パターン転写方法
【課題】エッチングを行わずに残膜除去処理を行うことが可能なパターン転写方法を提供する。
【解決手段】実施形態のパターン転写方法では、被加工基板上に光反応性樹脂を形成する。さらに、前記方法では、凹凸パターンを有する透明基板と、前記凹凸パターンの表面の一部に形成された遮光膜と、を備えるモールドを前記光反応性樹脂に押印する。さらに、前記方法では、前記モールドが前記光反応性樹脂に押印された状態で、前記モールドを介して前記光反応性樹脂に光を照射する。さらに、前記方法では、前記光反応性樹脂に光を照射した後に、前記モールドが前記光反応性樹脂に押印された状態で、前記光反応性樹脂を加熱する。さらに、前記方法では、前記光反応性樹脂の加熱後に、前記モールドを前記光反応性樹脂から離型する。さらに、前記方法では、前記モールドの離型後に、前記光反応性樹脂を洗浄液で洗浄する。
【解決手段】実施形態のパターン転写方法では、被加工基板上に光反応性樹脂を形成する。さらに、前記方法では、凹凸パターンを有する透明基板と、前記凹凸パターンの表面の一部に形成された遮光膜と、を備えるモールドを前記光反応性樹脂に押印する。さらに、前記方法では、前記モールドが前記光反応性樹脂に押印された状態で、前記モールドを介して前記光反応性樹脂に光を照射する。さらに、前記方法では、前記光反応性樹脂に光を照射した後に、前記モールドが前記光反応性樹脂に押印された状態で、前記光反応性樹脂を加熱する。さらに、前記方法では、前記光反応性樹脂の加熱後に、前記モールドを前記光反応性樹脂から離型する。さらに、前記方法では、前記モールドの離型後に、前記光反応性樹脂を洗浄液で洗浄する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明の実施形態は、パターン転写方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
現在の高集積ＬＳＩ、微細光学素子、バイオ関連製品等の製造プロセスでは、微細パターン加工を低コストで実現するための技術の検討がますます重要となってきている。そのような技術の一例として、ナノインプリント技術が挙げられる。
【０００３】
ナノインプリント技術では、凹凸パターンを有するモールド（スタンパ、テンプレートとも呼ばれる）を、被加工基板上の樹脂に押印することで、該樹脂にパターンを転写し、その後、モールドを樹脂から離型する。しかしながら、ナノインプリント技術では、モールドを離型する際に、樹脂の凹部に残膜（ＲＬＴ）が生じることが問題となる。
【０００４】
この残膜は、エッチング工程、例えば、酸素プラズマ等による異方性エッチング工程により除去可能である。しかしながら、このようなエッチング工程を行うと、ナノインプリント処理の工程数が増加し、設備投資額の削減が難しくなる等の問題が生じる。これは、加工対象のデバイスの製造コストを上昇させてしまう。
【０００５】
一方、ナノインプリント技術では、微細パターン加工の低コスト化のために、材料そのものに機能を具備させた機能性膜にパターンを転写する技術が開発されてきている。しかしながら、機能性膜を採用する場合にも、やはり同様に、機能性膜の凹部に残膜が生じることが問題となる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００８−１３２７２２号公報
【特許文献２】特開２０１０−１３５１３号公報
【特許文献３】特開２０１０−１３５１４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
エッチングを行わずに残膜除去処理を行うことが可能なパターン転写方法を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
一の実施形態のパターン転写方法では、被加工基板上に光反応性樹脂を形成する。さらに、前記方法では、凹凸パターンを有する透明基板と、前記凹凸パターンの表面の一部に形成された遮光膜と、を備えるモールドを前記光反応性樹脂に押印する。さらに、前記方法では、前記モールドが前記光反応性樹脂に押印された状態で、前記モールドを介して前記光反応性樹脂に光を照射する。さらに、前記方法では、前記光反応性樹脂に光を照射した後に、前記モールドが前記光反応性樹脂に押印された状態で、前記光反応性樹脂を加熱する。さらに、前記方法では、前記光反応性樹脂の加熱後に、前記モールドを前記光反応性樹脂から離型する。さらに、前記方法では、前記モールドの離型後に、前記光反応性樹脂をアルカリ現像液又は有機溶剤で洗浄する。さらに、前記透明基板は、前記凹凸パターンを構成する基板部分のうちで最も突出した第１部分と、前記第１部分より窪んだ第２部分と、前記第２部分より窪んだ第３部分とを有する。さらに、前記遮光膜は、前記第１部分の底面及び側面、前記第２部分の底面及び側面、及び前記第３部分の底面のうち、前記第１部分の底面のみ、又は前記第１部分の底面以外の面のみに形成されている。さらに、前記光反応性樹脂は、比誘電率が４以下の層間絶縁膜であり、前記光反応性樹脂内に前記第１部分の押印により形成される溝は、ビアホールであり、前記光反応性樹脂内に前記第２部分の押印により形成される溝は、配線溝である。さらに、前記透明基板は、ポーラス素材で形成された基材を含む。さらに、前記方法では、前記光反応性樹脂の洗浄後に、前記光反応性樹脂内に前記モールドの押印により形成された溝内に、導電材料を埋め込む。
【０００９】
別の実施形態のパターン転写方法では、被加工基板上に光反応性樹脂を形成する。さらに、前記方法では、凹凸パターンを有する透明基板と、前記凹凸パターンの表面の一部に形成された遮光膜と、を備えるモールドを前記光反応性樹脂に押印する。さらに、前記方法では、前記モールドが前記光反応性樹脂に押印された状態で、前記モールドを介して前記光反応性樹脂に光を照射する。さらに、前記方法では、前記光反応性樹脂に光を照射した後に、前記モールドが前記光反応性樹脂に押印された状態で、前記光反応性樹脂を加熱する。さらに、前記方法では、前記光反応性樹脂の加熱後に、前記モールドを前記光反応性樹脂から離型する。さらに、前記方法では、前記モールドの離型後に、前記光反応性樹脂を洗浄液で洗浄する。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】第１実施形態のパターン転写方法を示す側方断面図(1/3)である。
【図２】第１実施形態のパターン転写方法を示す側方断面図(2/3)である。
【図３】第１実施形態のパターン転写方法を示す側方断面図(3/3)である。
【図４】第１実施形態のモールドの構成例を示す側方断面図である。
【図５】第２実施形態のパターン転写方法を示す側方断面図(1/3)である。
【図６】第２実施形態のパターン転写方法を示す側方断面図(2/3)である。
【図７】第２実施形態のパターン転写方法を示す側方断面図(3/3)である。
【図８】第２実施形態のモールドの構成例を示す側方断面図である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
以下、本発明の実施形態を、図面を参照して説明する。
【００１２】
（第１実施形態）
図１〜図３は、第１実施形態のパターン転写方法を示す側方断面図である。図１〜図３には、ナノインプリント処理により半導体装置を製造するプロセスが示されている。
【００１３】
まず、図１(ａ)に示すように、被加工基板１０１を準備する。被加工基板１０１は例えば、半導体素子が形成された半導体基板である。
【００１４】
次に、図１(ｂ)に示すように、スピンコート法により、被加工基板１０１上に光反応性樹脂１０２を塗布する。光反応性樹脂１０２は例えば、ポジタイプの光反応性絶縁樹脂である。光反応性樹脂１０２の例としては、化学増幅型又は化学増幅型以外のレジスト膜が挙げられる。光反応性樹脂１０２は、その物性によっては、インクジェット法等の塗布方法で形成しても構わない。また、光反応性樹脂１０２は、ネガタイプの光反応性絶縁樹脂であっても構わない。
【００１５】
次に、図１(ｃ)に示すように、被加工基板１０１と、ナノインプリント用のモールド１０３とのアライメントをとる。モールド１０３は、加工パターンの等倍の凹凸パターンを有している。モールド１０３は、凹凸パターンを有する透明基板１０３Ａと、凹凸パターンの表面の一部に形成された遮光膜１０３Ｂとを備えている。
【００１６】
透明基板１０３Ａは例えば、石英で形成された基材と、該基材の表面に貼り付けられ、凹凸パターンを有するＰＤＭＳ（ポリジメチルシラン）膜により構成されている。該基材は、石英の代わりに、ポーラス素材で形成されていてもよい。この場合には、後述するベーク処理の際に、光反応性樹脂１０２中の溶剤がポーラス素材の穴から抜けていくため、溶剤を蒸発させやすいという利点が得られる。また、遮光膜１０３Ｂは例えば、クロム膜等の金属膜である。
【００１７】
透明基板１０３Ａは、凹凸パターンを構成する基板部分のうちで最も突出した第１部分Ｐ1と、第１部分Ｐ1より窪んだ第２部分Ｐ2とを有している。また、Ｓ1は第１部分Ｐ1の底面、Ｓ2は第１部分Ｐ1の側面、Ｓ3は第２部分Ｐ2の底面を表す。そして、遮光膜１０３Ｂは、これらの面Ｓ1〜Ｓ3のうち、第１部分Ｐ1の側面Ｓ2と、第２部分Ｐ2の底面Ｓ3のみに形成されている。即ち、透明基板１０３Ａは、凹凸パターンの凸部の頂上部分のみが、遮光膜１０３Ｂから開口している。
【００１８】
次に、図２(ａ)に示すように、モールド１０３の凹凸パターンを、光反応性樹脂１０２に押印（プレス）する。
【００１９】
次に、図２(ｂ)に示すように、モールド１０３が光反応性樹脂１０２に押印された状態で、モールド１０３を介して光反応性樹脂１０２に光（ＵＶ光）を照射する。これにより、光反応性樹脂１０２の受光部分が感光し、受光部分内の分子から溶解抑制基が外れる。
【００２０】
本実施形態では、遮光膜１０３Ｂは、面Ｓ1〜Ｓ3のうち、面Ｓ2、Ｓ3のみに形成されている。そのため、上記の光は、面Ｓ1〜Ｓ3のうち、面Ｓ1のみを通過する。よって、図２(ｂ)の工程では、光反応性樹脂１０２のうち、面Ｓ1に面する部分１０２Ａのみが感光し、その他の部分１０２Ｂは感光しない。
【００２１】
次に、図２(ｃ)に示すように、モールド１０３が光反応性樹脂１０２に押印された状態で、光反応性樹脂１０２を加熱（ベーク）する。これにより、光反応性樹脂１０２中から溶剤が除去され、光反応性樹脂１０２が硬化する。図２(ｃ)では、硬化後の感光部分１０２Ａが、符号１０２Ｃで示され、硬化後の非感光部分１０２Ｂが、符号１０２Ｄで示されている。また、符号１０４は、被加工基板１０１を加熱する加熱装置を表す。
【００２２】
次に、図３(ａ)に示すように、光反応性樹脂１０２の加熱後に、モールド１０３を光反応性樹脂１０２から離型する。
【００２３】
次に、図３(ｂ)に示すように、モールド１０３の離型後に、光反応性樹脂１０２を洗浄液で洗浄（リンス）する。図３(ｂ)の洗浄工程は、光反応性樹脂１０２の現像工程に相当する。また、符号１０５は、光反応性樹脂１０２を洗浄する洗浄装置を表す。
【００２４】
洗浄液の例としては、アルカリ現像液、有機溶剤等が挙げられる。アルカリ現像液は、例えば、光反応性樹脂１０２が化学増幅型のレジスト膜である場合に使用される。また、有機溶剤は、例えば、光反応性樹脂１０２が化学増幅型以外のレジスト膜である場合に使用される。
【００２５】
本実施形態の光反応性樹脂１０２は、ポジタイプの樹脂である。そのため、図３(ｂ)の工程では、光反応性樹脂１０２の感光部分１０２Ｃのみが洗浄液に溶解し、光反応性樹脂１０２の非感光部分１０２Ｄは残存する。よって、図３(ｂ)の工程によれば、光反応性樹脂１０２の感光部分１０２Ｃ、即ち、光反応性樹脂１０２の残膜（ＲＬＴ）を洗浄処理により除去することができる（図３(ｃ)）。
【００２６】
こうして、図３(ｃ)に示すように、被加工基板１０１上に、光反応性樹脂１０２の非感光部分１０２Ｄからなるパターンが形成される。該パターンは例えば、被加工基板１０１を加工するためのレジストパターンとして使用される。
【００２７】
（１）モールド１０３の構成例
次に、図４を参照し、モールド１０３の構成例について説明する。図４は、第１実施形態のモールド１０３の構成例を示す側方断面図である。
【００２８】
図４(ａ)では、遮光膜１０３Ｂが、面Ｓ1〜Ｓ3のうち、第１部分Ｐ1の側面Ｓ2と、第２部分Ｐ2の底面Ｓ3のみに形成されている。よって、図４(ａ)の透明基板１０３Ａは、凹凸パターンの凸部の頂上部分のみが、遮光膜１０３Ｂから開口している。図１〜図３の場合と同様である。
【００２９】
一方、図４(ｂ)では、遮光膜１０３Ｂが、面Ｓ1〜Ｓ3のうち、第１部分Ｐ1の底面Ｓ1のみに形成されている。よって、図４(ｂ)の透明基板１０３Ａは、凹凸パターンの凸部の頂上部分のみが、遮光膜１０３Ｂで覆われている。
【００３０】
図４(ａ)のモールド１０３は、光反応性樹脂１０２がポジタイプの樹脂である場合に使用されるのに対し、図４(ｂ)のモールド１０３は、光反応性樹脂１０２がネガタイプの樹脂である場合に使用される。
【００３１】
図４(ｂ)のモールド１０３を使用し、かつ、光反応性樹脂１０２としてネガタイプの樹脂を使用する場合、図２(ｂ)の工程では、光反応性樹脂１０２のうち、面Ｓ1の裏に隠れていない部分１０２Ｂのみが感光し、洗浄液に溶解しにくくなり、面Ｓ1の裏に隠れている部分１０１Ａは感光せず、洗浄液に溶解しやすいままとなる。そのため、図３(ｂ)の工程では、面Ｓ1の裏に隠れている部分１０２Ｃのみが洗浄液に溶解し、面Ｓ1の裏に隠れていない部分１０２Ｄは残存する。よって、この場合にも、被加工基板１０１上に、図３(ｃ)に示すパターンが形成される。
【００３２】
このように、第１実施形態のパターン転写方法は、図４(ａ)及び(ｂ)のいずれのモールド１０３を使用しても実現可能である。
【００３３】
（２）第１実施形態の効果
最後に、第１実施形態の効果について説明する。
【００３４】
以上のように、本実施形態では、透明基板１０３Ａの凹凸パターンの表面の一部に遮光膜１０３Ｂが形成されたモールド１０３を用意し、モールド１０３を光反応性樹脂１０２に押印し、この状態にて、モールド１０２を介して光反応性樹脂１０２に光を照射する。これにより、光反応性樹脂１０２の一部のみが、洗浄液に溶解するよう変化する。
【００３５】
さらに、本実施形態では、光反応性樹脂１０２に光を照射した後に、モールド１０３が光反応性樹脂１０２に押印された状態で、光反応性樹脂１０２を加熱する。これにより、光反応性樹脂１０２が硬化する。
【００３６】
さらに、本実施形態では、光反応性樹脂１０２の加熱後に、モールド１０３を光反応性樹脂１０２から離型し、モールド１０３の離型後に、光反応性樹脂１０２を洗浄液で洗浄する。これにより、光反応性樹脂１０２の残膜を除去することができる。
【００３７】
このように、本実施形態によれば、光反応性樹脂１０２の残膜を、エッチング工程ではなく、洗浄工程により除去することが可能となる。このようなエッチング工程を実施する場合には、これによりナノインプリント処理の工程数が増加し、設備投資額の削減が難しくなる等の問題が生じる。エッチング装置は比較的高価な装置であり、残膜除去処理用にエッチング装置を用意することは、コスト的に望ましくない。しかしながら、本実施形態によれば、このようなエッチング工程が不要となるため、ナノインプリント処理の工程数を削減し、設備投資額の削減することができる。よって、本実施形態によれば、加工対象のデバイスの製造コストを削減することができる。
【００３８】
以上のように、本実施形態によれば、エッチングを行わずに残膜除去処理を行うことが可能となる。
【００３９】
以下、第１実施形態の変形例である第２実施形態について、第１実施形態との相違点を中心に説明する。
【００４０】
（第２実施形態）
図５〜図７は、第２実施形態のパターン転写方法を示す側方断面図である。図５〜図７には、図１〜図３と同様、ナノインプリント処理により半導体装置を製造するプロセスが示されている。
【００４１】
まず、図５(ａ)に示すように、被加工基板２０１を準備する。被加工基板２０１は例えば、半導体素子が形成された半導体基板である。図５(ａ)には、半導体基板上に形成された層間絶縁膜２０１Ａと、層間絶縁膜２０１Ａ内に形成された導電層２０１Ｂが示されている。導電層２０１Ｂは、ビアプラグ層と配線層とを含むデュアルダマシン配線である。
【００４２】
次に、図５(ｂ)に示すように、スピンコート法により、被加工基板２０１上に光反応性樹脂２０２を塗布する。光反応性樹脂２０２は例えば、ポジタイプの光反応性絶縁樹脂である。このような樹脂の例として、ゾルゲルタイプのシリコン酸化膜ベースの樹脂が挙げられる。
【００４３】
次に、図５(ｃ)に示すように、被加工基板２０１と、ナノインプリント用のモールド２０３とのアライメントをとる。モールド２０３は、加工パターンの等倍の凹凸パターンを有している。モールド２０３は、凹凸パターンを有する透明基板２０３Ａと、凹凸パターンの表面の一部に形成された遮光膜２０３Ｂとを備えている。
【００４４】
透明基板２０３Ａは、凹凸パターンを構成する基板部分のうちで最も突出した第１部分Ｐ1と、第１部分Ｐ1より窪んだ第２部分Ｐ2と、第２部分Ｐ2より窪んだ第３部分Ｐ3とを有している。また、Ｓ1、Ｓ2はそれぞれ第１部分Ｐ1の底面及び側面、Ｓ3、Ｓ4はそれぞれ第２部分Ｐ2の底面及び側面、Ｓ5は第３部分Ｐ3の底面を表す。そして、遮光膜２０３Ｂは、これらの面Ｓ1〜Ｓ5のうち、面Ｓ2〜Ｓ5のみ、即ち、面Ｓ1以外の面のみに形成されている。即ち、透明基板２０３Ａは、凹凸パターンの凸部の頂上部分のみが、遮光膜２０３Ｂから開口している。
【００４５】
次に、図６(ａ)に示すように、モールド２０３の凹凸パターンを、光反応性樹脂２０２に押印（プレス）する。
【００４６】
次に、図６(ｂ)に示すように、モールド２０３が光反応性樹脂２０２に押印された状態で、モールド２０３を介して光反応性樹脂２０２に光（ＵＶ光）を照射する。これにより、光反応性樹脂２０２の受光部分が感光し、受光部分内の分子から溶解抑制基が外れる。
【００４７】
本実施形態では、遮光膜２０３Ｂは、面Ｓ1〜Ｓ5のうち、面Ｓ2〜Ｓ5のみに形成されている。そのため、上記の光は、面Ｓ1〜Ｓ5のうち、面Ｓ1のみを通過する。よって、図６(ｂ)の工程では、光反応性樹脂２０２のうち、面Ｓ1に面する部分２０２Ａのみが感光し、その他の部分２０２Ｂは感光しない。
【００４８】
次に、図６(ｃ)に示すように、モールド２０３が光反応性樹脂２０２に押印された状態で、光反応性樹脂２０２を加熱（ベーク）する。これにより、光反応性樹脂２０２中から溶剤が除去され、光反応性樹脂２０２が硬化する。図６(ｃ)では、硬化後の感光部分２０２Ａが、符号２０２Ｃで示され、硬化後の非感光部分２０２Ｂが、符号２０２Ｄで示されている。また、符号２０４は、被加工基板２０１を加熱する加熱装置を表す。
【００４９】
次に、図７(ａ)に示すように、光反応性樹脂２０２の加熱後に、モールド２０３を光反応性樹脂２０２から離型する。
【００５０】
次に、図７(ｂ)に示すように、モールド２０３の離型後に、光反応性樹脂２０２を洗浄液で洗浄（リンス）する。図７(ｂ)の洗浄工程は、光反応性樹脂２０２の現像工程に相当する。また、符号２０５は、光反応性樹脂２０２を洗浄する洗浄装置を表す。
【００５１】
本実施形態の光反応性樹脂２０２は、ポジタイプの樹脂である。そのため、図７(ｂ)の工程では、光反応性樹脂２０２の感光部分２０２Ｃのみが洗浄液に溶解し、光反応性樹脂２０２の非感光部分２０２Ｄは残存する。よって、図７(ｂ)の工程によれば、光反応性樹脂２０２の感光部分２０２Ｃ、即ち、光反応性樹脂２０２の残膜（ＲＬＴ）を洗浄処理により除去することができる（図７(ｃ)）。
【００５２】
こうして、図７(ｃ)に示すように、被加工基板２０１上の光反応性樹脂２０２に、溝が形成される。
【００５３】
（１）光反応性樹脂２０２の使用方法
次に、図７(ｃ)に示す光反応性樹脂２０２の使用方法について説明する。
【００５４】
本実施形態では、図７(ｃ)に示す光反応性樹脂２０２を、上記溝の内部にデュアルダマシン配線を埋め込むための層間絶縁膜として使用する。よって、上記溝のうち、第１部分Ｐ1の押印により形成された深い溝は、ビアホールとして使用され、第２部分Ｐ2の押印により形成された浅い溝は、配線溝として使用される。
【００５５】
よって、本実施形態では、光反応性樹脂２０２の洗浄後に、これらの溝の内部に導電材料を埋め込み、ＣＭＰ（化学機械研磨）により該導電材料を平坦化する。これにより、該溝の内部に、導電層２０１Ｂと同様のデュアルダマシン配線が形成される。なお、導電材料としては、バリアメタル材と配線材が順に埋め込まれる。
【００５６】
次に、本実施形態をデュアルダマシン配線の形成に適用する利点について説明する。
【００５７】
本実施形態によれば、第１〜第３部分Ｐ1〜Ｐ3を有するモールド２０３を使用することで、ビアホールと配線溝を１回の押印処理で形成することができる。一方、ビアホールと配線溝をエッチングにより形成する場合には、ビアホールと配線溝を形成するのに２回のエッチングが必要となる。このように、本実施形態によれば、デュアルダマシン配線を形成するための工程数を削減し、加工対象のデバイスの製造コストを削減することが可能となる。この効果は、配線層の層数が多くなればなるほど顕著となるため、本実施形態の方法は、配線層の層数の多い半導体装置の製造に適している。
【００５８】
また、本実施形態では、上記溝の内部に形成される導電層が、下層の導電層２０１Ｂと電気的に接続されることになる。そのため、もし光反応性樹脂２０２の残膜２０２Ｃが残っていると、溝内の導電層が、下層の導電層２０１Ｂと電気的に絶縁されてしまう。しかしながら、本実施形態によれば、このような残膜２０２Ｃを除去することができるため、溝内の導電層が下層の導電層２０１Ｂと電気的に絶縁されてしまうことを抑制することができる。
【００５９】
以上のように、本実施形態では、光反応性樹脂２０２を層間絶縁膜として使用するが、層間絶縁膜の材料としては、一般的に、比誘電率が４以下の材料が使用される。よって、光反応性樹脂２０２の比誘電率は、４以下であることが望ましい。これにより、光反応性樹脂２０２を従来の層間絶縁膜と同様に機能させることができる。
【００６０】
（２）モールド２０３の構成例
次に、図８を参照し、モールド２０３の構成例について説明する。図８は、第２実施形態のモールド２０３の構成例を示す側方断面図である。
【００６１】
図８(ａ)では、遮光膜２０３Ｂが、面Ｓ1〜Ｓ5のうち、面Ｓ2〜Ｓ5のみに形成されている。よって、図８(ａ)の透明基板２０３Ａは、凹凸パターンの凸部の頂上部分のみが、遮光膜２０３Ｂから開口している。図５〜図７の場合と同様である。
【００６２】
一方、図８(ｂ)では、遮光膜２０３Ｂが、面Ｓ1〜Ｓ5のうち、面Ｓ1のみに形成されている。よって、図８(ｂ)の透明基板２０３Ａは、凹凸パターンの凸部の頂上部分のみが、遮光膜２０３Ｂで覆われている。
【００６３】
図８(ａ)のモールド２０３は、光反応性樹脂２０２がポジタイプの樹脂である場合に使用されるのに対し、図８(ｂ)のモールド２０３は、光反応性樹脂２０２がネガタイプの樹脂である場合に使用される。これは、第１実施形態における図４(ｂ)のモールド１０３と同様である。
【００６４】
このように、第２実施形態のパターン転写方法は、図８(ａ)及び(ｂ)のいずれのモールド２０３を使用しても実現可能である。
【００６５】
（３）第２実施形態の効果
最後に、第２実施形態の効果について説明する。
【００６６】
本実施形態によれば、第１実施形態と同様、光反応性樹脂２０２の残膜を、エッチング工程ではなく、洗浄工程により除去することが可能となる。このようなエッチング工程を実施する場合には、これによりナノインプリント処理の工程数が増加し、設備投資額の削減が難しくなる等の問題が生じる。エッチング装置は比較的高価な装置であり、残膜除去処理用にエッチング装置を用意することは、コスト的に望ましくない。しかしながら、本実施形態によれば、このようなエッチング工程が不要となるため、ナノインプリント処理の工程数を削減し、設備投資額の削減することができる。よって、本実施形態によれば、加工対象のデバイスの製造コストを削減することができる。
【００６７】
また、本実施形態では、第１〜第３部分Ｐ1〜Ｐ3を有するモールド２０３を使用して、デュアルダマシン配線用のビアホールを配線溝を形成する。これにより、ビアホールと配線溝を１回の押印処理で形成することが可能となる。よって、本実施形態によれば、デュアルダマシン配線を形成するための工程数を削減し、加工対象のデバイスの製造コストを削減することができる。また、本実施形態によれば、デュアルダマシン配線同士が残膜により電気的に絶縁されてしまうことを抑制することが可能となる。
【００６８】
以上のように、本実施形態によれば、第２実施形態と同様、エッチングを行わずに残膜除去処理を行うことが可能となる。
【００６９】
以上、本発明の具体的な態様の例を、第１及び第２実施形態により説明したが、本発明は、これらの実施形態に限定されるものではない。
【符号の説明】
【００７０】
１０１、２０１：被加工基板、２０１Ａ：層間絶縁膜、２０１Ｂ：導電層、
１０２、２０２：光反応性樹脂、
１０２Ａ、２０２Ａ：感光部分（硬化前）、
１０２Ｂ、２０２Ｂ：非感光部分（硬化前）、
１０２Ｃ、２０２Ｃ：感光部分（硬化後）、
１０２Ｄ、２０２Ｄ：非感光部分（硬化後）、
１０３、２０３：モールド、１０４、２０４：加熱装置、１０５、２０５：洗浄装置、
１０３Ａ、２０３Ａ：透明基板、１０３Ｂ、２０３Ｂ：遮光膜、
Ｐ1：第１部分、Ｓ1：第１部分の底面、Ｓ2：第１部分の側面、
Ｐ2：第２部分、Ｓ3：第２部分の底面、Ｓ4：第２部分の側面、
Ｐ3：第３部分、Ｓ5：第３部分の底面
【技術分野】
【０００１】
本発明の実施形態は、パターン転写方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
現在の高集積ＬＳＩ、微細光学素子、バイオ関連製品等の製造プロセスでは、微細パターン加工を低コストで実現するための技術の検討がますます重要となってきている。そのような技術の一例として、ナノインプリント技術が挙げられる。
【０００３】
ナノインプリント技術では、凹凸パターンを有するモールド（スタンパ、テンプレートとも呼ばれる）を、被加工基板上の樹脂に押印することで、該樹脂にパターンを転写し、その後、モールドを樹脂から離型する。しかしながら、ナノインプリント技術では、モールドを離型する際に、樹脂の凹部に残膜（ＲＬＴ）が生じることが問題となる。
【０００４】
この残膜は、エッチング工程、例えば、酸素プラズマ等による異方性エッチング工程により除去可能である。しかしながら、このようなエッチング工程を行うと、ナノインプリント処理の工程数が増加し、設備投資額の削減が難しくなる等の問題が生じる。これは、加工対象のデバイスの製造コストを上昇させてしまう。
【０００５】
一方、ナノインプリント技術では、微細パターン加工の低コスト化のために、材料そのものに機能を具備させた機能性膜にパターンを転写する技術が開発されてきている。しかしながら、機能性膜を採用する場合にも、やはり同様に、機能性膜の凹部に残膜が生じることが問題となる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００８−１３２７２２号公報
【特許文献２】特開２０１０−１３５１３号公報
【特許文献３】特開２０１０−１３５１４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
エッチングを行わずに残膜除去処理を行うことが可能なパターン転写方法を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
一の実施形態のパターン転写方法では、被加工基板上に光反応性樹脂を形成する。さらに、前記方法では、凹凸パターンを有する透明基板と、前記凹凸パターンの表面の一部に形成された遮光膜と、を備えるモールドを前記光反応性樹脂に押印する。さらに、前記方法では、前記モールドが前記光反応性樹脂に押印された状態で、前記モールドを介して前記光反応性樹脂に光を照射する。さらに、前記方法では、前記光反応性樹脂に光を照射した後に、前記モールドが前記光反応性樹脂に押印された状態で、前記光反応性樹脂を加熱する。さらに、前記方法では、前記光反応性樹脂の加熱後に、前記モールドを前記光反応性樹脂から離型する。さらに、前記方法では、前記モールドの離型後に、前記光反応性樹脂をアルカリ現像液又は有機溶剤で洗浄する。さらに、前記透明基板は、前記凹凸パターンを構成する基板部分のうちで最も突出した第１部分と、前記第１部分より窪んだ第２部分と、前記第２部分より窪んだ第３部分とを有する。さらに、前記遮光膜は、前記第１部分の底面及び側面、前記第２部分の底面及び側面、及び前記第３部分の底面のうち、前記第１部分の底面のみ、又は前記第１部分の底面以外の面のみに形成されている。さらに、前記光反応性樹脂は、比誘電率が４以下の層間絶縁膜であり、前記光反応性樹脂内に前記第１部分の押印により形成される溝は、ビアホールであり、前記光反応性樹脂内に前記第２部分の押印により形成される溝は、配線溝である。さらに、前記透明基板は、ポーラス素材で形成された基材を含む。さらに、前記方法では、前記光反応性樹脂の洗浄後に、前記光反応性樹脂内に前記モールドの押印により形成された溝内に、導電材料を埋め込む。
【０００９】
別の実施形態のパターン転写方法では、被加工基板上に光反応性樹脂を形成する。さらに、前記方法では、凹凸パターンを有する透明基板と、前記凹凸パターンの表面の一部に形成された遮光膜と、を備えるモールドを前記光反応性樹脂に押印する。さらに、前記方法では、前記モールドが前記光反応性樹脂に押印された状態で、前記モールドを介して前記光反応性樹脂に光を照射する。さらに、前記方法では、前記光反応性樹脂に光を照射した後に、前記モールドが前記光反応性樹脂に押印された状態で、前記光反応性樹脂を加熱する。さらに、前記方法では、前記光反応性樹脂の加熱後に、前記モールドを前記光反応性樹脂から離型する。さらに、前記方法では、前記モールドの離型後に、前記光反応性樹脂を洗浄液で洗浄する。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】第１実施形態のパターン転写方法を示す側方断面図(1/3)である。
【図２】第１実施形態のパターン転写方法を示す側方断面図(2/3)である。
【図３】第１実施形態のパターン転写方法を示す側方断面図(3/3)である。
【図４】第１実施形態のモールドの構成例を示す側方断面図である。
【図５】第２実施形態のパターン転写方法を示す側方断面図(1/3)である。
【図６】第２実施形態のパターン転写方法を示す側方断面図(2/3)である。
【図７】第２実施形態のパターン転写方法を示す側方断面図(3/3)である。
【図８】第２実施形態のモールドの構成例を示す側方断面図である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
以下、本発明の実施形態を、図面を参照して説明する。
【００１２】
（第１実施形態）
図１〜図３は、第１実施形態のパターン転写方法を示す側方断面図である。図１〜図３には、ナノインプリント処理により半導体装置を製造するプロセスが示されている。
【００１３】
まず、図１(ａ)に示すように、被加工基板１０１を準備する。被加工基板１０１は例えば、半導体素子が形成された半導体基板である。
【００１４】
次に、図１(ｂ)に示すように、スピンコート法により、被加工基板１０１上に光反応性樹脂１０２を塗布する。光反応性樹脂１０２は例えば、ポジタイプの光反応性絶縁樹脂である。光反応性樹脂１０２の例としては、化学増幅型又は化学増幅型以外のレジスト膜が挙げられる。光反応性樹脂１０２は、その物性によっては、インクジェット法等の塗布方法で形成しても構わない。また、光反応性樹脂１０２は、ネガタイプの光反応性絶縁樹脂であっても構わない。
【００１５】
次に、図１(ｃ)に示すように、被加工基板１０１と、ナノインプリント用のモールド１０３とのアライメントをとる。モールド１０３は、加工パターンの等倍の凹凸パターンを有している。モールド１０３は、凹凸パターンを有する透明基板１０３Ａと、凹凸パターンの表面の一部に形成された遮光膜１０３Ｂとを備えている。
【００１６】
透明基板１０３Ａは例えば、石英で形成された基材と、該基材の表面に貼り付けられ、凹凸パターンを有するＰＤＭＳ（ポリジメチルシラン）膜により構成されている。該基材は、石英の代わりに、ポーラス素材で形成されていてもよい。この場合には、後述するベーク処理の際に、光反応性樹脂１０２中の溶剤がポーラス素材の穴から抜けていくため、溶剤を蒸発させやすいという利点が得られる。また、遮光膜１０３Ｂは例えば、クロム膜等の金属膜である。
【００１７】
透明基板１０３Ａは、凹凸パターンを構成する基板部分のうちで最も突出した第１部分Ｐ1と、第１部分Ｐ1より窪んだ第２部分Ｐ2とを有している。また、Ｓ1は第１部分Ｐ1の底面、Ｓ2は第１部分Ｐ1の側面、Ｓ3は第２部分Ｐ2の底面を表す。そして、遮光膜１０３Ｂは、これらの面Ｓ1〜Ｓ3のうち、第１部分Ｐ1の側面Ｓ2と、第２部分Ｐ2の底面Ｓ3のみに形成されている。即ち、透明基板１０３Ａは、凹凸パターンの凸部の頂上部分のみが、遮光膜１０３Ｂから開口している。
【００１８】
次に、図２(ａ)に示すように、モールド１０３の凹凸パターンを、光反応性樹脂１０２に押印（プレス）する。
【００１９】
次に、図２(ｂ)に示すように、モールド１０３が光反応性樹脂１０２に押印された状態で、モールド１０３を介して光反応性樹脂１０２に光（ＵＶ光）を照射する。これにより、光反応性樹脂１０２の受光部分が感光し、受光部分内の分子から溶解抑制基が外れる。
【００２０】
本実施形態では、遮光膜１０３Ｂは、面Ｓ1〜Ｓ3のうち、面Ｓ2、Ｓ3のみに形成されている。そのため、上記の光は、面Ｓ1〜Ｓ3のうち、面Ｓ1のみを通過する。よって、図２(ｂ)の工程では、光反応性樹脂１０２のうち、面Ｓ1に面する部分１０２Ａのみが感光し、その他の部分１０２Ｂは感光しない。
【００２１】
次に、図２(ｃ)に示すように、モールド１０３が光反応性樹脂１０２に押印された状態で、光反応性樹脂１０２を加熱（ベーク）する。これにより、光反応性樹脂１０２中から溶剤が除去され、光反応性樹脂１０２が硬化する。図２(ｃ)では、硬化後の感光部分１０２Ａが、符号１０２Ｃで示され、硬化後の非感光部分１０２Ｂが、符号１０２Ｄで示されている。また、符号１０４は、被加工基板１０１を加熱する加熱装置を表す。
【００２２】
次に、図３(ａ)に示すように、光反応性樹脂１０２の加熱後に、モールド１０３を光反応性樹脂１０２から離型する。
【００２３】
次に、図３(ｂ)に示すように、モールド１０３の離型後に、光反応性樹脂１０２を洗浄液で洗浄（リンス）する。図３(ｂ)の洗浄工程は、光反応性樹脂１０２の現像工程に相当する。また、符号１０５は、光反応性樹脂１０２を洗浄する洗浄装置を表す。
【００２４】
洗浄液の例としては、アルカリ現像液、有機溶剤等が挙げられる。アルカリ現像液は、例えば、光反応性樹脂１０２が化学増幅型のレジスト膜である場合に使用される。また、有機溶剤は、例えば、光反応性樹脂１０２が化学増幅型以外のレジスト膜である場合に使用される。
【００２５】
本実施形態の光反応性樹脂１０２は、ポジタイプの樹脂である。そのため、図３(ｂ)の工程では、光反応性樹脂１０２の感光部分１０２Ｃのみが洗浄液に溶解し、光反応性樹脂１０２の非感光部分１０２Ｄは残存する。よって、図３(ｂ)の工程によれば、光反応性樹脂１０２の感光部分１０２Ｃ、即ち、光反応性樹脂１０２の残膜（ＲＬＴ）を洗浄処理により除去することができる（図３(ｃ)）。
【００２６】
こうして、図３(ｃ)に示すように、被加工基板１０１上に、光反応性樹脂１０２の非感光部分１０２Ｄからなるパターンが形成される。該パターンは例えば、被加工基板１０１を加工するためのレジストパターンとして使用される。
【００２７】
（１）モールド１０３の構成例
次に、図４を参照し、モールド１０３の構成例について説明する。図４は、第１実施形態のモールド１０３の構成例を示す側方断面図である。
【００２８】
図４(ａ)では、遮光膜１０３Ｂが、面Ｓ1〜Ｓ3のうち、第１部分Ｐ1の側面Ｓ2と、第２部分Ｐ2の底面Ｓ3のみに形成されている。よって、図４(ａ)の透明基板１０３Ａは、凹凸パターンの凸部の頂上部分のみが、遮光膜１０３Ｂから開口している。図１〜図３の場合と同様である。
【００２９】
一方、図４(ｂ)では、遮光膜１０３Ｂが、面Ｓ1〜Ｓ3のうち、第１部分Ｐ1の底面Ｓ1のみに形成されている。よって、図４(ｂ)の透明基板１０３Ａは、凹凸パターンの凸部の頂上部分のみが、遮光膜１０３Ｂで覆われている。
【００３０】
図４(ａ)のモールド１０３は、光反応性樹脂１０２がポジタイプの樹脂である場合に使用されるのに対し、図４(ｂ)のモールド１０３は、光反応性樹脂１０２がネガタイプの樹脂である場合に使用される。
【００３１】
図４(ｂ)のモールド１０３を使用し、かつ、光反応性樹脂１０２としてネガタイプの樹脂を使用する場合、図２(ｂ)の工程では、光反応性樹脂１０２のうち、面Ｓ1の裏に隠れていない部分１０２Ｂのみが感光し、洗浄液に溶解しにくくなり、面Ｓ1の裏に隠れている部分１０１Ａは感光せず、洗浄液に溶解しやすいままとなる。そのため、図３(ｂ)の工程では、面Ｓ1の裏に隠れている部分１０２Ｃのみが洗浄液に溶解し、面Ｓ1の裏に隠れていない部分１０２Ｄは残存する。よって、この場合にも、被加工基板１０１上に、図３(ｃ)に示すパターンが形成される。
【００３２】
このように、第１実施形態のパターン転写方法は、図４(ａ)及び(ｂ)のいずれのモールド１０３を使用しても実現可能である。
【００３３】
（２）第１実施形態の効果
最後に、第１実施形態の効果について説明する。
【００３４】
以上のように、本実施形態では、透明基板１０３Ａの凹凸パターンの表面の一部に遮光膜１０３Ｂが形成されたモールド１０３を用意し、モールド１０３を光反応性樹脂１０２に押印し、この状態にて、モールド１０２を介して光反応性樹脂１０２に光を照射する。これにより、光反応性樹脂１０２の一部のみが、洗浄液に溶解するよう変化する。
【００３５】
さらに、本実施形態では、光反応性樹脂１０２に光を照射した後に、モールド１０３が光反応性樹脂１０２に押印された状態で、光反応性樹脂１０２を加熱する。これにより、光反応性樹脂１０２が硬化する。
【００３６】
さらに、本実施形態では、光反応性樹脂１０２の加熱後に、モールド１０３を光反応性樹脂１０２から離型し、モールド１０３の離型後に、光反応性樹脂１０２を洗浄液で洗浄する。これにより、光反応性樹脂１０２の残膜を除去することができる。
【００３７】
このように、本実施形態によれば、光反応性樹脂１０２の残膜を、エッチング工程ではなく、洗浄工程により除去することが可能となる。このようなエッチング工程を実施する場合には、これによりナノインプリント処理の工程数が増加し、設備投資額の削減が難しくなる等の問題が生じる。エッチング装置は比較的高価な装置であり、残膜除去処理用にエッチング装置を用意することは、コスト的に望ましくない。しかしながら、本実施形態によれば、このようなエッチング工程が不要となるため、ナノインプリント処理の工程数を削減し、設備投資額の削減することができる。よって、本実施形態によれば、加工対象のデバイスの製造コストを削減することができる。
【００３８】
以上のように、本実施形態によれば、エッチングを行わずに残膜除去処理を行うことが可能となる。
【００３９】
以下、第１実施形態の変形例である第２実施形態について、第１実施形態との相違点を中心に説明する。
【００４０】
（第２実施形態）
図５〜図７は、第２実施形態のパターン転写方法を示す側方断面図である。図５〜図７には、図１〜図３と同様、ナノインプリント処理により半導体装置を製造するプロセスが示されている。
【００４１】
まず、図５(ａ)に示すように、被加工基板２０１を準備する。被加工基板２０１は例えば、半導体素子が形成された半導体基板である。図５(ａ)には、半導体基板上に形成された層間絶縁膜２０１Ａと、層間絶縁膜２０１Ａ内に形成された導電層２０１Ｂが示されている。導電層２０１Ｂは、ビアプラグ層と配線層とを含むデュアルダマシン配線である。
【００４２】
次に、図５(ｂ)に示すように、スピンコート法により、被加工基板２０１上に光反応性樹脂２０２を塗布する。光反応性樹脂２０２は例えば、ポジタイプの光反応性絶縁樹脂である。このような樹脂の例として、ゾルゲルタイプのシリコン酸化膜ベースの樹脂が挙げられる。
【００４３】
次に、図５(ｃ)に示すように、被加工基板２０１と、ナノインプリント用のモールド２０３とのアライメントをとる。モールド２０３は、加工パターンの等倍の凹凸パターンを有している。モールド２０３は、凹凸パターンを有する透明基板２０３Ａと、凹凸パターンの表面の一部に形成された遮光膜２０３Ｂとを備えている。
【００４４】
透明基板２０３Ａは、凹凸パターンを構成する基板部分のうちで最も突出した第１部分Ｐ1と、第１部分Ｐ1より窪んだ第２部分Ｐ2と、第２部分Ｐ2より窪んだ第３部分Ｐ3とを有している。また、Ｓ1、Ｓ2はそれぞれ第１部分Ｐ1の底面及び側面、Ｓ3、Ｓ4はそれぞれ第２部分Ｐ2の底面及び側面、Ｓ5は第３部分Ｐ3の底面を表す。そして、遮光膜２０３Ｂは、これらの面Ｓ1〜Ｓ5のうち、面Ｓ2〜Ｓ5のみ、即ち、面Ｓ1以外の面のみに形成されている。即ち、透明基板２０３Ａは、凹凸パターンの凸部の頂上部分のみが、遮光膜２０３Ｂから開口している。
【００４５】
次に、図６(ａ)に示すように、モールド２０３の凹凸パターンを、光反応性樹脂２０２に押印（プレス）する。
【００４６】
次に、図６(ｂ)に示すように、モールド２０３が光反応性樹脂２０２に押印された状態で、モールド２０３を介して光反応性樹脂２０２に光（ＵＶ光）を照射する。これにより、光反応性樹脂２０２の受光部分が感光し、受光部分内の分子から溶解抑制基が外れる。
【００４７】
本実施形態では、遮光膜２０３Ｂは、面Ｓ1〜Ｓ5のうち、面Ｓ2〜Ｓ5のみに形成されている。そのため、上記の光は、面Ｓ1〜Ｓ5のうち、面Ｓ1のみを通過する。よって、図６(ｂ)の工程では、光反応性樹脂２０２のうち、面Ｓ1に面する部分２０２Ａのみが感光し、その他の部分２０２Ｂは感光しない。
【００４８】
次に、図６(ｃ)に示すように、モールド２０３が光反応性樹脂２０２に押印された状態で、光反応性樹脂２０２を加熱（ベーク）する。これにより、光反応性樹脂２０２中から溶剤が除去され、光反応性樹脂２０２が硬化する。図６(ｃ)では、硬化後の感光部分２０２Ａが、符号２０２Ｃで示され、硬化後の非感光部分２０２Ｂが、符号２０２Ｄで示されている。また、符号２０４は、被加工基板２０１を加熱する加熱装置を表す。
【００４９】
次に、図７(ａ)に示すように、光反応性樹脂２０２の加熱後に、モールド２０３を光反応性樹脂２０２から離型する。
【００５０】
次に、図７(ｂ)に示すように、モールド２０３の離型後に、光反応性樹脂２０２を洗浄液で洗浄（リンス）する。図７(ｂ)の洗浄工程は、光反応性樹脂２０２の現像工程に相当する。また、符号２０５は、光反応性樹脂２０２を洗浄する洗浄装置を表す。
【００５１】
本実施形態の光反応性樹脂２０２は、ポジタイプの樹脂である。そのため、図７(ｂ)の工程では、光反応性樹脂２０２の感光部分２０２Ｃのみが洗浄液に溶解し、光反応性樹脂２０２の非感光部分２０２Ｄは残存する。よって、図７(ｂ)の工程によれば、光反応性樹脂２０２の感光部分２０２Ｃ、即ち、光反応性樹脂２０２の残膜（ＲＬＴ）を洗浄処理により除去することができる（図７(ｃ)）。
【００５２】
こうして、図７(ｃ)に示すように、被加工基板２０１上の光反応性樹脂２０２に、溝が形成される。
【００５３】
（１）光反応性樹脂２０２の使用方法
次に、図７(ｃ)に示す光反応性樹脂２０２の使用方法について説明する。
【００５４】
本実施形態では、図７(ｃ)に示す光反応性樹脂２０２を、上記溝の内部にデュアルダマシン配線を埋め込むための層間絶縁膜として使用する。よって、上記溝のうち、第１部分Ｐ1の押印により形成された深い溝は、ビアホールとして使用され、第２部分Ｐ2の押印により形成された浅い溝は、配線溝として使用される。
【００５５】
よって、本実施形態では、光反応性樹脂２０２の洗浄後に、これらの溝の内部に導電材料を埋め込み、ＣＭＰ（化学機械研磨）により該導電材料を平坦化する。これにより、該溝の内部に、導電層２０１Ｂと同様のデュアルダマシン配線が形成される。なお、導電材料としては、バリアメタル材と配線材が順に埋め込まれる。
【００５６】
次に、本実施形態をデュアルダマシン配線の形成に適用する利点について説明する。
【００５７】
本実施形態によれば、第１〜第３部分Ｐ1〜Ｐ3を有するモールド２０３を使用することで、ビアホールと配線溝を１回の押印処理で形成することができる。一方、ビアホールと配線溝をエッチングにより形成する場合には、ビアホールと配線溝を形成するのに２回のエッチングが必要となる。このように、本実施形態によれば、デュアルダマシン配線を形成するための工程数を削減し、加工対象のデバイスの製造コストを削減することが可能となる。この効果は、配線層の層数が多くなればなるほど顕著となるため、本実施形態の方法は、配線層の層数の多い半導体装置の製造に適している。
【００５８】
また、本実施形態では、上記溝の内部に形成される導電層が、下層の導電層２０１Ｂと電気的に接続されることになる。そのため、もし光反応性樹脂２０２の残膜２０２Ｃが残っていると、溝内の導電層が、下層の導電層２０１Ｂと電気的に絶縁されてしまう。しかしながら、本実施形態によれば、このような残膜２０２Ｃを除去することができるため、溝内の導電層が下層の導電層２０１Ｂと電気的に絶縁されてしまうことを抑制することができる。
【００５９】
以上のように、本実施形態では、光反応性樹脂２０２を層間絶縁膜として使用するが、層間絶縁膜の材料としては、一般的に、比誘電率が４以下の材料が使用される。よって、光反応性樹脂２０２の比誘電率は、４以下であることが望ましい。これにより、光反応性樹脂２０２を従来の層間絶縁膜と同様に機能させることができる。
【００６０】
（２）モールド２０３の構成例
次に、図８を参照し、モールド２０３の構成例について説明する。図８は、第２実施形態のモールド２０３の構成例を示す側方断面図である。
【００６１】
図８(ａ)では、遮光膜２０３Ｂが、面Ｓ1〜Ｓ5のうち、面Ｓ2〜Ｓ5のみに形成されている。よって、図８(ａ)の透明基板２０３Ａは、凹凸パターンの凸部の頂上部分のみが、遮光膜２０３Ｂから開口している。図５〜図７の場合と同様である。
【００６２】
一方、図８(ｂ)では、遮光膜２０３Ｂが、面Ｓ1〜Ｓ5のうち、面Ｓ1のみに形成されている。よって、図８(ｂ)の透明基板２０３Ａは、凹凸パターンの凸部の頂上部分のみが、遮光膜２０３Ｂで覆われている。
【００６３】
図８(ａ)のモールド２０３は、光反応性樹脂２０２がポジタイプの樹脂である場合に使用されるのに対し、図８(ｂ)のモールド２０３は、光反応性樹脂２０２がネガタイプの樹脂である場合に使用される。これは、第１実施形態における図４(ｂ)のモールド１０３と同様である。
【００６４】
このように、第２実施形態のパターン転写方法は、図８(ａ)及び(ｂ)のいずれのモールド２０３を使用しても実現可能である。
【００６５】
（３）第２実施形態の効果
最後に、第２実施形態の効果について説明する。
【００６６】
本実施形態によれば、第１実施形態と同様、光反応性樹脂２０２の残膜を、エッチング工程ではなく、洗浄工程により除去することが可能となる。このようなエッチング工程を実施する場合には、これによりナノインプリント処理の工程数が増加し、設備投資額の削減が難しくなる等の問題が生じる。エッチング装置は比較的高価な装置であり、残膜除去処理用にエッチング装置を用意することは、コスト的に望ましくない。しかしながら、本実施形態によれば、このようなエッチング工程が不要となるため、ナノインプリント処理の工程数を削減し、設備投資額の削減することができる。よって、本実施形態によれば、加工対象のデバイスの製造コストを削減することができる。
【００６７】
また、本実施形態では、第１〜第３部分Ｐ1〜Ｐ3を有するモールド２０３を使用して、デュアルダマシン配線用のビアホールを配線溝を形成する。これにより、ビアホールと配線溝を１回の押印処理で形成することが可能となる。よって、本実施形態によれば、デュアルダマシン配線を形成するための工程数を削減し、加工対象のデバイスの製造コストを削減することができる。また、本実施形態によれば、デュアルダマシン配線同士が残膜により電気的に絶縁されてしまうことを抑制することが可能となる。
【００６８】
以上のように、本実施形態によれば、第２実施形態と同様、エッチングを行わずに残膜除去処理を行うことが可能となる。
【００６９】
以上、本発明の具体的な態様の例を、第１及び第２実施形態により説明したが、本発明は、これらの実施形態に限定されるものではない。
【符号の説明】
【００７０】
１０１、２０１：被加工基板、２０１Ａ：層間絶縁膜、２０１Ｂ：導電層、
１０２、２０２：光反応性樹脂、
１０２Ａ、２０２Ａ：感光部分（硬化前）、
１０２Ｂ、２０２Ｂ：非感光部分（硬化前）、
１０２Ｃ、２０２Ｃ：感光部分（硬化後）、
１０２Ｄ、２０２Ｄ：非感光部分（硬化後）、
１０３、２０３：モールド、１０４、２０４：加熱装置、１０５、２０５：洗浄装置、
１０３Ａ、２０３Ａ：透明基板、１０３Ｂ、２０３Ｂ：遮光膜、
Ｐ1：第１部分、Ｓ1：第１部分の底面、Ｓ2：第１部分の側面、
Ｐ2：第２部分、Ｓ3：第２部分の底面、Ｓ4：第２部分の側面、
Ｐ3：第３部分、Ｓ5：第３部分の底面
【特許請求の範囲】
【請求項１】
被加工基板上に光反応性樹脂を形成し、
凹凸パターンを有する透明基板と、前記凹凸パターンの表面の一部に形成された遮光膜と、を備えるモールドを前記光反応性樹脂に押印し、
前記モールドが前記光反応性樹脂に押印された状態で、前記モールドを介して前記光反応性樹脂に光を照射し、
前記光反応性樹脂に光を照射した後に、前記モールドが前記光反応性樹脂に押印された状態で、前記光反応性樹脂を加熱し、
前記光反応性樹脂の加熱後に、前記モールドを前記光反応性樹脂から離型し、
前記モールドの離型後に、前記光反応性樹脂をアルカリ現像液又は有機溶剤で洗浄するパターン転写方法であって、
前記透明基板は、前記凹凸パターンを構成する基板部分のうちで最も突出した第１部分と、前記第１部分より窪んだ第２部分と、前記第２部分より窪んだ第３部分とを有し、
前記遮光膜は、前記第１部分の底面及び側面、前記第２部分の底面及び側面、及び前記第３部分の底面のうち、前記第１部分の底面のみ、又は前記第１部分の底面以外の面のみに形成されており、
前記光反応性樹脂は、比誘電率が４以下の層間絶縁膜であり、
前記光反応性樹脂内に前記第１部分の押印により形成される溝は、ビアホールであり、
前記光反応性樹脂内に前記第２部分の押印により形成される溝は、配線溝であり、
前記透明基板は、ポーラス素材で形成された基材を含み、
前記光反応性樹脂の洗浄後に、前記光反応性樹脂内に前記モールドの押印により形成された溝内に、導電材料を埋め込むパターン転写方法。
【請求項２】
被加工基板上に光反応性樹脂を形成し、
凹凸パターンを有する透明基板と、前記凹凸パターンの表面の一部に形成された遮光膜と、を備えるモールドを前記光反応性樹脂に押印し、
前記モールドが前記光反応性樹脂に押印された状態で、前記モールドを介して前記光反応性樹脂に光を照射し、
前記光反応性樹脂に光を照射した後に、前記モールドが前記光反応性樹脂に押印された状態で、前記光反応性樹脂を加熱し、
前記光反応性樹脂の加熱後に、前記モールドを前記光反応性樹脂から離型し、
前記モールドの離型後に、前記光反応性樹脂を洗浄液で洗浄する、
パターン転写方法。
【請求項３】
前記透明基板は、前記凹凸パターンを構成する基板部分のうちで最も突出した第１部分と、前記第１部分より窪んだ第２部分とを有し、
前記遮光膜は、前記第１部分の底面、前記第１部分の側面、及び前記第２部分の底面のうち、前記第１部分の底面のみ、又は前記第１部分の底面以外の面のみに形成されている請求項２に記載のパターン転写方法。
【請求項４】
前記透明基板は、前記凹凸パターンを構成する基板部分のうちで最も突出した第１部分と、前記第１部分より窪んだ第２部分と、前記第２部分より窪んだ第３部分とを有し、
前記遮光膜は、前記第１部分の底面及び側面、前記第２部分の底面及び側面、及び前記第３部分の底面のうち、前記第１部分の底面のみ、又は前記第１部分の底面以外の面のみに形成されている請求項２に記載のパターン転写方法。
【請求項５】
前記光反応性樹脂は、層間絶縁膜であり、
前記光反応性樹脂内に前記第１部分の押印により形成される溝は、ビアホールであり、
前記光反応性樹脂内に前記第２部分の押印により形成される溝は、配線溝である、
請求項４に記載のパターン転写方法。
【請求項６】
前記光反応性樹脂の洗浄後に、前記光反応性樹脂内に前記モールドの押印により形成された溝内に、導電材料を埋め込む請求項４又は５に記載のパターン転写方法。
【請求項７】
前記洗浄液は、アルカリ現像液又は有機溶剤である請求項２から６のいずれか１項に記載のパターン転写方法。
【請求項８】
前記透明基板は、ポーラス素材で形成された基材を含む請求項２から７のいずれか１項に記載のパターン転写方法。
【請求項９】
前記光反応性樹脂の比誘電率は、４以下である請求項２から８のいずれか１項に記載のパターン転写方法。
【請求項１】
被加工基板上に光反応性樹脂を形成し、
凹凸パターンを有する透明基板と、前記凹凸パターンの表面の一部に形成された遮光膜と、を備えるモールドを前記光反応性樹脂に押印し、
前記モールドが前記光反応性樹脂に押印された状態で、前記モールドを介して前記光反応性樹脂に光を照射し、
前記光反応性樹脂に光を照射した後に、前記モールドが前記光反応性樹脂に押印された状態で、前記光反応性樹脂を加熱し、
前記光反応性樹脂の加熱後に、前記モールドを前記光反応性樹脂から離型し、
前記モールドの離型後に、前記光反応性樹脂をアルカリ現像液又は有機溶剤で洗浄するパターン転写方法であって、
前記透明基板は、前記凹凸パターンを構成する基板部分のうちで最も突出した第１部分と、前記第１部分より窪んだ第２部分と、前記第２部分より窪んだ第３部分とを有し、
前記遮光膜は、前記第１部分の底面及び側面、前記第２部分の底面及び側面、及び前記第３部分の底面のうち、前記第１部分の底面のみ、又は前記第１部分の底面以外の面のみに形成されており、
前記光反応性樹脂は、比誘電率が４以下の層間絶縁膜であり、
前記光反応性樹脂内に前記第１部分の押印により形成される溝は、ビアホールであり、
前記光反応性樹脂内に前記第２部分の押印により形成される溝は、配線溝であり、
前記透明基板は、ポーラス素材で形成された基材を含み、
前記光反応性樹脂の洗浄後に、前記光反応性樹脂内に前記モールドの押印により形成された溝内に、導電材料を埋め込むパターン転写方法。
【請求項２】
被加工基板上に光反応性樹脂を形成し、
凹凸パターンを有する透明基板と、前記凹凸パターンの表面の一部に形成された遮光膜と、を備えるモールドを前記光反応性樹脂に押印し、
前記モールドが前記光反応性樹脂に押印された状態で、前記モールドを介して前記光反応性樹脂に光を照射し、
前記光反応性樹脂に光を照射した後に、前記モールドが前記光反応性樹脂に押印された状態で、前記光反応性樹脂を加熱し、
前記光反応性樹脂の加熱後に、前記モールドを前記光反応性樹脂から離型し、
前記モールドの離型後に、前記光反応性樹脂を洗浄液で洗浄する、
パターン転写方法。
【請求項３】
前記透明基板は、前記凹凸パターンを構成する基板部分のうちで最も突出した第１部分と、前記第１部分より窪んだ第２部分とを有し、
前記遮光膜は、前記第１部分の底面、前記第１部分の側面、及び前記第２部分の底面のうち、前記第１部分の底面のみ、又は前記第１部分の底面以外の面のみに形成されている請求項２に記載のパターン転写方法。
【請求項４】
前記透明基板は、前記凹凸パターンを構成する基板部分のうちで最も突出した第１部分と、前記第１部分より窪んだ第２部分と、前記第２部分より窪んだ第３部分とを有し、
前記遮光膜は、前記第１部分の底面及び側面、前記第２部分の底面及び側面、及び前記第３部分の底面のうち、前記第１部分の底面のみ、又は前記第１部分の底面以外の面のみに形成されている請求項２に記載のパターン転写方法。
【請求項５】
前記光反応性樹脂は、層間絶縁膜であり、
前記光反応性樹脂内に前記第１部分の押印により形成される溝は、ビアホールであり、
前記光反応性樹脂内に前記第２部分の押印により形成される溝は、配線溝である、
請求項４に記載のパターン転写方法。
【請求項６】
前記光反応性樹脂の洗浄後に、前記光反応性樹脂内に前記モールドの押印により形成された溝内に、導電材料を埋め込む請求項４又は５に記載のパターン転写方法。
【請求項７】
前記洗浄液は、アルカリ現像液又は有機溶剤である請求項２から６のいずれか１項に記載のパターン転写方法。
【請求項８】
前記透明基板は、ポーラス素材で形成された基材を含む請求項２から７のいずれか１項に記載のパターン転写方法。
【請求項９】
前記光反応性樹脂の比誘電率は、４以下である請求項２から８のいずれか１項に記載のパターン転写方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【公開番号】特開２０１２−２４３８０９（Ｐ２０１２−２４３８０９Ａ）
【公開日】平成２４年１２月１０日（２０１２．１２．１０）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−１０９５７２（Ｐ２０１１−１０９５７２）
【出願日】平成２３年５月１６日（２０１１．５．１６）
【出願人】（０００００３０７８）株式会社東芝 (54,554)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年１２月１０日（２０１２．１２．１０）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年５月１６日（２０１１．５．１６）
【出願人】（０００００３０７８）株式会社東芝 (54,554)
【Ｆターム（参考）】
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