(57)【要約】【課題】ナノインプリント用テンプレートの製造方法において、ハーフピッチ１Ｘｎｍクラスの微細テンプレートの作製を、パターン描画時間を増加させずに可能とするテンプレートの製造方法を提供する。【解決手段】光透過性基板上に、金属薄膜とレジストパターンを形成し、レジストパターンをスリミングし、レジストパターンと金属薄膜を覆って被覆膜を形成し、エッチバックしてレジストパターンと金属薄膜を露出させるとともに、被覆膜をレジストパターン側面に残して側壁マスクとし、レジストパターンを除去し、側壁マスクを用いて金属薄膜をエッチングして金属薄膜パターンを形成し、側壁マスクを除去し、金属薄膜パターンをマスクに光透過性基板をエッチングして凹凸パターンを形成し、金属薄膜パターンを除去することを特徴とする。【選択図】  図１
2014029981.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
光透過性基板に凹凸のパターンを形成したナノインプリント用テンプレートの製造方法であって、
前記光透過性基板上に、金属薄膜が形成されている基板を準備する工程と、
前記金属薄膜上に、レジストパターンを形成する工程と、
前記レジストパターンをスリミングする工程と、
前記スリミングしたレジストパターンの側面及び上面、並びに前記金属薄膜の上面を覆うように被覆膜を形成する工程と、
前記被覆膜をエッチバックして、前記レジストパターン及び前記金属薄膜を露出させるとともに、前記被覆膜を前記レジストパターンの側面に残して側壁マスクとする工程と、
前記レジストパターンを除去する工程と、
前記側壁マスクを用いて前記金属薄膜をエッチングして金属薄膜パターンを形成する工程と、
前記側壁マスクを除去する工程と、
前記金属薄膜パターンをマスクとして、前記光透過性基板をエッチングして前記凹凸のパターンを形成する工程と、
前記金属薄膜パターンを除去する工程と、
を含む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。
【請求項２】
前記被覆膜が、前記金属薄膜のエッチング時に、前記金属薄膜よりも耐エッチング性が大きい材料を用いてＡＬＤ法で形成されていることを特徴とする請求項１に記載のナノインプリント用テンプレートの製造方法。
【請求項３】
前記レジストパターンを除去する工程が、酸素系のガスによるドライ処理により選択的に行われることを特徴とする請求項１または請求項２に記載のナノインプリント用テンプレートの製造方法。
【請求項４】
前記側壁マスクを除去する工程が、水を用いたウェット洗浄で行われることを特徴とする請求項１から請求項３までのうちのいずれか１項に記載のナノインプリント用テンプレートの製造方法。
【請求項５】
前記光透過性基板が石英ガラス基板であり、前記側壁マスクがシリコンを含む化合物より構成され、前記側壁マスクを除去する工程において前記側壁マスクが残存した場合には、前記光透過性基板をエッチングして前記凹凸のパターンを形成する工程で、前記残存した側壁マスクを除去することを特徴とする請求項１から請求項４までのうちのいずれか１項に記載のナノインプリント用テンプレートの製造方法。
【請求項６】
前記光透過性基板が、石英ガラス基板であることを特徴とする請求項１から請求項５までのうちのいずれか１項に記載のナノインプリント用テンプレートの製造方法。
【請求項７】
前記金属薄膜が、クロムまたはクロムを含む化合物で形成されていることを特徴とする請求項１から請求項６までのうちのいずれか１項に記載のナノインプリント用テンプレートの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、微細な凹凸パターンを形成するナノインプリント法に用いるテンプレートの製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、特に半導体デバイスにおいては、微細化の一層の進展により高速動作、低消費電力動作が求められ、また、システムＬＳＩという名で呼ばれる機能の統合化などの高い技術が求められている。このような状況下で、半導体デバイスのパターンを作製する要となるリソグラフィ技術は、デバイスパターンの微細化が進むにつれ露光波長の問題などからフォトリソ方式の限界が指摘され、また、露光装置などが極めて高価になってきている。
【０００３】
その対案として、近年、微細凹凸パターンを用いたナノインプリントリソグラフィ（ＮＩＬ）法が注目を集めている。１９９５年Ｐｒｉｎｃｅｔｏｎ大学のＣｈｏｕらによって提案されたナノインプリント法は、装置価格や使用材料などが安価でありながら、１０ｎｍ程度の高解像度を有する微細パターンを形成できる技術として期待されている。
【０００４】
ナノインプリント法は、予め表面にナノメートルサイズの凹凸パターンを形成したテンプレートを、被加工基板表面に塗布形成された樹脂などの転写材料に押し付けて力学的に変形させて凹凸パターンを精密に転写し、パターン形成されたナノインプリント材料をレジストマスクとして被加工基板を加工する技術である。一度テンプレートを作製すれば、ナノ構造が簡単に繰り返して成型できるため高いスループットが得られて経済的であるとともに、有害な廃棄物が少ないナノ加工技術であるため、近年、半導体デバイスに限らず、さまざまな分野への応用が進められている。
【０００５】
ナノインプリント法で用いられるテンプレートには、パターン寸法の安定性、耐薬品性、加工特性などが求められる。ナノインプリント法においては、テンプレートのパターン形状を忠実に樹脂などの転写材料に転写しなければならないので、光ナノインプリント法の場合を例に取ると、一般的には光硬化に用いる紫外線を透過する石英ガラス基板がテンプレート基材として用いられている。
【０００６】
従来、ナノインプリント用テンプレートの製造方法としては、石英ガラス等の基板にエッチングを施し、基板の表面に凹凸のパターンを形成することによって行われる（例えば、特許文献１参照。）。図３は、従来のテンプレートの製造方法の一例を示す工程断面模式図である。
【０００７】
まず、図３（ａ）に示すように、テンプレートとなる石英ガラス等の基板３１上に基板エッチング時のマスク材としてクロム（Ｃｒ）等の金属薄膜３２を成膜し、その上に電子線レジストを塗布し、電子線（ＥＢ）リソグラフィ技術を用いて露光、現像等を行い、レジストパターン３３を形成する。基板に直接レジストパターンを形成する方法は、レジストの基板への密着性やレジストのエッチング耐性が不十分なため好ましくない。
【０００８】
次に、図３（ｂ）に示すように、上記のレジストパターン３３を酸素プラズマでスリミング処理を行い、レジストパターンの膜厚、幅をスリム化する。このスリミング工程は必須の工程ではなく、目標とするレジストパターン線幅に応じて実施するか否かを決めればよい。
【０００９】
次に、図３（ｃ）に示すように、スリミングしたレジストパターン３３ａをマスクとして金属薄膜３２をエッチングし、金属薄膜パターン３２ａを形成する。次に、金属薄膜パターン３２ａをマスクとして基板３１をエッチングし、図３（ｄ）に示すように、凹部３６を形成した基板３１とする。次に、図３（ｅ）に示すように、レジストパターン３３ａを剥離除去する。レジストパターン３３ａの除去は、基板３１をエッチングする前であってもよい。
【００１０】
次に、図３（ｆ）に示すように、金属薄膜パターン３２ａをエッチングして除去し、基板３１上に凹凸パターン３７を設けたテンプレート３０を作製する方法が用いられている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１１】
【特許文献１】特開２００５−３４５７３７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
しかしながら、上記の従来のテンプレートの製造方法ではクロム等の金属薄膜のエッチングマスクに有機レジストを用いており、パターンの微細化に伴い解像力を上げるためにレジスト厚を薄くせざるを得ず、金属薄膜をエッチングして微細パターンを形成するときに、レジストのエッチング耐性の確保が難しいという問題があった。また、現状のＥＢリソグラフィ技術では安定して形成できる微細パターンの解像力に限界があり、例えば、ハーフピッチ２２ｎｍ程度のパターンが解像限界であり、ハーフピッチ１Ｘｎｍ（ハーフピッチ１０ｎｍ以上２０ｎｍ未満を意味する）クラスの微細パターン形成は困難であるという問題があった。また、パターンの微細化に伴い、テンプレートの電子線描画時間が非常に長くなるという問題があった。
【００１３】
そこで、本発明は、上記の問題点に鑑みてなされたものである。すなわち、本発明の目的は、ナノインプリント用テンプレートの製造方法において、金属薄膜のパターンエッチング時に、エッチングマスクのエッチング耐性を向上させ、かつ現状のＥＢリソグラフィ技術を用いてハーフピッチ１Ｘｎｍクラスの微細テンプレートの作製を可能にし、微細パターン描画においても描画時間の短縮が可能なテンプレートの製造方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
上記の課題を解決するために、本発明の請求項１に記載の発明に係るナノインプリント用テンプレートの製造方法は、光透過性基板に凹凸のパターンを形成したナノインプリント用テンプレートの製造方法であって、前記光透過性基板上に、金属薄膜が形成されている基板を準備する工程と、前記金属薄膜上に、レジストパターンを形成する工程と、前記レジストパターンをスリミングする工程と、前記スリミングしたレジストパターンの側面及び上面、並びに前記金属薄膜の上面を覆うように被覆膜を形成する工程と、前記被覆膜をエッチバックして、前記レジストパターン及び前記金属薄膜を露出させるとともに、前記被覆膜を前記レジストパターンの側面に残して側壁マスクとする工程と、前記レジストパターンを除去する工程と、前記側壁マスクを用いて前記金属薄膜をエッチングして金属薄膜パターンを形成する工程と、前記側壁マスクを除去する工程と、前記金属薄膜パターンをマスクとして、前記光透過性基板をエッチングして前記凹凸のパターンを形成する工程と、前記金属薄膜パターンを除去する工程と、を含むことを特徴とするものである。
【００１５】
本発明の請求項２に記載の発明に係るナノインプリント用テンプレートの製造方法は、請求項１に記載のナノインプリント用テンプレートの製造方法において、前記被覆膜が、前記金属薄膜のエッチング時に、前記金属薄膜よりも耐エッチング性が大きい材料を用いてＡＬＤ法で形成されていることを特徴とするものである。
【００１６】
本発明の請求項３に記載の発明に係るナノインプリント用テンプレートの製造方法は、請求項１または請求項２に記載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、
前記レジストパターンを除去する工程が、酸素系のガスによるドライ処理により選択的に行われることを特徴とするものである。
【００１７】
本発明の請求項４に記載の発明に係るナノインプリント用テンプレートの製造方法は、請求項１から請求項３までのうちのいずれか１項に記載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、前記側壁マスクを除去する工程が、水を用いたウェット洗浄で行われることを特徴とするものである。
【００１８】
本発明の請求項５に記載の発明に係るナノインプリント用テンプレートの製造方法は、請求項１から請求項４までのうちのいずれか１項に記載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、前記光透過性基板が石英ガラス基板であり、前記側壁マスクがシリコンを含む化合物より構成され、前記側壁マスクを除去する工程において前記側壁マスクが残存した場合には、前記光透過性基板をエッチングして前記凹凸のパターンを形成する工程で、前記残存した側壁マスクを除去することを特徴とするものである。
【００１９】
本発明の請求項６に記載の発明に係るナノインプリント用テンプレートの製造方法は、請求項１から請求項５までのうちのいずれか１項に記載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、前記光透過性基板が、石英ガラス基板であることを特徴とするものである。
【００２０】
本発明の請求項７に記載の発明に係るナノインプリント用テンプレートの製造方法は、請求項１から請求項６までのうちのいずれか１項に記載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、前記金属薄膜が、クロムまたはクロムを含む化合物で形成されていることを特徴とするものである。
【発明の効果】
【００２１】
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よれば、金属薄膜のエッチングに側壁マスクを用いることで、金属薄膜エッチング時のマスクのエッチング耐性を向上させ、かつハーフピッチ１Ｘｎｍ（１０ｎｍ以上２０ｎｍ未満）クラスの微細なテンプレートの作製が可能になる。また、電子線による微細パターン描画において、現状のハーフピッチ２Ｘｎｍ（２０ｎｍ以上３０ｎｍ未満）クラスの描画時間で１Ｘｎｍクラスの側壁マスクが作製でき、描画時間の短縮が可能になる。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】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実施形態を示す工程断面模式図である。
【図２】図１に続く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実施形態を示す工程断面模式図である。
【図３】従来のナノインプリント用テンプレートの製造方法を示す工程断面模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００２３】
以下、図面に基づいて、本発明の実施形態に係るナノインプリント用テンプレートの製造方法について詳細に説明する。
【００２４】
図１及びそれに続く図２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実施形態を示す工程断面図である。
【００２５】
まず、図１（ａ）に示すように、テンプレートの材料となる光透過性基板１１上に、金属薄膜１２をスパッタリング法等の真空成膜方法で形成した基板を準備する。次いで、この金属薄膜１２上に、電子線描画によりレジストパターン１３を形成する。レジストとしては、電子線感応性樹脂膜、感光性樹脂膜などを用いることができる。
【００２６】
光透過性基板１１としては、凹凸のパターンの位置精度を高精度に保持し、転写精度を得るために平滑性、平坦度が高く、テンプレート製造工程の洗浄などに用いる洗浄液への耐性に優れたものが好ましく、通常、合成石英ガラス基板等が用いられる。
【００２７】
金属薄膜１２としては、光透過性基板１１のエッチング時に、石英ガラス基板等の光透過性基板１１とエッチング選択比が十分にとれる耐エッチング性を有する材料が用いられる。エッチング選択比は大きいほど好ましい。本発明において、金属薄膜１２としては、金属単体だけでなく、金属の酸化物、窒化物、酸窒化物等の金属化合物も含まれるものである。材料としては、例えば、クロム（Ｃｒ）、チタン（Ｔｉ）、タンタル（Ｔａ）、シリコン（Ｓｉ）、アルミニウム（Ａｌ）等の金属、あるいは窒化クロム（ＣｒＮ）、酸化クロム（ＣｒＯ）、酸窒化クロム（ＣｒＮＯ）等のクロム系化合物、酸化タンタル（ＴａＯ）、酸窒化タンタル（ＴａＮＯ）、酸化硼化タンタル（ＴａＢＯ）、酸窒化硼化タンタル（ＴａＢＮＯ）等のタンタル系化合物、窒化チタン（ＴｉＮ）、窒化シリコン（ＳｉＮ）、酸窒化シリコン（ＳｉＯＮ）等の金属化合物が、膜厚数ｎｍ〜１０ｎｍ程度の範囲で用いられる。これらの中で、クロム系材料は、石英ガラス基板のドライエッチングに用いるフッ素系ガスのプラズマに対して強い耐性をもち、またウェットエッチングも容易であり、フォトマスクの高品質・高精度のパターン形成材料としての使用実績があり、好ましい材料である。
【００２８】
また、エッチング選択比が確保されれば、金属薄膜１２は２層以上の多層膜であってもよく、例えば、クロムとシリコンの２層膜、あるいはクロムと酸化シリコンの２層膜等が挙げられる。
【００２９】
次に、レジストパターン１３を酸素プラズマで処理してスリミングし、図１（ｂ）に示すように、スリミングしたレジストパターン１３ａを形成する。本発明において、スリミングとは、ウェットエッチングあるいはドライエッチング（酸素プラズマ処理を含む）等でパターン幅を細くし、パターン膜厚を薄くすることである。例えば、酸素プラズマ処理によるスリミングで最初に形成されたレジストパターンのピッチは変えずに、１／２程度のパターン幅、パターン膜厚とすることができる。
【００３０】
次に、図１（ｃ）に示すように、スリミングしたレジストパターン１３ａの側面及び上面、並びに金属薄膜１２の上面を覆うように被覆膜１４をＣＶＤ（Ｃｈｅｍｉｃａｌ  Ｖａｐｏｒ  Ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ）法やＡＬＤ（Ａｔｏｍｉｃ  Ｌａｙｅｒ  Ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ）法等の低温真空成膜方法で形成する。レジストパターン１３ａは、被覆膜１４形成におけるコア（芯材）となる。
【００３１】
被覆膜１４としては、レジストパターン１３ａに損傷を与えずに低温で成膜することができ、金属薄膜１２のエッチング時に、金属薄膜１２とのエッチング選択比が大きい材料が好ましい。材料としては、例えば、酸化シリコン（ＳｉＯ2）、窒化シリコン（ＳｉＮ）、酸窒化シリコン（ＳｉＯＮ）等のシリコン系、酸化アルミニウム（Ａｌ2Ｏ3）等のアルミニウム系、酸化ハフニウム（ＨｆＯ）等のハフニウム系、窒化チタン（ＴｉＮ）等のチタン系等の材料が挙げられる。被覆膜１４の膜厚は、基本的には目標とするパターンのハーフピッチ設計分の膜厚が好ましく、数ｎｍ〜５０ｎｍ程度の範囲で用いられる。被覆膜１４を成膜するときの温度は、レジストパターン１３ａに損傷を与えない温度範囲であり、レジストパターンを構成するレジストのガラス転移温度以下であり、１００℃以下が好ましく、室温程度の２０℃〜２５℃がさらに好ましい。ＡＬＤ法は、レジストパターンに損傷を与えずに均一な膜厚の被覆膜を、制御性良く低温で形成することができ、より好ましい成膜方法である。
【００３２】
すなわち、ＡＬＤ法を用いた場合においては、レジストパターン１３ａの側面への被覆膜１４の堆積が、一般に広く用いられているＣＶＤ法（熱ＣＶＤやプラズマＣＶＤなど）を用いた場合より均一性が高く、レジストパターン１３ａの側面部、上面部へのより均一な被覆膜１４の堆積が可能となる。そのため後述する側壁マスクの形成において、側壁マスクをより垂直形状に形成することが可能となる。さらに芯材に有機レジストを用いた場合において、低温成膜が可能なためレジストパターン１３ａの形状を損傷せず、レジストパターン形状を保ち易く側壁マスク形状が良好となる。一般的なＣＶＤ法においては、有機レジストパターン形状を損傷しない低温プロセスと、レジストパターン側面部、上面部への均一な被覆性との両立は難しいが、ＡＬＤ法では室温成膜であっても高い被覆性が達成される。
【００３３】
上記のようにＡＬＤ法を用いると、側壁マスクのパターンが均一でより垂直形状になるため、特に、側壁マスクがエッチングマスクとなってパターン転写されるプロセス（以後、側壁プロセスとも言う）においては、微細なパターンの寸法制御性が格段に向上する。それにより半導体基板などへの転写原版の型となるテンプレートを高精度で作製することが可能となる。
【００３４】
ここで、本発明の被覆膜１４形成におけるＡＬＤ法と一般的なＣＶＤ法の相違点について、さらに詳しく述べる。
【００３５】
後述する側壁マスクを用いた本発明のテンプレートの製造プロセスでは、被覆膜１４の成膜厚みのばらつきがそのままパターンＣＤ（Ｃｒｉｔｉｃａｌ  Ｄｉｍｅｎｓｉｏｎ：重要な寸法）ばらつきに直結するため、被覆膜１４の成膜厚みの均一性、特にレジストパターン１３ａの側面の被覆膜の均一性が重要となる。ＡＬＤ法は飽和表面反応を利用した原子層成膜方法なので、 原子層を１層ごとに成膜することが可能である。ＡＬＤ法による成膜量は、およそ０．１ｎｍ〜０．２ｎｍ／ｃｙｃｌｅ 程度であるため、制御可能な成膜量も同程度となる。
【００３６】
一方、ＣＶＤ法では一般に、化学反応により連続的に表面反応が進行するため膜厚制御性がＡＬＤ法に比べて劣り、装置コンディションに応じて成膜速度が変化すると側壁の被覆膜の均一性も損なわれる。特に膜厚が小さい場合には、膜厚ターゲット値とのずれが顕著となる。また、ＣＶＤ法による成膜ではカバレッジ性（形状追随性）もＡＬＤ法に比べて劣り、特にパターン側壁部に著しい。例えばＣＶＤ法では成膜ガスに触れやすい凸部ほど成膜されやすく、凹部には成膜されにくいという特徴が発現しやすく、通常ＣＶＤ法はその点を成膜条件で調整するのだが、原理的にＡＬＤ法の方が有利である。
【００３７】
被覆膜１４の成膜時に、芯材としてレジスト以外の材料、例えば無機化合物を用いた場合、芯材形成（パターニング）工程において芯材がオーバーエッチングされると、芯材の下層の金属薄膜１２にダメージが入り、その後の光透過性基板１１をエッチングする工程において、パターン寸法ばらつき、パターン形成不良の原因となる。レジストの芯材であれば、レジストパターン形成時に金属薄膜１２へのダメージがないため、より好ましい。また後述するように、芯材がレジストであれば、弱いアッシング条件を用いることで、側壁マスクへのダメージを最小限に抑えて芯材を除去することが可能となる。
【００３８】
上記のように、微細パターンを有するテンプレートの製造においては芯材にレジストを用いるのが望ましく、レジストの芯材で側壁プロセスを実施するためには、ＡＬＤ法による被覆膜の低温成膜がより好ましい。以下、図面に基づいて説明を続ける。
【００３９】
次に、図１（ｄ）に示すように、被覆膜１４をエッチバックして、レジストパターン１３ａ及び金属薄膜１２を露出させるとともに、被覆膜１４をレジストパターン１３ａの側面に残して側壁マスク１５とする。
【００４０】
本発明において、側壁マスク１５は、コア（芯材）となるレジストパターン１３ａよりなるダミーパターンの側壁に被覆膜で側壁パターンを形成し、この側壁パターンをエッチングマスクとして用いるマスクを意味するものであり、ダミーパターンのピッチの半分のピッチでラインアンドスペースパターンを形成することが可能となる。
【００４１】
エッチバックは、被覆膜１４の材料に応じて適切なエッチングガスを用いて行われる。例えば、被覆膜１４が酸化シリコン（ＳｉＯ2）で形成されている場合には、フッ素系のＣＦ4 、ＣＨＦ3 、Ｃ2 Ｆ6等のガス、あるいはこれらの混合ガスがエッチングガスとして用いられる。
【００４２】
次に、図１（ｅ）に示すように、レジストパターン１３ａを除去し、金属薄膜１２上に側壁マスク１５を形成した光透過性基板１１とする。
【００４３】
本発明においては、被覆膜１４をエッチバックし、レジストパターン１３ａの上部表面を露出させているので、レジストパターン１３ａの除去が容易にできる。
【００４４】
さらに、本発明においては、側壁マスクを形成するときにコアとなる材料が有機レジストなので、レジストパターン１３ａの除去は酸素系のガスを用いてドライ処理により選択的に除去することができる。例えば、酸素プラズマによるドライエッチングあるいはオゾン処理等のドライ処理が挙げられる。従来のコアとなる材料に無機化合物を用いてウェットエッチング処理する方法では、コア材料の除去時に、ウェットエッチングで生じるエッチング液の表面張力による側面マスクのパターンの倒壊や変形が生じるおそれがあったが、本発明のレジストパターンの除去にドライ処理を用いる方法により、側面マスクのパターンの倒壊や変形が防止できるという効果が得られる。コア材料に有機レジストを用いる本発明の方法は、レジストにエッチング耐性を必要としないので、レジストのパターン寸法やパターンエッジのラフネスの制御性が良く、コア材料に無機化合物を用いる方法に比べ、コア材料の加工工程が少なくてすみ、高品質な側壁マスクを得ることが可能である。
【００４５】
次に、図２（ｆ）に示すように、側壁マスク１５を用いて金属薄膜１２をエッチングして金属薄膜パターン１２ａを形成する。
【００４６】
例えば、光透過性基板１１に石英ガラス、側壁マスク１５に酸化シリコン（ＳｉＯ2）を用い、金属薄膜１２がクロムまたはクロムを含む化合物であるときには、エッチングガスとして酸素と塩素との混合ガスを用いて金属薄膜１２をドライエッチングすることにより、エッチング選択比が大きくとれ、側壁マスク１５及び光透過性基板１１に損傷を与えずに金属薄膜パターン１２ａを形成することができる。
【００４７】
次に、側壁マスク１５を除去した後、金属薄膜パターン１２ａをエッチングマスクにして光透過性基板１１をエッチングし、図２（ｇ）に示すように、光透過性基板１１に凹部１６を形成する。例えば、光透過性基板１１が石英ガラスであるときには、金属薄膜パターン１２ａの材料にクロムまたはクロムを含む化合物を用い、光透過性基板１１をフッ素系ガスでドライエッチングすることにより、エッチング選択比が大きくとれ、光透過性基板１１に凹凸のパターンを形成することができる。
【００４８】
側壁マスク１５の除去方法としては、側壁マスクに用いた被覆膜１４の材料の特性及び金属薄膜パターン１２ａとの密着性等により異なるが、ウェットエッチング、ドライエッチング、液体による洗浄等の中から最適な方法を用いることができる。
【００４９】
例えば、側壁マスク１５が酸化シリコン（ＳｉＯ2）、金属薄膜パターン１２ａがクロム（Ｃｒ）の場合には、両者の密着性が低いので、水を用いたウェット洗浄で酸化シリコンよりなる側壁マスク１５を除去することができ、製造工程が簡易化できる利点がある。
【００５０】
ウェット洗浄に用いる水としては、例えば、純水、オゾン水、テンプレートに影響を与えない機能水等が挙げられる。使用する水は、テンプレートに損傷等の影響を与えない範囲において、加温してもよい。また、金属薄膜パターンや光透過性基板に損傷等の影響を与えない範囲において、超音波等の物理洗浄を付加してもよい。
【００５１】
さらに、本発明においては、光透過性基板１１が石英ガラス基板であり、側壁マスク１５が酸化シリコン等のシリコンを含む化合物より構成され、上記の側壁マスク１５を除去する工程において、もしも側壁マスクが残存した場合には、下記の光透過性基板１１をドライエッチングして凹凸のパターンを形成する工程で、残存した側壁マスク１５を同時に除去することが可能となり、テンプレート製造工程がより容易になるという利点がある。
【００５２】
次に、金属薄膜パターン１２ａを除去し、図２（ｈ）に示すように、光透過性基板１１に凹凸パターン１７を形成したナノインプリント用テンプレート１０が得られる。
【００５３】
金属薄膜パターン１２ａの除去は、ウェットエッチング、ドライエッチングのいずれかの方法が用いられる。例えば、金属薄膜パターン１２ａがクロム（Ｃｒ）またはクロムを含む化合物の場合には、硝酸第２セリウムアンモニウム水溶液によるウェットエッチングで容易に除去することができる。
【００５４】
上記のように、本発明のナノインプリント用テンプレートの製造方法は、側壁マスクを用いることで、クロム等の金属薄膜のエッチングマスクを有機レジストから無機ハードマスクに転換し、マスクとしてエッチング耐性を向上させ、ハーフピッチ１Ｘｎｍ（１０ｎｍ以上２０ｎｍ未満）クラスの微細なハードマスクパターンの形成が可能になる。側壁マスクと金属薄膜によるハードマスクを用いることにより、現状のＥＢリソグラフィ技術では困難とされているハーフピッチ１Ｘｎｍクラスの微細パターンの形成が可能となる。また、側壁マスクを用いることで、ハーフピッチ２Ｘｎｍ（２０ｎｍ以上３０ｎｍ未満）クラスの描画時間で１Ｘｎｍクラスの側壁マスクを作製することができ、描画時間の短縮が可能になる。
【００５５】
次に、実施例により本発明を説明する。
【実施例】
【００５６】
テンプレート用の光透過性基板として、外形が６インチ角、厚さ０．２５インチの合成石英ガラス基板を用い、基板の一方の主面上に、クロムをスパッタリング法で成膜して膜厚５ｎｍのクロム膜を形成した基板を準備した。次いで、このクロム膜上に電子線レジストを塗布し、電子線描画によりパターン幅３０ｎｍ、ハーフピッチ３０ｎｍのラインアンドスペースよりなるレジスト厚６０ｎｍのレジストパターンを形成した。
【００５７】
次に、レジストパターンを酸素プラズマでドライエッチングしてスリミングし、パターン幅１５ｎｍのスリミングしたレジストパターンを形成した。
【００５８】
次に、スリミングしたレジストパターンの側面及び上面、並びにクロム膜の上面を覆うようにＡＬＤ法によりＳｉＯ2を成膜し、厚さ１５ｎｍのＳｉＯ2の被覆膜を形成した。
【００５９】
次に、ＣＦ4ガスを用いてＳｉＯ2の被覆膜全面をドライエッチングによりエッチバックし、レジストパターン及びクロム膜を露出させるとともに、ＳｉＯ2の被覆膜をレジストパターンの側面に残して側壁マスクを形成した。
【００６０】
次に、酸素プラズマによるドライエッチングで選択的にレジストパターンを除去し、クロム膜上にＳｉＯ2の側壁マスクを形成した基板を作成した。本実施例においては、コア材料が有機レジストなので、レジストパターンの除去は容易であり、側面マスクの倒れや変形は生じなかった。ＳｉＯ2の側壁マスクは、パターン幅１５ｎｍ、厚さ４７ｎｍ、ハーフピッチ１５ｎｍのラインアンドスペースであった。
【００６１】
次に、ＳｉＯ2の側壁マスクを用いてクロム膜を酸素と塩素の混合ガスを用いてドライエッチングし、クロムパターンを形成した。
【００６２】
次に、ＳｉＯ2の側壁マスクを純水によるウェット洗浄で除去した後、クロムパターンをエッチングマスクにしてＣＦ4ガスを用いて石英ガラス基板をドライエッチングし、石英ガラス基板に凹部を形成した。
【００６３】
次に、クロムパターンを硝酸第２セリウムアンモニウム水溶液によるウェットエッチングで除去し、石英ガラス基板に、パターン幅１５ｎｍ、ハーフピッチ１５ｎｍのラインアンドスペースの凹凸パターンを形成したナノインプリント用テンプレートを作製した。
【符号の説明】
【００６４】
１０  テンプレート
１１  光透過性基板
１２  金属薄膜
１２ａ  金属薄膜パターン
１３、１３ａ  レジストパターン
１４  被覆膜
１５  側壁マスク
１６  凹部
１７  凹凸パターン
３０  テンプレート
３１  基板
３２  金属薄膜
３３、３３ａ  レジストパターン
３６  凹部
３７  凹凸パターン
【図１】
2014029981.tif 000003
【図２】
2014029981.tif 000004
【図３】
2014029981.tif 000005