一种功能梯度型无机抗蚀剂，其具有被照射激光的主表面和与上述主表面相向的背面、通过热而变化状态；上述功能梯度型无机抗蚀剂包含单层抗蚀剂；使上述单层抗蚀剂的至少组成从上述主表面侧至上述背面侧连续地变化；上述单层抗蚀剂中，局部被照射激光时达到一定温度的区域的各向异性从上述主表面侧向上述背面侧连续地提高。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术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。
技术介绍
近年来，被称为纳米加工的需要IOOnm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IOOnm 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 :0PC)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U、”H A —, 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、SOnm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钼(PtOx)的IOOnm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 (GeSbTeiGST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W02005/055224非专利文献非专禾丨J文献 1 :E. Ito, Y. Kawaguchi,Μ. Tomiyama, S. Abe and Ε. Ohno, Jpn. J. App 1. Phys. 44, 5B 3574(2005)非专利文献 2 :K. Kurihara, Y. Yamakawa, Τ. Shima, Τ. Nakano, Μ. Kuwahara, and J. Tominaga, Jpn. J. App 1. Phys. 45，1379 (2006)非专禾丨J文献 3 :K. Kurihara, Y. Yamakawa, Τ. Nakano, and J. Tominaga, J. Opt. A Pure appl. Opt.，8S139 (2006)
技术实现思路
专利技术要解决的课题目前，在DRAM(动态随机存取存储器)这样的半导体器件以外的磁性器件(磁介质)、LCD(液晶显示器)、EL(电致发光)等显示器件、光学元件等光器件等各种领域中，具有以下要求。(1)为平面基板的情况下，形成50nm水平的微细图案(2)以大面积形成微细图案(3)以低成本形成微细图案若举出上述要求的具体例子，包括作为显示器用而需要大面积化，在磁记录的领域中需要在磁盘整个面形成圆形的微细的同心圆图案。但是，用于半导体制造的光学光刻方法采用了下述方法，其前提为以数十mm水平的器件1芯片单位进行曝光(描绘)。因此，在如要求(2)所示需要器件尺寸以上的图案形成区域的情况下，光学光刻方法是不合适的。另外，在要求(1)那样的50nm以下的微细图案形成中，在使用短波长光源的同时， 还需要适用相移、OPC技术等超分辨率技术。因此制造成本一味增加，不适合于大量生产型的半导体以外的用途，也无法满足要求(3)。需要说明的是，关于光学光刻中的其他方法，带电粒子束描绘方法在微细图案的形成方面优异，但另一方面其生产率欠缺，也基本上无法对应大面积，因此不适合本目的。另外，之前作为半导体光刻以外的图案形成方法对双光子吸收过程进行了说明。 该过程是同时吸收两个光子，产生基于双光子激发的非线性现象的方法，得到与吸收一个半波长的光子相同的效果。即，该方法中，使用波长的1/2为极限分辨率，能够进行微细化。另一方面，双光子吸收的发生概率非常低，因而需要特别提高光子密度。而且，为了产生双光子吸收诱导，需要利用短焦距透镜集聚光源输出功率高的激光，其结果，成本增高。特别是，对于具有曲率的圆筒体进行图案形成时，不仅成本升高，而且技术上也有困难。此外，由于分辨率为1/2波长，因而即使假设使用波长为193nm的ArF准分子激光器，极限分辨率也为约lOOnm，是不适合的。另外，关于现有的热刻蚀，如下所述，无法实现50nm水平的抗蚀剂分辨率。S卩，非专利文献1中没有报道能够稳定地形成例如线栅起偏振镜(偏振片)中所需要的50nm水平的图案，分辨力不充分。另外，非专利文献1中为图案尺寸Ilnm分辨率，但这并不是激光照射部的分辨率，本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...
【专利技术属性】
技术研发人员：雨宫勋，中塚荣，谷口和丈，木村生，
申请(专利权)人：HOYA株式会社，
类型：发明
国别省市：
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