JP2014011254A - 位置合わせマーク、該マークを備えたテンプレート、および、該テンプレートの製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】 本発明は、光学的な識別を容易にすることができつつ、洗浄耐性に優れ、異物不良や金属汚染等の発生も防止可能な位置合わせマーク、該マークを備えたテンプレート、および、該テンプレートの製造方法を提供することを目的とするものである。
【解決手段】 テンプレートの位置合わせマークを、光透過性基材を構成する第１の材料から構成される部分と、前記第１の材料とは光学特性が異なる第２の材料から構成される部分とで構成し、前記第１の材料から露出する前記第２の材料の表面を原子層堆積膜で被覆することにより、上記課題を解決する。
【選択図】 図１

Description

本発明は、微細な凹凸形状の転写パターンを、被転写基板上に形成された樹脂に転写するナノインプリントリソグラフィに用いられるテンプレートの位置合わせマーク、該マークを備えたテンプレート、および、該テンプレートの製造方法に関するものである。

半導体デバイス製造においては、従来から、フォトマスクを使うフォトリソグラフィの技術が用いられており、近年では、より解像度を向上させる技術として、位相シフトマスクを用いたフォトリソグラフィによって、超ＬＳＩ等の微細なパターンを製造している。
しかしながら、さらなる微細化に対応するためには、露光波長の問題や製造コストの問題などから上記のフォトリソグラフィによる方式の限界が指摘されており、次世代のリソグラフィ技術として、反射型マスクを使うＥＵＶ（Ｅｘｔｒｅｍｅ Ｕｌｔｒａ Ｖｉｏｌｅｔ）リソグラフィや、テンプレートを使うナノインプリントリソグラフィ（ＮＩＬ：Ｎａｎｏ Ｉｍｐｒｉｎｔ Ｌｉｔｈｏｇｒａｐｈｙ）が提案されている。
特に、ナノインプリントリソグラフィは、フォトリソグラフィのような高額な露光装置（ステッパー）を用いないため、経済的にも有利であることから、注目を集めている。

上記のナノインプリントリソグラフィは、表面に微細な凹凸形状の転写パターンを形成したテンプレート（モールド、スタンパ、金型とも呼ばれる）を、半導体ウェハなどの被転写基板の上に形成された樹脂に接触させ、前記樹脂の表面の形状を、前記テンプレートの転写パターンの凹凸形状に成型した後に前記テンプレートを離型し、次いで、ドライエッチング等により余分な樹脂部分（残膜部分）を除去することで、前記被転写基板の上の樹脂に前記テンプレートの転写パターンの凹凸形状（より詳しくは、凹凸反転形状）を転写させる技術である（例えば、特許文献１、２）。

ここで、上述のようなナノインプリントリソグラフィを用いて所望の転写パターンを被転写基板に転写する際には、テンプレートと被転写基板との位置合わせを精密に行う必要がある。一般的には、テンプレートに設けられている位置合わせマークと、被転写基板に設けられている位置合わせマークとを、テンプレート側から光学的に検出することにより位置合わせを行う。

図３は、従来のテンプレートの一例を示す説明図であり、（ａ）はテンプレート全体の模式的断面図を示し、（ｂ）は位置合わせマークの模式的拡大断面図を示す。
例えば、図３（ａ）に示すように、テンプレート１１０は、石英等の光透過性基材１０２から構成されており、前記光透過性基材１０２の主面に、凹凸形状の転写パターンが形成された転写パターン領域１１１と位置合わせマーク１０１を備えている。
そして、前記位置合わせマーク１０１は、前記転写パターンとの相対的な位置精度を保持するために、通常、前記転写パターンと同一工程で形成され、例えば、図３（ｂ）に示すように、その断面は、転写パターンと同程度の深さを有する凹部を備えた凹凸形状の段差構造になっている。
この位置合わせマーク１０１は、例えば、被転写基板側に形成された位置合わせマークと重ね合わせることでモアレ縞等を生じさせる周期構造を有しており、その平面形状としては、前記周期構造がＸまたはＹ方向に配列された矩形状のものや、前記周期構造がＸおよびＹ方向に配列されたＬ字型、十字型等がある。

次に、ナノインプリントリソグラフィによる樹脂パターン形成方法について説明する。
図４は、ナノインプリントリソグラフィによる樹脂パターン形成方法の一例を示す模式的工程図である。

ナノインプリントリソグラフィによって所望の樹脂パターンを被転写基板上に形成するには、例えば、図４（ａ）に示すように、まず、テンプレート１１０を準備し、被転写基板１２０上に紫外線硬化性樹脂からなる樹脂層１３０を形成する。
次に、図４（ｂ）に示すように、テンプレート１１０を被転写基板１２０上の樹脂層１３０に接触させ、前記樹脂層１３０の表面形状を前記テンプレート１１０の転写パターンの形状に成型する。また、この際に、テンプレート１１０の位置合わせマーク１０１と被転写基板側位置合わせマーク１２１の位置ずれを、検出器１４１からの検出光１４２で検出し、位置ずれがある場合にはテンプレート１１０と被転写基板１２０を相対的に移動させてその位置ずれを補正することにより、テンプレート１１０と被転写基板１２０との位置合わせを行う。
次いで、図４（ｃ）に示すように、紫外線１５１を照射することにより、被転写基板１２０上の樹脂を硬化させ、その後、図４（ｄ）に示すように、テンプレート１１０を離型して、所望の樹脂パターン１３１を得る。

ここで、図５を用いて、上記のテンプレート１１０と被転写基板１２０との位置決め方法について、より詳しく説明する。
図５は、従来の位置合わせマークを用いた位置決め方法を示す説明図である。ここで、図５（ａ）は、上記の図４（ｂ）の工程におけるテンプレート１１０、樹脂層１３０、および、被転写基板１２０の状態を示し、図５（ｂ）は位置合わせマーク１０１の凸部と凹部における検出光１４２ａ、１４２ｂの光路を示す。

図５（ａ）に示すように、被転写基板側位置合わせマーク１２１は被転写基板１２０の内部（表面近傍）に被転写基板側マーク材料１２３を有する構造を備えており、この被転写基板側マーク材料１２３と被転写基板１２０を構成する材料とは光学特性が異なるため、被転写基板側位置合わせマーク１２１は検出光１４２で光学的に識別可能になっている。

一方、図５（ｂ）に示すように、従来のテンプレート１１０の位置合わせマーク１０１においては、その凸部と凹部における検出光１４２ａ、１４２ｂの光路長の差を利用して、位置合わせマーク１０１を光学的に識別している。ここで、例えば、図５（ｂ）において、テンプレート１１０と被転写基板１２０の隙間にある物質が、樹脂層１３０ではなく、空気の場合には位置合わせマーク１０１を十分に識別可能である。

しかしながら、テンプレート１１０を被転写基板１２０上の樹脂層１３０に接触させることにより、図５（ｂ）に示すように、テンプレート１１０の位置合わせマーク１０１の凹部が樹脂層１３０を構成する樹脂によって充満された状態になると、テンプレート１１０の位置合わせマーク１０１を構成する材料（すなわち、光透過性基材１０２を構成する材料）の屈折率と、樹脂層１３０を構成する樹脂の屈折率とがほとんど同じ値であることから、テンプレート１１０の位置合わせマーク１０１を光学的に識別することは困難になってしまうという問題が生じる。

上記の問題について、より詳しく説明する。
例えば、図５（ｂ）に示すように、テンプレート１１０の位置合わせマーク１０１の凸部と凹部に、テンプレート１１０の裏面側（図５（ｂ）において上側）から入射し、樹脂層１３０を通過して被転写基板１２０の表面で反射する検出光１４２ａ、１４２ｂの光路長の差は、テンプレート１１０を構成する材料の屈折率をｎ１、樹脂層１３０を構成する樹脂の屈折率をｎ２、テンプレート１１０の位置合わせマーク１０１の凸部と凹部の段差をＴとすると、２×Ｔ×｜ｎ２−ｎ１｜になる。

ここで、検出光１４２ａ、１４２ｂには、樹脂層１３０を構成する樹脂が硬化しない波長域の光が用いられ、一般的には可視光域の波長（３８０ｎｍ〜７５０ｎｍ）が用いられる。
そして、一般的なテンプレートの材料（すなわち、光透過性基材１０２を構成する材料）である石英（ＳｉＯ₂）の波長６３３ｎｍの光における屈折率は１．４５であり、また、ナノインプリントリソグラフィに用いられる樹脂の屈折率も、一般的には１．５程度である。

そこで、例えば、検出光１４２ａ、１４２ｂに６３３ｎｍの単波長を用いる場合を仮定し、テンプレート１１０の位置合わせマーク１０１の凸部と凹部の段差Ｔを１００ｎｍ、テンプレート１１０を構成する材料の屈折率ｎ１を１．４５、樹脂層１３０を構成する樹脂の屈折率ｎ２を１．５０として、上式を計算すると、得られる光路長の差は１０ｎｍになり、この値は波長６３３ｎｍの１／６０程の違いしかないため、位置合わせマーク１０１の凸部と凹部を良好に識別することは困難になってしまう。

なお、上述のように、テンプレート１１０を被転写基板１２０上の樹脂層１３０に接触させた状態で位置合わせを行う理由は、テンプレート１１０が樹脂層１３０から離れた状態で位置合わせを行った後にテンプレート１１０を樹脂層１３０に接触させる方法では、テンプレート１１０を樹脂層１３０に接触させる過程で位置ずれ（いわゆるロックズレ）が生じてしまうからである。

そこで、位置合わせマーク１０１を構成する材料（すなわち、光透過性基材１０２を構成する材料）とは異なる第２の材料を、位置合わせマーク１０１の凸部の上面、凹部の底面、凸部の側面、若しくは、位置合わせマーク１０１の内部に形成して、位置合わせマーク１０１を光学的に識別可能にする方法が提案されている（例えば、特許文献３〜５）。

例えば、第２の材料１０３ａを凸部の上面に有する構成の位置合わせマーク１０１ａ（図６（ａ））や、第２の材料１０３ｂを凹部の底面に有する構成の位置合わせマーク１０１ｂ（図６（ｂ））や、第２の材料１０３ｃを凸部の側面に有する構成の位置合わせマーク１０１ｃ（図７（ａ））などが提案されている。
また、図７（ｂ）に示すように、第２の材料１０４をイオン注入することによって、前記第２の材料１０４を凸部の内部に有する構成の位置合わせマーク１０１ｄなどが提案されている。

特表２００４−５０４７１８号公報 特開２００２−９３７４８号公報 米国特許第８０１２３９５号明細書 特開２００７−１０３９１５号公報 特開２０１１−２４９５６７号公報

ここで、ナノインプリントリソグラフィは、上述のように、テンプレートを樹脂に接触させることによってテンプレートの転写パターンを樹脂に転写する技術であるため、テンプレートが樹脂で汚染されることは避けられず、テンプレートには洗浄耐性が求められる。そして、一般に、テンプレートを構成する光透過性基材は石英からなり、樹脂等の有機物洗浄に対し優れた洗浄耐性を有している。

しかしながら、上述のように、光透過性基材を構成する材料とは異なる第２の材料がテンプレートに形成され、前記第２の材料が位置合わせマークの凸部の上面、凹部の底面、または、凸部の側面のいずれかにおいて露出するような場合には、前記テンプレートの洗浄工程において、前記第２の材料の一部、若しくは全てが消失して、位置合わせマークとしての機能が果たせなくなるというおそれがある。
また、前記第２の材料の一部、若しくは全てが離脱することにより、異物不良や金属汚染等が生じるおそれもある。

本発明は、上記実情に鑑みてなされたものであり、光学的な識別を容易にすることができつつ、洗浄耐性に優れ、異物不良や金属汚染等の発生も防止可能な位置合わせマーク、該マークを備えたテンプレート、および、該テンプレートの製造方法を提供することを目的とする。

本発明者は、種々研究した結果、テンプレートの位置合わせマークを、光透過性基材を構成する第１の材料から構成される部分と、前記第１の材料とは光学特性が異なる第２の材料から構成される部分とで構成し、前記第１の材料から露出する前記第２の材料の表面を原子層堆積膜で被覆することにより、上記課題を解決できることを見出して本発明を完成したものである。

すなわち、本発明の請求項１に係る発明は、光透過性基材の主面に凹凸形状の転写パターンを有するテンプレートの位置合わせマークであって、前記光透過性基材を構成する第１の材料から構成される部分と、前記第１の材料とは光学特性が異なる第２の材料から構成される部分とを有しており、前記第１の材料から露出する前記第２の材料の表面が原子層堆積膜で被覆されていることを特徴とするテンプレートの位置合わせマークである。

また、本発明の請求項２に係る発明は、前記位置合わせマークが凹部と凸部を有しており、前記凸部の上面、前記凹部の底面、または、前記凸部の側面のいずれかにおいて、前記第２の材料が前記第１の材料から露出することを特徴とする請求項１に記載のテンプレートの位置合わせマークである。

また、本発明の請求項３に係る発明は、前記第１の材料および前記原子層堆積膜がシリコンを含むことを特徴とする請求項１または請求項２に記載のテンプレートの位置合わせマークである。

また、本発明の請求項４に係る発明は、前記第２の材料が、クロム、タンタル、ルテニウム、アルミニウム、または、モリブデンシリサイドのいずれか１種を含むことを特徴とする請求項1乃至請求項３のいずれか一項に記載のテンプレートの位置合わせマークである。

また、本発明の請求項５に係る発明は、前記第２の材料が、アンチモン、ガリウム、キセノン、アルゴン、窒素、または、鉛のいずれか１種を含むことを特徴とする請求項１乃至請求項４のいずれか一項に記載のテンプレートの位置合わせマークである。

また、本発明の請求項６に係る発明は、請求項１乃至請求項５のいずれか一項に記載の位置合わせマークを備えたことを特徴とするテンプレートである。

また、本発明の請求項７に係る発明は、光透過性基材の主面に凹凸形状の転写パターンと位置合わせマークを有するテンプレートの製造方法であって、前記位置合わせマークとなる領域に、前記光透過性基材を構成する第１の材料とは光学特性が異なる第２の材料から構成される部分を形成する工程と、シリコンを含むガスと、酸素、窒素、または、フッ素のいずれか一種を含むガスとを、交互に供給して、前記第１の材料から露出する前記第２の材料の表面を被覆する原子層堆積膜を形成する工程と、を順に備えることを特徴とするテンプレートの製造方法である。

本発明によれば、テンプレートの位置合わせマークが、光透過性基材を構成する第１の材料から構成される部分と、前記第１の材料とは光学特性が異なる第２の材料から構成される部分とを有しているため、前記第１の材料と前記第２の材料の光学特性の違いから前記位置合わせマークを光学的に識別することができる。それゆえ、テンプレートと被転写基板とを高い位置精度で位置合わせすることができ、テンプレートの転写パターンを高い位置精度で被転写基板上の樹脂に転写することができる。
また、本発明によれば、前記第１の材料から露出する前記第２の材料の表面は原子層堆積膜で被覆されているため、洗浄耐性に優れ、異物不良や金属汚染等の発生も防止することが可能となる。

本発明に係るテンプレートの位置合わせマークの一例を示す模式的断面図である。 本発明に係るテンプレートの位置合わせマークの他の例を示す模式的断面図である。 従来のテンプレートの一例を示す説明図であり、（ａ）はテンプレート全体の模式的断面図を示し、（ｂ）は位置合わせマークの模式的拡大断面図を示す。 ナノインプリントリソグラフィによる樹脂パターン形成方法の一例を示す模式的工程図である。 従来の位置合わせマークを用いた位置決め方法を示す説明図である。 従来のテンプレートの位置合わせマークの一例を示す模式的断面図である。 従来のテンプレートの位置合わせマークの他の例を示す模式的断面図である。

［位置合わせマーク］
まず、本発明に係るテンプレートの位置合わせマークについて説明する。
図１および図２は、本発明に係るテンプレートの位置合わせマークの例を示す模式的断面図である。
本発明に係るテンプレートの位置合わせマークは、光透過性基材の主面に凹凸形状の転写パターンを有するテンプレートの位置合わせマークであって、前記光透過性基材を構成する第１の材料から構成される部分と、前記第１の材料とは光学特性が異なる第２の材料から構成される部分とを有しており、前記第１の材料から露出する前記第２の材料の表面が原子層堆積膜で被覆されていることを特徴とする。

本発明に係るテンプレートの位置合わせマークの形態としては、例えば、第１の実施形態として、図１（ａ）に示すように、クロム（Ｃｒ）等で構成される第２の材料３ａが、光透過性基材２を構成する材料である第１の材料から構成される位置合わせマーク１ａの凸部の上面に形成されており、位置合わせマーク１ａを構成する前記第１の材料および前記第２の材料３ａを被覆するように原子層堆積膜５が形成された形態を挙げることができる。

また、第２の実施形態として、図１（ｂ）に示すように、クロム（Ｃｒ）等で構成される第２の材料３ｂが、前記第１の材料から構成される位置合わせマーク１ｂの凹部の底面に形成されており、位置合わせマーク１ｂを構成する前記第１の材料および前記第２の材料３ｂを被覆するように原子層堆積膜５が形成された形態を挙げることができる。

また、第３の実施形態として、図２（ａ）に示すように、クロム（Ｃｒ）等で構成される第２の材料３ｃが、前記第１の材料から構成される位置合わせマーク１ｃの凸部の側面に形成されており、位置合わせマーク１ｃを構成する前記第１の材料および前記第２の材料３ｃを被覆するように原子層堆積膜５が形成された形態を挙げることができる。

また、第４の実施形態として、図２（ｂ）に示すように、アンチモン（Ｓｂ）等で構成される第２の材料１０４が、前記第１の材料から構成される位置合わせマーク１ｄの凸部の内部に形成されていて、かつ、前記第２の材料１０４が前記凸部の側面から露出しており、位置合わせマーク１ｄを構成する前記第１の材料および前記第２の材料１０４を被覆するように原子層堆積膜５が形成された形態を挙げることができる。

ここで、原子層堆積膜とは、原子層堆積法（ＡＬＤ法：Ａｔｏｍｉｃ Ｌａｙｅｒ Ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ法）によって形成された膜のことであり、高い膜厚均一性、緻密性に加えて高い形状追従性（段差被覆性、ステップカバレッジとも言う）を有するものである。
前記原子層堆積法は、金属あるいはシリコンを含む原料ガスと酸素やフッ素等を含む反応ガスの２種類のガスを交互に用いて、基板上に原子層単位で薄膜を形成する技術であり、金属あるいはシリコンを含むガスの供給、余剰ガスの排除、酸素等を含むガスの供給、余剰ガスの排除、の４工程を１サイクルとして、これを複数回繰り返して所望の厚さの膜を形成する成膜技術である。

例えば、基板上にＳｉＯ₂膜を形成する場合には、シリコンを含む原料ガスと、酸素を含む反応ガスが交互に用いられる。同様に、シリコンを含む原料ガスと窒素を含む反応ガスを用いて、基板上にＳｉＮ膜を形成することもできる。
また、反応ガスには複数種の元素を含むガスを用いても良い。例えば、シリコンを含む原料ガスと、酸素および窒素を含む反応ガスを用いて、基板上にＳｉＯＮ膜を形成することや、シリコンを含む原料ガスと、酸素およびフッ素を含む反応ガスを用いて、基板上にＳｉＯＦ膜を形成することもできる。
前記原子層堆積膜の厚さは、例えば、数ｎｍ〜１０ｎｍ程度の範囲である。

また、前記原子層堆積法は、一般的なＣＶＤ（Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｖａｐｏｒ Ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ）法に比べて、低温（例えば室温）で成膜することも可能である。

上記のように、原子層堆積法は原子層単位で薄膜を形成することができるため、この方法により形成された原子層堆積膜は、高い膜厚均一性、緻密性に加えて高い形状追従性を有している。

それゆえ、本発明に係る位置合わせマークは、前記光透過性基材を構成する第１の材料とは異なる第２の材料が前記第１の材料から露出するような形態を有していても、前記第１の材料から露出する前記第２の材料の表面は前記原子層堆積膜で被覆されているため、洗浄耐性に優れたものとなり、異物不良や金属汚染等の発生も防止することが可能となる。

そして、本発明に係る位置合わせマークは、前記第１の材料から構成される部分と、前記第１の材料とは光学特性が異なる第２の材料から構成される部分とを有しているため、前記第１の材料と前記第２の材料の光学特性の違いから前記位置合わせマークを光学的に識別することができる。それゆえ、テンプレートと被転写基板とを高い位置精度で位置合わせすることができ、テンプレートの転写パターンを高い位置精度で被転写基板上の樹脂に転写することができる。

なお、本発明において、前記第２の材料は前記原子層堆積膜で被覆されているが、前記原子層堆積膜は、通常薄膜であり、かつ、膜厚制御も原子層単位ででき、さらには、光透過性を有する材料（例えばＳｉＯ₂）で構成することもできることから、例え、前記第２の材料が前記原子層堆積膜で被覆されていても、光学的に識別することは十分可能である。

さらに、上記のように、前記位置合わせマークは洗浄耐性に優れることから、テンプレートの洗浄を繰り返しても、前記第２の材料の一部、若しくは全てが消失して位置合わせマークとしての機能が果たせなくなるということを抑制することができる。すなわち、本発明によれば、テンプレートの使用回数を増やすこと（ロングライフ化）も可能となる。

ここで、本発明における原子層堆積膜に替えて、前記第２の材料の被覆膜として従来の蒸着膜やスパッタ膜を用いた場合の問題点について説明する。
例えば、本発明に係る位置合わせマークのように、成膜する対象に凹凸形状等の段差がある場合、前記蒸着膜や前記スパッタ膜では、平坦部や凸部の角部には膜が形成され易いのに対し、凹部の角部には膜が形成され難いという傾向がある。
それゆえ、例えば、前記第２の材料が凹部の底面や凸部の側面に露出するような形態においては、前記蒸着膜や前記スパッタ膜では、前記第２の材料を均一に被覆することができず、その結果、前記テンプレートの洗浄工程において、前記第２の材料の一部、若しくは全てが消失して、位置合わせマークとしての機能が果たせなくなるという問題が生じる。また、前記第２の材料の一部、若しくは全てが離脱することにより、異物不良や金属汚染等が生じるおそれもある。

一方、上述のように、本発明においては、前記第２の材料の被覆膜として原子層堆積膜を用いているため、例え、前記第２の材料が凹部の底面や凸部の側面に露出するような形態であっても、前記第２の材料を高い形状追従性で均一に被覆することができ、前記テンプレートの洗浄から前記第２の材料を保護することができる。

ここで、本発明においては、前記原子層堆積膜がシリコン（Ｓｉ）を含む構成を有していることが好ましい。例えば、シリコン（Ｓｉ）を含む原子層堆積膜の例として、ＳｉＯ₂膜、ＳｉＮ膜、ＳｉＯＮ膜、ＳｉＯＦ膜等を挙げることができる。中でも、前記原子層堆積膜がＳｉＯ₂膜で構成されていることが好ましい。
テンプレートを構成する光透過性基材は一般に石英から構成されているため、前記原子層堆積膜が上記の構成を有していれば、前記光透過性基材と同等の洗浄耐性を有することになるからである。
なお、テンプレートの洗浄方法としては、ＳＰＭ洗浄（硫酸と過酸化水素水の混合液による洗浄）等のウェット洗浄や、酸素ガス、オゾンガス等を用いるドライ洗浄等がある。

次に、前記第２の材料について説明する。
本発明において前記第２の材料は、前記光透過性基材を構成する第１の材料とは光学特性（例えば、透過率、屈折率等）が異なるものである。
例えば、本発明の第１の実施形態（図１（ａ））、第２の実施形態（図１（ｂ））、第３の実施形態（図２（ａ））においては、前記第２の材料から構成される部分をスパッタ法で形成することができ、前記第２の材料をクロム、タンタル、ルテニウム、アルミニウム、または、モリブデンシリサイドのいずれか１種を含むものとすることができる。前記第２の材料から構成される部分の厚さは、例えば、５ｎｍ〜３０ｎｍ程度の範囲である。

また、例えば、本発明の第４の実施形態（図２（ｂ））においては、前記第２の材料から構成される部分をイオン注入法で形成することができ、前記第２の材料をアンチモン、ガリウム、キセノン、アルゴン、窒素、または、鉛のいずれか１種を含むものとすることができる。

なお、上記の図１（ａ）、（ｂ）、および図２（ａ）においては、前記第２の材料から構成される部分が、それぞれ、前記位置合わせマークの凸部の上面、凹部の底面、凸部の側面に形成されている形態を示したが、これらは例示であって、本発明は、上記実施形態に限定されるものではない。
本発明においては、前記位置合わせマークが光学的に識別可能となるように、前記第１の材料から構成される部分と、前記第２の材料から構成される部分を有していればよく、例えば、前記第２の材料から構成される部分が、前記位置合わせマークの凸部の上面と側面の両方に形成されている形態であっても良い。同様に、前記第２の材料から構成される部分が、前記位置合わせマークの凹部の底面と凸部の側面の両方に形成されている形態であっても良い。

また、同様に、上記の図２（ｂ）においては、前記第２の材料から構成される部分が、前記位置合わせマークの凸部の内部にのみ形成されている形態を示したが、これらは例示であって、本発明は、上記実施形態に限定されるものではない。
例えば、本発明においては、前記第２の材料から構成される部分が、前記位置合わせマークの凸部のみならず、前記位置合わせマークの凹部の下にも形成されていてもよい。ただし、この場合には、前記第２の材料から構成される部分の厚みが、前記位置合わせマークの凸部と凹部で異なるようにする。
例えば、本発明においては、前記位置合わせマークを形成する前の光透過性基材に前記第２の材料をイオン注入して、層状の一定の厚みを有する前記第２の材料から構成される部分を形成しておき、その後、前記位置合わせマークの凹部を形成することにより、前記凹部の底面の位置よりも表面側に存在していた前記第２の材料から構成される部分を除去することで、前記第２の材料から構成される部分の厚みを、前記位置合わせマークの凸部と凹部で異なるようにすることができる。

［テンプレート］
次に、本発明に係るテンプレートについて説明する。
本発明に係るテンプレートは、上述の本発明に係る位置合わせマークを備えたことを特徴とするものである。その他の構成は、従来のテンプレートと同じであってよい。
また、本発明に係るテンプレートにおける前記位置合わせマークの数や配置は、従来のテンプレートの位置合わせマークの数や配置と同じにすることができる。

本発明に係るテンプレートにおいては、前記位置合わせマークが、光透過性基材を構成する第１の材料から構成される部分と、前記第１の材料とは光学特性が異なる第２の材料から構成される部分とを有しているため、前記第１の材料と前記第２の材料の光学特性の違いから前記位置合わせマークを光学的に識別することができる。それゆえ、テンプレートと被転写基板とを高い位置精度で位置合わせすることができ、テンプレートの転写パターンを高い位置精度で被転写基板上の樹脂に転写することができる。
また、本発明に係るテンプレートにおいては、前記第１の材料から露出する前記第２の材料の表面は原子層堆積膜で被覆されているため、洗浄耐性に優れ、異物不良や金属汚染等の発生も防止することが可能となる。

［テンプレートの製造方法］
次に、本発明に係るテンプレートの製造方法について説明する。
本発明に係るテンプレートの製造方法は、光透過性基材の主面に凹凸形状の転写パターンと位置合わせマークを有するテンプレートの製造方法であって、前記位置合わせマークとなる領域に、前記光透過性基材を構成する第１の材料とは光学特性が異なる第２の材料から構成される部分を形成する工程と、シリコンを含むガスと、酸素、窒素、または、フッ素のいずれか一種を含むガスとを、交互に供給して、前記第１の材料から露出する前記第２の材料の表面を被覆する原子層堆積膜を形成する工程と、を順に備えることを特徴とする。

本発明に係るテンプレートの製造方法において、前記第２の材料から構成される部分を形成する工程については、例えば、上述のスパッタ法やイオン注入法を用いることができる。
より具体的には、例えば、前記第２の材料としてクロム、タンタル、ルテニウム、アルミニウム、または、モリブデンシリサイドのいずれか１種を用いて、前記テンプレートの位置合わせマークとなる領域に前記第２の材料をスパッタ法で成膜し、その後、レジスト製版等の手法を用いて前記第２の材料からなるスパッタ膜をパターニングして、所望の部分にのみ前記第２の材料から構成される部分を形成することができる。
また、例えば、前記第２の材料としてアンチモン、ガリウム、キセノン、アルゴン、窒素、または、鉛のいずれか１種を用いて、前記テンプレートの位置合わせマークとなる領域に前記第２の材料をイオン注入し、その後、位置合わせマークとなる領域の光透過性基材を凹凸形状にエッチング加工し、その凹部の深さを、前記第２の材料からなるイオン注入層が形成された位置よりも深く形成することで、位置合わせマークの凸部の内部にのみ前記第２の材料から構成される部分を形成することができる。

また、本発明に係るテンプレートの製造方法において、前記原子層堆積膜を形成する工程については、シリコンを含むガスと、酸素、窒素、または、フッ素のいずれか一種を含むガスとを交互に供給する原子層堆積法を用いることができる。
より具体的には、例えば、前記第２の材料から構成される部分を形成した光透過性基材を成膜装置内に設置し、シリコンを含むガスの供給、余剰ガスの排除、酸素等を含むガスの供給、余剰ガスの排除、の４工程を１サイクルとして、これを複数回繰り返すことにより、所望の厚さの原子層堆積膜を前記第２の材料の表面に形成する。

上述のように、原子層堆積法は原子層単位で薄膜を形成することができるため、この方法により形成された原子層堆積膜は、高い膜厚均一性、緻密性に加えて高い形状追従性を有している。

それゆえ、本発明によれば、前記第１の材料から露出する前記第２の材料の表面は、高い形状追従性を有する前記原子層堆積膜で被覆されるため、本発明に係る製造方法によって得られるテンプレートは、洗浄耐性に優れたものとなる。また、本発明によれば、異物不良や金属汚染等の発生も防止することが可能となる。

特に、本発明においては、シリコンを含むガスと、酸素、窒素、または、フッ素のいずれか一種を含むガスとを交互に供給して前記原子層堆積膜を形成するため、形成される前記原子層堆積膜は、ＳｉＯ₂膜、ＳｉＮ膜、ＳｉＯＮ膜、または、ＳｉＯＦ膜のいずれかになり、前記光透過性基材と同等の高い洗浄耐性を有することになる。

また、本発明によれば、得られるテンプレートの位置合わせマークは、前記第１の材料から構成される部分と、前記第１の材料とは光学特性が異なる第２の材料から構成される部分とを有しているため、前記第１の材料と前記第２の材料の光学特性の違いから前記位置合わせマークを光学的に識別することができる。それゆえ、テンプレートと被転写基板とを高い位置精度で位置合わせすることができ、テンプレートの転写パターンを高い位置精度で被転写基板上の樹脂に転写することができる。

さらに、上記のように、前記位置合わせマークは洗浄耐性に優れることから、テンプレートの洗浄を繰り返しても、前記第２の材料の一部、若しくは全てが消失して位置合わせマークとしての機能が果たせなくなるという現象が生じることを抑制することができる。すなわち、本発明によれば、得られるテンプレートの使用回数を増やすこと（ロングライフ化）も可能となる。

以上、本発明に係る位置合わせマーク、該マークを備えたテンプレート、および、該テンプレートの製造方法について、それぞれの実施形態を説明したが、本発明は、上記実施形態に限定されるものではない。上記実施形態は例示であり、本発明の特許請求の範囲に記載された技術的思想と、実質的に同一の構成を有し、同様な作用効果を奏するものは、いかなる場合であっても本発明の技術的範囲に包含される。

１ａ、１ｂ、1ｃ、１ｄ・・・位置合わせマーク
２・・・光透過性基材
３ａ、３ｂ、３ｃ、４・・・第２の材料
５・・・原子層堆積膜
１０１、１０１ａ、１０１ｂ、1０１ｃ、１０１ｄ・・・位置合わせマーク
１０２・・・光透過性基材
１０３ａ、１０３ｂ、１０３ｃ、１０４・・・第２の材料
１１０・・・テンプレート
１１１・・・転写パターン領域
１２０・・・被転写基板
１２１・・・被転写基板側位置合わせマーク
１２３・・・被転写基板側マーク材料
１３０・・・樹脂層
１３１・・・樹脂パターン
１４１・・・検出器
１４２、１４２ａ、１４２ｂ・・・検出光
１５１・・・紫外線

Claims (7)

1. 光透過性基材の主面に凹凸形状の転写パターンを有するテンプレートの位置合わせマークであって、
   前記光透過性基材を構成する第１の材料から構成される部分と、
   前記第１の材料とは光学特性が異なる第２の材料から構成される部分とを有しており、
   前記第１の材料から露出する前記第２の材料の表面が原子層堆積膜で被覆されていることを特徴とするテンプレートの位置合わせマーク。
2. 前記位置合わせマークが凹部と凸部を有しており、
   前記凸部の上面、前記凹部の底面、または、前記凸部の側面のいずれかにおいて、
   前記第２の材料が前記第１の材料から露出することを特徴とする請求項1に記載のテンプレートの位置合わせマーク。
3. 前記第１の材料および前記原子層堆積膜がシリコンを含むことを特徴とする請求項1または請求項２に記載のテンプレートの位置合わせマーク。
4. 前記第２の材料が、クロム、タンタル、ルテニウム、アルミニウム、または、モリブデンシリサイドのいずれか１種を含むことを特徴とする請求項1乃至請求項３のいずれか一項に記載のテンプレートの位置合わせマーク。
5. 前記第２の材料が、アンチモン、ガリウム、キセノン、アルゴン、窒素、または、鉛のいずれか１種を含むことを特徴とする請求項1乃至請求項４のいずれか一項に記載のテンプレートの位置合わせマーク。
6. 請求項1乃至請求項５のいずれか一項に記載の位置合わせマークを備えたことを特徴とするテンプレート。
7. 光透過性基材の主面に凹凸形状の転写パターンと位置合わせマークを有するテンプレートの製造方法であって、
   前記位置合わせマークとなる領域に、前記光透過性基材を構成する第１の材料とは光学特性が異なる第２の材料から構成される部分を形成する工程と、
   シリコンを含むガスと、酸素、窒素、または、フッ素のいずれか一種を含むガスとを、交互に供給して、前記第１の材料から露出する前記第２の材料の表面を被覆する原子層堆積膜を形成する工程と、
   を順に備えることを特徴とするテンプレートの製造方法。
   

Images