(57)【要約】【課題】緻密で耐久性の高い低エネルギー表面層を、部材等の表面に形成することが可能となる表面処理方法、及び該方法を用いた近接場露光用のマスクの製造方法、近接場露光用のマスク、ナノインプリントリソグラフィー用マスクを提供する。【解決手段】本発明の表面処理方法を、例えば表面処理工程を有する近接場露光用のマスクの製造方法に適用するに際して、基板１上のマスク母材２に設けられた遮光層３に表面処理層４として上記表面処理方法に用いる金属層を形成し、該遮光層を含む表面処理層に微細パターン５を形成した後、該表面処理層をＳＦ6のプラズマに晒して表面処理をする。【選択図】            図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
部材表面の全てまたは一部に金属層を形成し、該金属層をＳＦ6のプラズマに晒し表面処理することを特徴とする表面処理方法。
【請求項２】
前記金属層が、Ａｕからなることを特徴とする請求項１に記載の表面処理方法。
【請求項３】
前記金属層が、Ａｕと他の金属との合金、またはＡｕと他の金属との混合物からなることを特徴とする請求項１に記載の表面処理方法。
【請求項４】
前記金属層が、薄膜であることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の表面処理方法。
【請求項５】
近接場露光用のマスクを作製するに際し、該マスクの表面処理をする表面処理工程を有する近接場露光用のマスクの製造方法であって、
前記表面処理工程でのマスクの表面処理に、請求項１〜４のいずれか１項に記載の表面処理方法を用いることを特徴とする近接場露光用のマスクの製造方法。    
【請求項６】
前記表面処理工程が、基板上のマスク母材に設けられた遮光層に表面処理層として請求項１〜４のいずれか１項に記載の金属層を形成し、該遮光層を含む表面処理層に微細パターンを形成した後、該表面処理層をＳＦ6のプラズマに晒し表面処理をする工程を含むことを特徴とする請求項４に記載の近接場露光用のマスクの製造方法。
【請求項７】
請求項５または請求項６に記載の近接場露光用のマスクの製造方法での表面処理によって処理された処理表面を有することを特徴とする近接場露光用のマスク。
【請求項８】
請求項１〜４のいずれか１項に記載の表面処理方法によって処理された処理表面を有することを特徴とするナノインプリントリソグラフィー用マスク。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、表面処理方法、及び該方法を用いた近接場露光用のマスクの製造方法、近接場露光用のマスク、ナノインプリントリソグラフィー用マスクに関する。
【背景技術】
【０００２】
調理器具や工作機械、また半導体微細加工装置などにおいて、その部材の表面の防汚特性を向上させ、あるいは部材表面の吸着力を低下させることが望まれている。
これらを解決する従来例における手法のひとつとして、部材表面を表面処理することによって表面エネルギーを低下する方法が挙げられる。そのための技術として、例えば、特許文献１に示されるように調理器具、あるいは特許文献２に示されるように工作機械、等の表面をフッ素樹脂によりコーティングする方法がある。また、この他の技術のひとつとして、非特許文献１に示されるような自己組織化膜（ＳＡＭ膜）を形成する手法があり、これを例えば特許文献３に示されるように半導体装置の表面に形成する方法等がある。
【特許文献１】特開平０９−２８５８２号公報
【特許文献２】特開２００２−２２４９５０号公報
【特許文献３】特開２００２−３５９３４７号公報
【非特許文献１】Ｍ．Ｄ．Ｐｏｒｔｅｒ，Ｔ．Ｂ．Ｂｒｉｇｈｔ  ，Ｄ．Ｌ．Ａｌｌａｒａ    ａｎｄＣ．Ｅ．Ｄ．Ｃｈｉｄｓｅｙ  ．，Ｊ．Ａｍ．Ｃｈｅｍ．Ｓｏｃ．１０９（１９８７）  ３５５９
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、上記した従来例において、部材等の表面にフッ素樹脂をコーティングする方法では、フッ素樹脂とこれによってコーティングされる部材表面とは物理吸着しているだけなので、結合力が弱く耐久性に乏しいという点に問題がある。
また、部材等の表面にＳＡＭ膜を形成する場合には、ＳＡＭ膜を部材表面に緻密且つ大面積に形成するために長時間を要することとなる。また、ＳＡＭ膜の形成過程において、グレインバウンダリーが生じてしまうため、緻密で構造が整った膜が形成されないことがある。これは半導体微細加工装置など、非常に微小なスケールの加工を行う装置の場合、加工精度の低下につながる恐れがある。
【０００４】
そこで、本発明は上記課題を解決し、緻密で耐久性の高い低エネルギー表面層を、部材等の表面に形成することが可能となる表面処理方法、及び該方法を用いた近接場露光用のマスクの製造方法、近接場露光用のマスク、ナノインプリントリソグラフィー用マスクを提供することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明は、以下のように構成した表面処理方法、及び該方法を用いた近接場露光用のマスクの製造方法、近接場露光用のマスク、ナノインプリントリソグラフィー用マスクを提供するものである。
すなわち、本発明の表面処理方法は、部材表面の全てまたは一部に金属層を形成し、該金属層をＳＦ6のプラズマに晒し表面処理することを特徴としている。
また、本発明の表面処理方法は、前記金属層を、Ａｕ、またはＡｕと他の金属との合金、またはＡｕと他の金属との混合物によって構成することができる。
また、本発明の表面処理方法は、前記金属層を、薄膜で構成することができる。また、本発明の近接場露光用のマスクの製造方法は、近接場露光用のマスクを作製するに際し、該マスクの表面処理をする表面処理工程を有する近接場露光用のマスクの製造方法であって、
前記表面処理工程でのマスクの表面処理に、前記した表面処理方法を用いることを特徴としている。
また、本発明の近接場露光用のマスクの製造方法は、前記表面処理工程に、基板上のマスク母材に設けられた遮光層に表面処理層として前記した表面処理方法における金属層を形成し、該遮光層を含む表面処理層に微細パターンを形成した後、該表面処理層をＳＦ6のプラズマに晒し表面処理をする工程を含むように構成することができる。
また、本発明の近接場露光用のマスクは、前記した近接場露光用のマスクの製造方法での表面処理によって処理された処理表面を有することを特徴としている。また、本発明のナノインプリントリソグラフィー用マスクは、前記した表面処理方法によって処理された処理表面を有することを特徴としている。
【発明の効果】
【０００６】
本発明によれば、短時間で膜厚が非常に薄く、緻密で耐久性の高い、低エネルギー表面層を、部材等の表面に形成することができる。また、これにより表面の撥水性、撥油性、その他の防汚特性を向上させることができ、また部材等の表面の吸着力を低下させることが可能となる近接場露光用のマスクの製造方法、近接場露光用のマスク、ナノインプリントリソグラフィー用マスクを実現することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００７】
以下、本発明の実施の形態を、図面を参照して詳細に説明する。
図１は、本実施の形態における近接場露光用マスクを形成する手順を示す図であり、これによりその手順を説明する。
まず、面方位（１００）の基板１を用意し、この両面に母材２である窒化シリコンＳｉ3Ｎ4を成膜する（図１（ａ））。但し、マスク母材は窒化シリコンに限るものではない。
つぎに、基板１の一方の面側（マスクにおける裏面側）の母材２にバックエッチ孔７をパターニングし、基板１の他方の面側（マスクにおけるおもて面側）の母材２には遮光層３を成膜した後、更に遮光層３の表面に表面処理層４を形成する（図１（ｂ））。ここで用いられる表面処理層の組成はＡｕである。なお、この表面処理層はＡｕとその他の金属の混合物や合金でも良い。
つぎに、表面処理層４および遮光層３に、ＦＩＢ加工装置等を用いて微細パターン５を形成する。
そして、マスクのおもて面側をＳＦ6のプラズマに短時間さらす。ここでは、プラズマをドライエッチング装置の真空チャンバー内で発生させ、試料もチャンバー内に設置しておくことで表面処理を施した。真空度は１０−５Ｐａ程度、ガス圧は約２Ｐａ程度にし、エッチング条件としては比較的弱い条件でプラズマを形成した。この操作により、表面処理層４の表面エネルギーが低下する。これにより表面処理層４の撥水性、撥油性、その他の防汚特性が向上する。さらに表面の吸着力も低下する。つぎに、基板１をＫＯＨにより結晶軸異方性エッチングをし、マスク薄膜部６を有する薄膜マスク構造を形成する（図１（ｃ））。
【０００８】
本発明者らの実験によると、この処理により表面エネルギーは未処理のＣｒ薄膜単体の場合の５０．７ｄｙｎｅ／ｃｍや、同じく未処理のＡｕ薄膜単体の４８．９ｄｙｎｅ／ｃｍから２１．０ｄｙｎｅ／ｃｍまで低下した。
また、これによりマスク表面の吸着力も低下した。本発明者らはこの理由として、表面処理層４のＡｕがＳＦ6プラズマ中のＳＦ5等のラジカルと反応して金と硫黄の間にＡｕ−Ｓの結合が生じ、結果としてＡｕ表面にＳＦ5等が存在しているためと考えている。あるいは、プラズマ雰囲気中に存在するＳＦ6分子やＳＦｘラジカル、もしくは、Ｆラジカル等が直にＡｕ層に打ち込まれているとも考えられる（図２（ａ），（ｂ））。
【実施例１】
【０００９】
本発明の実施例１においては、上記した本発明の構成を適用して近接場露光用のマスクを構成した。
図３は、本実施例における近接場露光用マスクを形成する手順を示す図である。つぎに、この手順を説明すると、まず、面方位（１００）のＳｉ基板である基板１１を用意し、この基板１１の両面にＬＰＣＶＤ装置でＳｉ3Ｎ4のマスク母材となる母材１２を５００ｎｍ成膜する（図３（ａ））。
つぎに、基板１１の一方の面側（マスクにおける裏面側）の母材１２に、ＣＦ4でバックエッチ孔１７をパターニングし、基板１１の他方の面側（マスクにおけるおもて面側）の母材１２には遮光層１３となるＣｒを５０ｎｍ成膜した後、更に遮光層１３の表面に表面処理層１４となるＡｕを１０ｎｍ成膜した（図３（ｂ））。
なお、ここでは遮光層１３にＣｒを用いたが、遮光層１３はＣｒに限られるものではない。
つぎに、ＦＩＢ加工装置を用いて表面処理層１４及び遮光層１３に微細パターン１５を形成した。つぎに表面処理層１４のＡｕをＳＦ6プラズマに約５分間さらした。つぎに、基板１１をＫＯＨにより結晶軸異方性エッチングをし、マスク薄膜部１６を有する薄膜マスク構造を形成した（図３（ｃ））。
以上により、本発明の表面処理を施した近接場光露光用マスクが作製できた。
【００１０】
本実施例による近接場露光用マスクによれば、マスク表面の表面エネルギーが低下した近接場露光用マスクを得ることができた。また撥水性、撥油性、その他防汚特性が向上し、また表面の吸着力の低下した近接場露光用マスクを得ることができた。
【００１１】
以上の実施例１では、本発明の構成を近接場光露光用マスクに適用した例を示したが、本発明はこのようなものに限られるものではなく、密着剥離の動作が要求される部材等の、例えばインプリントリソグラフィー用マスク等、さらには摺動部材等にも適用可能である。
【実施例２】
【００１２】
本発明の実施例２においては、上記した本発明の構成を適用して上記実施例１とは別の近接場露光用のマスクを構成した。
図４は、本実施例における近接場露光用マスクを形成する手順を示す図である。つぎに、この手順を説明すると、まず、面方位（１００）のＳｉ基板である基板１８を用意し、この基板１８の両面にＬＰＣＶＤ装置でＳｉ3Ｎ4のマスク母材となる母材１９を５００ｎｍ成膜する（図４（ａ））。
つぎに、基板１８の一方の面側（マスクにおける裏面側）の母材１９に、ＣＦ4でバックエッチ孔２４をパターニングし、基板１８の他方の面側（マスクにおけるおもて面側）の母材１９には遮光層２０となるＣｒを５０ｎｍ成膜した後、更に遮光層２０の表面に表面処理層となる表面処理合金層２１をＡｕとＰｔの同時スパッタにより１０ｎｍ成膜した。（図４（ｂ））。
なお、ここでは遮光層２０にＣｒを用いたが、遮光層２０はＣｒに限られるものではない。
つぎに、ＦＩＢ加工装置を用いて表面処理合金層２１及び遮光層２０に微細パターン２２を形成した。つぎに、表面処理層２１をＳＦ6プラズマに約５分間さらした。つぎに、基板１８をＫＯＨにより結晶軸異方性エッチングをし、マスク薄膜部２３を有する薄膜マスク構造を形成した。
以上により、本発明の表面処理を施した近接場光露光用マスクが作製できた。
【００１３】
本実施例による近接場露光用マスクによれば、マスク表面の表面エネルギーが低下した近接場露光用マスクを得ることができた。また撥水性、撥油性、その他防汚特性が向上し、また表面の吸着力の低下した近接場露光用マスクを得ることができた。
また、表面処理層２１をＡｕとＰｔを同時スパッタにより作製したことで、Ａｕがマイグレーションを起こすことでグレインサイズが巨大化してしまうことを防ぐことができ、マスク表面に比較的均一な表面エネルギー分布を持たせることができた。
【００１４】
以上の実施例２では、本発明の構成を近接場光露光用マスクに適用した例を示したが、本発明はこのようなものに限られるものではなく、密着剥離の動作が要求される部材等の、例えばインプリントリソグラフィー用マスク等、さらには摺動部材等にも適用可能である。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明の実施の形態における近接場露光用マスクを形成する手順を示す図。
【図２】本発明の実施の形態におけるマスク表面の吸着力の低下について説明するための図。
【図３】本発明の実施例１における近接場露光用マスクを形成する手順を示す図。
【図４】本発明の実施例２における近接場露光用マスクを形成する手順を示す図。
【符号の説明】
【００１６】
１：基板
２：母材
３：遮光層
４：表面処理層
５：微細パターン
６：マスク薄膜部
７：バックエッチ孔
８：Ａｕ薄膜
９：Ｃｒ遮光層
１０：マスク母材Ｓｉ3Ｎ4
１１：基板
１２：母材
１３：遮光層
１４：表面処理層
１５：微細パターン
１６：マスク薄膜部
１７：バックエッチ孔
１８：基板
１９：母材
２０：遮光層
２１：表面処理合金層
２２：微細パターン
２３：マスク薄膜部
２４：バックエッチ孔
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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