WO2019198668A1 - ナノインプリント用テンプレート及びその製造方法、並びに、2段メサブランクス及びその製造方法 - Google Patents

ナノインプリント用テンプレート及びその製造方法、並びに、2段メサブランクス及びその製造方法 Download PDF

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WO2019198668A1
WO2019198668A1 PCT/JP2019/015332 JP2019015332W WO2019198668A1 WO 2019198668 A1 WO2019198668 A1 WO 2019198668A1 JP 2019015332 W JP2019015332 W JP 2019015332W WO 2019198668 A1 WO2019198668 A1 WO 2019198668A1
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WO
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film
main surface
resin layer
step structure
light
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PCT/JP2019/015332
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秀樹 長
隆治 長井
公二 市村
勝敏 鈴木
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大日本印刷株式会社
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Publication date
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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29CSHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C33/00Moulds or cores; Details thereof or accessories therefor
    • B29C33/38Moulds or cores; Details thereof or accessories therefor characterised by the material or the manufacturing process
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29CSHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C59/00Surface shaping of articles, e.g. embossing; Apparatus therefor
    • B29C59/02Surface shaping of articles, e.g. embossing; Apparatus therefor by mechanical means, e.g. pressing
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/02Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
    • H01L21/027Making masks on semiconductor bodies for further photolithographic processing not provided for in group H01L21/18 or H01L21/34

Definitions

  • the present invention relates to a template for nanoimprinting and a manufacturing method thereof, and a two-stage mesblancs and a manufacturing method thereof.
  • nanoimprint lithography a desired transfer pattern provided on a template for nanoimprint is brought into close contact with the curable resin layer applied to the surface of the transfer target, and a pattern is formed on the curable resin layer by applying external stimuli such as heat and light.
  • the pattern is transferred to the transfer object through the step of transferring the pattern. Since nanoimprint lithography can form a pattern by a simple method, it is expected as a next-generation lithography technology for LSI manufacturing. Furthermore, it is also expected as a technology for processing optical parts, light emitting elements, photoelectric conversion elements, biosensors, ornaments, beverage containers, food containers and the like. For this reason, nanoimprint templates are being developed.
  • an alignment mark may be provided on the light transmissive substrate of the nanoimprint template, and an alignment mark corresponding to the transfer target may be provided.
  • the nanoimprint template may be provided with an identification mark for identifying the type of the template itself.
  • Alignment marks and identification marks are composed of, for example, a pattern of concavo-convex structure on the main surface of the substrate of the nanoimprint template and a high contrast film provided in the pattern.
  • a high-contrast film may lose the necessary contrast when the film is reduced when the nanoimprint template is washed. For this reason, various structures that can suppress the reduction of the high contrast film are employed.
  • Patent Document 1 discloses a structure in which a high-contrast film is provided on the pattern of the concavo-convex structure on the main surface of the base material of the template, and a protective film for protecting the high-contrast film is provided on the entire main surface of the base material. Is described. However, in such a structure, since the protective film is provided on the entire main surface, when the transfer pattern provided on the main surface becomes fine, the thickness of the protective film is caused by the thickness of the protective film. Uniformity may be impaired.
  • a high-contrast film is provided on the convex portion of the concavo-convex structure pattern on the main surface of the template substrate, and a protective film is provided so as to cover the region including the concave portion of the concavo-convex structure pattern.
  • the structure provided with is described. However, in such a structure, since a high contrast film is provided on the convex portion, a cleaning solution or the like soaks into the high contrast film depending on the film formation state of the protective film at the end of the high contrast film. Sometimes. For this reason, the film loss of the high contrast film could not be sufficiently suppressed.
  • Patent Document 3 describes a structure in which a high-contrast film is provided in the concave portion of the pattern of the concavo-convex structure in the alignment region of the main surface of the template substrate, and a protective film is provided on the high-contrast film.
  • the high contrast film may not be sufficiently protected depending on the film formation state of the protective film at the end of the high contrast film.
  • the structure and material of the conventional protective film cannot sufficiently suppress the loss or disappearance of the high contrast film.
  • the present invention has been made in view of the above problems, and a main object of the present invention is to provide a nanoimprint template and a method for producing the same that can sufficiently suppress the reduction or disappearance of a high-contrast film.
  • the present invention comprises a base and a light-transmitting substrate having a mesa structure provided on the main surface of the base, and a transfer pattern and an uneven structure on the main surface of the mesa structure.
  • a mark pattern having a structure is provided, a high contrast film is provided on the bottom surface of the concave portion of the mark pattern, and a tantalum oxide film is provided on the surface of the high contrast film so as to cover the high contrast film.
  • a template for nanoimprint is provided.
  • the reduction or disappearance of the high contrast film can be sufficiently suppressed.
  • the tantalum oxide film is preferably provided on the surface of the high contrast film and the upper surface of the convex portion of the mark pattern. This is because the high-contrast film can be effectively covered without being exposed.
  • a groove is provided on the main surface of the mesa structure along the tantalum oxide film. This is because the presence or absence of the tantalum oxide film can be easily determined.
  • the mesa structure includes a first step structure provided on the main surface of the base and a second step structure provided on the main surface of the first step structure, and the transfer pattern and the mark A pattern is provided on the main surface of the second step structure, a light shielding portion is provided in a region around the second step structure on the main surface of the first step structure, and the tantalum oxide film is formed on the main surface of the light shielding portion. It is preferable to be provided on the main surface of the light shielding portion so as to cover the surface.
  • the light shielding part preferably has a multilayer structure in which the light shielding film and the high contrast film are laminated in this order. This is because exposure light to an unintended region can be effectively suppressed during optical imprinting.
  • a recess including the second step structure in a plan view is provided on a surface opposite to the main surface of the base. This is because air can be prevented from being sealed between the transfer pattern and the curable resin layer applied to the surface of the transfer target.
  • the present invention has a mesa structure provided on a base and a main surface of the base, and the light transmittance of the main surface of the mesa structure is provided with a concavo-convex structure transfer pattern and a concavo-convex structure mark pattern
  • the second resin layer forming step for forming the second resin layer, and the template forming member on which the second resin layer is formed are etched to form at least the surface of the high contrast film.
  • a second etching step for removing the other part of the tantalum oxide film while leaving the tantalum oxide film By performing etching using the Le film as a mask, to provide a manufacturing method of the third nanoimprinting templates for the etching process, characterized in that it comprises the removal of the high contrast film provided on the transfer pattern area.
  • the high contrast film in the first etching step, in the mark pattern, the high contrast film is left only on the bottom surface of the recess, and other portions of the high contrast film are removed, and in the second etching step, It is preferable to leave the tantalum oxide film formed on the surface of the high contrast film and the upper surface of the convex portion of the mark pattern. This is because the nanoimprint template in which the tantalum oxide film is provided on the surface of the high contrast film and the upper surface of the convex portion of the mark pattern can be manufactured.
  • the region that becomes the thick film of the second resin layer is set to the inside of the region that becomes the thin film of the first resin layer in plan view, and the second etching step
  • a groove is formed in the main surface of the mesa structure along the region to be a thick film of the second resin layer by performing the etching. This is because the nanoimprint template can be manufactured in which the presence or absence of the tantalum oxide film can be determined by recognizing the presence or absence of the groove.
  • the mesa structure in the preparation step, has a first step structure provided on a main surface of the base and a second step structure provided on a main surface of the first step structure,
  • the template forming further comprising: a transfer pattern and the mark pattern provided on a main surface of the second step structure, and further including a light shielding portion provided in a region around the second step structure on the main surface of the first step structure.
  • the first resin layer forming step the first resin layer is also formed on the light shielding portion.
  • the light shielding portion is left, and in the tantalum oxide film forming step.
  • the tantalum oxide film is formed on the main surface of the light shielding portion, and the second resin layer of the thick film is also formed on the tantalum oxide film formed on the main surface of the light shielding portion in the second resin layer forming step.
  • the second etching step it is preferable to leave the tantalum oxide film formed on the principal surface of the light shielding part. Since it is possible to suppress exposure of exposure light to an unintended region during light imprinting by the light shielding part, it is possible to manufacture a nanoimprint template that can suppress film loss or disappearance of the light shielding part by the tantalum oxide film. It is.
  • the present invention includes a base and a light-transmitting substrate having a mesa structure provided on the main surface of the base, and the concavo-convex structure transfer pattern and the concavo-convex structure mark pattern are provided on the main surface of the mesa structure.
  • a high-contrast film is provided on the bottom surface of the concave portion of the mark pattern, and the surface of the high-contrast film and the side surface of the convex portion of the mark pattern so that the end of the high-contrast film is not exposed,
  • a protective film made of a material different from the high contrast film is provided to continuously cover the upper surface of the convex part of the mark pattern, and the protective film has an end on the upper surface of the convex part of the mark pattern.
  • a template for nanoimprint which is characterized by being provided.
  • the protective film includes an alignment mark region in which a plurality of concave portions and convex portions of the mark pattern provided with the high contrast film are continuously arranged in a plan view.
  • the protective film it is preferable to be provided in a region wider than the alignment mark region. This is because the intrusion of the chemical solution can be reliably suppressed by the protective film, and the reduction of the high contrast film can be suppressed.
  • the protective film may be provided in a region wider than the plurality of alignment mark regions so as to include the plurality of alignment mark regions.
  • the protective film is preferably provided in a rectangular shape in plan view.
  • a groove is provided on the main surface of the mesa structure along the protective film. This is because the presence or absence of the protective film can be easily determined.
  • the protective film is a tantalum oxide film.
  • the tantalum oxide film has a sufficiently high resistance to sulfuric acid cleaning and alkali cleaning that remove foreign matters such as resist used in nanoimprint lithography, and plasma using oxygen-containing gas that removes residual foreign matters that cannot be removed by these cleanings This is because the resistance to ashing is sufficiently high.
  • a two-stage mesa rank for producing a template for nanoimprinting has a mesa structure provided on the base and the main surface of the base, and the mesa structure is formed on the main surface of the base.
  • a light-transmitting two-stage mesblancs forming member including a first step structure provided and a second step structure provided on a main surface of the first step structure, and at least a main surface of the first step structure
  • the above-described nanoimprint template of the present invention can be easily obtained. Furthermore, it is possible to manufacture a nanoimprint template that can suppress exposure of exposure light to an unintended region during light imprinting by the light shielding part, and that can suppress reduction or disappearance of the light shielding part by the protective film. Because.
  • the light shielding portion may be provided from the main surface of the first step structure to the main surface of the base portion.
  • the present invention is the above-described two-stage mesa rank manufacturing method, comprising a base and a mesa structure provided on a main surface of the base, and the mesa structure is provided on a main surface of the base.
  • a light transmissive two-stage mesblancs forming member including a first step structure and a second step structure provided on a main surface of the first step structure is prepared.
  • the film thickness of the curable resin layer formed on the main surface of the first step structure and the main surface of the second step structure is formed on the main surface of the first step structure.
  • the thickness of the second step structure is larger than the thickness of the curable resin layer formed on the main surface.
  • the first part of the light transmissive two-stage mesblancs forming member is formed by imprinting and etching so that the light shielding part forming film and the protective film remain only on the main surface of the first step structure.
  • a manufacturing method of a two-stage mesa rank characterized in that a two-stage mesa rank is manufactured in which a light shielding portion and a protective film are provided in this order in a region around the second step structure on the main surface of the step structure. provide.
  • the present invention is the above-described two-stage mesa rank manufacturing method, comprising a base and a mesa structure provided on a main surface of the base, and the mesa structure is provided on a main surface of the base.
  • a light transmissive two-step mesblancs forming member including a first step structure and a second step structure provided on a main surface of the first step structure is prepared, and the surface of the light transmissive two-step mesblancs forming member is prepared.
  • a laminate in which the light-shielding portion and the protective film are laminated in this order is provided in a two-stage structure, which is provided from the main surface of the first step structure of the light transmissive two-step mesblancs forming member to the main surface of the base portion.
  • a method for producing a two-stage mesa rank characterized by producing a mesa rank.
  • the template for nanoimprinting according to the first embodiment of the present invention includes a base and a light-transmitting substrate having a mesa structure provided on the main surface of the base, and a concavo-convex structure transfer pattern on the main surface of the mesa structure and A mark pattern having a concavo-convex structure is provided, a high contrast film is provided on the bottom surface of the recess of the mark pattern, and a tantalum oxide film is provided on the surface of the high contrast film so as to cover the high contrast film.
  • FIG.1 (a) is a schematic sectional drawing which shows an example of the template for nanoimprint of this invention.
  • FIG.1 (b) is an enlarged view in the broken-line frame shown by Fig.1 (a).
  • FIG.1 (c) is the figure which planarly viewed the mesa structure shown by FIG.1 (b) from the main surface side.
  • the nanoimprint template 10 includes a base 21 and a light-transmitting substrate 20 having a mesa structure 22 provided on a main surface 21a of the base 21. Yes.
  • the main surface 22 a of the mesa structure 22 is provided with a concavo-convex structure transfer pattern 30 and a concavo-convex structure mark pattern 40.
  • a recess 25 that includes the mesa structure 22 in a plan view is provided on the surface of the base portion 21 opposite to the main surface 21a.
  • a high contrast film 50 containing Cr is provided only on the bottom surface 42 a of the recess 42 of the mark pattern 40. The high contrast film 50 constitutes an alignment mark.
  • a tantalum oxide film 60 containing tantalum oxide is provided so as to be continuous with the surface of the high contrast film 50 and the side surfaces 44b and the upper surface 44a of the convex portions 44 of the mark pattern 40 so as to cover the high contrast film 50 without exposing it. It has been. Further, a groove 26 is provided along the tantalum oxide film 60 on the upper surface 44 a of the convex portion 44 of the mark pattern 40.
  • the protective film for protecting the high-contrast film described in the above-mentioned patent document includes Cr-based materials (Cr, CrN, etc.), Si-based materials (SiO 2 , SiN 2 etc.), and Ta-based materials as constituent materials. Material was used. However, the protective film containing these materials has a problem of disappearing together with the high contrast film during plasma ashing depending on the material.
  • the high-contrast film and the etching gas constituting the alignment mark and the identification mark described above are the same as, for example, a chlorine-based gas. There was a risk of disappearance by dry etching when processing. Therefore, it is difficult to provide the high contrast film so as to cover it without exposing it.
  • the tantalum oxide film 60 containing tantalum oxide in the present invention has sufficiently high resistance to sulfuric acid cleaning and alkali cleaning for removing foreign matters such as resists used in nanoimprint lithography, and foreign matters that cannot be removed by these cleanings and remain. Resistance to plasma ashing using an oxygen-containing gas that removes oxygen is sufficiently high. For this reason, the tantalum oxide film 60 does not disappear when the template is cleaned using plasma ashing together with sulfuric acid cleaning or alkali cleaning.
  • the tantalum oxide film 60 is different in etching gas from the high contrast film 50, and therefore, there is no fear of disappearance due to dry etching when the high contrast film 50 is processed.
  • the tantalum oxide film covers the high-contrast film, film loss and disappearance of the high-contrast film can be sufficiently suppressed. Furthermore, in the method for producing a template for nanoimprinting of the present invention, there is no possibility that the tantalum oxide film disappears when the high contrast film is processed. Therefore, it is easy to provide the high contrast film so as to cover it.
  • the tantalum oxide film is a film containing tantalum oxide provided on the surface of the high contrast film so as to cover the high contrast film.
  • the tantalum oxide means a compound represented by TaOx such as TaO 2 and Ta 2 O 5 .
  • X in the TaOx is preferably in the range of 2-5.
  • the tantalum oxide As the tantalum oxide, a part of O may be replaced by N if it is small, but the ratio of N replacing O is preferably 0.1 at% or less, and in particular, O is not replaced by N. preferable. This is because if the ratio of N replacing O is increased, the tantalum oxide film may be lost by dry etching used when the high contrast film is processed. Further, it is difficult to process the tantalum oxide film by dry etching.
  • FIG. 2A is a schematic cross-sectional view showing another example of the nanoimprint template of the present invention, and shows a region corresponding to the region shown in FIG.
  • FIG. 2B is a plan view of the mesa structure shown in FIG.
  • the nanoimprint template 10 shown in FIG. 2 is the nanoimprint template shown in FIG. 1 in that the tantalum oxide films 60 provided on the bottom surfaces 42a of the adjacent concave portions 42 in the mark pattern 40 are separated from each other. Different from 10.
  • FIG. 3 (a) is a schematic cross-sectional view showing another example of the nanoimprint template of the present invention, and shows a region corresponding to the region shown in FIG. 1 (b).
  • FIG. 3B is a plan view of the mesa structure shown in FIG.
  • the nanoimprint template 10 shown in FIG. 3 is shown in FIG. 1 in that the tantalum oxide film 60 is provided only on the surface of the high contrast film 50 provided on the bottom surface 42a of the recess 42 of the mark pattern 40. This is different from the nanoimprint template 10.
  • the tantalum oxide film is not particularly limited as long as it is provided on the surface of the high contrast film so as to cover the high contrast film as shown in FIGS.
  • those provided on the surface of the high contrast film and the upper surface of the convex portion of the mark pattern are preferable, and in particular, on the surface of the high contrast film and the side surface and upper surface of the convex portion of the mark pattern.
  • those provided are preferable, and those provided continuously are particularly preferable. This is because the high-contrast film can be effectively covered without being exposed.
  • the tantalum oxide film is provided so as to be continuous with the surface of the high contrast film and the side surfaces and the upper surface of the convex portions of the mark pattern. In this case, even if the high contrast film protrudes to the side surface of the convex portion of the mark pattern, the high contrast film can be covered without being exposed.
  • the tantalum oxide film is formed over the entire surface of the nanoimprint template by, for example, sputtering, the surface of the high contrast film and the upper surface of the convex portion of the mark pattern When it is provided, it is usually provided also on the side surface of the convex portion of the mark pattern.
  • the tantalum oxide film As the tantalum oxide film, as shown in FIGS. 2 and 3, it is preferable that the tantalum oxide films provided on the bottom surfaces of a plurality of adjacent concave portions in the mark pattern are separated from each other.
  • Each of the high-contrast films provided on the bottom surfaces of the plurality of adjacent recesses can be covered with the tantalum oxide films separated from each other. This is because the light-transmitting substrate is exposed between the high-contrast films so that the high-contrast films can be easily recognized.
  • the thickness of the tantalum oxide film is not particularly limited as long as film loss or disappearance of the high contrast film can be sufficiently suppressed, but is preferably in the range of 1 nm to 10 nm, and more preferably in the range of 3 nm to 6 nm. If the tantalum oxide film is too thin, film loss or disappearance of the high contrast film cannot be sufficiently suppressed. If the tantalum oxide film is too thick, if the tantalum oxide film is provided on the upper surface of the convex portion of the mark pattern, the transfer This is because it becomes an obstacle when the pattern is transferred to the transfer target.
  • the high contrast film is provided on the bottom surface of the concave portion of the mark pattern.
  • the high contrast film constitutes a mark such as an alignment mark or an identification mark.
  • the high contrast film is not particularly limited as long as it is provided on the bottom surface of the concave portion of the mark pattern, and is provided on the bottom surface of the concave portion of the mark pattern and the side surface or top surface of the convex portion of the mark pattern. However, as shown in FIGS. 1 to 3, it is preferable to provide the mark pattern only on the bottom surface of the concave portion. If the high-contrast film is provided on the side or upper surface of the convex portion of the mark pattern, it is difficult to cover the high-contrast film without being exposed by the tantalum oxide film. This is because it becomes difficult. In addition, since the high contrast film is thicker than the tantalum oxide film, if the high contrast film is provided on the upper surface of the convex portion of the mark pattern, there is an obstacle in transferring the transfer pattern to the transfer object. Because it becomes.
  • the material for the high-contrast film is not particularly limited as long as an optically recognizable mark can be formed.
  • the material for the light-transmitting substrate has a refractive index different from that for recognizing the mark. Things can be used.
  • a material for example, a metal and one containing two or more of oxides, nitrides, and oxynitrides thereof can be cited.
  • the metal include Cr, Mo, Ta, W, Zr, and Ti.
  • Cr and a compound containing Cr chromium nitride, chromium oxide, chromium carbide, chromium carbonitride, etc.
  • the thickness of the high contrast film is not particularly limited as long as an optically recognizable mark can be formed, but it is preferable to set the light transmittance at a wavelength of 365 nm to 10% or less.
  • the thickness of the high-contrast film may be set to 15 nm or more in order to set the light transmittance at a wavelength of 365 nm to 10% or less. .
  • the light transmissive substrate has a base and a mesa structure provided on the main surface of the base.
  • the mesa structure has a main surface provided with a concavo-convex structure transfer pattern and a concavo-convex structure mark pattern.
  • the mark pattern is a pattern having a concavo-convex structure when the light transmissive substrate is viewed in cross section.
  • the mark pattern constitutes a mark such as an alignment mark or an identification mark together with the high contrast film.
  • the shape of the mark pattern is not particularly limited, and examples thereof include an uneven structure pattern such as line and space.
  • the depth of the concave portion of the concavo-convex structure as shown by D in FIG. 1B is not particularly limited. The depth is the same as the concave portion of the transfer pattern. Further, the width of the concave portion and the width of the convex portion of the concavo-convex structure are appropriately set according to the use of the mark pattern.
  • the transfer pattern is a pattern having a concavo-convex structure when the light transmissive substrate is viewed in cross section.
  • the transfer pattern is a pattern transferred from the nanoimprint template to a transfer target using nanoimprint lithography.
  • the shape of the transfer pattern is not particularly limited, and examples thereof include a pattern having a concavo-convex structure such as a line and space, a dot, a hole, an isolated space, an isolated line, a pillar, a lens, and a step.
  • the size of the transfer pattern is not particularly limited, but when the shape of the transfer pattern is line and space as shown in FIG. 1, for example, the line width is about 30 nm, The height of the convex part of the concavo-convex structure is about 60 nm.
  • the shape of the transfer pattern is a pillar shape, for example, the diameter is about 50 nm, and the height of the convex portion of the concavo-convex structure is about 60 nm.
  • FIG. 4A is a schematic cross-sectional view showing another example of the nanoimprint template of the present invention, and shows a region corresponding to the region shown in FIG.
  • FIG. 4B is a plan view of the mesa structure shown in FIG. 4A from the main surface side.
  • the nanoimprint template 10 shown in FIG. 4 is provided with a groove 26 along the tantalum oxide film 60 on the upper surface 44 a of the convex portion 44 of the mark pattern 40. Absent.
  • the groove As the mesa structure, as shown in FIG. 1, even if a groove is provided along the tantalum oxide film on the main surface of the mesa structure, the groove is not provided as shown in FIG. Although a thing may be sufficient, what provided the said groove
  • FIG. 5A is a schematic cross-sectional view showing another example of the template for nanoimprinting of the present invention.
  • FIG.5 (b) is an enlarged view in the broken-line frame shown by Fig.5 (a).
  • FIG. 5C is a plan view of the mesa structure shown in FIG. 5B from the main surface side.
  • the nanoimprint template 10 includes a base 21 and a light-transmitting substrate 20 having a mesa structure 22 provided on a main surface 21 a of the base 21.
  • the mesa structure 22 includes a first step structure 27 provided on the main surface 21 a of the base portion 21 and a second step structure 28 provided on the main surface 27 a of the first step structure 27.
  • the main surface 28 a of the second step structure 28 is provided with a concavo-convex structure transfer pattern 30 and a concavo-convex structure mark pattern 40.
  • a recess 25 that includes the second step structure 28 and the first step structure 27 in a plan view is provided on the surface of the base 21 opposite to the main surface 21a.
  • the nanoimprint template 10 is provided with a high-contrast film 50 and a tantalum oxide film 60 as in the template shown in FIG.
  • the mesa structure may have a single step structure as shown in FIG. 1, and the transfer pattern and the mark pattern may be provided on the main surface of the single step structure.
  • 5 includes a first step structure and a second step structure provided on the main surface of the first step structure, and the transfer pattern and the mark pattern are provided on the main surface of the second step structure. May be good.
  • the shape of the mesa structure in plan view is not particularly limited, and may be a rectangular shape as shown in FIG. 1 (c), for example.
  • the height of the mesa structure as indicated by M in FIG. 1B varies depending on the application and the like, but is about 10 ⁇ m to 50 ⁇ m, for example.
  • the vertical and horizontal lengths of the mesa structure that is rectangular in plan view vary depending on the application and the like, but are, for example, in the range of 20 mm to 35 mm.
  • the shape of the first step structure and the second step structure in plan view is not particularly limited.
  • the shape may be rectangular as shown in FIG.
  • the height of the first step structure as indicated by M1 in FIG. 5B varies depending on the application and the like, but is in the range of 10 ⁇ m to 50 ⁇ m, for example, and is rectangular in plan view.
  • the vertical and horizontal lengths of the first step structure having the shape are the same as those of the mesa structure.
  • the height of the second step structure as indicated by M2 in FIG. 5B varies depending on the application and the like, but is in the range of 1 ⁇ m to 5 ⁇ m, for example.
  • the vertical and horizontal lengths of the second step structure that is rectangular in plan view vary depending on the application and the like, but are in the range of 18 mm to 33 mm, for example.
  • Examples of the method for forming the mesa structure and the first step structure and the second step structure include wet etching using an etching mask.
  • Base is provided with the mesa structure on the main surface.
  • the mesa structure is a plan view on the surface opposite to the main surface of the base, as shown in FIG. 1. May be provided, or may be provided with no depression, but is preferably provided with the depression.
  • the transfer pattern of the nanoimprint template is brought into close contact with the curable resin layer applied to the surface of the transfer object, the transfer pattern and the curable resin layer are curved by increasing the air pressure in the recess and curving the nanoimprint template. It is because it can suppress that air is enclosed between.
  • the base is flat on the surface opposite to the main surface of the base, as shown in FIG. It may be provided with a recess including the second step structure as viewed, or may not be provided with the recess, but is preferably provided with the recess. It is because it can suppress that air is enclosed between a transfer pattern and a curable resin layer similarly to the above.
  • the said hollow as shown in FIG. 5, what includes the said 1st level
  • the shape of the dent in plan view is not particularly limited as long as it includes the second step structure in plan view, and may be circular, for example.
  • the depth of the recess is, for example, in the range of 4 mm to 5.5 mm, and the diameter of the circular recess is, for example, about 80 mm.
  • Examples of the method for forming the recess include machining, but may be appropriately selected depending on the shape and size of the recess and the material of the light-transmitting substrate.
  • Base in plan view is not particularly limited, but is usually rectangular.
  • the vertical and horizontal lengths of the base portion vary depending on the application and the like, but are, for example, in the range of 142 mm to 162 mm.
  • the thickness of the base portion varies depending on the material, application, and the like, but is in the range of 0.5 mm to 10 mm, for example.
  • the material constituting the light transmissive base material examples include synthetic quartz, soda glass, fluorite, and calcium fluoride.
  • synthetic quartz is preferably used because it has a high track record of use in a nanoimprint template formation substrate, has a stable quality, and can form a highly accurate fine transfer pattern.
  • the light transmissive substrate preferably has a light transmittance of 85% or more in a wavelength range of 300 nm to 450 nm.
  • the periphery of the second step structure 28 on the main surface 27 a of the first step structure 27 is preferable that the light shielding portion 70 is provided in this region, and the tantalum oxide film 60 is provided on the main surface 70a of the light shielding portion 70 so as to cover the main surface 70a of the light shielding portion 70 without exposing it.
  • the light shielding portion can be reduced by the tantalum oxide film during cleaning performed using sulfuric acid cleaning or alkali cleaning together with plasma ashing. This is because it can sufficiently suppress disappearance.
  • FIG. 6 is a schematic cross-sectional view showing another example of the nanoimprint template of the present invention, and shows a region corresponding to the region shown in FIG.
  • the nanoimprint template 10 shown in FIG. 6 is provided so as to be continuous with the main surface 70a and the side surface 70b of the light shielding unit 70 so as to cover the main surface 70a and the side surface 70b of the light shielding unit 70 without exposing them.
  • the tantalum oxide film provided on the main surface of the light shielding part is provided on the main surface and side surfaces of the light shielding part so as to cover the main surface and side surfaces of the light shielding part. Is preferred. This is because the light-shielding part can be suppressed from being affected by sulfuric acid cleaning, alkali cleaning, and plasma ashing from the side, so that film loss and disappearance of the light-shielding part can be effectively suppressed.
  • the light shielding part is not particularly limited as long as it can suppress exposure of exposure light to an unintended region during light imprinting, and may have a single layer structure including only a light shielding film. As shown in FIG. 4, it is preferable that the light-shielding film 80 and the high-contrast film 50 have a multilayer structure in which they are laminated in this order. This is because the light shielding property of the multilayer structure is higher than that of the single layer structure, so that it is possible to effectively suppress irradiation of exposure light to an unintended region during light imprinting.
  • the light shielding portion is formed not only in the region around the second step structure on the main surface of the first step structure, but also on the side surface of the first step structure. Further, in this case, a tantalum oxide film may be formed on the light shielding portion on the side surface of the first step structure.
  • the material for the light-shielding film examples include metals such as Al, Ni, Co, Cr, Ti, Ta, W, Mo, Sn, and Zn, Si, and the like. Materials, alloys, etc. can also be used.
  • the light-shielding property of the light-shielding film the light transmittance within a wavelength of 365 nm is preferably 1% or less, and more preferably 0.1% or less.
  • the thickness of the light-shielding film is not particularly limited as long as exposure light is not irradiated onto an unintended region during light imprinting.
  • the thickness is 15 nm or more. It may be within the range. In particular, it is preferably in the range of 35 nm to 1000 nm, particularly in the range of 55 nm to 1000 nm. This is because when the thickness of the light-shielding film is not less than the lower limit of these ranges, the light transmittance within the wavelength range of 365 nm can be 1% or less and 0.1% or less, respectively.
  • Examples of the method for forming the light-shielding film include a CVD method such as a vacuum vapor deposition method, a sputtering method, and a PVD method (physical vapor deposition) such as an ion plating method, a plasma CVD method, a thermal CVD method, and a photo CVD method. (Chemical vapor deposition) and the like, as well as coating of paints, dyes and pigments.
  • the high-contrast film in the multilayer structure is the same as the high-contrast film described in the item “2. High-contrast film”, and thus the description thereof is omitted here.
  • a preparation step of preparing a template-forming member comprising: a light-transmitting base material provided with the mark pattern; and a high-contrast film provided on the entire main surface side of the light-transmitting base material;
  • a first resin layer is formed on the mark pattern and the transfer pattern so that the mark pattern region provided with the pattern for use is a thin film and the transfer pattern region provided with the transfer pattern is a thick film.
  • a second resin layer forming step of forming a second resin layer on the tantalum oxide film formed in the pattern region and the transfer pattern region, and etching the template forming member on which the second resin layer is formed By performing at least the above-described acid leaving the tantalum oxide film formed on the surface of the high-contrast film.
  • FIG. 7A to FIG. 9C are schematic process cross-sectional views showing an example of a method for producing a nanoimprint template of the present invention.
  • a base 21 and a mesa structure 22 provided on the main surface 21a of the base 21 are provided.
  • a template forming member 1 including a high contrast film 50 provided on the upper surface 34a is prepared.
  • the thin film 91 a of the first resin layer 91 is formed on the high contrast film 50 provided on the bottom surface 42 a of the concave portion 42 and the upper surface 44 a of the convex portion 44 of the mark pattern 40.
  • the thick film 91b of the first resin layer 91 thicker than the thin film 91a is formed on the high contrast film 50 provided on the bottom surface 32a of the concave portion 32 and the upper surface 34a of the convex portion 34.
  • the first resin layer 91 is partially removed using an etch-back method by performing dry etching using an oxygen-based gas.
  • the thickness H1 of the thin film 91a and the thickness H2 of the thick film 91b are defined so as to satisfy H1 ⁇ H2, so that the mark pattern 40 is provided on the bottom surface 42a of the recess 42.
  • the other part of the first resin layer 91 can be removed while leaving the light transmissive substrate side of the film 91b.
  • the remaining first resin layer 91 is removed by wet cleaning or dry etching using an oxygen-based gas, and then the concave portions 42 of the mark pattern 40 are formed.
  • the tantalum oxide film 60 is continuous with the surface of the high contrast film 50 and the side surfaces 44b and the upper surface 44a of the convex portions 44 of the mark pattern 40 so as to cover the high contrast film 50 remaining on the bottom surface 42a of the mark pattern 40 without being exposed.
  • a tantalum oxide film 60 is formed on the surface of the high contrast film 50 remaining on the bottom surface 32 a of the concave portion 32 and the upper surface 34 a of the convex portion 34 of the transfer pattern 30.
  • a thick film 92 a of the second resin layer 92 is formed on the film 60, and the tantalum oxide film 60 formed on the surface of the high contrast film 50 remaining on the bottom surface 32 a of the concave portion 32 and the upper surface 34 a of the convex portion 34 of the transfer pattern 30.
  • a thin film 92b of the second resin layer 92 thinner than the thick film 92a is formed.
  • the thick film 92a of the second resin layer 92 is formed in a region inside the formation region R of the thin film 91a of the first resin layer 91 shown in FIG.
  • the resin layer thickness defining template 100 is released.
  • the second resin layer 92 defined so that the thickness H3 of the thick film 92a and the thickness H4 of the thin film 92b shown in FIG. 8C satisfy H3> H4 is formed.
  • the second resin layer 92 is partially removed using an etch-back method by performing dry etching using an oxygen-based gas.
  • the thickness H3 of the thick film 92a and the thickness H4 of the thin film 92b are defined so as to satisfy H3> H4, thereby remaining on the bottom surface 42a of the recess 42 of the mark pattern 40.
  • the thick film 92a formed on the tantalum oxide film 60 formed on the surface of the high-contrast film 50 and the upper surface 44a of the convex portion 44 of the mark pattern 40 is left, and the other thick film 92a is left.
  • the portion and the thin film 92b can be removed.
  • the thick film 92a of the second resin layer 92 is formed in a region inside the formation region R of the thin film 91a of the first resin layer 91 in plan view,
  • the outer peripheral portion 61 of the tantalum oxide film 60 formed on the upper surface 44 a of the convex portion 44 of the mark pattern 40 is exposed from the thick film 92 a of the second resin layer 92.
  • the concave portion of the mark pattern 40 is formed.
  • the tantalum oxide film 60 formed so as to be continuous with the surface of the high contrast film 50 remaining on the bottom surface 42a of the surface 42 and the side surface 44b and the upper surface 44a of the convex portion 44 of the mark pattern 40 is left. Remove other parts.
  • the outer peripheral portion 61 of the tantalum oxide film 60 formed on the upper surface 44a of the convex portion 44 of the mark pattern 40 is exposed from the thick film 92a of the second resin layer 92, the outer peripheral portion of the tantalum oxide film 60 is exposed. 61 is removed, and a portion of the convex portion 44 of the mark pattern 40 on the upper surface 44 a side in the region of the outer peripheral portion 61 is removed. As a result, the groove 26 is formed on the upper surface 44 a of the convex portion 44 of the mark pattern 40 along the region to be the thick film 92 a of the second resin layer 92.
  • the present invention it is possible to produce a nanoimprint template that can sufficiently suppress the loss or disappearance of the high contrast film. Furthermore, since there is no possibility that the tantalum oxide film disappears when the high contrast film is processed, it is easy to cover the high contrast film without exposing it.
  • the base has a mesa structure provided on the main surface of the base and the base has a concavo-convex structure transfer pattern and a concavo-convex structure mark pattern provided on the main surface of the mesa structure.
  • a template forming member is prepared that includes the light transmissive substrate thus obtained and a high contrast film provided on the entire main surface side of the light transmissive substrate.
  • the light-transmitting substrate is the same as the light-transmitting substrate described in the above item “A. Nanoimprint template 3. Light-transmitting substrate”, and thus the description thereof is omitted here.
  • the high contrast film is the above-mentioned “A. Nanoimprint template” except that it is provided on the bottom surface and the top surface of the convex portion of the mark pattern and on the bottom surface and the top surface of the convex portion of the transfer pattern. Since this is the same as the high-contrast film described in the item “2. High-contrast film”, a description thereof is omitted here.
  • the mark pattern region provided with the mark pattern is a thin film
  • the transfer pattern region provided with the transfer pattern is a thick film.
  • a first resin layer is formed on the mark pattern and the transfer pattern.
  • the thickness of the thin film of the first resin layer means the thickness of the thin film of the first resin layer in the concave portion of the mark pattern as indicated by H1 in FIG.
  • the thickness of one resin layer means the thickness of the first resin layer in the concave portion of the transfer pattern as indicated by H2 in FIG. 7B.
  • the thickness of the thin film of the first resin layer and the thickness of the thick film of the first resin layer are appropriately set according to the etching conditions.
  • the material of the first resin layer is not particularly limited as long as it is a curable resin used in nanoimprint lithography, and examples thereof include a thermosetting resin and a photocurable resin. Among these, a photocurable resin is preferable, and an ultraviolet curable resin is particularly preferable.
  • the first etching step is not particularly limited. Usually, as shown in FIGS. 7C and 8A, the first etching step is performed on the high contrast film provided on the bottom surface of the concave portion of the mark pattern.
  • the thickness of the first resin layer formed on the light-transmitting substrate side of the thin film of the first resin layer formed, and on the high contrast film provided on the bottom surface and the top surface of the convex portion of the transfer pattern The first resin layer removing step of removing the other part of the first resin layer while leaving the light-transmitting substrate side of the film, and etching using the remaining first resin layer as a mask
  • the method for removing the first resin layer is not particularly limited as long as it can leave the light transmissive substrate side of the first resin layer and remove other portions of the first resin layer.
  • dry etching using a method examples include an oxygen-based gas.
  • the method for etching the high contrast film may be dry etching or wet etching, but is preferably dry etching.
  • Examples of the gas used for the dry etching include chlorine-based gas.
  • Tantalum oxide film forming step a tantalum oxide film is formed on the entire main surface side of the template forming member subjected to the first etching step.
  • the tantalum oxide film is the same as the tantalum oxide film described in the item “A. Template for nanoimprint 1. Tantalum oxide film”, and the description thereof is omitted here.
  • the method for forming the tantalum oxide film is not particularly limited.
  • PVD methods physical vapor deposition
  • PVD methods such as vacuum deposition, sputtering, and ion plating, plasma CVD, thermal CVD, and light are used.
  • CVD chemical vapor deposition
  • the tantalum oxide film forming step is performed after removing the remaining first resin layer.
  • Second resin layer forming step In the second resin layer forming step, the mark pattern region and the transfer pattern are formed such that the mark pattern region is a thick film and the transfer pattern region is a thin film. A second resin layer is formed on the tantalum oxide film formed in the region.
  • the thickness of the second resin layer means the thickness of the second resin layer in the concave portion of the mark pattern as indicated by H3 in FIG.
  • the thickness of the thin film of the second resin layer means the thickness of the thin film of the second resin layer in the concave portion of the transfer pattern as indicated by H4 in FIG.
  • the thickness of the thin film of the second resin layer and the thickness of the thick film of the second resin layer are appropriately set according to the etching conditions.
  • the material of the said 2nd resin layer since it is the same as that of the said 1st resin layer, description here is abbreviate
  • Second etching step the template forming member on which the second resin layer is formed is etched to form at least the surface of the high contrast film. The other part of the tantalum oxide film is removed leaving the tantalum oxide film.
  • the second etching step is not particularly limited. Usually, as shown in FIGS. 9A and 9B, the second etching step is performed on the surface of the high contrast film remaining on the bottom surface of the concave portion of the mark pattern. The other part of the thick film of the second resin layer and the thin film of the second resin layer are left, leaving the light transmissive substrate side of the thick film of the second resin layer formed on the formed tantalum oxide film. Is formed on the surface of the high contrast film remaining on the bottom surface of the concave portion of the mark pattern by etching using the second resin layer removing step of removing the remaining thick film of the second resin layer as a mask. A tantalum oxide film removing step of removing the other part of the tantalum oxide film while leaving the tantalum oxide film.
  • the dry etching etc. which used the etch back method are mentioned.
  • the gas used for the dry etching include an oxygen-based gas.
  • the method for etching the tantalum oxide film may be dry etching or wet etching, but is preferably dry etching.
  • the gas used for the dry etching include a fluorine-based gas.
  • the high contrast film provided in the transfer pattern region is removed by performing etching using the remaining tantalum oxide film as a mask.
  • the method for etching the high-contrast film is the same as that in the first etching step, and a description thereof is omitted here.
  • the second removal step of the high contrast film may be performed after the remaining second resin layer is removed or may be performed before the removal, but usually after the removal thereof. Do.
  • the mark pattern is formed. Then, the contrast film is left only on the bottom surface of the concave portion, and other portions of the contrast film are removed. In the second etching step, the surface of the high contrast film and the upper surface of the convex portion of the mark pattern are removed. A manufacturing method that leaves the formed tantalum oxide film is preferable. As shown in FIG. 1 and FIG. 2, in the mark pattern, the contrast film is provided only on the bottom surface of the concave portion, and the tantalum oxide film is formed on the surface of the high contrast film and the convex portion of the mark pattern. This is because the nanoimprint template provided on the upper surface can be manufactured.
  • the thick film of the second resin layer is formed.
  • a manufacturing method in which a groove is formed along a region to be a thick film is preferable. This is because the nanoimprint template can be manufactured in which the presence or absence of the tantalum oxide film can be determined by recognizing the presence or absence of the groove.
  • mesa structure includes first step structure and second step structure
  • the preparation step the mesa structure is provided on the main surface of the base.
  • the first step structure and the second step structure provided on the main surface of the first step structure, and the transfer pattern and the mark pattern are provided on the main surface of the second step structure.
  • the template forming member further having a light shielding portion provided in a region around the second step structure on the main surface of the one step structure is prepared, and in the first resin layer forming step, the template is also formed on the light shielding portion.
  • a method for leaving the tantalum oxide film formed on the main surface of the light shielding portion is preferable.
  • the manufacturing method will be described with reference to the drawings.
  • 10 (a) to 12 (c) are schematic process cross-sectional views showing another example of the method for producing a nanoimprint template of the present invention.
  • the mesa structure 22 includes a first step structure 27 provided on the main surface 21 a of the base portion 21 and a second step provided on the main surface 27 a of the first step structure 27.
  • the main surface 28a of the second step structure 28 is provided with a transfer pattern 30 having an uneven structure and a mark pattern 40 having an uneven structure, and the second step structure 28 on the main surface 27a of the first step structure 27 is provided.
  • a template forming member 1 having the same configuration as that of the template forming member 1 shown in FIG. 7A is prepared except that it further includes a light shielding portion 70 provided in the surrounding area.
  • the light shielding portion 70 has a multilayer structure in which the light shielding film 80 and the high contrast film 50 are laminated in this order.
  • the thin film 91a and the thick film 91b of the first resin layer 91 are formed as in the step shown in FIG.
  • a light shielding portion film 91c of the resin layer 91 is formed.
  • a resin is dropped onto the areas of the mark pattern 40 and the transfer pattern 30 as well as the step shown in FIG.
  • the resin layer thickness defining template 100 is released.
  • the thin film 91a, the thick film 91b, and the light shielding portion film 91c of the first resin layer 91 are formed.
  • the first resin layer 91 is partially removed using an etch-back method by performing dry etching using an oxygen-based gas.
  • the light-transmitting substrate side of the thin film 91a and the thick film 91b of the first resin layer 91 is left, and the light shielding part film of the first resin layer 91 is left.
  • the other part of the resin layer can be removed while leaving the light transmissive substrate side of 91c.
  • a tantalum oxide film 60 is formed in the same manner as in the step shown in FIG.
  • the tantalum oxide film 60 is formed so as to be continuous with the main surface 70a and the side surface 70b of the light shielding part 70 so as to cover the main surface 70a and the side surface 70b without exposing the main surface 70a.
  • the thick film 92a and the thin film 92b of the second resin layer 92 are formed in the same manner as in the process shown in FIG.
  • a light shielding portion thick film 92c of the second resin layer 92 thicker than the thin film 92b is formed on the formed tantalum oxide film 60.
  • the resin is dropped on the regions of the mark pattern 40 and the transfer pattern 30, and the tantalum oxide film 60 formed on the main surface 70a of the light shielding portion 70.
  • the resin is dropped on the top.
  • the resin layer thickness defining template 100 is released. Accordingly, the thickness H3 of the thick film 92a, the thickness H4 of the thin film 92b, and the thickness H6 of the light shielding portion thick film 92c shown in FIG. 11C satisfy H3> H4 and H6> H4.
  • a prescribed second resin layer 92 is formed.
  • the second resin layer 92 is partially removed using an etch-back method by performing dry etching using an oxygen-based gas.
  • the thick film 92a is formed in the same manner as the process shown in FIG.
  • the light-transmitting substrate side of the light-shielding portion thick film 92c is left, and the other portion of the resin layer can be removed.
  • the high-contrast film 50 is removed in the same manner as in the process. Thereby, the nanoimprint template 10 shown in FIG. 5 is manufactured.
  • the high contrast film 50 may be removed after removing the remaining thick film 92a of the second resin layer 92 and the light shielding part thick film 92c, but is usually performed after removing these.
  • a method for producing the nanoimprint template a method for producing a nanoimprint template in which the mesa structure includes a first step structure and a second step structure is preferable. Since it is possible to suppress exposure of exposure light to an unintended region during light imprinting by the light shielding part, it is possible to manufacture a nanoimprint template that can suppress film loss or disappearance of the light shielding part by the tantalum oxide film. It is.
  • the mesa structure has a first step structure provided on the main surface of the base and a second step structure provided on the main surface of the first step structure, and the transfer pattern and The template forming member further comprising a light shielding portion provided on the main surface of the second step structure, wherein the mark pattern is provided in a region around the second step structure on the main surface of the first step structure.
  • First resin layer forming step In the first resin layer forming step, the first resin layer is also formed on the light shielding portion.
  • the thickness of the first resin layer formed on the light shielding portion as indicated by H5 in FIG. 10B is set on the light shielding portion in the first resin layer removing step in the first etching step described later. It will not specifically limit if the said transparent substrate side of the said 1st resin layer to form can be left, It sets suitably according to etching conditions.
  • the light shielding part is left.
  • the first etching step is not particularly limited, but normally, as shown in FIG. 10C and FIG. 11A, in the first resin layer removing step, the first etching step is performed on the light shielding portion. The other part of the first resin layer was removed while leaving the light transmissive substrate side of the first resin layer, and the remaining first resin layer was used as the mask in the high contrast film removing step. The light shielding part is left by the etching.
  • Tantalum oxide film forming step In the tantalum oxide film forming step, the tantalum oxide film is formed on the main surface of the light shielding portion. In the tantalum oxide film forming step, as shown in FIG. 11B, the tantalum oxide film is continuous with the main surface and side surfaces of the light shielding portion so as to cover the main surface and side surfaces of the light shielding portion. It is preferable to form. This is because the light-shielding portion can be inhibited from being affected by sulfuric acid cleaning, alkali cleaning, and plasma ashing from the side, and thus the nanoimprint template capable of effectively suppressing film loss and disappearance of the light-shielding portion can be manufactured.
  • Second resin layer forming step In the second resin layer forming step, the thick second resin layer is also formed on the tantalum oxide film formed on the main surface of the light shielding portion.
  • the thickness of the thick film formed on the tantalum oxide film formed on the main surface of the light shielding part is the second resin layer in the light shielding part as indicated by H6 in FIG.
  • the thickness is in the same range as the thickness of the second resin layer in the concave portion of the mark pattern as indicated by H3 in FIG. 8C.
  • the tantalum oxide film formed on the main surface of the light shielding portion is left.
  • the second etching step is not particularly limited, but is usually formed on the main surface of the light shielding portion in the second resin layer removing step, as shown in FIGS. 12 (a) and 12 (b).
  • the tantalum oxide film removing step the light transmissive substrate side of the second resin layer of the thick film formed on the tantalum oxide film is left and the other part of the thick film of the second resin layer is removed.
  • the etching is performed using the thick second resin layer formed on the tantalum oxide film formed on the main surface of the remaining light-shielding portion as the mask, and the etching is performed on the main surface of the light-shielding portion. Leave the tantalum oxide film.
  • Nanoimprint template (second embodiment) Further, in the present invention, as a second embodiment, a base and a light-transmitting substrate having a mesa structure provided on the main surface of the base are provided. A mark pattern having a structure is provided, a high contrast film is provided on the bottom surface of the recess of the mark pattern, and the surface of the high contrast film and the mark pattern are not exposed so that an end of the high contrast film is not exposed. A protective film made of a material different from the high contrast film is provided to continuously cover the side surface of the convex portion and the upper surface of the convex portion of the mark pattern, and the protective film has an end portion on the mark pattern. The nanoimprint template is provided so as to be on the upper surface of the convex portion.
  • FIG. 13A is a schematic cross-sectional view showing an example of the nanoimprint template of this embodiment.
  • FIG. 13B is an enlarged view inside the broken line frame shown in FIG.
  • FIG. 13C is a diagram for explaining a protective film formation region.
  • the nanoimprint template 10 includes a base 21 and a light-transmitting substrate 20 having a mesa structure 22 provided on a main surface 21a of the base 21. Yes.
  • the main surface 22 a of the mesa structure 22 is provided with a concavo-convex structure transfer pattern 30 and a concavo-convex structure mark pattern 40.
  • a recess 25 that includes the mesa structure 22 in a plan view is provided on the surface of the base portion 21 opposite to the main surface 21a.
  • a high contrast film 50 containing Cr is provided only on the bottom surface 42 a of the recess 42 of the mark pattern 40. The high contrast film 50 constitutes an alignment mark.
  • the protective film 600 made of a material different from that of the high contrast film has a surface of the high contrast film 50 and side surfaces 44b of the convex portions 44 of the mark pattern 40 so that the end of the high contrast film 50 is not exposed. It is formed so as to continuously cover the upper surface 44a of the convex portion of the mark pattern. Further, the protective film 600 is provided so that the end portion is on the upper surface 44a of the convex portion 44 of the mark pattern.
  • the protective film made of a material different from that of the high contrast film has the surface of the high contrast film, the side surface of the convex part of the mark pattern, and the convex part of the mark pattern so that the end of the high contrast film is not exposed.
  • the end of the high contrast film is formed by the protective film so that the end is provided on the upper surface of the protrusion of the mark pattern. Since it is sealed, it is possible to reliably suppress the intrusion of the chemical solution that comes into contact with the high contrast film, and it is possible to suppress the film loss of the high contrast film. Further, even if the high contrast film protrudes to the side surface of the convex portion of the mark pattern, the high contrast film can be covered without exposing.
  • the material constituting the protective film is not particularly limited as long as it is a material different from the high contrast film.
  • tantalum oxide, silicon (amorphous; a-Si), silicon oxide (SiO), silicon nitride examples thereof include SiN), silicon oxynitride (SiON), silicon carbide (SiC), molybdenum silicide (MoSi), tantalum silicide (TaSi), tungsten silicide (WSi), and the like.
  • the protective film is preferably a tantalum oxide film containing tantalum oxide.
  • the tantalum oxide film has a sufficiently high resistance to sulfuric acid cleaning and alkali cleaning that remove foreign matters such as resist used in nanoimprint lithography, and plasma using oxygen-containing gas that removes residual foreign matters that cannot be removed by these cleanings
  • the resistance to ashing is sufficiently high.
  • the tantalum oxide film does not disappear when the template is cleaned using plasma ashing together with sulfuric acid cleaning or alkali cleaning.
  • the tantalum oxide film has a different etching gas from that of the high contrast film, there is no possibility that the tantalum oxide film will disappear due to dry etching when the high contrast film is processed.
  • the protective film of the present invention continuously covers the surface of the high contrast film, the side surface of the convex part of the mark pattern, and the upper surface of the convex part of the mark pattern so that the end of the high contrast film is not exposed.
  • a vacuum vapor deposition method for example, a vacuum vapor deposition method, a sputtering method, a PVD method such as an ion plating method (physical vapor deposition), plasma, etc.
  • CVD methods thermal vapor deposition
  • CVD methods chemical vapor deposition
  • the positions of the mark pattern surface and the surface of the target, which is the material of the protective film are not horizontal in the sputtering method so as to be surely formed also on the side surfaces of the convex portions of the mark pattern. It is preferable to use a method in which the protective film can be formed also on the side surface of the convex portion by installing it at a position having an angle of 30 ° to 30 °, and it can be formed evenly by rotating the substrate.
  • the protective film 600 has an alignment mark region 40A in which a plurality of concave portions and convex portions of a mark pattern provided with a high contrast film are continuously arranged in a plan view. Is preferably provided in a region wider than the alignment mark region 40A.
  • the alignment mark region 40A is usually rectangular, and the protective film 600 preferably has an end at a position 50 nm or more away from each side of the alignment mark region 40A. That is, as shown in FIG. 13B, when the high contrast film 50 containing Cr is provided only on the bottom surface 42a of the concave portion 42 of the mark pattern 40, the protective film 600 is formed on the upper surface of the convex portion. It is preferable that the width
  • a plurality of the alignment mark regions may be provided on the main surface of the mesa structure.
  • the concavo-convex pattern in each alignment mark region may be oriented perpendicular to each other.
  • the protective film 600 includes a plurality of alignment marks so as to include the plurality of alignment mark regions. It is preferably provided in an area wider than the mark area. Also in this case, the protective film preferably has an end portion at a position separated by 50 nm or more from each side of the alignment mark region 40A.
  • the width (w3 and w4 in FIG. 13C) to the protective film end on the upper surface of the convex part of the protective film is preferably 50 nm or more, as described above, but is particularly 100 nm or more, especially 500 nm or more. It is preferable that This is because the sealing performance for the high-contrast film by the protective film is further ensured.
  • the upper limit may be in a range that does not affect the mark pattern surface.
  • the thickness of the protective film 600 is usually 1 nm to 20 nm, preferably 1 nm to 10 nm. If the protective film formed on the upper surface of the convex portion is too thin, the reduction or disappearance of the high contrast film cannot be sufficiently suppressed, and if the protective film is too thick, the upper surface of the convex portion of the mark pattern This is because if it is provided, it becomes an obstacle when the transfer pattern is transferred to the transfer target.
  • the thickness of the protective film on the side surface of the convex portion is preferably in the range of 0.5 nm to 10 nm, and more preferably in the range of 0.5 nm to 5 nm. If it is thinner than the above range, it is difficult to sufficiently protect the high contrast film, and it is difficult to form a thicker film than the above range in terms of process, and it takes time, which is disadvantageous in terms of cost.
  • the thickness of the protective film on the side surface of the convex portion may not be uniform, and usually the upper surface side of the convex portion is thick and the opposite side (the bottom surface side of the concave portion) is thin. Therefore, the thickness value of the film thickness indicates an average value.
  • the protective films provided on the bottom surfaces of the plurality of adjacent concave portions in the mark pattern may be separated from each other.
  • the high contrast film in this embodiment is provided on the bottom surface of the concave portion of the mark pattern. As shown in FIG. 13B, the high contrast film is preferably provided only on the bottom surface 42a of the concave portion 42 of the mark pattern.
  • the high-contrast film is the same as the high-contrast film described in the above item “A. Nanoimprint template 2. High-contrast film”, and thus the description thereof is omitted here.
  • the light-transmitting substrate in this embodiment has a base and a mesa structure provided on the main surface of the base.
  • the light-transmitting substrate is the same as the light-transmitting substrate described in the above item “A. Nanoimprint template 3. Light-transmitting substrate”, and thus the description thereof is omitted here.
  • a groove is provided along the protective film on the main surface of the mesa structure.
  • the mesa structure may have a single step structure, and the transfer pattern and the mark pattern may be provided on the main surface of the single step structure.
  • the first step structure and the second step structure provided on the main surface of the first step structure may be included, and the transfer pattern and the mark pattern may be provided on the main surface of the second step structure.
  • the present invention is a two-stage mesa rank for producing a template for nanoimprinting, having a base and a mesa structure provided on the main surface of the base, and the mesa structure is a main mesa structure of the base.
  • a light-transmitting two-step mesblancs forming member including a first step structure provided on a surface and a second step structure provided on a main surface of the first step structure, and at least the first step structure of the first step structure
  • a light shielding portion is provided in a region around the second step structure on the main surface, and a protective film is provided on the main surface of the light shielding portion so as to cover the main surface of the light shielding portion.
  • FIG. 15 is a schematic cross-sectional view showing an example of a two-stage sub-rank of the present invention.
  • the two-stage mesblancs 200 of the present invention has a light-transmissive two-stage mesblancs forming member 201, and the light-transmissive two-stage mesblancs forming member 201 includes a base 210 and a base.
  • the mesa structure 220 is provided on the main surface.
  • the mesa structure 220 includes a first step structure 270 provided on the main surface of the base 210 and a second step structure 280 provided on the main surface of the first step structure.
  • a recess 250 that includes the second step structure in a plan view is provided on the surface of the base 210 opposite to the main surface 210a.
  • a light shielding part 70 is provided in a region around the second step structure on the main surface of the first step structure, and a protective film 600 is provided on the main surface of the light shielding part so as to cover the main surface of the light shielding part 70.
  • a template for nanoimprinting can be manufactured.
  • the light-transmitting two-step mesa-lanx forming member has a base and a mesa structure provided on the main surface of the base.
  • (1) Mesa structure The light-transmitting two-stage mesa rank forming member in the present invention is the same as the above-described light-transmitting substrate, except that the concave-convex structure is not yet formed on the main surface of the mesa structure. . That is, the mark pattern and the transfer pattern are not yet formed.
  • the mesa structure includes a first step structure provided on the main surface of the base and a second step structure provided on the main surface of the first step structure.
  • Examples of the method for forming the mesa structure and the first step structure and the second step structure include wet etching using an etching mask.
  • the light shielding part is provided in a region around the second step structure on the main surface of the first step structure.
  • the light shielding part is not particularly limited as long as it can suppress exposure of exposure light to an unintended region during light imprinting, and may have a single layer structure including only the light shielding film, but the light shielding film and the high contrast film May have a multilayer structure laminated in this order. This is because the light shielding property of the multilayer structure is higher than that of the single layer structure, so that it is possible to effectively suppress irradiation of exposure light to an unintended region during light imprinting.
  • the material of the light-shielding film, the light-shielding property, the thickness, the transparency, the forming method, and the high contrast film are the same as the contents described in the above item “A. Nanoimprint template 4. Others”. The description in is omitted.
  • the light shielding portion may be provided only in a region around the second step structure on the main surface of the first step structure.
  • the main surface of the one step structure 270 may be provided from the main surface of the base 210.
  • the protective film in the two-stage melanx of the present invention is provided on the main surface of the light shielding part so as to cover the main surface of the light shielding part without exposing it.
  • the protective film can sufficiently suppress the loss or disappearance of the light shielding portion.
  • the protective film 600 is at least the main surface of the first step structure 270. To the main surface of the base 210.
  • the present invention is a method for manufacturing the above-described two-stage mesa rank, which has a mesa structure provided on the base and the main surface of the base, and the mesa structure is the main of the base.
  • a light transmissive two-stage mesblancs forming member including a first step structure provided on a surface and a second step structure provided on a main surface of the first step structure is prepared.
  • a curable resin layer is formed on the main surface of the first step structure and the main surface of the second step structure, and the curable resin is formed on the main surface of the first step structure with respect to the curable resin layer.
  • the thickness of the layer is a curable resin layer formed on the main surface of the second step structure. Imprint molding is performed so that the film is thicker than the film thickness, and etching is performed so that the light shielding part forming film and the protective film remain only on the main surface of the first step structure.
  • a two-stage mesblancs is manufactured in which a light shielding portion and a protective film are provided in this order in a region around the second step structure on the main surface of the first step structure of the blank forming member.
  • a method for producing a corrugated substrate is provided.
  • 17 (a) to 17 (c) are schematic process cross-sectional views showing an example of the method for producing a two-stage mesblancs of the present invention.
  • a first step structure having a base 210 and a mesa structure 220 provided on the main surface of the base, the mesa structure 220 being provided on the main surface 210 a of the base 210.
  • 270 and a light transmissive two-stage sub-rank forming member 201 having a second step structure 280 provided on the main surface 270a of the first step structure 270 are prepared.
  • a light shielding part forming film 70 is formed on the surface of the two-stage mesa rank forming member 201.
  • a protective film forming film 610 is formed on the light shielding part forming film 70.
  • the curable resin layer 17 becomes a thick film on the main surface of the first step structure and a thin film on the main surface of the second step structure.
  • the resin layer thickness defining template 101 is cured while being pressed, and then the resin layer thickness defining template 101 is released to perform imprint molding.
  • the material of the curable resin layer is not particularly limited as long as it is a curable resin used in nanoimprint lithography, and examples thereof include a thermosetting resin and a photocurable resin. Among these, a photocurable resin is preferable, and an ultraviolet curable resin is particularly preferable.
  • the protective film and the light shielding part forming film are removed by etching, leaving the main surface of the first step structure in which the curable resin layer is formed as a thick film.
  • the light-shielding portion 70 is provided in a region around the second step structure on the main surface of the first step structure of the light-transmitting two-step mesa rank forming member, and the protective film 600 is the main portion of the light-shielding portion 70. It is possible to manufacture a two-step female sub-rank provided on the main surface of the light-shielding portion 70 so as to cover the surface.
  • the present invention is the above-described two-stage mesa rank manufacturing method, comprising a base and a mesa structure provided on a main surface of the base, and the mesa structure is provided on a main surface of the base.
  • a light transmissive two-step mesblancs forming member including a first step structure and a second step structure provided on a main surface of the first step structure is prepared, and the surface of the light transmissive two-step mesblancs forming member is prepared.
  • a laminate in which the light-shielding portion and the protective film are laminated in this order is provided in a two-stage structure, which is provided from the main surface of the first step structure of the light transmissive two-step mesblancs forming member to the main surface of the base portion.
  • a method for producing a two-stage mesa rank characterized by producing a mesa rank.
  • FIG. 18 (a) to 19 (c) are schematic process cross-sectional views showing an example of a method for producing a two-stage mesblancs according to the present invention.
  • a first step structure having a base 210 and a mesa structure 220 provided on the main surface of the base, the mesa structure 220 being provided on the main surface 210a of the base 210.
  • 270 and a light transmissive two-stage sub-rank forming member 201 having a second step structure 280 provided on the main surface 270a of the first step structure 270 are prepared.
  • a light shielding portion forming film 70 is formed on the surface of the light transmissive two-stage mesblancs forming member.
  • a protective film forming film 610 is formed on the light shielding part forming film.
  • a resist composition is applied on the protective film to form a resist layer 18.
  • the resist on the main surface of the second step structure is removed by exposing and developing through a mask.
  • the light shielding part forming film and the protective film formed on the main surface of the second step structure are removed by etching.
  • the resist is finally removed, so that the light-shielding portion 70 and the protective film 600 are removed from the main surface of the first step structure of the light transmissive two-step mesblancs. A two-stage messlangs provided over the main surface is manufactured.
  • the present invention is not limited to the above embodiment.
  • the above-described embodiment is an exemplification, and the present invention has substantially the same configuration as the technical idea described in the claims of the present invention, and any device that exhibits the same function and effect is the present invention. It is included in the technical scope of the invention.
  • Example 1 A nanoimprint template having the same configuration as that of the nanoimprint template 10 shown in FIG. 1 was manufactured by the manufacturing method shown in FIGS. 7 (a) to 9 (c). At this time, the material of the light-transmitting substrate was quartz glass, and the material of the high contrast film was Cr. The tantalum oxide film was formed by a sputtering method, and the thickness of the tantalum oxide film was 4 nm.
  • a protective film the film including the tantalum oxide film in Example 1 so as to cover the high contrast film without exposing it.
  • Example 2 A nanoimprint template was produced in the same manner as in Example 1 except that a chromium oxynitride film having the same thickness as the tantalum oxide film of Example 1 and containing chromium oxynitride was formed as a protective film. did.
  • Example 3 A nanoimprint template was manufactured in the same manner as in Example 1 except that a silicon oxide film having the same thickness as the tantalum oxide film of Example 1 and containing SiO 2 was formed as a protective film.
  • Example 4 A nanoimprint template was manufactured in the same manner as in Example 1 except that a tantalum nitride film having the same thickness as the tantalum oxide film of Example 1 and containing TaN was formed as a protective film.
  • Example 1 A nanoimprint template was produced in the same manner as in Example 1 except that a protective film was not formed on the surface of the high contrast film.
  • A. Film formation property The ease of film formation when various protective films were formed on the surface of a high contrast film was evaluated. Evaluation conditions and evaluation criteria are as follows. (Evaluation conditions) Various protective films were formed by sputtering. (Evaluation criteria) ⁇ : Film formation is easy. X: Film formation is difficult.
  • Contrast The contrast (reflectance) of the high contrast film in the nanoimprint template was evaluated. Evaluation conditions and evaluation criteria are as follows. (Evaluation conditions) In the imprint apparatus, alignment of the nanoimprint template and the transfer object was performed using an alignment mark composed of a high contrast film. (Evaluation criteria) ⁇ : A sufficient contrast for alignment is obtained. X: A contrast sufficient for alignment cannot be obtained.
  • The protective film (high contrast film in Comparative Example 1) does not disappear at all.
  • The protective film (high contrast film in Comparative Example 1) disappears, and the disappearance amount is less than 30%.
  • X The protective film (high contrast film in Comparative Example 1) disappears, and the disappearance amount is 30% or more.
  • The protective film (high contrast film in Comparative Example 1) does not disappear at all.
  • The protective film (high contrast film in Comparative Example 1) disappears, and the amount of disappearance is 30% or less.
  • X The protective film (high contrast film in Comparative Example 1) disappears, and the disappearance amount is 30% or more.
  • the resistance of the protective film (high contrast film in Comparative Example 1) when cleaned by plasma ashing using an oxygen-containing gas was evaluated. Evaluation conditions and evaluation criteria are as follows. (Evaluation conditions) The nanoimprint template was ashed in an oxygen gas atmosphere for 10 minutes using a parallel plate type plasma ashing apparatus. Then, the height of the protective film before and after ashing (high contrast film in Comparative Example 1) is measured by AFM, and the amount of decrease in the height of the protective film after ashing relative to the height of the protective film before ashing is measured as the protective film. The amount of disappearance was determined. (Evaluation criteria) ⁇ : The protective film (high contrast film in Comparative Example 1) does not disappear at all. ⁇ : The protective film (high contrast film in Comparative Example 1) disappears, and the disappearance amount is less than 30%. X: The protective film (high contrast film in Comparative Example 1) disappears, and the disappearance amount is 30% or more.
  • the tantalum oxide film of Example 1 had good acid resistance, alkali resistance, and oxygen ashing resistance as well as film formability, workability, and contrast. For this reason, film loss and disappearance of the high contrast film can be sufficiently suppressed.
  • the chromium oxynitride film of Example 2 showed good acid resistance and alkali resistance, but poor oxygen ashing resistance.
  • the silicon oxide film of Example 3 had good acid resistance and alkali resistance, but was poor in workability. Specifically, when processing is performed by etching, the etching cannot be stopped at the boundary between the silicon oxide film and the light-transmitting substrate, and processing may be difficult. In addition, the silicon oxide film of Example 3 had good acid resistance and sufficient alkali resistance to suppress the reduction of the film with high contrast, although oxygen ashing resistance was not sufficient.
  • the tantalum nitride film of Example 4 had good acid resistance and alkali resistance, but was poor in film formability and workability. Specifically, the tantalum nitride film is likely to be oxidized by being exposed to oxygen during film formation, which may make film formation difficult. Further, when the tantalum nitride film is processed by dry etching, it may be oxidized to form a tantalum oxide film. Since the tantalum nitride film and the tantalum oxide film have different etching gases for the chlorine-based gas and the fluorine-based gas, respectively, it may be difficult to process the film when the tantalum nitride film is processed by dry etching.

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Abstract

基部(21)および上記基部(21)の主面(21a)に設けられたメサ構造(22)を有する光透過性基材を備え、上記メサ構造(22)の主面(22a)に、凹凸構造の転写パターン(30)および凹凸構造のマーク用パターン(40)が設けられ、上記マーク用パターン(40)の凹部の底面(42a)に高コントラスト膜(50)が設けられ、上記高コントラスト膜(50)を覆うように上記高コントラスト膜(50)の表面に酸化タンタル膜(60)が設けられたことを特徴とするナノインプリント用テンプレート(10)を提供する。

Description

ナノインプリント用テンプレート及びその製造方法、並びに、2段メサブランクス及びその製造方法
 本発明は、ナノインプリント用テンプレートおよびその製造方法、並びに、2段メサブランクス及びその製造方法に関する。
 ナノインプリントリソグラフィは、ナノインプリント用テンプレートに設けられた所望の転写パターンを、被転写体の表面に塗布した硬化性樹脂層に密着させ、熱や光等の外部刺激を与えることによって硬化性樹脂層にパターンを転写する工程を介して、被転写体にパターンを転写する方法である。ナノインプリントリソグラフィは、単純な方法によってパターンを形成することができるため、LSI製造用の次世代リソグラフィ技術として期待されている。さらに、光学部品、発光素子、光電変換素子、バイオセンサー、装飾品、飲料品容器、食品容器等の加工用の技術としても期待されている。このため、ナノインプリント用テンプレートの開発が進められている。
 ナノインプリントリソグラフィでは、ナノインプリント用テンプレートの転写パターンを被転写体に転写する際に、ナノインプリント用テンプレートと被転写体との位置合わせを行う必要がある。このような位置合わせを行うために、ナノインプリント用テンプレートの光透過可能な基材にアライメントマークを設け、被転写体にも対応するアライメントマークを設けることがある。また、ナノインプリント用テンプレートには、そのテンプレート自身の種別等を識別するための識別用マークを設けることがある。
 アライメントマークや識別用マークは、例えば、ナノインプリント用テンプレートの基材の主面における凹凸構造のパターンおよび当該パターンに設けられた高コントラスト膜から構成される。このような高コントラスト膜は、ナノインプリント用テンプレートの洗浄時等に膜減りすることにより、必要なコントラストが得られなくなることがある。このため、このような高コントラスト膜の膜減りを抑制できるような種々の構造が採用されている。
 例えば、特許文献1には、テンプレートの基材の主面における凹凸構造のパターンに高コントラスト膜を設けた上で、基材の主面の全体に高コントラスト膜を保護する保護膜を設けた構造が記載されている。しかしながら、このような構造では、主面の全体に保護膜が設けられているので、主面に設けられた転写パターンが微細になる場合に、保護膜の厚さが原因となって転写パターンの均一性が損なわれることがある。
 また、特許文献2には、テンプレートの基材の主面における凹凸構造のパターンの凸部上に高コントラスト膜を設け、凹凸構造のパターンの凹部を含む領域に高コントラスト膜を覆うように保護膜を設けた構造が記載されている。しかしながら、このような構造では、特に、凸部上に高コントラスト膜が設けられているので、高コントラスト膜の端部における保護膜の成膜状態次第で、高コントラスト膜に洗浄液等が浸み込むことがある。このため、高コントラスト膜の膜減りを十分に抑制できなかった。
 さらに、特許文献3には、テンプレートの基材の主面の位置合わせ領域における凹凸構造のパターンの凹部内に高コントラスト膜を設け、高コントラスト膜上に保護膜を設けた構造が記載されている。しかしながら、このような構造でも、高コントラスト膜の端部における保護膜の成膜状態次第で、高コントラスト膜の保護が十分とはならないことがあった。
 したがって、従来の保護膜の構造や材料では、高コントラスト膜の膜減りや消失を十分に抑制することができなかった。
特開2009-200505号公報 特開2013-30522号公報 特表2013-519236号公報
 本発明は、上記問題点に鑑みてなされたものであり、高コントラスト膜の膜減りや消失を十分に抑制できるナノインプリント用テンプレートおよびその製造方法を提供することを主目的とする。
 本発明は、上記課題を解決するために、基部および上記基部の主面に設けられたメサ構造を有する光透過性基材を備え、上記メサ構造の主面に、凹凸構造の転写パターンおよび凹凸構造のマーク用パターンが設けられ、上記マーク用パターンの凹部の底面に高コントラスト膜が設けられ、上記高コントラスト膜を覆うように上記高コントラスト膜の表面に酸化タンタル膜が設けられたことを特徴とするナノインプリント用テンプレートを提供する。
 本発明によれば、高コントラスト膜の膜減りや消失を十分に抑制できる。
 上記発明においては、上記酸化タンタル膜が、上記高コントラスト膜の表面および上記マーク用パターンの凸部の上面に設けられたことが好ましい。上記高コントラスト膜を効果的に露出させずに覆うことができるからである。
 また、上記発明においては、上記メサ構造の主面に上記酸化タンタル膜に沿って溝が設けられたことが好ましい。上記酸化タンタル膜の有無を容易に判断できるからである。
 上記発明においては、上記メサ構造は、上記基部の主面に設けられた第1段差構造および上記第1段差構造の主面に設けられた第2段差構造を含み、上記転写パターンおよび上記マーク用パターンが上記第2段差構造の主面に設けられ、上記第1段差構造の主面における上記第2段差構造の周囲の領域に遮光部が設けられ、上記酸化タンタル膜が、上記遮光部の主面を覆うように上記遮光部の主面に設けられたことが好ましい。上記遮光部により光インプリント時に露光光が意図しない領域に照射されることを抑制できる上、上記酸化タンタル膜により上記遮光部の膜減りや消失を抑制できるからである。
 上記発明においては、上記遮光部が、遮光性膜および上記高コントラスト膜がこの順に積層された多層構造を有することが好ましい。光インプリント時に露光光が意図しない領域に照射されることを効果的に抑制できるからである。
 上記発明においては、上記基部の主面とは反対側の面に、平面視して上記第2段差構造を包含する窪みが設けられたことが好ましい。転写パターンと被転写体の表面に塗布した硬化性樹脂層との間に空気が封入されることを抑制できるからである。
 また、本発明は、基部および上記基部の主面に設けられたメサ構造を有し、上記メサ構造の主面に、凹凸構造の転写パターンおよび凹凸構造のマーク用パターンが設けられた光透過性基材と、上記光透過性基材の主面側全面に設けられた高コントラスト膜と、を備えるテンプレート形成用部材を準備する準備工程と、上記マーク用パターンが設けられたマーク用パターン領域が薄膜となり、かつ上記転写パターンが設けられた転写パターン領域が厚膜となるように、上記マーク用パターンおよび上記転写パターン上に第1樹脂層を形成する第1樹脂層形成工程と、上記第1樹脂層が形成された上記テンプレート形成用部材に対してエッチングを行うことにより、少なくとも上記マーク用パターンの凹部の底面および上記転写パターン領域に上記高コントラスト膜を残して、上記高コントラスト膜の他の部分を除去する第1エッチング工程と、上記第1エッチング工程が行われた上記テンプレート形成用部材の主面側全面に酸化タンタル膜を形成する酸化タンタル膜形成工程と、上記マーク用パターン領域が厚膜となり、かつ上記転写パターン領域が薄膜となるように、上記マーク用パターン領域および上記転写パターン領域に形成された上記酸化タンタル膜上に第2樹脂層を形成する第2樹脂層形成工程と、上記第2樹脂層が形成された上記テンプレート形成用部材に対してエッチングを行うことにより、少なくとも上記高コントラスト膜の表面に形成された上記酸化タンタル膜を残して、上記酸化タンタル膜の他の部分を除去する第2エッチング工程と、残存する上記酸化タンタル膜をマスクに用いたエッチングを行うことにより、上記転写パターン領域に設けられた高コントラスト膜を除去する第3エッチング工程と、を備えることを特徴とするナノインプリント用テンプレートの製造方法を提供する。
 本発明によれば、高コントラスト膜の膜減りや消失を十分に抑制できるナノインプリント用テンプレートを製造することができる。
 上記発明においては、上記第1エッチング工程において、上記マーク用パターンでは、上記凹部の底面のみに上記高コントラスト膜を残して、上記高コントラスト膜の他の部分を除去し、上記第2エッチング工程において、上記高コントラスト膜の表面および上記マーク用パターンの凸部の上面に形成された上記酸化タンタル膜を残すことが好ましい。上記酸化タンタル膜が上記高コントラスト膜の表面および上記マーク用パターンの凸部の上面に設けられた上記ナノインプリント用テンプレートを製造できるからである。
 上記発明においては、上記第2樹脂層形成工程において、上記第2樹脂層の厚膜となる領域を平面視して上記第1樹脂層の薄膜となる領域よりも内側とし、上記第2エッチング工程において、上記エッチングを行うことにより、上記メサ構造の主面に、上記第2樹脂層の厚膜となる領域に沿って溝を形成することが好ましい。上記酸化タンタル膜の有無を上記溝の有無を認識することにより判断できる上記ナノインプリント用テンプレートを製造できるからである。
 上記発明においては、上記準備工程において、上記メサ構造が、上記基部の主面に設けられた第1段差構造および上記第1段差構造の主面に設けられた第2段差構造を有し、上記転写パターンおよび上記マーク用パターンが上記第2段差構造の主面に設けられ、上記第1段差構造の主面における上記第2段差構造の周囲の領域に設けられた遮光部をさらに有する上記テンプレート形成用部材を準備し、上記第1樹脂層形成工程において、上記遮光部上にも上記第1樹脂層を形成し、上記第1エッチング工程において、上記遮光部を残し、上記酸化タンタル膜形成工程において、上記遮光部の主面に上記酸化タンタル膜を形成し、上記第2樹脂層形成工程において、上記遮光部の主面に形成された上記酸化タンタル膜上にも上記厚膜の第2樹脂層を形成し、上記第2エッチング工程において、上記遮光部の主面に形成された上記酸化タンタル膜を残すことが好ましい。上記遮光部により光インプリント時に露光光が意図しない領域に照射されることを抑制できる上、上記酸化タンタル膜により上記遮光部の膜減りや消失を抑制できるナノインプリント用テンプレートを製造することができるからである。
 また、本発明では、基部および上記基部の主面に設けられたメサ構造を有する光透過性基材を備え、上記メサ構造の主面に、凹凸構造の転写パターンおよび凹凸構造のマーク用パターンが設けられ、上記マーク用パターンの凹部の底面に高コントラスト膜が設けられ、上記高コントラスト膜の端部が露出しないように、上記高コントラスト膜の表面と上記マーク用パターンの凸部の側面と、上記マーク用パターンの凸部の上面とを連続して覆う、上記高コントラスト膜とは異なる材料からなる保護膜が設けられ、上記保護膜は、端部が上記マーク用パターンの凸部の上面にあるように設けられることを特徴とする、ナノインプリント用テンプレートを提供する。
 本発明によれば、高コントラスト膜の膜減りを十分に抑制できるナノインプリント用テンプレートを製造することができる。
 また、上記発明においては、上記保護膜が、平面視において、上記高コントラスト膜が設けられた上記マーク用パターンの凹部、及び凸部が複数連続して配列されたアライメントマーク領域を内側に包含するように、上記アライメントマーク領域よりも広い領域に設けられることが好ましい。保護膜によって薬液の侵入を確実に抑制することができ、高コントラスト膜の膜減りを抑制することができるからである。
 また、本発明によれば、上記保護膜が、複数の上記アライメントマーク領域を包含するように、上記複数の上記アライメントマーク領域より広い領域に設けられていてもよい。
 また、本発明によれば、上記保護膜が、平面視において矩形状に設けらていることが好ましい。
 また、本発明によれば、上記メサ構造の主面に上記保護膜に沿って溝が設けられたことが好ましい。上記保護膜の有無を容易に判断できるからである。
 また、本発明によれば、上記保護膜が、酸化タンタル膜であることが好ましい。酸化タンタル膜は、ナノインプリントリソグラフィで用いるレジスト等の異物を除去する硫酸洗浄やアルカリ洗浄に対する耐性が十分に高い上、これらの洗浄では除去できずに残存する異物を除去する酸素含有ガスを用いたプラズマアッシングに対する耐性も十分に高いからである。
 また、本発明では、ナノインプリント用テンプレートを製造するための2段メサブランクスであって、基部および上記基部の主面に設けられたメサ構造を有し、上記メサ構造は、上記基部の主面に設けられた第1段差構造および上記第1段差構造の主面に設けられた第2段差構造を含む光透過性2段メサブランクス形成用部材を有し、少なくとも、上記第1段差構造の主面における上記第2段差構造の周囲の領域に遮光部が設けられ、保護膜が、上記遮光部の主面を覆うように上記遮光部の主面に設けられたことを特徴とする2段メサブランクス2段メサブランクスを提供する。
 このような2段メサブランクスであれば、容易に、上述した本発明のナノインプリント用テンプレートを得ることができる。さらに、上記遮光部により光インプリント時に露光光が意図しない領域に照射されることを抑制できる上、上記保護膜により上記遮光部の膜減りや消失を抑制できるナノインプリント用テンプレートを製造することができるからである。
 また、本発明においては、上記遮光部は、上記第1段差構造の主面から上記基部の主面にかけて設けられていてもよい。
 また、本発明では、上述の2段メサブランクスの製造方法であって、基部および上記基部の主面に設けられたメサ構造を有し、上記メサ構造は、上記基部の主面に設けられた第1段差構造および上記第1段差構造の主面に設けられた第2段差構造を含む光透過性2段メサブランクス形成用部材を準備し、上記光透過性2段メサブランクス形成用部材の上記第1段差構造および上記第2段差構造が配置された側の主面に遮光部形成用膜を形成し、上記遮光部形成用膜上に保護膜形成用膜を形成し、硬化性樹脂層を第1段差構造の主面上および上記第2段差構造の主面上に形成し、上記硬化性樹脂層に対し、上記第1段差構造の主面に形成された硬化性樹脂層の膜厚が、上記第2段差構造の主面形成された硬化性樹脂層の膜厚より厚膜となるようにインプリント成形し、上記第1段差構造の主面のみに遮光部形成用膜及び保護膜が残存するようにエッチングを行うことにより、上記光透過性2段メサブランクス形成用部材の上記第1段差構造の主面における上記第2段差構造の周囲の領域に、遮光部および保護膜がこの順に設けられた、2段メサブランクスを製造することを特徴とする、2段メサブランクスの製造方法を提供する。
 また、本発明では、上述の2段メサブランクスの製造方法であって、基部および上記基部の主面に設けられたメサ構造を有し、上記メサ構造は、上記基部の主面に設けられた第1段差構造および上記第1段差構造の主面に設けられた第2段差構造を含む光透過性2段メサブランクス形成用部材を準備し、上記光透過性2段メサブランクス形成用部材の表面に遮光部形成用膜を形成し、上記遮光部形成用膜上に保護膜形成用膜を形成し、上記保護膜形成用膜上にレジスト組成物を塗布してレジスト層を形成し、上記レジスト層をマスクを介して露光、現像することにより、上記第2段差構造の主面上のレジスト層を除去し、露出した上記第2段差構造の主面に形成された遮光部形成用膜及び保護膜形成用膜をエッチングにより除去することで、上記遮光部及び保護膜がこの順で積層された積層物が、上記光透過性2段メサブランクス形成用部材の上記第1段差構造の主面から上記基部の主面にかけて設けられた、2段メサブランクスを製造することを特徴とする、2段メサブランクスの製造方法を提供する。
 本発明においては、高コントラスト膜の膜減りや消失を十分に抑制できるという効果を奏する。
本発明のナノインプリント用テンプレートの一例を示す概略図である。 本発明のナノインプリント用テンプレートの他の例を示す概略図である。 本発明のナノインプリント用テンプレートの他の例を示す概略図である。 本発明のナノインプリント用テンプレートの他の例を示す概略図である。 本発明のナノインプリント用テンプレートの他の例を示す概略図である。 本発明のナノインプリント用テンプレートの他の例を示す概略断面図である。 本発明のナノインプリント用テンプレートの製造方法の一例を示す概略工程断面図である。 本発明のナノインプリント用テンプレートの製造方法の一例を示す概略工程断面図である。 本発明のナノインプリント用テンプレートの製造方法の一例を示す概略工程断面図である。 本発明のナノインプリント用テンプレートの製造方法の他の例を示す概略工程断面図である。 本発明のナノインプリント用テンプレートの製造方法の他の例を示す概略工程断面図である。 本発明のナノインプリント用テンプレートの製造方法の他の例を示す概略工程断面図である。 本発明のナノインプリント用テンプレートの他の例を示す概略図である。 本発明のナノインプリント用テンプレートのメサ構造主面に形成された複数のアライメントマーク領域および保護膜形成領域を示す上面図である。 本発明の2段メサブランクスの一例を示す概略断面図である。 本発明の2段メサブランクスの他の例を示す概略断面図である。 本発明の2段メサブランクスの製造方法を示す概略工程断面図である。 本発明の2段メサブランクスの製造方法の他の例を示す概略工程断面図である。 本発明の2段メサブランクスの製造方法の他の例を示す概略工程断面図である。
 以下、本発明のナノインプリント用テンプレートおよびその製造方法について詳細に説明する。
A.ナノインプリント用テンプレート(第一実施態様)
 本発明の第一実施態様のナノインプリント用テンプレートは、基部および上記基部の主面に設けられたメサ構造を有する光透過性基材を備え、上記メサ構造の主面に、凹凸構造の転写パターンおよび凹凸構造のマーク用パターンが設けられ、上記マーク用パターンの凹部の底面に高コントラスト膜が設けられ、上記高コントラスト膜を覆うように上記高コントラスト膜の表面に酸化タンタル膜が設けられたことを特徴とする。
 本発明のナノインプリント用テンプレートの一例について図面を参照しながら説明する。図1(a)は、本発明のナノインプリント用テンプレートの一例を示す概略断面図である。図1(b)は、図1(a)に示される破線枠内の拡大図である。図1(c)は、図1(b)に示されるメサ構造を主面側から平面視した図である。
 図1(a)~図1(c)に示されるように、ナノインプリント用テンプレート10は、基部21および基部21の主面21aに設けられたメサ構造22を有する光透過性基材20を備えている。メサ構造22の主面22aに、凹凸構造の転写パターン30および凹凸構造のマーク用パターン40が設けられている。また、基部21の主面21aとは反対側の面に、平面視してメサ構造22を包含する窪み25が設けられている。そして、マーク用パターン40の凹部42の底面42aのみに、Crを含む高コントラスト膜50が設けられている。高コントラスト膜50はアライメントマークを構成する。酸化タンタルを含む酸化タンタル膜60が、高コントラスト膜50を露出させずに覆うように、高コントラスト膜50の表面ならびにマーク用パターン40の凸部44の側面44bおよび上面44aに連続するように設けられている。さらに、マーク用パターン40の凸部44の上面44aに、酸化タンタル膜60に沿って溝26が設けられている。
 近年、ナノインプリントリソグラフィに用いられるレジスト等が硫酸洗浄やアルカリ洗浄での洗浄ではテンプレートから除去できずに残存する場合に、酸素含有ガスを用いたプラズマアッシングにより除去することが行われていた。一方、上述した特許文献に記載された高コントラスト膜を保護する保護膜には、構成材料として、Cr系材料(Cr、CrN等)、Si系材料(SiO、SiN等)、およびTa系材料が用いられていた。しかしながら、これらを含む保護膜は、材料によってはプラズマアッシングの際に高コントラスト膜とともに消失してしまう問題があった。また、Ta系材料の中でも、特にTaNを含む保護膜については、上述したアライメントマークや識別用マークを構成する高コントラスト膜とエッチングガスが、例えば塩素系ガスで同一であるために、高コントラスト膜を加工する時のドライエッチングにより消失するおそれがあった。よって、高コントラスト膜を露出させずに覆うように設けることが困難であった。
 一方、本発明における酸化タンタルを含む酸化タンタル膜60は、ナノインプリントリソグラフィで用いるレジスト等の異物を除去する硫酸洗浄やアルカリ洗浄に対する耐性が十分に高い上、これらの洗浄では除去できずに残存する異物を除去する酸素含有ガスを用いたプラズマアッシングに対する耐性も十分に高い。このため、酸化タンタル膜60は、硫酸洗浄やアルカリ洗浄とともにプラズマアッシングを用いて行うテンプレートの洗浄時に消失するおそれがない。
 さらに、酸化タンタル膜60は、TaNを含む保護膜とは違い、高コントラスト膜50とはエッチングガスが異なるため、高コントラスト膜50を加工する時のドライエッチングにより消失するおそれがない。
 したがって、本発明によれば、酸化タンタル膜が高コントラスト膜を覆っていることにより、高コントラスト膜の膜減りや消失を十分に抑制できる。さらに、本発明のナノインプリント用テンプレートの製造方法において、高コントラスト膜を加工する時に酸化タンタル膜が消失するおそれがないので、高コントラスト膜を覆うように設けることが容易である。
1.酸化タンタル膜
 上記酸化タンタル膜は、上記高コントラスト膜を覆うように上記高コントラスト膜の表面に設けられた酸化タンタルを含む膜である。
 ここで、上記酸化タンタルとは、例えば、TaO、Ta等のTaOxで表される化合物を意味する。
 上記TaOxにおけるxは、2~5の範囲内であることが好ましい。
 上記酸化タンタルとしては、僅かであればOの一部がNに置き換わっているものでもよいが、Oを置き換えるNの割合は0.1at%以下が好ましく、特にOがNに置き換わっていないものが好ましい。上記Oを置き換えるNの割合が大きくなると、上記高コントラスト膜を加工する場合に用いられるドライエッチングにより、上記酸化タンタル膜が消失するおそれがあるからである。また、上記酸化タンタル膜をドライエッチングにより加工することが困難になるからである。
 ここで、図2(a)は、本発明のナノインプリント用テンプレートの他の例を示す概略断面図であり、図1(b)に示される領域に対応する領域を示す図である。図2(b)は、図2(a)に示されるメサ構造を主面側から平面視した図である。図2に示されるナノインプリント用テンプレート10は、マーク用パターン40における隣接する複数の凹部42の底面42aに設けられた酸化タンタル膜60が互いに分離している点において、図1に示されるナノインプリント用テンプレート10とは異なる。
 また、図3(a)は、本発明のナノインプリント用テンプレートの他の例を示す概略断面図であり、図1(b)に示される領域に対応する領域を示す図である。図3(b)は、図3(a)に示されるメサ構造を主面側から平面視した図である。図3に示されるナノインプリント用テンプレート10は、酸化タンタル膜60が、マーク用パターン40の凹部42の底面42aに設けられた高コントラスト膜50の表面のみに設けられている点において、図1に示されるナノインプリント用テンプレート10とは異なる。
 上記酸化タンタル膜としては、図1~図3に示されるように、上記高コントラスト膜を覆うように上記高コントラスト膜の表面に設けられたものであれば特に限定されないが、図1および図2に示されるように、上記高コントラスト膜の表面および上記マーク用パターンの凸部の上面に設けられたものが好ましく、中でも上記高コントラスト膜の表面ならびに上記マーク用パターンの凸部の側面および上面に設けられたものが好ましく、特に連続して設けられたものが好ましい。上記高コントラスト膜を効果的に露出させずに覆うことができるからである。具体的には、例えば、上記酸化タンタル膜が、図1および図2に示されるように、上記高コントラスト膜の表面ならびに上記マーク用パターンの凸部の側面および上面に連続するように設けられた場合には、上記高コントラスト膜が上記マーク用パターンの凸部の側面にまで突出するものであっても、上記高コントラスト膜を露出させずに覆うことができるからである。
 なお、上記酸化タンタル膜は、例えば、スパッタリング法等により、上記ナノインプリント用テンプレートの全面に渡って成膜されるものであるため、上記高コントラスト膜の表面および上記マーク用パターンの凸部の上面に設ける場合には、通常は、上記マーク用パターンの凸部の側面にも設けられることになる。
 上記酸化タンタル膜としては、図2および図3に示されるように、上記マーク用パターンにおける隣接する複数の凹部の底面に設けられた上記酸化タンタル膜が互いに分離したものが好ましい。上記隣接する複数の凹部の底面にそれぞれ設けられた上記高コントラスト膜ごとに、互いに分離した上記酸化タンタル膜で覆うことができる。これにより、上記高コントラスト膜の間に上記光透過性基材が露出するので上記高コントラスト膜を認識し易くなるからである。
 上記酸化タンタル膜の厚さとしては、上記高コントラスト膜の膜減りや消失を十分に抑制できれば特に限定されないが、1nm~10nmの範囲内が好ましく、中でも3nm~6nmの範囲内が好ましい。上記酸化タンタル膜が薄過ぎると、上記高コントラスト膜の膜減りや消失を十分に抑制できず、上記酸化タンタル膜が厚過ぎると、上記マーク用パターンの凸部の上面に設けられると、上記転写パターンを被転写体に転写する際に障害となるからである。
2.高コントラスト膜
 上記高コントラスト膜は、上記マーク用パターンの凹部の底面に設けられたものである。上記高コントラスト膜は、例えば、アライメントマークや識別用マーク等のようなマークを構成する。
 上記高コントラスト膜としては、上記マーク用パターンの凹部の底面に設けられたものであれば特に限定されず、上記マーク用パターンの凹部の底面および上記マーク用パターンの凸部の側面または上面に設けられたものでもよいが、図1~図3に示されるように、上記マーク用パターンの凹部の底面のみに設けられたものが好ましい。上記高コントラスト膜が上記マーク用パターンの凸部の側面または上面に設けられると、上記酸化タンタル膜により露出させずに覆うことが困難となるので、上記高コントラスト膜の膜減りや消失を抑制することが困難となるからである。また、上記高コントラスト膜は上記酸化タンタル膜と比べて厚いため、上記高コントラスト膜が上記マーク用パターンの凸部の上面に設けられると、上記転写パターンを被転写体に転写する際に障害となるからである。
 上記高コントラスト膜の材料としては、光学的に認識可能なマークを構成することができれば特に限定されず、例えば、上記光透過性基材の材料とは上記マークを認識する光に対する屈折率が異なるものを用いることができる。このような材料としては、例えば、金属、ならびにその酸化物、窒化物、および酸窒化物等を1種類または2種類以上含むものを挙げることができる。上記金属としては、例えば、Cr、Mo、Ta、W、Zr、Ti等を挙げることができる。このような材料としては、CrおよびCrを含有する化合物(窒化クロム、酸化クロム、炭化クロム、炭化窒化クロム等)が好ましい。酸素含有ガスを用いたプラズマアッシングに対する耐性が低いので、上記高コントラスト膜の膜減りや消失を抑制できる効果が顕著となるからである。
 上記高コントラスト膜の厚さとしては、光学的に認識可能なマークを構成することができれば特に限定されないが、波長365nmにおける光線の透過率が10%以下となるように設定することが好ましい。例えば、高コントラスト膜の材料にクロム(Cr)を用いる場合、波長365nmにおける光線の透過率を10%以下となるように設定するためには、高コントラスト膜の厚さを15nm以上にすればよい。
3.光透過性基材
 上記光透過性基材は、基部および上記基部の主面に設けられたメサ構造を有するものである。
(1)メサ構造
 上記メサ構造は、主面に凹凸構造の転写パターンおよび凹凸構造のマーク用パターンが設けられたものである。
a.マーク用パターン
 上記マーク用パターンは、上記光透過性基材を断面視して凹凸構造を有するパターンである。上記マーク用パターンは、上記高コントラスト膜とともに、例えば、アライメントマークや識別用マーク等のようなマークを構成する。
 上記マーク用パターンの形状としては特に限定されるものではなく、例えばラインアンドスペース等の凹凸構造のパターンを挙げることができる。
 上記マーク用パターンが、図1に示されるようにラインアンドスペースである場合には、図1(b)においてDで示されるような上記凹凸構造の凹部の深さは、特に限定されないが、例えば、上記転写パターンの凹部と同一の深さである。また、上記凹凸構造の凹部の幅および凸部の幅は、上記マーク用パターンの用途に応じて適宜設定される。
b.転写パターン
 上記転写パターンは、上記光透過性基材を断面視して凹凸構造を有するパターンである。上記転写パターンは、ナノインプリントリソグラフィを用いて上記ナノインプリント用テンプレートから被転写体に転写されるパターンである。
 上記転写パターンの形状としては特に限定されるものではなく、例えばラインアンドスペース、ドット、ホール、アイソレートスペース、アイソレートライン、ピラー、レンズ、段差等の凹凸構造のパターンを挙げることができる。
 上記転写パターンのサイズとしては、特に限定されるものではないが、上記転写パターンの形状が、図1に示されるようにラインアンドスペースである場合には、例えば、ライン幅が30nm程度であり、上記凹凸構造の凸部の高さは60nm程度である。また、上記転写パターンの形状がピラー形状である場合には、例えば、直径が50nm程度であり、上記凹凸構造の凸部の高さは60nm程度である。
c.メサ構造
 ここで、図4(a)は、本発明のナノインプリント用テンプレートの他の例を示す概略断面図であり、図1(b)に示される領域に対応する領域を示す図である。図4(b)は、図4(a)に示されるメサ構造を主面側から平面視した図である。図4に示されるナノインプリント用テンプレート10は、図1に示されるナノインプリント用テンプレート10とは異なり、マーク用パターン40の凸部44の上面44aに、酸化タンタル膜60に沿って溝26が設けられていない。
 上記メサ構造としては、図1に示されるように、上記メサ構造の主面に上記酸化タンタル膜に沿って溝が設けられたものでも、図4に示されるように上記溝が設けられていないものでもよいが、上記溝が設けられたものが好ましい。上記酸化タンタル膜は透明性を有するために、上記酸化タンタル膜の有無を直接認識して判断することが困難であるのに対して、上記酸化タンタル膜の有無を上記溝の有無を認識することにより判断できるので、上記酸化タンタル膜の有無を容易に判断できるからである。さらに、上記溝の存在は、上記テンプレートの製造時に上記転写パターンの凸部の上面に設けられた上記高コントラスト膜が確実に除去されたことを示すため、上記溝の存在によって、上記高コントラスト膜が上記転写パターンを被転写体に転写する際に障害とならないことを判断できるからである。
 なお、上記溝とは、後述する「B.ナノインプリント用テンプレートの製造方法 2.ナノインプリント用テンプレートの製造方法 (1)ナノインプリント用テンプレートの製造方法」の項目に記載された製造方法における第2エッチング工程においてエッチングを行う際に上記メサ構造の主面に形成されるものであれば特に限定されず、図1に示されるような凹状の除去部に限られず、段差状の除去部でもよい。
 ここで、図5(a)は、本発明のナノインプリント用テンプレートの他の例を示す概略断面図である。図5(b)は、図5(a)に示される破線枠内の拡大図である。図5(c)は、図5(b)に示されるメサ構造を主面側から平面視した図である。
 図5(a)および図5(b)に示されるように、ナノインプリント用テンプレート10は、基部21および基部21の主面21aに設けられたメサ構造22を有する光透過性基材20を備えている。メサ構造22は、基部21の主面21aに設けられた第1段差構造27および第1段差構造27の主面27aに設けられた第2段差構造28を含んでいる。第2段差構造28の主面28aに、凹凸構造の転写パターン30および凹凸構造のマーク用パターン40が設けられている。また、基部21の主面21aとは反対側の面に、平面視して第2段差構造28および第1段差構造27を包含する窪み25が設けられている。そして、ナノインプリント用テンプレート10には、図1に示されるテンプレートと同様に、高コントラスト膜50および酸化タンタル膜60が設けられている。
 上記メサ構造としては、図1に示されるように単一の段差構造を有し、上記転写パターンおよび上記マーク用パターンが上記単一の段差構造の主面に設けられたものでもよいし、図5に示されるように第1段差構造および上記第1段差構造の主面に設けられた第2段差構造を含み、上記転写パターンおよび上記マーク用パターンが上記第2段差構造の主面に設けられたものでもよい。
 上記メサ構造を平面視した形状は、特に限定されるものではなく、例えば、図1(c)に示されるように矩形状でもよい。また、図1(b)においてMで示されるような上記メサ構造の高さは、用途等に応じて異なるものであるが、例えば10μm~50μm程度である。さらに、平面視して矩形状の上記メサ構造の縦および横の長さは、用途等に応じて異なるものであるが、例えば20mm~35mmの範囲内である。
 また、上記第1段差構造および上記第2段差構造を含む上記メサ構造において、また、上記第1段差構造および上記第2段差構造を平面視した形状は、特に限定されるものではなく、例えば、図5(c)に示されるように矩形状でもよい。また、図5(b)においてM1で示されるような上記第1段差構造の高さは、用途等に応じて異なるものであるが、例えば10μm~50μmの範囲内であり、平面視して矩形状の上記第1段差構造の縦および横の長さは、上記メサ構造と同様である。図5(b)においてM2で示されるような上記第2段差構造の高さは、用途等に応じて異なるものであるが、例えば1μm~5μmの範囲内である。さらに、平面視して矩形状の上記第2段差構造の縦および横の長さは、用途等に応じて異なるものであるが、例えば18mm~33mmの範囲内である。
 上記メサ構造ならびに上記第1段差構造および上記第2段差構造の形成方法としては、例えば、エッチングマスクを用いたウェットエッチング等が挙げられる。
(2)基部
 上記基部は、主面に上記メサ構造が設けられたものである。
a.窪み
 上記メサ構造が上記単一の段差構造を有する場合には、上記基部としては、図1に示されるように、上記基部の主面とは反対側の面に、平面視して上記メサ構造を包含する窪みが設けられたものでもよいし、上記窪みが設けれられていないものでもよいが、上記窪みが設けられたものが好ましい。上記ナノインプリント用テンプレートの転写パターンを被転写体の表面に塗布した硬化性樹脂層に密着させる時に、上記窪み内の空気圧を高くしてナノインプリント用テンプレートを湾曲させることにより、転写パターンと硬化性樹脂層との間に空気が封入されることを抑制できるからである。
 また、上記メサ構造が上記第1段差構造および上記第2段差構造を含む場合には、上記基部としては、図5に示されるように、上記基部の主面とは反対側の面に、平面視して上記第2段差構造を包含する窪みが設けられたものでもよいし、上記窪みが設けれられていないものでもよいが、上記窪みが設けられたものが好ましい。上記と同様に、転写パターンと硬化性樹脂層との間に空気が封入されることを抑制できるからである。さらに、上記窪みとしては、図5に示されるように、平面視して上記第1段差構造を包含するものが好ましい。上記窪み内の空気圧を高くしてナノインプリント用テンプレートを湾曲させる時に、後述する上記第1段差構造の主面に設けられる遮光部および酸化タンタル膜がはがれたりする不具合を抑制できるからである。
 上記窪みを平面視した形状は、平面視して上記第2段差構造を包含するものであれば特に限定されず、例えば、円状でもよい。また、上記窪みの深さは、例えば4mm~5.5mmの範囲内であり、円状の上記窪みの直径は、例えば80mm程度である。
 上記窪みの形成方法としては、例えば、機械加工等が挙げられるが、上記窪みの形状およびサイズならびに上記光透過性基材の材料等に応じて適宜選択すればよい。
b.基部
 上記基部を平面視した形状は、特に限定されないが、通常、矩形状である。この場合、上記基部の縦および横の長さは、用途等に応じて異なるものであるが、例えば142mm~162mmの範囲内である。また、上記基部の厚さは、材料や用途等に応じて異なるものであるが、例えば0.5mm~10mmの範囲内である。
(3)その他
 上記光透過性基材を構成する材料としては、例えば、合成石英、ソーダガラス、蛍石、フッ化カルシウム等が挙げられる。中でも、ナノインプリント用テンプレート形成用基板での使用実績が高く品質が安定しており、高精度の微細な転写パターンを形成できるため、合成石英が好適に用いられる。上記光透過性基材の光透過性としては、波長300nm~450nmの範囲内における光線の透過率が85%以上であることが好ましい。
4.その他
 上記メサ構造が上記第1段差構造および上記第2段差構造を含む上記ナノインプリント用テンプレートとしては、図5に示されるように、第1段差構造27の主面27aにおける第2段差構造28の周囲の領域に遮光部70が設けられ、酸化タンタル膜60が、遮光部70の主面70aを露出させずに覆うように遮光部70の主面70aに設けられたものが好ましい。上記遮光部により光インプリント時に露光光が意図しない領域に照射されることを抑制できる上、硫酸洗浄やアルカリ洗浄とともにプラズマアッシングを用いて行う洗浄時に、上記酸化タンタル膜により上記遮光部の膜減りや消失を十分に抑制できるからである。
 ここで、図6は、本発明のナノインプリント用テンプレートの他の例を示す概略断面図であり、図5(a)に示される領域に対応する領域を示す図である。図6に示されるナノインプリント用テンプレート10では、遮光部70の主面70aおよび側面70bを露出させずに覆うように、遮光部70の主面70aおよび側面70bに連続するように設けられている。
 上記遮光部の主面に設けられた上記酸化タンタル膜としては、図6に示されるように、上記遮光部の主面および側面を覆うように上記遮光部の主面および側面に設けられたものが好ましい。上記遮光部が硫酸洗浄やアルカリ洗浄およびプラズマアッシングの影響を側面から受けることを抑制できるので、上記遮光部の膜減りや消失を効果的に抑制できるからである。
 上記遮光部としては、光インプリント時に露光光が意図しない領域に照射されることを抑制できれば特に限定されず、遮光性膜のみを含む単層構造を有するものでもよいが、図5および図6に示されるように、遮光性膜80および高コントラスト膜50がこの順に積層された多層構造を有するものが好ましい。上記多層構造の遮光性は、上記単層構造と比較して高くなるので、光インプリント時に露光光が意図しない領域に照射されることを効果的に抑制できるからである。
 また、遮光部は、第1段差構造の主面における第2段差構造の周囲の領域だけでなく、第1段差構造の側面にも形成されることが好ましい。更にこの場合、第1段差構造の側面における遮光部上には、酸化タンタル膜が形成されていてもよい。
 上記遮光性膜の材料としては、例えば、Al、Ni、Co、Cr、Ti、Ta、W、Mo、Sn、Zn等の金属、Si等を挙げることができ、また、これらの酸化物、窒化物、合金等も用いることができる。上記遮光性膜の遮光性としては、波長365nmの範囲内における光線の透過率が1%以下であることが好ましく、中でも0.1%以下であることが好ましい。
 上記遮光性膜の厚さとしては、光インプリント時に露光光が意図しない領域に照射されることを抑制できれば特に限定されず、例えば、上記遮光性膜の材料にCrを用いる場合、15nm以上の範囲内であればよい。中でも35nm~1000nmの範囲内、特に55nm~1000nmの範囲内であることが好ましい。上記遮光性膜の厚さがこれらの範囲の下限以上であることにより、それぞれ波長365nmの範囲内における光線の透過率を1%以下および0.1%以下とすることができるからである。
 上記遮光性膜の形成方法としては、例えば、真空蒸着法、スパッタリング法、およびイオンプレーティング法等のPVD法(physical vapor deposition)、プラズマCVD法、熱CVD法、および光CVD法等のCVD法(chemical vapor deposition)等、ならびに塗料、染料、顔料の塗布等が挙げられる。
 上記多層構造における上記高コントラスト膜については、上記「2.高コントラスト膜」の項目に記載された高コントラスト膜と同様であるため、ここでの説明を省略する。
B.ナノインプリント用テンプレートの製造方法
 本発明のナノインプリント用テンプレートの製造方法は、基部および上記基部の主面に設けられたメサ構造を有し、上記メサ構造の主面に、凹凸構造の転写パターンおよび凹凸構造のマーク用パターンが設けられた光透過性基材と、上記光透過性基材の主面側全面に設けられた高コントラスト膜と、を備えるテンプレート形成用部材を準備する準備工程と、上記マーク用パターンが設けられたマーク用パターン領域が薄膜となり、かつ上記転写パターンが設けられた転写パターン領域が厚膜となるように、上記マーク用パターンおよび上記転写パターン上に第1樹脂層を形成する第1樹脂層形成工程と、上記第1樹脂層が形成された上記テンプレート形成用部材に対してエッチングを行うことにより、少なくとも上記マーク用パターンの凹部の底面および上記転写パターン領域に上記高コントラスト膜を残して、上記高コントラスト膜の他の部分を除去する第1エッチング工程と、上記第1エッチング工程が行われた上記テンプレート形成用部材の主面側全面に酸化タンタル膜を形成する酸化タンタル膜形成工程と、上記マーク用パターン領域が厚膜となり、かつ上記転写パターン領域が薄膜となるように、上記マーク用パターン領域および上記転写パターン領域に形成された上記酸化タンタル膜上に第2樹脂層を形成する第2樹脂層形成工程と、上記第2樹脂層が形成された上記テンプレート形成用部材に対してエッチングを行うことにより、少なくとも上記高コントラスト膜の表面に形成された上記酸化タンタル膜を残して、上記酸化タンタル膜の他の部分を除去する第2エッチング工程と、残存する上記酸化タンタル膜をマスクに用いたエッチングを行うことにより、上記転写パターン領域に設けられた高コントラスト膜を除去する第3エッチング工程と、を備えることを特徴とする。
 本発明のナノインプリント用テンプレートの製造方法の一例について図面を参照しながら説明する。図7(a)~図9(c)は、本発明のナノインプリント用テンプレートの製造方法の一例を示す概略工程断面図である。
 まず、図7(a)に示されるように、基部21および基部21の主面21aに設けられたメサ構造22を有し、メサ構造22の主面22aに、凹凸構造の転写パターン30および凹凸構造のマーク用パターン40が設けられた光透過性基材20と、マーク用パターン40の凹部42の底面42aおよび凸部44の上面44aならびに転写パターン30の凹部32の底面32aおよび凸部34の上面34aに設けられた高コントラスト膜50と、を備えるテンプレート形成用部材1を準備する。
 次に、図7(b)に示されるように、マーク用パターン40の凹部42の底面42aおよび凸部44の上面44aに設けられた高コントラスト膜50上に第1樹脂層91の薄膜91aを形成し、転写パターン30の凹部32の底面32aおよび凸部34の上面34aに設けられた高コントラスト膜50上に薄膜91aよりも厚い第1樹脂層91の厚膜91bを形成する。
 この場合には、まず、マーク用パターン40の凹部42の底面42aおよび凸部44の上面44aに設けられた高コントラスト膜50上、ならびに転写パターン30の凹部32の底面32aおよび凸部34の上面34aに設けられた高コントラスト膜50上に樹脂を滴下する。次に、樹脂層厚規定用テンプレート100を押し当てた状態で樹脂を硬化させた後、樹脂層厚規定用テンプレート100を離型する。これより、図7(b)に示される薄膜91aの厚さH1および厚膜91bの厚さH2がH1>H2を満たすように規定された第1樹脂層91が形成される。
 次に、図7(c)に示されるように、酸素系ガスを使用したドライエッチングを行うことにより、エッチバック法を用いて、第1樹脂層91を部分的に除去する。この場合には、上述したように薄膜91aの厚さH1および厚膜91bの厚さH2がH1<H2を満たすように規定されていることにより、マーク用パターン40の凹部42の底面42aに設けられた高コントラスト膜50上に形成した薄膜91aの光透過性基材側、ならびに転写パターン30の凹部32の底面32aおよび凸部34の上面34aに設けられた高コントラスト膜50上に形成した厚膜91bの光透過性基材側を残し、第1樹脂層91の他の部分を除去することができる。
 次に、図8(a)に示されるように、残存する第1樹脂層91の薄膜91aおよび厚膜91bをマスクに用いて、塩素系ガスを使用したドライエッチングを行うことにより、マーク用パターン40の凹部42の底面42aならびに転写パターン30の凹部32の底面32aおよび凸部34の上面34aに設けられた高コントラスト膜50を残して、マーク用パターン40の凸部44の上面44aに設けられた高コントラスト膜50を除去する。
 次に、図8(b)に示されるように、ウェット洗浄または、酸素系ガスを使用したドライエッチングを行うことにより、残存する第1樹脂層91を除去した後に、マーク用パターン40の凹部42の底面42aに残存する高コントラスト膜50を露出させずに覆うように、当該高コントラスト膜50の表面ならびにマーク用パターン40の凸部44の側面44bおよび上面44aに連続するように酸化タンタル膜60を形成する。また、転写パターン30の凹部32の底面32aおよび凸部34の上面34aに残存する高コントラスト膜50の表面に酸化タンタル膜60を形成する。
 次に、図8(c)に示されるように、マーク用パターン40の凹部42の底面42aに残存する高コントラスト膜50の表面およびマーク用パターン40の凸部44の上面44aに形成した酸化タンタル膜60上に第2樹脂層92の厚膜92aを形成し、転写パターン30の凹部32の底面32aおよび凸部34の上面34aに残存する高コントラスト膜50の表面に形成した酸化タンタル膜60上に厚膜92aよりも薄い第2樹脂層92の薄膜92bを形成する。また、このときには、第2樹脂層92の厚膜92aを、平面視して、図7(b)に示した第1樹脂層91の薄膜91aの形成領域Rよりも内側の領域に形成する。
 この場合には、まず、マーク用パターン40の凹部42の底面42aに残存する高コントラスト膜50の表面およびマーク用パターン40の凸部44の上面44aに形成した酸化タンタル膜60上、ならびに転写パターン30の凹部32の底面32aおよび凸部34の上面34aに残存する高コントラスト膜50の表面に形成した酸化タンタル膜60上に樹脂を滴下する。次に、樹脂層厚規定用テンプレート100を押し当てた状態で樹脂を硬化させた後、樹脂層厚規定用テンプレート100を離型する。これより、図8(c)に示される厚膜92aの厚さH3および薄膜92bの厚さH4がH3>H4を満たすように規定された第2樹脂層92が形成される。
 次に、図9(a)に示されるように、酸素系ガスを使用したドライエッチングを行うことにより、エッチバック法を用いて、第2樹脂層92を部分的に除去する。この場合には、上述したように厚膜92aの厚さH3および薄膜92bの厚さH4がH3>H4を満たすように規定されていることにより、マーク用パターン40の凹部42の底面42aに残存する高コントラスト膜50の表面およびマーク用パターン40の凸部44の上面44aに形成された酸化タンタル膜60上に形成した厚膜92aの光透過性基材側を残し、厚膜92aの他の部分および薄膜92bを除去することができる。また、このときには、上述したように第2樹脂層92の厚膜92aが、平面視して、第1樹脂層91の薄膜91aの形成領域Rよりも内側の領域に形成されているために、マーク用パターン40の凸部44の上面44aに形成された酸化タンタル膜60の外周部61が第2樹脂層92の厚膜92aから露出する。
 次に、図9(b)に示されるように、残存する第2樹脂層92の厚膜92aをマスクに用いて、フッ素系ガスを使用したドライエッチングを行うことにより、マーク用パターン40の凹部42の底面42aに残存する高コントラスト膜50の表面、ならびにマーク用パターン40の凸部44の側面44bおよび上面44aに連続するように形成された酸化タンタル膜60を残して、酸化タンタル膜60の他の部分を除去する。このときには、マーク用パターン40の凸部44の上面44aに形成された酸化タンタル膜60の外周部61が第2樹脂層92の厚膜92aから露出しているので、酸化タンタル膜60の外周部61が除去されるとともに、外周部61の領域においてマーク用パターン40の凸部44の上面44a側の部分が除去される。これにより、マーク用パターン40の凸部44の上面44aに、第2樹脂層92の厚膜92aとなる領域に沿って溝26が形成される。
 次に、図9(c)に示されるように、ウェット洗浄または、酸素系ガスを使用したドライエッチングを行うことにより、残存する第2樹脂層92の厚膜92aを除去した後に、残存する酸化タンタル膜60をマスクに用いて、塩素系ガスを使用したドライエッチングを行うことにより、転写パターン30の凹部32の底面32aおよび凸部34の上面34aに設けられた高コントラスト膜50を除去する。これにより、図1に示されるナノインプリント用テンプレート10を製造することができる。
 したがって、本発明によれば、高コントラスト膜の膜減りや消失を十分に抑制できるナノインプリント用テンプレートを製造することができる。さらに、高コントラスト膜を加工する時に酸化タンタル膜が消失するおそれがないので、高コントラスト膜を露出させずに覆うように設けることが容易である。
1.ナノインプリント用テンプレートの製造方法の各工程
 以下、ナノインプリント用テンプレートの製造方法の各工程について説明する。
(1)準備工程
 上記準備工程においては、基部および上記基部の主面に設けられたメサ構造を有し、上記メサ構造の主面に、凹凸構造の転写パターンおよび凹凸構造のマーク用パターンが設けられた光透過性基材と、上記光透過性基材の主面側全面に設けられた高コントラスト膜と、を備えるテンプレート形成用部材を準備する。
 上記光透過性基材については、上記「A.ナノインプリント用テンプレート 3.光透過性基材」の項目に記載された光透過性基材と同様であるため、ここでの説明を省略する。
 上記高コントラスト膜については、上記マーク用パターンの凹部の底面および凸部の上面ならびに上記転写パターンの凹部の底面および凸部の上面に設けられている点を除いて、上記「A.ナノインプリント用テンプレート 2.高コントラスト膜」の項目に記載された高コントラスト膜と同様であるため、ここでの説明を省略する。
(2)第1樹脂層形成工程
 上記第1樹脂層形成工程においては、上記マーク用パターンが設けられたマーク用パターン領域が薄膜となり、かつ上記転写パターンが設けられた転写パターン領域が厚膜となるように、上記マーク用パターンおよび上記転写パターン上に第1樹脂層を形成する。
 ここで、上記第1樹脂層の薄膜の厚さとは、図7(b)においてH1で示されるような上記マーク用パターンの凹部における上記第1樹脂層の薄膜の厚さを意味し、上記第1樹脂層の厚膜の厚さとは、図7(b)においてH2で示されるような上記転写パターンの凹部における上記第1樹脂層の厚膜の厚さを意味する。
 上記第1樹脂層の薄膜の厚さおよび上記第1樹脂層の厚膜の厚さは、エッチング条件に応じて適宜設定される。
 上記第1樹脂層の材料としては、ナノインプリントリソグラフィで用いられる硬化性樹脂であれば特に限定されないが、例えば、熱硬化性樹脂および光硬化性樹脂が挙げられる。中でも光硬化性樹脂が好ましく、特に紫外線硬化性樹脂が好ましい。
(3)第1エッチング工程
 上記第1エッチング工程においては、上記第1樹脂層が形成された上記テンプレート形成用部材に対してエッチングを行うことにより、少なくとも上記マーク用パターンの凹部の底面および上記転写パターン領域に上記高コントラスト膜を残して、上記高コントラスト膜の他の部分を除去する。
 上記第1エッチング工程は、特に限定されないが、通常は、図7(c)および図8(a)に示されるように、上記マーク用パターンの凹部の底面に設けられた上記高コントラスト膜上に形成した上記第1樹脂層の薄膜の上記光透過性基材側、ならびに上記転写パターンの凹部の底面および凸部の上面に設けられた上記高コントラスト膜上に形成した上記第1樹脂層の厚膜の上記光透過性基材側を残し、上記第1樹脂層の他の部分を除去する第1樹脂層除去工程と、残存する上記第1樹脂層をマスクに用いたエッチングにより、上記マーク用パターンの凹部の底面ならびに上記転写パターンの凹部の底面および凸部の上面に設けられた上記高コントラスト膜を残して、上記高コントラスト膜の他の部分を除去する高コントラスト膜除去工程と、を含む。
 上記第1樹脂層を除去する方法としては、上記第1樹脂層の上記光透過性基材側を残し、上記第1樹脂層の他の部分を除去することができれば特に限定されないが、エッチバック法を用いたドライエッチング等が挙げられる。上記ドライエッチングに使用されるガスとしては、例えば、酸素系ガス等が挙げられる。
 上記高コントラスト膜のエッチングの方法としては、ドライエッチングでもよいし、ウェットエッチングでもよいが、ドライエッチングが好ましい。上記ドライエッチングに使用されるガスとしては、例えば、塩素系ガス等が挙げられる。
(4)酸化タンタル膜形成工程
 上記酸化タンタル膜形成工程においては、上記第1エッチング工程が行われた上記テンプレート形成用部材の主面側全面に酸化タンタル膜を形成する。
 上記酸化タンタル膜については、上記「A.ナノインプリント用テンプレート 1.酸化タンタル膜」の項目に記載された酸化タンタル膜と同様であるため、ここでの説明を省略する。
 上記酸化タンタル膜を形成する方法としては、特に限定されないが、例えば、真空蒸着法、スパッタリング法、およびイオンプレーティング法等のPVD法(physical vapor deposition)、プラズマCVD法、熱CVD法、および光CVD法等のCVD法(chemical vapor deposition)等、ならびに塗料、染料、顔料の塗布等が挙げられる。
 なお、上記酸化タンタル膜形成工程は、残存する上記第1樹脂層を除去した後に行う。
(5)第2樹脂層形成工程
 上記第2樹脂層形成工程においては、上記マーク用パターン領域が厚膜となり、かつ上記転写パターン領域が薄膜となるように、上記マーク用パターン領域および上記転写パターン領域に形成された上記酸化タンタル膜上に第2樹脂層を形成する。
 ここで、上記第2樹脂層の厚膜の厚さとは、図8(c)においてH3で示されるような上記マーク用パターンの凹部における上記第2樹脂層の厚膜の厚さを意味し、上記第2樹脂層の薄膜の厚さとは、図8(c)においてH4で示されるような上記転写パターンの凹部における上記第2樹脂層の薄膜の厚さを意味する。
 上記第2樹脂層の薄膜の厚さおよび上記第2樹脂層の厚膜の厚さは、エッチング条件に応じて適宜設定される。
 上記第2樹脂層の材料については、上記第1樹脂層と同様であるため、ここでの説明を省略する。
(6)第2エッチング工程
 上記第2エッチング工程においては、上記第2樹脂層が形成された上記テンプレート形成用部材に対してエッチングを行うことにより、少なくとも上記高コントラスト膜の表面に形成された上記酸化タンタル膜を残して、上記酸化タンタル膜の他の部分を除去する。
 上記第2エッチング工程は、特に限定されないが、通常は、図9(a)および図9(b)に示されるように、上記マーク用パターンの凹部の底面に残存する上記高コントラスト膜の表面に形成された上記酸化タンタル膜上に形成した上記第2樹脂層の厚膜の上記光透過性基材側を残し、上記第2樹脂層の厚膜の他の部分および上記第2樹脂層の薄膜を除去する第2樹脂層除去工程と、残存する上記第2樹脂層の厚膜をマスクに用いたエッチングにより、上記マーク用パターンの凹部の底面に残存する上記高コントラスト膜の表面に形成された上記酸化タンタル膜を残して、上記酸化タンタル膜の他の部分を除去する酸化タンタル膜除去工程と、を含む。
 上記第2樹脂層を除去する方法としては、上記第2樹脂層の厚膜の上記光透過性基材側を残し、上記第2樹脂層の厚膜の他の部分および上記第2樹脂層の薄膜を除去することができれば特に限定されないが、エッチバック法を用いたドライエッチング等が挙げられる。上記ドライエッチングに使用されるガスとしては、例えば、酸素系ガス等が挙げられる。
 上記酸化タンタル膜のエッチングの方法としては、ドライエッチングでもよいし、ウェットエッチングでもよいが、ドライエッチングが好ましい。上記ドライエッチングに使用されるガスとしては、例えば、フッ素系ガス等が挙げられる。
(7)第3エッチング工程
 上記第3エッチング工程においては、残存する上記酸化タンタル膜をマスクに用いたエッチングを行うことにより、上記転写パターン領域に設けられた高コントラスト膜を除去する。
 上記高コントラスト膜のエッチングの方法としては、上記第1エッチング工程と同様であるため、ここでの説明は省略する。
 なお、上記高コントラスト膜の第2除去工程は、残存する上記第2樹脂層を除去した後に行ってもよいし、これらを除去する前に行ってもよいが、通常は、これらを除去した後に行う。
2.ナノインプリント用テンプレートの製造方法
 以下、本発明のナノインプリント用テンプレートの製造方法について説明する。
(1)ナノインプリント用テンプレートの製造方法
 上記ナノインプリント用テンプレートの製造方法の好ましい態様について説明する。
 上記ナノインプリント用テンプレートの製造方法としては、図7(c)および図8(a)ならびに図9(a)および図9(b)に示されるように、上記第1エッチング工程において、上記マーク用パターンでは、上記凹部の底面のみに上記コントラスト膜を残して、上記コントラスト膜の他の部分を除去し、上記第2エッチング工程において、上記高コントラスト膜の表面および上記マーク用パターンの凸部の上面に形成された上記酸化タンタル膜を残す製造方法が好ましい。図1および図2に示されるように、上記マーク用パターンでは、上記凹部の底面のみに上記コントラスト膜が設けられ、上記酸化タンタル膜が上記高コントラスト膜の表面および上記マーク用パターンの凸部の上面に設けられた上記ナノインプリント用テンプレートを製造できるからである。
 さらに、このようなナノインプリント用テンプレートの製造方法としては、中でも、図8(c)~図9(b)に示されるように、上記第2樹脂層形成工程において、上記第2樹脂層の厚膜となる領域を平面視して上記第1樹脂層の薄膜となる領域よりも内側とし、上記第2エッチング工程において、上記エッチングを行うことにより、上記メサ構造の主面に、上記第2樹脂層の厚膜となる領域に沿って溝を形成する製造方法が好ましい。上記酸化タンタル膜の有無を上記溝の有無を認識することにより判断できる上記ナノインプリント用テンプレートを製造できるからである。
(2)メサ構造が第1段差構造および第2段差構造を含むナノインプリント用テンプレートの製造方法
 上記ナノインプリント用テンプレートの製造方法としては、上記準備工程において、上記メサ構造が、上記基部の主面に設けられた第1段差構造および上記第1段差構造の主面に設けられた第2段差構造を有し、上記転写パターンおよび上記マーク用パターンが上記第2段差構造の主面に設けられ、上記第1段差構造の主面における上記第2段差構造の周囲の領域に設けられた遮光部をさらに有する上記テンプレート形成用部材を準備し、上記第1樹脂層形成工程において、上記遮光部上にも上記第1樹脂層を形成し、上記第1エッチング工程において、上記遮光部を残し、上記酸化タンタル膜形成工程において、上記遮光部の主面に上記酸化タンタル膜を形成し、上記第2樹脂層形成工程において、上記遮光部の主面に形成された上記酸化タンタル膜上にも上記厚膜の第2樹脂層を形成し、上記第2エッチング工程において、上記遮光部の主面に形成された上記酸化タンタル膜を残す製造方法が好ましい。以下、当該製造方法について図面を参照しながら説明する。
 図10(a)~図12(c)は、本発明のナノインプリント用テンプレートの製造方法の他の例を示す概略工程断面図である。
 まず、図10(a)に示されるように、メサ構造22が、基部21の主面21aに設けられた第1段差構造27および第1段差構造27の主面27aに設けられた第2段差構造28を有し、第2段差構造28の主面28aに、凹凸構造の転写パターン30および凹凸構造のマーク用パターン40が設けられ、第1段差構造27の主面27aにおける第2段差構造28の周囲の領域に設けられた遮光部70をさらに有する点を除いて、図7(a)に示されるテンプレート形成用部材1と同様の構成を有するテンプレート形成用部材1を準備する。なお、遮光部70は、遮光性膜80および高コントラスト膜50がこの順に積層された多層構造を有している。
 次に、図10(b)に示されるように、図7(b)に示される工程と同様に第1樹脂層91の薄膜91aおよび厚膜91bを形成するとともに、遮光部70上に第1樹脂層91の遮光部用膜91cを形成する。
 この場合には、まず、図7(b)に示される工程と同様にマーク用パターン40および転写パターン30の領域に樹脂を滴下するとともに、遮光部70の主面70aに樹脂を滴下する。次に、図10(b)に示されるように、樹脂層厚規定用テンプレート100を押し当てた状態で樹脂を硬化させた後、樹脂層厚規定用テンプレート100を離型する。これより、第1樹脂層91の薄膜91a、厚膜91b、および遮光部用膜91cが形成される。
 次に、図10(c)に示されるように、酸素系ガスを使用したドライエッチングを行うことにより、エッチバック法を用いて、第1樹脂層91を部分的に除去する。この場合には、図7(c)に示される工程と同様に第1樹脂層91の薄膜91aおよび厚膜91bの光透過性基材側を残すとともに、第1樹脂層91の遮光部用膜91cの光透過性基材側を残し、樹脂層の他の部分を除去することができる。
 次に、図11(a)に示されるように、残存する第1樹脂層91の薄膜91a、厚膜91b、および遮光部用膜91cをマスクに用いて、塩素系ガスを使用したドライエッチングを行うことにより、図8(a)に示される工程と同様に高コントラスト膜50を残すとともに、遮光部70における高コントラスト膜50を残して、高コントラスト膜50の他の部分を除去する。
 次に、図11(b)に示されるように、残存する第1樹脂層91を除去した後に、図8(b)に示される工程と同様に酸化タンタル膜60を形成するとともに、遮光部70の主面70aおよび側面70bを露出させずに覆うように、遮光部70の主面70aおよび側面70bに連続するように酸化タンタル膜60を形成する。
 次に、図11(c)に示されるように、図8(c)に示される工程と同様に第2樹脂層92の厚膜92aおよび薄膜92bを形成するとともに、遮光部70の主面70aに形成した酸化タンタル膜60上に薄膜92bよりも厚い第2樹脂層92の遮光部用厚膜92cを形成する。
 この場合には、まず、図8(c)に示される工程と同様にマーク用パターン40および転写パターン30の領域に樹脂を滴下するとともに、遮光部70の主面70aに形成した酸化タンタル膜60上に樹脂を滴下する。次に、樹脂層厚規定用テンプレート100を押し当てた状態で樹脂を硬化させた後、樹脂層厚規定用テンプレート100を離型する。これより、図11(c)に示される厚膜92aの厚さH3、薄膜92bの厚さH4、および遮光部用厚膜92cの厚さH6が、H3>H4およびH6>H4を満たすように規定された第2樹脂層92が形成される。
 次に、図12(a)に示されるように、酸素系ガスを使用したドライエッチングを行うことにより、エッチバック法を用いて、第2樹脂層92を部分的に除去する。この場合には、上述したように各樹脂層の厚さが、H3>H4およびH6>H4を満たすように規定されていることにより、図9(a)に示される工程と同様に厚膜92aの光透過性基材側を残すとともに、遮光部用厚膜92cの光透過性基材側を残し、樹脂層の他の部分を除去することができる。
 次に、図12(b)に示されるように、残存する第2樹脂層92の厚膜92aおよび遮光部用厚膜92cをマスクに用いて、フッ素系ガスを使用したドライエッチングを行うことにより、図9(b)に示される工程と同様に酸化タンタル膜60を残すとともに、遮光部70の主面70aに形成された酸化タンタル膜60を残して、酸化タンタル膜60の他の部分を除去する。
 次に、図12(c)に示されるように、残存する第2樹脂層92の厚膜92aおよび第2樹脂層92の遮光部用厚膜92cを除去した後に、図9(b)に示される工程と同様に高コントラスト膜50を除去する。これにより、図5に示されるナノインプリント用テンプレート10を製造する。なお、高コントラスト膜50の除去は、残存する第2樹脂層92の厚膜92a遮光部用厚膜92cを除去した後に行ってもよいが、通常は、これらを除去した後に行う。
 したがって、上記ナノインプリント用テンプレートの製造方法としては、上記メサ構造が第1段差構造および第2段差構造を含むナノインプリント用テンプレートの製造方法が好ましい。上記遮光部により光インプリント時に露光光が意図しない領域に照射されることを抑制できる上、上記酸化タンタル膜により上記遮光部の膜減りや消失を抑制できるナノインプリント用テンプレートを製造することができるからである。
 以下、上記メサ構造が第1段差構造および第2段差構造を含むナノインプリント用テンプレートの製造方法の各工程について説明する。
a.準備工程
 上記準備工程において、上記メサ構造が、上記基部の主面に設けられた第1段差構造および上記第1段差構造の主面に設けられた第2段差構造を有し、上記転写パターンおよび上記マーク用パターンが上記第2段差構造の主面に設けられ、上記第1段差構造の主面における上記第2段差構造の周囲の領域に設けられた遮光部をさらに有する上記テンプレート形成用部材を準備する。
 上記第1段差構造および上記第2段差構造を有する上記メサ構造については、上記「A.ナノインプリント用テンプレート 3.光透過性基材 (1)メサ構造 c.メサ構造」の項目に記載されたメサ構造と同様であるため、ここでの説明を省略する。
 上記遮光部については、上記「A.ナノインプリント用テンプレート 4.その他」の項目に記載された遮光部にと同様であるため、ここでの説明を省略する。
b.第1樹脂層形成工程
 上記第1樹脂層形成工程において、上記遮光部上にも上記第1樹脂層を形成する。
 図10(b)においてH5で示されるような上記遮光部上に形成する上記第1樹脂層の厚さとしては、後述する第1エッチング工程における第1樹脂層除去工程において、上記遮光部上に形成する上記第1樹脂層の上記光透過性基材側を残すことができれば、特に限定されず、エッチング条件に応じて適宜設定される。
c.第1エッチング工程
 上記第1エッチング工程において、上記遮光部を残す。
 上記第1エッチング工程は、特に限定されないが、通常は、図10(c)および図11(a)に示されるように、上記第1樹脂層除去工程において、上記遮光部上に形成された上記第1樹脂層の上記光透過性基材側を残して、上記第1樹脂層の他の部分を除去し、上記高コントラスト膜除去工程において、残存する上記第1樹脂層を上記マスクに用いた上記エッチングにより、上記遮光部を残す。
d.酸化タンタル膜形成工程
 上記酸化タンタル膜形成工程において、上記遮光部の主面に上記酸化タンタル膜を形成する。
 上記酸化タンタル膜形成工程においては、図11(b)に示されるように、上記遮光部の主面および側面を覆うように、上記遮光部の主面および側面に上記酸化タンタル膜を連続するように形成することが好ましい。上記遮光部が硫酸洗浄やアルカリ洗浄およびプラズマアッシングの影響を側面から受けることを抑制できるので、上記遮光部の膜減りや消失を効果的に抑制できる上記ナノインプリント用テンプレートを製造できるからである。
e.第2樹脂層形成工程
 上記第2樹脂層形成工程において、上記遮光部の主面に形成された上記酸化タンタル膜上にも上記厚膜の第2樹脂層を形成する。
 ここで、上記遮光部の主面に形成された上記酸化タンタル膜上に形成する上記厚膜の厚さとは、図11(c)においてH6で示されるような上記遮光部における上記第2樹脂層の厚膜の厚さを意味し、例えば、図8(c)においてH3で示されるような上記マーク用パターンの凹部における上記第2樹脂層の厚膜の厚さと同様の範囲となる。
f.第2エッチング工程
 上記第2エッチング工程において、上記遮光部の主面に形成された上記酸化タンタル膜を残す。
 上記第2エッチング工程は、特に限定されないが、通常は、図12(a)および図12(b)に示されるように、上記第2樹脂層除去工程において、上記遮光部の主面に形成された上記酸化タンタル膜上に形成する上記厚膜の第2樹脂層の光透過性基材側を残し、上記第2樹脂層の厚膜の他の部分を除去し、上記酸化タンタル膜除去工程において、残存する上記遮光部の主面に形成された上記酸化タンタル膜上に形成する上記厚膜の第2樹脂層を上記マスクに用いた上記エッチングにより、上記遮光部の主面に形成された上記酸化タンタル膜を残す。
C.ナノインプリント用テンプレート(第二実施態様)
 また、本発明では、第二実施態様として、基部および上記基部の主面に設けられたメサ構造を有する光透過性基材を備え、上記メサ構造の主面に、凹凸構造の転写パターンおよび凹凸構造のマーク用パターンが設けられ、上記マーク用パターンの凹部の底面に高コントラスト膜が設けられ、上記高コントラスト膜の端部が露出しないように、上記高コントラスト膜の表面と上記マーク用パターンの凸部の側面と、上記マーク用パターンの凸部の上面とを連続して覆う、上記高コントラスト膜とは異なる材料からなる保護膜が設けられ、上記保護膜は、端部が上記マーク用パターンの凸部の上面にあるように設けられることを特徴とする、ナノインプリント用テンプレートを提供する。
 本態様のナノインプリント用テンプレートについて図面を参照しながら説明する。図13(a)は、本態様のナノインプリント用テンプレートの一例を示す概略断面図である。図13(b)は、図13(a)に示される破線枠内の拡大図である。図13(c)は、保護膜の形成領域を説明する図である。
 図13(a)~図13(c)に示されるように、ナノインプリント用テンプレート10は、基部21および基部21の主面21aに設けられたメサ構造22を有する光透過性基材20を備えている。メサ構造22の主面22aに、凹凸構造の転写パターン30および凹凸構造のマーク用パターン40が設けられている。また、基部21の主面21aとは反対側の面に、平面視してメサ構造22を包含する窪み25が設けられている。そして、マーク用パターン40の凹部42の底面42aのみに、Crを含む高コントラスト膜50が設けられている。高コントラスト膜50はアライメントマークを構成する。高コントラスト膜とは異なる材料からなる保護膜600が、上記高コントラスト膜50の端部が露出しないように、上記高コントラスト膜50の表面とマーク用パターン40の凸部44の側面44bと、上記マーク用パターンの凸部の上面44aとを連続して覆うように形成されている。更に、保護膜600は、端部がマーク用パターンの凸部44の上面44aにあるように設けられている。
 このように高コントラスト膜とは異なる材料からなる保護膜が、高コントラスト膜の端部が露出しないように、高コントラスト膜の表面とマーク用パターンの凸部の側面と、マーク用パターンの凸部の上面とを連続して覆うように形成されており、かつ、端部がマーク用パターンの凸部の上面にあるように設けられていることで、高コントラスト膜の端部が上記保護膜により密封されているため、高コントラスト膜と接触するような薬液の侵入を確実に抑制することができ、高コントラスト膜の膜減りを抑制することができる。また、上記高コントラスト膜が上記マーク用パターンの凸部の側面にまで突出するものであっても、上記高コントラスト膜を露出させずに覆うことができる。
1.保護膜
 保護膜の構成する材料としては、高コントラスト膜とは異なる材料であれば特に限定されないが、例えば、酸化タンタル、シリコン(無定形;a-Si)、酸化シリコン(SiO)、窒化シリコン(SiN)、酸化窒化シリコン(SiON)、炭化シリコン(SiC)、モリブデンシリサイド(MoSi)、タンタルシリサイド(TaSi)、タングステンシリサイド(WSi)などが挙げられる。
 特には、保護膜は酸化タンタルを含む酸化タンタル膜であることが好ましい。酸化タンタル膜は、ナノインプリントリソグラフィで用いるレジスト等の異物を除去する硫酸洗浄やアルカリ洗浄に対する耐性が十分に高い上、これらの洗浄では除去できずに残存する異物を除去する酸素含有ガスを用いたプラズマアッシングに対する耐性も十分に高い。このため、酸化タンタル膜は、硫酸洗浄やアルカリ洗浄とともにプラズマアッシングを用いて行うテンプレートの洗浄時に消失するおそれがない。
 さらに、酸化タンタル膜は、高コントラスト膜とはエッチングガスが異なるため、高コントラスト膜を加工する時のドライエッチングにより消失するおそれがない。
 本発明の保護膜は、高コントラスト膜の端部が露出しないように、高コントラスト膜の表面と、マーク用パターンの凸部の側面と、マーク用パターンの凸部の上面とを連続して覆うように形成されていることを特徴とするが、このように保護膜を形成する方法としては、例えば、真空蒸着法、スパッタリング法、およびイオンプレーティング法等のPVD法(physical vapor deposition)、プラズマCVD法、熱CVD法、および光CVD法等のCVD法(chemical vapor deposition)等が挙げられる。
 本発明においては、特に、マーク用パターンの凸部の側面にも確実に形成されるよう、スパッタリング法において、マーク用パターン面と保護膜の材料であるターゲットの表面の位置を水平ではなく、1°~30°の角度を持たせた位置に設置する事で、凸部の側面にも保護膜を形成出来、基板を回転させる事で均等に形成するといった方法が用いられることが好ましい。
 また、図13(c)に示されるように、保護膜600は、平面視において、高コントラスト膜が設けられたマーク用パターンの凹部、及び凸部が複数連続して配列されたアライメントマーク領域40Aを包含するように、アライメントマーク領域40Aよりも広い領域に設けられることが好ましい。
 また、この場合においては通常、アライメントマーク領域40Aは矩形状であり、保護膜600は、アライメントマーク領域40Aの各辺より50nm以上離れた位置に端部があることが好ましい。即ち、図13(b)に示すように、マーク用パターン40の凹部42の底面42aのみに、Crを含む高コントラスト膜50が設けられている場合には、保護膜600は、凸部の上面における幅(図13(c)のw3及びw4)が、50nm以上であることが好ましい。
 また、図14(a)に示すように、上記アライメントマーク領域は、メサ構造の主面に複数設けられていてもよい。この場合には、例えば、各アライメントマーク領域における凹凸パターンは、互いに直交した向きとなっていてもよい。
 このように複数のアライメントマーク領域がメサ構造主面に設けられている場合は、図14(b)に示すように、保護膜600は、複数のアライメントマーク領域を包含するように、複数のアライメントマーク領域より広い領域に設けられることが好ましい。
 また、この場合においても、保護膜は、アライメントマーク領域40Aの各辺より50nm以上離れた位置に端部があることが好ましい
 上記保護膜の凸部の上面における保護膜端部までの幅(図13(c)のw3及びw4)としては、上述したように50nm以上であることが好ましいが、特に100nm以上、中でも500nm以上とすることが好ましい。保護膜による高コントラスト膜に対する密封性をより確実とするからである。なお、通常、上限は、マーク用パターン面に影響を及ぼさない範囲であれば良い。
 また、保護膜600の厚さは、通常、1nm~20nmであり、好ましくは、1nm ~ 10nmである。上記凸部の上面に形成される保護膜が薄過ぎると、上記高コントラスト膜の膜減りや消失を十分に抑制できず、上記保護膜が厚過ぎると、上記マーク用パターンの凸部の上面に設けられると、上記転写パターンを被転写体に転写する際に障害となるからである。
 さらに、凸部側面における保護膜の厚さとしては、好ましくは0.5nm~10nmの範囲内、中でも0.5nm~5nmの範囲内である。上記範囲より薄い場合は、高コントラスト膜の保護を十分に行うことが難しく、また上記範囲より厚く形成することは工程的に難しく、また時間がかかるためコスト面で不利となるからである。なお、凸部側面における保護膜の厚さは均一でなくてもよく、通常、凸部上面側が厚く、反対側(凹部底面側)が薄くなる。したがって、上記膜厚の厚さの値は、平均値を示すものである。
 また、本態様におけるナノインプリント用テンプレートは、マーク用パターンにおける隣接する複数の凹部の底面に設けられた保護膜が互いに分離していてもよい。
2.高コントラスト膜
 本態様における高コントラスト膜は、マーク用パターンの凹部の底面に設けられたものである。図13(b)に示されるように、高コントラスト膜は、上記マーク用パターンの凹部42の底面42aのみに設けられたものが好ましい。
 その他、上記高コントラスト膜については、上記「A.ナノインプリント用テンプレート 2.高コントラスト膜」の項目に記載された高コントラスト膜と同様であるため、ここでの説明を省略する。
3.光透過性基材
 本態様における光透過性基材は、基部および基部の主面に設けられたメサ構造を有するものである。光透過性基材については、上記「A.ナノインプリント用テンプレート 3.光透過性基材」の項目に記載された光透過性基材と同様であるため、ここでの説明を省略する。尚、本態様においても、第一実施態様と同様に、メサ構造の主面に保護膜に沿って溝が設けられることが好ましい。また、第一実施態様と同様に、メサ構造としては、単一の段差構造を有し、上記転写パターンおよび上記マーク用パターンが上記単一の段差構造の主面に設けられたものでもよいし、第1段差構造および上記第1段差構造の主面に設けられた第2段差構造を含み、上記転写パターンおよび上記マーク用パターンが上記第2段差構造の主面に設けられたものでもよい。
D.2段メサブランクス
 本発明では、ナノインプリント用テンプレートを製造するための2段メサブランクスであって、基部および上記基部の主面に設けられたメサ構造を有し、上記メサ構造は、上記基部の主面に設けられた第1段差構造および上記第1段差構造の主面に設けられた第2段差構造を含む光透過性2段メサブランクス形成用部材を有し、少なくとも、上記第1段差構造の主面における上記第2段差構造の周囲の領域に遮光部が設けられ、保護膜が、上記遮光部の主面を覆うように上記遮光部の主面に設けられたことを特徴とする2段メサブランクスを提供する。
 本発明の2段メサブランクスの一例について、図面を参照しながら説明する。図15は、本発明の2段メサブランクスの一例を示す概略断面図である。図15に示されるように、本発明の2段メサブランクス200は、光透過性2段メサブランクス形成用部材201を有し、光透過性2段メサブランクス形成用部材201は、基部210および基部の主面に設けられたメサ構造220を有する。メサ構造220は、基部210の主面に設けられた第1段差構造270および第1段差構造の主面に設けられた第2段差構造280を含む。また、基部210の主面210aとは反対側の面に、平面視して上記第2段差構造を包含する窪み250が設けられている。第1段差構造の主面における上記第2段差構造の周囲の領域に遮光部70が設けられ、保護膜600が、遮光部70の主面を覆うように遮光部の主面に設けられる。
 このような2段メサブランクスであれば、上記遮光部により光インプリント時に露光光が意図しない領域に照射されることを抑制できる上、上記保護層により上記遮光部の膜減りや消失を抑制できるナノインプリント用テンプレートを製造することができる。
1.光透過性2段メサブランクス形成用部材
 上記光透過性2段メサブランクス形成用部材は、基部および基部の主面に設けられたメサ構造を有するものである。
(1)メサ構造
 本発明における光透過性2段メサブランクス形成用部材は、メサ構造の主面に凹凸構造が未だ形成されていないものである以外は、上記光透過性基材と同じである。即ち、マーク用パターン及び転写パターンが未だ形成されてないものである。メサ構造は、基部の主面に設けられた第1段差構造および第1段差構造の主面に設けられた第2段差構造を含む。第1段差構造および第2段差構造を平面視した形状や、第1段差構造および第2段差構造の高さ、平面視して矩形状の第1段差構造および第2段差構造の縦および横の長さは、上記「A.ナノインプリント用テンプレート 3.光透過性基材 (1)メサ構造」の項目に記載された内容と同様であるため、ここでの説明を省略する。
 上記メサ構造ならびに上記第1段差構造および上記第2段差構造の形成方法としては、例えば、エッチングマスクを用いたウェットエッチング等が挙げられる。
(2)基部
 上記基部については、上記「A.ナノインプリント用テンプレート3.光透過性基材 (2)基部」の項目に記載された内容と同様であるため、ここでの説明を省略する。
2.遮光部
 上記遮光部は、第1段差構造の主面における第2段差構造の周囲の領域に設けられている。遮光部は、光インプリント時に露光光が意図しない領域に照射されることを抑制できれば特に限定されず、遮光性膜のみを含む単層構造を有するものでもよいが、遮光性膜および高コントラスト膜がこの順に積層された多層構造を有するものであってもよい。上記多層構造の遮光性は、上記単層構造と比較して高くなるので、光インプリント時に露光光が意図しない領域に照射されることを効果的に抑制できるからである。
 遮光性膜の材料、遮光性、厚さ、透過性、形成方法、及び高コントラスト膜については、上記「A.ナノインプリント用テンプレート 4.その他」の項目に記載された内容と同様であるため、ここでの説明を省略する。
 また、上記遮光部は、図15に示されるように、第1段差構造の主面における第2段差構造の周囲の領域のみに設けられていても良いが、図16に示されるように、第1段差構造270の主面から基部210の主面にかけて設けられていても良い。
3.保護膜
 本発明の2段メサブランクスにおける保護膜は、遮光部の主面を露出させずに覆うように遮光部の主面に設けられる。上記保護膜により、遮光部の膜減りや消失を十分に抑制することができる。図16に示されるように、遮光部70が、第1段差構造270の主面から基部210の主面にかけて設けられている場合には、保護膜600は少なくとも、第1段差構造270の主面から基部210の主面にかけて設けられる。
 上記保護膜の材料、膜厚としては、上記「C.ナノインプリント用テンプレート(第二実施態様) 1.保護膜」の項目に記載された内容と同様であるため、ここでの説明を省略する。
E.2段メサブランクスの製造方法
 本発明では、上述した2段メサブランクスの製造方法であって、基部および上記基部の主面に設けられたメサ構造を有し、上記メサ構造は、上記基部の主面に設けられた第1段差構造および上記第1段差構造の主面に設けられた第2段差構造を含む光透過性2段メサブランクス形成用部材を準備し、上記光透過性2段メサブランクス形成用部材の上記第1段差構造および上記第2段差構造が配置された側の主面に遮光部形成用膜を形成し、上記遮光部形成用膜上に保護膜形成用膜を形成し、硬化性樹脂層を第1段差構造の主面上および上記第2段差構造の主面上に形成し、上記硬化性樹脂層に対し、上記第1段差構造の主面に形成された硬化性樹脂層の膜厚が、上記第2段差構造の主面形成された硬化性樹脂層の膜厚より厚膜となるようにインプリント成形し、上記第1段差構造の主面のみに遮光部形成用膜及び保護膜が残存するようにエッチングを行うことにより、上記光透過性2段メサブランクス形成用部材の上記第1段差構造の主面における上記第2段差構造の周囲の領域に、遮光部および保護膜がこの順に設けられた、2段メサブランクスを製造することを特徴とする2段メサブランクスの製造方法を提供する。
 本発明の2段メサブランクスの製造方法の一例について図面を参照しながら説明する。図17(a)~図17(c)は、本発明の2段メサブランクスの製造方法の一例を示す概略工程断面図である。
 まず、図17(a)に示されるように、基部210および基部の主面に設けられたメサ構造220を有し、メサ構造220が、基部210の主面210aに設けられた第1段差構造270および第1段差構造270の主面270aに設けられた第2段差構造280を有する光透過性2段メサブランクス形成用部材201を準備する。
 次に、図17(b)に示されるように、2段メサブランクス形成用部材201の表面に遮光部形成用膜70を形成する。次に、図17(c)に示されるように、遮光部形成用膜70上に保護膜形成用膜610を形成する。
 次に、図17(d)、(e)に示されるように、硬化性樹脂層17を第1段差構造の主面上において厚膜に、第2段差構造の主面上において薄膜となるように、樹脂層厚規定用テンプレート101を押し当てた状態で硬化させた後、樹脂層厚規定用テンプレート101を離型することによって、インプリント成形する。硬化性樹脂層の材料としては、ナノインプリントリソグラフィで用いられる硬化性樹脂であれば特に限定されないが、例えば、熱硬化性樹脂および光硬化性樹脂が挙げられる。中でも光硬化性樹脂が好ましく、特に紫外線硬化性樹脂が好ましい。
 次に、図17(f)に示されるように、硬化性樹脂層が厚膜で形成された第1段差構造の主面上を残し、保護膜及び遮光部形成用膜をエッチングにより除去する。これにより、光透過性2段メサブランクス形成用部材の上記第1段差構造の主面における上記第2段差構造の周囲の領域に遮光部70が設けられ、保護膜600が、遮光部70の主面を覆うように遮光部70の主面に設けられた2段メサブランクスを製造することができる。
 また、本発明では、上述の2段メサブランクスの製造方法であって、基部および上記基部の主面に設けられたメサ構造を有し、上記メサ構造は、上記基部の主面に設けられた第1段差構造および上記第1段差構造の主面に設けられた第2段差構造を含む光透過性2段メサブランクス形成用部材を準備し、上記光透過性2段メサブランクス形成用部材の表面に遮光部形成用膜を形成し、上記遮光部形成用膜上に保護膜形成用膜を形成し、上記保護膜形成用膜上にレジスト組成物を塗布してレジスト層を形成し、上記レジスト層をマスクを介して露光、現像することにより、上記第2段差構造の主面上のレジスト層を除去し、露出した上記第2段差構造の主面に形成された遮光部形成用膜及び保護膜形成用膜をエッチングにより除去することで、上記遮光部及び保護膜がこの順で積層された積層物が、上記光透過性2段メサブランクス形成用部材の上記第1段差構造の主面から上記基部の主面にかけて設けられた、2段メサブランクスを製造することを特徴とする、2段メサブランクスの製造方法を提供する。
 上記本発明の2段メサブランクスの製造方法の他の例について図面を参照しながら説明する。図18(a)~図19(c)は、本発明の2段メサブランクスの製造方法の一例を示す概略工程断面図である。
 まず、図18(a)に示されるように、基部210および基部の主面に設けられたメサ構造220を有し、メサ構造220が、基部210の主面210aに設けられた第1段差構造270および第1段差構造270の主面270aに設けられた第2段差構造280を有する光透過性2段メサブランクス形成用部材201を準備する。
 次に、図18(b)に示されるように、光透過性2段メサブランクス形成用部材の表面に遮光部形成用膜70を形成する。次に、図18(c)に示されるように、遮光部形成用膜上に保護膜形成用膜610を形成する。
 次に、図18(d)に示されるように、保護膜上にレジスト組成物を塗布し、レジスト層18を形成する。次に、図18(e)、19(a)に示されるように、マスクを介して露光し、現像することで、第2段差構造の主面上のレジストを除去する。次いで、図19(b)に示されるように、第2段差構造の主面に形成された遮光部形成用膜及び保護膜をエッチングで除去する。次に、図19(c)に示されるように、最後にレジストを除去することにより、遮光部70及び保護膜600が、光透過性2段メサブランクスの第1段差構造の主面から基部の主面にかけて設けられた2段メサブランクスが製造される。
 上記2段メサブランクスの製造方法では、図18(e)に示すレジスト層18に対する露光の際、基部210の主面に対しても露光し、現像することにより、図15に示すような段メサブランクスを製造することも可能となる。
 なお、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な構成を有し、同様な作用効果を奏するものは、いかなるものであっても本発明の技術的範囲に包含される。
 以下、実施例を用いて、本発明をさらに具体的に説明する。
[実施例1]
 図1に示されるナノインプリント用テンプレート10と同様の構成を有するナノインプリント用テンプレートを、図7(a)~図9(c)に示される製造方法により製造した。この際、光透過性基材の材料は石英ガラスとし、高コントラスト膜の材料はCrとした。また、酸化タンタル膜はスパッタリング法により成膜し、酸化タンタル膜の厚さは、4nmとした。以下、実施例1における酸化タンタル膜を含め、高コントラスト膜を露出させずに覆うように設けられた膜を保護膜と呼ぶことにする。
[実施例2]
 保護膜として、実施例1の酸化タンタル膜と同一の厚さを有し、かつ酸窒化クロムを含む酸窒化クロム膜を形成したこと以外は、実施例1と同様にして、ナノインプリント用テンプレートを製造した。
[実施例3]
 保護膜として、実施例1の酸化タンタル膜と同一の厚さを有し、かつSiOを含む酸化珪素膜を形成したこと以外は、実施例1と同様にして、ナノインプリント用テンプレートを製造した。
[実施例4]
 保護膜として、実施例1の酸化タンタル膜と同一の厚さを有し、かつTaNを含む窒化タンタル膜を形成したこと以外は、実施例1と同様にして、ナノインプリント用テンプレートを製造した。
[比較例1]
 高コントラスト膜の表面に保護膜を形成しないこと以外は、実施例1と同様にして、ナノインプリント用テンプレートを製造した。
[評価]
 実施例1~4、および比較例1について、成膜性、加工性、コントラスト、酸耐性、アルカリ耐性、および酸素アッシング耐性について、以下のように評価を行った。
ア.成膜性
 高コントラスト膜の表面に各種の保護膜を成膜する時の成膜のし易さを評価した。評価条件および評価基準は以下の通りである。
(評価条件)
 各種の保護膜は、スパッタリング法により成膜した。
(評価基準)
○:成膜が容易である。
×:成膜が困難である。
イ.加工性
 ナノインプリント用テンプレートの製造時における保護膜の加工のし易さを評価した。評価条件および評価基準は以下の通りである。
(評価条件)
 各種の保護膜を、各種の保護膜の加工に適したエッチングガスを使用したドライエッチングにより加工した。
(評価基準)
○:加工が容易である。
×:加工が困難である。
ウ.コントラスト
 ナノインプリント用テンプレートにおける高コントラスト膜のコントラスト(反射率)を評価した。評価条件および評価基準は以下の通りである。
(評価条件)
 インプリント装置において、高コントラスト膜から構成されるアライメントマークを用いてナノインプリント用テンプレートと被転写体との位置合わせを行った。
(評価基準)
○:位置合わせを行うのに十分なコントラストが得られる。
×:位置合わせを行うのに十分なコントラストが得られない。
エ.酸耐性
 SPM(硫酸と過酸化水素水の混合液)を用いてナノインプリント用テンプレートを洗浄した時の保護膜(比較例1については高コントラスト膜)の耐性を評価した。評価条件および評価基準は以下の通りである。
(評価条件)
 ナノインプリント用テンプレートを、HSO:H=3:1、100℃のSPMに40分浸漬させる。そして、浸漬前後の保護膜(比較例1については高コントラスト膜)の高さをAFMにて測定し、浸漬前の保護膜の高さに対する浸漬後の保護膜の高さの減少量を保護膜の消失量として求めた。
(評価基準)
○:保護膜(比較例1については高コントラスト膜)が全く消失しない。
△:保護膜(比較例1については高コントラスト膜)が消失し、消失量が30%未満である。
×:保護膜(比較例1については高コントラスト膜)が消失し、消失量が30%以上である。
オ.アルカリ耐性
 SC1(アンモニア過酸化水素水を用いた洗浄処理)によりナノインプリント用テンプレートを洗浄した時の保護膜(比較例1については高コントラスト膜)の耐性を評価した。評価条件および評価基準は以下の通りである。
(評価条件)
・SC1
 ナノインプリント用テンプレートを、NHOH:H:HO=1:1:5、30℃のアンモニア過酸化水素水に40分浸漬させる。そして、浸漬前後の保護膜(比較例1については高コントラスト膜)の高さをAFMにて測定し、浸漬前の保護膜の高さに対する浸漬後の保護膜の高さの減少量を保護膜の消失量として求めた。
(評価基準)
○:保護膜(比較例1については高コントラスト膜)が全く消失しない。
△:保護膜(比較例1については高コントラスト膜)が消失し、消失量が30%以下である。
×:保護膜(比較例1については高コントラスト膜)が消失し、消失量が30%以上である。
カ.酸素アッシング耐性
 酸素含有ガスを用いたプラズマアッシングで洗浄した時の保護膜(比較例1については高コントラスト膜)の耐性を評価した。評価条件および評価基準は以下の通りである。
(評価条件)
 平行平板型のプラズマアッシング装置を用いて、ナノインプリント用テンプレートを酸素ガス雰囲気で10分間アッシングした。そして、アッシング前後の保護膜(比較例1については高コントラスト膜)の高さをAFMにて測定し、アッシング前の保護膜の高さに対するアッシング後の保護膜の高さの減少量を保護膜の消失量として求めた。
(評価基準)
○:保護膜(比較例1については高コントラスト膜)が全く消失しない。
△:保護膜(比較例1については高コントラスト膜)が消失し、消失量が30%未満である。
×:保護膜(比較例1については高コントラスト膜)が消失し、消失量が30%以上である。
 評価結果を、下記表1に示す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000001
 上記表1に示されるように、実施例1の酸化タンタル膜は、成膜性、加工性、コントラストとともに、酸耐性、アルカリ耐性、および酸素アッシング耐性が良好となった。このため、高コントラスト膜の膜減りや消失を十分に抑制できる。
 一方、上記表1に示されるように、実施例2の酸窒化クロム膜は、酸耐性、アルカリ耐性が良好となったが、酸素アッシング耐性が悪かった。実施例3の酸化珪素膜は、酸耐性、アルカリ耐性が良好となったが、加工性が悪かった。具体的には、エッチングにより加工する時に酸化珪素膜および光透過性基材の境界でエッチングを停止させることができずに加工が困難になることがあった。また、実施例3の酸化珪素膜は、酸素アッシング耐性が十分ではなかったものの、酸耐性が良好であり、アルカリ耐性も高コントラストの膜減りを抑制するには十分であった。
 実施例4の窒化タンタル膜は、酸耐性、アルカリ耐性が良好となったが、成膜性および加工性が悪かった。具体的には、窒化タンタル膜は成膜時に酸素に触れることで酸化し易いので、成膜が困難になることがあった。また、窒化タンタル膜をドライエッチングにより加工する時には酸化して酸化タンタル膜が生じることがある。窒化タンタル膜および酸化タンタル膜はエッチングガスがそれぞれ塩素系ガスおよびフッ素系ガスで異なるため、窒化タンタル膜をドライエッチングにより加工する時には膜の加工が困難になることがあった。
 なお、上記表1に示される保護膜が設けられていない比較例1の結果から、高コントラスト膜の耐酸性および酸素アッシング耐性が悪いことがわかる。
 10…ナノインプリント用テンプレート
 20…光透過性基材
 22…メサ構造
 40…マーク用パターン
 50…高コントラスト膜
 60…酸化タンタル膜

Claims (20)

  1.  基部および前記基部の主面に設けられたメサ構造を有する光透過性基材を備え、
     前記メサ構造の主面に、凹凸構造の転写パターンおよび凹凸構造のマーク用パターンが設けられ、
     前記マーク用パターンの凹部の底面に高コントラスト膜が設けられ、
     前記高コントラスト膜を覆うように前記高コントラスト膜の表面に酸化タンタル膜が設けられたことを特徴とするナノインプリント用テンプレート。
  2.  前記酸化タンタル膜が、前記高コントラスト膜の表面および前記マーク用パターンの凸部の上面に設けられたことを特徴とする請求項1に記載のナノインプリント用テンプレート。
  3.  前記メサ構造の主面に前記酸化タンタル膜に沿って溝が設けられたことを特徴とする請求項2に記載のナノインプリント用テンプレート。
  4.  前記メサ構造は、前記基部の主面に設けられた第1段差構造および前記第1段差構造の主面に設けられた第2段差構造を含み、
     前記転写パターンおよび前記マーク用パターンが前記第2段差構造の主面に設けられ、
     前記第1段差構造の主面における前記第2段差構造の周囲の領域に遮光部が設けられ、
     前記酸化タンタル膜が、前記遮光部の主面を覆うように前記遮光部の主面に設けられたことを特徴とする請求項1から請求項3までのいずれかに記載のナノインプリント用テンプレート。
  5.  前記遮光部が、遮光性膜および前記高コントラスト膜がこの順に積層された多層構造を有することを特徴とする請求項4に記載のナノインプリント用テンプレート。
  6.  前記基部の主面とは反対側の面に、平面視して前記第2段差構造を包含する窪みが設けられたことを特徴とする請求項4または請求項5に記載のナノインプリント用テンプレート。
  7.  基部および前記基部の主面に設けられたメサ構造を有し、前記メサ構造の主面に、凹凸構造の転写パターンおよび凹凸構造のマーク用パターンが設けられた光透過性基材と、前記光透過性基材の主面側全面に設けられた高コントラスト膜と、を備えるテンプレート形成用部材を準備する準備工程と、
     前記マーク用パターンが設けられたマーク用パターン領域が薄膜となり、かつ前記転写パターンが設けられた転写パターン領域が厚膜となるように、前記マーク用パターンおよび前記転写パターン上に第1樹脂層を形成する第1樹脂層形成工程と、
     前記第1樹脂層が形成された前記テンプレート形成用部材に対してエッチングを行うことにより、少なくとも前記マーク用パターンの凹部の底面および前記転写パターン領域に前記高コントラスト膜を残して、前記高コントラスト膜の他の部分を除去する第1エッチング工程と、
     前記第1エッチング工程が行われた前記テンプレート形成用部材の主面側全面に酸化タンタル膜を形成する酸化タンタル膜形成工程と、
     前記マーク用パターン領域が厚膜となり、かつ前記転写パターン領域が薄膜となるように、前記マーク用パターン領域および前記転写パターン領域に形成された前記酸化タンタル膜上に第2樹脂層を形成する第2樹脂層形成工程と、
     前記第2樹脂層が形成された前記テンプレート形成用部材に対してエッチングを行うことにより、少なくとも前記高コントラスト膜の表面に形成された前記酸化タンタル膜を残して、前記酸化タンタル膜の他の部分を除去する第2エッチング工程と、
     残存する前記酸化タンタル膜をマスクに用いたエッチングを行うことにより、前記転写パターン領域に設けられた高コントラスト膜を除去する第3エッチング工程と、
     を備えることを特徴とするナノインプリント用テンプレートの製造方法。
  8.  前記第1エッチング工程において、前記マーク用パターンでは、前記凹部の底面のみに前記高コントラスト膜を残して、前記高コントラスト膜の他の部分を除去し、
     前記第2エッチング工程において、前記高コントラスト膜の表面および前記マーク用パターンの凸部の上面に形成された前記酸化タンタル膜を残すことを特徴とする請求項7に記載のナノインプリント用テンプレートの製造方法。
  9.  前記第2樹脂層形成工程において、前記第2樹脂層の厚膜となる領域を平面視して前記第1樹脂層の薄膜となる領域よりも内側とし、
     前記第2エッチング工程において、前記エッチングを行うことにより、前記メサ構造の主面に、前記第2樹脂層の厚膜となる領域に沿って溝を形成することを特徴とする請求項8に記載のナノインプリント用テンプレートの製造方法。
  10.  前記準備工程において、前記メサ構造が、前記基部の主面に設けられた第1段差構造および前記第1段差構造の主面に設けられた第2段差構造を有し、前記転写パターンおよび前記マーク用パターンが前記第2段差構造の主面に設けられ、前記第1段差構造の主面における前記第2段差構造の周囲の領域に設けられた遮光部をさらに有する前記テンプレート形成用部材を準備し、
     前記第1樹脂層形成工程において、前記遮光部上にも前記第1樹脂層を形成し、
     前記第1エッチング工程において、前記遮光部を残し、
     前記酸化タンタル膜形成工程において、前記遮光部の主面に前記酸化タンタル膜を形成し、
     前記第2樹脂層形成工程において、前記遮光部の主面に形成された前記酸化タンタル膜上にも前記厚膜の第2樹脂層を形成し、
     前記第2エッチング工程において、前記遮光部の主面に形成された前記酸化タンタル膜を残すことを特徴とする請求項7から請求項9までのいずれかに記載のナノインプリント用テンプレートの製造方法。
  11.  基部および前記基部の主面に設けられたメサ構造を有する光透過性基材を備え、
     前記メサ構造の主面に、凹凸構造の転写パターンおよび凹凸構造のマーク用パターンが設けられ、
     前記マーク用パターンの凹部の底面に高コントラスト膜が設けられ、
     前記高コントラスト膜の端部が露出しないように、前記高コントラスト膜の表面と前記マーク用パターンの凸部の側面と、前記マーク用パターンの凸部の上面とを連続して覆う、前記高コントラスト膜とは異なる材料からなる保護膜が設けられ、
     前記保護膜は、端部が前記マーク用パターンの凸部の上面にあるように設けられることを特徴とする、ナノインプリント用テンプレート。
  12.  前記保護膜が、平面視において、前記高コントラスト膜が設けられた前記マーク用パターンの凹部、及び凸部が複数連続して配列されたアライメントマーク領域を内側に包含するように、前記アライメントマーク領域よりも広い領域に設けられることを特徴とする請求項11に記載のナノインプリント用テンプレート。
  13.  前記保護膜が、平面視において、複数の前記アライメントマーク領域を包含するように、前記複数の前記アライメントマーク領域より広い領域に設けられることを特徴とする請求項11または請求項12に記載のナノインプリント用テンプレート。
  14.  前記保護膜が、平面視において矩形状に設けられることを特徴とする請求項11から請求項13までのいずれかに記載のナノインプリント用テンプレート。
  15.  前記メサ構造の主面に前記保護膜に沿って溝が設けられたことを特徴とする請求項11から請求項14までのいずれかに記載のナノインプリント用テンプレート。
  16.  前記保護膜が、酸化タンタル膜であることを特徴とする、請求項11から請求項15までのいずれかに記載のナノインプリント用テンプレート。
  17.  ナノインプリント用テンプレートを製造するための2段メサブランクスであって、
     基部および前記基部の主面に設けられたメサ構造を有し、前記メサ構造は、前記基部の主面に設けられた第1段差構造および前記第1段差構造の主面に設けられた第2段差構造を含む光透過性2段メサブランクス形成用部材を有し、
     少なくとも、前記第1段差構造の主面における前記第2段差構造の周囲の領域に遮光部が設けられ、
     保護膜が、前記遮光部の主面を覆うように前記遮光部の主面に設けられたことを特徴とする2段メサブランクス。
  18.  前記遮光部は、前記第2段差構造の周囲の前記第1段差構造の主面から、前記第1段差構造の周囲の前記基部の主面にかけて設けられており、
     前記保護層が、前記遮光部の主面を覆うように前記遮光部の主面に設けられていることを特徴とする、請求項17に記載の2段メサブランクス。
  19.  請求項17に記載の2段メサブランクスの製造方法であって、
     基部および前記基部の主面に設けられたメサ構造を有し、前記メサ構造は、前記基部の主面に設けられた第1段差構造および前記第1段差構造の主面に設けられた第2段差構造を含む光透過性2段メサブランクス形成用部材を準備し、
     前記光透過性2段メサブランクス形成用部材の前記第1段差構造および前記第2段差構造が配置された側の主面に遮光部形成用膜を形成し、
     前記遮光部形成用膜上に保護膜形成用膜を形成し、
     硬化性樹脂層を第1段差構造の主面上および前記第2段差構造の主面上に形成し、前記硬化性樹脂層に対し、前記第1段差構造の主面に形成された硬化性樹脂層の膜厚が、前記第2段差構造の主面形成された硬化性樹脂層の膜厚より厚膜となるようにインプリント成形し、
     前記第1段差構造の主面のみに遮光部形成用膜及び保護膜が残存するようにエッチングを行うことにより、
     前記光透過性2段メサブランクス形成用部材の前記第1段差構造の主面における前記第2段差構造の周囲の領域に、遮光部および保護膜がこの順に設けられた、2段メサブランクスを製造することを特徴とする、2段メサブランクスの製造方法。
  20.  請求項18に記載の2段メサブランクスの製造方法であって、
     基部および前記基部の主面に設けられたメサ構造を有し、前記メサ構造は、前記基部の主面に設けられた第1段差構造および前記第1段差構造の主面に設けられた第2段差構造を含む光透過性2段メサブランクス形成用部材を準備し、
     前記光透過性2段メサブランクス形成用部材の表面に遮光部形成用膜を形成し、
     前記遮光部形成用膜上に保護膜形成用膜を形成し、
     前記保護膜形成用膜上にレジスト組成物を塗布してレジスト層を形成し、
     前記レジスト層をマスクを介して露光、現像することにより、前記第2段差構造の主面上のレジスト層を除去し、
     露出した前記第2段差構造の主面に形成された遮光部形成用膜及び保護膜形成用膜をエッチングにより除去することで、
     前記遮光部及び保護膜がこの順で積層された積層物が、前記光透過性2段メサブランクス形成用部材の前記第1段差構造の主面から前記基部の主面にかけて設けられた、2段メサブランクスを製造することを特徴とする、2段メサブランクスの製造方法。
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