JP2013193326A - Pattern forming method - Google Patents

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康男 松岡
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a pattern forming method capable of recycling a template of high precision.SOLUTION: A pattern forming method being a pattern forming method of forming a pattern using a first template having at least one of recessed or projection parts, includes steps of: forming a transfer pattern on a substrate by coating the substrate with a resin and transferring the shape of the first pattern of the first template to the resin; cleaning the first template; inspecting the first template; and returning to the steps of: forming the transfer pattern when a preset condition is met as the result of inspection on the first template; and correcting the first pattern of the first template with a filling material using a second template having a second pattern formed by reversing ruggedness of the first pattern when the condition is not met.

Description

本発明の実施形態は、パターン形成方法に関する。   Embodiments described herein relate generally to a pattern forming method.

パターン形成において、凹凸形状を有する原版(テンプレート)を用いたインプリント法が注目されている。インプリント法のうち、半導体集積回路の製造など特に微細なパターンを形成する技術は、ナノインプリント・リソグラフィ技術(以下、単に「ナノインプリンティング」と言う。)と言われている。ナノインプリンティングは、半導体集積回路などのパターンに対応した凹凸形状が形成されたテンプレートを、半導体ウェーハ等の基板上に塗布されたレジストに押印することによって、このテンプレートに形成されている凹凸形状をレジストに転写する。   In pattern formation, an imprint method using an original plate (template) having a concavo-convex shape has attracted attention. Among imprint methods, a technique for forming a particularly fine pattern, such as manufacturing a semiconductor integrated circuit, is said to be a nanoimprint lithography technique (hereinafter simply referred to as “nanoimprinting”). In nanoimprinting, a template on which a concavo-convex shape corresponding to a pattern of a semiconductor integrated circuit or the like is formed is imprinted on a resist applied on a substrate such as a semiconductor wafer. Transfer to resist.

インプリント法では、テンプレートを繰り返し使用することから、使用している間にテンプレートの凹凸形状を構成するパターンの欠損や、異物の付着などが発生する。テンプレートにパターンの欠損や異物の付着などがあると、その欠損したパターンの形状や異物の形状がレジストに転写されてしまう。このため、パターン欠損が発生したり、洗浄しても除去できない異物が付着した場合には、そのテンプレートを破棄している。   In the imprint method, since the template is repeatedly used, a pattern that forms the uneven shape of the template, a foreign matter, or the like occurs during use. If the template has a pattern defect or foreign matter attached, the shape of the defective pattern or the shape of the foreign substance is transferred to the resist. For this reason, when a pattern defect occurs or a foreign substance that cannot be removed by washing adheres, the template is discarded.

特開2007−313880号公報JP 2007-313880 A

本発明の実施形態は、精度の高いテンプレートを再利用することができるパターン形成方法を提供する。   Embodiments of the present invention provide a pattern forming method capable of reusing a highly accurate template.

実施形態に係るパターン形成方法は、凹部及び凸部の少なくともいずれかを有する第1パターンを有する第1テンプレートを用いてパターンを形成するパターン形成方法であって、基板上に樹脂を塗布し、前記第1テンプレートの前記第1パターンの形状を前記樹脂に転写して前記基板上に転写パターンを形成する工程と、前記第1テンプレートの洗浄を行う工程と、前記第1テンプレートの検査を行う工程と、前記第1テンプレートの検査の結果、予め設定された条件を満たす場合には前記転写パターンの形成を行う工程に戻り、前記条件を満たさない場合には、前記第1パターンの凹凸を反転させた第2パターンを有する第2テンプレートを用いて補填材料により前記第1テンプレートの前記第1パターンを修正する工程と、を備える。   The pattern forming method according to the embodiment is a pattern forming method of forming a pattern using a first template having a first pattern having at least one of a concave portion and a convex portion, and applying a resin on a substrate, A step of transferring the shape of the first pattern of the first template to the resin to form a transfer pattern on the substrate; a step of cleaning the first template; and a step of inspecting the first template. As a result of the inspection of the first template, when the preset condition is satisfied, the process returns to the step of forming the transfer pattern, and when the condition is not satisfied, the unevenness of the first pattern is inverted. Modifying the first pattern of the first template with a filling material using a second template having a second pattern.

本実施形態に係るパターン形成方法を例示するフローチャートである。It is a flowchart which illustrates the pattern formation method which concerns on this embodiment. 参考例に係るパターン形成方法を例示するフローチャートである。It is a flowchart which illustrates the pattern formation method which concerns on a reference example. (a)〜(c)は、ワーク用テンプレートの修正方法(その1)を例示する模式的断面図である。(A)-(c) is typical sectional drawing which illustrates the correction method (the 1) of the workpiece template. (a)及び(b)は、ブロックごとにサブレプリカテンプレートを形成する例を示す図である。(A) And (b) is a figure which shows the example which forms a sub replica template for every block. パターンの領域が分割されたマザーテンプレートを例示する模式図である。It is a schematic diagram which illustrates the mother template by which the area | region of the pattern was divided | segmented. (a)〜(e)は、ワーク用テンプレートの修正方法(その2)を例示する模式的断面図である。(A)-(e) is typical sectional drawing which illustrates the correction method (the 2) of the work template. (a)及び(b)は、凹パターンの形状について例示する模式的断面図である。(A) And (b) is typical sectional drawing illustrated about the shape of a concave pattern.

以下、本発明の実施形態を図に基づき説明する。
なお、図面は模式的または概念的なものであり、各部分の厚みと幅との関係、部分間の大きさの比率などは、必ずしも現実のものと同一とは限らない。また、同じ部分を表す場合であっても、図面により互いの寸法や比率が異なって表される場合もある。
また、本願明細書と各図において、既出の図に関して前述したものと同様の要素には同一の符号を付して詳細な説明は適宜省略する。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
The drawings are schematic or conceptual, and the relationship between the thickness and width of each part, the size ratio between the parts, and the like are not necessarily the same as actual ones. Further, even when the same part is represented, the dimensions and ratios may be represented differently depending on the drawings.
Further, in the present specification and each drawing, the same reference numerals are given to the same elements as those described above with reference to the previous drawings, and detailed description thereof will be omitted as appropriate.

(第1の実施形態)
本実施形態に係るパターン形成方法は、凹部及び凸部の少なくともいずれかを有する第1パターンを有するワーク用テンプレート(第1テンプレート)を用いてパターンを形成する方法である。
(First embodiment)
The pattern forming method according to the present embodiment is a method of forming a pattern using a work template (first template) having a first pattern having at least one of a concave portion and a convex portion.

先ず、マザーテンプレートと、マザーテンプレートの実質的な複製(レプリカテンプレート)と、インプリントで用いるワーク用テンプレートと、を準備しておく。レプリカテンプレート(第2テンプレート)には、ワーク用テンプレートの第1パターンの凹凸を反転させた第2パターンが設けられている。   First, a mother template, a substantial replica of the mother template (replica template), and a work template used for imprinting are prepared. The replica template (second template) is provided with a second pattern obtained by inverting the irregularities of the first pattern of the work template.

次に、ワーク用テンプレートを用いてインプリントを行う。すなわち、基板上に樹脂を塗布し、ワーク用テンプレートのパターンの形状を樹脂に転写して、基板上に転写パターンを形成する。インプリント後、ワーク用テンプレートの異物除去を目的とした洗浄を行う。次に、ワーク用テンプレートの破損等があるかを検査する欠陥検査を行う。   Next, imprinting is performed using the work template. That is, a resin is applied on the substrate, the shape of the pattern of the work template is transferred to the resin, and a transfer pattern is formed on the substrate. After imprinting, the workpiece template is cleaned for the purpose of removing foreign matter. Next, a defect inspection is performed to inspect whether the work template is damaged or the like.

この欠陥検査において、ワーク用テンプレートのパターンにダメージ(例えば、パターン寸法の細り、パターン欠陥)などが検出され、ある時点でテンプレートが品質面で規格外となった場合、レプリカテンプレートを用いて補填材料によりワーク用テンプレートの第1パターンを修正する。   In this defect inspection, if damage (for example, pattern dimension narrowing, pattern defect), etc. is detected in the work template pattern, and the template is out of specification at a certain point in time, it will be compensated using a replica template. To correct the first pattern of the work template.

これまでは、テンプレートが品質面で規格外となった場合には、テンプレートを破棄して新たなテンプレートを製作していたが、本実施形態では、予め準備したレプリカテンプレートを用いてワーク用テンプレートのパターンの欠損部やパターン細り(凸パターン自体の幅が細る現象)した部分を復元する。その結果、ワーク用テンプレートを破棄せず、長期間使用することができるようになる。   Until now, if the template was out of specification in terms of quality, the template was discarded and a new template was produced, but in this embodiment, the work template is prepared using a replica template prepared in advance. Restoring the missing part of the pattern and the thin part of the pattern (a phenomenon in which the width of the convex pattern itself narrows) is restored. As a result, the work template can be used for a long time without being discarded.

次に、インプリントによるパターン形成方法の詳細について説明する。
図1は、本実施形態に係るパターン形成方法を例示するフローチャートである。
図2は、参考例に係るパターン形成方法を例示するフローチャートである。
先ず、図2に基づいて参考例に係るパターン形成方法の流れについて説明する。
図2に表したように、参考例に係るパターン形成方法は、テンプレート製作(ステップS201)、インプリント(ステップS202)、洗浄条件の判断(ステップS203)、テンプレート洗浄(ステップS204)、欠陥検査(ステップS205)、テンプレートの破棄(ステップS206)を備える。
Next, details of a pattern forming method by imprinting will be described.
FIG. 1 is a flowchart illustrating a pattern forming method according to this embodiment.
FIG. 2 is a flowchart illustrating the pattern forming method according to the reference example.
First, the flow of the pattern forming method according to the reference example will be described with reference to FIG.
As shown in FIG. 2, the pattern forming method according to the reference example includes template production (step S201), imprint (step S202), determination of cleaning conditions (step S203), template cleaning (step S204), defect inspection ( Step S205) and template destruction (Step S206) are provided.

<ステップS201:テンプレート製作>
ステップS201に表したテンプレートの製作では、マスターテンプレートと、ワーク用テンプレートと、を製作する。
マスターテンプレートを製作するには、先ず、設計データに基づいてマスクデータを生成する。次に、例えば電子ビーム(EB)露光装置にて1倍(等倍)のパターンをEB用レジストを塗布した石英(QZ)基板上に描画してパターンを形成する。その後、EB用レジストを現像し、QZ基板をエッチングすることで、QZ基板上にマスクパターンを作成する。これにより、QZ基板上にマスクパターンが形成されたマスターテンプレートが完成する。
<Step S201: Template production>
In the production of the template shown in step S201, a master template and a work template are produced.
To produce a master template, first, mask data is generated based on design data. Next, for example, an electron beam (EB) exposure apparatus draws a 1 × (equal size) pattern on a quartz (QZ) substrate coated with an EB resist to form a pattern. Thereafter, the resist for EB is developed and the QZ substrate is etched to form a mask pattern on the QZ substrate. Thereby, the master template in which the mask pattern is formed on the QZ substrate is completed.

ワーク用テンプレートを製作するには、先ず、マスターテンプレートを用いてインプリント法によりQZ基板上にレジストパターンを形成する。次に、レジストパターンを介してQZ基板をエッチングすることで、QZ基板上にパターンが形成されたワーク用テンプレートが完成する。   In order to manufacture a work template, first, a resist pattern is formed on a QZ substrate by an imprint method using a master template. Next, by etching the QZ substrate through the resist pattern, a work template having a pattern formed on the QZ substrate is completed.

<ステップS202:インプリント>
ステップS202に表したインプリントでは、前記ワーク用テンプレートを用いて例えばウェーハ基板上にパターンを転写する。一例として、半導体集積回路のパターンに対応した凹凸パターンが形成されたワーク用テンプレートを、半導体ウェーハに塗布されたレジストにプレスすることによって、ワーク用テンプレートに形成されている凹凸パターンの形状をレジストに転写する。
<Step S202: Imprint>
In the imprint shown in step S202, a pattern is transferred onto, for example, a wafer substrate using the work template. As an example, by pressing a work template on which a concavo-convex pattern corresponding to the pattern of a semiconductor integrated circuit is formed on a resist applied to a semiconductor wafer, the shape of the concavo-convex pattern formed on the work template is used as a resist. Transcript.

半導体集積回路の製造では、例えば1枚の半導体ウェーハについて上記のインプリントを場所を変えながら繰り返し行う(ステップ&リピート)。1枚の半導体ウェーハについてインプリントが終了した後は、次の半導体ウェーハについても同様なインプリントを繰り返して行うようにしてもよい。   In the manufacture of a semiconductor integrated circuit, for example, the above-described imprint is repeatedly performed on a single semiconductor wafer while changing the location (step & repeat). After imprinting for one semiconductor wafer, similar imprinting may be repeated for the next semiconductor wafer.

インプリント法では、ワーク用テンプレートと、半導体ウェーハ等の基板と、の間にレジストを介してパターニングするため、インプリント処理を繰り返すうちにワーク用テンプレートの汚れ、テンプレートパターンの凹凸部への異物の挟み込み、レジスト他の異物のこびり付きなどが発生する。また、半導体ウェーハ等の基板上に付着した異物を挟み込んでテンプレートパターンが欠損したり、押印時または離型時に発生する摩擦力、テンプレート自身のパターンの疲労破壊など、さまざまな要因でワーク用テンプレート自体が一連のインプリント工程の中でパターンを転写するのに必要な品質を維持できなくなる場合も発生する。   In the imprint method, patterning is performed via a resist between a work template and a substrate such as a semiconductor wafer. As the imprint process is repeated, dirt on the work template and foreign matter on the uneven portions of the template pattern are removed. Pinching and sticking of resist and other foreign matters may occur. In addition, the template for the workpiece itself may be caused by various factors, such as the template pattern being lost due to foreign matter adhering to the substrate such as a semiconductor wafer, frictional force generated at the time of stamping or releasing, and fatigue failure of the pattern of the template itself. However, the quality necessary for transferring the pattern cannot be maintained in a series of imprint processes.

<ステップS203〜ステップS204:洗浄条件と洗浄>
上記のインプリント工程で、ワーク用テンプレートの品質について何も対策を講じず、インプリントを継続した場合、転写されたパターンの異常が原因で最終的に半導体回路が正常に動作しない結果となってしまう。
<Step S203 to Step S204: Cleaning Conditions and Cleaning>
In the above imprint process, if no measures are taken with regard to the quality of the work template and imprinting is continued, the result is that the semiconductor circuit will not operate normally due to abnormalities in the transferred pattern. End up.

この問題を避けるため、ワーク用テンプレートに関しては、予め定めた回数の転写(インプリント)を行ったか否かの判断を行い(ステップS203)、回数に達した場合にはワーク用テンプレートの洗浄を行う(ステップS204)。これにより、上記異物やテンプレートパターンの欠損などが原因で不良パターンを形成するリスクを減らす。   In order to avoid this problem, with respect to the work template, it is determined whether or not a predetermined number of times of transfer (imprint) has been performed (step S203), and when the number of times has been reached, the work template is cleaned. (Step S204). As a result, the risk of forming a defective pattern due to the above-described foreign matter or template pattern defect is reduced.

<ステップS205〜ステップS206:欠陥検査、破棄>
ステップS205に表した欠陥検査では、ワーク用テンプレートに異物が付着していないかどうか、また凹凸パターンの欠損等の不具合がないかどうかを検査する。欠陥検査の結果、問題がなければワーク用テンプレートを再びインプリントに用いる。
<Step S205 to Step S206: Defect Inspection and Discard>
In the defect inspection shown in step S205, it is inspected whether foreign matter is not attached to the work template and whether there is a defect such as a defect in the uneven pattern. If there is no problem as a result of the defect inspection, the work template is used again for imprinting.

一方、欠陥検査の結果、ワーク用テンプレート上に致命的な欠陥(支持基板の割れなど)を発見した場合には、ワーク用テンプレートを破棄する(ステップS206)。   On the other hand, if a fatal defect (such as a crack in the support substrate) is found on the work template as a result of the defect inspection, the work template is discarded (step S206).

また、欠陥検査だけでなくワーク用テンプレートを定期的に洗浄することでテンプレートのパターン細りもあり得る。ワーク用テンプレートの洗浄回数に関しても、パターン細りの条件以下での寸法管理も必要になる。   In addition to the defect inspection, the pattern of the template may be reduced by periodically cleaning the work template. Regarding the number of times of cleaning the work template, it is also necessary to manage the dimensions under the conditions of pattern thinning.

上記のように、ワーク用テンプレートは消耗品である。すなわち、インプリントの回数または規定のインプリント回数毎に予め決めた洗浄処理を施すことで、パターン細りが発生し、本来のテンプレートパターンの寸法が規格から外れてしまうことでワーク用テンプレートとして使えない状態になる。その時点でテンプレートは破棄される。   As described above, the work template is a consumable item. In other words, by performing a predetermined cleaning process every number of imprints or every specified number of imprints, pattern thinning occurs, and the dimensions of the original template pattern deviate from the standard and cannot be used as a work template. It becomes a state. At that point, the template is discarded.

参考例に係るパターン形成方法において、ワーク用テンプレートの洗浄を実施することで、本来のパターン規格に収まらなくなり寸法規格外となった場合や、ワーク用テンプレートその物のパターンが欠損してしまった場合は、ワーク用テンプレートを破棄するしかない。ワーク用テンプレートの破棄は、パターン形成における生産性の低下の要因になる。   In the pattern formation method according to the reference example, when the work template is washed, it does not fit in the original pattern standard and it is out of the dimension standard, or the work template itself has a missing pattern Can only discard the work template. Discarding the work template is a factor in reducing productivity in pattern formation.

次に、図1に基づいて、本実施形態に係るテンプレート修正方法を備えたパターン形成方法を例示するフローチャートである。
図1に表したように、本実施形態に係るパターン形成方法は、テンプレート製作(ステップS101)、レプリカテンプレート製作(ステップS102)、インプリント(ステップS103)、洗浄条件の判断(ステップS104)、テンプレートの通常洗浄(ステップS105)、テンプレートの強力洗浄(ステップS106)、欠陥検査(ステップS107)、テンプレート修正(ステップS108)、テンプレート破棄(ステップS109)を備える。
Next, based on FIG. 1, it is a flowchart which illustrates the pattern formation method provided with the template correction method which concerns on this embodiment.
As shown in FIG. 1, the pattern forming method according to the present embodiment includes template production (step S101), replica template production (step S102), imprint (step S103), determination of cleaning conditions (step S104), template. Normal cleaning (step S105), strong template cleaning (step S106), defect inspection (step S107), template correction (step S108), and template destruction (step S109).

<ステップS101:テンプレート製作>
ステップS101に表したテンプレートの製作では、マスターテンプレートと、ワーク用テンプレートと、を製作する。このテンプレートの製作は、図2のステップS201に表した参考例におけるテンプレートの製作と同様である。
<Step S101: Template production>
In the production of the template shown in step S101, a master template and a work template are produced. The production of this template is the same as the production of the template in the reference example shown in step S201 of FIG.

<ステップS102:レプリカテンプレート製作>
ステップS102に表したレプリカテンプレートの製作では、マスターテンプレートまたはワーク用テンプレートからレプリカテンプレートを製作する。レプリカテンプレートは、ワーク用テンプレートのパターン(第1パターン)の凹凸が反転したパターン(第2パターン)を有する。
<Step S102: Replica template production>
In the production of the replica template shown in step S102, a replica template is produced from the master template or the work template. The replica template has a pattern (second pattern) in which the unevenness of the work template pattern (first pattern) is inverted.

レプリカテンプレートを製作するには、例えばワーク用テンプレートを用いてインプリント法によりパターンを形成する。例えば、QZ基板上にポリジメチルシロキサン(PDMS)等の樹脂剤を塗布し、その上にレジストを塗布する。次に、ワーク用テンプレートを用いてインプリント法によってレジストパターンを形成する。   In order to manufacture a replica template, for example, a pattern is formed by an imprint method using a work template. For example, a resin agent such as polydimethylsiloxane (PDMS) is applied on a QZ substrate, and a resist is applied thereon. Next, a resist pattern is formed by an imprint method using a work template.

次に、レジストパターンを介して樹脂剤をエッチングする。これにより、QZ基板上に樹脂剤のパターン(ワーク用テンプレートの凹凸形状が反転した凸凹形状のパターン)を有するレプリカテンプレートが完成する。   Next, the resin agent is etched through the resist pattern. As a result, a replica template having a resin agent pattern (an uneven pattern obtained by inverting the uneven shape of the work template) on the QZ substrate is completed.

また、レプリカテンプレートは、マスターテンプレートを製作する際に用いるマスクデータを用い、QZ基板上に塗布したEB用レジストにEB露光を行ってパターンを形成して、レジストの現像及びQZ基板のエッチングを行うことで製作してもよい。   In addition, the replica template uses mask data used when the master template is manufactured, performs EB exposure on the EB resist applied on the QZ substrate, forms a pattern, and develops the resist and etches the QZ substrate. You may make it.

<ステップS103:インプリント>
ステップS103に表したインプリントでは、前記ワーク用テンプレートを用いて、図2のステップS202に表したインプリントと同様に、基板上にパターンを転写する。
<Step S103: Imprint>
In the imprint represented in step S103, the pattern is transferred onto the substrate using the work template in the same manner as the imprint represented in step S202 in FIG.

<ステップS104〜ステップS106:洗浄条件と洗浄>
ワーク用テンプレートを用いて、予め定めた回数の転写(インプリント)を行ったか否かの判断を行い(ステップS104)、回数に達した場合にはワーク用テンプレートの洗浄を行う(ステップS105〜ステップS106)。洗浄条件に応じて、複数段階の洗浄(例えば、通常洗浄(ステップS105)、強力洗浄(ステップS106))を行うようにしてもよい。
<Step S104 to Step S106: Cleaning Conditions and Cleaning>
It is determined whether or not a predetermined number of times of transfer (imprint) has been performed using the work template (step S104). S106). Depending on the cleaning conditions, a plurality of stages of cleaning (for example, normal cleaning (step S105) and strong cleaning (step S106)) may be performed.

<ステップS107〜ステップS109:欠陥検査、修正、破棄>
ステップS107に表した欠陥検査では、ワーク用テンプレートに異物が付着していないかどうか、また凹凸パターンの欠損等の不具合がないかどうかを検査する。欠陥検査の結果、問題がなければワーク用テンプレートを再びインプリントに用いる。
<Step S107 to Step S109: Defect Inspection, Correction, Discard>
In the defect inspection shown in step S107, it is inspected whether foreign matter has adhered to the work template and whether there is a defect such as a defect in the uneven pattern. If there is no problem as a result of the defect inspection, the work template is used again for imprinting.

一方、欠陥検査の結果、ワーク用テンプレート上に致命的な欠陥(支持基板の割れなど)を発見した場合には、ワーク用テンプレートを破棄する(ステップS109)。   On the other hand, if a fatal defect (such as a crack in the support substrate) is found on the work template as a result of the defect inspection, the work template is discarded (step S109).

また、欠陥検査の結果、ワーク用テンプレート上に致命的な欠陥はないものの、パターン細りや、パターンの欠損等があって本来のテンプレートパターン寸法の規格から外れてしまうことでワーク用テンプレートとして使えない状態になっていると判断された場合、ワーク用テンプレートの修正を行う(ステップS108)。   In addition, as a result of defect inspection, there is no fatal defect on the work template, but it cannot be used as a work template because it is out of the original template pattern dimension standard due to pattern thinning or pattern loss. If it is determined that it is in the state, the work template is corrected (step S108).

このような本実施形態によれば、ワーク用テンプレートのパターン細りやパターン欠損等があってもワーク用テンプレートを破棄することなく修復して再利用することができ、長期間にわたり同じワーク用テンプレートを使い続けることができる。その結果、パターン形成の生産性が大幅に向上する。また、パターン細りやパターン欠損の修正をインプリント法にて実現でき、テンプレート自体の品質が安定化する。   According to this embodiment, even if there is pattern thinning or pattern loss of the work template, the work template can be repaired and reused without being discarded. You can continue to use it. As a result, the productivity of pattern formation is greatly improved. Further, pattern thinning and pattern defect correction can be realized by the imprint method, and the quality of the template itself is stabilized.

次に、本実施形態で適用されるワーク用テンプレートの洗浄方法の具体例について説明する。   Next, a specific example of the work template cleaning method applied in the present embodiment will be described.

ワーク用テンプレートの洗浄方法の1つとして、半導体製造ラインにて適用されるRCA洗浄と呼ばれる浸漬式洗浄法が挙げられる。この洗浄法では、ワーク用テンプレートの表面からパーティクル、有機物汚染などを除去するために、例えば60℃〜80℃に昇温したアンモニア過酸化水素水、塩酸過酸化水素水、希硫酸、希フッ酸などの薬品にワーク用テンプレートを浸漬し、それぞれの薬品処理の後に毎回約10分ずつ純水ですすぎを行い、清浄なテンプレート表面を得る方法である。   As one of the methods for cleaning the work template, there is an immersion cleaning method called RCA cleaning applied in a semiconductor manufacturing line. In this cleaning method, ammonia hydrogen peroxide solution, hydrochloric acid hydrogen peroxide solution, dilute sulfuric acid, dilute hydrofluoric acid heated to 60 ° C. to 80 ° C., for example, in order to remove particles and organic contamination from the surface of the work template. In this method, the workpiece template is immersed in a chemical such as the above, and after each chemical treatment, the workpiece is rinsed with pure water for about 10 minutes each time to obtain a clean template surface.

また、洗浄効果を挙げるため、必要に応じて超音波洗浄によるバブリング法、ブラシ洗浄法などを組み込み、パターン損傷の少ない洗浄条件を適宜選択している。また、常温でオゾン水と希フッ酸とを交互に5秒〜10秒程度ずつワーク用テンプレートに吹き付け、これを数回繰り返すことにより、テンプレート表面のパーティクルや各種有機不純物等を高効率で除去する方法などもある。   Further, in order to increase the cleaning effect, a bubbling method by ultrasonic cleaning, a brush cleaning method, or the like is incorporated as necessary, and cleaning conditions with little pattern damage are appropriately selected. Further, ozone water and dilute hydrofluoric acid are alternately sprayed on the work template for about 5 seconds to 10 seconds at room temperature, and this is repeated several times to remove particles and various organic impurities on the template surface with high efficiency. There are also methods.

いずれの洗浄方法においても、薬液濃度を上げて洗浄能力を高めるとワーク用テンプレートのパターンへの損傷(主にパターン細り)が激しくなる傾向にある。   In any of the cleaning methods, when the cleaning solution is increased by increasing the chemical concentration, damage to the pattern of the work template (mainly pattern thinning) tends to become severe.

本実施形態では、ワーク用テンプレートの洗浄処理において、パターンへのダメージが少ない条件で異物を除去できる通常洗浄(ステップS105)と、薬液濃度などを高めるなどして洗浄能力を優先し通常洗浄(ステップS105)では取り除けない汚れ(例えば、パターン間に挟み込まれた異物やこびり付いた異物)をパターン表面からそぎ落とす、強力洗浄(ステップS106)と、を洗浄条件(ステップS104)によって選択する。   In the present embodiment, in the cleaning process of the work template, normal cleaning (step S105) in which foreign matter can be removed under conditions where damage to the pattern is small, and normal cleaning (step S105) is given priority to the cleaning capability by increasing the chemical concentration or the like. In step S105, strong cleaning (step S106) is selected according to the cleaning condition (step S104) to remove dirt (for example, foreign matter sandwiched between patterns or stuck foreign matter) from the pattern surface that cannot be removed in step S105.

この際の洗浄条件(ステップS104)としては、(1)洗浄を繰り返すことによるパターンダメージが限界に来たとき、具体的にはパターン細りによってパターン幅が規格外になる直前、(2)通常洗浄では取り除けない異物が残る場合、などがあげられる。   As cleaning conditions (step S104) at this time, (1) when pattern damage due to repeated cleaning reaches a limit, specifically, immediately before the pattern width becomes out of specification due to pattern thinning, (2) normal cleaning If there is a foreign material that cannot be removed,

本実施形態では上記(1)及び(2)の2つの場合を具体例として挙げたが、これ以外でもよい。例えば、強力に洗浄をしてしまいたい場合などが突発的に発生した場合などである。図2に表したフローチャートでは、上記のような洗浄条件及び洗浄方法をステップS104〜S105に示しているが、通常洗浄(ステップS105)及び強力洗浄(ステップS106)以外に様々な洗浄方法を組み合わせて処理するようにしてもよい。   In the present embodiment, the above two cases (1) and (2) are given as specific examples, but other examples may be used. For example, there is a case where a case where it is desired to perform strong cleaning suddenly occurs. In the flowchart shown in FIG. 2, the above-described cleaning conditions and cleaning methods are shown in steps S104 to S105, but various cleaning methods can be combined in addition to normal cleaning (step S105) and strong cleaning (step S106). You may make it process.

こうして、強力洗浄を実施した後に、ワーク用テンプレートそのものの検査を実施し、パターン欠陥以外の取り除けない異物がテンプレート上にないことを確認した後、ステップS108に表したワーク用テンプレートの修復処理を行う。これにより、レプリカテンプレートに基づいて再度ワーク用テンプレート上にパターンが形成される。その結果、初期のワーク用テンプレートの品質と同等な品質のワーク用テンプレートが再生される。   Thus, after carrying out the strong cleaning, the work template itself is inspected, and after confirming that there is no non-removable foreign matter other than pattern defects on the template, the work template repair processing shown in step S108 is performed. . Thereby, a pattern is formed again on the work template based on the replica template. As a result, a work template having a quality equivalent to the quality of the initial work template is reproduced.

次に、本実施形態で適用されるワーク用テンプレートの洗浄条件の具体例について説明する。   Next, a specific example of the work template cleaning conditions applied in the present embodiment will be described.

上記の強力洗浄によると、概ねテンプレートのパターン寸法の細り値として、パターン中央に対して片側1nm(両側2nm)程度のダメージが発生することがわかる。洗浄処理を行った後、ワーク用テンプレートのパターンのCD(Critical Dimension)が規格に入っていれば、通常のインプリント(ステップS103)に移り、CDが規格外になる場合はレプリカテンプレートによるインプリント法によってワーク用テンプレートを再生する。再生されたワーク用テンプレートの品質は、レプリカテンプレートの品質と同等であり、パターン寸法も初期の寸法値に戻る。   According to the above-described strong cleaning, it can be seen that damage of about 1 nm on one side (2 nm on both sides) occurs with respect to the center of the pattern as a thin value of the pattern dimension of the template. After the cleaning process, if the CD (Critical Dimension) of the work template pattern is within the standard, the process proceeds to the normal imprint (step S103). If the CD is out of the standard, the imprint using the replica template is performed. Play the work template by the law. The quality of the reproduced work template is equivalent to the quality of the replica template, and the pattern dimension also returns to the initial dimension value.

次に、ワーク用テンプレートの修正の際に用いる補填材料について説明する。
ワーク用テンプレートの修正の際に用いる補填材料としては、転写するパターン毎に転写性を考慮して最適な材料を選択することが重要である。
Next, a description will be given of the compensation material used when the work template is corrected.
It is important to select an optimum material as a compensation material used for correcting the work template in consideration of transferability for each pattern to be transferred.

本実施形態では、補填材料としてポリマー材料、例えばPDMS、パーフルオロポリエーテル(PFPE)、ガラス材料及び金属材料のうち選択された少なくとも1つが用いられる。これらの材料によって修正したパターンは、十分な強度や量産性を備える。   In this embodiment, at least one selected from polymer materials such as PDMS, perfluoropolyether (PFPE), glass material, and metal material is used as the filling material. Patterns modified with these materials have sufficient strength and mass productivity.

なお、QZ材料を基にしたテンプレートで基材と凹凸パターンとを一体形成したものに比べると、修正したワーク用テンプレートの強度は劣る。しかしながら、現状のインプリント法ではインプリントの回数により洗浄の必要があるため、必要とされる洗浄までパターンが耐えてくれれば、先に説明した本実施形態のワーク用テンプレートの修正方法を用いることで何度もテンプレートを蘇生しリサイクルして使用することが可能である。したがって、QZ材料による基材と凹凸パターンとの一体的なテンプレートでなくても実用上問題はない。   It should be noted that the strength of the modified work template is inferior to that of a template based on a QZ material, in which a base material and an uneven pattern are integrally formed. However, since the current imprint method requires cleaning depending on the number of imprints, if the pattern can withstand the required cleaning, use the work template correction method of the present embodiment described above. It is possible to revive and recycle the template many times. Therefore, there is no practical problem even if it is not an integrated template of the base material and the concavo-convex pattern made of the QZ material.

ワーク用テンプレートの修正によるメリットは、テンプレートの寿命の度に交換する方法に比べて非常に大きい。すなわち、ワーク用テンプレートを修正して使用することにより、ワーク用テンプレートの凹凸パターンの品質が維持され、インプリント法によって転写されるパターンの品質の安定化、生産性の向上、品質面での管理上、極めてメリットが大きい。   The merit by the modification of the work template is very large compared to the method of exchanging the work template every time it is used. That is, by modifying and using the work template, the quality of the concave and convex pattern of the work template is maintained, the quality of the pattern transferred by the imprint method is stabilized, the productivity is improved, and the quality is controlled. In addition, the benefits are extremely large.

インプリント法の利点は、通常の光学リソグラフィプロセスで往々にして必要とされる高価な光学系、先進の照明源または特殊なレジスト材料を必要としないことである。インプリント法におけるコストの多くはテンプレートの製作費用である。本実施形態のように、ワーク用テンプレートを再生して繰り返し利用できることで、インプリント法によるパターン形成の大幅なコスト削減が達成される。   An advantage of the imprint method is that it does not require expensive optics, advanced illumination sources or special resist materials that are often required in normal optical lithography processes. Most of the cost in the imprint method is a production cost of the template. Since the work template can be reproduced and used repeatedly as in the present embodiment, a significant cost reduction in pattern formation by the imprint method is achieved.

次に、本実施形態で適用されるワーク用テンプレートの修正方法の具体例について説明する。
図3(a)〜(c)は、ワーク用テンプレートの修正方法(その1)を例示する模式的断面図である。
図3(a)〜(c)には、凸パターン11の一部が欠損したワーク用テンプレート110の修正方法について例示している。
Next, a specific example of a work template correction method applied in the present embodiment will be described.
3A to 3C are schematic cross-sectional views illustrating a work template correction method (part 1).
3A to 3C illustrate a method of correcting the work template 110 in which a part of the convex pattern 11 is missing.

先ず、図3(a)に表したように、レプリカテンプレート210に補填材料30を塗布する。補填材料30としては、PDMSが用いられる。なお、修正するパターンがワーク用テンプレート110の全体に及んでいる場合には、レプリカテンプレート210の全体に補填材料30を塗布する。   First, as shown in FIG. 3A, the filling material 30 is applied to the replica template 210. PDMS is used as the filling material 30. When the pattern to be corrected extends over the entire work template 110, the compensation material 30 is applied to the entire replica template 210.

一方、修正するパターンがワーク用テンプレート110の一部である場合には、レプリカテンプレート210のうちワーク用テンプレート110の修正が必要な部分に対応した箇所に補填材料30を塗布すればよい。   On the other hand, when the pattern to be corrected is a part of the work template 110, the supplementary material 30 may be applied to a portion of the replica template 210 corresponding to a portion where the work template 110 needs to be corrected.

この場合、ワーク用テンプレート110の欠陥を検査する装置などの検査結果によって欠陥の存在する座標が分かっている場合には、その座標の情報に基づいて補填材料30を塗布する。   In this case, when the coordinates where the defect exists are known from the inspection result of the apparatus for inspecting the defect of the work template 110, the compensation material 30 is applied based on the information of the coordinate.

また、ワーク用テンプレート110の修正が必要でない部分には、インプリント法において影響の少ないレジスト(例えば、揮発成分などを主としたダミーレジスト)を塗布してもよい。修正のための補填材料30及びダミーレジストが塗布されるとことで、補填材料30及びダミーレジストにワーク用テンプレート110を接触させた際、毛細管原理による両テンプレートどうしの吸着力の差が抑制され、両テンプレートどうしの傾きが防止される。   Further, a resist (for example, a dummy resist mainly composed of a volatile component) having little influence on the imprint method may be applied to a portion where the work template 110 is not required to be corrected. By applying the compensation material 30 and the dummy resist for correction, when the work template 110 is brought into contact with the compensation material 30 and the dummy resist, the difference in the adsorption force between the templates due to the capillary principle is suppressed, Tilt between both templates is prevented.

次に、図3(b)に表したように、レプリカテンプレート210の上にワーク用テンプレート110を重ね合わせ、レプリカテンプレート210に塗布した補填材料30とワーク用テンプレート110とを接触させる。この際、レプリカテンプレート210の凹パターン21と、ワーク用テンプレート110の凸パターン11とが噛み合い、両者の間に補填材料30が入り込む状態になる。   Next, as illustrated in FIG. 3B, the work template 110 is overlaid on the replica template 210, and the filling material 30 applied to the replica template 210 is brought into contact with the work template 110. At this time, the concave pattern 21 of the replica template 210 and the convex pattern 11 of the work template 110 mesh with each other, and the filling material 30 enters between them.

レプリカテンプレート210の凹パターン21の内寸は、ワーク用テンプレート110の凸パターン11の外寸よりも僅かに大きくなっている。これは、補填材料30が硬化するときの収縮を考慮したものである。   The inner dimension of the concave pattern 21 of the replica template 210 is slightly larger than the outer dimension of the convex pattern 11 of the work template 110. This takes into account the shrinkage when the filling material 30 is cured.

ワーク用テンプレート110の凸パターン11は、インプリントや洗浄等の繰り返しによってCDの規格内であっても僅かに細くなっている。このため、レプリカテンプレート210を用いたパターンの再生の際、予め凸パターン11に補填材料30を付けておくと、硬化後に収縮した状態で適度な大きさの凸パターン11が再生される。   The convex pattern 11 of the work template 110 is slightly narrowed even within the CD standard by repeating imprinting and cleaning. For this reason, when reproducing the pattern using the replica template 210, if the filling material 30 is previously attached to the convex pattern 11, the convex pattern 11 having an appropriate size is reproduced in a contracted state after curing.

次に、レプリカテンプレート210に塗布した補填材料30に、ワーク用テンプレート110を接触させた状態で補填材料30に例えば光を照射し硬化させる。その後、図3(c)に表したように、ワーク用テンプレート110をレプリカテンプレート210から離型する。これにより、ワーク用テンプレート110の修正が完了する。   Next, the filling material 30 is irradiated with light, for example, in a state where the work template 110 is in contact with the filling material 30 applied to the replica template 210 and cured. Thereafter, as shown in FIG. 3C, the work template 110 is released from the replica template 210. Thereby, the correction of the work template 110 is completed.

修正後のワーク用テンプレート110においては、欠損部分に修正パターン11Aが継ぎ足され、パターン細りした凸パターン11の周囲には補填材料30による修正部11Bが補充される。すなわち、修正後のワーク用テンプレート110は、基材10と、複数の凸パターン11と、を備え、複数の凸パターン11の少なくとも1つは、基材10と異なる材料の修正パターン11Aを含む。   In the workpiece template 110 after correction, the correction pattern 11A is added to the missing portion, and the correction portion 11B made of the filling material 30 is replenished around the thin convex pattern 11. That is, the corrected work template 110 includes a base material 10 and a plurality of convex patterns 11, and at least one of the plurality of convex patterns 11 includes a correction pattern 11 </ b> A made of a material different from that of the base material 10.

このような部分的なパターンの補正によるワーク用テンプレート110の修正方法では、インプリント方法にて余分なパターンまで対象としないことで全体的なインプリント法によるパターン形成を省くことができる。これにより、双方のテンプレート自体のインプリント時の汚れ防止、押印による双方のテンプレートへの破損などの影響が極力避けられる。   In such a method of correcting the work template 110 by correcting the partial pattern, it is possible to omit the pattern formation by the entire imprint method by not considering an extra pattern in the imprint method. As a result, it is possible to avoid as much as possible the effects of preventing both the templates themselves from being smudged during imprinting and the damage to both templates due to the imprinting.

また、パターン欠損及びパターン細りが同時に発生していても、インプリント法による1回の修正処理によってワーク用テンプレート110のパターン寸法を復元することができる。   Further, even if pattern loss and pattern thinning occur at the same time, the pattern dimension of the work template 110 can be restored by a single correction process using the imprint method.

なお、ワーク用テンプレート110において、パターン欠損が発生しやすい部分(凹凸パターン)については、予め補填材料30で形成しておいてもよい。この場合、ワーク用テンプレート110を洗浄した後に、インプリント法により補填材料30でのパターン修正を行うことも組み込むことで更に生産性が向上する。   In the work template 110, a portion where the pattern defect is likely to occur (uneven pattern) may be formed in advance by the filling material 30. In this case, the productivity is further improved by incorporating the pattern correction with the filling material 30 by the imprint method after cleaning the work template 110.

また、上記ワーク用テンプレートの修正方法(その1)において、ここで使われるレプリカテンプレート210に関しては、その形状として一般的には修正対象となるワーク用テンプレート110と同様のパターンが凹凸反転して製作されている場合を例とするが、レプリカテンプレート210に関しては、任意の修正パターンのみの凹凸形状を形成した複数のサブレプリカテンプレート(小レプリカテンプレート)を製作してもよい。   Further, in the work template correction method (part 1), the replica template 210 used here is generally manufactured in the same pattern as the work template 110 to be corrected, with the concave and convex portions reversed. For example, with respect to the replica template 210, a plurality of sub-replica templates (small replica templates) in which irregularities of only an arbitrary correction pattern are formed may be manufactured.

具体的な例として、サブレプリカテンプレート上に形成されている凹凸パターンとして、ワーク用テンプレート110上のパターンの一部(例えば、回路ブロック(別紙参照)、またはメモリーセル部など))のみで形成)されていればよい。   As a specific example, as a concavo-convex pattern formed on the sub-replica template, only a part of the pattern on the work template 110 (for example, a circuit block (see attached sheet) or a memory cell portion) is formed) It only has to be done.

さらには、ワーク用テンプレート110の修正部が任意の位置もしくは任意のパターン、または任意パターンブロックに発生しやすい場合もあることから、これらの発生実績や発生メカニズムに基づき修正部の発生頻度を予めシミュレーションなどにより想定しておくようにしてもよい。想定された発生頻度により、例えば頻度の高い複数の修正部について、それぞれサブレプリカテンプレートを用意する。これにより、レプリカテンプレートそのものの寿命を延ばすことができる。   Furthermore, since the correction part of the work template 110 is likely to occur at an arbitrary position, an arbitrary pattern, or an arbitrary pattern block, the occurrence frequency of the correction part is simulated in advance based on the generation results and the generation mechanism. For example, it may be assumed. For example, sub-replica templates are prepared for each of a plurality of correction units having a high frequency according to the assumed occurrence frequency. Thereby, the lifetime of the replica template itself can be extended.

例えば、半導体メモリのような製品では、同じパターンのセルブロックが繰り返される。そこで、セルブロックのパターンに対応したサブレプリカテンプレートを形成しておく。半導体メモリのパターン形成においては、セルブロックについてのパターン欠陥の発生頻度の高い。   For example, in a product such as a semiconductor memory, cell blocks having the same pattern are repeated. Therefore, a sub replica template corresponding to the cell block pattern is formed. In pattern formation of a semiconductor memory, the occurrence frequency of pattern defects in cell blocks is high.

そこで、セルブロックについてサブレプリカテンプレートを用意しておき、レプリカテンプレートを形成することで、パターン欠陥の頻度の高い部分についてサブレプリカテンプレートを適用する。他のセルブロックについても、同種類のサブレプリカテンプレートが適用される。これにより、同じパターン形状のサブレプリカテンプレートのみを交換することで、レプリカテンプレートそのものの寿命を伸ばすことができる。   Therefore, a sub replica template is prepared for the cell block, and the replica template is formed, so that the sub replica template is applied to a portion having a high pattern defect frequency. The same type of sub-replica template is applied to other cell blocks. As a result, the life of the replica template itself can be extended by exchanging only the sub-replica template having the same pattern shape.

また、高価なQZ基板を用いたレプリカテンプレートでなく、樹脂性の材料など安価な材料を用いても十分生産コストに見合うことで総合的な生産性も向上する。   Moreover, even if an inexpensive material such as a resinous material is used instead of an expensive QZ substrate, the overall productivity is improved by sufficiently meeting the production cost.

ここで、サブレプリカテンプレートの作成方法の例を説明する。なお、この例では、ワーク用テンプレート110を製作する際の原版となるテンプレート(マザーテンプレート)からレプリカテンプレートを作成する方法を例とする。   Here, an example of a method for creating a sub replica template will be described. In this example, a method of creating a replica template from a template (mother template) that is an original plate when manufacturing the work template 110 is taken as an example.

(第1の方法)
第1の方法は、1枚のレプリカテンプレート210を分割してサブレプリカテンプレートを作成する方法である。すなわち、複数のサブレプリカテンプレートを組み合わせて1枚のレプリカテンプレート210を構成する。
(First method)
The first method is a method of creating a sub replica template by dividing one replica template 210. That is, one replica template 210 is configured by combining a plurality of sub-replica templates.

一例として、サブレプリカテンプレートを、回路設計におけるブロックごとに作成する。
図4(a)及び(b)は、ブロックごとにサブレプリカテンプレートを形成する例を示す図である。
図4(a)に表したように、回路設計における回路データは、回路ブロックの階層構造を有している。例えば、design−A〜design−Nの各回路データは、それぞれ複数の回路ブロック(回路モジュールとも言う。)を有する階層構造になっている。サブレプリカテンプレートは、この各回路ブロックごとに製作される。
As an example, a sub replica template is created for each block in the circuit design.
FIGS. 4A and 4B are diagrams illustrating an example in which a sub replica template is formed for each block.
As shown in FIG. 4A, circuit data in circuit design has a hierarchical structure of circuit blocks. For example, each circuit data of design-A to design-N has a hierarchical structure having a plurality of circuit blocks (also referred to as circuit modules). The sub replica template is manufactured for each circuit block.

そして、回路設計において所定の回路ブロックを適用した際、その適用された回路ブロックに対応したサブレプリカテンプレートを用意する。このサブレプリカテンプレートを組み合わせることで、図4(b)に表したように、設計した回路に対応した1つのレプリカテンプレートが構成される。
このように、回路ブロックごとにサブレプリカテンプレートを用意しておけば、任意階層の回路ブロックを適用して回路設計を行った際、その適用した回路ブロックに対応したサブレプリカテンプレートを選択するだけで、設計した回路に対応したレプリカテンプレート210が容易に準備される。
Then, when a predetermined circuit block is applied in circuit design, a sub replica template corresponding to the applied circuit block is prepared. By combining the sub-replica templates, one replica template corresponding to the designed circuit is configured as shown in FIG. 4B.
In this way, if a sub-replica template is prepared for each circuit block, when designing a circuit by applying a circuit block of an arbitrary hierarchy, it is only necessary to select a sub-replica template corresponding to the applied circuit block. A replica template 210 corresponding to the designed circuit is easily prepared.

(第2の方法)
第2の方法は、独自の回路パターンを配置したマザーテンプレートを用いてサブレプリカテンプレートを作成する方法である。
図5は、パターンの領域が分割されたマザーテンプレートを例示する模式図である。
このマザーテンプレート100においては、独自の回路パターンとして、パターンの領域Rが分割しやすいように配置されている。
(Second method)
The second method is a method of creating a sub replica template using a mother template in which a unique circuit pattern is arranged.
FIG. 5 is a schematic view illustrating a mother template in which a pattern area is divided.
In the mother template 100, the pattern region R is arranged as a unique circuit pattern so as to be easily divided.

第2の方法では、このようなマザーテンプレート100を用いて、レプリカテンプレート210を作成し、このレプリカテンプレート210を、マザーテンプレート100の分割しやすいように配置された領域Rごとに切断する。   In the second method, such a mother template 100 is used to create a replica template 210, and the replica template 210 is cut into regions R that are arranged so that the mother template 100 can be easily divided.

なお、このマザーテンプレート100の分割しやすいように配置された領域Rについて、個別のサブレプリカテンプレートを形成してもよい。サブレプリカテンプレートは、各領域Rの全てについて一律に用意してもよいし、例えば修正頻度が多い特定のパターンの領域Rの対応したサブレプリカテンプレートのみを用意してもよい。また、修正頻度の多い領域Rに対応したサブレプリカテンプレートの数を、修正頻度の多くない領域Rに比べて多く準備しておいてもよい。   Note that individual sub-replica templates may be formed for the region R of the mother template 100 arranged so as to be easily divided. The sub replica template may be prepared uniformly for all the regions R, or for example, only the sub replica template corresponding to the region R of a specific pattern having a high correction frequency may be prepared. Also, a larger number of sub-replica templates corresponding to the region R having a high correction frequency may be prepared as compared with the region R having a low correction frequency.

また、例えば半導体メモリのような製品では、パターン全体の90%以上を同一形状のセルが占有している。この場合、同じパターン形状の領域Rについては、1つのサブレプリカテンプレートを形成しておけばよい。   For example, in a product such as a semiconductor memory, cells having the same shape occupy 90% or more of the entire pattern. In this case, one sub-replica template may be formed for the region R having the same pattern shape.

すなわち、パターンの一単位であるセルブロックパターンが繰り返されていることより、最小のブロックパターンをサブレプリカテンプレートとする。これにより、1枚のマザーテンプレート100から、1枚のレプリカテンプレートを作成し、その後に修正が必要になったセルブロックについて、最小単位に形成されたサブレプリカテンプレートを組み合わせることにより、初めに作成したレプリカテンプレートと同じものを容易に構成することができる。   That is, since the cell block pattern which is one unit of the pattern is repeated, the minimum block pattern is set as the sub replica template. As a result, one replica template is created from one mother template 100, and then the cell block that needs to be modified is first created by combining the sub-replica templates formed in the smallest unit. The same thing as a replica template can be configured easily.

また、サブレプリカテンプレートを繰り返しパターンの最小単位にすることで、1つのレプリカテンプレートを分割して数十、数百枚のサブレプリカテンプレートを一度に作成することができる。   Further, by setting the sub replica template as the minimum unit of the repeating pattern, it is possible to divide one replica template and create tens or hundreds of sub replica templates at a time.

さらに、回路設計におけるIP(Intellectual Property)コアの単位や、複数のIPコアからなる単位、設計データの階層(図4(a)参照)を跨いで共通するパターンの単位、異なる製品(例えば、半導体メモリ)について共通するパターンの単位などでブレプリカテンプレートを作成してもよい。これにより、全ての設計階層に使うパターンに対応したレプリカテンプレートを一度に作成することもできる。   Furthermore, a unit of IP (Intellectual Property) core in circuit design, a unit composed of a plurality of IP cores, a unit of pattern across the design data hierarchy (see FIG. 4A), a different product (for example, a semiconductor) A replica template may be created in units of patterns common to (memory). As a result, replica templates corresponding to patterns used for all design hierarchies can be created at a time.

図6(a)〜(c)は、ワーク用テンプレートの修正方法(その2)を例示する模式的断面図である。
図6(a)〜(d)には、パターン細りが生じたワーク用テンプレートの修正方法について例示している。
6A to 6C are schematic cross-sectional views illustrating a work template correction method (part 2).
6A to 6D illustrate a method for correcting a work template in which pattern thinning has occurred.

図6(a)には、パターン細りが生じる前の凸パターン11を有するワーク用テンプレート110が示され、図6(b)には、パターン細りが生じた凸パターン11’を有するワーク用テンプレート110が示されている。例えば、強力洗浄を複数回行うことでパターン細りが生じた場合、次に示す手順によってパターンの全体的な修正を行う。   6A shows a work template 110 having a convex pattern 11 before pattern thinning occurs, and FIG. 6B shows a work template 110 having a convex pattern 11 ′ with pattern thinning produced. It is shown. For example, when pattern thinning occurs by performing strong cleaning a plurality of times, the entire pattern is corrected by the following procedure.

先ず、図6(c)に表したように、パターン細りが生じたワーク用テンプレート110に補填材料30を塗布する。補填材料30には、例えばPDMSが用いられる。   First, as shown in FIG. 6C, the compensation material 30 is applied to the work template 110 in which the pattern is thinned. For example, PDMS is used for the filling material 30.

次に、図6(d)に表したように、ワーク用テンプレート110の上にレプリカテンプレート210を重ね合わせ、レプリカテンプレート210と補填材料30とを接触させる。これにより、ワーク用テンプレート110の凸パターン11’と、レプリカテンプレート210の凹パターン21とが噛み合い、両者の隙間に補填材料30が充填される。   Next, as illustrated in FIG. 6D, the replica template 210 is overlaid on the work template 110, and the replica template 210 and the filling material 30 are brought into contact with each other. Thereby, the convex pattern 11 ′ of the work template 110 and the concave pattern 21 of the replica template 210 mesh with each other, and the gap between them is filled with the filling material 30.

レプリカテンプレート210の凹パターン21の内寸は、補填材料30の硬化時の収縮を考慮して、目的の凸パターン11の外寸よりも僅かに大きく形成されている。   The inner dimension of the concave pattern 21 of the replica template 210 is slightly larger than the outer dimension of the target convex pattern 11 in consideration of shrinkage when the filling material 30 is cured.

次に、ワーク用テンプレート110に塗布した補填材料30に、レプリカテンプレート210を接触させた状態で、補填材料30に例えば光を照射し硬化させる。   Next, in a state where the replica template 210 is in contact with the filling material 30 applied to the work template 110, the filling material 30 is irradiated with light, for example, and cured.

その後、図6(e)に表したように、レプリカテンプレート210をワーク用テンプレート110から離型する。これにより、ワーク用テンプレート110の修正が完了する。   Thereafter, as shown in FIG. 6E, the replica template 210 is released from the work template 110. Thereby, the correction of the work template 110 is completed.

修正後のワーク用テンプレート110においては、パターン細りした凸パターン11’の周囲を覆うように補填材料30が設けられている。すなわち、修正後のワーク用テンプレート110は、基材10と、凸パターン11と、を備え、凸パターン11は、基材10と一体の中央部11Cと、中央部11Cの周囲に設けられ基材10と異なる材料で形成された修正部11Bと、を有する。   In the work template 110 after correction, the filling material 30 is provided so as to cover the periphery of the convex pattern 11 ′ that is thinned. That is, the corrected work template 110 includes the base material 10 and the convex pattern 11, and the convex pattern 11 is provided around the central portion 11 </ b> C and the central portion 11 </ b> C. 10 and a correction portion 11B formed of a different material.

このような修正後のワーク用テンプレートにおいては、補填材料30によって中央部11Cの周辺を修正部11Bで被覆しているため、この修正部11Bが保護膜としての機能を発揮する。これにより、修正後のワーク用テンプレート110を用いたインプリント法で凸パターン11の破損が抑制される。   In such a corrected template for work, since the periphery of the center portion 11C is covered with the correction material 11B by the filling material 30, the correction portion 11B functions as a protective film. Thereby, the damage of the convex pattern 11 is suppressed by the imprint method using the work template 110 after correction.

上記説明したワーク用テンプレート110の修正方法では、パターン細りを気にすることなく、こびり付いた取り除きにくい異物を強酸洗浄等の強力洗浄で根こそぎ取り除き、強力洗浄でパターンがダメージを受けても、レプリカテンプレート210によって再度本来のパターン寸法のワーク用テンプレート110を再生することができるようになる。   In the above-described method for correcting the work template 110, the replica template can be removed even if the pattern is damaged by strong cleaning such as strong acid cleaning without removing the sticking-off foreign matter. By 210, the work template 110 having the original pattern size can be reproduced again.

通常の酸洗浄では、ワーク用テンプレート110の凸パターン11の中央に対して片側1nm(両側2nm)程度のパターンダメージになるのが一般的であるが、洗浄濃度を濃くし片側2nm(両側4nm)程度のパターンダメージなる洗浄条件にすることで物理的にブラシ等で擦りとるような方法でしか除去し難かった挟み込み、こびり付いた異物を含め、ほとんどの異物が除去される。   In general acid cleaning, pattern damage of about 1 nm on one side (2 nm on both sides) with respect to the center of the convex pattern 11 of the work template 110 is generally performed. However, the cleaning concentration is increased to 2 nm on one side (4 nm on both sides). By setting the cleaning conditions to a degree of pattern damage, almost all foreign matters are removed, including pinching and sticking foreign matter that could only be removed by a method such as physically scraping with a brush or the like.

本実施形態では、洗浄薬液を濃くするなど洗浄能力を高めた洗浄を用いることができ、パターン表面にこびり付いた、あるいはテンプレート間どうしの押印時にパターン間の隙間に挟み込まれた(ねじ込まれた)異物、欠陥物を機械的な方法(例えばブラシスクラブ法)などの方法で擦りとる必要がなくなる。これにより、パターンへの物理的な損傷を確実に無くすことができ、洗浄効率を上げることができる。   In this embodiment, it is possible to use cleaning with enhanced cleaning performance such as thickening cleaning chemicals, and foreign matter stuck to the surface of the pattern or pinched (screwed) between patterns when imprinting between templates It is not necessary to scrape the defect by a mechanical method (for example, brush scrub method). Thereby, physical damage to the pattern can be reliably eliminated, and the cleaning efficiency can be increased.

なお、薬剤洗浄の液濃度を横軸、洗浄効率(付着した、またはパターン間に挟まった異物の除去数)を縦軸として、パターン寸法の変動量を実験的に表すとき、酸洗浄濃度が高いほどパターン寸法変動量は大きく、また酸洗浄濃度が高いほど異物の除去数(除去効率)は高まることが一般的に知られている。   In addition, when the liquid concentration of the chemical cleaning is plotted on the horizontal axis and the cleaning efficiency (the number of removed foreign substances attached or sandwiched between the patterns) is plotted on the vertical axis, the acid cleaning concentration is high when the variation amount of the pattern dimension is experimentally expressed. It is generally known that the larger the pattern dimension variation is, the higher the acid cleaning concentration is, the higher the number of removed foreign matters (removal efficiency) is.

本実施形態では、ワーク用テンプレート110のパターン毎に最適な薬剤洗浄濃度及び洗浄条件(処理時間など)を決め、パターン寸法の変動量に応じて任意のレプリカテンプレート210を選択し、インプリント法によりワーク用テンプレート110のパターンを修正する。これにより、最適なテンプレート修正方法が提供される。   In the present embodiment, an optimal chemical cleaning concentration and cleaning conditions (processing time, etc.) are determined for each pattern of the work template 110, an arbitrary replica template 210 is selected according to the variation amount of the pattern dimension, and the imprint method is used. The pattern of the work template 110 is corrected. Thereby, an optimal template correction method is provided.

また、本実施形態では、洗浄条件として、通常洗浄及び強力洗浄の薬液の濃度、処理時間、必要に応じてブラシスクラブ洗浄を組み合わせて、最適な異物除去方法が決定される。この洗浄条件は2種類に限られず、パターンの特徴に応じて各種の洗浄条件が選択される。   In the present embodiment, the optimum foreign matter removal method is determined by combining the concentration of chemical solution for normal cleaning and strong cleaning, the processing time, and, if necessary, brush scrub cleaning as cleaning conditions. The cleaning conditions are not limited to two, and various cleaning conditions are selected according to the pattern characteristics.

また、洗浄条件としてインプリントの回数においてテンプレートの汚れ、欠陥となりやすいケースなど、予め条件を定めておき、通常洗浄の合間に必要に応じて、あるいは欠陥発生が明確化された場合などに強力洗浄に切り替えることがさらに望ましい。   In addition, template cleaning conditions such as template stains and defects that are likely to become defective in the number of times of imprinting are set in advance, and powerful cleaning is performed as needed during regular cleaning or when the occurrence of defects is clarified. It is more desirable to switch to

上記説明したワーク用テンプレート110の修正方法において、レプリカテンプレート210の凹パターン21にテーパ角を設けるようにしてもよい。
図7(a)及び(b)は、凹パターンの形状について例示する模式的断面図である。
図7(a)及び(b)には、レプリカテンプレート210の1つの凹パターン21の部分を拡大した模式的断面図が示されている。
In the above-described method for correcting the work template 110, the concave pattern 21 of the replica template 210 may be provided with a taper angle.
7A and 7B are schematic cross-sectional views illustrating the shape of the concave pattern.
7A and 7B are schematic cross-sectional views in which a portion of one concave pattern 21 of the replica template 210 is enlarged.

図7(a)に表した凹パターン21では、開口部付近に直線状のテーパ部分21Aが設けられている。図7(b)に表した凹パターン21では、開口部付近に曲面状のテーパ部分21Bが設けられている。テーパ部分21A、21Bが設けられることで、凹パターン21の開口幅は、底部から開口端に向かって広くなる。   In the concave pattern 21 shown in FIG. 7A, a linear tapered portion 21A is provided in the vicinity of the opening. In the concave pattern 21 shown in FIG. 7B, a curved tapered portion 21B is provided in the vicinity of the opening. By providing the tapered portions 21A and 21B, the opening width of the concave pattern 21 becomes wider from the bottom toward the opening end.

このようにレプリカテンプレート210の凹パターン21にテーパ部分21A、21Bを設けておくことで、ワーク用テンプレート110の修正を行う際、ワーク用テンプレート110をレプリカテンプレート210に重ね合わせ、ワーク用テンプレート110の凸パターン11’をレプリカテンプレート210の凹パターン21に挿入する際、凸パターン11’がテーパ部分21A、21Bに沿って凹パターン21内に呼び込まれようになる。   In this way, by providing the concave portions 21 of the replica template 210 with the tapered portions 21A and 21B, when the work template 110 is corrected, the work template 110 is superimposed on the replica template 210, and the work template 110 When the convex pattern 11 ′ is inserted into the concave pattern 21 of the replica template 210, the convex pattern 11 ′ is called into the concave pattern 21 along the tapered portions 21A and 21B.

ワーク用テンプレート110を修正する際、レプリカテンプレート210に補填材料30を塗布し、その上にワーク用テンプレート110を重ね合わせる。この際、レプリカテンプレート210とワーク用テンプレート110との間に僅かな位置ずれがあっても、ワーク用テンプレート110をレプリカテンプレート210に押印する際にレプリカテンプレート210の凹パターン21のテーパ部分21A、21Bがガイドとなり、ワーク用テンプレート110の凸パターン11’がレプリカテンプレート210の凹パターン21内に正確に位置合わせされる。   When the work template 110 is corrected, the filling material 30 is applied to the replica template 210, and the work template 110 is overlaid thereon. At this time, even if there is a slight misalignment between the replica template 210 and the work template 110, the taper portions 21A and 21B of the concave pattern 21 of the replica template 210 when the work template 110 is imprinted on the replica template 210. Serves as a guide, and the convex pattern 11 ′ of the work template 110 is accurately aligned within the concave pattern 21 of the replica template 210.

このようなテーパ部分21A、21Bが設けられていると、テーパ部分21A、21Bとワーク用テンプレート110との間に補填材料30が充填され、余分なパターンが形成される。しかし、この部分はワーク用テンプレート110を用いたインプリントでは使用されない部分であり、パターン形成に影響は生じない。   When such tapered portions 21A and 21B are provided, the filling material 30 is filled between the tapered portions 21A and 21B and the work template 110, and an extra pattern is formed. However, this portion is not used in imprinting using the work template 110 and does not affect pattern formation.

なお、上記に説明した具体的なワーク用テンプレート110の修正方法において、レプリカテンプレート210を、ワーク用テンプレート110の材料と異なる材料で形成してもよい。例えば、レプリカテンプレート210には、ワーク用テンプレート110よりも柔らかい材質(例えば、PDMS)を適用する。一方、ワーク用テンプレート110は、半導体ウェーハ等にインプリントするために用いられる。したがって、ワーク用テンプレート110にはQZ材を適用する。   In the specific method for correcting the work template 110 described above, the replica template 210 may be formed of a material different from the material of the work template 110. For example, a material softer than the work template 110 (for example, PDMS) is applied to the replica template 210. On the other hand, the work template 110 is used for imprinting on a semiconductor wafer or the like. Therefore, the QZ material is applied to the work template 110.

このように、レプリカテンプレート210及びワーク用テンプレート110の双方の材料が異なることより、ワーク用テンプレート110を修正する際、レプリカテンプレート210とワーク用テンプレート110とが接触した場合でも、その接触の際の摩擦力などが軽減され、機械的な破損が少なくなる。その結果、レプリカテンプレート210の寿命が延びる。   As described above, since the materials of both the replica template 210 and the work template 110 are different, even when the replica template 210 and the work template 110 come into contact with each other when the work template 110 is modified, Frictional force is reduced and mechanical damage is reduced. As a result, the life of the replica template 210 is extended.

レプリカテンプレート210の材料としては、ゴミを噛むと破損しやすいデメリットをさけ、PDMS、PFPE、及び複数のガラス材から選択された1つを用いることが望ましい。   As a material of the replica template 210, it is desirable to use one selected from PDMS, PFPE, and a plurality of glass materials in order to avoid the disadvantage of being easily damaged when biting dust.

また、レプリカテンプレート210として、修正精度として厳しくない部分と厳しい部分とを分けて、複数のレプリカテンプレート210を用意してもよい。これにより、複数のレプリカテンプレート210を必要に応じて使い分けるとともに、修正が必要な部分をインプリント法により部分的(選択的)に修正する。こうすることで、余計な箇所にダメージを及ぼすことが減少するため、欠陥増発のリスクを低減することができる。   Further, as the replica template 210, a plurality of replica templates 210 may be prepared by dividing a portion that is not strict as a correction accuracy and a portion that is strict. As a result, a plurality of replica templates 210 are selectively used as necessary, and a portion that needs to be corrected is partially (selectively) corrected by the imprint method. By doing so, since the damage to extra portions is reduced, the risk of increased defects can be reduced.

レプリカテンプレート210は、ワーク用テンプレート110の一部の領域に対応して設けられていてもよい。すなわち、1つのワーク用テンプレート110のパターン領域を複数のブロックに分割し、各ブロックごとにサブレプリカテンプレートを用意してもよい。   The replica template 210 may be provided corresponding to a partial area of the work template 110. That is, the pattern area of one work template 110 may be divided into a plurality of blocks, and a sub replica template may be prepared for each block.

また、複数のサブレプリカテンプレートを組み合わせて1つのレプリカテンプレート210を構成してもよい。例えば、半導体メモリのような製品であれば、パターン領域全体の9割以上がメモリパターンを構成する同一パターン形状の繰り返しである。このため、同じ凹パターン21の形状を有する複数のサブレプリカテンプレート用意しておき、これらのサブレプリカテンプレートを組み合わせて1つのレプリカテンプレート210にしてもよい。   Further, one replica template 210 may be configured by combining a plurality of sub-replica templates. For example, in the case of a product such as a semiconductor memory, 90% or more of the entire pattern region is a repetition of the same pattern shape constituting the memory pattern. Therefore, a plurality of sub-replica templates having the same concave pattern 21 shape may be prepared, and these sub-replica templates may be combined into one replica template 210.

サブレプリカテンプレートの組み合わせ方法としてはいろいろ考えられるが、一つの例としてメモリパターンの場合、cellブロックと呼ばれるメモリ回路の集団パターンや回路設計で用いられるIPコアごとに小さく分割して、サブレプリカテンプレートを準備する。また、ワーク用テンプレート110欠陥位置の情報(位置、欠陥形状など)から、修正に必要なサブレプリカテンプレートを自動的に選択できるようにしてもよい。   There are various possible combinations of sub-replica templates. For example, in the case of memory patterns, sub-replica templates can be divided into small groups for each memory circuit collective pattern called cell block and each IP core used in circuit design. prepare. Further, a sub replica template necessary for correction may be automatically selected from information on the defect position of the work template 110 (position, defect shape, etc.).

レプリカテンプレート210を製作する際には、マスターテンプレートの品質を基準にして製作することが望ましい。例えば、1つのマスターテンプレートに基づき製作されたレプリカテンプレート210の品質は、別のマスターテンプレートから製作されたレプリカテンプレート210の品質と相違する場合もある。   When the replica template 210 is manufactured, it is preferable to manufacture it based on the quality of the master template. For example, the quality of the replica template 210 manufactured based on one master template may differ from the quality of the replica template 210 manufactured from another master template.

このようなマスターテンプレートの違いでレプリカテンプレート210からワーク用テンプレート110を修正する際の条件が変わってしまうことを回避するため、レプリカテンプレート210を製作する際の基準になるマスターテンプレートは、品質が保証されている1つを選択することが望ましい。これにより、マスターテンプレートごとのCDばらつきの差や、全体のCD平均値の差分など、品質のばらつきの成分を吸収することができる。   In order to avoid such a change in the conditions for correcting the work template 110 from the replica template 210 due to the difference in the master template, the quality of the master template serving as a reference in manufacturing the replica template 210 is guaranteed. It is desirable to select the one that is. As a result, it is possible to absorb quality variation components such as a CD variation difference for each master template and an overall CD average value difference.

また、インプリント法によってパターンを形成する際、ワーク用テンプレート110のパターン欠損が発生しやすい部分に関しては、インプリントの回数によってワーク用テンプレート110の洗浄と、インプリント法によるパターン修正と、を実施することが望ましい。   In addition, when a pattern is formed by the imprint method, the work template 110 is cleaned by the number of imprints and the pattern is corrected by the imprint method for a portion where the pattern defect of the work template 110 is likely to occur. It is desirable to do.

また、ワーク用テンプレート110の材料及び修正用の補填材料30の材料によって、ワーク用テンプレート110の位置におけるパターン欠損等の発生率を検証しておき、これをワーク用テンプレート110の修正に反映してもよい。   Further, the occurrence rate of the pattern defect or the like at the position of the work template 110 is verified by the material of the work template 110 and the material of the compensation material 30 for correction, and this is reflected in the correction of the work template 110. Also good.

また、通常洗浄の回数及び強力洗浄の回数の傾向を事前にテーブルデータ化しておき、洗浄回数を把握することでCDを保証するようにしてもよい。   Further, the tendency of the number of normal cleanings and the number of strong cleanings may be converted into table data in advance, and the CD may be guaranteed by grasping the number of cleanings.

なお、ワーク用テンプレート110に欠陥がまったくない場合においても、ワーク用テンプレート110を用いた一連のインプリント回数に応じて強力洗浄を取り入れてもよい。強力洗浄の後、ワーク用テンプレート110の凹凸パターンのCDが規格外になった際には、レプリカテンプレート210を用いたワーク用テンプレート110の再生によってパターン寸法のCDも復元する。   Note that, even when the work template 110 has no defects, strong cleaning may be incorporated according to a series of imprints using the work template 110. After the strong cleaning, when the CD of the concave / convex pattern of the work template 110 is out of the standard, the CD of the pattern size is also restored by regenerating the work template 110 using the replica template 210.

具体的には、通常洗浄と強力洗浄によるパターン細りの傾向を事前にテーブル化しておき、通常洗浄回数と強力洗浄回数とを計算しながら、テンプレート個別のCD変動量(CD細り量)を把握し、算出することで、テンプレートのCD保障または必要に応じてワーク用テンプレート110の復元を行う。   Specifically, the tendency of pattern thinning due to normal cleaning and strong cleaning is tabulated in advance, and the amount of CD variation (CD thinning amount) for each template is grasped while calculating the number of normal cleaning times and the number of strong cleaning times. By calculating, the CD of the template is guaranteed or the work template 110 is restored if necessary.

これにより、ワーク用テンプレート110が復元され、再利用することができるため、ワーク用テンプレート110の品質は長期間維持され、生産コストの削減が達成でき、合わせて一定の品質を維持することができるようになる。   Thereby, since the work template 110 can be restored and reused, the quality of the work template 110 can be maintained for a long period of time, the production cost can be reduced, and a constant quality can be maintained. It becomes like this.

(実施例)
次に、ワーク用テンプレート110の修正方法の実施例について説明する。
ワーク用テンプレート110の凸パターン11の幅は約15nmである。ワーク用テンプレート110からレプリカテンプレート210を製作する場合、ワーク用テンプレート110の凸パターン11の幅に対して、レプリカテンプレート210の凹パターン21の幅は、3nm〜6nm程度大きい。レプリカテンプレート210の凹パターン21の幅と、ワーク用テンプレート110の凸パターン11の幅と、の差のことを、「パターン変換差」ということにする。実施例においては、パターン変換差が6nmである場合を例とする。
(Example)
Next, an example of a method for correcting the work template 110 will be described.
The width of the convex pattern 11 of the work template 110 is about 15 nm. When the replica template 210 is manufactured from the work template 110, the width of the concave pattern 21 of the replica template 210 is about 3 nm to 6 nm larger than the width of the convex pattern 11 of the work template 110. The difference between the width of the concave pattern 21 of the replica template 210 and the width of the convex pattern 11 of the work template 110 is referred to as a “pattern conversion difference”. In the embodiment, the case where the pattern conversion difference is 6 nm is taken as an example.

ワーク用テンプレート110の修正を行うための各種条件は次の通りである。
(1)パターン変換差は6nmである。
(2)洗浄条件として、例えば欠陥発生のリスクを重視する場合、インプリント1000回につき1度の洗浄を行う。なお、欠陥発生のリスクを重視しない場合には、さらに多くのインプリント回数(例えば、2500回)につき1度の洗浄を行うようにしてもよい。
上記の条件(1)及び(2)の下、ワーク用テンプレート110を用いてインプリント法によりパターンを形成する。
Various conditions for correcting the work template 110 are as follows.
(1) The pattern conversion difference is 6 nm.
(2) As a cleaning condition, for example, when importance is attached to the risk of defect occurrence, cleaning is performed once per 1000 imprints. If the risk of defect occurrence is not emphasized, cleaning may be performed once for a larger number of imprints (for example, 2500).
A pattern is formed by the imprint method using the work template 110 under the above conditions (1) and (2).

洗浄によるパターン細りは次の通りである。
(3)通常洗浄の1回に対するCD変動量は、−1nmである。
(4)強力洗浄の1回に対するCD変動量は、−3nmである。
Pattern thinning by cleaning is as follows.
(3) The CD variation amount for one normal washing is −1 nm.
(4) The CD fluctuation amount for one powerful washing is −3 nm.

テンプレートのCD規格は次の通りである。
(5)テンプレートのCD規格は、凸パターンの幅15nmに対して±5nm(凸パターンの幅が10nmを下回るとテンプレート不良とする)である。該当テンプレートのCD値を中心値として凸パターンの幅は15nmで仕上がっているものとする。
The CD standard of the template is as follows.
(5) The template CD standard is ± 5 nm with respect to the width of the convex pattern of 15 nm (if the width of the convex pattern falls below 10 nm, the template is defective). It is assumed that the width of the convex pattern is finished at 15 nm with the CD value of the template as the center value.

上記洗浄の条件の下で、パターン欠損が発生しない場合を想定し、パターン細りの分だけ考慮すると、例えばインプリント2500回(1ロット:ウェーハ25枚分に相当)に1回の通常洗浄が行われた場合、CD保障をするためには通常洗浄回数5回でテンプレート不良と判断される。したがって、5ロットで1枚のワーク用テンプレート110がパターン細りで不良になる計算となる。   Assuming that no pattern defect occurs under the above cleaning conditions, considering only the thinning of the pattern, for example, normal cleaning is performed once every 2500 imprints (1 lot: equivalent to 25 wafers). In such a case, in order to guarantee the CD, it is judged that the template is defective after the normal number of cleanings is five. Therefore, one work template 110 in 5 lots is calculated to be defective due to a thin pattern.

参考例に係るパターン形成方法では、5回洗浄してテンプレートを破棄(凸パターン幅15nmが10nmになって規格外)するところ、本実施形態では、最後の5回目の洗浄工程で強力洗浄を実施する。   In the pattern formation method according to the reference example, the template is discarded after being washed 5 times (the convex pattern width 15 nm becomes 10 nm, which is out of the standard). In this embodiment, strong washing is performed in the final 5th washing step. To do.

ここで、CD値は規格外の8nmで当然不良とすべきところ、予め用意したレプリカテンプレート210を用いてインプリント法でワーク用テンプレート110の凸パターン11’を修正する。これにより、ワーク用テンプレート110においては、初期のQZ材による凸パターン11’に加え、補填材料30による修正パターン11A、もしくはCD細り分を補填した修正部11Bを含む凸パターン11(ここではパターン細りした7nm幅のQZパターンの周囲に、補填材料30で補填した部分を含むことで形状的に初期のテンプレートと同等のパターン)を作成することができる。   Here, the CD value is 8 nm outside the standard and should be regarded as defective, and the convex pattern 11 ′ of the work template 110 is corrected by the imprint method using the replica template 210 prepared in advance. As a result, in the work template 110, in addition to the convex pattern 11 ′ of the initial QZ material, the correction pattern 11A using the compensation material 30 or the convex pattern 11 (here, the pattern narrowing) including the correction part 11B supplemented with the CD thinning. By including a portion supplemented with the filling material 30 around the 7 nm-width QZ pattern, a pattern equivalent to the initial template in shape can be created.

具体的には、予め準備したレプリカテンプレート210の凹パターン21の幅は21nmである。ワーク用テンプレート110においては、洗浄で細くなった凸パターン11’の幅は8nmで不良になる。この状態で、レプリカテンプレート210の上に補填材料30を塗布し、ワーク用テンプレート110を押印する。   Specifically, the width of the concave pattern 21 of the replica template 210 prepared in advance is 21 nm. In the work template 110, the width of the convex pattern 11 'thinned by the cleaning becomes defective at 8 nm. In this state, the filling material 30 is applied on the replica template 210, and the work template 110 is imprinted.

その後、補填材料30を硬化させる例えばUV(紫外線)光を照射した後、離型することで、凸パターン11’(中央部11C)の周囲に修正部11Bが設けられた凸パターン11が形成される。こうすることでワーク用テンプレート110のQZ材の上に初期のワーク用テンプレートの凸パターン11の幅15nmと同じ幅の凸パターン11を有する復元テンプレートが完成する。   After that, for example, UV (ultraviolet) light for curing the filling material 30 is irradiated and then released to form the convex pattern 11 in which the correction portion 11B is provided around the convex pattern 11 ′ (central portion 11C). The By doing so, a restoration template having the convex pattern 11 having the same width as the width 15 nm of the convex pattern 11 of the initial work template is completed on the QZ material of the work template 110.

上記のようなワーク用テンプレート110の修正方法を用いることにより、洗浄工程でパターン細りが発生して規格を満たさなくなったものが、初期のワーク用テンプレート110と同等な状態の寸法にまで復元される。これによって、1つのワーク用テンプレート110を長期間使い続けることが可能になる。   By using the method for correcting the work template 110 as described above, a pattern that has been thinned in the cleaning process and does not satisfy the standard is restored to a size equivalent to that of the initial work template 110. . This makes it possible to continue using one work template 110 for a long period of time.

上記のような実施形態では、本実施形態では、ワーク用テンプレート110の定期的な洗浄によるパターン細りなど、本来のテンプレートに求められる品質が規格外になったり、パターン欠損等を要因としたパターン欠陥などの問題が生じた場合でも、ワーク用テンプレート110を破棄することなくテンプレートを復元して使用することができるようになる。   In the embodiment as described above, in the present embodiment, the quality required for the original template is out of the standard, such as pattern thinning due to periodic cleaning of the work template 110, or a pattern defect caused by a pattern defect or the like. Even if such a problem occurs, the template can be restored and used without discarding the work template 110.

また、本実施形態では、インプリント用のテンプレートのパターン修正に関して、予めテンプレートに対応したレプリカテンプレートを準備した上で、定期的にこのレプリカテンプレートを用いてテンプレートのパターンを修正することができる。これにより、テンプレートのパターン細りの修復及びパターン欠陥の修正をインプリント法にて実現することができる。このようなテンプレートのパターン修正を適用することによって、テンプレート自体の品質を安定化させることができる。また、インプリント法によってテンプレートを修正することにより、長期間にわたりテンプレートを使い続けることができる。その結果、パターン形成における生産性が大幅に向上する。   Further, in the present embodiment, with respect to the pattern correction of the template for imprinting, a replica template corresponding to the template is prepared in advance, and the template pattern can be corrected periodically using this replica template. As a result, it is possible to realize the repair of the thin pattern of the template and the correction of the pattern defect by the imprint method. By applying such template pattern correction, the quality of the template itself can be stabilized. Further, by correcting the template by the imprint method, the template can be used for a long time. As a result, productivity in pattern formation is greatly improved.

以上説明したように、実施形態に係るパターン形成方法によれば、精度の高いテンプレートを再利用することができる。   As described above, according to the pattern forming method according to the embodiment, a highly accurate template can be reused.

なお、上記に本実施の形態およびその変形例を説明したが、本発明はこれらの例に限定されるものではない。例えば、前述の各実施の形態またはその変形例に対して、当業者が適宜、構成要素の追加、削除、設計変更を行ったものや、各実施の形態の特徴を適宜組み合わせたものも、本発明の要旨を備えている限り、本発明の範囲に含有される。   In addition, although this Embodiment and its modification were demonstrated above, this invention is not limited to these examples. For example, those in which the person skilled in the art appropriately added, deleted, or changed the design of the above-described embodiments or modifications thereof, or combinations of the features of each embodiment as appropriate As long as the gist of the invention is provided, it falls within the scope of the present invention.

本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。   Although several embodiments of the present invention have been described, these embodiments are presented by way of example and are not intended to limit the scope of the invention. These novel embodiments can be implemented in various other forms, and various omissions, replacements, and changes can be made without departing from the scope of the invention. These embodiments and modifications thereof are included in the scope and gist of the invention, and are included in the invention described in the claims and the equivalents thereof.

10…基材、11…凸パターン、11A…修正パターン、11B…修正部、11C…中央部、21…凹パターン、21A,21B…テーパ部分、30…補填材料、110…ワーク用テンプレート、210…レプリカテンプレート   DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 ... Base material, 11 ... Convex pattern, 11A ... Correction pattern, 11B ... Correction part, 11C ... Center part, 21 ... Concave pattern, 21A, 21B ... Tapered part, 30 ... Supplementary material, 110 ... Template for work, 210 ... Replica template

Claims (13)

凹部及び凸部の少なくともいずれかを有する第1パターンを有する第1テンプレートを用いてパターンを形成するパターン形成方法であって、
基板上に樹脂を塗布し、前記第1テンプレートの前記第1パターンの形状を前記樹脂に転写して前記基板上に転写パターンを形成する工程と、
前記第1テンプレートの洗浄を行う工程と、
前記第1テンプレートの検査を行う工程と、
前記第1テンプレートの検査の結果、予め設定された条件を満たす場合には前記転写パターンの形成を行う工程に戻り、前記条件を満たさない場合には、前記第1パターンの凹凸を反転させた第2パターンを有する第2テンプレートを用いて補填材料により前記第1テンプレートの前記第1パターンを修正する工程と、
を備え、
前記補填材料は、樹脂材料、ガラス材料及び金属材料のうち選択された少なくとも1つであり、
前記第1パターンは凸部を有し、
前記第2パターンは凹部を有し、
前記凹部の幅は、前記凸部の幅よりも広く、
前記第1パターンを修正する工程は、前記第2テンプレート上に前記補填材料を塗布し、前記補填材料を介して前記第2テンプレートと前記第1テンプレートとを重ね合わせ、前記第2パターンと前記第1パターンとの間の前記補填材料を充填して硬化させ、前記第1テンプレート側に前記補填材料による修正部を形成することを含むパターン形成方法。
A pattern forming method for forming a pattern using a first template having a first pattern having at least one of a concave portion and a convex portion,
Applying a resin on a substrate, transferring the shape of the first pattern of the first template to the resin, and forming a transfer pattern on the substrate;
Cleaning the first template;
Inspecting the first template;
As a result of the inspection of the first template, when a preset condition is satisfied, the process returns to the step of forming the transfer pattern, and when the condition is not satisfied, the first pattern in which the unevenness of the first pattern is inverted is returned. Modifying the first pattern of the first template with a filling material using a second template having two patterns;
With
The filling material is at least one selected from a resin material, a glass material, and a metal material,
The first pattern has a convex portion,
The second pattern has a recess,
The width of the concave portion is wider than the width of the convex portion,
The step of modifying the first pattern includes applying the filling material onto the second template, superimposing the second template and the first template through the filling material, and arranging the second pattern and the first template. A pattern forming method including filling and filling the filling material between one pattern and forming a correction portion by the filling material on the first template side.
凹部及び凸部の少なくともいずれかを有する第1パターンを有する第1テンプレートを用いてパターンを形成するパターン形成方法であって、
基板上に樹脂を塗布し、前記第1テンプレートの前記第1パターンの形状を前記樹脂に転写して前記基板上に転写パターンを形成する工程と、
前記第1テンプレートの洗浄を行う工程と、
前記第1テンプレートの検査を行う工程と、
前記第1テンプレートの検査の結果、予め設定された条件を満たす場合には前記転写パターンの形成を行う工程に戻り、前記条件を満たさない場合には、前記第1パターンの凹凸を反転させた第2パターンを有する第2テンプレートを用いて補填材料により前記第1テンプレートの前記第1パターンを修正する工程と、
を備えたパターン形成方法。
A pattern forming method for forming a pattern using a first template having a first pattern having at least one of a concave portion and a convex portion,
Applying a resin on a substrate, transferring the shape of the first pattern of the first template to the resin, and forming a transfer pattern on the substrate;
Cleaning the first template;
Inspecting the first template;
As a result of the inspection of the first template, when a preset condition is satisfied, the process returns to the step of forming the transfer pattern, and when the condition is not satisfied, the first pattern in which the unevenness of the first pattern is inverted is returned. Modifying the first pattern of the first template with a filling material using a second template having two patterns;
A pattern forming method comprising:
前記第1パターンを修正する工程は、前記第2パターンと前記第1パターンとの間に前記補填材料を充填して硬化させ、前記第1テンプレート側に前記補填材料による修正部を形成することを含む請求項2記載のパターン形成方法。   The step of correcting the first pattern includes filling and hardening the filling material between the second pattern and the first pattern, and forming a correction portion by the filling material on the first template side. The pattern formation method of Claim 2 containing. 前記第1パターンを修正する工程は、前記第2テンプレート上に前記補填材料を塗布し、前記補填材料を介して前記第2テンプレートと前記第1テンプレートとを重ね合わせることを含む請求項2または3記載のパターン形成方法。   The step of modifying the first pattern includes applying the filling material on the second template, and superimposing the second template and the first template through the filling material. The pattern formation method as described. 前記補填材料は、樹脂材料、ガラス材料及び金属材料のうち選択された少なくとも1つである請求項2〜4のいずれか1つに記載のパターン形成方法。   The pattern forming method according to claim 2, wherein the filling material is at least one selected from a resin material, a glass material, and a metal material. 前記第1パターンは凸部を有し、
前記第2パターンは凹部を有し、
前記凹部の幅は、前記凸部の幅よりも広い請求項2〜5のいずれか1つに記載のパターン形成方法。
The first pattern has a convex portion,
The second pattern has a recess,
The width of the said recessed part is a pattern formation method as described in any one of Claims 2-5 wider than the width | variety of the said convex part.
前記第1パターンを修正する工程は、前記第1テンプレートの検査の結果により不良と判定された前記第1パターンを修正するための前記第2パターンの部分に前記補填材料を塗布することを含む請求項2〜6のいずれか1つに記載のパターン形成方法。   The step of correcting the first pattern includes applying the compensation material to a portion of the second pattern for correcting the first pattern determined to be defective based on a result of inspection of the first template. Item 7. The pattern forming method according to any one of Items 2 to 6. 前記第1テンプレートを検査する工程は、前記第1テンプレートの不良箇所の座標の情報を取得することを含み、
前記第1パターンを修正する工程は、前記不良箇所の座標の情報を用いて前記第2パターンの部分に前記補填材料を塗布することを含む請求項2〜7のいずれか1つに記載のパターン形成方法。
The step of inspecting the first template includes obtaining information of coordinates of a defective portion of the first template,
The pattern according to any one of claims 2 to 7, wherein the step of correcting the first pattern includes applying the filling material to a portion of the second pattern using information on coordinates of the defective portion. Forming method.
前記第1テンプレートの洗浄を行う工程は、前記第1テンプレートによる前記転写パターンの形成処理回数が予め決められた回数を超えた場合に前記第1テンプレートを洗浄する判断を行うことを含む請求項2〜8のいずれか1つに記載のパターン形成方法。   3. The step of cleaning the first template includes performing a determination to clean the first template when the number of times of forming the transfer pattern by the first template exceeds a predetermined number. The pattern formation method as described in any one of -8. 前記第1テンプレートの洗浄を行う工程は、前記第1パターンの寸法が予め決められた寸法に達した場合に前記第1テンプレートを洗浄する判断を行うことを含む請求項2〜9のいずれか1つに記載のパターン形成方法。   The step of cleaning the first template includes performing a determination to clean the first template when a dimension of the first pattern reaches a predetermined dimension. The pattern formation method as described in one. 前記第1テンプレートの洗浄を行う工程は、第1の洗浄条件による洗浄と、前記第1の洗浄条件よりも洗浄力の強い第2の洗浄条件による洗浄と、のいずれかを選択することを含む請求項2〜10のいずれか1つに記載のパターン形成方法。   The step of cleaning the first template includes selecting one of cleaning based on a first cleaning condition and cleaning based on a second cleaning condition having a stronger cleaning power than the first cleaning condition. The pattern formation method as described in any one of Claims 2-10. 前記第2の洗浄条件による洗浄は、前記第1パターンに含まれる凸部の幅を狭くする薬液を用いた洗浄である請求項11記載のパターン形成方法。   The pattern formation method according to claim 11, wherein the cleaning under the second cleaning condition is a cleaning using a chemical that narrows the width of the convex portion included in the first pattern. 前記第1テンプレートの洗浄を行う工程は、前記第1の洗浄条件による洗浄を行った後に前記第1テンプレートに付着した異物が除去されていなかった場合、前記第1テンプレートに前記第2の洗浄条件による洗浄を行うことを含む請求項11または12に記載のパターン形成方法。   The step of cleaning the first template includes the step of cleaning the first template with the second cleaning condition when foreign matter adhering to the first template has not been removed after the cleaning with the first cleaning condition. The pattern formation method of Claim 11 or 12 including performing washing | cleaning by.
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