JP2002270540A - パターン形成方法 - Google Patents
パターン形成方法Info
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 モールドの凹凸が有機膜に良好に転写される
ようにして、有機膜パターンの形状を向上させる。 【解決手段】 半導体基板１２の上に、軟化剤としての
ジブチルフタレートを含むポリメチルメタクリレートよ
りなる有機膜１３を形成した後、二酸化炭素の超臨界流
体１４中において、モールド基板１０と反転パターン１
１とからなるモールドを有機膜１３に押し付けて、反転
パターン１１の形状を有機膜１３に転写する。反転パタ
ーン１１を有機膜１３に押し付けた状態で、モールド及
び半導体基板１２を超臨界流体１４の外部に取り出した
後、反転パターン１１を有機膜１３から離脱させる。
ようにして、有機膜パターンの形状を向上させる。 【解決手段】 半導体基板１２の上に、軟化剤としての
ジブチルフタレートを含むポリメチルメタクリレートよ
りなる有機膜１３を形成した後、二酸化炭素の超臨界流
体１４中において、モールド基板１０と反転パターン１
１とからなるモールドを有機膜１３に押し付けて、反転
パターン１１の形状を有機膜１３に転写する。反転パタ
ーン１１を有機膜１３に押し付けた状態で、モールド及
び半導体基板１２を超臨界流体１４の外部に取り出した
後、反転パターン１１を有機膜１３から離脱させる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、インプリント法を
用いるパターン形成方法に関する。
用いるパターン形成方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】半導体集積回路の集積度の向上に伴っ
て、リソグラフィ技術により形成されるレジストパター
ンに対する微細化の要求はますます大きくなってきてい
る。
て、リソグラフィ技術により形成されるレジストパター
ンに対する微細化の要求はますます大きくなってきてい
る。
【０００３】ところで、従来レジストパターンはリソグ
ラフィ技術を用いて形成されてきたが、１００ｎｍ以下
の微細なレジストパターンをリソグラフィ技術を用いて
形成することは、露光光の短波長化の限界などによりか
なり難しくなってきている。
ラフィ技術を用いて形成されてきたが、１００ｎｍ以下
の微細なレジストパターンをリソグラフィ技術を用いて
形成することは、露光光の短波長化の限界などによりか
なり難しくなってきている。
【０００４】また、露光光としてＥＢ（電子ビーム）を
用いるリソグラフィ技術は、解像度の点でメリットはあ
るが、スループットの低さのために量産工程への適用は
難しい。
用いるリソグラフィ技術は、解像度の点でメリットはあ
るが、スループットの低さのために量産工程への適用は
難しい。
【０００５】そこで、インプリント法を用いて微細なパ
ターンを生産性良く形成する方法が提案されている（例
えば、S.Y.Chou et al., Appl. Phys. Lett., vol.67,
p.3314(1995)）。
ターンを生産性良く形成する方法が提案されている（例
えば、S.Y.Chou et al., Appl. Phys. Lett., vol.67,
p.3314(1995)）。
【０００６】このインプリント法は、転写すべきパター
ンの鏡像と対応する凹凸を有するモールドを、基板上に
形成されたレジスト膜に圧着して該レジスト膜からなる
パターンを形成する方法である。
ンの鏡像と対応する凹凸を有するモールドを、基板上に
形成されたレジスト膜に圧着して該レジスト膜からなる
パターンを形成する方法である。
【０００７】以下、従来のインプリント法を用いるパタ
ーン形成方法について、図８（ａ）〜（ｃ）及び図９
（ａ）、（ｂ）を参照しながら説明する。
ーン形成方法について、図８（ａ）〜（ｃ）及び図９
（ａ）、（ｂ）を参照しながら説明する。
【０００８】まず、図８（ａ）に示すように、モールド
基板１の表面に例えばシリコン酸化膜を形成した後、該
シリコン酸化膜に対して通常のリソグラフィを行なっ
て、該シリコン酸化膜からなり、転写すべきパターン
（配線パターン）の鏡像と対応し且つ転写すべきパター
ンが反転してなる反転パターン２を形成する。これによ
り、モールド基板１と反転パターン２とからなるモール
ドが得られる。
基板１の表面に例えばシリコン酸化膜を形成した後、該
シリコン酸化膜に対して通常のリソグラフィを行なっ
て、該シリコン酸化膜からなり、転写すべきパターン
（配線パターン）の鏡像と対応し且つ転写すべきパター
ンが反転してなる反転パターン２を形成する。これによ
り、モールド基板１と反転パターン２とからなるモール
ドが得られる。
【０００９】次に、図８（ｂ）に示すように、半導体基
板３の上に、例えばポリメチルメタクリレート（ＰＭＭ
Ａ）よりなり０．３μｍの厚さを有する有機膜（例えば
レジスト膜）４を形成する。
板３の上に、例えばポリメチルメタクリレート（ＰＭＭ
Ａ）よりなり０．３μｍの厚さを有する有機膜（例えば
レジスト膜）４を形成する。
【００１０】次に、図８（ｃ）に示すように、モールド
を有機膜４に接近させた後、図９（ａ）に示すように、
モールドを有機膜４に約１４０気圧の圧力で押し付け
て、モールドの反転パターン２を有機膜４に転写する。
を有機膜４に接近させた後、図９（ａ）に示すように、
モールドを有機膜４に約１４０気圧の圧力で押し付け
て、モールドの反転パターン２を有機膜４に転写する。
【００１１】次に、図９（ｂ）に示すように、有機膜４
からモールドを離脱させると、半導体基板３の上に例え
ば０．１２μｍの有機膜パターン４Ａが形成される。
からモールドを離脱させると、半導体基板３の上に例え
ば０．１２μｍの有機膜パターン４Ａが形成される。
【００１２】
【発明が解決しようとする課題】ところが、従来のパタ
ーン形成方法によると、モールドを有機膜に押し付け
て、モールドの反転パターンを有機膜に転写する際に、
有機膜が反転パターンの凹部に十分に進入しないため、
反転パターンの凹凸が良好に転写され難いので、図８
（ｂ）に示すように、有機膜パターンの形状は不良にな
る。
ーン形成方法によると、モールドを有機膜に押し付け
て、モールドの反転パターンを有機膜に転写する際に、
有機膜が反転パターンの凹部に十分に進入しないため、
反転パターンの凹凸が良好に転写され難いので、図８
（ｂ）に示すように、有機膜パターンの形状は不良にな
る。
【００１３】有機膜パターンの形状が不良になると、該
有機膜パターンをマスクとして得られる配線パターンの
形状も不良になるので、半導体デバイスの歩留まりが悪
化するという問題がある。
有機膜パターンをマスクとして得られる配線パターンの
形状も不良になるので、半導体デバイスの歩留まりが悪
化するという問題がある。
【００１４】前記に鑑み、本発明は、本発明は、モール
ドの反転パターンの凸部又は凹部の形状が有機膜に良好
に転写されるようにして、有機膜パターンの形状を向上
させることを目的とする。
ドの反転パターンの凸部又は凹部の形状が有機膜に良好
に転写されるようにして、有機膜パターンの形状を向上
させることを目的とする。
【００１５】
【課題を解決するための手段】前記の目的を達成するた
め、本発明に係る第１のパターン形成方法は、基板上
に、軟化剤を含む有機膜を形成する工程と、超臨界流体
中において、パターン形成用の凸部又は凹部を有するモ
ールドを有機膜に押し付けて凸部又は凹部の形状を有機
膜に転写する工程と、モールドを有機膜から離脱させる
工程とを備えている。
め、本発明に係る第１のパターン形成方法は、基板上
に、軟化剤を含む有機膜を形成する工程と、超臨界流体
中において、パターン形成用の凸部又は凹部を有するモ
ールドを有機膜に押し付けて凸部又は凹部の形状を有機
膜に転写する工程と、モールドを有機膜から離脱させる
工程とを備えている。
【００１６】本発明に係る第２のパターン形成方法は、
光透過性を有する基板上に、軟化剤を含む有機膜を形成
する工程と、超臨界流体中において、パターン形成用の
凸部又は凹部を有するモールドを有機膜に押し付けて凸
部又は凹部の形状を有機膜に転写する工程と、光を基板
の下面から有機膜に照射して有機膜を硬化させる工程
と、モールドを有機膜から離脱させる工程とを備えてい
る。
光透過性を有する基板上に、軟化剤を含む有機膜を形成
する工程と、超臨界流体中において、パターン形成用の
凸部又は凹部を有するモールドを有機膜に押し付けて凸
部又は凹部の形状を有機膜に転写する工程と、光を基板
の下面から有機膜に照射して有機膜を硬化させる工程
と、モールドを有機膜から離脱させる工程とを備えてい
る。
【００１７】本発明に係る第１又は第２のパターン形成
方法によると、有機膜には軟化剤が含まれており、有機
膜は軟化性を有しているため、モールドの凸部は有機膜
にスムーズに進入すると共に有機膜はモールドの凹部に
スムーズに進入するので、良好な形状を有する有機膜が
得られる。また、超臨界流体中においてモールドを有機
膜に押し付けるため、有機膜中の軟化剤は超臨界流体に
溶け出し、軟化剤が抽出された有機膜は硬化する。つま
り、モールドの凸部又は凹部が転写された有機膜は良好
な形状を保持したまま硬化するので、有機膜からなるパ
ターンの形状は向上する。
方法によると、有機膜には軟化剤が含まれており、有機
膜は軟化性を有しているため、モールドの凸部は有機膜
にスムーズに進入すると共に有機膜はモールドの凹部に
スムーズに進入するので、良好な形状を有する有機膜が
得られる。また、超臨界流体中においてモールドを有機
膜に押し付けるため、有機膜中の軟化剤は超臨界流体に
溶け出し、軟化剤が抽出された有機膜は硬化する。つま
り、モールドの凸部又は凹部が転写された有機膜は良好
な形状を保持したまま硬化するので、有機膜からなるパ
ターンの形状は向上する。
【００１８】第１又は第２のパターン形成方法におい
て、軟化剤は、ジブチルフタレート、ブチルベンジルフ
タレート、アジピン酸ジエステル、リン酸エステル、脂
肪酸エステル又はグリセリンであることが好ましい。
て、軟化剤は、ジブチルフタレート、ブチルベンジルフ
タレート、アジピン酸ジエステル、リン酸エステル、脂
肪酸エステル又はグリセリンであることが好ましい。
【００１９】第１又は第２のパターン形成方法におい
て、超臨界流体は、二酸化炭素の超臨界流体であること
が好ましい。
て、超臨界流体は、二酸化炭素の超臨界流体であること
が好ましい。
【００２０】第２のパターン形成方法において、有機膜
パターンに照射する光は、紫外光又は遠紫外光であるこ
とが好ましい。
パターンに照射する光は、紫外光又は遠紫外光であるこ
とが好ましい。
【００２１】第１又は第２のパターン形成方法におい
て、超臨界流体はフローしていることが好ましい。
て、超臨界流体はフローしていることが好ましい。
【００２２】このようにすると、超臨界流体中に溶け出
した軟化剤は、フローしている超臨界流体と共に外部に
排出されるため、軟化剤は超臨界流体中に効率良く溶け
出すので、有機膜は速やかに硬化する。
した軟化剤は、フローしている超臨界流体と共に外部に
排出されるため、軟化剤は超臨界流体中に効率良く溶け
出すので、有機膜は速やかに硬化する。
【００２３】
【発明の実施の形態】（第１の実施形態）以下、第１の
実施形態に係るパターン形成方法について、図１（ａ）
〜（ｃ）及び図２（ａ）、（ｂ）を参照しながら説明す
る。
実施形態に係るパターン形成方法について、図１（ａ）
〜（ｃ）及び図２（ａ）、（ｂ）を参照しながら説明す
る。
【００２４】まず、図１（ａ）に示すように、モールド
基板１０の表面に、シリコン酸化膜からなり、転写すべ
きパターン（例えば配線溝）の鏡像と対応し且つ転写す
べきパターンが反転してなる反転パターン１１を形成す
ると、モールド基板１０と、押圧面に凹部を有する反転
パターン１１とからなるモールドが得られる。尚、シリ
コン酸化膜からなる反転パターン１１に代えて、シリコ
ン膜又は炭化シリコン膜からなる反転パターン１１を形
成してもよい。
基板１０の表面に、シリコン酸化膜からなり、転写すべ
きパターン（例えば配線溝）の鏡像と対応し且つ転写す
べきパターンが反転してなる反転パターン１１を形成す
ると、モールド基板１０と、押圧面に凹部を有する反転
パターン１１とからなるモールドが得られる。尚、シリ
コン酸化膜からなる反転パターン１１に代えて、シリコ
ン膜又は炭化シリコン膜からなる反転パターン１１を形
成してもよい。
【００２５】次に、図１（ｂ）に示すように、半導体基
板１２の上に、軟化剤としてのジブチルフタレートを１
０重量％含むポリメチルメタクリレート（ＰＭＭＡ）よ
りなり０．３μｍの厚さを有する有機膜（例えばレジス
ト膜）１３を形成する。
板１２の上に、軟化剤としてのジブチルフタレートを１
０重量％含むポリメチルメタクリレート（ＰＭＭＡ）よ
りなり０．３μｍの厚さを有する有機膜（例えばレジス
ト膜）１３を形成する。
【００２６】次に、図１（ｃ）に示すように、例えば二
酸化炭素（ＣＯ2 ）の超臨界流体（臨界温度以上の温度
下及び臨界圧力以上の圧力下におかれた流体）１４中に
おいて、モールドを有機膜１３に接近させる。尚、ＣＯ
2 の臨界温度は３１．０℃であり、臨界圧力は７２．９
気圧である。
酸化炭素（ＣＯ2 ）の超臨界流体（臨界温度以上の温度
下及び臨界圧力以上の圧力下におかれた流体）１４中に
おいて、モールドを有機膜１３に接近させる。尚、ＣＯ
2 の臨界温度は３１．０℃であり、臨界圧力は７２．９
気圧である。
【００２７】次に、図２（ａ）に示すように、超臨界流
体１４中において、反転パターン１１の押圧面を有機膜
１３に約１４０気圧の圧力で押し付けて、反転パターン
１１の凹部の形状を有機膜１３に転写し、その後、例え
ば５分間程度、反転パターン１１の押圧面を有機膜１３
に押し付けた状態を維持する。
体１４中において、反転パターン１１の押圧面を有機膜
１３に約１４０気圧の圧力で押し付けて、反転パターン
１１の凹部の形状を有機膜１３に転写し、その後、例え
ば５分間程度、反転パターン１１の押圧面を有機膜１３
に押し付けた状態を維持する。
【００２８】有機膜１３に軟化剤が含まれており、有機
膜１３は軟化性を有しているため、有機膜１３は反転パ
ターン１１の凹部にスムーズに進入するので、反転パタ
ーン１１の凹部の形状が良好に転写された有機膜１３が
得られる。
膜１３は軟化性を有しているため、有機膜１３は反転パ
ターン１１の凹部にスムーズに進入するので、反転パタ
ーン１１の凹部の形状が良好に転写された有機膜１３が
得られる。
【００２９】また、超臨界流体１４中において反転パタ
ーン１１の押圧面を有機膜１３に押し付けるため、有機
膜１３中の軟化剤は超臨界流体１４に溶け出す。このた
め、軟化剤が抽出された有機膜１３は反転パターン１１
の凹部内で硬化するので、有機膜１３は良好な形状を保
持したまま硬化する。
ーン１１の押圧面を有機膜１３に押し付けるため、有機
膜１３中の軟化剤は超臨界流体１４に溶け出す。このた
め、軟化剤が抽出された有機膜１３は反転パターン１１
の凹部内で硬化するので、有機膜１３は良好な形状を保
持したまま硬化する。
【００３０】次に、反転パターン１１を有機膜１３に押
し付けた状態で、モールド及び半導体基板１２を超臨界
流体１４の外部に取り出した後、反転パターン１１を有
機膜１３から離脱させると、図２（ｂ）に示すように、
例えば０．１２μｍのライン幅を有し且つ良好な断面形
状を有する有機膜パターン１３Ａ（例えばレジストパタ
ーン）が得られる。
し付けた状態で、モールド及び半導体基板１２を超臨界
流体１４の外部に取り出した後、反転パターン１１を有
機膜１３から離脱させると、図２（ｂ）に示すように、
例えば０．１２μｍのライン幅を有し且つ良好な断面形
状を有する有機膜パターン１３Ａ（例えばレジストパタ
ーン）が得られる。
【００３１】（第１の実施形態の変形例）以下、第１の
実施形態の変形例に係るパターン形成方法について、図
３（ａ）及び（ｂ）を参照しながら説明する。尚、第１
の実施形態の変形例は、第１の実施形態と比べて、モー
ルドの反転パターン１１の押圧面を有機膜１３に押し付
ける工程が異なるのみであるから、以下においては、反
転パターン１１を有機膜１３に押し付ける工程について
のみ説明する。
実施形態の変形例に係るパターン形成方法について、図
３（ａ）及び（ｂ）を参照しながら説明する。尚、第１
の実施形態の変形例は、第１の実施形態と比べて、モー
ルドの反転パターン１１の押圧面を有機膜１３に押し付
ける工程が異なるのみであるから、以下においては、反
転パターン１１を有機膜１３に押し付ける工程について
のみ説明する。
【００３２】図３（ａ）に示すように、例えば二酸化炭
素の超臨界流体１４中において、モールド基板１０と反
転パターン１１とからなるモールドを、半導体基板１２
の上に形成され、軟化剤としてのジブチルフタレートを
含むポリメチルメタクリレートよりなる有機膜１３に接
近させた後、図３（ｂ）に示すように、反転パターン１
１の押圧面を有機膜１３に約１４０気圧の圧力で押し付
けて、反転パターン１１の凹部の形状を有機膜１３に転
写し、その後、例えば５分間程度、反転パターン１１の
押圧面を有機膜１３に押し付けた状態を維持する。
素の超臨界流体１４中において、モールド基板１０と反
転パターン１１とからなるモールドを、半導体基板１２
の上に形成され、軟化剤としてのジブチルフタレートを
含むポリメチルメタクリレートよりなる有機膜１３に接
近させた後、図３（ｂ）に示すように、反転パターン１
１の押圧面を有機膜１３に約１４０気圧の圧力で押し付
けて、反転パターン１１の凹部の形状を有機膜１３に転
写し、その後、例えば５分間程度、反転パターン１１の
押圧面を有機膜１３に押し付けた状態を維持する。
【００３３】この場合、二酸化炭素の超臨界流体１４
を、チャンバー１５内にボンベ１６から超臨界流体供給
管１７を介して供給し続けると共に、チャンバー１５内
の超臨界流体１４を排出ポンプ１８により外部に排出し
続ける。つまり、フローしている超臨界流体１４中にお
いて、反転パターン１１の凹部の形状を有機膜１３に転
写する。
を、チャンバー１５内にボンベ１６から超臨界流体供給
管１７を介して供給し続けると共に、チャンバー１５内
の超臨界流体１４を排出ポンプ１８により外部に排出し
続ける。つまり、フローしている超臨界流体１４中にお
いて、反転パターン１１の凹部の形状を有機膜１３に転
写する。
【００３４】このようにすると、超臨界流体１４中に溶
け出した軟化剤は、フローしている超臨界流体１４と共
にチャンバー１５の外部に排出されると共に、チャンバ
ー１５内には新しい超臨界流体１４が供給されるため、
有機膜１３中の軟化剤は効率良く超臨界流体１４中に溶
け出すので、有機膜１３は速やかに硬化する。
け出した軟化剤は、フローしている超臨界流体１４と共
にチャンバー１５の外部に排出されると共に、チャンバ
ー１５内には新しい超臨界流体１４が供給されるため、
有機膜１３中の軟化剤は効率良く超臨界流体１４中に溶
け出すので、有機膜１３は速やかに硬化する。
【００３５】（第２の実施形態）以下、第２の実施形態
に係るパターン形成方法について、図４（ａ）〜（ｃ）
及び図５（ａ）、（ｂ）を参照しながら説明する。
に係るパターン形成方法について、図４（ａ）〜（ｃ）
及び図５（ａ）、（ｂ）を参照しながら説明する。
【００３６】まず、図４（ａ）に示すように、モールド
基板２０の表面に、シリコン酸化膜からなり、転写すべ
きパターン（例えばコンタクトホール）の鏡像と対応し
且つ転写すべきパターンが反転してなる反転パターン２
１を形成すると、モールド基板２０と反転パターン２１
とからなるモールドが得られる。
基板２０の表面に、シリコン酸化膜からなり、転写すべ
きパターン（例えばコンタクトホール）の鏡像と対応し
且つ転写すべきパターンが反転してなる反転パターン２
１を形成すると、モールド基板２０と反転パターン２１
とからなるモールドが得られる。
【００３７】次に、図４（ｂ）に示すように、半導体基
板２２の上に、軟化剤としてのジブチルフタレートを１
０重量％含むポリメチルメタクリレート（ＰＭＭＡ）よ
りなり０．３μｍの厚さを有する有機膜（例えばレジス
ト膜）２３を形成する。
板２２の上に、軟化剤としてのジブチルフタレートを１
０重量％含むポリメチルメタクリレート（ＰＭＭＡ）よ
りなり０．３μｍの厚さを有する有機膜（例えばレジス
ト膜）２３を形成する。
【００３８】次に、図４（ｃ）に示すように、例えば二
酸化炭素の超臨界流体２４中において、モールドを有機
膜２３に接近させた後、図５（ａ）に示すように、超臨
界流体２４中において、反転パターン２１の押圧面を有
機膜２３に約１４０気圧の圧力で押し付けて、反転パタ
ーン２１の凸部の形状を有機膜２３に転写し、その後、
例えば５分間程度、反転パターン２１の押圧面を有機膜
２３に押し付けた状態を維持する。
酸化炭素の超臨界流体２４中において、モールドを有機
膜２３に接近させた後、図５（ａ）に示すように、超臨
界流体２４中において、反転パターン２１の押圧面を有
機膜２３に約１４０気圧の圧力で押し付けて、反転パタ
ーン２１の凸部の形状を有機膜２３に転写し、その後、
例えば５分間程度、反転パターン２１の押圧面を有機膜
２３に押し付けた状態を維持する。
【００３９】有機膜２３に軟化剤が含まれており、有機
膜２３が軟化性を有しているため、反転パターン２１の
凸部は有機膜２３にスムーズに進入するので、凸部の形
状が良好に転写された有機膜２３が得られる。
膜２３が軟化性を有しているため、反転パターン２１の
凸部は有機膜２３にスムーズに進入するので、凸部の形
状が良好に転写された有機膜２３が得られる。
【００４０】また、超臨界流体２４中において反転パタ
ーン２１の押圧面を有機膜２３に押し付けるため、有機
膜２３中の軟化剤は超臨界流体２４に溶け出す。このた
め、軟化剤が抽出された有機膜２３は反転パターン２１
の凸部が挿入された状態で硬化するので、有機膜２３は
良好な形状を保持したまま硬化する。
ーン２１の押圧面を有機膜２３に押し付けるため、有機
膜２３中の軟化剤は超臨界流体２４に溶け出す。このた
め、軟化剤が抽出された有機膜２３は反転パターン２１
の凸部が挿入された状態で硬化するので、有機膜２３は
良好な形状を保持したまま硬化する。
【００４１】次に、反転パターン２１を有機膜２３に押
し付けた状態で、モールド及び半導体基板２２を超臨界
流体２４の外部に取り出した後、反転パターン２１を有
機膜２３から離脱させると、図５（ｂ）に示すように、
コンタクトホール形成用の開口部２３ａを有する良好な
有機膜パターン２３Ａ（例えばレジストパターン）が得
られる。
し付けた状態で、モールド及び半導体基板２２を超臨界
流体２４の外部に取り出した後、反転パターン２１を有
機膜２３から離脱させると、図５（ｂ）に示すように、
コンタクトホール形成用の開口部２３ａを有する良好な
有機膜パターン２３Ａ（例えばレジストパターン）が得
られる。
【００４２】（第３の実施形態）以下、第３の実施形態
に係るパターン形成方法について、図６（ａ）〜（ｃ）
及び図７（ａ）〜（ｃ）を参照しながら説明する。
に係るパターン形成方法について、図６（ａ）〜（ｃ）
及び図７（ａ）〜（ｃ）を参照しながら説明する。
【００４３】まず、図６（ａ）に示すように、モールド
基板３０の表面に、シリコン酸化膜からなり、転写すべ
きパターン（例えば配線溝）の鏡像と対応し且つ転写す
べきパターンが反転してなる反転パターン３１を形成す
ると、モールド基板３０と、押圧面に凹部を有する反転
パターン３１とからなるモールドが得られる。
基板３０の表面に、シリコン酸化膜からなり、転写すべ
きパターン（例えば配線溝）の鏡像と対応し且つ転写す
べきパターンが反転してなる反転パターン３１を形成す
ると、モールド基板３０と、押圧面に凹部を有する反転
パターン３１とからなるモールドが得られる。
【００４４】次に、図６（ｂ）に示すように、光透過性
を有する基板、例えば石英基板３２の上に、軟化剤とし
てのブチルベンジルフタレートを５重量％含む光硬化性
ポリシロキサン前駆体よりなり０．３μｍの厚さを有す
る有機膜（例えばレジスト膜）３３を形成する。
を有する基板、例えば石英基板３２の上に、軟化剤とし
てのブチルベンジルフタレートを５重量％含む光硬化性
ポリシロキサン前駆体よりなり０．３μｍの厚さを有す
る有機膜（例えばレジスト膜）３３を形成する。
【００４５】次に、図６（ｃ）に示すように、例えば二
酸化炭素の超臨界流体３４中において、モールドを有機
膜３３に接近させる。
酸化炭素の超臨界流体３４中において、モールドを有機
膜３３に接近させる。
【００４６】次に、図７（ａ）に示すように、超臨界流
体３４中において、反転パターン３１の押圧面を有機膜
３３に約１４０気圧の圧力で押し付けて、反転パターン
３１の凹部の形状を有機膜３３に転写し、その後、例え
ば３分間程度、反転パターン３１の押圧面を有機膜３３
に押し付けた状態を維持する。
体３４中において、反転パターン３１の押圧面を有機膜
３３に約１４０気圧の圧力で押し付けて、反転パターン
３１の凹部の形状を有機膜３３に転写し、その後、例え
ば３分間程度、反転パターン３１の押圧面を有機膜３３
に押し付けた状態を維持する。
【００４７】有機膜３３に軟化剤が含まれており、有機
膜３３は軟化性を有しているため、有機膜３３は反転パ
ターン３１の凹部にスムーズに進入するので、凹部の形
状が良好に転写された有機膜３３が得られる。
膜３３は軟化性を有しているため、有機膜３３は反転パ
ターン３１の凹部にスムーズに進入するので、凹部の形
状が良好に転写された有機膜３３が得られる。
【００４８】また、超臨界流体３４中において反転パタ
ーン３１の押圧面を有機膜３３に押し付けるため、有機
膜３３中の軟化剤は超臨界流体３４に溶け出すので、軟
化剤が抽出された有機膜３３は反転パターン３１の凹部
内で一次硬化する。
ーン３１の押圧面を有機膜３３に押し付けるため、有機
膜３３中の軟化剤は超臨界流体３４に溶け出すので、軟
化剤が抽出された有機膜３３は反転パターン３１の凹部
内で一次硬化する。
【００４９】次に、反転パターン３１を有機膜３３に押
し付けた状態で、モールド及び石英基板３２を超臨界流
体３４の外部に取り出した後、図７（ｂ）に示すよう
に、有機膜３３に対して石英基板３２の下面から紫外光
３５を照射して有機膜３３を二次硬化させる。
し付けた状態で、モールド及び石英基板３２を超臨界流
体３４の外部に取り出した後、図７（ｂ）に示すよう
に、有機膜３３に対して石英基板３２の下面から紫外光
３５を照射して有機膜３３を二次硬化させる。
【００５０】次に、モールドを有機膜３３から離脱させ
ると、図７（ｃ）に示すように、例えば０．１２μｍの
ライン幅を有し且つ良好な断面形状を有する有機膜パタ
ーン３４Ａ（例えばレジストパターン）が得られる。
ると、図７（ｃ）に示すように、例えば０．１２μｍの
ライン幅を有し且つ良好な断面形状を有する有機膜パタ
ーン３４Ａ（例えばレジストパターン）が得られる。
【００５１】尚、第３の実施形態においては、有機膜３
３として、光硬化性ポリシロキサン前駆体を用いたが、
これに代えて、他の光硬化性樹脂を用いてもよい。
３として、光硬化性ポリシロキサン前駆体を用いたが、
これに代えて、他の光硬化性樹脂を用いてもよい。
【００５２】また、第３の実施形態においては、石英基
板３２の下面から有機膜３３に照射する光としては、紫
外光３５に代えて、遠紫外光などを用いることができ
る。これらの光は、光硬化性の有機膜３３を短時間で硬
化させるため、スループットが向上する。
板３２の下面から有機膜３３に照射する光としては、紫
外光３５に代えて、遠紫外光などを用いることができ
る。これらの光は、光硬化性の有機膜３３を短時間で硬
化させるため、スループットが向上する。
【００５３】また、第１及び第２の実施形態において
は、軟化剤としてジブチルフタレートを用い、第３の実
施形態においては、軟化剤としてブチルベンジルフタレ
ートを用いたが、これらの軟化剤に代えて、アジピン酸
ジエステル（例えば、アジピン酸エチルヘキシル、アジ
ピン酸ジ−ｎ−デシルなど）、リン酸エステル（例え
ば、リン酸トリブチル、リン酸メチルジエチルなど）、
脂肪酸エステル（例えば、ステアリン酸ブチル、オレイ
ン酸ブチルなど）又はグリセリンなどを用いることがで
きる。
は、軟化剤としてジブチルフタレートを用い、第３の実
施形態においては、軟化剤としてブチルベンジルフタレ
ートを用いたが、これらの軟化剤に代えて、アジピン酸
ジエステル（例えば、アジピン酸エチルヘキシル、アジ
ピン酸ジ−ｎ−デシルなど）、リン酸エステル（例え
ば、リン酸トリブチル、リン酸メチルジエチルなど）、
脂肪酸エステル（例えば、ステアリン酸ブチル、オレイ
ン酸ブチルなど）又はグリセリンなどを用いることがで
きる。
【００５４】また、第１〜第３の実施形態においては、
ＣＯ2 の超臨界流体を用いたが、これに代えて、Ｈ2Ｏ
の超臨界流体（臨界温度：３７４．２℃、臨界圧力：２
１８．３気圧）、又はＮＨ3 の超臨界流体（臨界温度：
１３２．３℃、臨界圧力：１１１．３気圧）を用いても
よい。もっとも、ＣＯ2 は、臨界温度及び臨界圧力が他
の流体に比べて低いので、超臨界状態にすることが容易
である。
ＣＯ2 の超臨界流体を用いたが、これに代えて、Ｈ2Ｏ
の超臨界流体（臨界温度：３７４．２℃、臨界圧力：２
１８．３気圧）、又はＮＨ3 の超臨界流体（臨界温度：
１３２．３℃、臨界圧力：１１１．３気圧）を用いても
よい。もっとも、ＣＯ2 は、臨界温度及び臨界圧力が他
の流体に比べて低いので、超臨界状態にすることが容易
である。
【００５５】また、第１〜第３の実施形態においては、
有機膜は、レジスト膜であったが、これに代えて、半導
体基板上に形成される層間絶縁膜などの絶縁膜であって
もよい。有機膜として層間絶縁膜を用いると、配線溝又
はコンタクトホールを形成することができる。
有機膜は、レジスト膜であったが、これに代えて、半導
体基板上に形成される層間絶縁膜などの絶縁膜であって
もよい。有機膜として層間絶縁膜を用いると、配線溝又
はコンタクトホールを形成することができる。
【００５６】さらに、第２及び第３の実施形態に代え
て、第１の実施形態の変形例と同様、フローしている超
臨界流体中において、反転パターンの凸部又は凹部の形
状を有機膜に転写してもよい。このようにすると、有機
膜中の軟化剤は効率良く超臨界流体中に溶け出す。
て、第１の実施形態の変形例と同様、フローしている超
臨界流体中において、反転パターンの凸部又は凹部の形
状を有機膜に転写してもよい。このようにすると、有機
膜中の軟化剤は効率良く超臨界流体中に溶け出す。
【００５７】
【発明の効果】本発明に係る第１又は第２のパターン形
成方法によると、有機膜には軟化剤が含まれているた
め、有機膜にはモールドの凸部又は凹部が良好に転写さ
れ、また、超臨界流体中においてモールドを有機膜に押
し付けるため、有機膜中の軟化剤は超臨界流体に溶け出
すので、有機膜は良好な形状を保持したまま硬化するの
で、良好な形状を有する有機膜からなるパターンが得ら
れる。
成方法によると、有機膜には軟化剤が含まれているた
め、有機膜にはモールドの凸部又は凹部が良好に転写さ
れ、また、超臨界流体中においてモールドを有機膜に押
し付けるため、有機膜中の軟化剤は超臨界流体に溶け出
すので、有機膜は良好な形状を保持したまま硬化するの
で、良好な形状を有する有機膜からなるパターンが得ら
れる。
【図面の簡単な説明】
【図１】（ａ）〜（ｃ）は、第１の実施形態に係るパタ
ーン形成方法の各工程を示す断面図である。
ーン形成方法の各工程を示す断面図である。
【図２】（ａ）、（ｂ）は、第１の実施形態に係るパタ
ーン形成方法の各工程を示す断面図である。
ーン形成方法の各工程を示す断面図である。
【図３】（ａ）、（ｂ）は、第１の実施形態の変形例に
係るパターン形成方法の各工程を示す断面図である。
係るパターン形成方法の各工程を示す断面図である。
【図４】（ａ）〜（ｃ）は、第２の実施形態に係るパタ
ーン形成方法の各工程を示す断面図である。
ーン形成方法の各工程を示す断面図である。
【図５】（ａ）、（ｂ）は、第２の実施形態に係るパタ
ーン形成方法の各工程を示す断面図である。
ーン形成方法の各工程を示す断面図である。
【図６】（ａ）〜（ｃ）は、第３の実施形態に係るパタ
ーン形成方法の各工程を示す断面図である。
ーン形成方法の各工程を示す断面図である。
【図７】（ａ）〜（ｃ）は、第３の実施形態に係るパタ
ーン形成方法の各工程を示す断面図である。
ーン形成方法の各工程を示す断面図である。
【図８】（ａ）〜（ｃ）は、従来のパターン形成方法の
各工程を示す断面図である。
各工程を示す断面図である。
【図９】（ａ）、（ｂ）は、従来のパターン形成方法の
各工程を示す断面図である。
各工程を示す断面図である。
１０ モールド基板 １１ 反転パターン １２ 半導体基板 １３ 有機膜 １３Ａ 有機膜パターン １４ 超臨界流体 １５ チャンバー １６ ボンベ １７ 超臨界流体供給管 １８ 排出ポンプ ２０ モールド基板 ２１ 反転パターン ２２ 半導体基板 ２３ 有機膜 ２３Ａ 有機膜パターン ２４ 超臨界流体 ３０ モールド基板 ３１ 反転パターン ３２ 石英基板 ３３ 有機膜 ３３Ａ 有機膜パターン ３４ 超臨界流体 ３５ 紫外光
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 笹子 勝 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内 Ｆターム(参考） 5F046 AA22 AA25 AA28
Claims (6)
- 【請求項１】 基板上に、軟化剤を含む有機膜を形成す
る工程と、 超臨界流体中において、パターン形成用の凸部又は凹部
を有するモールドを前記有機膜に押し付けて前記凸部又
は凹部の形状を前記有機膜に転写する工程と、 前記モールドを前記有機膜から離脱させる工程とを備え
ていることを特徴とするパターン形成方法。 - 【請求項２】 光透過性を有する基板上に、軟化剤を含
む有機膜を形成する工程と、 超臨界流体中において、パターン形成用の凸部又は凹部
を有するモールドを前記有機膜に押し付けて前記凸部又
は凹部の形状を前記有機膜に転写する工程と、 光を前記基板の下面から前記有機膜に照射して前記有機
膜を硬化させる工程と、 前記モールドを前記有機膜から離脱させる工程とを備え
ていることを特徴とするパターン形成方法。 - 【請求項３】 前記軟化剤は、ジブチルフタレート、ブ
チルベンジルフタレート、アジピン酸ジエステル、リン
酸エステル、脂肪酸エステル又はグリセリンであること
を特徴とする請求項１又は２に記載のパターン形成方
法。 - 【請求項４】 前記超臨界流体は、二酸化炭素の超臨界
流体であることを特徴とする請求項１又は２に記載のパ
ターン形成方法。 - 【請求項５】 前記光は、紫外光又は遠紫外光であるこ
とを特徴とする請求項２に記載のパターン形成方法。 - 【請求項６】 前記超臨界流体はフローしていることを
特徴とする請求項１〜５のいずれか１項に記載のパター
ン形成方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001072055A JP2002270540A (ja) | 2001-03-14 | 2001-03-14 | パターン形成方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001072055A JP2002270540A (ja) | 2001-03-14 | 2001-03-14 | パターン形成方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2002270540A true JP2002270540A (ja) | 2002-09-20 |
Family
ID=18929691
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2001072055A Pending JP2002270540A (ja) | 2001-03-14 | 2001-03-14 | パターン形成方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2002270540A (ja) |
Cited By (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2004076498A1 (ja) * | 2003-02-25 | 2004-09-10 | Japan As Represented By President Of Shizuoka University | 重合体の製造方法 |
| JP2006175755A (ja) * | 2004-12-22 | 2006-07-06 | Hitachi Maxell Ltd | 成形品の製造装置 |
| JP2006175756A (ja) * | 2004-12-22 | 2006-07-06 | Hitachi Maxell Ltd | 成形品の製造方法 |
| JP2006205723A (ja) * | 2004-12-28 | 2006-08-10 | Jsr Corp | 樹脂成形体の表面加工方法、樹脂成形体および光学材料 |
| JP2007042715A (ja) * | 2005-08-01 | 2007-02-15 | Toppan Printing Co Ltd | インプリント用モールド及びその製造方法 |
| US7736558B2 (en) | 2003-01-07 | 2010-06-15 | Hitachi Maxell, Ltd. | Imprint manufacture method |
| JP2011040736A (ja) * | 2009-07-27 | 2011-02-24 | Asml Netherlands Bv | インプリントリソグラフィ装置および方法 |
| WO2011125532A1 (ja) | 2010-03-31 | 2011-10-13 | セントラル硝子株式会社 | 酸化物成形体及びその製造方法 |
| JP2012190877A (ja) * | 2011-03-09 | 2012-10-04 | Fujifilm Corp | ナノインプリント方法およびそれに用いられるナノインプリント装置 |
-
2001
- 2001-03-14 JP JP2001072055A patent/JP2002270540A/ja active Pending
Cited By (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7736558B2 (en) | 2003-01-07 | 2010-06-15 | Hitachi Maxell, Ltd. | Imprint manufacture method |
| WO2004076498A1 (ja) * | 2003-02-25 | 2004-09-10 | Japan As Represented By President Of Shizuoka University | 重合体の製造方法 |
| US7081486B2 (en) | 2003-02-25 | 2006-07-25 | Shizuoka University | Method of producing polymer |
| JP2006175755A (ja) * | 2004-12-22 | 2006-07-06 | Hitachi Maxell Ltd | 成形品の製造装置 |
| JP2006175756A (ja) * | 2004-12-22 | 2006-07-06 | Hitachi Maxell Ltd | 成形品の製造方法 |
| JP2006205723A (ja) * | 2004-12-28 | 2006-08-10 | Jsr Corp | 樹脂成形体の表面加工方法、樹脂成形体および光学材料 |
| JP2007042715A (ja) * | 2005-08-01 | 2007-02-15 | Toppan Printing Co Ltd | インプリント用モールド及びその製造方法 |
| JP2011040736A (ja) * | 2009-07-27 | 2011-02-24 | Asml Netherlands Bv | インプリントリソグラフィ装置および方法 |
| US9547234B2 (en) | 2009-07-27 | 2017-01-17 | Asml Netherlands B.V. | Imprint lithography apparatus and method |
| WO2011125532A1 (ja) | 2010-03-31 | 2011-10-13 | セントラル硝子株式会社 | 酸化物成形体及びその製造方法 |
| JP2012190877A (ja) * | 2011-03-09 | 2012-10-04 | Fujifilm Corp | ナノインプリント方法およびそれに用いられるナノインプリント装置 |
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| A977 | Report on retrieval |
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|
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Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20070605 |
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