特開 2022-47761 テンプレート、テンプレートの製造方法、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】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2022047761

(43)【公開日】2022-03-25

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

(51)【国際特許分類】

   H01L 21/027 20060101AFI20220317BHJP

   B29C 33/42 20060101ALI20220317BHJP

   B29C 33/38 20060101ALI20220317BHJP

   B29C 59/02 20060101ALI20220317BHJP

【ＦＩ】

H01L21/30 502D

B29C33/42

B29C33/38

B29C59/02 B

【審査請求】未請求

【請求項の数】12

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2020153713

(22)【出願日】2020-09-14

(71)【出願人】

【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】110001092

【氏名又は名称】特許業務法人サクラ国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】岩崎 貴大

(72)【発明者】

【氏名】三好 宏和

(72)【発明者】

【氏名】麻生 翔吾

(72)【発明者】

【氏名】幡野 正之

【テーマコード（参考）】

4F202

4F209

5F146

【Ｆターム（参考）】

4F202AC05

4F202AF01

4F202AG05

4F202AH33

4F202AJ06

4F202AM32

4F202AR13

4F202CA19

4F202CB01

4F202CK12

4F202CP10

4F209AA44

4F209AF01

4F209AG05

4F209AH33

4F209AJ08

4F209PA02

4F209PB01

4F209PN09

4F209PQ11

5F146AA32

(57)【要約】      （修正有）

【課題】ＮＩＬプロセスにおける泡噛み等による不良の発生を抑制することを可能にしたテンプレートを提供する。
【解決手段】テンプレート１は、第１の面３と、第１の面３から突出するように設けられ、凹凸パターンを有する第２の面５を備えるメサ部４とを備える基材２を具備する。テンプレート１において、メサ部４は少なくとも第２の面５の外周領域に設けられ、無加圧状態で高さが外周に向けて低くなる傾斜領域９を有する。
【選択図】図１

【特許請求の範囲】

【請求項1】

第１の面と、前記第１の面から突出するように設けられ、凹凸パターンを有する第２の面を備えるメサ部とを備える基材を具備するテンプレートであって、
前記メサ部は、少なくとも前記第２の面の外周領域に設けられ、無加圧状態で高さが外周に向けて低くなる傾斜領域を有する、テンプレート。

【請求項2】

前記メサ部は、前記第２の面の前記外周領域に設けられた傾斜領域と、前記第２の面の前記傾斜領域の内側に設けられた平坦領域とを有する、請求項１に記載のテンプレート。

【請求項3】

前記平坦領域の面積をＳ１、前記傾斜領域の前記平坦領域と平行な平面に投影した面積をＳ２、前記面積Ｓ１と前記面積Ｓ２との合計を１００としたとき、前記面積Ｓ２は０＜Ｓ２≦２０を満足する、請求項２に記載のテンプレート。

【請求項4】

前記メサ部は、前記第２の面の中心から前記外周に向けて高さが低くなる前記傾斜領域を有する、請求項１に記載のテンプレート。

【請求項5】

前記メサ部の前記傾斜領域は、前記第１の面と交わる方向に延びる立上げ面と、前記立上げ面の端部から前記第２の面の中心方向に向けて傾斜する傾斜面とを有し、
前記立上げ面と前記傾斜面とが交わる部位から前記メサ部の最も高い部位までの高さをｈａ、前記立上げ面の高さをｈｂとしたとき、前記高さｈａは高さｈｂの０％を超えて２０％以下の範囲を満足する、請求項１ないし請求項４のいずれか１項に記載のテンプレート。

【請求項6】

前記メサ部は単一の成分から構成される、請求項１ないし請求項５のいずれか１項に記載のテンプレート。

【請求項7】

さらに、前記基材の前記第１の面と対向する第３の面に設けられた凹部を有する、請求項１ないし請求項６のいずれか１項に記載のテンプレート。

【請求項8】

前記凹部は平面形状が円形又は四角形の形状を有する、請求項７記載のテンプレート。

【請求項9】

前記凹部は断面形状における角部及び平面形状における角部の少なくとも一方が湾曲された形状を有する、請求項８記載のテンプレート。

【請求項10】

基材の第１の表面を加工し、第１の面と、前記第１の面から突出するように設けられ、第２の面を備えるメサ部を形成する工程と、
前記メサ部の前記第２の面の少なくとも外周領域に、無加圧状態で高さが外周に向けて低くなる傾斜領域を形成する工程と、
前記メサ部の前記第２の面に凹凸パターンを形成する工程と
を具備するテンプレートの製造方法。

【請求項11】

さらに、前記基材の第２の表面に凹部を形成する工程を具備する、請求項１に記載のテンプレートの製造方法。

【請求項12】

被加工物の加工面にインプリント材料を塗布することによりインプリント材料層を形成する工程と、
前記インプリント材料層に、請求項１ないし請求項９のいずれか１項に記載のテンプレートの前記メサ部を押し付ける工程と、
前記テンプレートの前記メサ部が押しつけられた前記インプリント材料層を硬化させることにより、前記インプリント材料層に前記メサ部の前記凹凸パターンを転写する工程と
を具備する半導体装置の製造方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明の実施形態は、テンプレート、テンプレートの製造方法、及び半導体装置の製造方法に関する。

【背景技術】

【0002】

半導体装置の製造工程等において、ナノインプリントリソグラフィ（ＮＩＬ）を用いて微細なパターンを形成する技術が知られている。ＮＩＬを用いたパターンの形成工程においては、例えば被加工物の上に紫外線硬化樹脂等のインプリント材料層をインクジェット法やスピンコート法で形成し、インプリント材料層の上にテンプレートを押しつける（押印する）と共に、光を照射してインプリント材料層を硬化させて、パターンをインプリント材料層に転写する。このようなＮＩＬプロセスでは、テンプレートとインプリント材料層との間の泡噛み等による不良を低減することが求められている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】国際公開第２００７／０９９９０７号明細書

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

実施形態の発明が解決しようとする課題は、ＮＩＬプロセスにおける泡噛み等による不良を抑制することを可能にしたテンプレート及びその製造方法、さらにそのようなテンプレートを用いた半導体装置の製造方法に関する。

【課題を解決するための手段】

【0005】

実施形態のテンプレートは、第１の面と、前記第１の面から突出するように設けられ、凹凸パターンを有する第２の面を備えるメサ部とを備える基材を具備するテンプレートにおいて、前記メサ部は、少なくとも前記第２の面の外周領域に設けられ、無加圧状態で高さが外周に向けて低くなる傾斜領域を有する。

【図面の簡単な説明】

【0006】

【図1】実施形態のテンプレートを示す断面図である。

【図2】図１に示すテンプレートの平面図である。

【図3】図１に示すテンプレートが凹凸パターンを有している状態を示す図である。

【図4】図１に示すテンプレートの第１の変形例を示す図である。

【図5】図１に示すテンプレートの第２の変形例を示す図である。

【図6】図１に示すテンプレートの一部を拡大して示す図である。

【図7】図３に示すテンプレートの一部を拡大して示す図である。

【図8】図１に示すテンプレートの第３の変形例を示す図である。

【図9】図１に示すテンプレートの下面図である。

【図10】図９に示すテンプレートの凹部を示す断面図である。

【図11】図９に示すテンプレートの凹部の第１の変形例を示す図である。

【図12】図９に示すテンプレートの第１の変形例を示す下面図である。

【図13】図９に示すテンプレートの第２の変形例を示す下面図である。

【図14】実施形態のテンプレートの製造工程を示す断面図である。

【図15】実施形態のテンプレートの製造工程に用いる硝材の変形例を示す断面図である。

【図16】図１４に示す実施形態のテンプレートの製造工程における凹部の第１の形成例を示す断面図である。

【図17】図１４に示す実施形態のテンプレートの製造工程における凹部の第２の形成例を示す断面図である。

【図18】ＮＩＬプロセスを用いた半導体装置の製造方法の例を説明するためのフローチャートである。

【図19】ＮＩＬプロセスを用いた半導体装置の製造工程を示す図である。

【図20】ＮＩＬプロセスを用いた半導体装置の製造工程を示す図である。

【図21】ＮＩＬプロセスを用いた半導体装置の製造工程を示す図である。

【図22】ＮＩＬプロセスを用いた半導体装置の製造工程を示す図である。

【図23】ＮＩＬプロセスを用いた半導体装置の製造工程を示す図である。

【図24】ＮＩＬプロセスを用いた半導体装置の製造工程を示す図である。

【発明を実施するための形態】

【0007】

以下、実施形態のテンプレート、テンプレートの製造方法、及び半導体装置の製造方法について、図面を参照して説明する。各実施形態において、実質的に同一の構成部位には同一の符号を付し、その説明を一部省略する場合がある。図面は模式的なものであり、厚さと平面寸法との関係、各部の厚さの比率等は現実のものとは異なる場合がある。説明中の上下等の方向を示す用語は、特に明記が無い場合には後述するテンプレートのメサ部が設けられた面を上とした場合の相対的な方向を示し、重力加速度方向を基準とした現実の方向とは異なる場合がある

【0008】

（第１の実施形態）
実施形態のテンプレート及びその製造方法について、図面を参照して説明する。図１は実施形態のテンプレートを示す断面図、図２は実施形態のテンプレートを示す平面図、図３は図１に示すテンプレートが凹凸パターンを有している状態を示す図である。ここで、ＮＩＬを用いたパターン形成方法（ＮＩＬプロセス）では、例えば被加工物の上に熱硬化樹脂や紫外線硬化樹脂等からなるインプリント材料層をインクジェット法やスピンコート法で形成し、インプリント材料層の上に型（テンプレート）を押しつける（押印する）と共に、熱を加えたり、あるいは光を照射してインプリント材料層を硬化させて、パターンをインプリント材料層に転写する。実施形態のテンプレートは、ＮＩＬプロセスにおいてパターンを転写する型として用いられる。

【0009】

図１及び図２に示すテンプレート１は、石英ガラス等からなる基材２を備える。基材２は、石英ガラス等の単一の成分により構成されている。基材２の一方の表面は、オフメサ部となる第１の面３を構成している。第１の面３の中央付近には、第１の面３から突出するようにメサ部４が設けられている。メサ部４の上面は第２の面５を構成している。図１及び図２では図示していないが、メサ部４の第２の面５は図３に示すように、凹凸パターン６を有している。第２の面５に設けられた凹凸パターン６は、上記したＮＩＬプロセスにおいてインプリント材料層に転写するパターンである。基材２の他方の表面である第３の面７には、ざぐり部位として凹部８が設けられている。

【0010】

ここで、インプリント材料層の形成にスピンコート法を適用したＮＩＬプロセス（以下、スピンコート塗布型ＮＩＬプロセスと記す場合がある。）では、予め被加工物の被加工面全面にインプリント材料層が形成されているため、インクジェット法を適用したＮＩＬプロセス（以下、インクジェット型ＮＩＬプロセスと記す場合がある。）のように、被加工面に塗布された液滴にテンプレートを押し付けた後に、液滴がパターン全体に広がるまでに時間が掛かるプロセスに比べて、インプリント材料のパターンへの充填時間を短縮できるという利点を有する。ただし、スピンコート塗布型ＮＩＬプロセスでは、充填時間の短縮につれて、テンプレートのパターン外周部分で泡噛みが生じやすいという課題がある。これは、テンプレートの押印速度を高速化した際に、メサ部の中心から接触した後、メサ部の外周が先にインプリント材料層に接触するため、メサ部の凹凸パターン内に空気を閉じ込めてしまうためと考えられる。凹凸パターン内に閉じ込められた空気は、押印不良や未充填不良の発生原因となる。

【0011】

そこで、実施形態のテンプレート１においては、メサ部４に傾斜領域９を設けている。傾斜領域９は、少なくとも第２の面５の外周領域に設けられるものであり、無加圧状態でメサ部４の高さ、すなわち第１の面３を基準とした第２の面５の各部位の高さが外周に向けて低くなっている領域である。無加圧状態とは、外部からテンプレート１に大気圧を超える圧力が加えられていない状態を示す。図１は第２の面５の外周領域のみに傾斜領域９が設けられており、傾斜領域９の内側には平坦領域１０が設けられたメサ部４を示している。図１に示す平坦領域１０は、第１の面３と平行な平面を有している。図３に示すメサ部４の凹凸パターン６は、平坦領域１０及び傾斜領域９の両方に形成されている。傾斜領域９に設けられた凹凸パターン６は、平坦領域１０に対して略垂直ではなく、傾斜領域９の面（後述する傾斜面９ｂ）に対して略垂直に設けられている。

【0012】

上記した第２の面５の外周領域に傾斜領域９を設けたメサ部４によれば、インプリント材料層にメサ部４の凹凸パターン６を押し付けた際に、メサ部４の中心領域が接触した後の外周領域のインプリント材料層への接触を傾斜領域９により抑制することができる。すなわち、メサ部４の中心がインプリント材料層に接触した後、メサ部４の外周領域は傾斜領域９によりインプリント材料層から遠ざかる方向に位置しているため、メサ部４の中心の周囲から徐々にインプリント材料層に接触していき、最後にメサ部４への押圧力により変形した傾斜領域９がインプリント材料層に接触することになる。これによって、メサ部４の中心から外周に向けて順にインプリント材料層に接触するようになるため、メサ部４の凹凸パターン６とインプリント材料層との間の空気の閉じ込めを抑制することができる。従って、凹凸パターン内に閉じ込められた空気、特にメサ部４の外周領域に閉じ込められた空気による押印不良や未充填不良等の発生を抑制することが可能になる。

【0013】

傾斜領域９を設けたメサ部４において、メサ部４の第２の面５に設けられた凹凸パターン６は、メサ部４への押圧力により変形した傾斜領域９上のパターンがインプリント材料層に転写されるパターン形状となるように、傾斜領域９に沿って形成されている。従って、メサ部４への押圧力により傾斜領域９を変形させた場合においても、被加工物に求められる正確な凹凸パターン６を、インプリント材料層に転写することができる。

【0014】

図１に示すメサ部４の傾斜領域９は、平坦領域１０からメサ部４の外周に向けて直線的に高さが低くなっている。傾斜領域９の形状は、これに限られるものではない。例えば、図４に示すように、傾斜領域９は外側に向けて凸の湾曲形状を有し、この湾曲形状にしたがってメサ部４の外周に向けて高さが低くなっていてもよい。図４に示すメサ部４は、図１に示すメサ部４と同様に、湾曲した傾斜領域９の内側に設けられた平坦領域１０を有している。さらに、図５に示すように、傾斜領域９はメサ部４の第２の面５の全体が湾曲し、第２の面５全体の湾曲形状にしたがってメサ部４の中心から外周に向けて高さが低くなっていてもよい。図５に示すメサ部４は、平坦領域を有していない。メサ部４の第２の面５はこのような形状であってもよい。ただし、メサ部４は外周領域に設けられた傾斜領域９とその内側に設けられた平坦領域１０とを有することが好ましい。

【0015】

メサ部４の第２の面５が傾斜領域９に加えて平坦領域１０を有することによって、ＮＩＬプロセスにおける凹凸パターン６のインプリント材料層への転写性を高めることができる。この際、平坦領域１０の面積をＳ１、傾斜領域９の平坦領域１０と平行な平面に投影した面積をＳ２、面積Ｓ１と面積Ｓ２との合計を１００としたとき、面積Ｓ２は０＜Ｓ２≦２０を満足することが好ましい。面積Ｓ２が０を超えることによって、傾斜領域９を存在させることができる。これによって、ＮＩＬプロセスにおいて第２の面５の外周領域が早期にインプリント材料層に接触することをより効果的に抑制することができる。ただし、面積Ｓ２が２０を超えると、凹凸パターン６のインプリント材料層への転写性を十分に高めることができないおそれがある。

【0016】

図１に示すメサ部４は、図６及び図７にその一部を拡大して示すように、傾斜領域９が第１の面３と交差する方向、例えば第１の面３から垂直方向に延びる立上げ面９ａと、立上げ面９ａの端部から第２の面５の中心方向、図１では平坦領域１０に向けて傾斜する傾斜面９ｂとを有していることが好ましい。図４に示すメサ部４の傾斜領域９も、その表面が平面であるか湾曲面であるかの違いを除いて、図１、図６及び図７に示す傾斜領域９と同様に、立上げ面９ａと傾斜面９ｂとを有している。図５に示すメサ部４の傾斜領域９も、傾斜領域９の形成範囲が異なる、すなわち平坦領域を有しておらず、第２の面５全面に傾斜領域９が設けられていることを除いて、図１、図６及び図７に示す傾斜領域９と同様に、立上げ面９ａと傾斜面９ｂとを有している。

【0017】

メサ部４の傾斜領域９が第１の面３と交差する方向に設けられた立上げ面９ａを有し、立上げ面９ａの端部から第２の面５の中心に向けて、例えば図１、図６及び図７では平坦領域１０に向けて傾斜面９ｂが設けられた形状を有することによって、メサ部４の全体的な高さを確保しつつ、傾斜面９ｂの傾斜角を適度な範囲に調整することができる。すなわち、傾斜面９ｂの傾斜角が大きすぎると、メサ部４の押圧力により傾斜領域９を変形させた場合においても、凹凸パターン６をインプリント材料層に正確に転写できないおそれがある。このため、傾斜領域９は以下に示すような形状を有することが好ましい。

【0018】

図６及び図７に示すように、立上げ面９ａと傾斜面９ｂとが交わる部位からメサ部４の最も高い部位までの高さをｈａ、立上げ面９ａの高さをｈｂとしたとき、高さｈａは高さｈｂの０％を超えて２０％以下の範囲を満足することが好ましい。高さｈａが高さｈｂに対して０％を超えることによって、メサ部４の第２の面５の外周領域を傾斜させることができる。さらに、高さｈａは高さｈｂに対して０．０１％以上であることがより好ましい。これによって、ＮＩＬプロセスにおいて第２の面５の外周領域が早期にインプリント材料層に接触することをより効果的に抑制することができる。ただし、高さｈａが高さｈｂの２０％を超えると、ＮＩＬプロセスにおいてメサ部４の凹凸パターン６をインプリント材料層に正確に転写できないおそれがあると共に、メサ部４の全体的な高さを確保かることが困難になる。

【0019】

テンプレート１の形状は、上述した形状に限られるものではない。メサ部４の基部に相当するオフメサ部となる第１の面３は、図１に示すように平坦面に限られるものではない。テンプレート１は、図８に示すように、曲面形状の第１の面３を有していてもよい。オフメサ部となる第１の面３の形状は、テンプレート１をインプリント材料層に押し付ける装置等に応じて適宜に選択することができる。図４に示すテンプレート１や図５に示すテンプレート１も同様であり、図８に示したような曲面形状の第１の面３を有していてもよい。テンプレート１の形状は、上記した図１、図３、図４、及び図５に示す各部の形状を種々に組み合わせることができる。

【0020】

上述したテンプレート１の下面に相当する第３の面７に設けられる凹部８には、種々の形状を適用することができる。ここで、第３の面７に設けられる凹部８は、以下に示すような機能を有する。ＮＩＬプロセスにおいて、テンプレート１の押印時に第３の面７に設けられた凹部８を加圧してテンプレート１を膨らませ、テンプレート１を凸にした状態でインプリント材料層に接触させる。その後、凹部８に加えられた圧力を保ったまま、テンプレート１全体に力を加えてインプリント材料層にテンプレート１のメサ部４全体が触れるように押し付けていく。このようにして使用されるテンプレート１は、例えば図９及び図１０に示すような形状の凹部８を有していてもよい。図９はテンプレート１の下面図である。図９及び図１０に示す凹部８は、一般的な平面形状が円形で、断面形状が四角形の形状を有している。図１０に示す凹部８は、上面側の角部が直角な状態を示しているが、これに限らず、図１１に示すように、湾曲していてもよい。

【0021】

さらに、凹部８は図１２及び図１３に示すように、平面形状が四角形の形状を有していてもよい。凹部８の平面形状は、図１２及び図１３に示す正方形に限らず、長方形であってもよい。平面の概略形状が正方形や長方形等の四角形の凹部８は、テンプレート１の押印不良の抑制に効果を示す。従って、実施形態のテンプレート１に有効である。凹部８の平面形状における角部は、図１２に示すように直角である場合に限らず、図１３に示すように湾曲していてもよい。さらに、凹部８の上面側の角部も、図１１に凹部８と同様に、湾曲していてもよい。凹部８の平面形状における角部や断面形状における角部を湾曲させることによって、テンプレート１の押印不良の抑制効果をより高めることができる。ただし、凹部８の形状は、図９ないし図１３に示す形状に限られるものではなく、押印不良の抑制に効果を示すと考えられる種々の形状を適用することができる。

【0022】

次に、テンプレート１の製造方法について、図１４ないし図１６を参照して説明する。まず、図１４（Ａ）に示すように、テンプレート１の基材２となる硝材２１を用意する。硝材２１は、図１４（Ａ）に示すように、平坦な第１の表面２２と凸状の第２の表面２３とを有している。硝材２１の形状はこれに限られるものではなく、図１５に示すように、凸状の第１の表面２２と凸状の第２の表面２３とを有していてもよい。硝材２１の第１の表面２２に保護用の樹脂膜２４を形成する。図１４（Ｂ）に示すように、第２の表面２３にざぐり部位として凹部８を形成する。

【0023】

図９及び図１０に示すように、平面形状が円形の凹部８の場合、例えば図１６に示すように、円柱型の砥石２５Ａを用いて硝材２１を研削することによって、円形の凹部８を形成することができる。この際、図１７に示すように、先端の外周を湾曲させた円柱型の砥石２５Ｂを用いて硝材２１を研削することによって、角部を湾曲させた円形の凹部８を形成することができる。また、図１２及び図１３に示すように、平面の概略形状が正方形や長方形等の四角形の凹部８は、例えば硝材２１の第２の表面２３にハードマスクを形成し、ハードマスクを四角形にパターニングした後、硝材２１をエッチングすることにより形成することができる。四角形の凹部８の湾曲した角部は、やすり等による硝材２１の研削を組み合わせることにより得ることができる。

【0024】

次に、図１４（Ｃ）に示すように、保護用の樹脂膜２４を剥離した後、硝材２１の第１の表面２２にハードマスク２６を形成し、その上にレジスト２７を形成する。ハードマスク２６は、硝材２１を加工するためのマスクとして機能する。ハードマスク２６は、例えばクロム（Ｃｒ）を含有する。レジスト２７は、ハードマスク２６を加工するためのマスクとして機能する。図１４（Ｄ）に示すように、レジスト２７を図示しないステンシルマスクを介して露光及び現像し、レジスト２７をメサ部４に応じた形状に加工する。図１４（Ｅ）に示すように、加工されたレジスト２７をマスクとして、ハードマスク２６を所望の形状に加工する。ハードマスク２６の加工には、例えば塩素（Ｃｌ_２）ガスと酸素（Ｏ_２）ガスの混合ガスを用いた誘導結合プラズマ（ＩＣＰ）－反応性イオンエッチング（ＲＩＥ）等のドライエッチングが用いられる。

【0025】

次いで、図１４（Ｆ）に示すように、加工されたハードマスク２６をマスクとして、硝材２１を所望の形状に加工することによって、メサ部４の元となる凸状の基部２８を得る。硝材２１の加工には、例えばトリフルオロメタン（ＣＨＦ_３）ガスを用いたＩＣＰＲＩＥ等のドライエッチングが用いられる。図１４（Ｆ）に示す基部２８は、メサ部４の第２の面５となる平坦面を有している。この時点では、基部２８は傾斜領域９を有していない。図１４（Ｇ）に示すように、このような基部２８に研磨を施して、傾斜領域９及び必要に応じて平坦領域１０を有するメサ部４を形成する。

【0026】

上記した傾斜領域９及び必要に応じて平坦領域１０を有するメサ部４に対しては、図１４（Ｃ）から図１４（Ｆ）に示した工程と同様にして凹凸パターン６を形成する。すなわち、傾斜領域９及び必要に応じて平坦領域１０を有する第２の面５に、図示を省略したマスクの形成工程及び硝材２１（基材２）のエッチング工程を実施して、凹凸パターン６を形成する。このようにして、傾斜領域９及び必要に応じて平坦領域１０を有する第２の面５に凹凸パターン６が形成されたテンプレート１が得られる。

【0027】

（第２の実施形態）
次に、上記した第１の実施形態のテンプレート１を用いた半導体装置の製造方法について、図１８ないし図２４を参照して説明する。図１８は、ＮＩＬプロセスを用いた半導体装置の製造方法の例を説明するためのフローチャートである。図１８に示す半導体装置の製造方法の例は、アライメント工程Ｓ－１と、パターン転写工程Ｓ－２と、被加工物の加工工程Ｓ－３と、成膜工程Ｓ－４とを具備する。

【0028】

アライメント工程Ｓ－１は、図１９に示すように、被加工物１００の加工面１００ａの位置と、加工面１００ａに対向して配置されたテンプレート１のメサ部４に設けられたパターン６の位置とを合わせる工程である。被加工物１００は、例えば半導体基板上に複数の膜を積層することにより形成された積層体である。被加工物１００の構成は、特に限定されない。テンプレート１としては、第１の実施形態におけるいずれかのテンプレートが用いられる。被加工物１００上には、図２０に示すように、アライメントの前又は後に、加工面１００ａにインプリント材料を塗布することによりインプリント材料層１０１が形成される。インプリント材料は、例えば光硬化性樹脂を含む。インプリント材料は、例えば滴下又はスピンコートにより塗布される。

【0029】

パターン転写工程Ｓ－２は、図２１に示すように、テンプレート１をインプリント材料層１０１に押し付けて凹凸パターンを成形し、成形されたインプリント材料層１０１を硬化させることにより、インプリントパターンをインプリント材料層１０１に転写する。インプリント材料層１０１が光硬化性樹脂を含む場合は、当該層１０１はテンプレート１を介して光を照射することにより硬化される。テンプレート１は、図２２に示すように、インプリント材料層１０１の硬化後に当該層から分離される。

【0030】

被加工物の加工工程Ｓ－３は、図２３に示すように、凹凸パターンが成形されたインプリント材料層１０１を用いて被加工物１００の一部を加工する工程であり、例えば開口部１００ｂが形成される。被加工物１００は、例えばドライエッチングにより被加工物１００を構成する積層体を部分的に除去することにより加工される。加工後の被加工物１００の形状は、インプリントパターンの形状に応じて決まる。成膜工程Ｓ－４は、図２４に示すように、被加工物１００上に膜を成膜し、膜を加工することにより開口部１００ｂに層１０２を形成する。成膜工程Ｓ－４で形成される層１０２は、例えば金属材料を含有する導電層であり、例えば埋め込み配線としての機能を有する。

【0031】

以上のように、実施形態の半導体装置の製造方法の例においては、第１の実施形態に示したように、メサ部の第２の面５の少なくとも外周領域に傾斜領域が設けられているため、インプリント材料層にメサ部の凹凸パターンを押し付けた際に、メサ部の中心の周囲から徐々にインプリント材料層に接触していき、最後にメサ部への押圧力により変形した傾斜領域がインプリント材料層に接触することになる。これによって、メサ部の中心から外周に向けて順にインプリント材料層に接触するようになるため、メサ部の凹凸パターンとインプリント材料層との間の空気の閉じ込めを抑制することができる。従って、凹凸パターン内に閉じ込められた空気、特にメサ部の外周領域に閉じ込められた空気による押印不良や未充填不良等の発生を抑制することが可能になる。従って、被加工物上のインプリント材料層に精度よくパターンを転写することができ、このようなパターンを用いて被加工物の加工工程を実施することによって、半導体装置を精度よく得ることができる。

【0032】

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。実施形態や及びその変形は、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】

【0033】

１…テンプレート、２…基材、３…第１の面、４メサ部、５…第２の面、６…凹凸パターン、８…凹部、９…傾斜領域、１０…平坦領域。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】

【図14】

【図15】

【図16】

【図17】

【図18】

【図19】

【図20】

【図21】

【図22】

【図23】

【図24】