(57)【要約】【課題】成形性の良好なテンプレート、半導体装置の製造方法及びテンプレートの製造方法を提供する。【解決手段】実施形態によれば、テンプレートは、第１面に設けられ第１領域及び第２領域を有する第１凸部と、第１面において第１領域と第２領域との間に設けられた第１凹部を備える。第１凹部は、複数の第２凹部及び底面を有する。第２凹部は、底面から凹んで設けられる。【選択図】図１
2018170365.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１面に設けられ、第１領域及び第２領域を有する第１凸部と、
前記第１面において前記第１領域と前記第２領域との間に設けられた第１凹部を備え、
前記第１凹部は、複数の第２凹部及び底面を有するテンプレート。
【請求項２】
前記第２凹部は、前記底面から凹んで設けられる
請求項１記載のテンプレート。
【請求項３】
前記第１凹部の幅は、０．１ｍｍより広い
請求項１または２記載のテンプレート。
【請求項４】
基板の上に樹脂液膜を形成する工程と、
請求項１〜３のいずれか１つに記載のテンプレートが備える前記第１面の前記第１領域
及び前記第２領域を前記樹脂液膜に接触させる工程と、
複数の前記第２凹部に気泡が格納された状態で前記樹脂液膜を固体化させて樹脂層を形
成する工程と、
前記樹脂層から前記第１面を離す工程と、
前記樹脂層をマスクとして前記基板を加工する工程と、
を備えた半導体装置の製造方法。
【請求項５】
マスタ基板の上に第１のパターン転写層を形成する工程と、
前記第１のパターン転写層を加工し、前記第１のパターン転写層に第１面の第１領域、
第２領域及び第１凹部を有する第１の凹凸パターンを形成する工程と、
前記第１の凹凸パターン上に第２のパターン転写層を形成する工程と、
前記第２のパターン転写層に前記第１の凹凸パターンを形成する工程と、
前記第２のパターン転写層を加工し、前記第２のパターン転写層に第２凹部を有する第
２の凹凸パターンを形成する工程と、
を備えたテンプレートの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明の実施形態は、テンプレート、半導体装置の製造方法及びテンプレートの製造方
法に関する。
【背景技術】
【０００２】
テンプレートを用いて基板上に所望のパターンを形成するパターン形成方法がある。テ
ンプレートを用いて形成されたパターンを用いて半導体装置に含まれる膜を加工する半導
体装置の製造方法がある。成形性の良好なテンプレートが望まれる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特許５１１９５７９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明の実施形態は、成形性の良好なテンプレート、半導体装置の製造方法及びテンプ
レートの製造方法を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明の実施形態によれば、テンプレートは、第１凸部及び第１凹部を含む。前記第１
凸部は、第１面に設けられる。前記第１凸部は、第１領域及び第２領域を含む。前記第１
凹部は、前記第１面において前記第１領域と前記第２領域との間に設けられる。第１凹部
は、複数の第２凹部及び底面を有する。前記第２凹部は、底面から凹んで設けられる。
【図面の簡単な説明】
【０００６】
【図１】図１（ａ）〜図１（ｃ）は、実施形態に係るテンプレートを例示する模式図である。
【図２】図２（ａ）及び図２（ｂ）は、実施形態に係るテンプレートを用いた半導体装置の製造方法を例示する模式的断面図である。
【図３】図３（ａ）及び図３（ｂ）は、実施形態に係るテンプレートを用いた半導体装置の製造方法を例示する模式的断面図である。
【図４】図４は、実施形態に係るテンプレートを用いた半導体装置の製造方法を例示する模式的断面図である。
【図５】図５（ａ）及び図５（ｂ）は、実施形態に係るテンプレートを用いた半導体装置の別の製造方法を例示する模式的断面図である。
【図６】図６（ａ）及び図６（ｂ）は、実施形態に係るテンプレートを用いた半導体装置の別の製造方法を例示する模式的断面図である。
【図７】図７（ａ）〜図７（ｄ）は、実施形態に係るテンプレートの製造方法を例示する模式的断面図である。
【図８】図８（ａ）〜図８（ｃ）は、実施形態に係るテンプレートの製造方法を例示する模式的断面図である。
【図９】図９（ａ）〜図９（ｃ）は、実施形態に係るテンプレートの別の製造方法を例示する模式的断面図である。
【図１０】図１０（ａ）〜図１０（ｃ）は、実施形態に係るテンプレートの別の製造方法を例示する模式的断面図である。
【発明を実施するための形態】
【０００７】
以下に、本発明の実施の形態について図面を参照しつつ説明する。
【０００８】
図面は模式的または概念的なものであり、各部分の厚みと幅との関係、部分間の大きさ
の比率などは、必ずしも現実のものと同一とは限らない。同じ部分を表す場合であっても
、図面により互いの寸法や比率が異なって表される場合もある。
【０００９】
本願明細書と各図において、既出の図に関して前述したものと同様の要素には同一の符
号を付して詳細な説明は適宜省略する。
【００１０】
（実施形態）
図１（ａ）〜図１（ｃ）は、実施形態に係るテンプレートを例示する模式図である。
【００１１】
図１（ａ）は、図１（ｂ）の矢印ＡＡからみた平面図である。図１（ｂ）は、図１（ａ
）のＡ１−Ａ２線断面図である。図１（ｃ）は、図１（ｂ）の一部を拡大した断面図であ
る。
【００１２】
図１（ａ）〜図１（ｃ）に示すように、本実施形態に係るテンプレート１１０は、第１
面１０ｆを有する。テンプレート１１０は、第１凸部１１Ｐ及び第１凹部２１を含む。第
１凸部１１Ｐ及び第１凹部２１は、第１面１０ｆに設けられる。
【００１３】
第１面１０ｆに対して実質的に垂直な方向をＺ軸方向とする。Ｚ軸方向に対して垂直な
１つの方向をＸ軸方向とする。Ｚ軸方向及びＸ軸方向に対して垂直な方向をＹ軸方向とす
る。テンプレート１１０は、実質的にＸ−Ｙ平面に沿って広がる板状である。
【００１４】
第１凸部１１Ｐは、複数の領域（例えば、第１領域１１及び第２領域１２など）を含む
。この例では、第１凸部１１Ｐは、格子状である。第１凸部１１Ｐの複数の部分は、Ｘ軸
方向に沿って延びる。第１凸部１１Ｐの別の複数の部分は、Ｙ軸方向に沿って延びる。
【００１５】
例えば、テンプレート１１０を１つの位置でＺ−Ｘ平面で切断したときに、第１凸部１
１Ｐの複数の部分が、Ｘ軸方向に沿って並ぶ。第１凸部１１Ｐの複数の部分の１つが、第
１領域１１となる。第１凸部１１Ｐの複数の部分の別の１つが、第２領域１２となる。
【００１６】
図１（ｃ）に示すように、テンプレート１１０には、第１領域１１及び第２領域１２の
間に第１凹部２１が設けられている。
【００１７】
このテンプレート１１０を用いて、インプリントによるパターンが形成される。このと
きに、第１凸部１１Ｐ及び第１凹部２１の形状が、被転写材（樹脂液膜）に転写される。
【００１８】
第１凹部２１は、第１面１０ｆにおいて、第１領域１１と第２領域１２との間に設けら
れる。図１（ｂ）に示すように、第１面１０ｆに複数の凹部が設けられる。複数の凹部の
１つが、第１凹部２１となる。
【００１９】
図１（ａ）に示すように、例えば、複数の凹部は、島状である。複数の凹部のそれぞれ
の周りに、第１凸部１１Ｐが設けられる。
【００２０】
図１（ｃ）に示すように、第１凹部２１は、第２凹部２１Ａ及び底面２１Ｂを有する。
【００２１】
第２凹部２１Ａは、底面２１Ｂから凹んで設けられる。第２凹部２１Ａの深さは、第１
凸部１１Ｐを基準とした場合、底面２１Ｂの深さよりも深い。
【００２２】
例えば、第２凹部２１Ａは、第１凹部２１に複数設けられてもよい。また、第２凹部２
１Ａは、深さまたは幅が異なる複数の形状でもよい。
【００２３】
また、第１凹部２１の深さを第１凹部深さ２１ｈ、幅を第１凹部幅２１ｗとし、第２凹
部２１Ａの深さを第２凹部深さ２１ｉ、幅を第２凹部幅２１ｊとする。第１凹部深さ２１
ｈは、Ｚ軸方向に沿った高さ（長さ）である。第１凹部幅２１ｗは、例えば、第１凹部２
１のＸ軸方向に沿った幅（長さ）である。第２凹部深さ２１ｉは、Ｚ軸方向に沿った高さ
（長さ）である。第２凹部幅２１ｊは、Ｘ軸方向に沿った幅（長さ）である。
【００２４】
このテンプレート１１０を用いてインプリントによりパターンが形成される。この工程
において、第１凹部２１に、気泡が発生する。例えば、テンプレート１１０の第１凸部１
１Ｐは、転写されるパターンを有する。一方、テンプレート１１０と被転写材（樹脂液膜
）との間に気体が挟まれたときに、気体による気泡が第２凹部２１Ａに格納される。気体
は、例えば、空気を含む。気体は、窒素またはヘリウムなどを含んでも良い。実施形態に
おいては、気泡が底面２１Ｂに集まることによるパターン形状の異常を抑制できる。これ
により、底面２１Ｂの形状が得られる。このことは、所望のパターン形状を得ることにつ
ながる。また、第２凹部２１Ａは、パターン形状の異常の原因となる気泡が格納される場
所として機能する。この状態の例については、後述する。
【００２５】
実施形態によれば、例えば、気泡によるパターン形状の異常が抑制できる。成形性の良
好なテンプレートが提供できる。成形性の良好なテンプレートを用いることにより、良好
なパターンの半導体装置の製造方法が提供できる。
【００２６】
この例では、実施形態において、第１凹部２１は、第２凹部２１Ａ及び底面２１Ｂを有
する。第２凹部深さ２１ｉは、第１凸部１１Ｐを基準とすると、第１凹部深さ２１ｈ＋第
２凹部深さ２１ｉの深さとなる。第１凹部深さ２１ｈは、第２凹部深さ２１ｉよりも深い
（大きい）。
【００２７】
これにより、気泡が第２凹部２１Ａに安定して格納される。第２凹部２１Ａに気泡が格
納された後において、第１凹部２１内に設けられる樹脂層を十分に厚くできる。これによ
り、パターン形状がより安定化する。
【００２８】
さらに、図１（ｂ）に示すように、テンプレート１１０の外縁１０ｒに沿って、外縁凹
部２５が設けられる。例えば、テンプレート１１０を用いてインプリントによるパターン
を形成する工程において、テンプレート１１０の外縁１０ｒに、被転写材（樹脂液膜）が
押し出される場合がある。押し出された被転写材（樹脂液膜）によりパターン不良が発生
する場合がある。実施形態においては、外縁１０ｒに沿って外縁凹部２５を設けることで
、押し出される被転写材（樹脂液膜）を外縁凹部２５に格納することができる。例えば、
押し出される被転写材（樹脂液膜）がテンプレート１１０よりも広く広がることが抑制で
きる。この状態の例については、後述する。
【００２９】
実施形態によれば、例えば、押し出される被転写材の広がりを抑制できる。これにより
、成形性の良好なテンプレートが提供できる。成形性の良好なテンプレートを用いること
により、良好なパターンの半導体装置の製造方法が提供できる。
【００３０】
図１（ａ）に示すテンプレート１１０のＸ軸方向の長さＬｘは、例えば、１０ｍｍ以上
４０ｍｍ以下などである。テンプレート１１０のＹ軸方向の長さＬｙは、例えば、１０ｍ
ｍ以上４０ｍｍ以下などである。図１（ｃ）に示すテンプレート１１０の厚さ（Ｚ軸方向
の長さＬｚは、例えば、０．０５ｍｍ以上１０ｍｍ以下などである。これらの値は例であ
る。
【００３１】
複数の凹部の１つ（例えば、第１凹部２１）のＸ軸方向の長さ（第１凹部幅２１ｗ）は
、例えば、０．０５ｍｍ以上１０ｍｍ以下などである。第１凹部２１のＹ軸方向の長さは
、例えば、０．０５ｍｍ以上１０ｍｍ以下などである。第１凹部深さ２１ｈは、例えば、
１０ｎｍ以上２０００ｎｍ以下などである。第２凹部深さ２１ｉは、例えば、１０ｎｍ以
上３００ｎｍ以下などである。第２凹部幅２１ｊは、例えば、２００ｎｍ以上７００ｎｍ
以下などである。
【００３２】
特に、第１凹部幅２１ｗが０．１ｍｍ以上になると、より多くの気泡が第１凹部２１に
発生する。実施例では、この気泡が第２凹部２１Ａに格納される。つまり、第２凹部２１
Ａは、パターン形状の異常の原因となる気泡が格納される場所として機能する。
【００３３】
なお、実施形態に係るテンプレート１１０には、例えば石英が用いられている。テンプ
レート１１０は、例えば、透光性を有する。テンプレート１１０において、光に対する透
過性が高い。
【００３４】
次に、テンプレート１１０を用いた半導体装置の製造方法の例について説明する。
【００３５】
図２（ａ）、図２（ｂ）、図３（ａ）及び図３（ｂ）は、実施形態に係るテンプレート
を用いた半導体装置の製造方法を例示する模式的断面図である。この例では、テンプレー
ト１１０の形状が、積層体に転写される。
【００３６】
図２（ａ）に示すように、基板４０ｓ（例えばシリコン基板など）の上に、積層体４０
が設けられている。積層体４０は、複数の第１層４１及び複数の第２層４２を含む。複数
の第１層４１及び複数の第２層４２は、基板４０ｓの上に交互に設けられる。第１層４１
は、例えば、シリコン酸化膜である。第２層４２は、シリコン窒化膜である。このように
、第１層４１の材料は、第２層４２の材料とは異なる。
【００３７】
このような積層体４０の上に、被転写材（樹脂液膜３０）を塗布する。塗布の方法は、
任意である。塗布においては、例えば、スピンコートまたはインクジェットディスペンス
などが行われる。樹脂液膜３０は、例えばレジストである。
【００３８】
この後、テンプレート１１０の第１面１０ｆを樹脂液膜３０に接触させる。テンプレー
ト１１０の第１領域１１、第２領域１２及び第１凹部２１が、樹脂液膜３０と接触する。
【００３９】
テンプレート１１０と樹脂液膜３０との間に気泡３０ｖが発生した場合、気泡３０ｖは
、第１凹部２１の部分に集まる。気泡３０ｖは、例えば、第２凹部２１Ａに集まる。底面
２１Ｂにおいては、気泡３０ｖは実質的に集まらない。このように、第１領域１１、第２
領域１２及び第１凹部２１を樹脂液膜３０に接触させたときに、気泡３０ｖは、第２凹部
２１Ａに集まる。
【００４０】
この状態で、樹脂液膜３０を固体化させる。例えば、樹脂液膜３０が光硬化性を有する
場合は、光（例えば紫外線）が照射される。例えば、樹脂液膜３０が熱硬化性を有する場
合は、加熱が行われる。これにより、樹脂液膜３０から樹脂層３０Ｌが得られる。樹脂層
３０Ｌは、テンプレート１１０と対向する表面３０Ｌｆを有する。表面３０Ｌｆは、第１
凸部１１Ｐ（第１領域１１及び第２領域１２など）及び第１凹部２１の形状を反映した形
状を有する。
【００４１】
このように、テンプレート１１０の第１面１０ｆの少なくとも一部の形状が、樹脂層３
０Ｌの表面３０Ｌｆに転写される。例えば、第１領域１１及び第２領域１２などの形状が
、樹脂層３０Ｌに転写される。一方、第１凹部２１の形状の一部は、樹脂層３０Ｌに必ず
しも転写されない。これは、気泡３０ｖによる。換言すると、気泡３０ｖが第２凹部２１
Ａに集められる。つまり、この気泡３０ｖの部分は、樹脂層３０Ｌに転写されない。第１
凹部２１から第２凹部２１Ａを除いた形状が、樹脂層３０Ｌに良好に転写される。
【００４２】
図２（ｂ）に示すように、樹脂層３０Ｌから、テンプレート１１０の第１面１０ｆを離
す。上記のように、気泡３０ｖが第２凹部２１Ａに集められることにより、第１凹部２１
から第２凹部２１Ａを除いた形状が、樹脂層３０Ｌに良好に転写される。
【００４３】
なお、気泡の量によっては、図２（ｂ）３０Ｌｆの表面に、少し凹凸ができる場合があ
る。これは、第２凹部２１Ａに集められた気泡３０Ｖの影響である。しかし、この凹凸は
、エッチングによって基板のパターン形成に影響の無い大きさになっている。
【００４４】
図３（ａ）に示すように、樹脂層３０Ｌをマスクとして用いて、積層体４０を加工する
。例えば、ＲＩＥ（Reactive Ion Etching)などのエッチングが行われる。例えば、樹脂
層３０Ｌに形成された形状が、積層体４０に転写される。図３（ｂ）に示すように、樹脂
層３０Ｌを除去する。
【００４５】
この後、例えば、積層体４０のうちの第１凹部２１に対応する領域に、メモリセル（図
示しない）となる部分を形成する。第１層４１及び第２層４２の一方を除去し、他方を残
す。このとき、メモリセルとなる部分により、残った他方が支持されても良い。除去され
て形成された空間に導電材料（例えばタングステンなど）が導入される。この導電材料に
より、積層された複数の導電層が形成できる。
【００４６】
なお、本実施形態では、樹脂層３０Ｌをマスクとして用いて、積層体４０を加工したが
、ＲＩＥ条件によって、樹脂層３０Ｌと積層体４０の間に他の材質からなるパターン転写
層を設けることもできる。
【００４７】
図４は、実施形態に係るテンプレートを用いた半導体装置の製造方法を例示する模式的
断面図である。図４は、図２（ａ）に対応する工程を例示している。図４では、テンプレ
ート１１０の外縁１０ｒの状態を例示している。図４に示すように、テンプレート１１０
では、外縁１０ｒに沿って外縁凹部２５が設けられている。このため、樹脂液膜３０が、
第１凸部１１Ｐの第１領域１１及び第２領域１２などと接触したときに、外縁１０ｒ部分
において樹脂液膜３０が外縁凹部２５に入る。このため、押し出される被転写材（樹脂液
膜３０）がテンプレート１１０よりも広く広がることが抑制できる。
【００４８】
図５（ａ）、図５（ｂ）、図６（ａ）及び図６（ｂ）は、実施形態に係るテンプレート
を用いた半導体装置の別の製造方法を例示する模式的断面図である。この方法においては
、樹脂層３０Ｌ上に、樹脂液膜３１を形成する。そして、樹脂液膜３１を固体化させる。
【００４９】
そして、固体化した樹脂液膜３１である樹脂層３１Ｌをマスクとして用いて、積層体４
０を加工する。
【００５０】
この方法においては、例えば、基板４０ｓの上に交互に設けられた複数の第１層４１及
び複数の第２層４２を含む積層体４０の上に樹脂液膜３０を形成する。図５（ａ）及び図
５（ｂ）は、例えば、図２（ａ）及び図２（ｂ）に関して説明した処理を行う。
【００５１】
次に、図６（ａ）に示すように、樹脂層３０Ｌ上に、樹脂液膜３１を形成する。
【００５２】
そして、樹脂液膜３１を固体化させる。例えば、樹脂液膜３１が光硬化性を有する場合
は、光（例えば紫外線）が照射される。例えば、樹脂液膜３１が熱硬化性を有する場合は
、加熱が行われる。これにより、樹脂液膜３１から樹脂層３１Ｌが得られる。樹脂層３１
Ｌは、テンプレート１１０と対向する表面３０Ｌｆに沿って形成される。
【００５３】
ここで、樹脂液膜３１は、ｉ線レジストを塗布して形成してもよい。また、塗布型カー
ボン膜、下層膜等、マスクとして機能する膜であればよい。また、樹脂液膜３１の膜厚は
、図５（ｂ）の表面３０Ｌｆにできる凹凸よりも厚ければよい。なお、表面３０Ｌｆには
、必ずしも凹凸ができるわけではない。
【００５４】
また、例えば、ｉ線レジストを塗布した場合は、レジスト塗布後に樹脂層３１Ｌのガラ
ス転移温度以下で加熱し、溶媒を蒸発させる。塗布型カーボン膜の場合も同様である。こ
の状態で、樹脂層３０Ｌ及び樹脂層３１Ｌをマスクとして用いて、積層体４０を加工する
。例えば、ＲＩＥ（Reactive Ion Etching)などのエッチングが行われる。例えば、樹脂
層３１Ｌに形成された形状が、積層体４０に転写される。
【００５５】
図６（ｂ）に示すように、樹脂層３０Ｌ及び３１Ｌを除去する。
【００５６】
この後、例えば、積層体４０のうちの第１凹部２１に対応する領域に、メモリセル（図
示しない）となる部分を形成する。第１層４１及び第２層４２の一方を除去し、他方を残
す。このとき、メモリセルとなる部分により、残った他方が支持されても良い。除去され
て形成された空間に導電材料（例えばタングステンなど）が導入される。この導電材料に
より、積層された複数の導電層が形成できる。
【００５７】
図７（ａ）〜図７（ｄ）及び図８（ａ）〜図８（ｃ）は、実施形態に係るテンプレート
１１０の製造方法を示す模式断面図ある。
【００５８】
まず、図７（ａ）に示すように、マスタ基板５０１の表面にハードマスク層５０３を形
成する。マスタ基板５０１は、例えば石英基板である。ハードマスク層５０３の材料は、
例えば、クロム、タンタル、モリブデンシリサイドなどを用いることができる。また、ハ
ードマスク層５０３の厚さは、例えば数〜数十ｎｍ程である。
【００５９】
ハードマスク層５０３の上には、第１のレジスト層５０２が形成される。第１のレジス
ト層５０２は、例えば電子ビームあるいはレーザービームなどの照射を受けた部分が、現
像液に対して可溶もしくは不溶になる特性を有する。ここでは、レジストに電子ビーム露
光用のポジレジストを用いた。
【００６０】
第１のレジスト層５０２に対して、電子ビームあるいはレーザービームによって所望の
パターンが描画される。この後、現像液を用いて第１のレジスト層５０２を選択的にエッ
チングする。これにより、図７（ｂ）に示すように、第１のレジスト層５０２に選択的に
開口が形成され、第１のレジスト層５０２がパターニングされる（５０２ａ）。
【００６１】
ここで、電子ビームあるいはレーザービームは、ＡｒＦ、ＫｒＦ等のエキシマレーザー
や、i線、ｇ線の紫外線、ｘ線等を用いてもよい。レジストもポジレジストに限らず、ネ
ガレジストを用いてもよい。
【００６２】
そして、図７（ｃ）に示すように、パターニングされた第１のレジスト層５０２ａをマ
スクにして、ハードマスク層５０３がエッチングされ（５０３ａ）、さらにマスタ基板５
０１の表面がエッチングされる。
【００６３】
次に、図７（ｄ）に示すように、残っている第１のレジスト層５０２ｂ及びハードマス
ク層５０３ａを除去し、マスタ基板５０１が加工され、マスタ基板５０１ａが形成される
。
【００６４】
次に、図８（ａ）に示すように、マスタ基板５０１ａの表面にハードマスク層５０５を
形成する。ハードマスク層５０５の材料は、例えば、クロム、タンタル、モリブデンシリ
サイドなどを用いることができる。また、ハードマスク層５０５の厚さは、例えば数〜数
十ｎｍ程である。
【００６５】
ハードマスク層５０５の上には、第２のレジスト層５０４が形成される。第２のレジス
ト層５０４は、例えば電子ビームあるいはレーザービームなどの照射を受けた部分が、現
像液に対して可溶もしくは不溶になる特性を有する。ここでは、レジストに電子ビーム露
光用のポジレジストを用いた。
【００６６】
第２のレジスト層５０４に対して、電子ビームあるいはレーザービームによって第２凹
部２１Ａを形成するためのパターンが描画される。この後、現像液を用いて第２のレジス
ト層５０４を選択的にエッチングする。
【００６７】
これにより、図８（ｂ）に示すように、第２のレジスト層５０４に選択的に開口が形成
され、第２のレジスト層５０４がパターニングされる（５０４ａ）。
【００６８】
ここで、電子ビームあるいはレーザービームは、ＡｒＦ、ＫｒＦ等のエキシマレーザー
や、i線、ｇ線の紫外線、ｘ線等を用いてもよい。レジストもポジレジストに限らず、ネ
ガレジストを用いてもよい。
【００６９】
そして、パターニングされた第２のレジスト層５０４ａをマスクにして、ハードマスク
層５０５がエッチングされ（５０５ａ）、さらにマスタ基板５０１ａの表面がエッチング
される（５０１ｂ）。その後、残っている第２のレジスト層５０４ａ及びハードマスク層
５０５ａを除去し、マスタ基板５０１ｂが加工される。
【００７０】
これにより、図８（ｃ）に示すように、テンプレート１１０に凹凸パターン５０６が形
成される。この凹凸パターン５０６には、第２凹部２１Ａが含まれる。
【００７１】
次に、図９（ａ）〜図９（ｃ）及び図１０（ａ）〜図１０（ｃ）は、実施形態に係るテ
ンプレートの別の製造方法を例示する模式的断面図である。
【００７２】
まず、図９（ａ）に示すように、レプリカ基板６０１は、例えば石英基板である。なお
、レプリカ基板６０１として、石英以外の他の半導体ウェーハを用いることもでき、ある
いはシリコンウェーハも用いることもできる。
【００７３】
次に、レプリカ基板６０１に被転写材（樹脂液膜）６０２を供給する。
【００７４】
具体的には、まず、レプリカ基板６０１の表面上に、液状の被転写材（樹脂液膜）６０
２を供給する。被転写材（樹脂液膜）６０２は、紫外線硬化型樹脂であり、例えば、アク
リレートやメタクリレートのようなモノマーを用いることができる。また、被転写材（樹
脂液膜）６０２とマスタテンプレート２１０との離型性を向上させるために、被転写材（
樹脂液膜）６０２の表面に、離型材料層を形成することもある。
【００７５】
そして、図９（ｂ）及び図９（ｃ）に示すように、被転写材（樹脂液膜）６０２に対し
て、マスタテンプレート２１０の凹凸パターン２１０ａを接触させ、押し付ける。これに
より、毛細管現象によって、被転写材（樹脂液膜）６０２が凹凸パターン２１０ａの凹部
（溝）に充填される。
【００７６】
ここで、マスタテンプレート２１０は、前述のテンプレート１１０とポジネガ反転した
パターンを有する。
【００７７】
その状態で、被転写材（樹脂液膜）６０２に対して、光（例えば紫外線）を照射する。
【００７８】
紫外線は、図９（ｃ）において矢印で表すように、マスタテンプレート２１０の凹凸パ
ターン２１０ａが形成された面の反対面２１０ｂ側から、被転写材（樹脂液膜）６０２に
向けて照射される。マスタテンプレート２１０は、紫外線に対して透過性を有する例えば
石英からなるので、紫外線の透過を妨げない。紫外線の照射を受けた被転写材（樹脂液膜
）６０２は硬化する。
【００７９】
被転写材（樹脂液膜）６０２を硬化させた後、マスタテンプレート２１０を被転写材６
０２から上方に移動させて離す。これにより、図１０（ａ）に示すように、凹凸形状にパ
ターニングされた被転写材６０２ａが形成される。被転写材６０２ａの凹凸パターンは、
マスタテンプレート２１０の凹凸パターン２１０ａを反転させたパターンである。
【００８０】
次に、図１０（ｂ）に示すように、パターニングされた被転写材６０２ａをマスクにし
て、例えばＲＩＥ（Reactive Ion Etching）法により、レプリカ基板６０１の表面を加工
する。図１０（ｂ）はＲＩＥの途中の状態を示している。この後、さらにＲＩＥを行った
後で、残っている被転写材６０２ｂを除去する。
【００８１】
これにより、図１０（ｃ）に示すように、凹凸パターン２１１ａが形成されたレプリカ
テンプレート３１０が得られる。凹凸パターン２１１ａは、マスタテンプレート２１０の
凹凸パターン２１０ａを反転させたパターンである。
【００８２】
このレプリカテンプレート３１０には、凹凸パターン２１１ａが形成される。この凹凸
パターン２１１ａには、底部領域第２凹部２１Ａが含まれる。
【００８３】
レプリカ基板６０１として石英を用い、半導体装置のパターン形成によく用いられるＲ
ＩＥ等の加工技術及び装置を用いる。このため、パターンの寸法バラツキを抑えた高精度
の凹凸パターンを有するテンプレートを容易且つ低コストで製造することができる。
【００８４】
なお、インプリント法に限らず、例えば深紫外線（ＤＵＶ：deep ultraviolet）露光法
、電子ビーム描画法などで凹凸パターン２１１ａを形成して、レプリカテンプレート３１
０を作製してもよい。
【００８５】
本実施形態によれば、成形性の良好なパターン形成方法（例えば半導体装置の製造方法
）が提供できる。
【００８６】
例えば、気体環境（例えば大気圧環境）などでパターンを有するテンプレートを用いた
インプリントを行う際、テンプレートの凹部分に気体がトラップされる場合がある。この
気体（バブル）により、レジスト欠陥が発生する。バブルによる欠陥の周辺において、レ
ジスト不足が生じる。レジスト不足により、後工程のエッチングにおいて、被加工膜に欠
陥が生じる。
【００８７】
一方、テンプレートの外縁において、レジスト押し出し物が発生することもある。これ
により、テンプレート周りの所定の領域が使用できなくなる。この領域の幅は、例えば１
μｍ以上１ｍｍ以下である。
【００８８】
実施形態は、例えば、半導体記憶装置（例えば３次元メモリ）の配線接続部の形成に応
用できる。
【００８９】
また、前述したパターン形成方法は、半導体装置の製造に限らず、光学部品、ディスク
状記録媒体などへのパターン形成にも適用可能である。
【００９０】
実施形態によれば、例えば、減圧環境ではなく、気体環境（例えば大気圧環境など）の
環境においても、バブルを抑制できる。これにより、インプリント工程において、例えば
、高いスループットが得られる。常圧環境でのインプリントが可能であるため、製造装置
が簡単になる。
【００９１】
実施形態によれば、成形性の良好なテンプレート、半導体装置の製造方法及びテンプレ
ートの製造方法を提供できる。
【００９２】
なお、本願明細書において、「垂直」及び「平行」は、厳密な垂直及び厳密な平行だけ
ではなく、例えば製造工程におけるばらつきなどを含むものであり、実質的に垂直及び実
質的に平行であれは良い。
【００９３】
以上、具体例を参照しつつ、本発明の実施の形態について説明した。しかし、本発明の
実施形態は、これらの具体例に限定されるものではない。例えば、テンプレートに含まれ
る凸部及び凹部、並びに、半導体装置に含まれる基板、積層体及び層などの各要素の具体
的な構成に関しては、当業者が公知の範囲から適宜選択することにより本発明を同様に実
施し、同様の効果を得ることができる限り、本発明の範囲に包含される。
【００９４】
また、各具体例のいずれか２つ以上の要素を技術的に可能な範囲で組み合わせたものも
、本発明の要旨を包含する限り本発明の範囲に含まれる。
【００９５】
その他、本発明の実施の形態として上述したテンプレート、半導体装置の製造方法及び
テンプレートの製造方法を基にして、当業者が適宜設計変更して実施し得る全てのテンプ
レート、半導体装置の製造方法及びテンプレートの製造方法も、本発明の要旨を包含する
限り、本発明の範囲に属する。
【００９６】
その他、本発明の思想の範疇において、当業者であれば、各種の変更例及び修正例に想
到し得るものであり、それら変更例及び修正例についても本発明の範囲に属するものと了
解される。
【００９７】
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。これら新規な実施形態は、その
他の様々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。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や
要旨に含まれるとともに、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
。
【符号の説明】
【００９８】
１０ｆ…第１面、  １０ｒ…外縁、  １１…第１領域、  １１Ｐ…第１凸部、  １２…
第２領域、  ２１…第１凹部、  ２１Ａ…第２凹部、  ２１Ｂ…底面、  ２１ｈ…第１凹
部深さ、  ２１ｗ…第１凹部幅、  ２１ｉ…第２凹部深さ、  ２１ｊ…第２凹部幅、  ２
５…外縁凹部、  ３０、３１…樹脂液膜、  ３０Ｌ、３１Ｌ…樹脂層、  ３０Ｌｆ…表面
、  ３０ｖ…気泡、  ４０…積層体、  ４０ｓ…基板、  ４１…第１層、  ４２…第２層
、  １１０…テンプレート、  ＡＡ…矢印、  Ｌ１〜Ｌ３…距離、  Ｌｘ、Ｌｙ、Ｌｚ…
長さ  ５０１、５０１ａ…マスタ基板、  ５０２、５０２ａ、５０２ｂ、５０４、５０４
ａ…レジスト層、  ５０３、５０３ａ、５０５、５０５ａ…ハードマスク層、  ２１０…
マスタテンプレート、  ２１０ａ…凹凸パターン、  ２１０ｂ…反対面、  ３１０…レプ
リカテンプレート、  ６０１…レプリカ基板、  ６０２、６０２ａ、６０２ｂ…樹脂液膜
（被転写材）
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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