特許 6875233 テンプレート基板、テンプレート基板の製造方法、及び半導体装置の製造方法

(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】6875233

(24)【登録日】2021年4月26日

(45)【発行日】2021年5月19日

(54)【発明の名称】テンプレート基板、テンプレート基板の製造方法、及び半導体装置の製造方法

(51)【国際特許分類】

   H01L 21/027 20060101AFI20210510BHJP

   B29C 33/38 20060101ALI20210510BHJP

   B29C 59/02 20060101ALI20210510BHJP

【ＦＩ】

   H01L21/30 502D

   B29C33/38

   B29C59/02 Z

【請求項の数】7

【全頁数】13

(21)【出願番号】特願2017-174972(P2017-174972)

(22)【出願日】2017年9月12日

(65)【公開番号】特開2019-50343(P2019-50343A)

(43)【公開日】2019年3月28日

【審査請求日】2019年11月26日

(73)【特許権者】

【識別番号】318010018

【氏名又は名称】キオクシア株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110002147

【氏名又は名称】特許業務法人酒井国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】ミトラ オヌポン

【審査官】 冨士 健太

(56)【参考文献】

【文献】 特開２０１４−２１２２６６（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１５−００９４０８（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１４−０２７０７５（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１７−１３５２６４（ＪＰ，Ａ）

【文献】 米国特許出願公開第２０１３／００７８３３２（ＵＳ，Ａ１）

【文献】 中国特許出願公開第１０５８２４１９０（ＣＮ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｈ０１Ｌ ２１／０２７

Ｂ２９Ｃ ３３／３８、５９／０２

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

パターン形成に用いられるテンプレート基板であって、
基板の第１面上に台座部を有し、
前記基板の前記第１面と対向する第２面に開口領域を有し、前記開口領域は前記第２面側の開口端および前記第１面側の底面を含み、
前記開口端の面積と前記底面の面積が異なり、
前記開口領域は、
前記第２面に連なる第１の開口領域と、
前記第１の開口領域に連なり前記第１の開口領域より前記第１面側に位置する第２の開口領域と、
を有し、
前記第２の開口領域の最大開口幅は、前記第１の開口領域の最大開口幅より広く、
前記第１の開口領域の内側面は、円筒面を構成し、
前記第２の開口領域の内側面は、円筒面を構成する
テンプレート基板。

【請求項2】

前記開口領域は、第１の位置における最大開口幅に比べて前記第１の位置より前記第１面に近い第２の位置における最大開口幅が広い
請求項１に記載のテンプレート基板。

【請求項3】

パターン形成に用いられるテンプレート基板であって、
基板の第１面上に台座部を有し、
前記基板の前記第１面と対向する第２面に開口領域を有し、前記開口領域は前記第２面側の開口端および前記第１面側の底面を含み、
前記開口端の面積と前記底面の面積が異なり、
前記開口領域は、
前記第２面に連なる第１の開口領域と、
前記第１の開口領域に連なり前記第１の開口領域より前記第１面側に位置する第２の開口領域と、
を有し、
前記第２の開口領域の最大開口幅は、前記第１の開口領域の最大開口幅より広く、
前記開口領域は、前記第２の開口領域に連なり前記第２の開口領域より前記第１面側に位置する第３の開口領域をさらに有し、
前記第３の開口領域の最大開口幅は、前記第１および第２の開口領域の最大開口幅より広い
テンプレート基板。

【請求項4】

前記台座部の面積は前記底面の面積よりも小さい
請求項１乃至３のいずれか１項に記載のテンプレート基板。

【請求項5】

貫通する第１開口を有する第１の板を用意し、
前記第１開口と開口径が異なり貫通する第２開口を有する第２の板を用意し、
第１面に台座部を有する第３の板を用意し、
前記第１面の全面が露出するように前記第１、第２、第３の板を接合する、
テンプレート基板の製造方法。

【請求項6】

前記接合によって前記第１開口と前記第２開口が合わさった第３開口が生じる
請求項５に記載のテンプレート基板の製造方法。

【請求項7】

ウエハ上に樹脂を滴下または塗布し、
基板の第１面上に台座部を有し、前記第１面と対向する第２面に開口領域を有し、前記開口領域は前記第２面側の開口端および前記第１面側の底面を含み、前記開口端の面積と前記底面の面積が異なり、前記開口領域が前記第２面に連なる第１の開口領域と前記第１の開口領域に連なり前記第１の開口領域より前記第１面側に位置する第２の開口領域とを有し、前記第２の開口領域の最大開口幅が前記第１の開口領域の最大開口幅より広く、前記第１の開口領域の内側面が円筒面を構成し、前記第２の開口領域の内側面が円筒面を構成するテンプレートを用意し、
前記テンプレートの前記台座部を前記樹脂に押印させ、
前記樹脂を硬化させ、
前記硬化後の樹脂から前記テンプレートを離型させる、
半導体装置の製造方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本実施形態は、テンプレート基板、テンプレート基板の製造方法、及び半導体装置の製造方法に関する。

【背景技術】

【0002】

半導体プロセスで用いられるインプリントリソグラフィでは、段差構造を有するテンプレート基板を作成し、テンプレート基板の段差構造の表面にパターンを形成することで、テンプレートが作成される。このとき、テンプレート基板について、新規な構造を提供することが望まれる。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開２０１７−２８１７３号公報

【特許文献2】特開２０１６−１４９５７８号公報

【特許文献3】特開２０１６−１１９３９１号公報

【特許文献4】特開２０１５−２１４４４９号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

一つの実施形態は、新規な構造を提供できるテンプレート基板、テンプレート基板の製造方法、及び半導体装置の製造方法を提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0005】

一つの実施形態によれば、パターン形成に用いられるテンプレート基板が提供される。テンプレート基板は、基板の第１面上に台座部を有する。テンプレート基板は、基板の第１面と対向する第２面に開口領域を有する。開口領域は、第２面側の開口端および第１面側の底面を含む。開口端の面積と底面の面積が異なる。開口領域は、第２面に連なる第１の開口領域と、第１の開口領域に連なり第１の開口領域より第１面側に位置する第２の開口領域とを有する。第２の開口領域の最大開口幅は、第１の開口領域の最大開口幅より広い。第１の開口領域の内側面は、円筒面を構成する。第２の開口領域の内側面は、円筒面を構成する。

【図面の簡単な説明】

【0006】

【図1】図１は、実施形態に係るテンプレート基板の構成を示す斜視図である。

【図2】図２は、実施形態に係るテンプレート基板の構成を示す断面図である。

【図3】図３は、実施形態に係るテンプレート基板の構成を示す平面図である。

【図4】図４は、実施形態に係るテンプレート基板が用いられるインプリント装置の構成を示す図である。

【図5】図５は、実施形態におけるインプリント処理の手順を示す図である。

【図6】図６は、実施形態に係るテンプレート基板の製造方法を示す図である。

【図7】図７は、実施形態の変形例に係るテンプレート基板の構成を示す平面図である。

【図8】図８は、実施形態の他の変形例に係るテンプレート基板の構成を示す断面図である。

【図9】図９は、実施形態の他の変形例に係るテンプレート基板の構成を示す断面図である。

【図10】図１０は、実施形態の他の変形例に係るテンプレート基板の構成を示す断面図である。

【発明を実施するための形態】

【0007】

以下に添付図面を参照して、実施形態にかかるテンプレート基板を詳細に説明する。なお、この実施形態により本発明が限定されるものではない。

【0008】

（実施形態）
実施形態にかかるテンプレート基板について説明する。半導体デバイスの製造に、インプリントリソグラフィが用いられることがある。インプリントリソグラフィでは、段差構造を有するテンプレート基板を作成し、テンプレート基板の段差構造の表面にパターン（凹凸パターン）を形成する。そして、パターンを転写する対象となる処理基板（ウエハ）を準備し、処理基板にレジストが塗布された後、テンプレート基板がチャック機構に吸着され、テンプレート基板の段差構造の表面が処理基板上のレジストに押し当てられる押印が行われる。テンプレート基板は、ガラス等の透光性材料で形成され得る。テンプレート基板を通して処理基板上のレジストに光が照射された後、テンプレート基板が処理基板から引き離される離型が行われる。これにより、テンプレート基板の段差構造の表面上のパターンが処理基板上のレジストへ転写される。

【0009】

テンプレート基板は、転写先におけるパターンの欠陥低減や転写時間の短縮のため、テンプレート基板における段差構造が形成される主面と反対側の主面に凹構造が設けられ得る。凹構造は、所定の直径を有する略円柱状のザグリ形状とすることができる。これにより、押印時にテンプレート基板を撓ませることができ、レジスト中に気泡を入りにくくすることができる（すなわち、泡噛み低減を実現できる、図５（ｂ）参照）。また、離型時にもテンプレート基板を撓ませることによって、テンプレート基板が処理基板から容易に引き離され得る（図５（ｄ）参照）。

【0010】

凹構造は、段差構造が形成される主面に垂直な方向から透視した場合に段差構造を含むように構成される。テンプレート基板におけるパターン面積（段差構造の面積）が処理基板の面積に比べて小さい場合、繰り返し転写することで、処理基板の全面にパターンを転写することができる。テンプレート基板におけるパターン面積を拡大できれば、パターン転写の繰り返し回数を低減でき、処理基板の全面へのパターン転写に要するトータルの時間を低減できるので、生産性をアップすることができる。

【0011】

このとき、例えば生産性をアップする（パターン面積を大きく取る）ために凹構造の径（例えば、略円柱状の直径）を大きくすると、テンプレート基板のチャック機構への吸着時に十分な吸着面積を確保することが困難になる。これにより、テンプレート基板をチャック機構で吸着できない（固定できない）ディチャックが発生する可能性がある。

【0012】

そこで、実施形態では、テンプレート基板において、底面の面積が開口端の面積より広い凹構造を構成することで、例えば生産性アップと吸着面積の確保との両立を図る。

【0013】

具体的には、テンプレート基板１は、図１〜図３に示すように構成され得る。図１は、テンプレート基板１の構成を示す斜視図である。図２は、テンプレート基板１の構成を示す断面図である。図３は、テンプレート基板１の構成を示す平面図である。図２は、図３をＡ−Ａ’線に沿って切った断面を示す。図１〜図３では、テンプレート基板１の主面２ａに垂直な方向をＺ方向とし、Ｚ方向に垂直な平面内で互いに直交する２方向をＸ方向及びＹ方向とする。

【0014】

テンプレート基板１は、基板本体２、段差構造３、及び凹構造４を有する。基板本体２は、主面（第１の主面）２ａ、主面（第２の主面）２ｂ、及び側面２ｃ，２ｄ，２ｅ，２ｆを有する。主面２ｂは、基板本体２における主面２ａの反対側の主面である。段差構造３は、基板本体２における主面２ａに配されている。段差構造３は、メサ（台座）状の形状を有している。段差構造３の表面３ａは、パターン（凹凸パターン）が形成されるべき領域である。図２は、段差構造３の表面３ａが平坦でパターン形成前のマスクブランクスの場合を例示している。

【0015】

凹構造４は、基板本体２における主面２ｂに配されている。凹構造４は、図３に示すように、主面２ｂに垂直な方向（Ｚ方向における＋Ｚ側）から透視した場合に段差構造３を含む。凹構造４は、図２に示すように、＋Ｚ側の端部である開口端４１ａのＸＹ面積（ＸＹ平面方向の面積）が−Ｚ側の端部である底面４２ｂのＸＹ面積と異なる。凹構造４は、底面４２ｂのＸＹ面積が開口端４１ａのＸＹ面積より広い。

【0016】

凹構造４は、開口領域（第１の開口領域）４１及び開口領域（第２の開口領域）４２を有する。開口領域４２は、開口領域４１より底面４２ｂの側に配されている。開口領域４２の最大開口幅Ｗ４２は、開口領域４１の最大開口幅Ｗ４１より広い。図２において、最大開口幅Ｗ４２およびＷ４１はそれぞれ開口領域４２および４１の直径に相当する。

【0017】

凹構造４の内側面は、ＺＸ断面視において、（例えば２段の）階段形状を有する。このとき、開口領域４１が階段形状の１段目に対応し、開口領域４２が階段形状の２段目に対応する。凹構造４は、開口端４１ａから底面４２ｂに近づくにつれて（すなわち、Ｚ方向に沿って＋Ｚ側の端部から−Ｚ側の端部に進むにつれて）中心軸ＣＡに対して（例えば２段の）階段状に遠ざかる内側面４１ｃ，４２ａ，４２ｃを有する。内側面４１ｃは、中心軸ＣＡに沿って延びている。内側面４２ａは、中心軸ＣＡに略垂直な方向に延び、内側面４１ｃにおける底面４２ｂ側の端部を内側面４２ｃにおける開口端４１ａ側の端部に接続している。内側面４２ｃは、中心軸ＣＡに沿って延びている。内側面４２ｃにおける対向する領域の間隔（最大開口幅Ｗ４２）は、内側面４１ｃにおける対向する領域の間隔（最大開口幅Ｗ４１）より広い。

【0018】

これにより、凹構造４における開口端４１ａのＸＹ面積を狭く抑制できるので、チャック機構で吸着されるべき基板本体２の主面２ｂの面積を広く確保できる。また、凹構造４における底面４２ｂの面積を広く確保できるので、段差構造３の面積（パターン面積）を容易に広げることができ、生産性を容易にアップすることができる。それとともに、凹構造４における底面４２ｂの面積を広く確保できるので、テンプレートパターンをレジストに押し当てる際にテンプレート基板と処理基板接触部の泡噛みを低減することができる。

【0019】

図３に示すように、主面２ｂに垂直な方向（Ｚ方向における＋Ｚ側）から透視した場合に、開口領域４１は、略円形の平面形状を有することができ、開口領域４２は、略円形の平面形状を有することができる。このとき、内側面４１ｃ，４２ｃは、それぞれ、周面（円筒面）を形成する。

【0020】

図３では、段差構造３の表面３ａに形成されるべきパターンが複数チップのパターンＣＨＰ１〜ＣＨＰｎ（ｎは任意の２以上の整数）であり、複数チップのパターンＣＨＰ１〜ＣＨＰｎが開口領域４１を超えているが開口領域４２に収まっている場合が例示されている。すなわち、図３は、底面４２ｂの面積が開口端４１ａの面積より広いことで、同時にパターン転写可能なチップ数を容易に増加できることを示している。

【0021】

なお、図３に示したチップパターンにおいて、複数チップのパターンを含むように示されているが、チップパターンは１つでもよい。また、図３において、チップパターンは開口端４１aよりも大きく例示されているが、図２に示すように段差構造３の表面３aが開口端４１aよりも小さくても良い。

【0022】

次に、テンプレート基板１が用いられるインプリント装置１０１について図４を用いて説明する。図４は、テンプレート基板１が用いられるインプリント装置１０１の構成を示す図である。図４では、インプリント装置１０１をＹ軸方向から見た場合の構成を示している。なお、本実施形態では、処理基板Ｗの載置される面がＸＹ平面であり、処理基板Ｗの上面はＺ軸と垂直に交わっている。処理基板Ｗは例えばシリコン等を含む半導体基板である。

【0023】

インプリント装置１０１は、原版ステージ２１、試料ステージ５、基準マーク６、アライメントセンサ７、基板チャック８、ステージベース９、光源１０、押当部３１、及び制御装置３０を有する。

【0024】

試料ステージ５は、処理基板Ｗが載置されるとともに、載置された処理基板Ｗと平行な平面内（水平面内）を移動する。試料ステージ５は、転写材としてのレジストＰＲが略全面（エッジ以外の全面）に滴下または塗布された処理基板Ｗを搬入して、テンプレート基板１の下方側に移動させる。また、試料ステージ５は、処理基板Ｗへの押印処理を行う際には、処理基板Ｗ上の各ショット領域を順番にテンプレート基板１の下方側に移動させる。

【0025】

試料ステージ５上には、基板チャック８が設けられている。基板チャック８は、処理基板Ｗを試料ステージ５上の所定位置に固定する。また、試料ステージ５上には、基準マーク６が設けられている。基準マーク６は、試料ステージ５の位置を検出するためのマークであり、処理基板Ｗを試料ステージ５上にロードする際の位置合わせに用いられる。

【0026】

ステージベース９の底面側（処理基板Ｗ側）には、原版ステージ２１が設けられている。原版ステージ２１上には、原版チャック２１ａが設けられている。原版チャック２１ａは、テンプレート基板１の裏面側（すなわち主面２ｂ側）からテンプレート基板１を真空吸着（又は静電吸着）などによって所定位置に固定する。

【0027】

また、原版ステージ２１の底面側には、押当部３１が設けられている。押当部３１は、アクチュエータなどを用いて構成されており、テンプレート基板１の側面に応力をかける。押当部３１は、マニュピレータの機能（テンプレート基板１の四方の側面を互いに独立して押圧できる機能）を有している。押当部３１は、テンプレート基板１の四方の側面（例えば、図３に示す側面２ｃ〜２ｆ）からテンプレート基板１を押圧することによって、テンプレート基板１の形状や大きさを調整する。これにより、テンプレート基板１の段差構造３の平面形状を変形させる。この結果、テンプレート基板１に形成されているパターンの位置ずれなどが補正され得る。

【0028】

ステージベース９は、原版ステージ２１によってテンプレート基板１を支持するとともに、テンプレート基板１のテンプレートパターンを処理基板Ｗ上のレジストＰＲに押し当てる。ステージベース９は、上下方向（鉛直方向）に移動することにより、テンプレート基板１のレジストＰＲへの押し当て（押圧）とテンプレート基板１のレジストＰＲからの引き離し（離型）とを行う。

【0029】

インプリントに用いるレジストＰＲは、例えば、光硬化性などの特性を有した樹脂（光硬化剤）である。また、ステージベース９上には、アライメントセンサ７が設けられている。アライメントセンサ７は、処理基板Ｗの位置検出やテンプレート基板１の位置検出を行うセンサである。

【0030】

光源１０は、ＵＶ光などの光を照射する光源であり、ステージベース９の上方に設けられている。光源１０は、テンプレート基板１がレジストＰＲに押し当てられた状態で、透明なテンプレート基板１上からＵＶ光を照射する。

【0031】

制御装置３０は、インプリント装置１０１の各構成要素に接続され、各構成要素を制御する。図４では、制御装置３０が、押当部３１に接続されているところを図示しており、他の構成要素との接続は図示省略している。制御装置３０は、倍率入力値（倍率調整値）を押当部３１に送ることによって、押当部３１を制御する。押当部３１は、倍率入力値に応じた大きさの力でテンプレート基板１の側面を押す。これにより、テンプレート基板１におけるパターン（凹凸パターン）が倍率入力値（倍率調整値）に応じた倍率に縮小されて処理基板Ｗ上のレジストＰＲへ転写され得る。

【0032】

次に、インプリント処理の手順について図５を用いて説明する。図５（ａ）〜図５（ｅ）は、インプリント処理の手順を示す工程断面図（ＺＸ断面図）である。図５では、インクジェット方式でレジストＰＲを供給してインプリント処理を行う場合について例示するが、本実施形態のテンプレート基板１は、全面塗布方式でレジストＰＲを供給してインプリント処理を行う場合にも適用可能である。

【0033】

図５（ａ）に示す工程では、処理基板Ｗの上面に、インクジェット方式によってレジストＰＲが滴下される。レジストＰＲは、光硬化性樹脂材料などのインプリント材料である。レジストＰＲには、低誘電率（ｌｏｗ−ｋ）膜や有機材料などが用いられる。

【0034】

図５（ｂ）に示す工程では、段差構造３の表面３ａにパターン（凹凸パターン）が形成されたテンプレート基板１が準備される。テンプレート基板１の段差構造３がレジストＰＲ上方に移動させられ、テンプレート基板１における表面２ａ，３aを撓ませながらレジストＰＲに押し当てられる。本実施形態では凹構造４における底面４２ｂのＸＹ面積が開口端４１ａのＸＹ面積より広く確保されているので、テンプレート基板１における凹構造４と段差構造３との間の部分を容易に撓ませることができる。このとき、テンプレート基板１の側面２ｃ〜２ｆから押圧してパターンの倍率調整を行ってから、テンプレート基板１の段差構造３がレジストＰＲに押し当てられてもよい。段差構造３の表面３ａのパターンがレジストＰＲに接触させられると、毛細管現象によって段差構造３の表面３ａのパターン（凹凸パターン）内にレジストＰＲが流入する。

【0035】

図５（ｃ）に示す工程では、テンプレート基板１の段差構造３とレジストＰＲとが、所定時間だけ接触させられる。これにより、レジストＰＲが段差構造３の表面３ａのパターンに充填させられる。この状態で光源１０からのＵＶ光等の光がテンプレート基板１を介してレジストＰＲに照射されると、レジストＰＲが硬化する。

【0036】

図５（ｄ）に示す工程では、テンプレート基板１が処理基板Ｗ上における硬化したレジストＰＲから離型される。このとき、凹構造４における底面４２ｂのＸＹ面積が開口端４１ａのＸＹ面積より広く確保されているので、テンプレート基板１における凹構造４と段差構造３との間の部分を容易に撓ませることができる。

【0037】

これにより、図５（ｅ）に示すように、テンプレート基板１が処理基板Ｗ上における硬化したレジストＰＲから容易に離型される。インプリント装置１０１は、処理基板Ｗ上の第１のショットへのインプリント処理を実行した後、処理基板Ｗ上の第２のショットへのインプリント処理を実行する。

【0038】

次に、テンプレート基板１の製造方法について図６を用いて説明する。図６は、テンプレート基板１の製造方法を示す図である。

【0039】

図６（ａ）に示す工程では、テンプレート基板１の一部となるべき板（第１の板）６１を準備する。板６１は、ガラス（合成石英ガラス、ＴｉＯ_２‐ＳｉＯ_２ガラス、ソーダライムガラス、アルミノシリケートガラス、ＣａＦ_２ガラス等）、サファイヤ、ＳＵＳ（ステンレス鋼）や石英等のテンプレート基板１に適した物質を主成分とする材料で形成され得る。マシニングセンタに装着されたドリルやカッター等の工具を用いて研削加工・切削加工を施し、板６１に開口領域４１を形成する。研削加工・切削加工中に加工箇所へクーラントを供給してもよい。開口領域４１は、凹構造４の一部となるべき領域である（図２参照）。

【0040】

図６（ｂ）に示す工程では、テンプレート基板１の他の一部となるべき板（第２の板）６２を準備する。板６２は、ガラス、サファイヤ、ＳＵＳ（ステンレス鋼）や石英等のテンプレート基板１に適した物質を主成分とする材料で形成され得る。マシニングセンタに装着されたドリルやカッター等の工具を用いて研削加工・切削加工を施し、板６１に開口領域４２を形成する。研削加工・切削加工中に加工箇所へクーラントを供給してもよい。開口領域４２は、凹構造４の他の一部となるべき領域である。

【0041】

図６（ｃ）に示す工程では、開口領域４１が形成された板６１と開口領域４２が形成された板６２とが接合される。例えば、板６１の表面６１ａから透視した場合に開口領域４１が開口領域４２の内側に含まれるように板６１と板６２との位置合わせを行い、接合装置（図示せず）により板６１と板６２とを接合させる。これにより、板６１と板６２とが接合された接合体６４を得る。この接合は、表面活性化接合法、原子拡散接合法、溶接法、接着剤による接着法、陽極接合法、フッ酸接合法、オプティカルコンタクト法、常温接合法などを用いて行われ得る。

【0042】

例えば、表面活性化接合法を用いる場合、板６１と板６２とのそれぞれにおける接合されるべき主面（板６１の裏面６１ｂ、板６２の表面６２ａ）にイオンビーム又はプラズマを照射してイオン衝撃で主面を物理的に活性化する。その後、それぞれ活性化された２つの主面を接触させることで板６１と板６２とを接合させる。このとき、接合強度を高めるために、板６１と板６２とを外側から加圧をしてもよく、さらに加熱してもよい。

【0043】

図６（ｄ）に示す工程では、テンプレート基板１の他の一部となるべき板（第３の板）６３を準備する。板６３は、ガラスや石英等のテンプレート基板１に適した物質を主成分とする材料で形成され得る。インプリントリソグラフィ法、フォトリソグラフィ法、電子線描画法、エッチング法などにより、板６３の表面６３ａにメサ状の段差構造３を形成する。段差構造３の表面３ａには処理基板Ｗへ転写すべきパターン（凹凸パターン）が形成されている。凹凸バターンは例えば表面３ａに供給されたレジストによるインプリント転写、または電子線描画法等によって形成される。

【0044】

図６（ｅ）に示す工程では、板６３が接合体６４に接合される。例えば、接合体６４の表面６４ａから透視した場合に段差構造３が開口領域４２の内側に含まれるように板６３と接合体６４との位置合わせを行い、接合装置（図示せず）により板６３と接合体６４とを接合させる。これにより、板６３と接合体６４とが接合された接合体６５を得る。この接合は、表面活性化接合法、原子拡散接合法、溶接法、接着剤による接着法、陽極接合法、フッ酸接合法、オプティカルコンタクト法、常温接合法などを用いて行われ得る。

【0045】

例えば、表面活性化接合法を用いる場合、板６３と接合体６４とのそれぞれにおける接合されるべき主面（板６３の裏面６３ｂ、接合体６４の表面６４ａ）にイオンビーム又はプラズマを照射してイオン衝撃で主面を物理的に活性化する。その後、それぞれ活性化された２つの主面を接触させることで板６３と接合体６４とを接合させる。このとき、接合強度を高めるために、板６３と接合体６４とを外側から加圧をしてもよく、さらに加熱してもよい。

【0046】

以上のように、実施形態では、テンプレート基板１において、底面４２ｂのＸＹ面積が開口端４１ａのＸＹ面積より広い凹構造４を構成する。これにより、底面４２ｂのＸＹ面積を広く確保でき、パターン面積を大きく取ることができるので、パターン転写の繰り返し回数を低減でき、生産性をアップすることができる。また、開口端４１ａのＸＹ面積を狭く抑制できるので、チャック機構で吸着されるべき基板本体２の主面２ｂのＸＹ面積を広く確保できる。さらには、凹構造４における底面４２ｂのＸＹ面積を広く確保できるので、パターン転写時にテンプレート基板１を処理基板上に押し付ける際の泡噛みを低減できる。この結果、生産性アップと吸着面積の確保との両立を図ることができる。

【0047】

また、実施形態では、凹構造４における底面４２ｂの面積を広く確保できるので、パターン転写後におけるテンプレート基板１の処理基板Ｗからの離型のしやすさを向上でき、この点からも、生産性をアップすることができる。

【0048】

また、実施形態では、凹構造４において、開口領域４２の最大開口幅Ｗ４２は、開口領域４１の最大開口幅Ｗ４１より広い。これにより、底面４２ｂの面積が開口端４１ａの面積より広い凹構造４を容易に構成できる。

【0049】

なお、主面２ｂに垂直な方向（Ｚ方向における＋Ｚ側）から透視した場合に、開口領域４１及び開口領域４２がともに略楕円形の平面形状を有していてもよく、開口領域４１及び開口領域４２がともに略矩形の平面形状を有していてもよい。

【0050】

あるいは、主面２ａに垂直な方向（Ｚ方向における＋Ｚ側）から透視した場合に、凹構造４ｉにおける開口領域４１ｉ及び開口領域４２ｉが異なる平面形状を有していてもよい。例えば、図７に示すように、主面２ａに垂直な方向（Ｚ方向における＋Ｚ側）から透視した場合に、開口領域４１ｉは、略矩形の平面形状を有することができ、開口領域４２ｉは、略円形の平面形状を有することができる。この場合でも、開口領域４２ｉの最大開口幅Ｗ４２ｉを開口領域４１ｉの最大開口幅Ｗ４１ｉより広くすることができ、底面４２ｂの面積が開口端４１ａの面積より広い凹構造４ｉを容易に構成できる。

【0051】

あるいは、図８に示すように、凹構造４ｊは、開口領域（第１の開口領域）４１及び開口領域（第２の開口領域）４２の間に開口領域（第３の開口領域）４３ｊを有していてもよい。開口領域４３ｊの最大開口幅Ｗ４３ｊは、開口領域４１の最大開口幅Ｗ４１より広く、開口領域４２の最大開口幅Ｗ４２より狭い。

【0052】

この場合、凹構造４ｊの内側面は、ＺＸ断面視において、多段の階段形状を有していてもよい。例えば、開口領域４１が階段形状の１段目に対応し、開口領域４３ｊが段差形状の２段目に対応し、開口領域４２が階段形状の３段目に対応する。凹構造４ｊは、開口端４１ａから底面４２ｂに近づくにつれて中心軸ＣＡに対して（例えば２段の）階段状に遠ざかる内側面４１ｃ，４３ａ，４３ｃ，４２ａ，４２ｃを有する。内側面４１ｃは、中心軸ＣＡに沿って延びている。内側面４３ａは、中心軸ＣＡに略垂直な方向に延び、内側面４１ｃにおける底面４２ｂ側の端部を内側面４３ｃにおける開口端４１ａ側の端部に接続している。内側面４３ｃは、中心軸ＣＡに沿って延びている。内側面４２ａは、中心軸ＣＡに略垂直な方向に延び、内側面４３ｃにおける底面４２ｂ側の端部を内側面４２ｃにおける開口端４１ａ側の端部に接続している。内側面４２ｃは、中心軸ＣＡに沿って延びている。内側面４３ｃにおける対向する領域の間隔（最大開口幅Ｗ４３ｊ）は、内側面４１ｃにおける対向する領域の間隔（最大開口幅Ｗ４１）より広く、内側面４２ｃにおける対向する領域の間隔（最大開口幅Ｗ４２）より狭い。

【0053】

このような構成によっても、底面４２ｂの面積を広く確保でき、開口端４１ａの面積を狭く抑制できるので、生産性アップと吸着面積の確保との両立を図ることができる。

【0054】

あるいは、図９に示すように、凹構造４ｋは、開口領域（第１の開口領域）４１及び開口領域（第２の開口領域）４２の間に開口領域（第３の開口領域）４３ｋを有する。開口領域４３ｋの最大開口幅は、開口領域４１から開口領域４２へ近づくにつれて、開口領域４１の最大開口幅Ｗ４１ｋから開口領域４２の最大開口幅Ｗ４２ｋまで連続的に変化している。

【0055】

この場合、凹構造４ｋの内側面は、ＺＸ断面視において、傾斜した形状を有していてもよい。凹構造４ｋは、底面に近づくにつれて中心軸ＣＡから遠ざかるように傾斜した内側面４３ｃｋを有する。内側面４３ｃｋにおける対向する領域の幅は、開口端４１ａから底面４２ｂに近づくにつれてＷ４１ｋからＷ４２ｋまで連続的に変化している。

【0056】

このような構成によっても、底面４２ｂの面積を広く確保でき、開口端４１ａの面積を狭く抑制できるので、生産性アップと吸着面積の確保との両立を図ることができる。

【0057】

あるいは、凹構造４ｐは、開口端４１ａ側の最大開口幅に比べて底面４２ｂ側の最大開口幅が狭い形状であってもよい。例えば、図１０に示すように、凹構造４ｐにおいて、開口領域４２ｐの最大開口幅Ｗ４２ｐが、開口領域４１ｐの最大開口幅Ｗ４１ｐより狭くてもよい。

【0058】

この場合、凹構造４ｐの内側面は、ＺＸ断面視において、（例えば２段の）階段形状を有する。このとき、開口領域４１ｐが階段形状の１段目に対応し、開口領域４２ｐが階段形状の２段目に対応する。凹構造４ｐは、開口端４１ａから底面４２ｂに近づくにつれて中心軸ＣＡに対して（例えば２段の）階段状に近づく内側面４１ｃ，４２ａ，４２ｃを有する。内側面４１ｃは、中心軸ＣＡに沿って延びている。内側面４２ａは、中心軸ＣＡに略垂直な方向に延び、内側面４１ｃにおける底面４２ｂ側の端部を内側面４２ｃにおける開口端４１ａ側の端部に接続している。内側面４２ｃは、中心軸ＣＡに沿って延びている。内側面４２ｃにおける対向する領域の間隔（最大開口幅Ｗ４２ｐ）は、内側面４１ｃにおける対向する領域の間隔（最大開口幅Ｗ４１ｐ）より狭い。

【0059】

この構成により、凹構造４ｐ側方における基板本体２の平面幅を段差構造３の付近において広く確保できるので、テンプレート基板１の各側面２ｃ〜２ｆ（図３参照）からの押圧による倍率調整の調整幅を増加できる。それとともに、凹構造４ｐ側方における基板本体２の平面幅を広げる部分が段差構造３の付近に限られるので、パターン転写後におけるテンプレート基板１の処理基板Ｗからの離型のしやすさを維持できる。

【0060】

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】

【0061】

１ テンプレート基板、３ 段差構造、４，４ｉ，４ｊ，４ｋ，４ｐ 凹構造。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】