(57)【要約】【課題】マスクをエッチングすることなく、マスク上の異物を除去できるインプリント用マスクの洗浄方法を提供する。【解決手段】  実施形態によるインプリント用マスクの洗浄方法は、凹凸パターンを有するテンプレートと、前記テンプレート上に設けられた下地層と、前記下地層上に設けられた犠牲膜と、を備えたインプリント用マスクの洗浄方法である。前記インプリント用マスクの洗浄方法は、前記犠牲膜を除去し、前記犠牲膜上に付着した異物を除去する。【選択図】図２
2014120584.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
凹凸パターンを有するテンプレートと、
前記テンプレート上に設けられた下地層と、
前記下地層上にシランカップリング剤を用いて形成された犠牲膜として機能する自己組織化膜と、
を備えたインプリント用マスクの洗浄方法であって、
前記自己組織化膜を除去し、前記自己組織化膜上に付着した異物をアッシングにより除去し、前記下地層上に再度犠牲膜を形成することを特徴とするインプリント用マスクの洗浄方法。
【請求項２】
凹凸パターンを有するテンプレートと、
前記テンプレート上に設けられた下地層と、
前記下地層上に設けられた犠牲膜と、
を備えたインプリント用マスクの洗浄方法であって、
前記犠牲膜を除去し、前記犠牲膜上に付着した異物を除去することを特徴とするインプリント用マスクの洗浄方法。
【請求項３】
前記犠牲膜は、自己組織化膜であることを特徴とする請求項２に記載のインプリント用マスクの洗浄方法。
【請求項４】
前記自己組織化膜は、シランカップリング剤を用いて形成されることを特徴とする請求項３に記載のインプリント用マスクの洗浄方法。
【請求項５】
前記自己組織化膜の除去は、アッシングによることを特徴とする請求項３又は請求項４に記載のインプリント用マスクの洗浄方法。
【請求項６】
前記犠牲膜は、シリコン酸化膜であることを特徴とする請求項２に記載のインプリント用マスクの洗浄方法。  
【請求項７】
前記犠牲膜を除去した後、前記下地層上に再度犠牲膜を形成することを特徴とする請求項２乃至６のいずれか１項に記載のインプリント用マスクの洗浄方法。 
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明の実施形態は、インプリント用マスクの洗浄方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
現在、半導体装置の製造工程において、半導体基板上に微細パターンを形成するために、ナノインプリント法を用いたパターン形成方法が検討されている。ナノインプリント法で用いられるマスクは、微細に加工された凹凸を有するため、光硬化樹脂マスクをインプリントする際にマスクの凹部に異物が混入することがある。例えば、インプリント時に、マスクの押圧により、凹部に光硬化樹脂とともに異物が凹部に食い込み、凹部を閉塞する。凹部に食い込んだ異物は、マスク表面を洗浄する洗浄技術、例えば２流体洗浄や、超音波洗浄では、除去することが難しい。また、マスクをエッチングし、異物をリフトオフする方法もあるが、マスクがエッチングされるため、微細に加工されたマスクのパターン寸法が変動してしまう。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１０−２１４８５９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明の一つの実施形態は、テンプレートをエッチングすることなく、インプリント用マスク上の異物を除去できるインプリント用マスクの洗浄方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
実施形態によるインプリント用マスクの洗浄方法は、凹凸パターンを有するテンプレートと、前記テンプレート上に設けられた下地層と、前記下地層上に設けられた犠牲膜と、を備えたインプリント用マスクの洗浄方法である。前記インプリント用マスクの洗浄方法は、前記犠牲膜を除去し、前記犠牲膜上に付着した異物を除去する。
【図面の簡単な説明】
【０００６】
【図１】本発明の実施形態に係るインプリント用マスクの構成の一例を模式的に示す平面断面図。
【図２】本発明の実施形態に係るインプリント用マスクの洗浄方法の一例を模式的に示す平面断面図。
【発明を実施するための形態】
【０００７】
（第１の実施形態）
本発明の第１の実施形態にかかるインプリント用マスクの洗浄方法を以下に図面を参照して詳細に説明する。なお、この実施形態により本発明が限定されるものではない。
【０００８】
図１は、第１の実施形態に係るインプリント用マスクの構成の一例を模式的に示す平面断面図である。インプリント用マスク１１は、例えば石英基板で構成される凹凸パターンが主面に設けられたテンプレート１２を有する。凹凸パターンは、例えば、寸法が微細、例えば凹部と凸部がそれぞれ数ｎｍ程度のラインアンドスペースパターンである。
【０００９】
凹凸パターンを有するテンプレート１２の主面上には、下地層１３が設けられる。下地層１３は、凹凸パターンの凹部全体には埋め込まれず、凹凸パターンに沿うように形成される。下地層１３は、後述するように、下地層１３上に設けられる犠牲膜１４をエッチング等で除去する際に、エッチング耐性を有し、かつ下地層１３をエッチング等で除去する際に、下地層１３の下にあるテンプレート１２がエッチング耐性を有するような材料が用いられる。下地層１３は、例えば膜厚が０．５ｎｍのシリコン窒化膜であり、ＡＬＤ（Atomic Layer Deposition）やＣＶＤ（Chemical Vapor Deposition）等により形成される。
【００１０】
下地層１３上には、犠牲膜１４が設けられる。犠牲膜１４は、凹凸パターンの凹部全体には埋め込まれず、凹凸パターンに沿うように形成される。犠牲膜１４は、例えば自己組織化膜（SAM: Self-assembled monolayer）である。自己組織化膜は、下地の下地層１３であるシリコン窒化膜の表面における水酸化基（−ＯＨ基）に対してシランカップリング反応により形成される。自己組織化膜の膜厚は、直鎖のカーボンの長さを制御することにより調整でき、テンプレート１２において所望の凹凸パターンの寸法に応じて、適宜調整される。本実施形態の例では、自己組織化膜の膜厚は、例えば、２ｎｍ程度である。また、インプリント用マスク１１における表面側の自己組織化膜の反応基には、撥水性を有するものを用いてもよい。これにより、後述するナノインプリント時に、光硬化剤のテンプレート１２からの離形性を高めることができ、よりインプリント用マスク１１に付着する異物の数を抑制することができる。
【００１１】
なお、インプリント用マスク１１において犠牲膜１４としての自己組織化膜を形成する前に、下地層１３の表面に水酸化基が存在するように、表面処理を行ってもよい。これにより、シランカップリング反応が行われやすくなり、より緻密に自己組織化膜を形成することができる。
【００１２】
続いて、以上説明したインプリント用マスク１１を用いた、ナノインプリント法によるパターンを形成方法及びインプリント用マスク１１の洗浄方法について説明する。図２は、第１の実施形態に係るインプリント用マスク１１の洗浄方法の一例を模式的に示す平面断面図である。
【００１３】
まず、図２（ａ）に示すように、被加工基板２１上に光硬化剤２２を塗布する。光硬化剤２２は、例えばインクジェット法により選択的に塗布する。光硬化剤２２には、例えばポリシラン、シリコーン化合物、金属酸化物ナノ粒子、溶媒及び添加剤等が含まれる。
【００１４】
その後、図２（ｂ）に示すように、インプリント用マスク１１の主面を、被加工基板２１上に形成された光硬化剤２２に押圧させ、インプリント用マスク１１の主面上に設けられた凹凸パターンの凹部に光硬化剤２２を充填させる。次いで、インプリント用マスク１１の裏面側から紫外線等の光を照射し、光硬化剤２２を硬化させる。
【００１５】
その後、図２（ｃ）に示すように、インプリント用マスク１１を、光硬化剤２２から離形する。離形する際に、硬化した光硬化剤２２が、インプリント用マスク１１の凹凸パターンの凹部内に付着し、異物として残存する場合がある。本実施形態に係るインプリント用マスク１１の洗浄方法は、テンプレート１２をエッチングすることなく、このような異物を除去するものである。
【００１６】
次に、図２（ｄ）に示すように、インプリント用マスク１１に設けられた犠牲膜１４である自己組織化膜を除去（リフトオフ）する。このとき、自己組織化膜の除去は、高温硫酸及び過酸化水素水を用いた薬液洗浄により行ってもよく、酸素アッシング等のドライアッシング法により行ってもよい。ドライアッシングを行うことにより、インプリント用マスク１１の凹部内に埋め込まれた異物が、単に物理的に付着した状態になり、リフトオフを伴わない常温のＳＣ１洗浄液によっても異物を容易に除去することができる。また、常温のＳＣ１洗浄液の代わりに、純粋に界面活性剤を添加した２流体洗浄や、希釈ＩＰＡを用いても容易に異物を除去することができる。
【００１７】
微細な凹凸パターンを有するインプリント用マスクの凹部内にある異物は、従来の２流体洗浄等では除去することが難しく、異物が付着している犠牲膜をリフトオフすることにより、異物を除去することが有効である。しかし、テンプレート１２上に、下地層１３を形成せず、直接犠牲膜１４を形成し、アルカリ洗浄液により犠牲膜１４をリフトオフする場合には、テンプレート１２がエッチングされ、テンプレート１２の微細凹凸パターンの寸法が変化する。特に、ナノインプリント法は、同じテンプレート１２を何度も繰り返し使用することが前提にしており、テンプレート１２の寸法は、徐々に設計した値からずれていく。
【００１８】
本実施形態によるインプリント用マスク１１の洗浄方法によれば、インプリント用マスク１１の最上層である犠牲膜１４上に付着した異物ごと除去（リフトオフ）することができ、除去が困難な微細凹凸パターンの凹部内の異物を効果的に除去することができる。さらに、下地層１３上の犠牲膜１４を除去（リフトオフ）しているため、テンプレート１２をエッチングすることなく、異物を除去することができる。すなわち、テンプレート１２の微細凹凸パターンの寸法を変化させず、凹部内の異物を除去することができる。
【００１９】
次いで、インプリント用マスク１１を用いて、次回のパターン形成を行うため、図１のように、下地層１３上に、除去した犠牲膜１４を再度ＡＬＤ等により成膜する。これにより、テンプレート上の異物が除去された状態で、インプリントすることが可能となり、寸法が正確なパターンを形成することができる。
【００２０】
なお、下地層１３であるシリコン窒化膜が、犠牲膜１４の除去によりエッチングされ、テンプレート１２の表面が露出するおそれがあるときには、または、自己組織化膜のエッチングにより除去できない層が堆積し、インプリント用マスク１１の凹凸パターンの寸法が変化する場合には、下地層１３を所望の薬液によりエッチングし、再度下地層１３を成膜する。これにより、適切な凹凸パターンの寸法を有するインプリント用マスクを繰り返し使用できるようになる。
【００２１】
以上のように、第１の実施形態においては、テンプレート１２上に下地層１３を形成し、さらに下地層１３状に犠牲膜１４を形成し、犠牲膜１４をリフトオフすることにより、異物を除去している。これにより、テンプレート１２がエッチングされることなく、インプリント用マスク１１上の異物を除去洗浄することができる。
【００２２】
（第２の実施形態）
本発明の第２の実施形態を、以下説明する。第２の実施形態の構成について第１の実施形態のインプリント用マスクと同一部分は同一符号で示し、その詳細な説明を省略する。
【００２３】
本実施形態は、第１の実施形態における犠牲膜１４を自己組織化膜の代わりに、シリコン酸化膜を用いたものである。犠牲膜１４は、例えば膜厚が１．５ｎｍのシリコン酸化膜であり、ＡＬＤ等により形成される。
【００２４】
このインプリント用マスク１１を用いて、図２（ａ）〜（ｃ）のように、被加工基板２１上の光硬化剤２２にパターンを形成する。
【００２５】
次に、図２（ｄ）のように、インプリント用マスク１１に設けられた犠牲膜１４であるシリコン酸化膜を除去（リフトオフ）する。このとき、シリコン酸化膜のエッチングは、シリコン窒化膜がエッチングされにくい条件、すなわち、下地層１３に対して犠牲膜１４が高い選択比でエッチングされる条件で行う。例えば、温度を５０度としたＳＣ１洗浄液（アルカリ洗浄液）でエッチング洗浄する。
【００２６】
本実施形態によるインプリント用マスクの洗浄方法によれば、インプリント用マスクの最上層である犠牲膜１４上に付着した異物ごと除去（リフトオフ）することができ、除去が困難な微細凹凸パターンの凹部内の異物を効果的に除去することができる。さらに、下地層１３上の犠牲膜１４を除去（リフトオフ）しているため、テンプレート１２をエッチングすることなく、異物を除去することができる。すなわち、テンプレート１２の微細凹凸パターンの寸法を変化させず、凹部内の異物を除去することができる。
【００２７】
次いで、次回のパターン形成を行うため、除去したシリコン酸化膜を再度ＡＬＤ等により成膜する。
【００２８】
以上のように、第２の実施形態においては、テンプレート１２上に下地層１３を形成し、さらに下地層１３状に犠牲膜１４を形成し、犠牲膜１４をリフトオフすることにより、異物を除去している。これにより、テンプレート１２がエッチングされることなく、インプリント用マスク１１上の異物を除去洗浄することができる。
【００２９】
なお、上記において本実施形態では、下地層１３をシリコン窒化膜、犠牲膜１４をシリコン酸化膜として説明し、犠牲膜１４の除去に用いる薬液をＳＣ１洗浄液として説明したが、犠牲膜１４を除去時に、犠牲膜１４がエッチングされ、下地層１３がエッチングされない材料及び犠牲膜１４を除去する薬液の組み合わせであれば、上記の例に限られない。
【００３０】
なお、以上説明した犠牲膜１４の除去（リフトオフ）は、インプリントごと（パターン形成ごと）に行ってもよく、複数回インプリントを行い異物が一定値に増加した時点で行ってもよい。このとき、インプリント用マスク１１上の異物は、種々の異物検査装置によって検査されることが望ましい。本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これらの実施形態は、その他のさまざまな形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これらの実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれると同様に、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれるものである。
【符号の説明】
【００３１】
１１…インプリント用マスク
１２…テンプレート
１３…下地層
１４…犠牲膜
１５…異物
２１…被加工基板
２２…光硬化剤
【図１】
2014120584.tif 000003
【図２】
2014120584.tif 000004