レジストパターン形成方法およびモールド製造方法
【課題】パターン微細化が進展する状況下においても、凸状部分の高さバラツキが抑制されたレジストパターンを形成できるようにする。
【解決手段】レジスト膜に凹凸パターンを形成するパターン形成工程（Ｓ２，Ｓ３，Ｓ４）と、前記凹凸パターンの凹状部分の底部に対してエッチングを行う除去工程（Ｓ６）と、を備えるレジストパターン形成方法において、前記パターン形成工程（Ｓ２，Ｓ３，Ｓ４）の後で前記除去工程（Ｓ６）の前に、化学的成膜処理により保護膜を形成する保護膜形成工程（Ｓ５）を備え、前記保護膜生成工程（Ｓ５）では、前記凹凸パターンの隣り合う凸状部分に形成される前記保護膜同士が接触して連続膜となるように当該保護膜を成長させるとともに、前記連続膜の膜表面側における段差の高さが前記凸状部分の高さバラツキの高低差より小さくなるように当該保護膜の成長を行う。
【解決手段】レジスト膜に凹凸パターンを形成するパターン形成工程（Ｓ２，Ｓ３，Ｓ４）と、前記凹凸パターンの凹状部分の底部に対してエッチングを行う除去工程（Ｓ６）と、を備えるレジストパターン形成方法において、前記パターン形成工程（Ｓ２，Ｓ３，Ｓ４）の後で前記除去工程（Ｓ６）の前に、化学的成膜処理により保護膜を形成する保護膜形成工程（Ｓ５）を備え、前記保護膜生成工程（Ｓ５）では、前記凹凸パターンの隣り合う凸状部分に形成される前記保護膜同士が接触して連続膜となるように当該保護膜を成長させるとともに、前記連続膜の膜表面側における段差の高さが前記凸状部分の高さバラツキの高低差より小さくなるように当該保護膜の成長を行う。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、レジストパターン形成方法およびモールド製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
ハードディスク装置（ＨＤＤ）用の高密度記録媒体として知られるディスクリートトラック型（ＤＴＲ）やビットパターンド型（ＢＰＭ）等のディスク媒体（以下「パターンド媒体」という）は、ナノインプリント技術を用いて量産される。詳しくは、マスターモールドまたはその複製であるワーキングレプリカ（以下、これらを「モールド」と総称する）を原盤として、そのモールドにおける凹凸パターンを被転写体（具体的にはパターンド媒体の構成基板）に転写することにより、パターンド媒体が作製される。
【０００３】
原盤となるモールドは、その基材となるマスクブランクの上面に側断面凹凸状のレジストパターンを形成し、そのレジストパターンをマスクとしてマスクブランクに対するエッチング加工を行うことによって製造される。
【０００４】
このようなモールド製造のためのレジストパターンの形成は、例えばフォトリソグラフィ技術を利用して行うことが考えられる。具体的には、レジストパターンの形成手法として、被処理基板（例えばマスクブランク）の上面にレジスト材料を塗布してレジスト膜を形成した後、レジスト膜に対して電子線露光によるパターン描画を行い、さらにレジスト膜に現像剤を供給して描画パターンの現像を行い、現像を終えた後にスカム（ｓｃｕｍ）と呼ばれる現像残渣を除去するためのディスカム（ｄｅｓｃｕｍ）を行って、凹凸状のレジストパターンを形成するというものが知られている（例えば特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開平１０−１７２９６０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
近年は、パターンド媒体におけるパターン微細化に伴って、例えばパターンピッチが４０ｎｍ以下（さらに詳しくは３０ｎｍ以下）といった超微細なレジストパターンが求められている。しかしながら、このような超微細なレジストパターンについては、従来技術によるレジストパターン形成方法を用いてパターン形成しても、良好なパターン形状が得られないおそれがある。
【０００７】
例えば、パターンピッチが４０ｎｍ以下（さらに詳しくは３０ｎｍ以下）のＢＰＭに対応する微細なドットパターンについて考える。このようなドットパターンをレジスト膜に対する電子線露光によるパターン描画を行って形成する場合には、電子線露光を行う描画機の性能やレジスト膜の内部におけるポリマーの分子量のバラツキ等により、パターン現像を終えた後のパターン高さ（凸状部分の高さ）が不均一になってしまう可能性がある。つまり、現像後のレジストパターンにおける凸状部分に高さバラツキが生じ得る。このことは、例えばパターンピッチが４０ｎｍ以下（さらに詳しくは３０ｎｍ以下）といった超微細なレジストパターンを形成する場合には、パターン微細化に伴ってレジスト膜も薄膜化する傾向にあることから、特に顕著となる。
【０００８】
このような高さバラツキは、レジストパターンをマスクとしてマスクブランクにパターンを転写する場合に、高精度なパターン形成を困難にする要因となるおそれがある。例えば、パターン高さの低い部分がその後に行うエッチングの際に消失するといった事態を招き得るからである。さらには、高さバラツキが生じることによってレジストパターンが所望形状から乖離したものになっていると、当該乖離が転写パターンに直に反映されてしまうからである。これらのことは、特に、パターン微細化が進展している状況下では、その影響が大きなものとなる。
【０００９】
そこで、本発明は、パターン微細化が進展する状況下においても、レジストパターンにおける凸状部分の高さバラツキを抑制することができ、所望形状のレジストパターン形成を確実に行うことのできるレジストパターン形成方法およびモールド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】
【００１０】
本発明は、上記目的を達成するために案出されたものである。
本発明の第１の態様は、レジスト膜に凹凸パターンを形成するパターン形成工程と、前記パターン形成工程で形成した前記凹凸パターンの凹状部分の底部に対してエッチングを行う除去工程と、を備えるレジストパターン形成方法において、前記パターン形成工程の後で前記除去工程の前に、前記パターン形成工程で形成した前記凹凸パターンにおける凸状部分の頂部を含む当該頂部の近傍領域に、化学的成膜処理により保護膜を形成する保護膜形成工程を備え、前記保護膜形成工程では、前記凹凸パターンの隣り合う凸状部分に形成される前記保護膜同士が接触して当該凹凸パターンにおける凹状部分を塞ぐ連続膜となるように当該保護膜を成長させるとともに、前記連続膜の膜表面側における段差の高さが前記凸状部分の高さバラツキの高低差より小さくなるように当該保護膜の成長を行い、前記除去工程では、前記連続膜の膜表面側から前記エッチングを行うことを特徴とするレジストパターン形成方法である。
本発明の第２の態様は、第１の態様に記載の発明において、前記保護膜形成工程では、前記連続膜が平坦膜であるとみなせるまで、前記保護膜を成長させることを特徴とする。
本発明の第３の態様は、第１または第２の態様に記載の発明において、前記保護膜形成工程で行う前記化学的成膜処理は、前記除去工程での前記エッチングを行うエッチング装置を用いて行うことを特徴とする。
本発明の第４の態様は、第３の態様に記載の発明において、前記エッチング装置は、前記保護膜形成工程において、前記保護膜の成分を含む原料ガス雰囲気にて、前記エッチングを行う際とは異なるバイアス電圧の印加により前記保護膜を形成することを特徴とする。
本発明の第５の態様は、第４の態様に記載の発明において、前記原料ガスとしてＣＨＦ３ガスを用いることを特徴とする。
本発明の第６の態様は、第１から第５のいずれか１態様に記載のレジストパターン形成方法を用いて形成した前記レジストパターンをマスクにして被加工物である基体に対するエッチング加工を行うエッチング工程を備え、前記エッチング工程によるエッチング加工を経て、前記レジストパターンに対応する形状のパターンが前記基体に加工されてなるモールドを得ることを特徴とするモールド製造方法である。
本発明の第７の態様は、第５の態様に記載の発明において、前記モールドは、ナノインプリント用原盤となるモールドであることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、パターン微細化が進展する状況下においても、レジストパターンにおける凸状部分の高さバラツキを抑制することができ、所望形状のレジストパターン形成を確実に行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明に係るモールド製造方法の手順の概要を示すフロー図である。
【図２】本発明に係るモールド製造方法の概要を示す断面概略図である。
【図３】本発明に係るレジストパターン形成方法の概要を示す断面概略図である。
【図４】本発明に係るレジストパターン形成方法におけるバイアス電力印加の一具体例を示す説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、図面に基づき本発明に係るレジストパターン形成方法およびモールド製造方法について説明する。
【００１４】
ここでは、以下の順序で説明を行う。
１．モールド製造方法
２．レジストパターン形成方法
３．本実施形態の効果
４．変形例
【００１５】
＜１．モールド製造方法の説明＞
先ず、本発明に係るモールド製造方法について説明する。
ここでは、ナノインプリント用原盤となるモールド製造方法について、モールドへのパターン形成にあたり電子線露光によるパターン描画を経てレジストパターン形成を行う場合を例に挙げて説明する。
【００１６】
図１は、本発明に係るモールド製造方法の手順の概要を示すフロー図である。
図例のモールド製造方法は、基板準備工程（ステップ１、以下ステップを「Ｓ」と略す）と、レジスト成膜工程（Ｓ２）と、露光工程（Ｓ３）と、現像工程（Ｓ４）と、保護膜形成工程（Ｓ５）と、除去工程（Ｓ６）と、ハードマスクエッチング工程（Ｓ７）と、基板エッチング工程（Ｓ８）と、ＨＭ除去・洗浄工程（Ｓ９）と、を含む。なお、図中では、ハードマスクを「ＨＭ」と略している。
これらの各工程のうち、レジスト成膜工程（Ｓ２）、露光工程（Ｓ３）および現像工程（Ｓ４）は、パターン形成工程を構成している。
【００１７】
以下、これらの各工程につき、順に説明する。
図２は、本発明に係るモールド製造方法の概要を示す断面概略図である。
【００１８】
（基板準備工程）
基板準備工程（Ｓ１）では、被加工物となる基体であるマスクブランク１を用意する。マスクブランク１は、基板２上にハードマスク膜３を有して構成されている。
基板２は、後述するように、ナノインプリント用のモールド７となるものである。このことから、基板２としては、石英基板等の透光性基板を用いることが考えられる。石英基板は、平坦度および平滑度に優れるため、例えばナノインプリント用のモールド７として用いてパターン転写を行う場合に、転写パターンの歪み等が生じないで高精度のパターン転写を行える。ただし、基板２は、石英基板に限定されることはなく、例えばシリコン基板のように、他の形成材料によって構成されたものでも構わない。基板２の平面形状は、矩形、多角形、半円形等であってもよいが、レジスト塗布の際に回転を利用した均一塗布が可能であることから、円盤形状とすることが考えられる。
ハードマスク膜３は、基板２に対するエッチングに用いられるものであり、例えばクロム（Ｃｒ）化合物による金属膜を用いて形成することが考えられる。このような金属膜であれば、十分な導電性、酸化防止性およびエッチング耐性が得られるからである。ただし、ハードマスク膜３は、ここで挙げた金属膜に限定されることはなく、他の形成材料によって構成されたものであっても構わない。さらには、必ずしも単一層からなる膜である必要はなく、複数層からなる積層膜であっても構わない。なお、ハードマスク膜３は、後述するレジストパターン５の形成材料との密着性が良好であり、かつ、当該形成材料とのエッチング選択性が良好であるものが好ましい。また、ハードマスク膜３の膜厚は、基板２に対するエッチングが完了するまで残存する厚さであることが好ましい。
【００１９】
（レジスト成膜工程）
レジスト成膜工程（Ｓ２）では、マスクブランク１におけるハードマスク膜３の上面に、レジスト膜を形成する。レジスト膜の形成材料としては、例えばα−クロロメタクリレートとα−メチルスチレンとの重合体を含むレジスト材料のように、電子線描画用のレジスト材料として一般的なもの（具体的には日本ゼオン社製ＺＥＰ５２０Ａ）を用いることが考えられる。そして、このようなレジスト材料をハードマスク膜３の上面にスピンコートにより所定の厚さに塗布し、ベーク処理を行うことで、レジスト膜を形成する。レジスト膜の形成厚さは、ハードマスク膜３に対するエッチングが完了するまで残存する厚さであればよい。
【００２０】
（露光工程）
露光工程（Ｓ３）では、例えば、電子線描画機を用いた電子線露光によるパターン描画を行う。すなわち、レジスト膜に対してエネルギービームの一例である電子線ビームを照射して、当該レジスト膜に対するパターン描画を行う。このとき、レジスト膜がポジ型レジストであるならば、電子線描画した箇所が基板２上のホールまたは溝の位置に対応する。一方、レジスト膜がネガ型レジストであるならば、その逆の位置となる。以下の説明では、ポジ型レジストを用いた場合を例に挙げる。
【００２１】
（現像工程）
現像工程（Ｓ４）では、パターン描画後のレジスト膜に対して現像剤を供給し、当該レジスト膜における電子線描画された部分を溶融除去することで、当該レジスト膜に対するパターニングを行う。現像剤としては、例えば、フルオロカーボンを含む溶媒（具体的には、バートレルＸＦ（登録商標）、三井・デュポンフロロケミカル株式会社製）を含む溶液、酢酸−ｎ−アミル、酢酸エチル若しくはそれらの混合物からなる溶媒（具体的には、ＺＥＤ−Ｎ５０（日本ゼオン社製））を含む溶液、または、これら溶液の混合液等を用いることが考えられる。このような現像剤によってレジスト溶解部を溶解除去することで、マスクブランク１上には、描画されたパターンに対応する凹凸パターン４が形成される。
【００２２】
つまり、レジスト成膜工程（Ｓ２）、露光工程（Ｓ３）および現像工程（Ｓ４）から構成されるパターン形成工程を経ることで、マスクブランク１上には、図２（ａ）に示すように、レジスト膜をパターニングして得られる凹凸パターン４が形成されることになる。
【００２３】
（保護膜形成工程）
保護膜形成工程（Ｓ５）では、凹凸パターン４上への保護膜形成を行う。保護膜形成の詳細については、詳細を後述する。
【００２４】
（除去工程）
除去工程（Ｓ６）では、パターン形成工程（Ｓ２，Ｓ３，Ｓ４）で形成した凹凸パターン４の凹状部分の底部に対してエッチングを行い、当該底部におけるスカム（現像残渣）を除去する。これにより、マスクブランク１上には、側断面凹凸状で、かつ、凹状部分の底部ではハードマスク膜３が露出した状態のレジストパターン５が形成される。エッチングは、例えば、反応性イオンエッチング（ＲＩＥ）法によって、ＣＨＦ３等のフッ素系ガスを用いて行う。ただし、フッ素系ガスに代えて、例えば酸素ガスとアルゴン（Ａｒ）ガスの混合ガスを用いることも考えられる。
【００２５】
つまり、レジスト成膜工程（Ｓ２）から除去工程（Ｓ６）までの一連の各工程を経ることによって、マスクブランク１上には、図２（ｂ）に示すように、側断面凹凸状のレジストパターン５が形成されることになる。換言すると、レジスト成膜工程（Ｓ２）から除去工程（Ｓ６）までの一連の各工程によって、レジストパターン形成方法が構成される。
【００２６】
（ハードマスクエッチング工程）
ハードマスクエッチング工程（Ｓ７）では、図２（ｃ）に示すように、レジストパターン５をマスクとして、ハードマスク膜３に対するエッチング加工を行い、ハードマスクパターン６を形成する。ハードマスク膜３に対するエッチングは、例えば、ＲＩＥ法によって、当該ハードマスク膜３がＣｒ化合物による金属膜であれば、塩素ガスと酸素ガスからなる混合ガスを用いて行うことが考えられる。これにより、ハードマスク膜３のレジストパターン５に覆われていない部分が除去されて、レジストパターン５のパターン形状に倣ってハードマスク膜３がパターニングされる。その結果、基板２上にハードマスクパターン６とレジストパターン５とが重なって形成された状態となる。
【００２７】
（基板エッチング工程）
基板エッチング工程（Ｓ８）では、図２（ｄ）に示すように、ハードマスクパターン６をマスクにして、基板２に対するエッチング加工を行う。基板２に対するエッチングは、例えば、ＲＩＥ法によって、当該基板２が石英基板であればフッ素系ガスを用いて行うことが考えられる。具体的には、フッ素系ガスとして、ＣｘＦｙ（例えば、ＣＦ４、Ｃ２Ｆ６、Ｃ３Ｆ８）、ＣＨＦ３、これらの混合ガスまたはこれらに添加ガスとして希ガス（Ｈｅ、Ａｒ、Ｘｅ等）を含むものが挙げられる。これにより、ハードマスクパターン６の形状が基板２に転写されて、基板２には所望形状の凹凸パターンが加工されることになる。このとき、基板２の表面において、エッチングでへこんだ部分が凹状のパターン部分となり、それ以外の部分が凸状のパターン部分となる。そして、それらの組合せによって、全体的に側断面が凹凸状のパターンが形成される。
【００２８】
（ハードマスク除去・洗浄工程）
ハードマスク除去・洗浄工程（Ｓ９）では、例えば硫酸と過酸化水素水の混合液からなるレジスト剥離剤により、残存したレジストパターン５を除去する。さらに、例えば塩素ガスと酸素ガスからなる混合ガスを用いたエッチングにより、または金属膜を溶解除去可能な薬液を用いて、残存したハードマスクパターン６を除去する。その後、必要に応じて、基板２の洗浄・乾燥等を行う。このようにして、図２（ｅ）に示すようなパターンド媒体への転写パターンを有したナノインプリント用のモールド７が製造される。このモールド７は、例えばＤＴＲやＢＰＭ等のパターンド媒体を量産するために用いられるナノインプリント用原盤となるものである。
【００２９】
＜２．レジストパターン形成方法の説明＞
次に、上述した一連の工程（Ｓ１〜Ｓ９）のうち、特徴的な工程であるレジスト成膜工程（Ｓ２）から除去工程（Ｓ６）までの各工程（すなわち本実施形態におけるレジストパターン形成方法）について説明する。
図３は、本発明に係るレジストパターン形成方法の概要を示す断面概略図である。
【００３０】
（レジストパターン形成方法の概要）
既に説明したように、パターンピッチが４０ｎｍ以下（さらに詳しくは３０ｎｍ以下）といった超微細なレジストパターン５について、レジスト成膜工程（Ｓ２）、露光工程（Ｓ３）および現像工程（Ｓ４）を経て形成する場合には、現像後の凹凸パターン４における凸状部分に高さバラツキが生じることが考えらえる。電子線露光を行う描画機の性能やレジスト膜の内部におけるポリマーの分子量のバラツキ等の影響が及び得るからである。このような高さバラツキは、高精度なパターン形成を困難にする要因となるおそれがあることから、その発生を抑制すべきである。
【００３１】
高さバラツキの発生を抑制するためには、例えば、電子線露光によるパターン描画を行う描画機において、高位置精度の制御を行い、かつ、描画速度を遅くすることが考えられる。高さバラツキの要因は、主として、描画機の電子線ビームの位置精度に律速していると考えられるからである。しかしながら、このような対応策を採用すると、描画機の高コスト化を招いてしまい、またパターン描画の生産性が悪化してしまうおそれがある。つまり、描画機の高コスト化やパターン描画の生産性悪化等を招くことなく、レジストパターン５における凸状部分の高さバラツキを抑制できることが望ましい。
【００３２】
また、これとは別に、パターンピッチが４０ｎｍ以下（さらに詳しくは３０ｎｍ以下）といった超微細なレジストパターン５については、パターン形成工程（Ｓ２，Ｓ３，Ｓ４）の後に直ちに除去工程（Ｓ６）を行うと、その除去工程（Ｓ６）において凹凸パターン４の凸状部分が部分的に消失してしまい、良好なパターン形状を得ることができないおそれがある。これは、除去工程（Ｓ６）におけるＲＩＥ法によるエッチングでは完全なエッチャントの異方性（基板に対する垂直性）が得られないため、凹凸パターン４の凸状部分が上方および両側方の三方向からエッチングされてしまい、当該凸状部分における角部のエッチングが速く進むからと考えられる。特に、パターンピッチが小さくなり、これに伴いレジスト膜の形成高さが低くなると、凹凸パターン４の凸状部分に対する影響が比率的に大きくなり、より凸状部分のパターン消失が生じ易い状態となる。つまり、パターン微細化が進展する状況下では、凹凸パターン４の凸状部分の消失等を抑制することができ、良好なパターン形状を確実に得られるようにすることが望ましい。
【００３３】
これらの点につき、本願発明者は、鋭意検討を重ねた結果、以下に述べる知見を得るに至った。すなわち、パターン微細化に伴うパターン部分の消失等を抑制するためには、パターン形成工程（Ｓ２，Ｓ３，Ｓ４）で形成した凹凸パターン４の凸状部分の頂部を含む当該頂部の近傍領域に、除去工程（Ｓ６）でのエッチングによる凹凸パターン４のパターン消失を抑制する形状の保護膜を、生産性低下や成膜制御の困難性等を招くことなく、予め形成しておく。ここで、「凹凸パターン４のパターン消失を抑制する形状」とは、パターン消失を何らかの形で抑制し得る形状のことをいい、具体的には凹凸パターン４に保護膜８がない場合に除去工程（Ｓ６）でのエッチングにより凹凸パターン４の凸状部分が消失され得る分（すなわちパターン消失分）を補填する形状のことをいう。さらに、凹凸パターン４における凸状部分に高さバラツキが生じることを抑制するためには、凹凸パターン４を形成した後、その凹凸パターン４上に保護膜を形成するとともに、その保護膜を連続膜（平坦膜）となるまで成長させることで、凹凸パターン４のパターン高さ（凸状部分の高さ）の不均一さを是正するようにすればよい。
【００３４】
このような態様の保護膜形成を可能にすべく、本願発明者は、さらに鋭意検討を重ねた結果、以下に述べる手順のレジストパターン形成方法に想到した。すなわち、レジストパターン５を形成する際には、パターン形成工程（Ｓ２，Ｓ３，Ｓ４）の後、除去工程（Ｓ６）の前に、保護膜形成工程（Ｓ５）を行う。そして、保護膜形成工程（Ｓ５）では、図３（ａ）に示すようなパターン形成工程（Ｓ２，Ｓ３，Ｓ４）で形成した凹凸パターン４に対して、図３（ｂ）に示すように、その凹凸パターン４の凸状部分の頂部を含む当該頂部の近傍領域に保護膜８を形成する。ここで、保護膜８が形成される箇所のうち、「凸状部分の頂部」とは、凸状部分の一番高い部分のことをいい、具体的には側断面矩形状の凸状部分であれば当該凸状部分の上面のことをいう。このような頂部の「近傍領域」には、当該頂部に連なる角部と、その角部に連なる側面の一部が含まれる。したがって、「近傍領域」に形成される保護膜８は、凸状部分の頂部に連なる角部を覆うように配設されることになる。また、保護膜形成工程（Ｓ５）では、図３（ｃ）に示すように、凹凸パターン４の隣り合う凸状部分に形成される保護膜８同士が接触して、当該凹凸パターン４における凹状部分を塞ぐ連続膜となるように、当該保護膜８を成長させる。さらに、保護膜形成工程（Ｓ５）では、図３（ｄ）に示すように、連続膜である保護膜８の膜表面側における段差の高さＤ２が、凹凸パターン４の凸状部分の高さバラツキの高低差Ｄ１（図３（ａ）参照）より小さくなるように、当該保護膜８の成長を行う。このときの保護膜８の成長は、連続膜が平坦膜であるとみなせるまで行うことが好ましい。なお、保護膜８の形成は、化学的成膜処理によって行う。ここで「化学的成膜処理」とは、保護膜８の形成成分を堆積させて行う化学的な成膜処理のことをいい、その代表例としては化学気相成長法（ＣＶＤ法）が広く知られている。
【００３５】
このような手順のレジストパターン形成方法を用いてレジストパターン５を形成すれば、除去工程（Ｓ６）でＲＩＥ法によりエッチングを連続膜である保護膜８の膜表面側から行うことで、凹凸パターン４の高さバラツキ分が保護膜８によって相殺されることになり、図３（ｅ）に示すように、レジストパターン５について良好なパターン形状（すなわち凸状部分のパターン高さの不均一さが是正されたパターン形状）を確実に得ることができるようになる。
【００３６】
（保護膜形成工程の詳細）
続いて、保護膜形成工程（Ｓ５）の詳細について、具体的に説明する。
【００３７】
保護膜形成工程（Ｓ５）では、除去工程（Ｓ６）でのエッチングを行うためのエッチング装置を用いる。さらに詳しくは、例えば誘導結合反応性イオンエッチング（ＩＣＰＲＩＥ）装置を用いる。ＩＣＰＲＩＥ装置は、ＩＣＰコイル側で高密度プラズマを発生するとともに、被加工物にイオンやラジカルを引き寄せるためにバイアス電極には可変周波数電源が接続されて構成されている。このような構成のＩＣＰＲＩＥ装置は、幅広いエッチング条件に対応することができ、また印加するバイアス電力をプラズマと独立して制御することが可能である。
【００３８】
ＩＣＰＲＩＥ装置を用いて保護膜形成工程（Ｓ５）を行う場合には、先ず、ＩＣＰＲＩＥ装置のエッチング室内に、パターン形成工程（Ｓ２，Ｓ３，Ｓ４）にてレジスト膜に対する凹凸パターン形成がされた後のマスクブランク１をセットする。そして、真空排気したエッチング室に活性ガスを導入する。このとき、活性ガスとして、保護膜８の成分を含む原料ガスを用いる。具体的には、原料ガスとして、例えばフッ素系ガスであるＣＨＦ３、ＣＨ３Ｆ、Ｃ４Ｆ８等が用いられる。ＣＨＦ３ガスを用いた場合には、後述するように、ＣＨＦ３ガスの分離によって生み出されるＣＦｘが保護膜８の成分となる。
【００３９】
このようにしてエッチング室内を保護膜８の成分を含む原料ガス雰囲気にした後は、エッチング室内で高密度プラズマを発生させる。すると、エッチング室内では、ＣＨＦ３ガスの分離によって、ＣＨＦｘ＋ＣＦｘ＋Ｆが反応物として生み出される。
【００４０】
さらに、エッチング室内のバイアス電極には、エッチングを行う際とは異なるバイアス電力を印加する。これにより、被加工物であるマスクブランク１には、エッチングの際のようにＦラジカルが引き寄せられるのではなく、保護膜８の成分であるＣＦ系生成物（具体的にはＣＦｘ）が引き寄せられる。したがって、マスクブランク１に形成されている凹凸パターン４上には、保護膜８の成分であるＣＦ系生成物が堆積され、これにより当該保護膜８が形成されることになる。つまり、印加するバイアス電力の大きさによっては、被加工物がエッチングされるのではなく、当該被加工物に対して反応生成物の堆積による成膜、すなわち化学的成膜処理が行われるのである。
【００４１】
ここで、印加するバイアス電力について、具体例を挙げてさらに詳しく説明する。
図４は、本発明に係るレジストパターン形成方法におけるバイアス電力印加の一具体例を示す説明図である。
図例は、プロセス圧力２ＰａのＣＨＦ３ガス雰囲気でＩＣＰ電力３００Ｗ、電力印加時間３分という条件下にてバイアス電力を印加した場合について、バイアス電力の大きさ（単位：Ｗ）と膜堆積（デポ）レート（単位：Å／ｍｉｎ）との関係を示している。
図例の関係によれば、バイアス電力が例えば１７Ｗであるとき（図中Ａ点参照）を境にして、デポレートの値の正負が切り替わる。すなわち、バイアス電力として例えば１７Ｗ以上を印加すると、デポレートが負の値となり、被加工物がエッチングされることになるが、バイアス電力が例えば１７Ｗ未満であれば、デポレートが正の値となり、被加工物に対して反応生成物の堆積による成膜が行われることがわかる。したがって、保護膜形成工程（Ｓ５）にて保護膜８を形成するためには、デポレートが正の値となる範囲内でバイアス電力の値を適宜決定し、その決定した値のバイアス電力をバイアス電極に印加すればよい。
【００４２】
バイアス電力の大きさとデポレートとの関係は、実験やシミュレーション等によって得られる結果に基づいて予め特定しておけばよい。ただし、圧力、ＩＣＰ電力、印加時間等の条件が変わると、バイアス電力の大きさとデポレートとの関係も変わることになる。具体的には、バイアス電力が所定値以上でデポレートが負の値となり、バイアス電力が所定値未満でデポレートが正の値となる点では共通するが、図中において互いの関係を特定する線分の傾きが条件次第で変化する。つまり、図４に示した関係は、バイアス電力の大きさとデポレートとの関係の一具体例に過ぎない。
【００４３】
特に、原料ガスであるＣＨＦ３ガスを充填させた雰囲気圧力（すなわちエッチング室内のプロセス圧力）については、バイアス電力の大きさとデポレートとの関係に与える影響が大きい。例えば、プロセス圧力が高真空になるほど、互いの関係を特定する線分の傾きが緩やかになる傾向にある。このことは、プロセス圧力をコントロールすることによって、保護膜８を形成する際のデポレートをコントロールし得ることを意味する。
【００４４】
以上のようなＣＦ系生成物の堆積による保護膜８の形成は、化学的成膜処理によって行う。したがって、マスクブランク１に形成されている凹凸パターン４の凸状部分の頂部はＣＦ系生成物が堆積し易い一方で、当該凹凸パターン４の凹状部分の底部にはＣＦ系生成物が堆積し難くなる。このことは、凹凸パターン４における凸状部分のピッチが、例えば４０ｎｍ以下、更には３０ｎｍ以下といったように、超微細になるほど顕著となる。
【００４５】
ところで、ＣＦ系生成物が堆積されるマスクブランク１上の凹凸パターン４は、図３（ａ）に示すように、パターン高さ（凸状部分の高さ）が不均一なことがあり得る。パターン高さが不均一であると、凹凸パターン４は、凸状部分に高さバラツキが生じることになる。その場合に、凹凸パターン４における高さバラツキの高低差は、凸状部分の最大高さと最小高さの差の値Ｄ１によって規定されるものとする。
【００４６】
このような状況下でＣＦ系生成物の堆積を継続的に行うと、当該ＣＦ系生成物は、凹凸パターン４におけるパターン高さの高低にかかわらず、主として、当該凹凸パターン４の凸状部分の頂部を含む当該頂部の近傍領域（すなわち、凸状部分の上面および上面に連なる角部を含む領域）に堆積して成長する。これにより、凹凸パターン４の凸状部分の頂部を含む当該頂部の近傍領域には、図３（ｂ）に示すように、当該近傍領域を被覆するように成長した保護膜８が形成される。このようにして形成される保護膜８は、凹凸パターン４の凸状部分よりも幅広となるような形状を有する。
【００４７】
このような状況下でさらにＣＦ系生成物の堆積を継続的に行うと、保護膜８が上方および側方のそれぞれに向けて増大して、凹凸パターン４の隣り合う凸状部分に形成される保護膜８同士が接触する。そして、さらにその上面側にＣＦ系生成物が堆積して、図３（ｃ）に示すように、凹凸パターン４における凹状部分に空間領域を残したまま（すなわち凹状部分がＣＦ系生成物で満たされることなく）、保護膜８同士の接触部分が当該凹状部分を塞ぐような連続膜となる。つまり、ＣＦ系生成物の継続的な堆積によって、凹凸パターン４における凹状部分を塞ぐ連続膜となるように、保護膜８が成長する。
【００４８】
その後もＣＦ系生成物の堆積を継続的に行うと、保護膜８の上面側、すなわち連続膜の膜表面側では、図３（ｄ）に示すように、ＣＦ系生成物の堆積による膜表面の平坦化が進行する。つまり、保護膜８の成長に伴って、当該保護膜８が平坦化することになる。これは、ＣＦ系生成物の堆積作用、すなわち化学的成膜処理の特徴的な作用によるものである。
【００４９】
保護膜８の成長は、少なくとも、連続膜である保護膜８の膜表面側における段差の高さＤ２が、凹凸パターン４における高さバラツキの高低差Ｄ１より小さくなるまで行う。ここで、段差の高さＤ２は、凹凸パターン４の凹状部分を塞いで形成される保護膜８の段差部分の高さのことをいい、当該段差部分が凹形状である場合には当該凹形状の膜厚方向の深さがこれに相当する。また、保護膜８の膜表面側の複数個所に段差が存在する場合には、当該複数個所の各段差の高さのうちの最大高さのことをいう。
【００５０】
また、保護膜８の成長は、好ましくは、連続膜である保護膜８が、平坦膜であるとみなせるまで行う。ここで、「平坦膜であるとみなせる」とは、保護膜８の膜表面側における段差の高さＤ２が「０」であるか、または凹凸パターン４の高さバラツキの高低差Ｄ１より小さくかつ保護膜８の高さの５％以下である状態のことをいう。ここでいう「保護膜８の高さ」とは、凹凸パターン４の凸状部分の頂部から当該頂部の直上の保護膜８の膜表面までの高さ（すなわち凸状部分の頂部の直上における保護膜８の膜厚）のことを指す。
【００５１】
このような保護膜８の成長は、凹凸パターン４のパターンピッチ、プロセス圧力、バイアス電力の大きさ、原料ガスとして使用するガス種類、反応生成物を堆積させる際のデポレート、処理時間（反応生成物の堆積時間）等の影響を受ける。つまり、これらの条件を適宜設定することによって、所望状態となるまで、保護膜８を成長させることが可能になると考えられる。ここでいう「所望状態」とは、保護膜８の段差の高さＤ２が凹凸パターン４の高さバラツキの高低差Ｄ１より小さくなる状態、さらに好ましくは保護膜８が平坦膜であるとみなせる状態のことをいう。保護膜８が所望状態であるか否かは、例えば反応生成物の堆積時間によって管理すること可能である。なお、どのような条件の場合にどの程度の保護膜８の成長が可能であるかについては、実験やシミュレーション等の経験則を通じて予め特定しておくことが考えられる。
【００５２】
図３（ｄ）に示すような所望状態の保護膜８を形成するための条件の一例としては、パターンピッチが３０ｎｍである凹凸パターン４に対して、プロセス圧力２ＰａのＣＨＦ３ガス雰囲気でＩＣＰ電力３００Ｗという条件下にて、１７Ｗ未満（具体的には例えば０Ｗ）のバイアス電力を、予め設定された印加時間（具体的には例えば３分）だけ印加する、というものが挙げられる。ただし、ここで挙げた条件は、単なる一例に過ぎず、所望状態の保護膜８を形成できれば、他の条件による保護膜形成を行っても構わない。
【００５３】
（除去工程）
以上のような保護膜形成を行った後は、除去工程（Ｓ６）を行って、マスクブランク１に形成されている凹凸パターン４の凹状部分の底部に対するエッチングにより、当該底部におけるスカム（現像残渣）を除去する。すなわち、除去工程（Ｓ６）にてディスカムを行う。
【００５４】
具体的には、エッチング室内のバイアス電極に印加するバイアス電力を、デポレートが負の値となる範囲内の電力値に切り替える。これにより、被加工物であるマスクブランク１にはＦラジカルが引き寄せられることになり、そのマスクブランク１を覆うように形成された保護膜８の膜表面側からエッチングが行われることになる。
【００５５】
このときのエッチングは、連続膜である保護膜８の膜全体に対してほぼ均等に進行するため、保護膜８の膜表面側の形状が（当該膜表面側における段差の高さＤ２も含めて）そのまま反映される。したがって、エッチングが進行し、少なくとも保護膜８の連続部分が消失して、凹凸パターン４の凹状部分の底部が露出した状態になると、凹凸パターン４のパターン高さ（凸状部分の高さ）の不均一さが是正される。つまり、凹凸パターン４の各凸状部分のうち、他に比べてパターン高さが低い箇所には、図３（ｅ)に示すように、保護膜８が部分的に残存することになり、これにより凹凸パターン４の高さバラツキ分が相殺されるのである。
【００５６】
そして、凹凸パターン４の凹状部分の底部が露出し、当該底部のスカム除去が完了するまでエッチングを行うと、マスクブランク１上には、エッチング後の凹凸パターン４および部分的に残存する保護膜８によって構成されるレジストパターン５が形成される。このようにして形成されるレジストパターン５は、凹凸パターン４における高さバラツキの影響が排除されたものとなる。したがって、保護膜形成工程（Ｓ５）を経ないで形成される場合に比べると、良好なパターン形状（すなわち凸状部分のパターン高さの不均一さが是正されたパターン形状）が得られる。
【００５７】
また、エッチングの過程において、保護膜８の連続部分が消失した後は、当該エッチングが凹凸パターン４の凸状部分の上方および両側方の三方向から進む。その場合であっても、凹凸パターン４の凸状部分の頂部を含む当該頂部の近傍領域には保護膜８が形成されているので、エッチングによる凹凸パターン４のパターン消失分が保護膜８によって補填されることになる。つまり、凸状部分の上方および両側方の三方向からエッチングが進んでも、当該凸状部分における角部ではなく、主に当該角部を覆うように形成されている保護膜８が消失するので、当該凸状部分が部分的に消失してしまうのを抑制することができる。したがって、マスクブランク１上に形成されるレジストパターン５は、保護膜形成工程（Ｓ５）を経ないで形成される場合に比べると、パターン消失部分がない所望通りのパターン形状（すなわち凸状部分の側断面がほぼ矩形状となるパターン形状）のものとなる。
【００５８】
以上のような除去工程（Ｓ６）で行うエッチングは、スカム除去が完了するまで行うが、具体的にはバイアス電力の切り替えによるエッチング開始からの経過時間（すなわちエッチング処理時間）によって管理することが考えられる。このときのエッチング処理時間は、保護膜８の形成膜厚、凹凸パターン４および保護膜８に対するエッチングレート等を勘案して、予め設定しておけばよい。
【００５９】
図３（ｄ）に示す保護膜形成状態から図３（ｅ）に示すレジストパターン５を形成するためのエッチング条件は、上述したエッチング処理時間を除けば、保護膜形成工程（Ｓ５）を経ないで除去工程（Ｓ６）を行う場合、すなわち従来技術によるレジストパターン形成方法においてディスカム処理を行う場合と同じ条件とすることが考えられる。ただし、ここで挙げた条件は、単なる一例に過ぎず、他の条件によるエッチングを行っても構わない。
【００６０】
また、以上のような除去工程（Ｓ６）であれば、バイアス電力の切り替えによって、保護膜形成工程（Ｓ５）から除去工程（Ｓ６）へ遷移させることができる。したがって、除去工程（Ｓ６）への遷移を、迅速かつ簡便に行うことが実現可能である。
【００６１】
ただし、除去工程（Ｓ６）を行う際のエッチング条件は、上述したものに限定されることはない。例えば、保護膜形成工程（Ｓ５）の後、エッチング室内をＣＨＦ３ガス雰囲気から酸素ガスとアルゴン（Ａｒ）ガスの混合ガス雰囲気に置換して、エッチングレート向上に伴うディスカム処理の迅速化を図ることも考えられる。
【００６２】
＜３．本実施形態の効果＞
本実施形態で説明したレジストパターン形成方法およびそのレジストパターン形成方法を用いたモールド製造方法によれば、以下に述べる効果が得られる。
【００６３】
本実施形態によれば、パターン形成工程（Ｓ２，Ｓ３，Ｓ４）の後、除去工程（Ｓ６）の前に、保護膜形成工程（Ｓ５）を行う。詳しくは、保護膜形成工程（Ｓ５）を行うことで、パターン形成工程（Ｓ２，Ｓ３，Ｓ４）で形成した凹凸パターン４上に保護膜８を形成するとともに、当該保護膜８が凹凸パターン４の凹状部分を塞ぐ連続膜となり、膜表面側の段差の高さＤ２が凹凸パターン４の高さバラツキの高低差Ｄ１より小さくなるまで当該保護膜８を成長させる。そして、保護膜形成工程（Ｓ５）の後に行う除去工程（Ｓ６）では、保護膜８の膜表面側からエッチングを行う。したがって、除去工程（Ｓ６）の後に得られるレジストパターン５は、部分的に残存する保護膜８によって凹凸パターン４の高さバラツキ分が相殺され、凹凸パターン４のパターン高さ（凸状部分の高さ）の不均一さが是正されることになる。つまり、凹凸パターン４に高さバラツキが生じていても、保護膜形成工程（Ｓ５）および除去工程（Ｓ６）を経て形成されるレジストパターン５は、高さバラツキが保護膜８の段差の高さＤ２程度に抑えられたパターン形状（すなわち凸状部分のパターン高さの不均一さが是正されたパターン形状）のものとなる。
【００６４】
しかも、本実施形態では、保護膜形成工程（Ｓ５）での保護膜８の形成を、化学的成膜処理によって行う。化学的成膜処理を用いて行うと、凹凸パターン４の凸状部分の頂部と当該凹凸パターン４の凹状部分の底部とを比べると、凸状部分の頂部のほうが成膜量（保護膜８の形成成分の堆積量）の比率が高くなる。このような反応生成物の堆積作用を利用することで、本実施形態では、凹凸パターン４の凸状部分の頂部の近傍領域に保護膜８を形成し、その保護膜８を連続膜となるまで成長させ、さらには保護膜８の膜表面側の段差の高さＤ２を小さくすること、すなわち連続膜である保護膜８を平坦化させることを、容易に実現することができる。このことは、凹凸パターン４における凸状部分のピッチが例えば４０ｎｍ以下（さらに詳しくは３０ｎｍ以下）といったように超微細になるほど顕著であり、特にパターンの超微細化が進展している状況下において非常に好適なものとなる。
また、化学的成膜処理により保護膜８を形成すれば、凹凸パターン４の凸状部分の頂部に対して高い比率で保護膜８の成分が堆積されるので、例えばパターン全体に均一に堆積されてしまう場合とは異なり、その後に等方エッチングがされても凸状部分の頂部の近傍領域における保護膜８が残存することになる。さらには、化学的成膜処理による保護膜成膜と等方エッチングとの縦横比率（縦方向への処理レートと横方向への処理レートとの割合）が互いに異なるので、その後に行う等方エッチングの際に凸状部分の頂部の近傍領域の消失が防げる。これらのことから、化学的成膜処理により保護膜８を形成すれば、保護膜８の連続部分が消失した後にエッチングを継続して行う場合であっても、凹凸パターン４の凸状部分におけるエッチング耐性を増加させて、当該凸状部分のパターン消失を確実に抑制することができると言える。このことも、特にパターンの超微細化が進展している状況下においては、非常に好適なものとなる。
【００６５】
さらに、本実施形態では、保護膜形成工程（Ｓ５）にて連続膜である保護膜８の膜表面側の段差の高さＤ２が凹凸パターン４の高さバラツキの高低差Ｄ１より小さくなるまで当該保護膜８を成長させることで、レジストパターン５における凸状部分の高さバラツキを抑制する。つまり、レジストパターン５における凸状部分の高さバラツキを抑制するために、例えば、電子線露光によるパターン描画を行う描画機において、高位置精度の制御を行い、かつ、描画速度を遅くするといったことを行う必要がない。したがって、描画機の高コスト化やパターン描画の生産性悪化等を招くことなく、レジストパターン５における凸状部分の高さバラツキを抑制することができる。
【００６６】
以上のことから、本実施形態によれば、パターン微細化が進展する状況下においても、描画機の高コスト化やパターン描画の生産性悪化等を招くことなく、レジストパターン５における凸状部分の高さバラツキを抑制することができ、その結果としてレジストパターン５が所望形状から乖離してしまうのを回避することができる。したがって、形成したレジストパターン５をマスクとしてマスクブランク１にパターンを転写する場合に、高精度なパターン形成を行うことができる。
【００６７】
特に、本実施形態で説明したように、保護膜形成工程（Ｓ５）にて連続膜である保護膜８が平坦膜であるとみなせるまで当該保護膜８を成長させるようにした場合には、レジストパターン５における凸状部分の高さバラツキを確実に抑制し得るようになる。保護膜８の膜表面側の段差の高さＤ２が「０」または「０」に近い状態となるからである。つまり、保護膜８が平坦膜に近づくほど、レジストパターン５における凸状部分の高さバラツキを抑制する上では好ましいものとなる。
【００６８】
また、本実施形態で説明したように、保護膜形成工程（Ｓ５）での化学的成膜処理を、除去工程（Ｓ６）でのエッチングを行うためのＩＣＰＲＩＥ装置を用いて行えば、保護膜形成工程（Ｓ５）と除去工程（Ｓ６）とを同一装置で行うことができる。したがって、保護膜形成工程（Ｓ５）から除去工程（Ｓ６）への遷移を迅速かつ容易に行うことが可能となり、その結果として保護膜形成工程（Ｓ５）を行うことによる生産性低下を極力抑制することが実現可能となる。
【００６９】
特に、本実施形態で説明したように、エッチングを行う際とは異なるバイアス電力の印加により保護膜８を形成すれば、印加するバイアス電力の切り替えによって保護膜形成工程（Ｓ５）から除去工程（Ｓ６）への遷移が可能となる。つまり、バイアス電力の大きさによって化学的成膜処理とエッチング処理とを切り替えるようになるので、保護膜形成工程（Ｓ５）から除去工程（Ｓ６）への遷移がより一層迅速かつ容易に行えるようになり、生産性低下を抑制する上で非常に好適なものとなる。
【００７０】
さらに、本実施形態で説明したように、エッチング室に導入する原料ガスとしてＣＨＦ３ガスを用いれば、化学的成膜処理に際にはＣＦ系生成物（具体的にはＣＦｘ）がマスクブランク１に引き寄せられ、エッチングの際にはＦラジカルがマスクブランク１に引き寄せられることになる。つまり、ＣＨＦ３ガス雰囲気であれば、化学的成膜処理とエッチング処理との両方について、選択的に対応することができるようになる。したがって、保護膜形成工程（Ｓ５）から除去工程（Ｓ６）への遷移の迅速化および容易化を実現する上で非常に好適である。
【００７１】
また、本実施形態では、除去工程（Ｓ６）でのエッチングにてディスカムを行う。したがって、例えばディスカムを行わないとレジストパターン５のパターン形状がバラツキを有したものとなり得ることが広く知られているが、そのような事態を招くことを未然に回避することができ、その結果としてレジストパターン５を所望形状に形成することが実現可能となる。
【００７２】
また、本実施形態で説明したレジストパターン形成方法を用いてモールド７を製造すれば、パターン微細化が進展する状況下においても、凸状部分の高さバラツキが抑制されたレジストパターン５をマスクにして、基板２に対するパターン加工がされることになる。したがって、加工すべきパターンが微細なものであっても、高精度なパターン形成を行うことができ、特にナノインプリント用原盤となるモールド７の製造に適用した場合に非常に有用である。
【００７３】
＜４．変形例＞
以上に本発明の実施形態を説明したが、上記の開示内容は本発明の例示的な実施形態であり、本発明の技術的範囲が上記の開示内容に限定されることはない。
以下に、上述した実施形態以外の変形例について説明する。
【００７４】
上述した実施形態では、電子線露光によるパターン描画を経てレジストパターン形成を行う場合を例に挙げて説明したが、本発明がこれに限定されることはなく、例えばナノインプリント用原盤からのパターン転写を経てレジストパターン形成を行う場合についても、全く同様に適用することが可能である。その場合、除去工程（Ｓ６）では、パターン転写によって凹凸パターン４の凹状部分の底部に残存するレジスト膜の薄い残膜を、エッチングにより除去することになる。このような場合であっても、パターン転写の状況によっては凹凸パターン４の凸状部分に高さバラツキが生じてしまうことがあり得るが、除去工程（Ｓ６）に先立って保護膜形成工程（Ｓ５）で保護膜８を形成しておけば、部分的に残存する保護膜８によって凹凸パターン４の高さバラツキ分が相殺され得るので、凹凸パターン４のパターン高さ（凸状部分の高さ）の不均一さを是正することができる。
【００７５】
また、上述した実施形態のように、露光工程（Ｓ３）および現像工程（Ｓ４）を経てレジストパターン形成を行う場合であっても、電子線露光によるパターン描画に限定されることはない。すなわち、レジスト膜に対して照射するエネルギービームは、当該レジスト膜が反応するものであれば、Ｘ線、イオンビーム、プロトンビーム等の他のエネルギービームであっても構わない。
【００７６】
また、上述した実施形態では、除去工程（Ｓ６）にて凹凸パターン４の凹状底部に残存するスカムをエッチングにより除去する場合について説明したが、他のプロセス次第ではスカムの除去が不要であることもあり得る。その場合であっても、保護膜形成工程（Ｓ５）で保護膜８を形成しておけば、レジストパターン５をマスクにしてハードマスク膜３に対するエッチング加工を行う際に、凸状部分の高さバラツキの影響を排除することができ、その結果としてハードマスク膜３に対し高精度なパターン形成を行うことができる。つまり、本発明における「除去工程」は、凹凸パターン４の凹状底部に対してエッチングを行うものであれば、スカムまたは残膜の除去ではなく、マスクブランク１に対するパターン加工を行うためのものであってもよい。
【００７７】
また、上述した実施形態では、保護膜形成工程（Ｓ５）での保護膜形成を行うための原料ガスおよび除去工程（Ｓ６）でのエッチングを行うための処理ガスとしてＣＨＦ３等を用いる場合を例に挙げたが、例えばＣＦ４ガスのようなＣＦ系ガスであれば、他のガスであってもＣＨＦ３等の場合と同様に保護膜形成およびエッチングを選択的に行うことが可能となる。また、保護膜形成工程（Ｓ５）と除去工程（Ｓ６）とは、必ずしも同一のガス雰囲気である必要はなく、例えば、保護膜形成工程（Ｓ５）ではＣＦ系ガスを用い、除去工程（Ｓ６）では酸素ガスとアルゴン（Ａｒ）ガスの混合ガスを用いる、といったことも実現可能である。
【００７８】
また、上述した実施形態では、被加工物となる基体が基板２上にハードマスク膜３を有して構成されたマスクブランク１である場合について説明したが、ハードマスク膜３を必要とせずにレジストパターン５をマスクとして基板２をエッチングできる場合、基板２に直接レジスト膜を形成しても良い。
【００７９】
また、上述した実施形態で説明したレジストパターン形成方法は、ナノインプリント用原盤となるモールド７の製造以外の用途にも適用可能である。すなわち、本発明に係るレジストパターン形成方法は、例えば、半導体装置用フォトマスク、半導体製造、マイクロ電気機械システム（ＭＥＭＳ）、センサ素子、光ディスク、回折格子や偏光素子等の光学部品、ナノデバイス、有機トランジスタ、カラーフィルター、マイクロレンズアレイ、免疫分析チップ、ＤＮＡ分離チップ、マイクロリアクター、ナノバイオデバイス、光導波路、光学フィルター、フォトニック結晶等の製造にも幅広く適用できる。
【符号の説明】
【００８０】
１…マスクブランク、２…基板、３…ハードマスク膜、４…凹凸パターン、５…レジストパターン、７…モールド、８…保護膜
【技術分野】
【０００１】
本発明は、レジストパターン形成方法およびモールド製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
ハードディスク装置（ＨＤＤ）用の高密度記録媒体として知られるディスクリートトラック型（ＤＴＲ）やビットパターンド型（ＢＰＭ）等のディスク媒体（以下「パターンド媒体」という）は、ナノインプリント技術を用いて量産される。詳しくは、マスターモールドまたはその複製であるワーキングレプリカ（以下、これらを「モールド」と総称する）を原盤として、そのモールドにおける凹凸パターンを被転写体（具体的にはパターンド媒体の構成基板）に転写することにより、パターンド媒体が作製される。
【０００３】
原盤となるモールドは、その基材となるマスクブランクの上面に側断面凹凸状のレジストパターンを形成し、そのレジストパターンをマスクとしてマスクブランクに対するエッチング加工を行うことによって製造される。
【０００４】
このようなモールド製造のためのレジストパターンの形成は、例えばフォトリソグラフィ技術を利用して行うことが考えられる。具体的には、レジストパターンの形成手法として、被処理基板（例えばマスクブランク）の上面にレジスト材料を塗布してレジスト膜を形成した後、レジスト膜に対して電子線露光によるパターン描画を行い、さらにレジスト膜に現像剤を供給して描画パターンの現像を行い、現像を終えた後にスカム（ｓｃｕｍ）と呼ばれる現像残渣を除去するためのディスカム（ｄｅｓｃｕｍ）を行って、凹凸状のレジストパターンを形成するというものが知られている（例えば特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開平１０−１７２９６０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
近年は、パターンド媒体におけるパターン微細化に伴って、例えばパターンピッチが４０ｎｍ以下（さらに詳しくは３０ｎｍ以下）といった超微細なレジストパターンが求められている。しかしながら、このような超微細なレジストパターンについては、従来技術によるレジストパターン形成方法を用いてパターン形成しても、良好なパターン形状が得られないおそれがある。
【０００７】
例えば、パターンピッチが４０ｎｍ以下（さらに詳しくは３０ｎｍ以下）のＢＰＭに対応する微細なドットパターンについて考える。このようなドットパターンをレジスト膜に対する電子線露光によるパターン描画を行って形成する場合には、電子線露光を行う描画機の性能やレジスト膜の内部におけるポリマーの分子量のバラツキ等により、パターン現像を終えた後のパターン高さ（凸状部分の高さ）が不均一になってしまう可能性がある。つまり、現像後のレジストパターンにおける凸状部分に高さバラツキが生じ得る。このことは、例えばパターンピッチが４０ｎｍ以下（さらに詳しくは３０ｎｍ以下）といった超微細なレジストパターンを形成する場合には、パターン微細化に伴ってレジスト膜も薄膜化する傾向にあることから、特に顕著となる。
【０００８】
このような高さバラツキは、レジストパターンをマスクとしてマスクブランクにパターンを転写する場合に、高精度なパターン形成を困難にする要因となるおそれがある。例えば、パターン高さの低い部分がその後に行うエッチングの際に消失するといった事態を招き得るからである。さらには、高さバラツキが生じることによってレジストパターンが所望形状から乖離したものになっていると、当該乖離が転写パターンに直に反映されてしまうからである。これらのことは、特に、パターン微細化が進展している状況下では、その影響が大きなものとなる。
【０００９】
そこで、本発明は、パターン微細化が進展する状況下においても、レジストパターンにおける凸状部分の高さバラツキを抑制することができ、所望形状のレジストパターン形成を確実に行うことのできるレジストパターン形成方法およびモールド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】
【００１０】
本発明は、上記目的を達成するために案出されたものである。
本発明の第１の態様は、レジスト膜に凹凸パターンを形成するパターン形成工程と、前記パターン形成工程で形成した前記凹凸パターンの凹状部分の底部に対してエッチングを行う除去工程と、を備えるレジストパターン形成方法において、前記パターン形成工程の後で前記除去工程の前に、前記パターン形成工程で形成した前記凹凸パターンにおける凸状部分の頂部を含む当該頂部の近傍領域に、化学的成膜処理により保護膜を形成する保護膜形成工程を備え、前記保護膜形成工程では、前記凹凸パターンの隣り合う凸状部分に形成される前記保護膜同士が接触して当該凹凸パターンにおける凹状部分を塞ぐ連続膜となるように当該保護膜を成長させるとともに、前記連続膜の膜表面側における段差の高さが前記凸状部分の高さバラツキの高低差より小さくなるように当該保護膜の成長を行い、前記除去工程では、前記連続膜の膜表面側から前記エッチングを行うことを特徴とするレジストパターン形成方法である。
本発明の第２の態様は、第１の態様に記載の発明において、前記保護膜形成工程では、前記連続膜が平坦膜であるとみなせるまで、前記保護膜を成長させることを特徴とする。
本発明の第３の態様は、第１または第２の態様に記載の発明において、前記保護膜形成工程で行う前記化学的成膜処理は、前記除去工程での前記エッチングを行うエッチング装置を用いて行うことを特徴とする。
本発明の第４の態様は、第３の態様に記載の発明において、前記エッチング装置は、前記保護膜形成工程において、前記保護膜の成分を含む原料ガス雰囲気にて、前記エッチングを行う際とは異なるバイアス電圧の印加により前記保護膜を形成することを特徴とする。
本発明の第５の態様は、第４の態様に記載の発明において、前記原料ガスとしてＣＨＦ３ガスを用いることを特徴とする。
本発明の第６の態様は、第１から第５のいずれか１態様に記載のレジストパターン形成方法を用いて形成した前記レジストパターンをマスクにして被加工物である基体に対するエッチング加工を行うエッチング工程を備え、前記エッチング工程によるエッチング加工を経て、前記レジストパターンに対応する形状のパターンが前記基体に加工されてなるモールドを得ることを特徴とするモールド製造方法である。
本発明の第７の態様は、第５の態様に記載の発明において、前記モールドは、ナノインプリント用原盤となるモールドであることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、パターン微細化が進展する状況下においても、レジストパターンにおける凸状部分の高さバラツキを抑制することができ、所望形状のレジストパターン形成を確実に行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明に係るモールド製造方法の手順の概要を示すフロー図である。
【図２】本発明に係るモールド製造方法の概要を示す断面概略図である。
【図３】本発明に係るレジストパターン形成方法の概要を示す断面概略図である。
【図４】本発明に係るレジストパターン形成方法におけるバイアス電力印加の一具体例を示す説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、図面に基づき本発明に係るレジストパターン形成方法およびモールド製造方法について説明する。
【００１４】
ここでは、以下の順序で説明を行う。
１．モールド製造方法
２．レジストパターン形成方法
３．本実施形態の効果
４．変形例
【００１５】
＜１．モールド製造方法の説明＞
先ず、本発明に係るモールド製造方法について説明する。
ここでは、ナノインプリント用原盤となるモールド製造方法について、モールドへのパターン形成にあたり電子線露光によるパターン描画を経てレジストパターン形成を行う場合を例に挙げて説明する。
【００１６】
図１は、本発明に係るモールド製造方法の手順の概要を示すフロー図である。
図例のモールド製造方法は、基板準備工程（ステップ１、以下ステップを「Ｓ」と略す）と、レジスト成膜工程（Ｓ２）と、露光工程（Ｓ３）と、現像工程（Ｓ４）と、保護膜形成工程（Ｓ５）と、除去工程（Ｓ６）と、ハードマスクエッチング工程（Ｓ７）と、基板エッチング工程（Ｓ８）と、ＨＭ除去・洗浄工程（Ｓ９）と、を含む。なお、図中では、ハードマスクを「ＨＭ」と略している。
これらの各工程のうち、レジスト成膜工程（Ｓ２）、露光工程（Ｓ３）および現像工程（Ｓ４）は、パターン形成工程を構成している。
【００１７】
以下、これらの各工程につき、順に説明する。
図２は、本発明に係るモールド製造方法の概要を示す断面概略図である。
【００１８】
（基板準備工程）
基板準備工程（Ｓ１）では、被加工物となる基体であるマスクブランク１を用意する。マスクブランク１は、基板２上にハードマスク膜３を有して構成されている。
基板２は、後述するように、ナノインプリント用のモールド７となるものである。このことから、基板２としては、石英基板等の透光性基板を用いることが考えられる。石英基板は、平坦度および平滑度に優れるため、例えばナノインプリント用のモールド７として用いてパターン転写を行う場合に、転写パターンの歪み等が生じないで高精度のパターン転写を行える。ただし、基板２は、石英基板に限定されることはなく、例えばシリコン基板のように、他の形成材料によって構成されたものでも構わない。基板２の平面形状は、矩形、多角形、半円形等であってもよいが、レジスト塗布の際に回転を利用した均一塗布が可能であることから、円盤形状とすることが考えられる。
ハードマスク膜３は、基板２に対するエッチングに用いられるものであり、例えばクロム（Ｃｒ）化合物による金属膜を用いて形成することが考えられる。このような金属膜であれば、十分な導電性、酸化防止性およびエッチング耐性が得られるからである。ただし、ハードマスク膜３は、ここで挙げた金属膜に限定されることはなく、他の形成材料によって構成されたものであっても構わない。さらには、必ずしも単一層からなる膜である必要はなく、複数層からなる積層膜であっても構わない。なお、ハードマスク膜３は、後述するレジストパターン５の形成材料との密着性が良好であり、かつ、当該形成材料とのエッチング選択性が良好であるものが好ましい。また、ハードマスク膜３の膜厚は、基板２に対するエッチングが完了するまで残存する厚さであることが好ましい。
【００１９】
（レジスト成膜工程）
レジスト成膜工程（Ｓ２）では、マスクブランク１におけるハードマスク膜３の上面に、レジスト膜を形成する。レジスト膜の形成材料としては、例えばα−クロロメタクリレートとα−メチルスチレンとの重合体を含むレジスト材料のように、電子線描画用のレジスト材料として一般的なもの（具体的には日本ゼオン社製ＺＥＰ５２０Ａ）を用いることが考えられる。そして、このようなレジスト材料をハードマスク膜３の上面にスピンコートにより所定の厚さに塗布し、ベーク処理を行うことで、レジスト膜を形成する。レジスト膜の形成厚さは、ハードマスク膜３に対するエッチングが完了するまで残存する厚さであればよい。
【００２０】
（露光工程）
露光工程（Ｓ３）では、例えば、電子線描画機を用いた電子線露光によるパターン描画を行う。すなわち、レジスト膜に対してエネルギービームの一例である電子線ビームを照射して、当該レジスト膜に対するパターン描画を行う。このとき、レジスト膜がポジ型レジストであるならば、電子線描画した箇所が基板２上のホールまたは溝の位置に対応する。一方、レジスト膜がネガ型レジストであるならば、その逆の位置となる。以下の説明では、ポジ型レジストを用いた場合を例に挙げる。
【００２１】
（現像工程）
現像工程（Ｓ４）では、パターン描画後のレジスト膜に対して現像剤を供給し、当該レジスト膜における電子線描画された部分を溶融除去することで、当該レジスト膜に対するパターニングを行う。現像剤としては、例えば、フルオロカーボンを含む溶媒（具体的には、バートレルＸＦ（登録商標）、三井・デュポンフロロケミカル株式会社製）を含む溶液、酢酸−ｎ−アミル、酢酸エチル若しくはそれらの混合物からなる溶媒（具体的には、ＺＥＤ−Ｎ５０（日本ゼオン社製））を含む溶液、または、これら溶液の混合液等を用いることが考えられる。このような現像剤によってレジスト溶解部を溶解除去することで、マスクブランク１上には、描画されたパターンに対応する凹凸パターン４が形成される。
【００２２】
つまり、レジスト成膜工程（Ｓ２）、露光工程（Ｓ３）および現像工程（Ｓ４）から構成されるパターン形成工程を経ることで、マスクブランク１上には、図２（ａ）に示すように、レジスト膜をパターニングして得られる凹凸パターン４が形成されることになる。
【００２３】
（保護膜形成工程）
保護膜形成工程（Ｓ５）では、凹凸パターン４上への保護膜形成を行う。保護膜形成の詳細については、詳細を後述する。
【００２４】
（除去工程）
除去工程（Ｓ６）では、パターン形成工程（Ｓ２，Ｓ３，Ｓ４）で形成した凹凸パターン４の凹状部分の底部に対してエッチングを行い、当該底部におけるスカム（現像残渣）を除去する。これにより、マスクブランク１上には、側断面凹凸状で、かつ、凹状部分の底部ではハードマスク膜３が露出した状態のレジストパターン５が形成される。エッチングは、例えば、反応性イオンエッチング（ＲＩＥ）法によって、ＣＨＦ３等のフッ素系ガスを用いて行う。ただし、フッ素系ガスに代えて、例えば酸素ガスとアルゴン（Ａｒ）ガスの混合ガスを用いることも考えられる。
【００２５】
つまり、レジスト成膜工程（Ｓ２）から除去工程（Ｓ６）までの一連の各工程を経ることによって、マスクブランク１上には、図２（ｂ）に示すように、側断面凹凸状のレジストパターン５が形成されることになる。換言すると、レジスト成膜工程（Ｓ２）から除去工程（Ｓ６）までの一連の各工程によって、レジストパターン形成方法が構成される。
【００２６】
（ハードマスクエッチング工程）
ハードマスクエッチング工程（Ｓ７）では、図２（ｃ）に示すように、レジストパターン５をマスクとして、ハードマスク膜３に対するエッチング加工を行い、ハードマスクパターン６を形成する。ハードマスク膜３に対するエッチングは、例えば、ＲＩＥ法によって、当該ハードマスク膜３がＣｒ化合物による金属膜であれば、塩素ガスと酸素ガスからなる混合ガスを用いて行うことが考えられる。これにより、ハードマスク膜３のレジストパターン５に覆われていない部分が除去されて、レジストパターン５のパターン形状に倣ってハードマスク膜３がパターニングされる。その結果、基板２上にハードマスクパターン６とレジストパターン５とが重なって形成された状態となる。
【００２７】
（基板エッチング工程）
基板エッチング工程（Ｓ８）では、図２（ｄ）に示すように、ハードマスクパターン６をマスクにして、基板２に対するエッチング加工を行う。基板２に対するエッチングは、例えば、ＲＩＥ法によって、当該基板２が石英基板であればフッ素系ガスを用いて行うことが考えられる。具体的には、フッ素系ガスとして、ＣｘＦｙ（例えば、ＣＦ４、Ｃ２Ｆ６、Ｃ３Ｆ８）、ＣＨＦ３、これらの混合ガスまたはこれらに添加ガスとして希ガス（Ｈｅ、Ａｒ、Ｘｅ等）を含むものが挙げられる。これにより、ハードマスクパターン６の形状が基板２に転写されて、基板２には所望形状の凹凸パターンが加工されることになる。このとき、基板２の表面において、エッチングでへこんだ部分が凹状のパターン部分となり、それ以外の部分が凸状のパターン部分となる。そして、それらの組合せによって、全体的に側断面が凹凸状のパターンが形成される。
【００２８】
（ハードマスク除去・洗浄工程）
ハードマスク除去・洗浄工程（Ｓ９）では、例えば硫酸と過酸化水素水の混合液からなるレジスト剥離剤により、残存したレジストパターン５を除去する。さらに、例えば塩素ガスと酸素ガスからなる混合ガスを用いたエッチングにより、または金属膜を溶解除去可能な薬液を用いて、残存したハードマスクパターン６を除去する。その後、必要に応じて、基板２の洗浄・乾燥等を行う。このようにして、図２（ｅ）に示すようなパターンド媒体への転写パターンを有したナノインプリント用のモールド７が製造される。このモールド７は、例えばＤＴＲやＢＰＭ等のパターンド媒体を量産するために用いられるナノインプリント用原盤となるものである。
【００２９】
＜２．レジストパターン形成方法の説明＞
次に、上述した一連の工程（Ｓ１〜Ｓ９）のうち、特徴的な工程であるレジスト成膜工程（Ｓ２）から除去工程（Ｓ６）までの各工程（すなわち本実施形態におけるレジストパターン形成方法）について説明する。
図３は、本発明に係るレジストパターン形成方法の概要を示す断面概略図である。
【００３０】
（レジストパターン形成方法の概要）
既に説明したように、パターンピッチが４０ｎｍ以下（さらに詳しくは３０ｎｍ以下）といった超微細なレジストパターン５について、レジスト成膜工程（Ｓ２）、露光工程（Ｓ３）および現像工程（Ｓ４）を経て形成する場合には、現像後の凹凸パターン４における凸状部分に高さバラツキが生じることが考えらえる。電子線露光を行う描画機の性能やレジスト膜の内部におけるポリマーの分子量のバラツキ等の影響が及び得るからである。このような高さバラツキは、高精度なパターン形成を困難にする要因となるおそれがあることから、その発生を抑制すべきである。
【００３１】
高さバラツキの発生を抑制するためには、例えば、電子線露光によるパターン描画を行う描画機において、高位置精度の制御を行い、かつ、描画速度を遅くすることが考えられる。高さバラツキの要因は、主として、描画機の電子線ビームの位置精度に律速していると考えられるからである。しかしながら、このような対応策を採用すると、描画機の高コスト化を招いてしまい、またパターン描画の生産性が悪化してしまうおそれがある。つまり、描画機の高コスト化やパターン描画の生産性悪化等を招くことなく、レジストパターン５における凸状部分の高さバラツキを抑制できることが望ましい。
【００３２】
また、これとは別に、パターンピッチが４０ｎｍ以下（さらに詳しくは３０ｎｍ以下）といった超微細なレジストパターン５については、パターン形成工程（Ｓ２，Ｓ３，Ｓ４）の後に直ちに除去工程（Ｓ６）を行うと、その除去工程（Ｓ６）において凹凸パターン４の凸状部分が部分的に消失してしまい、良好なパターン形状を得ることができないおそれがある。これは、除去工程（Ｓ６）におけるＲＩＥ法によるエッチングでは完全なエッチャントの異方性（基板に対する垂直性）が得られないため、凹凸パターン４の凸状部分が上方および両側方の三方向からエッチングされてしまい、当該凸状部分における角部のエッチングが速く進むからと考えられる。特に、パターンピッチが小さくなり、これに伴いレジスト膜の形成高さが低くなると、凹凸パターン４の凸状部分に対する影響が比率的に大きくなり、より凸状部分のパターン消失が生じ易い状態となる。つまり、パターン微細化が進展する状況下では、凹凸パターン４の凸状部分の消失等を抑制することができ、良好なパターン形状を確実に得られるようにすることが望ましい。
【００３３】
これらの点につき、本願発明者は、鋭意検討を重ねた結果、以下に述べる知見を得るに至った。すなわち、パターン微細化に伴うパターン部分の消失等を抑制するためには、パターン形成工程（Ｓ２，Ｓ３，Ｓ４）で形成した凹凸パターン４の凸状部分の頂部を含む当該頂部の近傍領域に、除去工程（Ｓ６）でのエッチングによる凹凸パターン４のパターン消失を抑制する形状の保護膜を、生産性低下や成膜制御の困難性等を招くことなく、予め形成しておく。ここで、「凹凸パターン４のパターン消失を抑制する形状」とは、パターン消失を何らかの形で抑制し得る形状のことをいい、具体的には凹凸パターン４に保護膜８がない場合に除去工程（Ｓ６）でのエッチングにより凹凸パターン４の凸状部分が消失され得る分（すなわちパターン消失分）を補填する形状のことをいう。さらに、凹凸パターン４における凸状部分に高さバラツキが生じることを抑制するためには、凹凸パターン４を形成した後、その凹凸パターン４上に保護膜を形成するとともに、その保護膜を連続膜（平坦膜）となるまで成長させることで、凹凸パターン４のパターン高さ（凸状部分の高さ）の不均一さを是正するようにすればよい。
【００３４】
このような態様の保護膜形成を可能にすべく、本願発明者は、さらに鋭意検討を重ねた結果、以下に述べる手順のレジストパターン形成方法に想到した。すなわち、レジストパターン５を形成する際には、パターン形成工程（Ｓ２，Ｓ３，Ｓ４）の後、除去工程（Ｓ６）の前に、保護膜形成工程（Ｓ５）を行う。そして、保護膜形成工程（Ｓ５）では、図３（ａ）に示すようなパターン形成工程（Ｓ２，Ｓ３，Ｓ４）で形成した凹凸パターン４に対して、図３（ｂ）に示すように、その凹凸パターン４の凸状部分の頂部を含む当該頂部の近傍領域に保護膜８を形成する。ここで、保護膜８が形成される箇所のうち、「凸状部分の頂部」とは、凸状部分の一番高い部分のことをいい、具体的には側断面矩形状の凸状部分であれば当該凸状部分の上面のことをいう。このような頂部の「近傍領域」には、当該頂部に連なる角部と、その角部に連なる側面の一部が含まれる。したがって、「近傍領域」に形成される保護膜８は、凸状部分の頂部に連なる角部を覆うように配設されることになる。また、保護膜形成工程（Ｓ５）では、図３（ｃ）に示すように、凹凸パターン４の隣り合う凸状部分に形成される保護膜８同士が接触して、当該凹凸パターン４における凹状部分を塞ぐ連続膜となるように、当該保護膜８を成長させる。さらに、保護膜形成工程（Ｓ５）では、図３（ｄ）に示すように、連続膜である保護膜８の膜表面側における段差の高さＤ２が、凹凸パターン４の凸状部分の高さバラツキの高低差Ｄ１（図３（ａ）参照）より小さくなるように、当該保護膜８の成長を行う。このときの保護膜８の成長は、連続膜が平坦膜であるとみなせるまで行うことが好ましい。なお、保護膜８の形成は、化学的成膜処理によって行う。ここで「化学的成膜処理」とは、保護膜８の形成成分を堆積させて行う化学的な成膜処理のことをいい、その代表例としては化学気相成長法（ＣＶＤ法）が広く知られている。
【００３５】
このような手順のレジストパターン形成方法を用いてレジストパターン５を形成すれば、除去工程（Ｓ６）でＲＩＥ法によりエッチングを連続膜である保護膜８の膜表面側から行うことで、凹凸パターン４の高さバラツキ分が保護膜８によって相殺されることになり、図３（ｅ）に示すように、レジストパターン５について良好なパターン形状（すなわち凸状部分のパターン高さの不均一さが是正されたパターン形状）を確実に得ることができるようになる。
【００３６】
（保護膜形成工程の詳細）
続いて、保護膜形成工程（Ｓ５）の詳細について、具体的に説明する。
【００３７】
保護膜形成工程（Ｓ５）では、除去工程（Ｓ６）でのエッチングを行うためのエッチング装置を用いる。さらに詳しくは、例えば誘導結合反応性イオンエッチング（ＩＣＰＲＩＥ）装置を用いる。ＩＣＰＲＩＥ装置は、ＩＣＰコイル側で高密度プラズマを発生するとともに、被加工物にイオンやラジカルを引き寄せるためにバイアス電極には可変周波数電源が接続されて構成されている。このような構成のＩＣＰＲＩＥ装置は、幅広いエッチング条件に対応することができ、また印加するバイアス電力をプラズマと独立して制御することが可能である。
【００３８】
ＩＣＰＲＩＥ装置を用いて保護膜形成工程（Ｓ５）を行う場合には、先ず、ＩＣＰＲＩＥ装置のエッチング室内に、パターン形成工程（Ｓ２，Ｓ３，Ｓ４）にてレジスト膜に対する凹凸パターン形成がされた後のマスクブランク１をセットする。そして、真空排気したエッチング室に活性ガスを導入する。このとき、活性ガスとして、保護膜８の成分を含む原料ガスを用いる。具体的には、原料ガスとして、例えばフッ素系ガスであるＣＨＦ３、ＣＨ３Ｆ、Ｃ４Ｆ８等が用いられる。ＣＨＦ３ガスを用いた場合には、後述するように、ＣＨＦ３ガスの分離によって生み出されるＣＦｘが保護膜８の成分となる。
【００３９】
このようにしてエッチング室内を保護膜８の成分を含む原料ガス雰囲気にした後は、エッチング室内で高密度プラズマを発生させる。すると、エッチング室内では、ＣＨＦ３ガスの分離によって、ＣＨＦｘ＋ＣＦｘ＋Ｆが反応物として生み出される。
【００４０】
さらに、エッチング室内のバイアス電極には、エッチングを行う際とは異なるバイアス電力を印加する。これにより、被加工物であるマスクブランク１には、エッチングの際のようにＦラジカルが引き寄せられるのではなく、保護膜８の成分であるＣＦ系生成物（具体的にはＣＦｘ）が引き寄せられる。したがって、マスクブランク１に形成されている凹凸パターン４上には、保護膜８の成分であるＣＦ系生成物が堆積され、これにより当該保護膜８が形成されることになる。つまり、印加するバイアス電力の大きさによっては、被加工物がエッチングされるのではなく、当該被加工物に対して反応生成物の堆積による成膜、すなわち化学的成膜処理が行われるのである。
【００４１】
ここで、印加するバイアス電力について、具体例を挙げてさらに詳しく説明する。
図４は、本発明に係るレジストパターン形成方法におけるバイアス電力印加の一具体例を示す説明図である。
図例は、プロセス圧力２ＰａのＣＨＦ３ガス雰囲気でＩＣＰ電力３００Ｗ、電力印加時間３分という条件下にてバイアス電力を印加した場合について、バイアス電力の大きさ（単位：Ｗ）と膜堆積（デポ）レート（単位：Å／ｍｉｎ）との関係を示している。
図例の関係によれば、バイアス電力が例えば１７Ｗであるとき（図中Ａ点参照）を境にして、デポレートの値の正負が切り替わる。すなわち、バイアス電力として例えば１７Ｗ以上を印加すると、デポレートが負の値となり、被加工物がエッチングされることになるが、バイアス電力が例えば１７Ｗ未満であれば、デポレートが正の値となり、被加工物に対して反応生成物の堆積による成膜が行われることがわかる。したがって、保護膜形成工程（Ｓ５）にて保護膜８を形成するためには、デポレートが正の値となる範囲内でバイアス電力の値を適宜決定し、その決定した値のバイアス電力をバイアス電極に印加すればよい。
【００４２】
バイアス電力の大きさとデポレートとの関係は、実験やシミュレーション等によって得られる結果に基づいて予め特定しておけばよい。ただし、圧力、ＩＣＰ電力、印加時間等の条件が変わると、バイアス電力の大きさとデポレートとの関係も変わることになる。具体的には、バイアス電力が所定値以上でデポレートが負の値となり、バイアス電力が所定値未満でデポレートが正の値となる点では共通するが、図中において互いの関係を特定する線分の傾きが条件次第で変化する。つまり、図４に示した関係は、バイアス電力の大きさとデポレートとの関係の一具体例に過ぎない。
【００４３】
特に、原料ガスであるＣＨＦ３ガスを充填させた雰囲気圧力（すなわちエッチング室内のプロセス圧力）については、バイアス電力の大きさとデポレートとの関係に与える影響が大きい。例えば、プロセス圧力が高真空になるほど、互いの関係を特定する線分の傾きが緩やかになる傾向にある。このことは、プロセス圧力をコントロールすることによって、保護膜８を形成する際のデポレートをコントロールし得ることを意味する。
【００４４】
以上のようなＣＦ系生成物の堆積による保護膜８の形成は、化学的成膜処理によって行う。したがって、マスクブランク１に形成されている凹凸パターン４の凸状部分の頂部はＣＦ系生成物が堆積し易い一方で、当該凹凸パターン４の凹状部分の底部にはＣＦ系生成物が堆積し難くなる。このことは、凹凸パターン４における凸状部分のピッチが、例えば４０ｎｍ以下、更には３０ｎｍ以下といったように、超微細になるほど顕著となる。
【００４５】
ところで、ＣＦ系生成物が堆積されるマスクブランク１上の凹凸パターン４は、図３（ａ）に示すように、パターン高さ（凸状部分の高さ）が不均一なことがあり得る。パターン高さが不均一であると、凹凸パターン４は、凸状部分に高さバラツキが生じることになる。その場合に、凹凸パターン４における高さバラツキの高低差は、凸状部分の最大高さと最小高さの差の値Ｄ１によって規定されるものとする。
【００４６】
このような状況下でＣＦ系生成物の堆積を継続的に行うと、当該ＣＦ系生成物は、凹凸パターン４におけるパターン高さの高低にかかわらず、主として、当該凹凸パターン４の凸状部分の頂部を含む当該頂部の近傍領域（すなわち、凸状部分の上面および上面に連なる角部を含む領域）に堆積して成長する。これにより、凹凸パターン４の凸状部分の頂部を含む当該頂部の近傍領域には、図３（ｂ）に示すように、当該近傍領域を被覆するように成長した保護膜８が形成される。このようにして形成される保護膜８は、凹凸パターン４の凸状部分よりも幅広となるような形状を有する。
【００４７】
このような状況下でさらにＣＦ系生成物の堆積を継続的に行うと、保護膜８が上方および側方のそれぞれに向けて増大して、凹凸パターン４の隣り合う凸状部分に形成される保護膜８同士が接触する。そして、さらにその上面側にＣＦ系生成物が堆積して、図３（ｃ）に示すように、凹凸パターン４における凹状部分に空間領域を残したまま（すなわち凹状部分がＣＦ系生成物で満たされることなく）、保護膜８同士の接触部分が当該凹状部分を塞ぐような連続膜となる。つまり、ＣＦ系生成物の継続的な堆積によって、凹凸パターン４における凹状部分を塞ぐ連続膜となるように、保護膜８が成長する。
【００４８】
その後もＣＦ系生成物の堆積を継続的に行うと、保護膜８の上面側、すなわち連続膜の膜表面側では、図３（ｄ）に示すように、ＣＦ系生成物の堆積による膜表面の平坦化が進行する。つまり、保護膜８の成長に伴って、当該保護膜８が平坦化することになる。これは、ＣＦ系生成物の堆積作用、すなわち化学的成膜処理の特徴的な作用によるものである。
【００４９】
保護膜８の成長は、少なくとも、連続膜である保護膜８の膜表面側における段差の高さＤ２が、凹凸パターン４における高さバラツキの高低差Ｄ１より小さくなるまで行う。ここで、段差の高さＤ２は、凹凸パターン４の凹状部分を塞いで形成される保護膜８の段差部分の高さのことをいい、当該段差部分が凹形状である場合には当該凹形状の膜厚方向の深さがこれに相当する。また、保護膜８の膜表面側の複数個所に段差が存在する場合には、当該複数個所の各段差の高さのうちの最大高さのことをいう。
【００５０】
また、保護膜８の成長は、好ましくは、連続膜である保護膜８が、平坦膜であるとみなせるまで行う。ここで、「平坦膜であるとみなせる」とは、保護膜８の膜表面側における段差の高さＤ２が「０」であるか、または凹凸パターン４の高さバラツキの高低差Ｄ１より小さくかつ保護膜８の高さの５％以下である状態のことをいう。ここでいう「保護膜８の高さ」とは、凹凸パターン４の凸状部分の頂部から当該頂部の直上の保護膜８の膜表面までの高さ（すなわち凸状部分の頂部の直上における保護膜８の膜厚）のことを指す。
【００５１】
このような保護膜８の成長は、凹凸パターン４のパターンピッチ、プロセス圧力、バイアス電力の大きさ、原料ガスとして使用するガス種類、反応生成物を堆積させる際のデポレート、処理時間（反応生成物の堆積時間）等の影響を受ける。つまり、これらの条件を適宜設定することによって、所望状態となるまで、保護膜８を成長させることが可能になると考えられる。ここでいう「所望状態」とは、保護膜８の段差の高さＤ２が凹凸パターン４の高さバラツキの高低差Ｄ１より小さくなる状態、さらに好ましくは保護膜８が平坦膜であるとみなせる状態のことをいう。保護膜８が所望状態であるか否かは、例えば反応生成物の堆積時間によって管理すること可能である。なお、どのような条件の場合にどの程度の保護膜８の成長が可能であるかについては、実験やシミュレーション等の経験則を通じて予め特定しておくことが考えられる。
【００５２】
図３（ｄ）に示すような所望状態の保護膜８を形成するための条件の一例としては、パターンピッチが３０ｎｍである凹凸パターン４に対して、プロセス圧力２ＰａのＣＨＦ３ガス雰囲気でＩＣＰ電力３００Ｗという条件下にて、１７Ｗ未満（具体的には例えば０Ｗ）のバイアス電力を、予め設定された印加時間（具体的には例えば３分）だけ印加する、というものが挙げられる。ただし、ここで挙げた条件は、単なる一例に過ぎず、所望状態の保護膜８を形成できれば、他の条件による保護膜形成を行っても構わない。
【００５３】
（除去工程）
以上のような保護膜形成を行った後は、除去工程（Ｓ６）を行って、マスクブランク１に形成されている凹凸パターン４の凹状部分の底部に対するエッチングにより、当該底部におけるスカム（現像残渣）を除去する。すなわち、除去工程（Ｓ６）にてディスカムを行う。
【００５４】
具体的には、エッチング室内のバイアス電極に印加するバイアス電力を、デポレートが負の値となる範囲内の電力値に切り替える。これにより、被加工物であるマスクブランク１にはＦラジカルが引き寄せられることになり、そのマスクブランク１を覆うように形成された保護膜８の膜表面側からエッチングが行われることになる。
【００５５】
このときのエッチングは、連続膜である保護膜８の膜全体に対してほぼ均等に進行するため、保護膜８の膜表面側の形状が（当該膜表面側における段差の高さＤ２も含めて）そのまま反映される。したがって、エッチングが進行し、少なくとも保護膜８の連続部分が消失して、凹凸パターン４の凹状部分の底部が露出した状態になると、凹凸パターン４のパターン高さ（凸状部分の高さ）の不均一さが是正される。つまり、凹凸パターン４の各凸状部分のうち、他に比べてパターン高さが低い箇所には、図３（ｅ)に示すように、保護膜８が部分的に残存することになり、これにより凹凸パターン４の高さバラツキ分が相殺されるのである。
【００５６】
そして、凹凸パターン４の凹状部分の底部が露出し、当該底部のスカム除去が完了するまでエッチングを行うと、マスクブランク１上には、エッチング後の凹凸パターン４および部分的に残存する保護膜８によって構成されるレジストパターン５が形成される。このようにして形成されるレジストパターン５は、凹凸パターン４における高さバラツキの影響が排除されたものとなる。したがって、保護膜形成工程（Ｓ５）を経ないで形成される場合に比べると、良好なパターン形状（すなわち凸状部分のパターン高さの不均一さが是正されたパターン形状）が得られる。
【００５７】
また、エッチングの過程において、保護膜８の連続部分が消失した後は、当該エッチングが凹凸パターン４の凸状部分の上方および両側方の三方向から進む。その場合であっても、凹凸パターン４の凸状部分の頂部を含む当該頂部の近傍領域には保護膜８が形成されているので、エッチングによる凹凸パターン４のパターン消失分が保護膜８によって補填されることになる。つまり、凸状部分の上方および両側方の三方向からエッチングが進んでも、当該凸状部分における角部ではなく、主に当該角部を覆うように形成されている保護膜８が消失するので、当該凸状部分が部分的に消失してしまうのを抑制することができる。したがって、マスクブランク１上に形成されるレジストパターン５は、保護膜形成工程（Ｓ５）を経ないで形成される場合に比べると、パターン消失部分がない所望通りのパターン形状（すなわち凸状部分の側断面がほぼ矩形状となるパターン形状）のものとなる。
【００５８】
以上のような除去工程（Ｓ６）で行うエッチングは、スカム除去が完了するまで行うが、具体的にはバイアス電力の切り替えによるエッチング開始からの経過時間（すなわちエッチング処理時間）によって管理することが考えられる。このときのエッチング処理時間は、保護膜８の形成膜厚、凹凸パターン４および保護膜８に対するエッチングレート等を勘案して、予め設定しておけばよい。
【００５９】
図３（ｄ）に示す保護膜形成状態から図３（ｅ）に示すレジストパターン５を形成するためのエッチング条件は、上述したエッチング処理時間を除けば、保護膜形成工程（Ｓ５）を経ないで除去工程（Ｓ６）を行う場合、すなわち従来技術によるレジストパターン形成方法においてディスカム処理を行う場合と同じ条件とすることが考えられる。ただし、ここで挙げた条件は、単なる一例に過ぎず、他の条件によるエッチングを行っても構わない。
【００６０】
また、以上のような除去工程（Ｓ６）であれば、バイアス電力の切り替えによって、保護膜形成工程（Ｓ５）から除去工程（Ｓ６）へ遷移させることができる。したがって、除去工程（Ｓ６）への遷移を、迅速かつ簡便に行うことが実現可能である。
【００６１】
ただし、除去工程（Ｓ６）を行う際のエッチング条件は、上述したものに限定されることはない。例えば、保護膜形成工程（Ｓ５）の後、エッチング室内をＣＨＦ３ガス雰囲気から酸素ガスとアルゴン（Ａｒ）ガスの混合ガス雰囲気に置換して、エッチングレート向上に伴うディスカム処理の迅速化を図ることも考えられる。
【００６２】
＜３．本実施形態の効果＞
本実施形態で説明したレジストパターン形成方法およびそのレジストパターン形成方法を用いたモールド製造方法によれば、以下に述べる効果が得られる。
【００６３】
本実施形態によれば、パターン形成工程（Ｓ２，Ｓ３，Ｓ４）の後、除去工程（Ｓ６）の前に、保護膜形成工程（Ｓ５）を行う。詳しくは、保護膜形成工程（Ｓ５）を行うことで、パターン形成工程（Ｓ２，Ｓ３，Ｓ４）で形成した凹凸パターン４上に保護膜８を形成するとともに、当該保護膜８が凹凸パターン４の凹状部分を塞ぐ連続膜となり、膜表面側の段差の高さＤ２が凹凸パターン４の高さバラツキの高低差Ｄ１より小さくなるまで当該保護膜８を成長させる。そして、保護膜形成工程（Ｓ５）の後に行う除去工程（Ｓ６）では、保護膜８の膜表面側からエッチングを行う。したがって、除去工程（Ｓ６）の後に得られるレジストパターン５は、部分的に残存する保護膜８によって凹凸パターン４の高さバラツキ分が相殺され、凹凸パターン４のパターン高さ（凸状部分の高さ）の不均一さが是正されることになる。つまり、凹凸パターン４に高さバラツキが生じていても、保護膜形成工程（Ｓ５）および除去工程（Ｓ６）を経て形成されるレジストパターン５は、高さバラツキが保護膜８の段差の高さＤ２程度に抑えられたパターン形状（すなわち凸状部分のパターン高さの不均一さが是正されたパターン形状）のものとなる。
【００６４】
しかも、本実施形態では、保護膜形成工程（Ｓ５）での保護膜８の形成を、化学的成膜処理によって行う。化学的成膜処理を用いて行うと、凹凸パターン４の凸状部分の頂部と当該凹凸パターン４の凹状部分の底部とを比べると、凸状部分の頂部のほうが成膜量（保護膜８の形成成分の堆積量）の比率が高くなる。このような反応生成物の堆積作用を利用することで、本実施形態では、凹凸パターン４の凸状部分の頂部の近傍領域に保護膜８を形成し、その保護膜８を連続膜となるまで成長させ、さらには保護膜８の膜表面側の段差の高さＤ２を小さくすること、すなわち連続膜である保護膜８を平坦化させることを、容易に実現することができる。このことは、凹凸パターン４における凸状部分のピッチが例えば４０ｎｍ以下（さらに詳しくは３０ｎｍ以下）といったように超微細になるほど顕著であり、特にパターンの超微細化が進展している状況下において非常に好適なものとなる。
また、化学的成膜処理により保護膜８を形成すれば、凹凸パターン４の凸状部分の頂部に対して高い比率で保護膜８の成分が堆積されるので、例えばパターン全体に均一に堆積されてしまう場合とは異なり、その後に等方エッチングがされても凸状部分の頂部の近傍領域における保護膜８が残存することになる。さらには、化学的成膜処理による保護膜成膜と等方エッチングとの縦横比率（縦方向への処理レートと横方向への処理レートとの割合）が互いに異なるので、その後に行う等方エッチングの際に凸状部分の頂部の近傍領域の消失が防げる。これらのことから、化学的成膜処理により保護膜８を形成すれば、保護膜８の連続部分が消失した後にエッチングを継続して行う場合であっても、凹凸パターン４の凸状部分におけるエッチング耐性を増加させて、当該凸状部分のパターン消失を確実に抑制することができると言える。このことも、特にパターンの超微細化が進展している状況下においては、非常に好適なものとなる。
【００６５】
さらに、本実施形態では、保護膜形成工程（Ｓ５）にて連続膜である保護膜８の膜表面側の段差の高さＤ２が凹凸パターン４の高さバラツキの高低差Ｄ１より小さくなるまで当該保護膜８を成長させることで、レジストパターン５における凸状部分の高さバラツキを抑制する。つまり、レジストパターン５における凸状部分の高さバラツキを抑制するために、例えば、電子線露光によるパターン描画を行う描画機において、高位置精度の制御を行い、かつ、描画速度を遅くするといったことを行う必要がない。したがって、描画機の高コスト化やパターン描画の生産性悪化等を招くことなく、レジストパターン５における凸状部分の高さバラツキを抑制することができる。
【００６６】
以上のことから、本実施形態によれば、パターン微細化が進展する状況下においても、描画機の高コスト化やパターン描画の生産性悪化等を招くことなく、レジストパターン５における凸状部分の高さバラツキを抑制することができ、その結果としてレジストパターン５が所望形状から乖離してしまうのを回避することができる。したがって、形成したレジストパターン５をマスクとしてマスクブランク１にパターンを転写する場合に、高精度なパターン形成を行うことができる。
【００６７】
特に、本実施形態で説明したように、保護膜形成工程（Ｓ５）にて連続膜である保護膜８が平坦膜であるとみなせるまで当該保護膜８を成長させるようにした場合には、レジストパターン５における凸状部分の高さバラツキを確実に抑制し得るようになる。保護膜８の膜表面側の段差の高さＤ２が「０」または「０」に近い状態となるからである。つまり、保護膜８が平坦膜に近づくほど、レジストパターン５における凸状部分の高さバラツキを抑制する上では好ましいものとなる。
【００６８】
また、本実施形態で説明したように、保護膜形成工程（Ｓ５）での化学的成膜処理を、除去工程（Ｓ６）でのエッチングを行うためのＩＣＰＲＩＥ装置を用いて行えば、保護膜形成工程（Ｓ５）と除去工程（Ｓ６）とを同一装置で行うことができる。したがって、保護膜形成工程（Ｓ５）から除去工程（Ｓ６）への遷移を迅速かつ容易に行うことが可能となり、その結果として保護膜形成工程（Ｓ５）を行うことによる生産性低下を極力抑制することが実現可能となる。
【００６９】
特に、本実施形態で説明したように、エッチングを行う際とは異なるバイアス電力の印加により保護膜８を形成すれば、印加するバイアス電力の切り替えによって保護膜形成工程（Ｓ５）から除去工程（Ｓ６）への遷移が可能となる。つまり、バイアス電力の大きさによって化学的成膜処理とエッチング処理とを切り替えるようになるので、保護膜形成工程（Ｓ５）から除去工程（Ｓ６）への遷移がより一層迅速かつ容易に行えるようになり、生産性低下を抑制する上で非常に好適なものとなる。
【００７０】
さらに、本実施形態で説明したように、エッチング室に導入する原料ガスとしてＣＨＦ３ガスを用いれば、化学的成膜処理に際にはＣＦ系生成物（具体的にはＣＦｘ）がマスクブランク１に引き寄せられ、エッチングの際にはＦラジカルがマスクブランク１に引き寄せられることになる。つまり、ＣＨＦ３ガス雰囲気であれば、化学的成膜処理とエッチング処理との両方について、選択的に対応することができるようになる。したがって、保護膜形成工程（Ｓ５）から除去工程（Ｓ６）への遷移の迅速化および容易化を実現する上で非常に好適である。
【００７１】
また、本実施形態では、除去工程（Ｓ６）でのエッチングにてディスカムを行う。したがって、例えばディスカムを行わないとレジストパターン５のパターン形状がバラツキを有したものとなり得ることが広く知られているが、そのような事態を招くことを未然に回避することができ、その結果としてレジストパターン５を所望形状に形成することが実現可能となる。
【００７２】
また、本実施形態で説明したレジストパターン形成方法を用いてモールド７を製造すれば、パターン微細化が進展する状況下においても、凸状部分の高さバラツキが抑制されたレジストパターン５をマスクにして、基板２に対するパターン加工がされることになる。したがって、加工すべきパターンが微細なものであっても、高精度なパターン形成を行うことができ、特にナノインプリント用原盤となるモールド７の製造に適用した場合に非常に有用である。
【００７３】
＜４．変形例＞
以上に本発明の実施形態を説明したが、上記の開示内容は本発明の例示的な実施形態であり、本発明の技術的範囲が上記の開示内容に限定されることはない。
以下に、上述した実施形態以外の変形例について説明する。
【００７４】
上述した実施形態では、電子線露光によるパターン描画を経てレジストパターン形成を行う場合を例に挙げて説明したが、本発明がこれに限定されることはなく、例えばナノインプリント用原盤からのパターン転写を経てレジストパターン形成を行う場合についても、全く同様に適用することが可能である。その場合、除去工程（Ｓ６）では、パターン転写によって凹凸パターン４の凹状部分の底部に残存するレジスト膜の薄い残膜を、エッチングにより除去することになる。このような場合であっても、パターン転写の状況によっては凹凸パターン４の凸状部分に高さバラツキが生じてしまうことがあり得るが、除去工程（Ｓ６）に先立って保護膜形成工程（Ｓ５）で保護膜８を形成しておけば、部分的に残存する保護膜８によって凹凸パターン４の高さバラツキ分が相殺され得るので、凹凸パターン４のパターン高さ（凸状部分の高さ）の不均一さを是正することができる。
【００７５】
また、上述した実施形態のように、露光工程（Ｓ３）および現像工程（Ｓ４）を経てレジストパターン形成を行う場合であっても、電子線露光によるパターン描画に限定されることはない。すなわち、レジスト膜に対して照射するエネルギービームは、当該レジスト膜が反応するものであれば、Ｘ線、イオンビーム、プロトンビーム等の他のエネルギービームであっても構わない。
【００７６】
また、上述した実施形態では、除去工程（Ｓ６）にて凹凸パターン４の凹状底部に残存するスカムをエッチングにより除去する場合について説明したが、他のプロセス次第ではスカムの除去が不要であることもあり得る。その場合であっても、保護膜形成工程（Ｓ５）で保護膜８を形成しておけば、レジストパターン５をマスクにしてハードマスク膜３に対するエッチング加工を行う際に、凸状部分の高さバラツキの影響を排除することができ、その結果としてハードマスク膜３に対し高精度なパターン形成を行うことができる。つまり、本発明における「除去工程」は、凹凸パターン４の凹状底部に対してエッチングを行うものであれば、スカムまたは残膜の除去ではなく、マスクブランク１に対するパターン加工を行うためのものであってもよい。
【００７７】
また、上述した実施形態では、保護膜形成工程（Ｓ５）での保護膜形成を行うための原料ガスおよび除去工程（Ｓ６）でのエッチングを行うための処理ガスとしてＣＨＦ３等を用いる場合を例に挙げたが、例えばＣＦ４ガスのようなＣＦ系ガスであれば、他のガスであってもＣＨＦ３等の場合と同様に保護膜形成およびエッチングを選択的に行うことが可能となる。また、保護膜形成工程（Ｓ５）と除去工程（Ｓ６）とは、必ずしも同一のガス雰囲気である必要はなく、例えば、保護膜形成工程（Ｓ５）ではＣＦ系ガスを用い、除去工程（Ｓ６）では酸素ガスとアルゴン（Ａｒ）ガスの混合ガスを用いる、といったことも実現可能である。
【００７８】
また、上述した実施形態では、被加工物となる基体が基板２上にハードマスク膜３を有して構成されたマスクブランク１である場合について説明したが、ハードマスク膜３を必要とせずにレジストパターン５をマスクとして基板２をエッチングできる場合、基板２に直接レジスト膜を形成しても良い。
【００７９】
また、上述した実施形態で説明したレジストパターン形成方法は、ナノインプリント用原盤となるモールド７の製造以外の用途にも適用可能である。すなわち、本発明に係るレジストパターン形成方法は、例えば、半導体装置用フォトマスク、半導体製造、マイクロ電気機械システム（ＭＥＭＳ）、センサ素子、光ディスク、回折格子や偏光素子等の光学部品、ナノデバイス、有機トランジスタ、カラーフィルター、マイクロレンズアレイ、免疫分析チップ、ＤＮＡ分離チップ、マイクロリアクター、ナノバイオデバイス、光導波路、光学フィルター、フォトニック結晶等の製造にも幅広く適用できる。
【符号の説明】
【００８０】
１…マスクブランク、２…基板、３…ハードマスク膜、４…凹凸パターン、５…レジストパターン、７…モールド、８…保護膜
【特許請求の範囲】
【請求項１】
レジスト膜に凹凸パターンを形成するパターン形成工程と、
前記パターン形成工程で形成した前記凹凸パターンの凹状部分の底部に対してエッチングを行う除去工程と、を備えるレジストパターン形成方法において、
前記パターン形成工程の後で前記除去工程の前に、前記パターン形成工程で形成した前記凹凸パターンにおける凸状部分の頂部を含む当該頂部の近傍領域に、化学的成膜処理により保護膜を形成する保護膜形成工程を備え、
前記保護膜形成工程では、前記凹凸パターンの隣り合う凸状部分に形成される前記保護膜同士が接触して当該凹凸パターンにおける凹状部分を塞ぐ連続膜となるように当該保護膜を成長させるとともに、前記連続膜の膜表面側における段差の高さが前記凸状部分の高さバラツキの高低差より小さくなるように当該保護膜の成長を行い、
前記除去工程では、前記連続膜の膜表面側から前記エッチングを行う
ことを特徴とするレジストパターン形成方法。
【請求項２】
前記保護膜形成工程では、前記連続膜が平坦膜であるとみなせるまで、前記保護膜を成長させる
ことを特徴とする請求項１記載のレジストパターン形成方法。
【請求項３】
前記保護膜形成工程で行う前記化学的成膜処理は、前記除去工程での前記エッチングを行うエッチング装置を用いて行う
ことを特徴とする請求項１または２記載のレジストパターン形成方法。
【請求項４】
前記エッチング装置は、前記保護膜形成工程において、前記保護膜の成分を含む原料ガス雰囲気にて、前記エッチングを行う際とは異なるバイアス電圧の印加により前記保護膜を形成する
ことを特徴とする請求項３記載のレジストパターン形成方法。
【請求項５】
前記原料ガスとしてＣＨＦ３、ＣＨ３Ｆ、Ｃ４Ｆ８のうち少なくとも一種を用いる
ことを特徴とする請求項４記載のレジストパターン形成方法。
【請求項６】
請求項１から５のいずれか１項に記載のレジストパターン形成方法を用いて形成した前記レジストパターンをマスクにして被加工物である基体に対するエッチング加工を行うエッチング工程を備え、
前記エッチング工程によるエッチング加工を経て、前記レジストパターンに対応する形状のパターンが前記基体に加工されてなるモールドを得る
ことを特徴とするモールド製造方法。
【請求項７】
前記モールドは、ナノインプリント用原盤となるモールドである
ことを特徴とする請求項６記載のモールド製造方法。
【請求項１】
レジスト膜に凹凸パターンを形成するパターン形成工程と、
前記パターン形成工程で形成した前記凹凸パターンの凹状部分の底部に対してエッチングを行う除去工程と、を備えるレジストパターン形成方法において、
前記パターン形成工程の後で前記除去工程の前に、前記パターン形成工程で形成した前記凹凸パターンにおける凸状部分の頂部を含む当該頂部の近傍領域に、化学的成膜処理により保護膜を形成する保護膜形成工程を備え、
前記保護膜形成工程では、前記凹凸パターンの隣り合う凸状部分に形成される前記保護膜同士が接触して当該凹凸パターンにおける凹状部分を塞ぐ連続膜となるように当該保護膜を成長させるとともに、前記連続膜の膜表面側における段差の高さが前記凸状部分の高さバラツキの高低差より小さくなるように当該保護膜の成長を行い、
前記除去工程では、前記連続膜の膜表面側から前記エッチングを行う
ことを特徴とするレジストパターン形成方法。
【請求項２】
前記保護膜形成工程では、前記連続膜が平坦膜であるとみなせるまで、前記保護膜を成長させる
ことを特徴とする請求項１記載のレジストパターン形成方法。
【請求項３】
前記保護膜形成工程で行う前記化学的成膜処理は、前記除去工程での前記エッチングを行うエッチング装置を用いて行う
ことを特徴とする請求項１または２記載のレジストパターン形成方法。
【請求項４】
前記エッチング装置は、前記保護膜形成工程において、前記保護膜の成分を含む原料ガス雰囲気にて、前記エッチングを行う際とは異なるバイアス電圧の印加により前記保護膜を形成する
ことを特徴とする請求項３記載のレジストパターン形成方法。
【請求項５】
前記原料ガスとしてＣＨＦ３、ＣＨ３Ｆ、Ｃ４Ｆ８のうち少なくとも一種を用いる
ことを特徴とする請求項４記載のレジストパターン形成方法。
【請求項６】
請求項１から５のいずれか１項に記載のレジストパターン形成方法を用いて形成した前記レジストパターンをマスクにして被加工物である基体に対するエッチング加工を行うエッチング工程を備え、
前記エッチング工程によるエッチング加工を経て、前記レジストパターンに対応する形状のパターンが前記基体に加工されてなるモールドを得る
ことを特徴とするモールド製造方法。
【請求項７】
前記モールドは、ナノインプリント用原盤となるモールドである
ことを特徴とする請求項６記載のモールド製造方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図２】
【図３】
【図４】
【公開番号】特開２０１２−２１６６１７（Ｐ２０１２−２１６６１７Ａ）
【公開日】平成２４年１１月８日（２０１２．１１．８）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−７９８８１（Ｐ２０１１−７９８８１）
【出願日】平成２３年３月３１日（２０１１．３．３１）
【出願人】（０００１１３２６３）ＨＯＹＡ株式会社 (3,820)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年１１月８日（２０１２．１１．８）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年３月３１日（２０１１．３．３１）
【出願人】（０００１１３２６３）ＨＯＹＡ株式会社 (3,820)
【Ｆターム（参考）】
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