專(zhuān)利名稱(chēng)：圖案形成方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種能夠用于模制結(jié)構(gòu)體的復(fù)制、以及對(duì)半導(dǎo)體元件、及磁記錄介質(zhì)體等的精細(xì)圖案的形成的圖案形成方法。
背景技術(shù)：
如圖IA 圖IE所示，納米壓印法是在表面形成有樹(shù)脂層2的基板1的該樹(shù)脂層2 上，按壓表面具有凹凸圖案的模制結(jié)構(gòu)體3，將該模制結(jié)構(gòu)體3的凹凸圖案轉(zhuǎn)印在樹(shù)脂層2 上。接著，將該樹(shù)脂層上形成的凸部作為掩模對(duì)基板1進(jìn)行蝕刻。所得到的結(jié)構(gòu)物(模制結(jié)構(gòu)體)10是模制結(jié)構(gòu)體的圖案翻轉(zhuǎn)而被轉(zhuǎn)印的。到目前為止，作為構(gòu)圖方法，例如，已提出使用導(dǎo)電性的模制結(jié)構(gòu)體的陽(yáng)極氧化構(gòu)圖方法(參照專(zhuān)利文獻(xiàn)1)。但是，該提案中，由于與模制結(jié)構(gòu)體凹部相對(duì)應(yīng)的部分成為蝕刻后的基板的凸部，因此，是圖案翻轉(zhuǎn)而形成的。在利用這種納米壓印法制作(復(fù)制)圖案不翻轉(zhuǎn)的模制結(jié)構(gòu)體時(shí)，需要反復(fù)進(jìn)行兩次納米壓印(原版一負(fù)片一正片)。其結(jié)果是，存在工序變得復(fù)雜、缺陷發(fā)生率增高、精度降低之類(lèi)的問(wèn)題。另外，納米壓印裝置中需要電壓施加機(jī)構(gòu)，還存在成本增高之類(lèi)的問(wèn)題。另外，作為納米壓印法以外的圖案形成方法，例如，已提出使用光催化劑圖案的氧化反應(yīng)導(dǎo)致的構(gòu)圖方法(參照專(zhuān)利文獻(xiàn)2)。但是，該提案中，由于在光催化劑圖案和被轉(zhuǎn)印基板之間有間隙，存在分解能降低、難以形成納米級(jí)的精細(xì)的圖案這一問(wèn)題。另外，作為迄今為止的氧化膜的形成方法，例如，為半導(dǎo)體的工藝時(shí)，存在需要將基板上的抗蝕劑除去，其后在等離子體中進(jìn)行氧化等繁雜的工序之類(lèi)的問(wèn)題。因而，現(xiàn)狀是迫切希望提供能夠簡(jiǎn)便、高效地形成精細(xì)圖案，且缺陷的發(fā)生少的圖案形成方法。先行技術(shù)文獻(xiàn)專(zhuān)利文獻(xiàn)專(zhuān)利文獻(xiàn)1 日本特開(kāi)2007-73712號(hào)公報(bào)專(zhuān)利文獻(xiàn)2 日本特開(kāi)2003-236390號(hào)公報(bào)

發(fā)明內(nèi)容
發(fā)明要解決的問(wèn)題本發(fā)明的課題是解決現(xiàn)有的所述諸問(wèn)題，達(dá)到以下的目的。S卩、本發(fā)明的目的在于提供一種能夠簡(jiǎn)便、高效地形成精細(xì)圖案，且缺陷的發(fā)生少的圖案形成方法。用于解決問(wèn)題的手段為了解決上述課題，本發(fā)明人等反復(fù)進(jìn)行了銳意研究，結(jié)果得到以下的見(jiàn)解。艮口， 在被圖案形成體上賦予作為活性種供給源的水或過(guò)氧化氫，照射激發(fā)光(紫外線)時(shí)，從活性種供給源產(chǎn)生作為活性種的活性氧。由于通過(guò)所述激發(fā)光的照射產(chǎn)生的活性氧具有高的氧化還原電位，因此反應(yīng)性高，將被圖案形成體的表面氧化，形成氧化膜。由此，可在所述被圖案形成體的表面形成氧化膜的圖案。本發(fā)明是基于本發(fā)明人的所述見(jiàn)解的發(fā)明，作為用于解決所述課題的手段，如下。 即，<1> 一種圖案形成方法，其特征在于，至少包含對(duì)被圖案形成體賦予活性種供給源的活性種供給源賦予工序；對(duì)所述活性種供給源照射激發(fā)光，在所述被圖案形成體的表面形成氧化膜的氧化膜形成工序。<2>如所述<1>中記載的圖案形成方法，其中，活性種供給源賦予工序包含對(duì)被圖案形成體、及表面具有凹凸部的模制結(jié)構(gòu)體的至少任一個(gè)賦予活性種供給源的處理；和； 使所述模制結(jié)構(gòu)體的凹凸部與所述被圖案形成體接觸的處理，氧化膜形成工序是經(jīng)由所述模制結(jié)構(gòu)體、及所述被圖案形成體的任一個(gè)，向活性種供給源照射激發(fā)光，在與所述凹凸部相對(duì)應(yīng)的被圖案形成體的表面形成氧化膜。<3>如所述<1> <2>中任一項(xiàng)記載的圖案形成方法，其中，被圖案形成體至少在表面包含金屬、及半導(dǎo)體的任一種。<4>如所述<1> <3>中任一項(xiàng)記載的圖案形成方法，其中，被圖案形成體在表面形成有有機(jī)薄膜。<5>如所述<1> <4>中任一項(xiàng)記載的圖案形成方法，其中，模制結(jié)構(gòu)體由石英、及透明樹(shù)脂的任一種形成。<6>如所述<1> <5>中任一項(xiàng)記載的圖案形成方法，其中，作為活性種供給源，包含水、及過(guò)氧化氫的任一種。<7>如所述<1> <6>中任一項(xiàng)記載的圖案形成方法，其中，作為激發(fā)光，包含紫外線。發(fā)明效果根據(jù)本發(fā)明，可以提供能夠解決現(xiàn)有的問(wèn)題，達(dá)到所述目的，能夠簡(jiǎn)便、高效地形成精細(xì)圖案，且缺陷的發(fā)生少的圖案形成方法。


圖IA是用于說(shuō)明現(xiàn)有的納米壓印法的工序圖(其一)；
圖IB是用于說(shuō)明現(xiàn)有的納米壓印法的工序圖(其二)；
圖IC是用于說(shuō)明現(xiàn)有的納米壓印法的工序圖(其三)；
圖ID是用于說(shuō)明現(xiàn)有的納米壓印法的工序圖(其四)；
圖IE是用于說(shuō)明現(xiàn)有的納米壓印法的工序圖(其五)；
圖2A是表示本發(fā)明的圖案形成方法之--例的工序圖(其一
圖2B是表示本發(fā)明的圖案形成方法之--例的工序圖(其二
圖2C是表示本發(fā)明的圖案形成方法之--例的工序圖(其三
圖2D是表示本發(fā)明的圖案形成方法之--例的工序圖(其四
圖3A是表示本發(fā)明的圖案形成方法之--例的工序圖(其一
圖3B是表示本發(fā)明的圖案形成方法之--例的工序圖(其二
圖3C是表示本發(fā)明的圖案形成方法之--例的工序圖(其三
圖3D是表示本發(fā)明的圖案形成方法之--例的工序圖(其四)；
圖4A是表示本發(fā)明的圖案形成方法之--例的工序圖(其一)；
圖4B是表示本發(fā)明的圖案形成方法之--例的工序圖(其二)；
圖4C是表示本發(fā)明的圖案形成方法之--例的工序圖(其三)；
圖4D是表示本發(fā)明的圖案形成方法之--例的工序圖(其四)；
圖5A是表示本發(fā)明的圖案形成方法之--例的工序圖(其一)；
圖5B是表示本發(fā)明的圖案形成方法之--例的工序圖(其二)；
圖5C是表示本發(fā)明的圖案形成方法之--例的工序圖(其三)；
圖5D是表示本發(fā)明的圖案形成方法之--例的工序圖(其四)；
圖6是表示利用本發(fā)明的圖案形成方法進(jìn)行圖案形成的氧化膜圖案的AFM摩擦像之一例的圖。
具體實(shí)施例方式(圖案形成方法)本發(fā)明的圖案形成方法至少包含活性種供給源賦予工序、和氧化膜形成工序，根據(jù)需要還包含其它工序。<活性種供給源賦予工序>上述活性種供給源賦予工序是對(duì)被圖案形成體賦予活性種供給源的工序。作為對(duì)上述被圖案形成體賦予活性種供給源的方式，沒(méi)有特別限制，可以根據(jù)目的進(jìn)行適當(dāng)選擇，可舉出例如，根據(jù)形成的圖案，直接對(duì)被圖案形成體賦予活性種供給源的方式，通過(guò)對(duì)被圖案形成體、及表面具有凹凸部的模制結(jié)構(gòu)體的至少任一個(gè)賦予活性種供給源的處理(活性種供給源賦予處理)和使上述模制結(jié)構(gòu)體的凹凸部與上述被圖案形成體接觸的處理(接觸處理)賦予被圖案形成體的方式等。在這些方式中，特別優(yōu)選包含對(duì)被圖案形成體賦予活性種供給源的處理、和使表面具有凹凸部的模制結(jié)構(gòu)體的凹凸部與上述被圖案形成體接觸的處理兩者的方式。-被圖案形成體_作為上述被圖案形成體的方式，只要能夠利用活性種在上述被圖案形成體的表面形成氧化膜，就沒(méi)有特別限制，可以根據(jù)目的進(jìn)行適當(dāng)選擇，可舉出例如上述被圖案形成體整體由能夠利用活性種形成氧化膜的材質(zhì)構(gòu)成的方式(以下，有時(shí)稱(chēng)為“第一方式”。)； 上述被圖案形成體包含能夠在基板的表面形成氧化膜的材質(zhì)的方式(以下，有時(shí)稱(chēng)為“第二方式”。)；在上述第一方式中，在能夠形成上述氧化膜的材質(zhì)的表面，利用活性種形成由可氧化分解的有機(jī)物構(gòu)成的有機(jī)薄膜的方式(以下，有時(shí)稱(chēng)為“第三方式”。)；在上述第二方式中，在能夠形成上述氧化膜的材質(zhì)的表面利用活性種形成由可氧化分解的有機(jī)物構(gòu)成的有機(jī)薄膜的方式(以下，有時(shí)稱(chēng)為“第四方式”。)等。這些方式中，上述第三方式、上述第四方式在可以防止由于能夠形成上述氧化膜的材質(zhì)和大氣接觸而進(jìn)行氧化的情況方面， 優(yōu)選。在上述第三方式及第四方式中，能夠在包含利用活性種通過(guò)氧化分解將上述有機(jī)薄膜除去后，可以形成原樣露出的上述氧化膜的材質(zhì)的基板的表面形成氧化膜。-能夠形成氧化膜的材質(zhì)一
作為能夠形成上述氧化膜的材質(zhì)，沒(méi)有特別限制，可以根據(jù)目的進(jìn)行適當(dāng)選擇，但優(yōu)選金屬、半導(dǎo)體、樹(shù)脂，更優(yōu)選金屬、半導(dǎo)體。作為上述金屬，沒(méi)有特別限制，可以根據(jù)目的進(jìn)行適當(dāng)選擇，可舉出例如，鋁、鋅、 鈦、鉻、鐵、鎳、鉛、鈷合金等。在這些金屬中，從容易被氧化的金屬這一點(diǎn)上，優(yōu)選鋁。作為上述半導(dǎo)體，沒(méi)有特別限制，可以根據(jù)目的進(jìn)行適當(dāng)選擇，可舉出例如，硅 (硅)、鍺、砷化鎵(GaAs)、磷化銦αηΡ)等。在這些物質(zhì)中，從容易被氧化的半導(dǎo)體這一點(diǎn)上，優(yōu)選硅。作為上述樹(shù)脂，沒(méi)有特別限制，可以根據(jù)目的進(jìn)行適當(dāng)選擇，可舉出例如，包含聚硅烷的樹(shù)脂等。上述被圖案形成體包含能夠在基板的表面形成上述氧化膜的材質(zhì)的方式時(shí)，作為能夠形成上述氧化膜的材質(zhì)的厚度，沒(méi)有特別限制，可以根據(jù)目的進(jìn)行適當(dāng)選擇，可舉出例如5nm 300nm等。作為形成能夠在上述基板的表面形成氧化膜的材質(zhì)的方法，沒(méi)有特別限制，可以根據(jù)目的進(jìn)行適當(dāng)選擇，可舉出例如濺射法、蒸鍍法、旋涂法、浸涂法、噴涂法等。-有機(jī)薄膜一作為形成上述有機(jī)薄膜的有機(jī)物，只要是利用活性種可氧化分解，就沒(méi)有特別限制，可以根據(jù)目的進(jìn)行適當(dāng)選擇，可舉出例如聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯(PET)、聚萘二甲酸乙二醇酯(PEN)、聚碳酸酯(PC)、低熔點(diǎn)氟樹(shù)脂、聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)、三醋酸纖維素 (TAC)等。其中，從容易引起活性種導(dǎo)致的氧化分解、作為掩模具有優(yōu)異的特性方面考慮，特別優(yōu)選PMMA。作為上述有機(jī)薄膜的厚度，沒(méi)有特別限制，可以根據(jù)目的進(jìn)行適當(dāng)選擇，但優(yōu)選 5nm 300nmo作為上述有機(jī)薄膜的形成方法，沒(méi)有特別限制，可以根據(jù)目的進(jìn)行適當(dāng)選擇，可舉出例如旋涂法、浸涂法、噴涂法等。—基板一作為上述基板，對(duì)于其形狀、結(jié)構(gòu)、大小、材質(zhì)等沒(méi)有特別限制，可以根據(jù)目的進(jìn)行適當(dāng)選擇。作為上述形狀，例如在為信息記錄介質(zhì)的情況下，為圓板狀。作為上述結(jié)構(gòu)，可以是單層結(jié)構(gòu)，也可以是層疊結(jié)構(gòu)。作為上述材質(zhì)，作為基板材料可以從公知的材料中適當(dāng)選擇，可舉出例如鎳、鋁、 玻璃、硅、石英、透明樹(shù)脂等。這些基板材料可以單獨(dú)使用一種，也可以并用兩種以上。這些材料中，從透明性這一點(diǎn)考慮，優(yōu)選石英、玻璃、透明樹(shù)脂，特別優(yōu)選石英。上述基板可以是適當(dāng)合成的基板，也可以使用市售品。作為上述基板的厚度，沒(méi)有特別限制，可以根據(jù)目的進(jìn)行適當(dāng)選擇，但優(yōu)選50 μ m 以上，更優(yōu)選100 μ m以上。當(dāng)上述基板的厚度不足50 μ m時(shí)，被圖案形成體和模制結(jié)構(gòu)體進(jìn)行密接時(shí)，有可能在模制結(jié)構(gòu)體側(cè)發(fā)生彎曲，而不能確保均勻的密接狀態(tài)。-模制結(jié)構(gòu)體-作為上述模制結(jié)構(gòu)體，沒(méi)有特別限制，可以根據(jù)目的進(jìn)行適當(dāng)選擇，例如圓板狀的基板、在該基板的一表面上具有通過(guò)以該表面為基準(zhǔn)排列多個(gè)凸部而形成的凹凸部，根據(jù)需要還具有其它構(gòu)成。作為上述模制結(jié)構(gòu)體的材料，只要是具有透明性，可透過(guò)激發(fā)光就沒(méi)有特別限制， 可以根據(jù)目的進(jìn)行適當(dāng)選擇，但合適的是石英、玻璃及透明樹(shù)脂的任一種材料。上述激發(fā)光的波長(zhǎng)可以根據(jù)活性種供給源的種類(lèi)進(jìn)行適當(dāng)選擇，但優(yōu)選紫外線。作為上述透明樹(shù)脂，可舉出例如聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯(PET)、聚萘二甲酸乙二醇酯(PEN)、聚碳酸酯(PC)、低熔點(diǎn)氟樹(shù)脂、聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)、聚二甲基硅氧烷 (PDMS)等。作為上述模制結(jié)構(gòu)體，從激發(fā)光的照射性這一點(diǎn)考慮，優(yōu)選對(duì)激發(fā)光具有30%以上的透射率，特別優(yōu)選光透射性優(yōu)異的石英。需要說(shuō)明的是，為了提高活性氧的發(fā)生效率，在模制結(jié)構(gòu)體的凹凸部，也可以形成光催化劑層。作為該光催化劑層，可舉出例如由氧化鈦、氧化錫等構(gòu)成的層。-活性種供給源-作為上述活性種供給源中的活性種，可舉出活性氧(超氧陰離子自由基、羥基自由基、過(guò)氧化氫、單線態(tài)氧)等。作為上述活性種供給源，可舉出例如水(水分)、過(guò)氧化氫等，也可以含有氧、臭氧等，但從易于形成作為活性種的羥基自由基這一點(diǎn)考慮，特別優(yōu)選過(guò)氧化氫。-活性種供給源的賦予(活性種供給源賦予處理)-上述活性種供給源根據(jù)形成的圖案直接賦予被圖案形成體，或者，通過(guò)將活性種供給源賦予被圖案形成體、及表面具有凹凸部的模制結(jié)構(gòu)體的至少任一個(gè)的處理、和后述的使上述模制結(jié)構(gòu)體的凹凸部與上述被圖案形成體接觸的處理，賦予被圖案形成體。作為上述活性種供給源的賦予方法，沒(méi)有特別限制，可以根據(jù)目的進(jìn)行適當(dāng)選擇， 可舉出例如涂敷、浸漬、噴霧等。作為上述賦予方法，可舉出例如，旋涂法、浸涂法、噴涂法、 噴墨法等。作為上述活性種供給源的賦予量，只要在模制結(jié)構(gòu)體的凸部、或凹部可保持足夠量的活性種供給源就沒(méi)有特別限制，可以根據(jù)目的進(jìn)行適當(dāng)選擇。需要說(shuō)明的是，可以通過(guò)對(duì)上述模制結(jié)構(gòu)體的表面進(jìn)行親水化處理、或疎水化處理，選擇所得到的氧化膜的圖案。即，對(duì)上述模制結(jié)構(gòu)體的表面進(jìn)行親水化處理后，活性種供給源被封入上述模制結(jié)構(gòu)體的凹部，在被圖案形成體的表面上形成對(duì)應(yīng)于上述凹部的氧化膜圖案。另一方面，對(duì)上述模制結(jié)構(gòu)體的表面進(jìn)行疎水化處理后，活性種供給源被保持于上述模制結(jié)構(gòu)體的凸部，在被圖案形成體的表面上形成對(duì)應(yīng)于上述凸部的氧化膜圖案。作為上述親水化處理，沒(méi)有特別限制，可以根據(jù)目的進(jìn)行適當(dāng)選擇，可舉出例如， 表面活性剤的賦予、利用UV臭氧處理的表面改性等。作為上述疎水化處理，沒(méi)有特別限制，可以根據(jù)目的進(jìn)行適當(dāng)選擇，可舉出例如利用氟系材料的表面處理。-接觸處理-上述接觸處理是使上述模制結(jié)構(gòu)體的凹凸部與上述被圖案形成體接觸的處理。作為上述接觸時(shí)的加壓力，沒(méi)有特別限制，可以根據(jù)目的進(jìn)行適當(dāng)選擇。對(duì)上述模制結(jié)構(gòu)體的表面進(jìn)行親水化處理后，作為上述接觸時(shí)的加壓力，沒(méi)有特別限制，可以根據(jù)目的進(jìn)行適當(dāng)選擇，但從加壓力越大上述模制結(jié)構(gòu)體的凸部和被圖案形成體之間的活性種供給源越被排除，可減輕在上述凸部的位置處的活性種的氧化反應(yīng)這一點(diǎn)上，優(yōu)選0. IMPa IOMPa0對(duì)上述模制結(jié)構(gòu)體的表面進(jìn)行疎水化處理后，作為上述接觸時(shí)的加壓力，沒(méi)有特別限制，可以根據(jù)目的進(jìn)行適當(dāng)選擇，但當(dāng)加壓力過(guò)大時(shí)，上述模制結(jié)構(gòu)體的凸部和被圖案形成體之間的活性種供給源被排除，有可能阻礙上述凸部的位置處的適當(dāng)?shù)难趸磻?yīng)，因此優(yōu)選IOPa 0. IMPa0<氧化膜形成工序>上述氧化膜形成工序是經(jīng)由上述模制結(jié)構(gòu)體及上述被圖案形成體的任一個(gè)，對(duì)上述活性種供給源照射激發(fā)光，在與上述凹凸部對(duì)應(yīng)的被圖案形成體的表面形成氧化膜的工序。作為上述激發(fā)光，沒(méi)有特別限制，可以根據(jù)目的進(jìn)行適當(dāng)選擇，但優(yōu)選包含波長(zhǎng) 184. 9nm及253. 7nm的任一種的光源，作為該光源，可舉出例如，低壓水銀燈、受激準(zhǔn)分子燈、高壓水銀燈等。作為上述激發(fā)光的照射量，沒(méi)有特別限制，因氧化反應(yīng)的對(duì)象物、所要求的氧化膜的厚度而不同，可以適當(dāng)選擇，但例如在使用低壓水銀燈的情況下，優(yōu)選以照射強(qiáng)度30mW/ cm2照射1分鐘 30分鐘左右。當(dāng)照射激發(fā)光時(shí)，自活性種供給源產(chǎn)生活性種，該活性種將與模制結(jié)構(gòu)體的凹凸部對(duì)應(yīng)的位置的被圖案形成體的表面進(jìn)行氧化。而且，將被圖案形成體和模制結(jié)構(gòu)體剝離時(shí)，在被圖案形成體表面形成氧化膜圖案。激發(fā)光是透過(guò)透明模制結(jié)構(gòu)體而進(jìn)行照射，但在被圖案形成體使用透明材料的情況下，也可以透過(guò)被圖案形成體而進(jìn)行照射。<氧化膜的圖案形成的確認(rèn)>作為確認(rèn)形成了上述氧化膜的圖案的方法，沒(méi)有特別限制，可以根據(jù)目的進(jìn)行適當(dāng)選擇，可舉出例如通過(guò)原子力顯微鏡(AFM)的摩擦像進(jìn)行確認(rèn)的方法。在上述原子力顯微鏡的摩擦像中，可由氧化區(qū)域和非氧化區(qū)域的表面狀態(tài)的差可以觀察到反差。即，和非氧化區(qū)域相比較，在氧化區(qū)域的摩擦力上升。這種情況可以進(jìn)行如下解釋?zhuān)础⒂捎谘趸斐傻木植啃缘谋砻婺芰吭黾?，在大氣中的AFM測(cè)定中，引起與AFM探針表面的相互作用的力的上升，氧化區(qū)域的摩擦力增加。(用途)作為本發(fā)明的圖案形成方法的用途，沒(méi)有特別限制，可以根據(jù)目的進(jìn)行適當(dāng)選擇， 可舉出例如模制結(jié)構(gòu)體的復(fù)制方法、半導(dǎo)體元件的精細(xì)圖案形成方法、磁記錄介質(zhì)體的精細(xì)圖案形成方法等。-模制結(jié)構(gòu)體的復(fù)制方法-作為上述模制結(jié)構(gòu)體的復(fù)制方法，可舉出利用本發(fā)明的上述圖案形成方法，以被圖案形成體表面上所形成的氧化膜的圖案為掩模，對(duì)被圖案形成體進(jìn)行蝕刻的方法。作為上述蝕刻，沒(méi)有特別限制，可以根據(jù)目的進(jìn)行適當(dāng)選擇，可以是濕蝕刻及干蝕刻的任一種。作為上述濕蝕刻，可舉出例如對(duì)Si為KOH等堿性水溶液、對(duì)SW2為HF等氟系水溶液、對(duì)金屬為鹽酸等酸水溶液等。作為上述干蝕刻，可舉出例如RIE、離子銑削等。干蝕刻使用的氣體可以根據(jù)上述被圖案形成體的材質(zhì)進(jìn)行適當(dāng)選擇。通過(guò)上述蝕刻，能夠在上述被圖案形成體上形成與上述模制結(jié)構(gòu)體的凹凸圖案對(duì)應(yīng)的凹凸圖案。-半導(dǎo)體元件的精細(xì)圖案形成方法-作為上述半導(dǎo)體元件的精細(xì)圖案形成方法之一例，可舉出使用Si基板作為被圖案形成體，利用本發(fā)明的上述圖案形成方法，以在上述Si基板表面形成的氧化膜的圖案為掩模對(duì)上述Si基板進(jìn)行濕蝕刻的方法。作為上述濕蝕刻，可舉出例如Κ0Η水溶液、乙二胺-焦兒茶酚(EDP)、四甲基氫氧化銨(TMAH)等。通過(guò)上述蝕刻，能夠在上述Si基板上形成與上述模制結(jié)構(gòu)體的凹凸圖案對(duì)應(yīng)的凹凸圖案。作為上述半導(dǎo)體元件的精細(xì)圖案形成方法之另一例，可舉出使用表面具有形成鈍態(tài)的金屬的被圖案形成體作為被圖案形成體，利用本發(fā)明的上述圖案形成方法，以在上述金屬表面形成的氧化膜(鈍態(tài))圖案為掩模，用酸對(duì)上述被圖案形成體進(jìn)行濕蝕刻的方法。在形成于Si基板上或石英基板上的金屬薄膜上施行該方法時(shí)，能夠形成基板蝕刻用的金屬掩模。-磁記錄介質(zhì)體的精細(xì)圖案形成方法-作為上述磁記錄介質(zhì)體的精細(xì)圖案形成方法的例子，認(rèn)為，使用磁記錄介質(zhì)體作為被圖案形成體，利用本發(fā)明的上述圖案形成方法在上述磁記錄介質(zhì)體的磁性體表面形成氧化膜圖案，通過(guò)使形成有上述氧化膜的部位的磁性劣化，可以形成磁圖案。另外，像上述的半導(dǎo)體元件的精細(xì)圖案形成方法那樣，通過(guò)在磁性體表面上形成鈍態(tài)掩模并通過(guò)濕蝕刻制作金屬掩模，使用金屬掩模對(duì)磁性體進(jìn)行蝕刻，則可以制作 DTM (分立磁道介質(zhì))。實(shí)施例下面，對(duì)本發(fā)明的實(shí)施例進(jìn)行說(shuō)明，但本發(fā)明絲毫不被這些實(shí)施例所限定。(實(shí)施例1)<使用經(jīng)親水化處理的模制結(jié)構(gòu)體的氧化膜圖案的形成>-模制結(jié)構(gòu)體_使用表面具有半節(jié)距600nm、深度350nm的LS圖案的石英模制結(jié)構(gòu)體作為模制結(jié)構(gòu)體。上述石英模制結(jié)構(gòu)體通過(guò)UV臭氧處理將模制結(jié)構(gòu)體的表面親水化。-被圖案形成體_使用進(jìn)行了氫終端化的Si晶片作為被圖案形成體。具體地說(shuō)，首先，對(duì)市售的Si 晶片(信越化學(xué)工業(yè)公司制)通過(guò)UV臭氧處理將有機(jī)汚染層進(jìn)行氧化分解而除去。接著， 使用總有機(jī)碳量(TOC)為50ppb以下的超純水稀釋后的的氟酸進(jìn)行處理，除去表面的氧化膜，由此，制作將表面進(jìn)行了氫終端化的Si晶片。-氧化膜圖案的形成_通過(guò)圖2A 圖2D所示的工序，形成圖案。
圖2A 圖2D中，符號(hào)21表示模制結(jié)構(gòu)體、符號(hào)22表示活性種供給源、符號(hào)23表示被圖案形成體、符號(hào)2 表示氧化膜圖案。-活性種供給源賦予工序一—活性種供給源賦予處理一將水作為活性種供給源滴落在上述表面進(jìn)行了氫終端化的Si晶片上(參照?qǐng)D 2A)。-—接觸處理-—將上述模制結(jié)構(gòu)體的凹凸部壓入上述Si晶片，以0. 5MPa進(jìn)行加壓(參照?qǐng)D2B)。由于上述模制結(jié)構(gòu)體的表面被親水化處理，所以上述水被封入上述模制結(jié)構(gòu)體的凹部。一氧化膜形成工序一接著，經(jīng)由上述模制結(jié)構(gòu)體，用低壓水銀燈以照射強(qiáng)度30mW/cm2照射3分鐘紫外線(參照?qǐng)D2C)。照射上述紫外線后，將上述Si晶片和上述模制結(jié)構(gòu)體剝離(參照?qǐng)D2D)。通過(guò)AFM(SII公司制、SPI4000/SPA-300HV)觀察摩擦像，結(jié)果可確認(rèn)，在上述Si晶片上，在對(duì)應(yīng)于上述模制結(jié)構(gòu)體的凹部的地方形成了氧化膜。(實(shí)施例2)<使用經(jīng)疎水化處理的模制結(jié)構(gòu)體的氧化膜圖案的形成>-模制結(jié)構(gòu)體_作為模制結(jié)構(gòu)體，使用由表面具有半節(jié)距600nm、深度350nm的LS圖案的PTFE (聚四氟乙烯)構(gòu)成的模制結(jié)構(gòu)體。-被圖案形成體_和實(shí)施例1相同，使用對(duì)表面進(jìn)行了氫終端化的Si晶片作為被圖案形成體。-氧化膜圖案的形成_通過(guò)圖3A 圖3D所示的工序，形成圖案。圖3A 圖3D中，符號(hào)21表示模制結(jié)構(gòu)體、符號(hào)22表示活性種供給源、符號(hào)23表示被圖案形成體、符號(hào)M表示氧化膜、符號(hào)2 表示氧化膜圖案。-活性種供給源賦予工序一—活性種供給源賦予處理一將水作為活性種供給源滴落在對(duì)上述表面進(jìn)行了氫終端化的Si晶片上(參照?qǐng)D 3A)。-—接觸處理-—將上述模制結(jié)構(gòu)體的凹凸部壓入上述Si晶片，以10 進(jìn)行加壓(參照?qǐng)D3B)。由于上述模制結(jié)構(gòu)體的表面被疎水化處理，所以上述水被保持于上述模制結(jié)構(gòu)體的凸部。一氧化膜形成工序一接著，經(jīng)由上述模制結(jié)構(gòu)體，用低壓水銀燈以照射強(qiáng)度30mW/cm2照射3分鐘紫外線(參照?qǐng)D3C)。照射上述紫外線后，將上述Si晶片和上述模制結(jié)構(gòu)體剝離(參照?qǐng)D3D)。
通過(guò)AFM(SII公司制、SPI4000/SPA-300HV)觀察摩擦像，結(jié)果可確認(rèn)在上述Si晶片上，在對(duì)應(yīng)于上述模制結(jié)構(gòu)體的凸部的地方形成有氧化膜。(實(shí)施例3)<對(duì)于在表面形成有有機(jī)薄膜的被圖案形成體的氧化膜圖案的形成-1>-模制結(jié)構(gòu)體_和實(shí)施例1相同，使用將表面進(jìn)行了親水化的石英模制結(jié)構(gòu)體作為模制結(jié)構(gòu)體。-被圖案形成體_使用進(jìn)行了利用HMDS (六甲基二硅氮烷)的表面處理的Si基板作為被圖案形成體。具體地說(shuō)，將含HMDS的溶液旋涂在Si基板上，在120°C的加熱板上進(jìn)行15分鐘焙烤， 由此，制作在表面形成有由六甲基二硅氮烷構(gòu)成的有機(jī)薄膜的Si基板。-氧化膜圖案的形成_通過(guò)圖4A 圖4D所示的工序形成圖案。圖4A 圖4D中，符號(hào)21表示模制結(jié)構(gòu)體、符號(hào)22表示活性種供給源、符號(hào)23表示被圖案形成體、符號(hào)2 表示氧化膜圖案、符號(hào)25表示有機(jī)薄膜。-活性種供給源賦予工序一—活性種供給源賦予處理一將水作為活性種供給源，滴落在上述Si基板上(參照?qǐng)D4A)。-—接觸處理-—將上述模制結(jié)構(gòu)體的凹凸部壓入上述Si基板，以0. 5MPa進(jìn)行加壓(參照?qǐng)D4B)。由于上述模制結(jié)構(gòu)體的表面被親水化處理，所以上述水被封入上述模制結(jié)構(gòu)體的凹部。一氧化膜形成工序一接著，經(jīng)由上述模制結(jié)構(gòu)體，用低壓水銀燈以照射強(qiáng)度30mW/cm2照射3分鐘紫外線(參照?qǐng)D4C)。照射上述紫外線后，將上述Si基板和上述模制結(jié)構(gòu)體剝離(參照?qǐng)D4D)。通過(guò)AFM(SII公司制、SPI4000/SPA-300HV)觀察摩擦像，結(jié)果可確認(rèn)在對(duì)應(yīng)于上述Si基板的模制結(jié)構(gòu)體的凹部的地方，HDMS層因氧化反應(yīng)被分解除去，在露出的Si基板表面上形成有氧化膜。(實(shí)施例4)<對(duì)于表面形成有有機(jī)薄膜的被圖案形成體的氧化膜圖案的形成_2>-模制結(jié)構(gòu)體_和實(shí)施例2相同，使用由將表面疎水化后的PTFE (聚四氟乙烯)構(gòu)成的模制結(jié)構(gòu)體作為模制結(jié)構(gòu)體。-被圖案形成體_和實(shí)施例3相同，使用表面形成有由六甲基二硅氮烷構(gòu)成的有機(jī)薄膜的Si基板作為被圖案形成體。-氧化膜圖案的形成_通過(guò)圖5A 圖5D所示的工序形成圖案。圖5A 圖5D中，符號(hào)21表示模制結(jié)構(gòu)體、符號(hào)22表示活性種供給源、符號(hào)23表示被圖案形成體、符號(hào)M表示氧化膜、符號(hào)2 表示氧化膜圖案、符號(hào)25表示有機(jī)薄膜。-活性種供給源賦予工序--—活性種供給源賦予處理一將水作為活性種供給源滴落在上述Si基板上(參照?qǐng)D5A)。-—接觸處理-—將上述模制結(jié)構(gòu)體的凹凸部壓入上述Si基板，以10 進(jìn)行加壓(參照?qǐng)D5B)。由于上述模制結(jié)構(gòu)體的表面被實(shí)施疏水化處理，因此上述水被保持于上述模制結(jié)構(gòu)體的凸部。一氧化膜形成工序一接著，經(jīng)由上述模制結(jié)構(gòu)體，用低壓水銀燈以照射強(qiáng)度30mW/cm2照射3分鐘紫外線(參照?qǐng)D5C)。照射上述紫外線后，將上述Si基板和上述模制結(jié)構(gòu)體剝離(參照?qǐng)D5D)。利用AFM(SII公司制、SPI4000/SPA-300HV)觀察摩擦像，結(jié)果可確認(rèn)，在對(duì)應(yīng)于上述Si基板的模制結(jié)構(gòu)體的凸部的地方，HDMS層由于氧化反應(yīng)而被分解除去，在露出的Si基板表面上形成有氧化膜。(實(shí)施例5 實(shí)施例8)在實(shí)施例1 實(shí)施例4的活性種供給源賦予處理中，除代替水而滴落過(guò)氧化氫以外，和實(shí)施例1 實(shí)施例4同樣地操作，進(jìn)行氧化膜圖案的形成。對(duì)在實(shí)施例5 實(shí)施例8中進(jìn)行了氧化膜圖案的形成的被圖案形成體，利用 AFM(SiI公司制、SPI4000/SPA-300HV)觀察摩擦像，結(jié)果是，實(shí)施例5中，可確認(rèn)在上述Si 晶片上，在對(duì)應(yīng)于上述模制結(jié)構(gòu)體的凹部的地方形成有氧化膜；實(shí)施例6中，可確認(rèn)在上述 Si晶片上，在對(duì)應(yīng)于上述模制結(jié)構(gòu)體的凸部的地方形成有氧化膜；實(shí)施例7中，可確認(rèn)在對(duì)應(yīng)于上述Si基板的模制結(jié)構(gòu)體的凹部的地方，HDMS層由于氧化反應(yīng)被分解除去，在露出的 Si基板表面上形成有氧化膜；實(shí)施例8中，可確認(rèn)在對(duì)應(yīng)于上述Si基板的模制結(jié)構(gòu)體的凸部的地方，HDMS層由于氧化反應(yīng)被分解除去，在露出的Si基板表面上形成有氧化膜。(實(shí)施例9)<向磁記錄介質(zhì)體的氧化膜圖案的形成>-模制結(jié)構(gòu)體-作為模制結(jié)構(gòu)體，使用表面具有凹部4μπι寬、凸部16 μ m寬的線圖案的石英模制結(jié)構(gòu)體。上述石英模制結(jié)構(gòu)體通過(guò)UV臭氧處理，對(duì)模制結(jié)構(gòu)體的表面進(jìn)行親水化。-被圖案形成體_使用市售的硬盤(pán)(昭和電工公司制)作為被圖案形成體。在市售的硬盤(pán)上，由于表面具有潤(rùn)滑層和碳保護(hù)層，因此，通過(guò)等離子體搗碎除去上述潤(rùn)滑層和碳保護(hù)層，使磁性層在表面露出。-氧化膜圖案的形成_通過(guò)圖2A 圖2D所示的工序形成圖案。-活性種供給源賦予工序一—活性種供給源賦予處理一將水作為活性種供給源滴落在上述硬盤(pán)的磁性體上(參照?qǐng)D2A)。
-—接觸處理-—將上述模制結(jié)構(gòu)體的凹凸部壓入上述硬盤(pán)，用0. 5MPa進(jìn)行加壓(參照?qǐng)D2B)。由于上述模制結(jié)構(gòu)體的表面被實(shí)施親水化處理，因此上述水被封入上述模制結(jié)構(gòu)體的凹部。一氧化膜形成工序一接著，經(jīng)由上述模制結(jié)構(gòu)體，用低壓水銀燈以照射強(qiáng)度30mW/cm2照射3分鐘紫外線(參照?qǐng)D2C)。照射上述紫外線后，將上述硬盤(pán)和上述模制結(jié)構(gòu)體剝離(參照?qǐng)D2D)。圖6表示利用AFM(SII公司制、SPI4000/SPA-300HV)觀察摩擦像的結(jié)果。在實(shí)施例9中，因?yàn)樯鲜瞿Ｖ平Y(jié)構(gòu)體的表面被做過(guò)親水化處理，所以與上述模制結(jié)構(gòu)體的凹部對(duì)應(yīng)的部位被氧化，由其與非氧化區(qū)域62的表面狀態(tài)的差，在摩擦像上觀察到了反差。在與氧化區(qū)域61對(duì)應(yīng)的部位，和非氧化區(qū)域62相比較，摩擦力上升。這種情況可以進(jìn)行如下解釋?zhuān)础⑵鹨蛴谘趸斐傻木植啃缘谋砻婺芰康脑黾?，在大氣中的AFM測(cè)定中，引起與AFM探針表面的相互作用的上升，氧化區(qū)域的摩擦力增加。從以上情況可以確認(rèn)，在上述硬盤(pán)的磁性體上，在對(duì)應(yīng)上述模制結(jié)構(gòu)體的凹部的地方形成有氧化膜?！慈毕莸脑u(píng)價(jià)〉如下測(cè)定在實(shí)施例1 9中形成的氧化膜的圖案的缺陷，根據(jù)下述的評(píng)價(jià)基準(zhǔn)進(jìn)行評(píng)價(jià)。將結(jié)果示于表1。-缺陷的測(cè)定-以氧化膜圖案上的任意的100 μ m角區(qū)域(10MX IOM像素)測(cè)定AFM摩擦像，線圖案的缺損像素?cái)?shù)除以整體的像素?cái)?shù)，由此評(píng)價(jià)缺陷發(fā)生率。[表 1]
權(quán)利要求
1.一種圖案形成方法，其特征在于，至少包含對(duì)被圖案形成體賦予活性種供給源的活性種供給源賦予工序；和向所述活性種供給源照射激發(fā)光，在所述被圖案形成體的表面形成氧化膜的氧化膜形成工序。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的圖案形成方法，其中，活性種供給源賦予工序包含對(duì)被圖案形成體及表面具有凹凸部的模制結(jié)構(gòu)體中的至少任一個(gè)賦予活性種供給源的處理；以及；使所述模制結(jié)構(gòu)體的凹凸部與所述被圖案形成體接觸的處理，氧化膜形成工序經(jīng)由所述模制結(jié)構(gòu)體及所述被圖案形成體的任一個(gè)，向活性種供給源照射激發(fā)光，在與所述凹凸部相對(duì)應(yīng)的被圖案形成體的表面形成氧化膜。
3.根據(jù)權(quán)利要求1 2中任一項(xiàng)所述的圖案形成方法，其中，被圖案形成體至少在表面包含金屬及半導(dǎo)體中的任一種。
4.根據(jù)權(quán)利要求1 3中任一項(xiàng)所述的圖案形成方法，其中，被圖案形成體在表面形成有有機(jī)薄膜。
5.根據(jù)權(quán)利要求1 4中任一項(xiàng)所述的圖案形成方法，其中，模制結(jié)構(gòu)體由石英及透明樹(shù)脂中的任一種形成。
6.根據(jù)權(quán)利要求1 5中任一項(xiàng)所述的圖案形成方法，其中，作為活性種供給源，包含水及過(guò)氧化氫中的任一種。
7.根據(jù)權(quán)利要求1 6中任一項(xiàng)所述的圖案形成方法，其中，作為激發(fā)光，包含紫外線。
全文摘要
一種圖案形成方法，其至少包含對(duì)被圖案形成體賦予活性種供給源的活性種供給源賦予工序、向所述活性種供給源照射激發(fā)光，在所述被圖案形成體的表面形成氧化膜的氧化膜形成工序。
文檔編號(hào)G11B5/855GK102365709SQ20108001373
公開(kāi)日2012年2月29日 申請(qǐng)日期2010年2月17日 優(yōu)先權(quán)日2009年3月30日
發(fā)明者山下典子, 若松哲史 申請(qǐng)人:富士膠片株式會(huì)社