(57)【要約】【課題】整列マークが形成された軟体テンプレートを提供する。【解決手段】整列マークが形成されたテンプレートにおいて、可撓性基板と、可撓性基板上にパターンを含めて形成されたテンプレートモールドと、テンプレートモールドに形成され、テンプレートモールドより高い屈折率を有する整列マークと、を備える整列マークが形成されたテンプレートである。これにより、インプリント工程時にパターン用レジンとのコンタクト識別が容易であるので、テンプレートとインプリント用基板との間の整列を容易に合わせることができ、大面積のインプリント工程が可能である。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
整列マークが形成されたテンプレートにおいて、
可撓性基板と、
前記可撓性基板上にパターンを含めて形成されたテンプレートモールドと、
前記テンプレートモールドに形成され、前記テンプレートモールドより高い屈折率を有する整列マークと、を備えることを特徴とする整列マークが形成されたテンプレート。
【請求項２】
前記テンプレートモールドと前記整列マークとの間に形成された金属薄膜層をさらに備えることを特徴とする請求項１に記載の整列マークが形成されたテンプレート。
【請求項３】
前記金属薄膜層上に形成されたＳＡＭコーティングをさらに備えることを特徴とする請求項２に記載の整列マークが形成されたテンプレート。
【請求項４】
前記整列マークは、二つ以上形成され、前記テンプレートモールドの両側部に形成されたことを特徴とする請求項１ないし３のうちいずれか一項に記載の整列マークが形成されたテンプレート。
【請求項５】
前記可撓性基板は、透光性基板であることを特徴とする請求項１ないし３のうちいずれか一項に記載の整列マークが形成されたテンプレート。
【請求項６】
前記可撓性基板は、ポリ（エチレンテレフタレート）、ポリウレタンエラストマーまたは軟性エポキシレジンで形成されたことを特徴とする請求項１ないし３のうちいずれか一項に記載の整列マークが形成されたテンプレート。
【請求項７】
前記金属薄膜層は、Ａｕ，Ａｇ，Ｃｕ，ＰｄまたはＰｔで形成されたことを特徴とする請求項１ないし３のうちいずれか一項に記載の整列マークが形成されたテンプレート。
【請求項８】
前記整列マークは、ベンゼン基を含むことを特徴とする請求項１ないし３のうちいずれか一項に記載の整列マークが形成されたテンプレート。
【請求項９】
整列マークが形成されたテンプレートの製造方法において、
（イ）パターン領域を含むマスターテンプレートを設け、前記パターン領域にレジンを塗布する工程と、
（ロ）前記レジン上に可撓性プレートを装着させ、前記レジンを硬化させてテンプレートモールドに形成する工程と、
（ハ）前記テンプレートモールドと前記マスターテンプレートとを分離する工程と、
（ニ）前記テンプレートモールドに前記テンプレートモールドより屈折率の高い整列マークを形成する工程と、を含むことを特徴とする整列マークが形成されたテンプレートの製造方法。
【請求項１０】
前記（ハ）工程で、前記テンプレートモールド上に金属膜を形成する工程をさらに含むことを特徴とする請求項９に記載の整列マークが形成されたテンプレートの製造方法。
【請求項１１】
前記（ハ）工程で、前記テンプレートモールド上にリガンドまたは前駆体を塗布してＳＡＭを形成する工程をさらに含むことを特徴とする請求項９に記載の整列マークが形成されたテンプレートの製造方法。
【請求項１２】
前記（ハ）工程で、前記金属膜上にリガンドまたは前駆体を塗布して、ＳＡＭを形成する工程をさらに含むことを特徴とする請求項１０に記載の整列マークが形成されたテンプレートの製造方法。
【請求項１３】
前記マスターテンプレートは、石英、ＳｉまたはＮｉで形成されたことを特徴とする請求項９に記載の整列マークが形成されたテンプレートの製造方法。
【請求項１４】
前記モールド用レジンは、機能性プリポリマーとＵＶ反応性を有するように光開始剤を含むことを特徴とする請求項９に記載の整列マークが形成されたテンプレートの製造方法。
【請求項１５】
前記プリポリマーは、アルキル基を含むことを特徴とする請求項１４に記載の整列マークが形成されたテンプレートの製造方法。
【請求項１６】
前記マスターテンプレートは、
ウェーハ上に電子ビーム反応性ポリマーを塗布し、電子ビームリソグラフィによりパターニングと現像との工程を経た後、ドライエッチング工程を実施することによって形成することを特徴とする請求項９に記載の整列マークが形成されたテンプレートの製造方法。
【請求項１７】
前記整列マークは、前記金属膜上に二つ以上形成することを特徴とする請求項１０に記載の整列マークが形成されたテンプレートの製造方法。
【請求項１８】
前記整列マークは、前記金属膜上の両側部に形成することを特徴とする請求項１７に記載の整列マークが形成されたテンプレートの製造方法。
【請求項１９】
前記整列マークは、ＣＶＤまたはディスペンシング法で前記テンプレートモールドより高い屈折率を有する物質を塗布して形成することを特徴とする請求項１７に記載の整列マークが形成されたテンプレートの製造方法。
【請求項２０】
前記整列マークは、ベンゼン基が含まれることを特徴とする請求項１９に記載の整列マークが形成され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】
本発明は、整列マークが形成された軟体テンプレート及びその製造方法に係り、特に大面積の微細パターンの形成を容易にするように、パターンの両側に整列マークが形成された軟体テンプレート及びその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
半導体パターン転写技術の核心は、フォトリソグラフィ技術である。具体的に、フォトリソグラフィ用マスクの製作及び微細パターンの形成には、電子線ビームリソグラフィ技術、放射光などを利用するＸ線露光技術が利用されている。かかる技術は、半導体パターンが精密になるにつれて、コストが上昇するという問題点がある。
【０００３】
効率的かつ経済的なパターン形成技術として、ナノインプリント技術（Ｎａｎｏ−Ｉｍｐｒｉｎｔ  Ｌｉｔｈｏｇｒａｐｈｙ：ＮＩＬ）が注目されてきた。ＮＩＬは、超微細加工であるナノ加工（１ないし１００ｎｍ）を実現するために提案された技術であって、プレスでモールドパターンを基板に直接転写することによって、基板上に熱可塑性樹脂や光硬化性樹脂を塗布した後、ｅビームなどを利用してナノサイズのモールドで圧力を加えて硬化させてパターンを転写する技術をいう。ＮＩＬを利用すれば、被加工基板に複雑な段差を比較的簡便に形成できる。これまで複数回のフォトリソグラフィプロセスが必要であったのが一回のプレス転写により完了するので、特に多段形状を製作する時に非常に効果的なリソグラフィ技術である。ＮＩＬは、従来のリソグラフィ工程に代わってＭＯＳ−ＦＥＴなどの電子デバイスや光学素子の製造工程に応用可能であると報告された。しかし、ＮＩＬを通じた一括パターン転写は、ｎｍ単位の微細構造まで可能であるが、一般的なフォトリソグラフィで実施されている位置調節を伴うパターニングは限界がある。
【０００４】
ＮＩＬは、二つの方法に大別される。
【０００５】
ホットエンボッシングまたはサーマルインプリントリソグラフィ方法がある。これは、圧力を加えようとする高分子層に光を照射して化学構造を変形させる露光工程とは異なり、熱的に高分子層を流動的にした後でパターンのある鋳型を接触させ、圧力を加えて高分子層に所望のパターンを形成する方法である。しかし、このように熱を加えつつ強い圧力を加えれば、装置が複雑になって経済性に問題がある。また、強い圧力により大面積工程が困難であり、基板に亀裂が発生するなどの色々な工程上の問題点がある。
【０００６】
したがって、前述したような問題点を解決するために、最近では、ＵＶで硬化される高分子を利用したＵＶアシストインプリントリソグラフィが紹介された。この方法は、既存のホットエンボッシング方法と類似しているが、ＵＶを通じて硬化させるために、水と類似した粘度を有した液体を押しつける方式である。したがって、圧力が常圧以下に下降しうる。また、ＵＶを通じて硬化させねばならないので、使用するモールドは、石英系の透明なモールドが使われねばならない。かかる方法は、工程上で見るとき、従来のインプリント方法と比較して長所があることは事実であるが、石英モールドにナノパターンを形成する作業が非常に困難であり、モールドの製作コストが非常に上昇するという問題点がある。また、モールドを接触させる時に気泡が閉じ込められて欠陥が多く発生するので、これに対する調節が容易でない。現在、この二つのインプリント方法が世界的に両分化されて使われており、それぞれが長短所によって多様な適用分野に使われている状況である。
【０００７】
ＮＩＬ工程で重要なのは、第１に、大面積工程、第２に、高分子残余層を最小化、第３に、整列問題である。その他の工程中でモールドの分離及び使用する圧力、温度の低減も重要な問題である。
【０００８】
第１に、大面積工程について説明すれば、次の通りである。約４インチの工程は、ほぼ欠陥なしに成功的に進められるのが報告されている。それ以上のサイズについては、まだウェーハを一回の工程で全面的にパターン移送した結果が発表されていない。その理由は、大きい面積に均一な圧力を加えがたく、モールド自体の単価が非常に高価であるので、経済的でないという短所のためである。したがって、最近では、小さいモールドを複数回反復して印刷するＳｔｅｐ  ａｎｄ  Ｒｅｐｅａｔ方法が広く使われている。この場合、理論的には、８インチ以上の大面積のウェーハにも無理なく工程が適用可能である。
【０００９】
第２に、残余層の問題について説明すれば、次の通りである。残余層の問題は、インプリント工程が有している問題点であって、これは、モールディング工程の全般的な問題でもある。モールドで高分子に圧力を加えれば、基板には、常に一定な厚さ以上の高分子残余層が残る。高分子残余層を除去する高分子エッチング工程を含んで常に２段階のドライエッチングが行われねばならないという問題がある。かかる高分子残余層を減少させるための工程上の努力が現在でも活発に進められている。
【００１０】
大面積工程が可能であり、高分子残余層を最小化するための方案として、従来の剛体テンプレートの代わりに軟体テンプレートを使用する方法が提案されて研究されている。図１Ａは、従来の剛体テンプレートによるナノインプリント工程を示す図面である。図１Ｂは、従来の軟体テンプレートによるナノインプリント工程を示す図面である。
【００１１】
図１Ａに示すように、表面に屈曲を有した基板１１上に樹脂層１２を形成し、剛体テンプレート１０３で圧力を加えて樹脂層１２にパターン１２ａを転写した。石英のような剛体テンプレート１０３を使用すれば、不均一なパターンが得られ、高分子残余層の問題も残って大面積工程に限界がある。
【００１２】
図１Ｂに示すように、軟体テンプレート１３を使用する場合、基板１１の屈曲に沿って樹脂層１２にパターン転写が可能であるので、印加圧力により均一なパターン１２ｂが得られ、高分子残余層を最小化できるという利点がある。軟体テンプレート１３は、石英またはＳｉで形成されたマスターテンプレートからＵＶナノインプリント工程を通じて容易に製造可能である。すなわち、高価のマスターテンプレートから低価の軟体テンプレートを容易に製作できるという長所もある。
【００１３】
第３に、整列問題について説明すれば、次の通りである。露光工程は、非接触工程方式であるため、整列が相対的に自由であり、特に曲面や多層構造に適用しやすい。しかし、ナノインプリント工程を曲面や多層構造に適用する場合、パターン伝送が失敗する確率が高い。現在、整列マークを利用してそれを解決するために多くの研究が進められている。軟体テンプレートの場合にも、現在容易に整列可能なナノインプリント工程に対しては解決策が提示されていない状態である。
【００１４】
従来のナノインプリント工程時には、整列マークをエッチング工程によりテンプレートの表面に形成する方法を使用した。しかし、かかる方法で製造されたテンプレートを使用する場合、インプリント工程時にパターン用レジンを基板上に塗布してテンプレートと接触するとき、テンプレートとレジンとの屈折率差が小さくて整列マークを識別しがたいという問題点があった。かかる問題点を改善するために、図２Ａないし図２Ｅに示したように整列マークをテンプレートのパターンの下部に形成する方法（特許文献１）が提示された。
【００１５】
図２Ａに示すように、ガラスまたはＳｉＯ２基板２１上にレジスト２２を形成した後、図２Ｂに示したように、レジスト２２の間のパターン領域２３の基板２１に対して反応性イオンエッチング（Ｒｒｅａｃｔｉｏｎ  Ｉｏｎ  Ｅｔｃｈｉｎｇ：ＲＩＥ）を実施する。そして、図２Ｃ及び図２Ｄに示すように、金属などを蒸着して整列マーク２４及びＳｉＯ２などを蒸着した後で再びＲＩＥを実施する。図２Ｅに示すように、レジスト２２をリフトオフ工程により除去すれば、整列マークが含まれたテンプレートが得られる。ここでは、それぞれのパターン領域２３の下部に整列マーク２４が形成された構造を表すということが分かる。しかし、図２Ｅに示したテンプレートの場合、パターン２３の下部に形成された整列マーク２４がナノサイズに形成された場合には識別がほぼ不可能である。ナノサイズの整列マークが識別されるためには、マイクロメートル単位のサイズを有さねばならないので、ナノサイズのインプリント工程に使用しがたいという問題点がある。
【特許文献１】米国特許出願公開第２００３−０６６６５２７号明細書
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１６】
本発明の目的は、前述したような従来技術の問題点を解決するために、ナノインプリント工程時に大面積工程が可能であり、高分子残余層を最小化でき、整列が必要な工程でも使用可能に識別が容易な整列マークが含まれ、インプリント工程後に分離が容易な軟体テンプレート及びその製造方法を提供するところにある。
【課題を解決するための手段】
【００１７】
前記目的を達成するために、本発明では、整列マークが形成されたテンプレートにおいて、可撓性基板と、前記可撓性基板上にパターンを含めて形成されたテンプレートモールドと、前記テンプレートモールドに形成され、前記テンプレートモールドより高い屈折率を有する整列マークと、を備えることを特徴とする整列マークが形成されたテンプレートを提供する。
【００１８】
本発明において、前記テンプレートモールドと前記整列マークとの間に形成された金属薄膜層をさらに備えることを特徴とする。
【００１９】
本発明において、前記金属薄膜層上に形成されたＳＡＭ（Ｓｅｌｆ  Ａｓｓｅｍｂｌｅｄ  Ｍｏｎｏｌａｙｅｒ）コーティングをさらに備えることを特徴とする。
【００２０】
本発明において、前記整列マークは、二つ以上形成され、前記テンプレートモールドの両側部に形成されたことを特徴とする。
【００２１】
本発明において、前記可撓性基板は、透光性基板であることを特徴とする。
【００２２】
本発明において、前記可撓性基板は、ポリ（エチレンテレフタレート）（ＰＥＴ）、ポリウレタンエラストマーまたは軟性エポキシレジンで形成されたことを特徴とする。
【００２３】
本発明において、前記金属薄膜層は、Ａｕ，Ａｇ，Ｃｕ，ＰｄまたはＰｔなどで形成されたことを特徴とする。
【００２４】
本発明において、前記整列マークは、ベンゼン基を含むことを特徴とする。
【００２５】
また、本発明では、整列マークが形成されたテンプレートの製造方法において、（イ）パターン領域を備えるマスターテンプレートを設け、前記パターン領域にレジンを塗布する工程と、（ロ）前記レジン上に可撓性プレートを装着させ、前記レジンを硬化させてテンプレートモールドに形成する工程と、（ハ）前記テンプレートモールドと前記マスターテンプレートとを分離する工程と、（ニ）前記テンプレートモールドに前記テンプレートモールドより屈折率の高い整列マークを形成する工程と、を含む整列マークが形成されたテンプレートの製造方法を提供する。
【００２６】
本発明において、前記（ハ）工程で、前記テンプレートモールド上に金属膜を形成する工程をさらに含むことを特徴とする。
【００２７】
本発明において、前記（ハ）工程で、前記テンプレートモールド上にリガンドまたは前駆体を塗布してＳＡＭを形成する工程をさらに含むことを特徴とする。
【００２８】
本発明において、前記（ハ）工程で、前記金属層上にリガンドまたは前駆体を塗布してＳＡＭを形成する工程をさらに含むことを特徴とする。
【００２９】
本発明において、前記マスターテンプレートは、石英、ＳｉまたはＮｉで形成されたことを特徴とする。
【００３０】
本発明において、前記モールド用レジンは、機能性プリポリマーとＵＶ反応性を有するように光開始剤を含むことを特徴とする。
【００３１】
本発明において、前記プリポリマーは、アルキル基を含むことを特徴とする。
【００３２】
本発明において、前記マスターテンプレートは、ウェーハ上に電子ビーム反応性ポリマーを塗布し、電子ビームリソグラフィによりパターニングと現像との工程を経た後、ドライエッチング工程を実施することによって形成することを特徴とする。
【００３３】
本発明において、前記整列マークは、前記金属層上に二つ以上形成することを特徴とする。
【００３４】
本発明において、前記整列マークは、前記金属層上の両側部に形成することを特徴とする。
【００３５】
本発明において、前記整列マークは、ＣＶＤ（Ｃｈｅｍｉｃａｌ  Ｖａｐｏｒ  Ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ）またはディスペンシング法で前記テンプレートモールドより高い屈折率を有する物質を塗布して形成することを特徴とする。
【発明の効果】
【００３６】
本発明は、次のような効果がある。
【００３７】
第１に、テンプレートモールドの両側に整列マークを形成することによって、インプリント工程時、パターン用レジンとのコンタクト時に識別容易であるので、テンプレートとインプリント用基板との間の整列を容易に合わせることができる。
【００３８】
第２に、テンプレートの表面に形成された金属薄膜によって適切に選択されたリガンドにより形成されたＳＡＭコーティングにより、インプリント工程時にパターン用レジンとの分離工程を容易に実施でき、これにより、テンプレートの寿命を延長させることができる。
【００３９】
第３に、軟体テンプレートによるインプリント工程時、ナノサイズのパターン形成が容易であり、分離時にパターンの歪曲がなく、大面積のインプリント工程が可能である。
【００４０】
第４に、軟体テンプレートをマスターテンプレートから低コストで容易に製造可能であるので、非常に経済的である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００４１】
以下、図面を参照して、本発明の実施形態による整列マークが形成されたテンプレート及びその製造方法について詳細に説明する。図面において、各領域の厚さ及び幅は、説明のために多少誇張されている。
【００４２】
図３に示すように、本発明の実施形態による整列マークが形成されたテンプレートは、可撓性基板３１上にパターンを含むテンプレートモールド３２が形成されており、テンプレートモールド３２上には、金属薄膜３３が形成されており、テンプレートモールド３２の両側のパターン領域には、整列マーク３４が形成されている。そして、整列マーク３４及び金属薄膜３３上には、ＳＡＭコーティング層３５が順次に形成されている。本発明の実施形態によるテンプレートは、可撓性基板３１を使用することによって軟体テンプレートの長所を有し、テンプレートモールド３２の両側に形成され、テンプレートモールド３２より高い屈折率を有する整列マーク３４を備えることによって、インプリント工程時に整列が容易であるという長所がある。
【００４３】
以下、図４Ａないし図４Ｆを参照して、本発明の実施形態による整列マークが形成されたテンプレートの製造方法についてさらに詳細に説明する。
【００４４】
図４Ａに示すように、まず、本発明の実施形態による整列マークが形成されたテンプレートを製造するために、所望のパターンが形成されたマスターテンプレート３０１を設ける。マスターテンプレート３０１は、整列マークが形成される領域のパターンも含む。マスターテンプレート３０１を形成する方法を説明すれば、次の通りである。マスターテンプレート３０１は、透明な石英、ＳｉまたはＮｉで形成される。マスターテンプレート３０１を形成する工程の例を挙げれば、次の通りである。まず、通常的にＣｒが薄く塗布された石英ウェーハ上に電子ビーム反応性ポリマーを塗布する。そして、電子ビームリソグラフィによりパターニングと現像との工程を経た後でドライエッチング工程を実施することによって、表面にナノパターンが形成されたマスターテンプレート３０１を設ける。
【００４５】
マスターテンプレート３０１を利用して本発明の実施形態による整列マークが形成されたテンプレートを形成する過程で、パターン領域の分離のために、あらかじめマスターテンプレート３０１にＳＡＭコーティングを行うことが望ましい。ＳＡＭコーティングは、大きく三つの方法で実施できる。
【００４６】
第１に、基板と反応するリガンドまたは前駆体が含まれた溶液に基板を浸漬する方式で約１２時間がかかる。第２に、リガンドまたは前駆体が含まれた溶液を基板上にスピンコーティングする方式がある。第３に、真空状態で反応性気体に基板を露出させる気相処理方式がある。
【００４７】
前述した方法のうち第３の方法で実施することが望ましい。特に、ナノパターンを形成しようとする場合には、ＳＡＭコーティング時にパターン自体が歪曲されるおそれがあるので、気相処理方式を適用することが望ましい。ＳＡＭコーティングに使われる反応物質であるリガンドまたは前駆体は、基板の種類によって多様な物質が使われる。
【００４８】
石英を使用する場合には、リガンドとしてＲＳｉＣｌ３またはＲＳｉ（ＯＲ’）３を使用する。ここで、基板と化学的結合をなすアンカリング基は、−ＳｉＣｌ３または−Ｓｉ（ＯＲ’）３であり、ヘッド基Ｒ−は、撥油及び撥水特性に優れたフッ素系が主に使われる。一例としてトリデカフルオロ−１，１，２，２−テトラヒドロオクチル）−トリクロロシラン［ＣＦ３−（ＣＦ２）５−ＣＨ２−ＣＨ２−ＳｉＣｌ３］（ＦＯＴＣＳ）（Ｇｅｌｅｓｔ，Ｉｎｃ．）が使われるが、無水のｎ−ヘプタン（Ｃ７Ｈ６）溶媒に溶かして１ｐｐｍ溶液の形態で使用せねばならない。ｎ−ヘプタンは、蒸発して蒸気状態でＳＡＭリガンドが基板に吸着されるように助ける媒介体であり、ＦＯＴＣＳは、水分に非常に敏感である。すなわち、水分と接触して自体内で化学反応が起きて複数の分子が固まり、液状状態で白濁現象が発生する。もし、かかる状態でＳＡＭコーティングされるか、またはＳＡＭコーティング途中で水分が入れば、基板のパターン表面を完全に覆ってパターンが歪曲されるおそれがある。
【００４９】
ＳＡＭコーティング前には、基板の表面がきれいであり、多くのシラノール（Ｓｉ−ＯＨ）基が形成されねばならない。このために、Ｏ２プラズマアッシングを約５秒ないし１０秒間行う。結果的に、石英基板の表面には、多くの−ＯＨ基が分布し、親水性表面を形成する。前述した溶液を真空チャンバーに入れれば、ＳＡＭリガンドが水蒸気形態でシラノール基が形成されている基板の表面と反応して、リガンドのＣｌと基板のＨとが結合してＨＣｌ形態になってリガンドのＳｉと基板のＯとの間に化学的結合がなされる。結果的に、ＳＡＭコーティングされたマスターテンプレート３０１を設けた。
【００５０】
ＳＡＭコーティングされたマスターテンプレート３０１上にモールド用レジン３０２を塗布する。モールド用レジン３０２を塗布する方式は、ディスペンサー３０３を利用する方法がある。モールド用レジン３０２を塗布する場合、マスターテンプレート３０１とモールド用レジン３０２との間のパターン領域に空気がトラップされうる。それを防止するために、モールド用レジン３０２を塗布した後、真空雰囲気下で空気のトラップを除去する工程をさらに含む。
【００５１】
モールド用レジン３０２は、アルキル基を含む機能性プリポリマーとＵＶ反応性を有するように光開始剤を含む。また、マスターテンプレート３０１との離型を容易にするために離型剤を含む。モールド用レジン３０２は、機械的剛性、可撓性、小さい収縮及び透光性を有することが望ましい。
【００５２】
次いで、図４Ｂに示すように、モールド用レジン３０２上にプレート４１を装着し、ＵＶを照射してモールド用レジン３０２を硬化させる。プレート４１は、可撓性を有し、ＵＶが通過するように透光性を有することが望ましい。プレート４１の材質としては、ＰＥＴ、ポリウレタンエラストマーまたは軟性エポキシレジンなどが使われる。
【００５３】
図４Ｃに示すように、ＵＶ照射によりモールド用レジン３０２は硬化されてパターンを含むテンプレートモールド３２となり、マスターテンプレート３０１をテンプレートモールド３２から分離する。マスターテンプレート３０１の表面は、ＳＡＭコーティングされているので、テンプレートモールド３２との分離が容易である。そして、プレート４１は、可撓性を有しているので、パターンの変形がない。マスターテンプレート３０１を分離した後、テンプレートモールド３２に対して今後のインプリント用レジンとの分離を容易にするために、表面エネルギーを低めるためにＵＶ波長を利用した後処理工程を実施する。
【００５４】
モールド用レジン３２の両側には、整列マークが形成されるパターンが形成されており、ナノインプリント工程時にインプリント用レジンによる影響を受けることなく、識別可能となるように後処理工程を実施する。
【００５５】
図４Ｄに示すように、テンプレートモールド３２に対して通常的なスパッタリング工程により金属薄膜３３を蒸着する。金属薄膜３３は、Ａｕ，Ａｇ，Ｃｕ，ＰｄまたはＰｔなどが使われる。
【００５６】
次いで、図４Ｅに示すように、テンプレートモールド３２の両側の整列マーク領域に対して通常的なＣＶＤまたはディスペンシング法を利用して高屈折物質を塗布して、整列マーク３４を形成する。ディスペンシング法を利用する場合、使われる物質は、屈折率を高めるためにベンゼン基が多量含まれていることが望ましい。また、ＵＶにより硬化可能となるようにＵＶ硬化性プリポリマーと光開始剤とが含まれていることが望ましい。テンプレートモールド３２の領域は、今後ナノインプリントで使われるレジンと類似した屈折率を有し、それらの物質と明確に区別するためにテンプレートモールド３２の両側に高屈折率を有する整列マーク３４を形成して、ナノインプリント工程時の整列問題を解決できる。
【００５７】
図４Ｆに示すように、金属薄膜３３上にＳＡＭコーティング層３５を形成する。テンプレートモールド３２にナノパターンが形成された場合、今後インプリント工程時にインプリント用レジンと接触面積が広くなるので、インプリント工程後に完全に分離されない可能性があるという問題がある。それを解決するために、テンプレートモールド３２上にＳＡＭコーティングを実施することが望ましい。既にテンプレートモールド３２の表面には、金属薄膜３３が形成されているので、金属薄膜３３を利用すれば、通常的な方法に比べて容易にＳＡＭコーティングが可能である。ただし、金属薄膜３３の材料を考慮して適切なＳＡＭリガンドが選択されねばならない。表１は、金属薄膜３３の材料によるＳＡＭリガンドとＳＡＭコーティング工程後に金属薄膜３３の表面に形成される結合構造とを示すものである。
【００５８】
【表１】
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【００５９】
例えば、金属薄膜３３をＡｕで形成した場合、ＳＡＭリガンドとしてＸ（ＣＨ２）ｎＳＨを使用し、金属薄膜３３上にＳＡＭコーティングすれば、ＡｕとアルカンチオレートＣＨ３（ＣＨ２）ｎＳ−とが化学的結合を行う。ここで、ヘッド基Ｘは、前述したようにフッ素系を使用する。これにより、撥油及び撥水性を向上させ、テンプレートモールド３２の表面エネルギーを減少させて今後インプリント用レジンと容易に分離できる。
【００６０】
以下、図５Ａないし図５Ｃを参照して、本発明の実施形態による整列マークが形成されたテンプレート１００を利用してナノインプリント工程（ＵＶ−ＮＩＬ）を実施する工程について詳細に説明する。
【００６１】
図５Ａに示すように、整列マーク５２が基板５１の両側面に形成されており、基板５１及び整列マーク５２上に固定層５３が形成されている。そして、固定層５３上にパターン用レジン５４をスピンコーティングにより塗布する。ナノインプリント工程に使われるパターン用レジン５４は、まず、ＵＶ硬化性を有さねばならず、５ＣＰｓ以下の粘度を有することが望ましい。そして、基板５１の表面にスピンコーティング工程時に大気中に容易に気化されないことが望ましい。また、ＵＶ照射による硬化後、機械的強度を維持できなければならず、低温（常温）、低圧で工程が可能であることが望ましい。そして、化学的に容易にエッチングされないことが望ましい。このために、パターン用レジンは、大きく見て活性成分、離型剤、粘度調節剤及び光開始剤を含むことが望ましい。活性成分は、単分子のモノマー形態であり、離型剤は、パターン用レジン５４の硬化後にテンプレートとの分離を容易にするために付加される成分であって、粘度が高い。したがって、パターン領域での湿潤性や充填性を低下させるように適切な含量で調節されねばならない。かかる離型剤の適切な含量調節のために粘度調節剤が添加される。しかし、粘度調節剤によりパターン用レジン５４の機械的強度が弱くなるので、適切な含量で調節されねばならない。最後に、光開始剤は、ＵＶ光の照射によりラジカルイオンを形成して活性成分に含まれている二重結合を切って結合してチェーンを形成する。
【００６２】
パターン用レジン５４のスピンコーティング工程時、パターン用レジン５４が基板５１上で湿潤性が低下しないようにさらに界面活性剤を含む。界面活性剤は、親水性基と疎水性基とをいずれも有している有機化合物であって、有機溶媒及び水にいずれも使われる。これは、流体の境界での表面張力を低めることによって、湿潤性を向上させる。もし、基板５１の表面に通常的なヘキサメチルジシラザン（ＨＭＤＳ）処理を行えば、界面活性剤で処理されたパターン用レジン５４との密着性をさらに向上させてコーティング安定性を向上させる。
【００６３】
図５Ｂに示すように、本発明の実施形態による整列マークが形成されたテンプレートをパターン用レジン５４上に装着させ、テンプレートをパターン用レジン５４とコンタクトさせて圧力を印加する。そして、光学顕微鏡を通じて基板の整列マーク５３とテンプレートの整列マーク３４との相対的な誤差距離が最小化されるように基板５１の位置を調節する。基板５１とテンプレートとの間の整列工程が完了すれば、残留レジンを流出させ、高分子残余層を最小化させるために圧力を高める。そして、テンプレートのプレート４１を通じてＵＶを照射してパターン用レジン５４を硬化させる。
【００６４】
図５Ｃに示すように、テンプレートをＵＶ硬化されたパターン用レジン５４と分離した後、高分子残余層をＯ２アッシングを通じて完全に除去する。結果的に、テンプレートが形成されたパターンを基板５１上にそのまま転写できる。
【００６５】
前記した説明で多くの事項が具体的に記載されているが、それらは、発明の範囲を限定するというより、望ましい実施形態の例示として解釈されねばならない。したがって、本発明の範囲は、説明された実施形態により決まるものではなく、特許請求の範囲に記載された技術的思想により決まらねばならない。
【産業上の利用可能性】
【００６６】
本発明は、半導体パターン転写関連の技術分野に適用可能である。
【図面の簡単な説明】
【００６７】
【図１Ａ】従来技術による剛体テンプレートによるナノインプリント工程を示す図面である。
【図１Ｂ】従来技術による軟体テンプレートによるナノインプリント工程を示す図面である。
【図２Ａ】従来技術による整列マークが形成されたテンプレートの製造工程を示す図面である。
【図２Ｂ】従来技術による整列マークが形成されたテンプレートの製造工程を示す図面である。
【図２Ｃ】従来技術による整列マークが形成されたテンプレートの製造工程を示す図面である。
【図２Ｄ】従来技術による整列マークが形成されたテンプレートの製造工程を示す図面である。
【図２Ｅ】従来技術による整列マークが形成されたテンプレートの製造工程を示す図面である。
【図３】本発明の実施形態による整列マークが形成された軟体テンプレートを示す図面である。
【図４Ａ】本発明の実施形態による整列マークが形成された軟体テンプレートの製造工程を示す図面である。
【図４Ｂ】本発明の実施形態による整列マークが形成された軟体テンプレートの製造工程を示す図面である。
【図４Ｃ】本発明の実施形態による整列マークが形成された軟体テンプレートの製造工程を示す図面である。
【図４Ｄ】本発明の実施形態による整列マークが形成された軟体テンプレートの製造工程を示す図面である。
【図４Ｅ】本発明の実施形態による整列マークが形成された軟体テンプレートの製造工程を示す図面である。
【図４Ｆ】本発明の実施形態による整列マークが形成された軟体テンプレートの製造工程を示す図面である。
【図５Ａ】本発明の実施形態による整列マークが形成された軟体テンプレートを利用したナノインプリント工程を示す図面である。
【図５Ｂ】本発明の実施形態による整列マークが形成された軟体テンプレートを利用したナノインプリント工程を示す図面である。
【図５Ｃ】本発明の実施形態による整列マークが形成された軟体テンプレートを利用したナノインプリント工程を示す図面である。
【符号の説明】
【００６８】
１１，２１，３１，５１  基板
１２  樹脂層
１３  軟体テンプレート
２２  レジスト
２４，３４，５２  整列マーク
３２  テンプレートモールド
３３  金属薄膜
３５  ＳＡＭコーティング層
４１  プレート
５３  固定層
５４  レジン
１０３  剛体テンプレート
【図１Ａ】
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【図１Ｂ】
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【図２Ａ】
2008137387.tif 000006
【図２Ｂ】
2008137387.tif 000007
【図２Ｃ】
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【図２Ｄ】
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【図２Ｅ】
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【図３】
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【図４Ａ】
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【図４Ｂ】
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【図４Ｃ】
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【図４Ｄ】
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【図４Ｅ】
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【図４Ｆ】
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【図５Ａ】
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【図５Ｂ】
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【図５Ｃ】
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