JP2011216684A - Template surface treatment method and method of manufacturing semiconductor device - Google Patents

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a template surface treatment method capable of enhancing throughput.SOLUTION: The template surface treatment method used for imprint lithography includes a step of making a surface of a template 300 silyl in a state that the template 300 is heated.

Description

本発明は、テンプレートの表面処理方法及び半導体装置の製造方法に関する。   The present invention relates to a template surface treatment method and a semiconductor device manufacturing method.

近年、半導体装置のリソグラフィ技術として、ナノインプリントリソグラフィ技術が注目されている。このナノインプリントリソグラフィでは、微細パターンが形成されたテンプレートをレジスト層（インプリント材料層）に接触させた状態でレジスト層を硬化させ、レジスト層が硬化した後にテンプレートをレジスト層から離型する。   In recent years, nanoimprint lithography technology has attracted attention as lithography technology for semiconductor devices. In this nanoimprint lithography, a resist layer is cured in a state where a template on which a fine pattern is formed is in contact with a resist layer (imprint material layer), and the template is released from the resist layer after the resist layer is cured.

上述したナノインプリントリソグラフィでは、テンプレートをレジスト層から離型し難いという問題がある。このような問題に対し、テンプレートの表面を疎水化して離型性を向上させるという提案がなされている（例えば、特許文献１参照）。この提案には、離型性を向上させる物質をテンプレートの表面に付着させた後に２４時間放置し、その後、１１５℃で１．５時間加熱するという方法が開示されている。   The nanoimprint lithography described above has a problem that it is difficult to release the template from the resist layer. In order to solve such a problem, a proposal has been made to improve the releasability by hydrophobizing the surface of the template (see, for example, Patent Document 1). This proposal discloses a method in which a substance for improving releasability is attached to the surface of a template, left for 24 hours, and then heated at 115 ° C. for 1.5 hours.

しかしながら、上述した提案では、処理開始から終了までの時間が長いため、スループットが悪いといった問題があった。   However, the above proposal has a problem that the throughput is poor because the time from the start to the end of the process is long.

特開２００７−２９６８２３号公報JP 2007-296823 A

本発明は、スループットを向上させることが可能なテンプレートの表面処理方法及び半導体装置の製造方法を提供することを目的としている。   An object of the present invention is to provide a template surface treatment method and a semiconductor device manufacturing method capable of improving throughput.

本発明の第１の視点に係るテンプレートの表面処理方法は、インプリントリソグラフィに用いるテンプレートの表面処理方法であって、テンプレートを加熱した状態でテンプレートの表面をシリル化する工程を備える。   A template surface treatment method according to a first aspect of the present invention is a template surface treatment method used for imprint lithography, and includes a step of silylating the surface of the template while the template is heated.

本発明の第２の視点に係る半導体装置の製造方法は、インプリントリソグラフィに用いるテンプレートを加熱した状態でテンプレートの表面をシリル化する工程と、前記シリル化されたテンプレートの表面を半導体基板上に形成されたインプリント材料層に接触させる工程と、前記テンプレートを前記インプリント材料層から離型する工程と、を備える。   A method of manufacturing a semiconductor device according to a second aspect of the present invention includes a step of silylating a template surface in a state where a template used for imprint lithography is heated, and the surface of the silylated template on a semiconductor substrate. Contacting the formed imprint material layer, and releasing the template from the imprint material layer.

本発明の第３の視点に係る半導体装置の製造方法は、インプリントリソグラフィに用いるテンプレート及びインプリント材料層が形成された半導体基板を加熱した状態で、前記テンプレートの表面及び前記インプリント材料層の表面をシリル化する工程と、前記シリル化されたテンプレートの表面を前記インプリント材料層に接触させる工程と、前記テンプレートを前記インプリント材料層から離型する工程と、を備える。   According to a third aspect of the present invention, there is provided a method for manufacturing a semiconductor device, comprising: heating a semiconductor substrate on which a template and an imprint material layer used for imprint lithography are heated; A step of silylating a surface, a step of bringing the surface of the silylated template into contact with the imprint material layer, and a step of releasing the template from the imprint material layer.

本発明によれば、スループットを向上させることが可能なテンプレートの表面処理方法及び半導体装置の製造方法を提供することができる。   ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the surface treatment method of the template which can improve a throughput, and the manufacturing method of a semiconductor device can be provided.

本発明の第１の実施形態に係るテンプレートの表面処理装置の構成を模式的に示した図である。It is the figure which showed typically the structure of the surface treatment apparatus of the template which concerns on the 1st Embodiment of this invention. 本発明の第１の実施形態に係るナノインプリント装置の構成を模式的に示した図である。It is the figure which showed typically the structure of the nanoimprint apparatus which concerns on the 1st Embodiment of this invention. 本発明の第１の実施形態に係るテンプレートの表面処理方法及び半導体装置の製造方法を示したフローチャートである。It is the flowchart which showed the surface treatment method of the template which concerns on the 1st Embodiment of this invention, and the manufacturing method of a semiconductor device. シリル化処理を行った際のテンプレート表面の反応を示した図である。It is the figure which showed reaction of the template surface at the time of performing a silylation process. 本発明の第２の実施形態に係るテンプレートの表面処理装置の構成を模式的に示した図である。It is the figure which showed typically the structure of the surface treatment apparatus of the template which concerns on the 2nd Embodiment of this invention.

以下、本発明の実施形態を図面を参照して説明する。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.

（実施形態１）
図１は、本発明の第１の実施形態に係るテンプレートの表面処理装置（シリル化処理装置）の構成を模式的に示した図である。 (Embodiment 1)
FIG. 1 is a diagram schematically showing a configuration of a template surface treatment apparatus (silylation treatment apparatus) according to the first embodiment of the present invention.

図１に示した表面処理装置は、インプリント用のパターンが形成されたテンプレート３００を収容するチャンバ１０１を備えている。テンプレート３００は石英で形成されている。チャンバ１０１内には、ステージ１０２と、ガスの供給口となるシャワーヘッド１０３とが配置され、ステージ１０２にテンプレート３００が載置される。ステージ内１０２には、ヒータ１０４が設けられている。このヒータ１０４は、電源１０５から供給される電流によって温度調節が可能となっており、テンプレート３００を所望の温度に加熱することができる。シャワーヘッド１０３には供給配管１１１が接続されており、後述するシリル化ガスをチャンバ１０１内のテンプレート３００表面に供給可能となっている。供給源１１０には液状のシリル化剤が収納されており、供給源１１０から供給されたシリル化剤は気化器１０９によって気化されてシリル化ガスとなる。シリル化ガスは、流量を調整され、キャリアガスの供給源１０８から供給されたキャリアガスとともに、供給配管１１１を通ってチャンバ１０１内に供給される。そして、このシリル化ガスがテンプレート３００の表面（パターン形成面）に付着して表面をシリル化し、テンプレート３００の表面が疎水性となる。チャンバ１０１の排気口１０６には、真空ポンプ１０７が接続されている。真空ポンプ１０７により、チャンバ１０１内のガスが排気されるとともに、チャンバ１０１内が所望の圧力に調整される。   The surface treatment apparatus shown in FIG. 1 includes a chamber 101 that accommodates a template 300 on which an imprint pattern is formed. The template 300 is made of quartz. In the chamber 101, a stage 102 and a shower head 103 serving as a gas supply port are disposed, and the template 300 is placed on the stage 102. A heater 104 is provided in the stage 102. The temperature of the heater 104 can be adjusted by a current supplied from the power source 105, and the template 300 can be heated to a desired temperature. A supply pipe 111 is connected to the shower head 103 so that a silylating gas described later can be supplied to the surface of the template 300 in the chamber 101. The supply source 110 contains a liquid silylating agent, and the silylating agent supplied from the supply source 110 is vaporized by the vaporizer 109 to become a silylating gas. The silylated gas is supplied into the chamber 101 through the supply pipe 111 together with the carrier gas supplied from the carrier gas supply source 108 with the flow rate adjusted. The silylating gas adheres to the surface (pattern forming surface) of the template 300 to silylate the surface, and the surface of the template 300 becomes hydrophobic. A vacuum pump 107 is connected to the exhaust port 106 of the chamber 101. The gas in the chamber 101 is exhausted by the vacuum pump 107 and the inside of the chamber 101 is adjusted to a desired pressure.

シリル化剤は、シリル化反応を起こす物質であれば特に制限はない。ただし、テンプレート３００表面に緻密かつ均一にシリル化層を構成するためには、分子内にシラザン結合（Ｓｉ−Ｎ結合）を有する化合物群の中で比較的小さな分子構造を持つものを用いることが好ましい。例えば、分子量が２６０以下のものが好ましく、分子量１７０以下のものがより好ましい。   The silylating agent is not particularly limited as long as it is a substance that causes a silylation reaction. However, in order to form a silylated layer densely and uniformly on the surface of the template 300, it is necessary to use a compound group having a relatively small molecular structure in a group of compounds having a silazane bond (Si—N bond) in the molecule. preferable. For example, those having a molecular weight of 260 or less are preferred, and those having a molecular weight of 170 or less are more preferred.

具体的には、シリル化剤は、ＴＭＤＳ（テトラメチルジシラザン（１，１，３，３−Ｔｅｔｒａｍｅｔｈｙｌｄｉｓｉｌａｚａｎｅ））、ＴＭＳＤＭＡ（トリメチルシリルジメチルアミン（Ｔｒｉｍｅｔｈｙｌｓｉｌｙｌｄｉｍｅｔｈｙｌａｍｉｎｅ））、ＤＭＳＤＭＡ（ジメチルシリルジメチルアミン（Ｄｉｍｅｔｈｙｌｓｉｌｙｌｄｉｍｅｔｈｙｌａｍｉｎｅ）、ＴＭＳＰｙｒｏｅ（１−トリメチルシリルピロル（１−Ｔｒｉｍｅｔｈｙｌｓｉｌｙｌｐｙｒｏｌｅ））、ＢＳＴＦＡ（Ｎ，０−ビス（トリメチルシリル）トリフルオロアセトアミド（Ｎ，０−Ｂｉｓ（ｔｒｉｍｅｔｈｙｌｓｉｌｙｌ）ｔｒｉｆｌｕｏｒｏａｃｅｔａｍｉｄｅ））、及びＢＤＭＡＤＭＳ（ビス（ジメチルアミノ）ジメチルシラン（Ｂｉｓ（ｄｉｍｅｔｈｙｌａｍｉｎｏ）ｄｉｍｅｔｈｙｌｓｉｌａｎｅ））の中から選択されることが好ましい。   Specifically, silylating agents are TMDS (tetramethyldisilazane (1,1,3,3-tetramethyldisilazane)), TMSDMA (trimethylsilyldimethylamine), DMSDMA (dimethylsilyldimethylamine, TMSP). (1-trimethylsilylpyrrole), BSTFA (N, 0-bis (trimethylsilyl) trifluoroacetamide (N, 0-bis (trimethylsilyl) trifluoroacetamide)), and BDDMDS (bis (dimethylamino) dimethylsilane (Bis) (Dimethyl mino) dimethylsilane)) is preferably selected from among.

上述した化合物の中でも、シリル化後の安定性の観点からは、シラザン結合を構成するシリコン（Ｓｉ）が３つのアルキル基（例えばメチル基）と結合している構造のもの（例えばＴＭＳＤＭＡ、ＴＭＤＳなど）を用いることが好ましい。Ｓｉが３つのアルキル基と結合している構造のものの中でも、シリル化の効果が高いものとして、ＴＭＳＤＭＡを用いることがより好ましい。   Among the above-mentioned compounds, from the viewpoint of stability after silylation, silicon (Si) constituting a silazane bond is bonded to three alkyl groups (for example, methyl groups) (for example, TMSDMA, TMDS, etc.) ) Is preferably used. Among the structures in which Si is bonded to three alkyl groups, it is more preferable to use TMSDMA as one having a high silylation effect.

図２は、本実施形態に係るナノインプリント装置の構成を模式的に示した図である。   FIG. 2 is a diagram schematically illustrating the configuration of the nanoimprint apparatus according to the present embodiment.

図２に示したナノインプリント装置には、上下左右に移動可能な可動昇降機構２０１が設けられており、この可動昇降機構２０１にはステージ２０２が接続されている。ステージ２０２には、シリル化処理が行われたテンプレート３００が載置される。ステージ２０２の下方にはステージ２０３が配置され、このステージ２０３上にウエハ（半導体基板）３１０が載置される。ウエハ３１０上には被エッチング膜３１２が形成され、被エッチング膜３１２上には感光性レジスト層（インプリント材料層）３１１が塗布される。ステージ２０２の上方には紫外光（ＵＶ）ランプ２０４が配置されており、テンプレート３００をウエハ３１０上の感光性レジスト層３１１に接触させた状態で紫外線ランプ２０４から紫外光を照射することで、感光性レジスト層３１１が硬化する。   The nanoimprint apparatus shown in FIG. 2 is provided with a movable lifting mechanism 201 that can move up and down and left and right. A stage 202 is connected to the movable lifting mechanism 201. On the stage 202, the template 300 subjected to the silylation process is placed. A stage 203 is disposed below the stage 202, and a wafer (semiconductor substrate) 310 is placed on the stage 203. An etched film 312 is formed on the wafer 310, and a photosensitive resist layer (imprint material layer) 311 is applied on the etched film 312. An ultraviolet (UV) lamp 204 is disposed above the stage 202, and is irradiated with ultraviolet light from the ultraviolet lamp 204 in a state where the template 300 is in contact with the photosensitive resist layer 311 on the wafer 310. The resist layer 311 is cured.

図３は、本実施形態に係るテンプレートの表面処理方法及び半導体装置の製造方法を示したフローチャートである。   FIG. 3 is a flowchart showing a template surface treatment method and a semiconductor device manufacturing method according to this embodiment.

まず、テンプレート３００の表面（パターン形成面）にシリル化剤を付着させて、テンプレート３００の表面をシリル化する（Ｓ１１）。以下、このシリル化処理について具体的に説明する。   First, a silylating agent is attached to the surface (pattern forming surface) of the template 300 to silylate the surface of the template 300 (S11). Hereinafter, this silylation treatment will be specifically described.

テンプレート３００の表面をシリル化処理するための条件は、例えば、気化器１０９の温度は室温〜５０℃、シリル化剤流量は０．１〜１．０ｇ／ｍｉｎ、Ｎ2ガスの流量は１．６７〜１６．７Ｐａ・ｍ3／ｓ（１〜１０ｓｌｍ）、チャンバ１０１内の処理圧力は６６６〜９６０００Ｐａ（５〜７２０Ｔｏｒｒ）である。ヒータ１０４によって加熱されるテンプレート３００の温度は、５０℃から２５０℃の範囲が好ましく、１８０℃から２００℃の範囲がより好ましい。そして、テンプレートを加熱した状態でテンプレートの表面にシリル化ガスを付着させる。テンプレート３００は、シリル化ガスのチャンバ１０１内への供給が開始される前に所望の温度まで加熱されていることが望ましいが、シリル化ガスのチャンバ１０１内への供給が開始された後であっても、シリル化ガスが供給され続けている間に所望の温度まで加熱されればよい。例えば、チャンバ１０１内を６６６Ｐａ（５Ｔｏｒｒ）より低い圧力になるまで減圧した後、キャリアガスとしてＮ2ガスを用いたＴＭＳＤＭＡの蒸気をチャンバ１０１内の圧力が６６６Ｐａ（５Ｔｏｒｒ）になるまで供給し、その圧力を維持しながら例えば３分間、テンプレートを所望の温度に加熱した状態でシリル化処理を行う。 The conditions for silylating the surface of the template 300 are, for example, a temperature of the vaporizer 109 of room temperature to 50 ° C., a flow rate of the silylating agent of 0.1 to 1.0 g / min, and a flow rate of N 2 gas of 1. 67 to 16.7 Pa · m 3 / s (1 to 10 slm), and the processing pressure in the chamber 101 is 666 to 96000 Pa (5 to 720 Torr). The temperature of the template 300 heated by the heater 104 is preferably in the range of 50 ° C. to 250 ° C., and more preferably in the range of 180 ° C. to 200 ° C. Then, a silylated gas is attached to the surface of the template while the template is heated. The template 300 is preferably heated to a desired temperature before the supply of silylating gas into the chamber 101 is started, but after the supply of silylating gas into the chamber 101 is started. However, it may be heated to a desired temperature while the silylation gas is continuously supplied. For example, after depressurizing the chamber 101 to a pressure lower than 666 Pa (5 Torr), TMSDMA vapor using N 2 gas as a carrier gas is supplied until the pressure in the chamber 101 reaches 666 Pa (5 Torr). While maintaining the pressure, for example, the silylation treatment is performed in a state where the template is heated to a desired temperature for 3 minutes.

なお、シリル化処理の温度が高い方がテンプレート表面との反応の観点からは好ましいが、温度が高すぎるとシリル化剤が分解してしまう。そのため、シリル化処理は上述した温度範囲で行うことが好ましい。   In addition, although the one where the temperature of a silylation process is higher is preferable from a viewpoint of reaction with a template surface, when a temperature is too high, a silylating agent will decompose | disassemble. Therefore, the silylation treatment is preferably performed in the temperature range described above.

図４は、シリル化処理を行った際のテンプレート表面の反応を示した図である。図４に示すように、テンプレート表面にＴＭＳＤＭＡ等のシリル化剤が付着し、テンプレート表面がシリル化される。   FIG. 4 is a diagram showing a reaction on the template surface when the silylation treatment is performed. As shown in FIG. 4, a silylating agent such as TMSDMA adheres to the template surface, and the template surface is silylated.

次に、図２に示すように、シリル化処理が行われたテンプレート３００をウエハ３１０上の感光性レジスト層（インプリント材料層）３１１へ接触（密着）させ、テンプレートの表面に形成されたパターンをレジスト層３１１に転写する（Ｓ１２）。テンプレート３００をレジスト層３１１へ接触させた状態で、紫外光ランプ２０４からテンプレート３００を通して紫外光をレジスト層３１１に照射することにより、テンプレート３００の凹部に残ったレジストが硬化する。   Next, as shown in FIG. 2, the template 300 that has been subjected to the silylation treatment is brought into contact (adhered) to the photosensitive resist layer (imprint material layer) 311 on the wafer 310 to form a pattern formed on the surface of the template. Is transferred to the resist layer 311 (S12). With the template 300 in contact with the resist layer 311, the resist layer 311 is irradiated with ultraviolet light from the ultraviolet light lamp 204 through the template 300, whereby the resist remaining in the concave portion of the template 300 is cured.

レジストを硬化させた後、テンプレート３００を上昇させ、テンプレート３００をレジスト層３１１から離型する（Ｓ１３）。これにより、ウエハ３１０上にレジストパターンが形成される。   After the resist is cured, the template 300 is raised and the template 300 is released from the resist layer 311 (S13). Thereby, a resist pattern is formed on the wafer 310.

その後、レジストパターンをマスクとして用いて、被エッチング膜３１２をエッチングすることで、ウエハ３１０上に所望のパターンが形成される（Ｓ１４）。   Thereafter, the film to be etched 312 is etched using the resist pattern as a mask, thereby forming a desired pattern on the wafer 310 (S14).

以上のように、本実施形態では、テンプレートの表面をシリル化処理することにより、テンプレートの表面が疎水化され、テンプレートをレジスト層から容易に離型することができる。そのため、レジストがテンプレートの凹パターン内に残留することによる欠陥の発生を防止することが可能となる。また、テンプレートを加熱した状態でシリル化処理を行うため、シリル化反応が促進され、短時間でシリル化処理を終了させることができる。その結果、シリル化処理の時間を短縮することができ、スループットを向上させることが可能となる。   As described above, in the present embodiment, the surface of the template is hydrophobized by silylating the surface of the template, and the template can be easily released from the resist layer. Therefore, it is possible to prevent the occurrence of defects due to the resist remaining in the concave pattern of the template. Further, since the silylation treatment is performed in a state where the template is heated, the silylation reaction is promoted, and the silylation treatment can be completed in a short time. As a result, the time for the silylation treatment can be shortened, and the throughput can be improved.

なお、上述した実施形態において、シリル化処理は、テンプレートパターンの転写工程毎に毎回行ってもよいが、スループット向上の観点からは、シリル化処理を行ってから次のシリル化処理を行うまでに複数回（例えば数回〜数百回程度）の転写工程を行うことが好ましい。   In the above-described embodiment, the silylation treatment may be performed every time the template pattern is transferred, but from the viewpoint of improving the throughput, from the silylation treatment to the next silylation treatment. It is preferable to perform the transfer process a plurality of times (for example, several times to several hundred times).

（実施形態２）
図５は、本発明の第２の実施形態に係るテンプレートの表面処理装置（シリル化処理装置）の構成を模式的に示した図である。本実施形態の装置は、図１に示したような装置と図２に示したような装置とを組み合わせたものであり、テンプレートの表面とウエハ上のレジスト層（インプリント材料層）の表面とを同時にシリル化することが可能である。なお、第１の実施形態の図１及び図２に示した構成要素に対応する構成要素には対応する参照番号を付し、それらの説明は省略する。また、第１の実施形態ですでに述べた事項についての説明も省略する。 (Embodiment 2)
FIG. 5 is a diagram schematically showing the configuration of a template surface treatment apparatus (silylation treatment apparatus) according to the second embodiment of the present invention. The apparatus of this embodiment is a combination of the apparatus shown in FIG. 1 and the apparatus shown in FIG. 2, and includes the surface of the template and the surface of the resist layer (imprint material layer) on the wafer. Can be simultaneously silylated. Note that constituent elements corresponding to those shown in FIGS. 1 and 2 of the first embodiment are denoted by corresponding reference numerals, and description thereof is omitted. Also, the description of the matters already described in the first embodiment is omitted.

シリル化処理の具体的手順は第１の実施形態と同様であり、テンプレート３００が載置されたステージ２０２は、電源２０５によって制御されたヒータ２０６によって加熱可能である。そして、テンプレート３００を加熱した状態でテンプレート３００の表面にシリル化ガスを付着させる。テンプレート３００の温度は、第１の実施形態と同様に、５０℃から２５０℃の範囲が好ましく、１８０℃から２００℃の範囲がより好ましい。   The specific procedure of the silylation process is the same as that in the first embodiment, and the stage 202 on which the template 300 is placed can be heated by the heater 206 controlled by the power source 205. Then, a silylated gas is attached to the surface of the template 300 while the template 300 is heated. As in the first embodiment, the temperature of the template 300 is preferably in the range of 50 ° C. to 250 ° C., and more preferably in the range of 180 ° C. to 200 ° C.

ウエハ（半導体基板）３１０が載置されたステージ２０３は、電源２０７によって制御されたヒータ２０８によって室温から２５０℃まで加熱することが可能である。感光性レジスト層（インプリント材料層）３１１表面のシリル化の進行はウエハ３１０の温度に依存し、ウエハ３１０の温度は例えば、５０℃から２５０℃の範囲が好ましく、１５０℃から１８０℃の範囲がより好ましい。また、ウエハ３１０の加熱温度よりもテンプレート３００の加熱温度の方が高いことが好ましい。   A stage 203 on which a wafer (semiconductor substrate) 310 is placed can be heated from room temperature to 250 ° C. by a heater 208 controlled by a power source 207. The progress of silylation on the surface of the photosensitive resist layer (imprint material layer) 311 depends on the temperature of the wafer 310, and the temperature of the wafer 310 is preferably in the range of 50 ° C. to 250 ° C., for example, in the range of 150 ° C. to 180 ° C. Is more preferable. Further, the heating temperature of the template 300 is preferably higher than the heating temperature of the wafer 310.

本実施形態においても第１の実施形態と同様、テンプレートを加熱した状態でテンプレートの表面をシリル化することにより、シリル化処理の時間を短縮することができ、スループットを向上させることが可能となる。また、本実施形態では、レジスト層の表面にもシリル化処理を行うため、テンプレートをレジスト層からより離型し易くなり、スループットのより一層の向上が可能である。また、レジスト層の表面をシリル化することにより、テンプレートのパターンに沿ってより忠実にレジストパターンを形成することができ、パターン形成性能を向上させることができる。また、パターン転写後にテンプレートとレジスト層とを密着させた状態のまま真空排気を行うことにより、テンプレートをレジスト層からより離型し易くなり、欠陥のより一層の低減とスループットのより一層の向上が可能である。また、テンプレートの加熱温度をウエハの加熱温度よりも高くすることで、テンプレート表面のシリル化の促進とウエハ上のレジスト層の熱変質の抑制を同時に達成することが可能である。   Also in the present embodiment, as in the first embodiment, the time of the silylation treatment can be shortened and the throughput can be improved by silylating the surface of the template while the template is heated. . In the present embodiment, since the silylation process is also performed on the surface of the resist layer, the template can be easily released from the resist layer, and the throughput can be further improved. Further, by silylated the surface of the resist layer, the resist pattern can be formed more faithfully along the template pattern, and the pattern forming performance can be improved. In addition, by performing vacuum evacuation while the template and the resist layer are in close contact after pattern transfer, it becomes easier to release the template from the resist layer, further reducing defects and further improving throughput. Is possible. Further, by making the heating temperature of the template higher than the heating temperature of the wafer, it is possible to simultaneously achieve the promotion of silylation of the template surface and the suppression of thermal alteration of the resist layer on the wafer.

以上、本発明の実施形態を説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、その趣旨を逸脱しない範囲内において種々変形して実施することが可能である。さらに、上記実施形態には種々の段階の発明が含まれており、開示された構成要件を適宜組み合わせることによって種々の発明が抽出され得る。例えば、開示された構成要件からいくつかの構成要件が削除されても、所定の効果が得られるものであれば発明として抽出され得る。   Although the embodiments of the present invention have been described above, the present invention is not limited to the above-described embodiments, and various modifications can be made without departing from the spirit of the present invention. Furthermore, the above embodiments include inventions at various stages, and various inventions can be extracted by appropriately combining the disclosed constituent elements. For example, even if several constituent requirements are deleted from the disclosed constituent requirements, the invention can be extracted as an invention as long as a predetermined effect can be obtained.

１０１…チャンバ １０２…ステージ １０３…シャワーヘッド
１０４…ヒータ １０５…電源 １０６…排気口
１０７…真空ポンプ １０８…供給源 １０９…気化器
１１０…供給源 １１１…供給配管
２０１…可動昇降機構 ２０２…ステージ ２０３…ステージ
２０４…紫外光ランプ ２０５…電源 ２０６…ヒータ
２０７…電源 ２０８…ヒータ
３００…テンプレート ３１０…ウエハ（半導体基板）
３１１…感光性レジスト層 ３１２…被エッチング膜 DESCRIPTION OF SYMBOLS 101 ... Chamber 102 ... Stage 103 ... Shower head 104 ... Heater 105 ... Power supply 106 ... Exhaust port 107 ... Vacuum pump 108 ... Supply source 109 ... Vaporizer 110 ... Supply source 111 ... Supply piping 201 ... Movable raising / lowering mechanism 202 ... Stage 203 ... Stage 204 ... UV lamp 205 ... Power source 206 ... Heater 207 ... Power source 208 ... Heater 300 ... Template 310 ... Wafer (semiconductor substrate)
311 ... Photosensitive resist layer 312 ... Etched film

Claims (6)

インプリントリソグラフィに用いるテンプレートの表面処理方法であって、
テンプレートを加熱した状態でテンプレートの表面をシリル化する工程を備えた
ことを特徴とするテンプレートの表面処理方法。 A template surface treatment method used for imprint lithography,
A method for treating a surface of a template, comprising the step of silylating the surface of the template while the template is heated. 前記テンプレートの加熱温度は、５０℃から２５０℃の範囲である
ことを特徴とする請求項１に記載のテンプレートの表面処理方法。 The template surface treatment method according to claim 1, wherein a heating temperature of the template is in a range of 50 ° C. to 250 ° C. 前記シリル化に用いる化合物は、ＴＭＤＳ、ＴＭＳＤＭＡ、ＤＭＳＤＭＡ、ＴＭＳＰｙｒｏｅ、ＢＳＴＦＡ及びＢＤＭＡＤＭＳの中から選択される
ことを特徴とする請求項１に記載のテンプレートの表面処理方法。 2. The template surface treatment method according to claim 1, wherein the compound used for the silylation is selected from TMDS, TMSDMA, DMSDMA, TMSPyroe, BSTFA, and BDMADMS. インプリントリソグラフィに用いるテンプレートを加熱した状態でテンプレートの表面をシリル化する工程と、
前記シリル化されたテンプレートの表面を半導体基板上に形成されたインプリント材料層に接触させる工程と、
前記テンプレートを前記インプリント材料層から離型する工程と、
を備えたことを特徴とする半導体装置の製造方法。 A step of silylating the surface of the template while the template used for imprint lithography is heated;
Contacting the surface of the silylated template with an imprint material layer formed on a semiconductor substrate;
Releasing the template from the imprint material layer;
A method for manufacturing a semiconductor device, comprising: インプリントリソグラフィに用いるテンプレート及びインプリント材料層が形成された半導体基板を加熱した状態で、前記テンプレートの表面及び前記インプリント材料層の表面をシリル化する工程と、
前記シリル化されたテンプレートの表面を前記インプリント材料層に接触させる工程と、
前記テンプレートを前記インプリント材料層から離型する工程と、
を備えたことを特徴とする半導体装置の製造方法。 A step of silylating the surface of the template and the surface of the imprint material layer in a state in which the semiconductor substrate on which the template and the imprint material layer used for imprint lithography are formed is heated;
Contacting the surface of the silylated template with the imprint material layer;
Releasing the template from the imprint material layer;
A method for manufacturing a semiconductor device, comprising: 前記テンプレートの加熱温度は、前記半導体基板の加熱温度よりも高い
ことを特徴とする請求項５に記載の半導体装置の製造方法。 The method for manufacturing a semiconductor device according to claim 5, wherein a heating temperature of the template is higher than a heating temperature of the semiconductor substrate.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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