JP2003077807A - Mold, mold manufacturing method and pattern-forming method - Google Patents
Mold, mold manufacturing method and pattern-forming methodInfo
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Abstract
Description
本発明は、インプリント法に用いるモールド、該モール
ドの製造方法及び該モールドを用いるパターン形成方法
に関する。The present invention relates to a mold used for an imprint method, a method for manufacturing the mold, and a pattern forming method using the mold.
【０００１】[0001]
【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。2. Description of the Related Art As the degree of integration of semiconductor integrated circuits is improved, the demand for miniaturization of resist patterns formed by a lithography technique is increasing.
【０００２】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。Conventionally, a resist pattern has been formed by using a lithographic technique, but it is considerably difficult to form a fine resist pattern of 100 nm or less by using the lithographic technique due to the limitation of the wavelength of exposure light. It has become to.
【０００３】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。The lithography technique using EB (electron beam) as the exposure light is advantageous in terms of resolution, but it is difficult to apply it to a mass production process because of its low throughput.
【０００４】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)）。Therefore, a method of forming a fine pattern with high productivity using an imprint method has been proposed (for example, SYChou et al., Appl. Phys. Lett., Vol.67,
p.3314 (1995)).
【０００５】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。The imprint method is a method for forming a pattern formed of the resist film by press-bonding a mold having irregularities corresponding to the mirror image of the pattern to be transferred onto the resist film formed on the substrate.
【０００６】以下、第１の従来例に係るインプリント法
を用いるパターン形成方法について、図８（ａ）〜
（ｄ）及び図９（ａ）、（ｂ）を参照しながら説明す
る。Hereinafter, a pattern forming method using the imprint method according to the first conventional example will be described with reference to FIGS.
This will be described with reference to (d) and FIGS. 9 (a) and 9 (b).
【０００７】まず、図８（ａ）に示すように、モールド
基板５０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５１を形成する。これに
より、モールド基板５０と反転パターン５１とからなる
モールドが得られる。First, as shown in FIG. 8A, after forming, for example, a silicon oxide film on the surface of the mold substrate 50,
Ordinary lithography is performed on the silicon oxide film to form an inverted pattern 51 made of the silicon oxide film, which corresponds to the mirror image of the pattern (wiring pattern) to be transferred and in which the pattern to be transferred is inverted. . As a result, a mold including the mold substrate 50 and the reverse pattern 51 is obtained.
【０００８】次に、図８（ｂ）に示すように、半導体基
板５３の上に、例えばポリメチルメタクリレート（ＰＭ
ＭＡ）よりなり０．３μｍの厚さを有する有機膜（例え
ばレジスト膜）５４を形成する。Next, as shown in FIG. 8B, on the semiconductor substrate 53, for example, polymethylmethacrylate (PM
An organic film (for example, a resist film) 54 made of MA) and having a thickness of 0.3 μm is formed.
【０００９】次に、図８（ｃ）に示すように、有機膜５
４が形成されている半導体基板５３を例えば１７０℃に
加熱して有機膜５４を軟化させた後、軟化状態の有機膜
５４に、図８（ａ）に示すモールドを接近させる。Next, as shown in FIG. 8C, the organic film 5
After heating the semiconductor substrate 53 on which 4 is formed, for example, to 170 ° C. to soften the organic film 54, the mold shown in FIG. 8A is brought close to the softened organic film 54.
【００１０】次に、図９（ｂ）に示すように、軟化状態
の有機膜５４にモールドを約１４０気圧の圧力で押し付
けて、有機膜５４にモールドの反転パターン５１を転写
する。このようにすると、有機膜５４からなる有機膜パ
ターン（例えばレジストパターン）５４Ａが得られる。Next, as shown in FIG. 9B, the mold is pressed against the softened organic film 54 at a pressure of about 140 atm to transfer the reverse pattern 51 of the mold to the organic film 54. By doing so, an organic film pattern (for example, a resist pattern) 54A including the organic film 54 is obtained.
【００１１】次に、有機膜５４にモールドを押し付けた
状態で半導体基板５３を例えば１０５℃まで降温して、
有機膜パターン５４Ａを硬化させる。Next, the semiconductor substrate 53 is cooled to, for example, 105 ° C. while the mold is pressed against the organic film 54,
The organic film pattern 54A is cured.
【００１２】次に、図９（ｃ）に示すように、有機膜パ
ターン５４Ｂからモールドを離脱させると、半導体基板
５３の上に例えば０．１０μｍの微細な有機膜パターン
５４Ａが形成される。Next, as shown in FIG. 9C, when the mold is released from the organic film pattern 54B, a fine organic film pattern 54A of, for example, 0.10 μm is formed on the semiconductor substrate 53.
【００１３】ところが、モールドを有機膜パターン５４
Ｂから離脱させる際に、有機膜パターン５４Ａの一部が
モールドの反転パターン５１の内部に付着してしまうた
め、図９（ｂ）に示すように、有機膜パターン５４Ａの
形状は不良になる。有機膜パターン５４Ａの形状が不良
になると、該有機膜パターン５４Ａ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。However, the mold is formed by the organic film pattern 54.
When the organic film pattern 54A is separated from B, a part of the organic film pattern 54A adheres to the inside of the reverse pattern 51 of the mold, so that the shape of the organic film pattern 54A becomes defective as shown in FIG. 9B. When the shape of the organic film pattern 54A becomes defective, the shape of the wiring pattern obtained by using the organic film pattern 54A as a mask also becomes defective, which causes a problem that the yield of semiconductor devices deteriorates.
【００１４】そこで、モールドの表面をフッ素が含まれ
る溶液で処理することにより、モールドを有機膜パター
ンからスムーズに離脱させようとする技術が提案されて
いる（M.Colburn et al., SPIE 25th Intl. Symp. Micr
olithography: Emeging Lithographic Technologies I
V, Santa Clara, CA, 2000, p.453.）。Therefore, a technique has been proposed in which the surface of the mold is treated with a solution containing fluorine to smoothly separate the mold from the organic film pattern (M. Colburn et al., SPIE 25th Intl. . Symp. Micr
olithography: Emeging Lithographic Technologies I
V, Santa Clara, CA, 2000, p.453.).
【００１５】以下、第２の従来例として、フッ素が含ま
れる溶液で表面処理されたモールドを用いてパターンを
形成する方法について、図１０（ａ）〜（ｃ）及び図１
１（ａ）〜（ｃ）を参照しながら説明する。As a second conventional example, FIGS. 10A to 10C and FIG. 1 show a method of forming a pattern using a mold surface-treated with a solution containing fluorine.
A description will be given with reference to 1 (a) to (c).
【００１６】まず、第１の従来例と同様、図１０（ａ）
に示すように、モールド基板５０の表面に反転パターン
５１を形成して、モールド基板５０と反転パターン５１
とからなるモールドを得た後、該モールドを、ＣＦ3(Ｃ
Ｆ2)5(ＣＨ2)2ＳｉＣｌ3の０．２ｗｔ％溶液（溶媒：Ｈ
ＦＥ７１００（スリーエム社製））に１０分間浸漬し、
その後、ＨＦＥ７１００で１５分間のリンスを行なっ
て、図１０（ｂ）に示すように、モールドに、フッ素を
含む表面処理層５を形成する。First, as in the case of the first conventional example, FIG.
As shown in FIG. 3, the reverse pattern 51 is formed on the surface of the mold substrate 50, and the mold substrate 50 and the reverse pattern 51 are
After obtaining a mold consisting of, the mold, CF 3 (C
0.2 wt% solution of F 2 ) 5 (CH 2 ) 2 SiCl 3 (solvent: H
Immerse in FE7100 (manufactured by 3M) for 10 minutes,
After that, rinsing is performed with HFE7100 for 15 minutes to form a surface treatment layer 5 containing fluorine on the mold as shown in FIG. 10 (b).
【００１７】次に、第１の従来例と同様、図１０（ｃ）
に示すように、半導体基板５３の上に、例えばポリメチ
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）４を形成した
後、図１１（ａ）に示すように、有機膜５４が形成され
ている半導体基板５３を例えば１７０℃に加熱して有機
膜５４を軟化させた後、軟化状態の有機膜５４に、図１
０（ｂ）に示すモールドを接近させる。Next, as in the first conventional example, FIG.
11A, after forming an organic film (for example, a resist film) 4 made of polymethylmethacrylate (PMMA) and having a thickness of 0.3 μm on the semiconductor substrate 53, as shown in FIG. Then, the semiconductor substrate 53 on which the organic film 54 is formed is heated to, for example, 170 ° C. to soften the organic film 54, and then the organic film 54 in the softened state is formed.
The molds shown in 0 (b) are brought close to each other.
【００１８】次に、図１１（ｂ）に示すように、軟化状
態の有機膜４にモールドを約１４０気圧の圧力で押し付
けて、有機膜５４にモールドの反転パターン５２を転写
する。このようにすると、有機膜５４からなる有機膜パ
ターン（例えばレジストパターン）５４Ｂが得られる。Next, as shown in FIG. 11B, the mold is pressed against the softened organic film 4 at a pressure of about 140 atm to transfer the reverse pattern 52 of the mold to the organic film 54. By doing so, an organic film pattern (for example, a resist pattern) 54B including the organic film 54 is obtained.
【００１９】次に、有機膜５４にモールドを押し付けた
状態で半導体基板５３を例えば１０５℃まで降温して、
有機膜パターン５４Ｂを硬化させる。Next, the semiconductor substrate 53 is cooled to, for example, 105 ° C. with the mold being pressed against the organic film 54,
The organic film pattern 54B is cured.
【００２０】次に、図１１（ｃ）に示すように、有機膜
パターン５４Ｂからモールドを離脱させると、半導体基
板５３の上に例えば０．１０μｍの微細な有機膜パター
ン５４Ｂが形成される。Next, as shown in FIG. 11C, when the mold is released from the organic film pattern 54B, a fine organic film pattern 54B of, for example, 0.10 μm is formed on the semiconductor substrate 53.
【００２１】[0021]
【発明が解決しようとする課題】第２の従来例による
と、フッ素を含む表面処理層５２が形成されたモールド
を用いて有機膜パターン５４Ｂを形成するため、有機膜
パターン５４Ｂの形状は、第１の従来例により得られる
有機膜パターン５４Ａの形状よりも良好である。According to the second conventional example, since the organic film pattern 54B is formed using the mold in which the surface treatment layer 52 containing fluorine is formed, the shape of the organic film pattern 54B is The shape is better than the shape of the organic film pattern 54A obtained by the conventional example 1.
【００２２】しかしながら、モールドを有機膜パターン
５４Ｂから離脱させる際に、やはり有機膜パターン５４
Ｂの一部がモールドの反転パターン２の内部に付着して
しまうため、図１１（ｃ）に示すように、有機膜パター
ン５４Ｂの形状は満足できる程度にまでは向上しない。
このため、該有機膜パターン４Ｂをマスクとして得られ
る配線パターンの形状も満足できる程度ではないので、
半導体デバイスの歩留まりの向上には限界がある。However, when the mold is released from the organic film pattern 54B, the organic film pattern 54B is also used.
Since a part of B adheres to the inside of the reverse pattern 2 of the mold, the shape of the organic film pattern 54B is not improved to a satisfactory level as shown in FIG.
Therefore, the shape of the wiring pattern obtained by using the organic film pattern 4B as a mask is not satisfactory,
There is a limit to improving the yield of semiconductor devices.
【００２３】前記に鑑み、本発明は、モールドを有機膜
パターンから離脱させる際に、有機膜パターンが殆ど反
転パターンに付着しないようにして、有機膜パターンの
形状を向上させることを目的とする。In view of the above, it is an object of the present invention to improve the shape of the organic film pattern so that the organic film pattern hardly adheres to the reverse pattern when the mold is separated from the organic film pattern.
【００２４】[0024]
【課題を解決するための手段】本発明に係る第１のモー
ルドは、パターン形成用の凸部又は凹部が形成されてい
る圧着面を有するモールド本体と、モールド本体の少な
くとも圧着面に形成されており、Ｆ原子を含むプラズマ
処理によって表面が疎水化処理された表面処理層を備え
ている。A first mold according to the present invention comprises a mold main body having a pressure-bonding surface on which a convex portion or a concave portion for pattern formation is formed, and at least a pressure-bonding surface of the mold main body. And a surface treatment layer whose surface is hydrophobized by plasma treatment containing F atoms.
【００２５】本発明に係る第１のモールドの圧着面には
一様にＦを含有する表面処理層が形成されるため、疎水
性が極めて高い。Since the surface-treated layer containing F is uniformly formed on the pressure-bonded surface of the first mold according to the present invention, the hydrophobicity is extremely high.
【００２６】したがって、モールドを有機膜パターンか
ら離脱させる際に、有機膜パターンがほとんど圧着面に
付着しないので、有機膜パターンの形状が良好になる。Therefore, when the mold is released from the organic film pattern, the organic film pattern hardly adheres to the pressure-bonded surface, so that the shape of the organic film pattern becomes good.
【００２７】本発明に係る第２のモールドは、パターン
形成用の凸部又は凹部が形成されている圧着面を有する
モールド本体と、モールド本体の少なくとも圧着面に形
成されており、界面活性剤によって表面が疎水化処理さ
れた表面処理層を備えている。The second mold according to the present invention is formed on at least the pressure-bonding surface of the mold body and the mold main body having a pressure-bonding surface on which a convex portion or a concave portion for pattern formation is formed. The surface is provided with a surface-treated layer that has been subjected to a hydrophobic treatment.
【００２８】界面活性剤は、非イオン化系界面活性剤や
陽イオン性界面活性剤又は、陰イオン性界面活性剤を用
いることができる。As the surface active agent, a non-ionizing surface active agent, a cationic surface active agent or an anionic surface active agent can be used.
【００２９】本発明に係る第２のモールドの圧着面は界
面活性剤による表面処理層が形成されるため、疎水性が
極めて高い。The pressure-bonded surface of the second mold according to the present invention has a very high hydrophobicity because a surface-treated layer of a surfactant is formed.
【００３０】したがって、モールドを有機膜パターンか
ら離脱させる際に、有機膜パターンがほとんど圧着面に
付着しないので、有機膜パターンの形状が良好になる。Therefore, when the mold is released from the organic film pattern, the organic film pattern hardly adheres to the pressure-bonded surface, so that the shape of the organic film pattern becomes good.
【００３１】本発明に係る第３のモールドは、パターン
形成用の凸部又は凹部が形成されている圧着面を有する
モールド本体からなり、凸部又は凹部の形状が９０度よ
りも大きい順テーパが形成されている。The third mold according to the present invention comprises a mold body having a pressure-bonding surface on which projections or depressions for pattern formation are formed, and the projections or depressions have a forward taper of more than 90 degrees. Has been formed.
【００３２】本発明に係る第３のモールドは、圧着面に
形成されたパターン形成用の凸部又は凹部が順テーパ形
状であるため、モールドの凸部又は凹部から有機膜パタ
ーンをスムーズに離脱することができるので、有機膜パ
ターンの形状が良好になる。In the third mold according to the present invention, since the projections or recesses for pattern formation formed on the pressure-bonded surface have a forward taper shape, the organic film pattern is smoothly separated from the projections or recesses of the mold. Therefore, the shape of the organic film pattern is improved.
【００３３】本発明に係る第４のモールドは、パターン
形成用の凸部又は凹部が形成されている圧着面を有する
モールド本体と、モールド本体の少なくとも圧着面に形
成されており、表面が非平滑化された表面処理層を備え
ている。The fourth mold according to the present invention is formed on at least the pressure-bonding surface of the mold body, which has a pressure-bonding surface on which convexes or recesses for pattern formation are formed, and the surface is non-smooth. It is provided with a surface-treated layer.
【００３４】本発明に係る第４のモールドの圧着面は表
面に非平滑化面を有しているため、モールドを有機膜パ
ターンから離脱させる際に、有機膜パターンがほとんど
圧着面に付着しないので、有機膜パターンの形状が良好
になる。Since the pressure-bonding surface of the fourth mold according to the present invention has a non-smoothed surface, the organic film pattern hardly adheres to the pressure-bonding surface when the mold is separated from the organic film pattern. The shape of the organic film pattern becomes good.
【００３５】本発明に係る第１のモールドの製造方法
は、圧着面を有するモールド本体を形成する工程と、モ
ールド本体の少なくとも圧着面を、Ｆ原子を含むプラズ
マに暴露して、圧着面にＦ原子を含む表面処理層を形成
する工程を備えている。The first method for producing a mold according to the present invention comprises the steps of forming a mold body having a pressure-bonded surface, exposing at least the pressure-bonded surface of the mold body to a plasma containing F atoms, and applying F to the pressure-bonded surface. The method includes a step of forming a surface treatment layer containing atoms.
【００３６】本発明に係る第１のモールドの製造方法に
よると、表面処理層はＦ原子を含むプラズマ処理によっ
て一様にＦ原子が含まれるため、表面処理層の疎水性が
極めて高い。According to the first mold manufacturing method of the present invention, since the surface treatment layer uniformly contains F atoms by the plasma treatment containing F atoms, the surface treatment layer is extremely hydrophobic.
【００３７】したがって、モールドを有機膜パターンか
ら離脱させる際に、有機膜パターンがほとんど圧着面に
付着しないので、有機膜パターンの形状が良好になる。Therefore, when the mold is released from the organic film pattern, the organic film pattern hardly adheres to the pressure-bonded surface, so that the shape of the organic film pattern becomes good.
【００３８】本発明に係るモールドの製造方法は、Ｆ原
子を含むプラズマ処理の後、Ｏ2ガス又は不活性ガスを
含むプラズマ処理を行うことが好ましい。このようにす
ると、表面処理層の耐性が向上する。In the method for producing a mold according to the present invention, it is preferable that plasma treatment containing O 2 gas or inert gas is performed after plasma treatment containing F atoms. By doing so, the resistance of the surface treatment layer is improved.
【００３９】本発明に係る第２のモールドの製造方法
は、圧着面を有するモールド本体を形成する工程と、モ
ールド本体の少なくとも圧着面を、界面活性剤によって
処理することによって表面処理層を形成する工程を備え
ている。In the second method for producing a mold according to the present invention, a step of forming a mold body having a pressure-bonded surface and a surface treatment layer is formed by treating at least the pressure-bonded surface of the mold body with a surfactant. It has a process.
【００４０】本発明に係る第２のモールドの製造方法に
よると、表面処理層は界面活性剤によって一様に疎水性
が極めて高くなっている。According to the second mold manufacturing method of the present invention, the surface-treated layer is uniformly highly hydrophobic due to the surfactant.
【００４１】したがって、モールドを有機膜パターンか
ら離脱させる際に、有機膜パターンがほとんど圧着面に
付着しないので、有機膜パターンの形状が良好になる。Therefore, when the mold is released from the organic film pattern, the organic film pattern hardly adheres to the pressure-bonded surface, so that the shape of the organic film pattern becomes good.
【００４２】本発明に係る第３のモールドの製造方法
は、パターンの凸部又は凹部の形状が９０度よりも大き
い角度となる順テーパが形成されるようにモールド本体
の圧着面を加工する工程を備えている。In the third method of manufacturing a mold according to the present invention, the step of processing the pressure-bonded surface of the mold main body so that the convex portion or the concave portion of the pattern has a forward taper with an angle larger than 90 degrees. Is equipped with.
【００４３】本発明に係る第３のモールドの製造方法に
よると、パターンの凹部の形状が９０度よりも大きい角
度となる順テーパが形成されているので、モールドの凹
部から有機膜パターンをスムーズに離脱することがで
き、有機膜パターンの形状が良好になる。According to the third method of manufacturing a mold of the present invention, since the forward taper is formed so that the shape of the concave portion of the pattern is an angle larger than 90 degrees, the organic film pattern can be smoothly formed from the concave portion of the mold. It can be released, and the shape of the organic film pattern becomes good.
【００４４】本発明に係る第４のモールドの製造方法
は、圧着面を有するモールド本体を形成する工程と、モ
ールド本体の少なくとも圧着面を、圧着面の表面に非平
滑面を有する表面処理層を形成する工程を備えている。A fourth method for producing a mold according to the present invention comprises a step of forming a mold body having a pressure-bonded surface, and a surface treatment layer having a non-smooth surface on at least the pressure-bonded surface of the mold body. It has a forming process.
【００４５】本発明に係る第４のモールドの製造方法に
よると、表面処理層は非平滑化処理されているため、モ
ールドを有機膜から離脱させる際に、有機膜パターンが
ほとんど圧着面に付着しないので、有機膜パターンの形
状が良好になる。本発明に係る第１のパターン形成方法
は、基板上に有機膜を形成する工程と、パターン形成用
の凸部又は凹部が形成されている圧着面を有し、少なく
とも圧着面にＦ原子を含むプラズマに暴露して圧着面に
Ｆ原子を含む表面処理層が形成されているモールドの圧
着面を有機膜に圧着して、有機膜に凸部又は凹部を転写
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。According to the fourth mold manufacturing method of the present invention, since the surface treatment layer is subjected to the non-smoothing treatment, the organic film pattern hardly adheres to the pressure-bonded surface when the mold is separated from the organic film. Therefore, the shape of the organic film pattern becomes good. A first pattern forming method according to the present invention has a step of forming an organic film on a substrate and a pressure-bonding surface on which a convex portion or a concave portion for pattern formation is formed, and at least the pressure-bonding surface contains an F atom. A step of exposing the plasma to a pressure-bonded surface of a mold having a surface treatment layer containing F atoms formed on the pressure-bonded surface, and transferring the protrusions or recesses to the organic film; and removing the mold from the organic film. And a step of separating.
【００４６】本発明に係る第１のパターン形成方法によ
ると、モールドの圧着面に形成されている表面処理層の
表面に一様にＦ原子が含まれるため、表面処理層の疎水
性が極めて高い。According to the first pattern forming method of the present invention, since the surface treatment layer formed on the pressure-bonded surface of the mold contains F atoms uniformly, the surface treatment layer is extremely hydrophobic. .
【００４７】したがって、モールドを有機膜パターンか
ら離脱させる際に、有機膜パターンがほとんど圧着面に
付着しないので、有機膜パターンの形状が良好になる。Therefore, when the mold is released from the organic film pattern, the organic film pattern hardly adheres to the pressure-bonded surface, so that the shape of the organic film pattern becomes good.
【００４８】本発明に係る第２のパターン形成方法は、
基板上に有機膜を形成する工程と、パターン形成用の凸
部又は凹部が形成されている圧着面を有し、少なくとも
圧着面を界面活性剤によって表面処理層が形成されてい
るモールドの圧着面を有機膜に圧着して、有機膜に凸部
又は凹部を転写する工程と、モールドを有機膜から離脱
させる工程とを備えている。The second pattern forming method according to the present invention is
A step of forming an organic film on a substrate and a pressure-bonding surface having a convex portion or a concave portion for pattern formation, and a pressure-bonding surface of a mold in which a surface treatment layer is formed on at least the pressure-sensitive surface with a surfactant. Is pressure-bonded to the organic film to transfer the convex portion or the concave portion to the organic film, and the step of separating the mold from the organic film.
【００４９】本発明に係る第２のパターン形成方法によ
ると、モールドの圧着面に形成されている表面処理層が
界面活性剤による処理によって、表面処理層の疎水性が
極めて高い。According to the second pattern forming method of the present invention, the surface treatment layer formed on the pressure-bonded surface of the mold is treated with a surfactant so that the surface treatment layer is extremely hydrophobic.
【００５０】したがって、モールドを有機膜パターンか
ら離脱させる際に、有機膜パターンがほとんど圧着面に
付着しないので、有機膜パターンの形状が良好になる。Therefore, when the mold is released from the organic film pattern, the organic film pattern hardly adheres to the pressure-bonded surface, so that the shape of the organic film pattern becomes good.
【００５１】本発明に係る第３のパターン形成方法は、
基板上に有機膜を形成する工程と、形状が９０度よりも
大きい角度となる順テーパのパターン形成用の凸部又は
凹部が形成されているモールドの圧着面を有機膜に圧着
して、有機膜に凸部又は凹部を転写する工程と、モール
ドを有機膜から離脱させる工程とを備えている。The third pattern forming method according to the present invention is
The step of forming an organic film on the substrate, and the pressure-bonding surface of the mold in which the convex or concave portion for forming a forward taper pattern having a shape with an angle larger than 90 degrees is pressure-bonded to the organic film, The method includes a step of transferring the convex portion or the concave portion to the film and a step of separating the mold from the organic film.
【００５２】本発明に係る第３のパターン形成方法によ
ると、モールドの圧着によって転写されるパターンが９
０度より大きいテーパ角を有するため、モールドを有機
膜パターンから離脱させる際に、有機膜パターンがほと
んど圧着面に付着しないので、有機膜パターンの形状が
良好になる。According to the third pattern forming method of the present invention, the pattern transferred by pressing the mold is 9
Since the taper angle is larger than 0 degree, when the mold is released from the organic film pattern, the organic film pattern hardly adheres to the pressure-bonded surface, so that the shape of the organic film pattern becomes good.
【００５３】本発明に係る第４のパターン形成方法は、
基板上に有機膜を形成する工程と、パターン形成用の凸
部又は凹部が形成されている圧着面を有し、少なくとも
圧着面が非平滑化処理されているモールドの圧着面を有
機膜に圧着して、有機膜に凸部又は凹部を転写する工程
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。The fourth pattern forming method according to the present invention is
The step of forming an organic film on a substrate, and the step of forming a convex or concave portion for pattern formation has a crimping surface, and at least the crimping surface is non-smoothed. Then, a step of transferring the convex portion or the concave portion to the organic film and a step of separating the mold from the organic film are provided.
【００５４】本発明に係る第４のパターン形成方法によ
ると、モールドの圧着面が非平滑化面であるため、モー
ルドと有機膜との接触面積が小さい。According to the fourth pattern forming method of the present invention, since the pressure-bonded surface of the mold is a non-smoothed surface, the contact area between the mold and the organic film is small.
【００５５】したがって、モールドを有機膜パターンか
ら離脱させる際に、有機膜パターンがほとんど圧着面に
付着しないので、有機膜パターンの形状が良好になる。Therefore, when the mold is released from the organic film pattern, the organic film pattern hardly adheres to the pressure-bonded surface, so that the shape of the organic film pattern becomes good.
【００５６】[0056]
【００５７】（第１の実施形態）以下、本発明の第１の
実施形態について、図１（ａ）〜（ｃ）及び図２（ａ）
〜（ｃ）を参照しながら説明する。(First Embodiment) Hereinafter, a first embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 1 (a) to 1 (c) and FIG. 2 (a).
This will be described with reference to (c).
【００５８】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１１を
形成すると、モールド基板１０と反転パターン１１とか
らなるモールド本体が得られる。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。First, as shown in FIG. 1A, on the surface of the mold substrate 10, a pattern made of a silicon oxide film, which corresponds to a mirror image of a pattern (for example, a wiring pattern) to be transferred and which is to be transferred is reversed. When the reversal pattern 11 is formed, a mold body composed of the mold substrate 10 and the reversal pattern 11 is obtained. Instead of the inverted pattern 11 made of a silicon oxide film, the inverted pattern 11 made of a silicon film or a silicon carbide film may be formed.
【００５９】次に、モールド本体を、プラズマ処理チャ
ンバーに設置し、Ｆ原子を含むプラズマ処理を行う。Ｆ
原子を含むプラズマ処理の条件としては、例えば、次の
ような条件とする。Next, the mold body is placed in the plasma processing chamber and plasma processing containing F atoms is performed. F
The conditions of the plasma treatment containing atoms are, for example, the following conditions.
【００６０】（第１工程）CHF3ガス1.33Pa、プラズマ電
力50W、処理時間15秒
（第２工程）O2ガス 1.33Pa、プラズマ電力 10W、処
理時間5秒
プラズマ処理によって、図１（ｂ）に示すように、モー
ルド基板１０と反転パターン１１とからなるモールド本
体に、表面が一様に疎水化された表面処理層１２が形成
される。なお、この第２工程は必ずしも必要ではない
が、Ｏ2ガスでプラズマ処理を行うとモールドの表面が
緻密化されて表面処理層の耐性が向上する。また、Ｏ2
ガスに変えて、Ｎ２ガスやＨｅガスなどの不活性ガスで
も同様の効果がある。(First step) CHF 3 gas 1.33 Pa, plasma power 50 W, treatment time 15 seconds (second step) O 2 gas 1.33 Pa, plasma power 10 W, treatment time 5 seconds By plasma treatment, FIG. 1 (b) As shown in, a surface treatment layer 12 whose surface is uniformly hydrophobized is formed on the mold body composed of the mold substrate 10 and the reverse pattern 11. Although the second step is not always necessary, the plasma treatment with O 2 gas densifies the surface of the mold and improves the resistance of the surface treatment layer. Also, O 2
The same effect can be obtained by using an inert gas such as N2 gas or He gas instead of gas.
【００６１】次に、図１（ｃ）に示すように、半導体基
板１３の上に、例えばポリメチルメタクリレート（ＰＭ
ＭＡ）よりなり０．３μｍの厚さを有する有機膜（例え
ばレジスト膜）１４を形成した後、図２（ａ）に示すよ
うに、有機膜１４が形成されている半導体基板１３を例
えば１７０℃に加熱して有機膜１４を軟化させ、その
後、軟化状態の有機膜１４に、図１（ｂ）に示すモール
ドを接近させる。Next, as shown in FIG. 1C, on the semiconductor substrate 13, for example, polymethylmethacrylate (PM
After forming an organic film (for example, a resist film) 14 made of MA) having a thickness of 0.3 μm, as shown in FIG. 2A, the semiconductor substrate 13 on which the organic film 14 is formed is heated to 170 ° C., for example. Then, the organic film 14 is softened by heating to the mold, and then the mold shown in FIG. 1B is brought close to the softened organic film 14.
【００６２】次に、図２（ｂ）に示すように、軟化状態
の有機膜１４に反転パターン１２の圧着面を約１４０気
圧の圧力で押し付けて、有機膜１４に反転パターン１２
を転写する。このようにすると、有機膜１４からなる有
機膜パターン（例えばレジストパターン）１４Ａが得ら
れる。Next, as shown in FIG. 2B, the pressure-bonded surface of the reversal pattern 12 is pressed against the softened organic film 14 at a pressure of about 140 atm, and the reversal pattern 12 is applied to the organic film 14.
Is transcribed. By doing so, an organic film pattern (for example, a resist pattern) 14A made of the organic film 14 is obtained.
【００６３】次に、有機膜１４にモールドを押し付けた
状態で半導体基板１３を例えば１０５℃まで降温して、
有機膜パターン１４Ａを硬化させる。Next, the semiconductor substrate 13 is cooled to, for example, 105 ° C. with the mold being pressed against the organic film 14,
The organic film pattern 14A is cured.
【００６４】次に、図２（ｃ）に示すように、有機膜パ
ターン１４Ａからモールドを離脱させると、半導体基板
１３の上に例えば０．１０μｍの微細な有機膜パターン
１４Ａが形成される。Next, as shown in FIG. 2C, when the mold is released from the organic film pattern 14A, a fine organic film pattern 14A of, for example, 0.10 μm is formed on the semiconductor substrate 13.
【００６５】第１の実施形態によると、一様に疎水性を
有する表面処理層１２が形成されたモールドの反転パタ
ーン１１を有機膜１４に押し付けて有機膜パターン１４
Ａを形成するため、反転パターン１１は有機膜パターン
１４Ａからスムーズに離脱し、反転パターン１１の凹部
に有機膜パターン１４Ａは殆ど付着しない。このため、
図２（ｃ）に示すように、良好な形状を持つ有機膜パタ
ーン１４Ａが得られる。なお、Ｆ原子を含むプラズマ処
理はモールド本体を一様に疎水化するために行われるも
のであるから、プロセスガスとしては、ＣＨＦ3ガスに
限られず、Ｃ3Ｆ 8ガス、ＣＨ2Ｆ2ガス、ＣＨ3Ｆガスな
どでもよい。According to the first embodiment, a uniform hydrophobic property is obtained.
Inversion pattern of the mold on which the surface treatment layer 12 is formed.
The film 11 is pressed against the organic film 14 to form the organic film pattern 14
The reverse pattern 11 is an organic film pattern for forming A.
14A smoothly disengaged, and the concave portion of the reversal pattern 11
The organic film pattern 14A hardly adheres to the surface. For this reason,
As shown in FIG. 2C, an organic film pattern having a good shape.
14A is obtained. In addition, plasma treatment containing F atoms
The process is performed to make the mold body evenly hydrophobic.
Therefore, CHF is used as the process gas.3To gas
Not limited, C3F 8Gas, CH2F2Gas, CH3F gas
It doesn't matter.
【００６６】（第２の実施形態）以下、本発明の第２の
実施形態について、図３（ａ）〜（ｃ）及び図４（ａ）
〜（ｃ）を参照しながら説明する。まず、図３（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２１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本体が得られ
る。尚、シリコン酸化膜からなる反転パターン２１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。(Second Embodiment) Hereinafter, a second embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 3 (a) to 3 (c) and FIG. 4 (a).
This will be described with reference to (c). First, as shown in FIG. 3A, an inversion that is made of a silicon oxide film on the surface of the mold substrate 20 and corresponds to a mirror image of a pattern (for example, a wiring pattern) to be transferred and is inverted from the pattern to be transferred. When the pattern 21 is formed, the mold substrate 20
A mold body composed of the reverse pattern 21 is obtained. Instead of the inversion pattern 21 made of a silicon oxide film, the inversion pattern 11 made of a silicon film or a silicon carbide film may be formed.
【００６７】次に、モールド本体に対し界面活性剤処理
を行ってモールド表面を一様に疎水化する。界面活性剤
の種類は、以下のものが考えられる。
（１）非イオン化系界面活性剤
オキシアルキルエーテルなど、具体的には、例えば、ノ
ニルフェノールエトキシレート、オクチルフェニルポリ
オキシエチレンエーテル、ラウリルポリオキシエチレン
エーテル、セチルポリオキシエチレンエーテル
（２）陽イオン性界面活性剤
例えば、塩化ベンジルトリメチルアンモニウム、塩化ド
デシルトリメチルアンモニウム、塩化セチルトリメチル
アンモニウム、塩化ベンザルコニウム
（３）陰イオン性界面活性剤
例えば、ラウリル硫酸アンモニウムなどモールド本体は
シリコン酸化膜（ＳｉＯ2）などで形成されており、表
面には親水性のＯＨ基が露出している。したがって、界
面活性剤で処理すると界面活性剤の分子の親水性の部分
がモールド本体側に付着し、疎水性の部分が表面側に露
出する。その結果、モールド表面に一様な疎水化処理層
２２が形成される。Then, the mold body is subjected to a surfactant treatment to uniformly make the mold surface hydrophobic. The following types of surfactants are considered. (1) Non-ionic surfactant oxyalkyl ether and the like, specifically, nonylphenol ethoxylate, octylphenyl polyoxyethylene ether, lauryl polyoxyethylene ether, cetyl polyoxyethylene ether (2) Cationic interface Activator, for example, benzyltrimethylammonium chloride, dodecyltrimethylammonium chloride, cetyltrimethylammonium chloride, benzalkonium chloride (3) anionic surfactant, such as ammonium lauryl sulphate The mold body is formed of silicon oxide film (SiO 2 ). And hydrophilic OH groups are exposed on the surface. Therefore, when treated with a surfactant, the hydrophilic portion of the molecule of the surfactant adheres to the mold body side and the hydrophobic portion is exposed to the surface side. As a result, a uniform hydrophobic treatment layer 22 is formed on the mold surface.
【００６８】次に、図３（ｃ）に示すように、半導体基
板２３の上に、例えばポリメチルメタクリレート（ＰＭ
ＭＡ）よりなり０．３μｍの厚さを有する有機膜（例え
ばレジスト膜）２４を形成した後、図４（ａ）に示すよ
うに、有機膜２４が形成されている半導体基板２３を例
えば１７０℃に加熱して有機膜２４を軟化させ、その
後、軟化状態の有機膜２４に、図３（ｂ）に示すモール
ドを接近させる。Next, as shown in FIG. 3C, on the semiconductor substrate 23, for example, polymethylmethacrylate (PM
After forming an organic film (eg, resist film) 24 made of MA) and having a thickness of 0.3 μm, as shown in FIG. 4A, the semiconductor substrate 23 on which the organic film 24 is formed is heated to 170 ° C., for example. Then, the organic film 24 is softened by heating to the mold, and then the mold shown in FIG. 3B is brought close to the softened organic film 24.
【００６９】次に、図４（ｂ）に示すように、軟化状態
の有機膜２４に反転パターン２２の圧着面を約１４０気
圧の圧力で押し付けて、有機膜２４に反転パターン２２
を転写する。このようにすると、有機膜２４からなる有
機膜パターン（例えばレジストパターン）２４Ａが得ら
れる。Next, as shown in FIG. 4B, the pressure-bonding surface of the reversal pattern 22 is pressed against the softened organic film 24 at a pressure of about 140 atm, and the reversal pattern 22 is formed on the organic film 24.
Is transcribed. By doing so, an organic film pattern (for example, a resist pattern) 24A including the organic film 24 is obtained.
【００７０】次に、有機膜２４にモールドを押し付けた
状態で半導体基板２３を例えば１０５℃まで降温して、
有機膜パターン２４Ａを硬化させる。Next, the semiconductor substrate 23 is cooled to, for example, 105 ° C. while the mold is pressed against the organic film 24,
The organic film pattern 24A is cured.
【００７１】次に、図４（ｃ）に示すように、有機膜パ
ターン２４Ａからモールドを離脱させると、半導体基板
２３の上に例えば０．１０μｍの微細な有機膜パターン
２４Ａが形成される。Next, as shown in FIG. 4C, when the mold is released from the organic film pattern 24A, a fine organic film pattern 24A of, for example, 0.10 μm is formed on the semiconductor substrate 23.
【００７２】第２の実施形態によると、一様に疎水性を
有する表面処理層１２が形成されるモールドの反転パタ
ーン２１を有機膜２４に押し付けて有機膜パターン２４
Ａを形成するため、反転パターン２１は有機膜パターン
２４Ａからスムーズに離脱し、反転パターン２１の凹部
に有機膜パターン２４Ａは殆ど付着しない。このため、
図４（ｃ）に示すように、良好な形状を持つ有機膜パタ
ーン２４Ａが得られる。According to the second embodiment, the inversion pattern 21 of the mold in which the surface treatment layer 12 having uniform hydrophobicity is formed is pressed against the organic film 24 and the organic film pattern 24 is formed.
Since A is formed, the reverse pattern 21 is smoothly separated from the organic film pattern 24A, and the organic film pattern 24A is hardly attached to the concave portion of the reverse pattern 21. For this reason,
As shown in FIG. 4C, the organic film pattern 24A having a good shape is obtained.
【００７３】（第３の実施形態）以下、本発明の第３の
実施形態について、図５（ａ）〜（ｄ）を参照しながら
説明する。(Third Embodiment) Hereinafter, a third embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS.
【００７４】まず、図５（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３１を
形成する。このとき、パターンの凹部３６の形状が９０
度よりも大きい角度となるような順テーパが形成される
ように加工する。順テーパの凹部を形成する方法はドラ
イエッチング工程のエッチングガスの選択により行うこ
とができる。First, as shown in FIG. 5A, the surface of the mold substrate 30 is made of a silicon oxide film, and the pattern corresponding to the mirror image of the pattern (eg, wiring pattern) to be transferred and the pattern to be transferred is reversed. The reverse pattern 31 is formed. At this time, the shape of the concave portion 36 of the pattern is 90
Processing is performed so that a forward taper having an angle larger than a degree is formed. The method of forming the forward taper recess can be performed by selecting the etching gas in the dry etching process.
【００７５】エッチングは、例えばＡｒ：Ｏ2：Ｃ4Ｆ8
を流量比１５０：６：７、圧力が約９．３Ｐａで、ソー
スパワーが１０００Ｗの条件で約１５秒間エッチングす
る。これにより、順テーパの凹部（反転パターン）が形
成されて、モールド基板３０と反転パターン３１とから
なるモールド本体が得られる。尚、シリコン酸化膜から
なる反転パターン３１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３１を形成してもよい。Etching is performed, for example, with Ar: O 2 : C 4 F 8
Is etched at a flow rate ratio of 150: 6: 7, a pressure of about 9.3 Pa and a source power of 1000 W for about 15 seconds. As a result, a forward taper concave portion (reversed pattern) is formed, and a mold body including the mold substrate 30 and the reversed pattern 31 is obtained. Instead of the inversion pattern 31 made of a silicon oxide film, the inversion pattern 31 made of a silicon film or a silicon carbide film may be formed.
【００７６】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と反転パターン３１とからなるモールド本体が得
られる。尚、シリコン酸化膜からなる反転パターン３１
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３１を形成してもよい。By forming the reversal pattern 31 corresponding to the mirror image and in which the pattern to be transferred is reversed, a mold body composed of the mold substrate 30 and the reversal pattern 31 is obtained. The inverted pattern 31 made of a silicon oxide film
Instead, the inversion pattern 31 made of a silicon film or a silicon carbide film may be formed.
【００７７】次に、図５（ｂ）に示すように、半導体基
板３３の上に、例えばポリメチルメタクリレート（ＰＭ
ＭＡ）よりなり０．３μｍの厚さを有する有機膜（例え
ばレジスト膜）３４を形成した後、有機膜３４が形成さ
れている半導体基板３３を例えば１７０℃に加熱して有
機膜３４を軟化させ、その後、軟化状態の有機膜３４
に、図５（ａ）に示すモールドを接近させる。Next, as shown in FIG. 5B, for example, polymethylmethacrylate (PM
After forming an organic film (for example, resist film) 34 made of MA) having a thickness of 0.3 μm, the semiconductor substrate 33 on which the organic film 34 is formed is heated to, for example, 170 ° C. to soften the organic film 34. , Then the softened organic film 34
Then, the mold shown in FIG.
【００７８】次に、図５（ｃ）に示すように、軟化状態
の有機膜３４に反転パターン３２の圧着面を約１４０気
圧の圧力で押し付けて、有機膜３４に反転パターン３２
を転写する。このようにすると、有機膜３４からなる有
機膜パターン（例えばレジストパターン）３４Ａが得ら
れる。Next, as shown in FIG. 5C, the pressure-bonded surface of the reversal pattern 32 is pressed against the softened organic film 34 at a pressure of about 140 atm, and the reversal pattern 32 is applied to the organic film 34.
Is transcribed. By doing so, an organic film pattern (for example, a resist pattern) 34A including the organic film 34 is obtained.
【００７９】次に、有機膜３４にモールドを押し付けた
状態で半導体基板３３を例えば１０５℃まで降温して、
有機膜パターン３４Ａを硬化させる。Next, the semiconductor substrate 33 is cooled to, for example, 105 ° C. while the mold is pressed against the organic film 34,
The organic film pattern 34A is cured.
【００８０】次に、図５（ｄ）に示すように、有機膜パ
ターン３４Ａからモールドを離脱させると、半導体基板
３３の上に例えば０．１０μｍの微細な有機膜パターン
３４Ａが形成される。Next, as shown in FIG. 5D, when the mold is released from the organic film pattern 34A, a fine organic film pattern 34A of, for example, 0.10 μm is formed on the semiconductor substrate 33.
【００８１】第３の実施形態によると、凹部が９０度よ
り大きいテーパ角を有するモールドにより、モールドの
反転パターン３１は有機膜パターン３４Ａからスムーズ
に離脱し、反転パターン３１の凹部に有機膜パターン３
４Ａは殆ど付着しない。このため、図５（ｄ）に示すよ
うに、良好な形状を持つ有機膜パターン３４Ａが得られ
る。According to the third embodiment, the inversion pattern 31 of the mold is smoothly separated from the organic film pattern 34A by the mold in which the recess has a taper angle larger than 90 degrees, and the organic film pattern 3 is formed in the recess of the inversion pattern 31.
4A hardly adheres. Therefore, as shown in FIG. 5D, the organic film pattern 34A having a good shape can be obtained.
【００８２】（第４の実施形態）以下、本発明の第４の
実施形態について、図６（ａ）〜（ｄ）を参照しながら
説明する。(Fourth Embodiment) Hereinafter, a fourth embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 6 (a) to 6 (d).
【００８３】まず、図６（ａ）に示すように、モールド
基板４０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４１を
形成する。First, as shown in FIG. 6A, on the surface of the mold substrate 40, a pattern made of a silicon oxide film, which corresponds to a mirror image of a pattern (for example, a wiring pattern) to be transferred and which is to be transferred is reversed. The reverse pattern 41 is formed.
【００８４】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４１を形成zすると、モールド
基板４０と反転パターン４１とからなるモールド本体が
得られる。尚、シリコン酸化膜からなる反転パターン４
１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４１を形成してもよい。When a reversal pattern 41 corresponding to a mirror image and having a pattern to be transferred reversed is formed z, a mold body composed of the mold substrate 40 and the reversal pattern 41 is obtained. The inverted pattern 4 made of a silicon oxide film
Instead of 1, the inverted pattern 41 made of a silicon film or a silicon carbide film may be formed.
【００８５】次に、図６（ｂ）に示すように、このモー
ルドの表面をＡｒガスプラズマ中にさらし、モールド表
面を非平滑面に加工する。この非平滑化のためのプラズ
マ処理は、例えばＡｒガス雰囲気中で、圧力が約９．３
Ｐａで、ソースパワーが１０００Ｗの条件で約１５秒間
程度行えばよい。Next, as shown in FIG. 6B, the surface of this mold is exposed to Ar gas plasma to process the surface of the mold into a non-smooth surface. The plasma treatment for this non-smoothing is performed in Ar gas atmosphere at a pressure of about 9.3.
It may be performed for about 15 seconds under the condition that the source power is 1000 W and the power is 1000 W.
【００８６】次に、図６（ｃ）に示すように、半導体基
板４３の上に、例えばポリメチルメタクリレート（ＰＭ
ＭＡ）よりなり０．３μｍの厚さを有する有機膜（例え
ばレジスト膜）４４を形成した後、図７（ａ）に示すよ
うに、有機膜４４が形成されている半導体基板４３を例
えば１７０℃に加熱して有機膜４４を軟化させ、その
後、軟化状態の有機膜４４に、図６（ａ）に示すモール
ドを接近させる。Next, as shown in FIG. 6C, on the semiconductor substrate 43, for example, polymethylmethacrylate (PM
After forming an organic film (for example, a resist film) 44 made of MA) having a thickness of 0.3 μm, as shown in FIG. 7A, the semiconductor substrate 43 on which the organic film 44 is formed is heated to 170 ° C., for example. Then, the organic film 44 is softened by heating, and then the mold shown in FIG. 6A is brought close to the softened organic film 44.
【００８７】次に、図７（ｂ）に示すように、軟化状態
の有機膜４４に反転パターン４２の圧着面を約１４０気
圧の圧力で押し付けて、有機膜４４に反転パターン４２
を転写する。このようにすると、有機膜４４からなる有
機膜パターン（例えばレジストパターン）４４Ａが得ら
れる。Next, as shown in FIG. 7B, the pressure-bonding surface of the reversal pattern 42 is pressed against the softened organic film 44 at a pressure of about 140 atm, and the reversal pattern 42 is applied to the organic film 44.
Is transcribed. By doing so, an organic film pattern (for example, a resist pattern) 44A including the organic film 44 is obtained.
【００８８】次に、有機膜４４にモールドを押し付けた
状態で半導体基板４３を例えば１０５℃まで降温して、
有機膜パターン４４Ａを硬化させる。Next, the semiconductor substrate 43 is cooled to, for example, 105 ° C. while the mold is pressed against the organic film 44,
The organic film pattern 44A is cured.
【００８９】次に、図７（ｃ）に示すように、有機膜パ
ターン４４Ａからモールドを離脱させると、半導体基板
４３の上に例えば０．１０μｍの微細な有機膜パターン
４４Ａが形成される。Next, as shown in FIG. 7C, when the mold is released from the organic film pattern 44A, a fine organic film pattern 44A of, for example, 0.10 μm is formed on the semiconductor substrate 43.
【００９０】第４の実施形態によると、表面が非平滑面
を有するモールドにより、モールドの反転パターン４１
は有機膜パターン４４Ａからスムーズに離脱し、反転パ
ターン４１の凹部に有機膜パターン４４Ａは殆ど付着し
ない。このため、図７（ｃ）に示すように、良好な形状
を持つ有機膜パターン４４Ａが得られる。According to the fourth embodiment, the inversion pattern 41 of the mold is formed by the mold having the non-smooth surface.
Is smoothly separated from the organic film pattern 44A, and the organic film pattern 44A hardly adheres to the concave portion of the reversal pattern 41. Therefore, as shown in FIG. 7C, an organic film pattern 44A having a good shape can be obtained.
【００９１】[0091]
【発明の効果】本発明に係る第１又は第２のモールド、
モールド製造方法及びパターン形成方法によると、モー
ルドの表面処理層の表面が疎水化処理されているために
有機膜パターンの離脱が容易である。従って、モールド
を有機膜パターンから離脱させる際に、有機膜パターン
が殆ど圧着面に付着しないので、有機膜パターンの形状
が良好になる。The first or second mold according to the present invention,
According to the mold manufacturing method and the pattern forming method, since the surface of the surface treatment layer of the mold is subjected to the hydrophobic treatment, the organic film pattern can be easily removed. Therefore, when the mold is released from the organic film pattern, the organic film pattern hardly adheres to the pressure-bonding surface, so that the shape of the organic film pattern becomes good.
【００９２】また、本発明に係る第３のモールド、モー
ルド製造方法及びパターン形成方法によると、モールド
の圧着面に形成された凸部又は凹部が順テーパを有して
いるため、モールドを有機膜パターンから離脱させる際
に、有機膜パターンが殆ど圧着面に付着しないので、有
機膜パターンの形状が良好になる。Further, according to the third mold, the mold manufacturing method and the pattern forming method of the present invention, since the convex portion or the concave portion formed on the pressure-bonded surface of the mold has a forward taper, the mold is formed into an organic film. When the organic film pattern is released from the pattern, the organic film pattern hardly adheres to the pressure-bonded surface, so that the shape of the organic film pattern becomes good.
【００９３】また、本発明に係る第４のモールド、モー
ルド製造方法及びパターン形成方法によると、モールド
の圧着面が非平滑化されているため、モールドを有機膜
パターンから離脱させる際に、有機膜パターンが殆ど圧
着面に付着しないので、有機膜パターンの形状が良好に
なる。Further, according to the fourth mold, the mold manufacturing method, and the pattern forming method of the present invention, since the pressure-bonded surface of the mold is not smoothed, when the mold is separated from the organic film pattern, the organic film is removed. Since the pattern hardly adheres to the pressure-bonded surface, the shape of the organic film pattern becomes good.
【図１】（ａ）〜（ｃ）は、本発明の第１の実施形態に
係るモールド、モールドの製造方法及びパターン形成方
法の各工程を示す断面図1A to 1C are cross-sectional views showing respective steps of a mold, a mold manufacturing method, and a pattern forming method according to a first embodiment of the present invention.
【図２】（ａ）〜（ｃ）は、本発明の第１の実施形態に
係るモールド、モールドの製造方法及びパターン形成方
法の各工程を示す断面図2A to 2C are cross-sectional views showing respective steps of a mold, a mold manufacturing method, and a pattern forming method according to the first embodiment of the present invention.
【図３】（ａ）〜（ｃ）は、本発明の第２の実施形態に
係るモールド、モールドの製造方法及びパターン形成方
法の各工程を示す断面図3A to 3C are cross-sectional views showing respective steps of a mold, a mold manufacturing method, and a pattern forming method according to a second embodiment of the present invention.
【図４】（ａ）〜（ｃ）は、本発明の第２の実施形態に
係るモールド、モールドの製造方法及びパターン形成方
法の各工程を示す断面図4A to 4C are cross-sectional views showing respective steps of a mold, a mold manufacturing method and a pattern forming method according to a second embodiment of the present invention.
【図５】（ａ）〜（ｄ）は、本発明の第３の実施形態に
係るモールド、モールドの製造方法及びパターン形成方
法の各工程を示す断面図5A to 5D are cross-sectional views showing respective steps of a mold, a mold manufacturing method, and a pattern forming method according to a third embodiment of the present invention.
【図６】（ａ）〜（ｃ）は、本発明の第４の実施形態に
係るモールド、モールドの製造方法及びパターン形成方
法の各工程を示す断面図6A to 6C are cross-sectional views showing respective steps of a mold, a mold manufacturing method, and a pattern forming method according to a fourth embodiment of the present invention.
【図７】（ａ）〜（ｃ）は、本発明の第４の実施形態に
係るモールド、モールドの製造方法及びパターン形成方
法の各工程を示す断面図7A to 7C are cross-sectional views showing respective steps of a mold, a mold manufacturing method, and a pattern forming method according to a fourth embodiment of the present invention.
【図８】（ａ）〜（ｃ）は、第１の従来例に係るパター
ン形成方法の各工程を示す断面図8A to 8C are cross-sectional views showing each step of the pattern forming method according to the first conventional example.
【図９】（ａ）（ｂ）は、第１の従来例に係るパターン
形成方法の各工程を示す断面図9A and 9B are cross-sectional views showing respective steps of the pattern forming method according to the first conventional example.
【図１０】（ａ）〜（ｃ）は、第２の従来例に係るパタ
ーン形成方法の各工程を示す断面図10A to 10C are cross-sectional views showing respective steps of a pattern forming method according to a second conventional example.
【図１１】（ａ）〜（ｃ）は、第２の従来例に係るパタ
ーン形成方法の各工程を示す断面図11A to 11C are cross-sectional views showing each step of the pattern forming method according to the second conventional example.
１０ モールド基板 １１ 反転パターン １２ 表面処理層 １３ 半導体基板 １４ 有機膜 １４Ａ 有機膜パターン ２０ モールド基板 ２１ 反転パターン ２２ 表面処理層 ２３ 半導体基板 ２４ 有機膜 ２４Ａ 有機膜パターン ３０ モールド基板 ３１ 反転パターン ３２ 表面処理層 ３３ 半導体基板 ３４ 有機膜 ３４Ａ 有機膜パターン ４０ モールド基板 ４１ 反転パターン ４２ 表面処理層 ４３ 半導体基板 ４４ 有機膜 ４４Ａ 有機膜パターン ５０ モールド基板 ５１ 反転パターン ５２ 表面処理層 ５３ 半導体基板 ５４ 有機膜 ５４Ａ 有機膜パターン ５５Ｂ 有機膜パターン 10 Mold substrate 11 inversion pattern 12 Surface treatment layer 13 Semiconductor substrate 14 Organic film 14A organic film pattern 20 Mold substrate 21 inversion pattern 22 Surface treatment layer 23 Semiconductor substrate 24 Organic film 24A organic film pattern 30 Mold substrate 31 inversion pattern 32 surface treatment layer 33 Semiconductor substrate 34 Organic film 34A Organic film pattern 40 Mold substrate 41 Inversion pattern 42 Surface treatment layer 43 Semiconductor substrate 44 Organic film 44A organic film pattern 50 Mold substrate 51 inversion pattern 52 Surface treatment layer 53 Semiconductor substrate 54 organic film 54A Organic film pattern 55B organic film pattern
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 (72)発明者 平井 義彦 大阪府大阪市城東区鴨野西２丁目１番３− 807 Ｆターム(参考） 5F033 QQ00 QQ54 XX03 XX34 5F046 AA28 Continued front page (72) Inventor Masaru Sasako 1006 Kadoma, Kadoma-shi, Osaka Matsushita Electric Sangyo Co., Ltd. (72) Inventor Yoshihiko Hirai 2-3-1 Kamononishi, Joto-ku, Osaka City, Osaka Prefecture 807 F-term (reference) 5F033 QQ00 QQ54 XX03 XX34 5F046 AA28
Claims (14)
れている圧着面を有するモールド本体と、前記モールド
本体の少なくとも前記圧着面に形成されており、Ｆ原子
を含むプラズマ処理によって表面が疎水化処理された表
面処理層を備えたモールド。1. A mold body having a pressure-bonding surface on which a convex portion or a concave portion for pattern formation is formed, and at least the pressure-bonding surface of the mold body, the surface of which is hydrophobic by a plasma treatment containing F atoms. A mold having a surface-treated layer that has been subjected to a chemical treatment.
れている圧着面を有するモールド本体と、前記モールド
本体の少なくとも前記圧着面に形成されており、界面活
性剤によって表面が疎水化処理された表面処理層を備え
たモールド。2. A mold body having a pressure-bonding surface on which a convex or concave portion for pattern formation is formed, and at least the pressure-bonding surface of the mold body, the surface of which is hydrophobized by a surfactant. A mold with an improved surface treatment layer.
性剤、陽イオン性界面活性剤又は、陰イオン性界面活性
剤のいずれか１つを用いることを特徴とする請求項２記
載のモールド。3. The mold according to claim 2, wherein the surfactant is one of a nonionic surfactant, a cationic surfactant, and an anionic surfactant. .
れている圧着面を有するモールド本体からなり、前記凸
部又は凹部の形状が９０度よりも大きい順テーパが形成
されていることを特徴とするモールド。4. A mold main body having a pressure-bonding surface on which a convex portion or a concave portion for pattern formation is formed, and the convex portion or the concave portion is formed with a forward taper larger than 90 degrees. And mold.
れている圧着面を有するモールド本体と、前記モールド
本体の少なくとも前記圧着面に形成されており、表面が
非平滑化された表面処理層を備えたモールド。5. A mold body having a pressure-bonding surface on which a convex portion or a concave portion for pattern formation is formed, and a surface treatment layer formed on at least the pressure-bonding surface of the mold body and having a non-smoothed surface. With a mold.
工程と、前記モールド本体の少なくとも前記圧着面を、
Ｆ原子を含むプラズマに暴露して、前記圧着面にＦ原子
を含む表面処理層を形成する工程を備えたモールド製造
方法。6. A step of forming a mold body having a pressure-bonding surface, and at least the pressure-bonding surface of the mold body,
A mold manufacturing method comprising a step of exposing a plasma containing F atoms to form a surface treatment layer containing F atoms on the pressure-bonded surface.
処理の後、Ｏ2ガス又は不活性ガスを含むプラズマ処理
を行うことを特徴とする請求項６に記載のモールド製造
方法。7. The mold manufacturing method according to claim 6, wherein a plasma treatment containing O 2 gas or an inert gas is performed after the plasma treatment containing F atoms containing the F atoms.
工程と、前記モールド本体の少なくとも前記圧着面を、
界面活性剤によって処理することによって表面処理層を
形成する工程を備えたモールド製造方法。8. A step of forming a mold body having a pressure-bonding surface, and at least the pressure-bonding surface of the mold body,
A mold manufacturing method comprising a step of forming a surface treatment layer by treating with a surfactant.
よりも大きい角度となる順テーパが形成されるようにモ
ールド本体の圧着面を加工する工程を備えたモールド製
造方法。9. A mold manufacturing method comprising a step of processing a pressure-bonded surface of a mold body so that a forward taper having a shape of a convex portion or a concave portion of a pattern having an angle larger than 90 degrees is formed.
る工程と、前記モールド本体の少なくとも前記圧着面の
表面に非平滑面を有する表面処理層を形成する工程を備
えたモールド製造方法。10. A mold manufacturing method comprising: a step of forming a mold body having a pressure-bonded surface; and a step of forming a surface treatment layer having a non-smooth surface on at least the surface of the pressure-bonded surface of the mold body.
ターン形成用の凸部又は凹部が形成されている圧着面を
有し、少なくとも前記圧着面がＦ原子を含むプラズマに
暴露して前記圧着面にＦ原子を含む表面処理層が形成さ
れているモールドの前記圧着面を、前記有機膜に圧着し
て、前記有機膜に凸部又は凹部を転写する工程と、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たパ
ターン形成方法。11. A method of forming an organic film on a substrate, comprising: a pressure-bonding surface on which projections or recesses for pattern formation are formed, wherein at least the pressure-bonding surface is exposed to a plasma containing F atoms. A step of pressure-bonding the pressure-bonded surface of a mold having a surface-treated layer containing F atoms on the pressure-bonded surface to the organic film to transfer a convex portion or a concave portion to the organic film; Forming the pattern.
ターン形成用の凸部又は凹部が形成されている圧着面を
有し、少なくとも前記圧着面が界面活性剤によって表面
処理層が形成されているモールドの圧着面を、有機膜に
圧着して有機膜に凸部又は凹部を転写する工程と、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たパ
ターン形成方法。12. A step of forming an organic film on a substrate, and a pressure-bonded surface on which a convex portion or a concave portion for pattern formation is formed. At least the pressure-bonded surface has a surface treatment layer formed of a surfactant. A pattern forming method comprising: a step of pressing a pressure-bonded surface of a mold onto an organic film to transfer a convex portion or a concave portion to the organic film; and a step of separating the mold from the organic film.
状が９０度よりも大きい角度となる順テーパのパターン
形成用の凸部又は凹部が形成されているモールドの圧着
面を前記有機膜に圧着して、前記有機膜に凸部又は凹部
を転写する工程と、前記モールドを有機膜から離脱させ
る工程とを備えたパターン形成方法。13. A step of forming an organic film on a substrate, and a step of forming a convex portion or a concave portion for forming a forward taper pattern having a shape of an angle larger than 90 degrees, the pressure-bonding surface of a mold is formed by the organic film. A pattern forming method comprising: a step of pressure-bonding onto the organic film to transfer a convex portion or a concave portion to the organic film;
ターン形成用の凸部又は凹部が形成されている圧着面を
有し、少なくとも圧着面が非平滑化処理されているモー
ルドの圧着面を前記有機膜に圧着して、前記有機膜に凸
部又は凹部を転写する工程と、前記モールドを有機膜か
ら離脱させる工程とを備えたパターン形成方法。14. A mold pressure-bonding surface having a step of forming an organic film on a substrate and a pressure-bonding surface on which a convex portion or a concave portion for pattern formation is formed, and at least the pressure-bonding surface is non-smoothed. A method for forming a pattern, comprising the steps of: press-bonding the organic film to the organic film to transfer a convex portion or a concave portion to the organic film; and separating the mold from the organic film.
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