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公開番号2024085288
公報種別公開特許公報(A)
公開日2024-06-26
出願番号2022199745
出願日2022-12-14
発明の名称パターン形成方法およびレプリカテンプレート
出願人キオクシア株式会社
代理人弁理士法人サクラ国際特許事務所
主分類H01L 21/027 20060101AFI20240619BHJP(基本的電気素子)
要約【課題】所望のパターンを高精度で形成する。
【解決手段】パターン形成方法は、第1の基材の第1の表面にハードマスク層を形成し、ハードマスク層を部分的にエッチングすることにより、第1の表面の第1の領域がハードマスク層で覆われたまま第1の表面の第2の領域を露出させ、ハードマスク層の上および第2の領域の上にレジストマスク層を形成し、テンプレートをレジストマスク層に押し付けることによりレジストマスク層を成形し、レジストマスク層を硬化させ、ハードマスク層およびレジストマスク層を用いて第2の領域を部分的にエッチングすることにより、第1の表面よりも窪む第1の凹部と、第1の凹部の底面よりも突出する第1の凸部と、を形成する。
【選択図】図20
特許請求の範囲【請求項１】
第１の基材の第１の表面にハードマスク層を形成し、
前記ハードマスク層を部分的にエッチングすることにより、前記第１の表面の第１の領域が前記ハードマスク層で覆われたまま前記第１の表面の第２の領域を露出させ、
前記ハードマスク層の上および前記第２の領域の上にレジストマスク層を形成し、
テンプレートを前記レジストマスク層に押し付けることにより前記レジストマスク層を成形し、前記レジストマスク層を硬化させ、
前記ハードマスク層および前記レジストマスク層を用いて前記第２の領域を部分的にエッチングすることにより、前記第１の表面よりも窪む第１の凹部と、前記第１の凹部の底面よりも突出する第１の凸部と、を形成する、
パターン形成方法。
続きを表示（約 590 文字）【請求項２】
前記第１の凹部および前記第１の凸部は、ナノインプリントリソグラフィに用いられるレプリカテンプレートのパターンを形成する、請求項１に記載のパターン形成方法。
【請求項３】
前記ハードマスク層および前記レジストマスク層を用いて前記第２の領域を部分的にエッチングすることにより、前記第１の凹部と、異なる高さを有する複数の前記第１の凸部と、を形成する、請求項１または請求項２に記載のパターン形成方法。
【請求項４】
マスターテンプレートからパターンが転写されたレプリカテンプレートであって、
前記レプリカテンプレートは、第１の基材を具備し、
前記マスターテンプレートは、第２の基材を具備し、
前記第１の基材は、第１の表面と、前記第１の表面よりも窪む第１の凹部と、前記第１の凹部の底面よりも突出する第１の凸部と、を有し、
前記第２の基材は、第２の表面と、前記第２の表面よりも窪む第２の凹部と、を有し、
前記第１の凸部は、前記第２の凹部の反転形状を有し、
前記第２の基材は、前記第１の凹部の反転形状を有する凸部を有しない、
レプリカテンプレート。
【請求項５】
前記第１の基材は、異なる高さを有する複数の前記第１の凸部を有する、請求項４に記載のレプリカテンプレート。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明の実施形態は、パターン形成方法およびレプリカテンプレートに関する。
続きを表示（約 2,600 文字）【背景技術】
【０００２】
半導体装置の製造方法において、ナノインプリントリソグラフィ（ＮＩＬ）を用いて微細なパターンを形成する技術が知られている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
特許第５７０３８９６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
実施形態の発明が解決しようとする課題は、所望のパターンを高精度で形成することである。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
実施形態のパターン形成方法は、第１の基材の第１の表面にハードマスク層を形成し、ハードマスク層を部分的にエッチングすることにより、第１の表面の第１の領域がハードマスク層で覆われたまま第１の表面の第２の領域を露出させ、ハードマスク層の上および第２の領域の上にレジストマスク層を形成し、テンプレートをレジストマスク層に押し付けることによりレジストマスク層を成形し、レジストマスク層を硬化させ、ハードマスク層およびレジストマスク層を用いて第２の領域を部分的にエッチングすることにより、第１の表面よりも窪む第１の凹部と、第１の凹部の底面よりも突出する第１の凸部と、を形成する。
【図面の簡単な説明】
【０００６】
テンプレートの構造例を説明するための斜視模式図である。
テンプレートの構造例を説明するための断面模式図である。
メサに形成されるデバイスパターンのレイアウト例を示す上面模式図である。
デバイスパターンのレイアウト例を示す断面模式図である。
レプリカテンプレートの場合のテンプレート１０の製造方法例を説明するための断面模式図である。
レプリカテンプレートの場合のテンプレート１０の製造方法例を説明するための断面模式図である。
レプリカテンプレートの場合のテンプレート１０の製造方法例を説明するための断面模式図である。
レプリカテンプレートの場合のテンプレート１０の製造方法例を説明するための断面模式図である。
レプリカテンプレートの場合のテンプレート１０の製造方法例を説明するための断面模式図である。
レプリカテンプレートの場合のテンプレート１０の製造方法例を説明するための断面模式図である。
レプリカテンプレートの場合のテンプレート１０の製造方法例を説明するための断面模式図である。
レプリカテンプレートの場合のテンプレート１０の製造方法例を説明するための断面模式図である。
レプリカテンプレートの場合のテンプレート１０の製造方法例を説明するための断面模式図である。
レプリカテンプレートの場合のテンプレート１０の製造方法例を説明するための断面模式図である。
レプリカテンプレートの場合のテンプレート１０の製造方法例を説明するための断面模式図である。
レプリカテンプレートの場合のテンプレート１０の製造方法例を説明するための断面模式図である。
レプリカテンプレートの場合のテンプレート１０の製造方法例を説明するための断面模式図である。
レプリカテンプレートの場合のテンプレート１０の製造方法例を説明するための断面模式図である。
ＮＩＬを用いた従来のパターン形成方法と実施形態のパターン形成方法とを比較説明するための断面模式図である。
ＮＩＬを用いた従来のパターン形成方法と実施形態のパターン形成方法とを比較説明するための断面模式図である。
半導体装置の構造例を示す断面模式図である。
メモリピラーＭＰＬの構造例を説明するためのＸ－Ｚ断面模式図である。
半導体装置の製造方法例を説明するための断面模式図である。
半導体装置の製造方法例を説明するための断面模式図である。
半導体装置の製造方法例を説明するための断面模式図である。
半導体装置の製造方法例を説明するための断面模式図である。
半導体装置の製造方法例を説明するための断面模式図である。
半導体装置の製造方法例を説明するための断面模式図である。
半導体装置の製造方法例を説明するための断面模式図である。
半導体装置の製造方法例を説明するための断面模式図である。
半導体装置の製造方法例を説明するための断面模式図である。
半導体装置の製造方法例を説明するための断面模式図である。
【発明を実施するための形態】
【０００７】
以下、実施形態について、図面を参照して説明する。図面に記載された各構成要素の厚さと平面寸法との関係、各構成要素の厚さの比率等は現物と異なる場合がある。また、実施形態において、実質的に同一の構成要素には同一の符号を付し適宜説明を省略する。
【０００８】
（テンプレートの構造例）
ＮＩＬを用いたパターン形成方法では、対象物の上に設けられた紫外線硬化樹脂等のインプリント材料の層の上にテンプレートと呼ばれる原板のデバイスパターンを押しつけ、紫外光等の光を照射して層を硬化させて、デバイスパターンをインプリント材料層に転写する。一般的なテンプレートとしては、例えば鋳型となるマスターテンプレートやマスターテンプレートを用いて製造されるレプリカテンプレートが挙げられる。
【０００９】
図１は、テンプレートの構造例を説明するための斜視模式図である。図２は、テンプレートの構造例を説明するための断面模式図である。図１および図２は、Ｘ軸と、Ｘ軸に直交するＹ軸と、Ｘ軸およびＹ軸のそれぞれに直交するＺ軸と、を示す。図２は、図１に示す線分Ａ１－Ａ２における断面の一部を示す。
【００１０】
テンプレート１０は、図１および図２に示すように、メサＭＳを含む表面１ａと、凹部ＣＯを含む表面１ｂと、を有する基材１を有する。メサＭＳは、デバイスパターンが形成される部分である。メサＭＳの平面形状は、特に限定されないが、例えば長方形状である。表面１ａは、主面である。
（【００１１】以降は省略されています）

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