를 갖고, 상기 제1 단차 구조의 상면 상에 차광막을 갖고, 상기 제2 단차 구조의 상면에 요철 구조의 전사 패턴을 갖는 임프린트용 템플릿을, 상기 차광막에 결손부나 박막부를 발생시키지 않고 제조할 수 있다.
그리고, 본 발명에 관한 임프린트용 템플릿의 제조 방법에 의해 제조된 임프린트용 템플릿에 있어서는, 필요한 전사 패턴 영역의 높이(기부의 주면으로부터의 거리)를 유지하면서, 임프린트 시의 노광광의 누설(의도하지 않은 영역으로의 조사)의 영향을 억제하는 것이 가능하게 된다.
또한, 본 발명에 관한 임프린트용 템플릿 기판의 제조 방법에 의해 제조된 임프린트용 템플릿 기판을 사용함으로써, 상기와 같은 임프린트용 템플릿을 용이하게 제조할 수 있다.
도 1은, 제1 실시 형태에 관한 템플릿의 구성예를 설명하는 도면이다.
도 2는, 제1 실시 형태에 관한 템플릿의 사용예를 설명하는 도면이다.
도 3은, 제1 실시 형태에 관한 템플릿의 작용 효과를 설명하는 도면이다.
도 4는, 제1 실시 형태에 관한 템플릿의 각 단차 구조의 위치 관계를 설명하는 도면이다.
도 5는, 제2 실시 형태에 관한 템플릿의 구성예를 설명하는 도면이다.
도 6은, 제2 실시 형태에 관한 템플릿의 주요부의 일례를 설명하는 도면이다.
도 7은, 본 발명에 관한 템플릿 블랭크의 구성예를 설명하는 도면이다.
도 8은, 본 발명에 관한 템플릿 블랭크의 각 단차 구조의 위치 관계를 설명하는 도면이다.
도 9는, 본 발명에 관한 템플릿 블랭크의 제조 방법의 일례를 도시하는 흐름도이다.
도 10은, 본 발명에 관한 템플릿 블랭크의 제조 방법의 일례를 도시하는 개략 공정도이다.
도 11은, 도 10에 이어지는, 본 발명에 관한 템플릿 블랭크의 제조 방법의 일례를 도시하는 개략 공정도이다.
도 12는, 종래의 템플릿의 문제를 설명하는 도면이다.
도 13은, 본 발명에 관한 임프린트용 템플릿 기판의 일례를 설명하는 도면이다.
도 14는, 본 발명에 관한 임프린트용 템플릿의 일례를 설명하는 도면이다.
도 15는, 본 발명에 관한 템플릿 기판의 제조 방법의 일례를 도시하는 흐름도이다.
도 16은, 본 발명에 관한 수지층 형성 공정의 일례를 도시하는 흐름도이다.
도 17은, 본 발명에 관한 임프린트용 템플릿 기판의 제조 방법의 일례를 도시하는 개략 공정도이다.
도 18은, 도 17에 이어지는, 본 발명에 관한 템플릿 기판의 제조 방법의 일례를 도시하는 개략 공정도이다.
도 19는, 본 발명에 관한 수지 두께 규정용 템플릿의 일례를 설명하는 도면이다.
도 20은, 본 발명에 관한 수지 두께 규정용 템플릿의 작용 효과를 설명하는 도면이다.
도 21은, 본 발명에 관한 수지 두께 규정용 템플릿의 다른 예를 설명하는 도면이다.
도 22는, 본 발명에 관한 차광재층 구비 다단 템플릿 기판의 제조 방법의 일례를 도시하는 흐름도이다.
도 23은, 본 발명에 관한 차광재층 구비 다단 템플릿 기판의 제조 방법의 일례를 도시하는 개략 공정도이다.
도 24는, 도 23에 이어지는, 본 발명에 관한 차광재층 구비 다단 템플릿 기판의 제조 방법의 일례를 도시하는 개략 공정도이다.
도 25는, 제1 실시 양태에 관한 차광재층 구비 다단 템플릿의 제조 방법의 일례를 도시하는 흐름도이다.
도 26은, 제1 실시 양태에 관한 차광재층 구비 다단 템플릿의 제조 방법의 일례를 도시하는 개략 공정도이다.
도 27은, 도 26에 이어지는, 제1 실시 양태에 관한 차광재층 구비 다단 템플릿의 제조 방법의 일례를 도시하는 개략 공정도이다.
도 28은, 제2 실시 양태에 관한 차광재층 구비 다단 템플릿의 제조 방법의 다른 예를 도시하는 흐름도이다.
도 29는, 제2 실시 양태에 관한 차광재층 구비 다단 템플릿의 제조 방법의 다른 예를 도시하는 개략 공정도이다.
도 30은, 도 29에 이어지는, 제2 실시 양태에 관한 차광재층 구비 다단 템플릿의 제조 방법의 다른 예를 도시하는 개략 공정도이다.
도 31은, 제2 실시 형태에 관한 템플릿의 제조 방법의 일례를 도시하는 흐름도이다.
도 32는, 제2 실시 형태에 관한 템플릿의 제조 방법의 일례를 도시하는 개략 공정도이다.
도 33은, 도 32에 이어지는, 제2 실시 형태에 관한 템플릿의 제조 방법의 일례를 도시하는 개략 공정도이다.
도 34는, 제2 실시 형태에 관한 템플릿의 제조 방법의 다른 예를 도시하는 흐름도이다.
도 35는, 제2 실시 형태에 관한 템플릿의 제조 방법의 다른 예를 도시하는 개략 공정도이다.
도 36은, 도 35에 이어지는, 제2 실시 형태에 관한 템플릿의 제조 방법의 다른 예를 도시하는 개략 공정도이다.
도 37은, 도 36에 이어지는, 제2 실시 형태에 관한 템플릿의 제조 방법의 다른 예를 도시하는 개략 공정도이다.
도 38은, 도 37에 이어지는, 제2 실시 형태에 관한 템플릿의 제조 방법의 다른 예를 도시하는 개략 공정도이다.
도 39는, 본 발명에 관한 수지 두께 규정용 템플릿의 다른 예를 설명하는 도면이다.
도 40은, 본 발명에 관한 수지 두께 규정용 템플릿의 작용 효과를 설명하는 도면이다.
이하, 본 발명에 관한 템플릿 및 템플릿 블랭크, 그리고 본 발명에 관한 임프린트용 템플릿 기판의 제조 방법, 임프린트용 템플릿의 제조 방법 및 템플릿에 대하여, 도면을 사용하여 상세하게 설명한다.
I. 템플릿 및 템플릿 블랭크
본 발명에 관한 템플릿 및 템플릿 블랭크에 대하여, 도면을 사용하여 상세하게 설명한다.
<템플릿>
우선, 본 발명에 관한 템플릿에 대하여 설명한다.
본 발명에 관한 템플릿은, 제1 실시 형태와 제2 실시 형태로 크게 구별된다. 이하, 제1 실시 형태 및 제2 실시 형태에 대하여 설명한다.
A. 제1 실시 형태
우선, 제1 실시 형태에 관한 템플릿에 대하여 설명한다. 도 1은, 제1 실시 형태에 관한 템플릿의 구성예를 설명하는 도면이다.
예를 들어, 도 1에 도시하는 바와 같이, 템플릿(1)은, 기부(10)의 주면(11) 상에 제1 단차 구조(21)를 갖고, 제1 단차 구조(21) 상에 제2 단차 구조(22)를 갖고, 제2 단차 구조(22)의 상면에 전사 패턴(23)을 갖고 있고, 제1 단차 구조(21)의 상면의, 제2 단차 구조(22)의 외측의 영역이, 차광막(31)으로 덮여 있다.
또한, 템플릿(1)에 있어서는, 제2 단차 구조(22)의 상면이 전사 패턴 영역이 된다.
상기와 같은 구성을 갖기 때문에, 템플릿(1)은, 필요한 전사 패턴 영역의 높이(기부(10)의 주면(11)으로부터의 거리)를 유지하면서, 임프린트 시의 노광광의 누설(의도하지 않은 영역으로의 조사)의 영향을 억제하는 것이 가능하게 된다.
예를 들어, 도 1에 도시하는 템플릿(1)에 있어서의, 제1 단차 구조(21)의 단차와 제2 단차 구조(22)의 단차를 합한 높이(H2)를 30㎛ 정도로 함으로써, 템플릿(1)은, 전사 패턴 영역의 높이(기부(10)의 주면(11)으로부터의 거리)를 필요한 높이로 유지할 수 있다.
또한, 템플릿(1)은, 제1 단차 구조(21)의 상면에 차광막(31)을 갖고 있기 때문에, 종래와 같이, 기부(10)의 주면(11) 상에만 차광 부재를 마련한 형태(예를 들어, 특허문헌 5의 도 7의 (C))에 비하여, 차광막(31)이, 전사 패턴 영역인 제2 단차 구조(22)의 상면과 수직 방향(도면 중의 Z 방향)에 있어서 가까운 거리에 존재하게 된다. 그 때문에, 임프린트 시의 노광광의 누설(의도하지 않은 영역으로의 조사)의 영향을 억제하는 것이 가능하게 된다.
이 작용 효과에 대해서는, 도 3, 도 12를 사용하여, 상세하게 설명한다. 그 전에, 우선, 템플릿(1)을 사용한 임프린트 예에 대하여, 도 2를 사용하여 설명한다.
도 2는, 제1 실시 형태에 관한 템플릿의 사용예를 설명하는 도면이다.
예를 들어, 도 2에 도시하는 바와 같이, 템플릿(1)을 사용하여, 광 임프린트법에 의해 피전사 기판(50) 상에 형성된 광경화성 수지(60)의 전사 영역(61)에 패턴 전사하는 경우, 광경화성 수지(60)의 비전사 영역(62)에는 노광광(예를 들어, 파장 365nm의 자외광)이 조사되지 않도록 할 필요가 있다. 비전사 영역(62)의 광경화성 수지(60)를 의도하지 않게 경화시켜 버리는 것을 방지하기 위함이다.
여기서, 통상 템플릿(1)을 탑재하는 임프린트 장치에는, 노광광이 의도하지 않은 영역에 조사되는 것을 억제할 목적으로, 노광 영역이 개구부로 되어 있는 평면으로 보아 프레임형의 차광판이 마련되어 있다.
예를 들어, 도 2에 도시하는 예에 있어서는, 차광판(70)이 마련되어 있음으로써, 노광광이 조사되는 영역은, 차광판(70)의 개구부에 따른 조사 영역(90)으로 규정되어 있다. 바꾸어 말하면, 조사 영역(90)보다 외측의 노광광(83)은, 차광판(70)에 의해 차단되어, 광경화성 수지(60)에 조사되지 않는다.
단, 이 차광판(70)만으로는, 피전사 기판(50) 상의 광경화성 수지(60)로부터 거리가 이격되어 있는(예를 들어, 도중에 템플릿(1)이 개재됨) 경우도 있어, 높은 위치 정밀도로, 광경화성 수지(60)의 비전사 영역(62)에 노광광이 조사되지 않도록 하는 것은 곤란하다.
그 때문에, 차광판(70)의 형상 정밀도나 위치 정밀도도 포함하여, 차광판(70)에서 규정되는 조사 영역(90)은, 통상 광경화성 수지(60)의 전사 영역(61)보다 커지도록 설계되어 있다. 즉, 도 2에 도시하는 바와 같이, 조사 영역(90)은, 광경화성 수지(60)의 전사 영역(61)에 따른 크기의 조사 영역(91)에 추가하여, 원래 불필요한 조사 영역(92)도 포함한다.
그래서, 템플릿(1)에 있어서는, 도 2에 도시하는 바와 같이, 상기 조사 영역(92)의 노광광(82)을, 제1 단차 구조(21)의 상면 상에 형성한 차광막(31)으로 차단하도록 한다. 이에 의해, 피전사 기판(50) 상의 광경화성 수지(60)에는, 원칙적으로, 전사 영역(61)에 따른 크기의 조사 영역(91)의 노광광(81)만이 조사되게 된다.
또한, 상기한 바와 같이, 노광광의 조사 영역(90)을 규제하는 차광판(70)을 구비하는 임프린트 장치에 탑재되는 템플릿(1)에 있어서는, 도 1, 2에 도시하는 바와 같이, 제1 단차 구조(21)의 상면에 형성되는 차광막(31)은, 제2 단차 구조(22)와 제1 단차 구조(21)의 상면이 접하는 개소(즉, 제2 단차 구조(22)의 저부 외측 에지)에서부터, 제1 단차 구조(21)의 상면의 외측 에지까지의 영역 모두를 덮도록 형성되어 있을 필요는 없고, 노광광(82)을 차단하기 위해 필요한 영역에 형성되어 있으면 된다.
보다 구체적으로는, 템플릿(1)에 있어서, 제1 단차 구조(21)의 상면에 형성되는 차광막(31)은, 적어도 제2 단차 구조(22)와 제1 단차 구조(21)의 상면이 접하는 개소(즉, 제2 단차 구조(22)의 저부 외측 에지)에서부터, 도 2에 도시하는 조사 영역(90)에 상당하는 영역의 제1 단차 구조(21)의 상면의 외측 에지까지를 덮도록 형성되어 있으면 된다.
단, 도 1에 도시하는 템플릿(1)과 같이, 제1 단차 구조(21)의 상면에 형성되는 차광막(31)이, 제2 단차 구조(22)와 제1 단차 구조(21)의 상면이 접하는 개소(즉, 제2 단차 구조(22)의 저부 외측 에지)에서부터, 제1 단차 구조(21)의 상면의 외측 에지까지의 영역 모두를 덮도록 형성되어 있는 형태라면, 도 2에 도시하는 차광판(70)의 형상 정밀도나 위치 정밀도가 낮아도, 비전사 영역(62)의 광경화성 수지(60)를 의도하지 않게 경화시켜 버리는 것을, 보다 확실하게 방지할 수 있다.
이어서, 상기 임프린트 시의 노광광의 누설의 영향에 대하여, 도 3, 도 12를 사용하여, 보다 상세하게 설명한다.
여기서, 도 3은, 제1 실시 형태에 관한 템플릿의 작용 효과를 설명하는 도면이며, (a)는 제1 실시 형태에 관한 템플릿의 개략 단면도, (b)는 (a)에 도시하는 영역(R2)에 있어서의 노광광(L1)의 누설 상태를 설명하는 개략 확대도를, 각각 도시한다. 또한, 도 12는, 종래의 템플릿의 문제를 설명하는 도면이며, (a)는 종래의 템플릿의 개략 단면도, (b)는 (a)에 도시하는 영역(R102)에 있어서의 노광광(L2)의 누설 상태를 설명하는 개략 확대도를, 각각 도시한다.
우선, 도 12를 사용하여, 종래의 템플릿에 있어서의, 임프린트 시의 노광광의 누설의 영향에 대하여 설명한다.
도 12의 (a)에 도시하는 바와 같이, 기부(110)의 주면(111) 상에 단차 구조(121)를 갖고, 이 단차 구조(121)의 상면에 전사 패턴(122)을 갖고, 기부(110)의 주면(111)의, 단차 구조(121)의 외측의 영역이, 차광막(131)으로 덮여 있는 형태를 갖는, 종래의 템플릿(101)에 있어서는, 단차 구조(121)의 상면(전사 패턴 영역)과 기부(110)의 주면(111)(보다 정확하게는, 차광막(131)의 상면)의 사이는, 거리 H101만큼 이격되어 있다.
이 거리 H101은, 사용하는 임프린트 장치의 기계적 정밀도 등에 의해 정해지는 것이지만, 전형적으로는 30㎛ 정도이다.
그 때문에, 도 12의 (b)에 도시하는 바와 같이, 단차 구조(121)와 기부(110)의 주면(111)이 접하는 개소로부터 누설된 노광광(L2)은, 거리 H101에 따라 회절광으로서 확산되어, 단차 구조(121)의 상면(전사 패턴 영역)의 높이 위치에 있어서는, A2에 상당하는 영역의 수지를 경화시켜 버린다고 하는 문제가 있다.
또한, 단차(대략 H101에 상당)로 30㎛ 정도를 요하는 단차 구조(121)는, 건식 에칭으로 제조하는 데에는 시간이 걸리기 때문에, 통상 습식 에칭에 의해 형성된다.
그 때문에, 단차 구조(121)와 기부(110)의 주면(111)이 접하는 개소의 단면 형상은 직각이 되기는 어렵고, 도 12의 (b)에 도시하는 바와 같이, 둥그스름한 형상이 되기 쉽다.
그리고, 이 둥그스름한 형상의 개소(단차 구조(121)와 기부(110)의 주면(111)이 접하는 개소)에서는, 다른 개소와 마찬가지의 막 두께로 차광막(131)을 형성하기는 곤란해지고, 보다 노광광이 누설되기 쉬워진다. 예를 들어, 도 12의 (b)에 도시하는 예에 있어서는, A3에 상당하는 영역에는, 다른 개소와 마찬가지의 막 두께로 차광막(131)을 형성하기는 곤란하다.
또한, 도 12의 (b)에 도시하는 바와 같이, 단차 구조(121)의 측면을 향하는 노광광(L3)에 대해서는, 원칙적으로 전반사되기 때문에, 이 노광광(L3)에 의해 비전사 영역(62)의 광경화성 수지(60)가 의도하지 않게 경화된다고 하는 문제는, 원칙적으로 발생하지 않을 것이라고 생각할 수 있다.
예를 들어, 템플릿의 재료로서 적합하게 사용되는 합성 석영의 파장 365nm에 있어서의 굴절률은 1.47 정도이고, 공기의 굴절률을 1.0이라고 하면, 입사각 θ가 43도 이상인 노광광(L3)은 전반사하게 되어, 단차 구조(121)의 측면으로부터 출사하지 않는다.
이어서, 도 3을 사용하여, 제1 실시 형태의 템플릿에 있어서의, 임프린트 시의 노광광의 누설의 영향에 대하여 설명한다.
도 3의 (a)에 도시하는 바와 같이, 기부(10)의 주면(11) 상에 제1 단차 구조(21)를 갖고, 제1 단차 구조(21) 상에 제2 단차 구조(22)를 갖고, 제2 단차 구조(22)의 상면에 전사 패턴(23)을 갖고 있고, 제1 단차 구조(21)의 상면의, 제2 단차 구조(22)의 외측의 영역이, 차광막(31)으로 덮여 있는 형태를 갖는, 제1 실시 형태에 관한 템플릿(1)에 있어서는, 제2 단차 구조(22)의 상면(보다 정확하게는, 전사 패턴(23)의 오목부의 저면)과 제1 단차 구조(21)의 상면(보다 정확하게는, 차광막(31)의 상면)의 사이는, 거리(H2-H1)만큼 이격되어 있다.
또한, 템플릿(1)에 있어서는, 사용할 임프린트 장치의 기계적 정밀도 등에 따라 필요한, 30㎛ 정도의 높이는, 제1 단차 구조(21)의 단차와 제2 단차 구조(22)의 단차를 합한 높이(H2)가 담당하고 있다.
그 때문에, 도 3의 (b)에 도시하는 바와 같이, 제2 단차 구조(22)와 제1 단차 구조(21)의 상면이 접하는 개소로부터 누설된 노광광(L1)은, 거리(H2-H1)에 따라 회절광으로서 확산되기는 하지만, 거리(H2-H1)는, 도 12의 (b)에 도시하는 거리 H101(30㎛ 정도)보다 작게 할 수 있기 때문에, 그 확산도 작게 억제할 수 있다.
이 때문에, 제2 단차 구조(22)의 상면(전사 패턴 영역)의 높이 위치에 있어서, 수지가 경화해 버릴 우려가 발생하는 영역(도 3의 (b)에 도시하는 A1에 상당)도, 도 12의 (b)에 도시하는 A2에 상당하는 영역보다 작게 할 수 있다.
또한, 단차가 대략 (H2-H1)이 되는 제2 단차 구조(22)는, 예를 들어 그 단차가 수㎛ 이하이면, 건식 에칭으로 형성하는 것이 시간적으로도 충분히 가능하다.
그리고, 건식 에칭으로 형성함으로써, 제2 단차 구조(22)와 제1 단차 구조(21)의 상면이 접하는 개소의 단면 형상은, 도 3의 (b)에 도시하는 바와 같이, 도 12의 (b)에 도시하는 둥그스름한 형상보다, 직각으로 형성하는 것이 가능하게 된다.
그 때문에, 제2 단차 구조(22)와 제1 단차 구조(21)의 상면이 접하는 개소에 있어서도, 다른 개소와 마찬가지의 막 두께로 차광막(31)을 형성하는 것이 용이하게 되고, 보다 노광광(L1)의 누설을 억제하기 쉬워진다.
또한, 단차가 대략 H1이 되는 제1 단차 구조(21)는, 종래대로, 습식 에칭에 의해 형성하면 된다.
이 경우, 제1 단차 구조(21)와 기부(10)의 주면(11)이 접하는 개소의 단면 형상은, 도 12의 (b)에 도시하는 예와 마찬가지로, 둥그스름한 형상이 되기 쉽지만, 제1 실시 형태에 있어서는, 노광광의 차광은, 제2 단차 구조(22)의 상면에 형성한 차광막(31)이 담당하기 때문에, 이 둥그스름한 형상에 의해, 차광막(31)의 효과가 손상되는 일은 없다.
상기 거리(H2-H1)의 값은, 사용할 임프린트 장치의 기계적 정밀도 등에 따라 필요한 높이(전형적으로는 30㎛ 정도)보다 작은 것이라면 적용 가능하지만, 상기와 같이 임프린트 시의 노광광의 누설(의도하지 않은 영역으로의 조사)의 영향을 억제할 목적에 있어서는, 그 값이 작을수록 효과적이다.
한편, 임프린트 시에, 피전사 기판(50) 상에 형성된 광경화성 수지(60)가 차광막(31)에 부착되는 것을 방지할 목적에 있어서는, 도 2에 도시하는 바와 같이, 차광막(31)의 상면(도 2에 있어서는 하향의 방향)과, 전사 패턴(23)의 오목부의 저면(도 2에 있어서는 광경화성 수지(60)의 상면 위치와 동일함)의 사이에는, 간극(공간)이 있는 편이 좋다.
바꾸어 말하면, 도 1에 도시하는 바와 같이, 기부(10)의 주면(11)에서부터 제1 단차 구조(21) 상의 차광막(31)의 상면까지의 수직 방향의 거리를 H1이라고 하고, 기부(10)의 주면(11)에서부터 제2 단차 구조(22)의 상면의 전사 패턴(23)의 오목부의 저면까지의 수직 방향의 거리를 H2라고 한 경우에, H1<H2의 관계가 되는 것이 바람직하다.
임프린트 시의 노광광의 누설의 영향을 억제할 목적과, 임프린트 시에 광경화성 수지가 차광막(31)에 부착되는 것을 방지할 목적의, 양쪽을 만족하는 범위로서, 예를 들어 상기 거리(H2-H1)의 값은 1㎛ 이상 5㎛ 이하의 범위로 할 수 있다.
또한, 템플릿(1)에 있어서는, 도 4에 도시하는 바와 같이, 기부(10)의 주면(11)에서부터 제1 단차 구조(21) 상의 차광막(31)의 상면까지의 수직 방향의 거리를 H1이라고 하고, 기부(10)의 주면(11)에서부터 제2 단차 구조(22)의 상면까지의 수직 방향의 거리를 H3이라고 하고, 기부(10)의 주면(11)의 외측 에지에서부터 제1 단차 구조(21)의 상면의 외측 에지까지의 수평 방향의 거리를 D1이라고 하고, 기부(10)의 주면(11)의 외측 에지에서부터 제2 단차 구조(22)의 상면의 외측 에지까지의 수평 방향의 거리를 D2라고 한 경우에, H1≤H3×(D1/D2)의 관계가 되는 것이 바람직하다.
또한, 도 4는, 제1 실시 형태에 관한 템플릿의 각 단차 구조의 위치 관계를 설명하는 도면이며, 도 1에 있어서 파선의 원으로 나타내는 R1의 주요부 확대도에 상당한다.
이러한 관계를 만족하는 경우, 도 4에 도시하는 바와 같이, 제1 단차 구조(21) 상의 차광막(31)의 외측 에지(E2)는, 기부(10)의 주면(11)의 외측 에지(E1)와 제2 단차 구조(22)의 상면의 외측 에지(E3)를 연결하는 파선보다 내측(템플릿(1)측)에 존재하게 된다.
그 때문에, 도 2에 도시하는 바와 같은 임프린트 시에, 피전사 기판(50)에 대하여(보다 정확하게는, 피전사 기판(50) 상에 형성된 광경화성 수지(60)에 대하여), 템플릿(1)이(보다 정확하게는, 템플릿(1)의 제2 단차 구조(22)의 상면이), 수평으로 대향하지 않고, 경사를 갖고 접하였다고 해도, 외측 에지(E2)가(나아가, 제1 단차 구조(21) 상의 차광막(31)이), 피전사 기판(50)에(보다 정확하게는, 피전사 기판(50) 상에 형성된 광경화성 수지(60)에) 접촉하는 것을 방지할 수 있기 때문이다.
또한, 템플릿(1)에 있어서는, 도 1에 도시하는 바와 같이, 기부(10)의 주면(11)과는 반대측의 면(이면(12))에, 평면으로 보아 제2 단차 구조(22)를 포함하는 패임부(40)를 갖는 것이 바람직하다. 이형 등의 공정이 용이해지기 때문이다.
보다 상세하게는, 전사 패턴(23)이 형성되어 있는 영역(전사 패턴 영역)의 템플릿(1)의 두께를 얇게 하여 만곡을 용이하게 함으로써, 이형 시에, 템플릿(1)의 전사 패턴 영역을 피전사 기판측을 향하여 볼록형으로 만곡시켜, 피전사 기판(50) 상에 형성된 광경화성 수지(60)의 전사 영역(61)의 외측 에지부로부터, 순차적으로, 부분적으로 이형해 가는 것이 가능하기 때문이다.
또한, 패임부(40)는, 도 1에 도시하는 바와 같이, 평면으로 보아 제1 단차 구조(21)를 포함하는 것이 바람직하다. 상기 만곡 시에, 제1 단차 구조(21)의 상면에 형성한 차광막(31)이 박리되거나 하는 문제를 방지할 수 있기 때문이다.
상기에 대하여, 보다 상세하게 설명하면, 패임부(40)의 내측은, 템플릿(1)의 두께가 얇기 때문에, 상기 만곡 시에 변형되기 쉬운 것에 비해, 패임부(40)의 외측은, 템플릿(1)의 두께가 두껍다는 점에서, 상기 만곡 시에 변형되기 어렵게 된다.
그 때문에, 평면으로 보아, 제1 단차 구조(21)가 패임부(40)에 포함되지 않는 경우, 바꾸어 말하면, 평면으로 보아, 제1 단차 구조(21)가, 패임부(40)의 내측뿐만 아니라 패임부(40)의 외측에도 존재하는 경우, 제1 단차 구조(21)는, 변형되기 쉬운 영역(즉, 패임부(40)의 내측)과, 변형되기 어려운 영역(즉, 패임부(40)의 외측)의 경계를 갖게 된다.
그리고, 그 경계에서는, 상기 만곡 시에 응력이 집중되기 때문에, 임프린트를 반복하는 동안에, 제1 단차 구조(21)의 상면에 형성한 차광막(31)이 박리되거나 하여, 결함의 원인이 될 우려가 있다.
그 때문에, 이러한 경계가 제1 단차 구조(21)에 형성되지 않도록 하기 위해, 도 1에 도시하는 바와 같이, 패임부(40)가 평면으로 보아 제1 단차 구조(21)를 포함하는 형태로 한다.
이어서, 템플릿(1)을 구성하는 재료에 대하여 설명한다.
템플릿(1)을 구성하는 주된 재료, 즉 기부(10), 제1 단차 구조(21), 제2 단차 구조(22) 및 전사 패턴(23)을 구성하는 재료는, 광 임프린트법에 사용하는 것이 가능한 것이며, 임프린트 시에 있어서의 노광광을 투과할 수 있는 것이다.
이 노광광에는, 일반적으로, 파장 200nm 내지 400nm의 범위(특히 300nm 내지 380nm의 범위)의 자외광이 사용된다.
상기 재료로서는, 예를 들어 석영 유리, 내열 유리, 불화칼슘(CaF2), 불화마그네슘(MgF2) 및 아크릴 유리 등의 투명 재료나, 이들 투명 재료의 적층 구조물을 들 수 있다. 특히, 합성 석영은 강성이 높고, 열팽창 계수가 낮으며, 또한 일반적으로 사용되는 파장인 300nm 내지 380nm의 범위에서의 투과율이 좋기 때문에 적합하다.
또한, 통상 나노임프린트 리소그래피에 사용되는 템플릿에 있어서는, 기부를 구성하는 주된 재료와, 전사 패턴을 갖는 단차 구조를 구성하는 주된 재료는 동일한 재료이며, 템플릿(1)에 있어서도, 제1 단차 구조(21) 및 전사 패턴(23)을 갖는 제2 단차 구조(22)는, 기부(10)와 동일한 재료로 구성되어 있다.
차광막(31)을 구성하는 재료로서는, 예를 들어 금속 재료 및 그의 산화물, 질화물, 산질화물 등을 1종 이상 포함하는 것을 들 수 있다. 상기 금속 재료의 구체예로서는, 예를 들어 크롬(Cr), 몰리브덴(Mo), 탄탈륨(Ta), 텅스텐(W), 지르코늄(Zr), 티타늄(Ti) 등을 들 수 있다.
여기서, 노광광의 조사를 방지하기 위해, 차광막(31)은, 파장 365nm에서의 투과율이 10% 이하인 것이 바람직하다.
예를 들어, 차광막(31)을 구성하는 재료로서 크롬(Cr)을 사용하는 경우, 이 차광막(31)의 막 두께는 15nm 이상이면 된다.
또한, 제1 실시 형태에 관한 임프린트용 템플릿의 전사 패턴은, 라인 앤 스페이스 패턴이어도 되고, 또한 필러 형상이어도 된다. 일례로서, 그 크기는, 라인 앤 스페이스 패턴의 경우, 라인 폭이 30nm 정도이고, 그 높이는 60nm 정도이다. 또한, 필러 형상의 경우, 직경이 50nm 정도이고, 그 높이는 60nm 정도이다.
또한, 템플릿(1)을 평면으로 본 경우의 제1 단차 구조(21) 또는 제2 단차 구조(22)의 종방향의 폭 및 횡방향의 폭은, 상술한 조건을 만족하는 폭이라면 특별히 한정되는 것은 아니며, 종방향의 폭 및 횡방향의 폭이 동일해도 되고, 상이해도 된다.
B. 제2 실시 형태
이어서, 제2 실시 형태에 관한 템플릿에 대하여 설명한다. 도 5는, 제2 실시 형태에 관한 템플릿의 구성예를 설명하는 도면이다.
예를 들어, 도 5에 도시하는 바와 같이, 템플릿(1)은, 기부(10)의 주면(11) 상에 제1 단차 구조(21)를 갖고, 제1 단차 구조(21) 상에 제2 단차 구조(22)를 갖고, 제2 단차 구조(22)의 상면에 전사 패턴(23)을 갖고 있고, 제1 단차 구조(21)의 상면의, 제2 단차 구조(22)의 외측의 영역이, 차광막(31)으로 덮여 있다.
템플릿(1)은, 제2 단차 구조(22)의 상면에, 전사 패턴(23)을 구성하는 제1 요철 구조체(22a)와, 얼라인먼트 마크를 구성하는 제2 요철 구조체(22b)를 갖는다. 차광막(31) 상, 및 제2 요철 구조체(22b)의 오목부의 저면 상에, 기부(10)를 구성하는 재료와 상이한 재료막으로 구성되는 고콘트라스트막(32)이 형성되어 있다.
또한, 고콘트라스트막(32)은, 제2 요철 구조체(22b)의 오목부의 하측에 형성되어 있다. 또한, 템플릿(1)에 있어서는, 제2 요철 구조체(22b)의 상면이 전사 패턴 영역이 된다.
상기와 같은 구성을 갖기 때문에, 템플릿(1)은, 도 1에 도시하는 템플릿(1)과 마찬가지로, 필요한 전사 패턴 영역의 높이(기부(10)의 주면(11)으로부터의 거리)를 유지하면서, 임프린트 시의 노광광의 누설(의도하지 않은 영역으로의 조사)의 영향을 억제하는 것이 가능하게 된다.
또한, 상기와 같은 구성에서는, 얼라인먼트 마크를 구성하는 제2 요철 구조체(22b)의 오목부의 저면 상에, 상기 고콘트라스트막(32)이 형성되어 있고, 제1 단차 구조(21)의 상면의, 제2 단차 구조(22)의 외측의 영역은, 상기 차광막(31)과 고콘트라스트막(32)이 순차적으로 적층되어 있다. 이 때문에, 도 5에 도시하는 템플릿(1)에 있어서는, 위치 정렬 시의 얼라인먼트 마크의 콘트라스트 향상과, 임프린트 시에 있어서의 의도하지 않은 영역으로의 광조사 방지의, 양쪽의 요구를 만족하는 것이 가능하게 된다. 또한, 차광막(31)과 고콘트라스트막(32)이 순차적으로 적층된 적층 구조의 차광성이, 도 1에 도시하는 차광막(31)만의 차광성과 비교하여 높아지므로, 예를 들어 도 2에 도시하는 원래 불필요한 조사 영역(92)의 노광광(82)을, 도 1에 도시하는 템플릿(1)보다 효과적으로 차단할 수 있다.
한편, 도 5에 도시하는 템플릿(1)에 있어서는, 도 1에 도시하는 템플릿(1)에 있어서의 차광막(31)의 상면과 전사 패턴(23)의 오목부의 저면의 사이와 마찬가지로, 차광막(31) 상에 형성된 고콘트라스트막(32)의 상면과 전사 패턴(23)의 오목부의 저면의 사이에는, 간극(공간)이 있는 편이 좋다.
바꾸어 말하면, 도 5에 도시하는 바와 같이, 기부(10)의 주면(11)에서부터 차광막(31) 상에 형성된 고콘트라스트막(32)의 상면까지의 수직 방향의 거리를 H11이라고 하고, 기부(10)의 주면(11)에서부터 제2 단차 구조(22)의 상면의 전사 패턴(23)의 오목부의 저면까지의 수직 방향의 거리를 H12라고 한 경우에, H11<H12의 관계가 되는 것이 바람직하다.
또한, 도 5에 도시하는 템플릿(1)에 있어서는, 임프린트 시의 노광광의 누설의 영향을 억제할 목적과, 임프린트 시에 광경화성 수지가 차광막(31)에 부착되는 것을 방지할 목적의, 양쪽을 만족하는 범위로서, 예를 들어 전사 패턴(23)의 오목부의 저면과 차광막(31) 상에 형성된 고콘트라스트막(32)의 상면의 사이의 거리(H12-H11)의 값은, 1㎛ 이상 5㎛ 이하의 범위로 할 수 있다.
또한, 도 5에 도시하는 템플릿(1)에 있어서는, 도 1에 도시하는 템플릿(1)에 있어서의 H11 및 H13과의 관계와 마찬가지의 이유로부터, 기부(10)의 주면(11)에서부터 차광막(31) 상에 형성된 고콘트라스트막(32)의 상면까지의 수직 방향의 거리를 H11이라고 하고, 기부(10)의 주면(11)에서부터 제2 단차 구조(22)의 상면까지의 수직 방향의 거리를 H13이라고 하고, 기부(10)의 주면(11)의 외측 에지에서부터 제1 단차 구조(21)의 상면의 외측 에지까지의 수평 방향의 거리를 D11이라고 하고, 기부(10)의 주면(11)의 외측 에지에서부터 제2 단차 구조(22)의 상면의 외측 에지까지의 수평 방향의 거리를 D12라고 한 경우에, H11≤H13×(D11/D12)의 관계가 되는 것이 바람직하다.
또한, 도 5에 도시하는 템플릿(1)에 있어서는, 도 1에 도시하는 템플릿(1)과 마찬가지의 이유로부터, 기부(10)의 주면(11)과는 반대측의 면(이면(12))에, 평면으로 보아 제2 단차 구조(22)를 포함하는 패임부(40)를 갖는 것이 바람직하다.
또한, 패임부(40)는, 도 1에 도시하는 템플릿(1)과 마찬가지의 이유로부터, 평면으로 보아 제1 단차 구조(21)를 포함하는 것이 바람직하다.
이어서, 전사 패턴(23)을 구성하는 제1 요철 구조체(22a)와, 얼라인먼트 마크를 구성하는 제2 요철 구조체(22b)의 깊이의 관계에 대하여 설명한다.
도 6은, 제2 실시 형태에 관한 템플릿의 주요부의 일례를 설명하는 도면이다.
도 5에 도시하는 템플릿(1)에 있어서는, 도 6에 도시하는 바와 같이, 제1 요철 구조체(22a)의 볼록부의 상면에서부터 오목부의 저면까지의 거리를 D13이라고 하고, 제2 요철 구조체(22b)의 볼록부의 상면에서부터 오목부의 저면 상의 고콘트라스트막(32)의 상면까지의 거리를 D14라고 한 경우에, D13≤D14의 관계를 만족하는 것이면 바람직하다.
이러한 구성이면, 본 발명에 관한 임프린트용 템플릿을 제조할 때, 제2 요철 구조체(22b)의 오목부의 저면 상의 고콘트라스트막(32) 상에 잔존하는 에칭 마스크로서의 수지층(도 38의 (j)에 도시하는 제2 요철 구조체(22b)의 오목부의 저면 상에 형성한 제5 수지층(55))의 막 두께를 보다 두껍게 하는 것이 가능해지고, 에칭 시에 제2 요철 구조체(22b)의 오목부의 저면 상의 고콘트라스트막(32)이 소실되어 버리는 문제를 보다 확실하게 방지할 수 있기 때문이다.
상기와 같은 형태는, 예를 들어 일본 특허 출원 제2014-193694호에 기재한 방법에 의해 얻을 수 있다.
즉, 후술하는 본 발명에 관한 임프린트용 템플릿의 제조 방법에 있어서, 제1 요철 구조체(22a)와 제2 요철 구조체(22b)를 형성할 때의 에칭 마스크가 되는 하드 마스크 패턴을 형성한 후, 제1 요철 구조체(22a)를 형성하기 위한 하드 마스크 패턴 영역을 수지층으로 덮은 상태에서, 제2 요철 구조체(22b)를 하프 에칭하고, 그 후, 상기 수지층을 제거하여, 제1 요철 구조체(22a) 및 제2 요철 구조체(22)를 에칭 형성함으로써 얻을 수 있다.
이어서, 도 5에 도시하는 템플릿(1)을 구성하는 재료나 각 막의 막 두께에 대하여 설명한다.
도 5에 도시하는 템플릿(1)을 구성하는 주된 재료, 즉 기부(10), 제1 단차 구조(21) 및 제2 단차 구조(22)를 구성하는 재료는, 도 1에 도시하는 템플릿(1)과 마찬가지이기 때문에, 여기서의 설명을 생략한다. 또한, 도 5에 도시하는 템플릿(1)에 있어서의 제1 요철 구조체(22a) 및 제2 요철 구조체(22b)를 구성하는 재료는, 도 1에 도시하는 템플릿(1)에 있어서의 전사 패턴(23)을 구성하는 재료와 마찬가지이기 때문에, 여기서의 설명을 생략한다.
차광막(31)을 구성하는 재료로서는, 기부(10)를 구성하는 재료와 달리, 차광성을 갖는 것이면 사용할 수 있다. 예를 들어, 도 1에 도시하는 템플릿(1)에 있어서의 차광막(31)과 마찬가지의 재료를 사용할 수 있다.
여기서, 노광광의 조사를 방지하기 위해, 차광막(31)은, 파장 365nm에서의 투과율이 10% 이하인 것이 바람직하다.
예를 들어, 차광막(31)을 구성하는 재료에 크롬(Cr)을 사용하는 경우, 차광막(31)의 막 두께는 15nm 이상이면 된다. 그 중에서도 35nm 내지 1000nm의 범위 내, 특히 55nm 내지 1000nm의 범위 내인 것이 바람직하다. 차광막(31)의 막 두께가 이들의 하한보다 두꺼움으로써, 각각 파장 365nm에서의 투과율이 1% 이하, 파장 365nm에서의 투과율이 0.1% 이하가 되기 때문이며, 차광막(31)의 막 두께가 이들의 상한보다 얇음으로써, 막 박리를 피할 수 있기 때문이다.
고콘트라스트막(32)을 구성하는 재료로서는, 얼라인먼트광에 대하여, 기부(10)를 구성하는 재료와는 굴절률이 상이하며, 차광성을 갖는 것이라면 사용할 수 있다. 예를 들어, 도 1에 도시하는 템플릿(1)에 있어서의 차광막(31)과 마찬가지의 재료를 사용할 수 있다.
고콘트라스트막(32)의 막 두께는, 위치 정렬 시의 얼라인먼트 마크의 콘트라스트의 요구 및 차광성의 요구를 만족하는 것이 가능한 막 두께라면 특별히 한정되는 것은 아니지만, 후술하는 고콘트라스트막을 갖는 임프린트용 템플릿의 제조 방법에 있어서, 가능한 한 두꺼운 고콘트라스트막(32)을 형성함으로써, 가능한 한 두꺼운 것으로 하는 것이 바람직하다. 그에 의해, 얼라인먼트 마크의 콘트라스트가 향상되기 때문이다.
고콘트라스트막(32)의 막 두께는, 제1 요철 구조체(22a) 및 제2 요철 구조체(22b)의 구조 상, 또한 제작 상의 제한 때문에, 크게 변화시킬 수 없지만, 차광막(31)의 막 두께는, 크게 변화시킬 수 있다. 차광막(31)과 고콘트라스트막(32)이 겹쳐서 형성되는 제1 단차 구조(21) 상에서는, 차광의 요구를 만족하는 막 두께가 얻어지도록, 차광막(31)의 막 두께를 조정하는 것이 바람직하다.
또한, 제2 실시 형태에 관한 임프린트용 템플릿의 전사 패턴은, 제1 실시 형태에 관한 임프린트용 템플릿의 전사 패턴과 마찬가지이기 때문에, 여기서의 설명을 생략한다.
<템플릿 블랭크>
이어서, 본 발명에 관한 템플릿 블랭크에 대하여 설명한다. 도 7은, 본 발명에 관한 템플릿 블랭크의 구성예를 설명하는 도면이다.
예를 들어, 도 7에 도시하는 바와 같이, 템플릿 블랭크(2)는, 기부(10)의 주면(11) 상에 제1 단차 구조(21)를 갖고, 제1 단차 구조(21) 상에 제2 단차 구조(22)를 갖고 있고, 제1 단차 구조(21)의 상면의, 제2 단차 구조(22)의 외측의 영역이, 차광막(31)으로 덮여 있다.
템플릿 블랭크(2)는, 템플릿(1)을 제조하기 위한 템플릿 블랭크이며, 예를 들어 템플릿 블랭크(2)의 제2 단차 구조(22)의 상면에 요철 구조의 전사 패턴(23)을 형성함으로써, 도 1에 도시하는 바와 같은 템플릿(1)을 제조할 수 있다.
그리고, 상기한 바와 같이, 템플릿(1)에 있어서는, 필요한 전사 패턴 영역의 높이를 유지하면서, 임프린트 시의 노광광의 누설(의도하지 않은 영역으로의 조사)의 영향을 억제하는 것이 가능하게 된다.
여기서, 도 7에 도시하는 템플릿 블랭크(2)에 있어서의, 기부(10)의 주면(11)에서부터 제2 단차 구조(22)의 상면까지의 수직 방향의 거리 H4는, 도 1에 도시하는 템플릿(1)에 있어서의, 거리 H2에 전사 패턴(23)의 볼록부의 높이를 더한 것에 상당한다.
단, 거리 H2가 30㎛ 정도인 것에 비해, 전사 패턴(23)의 볼록부의 높이는 60nm 정도(30㎛의 1/500 정도)라는 점에서, 도 7에 도시하는 거리 H4는, 도 1에 도시하는 거리 H2와 대략 동일한 값으로서 취급할 수 있다.
도 7에 도시하는 템플릿 블랭크(2)에 있어서의 거리(H4-H1)의 값은, 도 1에 도시하는 템플릿(1)에 있어서의 거리(H2-H1)와 마찬가지로, 사용할 임프린트 장치의 기계적 정밀도 등에 따라 필요한 높이(전형적으로는 30㎛ 정도)보다 작은 것이라면 적용 가능하지만, 상기와 같이 템플릿(1)의 임프린트 시의 노광광의 누설의 영향을 억제할 목적에 있어서는, 그 값이 작을수록 효과적이다.
한편, 상술한 바와 같이, 임프린트 시에, 피전사 기판(50) 상에 형성된 광경화성 수지(60)가, 템플릿(1)의 차광막(31)에 부착되는 것을 방지할 목적에 있어서는, 도 2에 도시하는 바와 같이, 차광막(31)의 상면(도 2에 있어서는 하향의 방향)과, 전사 패턴(23)의 오목부의 저면(도 2에 있어서는 광경화성 수지(60)의 상면 위치와 동일함)의 사이에는, 간극(공간)이 있는 편이 좋다.
그 때문에, 템플릿 블랭크(2)에 있어서도, 도 7에 도시하는 바와 같이, 기부(10)의 주면(11)에서부터 제1 단차 구조(21) 상의 차광막(31)의 상면까지의 수직 방향의 거리를 H1이라고 하고, 기부(10)의 주면(11)에서부터 제2 단차 구조(22)의 상면까지의 수직 방향의 거리를 H4라고 한 경우에, H1<H4의 관계가 되는 것이 바람직하다.
템플릿(1)의 임프린트 시의 노광광의 누설의 영향을 억제할 목적과, 임프린트 시에 광경화성 수지가 템플릿(1)의 차광막(31)에 부착되는 것을 방지할 목적의, 양쪽을 만족하는 범위로서, 예를 들어 상기 거리(H4-H1)의 값은 1㎛ 이상 5㎛ 이하의 범위로 할 수 있다.
또한, 템플릿 블랭크(2)에 있어서도, 도 8에 도시하는 바와 같이, 기부(10)의 주면(11)에서부터 제1 단차 구조(21) 상의 차광막(31)의 상면까지의 수직 방향의 거리를 H1이라고 하고, 기부(10)의 주면(11)에서부터 제2 단차 구조(22)의 상면까지의 수직 방향의 거리를 H4라고 하고, 기부(10)의 주면(11)의 외측 에지에서부터 제1 단차 구조(21)의 상면의 외측 에지까지의 수평 방향의 거리를 D1이라고 하고, 기부(10)의 주면(11)의 외측 에지에서부터 제2 단차 구조(22)의 상면의 외측 에지까지의 수평 방향의 거리를 D2라고 한 경우에, H1≤H4×(D1/D2)의 관계가 되는 것이 바람직하다.
또한, 도 8은, 본 발명에 관한 템플릿 블랭크의 각 단차 구조의 위치 관계를 설명하는 도면이고, 도 7에 있어서 파선의 원으로 나타내는 R3의 주요부 확대도에 상당한다.
이러한 관계를 만족하는 경우, 도 8에 도시하는 바와 같이, 제1 단차 구조(21) 상의 차광막(31)의 외측 에지(E2)는, 기부(10)의 주면(11)의 외측 에지(E1)와 제2 단차 구조(22)의 상면의 외측 에지(E3)를 연결하는 파선보다 내측(템플릿 블랭크(2)측)에 존재하게 된다.
그 때문에, 도 2에 도시하는 바와 같이, 템플릿(1)의 임프린트 시에, 피전사 기판(50)에 대하여(보다 정확하게는, 피전사 기판(50) 상에 형성된 광경화성 수지(60)에 대하여), 템플릿(1)이(보다 정확하게는, 템플릿(1)의 제2 단차 구조(22)의 상면이), 수평으로 대향하지 않고, 경사를 갖고 접하였다고 해도, 외측 에지(E2)가(나아가, 제1 단차 구조(21) 상의 차광막(31)이), 피전사 기판(50)에(보다 정확하게는, 피전사 기판(50) 상에 형성된 광경화성 수지(60)에) 접촉하는 것을 방지할 수 있기 때문이다.
또한, 템플릿 블랭크(2)에 있어서도, 도 7에 도시하는 바와 같이, 기부(10)의 주면(11)과는 반대측의 면(이면(12))에, 평면으로 보아 제2 단차 구조(22)를 포함하는 패임부(40)를 갖는 것이 바람직하다. 템플릿(1)의 이형 등의 공정이 용이해지기 때문이다.
보다 상세하게는, 이러한 구성이면, 제2 단차 구조(22)가 형성되어 있는 영역의 템플릿 블랭크(2)의 두께를 얇게 할 수 있고, 그 결과, 템플릿(1)에 있어서는, 전사 패턴(23)이 형성되어 있는 영역(전사 패턴 영역)의 두께를 얇게 하여 만곡을 용이하게 하는 것이 가능하게 되고, 이형 시에, 템플릿(1)의 전사 패턴 영역을 피전사 기판측을 향하여 볼록형으로 만곡시켜, 피전사 기판(50) 상에 형성된 광경화성 수지(60)의 전사 영역(61)의 외측 에지부로부터, 순차적으로, 부분적으로 이형해 가는 것이 가능하기 때문이다.
또한, 패임부(40)는, 도 7에 도시하는 바와 같이, 평면으로 보아 제1 단차 구조(21)를 포함하는 것이 바람직하다. 상기 만곡 시에, 제1 단차 구조(21)의 상면에 형성한 차광막(31)이 박리되거나 하는 문제를 방지할 수 있기 때문이다.
상기에 대하여, 보다 상세하게 설명하면, 패임부(40)의 내측은, 템플릿 블랭크(2)의 두께가 얇기 때문에, 상기 템플릿(1)의 만곡 시에 변형되기 쉬운 영역이 되는 것에 비해, 패임부(40)의 외측은, 템플릿 블랭크(2)의 두께가 두껍다는 점에서, 상기 템플릿(1)의 만곡 시에 변형되기 어려운 영역이 된다.
그 때문에, 평면으로 보아, 제1 단차 구조(21)가 패임부(40)에 포함되지 않는 경우, 바꾸어 말하면, 평면으로 보아, 제1 단차 구조(21)가, 패임부(40)의 내측뿐만 아니라 패임부(40)의 외측에도 존재하는 경우, 제1 단차 구조(21)는, 변형되기 쉬운 영역(즉, 패임부(40)의 내측)과, 변형되기 어려운 영역(즉, 패임부(40)의 외측)의 경계를 갖게 된다.
그리고, 그 경계에서는, 상기 템플릿(1)의 만곡 시에 응력이 집중되기 때문에, 임프린트를 반복하는 동안에, 제1 단차 구조(21)의 상면에 형성한 차광막(31)이 박리되거나 하여, 결함의 원인이 될 우려가 있다.
그 때문에, 이러한 경계가 제1 단차 구조(21)에 형성되지 않도록 하기 위해, 도 7에 도시하는 바와 같이, 패임부(40)가 평면으로 보아 제1 단차 구조(21)를 포함하는 형태로 한다.
템플릿 블랭크(2)를 구성하는 재료에 대해서는, 상술한 템플릿(1)을 구성하는 재료와 동일한 것을 사용할 수 있다.
<템플릿 블랭크의 제조 방법>
이어서, 본 발명에 관한 템플릿 블랭크의 제조 방법에 대하여 설명한다.
도 9는, 본 발명에 관한 템플릿 블랭크의 제조 방법의 일례를 도시하는 흐름도이다. 또한, 도 10, 11은, 본 발명에 관한 템플릿 블랭크의 제조 방법의 일례를 도시하는 개략 공정도이다.
또한, 본 발명에 관한 템플릿은, 본 발명에 관한 템플릿 블랭크를 사용하여, 종래와 마찬가지의 방법에 의해 제2 단차 구조(22)의 상면에 전사 패턴(23)을 형성함으로써 제조할 수 있다. 그 때문에, 본 발명에 관한 템플릿의 제조 방법에 대하여, 도면을 사용한 설명은 생략한다.
예를 들어, 본 제조 방법에 의해, 템플릿 블랭크(2)를 제조하기 위해서는, 우선, 기부(10)의 주면(11) 상에 메사형의 단차 구조(201)를 갖는 제1 템플릿 블랭크(200)를 준비한다(도 9의 S1, 도 10의 (a)).
이 제1 템플릿 블랭크(200)는, 템플릿 블랭크(2)와 같은 제1 단차 구조(21), 제2 단차 구조(22) 및 차광막(31)을 갖고 있지 않은 것이며, 예를 들어 종래의 광 임프린트법에 사용되는 템플릿 블랭크와 동일한 것을 사용할 수 있다.
이 제1 템플릿 블랭크(200)는, 예를 들어 합성 석영으로 구성되어 있다.
기부(10)의 주면(11)에서부터 단차 구조(201)의 상면까지의 거리 H201은, 도 7에 도시하는 템플릿 블랭크(2)의 거리 H4와 동일한 정도이며, 전형적으로는 30㎛ 정도이다.
또한, 기부(10)의 이면(12)측에는, 패임부(40)를 갖고 있는 것이 바람직하다.
이어서, 단차 구조(201)의 상면에, 제1 에칭 마스크(210)를 형성한다(도 9의 S2, 도 10의 (b)).
예를 들어, 크롬(Cr)을 사용하여 스퍼터링 성막을 실시하고, 그 후 마스크 형상으로 패턴 가공함으로써, 제1 에칭 마스크(210)를 형성할 수 있다.
이어서, 제1 에칭 마스크(210)를 마스크로 사용한 건식 에칭에 의해, 제1 단차 구조(21) 및 제2 단차 구조(22)를 형성한다(도 9의 S3, 도 10의 (c)). 에칭 가스에는, 예를 들어 불소계 가스를 사용할 수 있다.
여기서, 도 10의 (c)에 도시하는 거리 H202(에칭 깊이에 상당)는, 수㎛ 정도(1㎛ 이상 5㎛ 이하의 범위)이다.
이어서, 제1 에칭 마스크(210)를 제거하고(도 11의 (d)), 이어서, 나중에 차광막(31)이 되는 차광재층(220)을, 기부(10)의 주면(11), 제1 단차 구조(21)의 상면, 제2 단차 구조(22)의 상면에 형성하고, 또한 제1 단차 구조(21)의 상면의, 제2 단차 구조(22)의 외측의 영역에, 제2 에칭 마스크(230)를 형성한다(도 9의 S4, S5, 도 11의 (e)).
예를 들어, 크롬(Cr)을 사용하여, 막 두께가 15nm 이상이 되도록 스퍼터링 성막을 실시함으로써, 차광재층(220)을 형성할 수 있다.
또한, 제1 단차 구조(21)의 상면의, 제2 단차 구조(22)의 외측의 영역에, 수지를 적하함으로써, 수지로 구성되는 제2 에칭 마스크(230)를 형성할 수 있다.
이어서, 제2 에칭 마스크(230)로부터 노출되는 차광재층(220)을 제거하고, 그 후, 제2 에칭 마스크(230)를 제거하여, 기부(10)의 주면(11) 상에 제1 단차 구조(21)를 갖고, 제1 단차 구조(21) 상에 제2 단차 구조(22)를 갖고 있고, 제1 단차 구조(21)의 상면의, 제2 단차 구조(22)의 외측의 영역이, 차광막(31)으로 덮여 있는, 템플릿 블랭크(2)를 얻는다(도 9의 S6, 도 11의 (f)).
이상, 본 발명에 관한 템플릿 및 템플릿 블랭크에 대하여 설명하였지만, 본 발명은 상기 실시 형태에 한정되는 것은 아니다. 상기 실시 형태는 예시이며, 본 발명의 특허청구범위에 기재된 기술적 사상과 실질적으로 동일한 구성을 갖고, 마찬가지의 작용 효과를 발휘하는 것은, 어떠한 경우여도 본 발명의 기술적 범위에 포함된다.
II. 임프린트용 템플릿 기판의 제조 방법, 임프린트용 템플릿의 제조 방법 및 템플릿
본 발명에 관한 임프린트용 템플릿 기판의 제조 방법, 임프린트용 템플릿의 제조 방법 및 템플릿에 대하여, 도면을 사용하여 상세하게 설명한다.
<임프린트용 템플릿 기판 및 임프린트용 템플릿>
우선, 본 발명에 관한 제조 방법에 의해 제조하는 임프린트용 템플릿 기판 및 임프린트용 템플릿에 대하여 설명한다.
또한, 번잡해지는 것을 피하기 위해, 상기 임프린트용 템플릿 기판 및 임프린트용 템플릿에 대해서는, 적절하게, 간단히 템플릿 기판 및 템플릿이라고도 칭한다.
도 13은, 본 발명에 관한 템플릿 기판의 일례를 설명하는 도면이다. 또한, 도 14는, 본 발명에 관한 템플릿의 일례를 설명하는 도면이다.
예를 들어, 도 13에 도시하는 바와 같이, 템플릿 기판(4)은, 기부(10)의 주면(11) 상에 제1 단차 구조(21)를 갖고, 제1 단차 구조(21) 상에 제2 단차 구조(22)를 갖고 있고, 제1 단차 구조(21)의 상면(노대, 테라스)의, 제2 단차 구조(22)의 외측의 영역이, 차광막(31)으로 덮여 있다.
템플릿 기판(4)은, 도 14에 도시하는 바와 같은 차광막(31)을 갖는 템플릿(1)을 제조하기 위한 템플릿 기판이며, 예를 들어 템플릿 기판(4)의 제2 단차 구조(22)의 상면에 요철 구조의 전사 패턴을 형성함으로써, 도 14에 도시하는 바와 같은 템플릿(1)을 제조할 수 있다. 또한, 도 14에 도시하는 템플릿(1)에 있어서는, 제2 단차 구조(22)의 상면이 전사 패턴 영역이 된다.
그리고, 템플릿(1)에 있어서는, 필요한 전사 패턴 영역의 높이를 유지하면서, 임프린트 시의 노광광의 누설(의도하지 않은 영역으로의 조사)의 영향을 억제하는 것이 가능하게 된다.
예를 들어, 도 14에 도시하는 템플릿(1)에 있어서의, 제1 단차 구조(21)의 단차와 제2 단차 구조(22)의 단차를 합한 높이를, 필요한 높이(예를 들어 30㎛)로 제조함으로써, 템플릿(1)은, 전사 패턴 영역의 높이(기부(10)의 주면(11)으로부터의 거리)를 필요한 높이(예를 들어 30㎛)로 유지할 수 있다.
또한, 템플릿(1)은, 제1 단차 구조(21)의 상면에 차광막(31)을 갖고 있기 때문에, 종래와 같이, 기부(10)의 주면(11) 상에만 차광 부재를 마련한 형태(예를 들어, 특허문헌 5의 도 7의 (C))에 비하여, 차광막(31)이, 전사 패턴 영역인 제2 단차 구조(22)의 상면과 수직 방향(도면 중의 Z 방향)에 있어서 가까운 거리에 존재하게 된다. 그 때문에, 임프린트 시의 노광광의 누설(의도하지 않은 영역으로의 조사)의 영향을 억제하는 것이 가능하게 된다.
예를 들어, 제2 단차 구조(22)의 단차(H1)의 값은 1㎛ 이상 5㎛ 이하의 범위로 할 수 있다. 이러한 수㎛ 이하의 단차라면 건식 에칭으로 형성하는 것이 시간적으로도 충분히 가능하다.
그리고, 건식 에칭으로 형성함으로써, 제2 단차 구조(22)와 제1 단차 구조(21)의 상면이 접하는 개소의 단면 형상은, 습식 에칭으로 형성하는 경우보다, 직각으로 형성하는 것이 가능하게 된다.
그 때문에, 제2 단차 구조(22)와 제1 단차 구조(21)의 상면이 접하는 개소에 있어서도, 다른 개소와 마찬가지의 막 두께로 차광막(31)을 형성하는 것이 용이해지고, 보다 노광광(L1)의 누설을 억제하기 쉬워진다.
<임프린트용 템플릿 기판의 제조 방법>
이어서, 본 발명에 관한 임프린트용 템플릿 기판의 제조 방법에 대하여 설명한다.
도 15는, 본 발명에 관한 임프린트용 템플릿 기판의 제조 방법의 일례를 도시하는 흐름도이다. 또한, 도 16은, 본 발명에 관한 수지층 형성 공정의 일례를 도시하는 흐름도이다. 또한, 도 17, 18은, 본 발명에 관한 임프린트용 템플릿 기판의 제조 방법의 일례를 도시하는 개략 공정도이다.
본 발명에 관한 임프린트용 템플릿 기판의 제조 방법은, 기부의 주면 상에 제1 단차 구조를 갖고, 제1 단차 구조 상에 제2 단차 구조를 갖고, 제1 단차 구조의 상면 상에 차광막을 갖는 임프린트용 템플릿 기판의 제조 방법이며, 도 15에 도시하는 바와 같이, 제1 단차 구조와 제2 단차 구조를 갖고, 제1 단차 구조의 상면 상 및 제2 단차 구조의 상면 상에 차광재층을 갖는 차광재층 구비 다단 템플릿 기판을 준비하는, 차광재층 구비 다단 템플릿 기판 준비 공정(S10)과, 제1 단차 구조의 상면 상에 형성한 차광재층 상에 제1 수지층을 형성하고, 제2 단차 구조의 상면 상에 형성한 차광재층 상에 제1 수지층보다 두께가 얇은 제2 수지층을 형성하는, 수지층 형성 공정(S20)과, 건식 에칭에 의해 제1 수지층을 남기면서, 제2 수지층을 제거하는, 제2 수지층 제거 공정(S30)과, 잔존한 제1 수지층을 마스크로 사용하여 차광재층을 에칭하여, 제1 단차 구조의 상면 상에 형성한 차광재층을 남기면서, 제2 단차 구조의 상면 상에 형성한 차광재층을 제거하는, 차광막 형성 공정(S40)을 순서대로 구비하고 있다.
그리고, 수지층 형성 공정(S20)은, 수지와 접촉하는 주면측에 평면으로 보아 직사각 형상의 오목부를 갖는 수지 두께 규정용 템플릿을 사용하여, 제1 단차 구조의 상면 상에 형성한 차광재층 상에 적하한 제1 수지에 수지 두께 규정용 템플릿의 해당 오목부의 외주부의 상면을 밀어붙이고, 제2 단차 구조의 상면 상에 형성한 차광재층 상에 적하한 제2 수지에 수지 두께 규정용 템플릿의 오목부의 저면을 밀어붙이는, 수지 두께 규정 공정(도 16의 S21)을 포함하고 있고, 수지 두께 규정용 템플릿의 오목부의 깊이가, 제1 단차 구조의 상면에서부터 상기 제2 단차 구조의 상면까지의 높이보다 작은 것을 특징으로 하는 것이다.
이하, 각 공정을 따라, 순차적으로 설명한다.
(차광재층 구비 다단 템플릿 기판 준비)
예를 들어, 본 제조 방법에 의해, 템플릿 기판(4)을 제조하기 위해서는, 우선, 제1 단차 구조(21)와 제2 단차 구조(22)를 갖고, 제1 단차 구조(21)의 상면(노대, 테라스) 상 및 제2 단차 구조(22)의 상면 상에 차광재층(170)을 갖는 차광재층 구비 다단 템플릿 기판(300)을 준비한다(도 15의 S10, 도 17의 (a)).
차광재층 구비 다단 템플릿 기판(300)에 있어서, 제1 단차 구조(21)와 제2 단차 구조(22)를 합한 높이는, 종래의 광 임프린트법에 사용되는, 1단의 단차 구조를 갖는 템플릿 기판의 단차와 동일하거나 또는 동일 정도의 높이이며, 전형적으로는 30㎛ 정도이다. 또한, 기부(10)의 이면(12)측에는, 패임부(40)를 갖고 있는 것이 바람직하다.
이 차광재층 구비 다단 템플릿 기판(300)은, 예를 들어 도 22 내지 24에 도시하는 바와 같이, 종래의 광 임프린트법에 사용되는, 1단의 단차 구조를 갖는 템플릿 기판으로 제조할 수 있다. 상세하게는 후술하는, 차광재층 구비 다단 템플릿 기판의 제조 방법에 있어서 설명한다.
(수지층 형성)
이어서, 도 17의 (b)에 도시하는 바와 같이, 제1 단차 구조(21)의 상면 상에 형성한 차광재층(170) 상에 제1 수지(51a)를 적하하고, 제2 단차 구조(22)의 상면 상에 형성한 차광재층(170) 상에 제2 수지(52a)를 적하하고, 이어서 도 17의 (c)에 도시하는 바와 같이, 수지 두께 규정용 템플릿(400)을 밀어붙여, 각 수지의 두께를 규정하고(도 16의 S21), 이 상태에서 제1 수지(51a) 및 제2 수지(52a)를 경화시키고(도 16의 S22), 그 후, 수지 두께 규정용 템플릿(400)을 이형하여, 도 18의 (d)에 도시하는 바와 같이, 각각 막 두께가 규정된, 제1 수지층(51) 및 제2 수지층(52)을 얻는다(도 15의 S20).
여기서, 본 제조 방법에 있어서는, 소정의 형태를 갖는 수지 두께 규정용 템플릿(400)을 사용함으로써, 제2 수지층(52)의 막 두께를, 제1 수지층(51)의 막 두께보다 얇아지도록 형성할 수 있다.
또한, 수지 두께 규정용 템플릿(400)을 사용함으로써, 도 18의 (d)에 도시하는 바와 같이, 제1 수지층(51)을 막 두께 균일한 수지층으로 할 수 있다. 예를 들어, 제1 수지층(51)의 막 두께의 고저차를 50nm 이하로 할 수 있다.
(제2 수지층 제거)
이어서, 도 18의 (e)에 도시하는 바와 같이, 에칭 가스(75)를 사용한 건식 에칭(에치 백)에 의해, 제1 수지층(51)을 남기면서, 제2 수지층(52)을 제거한다.
상기와 같이, 제2 수지층(52)의 막 두께는, 제1 수지층(51)의 막 두께보다 얇기 때문에, 에치 백의 방법에 의해, 제1 수지층(51)을 남기면서, 제2 수지층(52)을 제거할 수 있다.
에칭 가스(75)에는, 예를 들어 산소 가스를 사용할 수 있다.
(차광막 형성)
이어서, 잔존한 제1 수지층(51)을 마스크로 사용하여, 제1 수지층(51)으로부터 노출되는 차광재층(170)을 에칭하여, 제1 단차 구조(21)의 상면 상에 형성한 차광재층(170)을 남기면서, 제2 단차 구조(22)의 상면 상에 형성한 차광재층(170)을 제거한다. 이 공정에서 남겨지는, 제1 단차 구조(21)의 상면 상에 형성한 차광재층(170)이, 템플릿 기판(4)의 차광막(31)이 된다.
예를 들어, 차광재층(170)에 크롬(Cr)을 포함하는 재료를 사용한 경우, 이 에칭에는 건식 에칭, 습식 에칭의 어느 쪽도 사용할 수 있다. 예를 들어 건식 에칭의 경우에는, 산소와 염소의 혼합 가스를 사용한 건식 에칭이 가능하다. 또한, 습식 에칭의 경우에는, 질산제2세륨암모늄과 과염소산을 포함하는 수용액을 사용한 습식 에칭이 가능하다.
그 후, 잔존하는 제1 수지층(51)을 제거함으로써, 도 18의 (f)에 도시하는 바와 같이, 기부(10)의 주면(11) 상에 제1 단차 구조(21)를 갖고, 제1 단차 구조(21) 상에 제2 단차 구조(22)를 갖고, 제1 단차 구조(21)의 상면(노대, 테라스) 상에 차광막(31)을 갖는 템플릿 기판(4)을 얻을 수 있다.
잔존하는 제1 수지층(51)의 제거에는, 예를 들어 산소 가스를 사용한 애싱 등의 방법을 사용할 수 있다.
(종래의 문제점 1)
여기서, 도 17의 (b)에 도시하는 공정에서, 제2 단차 구조(22)의 상면 상에 형성한 차광재층(170) 상에 제2 수지(52a)를 적하하지 않고(즉, 제2 단차 구조(22)의 상면 상에 형성한 차광재층(170) 상에 수지층을 형성하지 않고), 제2 단차 구조(22)의 상면 상에 형성한 차광재층(170)을 에칭 제거하려고 하는 경우에는, 제1 수지(51a)를 적하하였을 때의 비말 등에 의해, 제2 단차 구조(22)의 상면 상에 형성한 차광재층(170) 상에, 제1 수지(51a)가 부착되어 버리는 것을 피할 수 없고, 이 불필요한 제1 수지(51a) 때문에, 도 18의 (f)에 도시하는 템플릿 기판(4)의 제2 단차 구조(22)의 상면에도 불필요한 차광재층(170)이 잔존해 버린다고 하는 문제가 있었다.
(종래의 문제점 2)
또한, 도 17의 (b)에 도시하는 바와 같이, 제1 단차 구조(21)의 상면 상에 형성한 차광재층(170) 상에 제1 수지(51a)를 적하하기만 해서는, 형성되는 수지층은, 이 적하된 제1 수지(51a)의 밀도 분포에 의해 결손부(수지가 없는 부분)나 박막부(수지가 얇은 부분)를 갖게 된다. 그리고, 도 18의 (e)에 도시하는 건식 에칭(에치 백)을 실시하면, 이러한 결손부나 박막부는 더 증가한다.
그 때문에, 그 후의 공정에서 차광재층(170)을 에칭하면, 차광막(31)이 되는, 제1 단차 구조(21)의 상면 상에 형성한 차광재층(170)에도, 결손부나 박막부를 발생시켜 버린다고 하는 문제가 있었다.
(본 발명에 관한 제조 방법의 효과)
한편, 본 발명에 관한 임프린트용 템플릿 기판의 제조 방법에 있어서는, 도 17의 (c)에 도시하는 바와 같이, 소정의 형태를 갖는 수지 두께 규정용 템플릿(400)을 사용함으로써, 제1 수지(51a)를 적하하였을 때의 비말 등을 포함하는 제2 수지층(52)의 막 두께를, 제1 수지층(51)의 막 두께보다 얇아지도록 형성할 수 있다. 또한, 제1 수지층(51) 및 제2 수지층(52)의 양쪽을 막 두께 균일한 수지층으로 할 수 있다.
그리고, 도 18의 (e)에 도시하는 바와 같이, 에치 백의 방법에 의해, 제1 수지층(51)을 남기면서, 제2 수지층(52)을 제거할 수 있다.
그 때문에, 그 후의 공정에서, 제1 수지층(51)으로부터 노출되는 차광재층(170)을 에칭함으로써, 도 18의 (f)에 도시하는 바와 같이, 제2 단차 구조(22)의 상면에 있어서는, 차광재층(170)을 남기지 않고 제거할 수 있다.
또한, 제1 수지층(51)을 결손부가 없는 막 두께 균일한 수지층으로 할 수 있다는 점에서, 차광막(31)이 되는, 제1 단차 구조(21)의 상면 상에 형성한 차광재층(170)도, 결손부나 박막부가 없는 막으로 할 수 있다.
(수지)
제1 수지(51a), 제2 수지(52a)는, 열이나 광에 의해 경화되는 재료로 구성되며, 바람직하게는 나노임프린트 리소그래피의 분야에서 사용되는 자외선 경화성 수지이다.
제1 수지(51a), 제2 수지(52a)가 자외선 경화성 수지인 경우, 상기 제1 수지(51a) 및 제2 수지(52a)를 경화시키는 공정(도 16의 S22)에는, 도 17의 (c)에 도시하는 바와 같이, 자외선(65)을 조사하는 방법을 사용할 수 있다.
또한, 제1 수지(51a), 제2 수지(52a)는, 후술하는 제2 수지층 제거 공정(도 15의 S30, 도 18의 (e))에서, 건식 에칭에 의해 제1 수지층(51)을 남기면서, 제2 수지층(52)을 제거할 수 있는 것이라면, 상이한 재료로 구성되는 것이어도 된다. 단, 취급하기 쉽기 때문에, 동일한 재료로 구성되는 것이면 바람직하다.
(수지 두께 규정용 템플릿)
도 19는, 본 발명에 관한 수지 두께 규정용 템플릿의 일례를 설명하는 도면이다. 여기서, 도 19의 (a)는, 수지 두께 규정용 템플릿(400)의 개략 저면도를 도시하고, 도 19의 (b)는, 도 19의 (a)에 있어서의 A-A 단면도를 도시한다.
예를 들어, 도 19에 도시하는 수지 두께 규정용 템플릿(400)은, 수지와 접촉하는 주면측(도 19의 (b)에 있어서 하측)에 오목부(402)를 갖고 있고, 오목부(402)의 주위가 평면으로 보아 프레임형의 볼록부(403)로 둘러싸여 있다. 즉, 수지 두께 규정용 템플릿(400)에 있어서, 오목부(402)의 외주부의 상면은, 평면으로 보아 프레임형의 볼록부(403)의 상면에 해당한다.
보다 상세하게는, 수지 두께 규정용 템플릿(400)의 오목부(402)는, 평면으로 보아, 차광재층 구비 다단 템플릿 기판(300)의 제2 단차 구조(22)의 상면을 내포 하며, 또한 차광재층 구비 다단 템플릿 기판(300)의 제1 단차 구조(21)의 상면의 외측 에지로 둘러싸이는 영역에 내포되는 크기를 갖고 있고, 수지 두께 규정용 템플릿(400)의 오목부(402)의 깊이는, 차광재층 구비 다단 템플릿 기판(300)의 제1 단차 구조(21)의 상면에서부터 제2 단차 구조(22)의 상면까지의 높이보다 작게 되어 있다.
도 20은, 본 발명에 관한 수지 두께 규정용 템플릿의 작용 효과를 설명하는 도면이다. 이 도 20은, 도 17의 (c)에 있어서의 주요부 확대도에 상당한다.
예를 들어, 도 20에 도시하는 바와 같이, 수지 두께 규정용 템플릿(400)을 밀어붙여, 제1 수지층(51) 및 제2 수지층(52)의 각 막 두께를 규정할 때, 차광재층 구비 다단 템플릿 기판(300)의 제1 단차 구조(21)의 상면에서부터 제2 단차 구조(22)의 상면까지의 높이(임프린트용 템플릿 기판(4)의 제1 단차 구조(21)의 상면에서부터 제2 단차 구조(22)의 상면까지의 높이와 동일함)를 H1, 오목부(402)의 깊이(도 19에 도시하는 수지 두께 규정용 템플릿(400)에 있어서는 볼록부(403)의 높이와 동일함)를 H2, 형성하는 제1 수지층(51)의 막 두께를 T1, 형성하는 제2 수지층(52)의 막 두께를 T2라고 한 경우, H2<H1이 되도록 설계함으로써, T2<T1이 된다.
예를 들어, 오목부(402)의 깊이 H2는 0.3㎛ 이상 10㎛ 이하의 범위로 할 수 있다.
그 때문에, 도 17의 (c)에 도시하는 공정에, 이 수지 두께 규정용 템플릿(400)을 사용하면, 제2 수지층(52)의 막 두께를, 제1 수지층(51)의 막 두께보다 얇아지도록 형성할 수 있다. 또한, 수지 두께 규정용 템플릿(400)을 사용함으로써, 도 18의 (d)에 도시하는 바와 같이, 제1 수지층(51)을 막 두께 균일한 수지층으로 할 수 있다.
그 결과, 도 18의 (f)에 도시하는 바와 같이, 제2 단차 구조(22)의 상면에 있어서는, 차광재층(170)을 남기지 않고 제거할 수 있으며, 또한 차광막(31)이 되는, 제1 단차 구조(21)의 상면 상에 형성한 차광재층(170)에 있어서는, 결손부나 박막부가 없는 막으로 할 수 있다.
여기서, 수지 두께 규정용 템플릿(400)의 오목부(402)의 저면은, 차광재층 구비 다단 템플릿 기판(300)의 제2 단차 구조(22)의 상면(임프린트용 템플릿 기판(4)의 제2 단차 구조(22)의 상면과 동일함)을 내포하는 크기를 갖고 있는 것이 바람직하다.
보다 구체적으로 말하자면, 도 19의 (b)에 도시하는 수지 두께 규정용 템플릿(400)의 오목부(402)의 저면의 폭을 L21이라고 하고, 도 13에 도시하는 임프린트용 템플릿 기판(4)의 제2 단차 구조(22)의 상면의 폭을 L11이라고 한 경우에, L21>L11인 것이 바람직하다.
수지 두께 규정용 템플릿(400)을 밀어붙이는 공정이나, 수지 두께 규정용 템플릿(400)을 차광재층 구비 다단 템플릿 기판(300)으로부터 이형하는 공정이 보다 용이해지기 때문이다.
예를 들어, 오목부(402)의 저면 사이즈는 10mm×10mm 이상이며 70mm×70mm 이하의 범위로 할 수 있다.
또한, 수지 두께 규정용 템플릿(400)의 오목부(402)의 외주부의 상면의 외측 에지로 둘러싸이는 영역은, 차광재층 구비 다단 템플릿 기판(300)의 제1 단차 구조(21)의 상면(임프린트용 템플릿 기판의 제1 단차 구조(21)의 상면과 동일함)의 외측 에지로 둘러싸이는 영역과 동일한 형상이며 동일한 면적을 갖거나, 또는 차광재층 구비 다단 템플릿 기판(300)의 제1 단차 구조(21)의 상면(임프린트용 템플릿 기판의 제1 단차 구조(21)의 상면과 동일함)의 외측 에지로 둘러싸이는 영역을 내포하는 크기를 갖고 있는 것이 바람직하다.
보다 구체적으로 말하자면, 도 19의 (b)에 도시하는 수지 두께 규정용 템플릿(400)의 볼록부(403)의 상면의 외측 에지로 둘러싸이는 영역의 폭을 L22라고 하고, 도 13에 도시하는 임프린트용 템플릿 기판(4)의 제1 단차 구조(21)의 상면의 외측 에지로 둘러싸이는 영역의 폭을 L12라고 한 경우에, L22≥L12인 것이 바람직하다.
차광재층 구비 다단 템플릿 기판(300)의 제1 단차 구조(21)의 상면(임프린트용 템플릿 기판(4)의 제1 단차 구조(21)의 상면과 동일함)의 외측 에지에 이르기까지, 제1 수지층(51)을, 결손부가 없는 막 두께 균일한 수지층으로 할 수 있기 때문이다.
또한, 수지 두께 규정용 템플릿(400)은, 볼록부(403)의 외주측에 오목부(402)와 깊이가 동등한 영역(404)을 갖는 것이 바람직하다.
예를 들어, 도 17의 (c)에 도시하는 바와 같이, 수지 두께 규정용 템플릿(400)을 누를 때, 수지 두께 규정용 템플릿(400)의 오목부(402)의 저면과, 차광재층 구비 다단 템플릿 기판(300)의 제2 단차 구조(22)의 상면을 균일하게 접촉시키기 위해, 오목부(402)의 높이 위치를 직접 계측하는 것은, 통상 곤란하다.
계측용 광 등이, 볼록부(403)나 차광재층 구비 다단 템플릿 기판(300)에 의해 차단되어 버리기 때문이다.
한편, 수지 두께 규정용 템플릿(400)이, 상기와 같은 영역(404)을 갖고 있으면, 수지 두께 규정용 템플릿(400)을 누를 때, 계측용 광 등이, 볼록부(403)나 차광재층 구비 다단 템플릿 기판(300)에 의해 차단되어 버리지 않고, 영역(404)의 높이 위치를 계측할 수 있다. 그리고, 이 계측 결과로부터, 오목부(402)의 높이 위치를 파악할 수 있다.
또한, 수지 두께 규정용 템플릿(400)은, 주면측에 위치 정렬용 마크를 갖는 것이 바람직하다.
도 17의 (c)에 도시하는 바와 같이, 수지 두께 규정용 템플릿(400)을 누를 때, 차광재층 구비 다단 템플릿 기판(300)과의 상대 위치를 맞출 수 있어, 위치 정밀도 좋게 밀어붙일 수 있기 때문이다.
도 21은, 본 발명에 관한 수지 두께 규정용 템플릿의 다른 예를 설명하는 도면이다.
예를 들어, 도 21의 (a)에 도시하는 수지 두께 규정용 템플릿(410)은, 주면측과는 반대측의 면에, 평면으로 보아 오목부(412)를 포함하는 패임부(415)를 갖고 있다.
이러한 형태라면, 수지 두께 규정용 템플릿(410)의 오목부(412)가 마련되어 있는 영역의 두께를 얇게 하여 만곡 용이하게 하여, 밀어붙였을 때에는, 기포를 혼입시켜 버리는 것을 보다 배제할 수 있고, 이형 시에는, 오목부(412)의 외측 에지부로부터, 순차적으로, 부분적으로 이형해 가는 것이 가능하게 된다.
또한, 본 발명에 관한 수지 두께 규정용 템플릿은, 도 19에 도시하는 수지 두께 규정용 템플릿(400)과 같이, 오목부(402)의 주위가 평면으로 보아 프레임형의 볼록부(403)로 둘러싸여 있는 형태 외에, 도 21의 (b)에 도시하는 수지 두께 규정용 템플릿(420)과 같이, 오목부(422)의 외주부의 상면의 외측 에지가 수지 두께 규정용 템플릿의 외측 에지에까지 이르는 형태여도 된다.
이러한 형태라도, 도 19에 도시하는 수지 두께 규정용 템플릿(400)과 마찬가지로, 제2 수지층(52)의 막 두께를, 제1 수지층(51)의 막 두께보다 얇아지도록 형성할 수 있기 때문이다. 또한, 제1 수지층(51)을 막 두께 균일한 수지층으로 할 수도 있다.
또한, 이러한 형태에 추가하여, 도 21의 (a)에 도시하는 수지 두께 규정용 템플릿(410)과 같이, 주면측과는 반대측의 면에, 평면으로 보아 오목부(422)를 포함하는 패임부를 가져도 된다.
이러한 형태라면, 수지 두께 규정용 템플릿(420)의 오목부(422)가 마련되어 있는 영역의 두께를 얇게 하여 만곡 용이하게 하여, 밀어붙였을 때에는, 기포를 혼입시켜 버리는 것을 보다 배제할 수 있고, 이형 시에는, 오목부(422)의 외측 에지부로부터, 순차적으로, 부분적으로 이형해 가는 것이 가능해지기 때문이다.
<차광재층 구비 다단 템플릿 기판의 제조 방법>
이어서, 본 발명에 관한 차광재층 구비 다단 템플릿 기판의 제조 방법에 대하여 설명한다.
도 22는, 본 발명에 관한 차광재층 구비 다단 템플릿 기판의 제조 방법의 일례를 도시하는 흐름도이다. 또한, 도 23, 24는, 본 발명에 관한 차광재층 구비 다단 템플릿 기판의 제조 방법의 일례를 도시하는 개략 공정도이다.
본 발명에 관한 차광재층 구비 다단 템플릿 기판의 제조 방법은, 기부의 주면 상에 1단의 단차 구조를 갖는 1단 템플릿 기판을 준비하는, 1단 템플릿 기판 준비 공정(도 22의 S11)과, 1단 템플릿 기판의 단차 구조의 상면의 전사 패턴 영역이 되는 영역에, 에칭 마스크를 형성하는, 에칭 마스크 형성 공정(도 22의 S12)과, 이 에칭 마스크를 사용하여 단차 구조를 에칭하여, 하단의 제1 단차 구조와 상단의 제2 단차 구조를 형성하는, 다단화 공정(도 22의 S13)과, 제1 단차 구조의 상면 상, 및 제2 단차 구조의 상면 상에 차광재층을 형성하는, 차광재층 형성 공정(도 22의 S14)을 순서대로 구비하는 것이다.
이하, 각 공정을 따라 순차적으로 설명한다.
(1단 템플릿 기판 준비)
예를 들어, 본 제조 방법에 의해, 차광재층 구비 다단 템플릿 기판(300)을 제조하기 위해서는, 우선, 기부(10)의 주면(11) 상에 1단의 단차 구조(151)를 갖는 1단 템플릿 기판(150)을 준비한다(도 23의 (a)).
1단 템플릿 기판(150)을 구성하는 재료는, 광 임프린트법에 사용하는 것이 가능한 것이며, 임프린트 시에 있어서의 노광광을 투과할 수 있는 것이다.
이 노광광에는, 일반적으로 파장 200nm 내지 400nm의 범위(특히 300nm 내지 380nm의 범위)의 자외광이 사용된다.
상기 재료로서는, 예를 들어 석영 유리, 내열 유리, 불화칼슘(CaF2), 불화마그네슘(MgF2) 및 아크릴 유리 등의 투명 재료나, 이들 투명 재료의 적층 구조물을 들 수 있다. 특히, 합성 석영은 강성이 높고, 열팽창 계수가 낮으며, 또한 일반적으로 사용되는 파장인 300nm 내지 380nm의 범위에서의 투과율이 좋기 때문에 적합하다.
1단 템플릿 기판(150)에 있어서, 단차 구조(151)의 높이 H101은, 종래의 광 임프린트법에 사용되는, 1단의 단차 구조를 갖는 템플릿 기판의 단차와 동일하거나 또는 동일 정도의 높이이며, 전형적으로는 30㎛ 정도이다.
또한, 1단 템플릿 기판(150)의 기부(10)의 이면(12)측에는 패임부(40)를 갖고 있는 것이 바람직하다.
(에칭 마스크 형성)
이어서, 1단 템플릿 기판(150)의 단차 구조(151)의 상면의 전사 패턴 영역이 되는 영역에, 에칭 마스크(160)를 형성한다(도 23의 (b)).
또한, 상기 「전사 패턴 영역이 되는 영역」이란, 이 1단 템플릿 기판(150)으로 제조되는 차광재층 구비 다단 템플릿 기판(300)을 거쳐, 최종적으로 제조되는 임프린트용 템플릿(1)(도 14)에 있어서, 전사 패턴(23)이 형성되는 영역이다. 도 14에 도시하는 템플릿(1)에 있어서는, 제2 단차 구조(22)의 상면이 전사 패턴 영역에 상당한다.
에칭 마스크(160)를 구성하는 재료로서는, 다음의 다단화 공정에 있어서, 1단 템플릿 기판(150)을 구성하는 재료를 건식 에칭할 때, 에칭 마스크로서 작용하는 것이라면 사용할 수 있다.
예를 들어, 금속 재료 및 그의 산화물, 질화물, 산질화물 등을 1종 이상 포함하는 것을 들 수 있다. 상기 금속 재료의 구체예로서는, 예를 들어 크롬(Cr), 몰리브덴(Mo), 탄탈륨(Ta), 텅스텐(W), 지르코늄(Zr), 티타늄(Ti) 등을 들 수 있다.
예를 들어, 스퍼터링 성막에 의해, 막 두께 30nm 이상 200nm 이하의 크롬(Cr)막을 성막하고, 포토레지스트를 도포하여 패터닝한 후, 포토레지스트로부터 노출되는 크롬(Cr)막을 에칭함으로써, 원하는 에칭 마스크(160)를 형성할 수 있다. 크롬(Cr)막의 에칭에는, 예를 들어 산소와 염소의 혼합 가스에 의한 건식 에칭을 사용할 수 있다.
(다단화)
이어서, 에칭 마스크(160)를 마스크로 사용하여 단차 구조(151)를 에칭하여, 하단의 제1 단차 구조(21)와 상단의 제2 단차 구조(22)를 형성하고(도 23의 (c)), 그 후, 에칭 마스크(160)를 제거한다(도 24의 (d)).
도 23의 (c)에 도시하는 제2 단차 구조(22)의 단차(H102)의 값은, 도 13에 도시하는 템플릿 기판(4)의 제2 단차 구조(22)의 단차(H1)의 값과 동일하며, 1㎛ 이상 5㎛ 이하의 범위로 할 수 있다. 이러한 수㎛ 이하의 단차라면 건식 에칭으로 형성하는 것이 시간적으로도 충분히 가능하다.
그리고, 건식 에칭을 사용함으로써, 제2 단차 구조(22)와 제1 단차 구조(21)의 상면이 접하는 개소의 단면 형상은, 습식 에칭으로 형성하는 경우보다, 직각으로 형성하는 것이 가능하게 된다.
여기서, 1단 템플릿 기판(150)을 구성하는 재료는, 일반적으로 합성 석영이며, 상기 에칭에는 불소계 가스를 사용한 건식 에칭을 적합하게 사용할 수 있다.
또한, 에칭 마스크(160)의 제거에는, 예를 들어 크롬(Cr)을 포함하는 재료를 사용한 경우, 산소와 염소의 혼합 가스를 사용한 건식 에칭에 의해 제거가 가능하다.
또한, 질산제2세륨암모늄과 과염소산을 포함하는 수용액을 사용한 습식 에칭에 의해 제거해도 된다.
(차광재층 형성)
이어서, 제1 단차 구조(21)의 상면 상, 및 제2 단차 구조(22)의 상면 상에 차광재층(170)을 형성하여, 차광재층 구비 다단 템플릿 기판(300)을 얻는다(도 24의 (e)).
또한, 도 24의 (e)에 도시하는 차광재층 구비 다단 템플릿 기판(300)에 있어서는, 기부(10)의 주면(11) 상에도 차광재층(170)이 형성되어 있지만, 본 발명에 관한 임프린트용 템플릿 기판의 제조 방법에 있어서, 통상 상기 도 18의 (e) 내지 (f)의 공정에서, 이 주면(11) 상의 차광재층(170)은 제거된다.
차광재층(170)을 구성하는 재료로서는, 예를 들어 금속 재료 및 그의 산화물, 질화물, 산질화물 등을 1종 이상 포함하는 것을 들 수 있다. 상기 금속 재료의 구체예로서는, 예를 들어 크롬(Cr), 몰리브덴(Mo), 탄탈륨(Ta), 텅스텐(W), 지르코늄(Zr), 티타늄(Ti) 등을 들 수 있다.
여기서, 노광광의 조사를 방지하기 위해, 차광재층(170)은, 파장 365nm에서의 투과율이 10% 이하인 것이 바람직하다.
예를 들어, 차광재층(170)을 구성하는 재료로서 크롬(Cr)을 사용하는 경우, 이 차광재층(170)의 막 두께는 15nm 이상이면 된다.
차광재층(170)을 형성하는 방법으로서는, 포토마스크 등의 제조에서 실적이 있는 스퍼터링 성막을 적합하게 들 수 있다.
<임프린트용 템플릿의 제조 방법>
이어서, 본 발명에 관한 임프린트용 템플릿의 제조 방법에 대하여 설명한다.
본 발명에 관한 임프린트용 템플릿의 제조 방법은, 제1 실시 형태와 제2 실시 형태로 크게 구별된다. 이하, 제1 실시 형태 및 제2 실시 형태에 대하여 설명한다.
A. 제1 실시 형태
우선, 본 발명에 관한 임프린트용 템플릿의 제조 방법의 제1 실시 형태에 대하여 설명한다.
도 14에 도시하는 바와 같은, 기부(10)의 주면 상에 제1 단차 구조(21)를 갖고, 제1 단차 구조(21) 상에 제2 단차 구조(22)를 갖고, 제1 단차 구조(21)의 상면 상에 차광막(31)을 갖고, 제2 단차 구조(22)의 상면에 요철 구조의 전사 패턴(23)을 갖는 템플릿(1)을 제조하는 방법으로서, 도 13에 도시하는 바와 같은, 상기 본 발명에 관한 임프린트용 템플릿 기판의 제조 방법에 의해 제조한 템플릿 기판(4)을 준비하고, 그 제2 단차 구조(22)의 상면에 대하여, 종래의 임프린트용 템플릿의 제조 방법과 마찬가지의 공정을 실시함으로써, 원하는 요철 구조의 전사 패턴(23)을 형성하는 방법을 들 수 있다.
상기 종래의 임프린트용 템플릿의 제조 방법에는, 전자선 리소그래피 기술 등을 사용하여 전사 패턴(23)의 레지스트 패턴을 형성하는 방법이나, 임프린트 기술을 사용하여 전사 패턴(23)의 수지 패턴을 형성하는 방법이 포함된다.
B. 제2 실시 형태
이어서, 본 발명에 관한 임프린트용 템플릿의 제조 방법의 제2 실시 형태에 대하여 설명한다.
본 제조 방법에 있어서는, 이미 요철 구조의 전사 패턴이 형성되어 있는 차광재층 구비 다단 템플릿(700)을 준비하고, 상기 본 발명에 관한 임프린트용 템플릿 기판의 제조 방법과 마찬가지의 공정을 실시함으로써, 예를 들어 도 14에 도시하는 바와 같은 기부(10)의 주면 상에 제1 단차 구조(21)를 갖고, 제1 단차 구조(21) 상에 제2 단차 구조(22)를 갖고, 제1 단차 구조(21)의 상면 상에 차광막(31)을 갖고, 제2 단차 구조(22)의 상면에 요철 구조의 전사 패턴(23)을 갖는 템플릿(1)을 제조한다.
상기 차광재층 구비 다단 템플릿(700)은, 예를 들어 종래의 템플릿과 마찬가지의 구성을 갖는 것, 즉 기부의 주면 상에 1단의 단차 구조를 갖고, 그 단차 구조의 상면에 요철 구조의 전사 패턴(23)을 갖는 1단 템플릿(500)을 준비하고, 상기 본 발명에 관한 차광재층 구비 다단 템플릿 기판의 제조 방법과 마찬가지의 공정을 실시함으로써 제조할 수 있다(후술하는 제1 실시 양태).
이하, 우선, 제2 실시 형태에 관한 차광재층 구비 다단 템플릿을 제조하는 방법에 대하여 설명하고, 이어서 차광재층 구비 다단 템플릿으로 본 발명에 관한 임프린트용 템플릿을 제조하는 방법(제2 실시 형태에 관한 임프린트용 템플릿을 제조하는 방법)에 대하여 설명한다. 또한, 이것에 이어서, 차광재층 구비 다단 템플릿으로 본 발명에 관한 고콘트라스트막을 갖는 임프린트용 템플릿을 제조하는 방법(제2 실시 형태에 관한 임프린트용 템플릿을 제조하는 방법)에 대하여 설명한다.
또한, 번잡해지는 것을 피하기 위해, 상기 본 발명에 관한 임프린트용 템플릿 기판의 제조 방법에 있어서 상세 설명한 사항과 중복되는 사항에 대해서는, 적절하게 설명을 생략한다.
<차광재층 구비 다단 템플릿의 제조 방법>
제2 실시 형태에 관한 차광재층 구비 다단 템플릿의 제조 방법은, 제1 실시 양태와 제2 실시 양태로 크게 구별된다. 이하, 제1 실시 양태 및 제2 실시 양태에 대하여 설명한다.
a. 제1 실시 양태
도 25는, 제1 실시 양태에 관한 차광재층 구비 다단 템플릿의 제조 방법의 일례를 도시하는 흐름도이다. 또한, 도 26, 27은, 제1 실시 양태에 관한 차광재층 구비 다단 템플릿의 제조 방법의 일례를 도시하는 개략 공정도이다.
(1단 템플릿 준비)
예를 들어, 본 실시 형태의 제조 방법에 의해, 차광재층 구비 다단 템플릿(700)을 제조하기 위해서는, 우선, 기부(10)의 주면(11) 상에 1단의 단차 구조(501)를 갖고, 단차 구조(501)의 상면에 요철 구조의 전사 패턴(23)을 갖는 1단 템플릿(500)을 준비한다(도 25의 S111, 도 26의 (a)).
이 1단 템플릿(500)은, 종래의 임프린트용 템플릿과 동일한 재료로 구성된다.
또한, 이 1단 템플릿(500)은, 종래의 임프린트용 템플릿과 마찬가지의 구성을 갖고 있고, 예를 들어 단차 구조(501)의 높이 H501은, 종래의 광 임프린트법에 사용되는, 1단의 단차 구조를 갖는 템플릿의 단차와 동일하거나 또는 동일 정도의 높이이며, 전형적으로는 30㎛ 정도이다.
또한, 1단 템플릿(500)의 기부(10)의 이면(12)측에는 패임부(40)를 갖고 있는 것이 바람직하다.
단, 1단 템플릿(500)의 단차 구조(501)의 상면은, 최종적으로 얻어지는 템플릿(1)의 제2 단차 구조(22)의 상면보다 큰 면적을 갖는다.
후술하는 바와 같이, 1단 템플릿(500)의 단차 구조(501)의 상면의 외주부는, 에칭되어 제1 단차 구조(21)의 상면을 형성하게 되기 때문이다.
즉, 1단 템플릿(500)의 단차 구조(501)의 상면은, 템플릿(1)의 전사 패턴 영역(템플릿(1)의 제2 단차 구조(22)의 상면과 동등함)보다 넓고, 1단 템플릿(500)에 형성되어 있는 전사 패턴(23)은, 템플릿(1)에 있어서 전사 패턴 영역이 되는 영역에 형성되어 있다.
(에칭 마스크 형성)
이어서, 1단 템플릿(500)의 단차 구조(501)의 상면의 전사 패턴 영역이 되는 영역에, 에칭 마스크(160)를 형성한다(도 25의 S112, 도 26의 (b)).
(다단화)
이어서, 에칭 마스크(160)를 사용하여 단차 구조(501)를 에칭하여, 하단의 제1 단차 구조(21)와 상단의 제2 단차 구조(22)를 형성하고, 그 후, 에칭 마스크(160)를 제거한다(도 25의 S113, 도 26의 (c), 도 27의 (d)).
도 26의 (c)에 도시하는 제2 단차 구조(22)의 단차(H502)의 값은, 도 14에 도시하는 템플릿(1)의 제2 단차 구조(22)의 단차(H1)의 값과 동일하며, 1㎛ 이상 5㎛ 이하의 범위로 할 수 있다. 이러한 수㎛ 이하의 단차라면 건식 에칭으로 형성하는 것이 시간적으로도 충분히 가능하다.
그리고, 건식 에칭을 사용함으로써, 제2 단차 구조(22)와 제1 단차 구조(21)의 상면이 접하는 개소의 단면 형상은, 습식 에칭으로 형성하는 경우보다, 직각으로 형성하는 것이 가능하게 된다.
(차광재층 형성)
이어서, 제1 단차 구조(21)의 상면 상, 및 제2 단차 구조(22)의 상면 상에 차광재층(170)을 형성하고, 차광재층 구비 다단 템플릿(700)을 얻는다(도 25의 S114, 도 27의 (e)).
또한, 도 27의 (e)에 도시하는 차광재층 구비 다단 템플릿(700)에 있어서는, 기부(10)의 주면(11) 상에도 차광재층(170)이 형성되어 있지만, 이후의 본 발명에 관한 임프린트용 템플릿의 제조 방법에 있어서, 통상 이 주면(11) 상의 차광재층(170)은 제거된다.
b. 제2 실시 양태
도 28은, 제2 실시 양태에 관한 차광재층 구비 다단 템플릿의 제조 방법의 다른 예를 도시하는 흐름도이다. 또한, 도 29, 30은, 제2 실시 양태에 관한 차광재층 구비 다단 템플릿의 제조 방법의 다른 예를 도시하는 개략 공정도이다.
(1단 템플릿 기판 준비)
예를 들어, 본 실시 형태의 제조 방법에 의해, 차광재층 구비 다단 템플릿(700)을 제조하기 위해서는, 우선, 기부(10)의 주면(11) 상에 1단의 단차 구조(151)를 갖는 1단 템플릿 기판(150)을 준비한다(도 28의 S211, 도 29의 (a)).
도 29의 (a)에 도시하는 1단 템플릿 기판(150)을 구성하는 재료는, 도 23에 도시하는 1단 템플릿 기판(150)과 마찬가지이기 때문에, 여기서의 설명을 생략한다.
도 29의 (a)에 도시하는 1단 템플릿 기판(150)에 있어서, 단차 구조(151)의 높이 H201은, 도 23에 도시하는 1단 템플릿 기판(150)의 단차 구조(151)의 높이 H101과 마찬가지이기 때문에, 여기서의 설명을 생략한다.
또한, 도 29의 (a)에 도시하는 1단 템플릿 기판(150)의 기부(10)의 이면(12)측에는, 도 23에 도시하는 1단 템플릿 기판(150)과 마찬가지로, 패임부(40)를 갖고 있는 것이 바람직하다.
(에칭 마스크 형성)
이어서, 1단 템플릿 기판(150)의 단차 구조(151)의 상면에 있어서의 전사 패턴을 구성하는 제1 요철 구조체 및 얼라인먼트 마크를 구성하는 제2 요철 구조체가 되는 영역에, 에칭 마스크(160)를 형성한다(도 28의 S212, 도 29의 (b)).
또한, 상기 「전사 패턴을 구성하는 제1 요철 구조체 및 얼라인먼트 마크를 구성하는 제2 요철 구조체가 되는 영역」이란, 이 1단 템플릿 기판(150)으로 제조되는 차광재층 구비 다단 템플릿(700)(도 30의 (f))을 거쳐, 최종적으로 제조되는 임프린트용 템플릿(1)(도 38의 (l))에 있어서, 제1 요철 구조체(22a) 및 제2 요철 구조체(22b)가 형성되는 영역이다.
에칭 마스크(160)를 구성하는 재료는, 도 23의 (b)에 도시하는 에칭 마스크(160)와 마찬가지이기 때문에, 여기서의 설명을 생략한다.
에칭 마스크(160)를 형성하는 방법은, 도 23의 (b)에 도시하는 에칭 마스크(160)를 형성하는 방법과 마찬가지이기 때문에, 여기서의 설명을 생략한다.
(다단화)
이어서, 에칭 마스크(160)를 마스크로 사용하여 단차 구조(151)를 에칭하여, 하단의 제1 단차 구조(21)와 상단의 제2 단차 구조(22)를 형성하고, 그 후, 에칭 마스크(160)를 제거한다(도 28의 S213, 도 29의 (c), 도 30의 (d)).
도 29의 (c)에 도시하는 제2 단차 구조(22)의 단차(H202)의 값은, 도 14에 도시하는 템플릿(1)의 제2 단차 구조(22)의 단차(H1)의 값과 동일하며, 1㎛ 이상 5㎛ 이하의 범위로 할 수 있다. 이러한 수㎛ 이하의 단차라면 건식 에칭으로 형성하는 것이 시간적으로도 충분히 가능하다.
그리고, 건식 에칭을 사용함으로써, 제2 단차 구조(22)와 제1 단차 구조(21)의 상면이 접하는 개소의 단면 형상은, 습식 에칭으로 형성하는 경우보다, 직각으로 형성하는 것이 가능하게 된다.
여기서, 상기 에칭에는, 도 23의 (b)에 도시하는 1단 템플릿 기판(150)의 1단의 단차 구조(151)를 에칭하는 경우와 마찬가지로, 불소계 가스를 사용한 건식 에칭을 적합하게 사용할 수 있다.
또한, 에칭 마스크(160)를 제거하는 방법은, 도 23의 (c)에 도시하는 에칭 마스크(160)의 제거 방법과 마찬가지이기 때문에, 여기서의 설명을 생략한다.
(전사 패턴 형성)
이어서, 제2 단차 구조(22)의 상면에 대하여, 전사 패턴(23)을 구성하는 제1 요철 구조체(22a) 및 얼라인먼트 마크를 구성하는 제2 요철 구조체(22b)를 형성하여, 다단 템플릿(600)을 얻는다(도 28의 S214, 도 30의 (e)).
제1 요철 구조체(22a) 및 제2 요철 구조체(22b)를 형성하는 방법으로서는, 종래의 임프린트용 템플릿의 제조 방법과 마찬가지의 공정을 실시함으로써, 원하는 제1 요철 구조체(22a) 및 원하는 제2 요철 구조체(22b)를 형성하는 방법을 들 수 있다.
상기 종래의 임프린트용 템플릿의 제조 방법에는, 전자선 리소그래피 기술 등을 사용하여 제1 요철 구조체(22a) 및 제2 요철 구조체(22b)의 레지스트 패턴을 형성하는 방법이나, 임프린트 기술을 사용하여 제1 요철 구조체(22a) 및 제2 요철 구조체(22b)의 수지 패턴을 형성하는 방법이 포함된다.
(차광재층 형성)
이어서, 기부(10)의 주면(11) 상, 제1 단차 구조(21)의 상면 상, 및 제2 단차 구조(22)의 상면 상에 차광재층(170)을 형성하고, 차광재층 구비 다단 템플릿(700)을 얻는다(도 28의 S215, 도 30의 (f)).
또한, 도 30의 (f)에 도시하는 차광재층 구비 다단 템플릿(700)에 있어서는, 기부(10)의 주면(11) 상에도 차광재층(170)이 형성되어 있지만, 이후의 본 발명에 관한 임프린트용 템플릿의 제조 방법에 있어서, 통상 이 주면(11) 상의 차광재층(170)은 제거된다.
차광재층(170)을 구성하는 재료로서는, 도 5에 도시하는 템플릿(1)에 있어서의 차광막(31)을 구성하는 재료와 마찬가지이기 때문에, 여기서의 설명을 생략한다. 차광재층(170)의 막 두께는, 도 5에 도시하는 템플릿(1)에 있어서의 차광막(31)을 구성하는 막 두께와 마찬가지이기 때문에, 여기서의 설명을 생략한다.
c. 제2 실시 형태에 관한 차광재층 구비 다단 템플릿의 제조 방법
상술한 바와 같이, 제2 실시 형태에 관한 차광재층 구비 다단 템플릿의 제조 방법으로서는, 도 25, 26, 27에 도시되는 바와 같은 제1 실시 양태 및 도 28, 29, 30에 도시되는 바와 같은 제2 실시 양태의 어느 쪽이어도 되지만, 제1 실시 양태보다 제2 실시 양태가 바람직하다. 제1 실시 양태와는 달리, 제2 실시 양태에 있어서는, 상기 다단화 공정 후의 상기 전사 패턴 형성 공정에 있어서, 상기 다단화보다 미세한 가공인, 제2 단차 구조(22)의 상면에 대한 요철 구조체의 형성을 행하고 있기 때문에, 요철 구조체의 손상, 파괴의 리스크가 저감되기 때문이다.
<임프린트용 템플릿의 제조 방법>
이어서, 상기에서 얻어진 차광재층 구비 다단 템플릿(700)으로 본 발명에 관한 임프린트용 템플릿(1)을 제조하는 방법(제2 실시 형태에 관한 임프린트용 템플릿을 제조하는 방법)에 대하여 설명한다.
도 31은, 제2 실시 형태에 관한 템플릿의 제조 방법의 일례를 도시하는 흐름도이다. 또한, 도 32, 33은, 제2 실시 형태에 관한 템플릿의 제조 방법의 일례를 도시하는 개략 공정도이다.
(차광재층 구비 다단 템플릿 준비)
예를 들어, 본 제조 방법에 의해, 템플릿(1)을 제조하기 위해서는, 우선, 제1 단차 구조(21)와 제2 단차 구조(22)를 갖고, 제2 단차 구조(22)의 상면에 요철 구조의 전사 패턴(23)을 갖고, 제1 단차 구조(21)의 상면 상 및 제2 단차 구조(22)의 상면 상에 차광재층(170)을 갖는 차광재층 구비 다단 템플릿(700)을 준비한다(도 31의 S100, 도 32의 (a)).
차광재층 구비 다단 템플릿(700)에 있어서, 제1 단차 구조(21)와 제2 단차 구조(22)를 합한 높이는, 종래의 광 임프린트법에 사용되는, 1단의 단차 구조를 갖는 템플릿 기판의 단차와 동일하거나 또는 동일 정도의 높이이며, 전형적으로는 30㎛ 정도이다. 또한, 기부(10)의 이면(12)측에는 패임부(40)를 갖고 있는 것이 바람직하다.
이 차광재층 구비 다단 템플릿(700)은, 예를 들어 상기 제1 실시 양태의 차광재층 구비 다단 템플릿의 제조 방법(도 25 내지 27)에 의해 제조할 수 있다.
(수지층 형성)
이어서, 도 32의 (b)에 도시하는 바와 같이, 제1 단차 구조(21)의 상면 상에 형성한 차광재층(170) 상에 제1 수지(51a)를 적하하고, 제2 단차 구조(22)의 상면 상에 형성한 차광재층(170) 상에 제2 수지(52a)를 적하하고, 이어서 도 32의 (c)에 도시하는 바와 같이, 수지 두께 규정용 템플릿(400)을 밀어붙여, 각 수지의 두께를 규정하고, 이 상태에서 제1 수지(51a) 및 제2 수지(52a)를 경화시키고, 그 후, 수지 두께 규정용 템플릿(400)을 이형하여, 도 33의 (d)에 도시하는 바와 같이, 각각 막 두께가 규정된, 제1 수지층(51) 및 제2 수지층(52)을 얻는다(도 31의 S200).
소정의 형태를 갖는 수지 두께 규정용 템플릿(400)을 사용함으로써, 제2 수지층(52)의 막 두께를, 제1 수지층(51)의 막 두께보다 얇아지도록 형성할 수 있다.
또한, 수지 두께 규정용 템플릿(400)을 사용함으로써, 제1 수지층(51)을 막 두께 균일한 수지층으로 할 수 있다.
(제2 수지층 제거)
이어서, 도 33의 (e)에 도시하는 바와 같이, 에칭 가스(75)를 사용한 건식 에칭(에치 백)에 의해, 제1 수지층(51)을 남기면서, 제2 수지층(52)을 제거한다.
상기와 같이 제2 수지층(52)의 막 두께는, 제1 수지층(51)의 막 두께보다 얇기 때문에, 에치 백의 방법에 의해, 제1 수지층(51)을 남기면서, 제2 수지층(52)을 제거할 수 있다.
(차광막 형성)
이어서, 잔존한 제1 수지층(51)을 마스크로 사용하여, 제1 수지층(51)으로부터 노출되는 차광재층(170)을 에칭하여, 차광막(31)이 되는, 제1 단차 구조(21)의 상면 상에 형성한 차광재층(170)을 남기면서, 제2 단차 구조(22)의 상면 상에 형성한 차광재층(170)을 제거한다.
그 후, 잔존하는 제1 수지층(51)을 제거함으로써, 도 33의 (f)에 도시하는 바와 같이, 기부(10)의 주면(11) 상에 제1 단차 구조(21)를 갖고, 제1 단차 구조(21) 상에 제2 단차 구조(22)를 갖고, 제2 단차 구조(22)의 상면에 요철 구조의 전사 패턴(23)을 갖고, 제1 단차 구조(21)의 상면 상에 차광막(31)을 갖는 템플릿(1)을 얻을 수 있다.
<고콘트라스트막을 갖는 임프린트용 템플릿의 제조 방법>
이어서, 상기에서 얻어진 차광재층 구비 다단 템플릿(700)으로 본 발명에 관한 고콘트라스트막을 갖는 임프린트용 템플릿(1)을 제조하는 방법(제2 실시 형태에 관한 임프린트용 템플릿을 제조하는 방법)에 대하여 설명한다.
도 34는, 제2 실시 형태에 관한 템플릿의 제조 방법의 다른 예를 도시하는 흐름도이다. 또한, 도 35, 36, 37, 38은, 제2 실시 형태에 관한 템플릿의 제조 방법의 다른 예를 도시하는 개략 공정도이다.
(차광재층 구비 다단 템플릿 준비)
예를 들어, 본 제조 방법에 의해, 템플릿(1)을 제조하기 위해서는, 우선, 제1 단차 구조(21)와 제2 단차 구조(22)를 갖고, 제2 단차 구조(22) 상면에, 전사 패턴(23)을 구성하는 제1 요철 구조체(22a)와, 얼라인먼트 마크를 구성하는 제2 요철 구조체(22b)를 갖고, 제1 단차 구조(21)의 상면 상 및 제2 단차 구조(22)의 상면 상에 차광재층(170)을 갖는 차광재층 구비 다단 템플릿(700)을 준비한다(도 34의 S100, 도 35의 (a)).
차광재층 구비 다단 템플릿(700)에 있어서, 제1 단차 구조(21)와 제2 단차 구조(22)를 합한 높이는, 종래의 광 임프린트법에 사용되는, 1단의 단차 구조를 갖는 템플릿 기판의 단차와 동일하거나 또는 동일 정도의 높이이며, 전형적으로는 30㎛ 정도이다. 또한, 기부(10)의 이면(12)측에는 패임부(40)를 갖고 있는 것이 바람직하다.
이 차광재층 구비 다단 템플릿(700)은, 예를 들어 상기 제2 실시 양태의 차광재층 구비 다단 템플릿의 제조 방법(도 28 내지 30)에 의해 제조할 수 있다.
(제1 및 제2 수지층 형성)
이어서, 도 35의 (b)에 도시하는 바와 같이, 제1 단차 구조(21)의 상면 상에 형성한 차광재층(170) 상에 제1 수지(51a)를 적하하고, 제2 단차 구조(22)의 상면 상에 형성한 차광재층(170) 상에 제2 수지(52a)를 적하하고, 이어서 도 35의 (c)에 도시하는 바와 같이, 제1 및 제2 수지 두께 규정용 템플릿(430)을 밀어붙여, 각 수지의 두께를 규정하고, 이 상태에서 제1 수지(51a) 및 제2 수지(52a)를 경화시키고, 그 후, 제1 및 제2 수지 두께 규정용 템플릿(430)을 이형하여, 도 36의 (d)에 도시하는 바와 같이, 각각 막 두께가 규정된, 제1 수지층(51) 및 제2 수지층(52)을 얻는다(도 34의 S200).
소정의 형태를 갖는 제1 및 제2 수지 두께 규정용 템플릿(430)을 사용함으로써, 제2 수지층(52)의 막 두께를, 제1 수지층(51)의 막 두께보다 얇아지도록 형성할 수 있다. 구체적으로, 이러한 제1 및 제2 수지 두께 규정용 템플릿(430)의 형태로서는, 예를 들어 수지 두께 규정용 템플릿(400)의 형태와 마찬가지로, 차광재층 구비 다단 템플릿(700)의 제1 단차 구조(21)의 상면에서부터 제2 단차 구조(22)의 상면까지의 높이(후술하는 임프린트용 템플릿(1)의 제1 단차 구조(21)의 상면에서부터 제2 단차 구조(22)의 상면까지의 높이와 동일함)보다, 수지와 접촉하는 주면측의 오목부(432)의 깊이가 작은 형태를 들 수 있다.
또한, 제1 및 제2 수지 두께 규정용 템플릿(430)을 사용함으로써, 상술한 바와 같이 수지 두께 규정용 템플릿(400)을 사용하는 경우와 마찬가지로, 제1 수지층(51)을 막 두께 균일한 수지층으로 할 수 있다.
(제2 수지층 제거)
이어서, 도 36의 (e)에 도시하는 바와 같이, 에칭 가스(75)를 사용한 건식 에칭(에치 백)에 의해, 제1 수지층(51)을 남기면서, 제2 수지층(52)을 제거한다(도 34의 S300).
상기와 같이, 제2 수지층(52)의 막 두께는, 제1 수지층(51)의 막 두께보다 얇기 때문에, 에치 백의 방법에 의해, 제1 수지층(51)을 남기면서, 제2 수지층(52)을 제거할 수 있다.
(차광막 형성)
이어서, 잔존한 제1 수지층(51)을 마스크로 사용하여, 제1 수지층(51)으로부터 노출되는 차광재층(170)을 에칭하여, 차광막(31)이 되는, 제1 단차 구조(21)의 상면 상에 형성한 차광재층(170)을 남기면서, 기부(10)의 주면(11) 상, 및 제2 단차 구조(22)의 상면 상에 형성한 차광재층(170)을 제거한다.
그 후, 잔존하는 제1 수지층(51)을 제거함으로써, 도 36의 (f)에 도시하는 바와 같이, 기부(10)의 주면(11) 상에 제1 단차 구조(21)를 갖고, 제1 단차 구조(21) 상에 제2 단차 구조(22)를 갖고, 제2 단차 구조(22) 상면에, 전사 패턴(23)을 구성하는 제1 요철 구조체(22a)와, 얼라인먼트 마크를 구성하는 제2 요철 구조체(22b)를 갖고, 제1 단차 구조(21)의 상면 상에 차광막(31)을 갖는 템플릿(1)을 얻을 수 있다(도 34의 S400).
(고콘트라스트층 형성)
이어서, 제1 단차 구조(21)의 상면 상에 차광막(31)을 갖는 템플릿(1)에 있어서, 기부(10)의 주면(11) 상, 차광막(31) 상, 제1 요철 구조체(22a)의 볼록부의 상면 및 오목부의 저면, 그리고 제2 요철 구조체(22b)의 볼록부의 상면 및 오목부의 저면 상에, 고콘트라스트층(330)을 형성한다(도 34의 S500, 도 37의 (g)).
고콘트라스트층(330)을 구성하는 재료로서는, 도 5에 도시하는 템플릿(1)에 있어서의 고콘트라스트막(32)을 구성하는 재료와 마찬가지이기 때문에, 여기서의 설명을 생략한다. 고콘트라스트층(330)의 막 두께는, 도 5에 도시하는 템플릿(1)에 있어서의 고콘트라스트막(32)을 구성하는 막 두께와 마찬가지이기 때문에, 여기서의 설명을 생략한다.
(제3 내지 제5 수지층 형성)
이어서, 차광막(31) 상에 형성한 고콘트라스트층(330) 상에 제3 수지(53a)를 적하하고, 제1 요철 구조체(22a)의 볼록부의 상면 및 오목부의 저면 상에 형성한 고콘트라스트층(330) 상에 제4 수지(54a)를 적하하고, 제2 요철 구조체(22b)의 볼록부의 상면 및 오목부의 저면 상에 형성한 고콘트라스트층(330) 상에 제5 수지(55a)를 적하한다(도 37의 (h)).
이어서, 제3 내지 제5 수지 두께 규정용 템플릿(440)을 밀어붙이고, 이 상태에서 제3 수지(53a), 제4 수지(54a) 및 제5 수지(55a)를 경화시킨다(도 37의 (i)). 그 후, 제3 내지 제5 수지 두께 규정용 템플릿(440)을 이형한다(도 38의 (j)). 이에 의해, 차광막(31) 상에 형성한 고콘트라스트층(330) 상에 제3 수지층(53)을 형성하고, 제1 요철 구조체(22a)의 볼록부의 상면 및 오목부의 저면 상에 형성한 고콘트라스트층(330) 상에 제3 수지층(53)보다 막 두께가 얇은 제4 수지층(54)을 형성하고, 제2 요철 구조체(22b)의 볼록부의 상면 및 오목부의 저면 상에 형성한 고콘트라스트층(330) 상에 제4 수지층(54)보다 막 두께가 두꺼운 제5 수지층(55)을 형성한다(도 34의 S600, 도 38의 (j)).
여기서, 본 발명에 있어서, 「제3 수지층보다 막 두께가 얇은 제4 수지층」이란, 후술하는 도 40에 도시하는 바와 같이, 제3 수지층(53)의 막 두께를 T53, 제1 요철 구조체(22a)의 오목부의 저면 상에 형성한 제4 수지층(54)의 막 두께를 T54라고 한 경우, T54<T53이 되는 제4 수지층(54)을 의미한다. 또한, 「제4 수지층보다 막 두께가 두꺼운 제5 수지층」이란, 후술하는 도 40에 도시하는 바와 같이, 제1 요철 구조체(22a)의 오목부의 저면 상에 형성한 제4 수지층(54)의 막 두께를 T54, 제2 요철 구조체(22b)의 오목부의 저면 상에 형성한 제5 수지층(55)의 막 두께를 T55라고 한 경우, T54<T55가 되는 제5 수지층(55)을 의미한다.
이들 수지층을 형성할 때에는, 도 37의 (i)에 도시하는 바와 같이, 수지와 접촉하는 주면측에 오목부(442)를 갖고, 오목부(442)의 저면측에 형성된 패임부(442a)를 갖는 제3 내지 제5 수지 두께 규정용 템플릿(440)을 사용하여, 제3 수지(53a)에 제3 내지 제5 수지 두께 규정용 템플릿(440)의 오목부(442)의 외주부의 상면을 밀어붙이고, 제4 수지(54a) 및 제5 수지(55a)에, 제3 내지 제5 수지 두께 규정용 템플릿(440)의 오목부(442)의 저면을 밀어붙이고, 제5 수지(55a)에 패임부(442a)의 저면을 밀어붙인다. 이에 의해, 제3 수지층(53), 제4 수지층(54) 및 제5 수지층(55)의 막 두께를 상기와 같이 규정할 수 있다. 또한, 제3 수지층(53), 제4 수지층(54) 및 제5 수지층(55)을 막 두께 균일한 수지층으로 할 수 있다.
제3 수지(53a), 제4 수지(54a) 및 제5 수지(55a)는, 열이나 광에 의해 경화되는 재료로 구성되고, 바람직하게는 나노임프린트 리소그래피의 분야에서 사용되는 자외선 경화성 수지이다.
제3 수지(53a), 제4 수지(54a) 및 제5 수지(55a)가 자외선 경화성 수지인 경우, 상기 제3 수지(53a), 제4 수지(54a) 및 제5 수지(55a)를 경화시키는 공정에는, 도 37의 (i)에 도시하는 바와 같이, 자외선(65)을 조사하는 방법을 사용할 수 있다.
또한, 제3 수지(53a), 제4 수지(54a) 및 제5 수지(55a)는, 후술하는 제4 수지층 제거 공정(도 34의 S700, 도 38의 (k))에서, 건식 에칭에 의해 제3 수지층(53) 및 제5 수지층(55)의 하측을 남기면서, 제3 수지층(53) 및 제5 수지층(55)의 상측, 그리고 제4 수지층(54)을 제거할 수 있는 것이라면, 상이한 재료로 구성되는 것이어도 된다. 단, 취급하기 쉽다는 점을 감안하면, 동일한 재료로 구성되는 것이면 바람직하다.
(제4 수지층 제거)
이어서, 에칭 가스(75)를 사용한 건식 에칭(에치 백)에 의해 제3 수지층(53) 및 제5 수지층(55)의 하측을 남기면서, 제3 수지층(53) 및 제5 수지층(55)의 상측, 그리고 제4 수지층(54)을 제거한다(도 34의 S700, 도 38의 (k)).
상기와 같이, 제4 수지층(54)의 막 두께 T54는, 제3 수지층(53)의 막 두께 T53 및 제5 수지층(55)의 막 두께 T55보다 얇기 때문에, 에치 백의 방법에 의해, 제3 수지층(53) 및 제5 수지층(55)의 하측을 남기면서, 제4 수지층(54)을 제거할 수 있다.
에칭 가스(75)에는, 예를 들어 산소 가스를 사용할 수 있다.
(고콘트라스트막 형성)
잔존한 제3 수지층(53) 및 제5 수지층(55)의 하측을 마스크로 사용하여 고콘트라스트층(330)을 에칭하여, 차광막(31) 상, 및 제2 요철 구조체(22b)의 오목부의 저면 상에 형성한 고콘트라스트층(330)을 남기면서, 기부(10)의 주면(11) 상, 제1 요철 구조체(22a)의 볼록부의 상면 및 오목부의 저면, 그리고 제2 요철 구조체(22b)의 볼록부의 상면 상에 형성한 고콘트라스트층(330)을 제거하여, 잔존한 제3 수지층(53) 및 제5 수지층(55)을 제거한다(도 34의 S800, 도 38의 (l)).
이에 의해, 제2 단차 구조(22)의 상면에, 전사 패턴(23)을 구성하는 제1 요철 구조체(22a)와, 얼라인먼트 마크를 구성하는 제2 요철 구조체(22b)를 갖고, 차광막(31) 상, 및 제2 요철 구조체(22b)의 오목부의 저면 상에, 고콘트라스트막(32)이 형성되어 있는 템플릿(1)을 얻을 수 있다(도 38의 (l)). 또한, 도 38의 (l)에 도시하는 고콘트라스트막(32)을 갖는 임프린트용 템플릿(1)은, 도 5에 도시하는 템플릿(1)과 동일한 것이다.
(수지 두께 규정용 템플릿)
도 39는, 본 발명에 관한 수지 두께 규정용 템플릿의 다른 예를 설명하는 도면이다. 여기서, 도 39의 (a)는, 제3 내지 제5 수지 두께 규정용 템플릿(440)의 개략 저면도를 도시하고, 도 39의 (b)는, 도 39의 (a)에 있어서의 A-A 단면도를 도시한다. 또한, 도 39에 도시하는 제3 내지 제5 수지 두께 규정용 템플릿(440)은, 도 37의 (i)에 도시하는 제3 내지 제5 수지 두께 규정용 템플릿(440)과 동일한 것이다.
예를 들어, 도 39에 도시하는 제3 내지 제5 수지 두께 규정용 템플릿(440)은, 수지와 접촉하는 주면측(도 39의 (b)에 있어서 하측)에 오목부(442)를 갖고 있고, 오목부(442)의 저면측에 형성된 패임부(442a)를 갖는다. 제3 내지 제5 수지 두께 규정용 템플릿(440)의 형태는, 오목부(442)의 외주부의 상면의 외측 에지가 제3 내지 제5 수지 두께 규정용 템플릿(440)의 외측 에지까지 이르는 형태이다.
보다 상세하게는, 제3 내지 제5 수지 두께 규정용 템플릿(440)의 오목부(442)는, 평면으로 보아, 도 37의 (i)에 도시하는 바와 같이, 고콘트라스트층(330)을 형성한 템플릿(1)의 제2 단차 구조(22)의 상면을 내포하며, 또한 고콘트라스트층(330)을 형성한 템플릿(1)의 제1 단차 구조(21)의 상면의 외측 에지로 둘러싸이는 영역에 내포되는 크기를 갖고 있다.
도 40은, 본 발명에 관한 수지 두께 규정용 템플릿의 작용 효과를 설명하는 도면이다. 이 도 40은, 도 37의 (i)에 있어서의 주요부 확대도에 상당한다.
예를 들어, 도 40에 도시하는 바와 같이, 제3 내지 제5 수지 두께 규정용 템플릿(440)을 밀어붙여, 제3 수지층(53), 제4 수지층(54) 및 제5 수지층(55)의 각 막 두께를 규정할 때, 차광막(31) 상에 형성한 고콘트라스트층(330)의 상면에서부터 제1 요철 구조체(22a)의 오목부의 저면 상에 형성한 고콘트라스트층(330)의 상면까지의 높이를 H53, 오목부(442)에 있어서의 패임부(442a) 이외의 부분의 깊이를 H54, 형성하는 제3 수지층(53)의 막 두께를 T53, 형성하는 제4 수지층(54)의 막 두께(제1 요철 구조체(22a)의 오목부의 저면 상에 형성한 제4 수지층(54)의 막 두께)를 T54라고 한 경우, H54<H53이 되도록 설계함으로써, T54<T53이 된다. 또한, 도 40에 도시하는 바와 같이, 오목부(442)의 저면측에 형성된 패임부(442a)의 깊이를 H55라고 한 경우, H55<H54가 되도록 설계하고, 형성하는 제5 수지층(55)의 막 두께(제2 요철 구조체(22b)의 오목부의 저면 상에 형성한 제4 수지층(54)의 막 두께)를 T55라고 한 경우, T54<T55가 된다.
그 때문에, 도 37의 (i)에 도시하는 공정에, 이 제3 내지 제5 수지 두께 규정용 템플릿(440)을 사용하면, 제4 수지층(54)의 막 두께 T54를, 제3 수지층(53)의 막 두께 T53보다 얇아지도록 형성할 수 있고, 제5 수지층(55)의 막 두께 T55를, 제4 수지층(54)의 막 두께 T54보다 두꺼워지도록 형성할 수 있다. 또한, 제3 내지 제5 수지 두께 규정용 템플릿(440)을 사용함으로써, 제3 수지층(53), 제4 수지층(54) 및 제5 수지층(55)을 막 두께 균일한 수지층으로 할 수 있다.
그 결과, 도 38의 (k)에 도시하는 바와 같이, 건식 에칭에 의해 제3 수지층(53) 및 제5 수지층(55)의 하측을 남기면서, 제3 수지층(53) 및 제5 수지층(55)의 상측, 그리고 제4 수지층(54)을 제거한 후에, 도 38의 (l)에 도시하는 바와 같이, 잔존한 제3 수지층(53) 및 제5 수지층(55)의 하측을 마스크로 사용하여 고콘트라스트층(330)을 에칭함으로써, 차광막(31) 상, 및 제2 요철 구조체(22b)의 오목부의 저면 상에 형성한 고콘트라스트층(330)의 하측을 남길 수 있다. 또한, 차광막(31) 상에 남긴 고콘트라스트층(330)인 고콘트라스트막(32), 및 제2 요철 구조체(22b)의 오목부의 저면 상에 남긴 고콘트라스트층(330)인 고콘트라스트막(32)을, 결손부나 박막부가 없는 막으로 할 수 있다.
예를 들어, 오목부(442)에 있어서의 패임부(442a) 이외의 부분의 깊이 H54는, 0.3㎛ 이상 10㎛ 이하의 범위로 할 수 있다. 또한, 도 40에 도시하는 바와 같이, 오목부(442)의 저면측에 형성된 패임부(442a)의 깊이를 H55라고 하고, 제1 요철 구조체(22a) 및 제2 요철 구조체(22b)의 오목부의 깊이를 H60이라고 한 경우, H55≥H60으로 한다. 이에 의해, 제1 요철 구조체(22a) 상에서, 잔사 없이 고콘트라스트막(32)(고콘트라스트층(330))을 제거할 수 있다. 구체적으로는, 예를 들어 H55는 H60×1.0 내지 H60×2.0의 범위 내로 한다.
여기서, 제3 내지 제5 수지 두께 규정용 템플릿(440)의 오목부(442)의 저면은, 도 37의 (i)에 도시하는 고콘트라스트층(330)을 형성한 템플릿(1)의 제2 단차 구조(22)의 상면을 내포하는 크기를 갖고 있는 것이 바람직하다.
보다 구체적으로 말하자면, 도 39의 (b)에 도시하는 제3 내지 제5 수지 두께 규정용 템플릿(440)의 오목부(442)의 저면의 폭을 L21이라고 하고, 도 37의 (i)에 도시하는 고콘트라스트층(330)을 형성한 템플릿(1)의 제2 단차 구조(22)의 상면의 폭을 L11이라고 한 경우에, L21>L11인 것이 바람직하다.
제3 내지 제5 수지 두께 규정용 템플릿(440)을 밀어붙이는 공정이나, 제3 내지 제5 수지 두께 규정용 템플릿(440)을 고콘트라스트층(330)을 형성한 템플릿(1)으로부터 이형하는 공정이 보다 용이해지기 때문이다.
예를 들어, 오목부(442)의 저면 사이즈는 10mm×10mm 이상이며 70mm×70mm 이하의 범위로 할 수 있다.
또한, 제3 내지 제5 수지 두께 규정용 템플릿(440)의 오목부(442)의 외주부의 상면의 외측 에지로 둘러싸이는 영역은, 도 37의 (i)에 도시하는 고콘트라스트층(330)을 형성한 템플릿(1)의 제1 단차 구조(21)의 상면의 외측 에지로 둘러싸이는 영역과 동일한 형상이며 동일한 면적을 갖거나, 또는 고콘트라스트층(330)을 형성한 템플릿(1)의 제1 단차 구조(21)의 상면의 외측 에지로 둘러싸이는 영역을 내포하는 크기를 갖고 있는 것이 바람직하다.
보다 구체적으로 말하자면, 도 39의 (b)에 도시하는 제3 내지 제5 수지 두께 규정용 템플릿(440)의 오목부(442)의 외주부의 상면의 외측 에지로 둘러싸이는 영역의 폭을 L22라고 하고, 도 37의 (i)에 도시하는 고콘트라스트층(330)을 형성한 템플릿(1)의 제1 단차 구조(21)의 상면의 외측 에지로 둘러싸이는 영역의 폭을 L12라고 한 경우에, L22≥L12인 것이 바람직하다.
고콘트라스트층(330)을 형성한 템플릿(1)의 제1 단차 구조(21)의 상면의 외측 에지에 이르기까지, 제3 수지층(53)을, 결손부가 없는 막 두께 균일한 수지층으로 할 수 있기 때문이다.
또한, 도 35의 (c)에 도시하는 제1 및 제2 수지 두께 규정용 템플릿(430)은, 주면측에 위치 정렬용 마크(435)를 갖는다. 이 때문에, 도 35의 (c)에 도시하는 바와 같이, 제1 및 제2 수지 두께 규정용 템플릿(430)을 누를 때, 대응하는 얼라인먼트 마크(도시하지 않음)를 형성한 차광재층 구비 다단 템플릿(700)과의 상대 위치를 맞출 수 있어, 위치 정밀도 좋게 밀어붙일 수 있다.
또한, 도 35의 (c)에 도시하는 위치 정렬용 마크(435)는, 제1 및 제2 수지 두께 규정용 템플릿(430)의 주면측에 있어서 오목부(432)의 외측에 형성된 패임부(435a)이다. 제1 및 제2 수지 두께 규정용 템플릿(430)에 있어서, 오목부(432) 및 오목부(432)의 외측에 형성된 패임부(435a)는 별개의 공정에서 형성된다. 구체적으로는, 오목부(432) 및 패임부(435a)의 한쪽의 가공을 실시한 후에, 얼라인먼트 묘화에 의해 위치 정렬을 행하여, 다른 쪽의 가공을 실시한다. 또한, 오목부(432)의 외측에 형성된 패임부(435a)는, 마크가 판독될 정도의 깊이(예를 들어 20nm 내지 300nm)를 갖는 패임부가 된다.
또한, 도 39에 도시하는 제3 내지 제5 수지 두께 규정용 템플릿(440)도, 주면측에 위치 정렬용 마크(435)를 갖는다. 이 때문에, 도 37의 (i)에 도시하는 바와 같이, 제3 내지 제5 수지 두께 규정용 템플릿(440)을 누를 때, 대응하는 얼라인먼트 마크(도시하지 않음)를 형성한 템플릿(1)과의 상대 위치를 맞출 수 있어, 위치 정밀도 좋게 밀어붙일 수 있다.
도 39에 도시하는 위치 정렬용 마크(435)는, 제3 내지 제5 수지 두께 규정용 템플릿(440)의 주면측에 있어서 오목부(442)의 외측에 형성된 패임부(435a)이며, 오목부(442)의 저면측에 형성된 패임부(442a)의 깊이 H55 및 위치 정렬용 마크(435)의 패임부(435a)의 깊이 H56이 동일하다. 이 때문에, 오목부(442)의 저면측에 형성된 패임부(442a)와 위치 정렬용 마크(435)의 패임부(435a)를 동일한 공정에서 형성할 수 있다.
본 발명에 관한 수지 두께 규정용 템플릿은, 도 39에 도시하는 제3 내지 제5 수지 두께 규정용 템플릿(440)과 같이, 주면측에 위치 정렬용 마크를 갖고, 상기 위치 정렬용 마크가, 상기 주면측에 있어서 상기 오목부의 외측에 형성된 패임부이며, 상기 오목부의 저면측에 형성된 패임부의 깊이 및 상기 오목부의 외측에 형성된 상기 패임부의 깊이가 동일한 것이 바람직하다. 상기 오목부의 저면측에 형성된 패임부와 상기 위치 정렬용 마크의 패임부를 동일한 공정에서 형성할 수 있기 때문이다.
이상, 본 발명에 관한 템플릿 기판의 제조 방법, 템플릿의 제조 방법 및 템플릿에 대하여 설명하였지만, 본 발명은 상기 실시 형태에 한정되는 것은 아니다. 상기 실시 형태는 예시이며, 본 발명의 특허청구범위에 기재된 기술적 사상과, 실질적으로 동일한 구성을 갖고, 마찬가지의 작용 효과를 발휘하는 것은, 어떠한 경우라도 본 발명의 기술적 범위에 포함된다.
또한, 본 발명은 상기 실시 형태에 한정되는 것은 아니다. 상기 실시 형태는 예시이며, 본 발명의 특허청구범위에 기재된 기술적 사상과 실질적으로 동일한 구성을 갖고, 마찬가지의 작용 효과를 발휘하는 것은, 어떠한 것이라도 본 발명의 기술적 범위에 포함된다.
1: 템플릿
2: 템플릿 블랭크
10: 기부
11: 주면
12: 이면
21: 제1 단차 구조
22: 제2 단차 구조
22a: 제1 요철 구조체
22b: 제2 요철 구조체
23: 전사 패턴
31: 차광막
32: 고콘트라스트막
40: 패임부
50: 피전사 기판
60: 광경화성 수지
61: 전사 영역
62: 비전사 영역
70: 차광판
81, 82, 83: 노광광
90, 91, 92: 조사 영역
101: 템플릿
110: 기부
111: 주면
121: 단차 구조
122: 전사 패턴
131: 차광막
200: 제1 템플릿 블랭크
201: 단차 구조
210: 제1 에칭 마스크
220: 차광재층
230: 제2 에칭 마스크
4: 템플릿 기판
51a: 제1 수지
52a: 제2 수지
53a: 제3 수지
54a: 제4 수지
55a: 제5 수지
51: 제1 수지층
52: 제2 수지층
53: 제3 수지층
54: 제4 수지층
55: 제5 수지층
65: 자외선
75: 에칭 가스
150: 1단 템플릿 기판
151: 단차 구조
160: 에칭 마스크
170: 차광재층
250: 다단 템플릿 기판
300: 차광재층 구비 다단 템플릿 기판
330: 고콘트라스트층
400, 410, 420: 수지 두께 규정용 템플릿
401, 411, 421: 기부
402, 412, 422: 오목부
403, 413: 볼록부
404, 414: 영역
415: 패임부
423: 오목부의 외주부
430: 제1 및 제2 수지 두께 규정용 템플릿
432: 제1 및 제2 수지 두께 규정용 템플릿의 오목부
440: 제3 내지 제5 수지 두께 규정용 템플릿
442: 제3 내지 제5 수지 두께 규정용 템플릿의 오목부
442a: 제3 내지 제5 수지 두께 규정용 템플릿의 오목부에 있어서의 패임부
435: 위치 정렬용 마크
500: 1단 템플릿
501: 단차 구조
600: 다단 템플릿
700: 차광재층 구비 다단 템플릿

Claims (35)

  1. 요철 구조의 전사 패턴을 피전사 기판 상의 수지에 전사하는 임프린트 리소그래피에 사용되는 템플릿이며,
    기부의 주면 상에,
    제1 단차 구조를 갖고,
    상기 제1 단차 구조 상에 제2 단차 구조를 갖고,
    상기 제2 단차 구조의 상면에 상기 전사 패턴을 갖고 있고,
    상기 제1 단차 구조의 상면의, 상기 제2 단차 구조의 외측의 영역이, 차광막으로 덮여 있고,
    상기 기부의 주면에서부터 상기 제1 단차 구조 상의 상기 차광막의 상면까지의 수직 방향의 거리를 H1이라고 하고,
    상기 기부의 주면에서부터 상기 제2 단차 구조의 상면까지의 수직 방향의 거리를 H3이라고 하고,
    상기 기부의 주면의 외측 에지에서부터 상기 제1 단차 구조의 상면의 외측 에지까지의 수평 방향의 거리를 D1이라고 하고,
    상기 기부의 주면의 외측 에지에서부터 상기 제2 단차 구조의 상면의 외측 에지까지의 수평 방향의 거리를 D2라고 한 경우에,
    H1≤H3×(D1/D2)
    의 관계가 되는 것을 특징으로 하는 템플릿.
  2. 요철 구조의 전사 패턴을 피전사 기판 상의 수지에 전사하는 임프린트 리소그래피에 사용되는 템플릿이며,
    기부의 주면 상에,
    제1 단차 구조를 갖고,
    상기 제1 단차 구조 상에 제2 단차 구조를 갖고,
    상기 제2 단차 구조의 상면에, 상기 전사 패턴을 구성하는 제1 요철 구조체와, 얼라인먼트 마크를 구성하는 제2 요철 구조체를 갖고,
    상기 제1 단차 구조의 상면의, 상기 제2 단차 구조의 외측의 영역이, 차광막으로 덮여 있고,
    상기 차광막 상, 및 상기 제2 요철 구조체의 오목부의 저면 상에, 상기 기부를 구성하는 재료와 상이한 재료막으로 구성되는 고콘트라스트막이 형성되어 있고,
    상기 기부의 주면에서부터 상기 제1 단차 구조 상의 상기 차광막의 상면까지의 수직 방향의 거리를 H1이라고 하고,
    상기 기부의 주면에서부터 상기 제2 단차 구조의 상면까지의 수직 방향의 거리를 H3이라고 하고,
    상기 기부의 주면의 외측 에지에서부터 상기 제1 단차 구조의 상면의 외측 에지까지의 수평 방향의 거리를 D1이라고 하고,
    상기 기부의 주면의 외측 에지에서부터 상기 제2 단차 구조의 상면의 외측 에지까지의 수평 방향의 거리를 D2라고 한 경우에,
    H1≤H3×(D1/D2)
    의 관계가 되는 것을 특징으로 하는 템플릿.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 기부의 주면에서부터 상기 제2 단차 구조의 상면의 상기 전사 패턴의 오목부의 저면까지의 수직 방향의 거리를 H2라고 한 경우에,
    H1<H2
    의 관계가 되는 것을 특징으로 하는 템플릿.
  4. 삭제
  5. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 기부의 주면과는 반대측의 면에, 평면으로 보아 상기 제2 단차 구조를 포함하는 패임부를 갖는 것을 특징으로 하는 템플릿.
  6. 제5항에 있어서, 상기 패임부가, 평면으로 보아 상기 제1 단차 구조를 포함하는 것을 특징으로 하는 템플릿.
  7. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 차광막이, 파장 365nm에 있어서의 투과율이 10% 이하인 것을 특징으로 하는 템플릿.
  8. 요철 구조의 전사 패턴을 피전사 기판 상의 수지에 전사하는 임프린트 리소그래피에 사용되는 템플릿을 제조하기 위한 템플릿 블랭크이며,
    기부의 주면 상에,
    제1 단차 구조를 갖고,
    상기 제1 단차 구조 상에 제2 단차 구조를 갖고 있고,
    상기 제1 단차 구조의 상면의, 상기 제2 단차 구조의 외측의 영역이, 차광막으로 덮여 있고,
    상기 기부의 주면에서부터 상기 제1 단차 구조 상의 상기 차광막의 상면까지의 수직 방향의 거리를 H1이라고 하고,
    상기 기부의 주면에서부터 상기 제2 단차 구조의 상면까지의 수직 방향의 거리를 H4라고 하고,
    상기 기부의 주면의 외측 에지에서부터 상기 제1 단차 구조의 상면의 외측 에지까지의 수평 방향의 거리를 D1이라고 하고,
    상기 기부의 주면의 외측 에지에서부터 상기 제2 단차 구조의 상면의 외측 에지까지의 수평 방향의 거리를 D2라고 한 경우에,
    H1≤H4×(D1/D2)
    의 관계가 되는 것을 특징으로 하는 템플릿 블랭크.
  9. 삭제
  10. 삭제
  11. 제8항에 있어서, 상기 기부의 주면과는 반대측의 면에, 평면으로 보아 상기 제2 단차 구조를 포함하는 패임부를 갖는 것을 특징으로 하는 템플릿 블랭크.
  12. 제11항에 있어서, 상기 패임부가, 평면으로 보아 상기 제1 단차 구조를 포함하는 것을 특징으로 하는 템플릿 블랭크.
  13. 제8항에 있어서, 상기 차광막이, 파장 365nm에 있어서의 투과율이 10% 이하인 것을 특징으로 하는 템플릿 블랭크.
  14. 기부의 주면 상에 제1 단차 구조를 갖고, 상기 제1 단차 구조 상에 제2 단차 구조를 갖고, 상기 제1 단차 구조의 상면 상에 차광막을 갖는 임프린트용 템플릿 기판의 제조 방법이며,
    상기 제1 단차 구조와 상기 제2 단차 구조를 갖고, 상기 제1 단차 구조의 상면 상 및 상기 제2 단차 구조의 상면 상에 차광재층을 갖는 차광재층 구비 다단 템플릿 기판을 준비하는, 차광재층 구비 다단 템플릿 기판 준비 공정과,
    상기 제1 단차 구조의 상면 상에 형성한 차광재층 상에 제1 수지층을 형성하고, 상기 제2 단차 구조의 상면 상에 형성한 차광재층 상에 상기 제1 수지층보다 두께가 얇은 제2 수지층을 형성하는, 수지층 형성 공정과,
    건식 에칭에 의해 상기 제1 수지층을 남기면서, 상기 제2 수지층을 제거하는, 제2 수지층 제거 공정과,
    잔존한 상기 제1 수지층을 마스크로 사용하여 상기 차광재층을 에칭하여, 상기 제1 단차 구조의 상면 상에 형성한 차광재층을 남기면서, 상기 제2 단차 구조의 상면 상에 형성한 차광재층을 제거하는, 차광막 형성 공정
    을 순서대로 구비하고,
    상기 수지층 형성 공정이,
    수지와 접촉하는 주면측에 오목부를 갖는 수지 두께 규정용 템플릿을 사용하여, 상기 제1 단차 구조의 상면 상에 형성한 차광재층 상에 적하한 제1 수지에 상기 수지 두께 규정용 템플릿의 해당 오목부의 외주부의 상면을 밀어붙이고, 상기 제2 단차 구조의 상면 상에 형성한 차광재층 상에 적하한 제2 수지에 상기 수지 두께 규정용 템플릿의 오목부의 저면을 밀어붙이는, 수지 두께 규정 공정을 포함하고,
    상기 수지 두께 규정용 템플릿의 상기 오목부의 깊이가, 상기 제1 단차 구조의 상면에서부터 상기 제2 단차 구조의 상면까지의 높이보다 작은 것을 특징으로 하는 임프린트용 템플릿 기판의 제조 방법.
  15. 제14항에 있어서, 상기 수지층 형성 공정이,
    상기 수지 두께 규정 공정과,
    상기 수지 두께 규정용 템플릿을 밀어붙인 상태에서 자외선 조사에 의해, 상기 제1 수지 및 상기 제2 수지를 경화시켜, 상기 제1 수지층 및 상기 제2 수지층을 형성하는, 수지 경화 공정
    을 포함하는 것을 특징으로 하는 임프린트용 템플릿 기판의 제조 방법.
  16. 제14항 또는 제15항에 있어서, 상기 차광재층 구비 다단 템플릿 기판 준비 공정이,
    상기 제1 단차 구조와 상기 제2 단차 구조를 갖는 다단 템플릿 기판을 준비하는, 다단 템플릿 기판 준비 공정과,
    상기 제1 단차 구조의 상면 상, 및 상기 제2 단차 구조의 상면 상에 차광재층을 형성하는, 차광재층 형성 공정
    을 순서대로 구비하는 것을 특징으로 하는 임프린트용 템플릿 기판의 제조 방법.
  17. 제16항에 있어서, 상기 다단 템플릿 기판 준비 공정이,
    상기 기부의 주면 상에 1단의 단차 구조를 갖는 1단 템플릿 기판을 준비하는, 1단 템플릿 기판 준비 공정과,
    상기 1단 템플릿 기판의 상기 단차 구조의 상면의 전사 패턴 영역이 되는 영역에, 에칭 마스크를 형성하는, 에칭 마스크 형성 공정과,
    상기 에칭 마스크를 사용하여 상기 단차 구조를 에칭하여, 하단의 제1 단차 구조와 상단의 제2 단차 구조를 형성하는, 다단화 공정
    을 순서대로 구비하는 것을 특징으로 하는 임프린트용 템플릿 기판의 제조 방법.
  18. 기부의 주면 상에 제1 단차 구조를 갖고, 상기 제1 단차 구조 상에 제2 단차 구조를 갖고, 상기 제1 단차 구조의 상면 상에 차광막을 갖고, 상기 제2 단차 구조의 상면에 요철 구조의 전사 패턴을 갖는 임프린트용 템플릿의 제조 방법이며,
    상기 제1 단차 구조와 상기 제2 단차 구조를 갖고, 상기 제2 단차 구조의 상면에 요철 구조의 전사 패턴을 갖고, 상기 제1 단차 구조의 상면 상 및 상기 제2 단차 구조의 상면 상에 차광재층을 갖는 차광재층 구비 다단 템플릿을 준비하는, 차광재층 구비 다단 템플릿 준비 공정과,
    상기 제1 단차 구조의 상면 상에 형성한 차광재층 상에 제1 수지층을 형성하고, 상기 제2 단차 구조의 상면 상에 형성한 차광재층 상에 상기 제1 수지층보다 두께가 얇은 제2 수지층을 형성하는, 제1 및 제2 수지층 형성 공정과,
    건식 에칭에 의해 상기 제1 수지층을 남기면서, 상기 제2 수지층을 제거하는, 제2 수지층 제거 공정과,
    잔존한 상기 제1 수지층을 마스크로 사용하여 상기 차광재층을 에칭하여, 상기 제1 단차 구조의 상면 상에 형성한 차광재층을 남기면서, 상기 제2 단차 구조의 상면 상에 형성한 차광재층을 제거하는, 차광막 형성 공정
    을 순서대로 구비하고,
    상기 제1 및 제2 수지층 형성 공정이,
    수지와 접촉하는 주면측에 오목부를 갖는 제1 및 제2 수지 두께 규정용 템플릿을 사용하여, 상기 제1 단차 구조의 상면 상에 형성한 차광재층 상에 적하한 제1 수지에 상기 제1 및 제2 수지 두께 규정용 템플릿의 해당 오목부의 외주부의 상면을 밀어붙이고, 상기 제2 단차 구조의 상면 상에 형성한 차광재층 상에 적하한 제2 수지에 상기 제1 및 제2 수지 두께 규정용 템플릿의 오목부의 저면을 밀어붙이는, 제1 및 제2 수지 두께 규정 공정을 포함하고,
    상기 제1 및 제2 수지 두께 규정용 템플릿의 상기 오목부의 깊이가, 상기 제1 단차 구조의 상면에서부터 상기 제2 단차 구조의 상면까지의 높이보다 작은 것을 특징으로 하는 임프린트용 템플릿의 제조 방법.
  19. 기부의 주면 상에 제1 단차 구조를 갖고, 상기 제1 단차 구조 상에 제2 단차 구조를 갖고, 상기 제1 단차 구조의 상면 상에 차광막을 갖고, 상기 제2 단차 구조의 상면에 요철 구조의 전사 패턴을 갖는 임프린트용 템플릿의 제조 방법이며,
    상기 제1 단차 구조와 상기 제2 단차 구조를 갖고, 상기 제2 단차 구조의 상면에, 상기 전사 패턴을 구성하는 제1 요철 구조체와, 얼라인먼트 마크를 구성하는 제2 요철 구조체를 갖고, 상기 제1 단차 구조의 상면 상 및 상기 제2 단차 구조의 상면 상에 차광재층을 갖는 차광재층 구비 다단 템플릿을 준비하는, 차광재층 구비 다단 템플릿 준비 공정과,
    상기 제1 단차 구조의 상면 상에 형성한 차광재층 상에 제1 수지층을 형성하고, 상기 제2 단차 구조의 상면 상에 형성한 차광재층 상에 상기 제1 수지층보다 두께가 얇은 제2 수지층을 형성하는, 제1 및 제2 수지층 형성 공정과,
    건식 에칭에 의해 상기 제1 수지층을 남기면서, 상기 제2 수지층을 제거하는, 제2 수지층 제거 공정과,
    잔존한 상기 제1 수지층을 마스크로 사용하여 상기 차광재층을 에칭하여, 상기 제1 단차 구조의 상면 상에 형성한 차광재층을 남기면서, 상기 제2 단차 구조의 상면 상에 형성한 차광재층을 제거함으로써, 상기 제1 단차 구조의 상면 상에 차광막을 형성하는, 차광막 형성 공정과,
    상기 차광막 상, 상기 제1 요철 구조체의 볼록부의 상면 및 오목부의 저면 상, 그리고 상기 제2 요철 구조체의 볼록부의 상면 및 오목부의 저면 상에, 고콘트라스트층을 형성하는, 고콘트라스트층 형성 공정과,
    상기 차광막 상에 형성한 상기 고콘트라스트층 상에 제3 수지층을 형성하고, 상기 제1 요철 구조체의 볼록부의 상면 및 오목부의 저면 상에 형성한 상기 고콘트라스트층 상에 상기 제3 수지층보다 막 두께가 얇은 제4 수지층을 형성하고, 상기 제2 요철 구조체의 볼록부의 상면 및 오목부의 저면 상에 형성한 상기 고콘트라스트층 상에 상기 제4 수지층보다 막 두께가 두꺼운 제5 수지층을 형성하는, 제3 내지 제5 수지층 형성 공정과,
    건식 에칭에 의해 상기 제3 수지층 및 상기 제5 수지층을 남기면서, 상기 제4 수지층을 제거하는, 제4 수지층 제거 공정과,
    잔존한 상기 제3 수지층 및 상기 제5 수지층을 마스크로 사용하여 상기 고콘트라스트층을 에칭하여, 상기 차광막 상, 및 상기 제2 요철 구조체의 오목부의 저면 상에 형성한 상기 고콘트라스트층을 남기면서, 상기 제1 요철 구조체의 볼록부의 상면 및 오목부의 저면 상, 그리고 상기 제2 요철 구조체의 볼록부의 상면 상에 형성한 상기 고콘트라스트층을 제거하는, 고콘트라스트막 형성 공정
    을 순서대로 구비하고,
    상기 제1 및 제2 수지층 형성 공정이,
    수지와 접촉하는 주면측에 오목부를 갖는 제1 및 제2 수지 두께 규정용 템플릿을 사용하여, 상기 제1 단차 구조의 상면 상에 형성한 차광재층 상에 적하한 제1 수지에 상기 제1 및 제2 수지 두께 규정용 템플릿의 해당 오목부의 외주부의 상면을 밀어붙이고, 상기 제2 단차 구조의 상면 상에 형성한 차광재층 상에 적하한 제2 수지에 상기 제1 및 제2 수지 두께 규정용 템플릿의 오목부의 저면을 밀어붙이는, 제1 및 제2 수지 두께 규정 공정을 포함하고,
    상기 제1 및 제2 수지 두께 규정용 템플릿의 상기 오목부의 깊이가, 상기 제1 단차 구조의 상면에서부터 상기 제2 단차 구조의 상면까지의 높이보다 작고,
    상기 제3 내지 제5 수지층 형성 공정이,
    수지와 접촉하는 주면측에 오목부를 갖고, 상기 오목부의 저면측에 형성된 패임부를 갖는 제3 내지 제5 수지 두께 규정용 템플릿을 사용하여, 상기 차광막 상에 형성한 상기 고콘트라스트층 상에 적하한 제3 수지에 상기 제3 내지 제5 수지 두께 규정용 템플릿의 오목부의 외주부의 상면을 밀어붙이고, 상기 제1 요철 구조체의 볼록부의 상면 및 오목부의 저면 상에 형성한 상기 고콘트라스트층 상에 적하한 제4 수지, 그리고 상기 제2 요철 구조체의 볼록부의 상면 및 오목부의 저면 상에 형성한 상기 고콘트라스트층 상에 적하한 제5 수지에, 상기 제3 내지 제5 수지 두께 규정용 템플릿의 오목부의 저면을 밀어붙이고, 상기 제5 수지에 상기 패임부의 저면을 밀어붙이는, 제3 내지 제5 수지 두께 규정 공정을 포함하고,
    상기 제3 내지 제5 수지 두께 규정용 템플릿의 상기 오목부에 있어서의 상기 패임부 이외의 부분의 깊이가, 상기 차광막 상에 형성한 상기 고콘트라스트층의 상면에서부터 상기 제1 요철 구조체의 오목부의 저면 상에 형성한 상기 고콘트라스트층의 상면까지의 높이보다 작은 것을 특징으로 하는 임프린트용 템플릿의 제조 방법.
  20. 제18항 또는 제19항에 있어서, 상기 제1 및 제2 수지층 형성 공정이,
    상기 제1 및 제2 수지 두께 규정 공정과,
    상기 제1 및 제2 수지 두께 규정용 템플릿을 밀어붙인 상태에서 자외선 조사에 의해, 상기 제1 수지 및 상기 제2 수지를 경화시켜, 상기 제1 수지층 및 상기 제2 수지층을 형성하는, 제1 및 제2 수지 경화 공정
    을 포함하는 것을 특징으로 하는 임프린트용 템플릿의 제조 방법.
  21. 제18항 또는 제19항에 있어서, 상기 차광재층 구비 다단 템플릿 준비 공정이,
    상기 제1 단차 구조와 상기 제2 단차 구조를 갖고, 상기 제2 단차 구조의 상면에 상기 전사 패턴을 갖는 다단 템플릿을 준비하는, 다단 템플릿 준비 공정과,
    상기 제1 단차 구조의 상면 상, 및 상기 제2 단차 구조의 상면 상에 차광재층을 형성하는, 차광재층 형성 공정
    을 순서대로 구비하는 것을 특징으로 하는, 임프린트용 템플릿의 제조 방법.
  22. 제21항에 있어서, 상기 다단 템플릿 준비 공정이,
    상기 기부의 주면 상에 1단의 단차 구조를 갖고, 상기 단차 구조의 상면에 상기 전사 패턴을 갖는 1단 템플릿을 준비하는, 1단 템플릿 준비 공정과,
    상기 1단 템플릿의 상기 단차 구조의 상면의 상기 전사 패턴이 형성된 영역에, 에칭 마스크를 형성하는, 에칭 마스크 형성 공정과,
    상기 에칭 마스크를 사용하여 상기 단차 구조를 에칭하여, 하단의 제1 단차 구조와 상단의 제2 단차 구조를 형성하는, 다단화 공정
    을 순서대로 구비하는 것을 특징으로 하는 임프린트용 템플릿의 제조 방법.
  23. 제19항에 있어서, 상기 차광재층 구비 다단 템플릿 준비 공정이,
    상기 제1 단차 구조와 상기 제2 단차 구조를 갖고, 상기 제2 단차 구조의 상면에 상기 전사 패턴을 갖는 다단 템플릿을 준비하는, 다단 템플릿 준비 공정과,
    상기 제1 단차 구조의 상면 상, 및 상기 제2 단차 구조의 상면 상에 차광재층을 형성하는, 차광재층 형성 공정
    을 순서대로 구비하고,
    상기 다단 템플릿 준비 공정이,
    상기 기부의 주면 상에 1단의 단차 구조를 갖는 1단 템플릿 기판을 준비하는, 1단 템플릿 기판 준비 공정과,
    상기 1단 템플릿 기판의 상기 단차 구조의 상면의 상기 전사 패턴이 되는 영역에, 에칭 마스크를 형성하는, 에칭 마스크 형성 공정과,
    상기 에칭 마스크를 사용하여 상기 단차 구조를 에칭하여, 하단의 제1 단차 구조와 상단의 제2 단차 구조를 형성하는, 다단화 공정과,
    상기 제2 단차 구조의 상면에 상기 전사 패턴을 형성하는, 전사 패턴 형성 공정
    을 순서대로 구비하는 것을 특징으로 하는 임프린트용 템플릿의 제조 방법.
  24. 삭제
  25. 삭제
  26. 삭제
  27. 삭제
  28. 삭제
  29. 삭제
  30. 제14항에 기재된 임프린트용 템플릿 기판의 제조 방법에 사용되는 수지 두께 규정용 템플릿이며,
    상기 수지와 접촉하는 주면측에 오목부를 갖고, 상기 오목부의 저면측에 형성된 패임부를 가지며,
    상기 오목부의 깊이가,
    상기 임프린트용 템플릿 기판의 제1 단차 구조의 상면에서부터 제2 단차 구조의 상면까지의 높이보다 작은 것을 특징으로 하는 수지 두께 규정용 템플릿.
  31. 제30항에 있어서, 상기 오목부의 저면이,
    상기 임프린트용 템플릿 기판의 제2 단차 구조의 상면을 내포하는 크기를 갖고 있는 것을 특징으로 하는 수지 두께 규정용 템플릿.
  32. 제30항에 있어서, 상기 오목부의 외주부의 상면의 외측 에지로 둘러싸이는 영역이,
    상기 임프린트용 템플릿 기판의 제1 단차 구조의 상면의 외측 에지로 둘러싸이는 영역과 동일한 형상이며 동일한 면적을 갖거나, 또는 상기 임프린트용 템플릿 기판의 제1 단차 구조의 상면의 외측 에지로 둘러싸이는 영역을 내포하는 크기를 갖고 있는 것을 특징으로 하는 수지 두께 규정용 템플릿.
  33. 제18항에 기재된 임프린트용 템플릿의 제조 방법에 사용되는 수지 두께 규정용 템플릿이며,
    상기 수지와 접촉하는 주면측에 오목부를 갖고, 상기 오목부의 저면측에 형성된 패임부를 가지며,
    상기 오목부의 깊이가,
    상기 임프린트용 템플릿의 제1 단차 구조의 상면에서부터 제2 단차 구조의 상면까지의 높이보다 작은 것을 특징으로 하는 수지 두께 규정용 템플릿.
  34. 제33항에 있어서, 상기 오목부의 저면이,
    상기 임프린트용 템플릿의 제2 단차 구조의 상면을 내포하는 크기를 갖고 있는 것을 특징으로 하는 수지 두께 규정용 템플릿.
  35. 제33항에 있어서, 상기 오목부의 외주부의 상면의 외측 에지로 둘러싸이는 영역이,
    상기 임프린트용 템플릿의 제1 단차 구조의 상면의 외측 에지로 둘러싸이는 영역과 동일한 형상이며 동일한 면적을 갖거나, 또는 상기 임프린트용 템플릿의 제1 단차 구조의 상면의 외측 에지로 둘러싸이는 영역을 내포하는 크기를 갖고 있는 것을 특징으로 하는 수지 두께 규정용 템플릿.
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