(57)【要約】【課題】基板と接着膜の接着強度を大きくすることが可能な半導体装置の製造方法を提供する。【解決手段】半導体装置の製造方法は、第１の層上に、第１の分子と第２の分子とを含み且つ前記第１の分子と前記第２の分子とが互いに化学的に結合している接着膜を形成することを備える。半導体装置の製造方法は、前記接着膜を、ラメラ状、又は、シリンダ状に相分離するように、加熱することを備える。半導体装置の製造方法は、相分離した前記接着膜上に第２の層を形成することを備える。前記第１の分子は、前記第１の層に対して親和性があり、前記第２の分子は、前記第２の層に対して親和性がある。【選択図】図１
2016058620.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１の層上に、第１の分子と第２の分子とを含み且つ前記第１の分子と前記第２の分子とが互いに化学的に結合している第１の層間膜を形成し、
前記第１の層間膜を、ラメラ状、又は、シリンダ状に相分離するように、加熱し、
相分離した前記第１の層間膜上に第２の層を形成すること、を備え、
前記第１の分子は、前記第１の層に対して親和性があり、
前記第２の分子は、前記第２の層に対して親和性があることを特徴とする半導体装置の製造方法。
【請求項２】
第１の層上に、第１の分子と第２の分子とを含み且つ前記第１の分子と前記第２の分子とが互いに化学的に結合している第１の層間膜を形成し、
前記第１の層間膜を、ラメラ状、又は、シリンダ状に相分離するように、加熱し、
相分離した前記第１の層間膜から前記第２の分子を選択的に除去し、
前記第２の分子が除去された前記第１の層間膜上に、第２の層間膜を形成し、
前記第２の層間膜上に第２の層を形成すること、を備え、
前記第１の分子は、前記第１の層に対して親和性があり、
前記第２の層間膜は、前記第１の分子および前記第２の層に対して親和性があることを特徴とする半導体装置の製造方法。
【請求項３】
第１の層上に、第１の分子と第２の分子とを含み且つ前記第１の分子と前記第２の分子とが互いに化学的に結合している第１の層間膜を形成し、
前記第１の層間膜を、ラメラ状、又は、シリンダ状に相分離するように、加熱し、
相分離した前記第１の層間膜から前記第２の分子を選択的に除去し、
前記第２の分子が除去された前記第１の層間膜をマスクとして、前記第１の層の上面をエッチングし、
前記第１の層の上面をエッチングした後、前記第１の層間膜を除去し、
前記第１の層間膜を除去した後、エッチングされた前記第１の層上に、第２の層間膜を形成し、
前記第２の層間膜に第２の層を形成すること、を備えることを特徴とする半導体装置の製造方法。
【請求項４】
前記第１の層間膜は、前記第１の層側に前記第１の分子が位置して前記第１の層の上面と前記第１の分子とが結合し、且つ前記第２の層側に前記第２の分子が位置して前記第２の層の下面と前記第２の分子とが結合するように相分離する
ことを特徴とする請求項１に記載の半導体装置の製造方法。
【請求項５】
前記第２の層の上面にモールドのパターンが形成されたパターン面を接触させて、前記モールドのパターンを前記第２の層の上面に転写し、
前記第２の層を硬化し、
前記パターンが転写された硬化後の前記第２の層の上面から、前記モールドのパターン面を引き剥がすことを特徴とする請求項１から４のいずれか一項に記載の半導体装置の製造方法。
【請求項６】
前記第１の層間膜は、相分離することで分子が整列するセルフアセンブリ剤であることを特徴とする請求項１から５のいずれか一項に記載の半導体装置の製造方法。
【請求項７】
前記第１の層間膜は、ジブロックコポリマーであることを特徴とする請求項６に記載の半導体装置の製造方法。
【請求項８】
前記ジブロックコポリマーは、ポリスチレン−ポリメチルメタクリレートであり、前記第１の分子がポリスチレンであり、前記第２の分子がポリメチルメタクリレートであることを特徴とする請求項７に記載の半導体装置の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明の実施形態は、半導体装置の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば、インプリントリソグラフィー工程において、レジストと基板との接着性が不足すると、硬化したレジストをモールドから引き剥がす際に、レジストの一部がモールドに付着する不具合が生じ得る。
【０００３】
そこで、従来、レジストと基板とを接着させる接着膜として、レジストが化学結合しやすい有機物を用いる方法がある。そして、この方法において、接着膜とレジストは結合反応の良いものが選ばれている。
【０００４】
しかし、上記インプリントリソグラフィー工程における、レジストのパターン欠陥の多くは、加工される基板（層）と接着膜との接着性の不足から生じている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１３−１５３０８４
【特許文献２】特開２０１０−１３５６０９
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
基板と接着膜の接着強度を大きくすることが可能な半導体装置の製造方法を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
実施形態に従った半導体装置の製造方法は、第１の層上に、第１の分子と第２の分子とを含み且つ前記第１の分子と前記第２の分子とが互いに化学的に結合している接着膜を形成することを備える。半導体装置の製造方法は、前記接着膜を、ラメラ状、又は、シリンダ状に相分離するように、加熱することを備える。半導体装置の製造方法は、相分離した前記接着膜上に第２の層を形成することを備える。前記第１の分子は、前記第１の層に対して親和性があり、前記第２の分子は、前記第２の層に対して親和性がある。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】図１は、第１の実施形態に係る半導体装置の製造方法の各工程の一例を示す断面図である。
【図２】図２は、第１の実施形態に係る半導体装置の製造方法の各工程の一例を示す断面図である。
【図３】図３は、接着膜がシリンダ状に相分離した場合における、図１（ｃ）に対応する工程の上面図（ａ）と断面図（ｂ）である。
【図４】図４は、接着膜がラメラ状に相分離した場合における、図１（ｃ）に対応する工程の上面図（ａ）と断面図（ｂ）である。
【図５】図５は、接着膜が多次元のブロックコポリマーである場合における、接着膜を相分離させた後の工程の一例を示す断面図である。
【図６】図６は、第２の実施形態に係る半導体装置の製造方法の各工程の一例を示す断面図である。
【図７】図７は、第２の実施形態に係る半導体装置の製造方法の各工程の一例を示す断面図である。
【図８】図８は、第３の実施形態に係る半導体装置の製造方法の各工程の一例を示す断面図である。
【図９】図９は、第３の実施形態に係る半導体装置の製造方法の各工程の一例を示す断面図である。
【図１０】図１０は、第４の実施形態に係る半導体装置の製造方法の各工程の一例を示す断面図である。
【図１１】図１１は、第４の実施形態に係る半導体装置の製造方法の各工程の一例を示す断面図である。
【図１２】図１２は、接着膜が多次元のブロックコポリマーである場合における、接着膜を相分離させた後の工程の一例を示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、各実施形態について図面に基づいて説明する。
【第１の実施形態】
【００１０】
図１および図２は、第１の実施形態に係る半導体装置の製造方法の各工程の一例を示す断面図である。また、図３は、接着膜がシリンダ状に相分離した場合における、図１（ｃ）に示す工程に対応する上面図（ａ）と断面図（ｂ）である。図４は、接着膜がラメラ状に相分離した場合における、図１（ｃ）に対応する工程の上面図（ａ）と断面図（ｂ）である。
【００１１】
先ず、図１（ａ）に示すように、基板１上に、第１の層２を形成する。
【００１２】
第１の層２は、例えば、ＳＯＧ（Ｓｐｉｎ  Ｏｎ  Ｇｌａｓｓ）膜である。この場合、第１の層２は、回転塗布（Spin coating）法を用いて、基板上に形成（成膜）される。
【００１３】
ここで、基板１は、例えば、石英ガラスやソーダライムガラス、ホウ珪酸ガラス等のガラス、シリコンや酸化シリコン、窒化シリコン、ガリウム砒素、窒化ガリウム等の半導体、クロム、タンタル、アルミニウム、ニッケル、チタン、銅、鉄、コバルト、スズ、ベリリウム、金、銀、白金、パラジウム、アマルガム等の金属等で構成される。また、例えば、基板１は、半導体やディスプレイ等に用いられる微細配線や、フォトニック結晶構造、光導波路、ホログラフィのような光学的構造等の所望のパターン構造物が形成されたものであってもよい。
【００１４】
また、第１の層２は、例えば、既述のＳＯＧ膜等のガラス以外に、シリコンや酸化シリコン、窒化シリコン、ガリウム砒素、窒化ガリウム等の半導体、クロム、タンタル、アルミニウム、ニッケル、チタン、銅、鉄、コバルト、スズ、ベリリウム、金、銀、白金、パラジウム、アマルガム等の金属等、有機ポリマー、またはCu拡散バリア膜等の低誘電率膜で構成されていてもよい。
【００１５】
次に、図１（ｂ）に示すように、第１の層２上に、接着膜（層間膜）３を、例えば回転塗布を用いて、形成（成膜）する。なお、接着膜３を、真空蒸着、化学蒸着、スパッタリング法、回転塗布法、浸漬コート法、ディッピング法等を用いて形成するようにしてもよい。  
ここで、接着膜３は、相分離することで分子が整列するセルフアセンブリ剤である。すなわち、接着膜３は、例えば、第１の分子と第２の分子とを含み且つ第１の分子と第２の分子とが互いに化学的に結合している、自己組織化材料（ＤＳＡ：ＤｉｒｅｃｔｅｄＳｅｌｆ−Ａｓｓｅｍｂｌｙ）の１つであるジブロックコポリマーである。
【００１６】
特に、ジブロックコポリマーとしては、例えば、ポリスチレン−ポリメチルメタクリレート（PS-PMMA：Ｐｏｌｙｓｔｙｒｅｎｅ−Ｐｏｌｙｍｅｃｔｈｙｌｍｅｔｈａｃｒｙｌａｔｅ）が選択される。この場合、例えば、第１の分子がポリスチレンであり、第２の分子がポリメチルメタクリレートである。
【００１７】
なお、接着膜３は、上記ジブロックコポリマーに限定されず、複数種類のポリマーが結合した高分子であるブロックコポリマーであればよい。このブロックコポリマーを構成するポリマーの種類は、２種類であってもよく、３種類以上であってもよい。このポリマーとしては、例えば、ポリスチレン−ポリメチルメタクリレート（ＰＳ−ＰＭＭＡ）、ポリスチレン−ポリイソプレン（ＰＳ−ＰＩ）、ポリスチレン−ポリブタジエン（ＰＳ−ＰＢＤ）、ポリスチレン−ポリビニルピリジン（ＰＳ−ＰＶＰ）、ポリスチレン−ポリエチレンオキシド（ＰＳ−ＰＥＯ）、ポリスチレン−ポリエチレン（ＰＳ−ＰＥ）、ポリスチレン−オルガノシリケート（ＰＳ−ＰＯＳ）、ポリスチレン−ポリフェロセニルジメチルシラン（ＰＳ−ＰＦＳ）、ポリエチレンオキシド−ポリイソプレン（ＰＥＯ−ＰＩ）、ポリエチレンオキシド−ポリブタジエン（ＰＥＯ−ＰＢＤ）、ポリエチレンオキシド−ポリメチルメタクリレート（ＰＥＯ−ＰＭＭＡ）、ポリエチレンオキシド−ポリエチルエチレン（ＰＥＯ−ＰＥＥ）、ポリブタジエン−ポリビニルピリジン（ＰＢＤ−ＰＶＤ）、ポリイソプレン−ポリメチルメタクリレート（ＰＩ−ｂ−ＰＭＭＡ）、ポリスチレン−ポリジメチルシロキサン（ＰＳ−ＰＤＭＳ）、ポリスチレン−ポリシルセスキオキサン（ＰＳ−ＰＳＳＱ）、ポリスチレン−ポリ乳酸（ＰＳ−ＰＬＡ）、ポリ乳酸−シリコーンドブロックコポリマー（ＰＬＡ−ＰＤＭＳ−ＰＬＡ）から選択される。
【００１８】
また、ブロックコポリマーは、複数種類のポリマーが互いに非相溶であるポリマー同士の組み合わせであることが好ましい。このようなポリマーとしては、例えば、芳香環を有するモノマーから誘導される構成単位を有するポリマーがある。芳香環を有するモノマーとしては、フェニル基、ビフェニル（ｂｉｐｈｅｎｙｌ）基、フルオレニル（ｆｌｕｏｒｅｎｙｌ）基、ナフチル基、アントリル（ａｎｔｈｒｙｌ）基、フェナントリル基等の、芳香族炭化水素の環から水素原子を１つ除いた基、及びこれらの基の環を構成する炭素原子の一部が酸素原子、硫黄原子、窒素原子等のヘテロ原子で置換されたヘテロアリール基等を有するモノマーが挙げられる。
【００１９】
そして、芳香環を有するモノマーから誘導される構成単位を有するポリマーと（メタ）アクリル酸エステルを構成単位とするポリマーとを結合させたブロックコポリマーや、芳香環を有するモノマーから誘導される構成単位を有するポリマーとシロキサン又はその誘導体を構成単位とするポリマーとを結合させたブロックコポリマー等が挙げられる。中でも、ブロックコポリマーは、スチレン又はその誘導体を構成単位とするポリマーと（メタ）アクリル酸エステルを構成単位とするポリマーとを結合させたブロックコポリマー、スチレン又はその誘導体を構成単位とするポリマーとシロキサン又はその誘導体を構成単位とするポリマーとを結合させたブロックコポリマーであることが好ましい。
【００２０】
また、ブロックコポリマーとして、フッ素樹脂や液晶材料のブロックコポリマーを選択してもよい。
【００２１】
次に、図１（ｃ）に示すように、接着膜３を、シリンダ（柱）状に相分離させる（図３）。例えば、接着膜３を加熱処理することで、パターン３ａ（第１の分子）およびパターン３ｂ（第２の分子）に相分離させる。
【００２２】
なお、接着膜３のブロックコポリマーの組成比等を変更することで、ラメラ状のパターンに相分離するようにしてもよい（図４）。
【００２３】
次に、図２（ａ）に示すように、相分離した接着膜３上に第２の層４を形成する。第２の層４は、ここでは、例えば、レジスト層である。このレジスト層は、例えば、光硬化性、熱硬化性、あるいは、熱可塑性の樹脂材料を用いて形成することができる。
【００２４】
なお、既述の接着膜（ジブロックコポリマー）３の第１の分子には、第１の層２に対して親和性があるものが選択され、接着膜３の第２の分子には、第２の層４に対して親和性があるものが選択される。  そして、相分離した接着膜３のパターン３ａ（第１の分子）およびパターン３ｂ（第２の分子）の下部が、第１の層２の上面に接し、パターン３ａ（第１の分子）およびパターン３ｂ（第２の分子）の上部が、第２の層４の下面に接する。
【００２５】
この場合、接着膜３のパターン３ａ（第１の分子）の下部が、少なくとも第１の層２と化学結合し、パターン３ｂ（第２の分子）の上部が、少なくとも第２の層４と化学結合する。さらに、パターン３ａ（第１の分子）とパターン３ｂ（第２の分子）とは、化学結合する。
【００２６】
次に、図２（ｂ）に示すように、第２の層４の上面４ｂに、モールド５のパターン５ａが形成されたパターン面５ｂを接触させる（押し付ける）ことで、モールド５のパターンを第２の層４の上面４ｂに転写する。
【００２７】
このように、本製造方法をインプリントリソグラフィー工程に適用して、第２の層（レジスト層）４に微細なレジストパターンを形成することができる。
【００２８】
その後、第２の層４の上面４ｂにモールド５のパターン５ａが形成されたパターン面５ｂを接触させた状態で、第２の層４を硬化する。
【００２９】
なお、例えば、第２の層が光硬化性の樹脂材料からなる場合、モールド５側から光照射を行って硬化処理を施すことができる。また、第２の層４が熱硬化性の樹脂材料からなる場合、モールド５を押し当てた状態で第２の層４に加熱硬化処理を施すことができる。また、第２の層４が熱可塑性の樹脂材料からなる場合には、モールド５を押し当てた状態で放冷、あるいは、冷却することで、硬化させることができる。
【００３０】
次に、図２（ｃ）に示すように、パターン４ａが転写された硬化後の第２の層４の上面４ｂから、モールド５のパターン面５ｂを引き剥がす。
【００３１】
ここで、既述のように、接着膜３の第１の分子には、第１の層２に対して親和性があるものが選択され、接着膜３の第２の分子には、第２の層４に対して親和性があるものが選択されている。さらに、接着膜３の第１の分子と第２の分子とは、化学的に結合している。なお、親和性は、反発するようなことが無い特性であり、必ずしも化学結合を伴わなくてもよい。そして、この親和性がある材料を選択し、形状の凹凸を用いたアンカー効果等を利用することで、接着強度を大きくすることができる。
【００３２】
これにより、第２の層（例えば、レジスト層）４と接着膜３との接着性を高めつつ、基板１（第１の層２）と接着膜３との接着性を高められている。
【００３３】
すなわち、モールド５を硬化後の第２の層４から引き剥がす工程において、第２の層４が接着膜３を介して基板１（第１の層２）に確実に保持されているので、モールド５にパターン４ａが付着する欠陥の発生が防止され、第２の層４のパターン４ａを高い精度で形成することができる。
【００３４】
その後、例えば、パターン４ａが転写された第２の層４をマスクとして、第１の層２をエッチングする。これにより、第１の層２に所定のパターンが形成される。
【００３５】
なお、接着膜３は、トリブロック以上の多次元のブロックコポリマーであってもよい。ここで、図５は、接着膜が多次元のブロックコポリマーである場合における、接着膜を相分離させた後の工程の一例を示す断面図である。
【００３６】
図５に示すように、接着膜３は、複数種の分子（第１、第２、第３の分子３ａ、３ｂ、３ｃ）を含み且つこの複数種の分子３ａ、３ｂ、３ｃが互いに化学的に結合している、自己組織化材料（ＤＳＡ）であるトリブロックの多次元のブロックコポリマーである。
【００３７】
そして、複数種の分子（第１、第２、第３の分子３ａ、３ｂ、３ｃ）の何れかが第１の層２に対して親和性があるものが選択され、複数種の分子（第１、第２、第３の分子３ａ、３ｂ、３ｃ）の何れかが、第２の層４に対して親和性があるものが選択されている。
【００３８】
この場合も、第２の層（例えば、レジスト層）４と接着膜３との接着性を高めつつ、基板１（第１の層２）と接着膜３との接着性を高めることができる。
【００３９】
以上のように、本第１の実施形態に係る半導体装置の製造方法によれば、基板と接着膜の接着強度を大きくすることができる。
【第２の実施形態】
【００４０】
本第２の実施形態では、接着膜と追加の接着膜とを用いて、基板（第１の層）と第２の層との接着性を高める半導体装置の製造方法の一例について説明する。
【００４１】
図６、および図７は、第２の実施形態に係る半導体装置の製造方法の各工程の一例を示す断面図である。なお、この図６、図７において、図１、図２と同じ符号は、第１の実施形態と同様の構成を示す。
【００４２】
先ず、第１の実施形態と同様に、図６（ａ）〜（ｃ）に示す工程で、基板１上に、第１の層２を形成し、この第１の層２上に接着膜（層間膜）３を形成し、この接着膜３をシリンダ状（図３）、又は、ラメラ状（図４）に相分離させる。
【００４３】
次に、図６（ａ）に示すように、相分離した接着膜３からパターン３ｂ（第２の分子）を選択的に除去する。例えば、接着膜３の第２の分子をウエットエッチングすることで、相分離した接着膜３から第２の分子を選択的に除去する。
【００４４】
次に、図６（ｂ）に示すように、第２の分子３ｂが除去された（すなわちパターン３ａ（第１の分子）が残存する）接着膜３上に、接着膜３のパターン３ａが十分覆われるように、例えば、回転塗布を用いて接着膜（層間膜）６を形成する。この接着膜６は、例えば、接着剤である。
【００４５】
次に、図６（ｃ）に示すように、接着膜６上に、第２の層４を形成する。
【００４６】
次に、図７（ａ）に示すように、第２の層４の上面４ｂに、モールド５のパターン５ａが形成されたパターン面５ｂを接触させる（押し付ける）ことで、モールド５のパターンを第２の層４の上面４ｂに転写する。
【００４７】
その後、第２の層４の上面４ｂにモールド５のパターン５ａが形成されたパターン面５ｂを接触させた状態で、第２の層４を硬化する。
【００４８】
次に、図７（ｂ）に示すように、パターン４ａが転写された硬化後の第２の層４の上面４ｂから、モールド５のパターン面５ｂを引き剥がす。
【００４９】
ここで、既述の接着膜（ジブロックコポリマー）３の第１の分子には、第１の層２に対して親和性があるものが選択される。さらに、接着膜６は、接着膜３のパターン３ａ（第１の分子）および第２の層４に対して親和性があるものが選択される。より好ましくは、接着膜６は、第１の層２に対しても親和性があるものが選択される。
【００５０】
そして、相分離した接着膜３のパターン３ａ（第１の分子）の下部が、第１の層２の上面に接する。さらに、パターン３ａの上部および側面と第１の層２の上面の一部が、接着膜６に接する。
【００５１】
この場合、接着膜３のパターン３ａ（第１の分子）の下部が、第１の層２と化学結合する。さらに、パターン３ａの上部および側面と第１の層２の上面の一部が、接着膜６と化学結合する。さらに、接着膜６の上部と第２の層４と化学結合する。
【００５２】
これにより、第２の層４に接着する接着膜６と接着膜３との接着性を高めつつ、基板１（第１の層２）と、接着膜３および接着膜６との接着性を高められている。
【００５３】
すなわち、第１の実施形態と同様に、モールド５を硬化後の第２の層４から引き剥がす工程において、第２の層４が接着膜３を介して基板１（第１の層２）に確実に保持されているので、モールド５にパターン４ａが付着する欠陥の発生が防止され、第２の層４のパターン４ａを高い精度で形成することができる。
【００５４】
その後、例えば、パターン４ａが転写された第２の層４をマスクとして、第１の層２をエッチングする。これにより、第１の層２に所定のパターンが形成される。
【００５５】
なお、接着膜３は、第１の実施形態と同様に、トリブロック以上の多次元のブロックコポリマーであってもよい。
【００５６】
以上のように、本第２の実施形態に係る半導体装置の製造方法によれば、基板と接着膜の接着強度を大きくすることができる。
【第３の実施形態】
【００５７】
本第３の実施形態では、追加の接着膜を用いて、基板（第１の層）と第２の層との接着性を高める半導体装置の製造方法の一例について説明する。
【００５８】
図８、および図９は、第３の実施形態に係る半導体装置の製造方法の各工程の一例を示す断面図である。なお、この図８、図９において、図６、図７と同じ符号は、第２の実施形態と同様の構成を示す。
【００５９】
先ず、第１の実施形態と同様に、図１（ａ）〜（ｃ）に示す工程で、基板１上に、第１の層２を形成し、この第１の層２上に接着膜３を形成し、この接着膜３をシリンダ状（図３）、又は、ラメラ状（図４）に相分離させる。
【００６０】
次に、図８（ａ）に示すように、相分離した接着膜３からパターン３ｂ（第２の分子）を選択的に除去する。例えば、接着膜３の第２の分子をウエットエッチングすることで、相分離した接着膜３から第２の分子を選択的に除去する。
【００６１】
次に、第２の分子が除去された接着膜をマスクとして、第１の層２の上面をエッチング（例えば、ＲＩＥ（Ｒｅａｃｔｉｖｅ  Ｉｏｎ  Ｅｔｃｈｉｎｇ）等のドライエッチング）する。そして、図８（ｂ）に示すように、第１の層２の上面をエッチングした後、接着膜３（パターン３ｂ）を除去する。
【００６２】
次に、図８（ｃ）に示すように、接着膜３を除去した後、エッチングされた第１の層２上に、接着膜７を、例えば、回転塗布を用いて形成する。この接着膜７は、例えば、接着剤である。
【００６３】
次に、図９（ａ）に示すように、接着膜７上に第２の層４を形成する。
【００６４】
次に、図９（ｂ）に示すように、第２の層４の上面４ｂに、モールド５のパターン５ａが形成されたパターン面５ｂを接触させる（押し付ける）ことで、モールド５のパターンを第２の層４の上面４ｂに転写する。
【００６５】
その後、第２の層４の上面４ｂにモールド５のパターン５ａが形成されたパターン面５ｂを接触させた状態で、第２の層４を硬化する。
【００６６】
次に、図９（ｃ）に示すように、パターン４ａが転写された硬化後の第２の層４の上面４ｂから、モールド５のパターン面５ｂを引き剥がす。
【００６７】
ここで、既述のように、第１の層２の微細なパターン２ａ（凹凸形状）が形成されたことで、第１の層２のパターン２ａと接着膜７との接着面が増加している。したがって、第１の層２（基板１）と接着膜７との接着力が向上している。すなわち、接着膜７の接着性をより高められている。
【００６８】
これにより、第２の層４に接着する接着膜７と接着膜３との接着性を高めつつ、基板１（第１の層２）と、接着膜３および接着膜７との接着性を高められている。
【００６９】
すなわち、第１の実施形態と同様に、モールド５を硬化後の第２の層４から引き剥がす工程において、第２の層４が接着膜７を介して基板１（第１の層２）に確実に保持されているので、モールド５にパターン４ａが付着する欠陥の発生が防止され、第２の層４のパターン４ａを高い精度で形成することができる。
【００７０】
その後、例えば、パターン４ａが転写された第２の層４をマスクとして、第１の層２をエッチングする。これにより、第１の層２に所定のパターンが形成される。
【００７１】
すなわち、本第３の実施形態に係る半導体装置の製造方法によれば、基板と接着膜の接着強度を大きくすることができる。
【００７２】
なお、本実施形態に係る半導体装置の製造方法は、リソグラフィー工程に限らず、半導体の積層プロセスにも適用することができる。    
【第４の実施形態】
【００７３】
本第４の実施形態では、追加の接着膜を用いて、基板（第１の層）と第２の層との接着性を高める半導体装置の製造方法の一例について説明する。
【００７４】
図１０および図１１は、第４の実施形態に係る半導体装置の製造方法の各工程の一例を示す断面図である。なお、この図１０、図１１において、図１、図２と同じ符号は、第１の実施形態と同様の構成を示す。
【００７５】
先ず、図１０（ａ）に示すように、基板１上に、第１の層２を形成する。
【００７６】
次に、図１０（ｂ）に示すように、第１の層２上に、接着膜３を、例えば回転塗布を用いて、形成（成膜）する。
【００７７】
次に、図１０（ｃ）に示すように、接着膜３を、相分離させる。例えば、接着膜３を加熱処理することで、相分離させる。
【００７８】
本実施形態では、特に、接着膜３は、第１の層２側にパターン３ａ（第１の分子）が位置して第１の層２の上面とパターン３ａ（第１の分子）とが結合し、且つ第２の層４側にパターン３ｂ（第２の分子）が位置して第２の層４の下面とパターン３ｂ（第２の分子）とが結合するように相分離させる。すなわち、接着膜３は、第１の層２（基板１）の上面と平行は方向に相分離している。
【００７９】
この場合、接着膜３のパターン３ａ（第１の分子）の下部が、第１の層２と化学結合し、パターン３ｂ（第２の分子）の上部が、第２の層４と化学結合する。さらに、パターン３ａ（第１の分子）とパターン３ｂ（第２の分子）とは、化学結合する。この化学結合を用いて、第２の層４と接着膜３との接着性を高めつつ、基板１（第１の層２）と接着膜３との接着性を高められている。
【００８０】
次に、図１１（ａ）に示すように、相分離した接着膜３上に第２の層４を形成する。
【００８１】
次に、図１１（ｂ）に示すように、第２の層４の上面４ｂに、モールド５のパターン５ａが形成されたパターン面５ｂを接触させる（押し付ける）ことで、モールド５のパターンを第２の層４の上面４ｂに転写する。
【００８２】
その後、第２の層４の上面４ｂにモールド５のパターン５ａが形成されたパターン面５ｂを接触させた状態で、第２の層４を硬化する。
【００８３】
次に、図１１（ｃ）に示すように、パターン４ａが転写された硬化後の第２の層４の上面４ｂから、モールド５のパターン面５ｂを引き剥がす。
【００８４】
ここで、既述のように、第２の層４と接着膜３との接着性を高めつつ、基板１（第１の層２）と接着膜３との接着性を高められている。
【００８５】
すなわち、第１の実施形態と同様に、モールド５を硬化後の第２の層４から引き剥がす工程において、第２の層４が接着膜７を介して基板１（第１の層２）に確実に保持されているので、モールド５にパターン４ａが付着する欠陥の発生が防止され、第２の層４のパターン４ａを高い精度で形成することができる。
【００８６】
その後、例えば、パターン４ａが転写された第２の層４をマスクとして、第１の層２をエッチングする。これにより、第１の層２に所定のパターンが形成される。
【００８７】
ここで、接着膜３は、トリブロック以上の多次元のブロックコポリマーであってもよい。図１２は、接着膜が多次元のブロックコポリマーである場合における、接着膜を相分離させた後の工程の一例を示す断面図である。
【００８８】
図１２に示すように、接着膜３は、複数種の分子（第１、第２、第３の分子３ａ、３ｂ、３ｃ）を含み且つこの複数種の分子３ａ、３ｂ、３ｃが互いに化学的に結合している、自己組織化材料（ＤＳＡ）であるトリブロックの多次元のブロックコポリマーである。
【００８９】
そして、複数種の分子（第１、第２、第３の分子３ａ、３ｂ、３ｃ）の何れかが第１の層２に対して親和性があるものが選択され、複数種の分子（第１、第２、第３の分子３ａ、３ｂ、３ｃ）の何れかが、第２の層４に対して親和性があるものが選択されている。
【００９０】
図１２の例では、複数種の分子（第１、第２、第３の分子３ａ、３ｂ、３ｃ）うち第１の分子３ａが第１の層２に対して親和性があるものが選択され、複数種の分子（第１、第２、第３の分子３ａ、３ｂ、３ｃ）のうち第２の分子３ｂが、第２の層４に対して親和性があるものが選択されている。
【００９１】
この場合も、第２の層（例えば、レジスト層）４と接着膜３との接着性を高めつつ、基板１（第１の層２）と接着膜３との接着性を高めることができる。
【００９２】
すなわち、本第４の実施形態に係る半導体装置の製造方法によれば、基板と接着膜の接着強度を大きくすることができる。
【００９３】
なお、本発明は上記実施形態そのままに限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で構成要素を変形して具体化できる。また、上記実施形態に開示されている複数の構成要素の適宜な組み合わせにより、種々の発明を形成できる。例えば、実施形態に示される全構成要素から幾つかの構成要素を削除してもよい。さらに、異なる実施形態にわたる構成要素を適宜組み合わせてもよい。
【符号の説明】
【００９４】
１  基板
２  第１の層
２ａ  パターン
３  接着膜
３ａ  パターン（第１の分子）
３ｂ  パターン（第２の分子）
４  第２の層
４ａ  パターン
５  モールド
５ａ  パターン
５ｂ  パターン面
【図１】
2016058620.tif 000003
【図２】
2016058620.tif 000004
【図３】
2016058620.tif 000005
【図４】
2016058620.tif 000006
【図５】
2016058620.tif 000007
【図６】
2016058620.tif 000008
【図７】
2016058620.tif 000009
【図８】
2016058620.tif 000010
【図９】
2016058620.tif 000011
【図１０】
2016058620.tif 000012
【図１１】
2016058620.tif 000013
【図１２】
2016058620.tif 000014