(57)【要約】      （修正有）【課題】残膜の発生を抑制できるインプリント用のテンプレートを提供する。【解決手段】主面を有する基板２と、前記主面上に形成された凹部および凸部を含むパターンを有する。前記凸部上には、インプリント用の流動性を有するレジストに対して撥液性を有する撥液層１１が選択的に設けられており、液状のレジストを撥ねる性質を有する。【選択図】図２（ｂ）
2015032616.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
インプリント用のテンプレートであって、
主面を有する基板と、
前記主面上に形成され、凹部および凸部を含むパターンと、
前記凸部上に選択的に設けられ、インプリント用の流動性を有するレジストに対して撥液性を有する撥液層と
を具備してなり、
前記撥液層の材料はフッ素含有有機を含み、前記フッ素含有有機は、フルオロアルキルシランオリゴマー、フルオロアルキルポリマーまたはフルオロエーテルポリマーであり、
前記レジストに対する前記撥液層の接触角は７０度以上であることを特徴とするテンプレート。
【請求項２】
インプリント用のテンプレートであって、
主面を有する基板と、
前記主面上に形成され、凹部および凸部を含むパターンと、
前記凸部上に選択的に設けられ、インプリント用の流動性を有するレジストに対して撥液性を有する撥液層と
を具備してなることを特徴とするテンプレート。
【請求項３】
前記撥液層の材料は、フッ素含有有機を含むことを特徴とする請求項２に記載のテンプレート。
【請求項４】
前記フッ素含有有機は、フルオロアルキルシランオリゴマー、フルオロアルキルポリマーまたはフルオロエーテルポリマーであることを特徴する請求項３に記載のテンプレート。
【請求項５】
前記レジストに対する前記撥液層の接触角は７０度以上であることを特徴とする請求項２に記載のテンプレート。
【請求項６】
主面を有する基板と、前記主面上に形成され、凹部および凸部を含むパターンとを具備してなるインプリント用のテンプレートの処理方法であって、
前記パターンの前記凹部および前記凸部を含む前記主面の領域上に、前記凹部を埋めるように、埋込み層を形成すること、
前記埋込み層を薄くして前記パターンの凸部を露出させること、
前記凹部内の前記埋込み層および前記露出させた前記凸部の上に、インプリント用の流動性を有するレジストに対して撥液性を有する撥液層を形成すること、および
前記露出させた前記凸部の上に前記撥液層が残るように、前記埋込み層およびその上の前記撥液層を除去すること
を具備してなることを特徴とするテンプレートの処理方法。
【請求項７】
前記撥液層の材料は、フッ素含有有機を含むことを特徴とする請求項６に記載のテンプレートの処理方法。
【請求項８】
前記フッ素含有有機は、フルオロアルキルシランオリゴマー、フルオロアルキルポリマーまたはフルオロエーテルポリマーであることを特徴する請求項７に記載のテンプレートの処理方法。
【請求項９】
前記露出させた前記凸部の上に前記撥液層が残るように、前記埋込み層およびその上の前記撥液層を除去することは、前記撥液層に対してウエット処理を行うことを含むことを特徴とする請求項６に記載にテンプレートの処理方法。
【請求項１０】
前記ウエット処理は、水または有機溶剤を含む溶液を用いて行うことを特徴とする請求項９に記載のテンプレートの処理方法。
【請求項１１】
前記埋込み層は、ポリビニルアルコールまたはポリスチレンを含むことを特徴とする請求項６に記載のテンプレートの処理方法。
【請求項１２】
前記埋込み層を薄くして前記パターンの凸部を露出させることは、ＲＩＥ（Reactive Ion Etching）プロセスにより前記埋込み層をエッチングすることを含むことを特徴とする請求項６に記載のテンプレートの処理方法。
【請求項１３】
基板上にインプリント用の流動性を有するレジストを塗布すること、
インプリント用のテンプレートを前記レジストに接触させること、前記テンプレートは、主面を有する基板と、前記主面上に形成され、凹部および凸部を含むパターンと、前記凸部に選択的に設けられ、前記レジストに対して撥液性を有する撥液層とを具備してなること、前記テンプレートを前記レジストに接触させることによって、前記凹部内は前記レジストによって埋められること、
前記テンプレートを前記レジストに接触させた状態で、前記レジストを硬化すること、および
前記硬化したレジストから前記テンプレートを離すこと
を具備してなることを特徴とするパターン形成方法。
【請求項１４】
前記撥液層の材料は、フッ素含有有機を含むことを特徴とする請求項１３に記載のパターン形成方法 。
【請求項１５】
前記フッ素含有有機は、フルオロアルキルシランオリゴマー、フルオロアルキルポリマーまたはフルオロエーテルポリマーであることを特徴する請求項１４に記載のパターン形成方法 。
【請求項１６】
前記流動性を有する前記レジストに対する前記撥液層の接触角は７０度以上であることを特徴とする請求項１３に記載のパターン形成方法 。
【請求項１７】
基板上にインプリント用の流動性を有するレジストを塗布すること、
凝縮性ガスを含む雰囲気中で、インプリント用のテンプレートを前記レジストに接触させること、前記テンプレートは、主面を有する基板と、前記主面上に形成され、凹部および凸部を含むパターンとを具備してなること、前記テンプレートを前記レジストに接触させることによって、前記凹部内は前記レジストによって埋められること、かつ、前記凹部と前記レジストとの間の前記凝縮性ガス、および、前記凸部と前記レジストとの間の前記凝縮性ガスが凝集して液体が生じること、
前記テンプレートを前記レジストに接触させた状態で、前記レジストを硬化すること、および
前記硬化したレジストから前記テンプレートを離すこと
を具備してなることを特徴とするパターン形成方法。
【請求項１８】
前記レジストは、前記凝集性ガスに対して非親和性を有することを特徴とする請求項１７に記載のパターン形成方法。
【請求項１９】
インプリトン法によりパターンが形成される基板上に塗布されるインプリント用のレジストであって、
紫外線照射により硬化する主剤モノマーと、
前記主剤モノマーを希釈するための希釈剤モノマーと、
前記基板のエッチングに対して耐性を有する耐エッチング剤モノマーとを具備してなり、
前記主剤モノマー、前記希釈剤モノマーおよび前記耐エッチング剤モノマーの各々は、ヒドロキシル基およびカルボニル基の少なくとも一方を含み、かつ、前記耐エッチング剤モノマーは、環状構造を有するアクリルレートを含むことを特徴とするレジスト。
【請求項２０】
ラジカル重合用の光重合開始剤をさらに具備してなることを特徴とする請求項１９に記載のレジスト。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明の実施形態は、インプリント用のテンプレート、テンプレートの処理方法、パターン形成方法およびインプリント用のレジストに関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、インプリント法を用いたパターン形成方法が注目されている。半導体リソグラフィーへの適用が最も期待されるインプリント法の一つとして光インプリト法がある。光インプリント法を用いたパターン形成方法は以下の通りである。
【０００３】
基板の表面上に液状の光硬化性樹脂が塗布される。次に、光硬化性樹脂にテンプレートのパターン面を接触させ、パターン面の凹部内に毛細管現象により光硬化性樹脂を充填させる。次に、光照射により光硬化性樹脂を硬化させ、その後、硬化した光硬化性樹脂（樹脂パターン）からテンプレートを離す（離型）。樹脂パターンをマスクにして基板をエッチングし、パターンを形成する。
【０００４】
光硬化性樹脂にテンプレートのパターン面を接触させとき、テンプレートのパターン面の凸部と基板との間には薄い光硬化性樹脂が存在し、この薄い光硬化性樹脂は離型後に残膜として基板上に残る。残膜は基板のエッチング精度に影響するので、残膜を除去してから基板をエッチングする必要がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００２−２８３３５４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明の目的は、残膜の発生を抑制できるテンプレート、テンプレートの処理方法、パターン形成方法およびインプリント用のレジストを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
実施形態のインプリント用のテンプレートは、主面を有する基板と、前記主面上に形成され、凹部および凸部を含むパターンと、前記凸部上に選択的に設けられ、インプリント用の流動性を有するレジストに対して撥液性を有する撥液層とを具備する。
【０００８】
実施形態のテンプレートの処理方法は、主面を有する基板と、前記主面上に形成され、凹部および凸部を含むパターンとを含むインプリント用のテンプレートの処理方法である。前記処理方法は、前記パターンの前記凹部および前記凸部を含む前記主面の領域上に、前記凹部を埋めるように、埋込み層を形成すること、前記埋込み層を薄くして前記パターンの凸部を露出させること、前記凹部内の前記埋込み層および前記露出させた前記凸部の上に、インプリント用の流動性を有するレジストに対して撥液性を有する撥液層を形成すること、および前記露出させた前記凸部の上に前記撥液層が残るように、前記埋込み層およびその上の前記撥液層を除去することを具備する。
【０００９】
実施形態のパターン形成方法は、基板上にインプリント用の流動性を有するレジストを塗布すること、インプリント用のテンプレートを前記レジストに接触させることを含む。前記テンプレートは、主面を有する基板と、前記主面上に形成され、凹部および凸部を含むパターンと、前記凸部に選択的に設けられ、前記レジストに対して撥液性を有する撥液層とを具備する。前記テンプレートを前記レジストに接触させることによって、前記凹部内は前記レジストによって埋められる。前記パターン形成方法は、さらに、前記テンプレートを前記レジストに接触させた状態で、前記レジストを硬化すること、および前記硬化したレジストから前記テンプレートを離すことを具備する。
【００１０】
実施形態の他のパターン形成方法は、基板上にインプリント用の流動性を有するレジストを塗布すること、凝縮性ガスを含む雰囲気中で、インプリント用のテンプレートを前記レジストに接触させることを具備してなる。前記テンプレートは、主面を有する基板と、前記主面上に形成され、凹部および凸部を含むパターンとを具備する。前記テンプレートを前記レジストに接触させることによって、前記凹部内は前記レジストによって埋められる。前記凹部と前記レジストとの間の前記凝縮性ガス、および、前記凸部と前記レジストとの間の前記凝縮性ガスは凝集して液体が生じる。前記パターン形成方法は、さらに、前記テンプレートを前記レジストに接触させた状態で、前記レジストを硬化すること、および前記硬化したレジストから前記テンプレートを離すことを具備してなる。
【００１１】
実施形態のレジストは、インプリトン法によりパターンが形成される基板上に塗布されるインプリント用のレジストであって、紫外線照射により硬化する主剤モノマーと、前記主剤モノマーを希釈するための希釈剤モノマーと、前記基板のエッチングに対して耐性を有する耐エッチング剤モノマーとを具備する。前記主剤モノマー、前記希釈剤モノマーおよび前記耐エッチング剤モノマーの各々は、ヒドロキシル基およびカルボニル基の少なくとも一方を含み、かつ、前記耐エッチング剤モノマーは、環状構造を有するアクリルレートを含む。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１（ａ）】実施形態に係るテンプレート処理方法が適用されるテンプレート１の一例を示す断面図である。
【図１（ｂ）】実施形態のテンプレート処理方法を説明するための断面図である。
【図１（ｃ）】図１(b)に続く実施形態のテンプレート処理方法を説明するための断面図である。
【図２（ａ）】図１(c)に続く実施形態のテンプレート処理方法を説明するための断面図である。
【図２（ｂ）】図２(a)に続く実施形態のテンプレート処理方法を説明するための断面図である。
【図２（ｃ）】第１の実施形態のパターン形成方法を説明するための断面図である。
【図３（ａ）】図２(c)に続く第１の実施形態のパターン形成方法を説明するための断面図である。
【図３（ｂ）】図３(a)に続く第１の実施形態のパターン形成方法を説明するための断面図である。
【図３（ｃ）】図３(b)に続く第１の実施形態のパターン形成方法を説明するための断面図である。
【図４（ａ）】図３(c)に続く第１の実施形態のパターン形成方法を説明するための断面図である。
【図４（ｂ）】図４(a)に続く第１の実施形態のパターン形成方法を説明するための断面図である。
【図４（ｃ）】図４(b)に続く第１の実施形態のパターン形成方法を説明するための断面図である。
【図５（ａ）】第２の実施形態のパターン形成方法を説明するための断面図である。
【図５（ｂ）】図５(a)に続く第２の実施形態のパターン形成方法を説明するための断面図である。
【図５（ｃ）】図５(b)に続く第２の実施形態のパターン形成方法を説明するための断面図である。
【図６（ａ）】図５(c)に続く第２の実施形態のパターン形成方法を説明するための断面図である。
【図６（ｂ）】図６(a)に続く第２の実施形態のパターン形成方法を説明するための断面図である。
【図６（ｃ）】図６(b)に続く第２の実施形態のパターン形成方法を説明するための断面図である。
【図７】図７は、実施形態の光硬化性樹脂の主剤モノマーを示す化学式である。
【図８】図８は、実施形態の光硬化性樹脂の希釈剤モノマーを示す化学式である。
【図９】図９は、実施形態の光硬化性樹脂の耐エッチング剤モノマーを示す化学式である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、図面を参照しながら本発明の実施形態を説明する。
【００１４】
（第１の実施形態）
図１(a)は、実施形態に係るテンプレート処理方法が適用されるテンプレート１の一例を示す断面図である。本実施形態では、テンプレート１は、光インプリント法に使用されるものとして説明する。
【００１５】
テンプレート１は、透明基板２と、透明基板２の主面（光が照射される面と反対側の面）に設けられ、凹部および凸部を含むパターン３とを具備する。パターン３は、ウェハ上に形成するべきデバイスパターンに対応するパターンを含む。パターン３は、透明基板２をエッチングして形成される。以下、パターン３の凹部およびパターン３の凸部を、それぞれ、パターン凹部およびパターン凸部という。透明基板２の母材は、例えば、石英である。
【００１６】
図１(b)−図２(b)は、本実施形態のテンプレート処理方法を説明するための断面図である。
【００１７】
まず、図１(b)に示すように、パターン凹部を埋め込むように、テンプレート１の主面上にレジスト層１０（埋込み層）を形成する。レジスト層１０は、一般に、有機ポリマーから形成される。有機ポリマーとしては、例えば、水または有機溶媒に可溶な有機ポリマーを用いる。この種の有機ポリマーは、例えば、ポリビニルアルコール、ポリスチレンである。
【００１８】
次に、図１(c)に示すように、レジスト層１０をエッチバックして、パターン凸部を露出させる。一方、パターン凹部はレジスト層１０で埋め込まれたままである。上記のレジスト層１０のエッチバックは、例えば、酸素を用いたＲＩＥ（Reactive Ion Etching）プロセスにより行う。
【００１９】
次に、図２(a)に示すように、パターン凸部およびレジスト層１０の上に、液状の光硬化性樹脂を撥ねる性質（液状の光硬化性樹脂との親和性が低い性質）を有する撥液層１１が形成される。撥液層１１は、例えば、ＣＶＤ（Chemical Vapor Deposition）法、ＣＶＳＭ（Chemical Vapor Surface Modification）法または液浸法を用いて形成することができ、これにより、撥液層１１を厚さ数ｎｍの分子層とすることが可能となる。
【００２０】
撥液層１１の材料として、フルオロアルキルシランオリゴマー等のフッ素系オリゴマー、または、フルオロアルキルポリマー、フルオロエーテルポリマー等のフッ素系ポリマーを用いることができる。具体的には、OPTOOL DSX（ダイキン工業社製）、Fluorosyl FSD 4500（Cytonix）、FLUOROLINK S10（Solvay Solexis）、Aquaphobe CF（Gelest社製）、tridecafluoro-1,1,2,2,-tetrahydrooctyltrimethoxysilane、tridecafluoro-1,1,2,2,-tetrahydrooctyltrichlorosilane、heptadecafluoro-1,1,2,2-tetrahydrodecyl trichlorosilaneがある。これらの材料を用いた撥液層１１は、液状の光硬化性樹脂に対して７０度以上の接触角を有する。
【００２１】
レジスト層１０と撥液層１１との間の結合は、一般に、パターン凸部（石英）と撥液層１１との間の結合よりも弱い。そのため、撥液層１１を水または有機溶剤により処理することにより、レジスト層１０上の撥液層１１を選択的に除去することができる。さらに、パターン凹部内のレジスト層も周知の方法により選択的に除去することができる。このようにして図２(b)に示すように、パターン凸部上のみに設けられた撥液層１１を具備するテンプレート１が得られる。撥液層１１は、上記の通り、紫外線硬化する液状の光硬化性樹脂を撥ねる性質を有する。したがって、実施形態のテンプレート１は、実質的に、パターン凸部上においてのみ液状の光硬化性樹脂を撥ねる性質を有することになる。
【００２２】
図２(c)−図４(c)は、本実施形態のテンプレートを用いたパターン形成方法を説明するための断面図である。
【００２３】
まず、図２(c)に示すように、基板２１上にインプリト用の密着膜２２を形成する。密着膜２２は、例えば、回転塗布法により塗布液を基板２１上に塗布し、その後、塗布液を加熱することにより形成する。次に、密着膜２２上に液状の光硬化性樹脂２３を形成する。光硬化性樹脂２３は、例えば、光照射によりラジカル重合の硬化反応を起こす、ナノインプリト用のレジストである。
【００２４】
次に、液状の光硬化性樹脂２３にテンプレート１を接触させ（図３(a)）、テンプレート１を基板２１に近づけて（図３(b)）、パターン凹部内に毛細管現象により液状の光硬化性樹脂２３を充填 させる（図３(c)）。このとき、図３(b)の矢印に示すように、撥液層１１と基板２１との間（ギャップ）の液状の光硬化性樹脂２３は、撥液層１１によってパターン凹部内に流れ込むように基板２１上を移動する。その結果、ギャップ内の光硬化性樹脂２３の厚さは十分に薄くなるか、または、ギャップ内の光硬化性樹脂２３の厚さは十分に薄くなるとともに、残膜の厚さのばらつきの大きさは十分に小さくなるか、または、ギャップ内には光硬化性樹脂２３はほとんど存在しなくなる。すなわち、本実施形態によれば、残膜の発生は抑制される。
【００２５】
次に、図４(a)に示すように、テンプレート１を介して光硬化性樹脂２３に光３１を照射することにより、光硬化性樹脂２３を硬化させる。その後、硬化した光硬化性樹脂（樹脂パターン）２３からテンプレート１を離す（図４(b)）。
【００２６】
上記の通り、残膜の発生は抑制されるため、残膜を除去するステップを省くことができ、スループットの高いナノインプリントプロセスが実現される。また、残膜を除去する場合でも、残膜は十分に薄いので、残膜の除去は容易に行うことができる。
【００２７】
本実施形態の方法を用いた場合の残膜の厚さをSpectrafx 200（KLA-Tencor Corporation）にて測定したところ、残膜の厚さは５ｎｍ以下（測定限界以下）であることが確認された。
【００２８】
次に、図４(c)に示すように、樹脂パターン２３をマスクにして基板２１をエッチングすることにより、パターンを形成する。
【００２９】
ここで、樹脂パターン２３の下地（基板２１の最上層）がポリシリコン膜や金属膜の場合、微細な電極パターンや配線パターンなどが形成される。樹脂パターン２３の下地（基板の最上層）が絶縁膜の場合、微細なコンタクトホールパターンやゲート絶縁膜などが形成される。樹脂パターン２３の下地が半導体基板の場合、微細な素子分離溝（ＳＴＩ）などが形成される。
【００３０】
また、本実施形態によれば、残膜の発生を抑制でき、残膜が基板のエッチングに与える影響を効果的に防止できるので、例えば、ＨＰ（half pitch）が２０ｎｍ以下（例えば１５ｎｍ）の微細なパターンを精度良く形成することが可能となる。
【００３１】
以下、上述したテンプレートを用いたパターン形成方法を繰り返して必要な微細パターンを形成することが行われる。
【００３２】
（第２の実施形態）
図５(a)−図６(c)は、第２の実施形態に係るパターン形成方法を説明するための断面図である。なお、以下の図において、既出の図と対応する部分には既出の図と同一符号を付してあり、詳細な説明は省略する。
【００３３】
まず、第１の実施形態と同様に、図５(a)に示すように、基板２１上にインプリント用の密着膜２２を形成し、その後、密着膜２２上に液状の光硬化性樹脂２３ａを形成する。光硬化性樹脂２３ａは、後述する凝縮性ガス４１を溶解しにくい（吸収しにくい）ものであり、例えば、光硬化性樹脂２３ａは常圧における凝縮性ガスの吸収率が２０％以下である。光硬化性樹脂２３ａを構成するモノマー成分は、例えば、2-Hydroxyethyl Acrylate、4-Hydroxybutyl Acrylate、2-Hydroxy-3-phenoxypropyl acrylate、Glycerol 1,3-diglycerolate diacrylate、1,4-Phenylene diacrylateである。
【００３４】
次に、図５(b)に示すように、基板２１、光硬化性樹脂２３ａ等を収容した容器（不図示）内の雰囲気を凝縮性ガス４１で満たし、その後、光硬化性樹脂２３ａの上方にテンプレート１を配置する。凝縮性ガス４１は常圧よりもある一定以上高い雰囲気下では液化する。凝縮性ガス４１は、例えば、ペンタフルオロプロパン（ＰＦＰ）である。
【００３５】
次に、光硬化性樹脂２３ａにテンプレート１を接触させ、テンプレート１を基板２１に近づけて（図５(c)）、パターン凹部内に液状の光硬化性樹脂２３ａを浸透させる（図６(a)）。
【００３６】
図６(a)において、４１ａは、基板２１にテンプレート１を近づけることで、加圧されて液化された凝縮性ガス、つまり、凝縮液（液体）を示している。パターン凸部と基板２１との間（ギャップ）の液状の光硬化性樹脂２３ａは、パターン凸部上の凝縮液４１ａによって押され、そして、ギャップ内の液状の光硬化性樹脂２３ａはパターン凹部内に流れ込むように基板２１上を移動する。その結果、ギャップ内の光硬化性樹脂２３ａの厚さは十分に薄くなるか、または、ギャップ内には光硬化性樹脂２３はほとんど存在しなくなる。
【００３７】
パターン凹部内に液化した光硬化性樹脂２３ａが容易に流れ込むようにするためには、光硬化性樹脂２３ａの粘度は低いほうがよい。例えば、光硬化性樹脂２３ａの粘度は常温（例えば２０℃±１５℃）で１０ｃＰ以下である。また、パターン凹部内に液化した光硬化性樹脂２３ａが容易に流れ込むようにするためには、光硬化性樹脂２３ａは前記凝縮性ガスに対して非親和性を有し、さらには、光硬化性樹脂２３ａは前記加圧されて液化された凝縮性ガス（液体）に対して非親和性を有するほうがよい。
【００３８】
次に、テンプレート１を介して光硬化性樹脂２３ａに光３１を照射することにより、光硬化性樹脂２３ａを硬化させ（図６(b)）、その後、硬化した光硬化性樹脂（樹脂パターン）２３ａからテンプレート１を離す（図６(c)）。
【００３９】
基板１やテンプレート１上に残った凝縮液４１ａは、例えば、洗浄またはエッチングによって選択的に除去する。その後、第１の実施形態と同様に、樹脂パターン２３ａをマスクにして基板２１をエッチングすることにより、パターンを形成する。
【００４０】
本実施形態の方法を用いた場合の残膜の厚さをSpectrafx 200（KLA-Tencor Corporation）にて測定したところ、残膜の厚さは５ｎｍ以下（測定限界以下）であることが確認された。
【００４１】
また、本実施形態の方法を用いた場合、液状の光硬化性樹脂２３ａ（レジスト）に吸収される凝縮性ガス４１を測定したところ、２０％以下であることを確認した。より詳細には以下の通りである。
【００４２】
５０ｃｃの管瓶内にラジカル重合を硬化反応を起こすナノインプリント用のレジストを２０ｇ入れた。ＰＦＰガスノズルを用いて、１．０Ｌ／ｍｉｎの流量で３００秒間ＰＦＰガスのバブリングをレジストに対して行った。
【００４３】
初期のレジストの重量Ｍ０、ＰＦＰガスを３００秒間バブリングした後のレジストの重量Ｍ３００として、下記（式１）から導かれるΔＭをレジストの凝集ガス吸収量と定義した。
【００４４】
ΔＭ［％］＝（Ｍ０／Ｍ３００）×１００      （式１）
上記手法に従って測定された本実施形態の光硬化性樹脂（レジスト）２３ａの凝集ガス吸収量は、２０％以下であることを確認した。
【００４５】
本実施形態の光硬化性樹脂２３ａ（レジスト）についてさらに説明する。
【００４６】
光硬化性樹脂２３ａは、紫外線照射により硬化する主剤モノマー（レジスト材料）と、前記主剤モノマーを希釈するための希釈剤モノマー（レジスト材料）と、前記基板のエッチングに対して耐性を有する耐エッチング剤モノマー（レジスト材料）とを具備してなり、前記主剤モノマー、前記希釈剤モノマーおよび前記耐エッチング剤モノマーの各々は、ヒドロキシル基およびカルボニル基を含み、かつ、前記耐エッチング剤モノマーは、環状構造を有するアクリルレートを含む。
【００４７】
（１）主剤モノマーについて
主剤モノマーとしては、紫外線照射により架橋し硬化するために多官能アクリレートが使用される。
【００４８】
ここで、主剤モノマーは、ＰＦＰなどの凝縮ガス液体に溶解しないように、凝集エネルギー密度または溶解度（凝集エネルギー密度の平方根）の値を大きくする必要がある。そのためには、ヒドロキシ基（-ＯＨ）およびカルボニル基（＝Ｃ＝Ｏ）の少なくとも一方を多く含むことが望ましい。図７に、ヒドロキシ基を含む主剤モノマーの化学式を示す。
【００４９】
具体的には、デンドリチックアクリレート（１４官能、１２官能、８官能）などの樹状構造を有するモノマーを主剤モノマーとして使用できる。６官能以上のアクリレートモノマーであれば良好な硬化膜を得ることができる。特に、１４官能〜８官能のデンドリチックアクリレートを含む主剤モノマーを用いる場合、インプリトン法によりパターンが形成される基板のエッチングに対しての耐エッチング性を向上させることができ、エッチング選択比を大きくすることが可能となる。
【００５０】
そのほかに、トリペンタエリスリトールアクリレート（８官能）、ジペンタエリスリトールヘキサアクリレート（６官能）、ペンタエリスリトールテトラアクリレート（４官能）、ペンタエリスリトールトリアクリレート（３官能）、グリセロール １，３−グリセロレイトジアクリレート（２官能）、１，４−フェニレンジアクリレート（２官能）を主剤モノマーとして使用することができる。
【００５１】
（２）希釈剤モノマーについて
希釈剤モノマーとしては、レジストの粘度を低減するために、単官能アクリレート、単官能またはニ官能のビニルエーテルが使用される。
【００５２】
ここで、希釈剤モノマーは、ＰＦＰなどの凝縮ガス液体に溶解しないように、凝集エネルギー密度または溶解度（凝集エネルギー密度の平方根）の値を大きくする必要がある。そのためには、ヒドロキシ基（-ＯＨ）およびカルボニル基（＝Ｃ＝Ｏ）の少なくとも一方を多く含むことが望ましい。図８に、ヒドロキシ基を含む希釈剤モノマーの化学式を示す。
【００５３】
具体的には、ヒドロキシエチルアクリレート（単官能）などの低粘度なヒドロキシアルキルアクリレートを希釈剤モノマーとして使用することができる。
【００５４】
そのほかに、ヒドロキシプロピルアクリレート、βーカルボキシエチルアクリレート、メチルアクリレート、メチルメタクリレート、ヒドロキシブチルアクリレート、ヒドロキシエチルメタクリレート、ヒドロキシフェノキシプロピルアクリレート、２，３−ジヒドロキシプロピル・アクリレートを希釈剤モノマーとして使用することができる。
【００５５】
さらに、エチレングリコールモノビニルエーテルなどの低粘度なビニルエーテルモノマーも希釈剤モノマーとして使用することができる。
【００５６】
（３）耐エッチング剤モノマーについて
耐エッチング剤モノマーとしては、レジストの耐エッチング性を確保するために、環状構造を有するアクリレートが使用される。
【００５７】
ここで、耐エッチング剤モノマーは、ＰＦＰなどの凝縮ガス液体に溶解しないように、凝集エネルギー密度または溶解度（凝集エネルギー密度の平方根）の値を大きくする必要がある。そのためには、ヒドロキシ基（-ＯＨ）およびカルボニル基（＝Ｃ＝Ｏ）の少なくとも一方を多く含むことが望ましい。図９に、ヒドロキシ基を含む耐エッチング剤モノマーの化学式を示す。
【００５８】
具体的には、ヒドロキシアダマンチルアクリレート（単官能）などの脂環構造を有するモノマーを耐エッチング剤モノマーとして使用することができる。
【００５９】
そのほかに、ヒドロキシアダマンチルジアクリレート、ヒドロキシイソボルニルアクリレート、ヒドロキシフェノキシプロピルアクリレート、ヒドロキシジメチロールトリシクロデカンジアクリレート、ヒドロキシフルオレンジアクリレートを耐エッチング剤モノマーとして使用することができる。
【００６０】
また、本実施形態の光硬化性樹脂２３ａの重合開始剤としては、ラジカル重合用の光重合開始剤を使用することができる。
【００６１】
具体的には、ＩＲＧＡＣＵＲＥ３６９、ＩＲＧＡＣＵＲＥ184、ＤＡＲＯＣＵＲＥ１１７３を光重合開始剤として使用することができる。
【００６２】
そのほかに、ビニルエーテル系モノマーを使う場合には、オニウム塩などのラジカル重合とカチオン重合の両方に使用可能なハイブリッド重合用の光重合開始剤を使用することができる。
【００６３】
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】
【００６４】
１…テンプレート、２…透明基板、３…パターン、１０…レジスト層（埋込み層）、１１…撥液層、２１…基板、２２…密着膜、２３，２３ａ…光硬化性樹脂（レジスト）、３１…光、４１…凝縮性ガス、４１ａ…凝縮液（液体）。
【図１（ａ）】
2015032616.tif 000003
【図１（ｂ）】
2015032616.tif 000004
【図１（ｃ）】
2015032616.tif 000005
【図２（ａ）】
2015032616.tif 000006
【図２（ｂ）】
2015032616.tif 000007
【図２（ｃ）】
2015032616.tif 000008
【図３（ａ）】
2015032616.tif 000009
【図３（ｂ）】
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【図３（ｃ）】
2015032616.tif 000011
【図４（ａ）】
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【図４（ｂ）】
2015032616.tif 000013
【図４（ｃ）】
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【図５（ａ）】
2015032616.tif 000015
【図５（ｂ）】
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【図５（ｃ）】
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【図６（ａ）】
2015032616.tif 000018
【図６（ｂ）】
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【図６（ｃ）】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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