JP6420958B2 - Imprint mold blank and imprint mold - Google Patents
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Description
本発明は、インプリント用モールドブランクおよびインプリント用モールドに関する。 The present invention relates to an imprint mold blank and an imprint mold.
微細パターンを形成するための技術として、所定の微細パターンが形成されたモールドを被転写物に押しつけて転写を行い所望の微細パターンを形成するインプリント技術が知られている。近年、ｎｍレベルの微細パターンを形成可能なナノインプリント技術が、ハードディスクドライブ（ＨＤＤ）用の高密度記憶媒体として知られるディスクリートトラック型（ＤＴＲ）、ビットパターンド型（ＢＰＭ）等のディスク状記憶媒体の量産に適用されている。 As a technique for forming a fine pattern, an imprint technique is known in which a mold on which a predetermined fine pattern is formed is pressed against an object to be transferred to perform transfer to form a desired fine pattern. In recent years, nanoimprint technology capable of forming nanometer-level fine patterns has been developed for disc-shaped storage media such as discrete track type (DTR) and bit patterned type (BPM) known as high-density storage media for hard disk drives (HDD). It is applied to mass production.
このようなインプリント技術において用いられるインプリント用モールドは、たとえば、以下のようにして製造される。まず、基板上にハードマスク層およびレジスト層を順に形成し、レジスト層に対し電子線等を用いて露光し現像することで、レジストパターンを形成する。続いて、レジストパターンをマスクとして、ハードマスク層および基板をエッチングして、基板上に所定の微細パターンを形成する。その後、必要に応じて、レジスト層およびハードマスク層を除去する。 The imprint mold used in such an imprint technique is manufactured as follows, for example. First, a hard mask layer and a resist layer are sequentially formed on a substrate, and a resist pattern is formed by exposing and developing the resist layer using an electron beam or the like. Subsequently, using the resist pattern as a mask, the hard mask layer and the substrate are etched to form a predetermined fine pattern on the substrate. Thereafter, the resist layer and the hard mask layer are removed as necessary.
このような製造工程において、電子線等によりレジスト層を露光する際には、微細パターンを設計通りに形成するために、基板表面にフォーカスが合うように電子線の照射位置の制御を行う（たとえば、特許文献１を参照）。具体的には、レジスト層に対し電子線等を照射する際に、レーザー光を基板に照射して、その反射光を検出することにより基板の表面高さの情報を取得する。続いて、取得した表面高さの情報を、電子線等のフォーカス制御にフィードバックし、基板表面にフォーカスが合うように電子線等の照射位置を補正しながら描画露光を行う。 In such a manufacturing process, when the resist layer is exposed with an electron beam or the like, the irradiation position of the electron beam is controlled so that the substrate surface is focused in order to form a fine pattern as designed (for example, , See Patent Document 1). Specifically, when the resist layer is irradiated with an electron beam or the like, the substrate is irradiated with laser light, and the reflected light is detected to obtain information on the surface height of the substrate. Subsequently, the obtained surface height information is fed back to focus control of an electron beam or the like, and drawing exposure is performed while correcting the irradiation position of the electron beam or the like so that the substrate surface is focused.
特許文献１には、表面高さを精度よく検出するために、基板において、微細パターンが形成される側の面（表面）とは逆の面（裏面）に反射防止部を設けていることが記載されている。この反射防止部を設けることにより、基板の裏面において反射する光の影響を低減できることが記載されている。 In Patent Document 1, in order to accurately detect the surface height, an antireflection portion is provided on the surface (back surface) opposite to the surface (front surface) on which the fine pattern is formed on the substrate. Have been described. It is described that the effect of light reflected on the back surface of the substrate can be reduced by providing this antireflection portion.
特許文献１にも記載されているように、基板の表面高さを精度よく検出する際に、基板の裏面において反射する光（裏面反射光）の影響を低減する必要がある。裏面反射光の影響を低減する手法としては、たとえば、基板の表面高さを検出するために用いられる光検出器のセンサ部の前面に、開口部を狭くしたスリット（ピンホールスリット）を配置することが考えられる。このようなピンホールスリットを配置することにより、センサ部に基板の表面において反射する光（表面反射光）のみが取り込まれ、裏面反射光が入り込まないようにして、表面高さの情報を精度よく取得することができる。 As described in Patent Document 1, it is necessary to reduce the influence of light reflected from the back surface of the substrate (back surface reflected light) when accurately detecting the surface height of the substrate. As a technique for reducing the influence of the back surface reflected light, for example, a slit (pinhole slit) with a narrow opening is arranged on the front surface of the sensor portion of the photodetector used for detecting the surface height of the substrate. It is possible. By arranging such a pinhole slit, only the light reflected from the front surface of the substrate (front surface reflected light) is taken into the sensor section, and the back surface reflected light is prevented from entering, so that the surface height information can be accurately obtained. Can be acquired.
ところが、インプリント用モールドに用いられる基板に微細なパターンを形成するためには、ハードマスク層の厚みを、たとえば５ｎｍ以下にまで薄くする必要が生じる。ハードマスク層は厚みが１００ｎｍ程度であれば、光学濃度（Optical Density：OD）が高く、光を吸収するが、ハードマスク層が５ｎｍ以下まで薄くなると、ハードマスク層で吸収されずに透過する光が多くなる。その結果、表面反射光の強度に対し、ハードマスク層を透過した光の一部である裏面反射光の強度が相対的に強くなるため、裏面反射光の光量分布のすそ野が広がり、このすそ野の端部が、ピンホールスリットの内側まで及んでしまうことがある。そうすると、このすそ野の端部がセンサ部により検出されてしまい、基板表面高さの情報が精度よく取得できず、基板表面にフォーカスが合うように電子線等の照射位置を制御できなくなってしまう（以降、この現象をフォーカス異常ともいう）。特に、表面高さを精度よく検出するために高精度のセンサを用いた場合には、すそ野の端部を検出しやすいため、フォーカス異常が発生する恐れが潜在的に高まってしまう。さらに、ハードマスク層の薄膜化が進むと、透過率向上とともに表面反射率低下が生じる事も有り、５ｎｍよりも薄膜化を進めるとフォーカス異常発生率が増す。また、描画露光を高速で行う場合にも、センサ感度を高める必要を生じ、ノイズの影響を受け易くなるために、フォーカス異常を発生する恐れが高まる。 However, in order to form a fine pattern on the substrate used for the imprint mold, it is necessary to reduce the thickness of the hard mask layer to, for example, 5 nm or less. If the thickness of the hard mask layer is about 100 nm, the optical density (Optical Density: OD) is high and absorbs light. However, when the hard mask layer is thinned to 5 nm or less, light that is transmitted without being absorbed by the hard mask layer. Will increase. As a result, the intensity of the back-surface reflected light, which is a part of the light transmitted through the hard mask layer, is relatively stronger than the intensity of the surface-reflected light. The end may reach the inside of the pinhole slit. Then, the edge of the base is detected by the sensor unit, and information on the substrate surface height cannot be obtained with high accuracy, and the irradiation position of an electron beam or the like cannot be controlled so that the substrate surface is focused ( Hereinafter, this phenomenon is also called focus abnormality). In particular, when a high-precision sensor is used to accurately detect the surface height, the edge of the base is easily detected, so that the possibility of occurrence of focus abnormality potentially increases. Further, as the hard mask layer is made thinner, the transmittance is improved and the surface reflectance is lowered. When the thickness is made thinner than 5 nm, the incidence of focus abnormality increases. Further, even when drawing exposure is performed at a high speed, it is necessary to increase the sensitivity of the sensor, and since it is easily affected by noise, there is a high possibility that a focus abnormality will occur.
裏面反射光の光量分布のすそ野の端部がスリットの内側に及んでも、必ずしもフォーカス異常が発生するとは限らず、その発生率は低い。しかしながら、インプリント用モールドの製造における描画時間は数百時間に及ぶこともあるため、フォーカス異常の発生を防止することは重要である。フォーカス異常の発生率の低さは、すそ野の端部を検出するか否かが、たとえば、描画露光時の微小なバラツキに左右され、すそ野の端部の検出が一定のレベルに達した際に、フォーカス異常として顕在化することを意味していると考えられる。また、このようなフォーカス異常の問題は、レーザー光の反射を利用する他の機器、たとえば、検査機等にも生じると考えられる。 Even if the end of the bottom of the light amount distribution of the back-surface reflected light reaches the inside of the slit, the focus abnormality does not always occur, and the occurrence rate is low. However, since the drawing time in the manufacture of the imprint mold can be several hundred hours, it is important to prevent the occurrence of focus abnormality. The low incidence of focus abnormality depends on whether or not the edge of the skirt is detected, for example, depending on minute variations during drawing exposure, and when the detection of the edge of the skirt reaches a certain level. This is thought to mean manifesting as a focus abnormality. In addition, it is considered that such a problem of focus abnormality also occurs in other equipment that uses reflection of laser light, such as an inspection machine.
本発明者は、フォーカス異常の発生率が低いことを考慮して、フォーカス異常を引き起こす要因を完全に除去せずとも、フォーカス異常が生じない程度まで押さえ込むことができれば、フォーカス異常の問題は解決できると考えた。 In consideration of the low incidence of focus abnormality, the present inventor can solve the problem of focus abnormality if it can be suppressed to the extent that focus abnormality does not occur without completely removing the factors that cause focus abnormality. I thought.
本発明は、上記の状況を鑑みてなされ、裏面反射光に起因するフォーカス異常を防止できるインプリント用モールドブランクおよびインプリント用モールドを提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above situation, and an object of the present invention is to provide an imprint mold blank and an imprint mold that can prevent a focus abnormality caused by back-surface reflected light.
特許文献１に記載されている裏面反射光強度を低減する方法は、裏面の表面を粗くしたことに起因する散乱により低減する方法、あるいは屈折率（実数部）のみから算出した位相差が１８０°となる膜により入射光と反射光とを相殺する方法である。後者は、特許文献１の００１０段落に記載されている以下の式１から算出でき、たとえばλを６３３ｎｍとし、ｎ＝１．３５において、ｍ＝１としてもＬ＝１１７ｎｍとなる。
ｎＬ＝（２ｍ−１）λ／４・・・式１
なお、式１中において、ｎ:反射防止層の屈折率（実数部）、Ｌ：膜厚、ｍ：整数、λ：検査光波長である。
The method of reducing the back surface reflected light intensity described in Patent Document 1 is a method of reducing by scattering caused by roughening the surface of the back surface, or the phase difference calculated only from the refractive index (real part) is 180 °. In this method, the incident light and the reflected light are canceled by the film. The latter can be calculated from the following formula 1 described in paragraph 0010 of Patent Document 1, for example, λ is 633 nm, and when n = 1.35, even if m = 1, L = 117 nm.
nL = (2m−1) λ / 4 Formula 1
In Equation 1, n is the refractive index (real part) of the antireflection layer, L is the film thickness, m is an integer, and λ is the inspection light wavelength.
これに対し、本発明者は、上述した裏面反射光の問題に対し、光を吸収する物質の界面を光が反射または透過する際に、それぞれの物質の屈折率および消衰係数に由来する複素屈折率により、該光の位相が変化することに着目した。複素屈折率は下記の式２のように表すことができる。
Ｎ＝ｎ−ｉｋ・・・式２
なお、式２中において、Ｎ：複素屈折率、ｎ：屈折率（実数部）、ｋ：消衰係数である。
On the other hand, the present inventor solves the above-described problem of back surface reflected light when the light is reflected or transmitted through the interface of the material that absorbs light, and the complex derived from the refractive index and extinction coefficient of each material. It was noted that the phase of the light changes depending on the refractive index. The complex refractive index can be expressed as shown in
N = n−ik
In
具体的には、前述の複素屈折率の考え方を導入し、適切な屈折率（実数部）と消衰係数を有する材質とで反射防止膜を裏面に設ける事により、わずか数ｎｍの裏面反射防止膜によりほぼ１８０°の位相差で、しかも薄膜であるがゆえに減衰の少ない同程度の反射光強度で相殺する事が出来る事に着目した。この裏面反射防止膜は、散乱による反射光を低減するものと異なり、あるいは屈折率（実数部）から膜厚による１８０°位相差による相殺を行う従来法とは膜厚の違いから明白なように、設計的にまったく異なるものである。また、このように複素屈折率による位相差を利用する技術であれば、光路差を利用する技術に比較して、基板に入射する光の波長依存性を極めて小さくすることができる。 Specifically, by introducing the above-mentioned concept of complex refractive index and providing an antireflection film on the back surface with a material having an appropriate refractive index (real part) and an extinction coefficient, the back surface antireflection of only a few nm is achieved. We paid attention to the fact that it is possible to cancel out with the same reflected light intensity with little attenuation due to the phase difference of about 180 ° depending on the film and because it is a thin film. This back-surface antireflection film is different from the one that reduces reflected light due to scattering, or as apparent from the difference in film thickness from the conventional method in which the refractive index (real part) is offset by 180 ° phase difference depending on the film thickness. It is completely different in design. In addition, if the technology uses the phase difference based on the complex refractive index as described above, the wavelength dependency of the light incident on the substrate can be made extremely small as compared with the technology using the optical path difference.
すなわち、本発明の態様は、
光透過性基板と、光透過性基板の表面に形成されたハードマスク層と、を有するインプリント用モールドブランクであって、
ハードマスク層の厚みが５ｎｍ以下であり、
光透過性基板の表面に対向する裏面に位相シフト膜が形成されており、
位相シフト膜の厚みが２ｎｍ以上６ｎｍ以下であり、
位相シフト膜は、光透過性基板の表面に光が入射した場合に、光透過性基板の裏面と位相シフト膜との界面において反射し、表面側に戻る裏面反射光と、位相シフト膜と外部との界面において反射し、表面側に戻る最表面反射光と、がほぼ相殺するように構成されていることを特徴とするインプリント用モールドブランクである。
That is, the aspect of the present invention is
An imprint mold blank having a light transmissive substrate and a hard mask layer formed on the surface of the light transmissive substrate,
The thickness of the hard mask layer is 5 nm or less,
A phase shift film is formed on the back surface facing the front surface of the light transmissive substrate,
The thickness of the phase shift film is 2 nm or more and 6 nm or less,
When the light is incident on the surface of the light transmissive substrate, the phase shift film is reflected at the interface between the back surface of the light transmissive substrate and the phase shift film and returns to the front surface side. The imprint mold blank is characterized in that the outermost surface reflected light that is reflected at the interface with the outermost surface and returns to the surface side substantially cancels.
上記の態様において、位相シフト膜は、裏面反射光の位相と、最表面反射光の位相と、がほぼ反転するように構成されていることが好ましい。 In the above aspect, the phase shift film is preferably configured such that the phase of the back surface reflected light and the phase of the outermost surface reflected light are substantially reversed.
上記の態様において、位相シフト膜は単層、またはその大気側に酸化膜を有する構造であることが好ましい。 In the above aspect, the phase shift film is preferably a single layer or a structure having an oxide film on the atmosphere side.
上記の態様において、位相シフト膜において、光透過性基板と接している領域の複素屈折率をｎ−ｉｋ（ｉは虚数単位）と表した場合に、ｎが１．６〜３．０、ｋが１．６〜３．０の範囲内であることが好ましい。 In the above aspect, when the complex refractive index of the region in contact with the light-transmitting substrate in the phase shift film is expressed as n-ik (i is an imaginary unit), n is 1.6 to 3.0, k Is preferably in the range of 1.6 to 3.0.
上記の態様において、位相シフト膜により相殺される裏面反射光および最表面反射光の波長が１９０ｎｍ〜７５０ｎｍの範囲内であることが好ましい。 In said aspect, it is preferable that the wavelength of the back surface reflected light and the outermost surface reflected light canceled by the phase shift film is in the range of 190 nm to 750 nm.
上記の態様において、位相シフト膜を構成する材料が、クロムまたはクロム化合物と、タングステンまたはタングステン化合物と、モリブデンまたはモリブデン化合物と、タンタルまたはタンタル化合物と、ハフニウムまたはハフニウム化合物と、からなる群から選ばれる少なくとも１つであることが好ましい。 In the above aspect, the material constituting the phase shift film is selected from the group consisting of chromium or a chromium compound, tungsten or a tungsten compound, molybdenum or a molybdenum compound, tantalum or a tantalum compound, and hafnium or a hafnium compound. At least one is preferred.
上記の態様において、位相シフト膜を構成する材料と、ハードマスク層を構成する材料と、が同質であることが好ましい。特に、位相シフト膜を構成する材料と、ハードマスク層を構成する材料と、がクロムまたはクロム化合物であることが好ましい。 In the above aspect, the material constituting the phase shift film and the material constituting the hard mask layer are preferably the same. In particular, the material constituting the phase shift film and the material constituting the hard mask layer are preferably chromium or a chromium compound.
本発明の別の態様は、
上記の態様のいずれかに記載のインプリント用モールドブランクを用いて製造されるインプリント用モールドである。
Another aspect of the present invention provides:
It is the mold for imprint manufactured using the mold blank for imprint in any one of said aspect.
本発明によれば、裏面反射光に起因するフォーカス異常を防止できるインプリント用モールドブランクおよびインプリント用モールドを提供することができる。特に、本発明に係るインプリント用モールドブランクに形成された位相シフト膜は、位相差を用いて反射光の強度を低減するので、波長依存性が極めて小さく、基板に入射する光の波長によらず機能する。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the imprint mold blank and imprint mold which can prevent the focus abnormality resulting from back surface reflected light can be provided. In particular, the phase shift film formed on the imprint mold blank according to the present invention uses the phase difference to reduce the intensity of the reflected light, so that the wavelength dependency is extremely small and depends on the wavelength of light incident on the substrate. Works.
（第１実施形態）
第１実施形態では、本発明を図面に示す実施形態に基づき、以下の順序で詳細に説明する。
１．インプリント用モールドブランク
２．インプリント用モールド
３．インプリント用モールドの製造方法
４．本実施形態の効果
５．変形例等
(First embodiment)
In the first embodiment, the present invention will be described in detail in the following order based on the embodiment shown in the drawings.
1. 1.
（１．インプリント用モールドブランク）
図１に示すように、本実施形態に係るインプリント用モールドブランクは、基板１の両主面の一方の面（以降、表面１ａともいう）上にはハードマスク層２およびレジスト層４がこの順で形成されており、両主面の他方の面（以降、裏面１ｂともいう）上には、位相シフト膜３が形成されている構成を有している。
(1. Imprint mold blank)
As shown in FIG. 1, the imprint mold blank according to this embodiment includes a
（基板）
基板１は光透過性基板で構成されている。該基板を構成する材料としては、インプリント用モールドブランクに用いられる材料であれば特に制限されないが、たとえば、石英、サファイア等が例示される。本実施形態では、基板として、石英基板を用いる例について説明する。石英基板は、平坦性および平滑性に優れるため、たとえばインプリント用モールドとして用いてパターンの転写を行う場合に、転写パターンの歪み等が生じさせることなく高精度の転写を行えるからである。
(substrate)
The substrate 1 is composed of a light transmissive substrate. The material constituting the substrate is not particularly limited as long as it is a material used for an imprint mold blank, and examples thereof include quartz and sapphire. In this embodiment, an example in which a quartz substrate is used as the substrate will be described. This is because a quartz substrate is excellent in flatness and smoothness, and therefore, when a pattern is transferred using, for example, an imprint mold, highly accurate transfer can be performed without causing distortion of the transfer pattern.
基板１の厚みは、高精度のパターン転写が可能なインプリント用モールドが得られる程度において、薄いことが好ましい。具体的には、１１ｍｍ厚以下の基板にパターン描画作成した後に薄板加工するのに対して、予め描画用基板の少なくとも描画領域を０．３ｍｍ〜１ｍｍ程度までに薄板加工した基板を用いる場合である。 The thickness of the substrate 1 is preferably thin as long as an imprint mold capable of highly accurate pattern transfer is obtained. Specifically, it is a case in which a thin plate is processed after a pattern is drawn on a substrate having a thickness of 11 mm or less, whereas a substrate in which at least a drawing region of the drawing substrate is thin processed to about 0.3 mm to 1 mm is used. .
後述するように、基板１の表面には、微細なパターン（たとえば、凹凸パターン）が形成されることによりインプリント用モールドとして機能する。 As will be described later, a fine pattern (for example, an uneven pattern) is formed on the surface of the substrate 1 to function as an imprint mold.
（ハードマスク層）
基板１の表面１ａ上にはハードマスク層２が形成されている。このハードマスク層２は、インプリント用モールドの製造工程において、所定のパターン（ハードマスクパターン）に形成され、その後、基板１のマスクとして働く。その結果、ハードマスクパターンに対応するパターンが基板１に形成されることとなる。
(Hard mask layer)
A
ハードマスク層２を構成する材料としては、導電性を有する材料、たとえば、クロム（Ｃｒ）またはクロム化合物、タングステン（Ｗ）またはタングステン化合物、モリブデン（Ｍｏ）またはモリブデン化合物、タンタル（Ｔａ）またはタンタル化合物、ハフニウム（Ｈｆ）またはハフニウム化合物等が例示される。本実施形態では、クロムを含有する材料またはタングステンを含有する材料が好ましく、クロム（Ｃｒ）またはクロム化合物としては、窒化クロム（ＣｒＮ）が好ましく、タングステン（Ｗ）またはタングステン化合物としては、窒化タングステン（ＷＮ）が好ましい。中でも、窒化クロムが好ましい。窒化クロムは、レジストパターンを形成する際に、電子線による描画時のチャージアップを防止するのに十分な導電性を有しているからである。さらに、窒化クロムは、レジストパターンを構成する材料を除去するために用いられるアンモニア水、硫酸過水（硫酸と過酸化水素水との混合物）等に対して十分な耐性を有するからである。
The material constituting the
ハードマスク層２の厚みは５ｎｍ以下である。インプリント用モールドに形成されるパターンは微細化が進んでおり、たとえば、基板１の表面１ａに数十ｎｍピッチの凹凸パターンを形成する場合には、レジストの薄膜化を進める必要があり、これを忠実に転写するためにハードマスク層２の膜厚を小さくする必要があるからである。
The thickness of the
（レジスト層）
ハードマスク層２上には、レジスト層４が形成されている。レジスト層４は、電子線等の照射により露光する材料で形成されており、レジスト層４を露光、現像して得られるレジストパターンは、インプリント用モールドに形成される微細パターンに対応する。レジスト層４を構成する材料は上述した微細パターンを形成できる材料であれば特に制限されず、公知の材料を用いることができる。
(Resist layer)
A resist
レジスト層がポジ型レジストで構成されている場合、電子線により描画した部分が基板１上の溝（凹部）に対応することとなる。一方、レジスト層がネガ型レジストで構成されている場合、その逆の位置となる。図１では、ポジ型レジストを用いた場合を例示する。 When the resist layer is composed of a positive resist, a portion drawn by an electron beam corresponds to a groove (concave portion) on the substrate 1. On the other hand, when the resist layer is composed of a negative resist, the opposite position is obtained. FIG. 1 illustrates the case where a positive resist is used.
（位相シフト膜）
基板１の裏面１ｂ上には、単層の位相シフト膜３が形成されている。この位相シフト膜３により描画露光時のフォーカス異常は効果的に抑制される。まず、フォーカス異常について詳細に説明する。
(Phase shift film)
A single
図２（ａ）に示すように、基板１の表面１ａに入射する光ＬＢは、基板１とハードマスク層２との界面で反射する光（表面反射光ＬＢ１）と、基板１の内部を進行する光ＬＢ２と、に分かれる。表面反射光ＬＢ１は、矢印に示す方向に進み、該方向の延長線上に存在する光検出器２０により検出され、基板１の表面高さの情報を取得するために用いられる。
As shown in FIG. 2A, the light LB incident on the
一方、基板１の内部を進行する光ＬＢ２は、基板１の裏面１ｂ（基板１と外部との界面）に到達すると、裏面１ｂで反射し、基板１の表面１ａ側に戻る方向に進む光（裏面反射光ＬＢ３）と、裏面を透過し外部に抜ける光ＬＢ６と、に分かれる。この裏面反射光ＬＢ３は、図２（ａ）に示すように、表面反射光ＬＢ１と同じ方向に進み光検出器２０に検出されることとなる。
On the other hand, when the light LB2 traveling inside the substrate 1 reaches the
ハードマスク層２の厚みが大きい場合、たとえば１００ｎｍ程度では、光学濃度（ＯＤ）が高く、基板１に入射する光の多くがハードマスク層２に吸収され、ハードマスク層２に吸収されずに透過する光ＬＢ２の強度は必然的に小さくなるため、裏面反射光ＬＢ３の反射率は、その影響を無視できる程度に小さい。したがって、フォーカス異常は生じない（図３（ａ）を参照）。
When the thickness of the
ところが、ハードマスク層２の厚みが小さい場合、たとえば５ｎｍ以下になると、ハードマスク層２に吸収されずに透過する光ＬＢ２の強度が大きくなるため、これに伴い、裏面反射光ＬＢ３の強度（反射率）が比較的に大きくなる。その結果、裏面反射光ＬＢ３の光量分布が広がるため、そのすそ野３０がセンサ部の前面に配置されているピンホールスリット２２の内側まで及んでしまう。その結果、センサ部２１が、表面反射光ＬＢ１だけでなく、裏面反射光ＬＢ３も検出してしまうと、表面高さに誤差が生じてしまう（図３（ｂ）を参照）。すなわち、基板１の表面１ａでのフォーカス異常が生じる原因となってしまう。なお、図２においては、レジスト層の図示を省略した。
However, when the thickness of the
そこで、本実施形態では、図２（ｂ）に示すように、基板１の裏面１ｂ上に位相シフト膜３を形成している。位相シフト膜３を設けることにより、基板１の裏面１ｂ（基板１と位相シフト膜３との界面）を透過した光ＬＢ４は、位相シフト膜３の内部を進行し、位相シフト膜の最表面３ａ（位相シフト膜と空気との界面）を透過し外部に抜ける光ＬＢ６と、該最表面で反射し基板１の表面１ａ側に戻る方向に進む光ＬＢ５と、に分かれる。さらに、該光ＬＢ５は、基板１の裏面１ｂにおいて透過または反射し、透過した光ＬＢ７は、裏面反射光ＬＢ３と同じ方向に進み、光検出器２０に検出されることとなる。本実施形態では、光ＬＢ５が基板１の裏面１ｂを透過した後の光ＬＢ７を、最表面反射光ＬＢ７と呼ぶ。すなわち、裏面反射光ＬＢ３と最表面反射光ＬＢ７とは同じ方向に進む。
Therefore, in this embodiment, as shown in FIG. 2B, the
ここで、光を吸収する物質に光が入射すると、入射光の一部は該物質を通過または反射する。このとき、位相が変化することが知られている。図２（ｂ）においては、基板１の内部を進む光ＬＢ２は、基板１と位相シフト膜３との界面（裏面１ｂ）を透過または反射する際に位相が変化するが、透過した光ＬＢ４の位相変化量と反射する光（裏面反射光ＬＢ３）の位相変化量とは異なる。さらに、界面を透過した光ＬＢ４は位相シフト膜３の内部を進み、位相シフト膜３と外部との界面（位相シフト膜３の最表面３ａ）において通過または反射する際に位相が変化する。そして、位相シフト膜３の最表面３ａで反射した光ＬＢ５は、位相シフト膜３の内部を基板１の表面１ａ側に進み、基板１と位相シフト膜３との界面（裏面１ｂ）を再び透過または反射する際に位相が変化し、透過光は最表面反射光ＬＢ７となる。
Here, when light enters a substance that absorbs light, a part of the incident light passes through or reflects the substance. At this time, it is known that the phase changes. In FIG. 2B, the phase of the light LB2 traveling inside the substrate 1 changes when it is transmitted or reflected through the interface (back
したがって、図２（ｂ）においては、基板１の内部を進む光ＬＢ２に対して、裏面反射光ＬＢ３は位相が１回変化しており（ＬＢ２→ＬＢ３）、位相シフト膜３の最表面３ａにおいて反射し、基板１の裏面１ｂを透過する光（最表面反射光ＬＢ７）は位相が３回変化している（ＬＢ２→ＬＢ４→ＬＢ５→ＬＢ７）。
Therefore, in FIG. 2B, the phase of the back-surface reflected light LB3 changes once with respect to the light LB2 traveling inside the substrate 1 (LB2 → LB3), and at the
そこで、本実施形態では、図４に示すように、裏面反射光ＬＢ３における１回の位相変化量と、最表面反射光ＬＢ７における３回の位相変化量と、を制御して、裏面反射光ＬＢ３の位相に対して、最表面反射光ＬＢ７の位相が反転する（ほぼ１８０°ずれる）ように構成している。併せて、位相シフト膜の薄い膜厚と適当な複素屈折率により、透過した光ＬＢ４から反射した光ＬＢ５の吸収と反射強度とを制御し、裏面反射光ＬＢ３と同程度の強い光強度である最表面反射光ＬＢ７となる。 Therefore, in this embodiment, as shown in FIG. 4, the back surface reflected light LB3 is controlled by controlling the amount of one phase change in the back surface reflected light LB3 and the amount of three phase changes in the top surface reflected light LB7. The phase of the outermost surface reflected light LB7 is reversed (substantially shifted by 180 °) with respect to this phase. In addition, the absorption and reflection intensity of the light LB5 reflected from the transmitted light LB4 is controlled by the thin film thickness of the phase shift film and an appropriate complex refractive index, and the light intensity is as strong as the back surface reflected light LB3. It becomes the outermost surface reflected light LB7.
このようにすることにより、裏面反射光ＬＢ３と、最表面反射光ＬＢ７と、は位相が逆で、かつ同等の強度なので、それらは相殺される。その結果、光検出器においては、裏面反射光ＬＢ３は、見かけ上、フォーカス異常が生じない程度に反射率が低くなり、裏面反射光ＬＢ３はほとんど検出されない。したがって、表面高さの情報を精度よく取得でき、基板１の表面１ａ上でのフォーカス異常を防止することができる。
By doing in this way, since back surface reflected light LB3 and outermost surface reflected light LB7 have a phase opposite and equivalent intensity | strength, they cancel. As a result, in the photodetector, the reflectance of the back surface reflected light LB3 is apparently low enough to cause no focus abnormality, and the back surface reflected light LB3 is hardly detected. Therefore, the information on the surface height can be obtained with high accuracy, and the focus abnormality on the
位相シフト膜３を構成する材料としては、光をある程度吸収する物質で、裏面反射光ＬＢ３の位相に対して、最表面反射光ＬＢ７の位相が反転するように制御可能な材料であることが求められる。位相変化量を制御する方法としては、たとえば、位相シフト膜を構成する材料が有する複素屈折率のパラメータを変化させることが例示される。複素屈折率Ｎは、上述したように、Ｎ＝ｎ−ｉｋ（ｉは虚数単位）で表されるので、屈折率「ｎ」および消衰係数「ｋ」を制御すればよい。この「ｎ」および「ｋ」は、該材料を構成する元素、元素の組成比等により制御できる。なお、屈折率（ｎ）は１．６〜３．０、消衰係数（ｋ）は１．６〜３．０である事が望ましい。
The material constituting the
本発明者は「ｎ」および「ｋ」の値を検討し、位相シフト膜３を構成する材料を、ハードマスク層２を構成する材料と同質の材料とすることができることを見い出した。本実施形態では、ハードマスク層２を窒化クロムで構成しているため、位相シフト膜３も窒化クロム（ＣｒＮ）で構成している。なお、本明細書において、「同質」とは、材料を構成する元素は同じであるが、その組成比は同じであってもよいし異なっていてもよいことを意味する。
The inventor examined the values of “n” and “k” and found that the material constituting the
位相シフト膜３を構成する材料が、ハードマスク層２を構成する材料と同質であれば、以下の点で好ましい。すなわち、ハードマスク層２を形成するための手法と同じ手法を用いて、位相シフト膜３を形成することができ、位相シフト膜３を形成する工程を別途設ける必要がなく、工程の増加に伴う不純物の混入も防止できるからである。さらに、基板１の両面に同質の材料が形成されるため、たとえばベーク処理等の熱処理において生じる応力を緩和することができる。また、基板１の両面が導電性を有する材料で構成されることになるため、該基板１を載置するステージとして静電チャック式のステージを用いることができる。
If the material constituting the
図２（ｂ）に示すように裏面反射光ＬＢ３の位相に対して、最表面反射光ＬＢ７の位相が反転していても（ほぼ１８０°ずれていても）、裏面反射光ＬＢ３の強度（反射率）に対して、最表面反射光ＬＢ７の強度（反射率）が小さければ、裏面反射光ＬＢ３の強度をフォーカス異常が生じない程度まで低減できない可能性がある。そこで、裏面反射光ＬＢ３の反射率と、最表面反射光ＬＢ７の反射率と、を同程度とするために、本実施形態では位相シフト膜３の厚みを制御している。具体的には、位相シフト膜３の厚みは２ｎｍ以上６ｎｍ以下であり、２ｎｍ以上５ｎｍ以下であることが好ましい。すなわち、位相シフト膜３は、ハードマスク層２と同様に極めて薄く形成されている。
As shown in FIG. 2B, even if the phase of the outermost surface reflected light LB7 is reversed (substantially shifted by 180 °) with respect to the phase of the rear surface reflected light LB3, the intensity of the back surface reflected light LB3 (reflected). If the intensity (reflectance) of the outermost surface reflected light LB7 is small, the intensity of the back surface reflected light LB3 may not be reduced to the extent that no focus abnormality occurs. Therefore, in this embodiment, the thickness of the
この位相シフト膜３は、位相差を利用して裏面反射光ＬＢ３を低減していることに加え、その厚みがレーザー光の波長λ（たとえば、６３３ｎｍ）よりも極めて小さく、光の光路差の影響をほぼ無視できるため、裏面反射光の波長に対する依存性が極めて小さい膜として機能する。
In addition to reducing the back surface reflected light LB3 using the phase difference, the
なお、位相シフト膜３が形成されていないインプリント用モールドブランクの裏面反射光ＬＢ３の反射率を１とすると、該インプリント用モールドブランクに位相シフト膜を形成した場合、裏面反射光ＬＢ３の反射率と最表面反射光ＬＢ７の反射率との差、すなわち、裏面反射光ＬＢ３の見かけ上の反射率は０．９以下であることが好ましく、０．６以下であることがより好ましく、０．２以下であることが特に好ましい。より薄い（透過率が高い）ハードマスクを用いる場合、あるいは高いセンサ感度で描画する場合、裏面反射率ＬＢ３の見かけ上の反射率を厳格に制御することが望ましい。
When the reflectance of the back surface reflected light LB3 of the imprint mold blank on which the
基板が石英基板での裏面反射光ＬＢ３は、反射率３．５％程度である。これに、表面反射光ＬＢ１が１０〜１２％程度の窒化クロムよりなるハードマスク層を設けた場合、透過率が大きくなる５ｎｍ以下にて、フォーカス異常が顕在化し始める。さらにハードマスクを薄く、たとえば２．５ｎｍ程度とすると、透過率が上昇するだけでなく、表面反射率が６％程度まで下降し、フォーカス異常は悪化する。したがって、本実施形態に係るインプリント用モールドブランクにおいて、裏面反射光ＬＢ３の見かけ上の反射率は３．５％未満であることが好ましく、装置状態の変動、ハードマスクの薄膜化等を考慮すれば、２％以下であることがより好ましく、０．５％以下であることが特に好ましい。 The back surface reflected light LB3 when the substrate is a quartz substrate has a reflectance of about 3.5%. When a hard mask layer made of chromium nitride having a surface reflected light LB1 of about 10 to 12% is provided on this, a focus abnormality starts to appear at 5 nm or less where the transmittance increases. Further, when the hard mask is made thin, for example, about 2.5 nm, not only the transmittance increases, but also the surface reflectance decreases to about 6%, and the focus abnormality becomes worse. Therefore, in the imprint mold blank according to the present embodiment, the apparent reflectance of the back surface reflected light LB3 is preferably less than 3.5%, taking into consideration variations in the apparatus state, thinning of the hard mask, and the like. For example, it is more preferably 2% or less, and particularly preferably 0.5% or less.
裏面反射光の反射率の測定方法としては、裏面反射光の反射率を直接測定できる装置がないため、表面反射光の反射率を測定できる装置、表裏面の反射光の反射率を測定できる装置等を用いて、裏面反射光の反射率を換算して算出する方法が例示される。 As a method for measuring the reflectance of the back surface reflected light, there is no device that can directly measure the reflectance of the back surface reflected light, so a device that can measure the reflectance of the front surface reflected light, a device that can measure the reflectance of the reflected light on the front and back surfaces The method of converting and calculating the reflectance of back surface reflected light is illustrated.
（２．インプリント用モールド）
上記のインプリント用モールドブランク１０を用いることにより、フォーカス異常が生じることなく、設計通りのレジストパターンを形成することができる。そして、レジストパターンをマスクとして、ハードマスク層２および基板１をエッチングすることにより、図１（ｂ）に示すように、基板１の表面１ａに微細なパターンが形成された本実施形態に係るインプリント用モールド１２が得られる。
(2. Imprint mold)
By using the imprint mold blank 10 described above, a resist pattern as designed can be formed without causing a focus abnormality. Then, by etching the
基板１上に残存しているハードマスク層２およびレジスト層４は必要に応じて除去される。たとえば、熱インプリントにより、インプリント用モールド１２を用いてパターンを転写する場合には、ハードマスク層等が残存していてもよい。また、ハードマスク層２およびレジスト層４を除去すると、インプリント用モールド１２の裏面側からＵＶ光等を照射する光インプリントを行う場合であっても、全く問題なく転写できる。
The
（３．インプリント用モールドの製造方法）
次に、インプリント用モールドを製造する方法について詳細に説明する。上記のインプリント用モールドは、まず、上記のインプリント用モールドブランクを製造し、該ブランクを基にして製造される。図５は、本実施形態に係るインプリント用モールドの製造方法の製造工程を示す説明図である。
(3. Manufacturing method of imprint mold)
Next, a method for producing an imprint mold will be described in detail. The above-mentioned imprint mold is manufactured by first manufacturing the above-mentioned imprint mold blank. FIG. 5 is an explanatory view showing a manufacturing process of the method for manufacturing an imprint mold according to the present embodiment.
（ハードマスク層および位相シフト膜の形成）
まず、図５（ａ）に示すように、石英から構成される基板１（光透過性基板）を準備する。続いて、図５（ｂ）に示すように、基板１の一方の主面１ａ上にハードマスク層２を形成すると共に、他方の主面１ｂ上に位相シフト膜３を形成する。ハードマスク層２を形成するための成膜手法としては、公知技術を利用すればよく、たとえば、スパッタリング法が例示される。
(Formation of hard mask layer and phase shift film)
First, as shown in FIG. 5A, a substrate 1 (light transmissive substrate) made of quartz is prepared. Subsequently, as shown in FIG. 5B, the
具体的には、窒化クロム（ＣｒＮ）から構成されるハードマスク層２をスパッタリングにより形成する場合、クロム（Ｃｒ）からなるターゲットを、反応ガスとしてのアルゴン（Ａｒ）と窒素（Ｎ）との混合ガスを用いてスパッタリングを行い、基板１の表面１ａ上に窒化クロムを成膜すればよい。窒化クロム中のクロムと窒素との組成比は、混合ガスのアルゴンと窒素との混合比を変化させることにより制御することができる。その他の成膜条件は適宜決定すればよい。
Specifically, when the
本実施形態では、ハードマスク層２を構成する材料と、位相シフト膜３を構成する材料と、は同質であるため、ハードマスク層２を形成するために用いる手法を、位相シフト膜を形成するために用いる手法に適用することができる。したがって、位相シフト膜を形成する場合にも、スパッタリング法を採用することができ、ハードマスク層２の形成と同様に、クロムをターゲットとし、反応ガスとしてアルゴンと窒素との混合ガスを用いる。
In the present embodiment, since the material constituting the
また、ハードマスク層２を構成する窒化クロムの組成比と、位相シフト膜３を構成する窒化クロムの組成比と、は同じであってもよいし、異なっていてもよい。本実施形態では、ハードマスク層２を構成する窒化クロム中の窒素の組成比を、位相シフト膜３を構成する窒化クロム中の窒素の組成比よりも大きくすることが好ましい。このようにすることにより、ハードマスク層２と基板１との界面における光（表面反射光）の反射率を大きくできるからである。
The composition ratio of chromium nitride constituting the
（レジストパターンの形成）
続いて、図５（ｃ）に示すように、ハードマスク層２の上にレジスト層４を形成する。レジスト層４を形成する方法としては公知の方法を用いればよく、たとえばスピンコート法が例示される。レジスト層４を形成した後には、レジスト層４に含まれる溶剤を除去するため等にベーク処理を行ってもよい。
(Formation of resist pattern)
Subsequently, as shown in FIG. 5C, a resist
レジスト層４の厚みは特に制限されないが、ハードマスク層２に対するエッチングが完了するまでに残存する厚みであればよい。レジスト層４を形成することにより、図５（ｃ）に示す本実施形態に係るインプリント用モールドブランク１０が得られる。
The thickness of the resist
続いて、得られたインプリント用モールドブランクを基にして、インプリント用モールドを製造する。 Subsequently, an imprint mold is manufactured based on the obtained imprint mold blank.
まず、図５（ｄ）に示すように、インプリント用モールドブランク１０のレジスト層４に対してパターニングを行い、レジストパターン４ａを形成する。レジスト層４に対するパターニングは、たとえば、電子線描画機を用いた電子線露光によるパターン描画の後、描画されたパターンを現像することにより行う。このパターン描画の際には、上述したように、レーザー光を用いて基板表面に電子線のフォーカスが合うように照射距離を制御している。本実施形態では、基板１の裏面１ｂに位相シフト膜３が形成されているため、フォーカス異常を効果的に抑制することができる。
First, as shown in FIG. 5D, the resist
続いて、レジスト層４における電子線により描画した部分（露光部分）をエッチングにより除去して、露光後のレジスト層を現像する（レジストパターン４ａを形成する）。レジスト層４はポジ型レジストであるので、電子線により描画した部分が、基板１上の溝（凹部）に対応することになる。
Subsequently, the portion (exposed portion) drawn by the electron beam in the resist
（ハードマスク層２に対するエッチング）
レジストパターン４ａを形成した後は、図５（ｅ）に示すように、該レジストパターン４ａをマスクにして、ハードマスク層２に対するエッチングを行う。エッチングは、ドライエッチングであってもよいしウェットエッチングであってもよく、公知の手法を用いればよい。このエッチングにより、ハードマスクパターン２ａが形成される。
(Etching for hard mask layer 2)
After the resist
（基板に対するエッチング）
エッチングにより、ハードマスクパターン２ａを形成した後は、図５（ｆ）に示すように、エッチング後のハードマスクパターン２ａをマスクにして、基板１に対するエッチングを行い、ハードマスクパターン２ａ自体が有するパターンを基板１に転写して、該基板１への所望パターンの形成を行う。エッチングは、公知の手法を用いればよいが、本実施形態では、ドライエッチングにより基板１をエッチングする。
(Etching on substrate)
After the
ドライエッチングに用いるガスとしては、基板を侵食して掘り込むことができ、微細なパターンを形成できるガスであれば特に制限されないが、たとえば、フッ素系ガスが例示される。フッ素系ガスとしては、たとえば、ＣｘＦｙ（例えば、ＣＦ４、Ｃ２Ｆ６、Ｃ３Ｆ８）、ＣＨＦ３、これらの混合ガス、または、これらに希ガス（Ｈｅ、Ａｒ、Ｘｅ等）を添加したガスが例示される。 The gas used for dry etching is not particularly limited as long as it is a gas that can dig into the substrate and form a fine pattern, and examples thereof include fluorine-based gas. Examples of the fluorine-based gas include C x F y (for example, CF 4 , C 2 F 6 , C 3 F 8 ), CHF 3 , a mixed gas thereof, or a rare gas (He, Ar, Xe, etc.). ) Is added as an example.
基板１に対するエッチングを行うことで、基板１については、所望パターンに対応する溝加工（凹凸部形成）が施されることになる。 By etching the substrate 1, the substrate 1 is subjected to groove processing (uneven portion formation) corresponding to a desired pattern.
基板１に対するエッチングを行った後は、必要に応じて、基板１上の残存膜（ハードマスクパターン２ａ、位相シフト膜３、レジストパターン４ａ等）の除去を行う。残存膜の除去は、公知の手法を用いて行えばよい。そして、基板１から残存膜を除去した後は、必要に応じて、基板１の洗浄等を行う。
After etching the substrate 1, the remaining films (
以上のような各工程を経て、図５（ｃ）に示すインプリント用モールドブランク１０を製造し、該ブランクを基にして、図５（ｇ）に示すインプリント用モールド１２が製造される。
Through the above steps, the imprint mold blank 10 shown in FIG. 5C is manufactured, and the
（４．本実施形態の効果）
インプリント用モールドは、ハードマスク層が形成されたインプリント用モールドブランクを描画露光することにより所定の微細パターンを形成して製造される。このとき、基板の表面にレーザー光を照射して、該表面における反射光を利用して、該基板の表面高さの情報を取得し、この情報をフィードバックして、該基板の表面にフォーカスが合うように補正しながら電子線を照射してレジスト層の描画露光を行う。ところが、基板の表面で反射せず基板に入射した光が基板の裏面と外部との界面で反射すると、基板の表面側に戻っていく光（裏面反射光）となる。これが検出されるとフォーカス異常が生じてしまうことがある。フォーカス異常の発生率は低いものの、インプリント用モールドブランクの描画には数十時間から数百時間を要するため、このようなフォーカス異常は無視できない。
(4. Effects of the present embodiment)
The imprint mold is manufactured by forming a predetermined fine pattern by drawing and exposing an imprint mold blank on which a hard mask layer is formed. At this time, the surface of the substrate is irradiated with laser light, information on the surface height of the substrate is obtained using the reflected light on the surface, and this information is fed back to focus on the surface of the substrate. The resist layer is drawn and exposed by irradiating it with an electron beam while correcting it so that it fits. However, when light that is incident on the substrate without being reflected on the front surface of the substrate is reflected at the interface between the back surface of the substrate and the outside, the light returns to the front surface side of the substrate (back surface reflected light). When this is detected, a focus abnormality may occur. Although the occurrence rate of the focus abnormality is low, drawing of the imprint mold blank requires several tens to several hundred hours, so such a focus abnormality cannot be ignored.
そこで、本実施形態では、微細パターンが形成されることになる基板の表面（基板の一方の主面）と対向する面（基板の他方の主面）に、位相シフト膜を形成している。この位相シフト膜は、微細パターンを形成するために用いられるのではなく、位相シフト膜に入射し位相シフト膜と外部との界面（位相シフト膜の最表面）で反射し、基板の表面側に戻っていく光（最表面反射光）を生じさせ、かつ裏面反射光の位相に対し、最表面反射光の位相が反転する（ほぼ１８０°ずれる）ように、それぞれの光の位相変化量を制御している。そうすると、裏面反射光と最表面反射光とがほぼ相殺されるため、フォーカス異常の原因となる裏面反射光が見かけ上ほとんど生じない。したがって、フォーカス異常の発生を効果的に抑制することができる。 Therefore, in this embodiment, the phase shift film is formed on the surface (the other main surface of the substrate) facing the surface of the substrate (the one main surface of the substrate) on which the fine pattern is to be formed. This phase shift film is not used to form a fine pattern, but is incident on the phase shift film and reflected at the interface between the phase shift film and the outside (the outermost surface of the phase shift film), and is reflected on the surface side of the substrate. Controls the amount of phase change of each light so that returning light (outermost surface reflected light) is generated and the phase of the outermost surface reflected light is reversed (almost 180 ° shifted) with respect to the phase of the back surface reflected light. doing. In this case, the back surface reflected light and the outermost surface reflected light are almost canceled out, and the back surface reflected light that causes the focus abnormality hardly appears. Therefore, occurrence of focus abnormality can be effectively suppressed.
しかも、本実施形態では、位相シフト膜の厚みを特定の範囲とすることにより、裏面反射光の強度と、最表面反射光の強度と、を同程度にすることができる。したがって、裏面反射光の強度を、フォーカス異常を生じさせない程度まで確実に小さくすることができる。さらに、この位相シフト膜は、光の位相差を利用して裏面反射光を低減するものであり、かつ位相シフト膜の厚みが、基板に入射する光（たとえば、レーザー光）の波長（たとえば、６３３ｎｍ）よりも極めて小さいため、位相シフト膜を設けることにより得られる効果は、光の光路差にほとんど依存しない。換言すれば、位相シフト膜は、基板に入射する光の波長に依存することなく、基板に入射する光の一部である裏面反射光の強度を低減できる膜として機能する。 In addition, in the present embodiment, by setting the thickness of the phase shift film within a specific range, the intensity of the back surface reflected light and the intensity of the outermost surface reflected light can be made comparable. Therefore, the intensity of the back surface reflected light can be reliably reduced to such an extent that no focus abnormality occurs. Furthermore, this phase shift film reduces the back surface reflected light by utilizing the phase difference of the light, and the thickness of the phase shift film has a wavelength (for example, laser light) incident on the substrate (for example, Therefore, the effect obtained by providing the phase shift film hardly depends on the optical path difference of light. In other words, the phase shift film functions as a film that can reduce the intensity of the back surface reflected light that is a part of the light incident on the substrate without depending on the wavelength of the light incident on the substrate.
さらに、本実施形態では、上記の効果を有する位相シフト膜を、ハードマスク層の構成材料と同じまたは同質の材料で構成している。したがって、ハードマスク層を形成するために用いられる手法と同じ手法を用いて、位相シフト膜を形成することができる。したがって、発生率の低いフォーカス異常の原因となる裏面反射光の強度を低減するためだけに、位相シフト膜の形成工程を別途設ける必要はなく、工程の増加に起因する不純物等の混入を生じない。また、位相シフト膜の吸光により基板を透過する光量を減ずる事により、裏面異物による散乱光等のノイズを低減できる効果も期待できる。 Furthermore, in the present embodiment, the phase shift film having the above-described effects is made of the same or the same material as the constituent material of the hard mask layer. Therefore, the phase shift film can be formed using the same technique as that used to form the hard mask layer. Therefore, it is not necessary to provide a separate phase shift film forming process only for reducing the intensity of the back-surface reflected light that causes the focus abnormality with a low incidence, and no impurities are mixed due to an increase in the process. . In addition, by reducing the amount of light transmitted through the substrate by absorption of the phase shift film, an effect of reducing noise such as scattered light due to foreign matter on the back surface can be expected.
また、位相シフト膜を窒化クロム（ＣｒＮ）で構成することにより、複素屈折率Ｎにおける屈折率（ｎ）と、消衰係数（ｋ）と、を本発明の効果を奏する範囲内とすることができる。具体的には、窒化クロムの組成比を変化させることにより、屈折率（ｎ）および消衰係数（ｋ）は、制御することができる。 Further, by configuring the phase shift film with chromium nitride (CrN), the refractive index (n) at the complex refractive index N and the extinction coefficient (k) are set within the range where the effects of the present invention are exhibited. it can. Specifically, the refractive index (n) and the extinction coefficient (k) can be controlled by changing the composition ratio of chromium nitride.
（５．変形例等）
上述した実施形態では、ハードマスク層と位相シフト膜とを同じ材料で構成しているが、ハードマスク層を構成する材料と、位相シフト膜を構成する材料と、が異なっていてもよい。たとえば、ハードマスク層を窒化クロムで構成し、位相シフト膜を窒化タングステンで構成してもよい。ただし、コスト等の観点から、ハードマスク層と位相シフト膜とを同じ材料で構成することが好ましい。
(5. Modifications etc.)
In the above-described embodiment, the hard mask layer and the phase shift film are made of the same material, but the material constituting the hard mask layer and the material constituting the phase shift film may be different. For example, the hard mask layer may be made of chromium nitride and the phase shift film may be made of tungsten nitride. However, from the viewpoint of cost and the like, it is preferable that the hard mask layer and the phase shift film are made of the same material.
上述した実施形態では、基板の裏面上に単層の位相シフト膜を形成している構成について説明したが、基板の裏面上に複数層の位相シフト膜を形成してもよい。 In the above-described embodiment, the configuration in which the single-phase phase shift film is formed on the back surface of the substrate has been described. However, a plurality of phase shift films may be formed on the back surface of the substrate.
そうすると、複数の位相シフト膜における反射光の位相変化量の合計をほぼ１８０°とすることにより、裏面反射光をほぼ相殺できる。なお、反射光の強度は、位相シフト膜を構成する層の数により制御すればよい。したがって、位相シフト膜を複数形成した場合であっても、上述した効果を奏することができる。 If it does so, back surface reflected light can be substantially canceled by making the sum total of the phase variation of reflected light in a plurality of phase shift films into about 180 degrees. Note that the intensity of the reflected light may be controlled by the number of layers constituting the phase shift film. Therefore, even when a plurality of phase shift films are formed, the above-described effects can be achieved.
（第２実施形態）
以下、その他の好ましい形態を、第２実施形態として付記する。本実施形態は、熱処理を行うか否かを考慮し、熱処理を行う場合にはさらに熱処理条件も考慮して、形成する位相シフト膜の厚みを制御する点で第１実施形態とは異なる。その他の点は第１実施形態と同一であるため、詳細な説明を省略する。
(Second Embodiment)
Hereinafter, other preferable modes will be additionally described as the second embodiment. The present embodiment is different from the first embodiment in that the thickness of the phase shift film to be formed is controlled in consideration of whether or not heat treatment is performed, and further in consideration of the heat treatment conditions when the heat treatment is performed. Since other points are the same as those of the first embodiment, detailed description thereof is omitted.
本発明者は、レジスト層を形成した後に行うベーク処理により、位相シフト膜の厚みに対応する裏面反射光の反射率が変化することを見い出した。換言すれば、ベーク処理により、裏面反射光の反射率をフォーカス異常が生じない程度まで低減できる位相シフト膜の厚みの範囲が変化することを見い出した。そうすると、位相シフト膜を所定の厚みで形成した時点では、その厚みであれば裏面反射光の反射率をフォーカス異常が生じない程度まで低減できるが、ベーク処理を行うと、その厚みにおける裏面反射光の反射率が変化し、裏面反射光の反射率をフォーカス異常が生じない程度まで低減できない可能性が生じてしまう。 The inventor has found that the reflectance of the back-surface reflected light corresponding to the thickness of the phase shift film is changed by the baking process performed after the resist layer is formed. In other words, it has been found that the range of the thickness of the phase shift film that can reduce the reflectance of the back surface reflected light to such an extent that no focus abnormality occurs is changed by the baking process. Then, when the phase shift film is formed with a predetermined thickness, the reflectance of the back surface reflected light can be reduced to such an extent that the focus abnormality does not occur if the thickness is the thickness. As a result, there is a possibility that the reflectance of the back surface reflected light cannot be reduced to the extent that no focus abnormality occurs.
本発明者は、この知見に基づき、インプリント用モールドブランクの構成要素、たとえば、基板に形成されるレジスト層を構成する材料に関して、ベーク処理等の熱処理が必要か否かを判断し、熱処理が必要な場合には、該構成要素に適した熱処理条件を考慮して、形成する位相シフト膜の厚みを制御できることを見い出した。 Based on this knowledge, the inventor determines whether or not a heat treatment such as a bake treatment is necessary for the constituent elements of the imprint mold blank, for example, the material constituting the resist layer formed on the substrate. When necessary, it has been found that the thickness of the phase shift film to be formed can be controlled in consideration of the heat treatment condition suitable for the component.
熱処理要件を考慮して、インプリント用モールドブランクを製造することにより、裏面反射光の反射率を、フォーカス異常が生じない程度まで確実に低減できる。なお、本明細書では、「熱処理要件」とは、熱処理が必要か否かの判断および熱処理が必要な場合に行われる熱処理条件をいう。位相シフト膜の厚みは上述したように２〜６ｎｍの範囲であるのに対し、ベーク処理等により、裏面反射光の反射率が最も小さくなる位相シフト膜の厚みは、位相シフト膜の厚みの範囲の数十％に相当する１ｎｍ程度も変化することがある。したがって、熱処理要件を考慮して、位相シフト膜の厚みを制御することは重要である。 By manufacturing the imprint mold blank in consideration of the heat treatment requirements, the reflectance of the back surface reflected light can be reliably reduced to the extent that no focus abnormality occurs. In the present specification, the “heat treatment requirement” refers to the determination of whether heat treatment is necessary and the heat treatment conditions performed when heat treatment is necessary. While the thickness of the phase shift film is in the range of 2 to 6 nm as described above, the thickness of the phase shift film where the reflectance of the back surface reflected light is minimized by baking or the like is in the range of the thickness of the phase shift film. There may be a change of about 1 nm corresponding to several tens of%. Therefore, it is important to control the thickness of the phase shift film in consideration of heat treatment requirements.
上記では、熱処理として、レジスト層のベーク処理を例示している。なお、ベーク処理としては、プリベーク（ＰＡＢ）であってもよいし、露光後ベーク（ＰＥＢ）であってもよいし、現像後ベーク（ＰＤＢ）であってもよいし、これらの組み合わせであってもよい。なお、位相シフト膜の表面が、加工処理、あるいは環境による変化を受け易い場合、予めＣｒ酸化膜を大気側に成膜しておいても良い。 In the above, the baking process of the resist layer is illustrated as the heat treatment. The baking process may be pre-baking (PAB), post-exposure baking (PEB), post-development baking (PDB), or a combination thereof. Also good. In addition, when the surface of the phase shift film is easily subjected to a change in processing or environment, a Cr oxide film may be formed on the atmosphere side in advance.
以下、本実施形態における特徴的な構成を付記する。
[付記１]
光透過性基板と、前記光透過性基板の表面に形成されたハードマスク層と、レジスト層と、を有するインプリント用モールドにおいて、
前記ハードマスク層の厚みが５ｎｍ以下であり、
前記光透過性基板の前記表面に対向する裏面に位相シフト膜が形成されており、
前記位相シフト膜の厚みが２ｎｍ以上６ｎｍ以下であり、
前記位相シフト膜は、前記光透過性基板の前記表面に光が入射した場合に、前記光透過性基板の前記裏面と前記位相シフト膜との界面において反射し、前記表面側に戻る光Ａと、前記位相シフト膜と外部との界面において反射し、前記表面側に戻る光Ｂと、がほぼ相殺するように構成されているインプリント用モールドブランクを製造する方法であって、
前記インプリント用モールドブランクの製造工程における熱処理要件を考慮して、前記位相シフト膜の厚みを制御することを特徴とするインプリント用モールドブランクの製造方法。
Hereinafter, a characteristic configuration in the present embodiment will be added.
[Appendix 1]
In an imprint mold having a light transmissive substrate, a hard mask layer formed on the surface of the light transmissive substrate, and a resist layer,
The hard mask layer has a thickness of 5 nm or less;
A phase shift film is formed on the back surface of the light transmissive substrate facing the surface;
The thickness of the phase shift film is 2 nm or more and 6 nm or less,
When the light is incident on the front surface of the light transmissive substrate, the phase shift film reflects light at the interface between the back surface of the light transmissive substrate and the phase shift film, and returns to the front surface side. , A method of manufacturing an imprint mold blank configured to substantially cancel out the light B reflected at the interface between the phase shift film and the outside and returning to the surface side,
A method for producing an imprint mold blank, wherein the thickness of the phase shift film is controlled in consideration of heat treatment requirements in the process for producing the imprint mold blank.
[付記２]
前記熱処理要件は、前記レジスト層のベーク処理を含むことを特徴とするインプリント用モールドブランクの製造方法。
[Appendix 2]
The method for manufacturing an imprint mold blank, wherein the heat treatment requirement includes baking of the resist layer.
以上、本発明の実施形態について説明してきたが、本発明は、上述した実施形態に何ら限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々に改変することができる。 As mentioned above, although embodiment of this invention was described, this invention is not limited to the embodiment mentioned above at all, and can be variously modified within the range which does not deviate from the summary of this invention.
以下、本発明を、さらに詳細な実施例に基づき説明するが、本発明は、これら実施例に限定されない。 Hereinafter, although this invention is demonstrated based on a more detailed Example, this invention is not limited to these Examples.
（実施例１）
まず、寸法が１５２．４ｍｍ×１５２．４ｍｍ×６．３５ｍｍである石英基板を準備した。続いて、この石英基板の両主面上にスパッタリング法を用いて窒化クロムを両面とも４ｎｍの厚みで成膜した。ターゲットとしてクロムを用い、反応ガスとしてアルゴンと窒素との混合ガスを用いた。混合ガスにおける組成比は、Ａｒ：９０％、Ｎ：１０％であった。なお、位相シフト膜の特性を確認する為に、同寸法の石英基板の裏面にのみ窒化クロムを同様に成膜したものも作成した。
Example 1
First, a quartz substrate having dimensions of 152.4 mm × 152.4 mm × 6.35 mm was prepared. Subsequently, chromium nitride was deposited to a thickness of 4 nm on both surfaces of the quartz substrate by sputtering. Chromium was used as a target, and a mixed gas of argon and nitrogen was used as a reaction gas. The composition ratio in the mixed gas was Ar: 90% and N: 10%. In order to confirm the characteristics of the phase shift film, a film in which chromium nitride was similarly formed only on the back surface of a quartz substrate having the same dimensions was also prepared.
スパッタリングにより両主面に形成した窒化クロム膜について、膜品質、異物の吸着等の観点から評価して良好であると判断した窒化クロム膜をハードマスク層とし、他方の窒化クロム膜を位相シフト膜とした。続いて、ハードマスク層の上に、日本ゼオン社製ＺＥＰ５２０をスピンコート法により塗布してレジスト層を形成した。ハードマスク層および位相シフト膜が形成された基板を、ホットプレート上に載置し、２００℃−１５分の条件でレジスト層に対しベーク処理を行い、インプリント用モールドブランクを得た。位相シフト膜の特性を評価する為の基板（位相シフト膜特性評価用基板）は、レジストを塗布する事無しに、同様なベーク処理を行い作製した。 Regarding the chromium nitride film formed on both main surfaces by sputtering, the chromium nitride film judged to be good from the viewpoint of film quality, foreign matter adsorption, etc. is used as the hard mask layer, and the other chromium nitride film is used as the phase shift film. It was. Subsequently, ZEP520 manufactured by Nippon Zeon Co., Ltd. was applied on the hard mask layer by a spin coating method to form a resist layer. The substrate on which the hard mask layer and the phase shift film were formed was placed on a hot plate, and the resist layer was baked at 200 ° C. for 15 minutes to obtain an imprint mold blank. A substrate (phase shift film property evaluation substrate) for evaluating the characteristics of the phase shift film was prepared by performing the same baking process without applying a resist.
得られた位相シフト膜特性評価用基板に対し、種々の波長の光を基板に入射させて、基板の裏面反射光の反射率を測定した。この測定は、オリンパス社製レンズ反射率測定器（USPM-RU）を用いて行った。このレンズ反射率測定器を用いて、位相シフト膜特性評価用基板の裏面にフォーカスを合わせることにより、裏面反射光の反射率を測定した。なお、入射させる光の入射角は０°（基板に垂直）であり、反射率を測定する領域は、φ１ｍｍ以下とした。結果を図６に示す。なお、本実施例１において、位相シフト膜の屈折率は２．３４、消衰係数は２．５４であった。 With respect to the obtained phase shift film characteristic evaluation substrate, light of various wavelengths was made incident on the substrate, and the reflectance of the back surface reflected light of the substrate was measured. This measurement was performed using a lens reflectometer (USPM-RU) manufactured by Olympus. Using this lens reflectance measuring device, the reflectance of the back surface reflected light was measured by focusing on the back surface of the phase shift film characteristic evaluation substrate. The incident angle of the incident light was 0 ° (perpendicular to the substrate), and the region for measuring the reflectance was φ1 mm or less. The results are shown in FIG. In Example 1, the phase shift film had a refractive index of 2.34 and an extinction coefficient of 2.54.
図６から明らかなように、幅広い波長域において、裏面反射光の反射率が０．４％以下であることが確認できた。なお、４００ｎｍ以下の波長域では、ノイズのために測定不良であったが、波長に対する膜厚が小さい場合には、さらに広い領域での制御、たとえば１９０ｎｍ程度まで反射率の測定が可能である。 As apparent from FIG. 6, it was confirmed that the reflectance of the back surface reflected light was 0.4% or less in a wide wavelength range. In the wavelength region of 400 nm or less, measurement was poor due to noise. However, when the film thickness with respect to the wavelength is small, control over a wider region, for example, measurement of reflectance up to about 190 nm is possible.
一方、位相シフト膜を形成していないインプリント用モールドブランクの基板における裏面反射光の反射率は３．５％であった。すなわち、位相シフト膜を設けることにより、裏面反射光は最表面反射光により相殺され、裏面反射光の強度（反射率）がフォーカス異常を生じない程度まで低減され、しかも最表面反射光による相殺効果は、裏面反射光の波長にはほとんど依存しないことが確認できた。 On the other hand, the reflectance of the back surface reflected light in the substrate of the imprint mold blank on which the phase shift film was not formed was 3.5%. That is, by providing the phase shift film, the back surface reflected light is canceled by the outermost surface reflected light, the intensity (reflectance) of the back surface reflected light is reduced to the extent that no focus abnormality occurs, and the canceling effect by the outermost surface reflected light is achieved. Was confirmed to be almost independent of the wavelength of the back-surface reflected light.
続いて、得られたインプリント用モールドブランクに対し、電子線描画機を用いて、６０ｎｍ幅のラインアンドスペースを描画露光した。描画露光時には、フォーカスハイトセンサ（Focus Height Sensor）を用いて、波長が６３３ｎｍのレーザー光をインプリント用モールドブランクの基板表面に照射し、その反射光を検出して、基板の表面高さを算出し電子線の描画位置にフィードバックした。通算約１０００時間の描画露光を、５０枚のインプリント用モールドブランクに対して行ったが、フォーカスハイトセンサの読み取り値に異常はなく、フォーカス異常は全く生じなかった。なお、位相シフト膜を形成しなかったインプリント用モールド作成においては、１／１０枚（１回／２０時間）程度の異常発生であった。 Subsequently, a 60 nm wide line and space was drawn and exposed to the obtained imprint mold blank using an electron beam drawing machine. At the time of drawing exposure, a focus height sensor is used to irradiate the substrate surface of the imprint mold blank with a laser beam having a wavelength of 633 nm, and the reflected light is detected to calculate the surface height of the substrate. And fed back to the drawing position of the electron beam. Drawing exposure for about 1000 hours in total was performed on 50 imprint mold blanks, but there was no abnormality in the read value of the focus height sensor, and no abnormality in focus occurred. In the imprint mold production in which the phase shift film was not formed, an abnormality of about 1/10 sheets (once / 20 hours) occurred.
次に、レジスト層を現像液により現像しレジストパターンを形成した後、このレジストパターンをマスクにして、ドライエッチングによりハードマスク層をエッチングし、ハードマスクパターンを形成した。さらに、形成したハードマスクパターンをマスクにして、石英基板をドライエッチングすることにより、石英基板の表面に６０ｎｍのラインアンドスペースパターンを形成した。続いて、該パターン上に残るレジストパターンを熱濃硫酸処理により剥がし、さらにハードマスクパターンをウェットエッチングにより除去した。この時、位相シフト膜も同時に除去した。 Next, after the resist layer was developed with a developer to form a resist pattern, the hard mask layer was etched by dry etching using the resist pattern as a mask to form a hard mask pattern. Furthermore, by using the hard mask pattern thus formed as a mask, the quartz substrate was dry-etched to form a 60 nm line and space pattern on the surface of the quartz substrate. Subsequently, the resist pattern remaining on the pattern was peeled off by hot concentrated sulfuric acid treatment, and the hard mask pattern was removed by wet etching. At this time, the phase shift film was also removed at the same time.
（実施例２）
石英基板の両主面上に両面とも厚みが５ｎｍの窒化クロム膜を成膜した以外は、実施例１と同様にして、インプリント用モールドブランクを得た。得られたインプリント用モールドブランクに対し、７０ｎｍのホールパターンを描画露光した以外は、実施例１と同様にして、描画露光を行った。その結果、実施例１と同様に、フォーカス異常は全く生じなかった。
(Example 2)
An imprint mold blank was obtained in the same manner as in Example 1 except that a chromium nitride film having a thickness of 5 nm was formed on both main surfaces of the quartz substrate. Drawing exposure was performed on the obtained imprint mold blank in the same manner as in Example 1 except that a 70 nm hole pattern was drawn and exposed. As a result, as in Example 1, no focus abnormality occurred.
（実施例３）
石英基板の一方の主面上に、ハードマスク層として厚みが４ｎｍの窒化クロム膜を成膜し、他方の主面上に、位相シフト膜として厚みが３ｎｍの窒化クロム膜を成膜した以外は、実施例１と同様にして、インプリント用モールドブランクを得た。得られたインプリント用モールドブランクに対し、３０ｎｍのラインアンドスペースパターンを描画露光した以外は、実施例１と同様にして、描画露光を行った。その結果、実施例１と同様に、フォーカス異常は全く生じなかった。
(Example 3)
A chromium nitride film having a thickness of 4 nm was formed as a hard mask layer on one main surface of the quartz substrate, and a chromium nitride film having a thickness of 3 nm was formed as a phase shift film on the other main surface. In the same manner as in Example 1, an imprint mold blank was obtained. Drawing exposure was performed like Example 1 except having drawn and exposed a 30 nm line and space pattern to the obtained imprint mold blank. As a result, as in Example 1, no focus abnormality occurred.
（実施例４〜７）
実施例４〜７では、ベーク処理により、裏面反射光の反射率に対応する位相シフト膜の特性の変化（たとえば、裏面反射光の反射率が最も小さくなる位相シフト膜の厚み）を評価した。なお、ベーク処理は膜表面の酸化を進行させる為、膜全体としての複素屈折率が変化する。
(Examples 4 to 7)
In Examples 4 to 7, the change in the characteristics of the phase shift film corresponding to the reflectance of the back surface reflected light (for example, the thickness of the phase shift film that minimizes the reflectance of the back surface reflected light) was evaluated by baking. In addition, since the baking process advances the oxidation of the film surface, the complex refractive index of the entire film changes.
実施例４では、位相シフト膜の厚みが２〜５ｎｍの範囲内にある試料を複数準備し、レジスト層形成後にベーク処理を行わなかった以外は実施例１と同様にして、位相シフト膜特性評価用基板を複数製造した。 In Example 4, a plurality of samples having a thickness of the phase shift film in the range of 2 to 5 nm were prepared, and the phase shift film characteristics were evaluated in the same manner as in Example 1 except that the baking treatment was not performed after the resist layer was formed. A plurality of substrates were manufactured.
実施例５では、位相シフト膜の厚みが２〜５ｎｍの範囲内にある試料を複数準備した以外は実施例１と同様にして、位相シフト膜特性評価用基板を複数製造した。 In Example 5, a plurality of phase shift film characteristic evaluation substrates were manufactured in the same manner as in Example 1 except that a plurality of samples having a thickness of the phase shift film in the range of 2 to 5 nm were prepared.
実施例６では、反応ガスとしての混合ガスの組成比を、Ａｒ：７０％、Ｎ：３０％として、位相シフト膜の厚みが２〜５ｎｍの範囲内にある試料を複数準備し、レジスト層形成後にベーク処理を行わなかった以外は実施例１と同様にして、位相シフト膜特性評価用基板を複数製造した。 In Example 6, the composition ratio of the mixed gas as the reaction gas is Ar: 70%, N: 30%, and a plurality of samples having a thickness of the phase shift film in the range of 2 to 5 nm are prepared to form a resist layer. A plurality of phase shift film characteristic evaluation substrates were produced in the same manner as in Example 1 except that the baking treatment was not performed later.
実施例７では、反応ガスとしての混合ガスの組成比を、Ａｒ：７０％、Ｎ：３０％として、位相シフト膜の厚みが２〜５ｎｍの範囲内にある試料を複数準備した以外は実施例１と同様にして、位相シフト膜特性評価用基板を複数製造した。 In Example 7, the composition ratio of the mixed gas as the reaction gas was set to Ar: 70%, N: 30%, and a plurality of samples having a thickness of the phase shift film in the range of 2 to 5 nm were prepared. In the same manner as in Example 1, a plurality of phase shift film characteristic evaluation substrates were produced.
得られた実施例４〜７の位相シフト膜特性評価用基板について、ｎ＆ｋテクノロジー社製ｎ＆ｋアナライザを用いて、該ブランクの基板の表裏面の反射率を測定し、測定値から裏面反射光の反射率を算出した。なお、入射させる光の入射角は５〜１０°であり、反射率を測定する領域は、φ５ｍｍ程度とした。結果を図７に示す。 About the obtained board | substrate for phase shift film characteristic evaluation of Examples 4-7, the reflectance of the front and back of the board | substrate of this blank was measured using the n & k analyzer by n & k technology, and reflection of back surface reflected light was measured from the measured value. The rate was calculated. The incident angle of the incident light is 5 to 10 °, and the region for measuring the reflectance is about φ5 mm. The results are shown in FIG.
図７より、ベーク処理により、裏面反射光の反射率が最も小さくなる位相シフト膜の厚みが変化すること（実施例４および５）、ベーク処理により裏面反射光の反射率が変化すること（実施例６および７）が確認できた。このように付随する処理で位相シフト膜全体としての特性変化が想定される場合、あるいは、洗浄性を向上させるための機能性膜等を別途で設けた多層構造とするような場合に、予め異なる膜厚の位相シフト膜にて影響量を想定して、適切な膜厚に設定すればよい。たとえば、レジスト層を形成する材料として、２００℃−１５ｍｉｎのベーク処理が必要なものを採用する場合には、Ｃｒ：９０％、Ｎ：１０％で構成される位相シフト膜の厚みを４ｎｍ程度とすることにより、裏面反射光の反射率を最も低減することができる。 From FIG. 7, the thickness of the phase shift film that minimizes the reflectance of the back surface reflected light is changed by baking (Examples 4 and 5), and the reflectance of the back surface reflected light is changed by baking (implementation). Examples 6 and 7) were confirmed. When the characteristic change of the phase shift film as a whole is assumed in the accompanying process as described above, or when a multilayer structure in which a functional film or the like for improving the cleaning property is separately provided is used, it differs in advance. It is only necessary to set an appropriate film thickness by assuming the influence amount with the phase shift film of the film thickness. For example, when a material that needs to be baked at 200 ° C. for 15 minutes is adopted as a material for forming the resist layer, the thickness of the phase shift film composed of Cr: 90% and N: 10% is about 4 nm. By doing so, the reflectance of back surface reflected light can be reduced most.
１０…インプリント用モールドブランク
１…基板
２…ハードマスク層
２ａ…ハードマスクパターン
３…位相シフト膜
４…レジスト層
４ａ…レジストパターン
１２…インプリント用モールド
２０…光検出器
２１…センサ部
２２…ピンホールスリット
DESCRIPTION OF
Claims (7)
前記ハードマスク層の厚みが５ｎｍ以下であり、
前記光透過性基板の前記表面に対向する裏面に位相シフト膜が形成されており、
前記位相シフト膜の厚みが２ｎｍ以上６ｎｍ以下であり、
前記位相シフト膜は、単層またはその大気側に酸化膜を有する構造であり、
前記位相シフト膜は、前記光透過性基板と接している領域の複素屈折率をｎ−ｉｋ（ｉは虚数単位）と表した場合に、ｎが１．６〜３．０、ｋが１．６〜３．０の範囲内であり、
前記位相シフト膜は、前記光透過性基板の前記表面に光が入射した場合に、前記裏面と前記位相シフト膜との界面で反射され、前記光透過性基板の内部を進行する光ＬＢ３と、前記裏面と前記位相シフト膜との界面で前記位相シフト膜を透過し、前記位相シフト膜と大気との界面で反射され、前記裏面と前記位相シフト膜との界面で前記光透過性基板を透過して前記光透過性基板の内部を進行する光ＬＢ７と、がほぼ相殺するように構成されていることを特徴とするインプリント用モールドブランク。 An imprint mold blank having a light transmissive substrate and a hard mask layer formed on the surface of the light transmissive substrate,
The hard mask layer has a thickness of 5 nm or less;
A phase shift film is formed on the back surface of the light transmissive substrate facing the surface;
The thickness of the phase shift film is 2 nm or more and 6 nm or less,
The phase shift film is a single layer or a structure having an oxide film on the atmosphere side thereof,
In the phase shift film, when the complex refractive index of the region in contact with the light transmissive substrate is expressed as n-ik (i is an imaginary unit), n is 1.6 to 3.0, and k is 1. In the range of 6 to 3.0,
When the light is incident on the front surface of the light transmissive substrate, the phase shift film is reflected at the interface between the back surface and the phase shift film and travels through the light transmissive substrate. Transmits through the phase shift film at the interface between the back surface and the phase shift film, reflects at the interface between the phase shift film and the atmosphere, and transmits through the light transmissive substrate at the interface between the back surface and the phase shift film. Then, the imprint mold blank is configured so that the light LB7 traveling inside the light-transmitting substrate substantially cancels.
Imprint mold that is manufactured using a mold blank imprint according to claims 1 6.
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| JP2001228598A (en) * | 2000-02-17 | 2001-08-24 | Dainippon Printing Co Ltd | Mask blank for phase shift mask of substrate mortise type, phase shift mask of substrate mortise type and method for manufacturing phase shift mask of substrate mortise type |
| KR100967995B1 (en) * | 2004-06-16 | 2010-07-07 | 호야 가부시키가이샤 | Semitransmitting film, photomask blank, photomask, and semitransmitting film designing method |
| WO2007039161A1 (en) * | 2005-09-27 | 2007-04-12 | Schott Ag | Mask blanc and photomasks having antireflective properties |
| WO2008139904A1 (en) * | 2007-04-27 | 2008-11-20 | Hoya Corporation | Photomask blank and photomask |
| JP2009241308A (en) * | 2008-03-28 | 2009-10-22 | Fujifilm Corp | Transparent mold structure for imprinting and imprinting method using transparent mold structure for imprinting |
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| KR20140072121A (en) * | 2011-09-30 | 2014-06-12 | 호야 가부시키가이샤 | Mold blank, master mold, copy mold, and method for manufacturing mold blank |
| JP6206644B2 (en) * | 2012-06-29 | 2017-10-04 | 大日本印刷株式会社 | Method for producing template for nanoimprint lithography |
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