[发明专利]功能梯度型无机抗蚀剂、带有功能梯度型无机抗蚀剂的基板、带有功能梯度型无机抗蚀剂的圆筒基材、功能梯度型无机抗蚀剂的形成方法和微细图案形成方法、以及无机抗蚀剂和其制造方法

说明书

技术领域

本发明涉及功能梯度型无机抗蚀剂、带有功能梯度型无机抗蚀剂的基板、带有功能梯度型无机抗蚀剂的圆筒基材、功能梯度型无机抗蚀剂的形成方法和微细图案形成方法、以及无机抗蚀剂和其制造方法，特别是涉及形成有微细图案的、作为高分辨率热敏材料的功能梯度型无机抗蚀剂和使用其的高精度纳米压印模板。

背景技术

近年来，被称为纳米加工的需要100nm或其以下的微细加工的用途开发正在进行。

例如，在磁记录的领域中作为垂直记录方式的下一代的方式，已知有被称为离散轨道介质(Discrete Track Media)技术的技术，即为以100nm～150nm的间隔形成30nm～40nm宽的非磁性槽的技术。

通过使用该技术，能够降低横向的磁渗透。利用该效果，能够以500GB(千兆字节)以上进行高记录密度化。

另外，在显示器领域中，已知将波长的1/2或其以下的微细的点图形正规排列的蛾眼(Moth Eye)结构的防表面反射结构体。

此外，还已知一种线栅型的起偏振镜(偏振片)，其作为基于具有生产成品率的问题的拉伸法的光学起偏振镜(偏振片)的代替方法而被提出。该起偏振镜的50nm～200nm左右的凹凸表面上选择性地形成有铝等高反射体。

此外，在以提高LED光源的外部取出效率为目的的LED元件部的微细的光子结构体、形成了微细的柱结构体的生物传感芯片等领域中，微细加工的需求也正逐渐提高。

上述微细加工中，关于形成微细图案的技术，通常根据作为先导的半导体光刻技术。

另一方面，在进行了微细加工的最近的器件制造中，需要高精度加工。为了实现该高精度，在上述半导体光刻技术中、特别是光学光刻中，光源、抗蚀剂材料、曝光方式等综合性的研究正在积极地进行。

需要说明的是，该光学光刻中，半导体器件的设计方法的最小设计尺寸为90nm～65nm。这相当于波长193nm的ArF准分子激光器的波长的1/2～1/3。

为了形成这样的光源波长以下的图案，需要适用相移法、斜入射照明法、光瞳滤波器法等超分辨率技术和光学邻近效应修正(Optical Proximity Correction：OPC)技术。

另外，以进一步的微细化为目的，研究了利用波长为13nm的软X射线的反射型EUV(Extreme Ultra Violet，超紫外线)缩小投影曝光技术、在ArF曝光技术中用水等液体充满投影透镜与晶片之间的浸没(Immersion)技术。

这样在光学光刻中，为了图案的微细化，需要光源的短波长化以及相移、OPC技术。除此之外，处于适用上述浸没技术等的状况中。

需要说明的是，作为光学光刻以外的半导体光刻法，已知光源采用电子束或离子束的带电粒子束描绘方法。这些光源的波长与光相比极其短，因而微细化优异，被用于尖端半导体开发等主要涉及微细化的研究开发。

另外，作为其他描绘或曝光方法，已知双光子光吸收法(或称为光子干涉曝光法)，其利用透镜集聚2种光，以得到仅双光子进行光吸收的部分能够显影的光强度的方式进行调整。

另一方面，对于光学光刻，还开发了使用无机抗蚀剂作为热敏材料、利用激光的被称为相变光刻的热反应性的光刻(以下称为热刻蚀(熱リソグラフイ一，thermal lithography))(例如，专利文献1)。

该技术主要开发了继DVD后作为光记录技术被期待的蓝光光碟用原盘的制造方法，特别是在专利文献1中最小图案尺寸设为130nm～140nm。

关于该热刻蚀技术，在其他现有技术文献中也有如下记载。

首先，关于利用了激光描绘的相变光刻法的分辨力，非专利文献1中报道了形成了利用氧化碲(TeOx)的90nm点(孔)图案、80nm线图案的例子。

同样，非专利文献2和非专利文献3中，记载了作为热敏材料的无机材料使用氧化铂(PtOx)的100nm点图案的形成。

此外，专利文献2和专利文献3中报道了下述方法：抗蚀剂材料使用锗/锑/碲(GeSbTe:GST材料)，利用重结晶速度的快速性而形成微细的图案。

另外，专利文献4中记载了一边使用热刻蚀，一边设置多层组成不同的抗蚀层。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2003-315988号公报

专利文献2：日本特开2005-78738号公报

专利文献3：日本特开2005-100526号公报

专利文献4：国际公开号WO2005/055224