特許 6363470 位置合わせマークを含むビットパターン媒体テンプレートを用いる方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6363470

(24)【登録日】2018年7月6日

(45)【発行日】2018年7月25日

(54)【発明の名称】位置合わせマークを含むビットパターン媒体テンプレートを用いる方法

(51)【国際特許分類】

   G11B 5/84 20060101AFI20180712BHJP

   H01L 21/027 20060101ALI20180712BHJP

   B29C 33/12 20060101ALI20180712BHJP

【ＦＩ】

   G11B5/84 Z

   H01L21/30 502D

   B29C33/12

【請求項の数】5

【外国語出願】

【全頁数】14

(21)【出願番号】特願2014-221591(P2014-221591)

(22)【出願日】2014年10月30日

(65)【公開番号】特開2015-88216(P2015-88216A)

(43)【公開日】2015年5月7日

【審査請求日】2017年5月17日

(31)【優先権主張番号】14/068,050

(32)【優先日】2013年10月31日

(33)【優先権主張国】US

(73)【特許権者】

【識別番号】500373758

【氏名又は名称】シーゲイト テクノロジー エルエルシー

【氏名又は名称原語表記】Ｓｅａｇａｔｅ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ ＬＬＣ

(74)【代理人】

【識別番号】110001195

【氏名又は名称】特許業務法人深見特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】ホン・イン・ワン

(72)【発明者】

【氏名】キム・ワイ・リー

(72)【発明者】

【氏名】フー・ヤウツォン

(72)【発明者】

【氏名】倉高 伸雄

(72)【発明者】

【氏名】ゲンナジー・ガウズナー

(72)【発明者】

【氏名】シャオ・シュアイガン

【審査官】 中野 和彦

(56)【参考文献】

【文献】 特開２０１１−０４８８６４（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００７−１４０４６０（ＪＰ，Ａ）

【文献】 米国特許出願公開第２０１３／０１８６８５６（ＵＳ，Ａ１）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｇ１１Ｂ ５／８４

Ｂ２９Ｃ ３３／１２

Ｈ０１Ｌ ２１／０２７

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

基板に少なくとも１つの基板位置合わせマークおよび少なくとも１つのリソグラフィ位置合わせマークを形成するステップと、
前記基板上にシード層を形成するステップと、
前記シード層にガイドパターンおよび少なくとも１つのガイドパターン位置合わせマークを形成するステップとを含み、前記少なくとも１つのガイドパターン位置合わせマークは前記少なくとも１つの基板位置合わせマーク上に形成され、さらに、
前記少なくとも１つの基板位置合わせマークに対する前記少なくとも１つのガイドパターン位置合わせマークの位置合わせ誤差を決定するステップと、
前記基板の少なくとも１つの領域上にフィーチャをパターニングするステップとを含み、前記フィーチャは、前記少なくとも１つのリソグラフィ位置合わせマークおよび前記位置合わせ誤差に基づいて、前記基板上に位置決めされる、方法。

【請求項2】

前記位置合わせ誤差を決定するステップは、
前記基板と実質的に平行な面内にあるｘ方向における、前記少なくとも１つの基板位置合わせマークの中心と前記少なくとも１つのガイドパターン位置合わせマークの中心との間の距離を測定するステップと、
前記ｘ方向を実質的に横断しかつ前記ｘ方向と同じ面内にあるｙ方向における、前記少なくとも１つの基板位置合わせマークの前記中心と前記少なくとも１つのガイドパターン位置合わせマークの前記中心との間の距離を測定するステップと、
前記少なくとも１つの基板位置合わせマークと前記少なくとも１つのガイドパターン位置合わせマークとの間の回転角を測定するステップとを含む、請求項１に記載の方法。

【請求項3】

前記基板に前記少なくとも１つの基板位置合わせマークおよび前記少なくとも１つのリソグラフィ位置合わせマークを形成するステップは、前記基板に前記少なくとも１つの基板位置合わせマークおよび前記少なくとも１つのリソグラフィ位置合わせマークをエッチングするステップを含む、請求項１または請求項２に記載の方法。

【請求項4】

前記ガイドパターンおよび前記少なくとも１つのガイドパターン位置合わせマークを形成するステップは、前記基板に前記ガイドパターンおよび前記少なくとも１つのガイドパターン位置合わせマークをインプリントするステップを含む、請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の方法。

【請求項5】

前記基板の前記少なくとも１つの領域上に前記フィーチャをパターニングするステップは、
ブロックコポリマー（ＢＣＰ）材料を前記ガイドパターン上に配置するステップと、
前記配置されたＢＣＰをアニールするステップと、
前記アニールされたＢＣＰの少なくとも一部を除去して、前記基板の前記少なくとも１つの領域上に前記フィーチャを形成するステップとを含む、請求項１から請求項４のいずれか１項に記載の方法。

【発明の詳細な説明】

【発明の概要】

【課題を解決するための手段】

【0001】

概要
一般に、この開示は、少なくとも１つの位置合わせマークを含むビットパターン媒体（ＢＰＭ）テンプレート、およびそのようなテンプレートを利用する方法のさまざまな実施の形態を与える。

【0002】

１つの局面では、この開示は、基板において少なくとも１つの基板位置合わせマークおよび少なくとも１つのリソグラフィ位置合わせマークを形成するステップと、基板上にシード層を形成するステップと、シード層においてガイドパターンおよび少なくとも１つのガイドパターン位置合わせマークを形成するステップとを含み、少なくとも１つのガイドパターン位置合わせマークは少なくとも１つの基板位置合わせマーク上に形成される方法を与える。方法は、少なくとも１つの基板位置合わせマークに対する少なくとも１つのガイドパターン位置合わせマークの位置合わせ誤差を決定するステップと、基板の少なくとも１つの領域上にフィーチャをパターニングするステップとをさらに含み、フィーチャは、少なくとも１つのリソグラフィ位置合わせマークおよび位置合わせ誤差に基づいて、基板上に位置決めされる。

【0003】

別の局面では、この開示は、基板を含むビットパターン媒体（ＢＰＭ）テンプレートを提供する。基板は少なくとも１つの基板位置合わせマークおよび少なくとも１つのリソグラフィ位置合わせマークを含む。

【0004】

この開示のこれらおよび他の局面は以下の詳細な記載から明らかになる。しかしながら、どのような場合においても、上記の概要は主張される主題上に対する限定として解釈されるべきではなく、その主題は、手続中において補正されるかもしれないとおりの、特許請求の範囲によってのみ規定される。

【0005】

図面の簡単な記載
明細書の全体にわたって、同様の参照番号は同様の要素を指定する添付の図面が言及される。

【図面の簡単な説明】

【0006】

【図1】少なくとも１つの基板位置合わせマークを含むビットパターン媒体テンプレートの１つの実施の形態の概略平面図である。

【図2】少なくとも１つのガイドパターン位置合わせマークを含むガイドパターンテンプレートの１つの実施の形態の概略平面図である。

【図3】（Ａ）は、第１の副尺を含む基板位置合わせマークの１つの実施の形態の顕微鏡写真の図であり、（Ｂ）は、第２の副尺を含む基板位置合わせマークの１つの実施の形態の顕微鏡写真の図である。

【図4】（Ａ）は、第１の副尺を含むガイドパターン位置合わせマークの１つの実施の形態の顕微鏡写真の図であり、（Ｂ）は、第２の副尺を含むガイドパターン位置合わせマークの１つの実施の形態の顕微鏡写真の図である。

【図5】基板位置合わせマーク上に形成されるガイドパターン位置合わせマークの概略図である。

【図6】（Ａ）および（Ｂ）は、図３（Ａ）の第１の副尺上に形成される図４（Ａ）の第１の副尺の顕微鏡写真の図である。

【図7】（Ａ）〜（Ｆ）は、ビットパターン媒体テンプレートを形成する方法の概略的な断面図である。

【発明を実施するための形態】

【0007】

詳細な記載
以下の記載では、その一部をなし、いくつかの具体的な実施の形態を例示的に示す、添付の図面の組を参照する。他の実施の形態が企図され、それらはこの開示の範囲または精神から逸脱せずに形成されてもよいことが理解される。以下の詳細な記載はしたがって、限定的な意味においてとられるべきではない。

【0008】

他の態様で示されなければ、明細書および特許請求の範囲において用いられる特徴サイズ、量、および物性を表現するすべての数値は、すべての場合において「約」という語によって修飾されると理解される。したがって、それと反対に示されなければ、前述の明細書および特許請求の範囲において述べられる数値的なパラメータは、ここに開示される教示を利用する当業者によって得られるよう求められる特性に依存して変動し得る近似である。

【0009】

終了点による数値範囲の記載は、その範囲内に包摂されるすべての数（たとえば、１〜５は、１、１．５、２、２．７５、３、３．８０、４および５を含む）およびその範囲内の任意の範囲内に包摂されるすべての数を含む。

【0010】

この明細書および特許請求の範囲において用いられるように、単数形「ａ（ある）」、「ａｎ（ある）」および「ｔｈｅ（その、該）」は、その内容が明確に他の態様で指示しなければ、複数の指示物を有する実施の形態を包含する。この明細書および特許請求の範囲において用いられるように、「または」という語は、その内容が明確に他の態様で指示しなければ、一般的に、「および／または」を含むその意味において用いられる。

【0011】

「含む」、「含んでいる」または同様の語は、包含するが限定されない、すなわち、含み、および排他的でないことを意味する。「頂部」および「底部」（または「上側」および「下側」のような他の語）は、相対的な記載のために厳密に利用され、記載される要素が位置する物の任意の全体的な向きを意味しないことに注意すべきである。

【0012】

一般に、この開示は、少なくとも１つの位置合わせマークを含むビットパターン媒体（ＢＰＭ）テンプレート、およびそのようなテンプレートを利用する方法のさまざまな実施の形態を与える。

【0013】

ビットパターン媒体（ＢＰＭ）は、高密度ディスクドライブ（ＨＤＤ）における垂直磁気記録（ＰＭＲ）技術を拡大するために、いくつかの鍵となる解決策の１つとして磁気記録業界によって広範囲に探究されてきた。典型的なＢＰＭ媒体は、２つの繰り返すゾーン、つまりデータゾーンおよびサーボゾーンからなる。データゾーンは、データビットを保存するために均質のドットを含むことができる。サーボゾーンは、データゾーンにおける情報の位置およびアドレスを記述するためにさまざまなパターンを伴うドットを含むことができる。サーボゾーンでは、ドットは、それぞれのデータゾーンについて、ヘッド位置、タイミング、およびトラッキング追従情報のような情報をエンコードするために、さまざまなパターンおよび間隔に配置することができる。

【0014】

ＢＰＭの記憶容量は、磁気アイランドの密度、または媒体基板表面上の「ビット」に依存する。高密度パターン媒体を達成するための現在の工程は、インプリントモールド製造、ナノインプリント、および磁気ドットへのパターン転写などを含む。

【0015】

自己組織化ブロックコポリマー（ＢＣＰ）は、高密度リソグラフィビットパターニング能力を可能にし得、ＢＰＭテンプレート製造のための有望な材料である。誘導自己組織化（ＤＳＡ）は、「トップダウン」リソグラフィ（あらかじめ登録されたパターン）およびブロックコポリマーのような「ボトムアップ」自己組織化材料を組合わせる。誘導自己組織化は超高密度で均質なパターンを生成することができる。

【0016】

さまざまなオーバレイプロセスを用いて、ＢＰＭテンプレートのデータゾーンおよびサーボゾーンの両方をパターニングすることができる。オーバレイプロセスは、典型的には２つ以上のテンプレートパターンの組を用い、それらは、たとえば、基板の全表面を覆い、さらにここに記載されるような位置合わせ機構および位置合わせマーク設定を用いて、個別の複数のセクションに分割される。この位置合わせ機構および位置合わせマーク設定は、複数のセクションが分割された整合点を特定するために用いられる。これらの位置合わせ機構は、元の分割されていない状態位置に対して各セクションを正確に位置決めするようにこれらの点の整列を可能にすることができる。

【0017】

ここに記載されるようなさまざまなオーバレイプロセスは第１の保護層および第２の保護層を含むことができる。第１の保護層は、サーボゾーン上に整列させることができ、サーボゾーンにおいてインプリントされたパターンを保護するように用いられる。第１の保護層によって、サーボゾーンパターンをあるプロセス中において保護し、保護されていないデータゾーンを異なる面積密度でパターニングする。次いで、第１の保護層は除去され、第２の保護層がデータゾーンに配置される。第２の保護層によって、データゾーンパターンをあるプロセス中において保護し、保護されていないサーボゾーンを異なる面積密度でパターニングする。

【0018】

典型的なオーバレイプロセス、たとえばミックスアンドマッチリソグラフィでは、コンタクトプリンタを用いて、データゾーンフィーチャおよびサーボゾーンフィーチャを基板に形成することができる。しかしながら、そのようなコンタクトプリンタは、典型的には１〜２ミクロンの位置合わせ誤差を呈する。コンタクトプリンタを用いる代りに、これらのフィーチャのリソグラフィパターニングを、直接基板にフィーチャを書込む好適なＸ−Ｙレーザまたは電子ビームシステムを用いて実行することができる。そのようなシステムは、いくつかの実施の形態では、誤差が５０ｎｍ未満であり得る。しかしながら、これらのシステムは、基板において極めて深いオーバレイ位置合わせマークしか見ることができない。たとえば、１００Ｋｅｖの電子ビームシステムは、少なくとも５００ｎｍの深さの位置合わせマークしか見ることができないかもしれない。

【0019】

典型的なＢＣＰ ＤＳＡプロセスでは、ガイドパターンテンプレートが基板上のシード層にインプリントされ得る。シード層内にインプリントされるいかなるフィーチャおよび位置合わせマークも、シード層が典型的には極めて薄いので、いくつかの実施の形態では深さにおいて６０ｎｍを超えることはできない。したがって、これらの位置合わせマークは浅すぎて、電子ビームリソグラフィシステムで読取ることはできないであろう。インプリントされたガイドパターンが、基板上に形成されたインプリント位置合わせマークと整列しない場合、装置は、基板に形成された、より深いリソグラフィ位置合わせマークしか見ることができないので、電子ビームシステムは、ガイドパターンと整列されないフィーチャをパターニングすることになる。

【0020】

この開示のいくつかの実施の形態では、少なくとも１つの基板位置合わせマークが基板に形成される。少なくとも１つのリソグラフィ位置合わせマークも基板に形成される。基板上にシード層が形成された後、ガイドパターンおよび少なくとも１つのガイドパターン位置合わせマークがシード層に形成され、少なくとも１つのガイドパターン位置合わせマークは少なくとも１つの基板位置合わせマーク上に形成される。少なくとも１つの基板位置合わせマークに対する少なくとも１つのガイドパターン位置合わせマークの位置合わせ誤差を決定し、この位置合わせ誤差を後のリソグラフィの処理において用いて、フィーチャのパターニングを、シード層にインプリントされたガイドパターンに、適切に整列させることができる。たとえば、いくつかの実施の形態では、レーザまたは電子ビームＸ−Ｙ直接書込システムによって、位置合わせ誤差と基板に形成されたリソグラフィ位置合わせマークとに基づいて、ガイドパターン上に形成されたオーバレイを露光することができる。

【0021】

任意の好適なテンプレートを用いてＢＰＭを形成することができる。たとえば、図１は、ビットパターン媒体テンプレート１０の１つの実施の形態の概略的な平面図である。ビットパターン媒体テンプレート１０は基板１２および少なくとも１つの基板位置合わせマーク１４を含む。テンプレート１０は、さらに、少なくとも１つのリソグラフィ位置合わせマーク１６を含む。

【0022】

基板１２は任意の好適な材料を含むことができる。いくつかの実施の形態では、基板１２は石英およびシリコンなどを含むことができる。いくつかの実施の形態では、基板１２は、さらにここに記載されるようにブロックコポリマープロセスに用いることができる任意の好適な材料を含むことができる。

【0023】

いくつかの実施の形態では、オプションの薄膜層（図示せず）を基板１２上に形成して、ハードマスクを与えることができる。任意の好適な材料を利用して、ハードマスク、たとえばクロム薄膜層、シリコン薄膜層、カーボン薄膜層、および同様の導電性薄膜層、半導体薄膜層、または絶縁性薄膜層を基板１２上に形成することができる。

【0024】

図１に示されるように、少なくとも１つの基板位置合わせマーク１４を基板１２に形成する。図１のテンプレート１０は４つの基板位置合わせマーク１４を含んでいるが、任意の好適な数の基板位置合わせマーク１４を基板１２に形成することができる。位置合わせマーク１４は基板１２の任意の好適な領域または部分に形成することができる。たとえば、図１に示されるように、位置合わせマーク１４は基板１２の中央領域に近くに形成される。他の実施の形態では、位置合わせマーク１４は基板１２の外側領域に近くに形成することができる。

【0025】

任意の好適な技術を用いて位置合わせマーク１４を形成することができる。いくつかの実施の形態では、位置合わせマーク１４は、任意の好適なエッチング技術、たとえば反応性イオンエッチング、イオンビームエッチングなどを用いて、基板１２にエッチングすることができる。いくつかの実施の形態では、フォトレジスト層が基板１２上に形成され、マスクを用いて、フォトレジストに位置合わせマーク１４をパターニングする。次いで、位置合わせマーク１４が基板１２にエッチングされる。次いで、フォトレジストが基板１２の表面から除去される。

【0026】

ここに記載されるリソグラフィの技術が位置合わせマーク１４を検出することができるように、位置合わせマーク１４は基板１２に任意の好適な深さで形成することができる。いくつかの実施の形態では、位置合わせマーク１４は、少なくとも１００ｎｍ、少なくとも２００ｎｍ、少なくとも３００ｎｍ、少なくとも４００ｎｍ、少なくとも５００ｎｍの深さで基板１２に形成される。他の実施の形態では、位置合わせマークは１０００ｎｍを超えない深さで基板に形成される。

【0027】

いくつかの実施の形態では、位置合わせマーク１４は基板１２の中ではなく、基板１２の上に形成される。任意の好適な技術を用いて、位置合わせマーク１４を基板上に形成することができる。そのような実施の形態では、位置合わせマーク１４は、好適なリソグラフィプロセス、たとえばリフトオフ、蒸着などを用いて検知できる材料を用いて形成することができる。

【0028】

位置合わせマーク１４は任意の好適な形状を含むことができる。いくつかの実施の形態では、位置合わせマーク１４は、任意の好適な多角形形状、たとえば正方形、矩形などをとることができる。他の実施の形態では、位置合わせマーク１４は十字の形状をとることができる。いくつかの実施の形態では、さらにここに記載されるように、位置合わせマーク１４は１つ以上の副尺を含むことができる。

【0029】

位置合わせマーク１４は単一のマークまたは２つ以上のマークの組合わせを含むことができる。たとえばいくつかの実施の形態では、各位置合わせマーク１４は、さらにここに記載されるように、基板１２の中心から基板の縁部まで径方向の線と整列するマーク、およびこの径方向の線を横断するマークを含むことができる。

【0030】

さらに、位置合わせマーク１４は、任意の好適なリソグラフィプロセスを用いてそれらを観察または検出することができるように、任意の好適なサイズおよび寸法であり得る。いくつかの実施の形態では、複数の位置合わせマーク１４はサイズが等しい。他の実施の形態では、１つ以上の位置合わせマーク１４は他の位置合わせマークとは異なるサイズである。

【0031】

位置合わせマーク１４に加えて、少なくとも１つのリソグラフィ位置合わせマーク１６を基板１２上に、またはその基板中に形成することができる。任意の好適な技術、たとえば基板位置合わせマーク１４を形成するために用いられる技術と同じ技術を用いて、少なくとも１つのリソグラフィ位置合わせマーク１６を形成することができる。図１に示される実施の形態は４つのリソグラフィ位置合わせマーク１６を含んでいるが、任意の好適な数のリソグラフィ位置合わせマーク１６を形成することができる。さらに、リソグラフィ位置合わせマーク１６は任意の好適な形状または形状の組合わせ、たとえば基板位置合わせマーク１４に関して記載されるのと同じ形状をとることができる。

【0032】

いくつかの実施の形態では、リソグラフィ位置合わせマーク１６は基板１２の中心から縁部まで径方向の線に沿って整列する。いくつかの実施の形態では、リソグラフィ位置合わせマーク１６は、基板１２の径方向の線または半径に沿って基板位置合わせマーク１４と整列する。他の実施の形態では、リソグラフィ位置合わせマーク１６および基板位置合わせマーク１４は整列されない。

【0033】

リソグラフィ位置合わせマーク１６は、さらにここに記載されるように、基板にフィーチャを形成するために好適なリソグラフィプロセスを案内するように利用することができる。

【0034】

いくつかの実施の形態では、基板１２はさらに少なくとも１つのインプリント位置合わせマーク１８、２０を含むことができる。任意の好適な数のインプリント位置合わせマーク１８、２０を、基板１２上に、またはその基板中に含むことができる。インプリント位置合わせマーク１８、２０は、さらにここに記載されるように、基板１２上に形成されるシード層におけるガイドパターンのインプリントを案内するように利用することができる。さらに、インプリント位置合わせマーク１８、２０は、任意の好適なサイズであり得、任意の好適な形状をとり得る。

【0035】

ここに言及されるように、基板位置合わせマーク１４は任意の好適な形状をとることができる。たとえば、図３（Ａ）〜図３（Ｂ）は、基板に形成され、図１のテンプレート１０の基板位置合わせマーク１４のために利用することができる副尺の１つの実施の形態の顕微鏡写真である。図３（Ａ）は第１の副尺５０を示し、図３（Ｂ）は第２の副尺５２を示す。第１の副尺５０および第２の副尺５２は任意の好適なパターンを含むことができる。示されるように、第１および第２の副尺５０および５２は一連の線を含み、それらは、線を横断する方向に繰り返して、繰り返しパターンを形成する。繰り返しパターンは、線間において任意の好適なピッチを有することができる。たとえば、いくつかの実施の形態では、パターンは、少なくとも２ミクロン、少なくとも２．０５ミクロン、少なくとも２．１ミクロンのピッチを有することができる。いくつかの実施の形態では、パターンは、２．５ミクロンを超えないピッチを有することができる。

【0036】

第１の副尺５０および第２の副尺５２は同じパターンまたは異なるパターンを含むことができる。いくつかの実施の形態では、第１の副尺５０および第２の副尺５２は各々同じパターンを有するが、第１の副尺は第１のピッチを含み、第２の副尺は、第１のピッチとは異なる第２のピッチを含む。

【0037】

いくつかの実施の形態では、基板位置合わせマーク１４の１つ以上は、第１の副尺５０および第２の副尺５２を含むことができる。図３（Ａ）〜図３（Ｂ）に示されるように、第２の副尺５２は第１の副尺５０と方向が交差する。たとえば、ＢＰＭテンプレート１０の基板位置合わせマーク１４の１つ以上は、第１の副尺、および第１の副尺と方向が交差する第２の副尺を含むことができる。

【0038】

ここに記載されるオーバレイプロセスは、任意の好適なテンプレート、たとえば図１のＢＰＭテンプレート１０を利用することができる。これらのプロセスは、さらに、ここに記載されるテンプレート上に形成することができる任意の好適なガイドパターンを含むことができる。たとえば、図２はガイドパターンテンプレート３０の概略的な平面図である。いくつかの実施の形態では、ガイドパターンテンプレート３０は、ＢＰＭテンプレート、たとえば図１のＢＰＭテンプレート１０上に形成される。テンプレート３０を、図１のＢＰＭテンプレート１０を参照して記載する。

【0039】

ガイドパターンテンプレート３０は、ＢＰＭテンプレート１０の基板１２上に形成されるシード層３２を含む。シード層３２は、１つ以上のガイドパターンを形成するための任意の好適な材料、たとえば有機または重合体のレジスト材料を含むことができる。

【0040】

いくつかの実施の形態では、シード層３２は少なくとも１つのガイドパターン位置合わせマーク３４を含む。いくつかの実施の形態では、少なくとも１つのガイドパターン位置合わせマーク３４は、それが基板位置合わせマーク１４の１つ以上の上にあるかまたはそれ（ら）と一致するように、シード層３２上またはその中に位置決めすることができる。いくつかの実施の形態では、少なくとも１つのガイドパターン位置合わせマーク３４は、この事項に関して、さらにここに記載されるように、シード層３２上またはその中に形成されるガイドパターン４０とＢＰＭテンプレート１０との間の位置合わせ誤差を決定することができるように、位置決めされる。

【0041】

図２に示されるように、オーバレイテンプレート３０は４つのガイドパターン位置合わせマーク３４を含むが、テンプレートは任意の好適な数のガイドパターン位置合わせマークを含むことができる。ガイドパターン位置合わせマーク３４は任意の好適な形状、たとえば基板位置合わせマーク１４に関して記載される形状を含むことができる。たとえば、図４(Ａ)〜図４(Ｂ)は、シード層にガイドパターンテンプレートの一部として形成された副尺の１つの実施の形態の顕微鏡写真である。図４(Ａ)は、ガイドパターン位置合わせマークの第１の副尺５４を示し、図４(Ｂ)は、ガイドパターン位置合わせマークの第２の副尺５６を示す。図４(Ａ)〜図４(Ｂ)に示される実施の形態では、第１および第２の副尺５４、５６は同じパターンを含む。さらに、示されるように、第２の副尺５６は第１の副尺５４と方向が交差する。

【0042】

形成された例示的なガイドパターンテンプレートでは、図４(Ａ)におけるガイドパターンテンプレートの第１の副尺５４は、図３(Ａ)に示されるＢＰＭテンプレートの第１の副尺５０上に位置決めされ、図４(Ｂ)に示されるガイドパターンテンプレートの第２の副尺５６は、図３(Ｂ)に示されるＢＰＭテンプレートの第２の副尺５２上に位置決めされた。これらの図において理解することができるように、ＢＰＭテンプレートの第１の副尺５０は、ガイドパターンテンプレートの第１の副尺５４とは異なるパターンを含み、ＢＰＭテンプレートの第２の副尺５２は、ガイドパターンテンプレートの第２の副尺５６のパターンとは異なるパターンを有する。

【0043】

いくつかの実施の形態では、少なくとも１つのガイドパターン位置合わせマーク３４は、それが上に形成される少なくとも１つの基板位置合わせマーク１４と同じパターンを含むことができる。他の実施の形態では、少なくとも１つのガイドパターン位置合わせマーク３４は、それが上に形成される少なくとも１つの基板位置合わせマーク１４のパターンとは異なるパターンを含むことができる。回転リソグラフィパターニングを利用する実施の形態では、ガイドパターン位置合わせマーク３４は、基板位置合わせマーク１４の副尺より少数の繰り返しパターンを含む１つ以上の副尺を含むことができる。

【0044】

さらに、関連付けられるガイドパターン位置合わせマーク３４および基板位置合わせマーク１４が同じパターンを含む実施の形態では、ガイドパターン位置合わせマークのパターンは第１のピッチを有することができ、基板位置合わせマークパターンのパターンは、第１のピッチと同じかまたは異なる第２のピッチを有することができる。

【0045】

いくつかの実施の形態では、ＢＰＭテンプレート１０の少なくとも１つの基板位置合わせマーク１４は、第１の副尺、および第１の副尺と方向が交差する第２の副尺を含み、少なくとも１つのガイドパターン位置合わせマーク３４は、第１の副尺、および第１の副尺と方向が交差する第２の副尺を含む。いくつかの実施の形態では、少なくとも１つのガイドパターン位置合わせマーク３４の第１の副尺は、少なくとも１つの基板位置合わせマーク１４の第１の副尺と整列し、少なくとも１つのガイドパターン位置合わせマークの第２の副尺は、少なくとも１つの基板位置合わせマークの第２の副尺と整列する。

【0046】

ガイドパターンテンプレート３０は、さらに、ガイドパターンをＢＰＭテンプレート１０のインプリント位置合わせマーク１８、２０と整列させるように用いられるインプリント位置合わせマーク３６、３８を含む。インプリント位置合わせマーク３６、３８は、テンプレート３０内またはその上におけるガイドパターンのインプリントを案内するよう、任意の好適な形状またはパターンを含むことができる。

【0047】

さらにここに記載されるように、シード層３２は、さらに、いくつかの実施の形態においては１つ以上のサーボゾーンおよび１つ以上のデータゾーンを含むガイドパターン４０を含む。いくつかの実施の形態では、サーボゾーンはサーボゾーンフィーチャを含み、データゾーンはデータゾーンフィーチャを含む。さらにここに記載されるように、サーボゾーンフィーチャおよびデータゾーンフィーチャはＤＳＡパターニングを案内するのに利用することができる。

【0048】

任意の好適な技術を用いてガイドパターンテンプレート３０を形成することができる。いくつかの実施の形態では、ガイドパターン４０および少なくとも１つのガイドパターン位置合わせマーク３４の一方または両方を、シード層３２に形成し、次いで、シード層を、テンプレート３０内にインプリントすることができる。任意の好適な技術を用いて、ガイドパターン４０および少なくとも１つのガイドパターン位置合わせマーク３４をシード層３２に形成することができる。

【0049】

少なくとも１つのガイドパターン位置合わせマーク３４および少なくとも１つの基板位置合わせマーク１４を利用して、基板１２とガイドパターンテンプレート３０との間の位置合わせ誤差を決定することができる。

【0050】

さらに、任意の好適な技術を用いて、位置合わせ誤差を決定することができる。たとえば、図５は、図１〜図２のＢＰＭテンプレート１０およびガイドパターンテンプレート３０を参照して位置合わせ誤差を決定するための１つの技術を示す。図５では、少なくとも１つのガイドパターン位置合わせマーク３４は少なくとも１つの基板位置合わせマーク１４上に形成される。この実施の形態では、少なくとも１つのガイドパターン位置合わせマーク３４は、少なくとも１つの基板位置合わせマーク１４から平行移動および回転するように変位させられる。

【0051】

位置合わせ誤差は、基板１２と実質的に平行な面内にあるｘ方向における、少なくとも１つの基板位置合わせマーク１４の中心１５と少なくとも１つのガイドパターン位置合わせマーク３４の中心３５との間の距離を測定することによって、決定することができる。任意の好適な技術を用いて、この距離を決定することができる。ｘ方向に実質的に直交しかつｘ方向と同じ面内にあるｙ方向における、少なくとも１つの基板位置合わせマーク１４の中心１５と少なくとも１つのガイドパターン位置合わせマーク３４の中心３５との間の距離も、任意の好適な技術を用いて決定することができる。さらに、少なくとも１つの基板位置合わせマーク１４と少なくとも１つのガイドパターン位置合わせマーク３４との間の回転角６０も、決定することができる。

【0052】

たとえば、ある例示的な実施の形態では、Ｃｘ、Ｃｙ、およびθは、以下の等式を用いて計算することができる：
Cx = (ΔP1x + ΔP3x)/2 = (ΔP2x + ΔP4x)/2 = (ΔP1x + ΔP3x + ΔP2x + ΔP4x)/4
Cy = (ΔP1y + ΔP3y)/2 = (ΔP2y + ΔP4y)/2 = (ΔP1y + ΔP3y + ΔP2y + ΔP4y)/4
Rsin(θ) = (ΔP1y - ΔP3y)/2
Rsin(θ) = (ΔP4x - ΔP2x)/2
Rcos(θ) = R + (ΔP1x - ΔP3x)/2
Rcos(θ) = R + (Δ P2y - ΔP4y)/2
（Ｃｘ，Ｃｙ）は、（０，０）が少なくとも１つの基板位置合わせマーク１４の中心１５として設定される座標系に関する少なくとも１つのガイドパターン位置合わせマーク３４の中心３５の座標である。Ｐ１、Ｐ２は、その座標系に対する、少なくとも１つの基板位置合わせマーク１４についてのｘ軸およびｙ軸である。Ｐ３、Ｐ４は、その座標系に対する、少なくとも１つのガイドパターン位置合わせマーク３４についてのｘ軸およびｙ軸である。

【0053】

たとえば、図６(Ａ)〜図６(Ｂ)は、図３(Ａ)の第１の副尺５０上に形成される図４(Ａ)の第１の副尺５４の顕微鏡写真である。第１の副尺５４は、ＢＰＭテンプレート上でシード層に形成されたガイドパターンテンプレートのガイドパターン位置合わせマークとして形成された。ＢＰＭテンプレートは第１の副尺５０を基板位置合わせマークの一部として含んだ。図６(Ａ)では、位置合わせ誤差がないように、ガイドパターン位置合わせマークの第１の副尺５４は基板位置合わせマークの第１の副尺と整列される。図６(Ｂ)では、位置合わせ誤差が０．５ミクロンのオフセットを含むように、副尺はわずかに位置合わせがずれている。

【0054】

位置合わせ誤差を用いて、任意の後のリソグラフィパターニングの位置を変えて、パターニングされたフィーチャをガイドパターンテンプレート３０と整列させることができる。

【0055】

ここに記載される位置合わせ技術は、任意の好適なオーバレイパターニングプロセスと共に用いることができる。たとえば、図７(Ａ)〜図７(Ｆ)は、ＤＳＡを利用してＢＰＭテンプレート（たとえば図１のテンプレート１０）の基板上にサーボゾーンおよびデータゾーンを形成する例示的なオーバレイプロセスを用いてＢＰＭテンプレートを形成する方法の実施の形態の概略的な断面図である。図７(Ａ)では、少なくとも１つの基板位置合わせマーク７２および少なくとも１つのリソグラフィ位置合わせマーク７４が、基板７０に形成される。いくつかの実施の形態では、オプションのハードマスク（図示せず）を基板７０および位置合わせマーク７２、７４上に形成することができる。任意の好適な材料、たとえば薄いクロム層をオプションのハードマスクに含むことができる。

【0056】

シード層（図示せず）が基板７０上に形成され、ガイドパターン７８および少なくとも１つのガイドパターン位置合わせマーク８０を、図７(Ｂ)に示されるようなシード層に形成することができる。ガイドパターン７８はデータゾーン８２パターンおよびサーボゾーン８４パターンの両方を含む。２つのデータゾーン８２および１つのサーボゾーン８４が示されるが、任意の好適な数のデータゾーンおよびサーボゾーンがシード層にパターニングされてもよい。少なくとも１つのガイドパターン位置合わせマーク８０は少なくとも１つの基板位置合わせマーク７２上に形成される。いくつかの実施の形態では、次いで、オプションの薄いクロム（Ｃｒ）膜（図示せず）をガイドパターン７８および／またはガイドパターン位置合わせマーク８０上に形成することができる。

【0057】

図７(Ｃ)において、第１の保護層８６が基板７０のサーボゾーン８４上に形成される。そして、データゾーン８６からオプションのＣｒ層を除去するよう、ドライエッチングを行なって、さらなる処理のためにこれらのゾーンを開く。たとえば酸素プラズマを用いるプロセスを行なって、サーボゾーン８４上の第１の保護層８６を除去することができる。

【0058】

ガイドパターン７８を用いて基板７０にフィーチャを形成する前に、少なくとも１つの基板位置合わせマーク７２に対する少なくとも１つのガイドパターン位置合わせマーク８０の位置合わせ誤差を、任意の好適な技術、たとえばここに記載される技術を用いて決定することができる。次いで、フィーチャを基板７０の少なくとも１つの領域上にパターニングしてもよい。これらのフィーチャは、少なくとも１つのリソグラフィ位置合わせマーク７４および位置合わせ誤差上に基づいて、基板７０上に位置決めすることができる。

【0059】

任意の好適な技術を用いて、基板の少なくとも１つの領域上にフィーチャを形成することができる。たとえば、データゾーンの第１のブロックコポリマー誘導自己組織化プロセスを用いて、図７(Ｄ)に示されるように基板７０にフィーチャ８８を形成することができる。任意の好適な技術、たとえば「サーボ一体化テンプレートを製造する方法（METHOD OF FABRICATING SERVO INTEGRATED TEMPLATE）」と題される、Xiaoらへの米国特許出願１３／７９８，０８７に記載される技術を用いて、これらのフィーチャを形成することができる。一般には、ＤＳＡプロセスを用いて、データゾーン８２に形成されるフィーチャの面積密度を増大させることができる。いくつかの実施の形態では、ブロックコポリマー（ＢＣＰ）材料をガイドパターン７８上に配置することができる。ＢＣＰをアニールし、アニールされたＢＣＰの少なくとも一部を除去して、基板７０の少なくとも１つの領域上にフィーチャを形成する。これらのフィーチャは、任意の好適なエッチング技術を用いて基板７０にフィーチャ８８を転写するために、マスクとして用いることができる。

【0060】

図示されていないが、マスク層をデータゾーンフィーチャ８８上に形成することができる。第２の保護層９０が、図７(Ｅ)に示されるように、エッチングされたデータゾーン８２上に形成される。

【0061】

図７(Ｆ)において、第２のＤＳＡ技術をサーボゾーン８４において用いて、サーボゾーン８４上にフィーチャ９２をパターニングすることができる。次いで、フィーチャ９２は、任意の好適な技術を用いて、基板７０内に転写される。第２の保護層９０をデータゾーン８２から除去して、ＢＰＭテンプレートをさらなる処理のために与える。

【0062】

この開示のＢＰＭテンプレートおよびプロセスはＢＰＭ媒体製造プロセスの一部になり得る。ここに記載される実施の形態は、たとえば、記憶媒体における磁性膜層のパターニングおよび半導体生産などのような、長距離の横方向配列を伴う大面積高密度ナノパターニングを特色とする任意の製造プロセスに適用することができる。さらに、ここに記載される実施の形態を用いて、テンプレートをマスクとしての使用のために製造し、それによって機能材料の配置または他の加算的プロセスを容易にすることができる。さらに、この開示の実施の形態を用いて、機能材料のエッチングを容易にしたり、記憶媒体上にパターンを直接的または間接的に形成したり、または他の減算的プロセスを行なうことができる。

【0063】

ここに引用された参考文献および刊行物はすべて、それらがこの開示と全く矛盾し得る範囲までを除いて、それらの全体をここに明確に引用により援用する。この開示の例示的実施の形態が論じられ、この開示の範囲内において可能な変形例が言及された。開示におけるこれらならびに他の変形および修正は、開示の範囲から逸脱せずに、当業者に明らかとなり、この開示はここに述べられる例示的実施の形態に限定されないことが理解されるべきである。したがって、開示は特許請求の範囲によってのみ限定される。

【符号の説明】

【0064】

１２ 基板、１４ 基板位置合わせマーク、１６ リソグラフィ位置合わせマーク、３２ シード層、４０ ガイドパターン、３４ ガイドパターン位置合わせマーク、８８，９２ フィーチャ。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】