JP2015144193A - インプリント方法、テンプレートおよびインプリント装置 - Google Patents

Abstract

【課題】テンプレートに損傷を与えることなく、隣接ショット間のずれを補正することができるインプリント方法を提供すること。【解決手段】実施形態のインプリント方法では、パターンが中央領域および外側領域に配置されたテンプレートが、第１のインプリントショットに押し当てられる。前記外側領域が押し当てられているレジストの一部領域が、目標硬度よりも小さくなるよう減光部材を介して光が照射され、その後、離型される。さらに、第１および第２のインプリントショットが前記一部領域で重なるよう、前記テンプレートが前記第２のインプリントショットに押し当てられる。そして、前記一部領域のレジストが目標硬度に到達するよう光が照射され、その後、離型される。【選択図】図５

Description

本発明の実施形態は、インプリント方法、テンプレートおよびインプリント装置に関する。

半導体デバイスを構成する要素パターンを微細化する技術の１つにインプリント技術がある。インプリント技術では、転写するパターンサイズの型（パターン）を有したテンプレートが用いられる。インプリントを行う際には、テンプレートを基板上のレジストに押印した状態でレジストを硬化させることによって、基板上にレジストパターンの形成が行なわれる。

このようなインプリント技術では、微細なテンプレートパターンを有するテンプレートを用いることによって、複雑な光学系や、複数回のパターン形成と加工とを繰り返すマルチパターニング技術を用いることなく、微細パターンを形成することができる。そのため、インプリント技術は、半導体デバイスにおける低コストのリソグラフィプロセスとして有力視されている。

従来の光露光装置では、隣接ショット間のずれを補正するために、隣接したショット同士の一部を重ねてパターニングしている。一方、既存のインプリント技術では、隣接ショット間を重ねて押印することが難しい。これは、光を照射した領域はレジストが硬化するからであり、硬化したレジスト上から重ねてテンプレートを押印すると、テンプレートの破損につながる。このため、インプリントにおいて、テンプレートに損傷を与えることなく、隣接ショット間のずれを補正することが望まれている。

特開２００９−２１２４４９号公報

本発明が解決しようとする課題は、テンプレートに損傷を与えることなく、隣接ショット間のずれを補正することができるインプリント方法、テンプレートおよびインプリント装置を提供することである。

実施形態によれば、インプリント方法が提供される。前記インプリント方法では、第１の押し当てステップと、第１の照射ステップと、第１の離型ステップと、第２の押し当てステップと、第２の照射ステップと、第２の離型ステップと、が行われる。前記第１の押し当てステップでは、中央領域に配置された第１のパターンと、前記中央領域よりも外側の領域である第１の外側領域に配置された第２のパターンと、を有したテンプレートが、基板上のレジストの第１のインプリントショットに押し当てられる。前記第１の照射ステップでは、前記レジストを硬化させる光が、前記テンプレートを介して前記第１のインプリントショットに照射される際に、前記第１の外側領域が押し当てられている第１のレジスト領域のうちの一部領域のレジストに対しては、目標硬度よりも小さい硬度となるよう、前記光の量を減光させる減光部材を介して前記光が照射される。前記第１の離型ステップでは、前記テンプレートが前記第１のインプリントショットから離型される。前記第２の押し当てステップでは、前記第１のインプリントショットに隣接する第２のインプリントショットと、前記第１のインプリントショットとが、前記一部領域を含む重ね合わせ領域で重なるよう、前記テンプレートが前記第２のインプリントショットに押し当てられる。前記第２の照射ステップでは、前記光が前記テンプレートを介して前記第２のインプリントショットに照射される際に、前記一部領域のレジストが目標硬度に到達するよう前記光が照射される。前記第２の離型ステップでは、前記テンプレートが前記第２のインプリントショットから離型される。

図１は、実施形態に係るインプリント装置の構成を示す図である。 図２は、減光部材を有したテンプレートの断面構成を示す図である。 図３は、カーフ領域の形状を説明するための図である。 図４は、隣接ショット間の重ね合わせ領域を説明するための図である。 図５は、図４に示すウエハのａ−ａ断面図である。 図６は、第２の実施形態に係るテンプレートのカーフ領域の形状を説明するための図である。 図７は、第３の実施形態に係るテンプレートの構成を示す図である。 図８は、インプリントショットの配置を説明するための図である。 図９は、第４の実施形態に係るインプリント装置の構成を示す図である。

以下に添付図面を参照して、実施形態に係るインプリント方法、テンプレートおよびインプリント装置を詳細に説明する。なお、この実施形態により本発明が限定されるものではない。

（第１の実施形態）
図１は、実施形態に係るインプリント装置の構成を示す図である。インプリント装置１０１Ｘは、ウエハＷｘなどの被転写基板（被加工基板）に、モールド基板であるテンプレート（原版）ＴＸのテンプレートパターン（回路パターンなど）を転写する装置である。本実施形態のインプリント装置１０１Ｘは、テンプレートＴＸのカーフ領域（矩形環状領域）上に減光部材３Ｘを配置しておくことによって、隣接するショット間の一部を重ねて押印する。

インプリント装置１０１Ｘは、原版ステージ２Ｘ、基板チャック８、試料ステージ５、基準マーク６、アライメントセンサ７、ステージベース９、ＵＶ光源１０、シャッタ２２を備えている。また、本実施形態のインプリント装置１０１Ｘは、制御部２１を備えている。

試料ステージ５は、ウエハＷｘを載置するとともに、載置したウエハＷｘと平行な平面内（水平面内）を移動する。試料ステージ５は、転写材としてのレジスト４０が全面または略全面（エッジ以外の全面）に塗布されたウエハＷｘを搬入して、テンプレートＴＸの下方側に移動させる。また、試料ステージ５は、ウエハＷｘへの押印処理を行う際には、ウエハＷｘ上の各ショット位置を順番にテンプレートＴＸの下方側に移動させる。

試料ステージ５上には、基板チャック８が設けられている。基板チャック８は、ウエハＷｘを試料ステージ５上の所定位置に固定する。また、試料ステージ５上には、基準マーク６が設けられている。基準マーク６は、試料ステージ５の位置を検出するためのマークであり、ウエハＷｘを試料ステージ５上にロードする際の位置合わせに用いられる。

ステージベース９の底面側（ウエハＷｘ側）には、原版ステージ２Ｘが設けられている。原版ステージ２Ｘは、テンプレートＴＸの裏面側（テンプレートパターンの形成されていない側の面）からテンプレートＴＸを真空吸着などによって所定位置に固定する。

ステージベース９は、原版ステージ２ＸによってテンプレートＴＸを支持するとともに、テンプレートＴＸのテンプレートパターンをウエハＷｘ上のレジスト４０に押し当てる。ステージベース９は、上下方向（鉛直方向）に移動することにより、テンプレートＴＸのレジストへの押し当てと、テンプレートＴＸのレジスト４０からの引き離し（離型）と、を行う。インプリントに用いるレジスト４０は、例えば、光硬化性などの特性を有した樹脂（光硬化剤）である。また、ステージベース９上には、アライメントセンサ７が設けられている。アライメントセンサ７は、ウエハＷｘの位置検出やテンプレートＴＸの位置検出を行うセンサである。

ＵＶ光源１０は、ＵＶ光などの光を照射する光源であり、ステージベース９の上方に設けられている。ＵＶ光源１０は、テンプレートＴＸがレジスト４０に押し当てられた状態で、テンプレートＴＸ上からＵＶ光を照射する。

シャッタ（照射部）２２は、ＵＶ光源１０から照射されたＵＶ光の通過／遮断を切替える。シャッタ２２は、制御部２１によって開状態にされると、ＵＶ光源１０から照射されるＵＶ光をテンプレートＴＸ側に通過させ、制御部２１によって閉状態にされると、ＵＶ光源１０から照射されるＵＶ光を遮断する。なお、シャッタ以外の機構によって、ＵＶ光の通過／遮断を切替えてもよい。

減光部材３Ｘは、例えばクロムなどを用いて構成してもよいし、石英を低純度にしたものを用いて構成してもよい。減光部材３Ｘは、ＵＶ光源１０からレジスト４０までの間の光路内に配置しておく。本実施形態のＵＶ光源１０は、テンプレートＴＸの外周側領域であるカーフ領域上に配置された減光部材３Ｘ上からＵＶ光を照射することによって、テンプレートＴＸに押し当てられている位置のレジスト４０を硬化させる。テンプレートＴＸのうち減光部材３Ｘの配置されていない位置（本体パターン領域）では、ＵＶ光がテンプレートＴＸを介してレジスト４０に到達する。また、テンプレートＴＸのうち減光部材３Ｘの配置されている位置では、ＵＶ光の一部が減光部材３Ｘで減光されたうえでテンプレートＴＸを介してレジスト４０に到達する。

減光部材３Ｘは、テンプレートＴＸのカーフ領域上に配置されているので、レジスト４０のカーフ領域には、減光部材３Ｘで減光されたＵＶ光が照射される。減光部材３Ｘは、例えば、１回のインプリント処理によってレジスト４０が所望硬さ（目標硬度）の半分の硬さまで硬化が進行するだけのＵＶ光を透過させる。

したがって、減光部材３Ｘで減光されたＵＶ光は、１回の照射でレジスト４０に対して半分だけ硬化度合いを進める。一方、減光部材３Ｘの配置されていない本体パターン領域を介して照射されたＵＶ光は、レジスト４０を所望硬さまで硬化させる。減光部材３Ｘは、テンプレートＴＸの上面部に形成しておいてもよいし、原版ステージ２Ｘに形成しておいてもよい。

制御部２１は、インプリント装置１０１Ｘの各構成要素に接続され、各構成要素を制御する。図１では、制御部２１が、ステージベース９に接続されているところを図示しており、他の構成要素との接続は図示省略している。本実施の形態の制御部２１は、隣接するショットのカーフ領域同士が重なるよう、テンプレートＴＸをレジスト４０に押印させる。

ウエハＷｘへのインプリントを行う際には、レジスト４０が略全面に塗布されたウエハＷｘがテンプレートＴＸの直下まで移動させられる。そして、テンプレートＴＸがウエハＷｘ上のレジスト４０に押し当てられる。

制御部２１は、テンプレートＴＸとレジスト４０とを所定時間だけ接触させた後、この状態でＵＶ光源１０をレジスト４０に照射させてレジスト４０を硬化させる。これにより、本体パターン領域のテンプレートパターンに対応する転写パターンがウエハＷｘ上のレジスト４０にパターニングされる。また、カーフ領域のレジスト４０は、半硬化状態となる。

なお、テンプレートＴＸがレジスト４０から離型された後も、テンプレートＴＸが次に押印されるまではレジスト４０の形状が変形せず、かつ次回以降の押印処理の際にテンプレートパターンと接触してもテンプレートＴＸを損傷しない程度の状態であれば、半硬化状態以外の硬化状態であってもよい。例えば、本体パターン領域の硬化状態よりもカーフ領域の硬化状態が進まないよう（目標硬度よりも小さい硬度となるよう）、インプリント処理が実行される。換言すると、本体パターン領域よりもカーフ領域の方が単位面積当たりのＵＶ光の照射量が少なくなるようインプリント処理が実行される。

第１のショットへのインプリント処理が行われた後、第１のショットに隣接する第２のショットへのインプリント処理が行われる。このとき、第１のショットのカーフ領域と第２のショットのカーフ領域とが重なるよう、第２のショットへのインプリント処理が行われる。このように、本実施形態では、隣接するショット間のカーフ領域が重なるよう各ショットへのインプリント処理が行われる。インプリント装置１０１Ｘでは、このようなインプリント処理がショット毎に繰り返される。

つぎに、減光部材３Ｘの構成について説明する。ここでは、減光部材３Ｘの一例である減光部材３Ａが、テンプレートＴＸの一例であるテンプレートＴＡ上に形成されている場合について説明する。以下では、インプリント装置１０１Ｘの一例であるインプリント装置１０１Ａ（図示せず）と、テンプレートＴＡとを用いたインプリント処理について説明する。減光部材３Ａが形成されているテンプレートＴＡを用いてインプリント処理を実行する場合、インプリント装置１０１Ｘには、減光部材３Ｘを配置しておく必要がない。

図２は、減光部材を有したテンプレートの断面構成を示す図である。テンプレートＴＡは、板状部材を用いて形成されており、テンプレートパターンの形成されている面（底面）とは、反対側の面（上面）に減光部材３Ａを有している。

テンプレートＴＡは、回路パターンなどが配置されている本体パターン領域３１と、種々のマークなどが配置されているカーフ領域３２Ａと、テンプレートパターンが配置されていない外周領域３３とを有している。カーフ領域３２Ａには、例えば、アライメントマークやＯ／Ｌ（overlay）マークなどが配置されている。

減光部材３Ａは、カーフ領域３２Ａおよび外周領域３３の上部に配置されている。この構成により、減光部材３Ａの下部側であるカーフ領域３２Ａおよび外周領域３３には、本体パターン領域３１よりも少ないＵＶ光が照射されることとなる。本実施形態では、カーフ領域３２Ａの一部ではなく、カーフ領域３２Ａの全体を減光部材３Ａで覆っている。

テンプレートＴＡでは、減光部材３Ａが外周領域３３上に配置されているので、本体パターン領域３１やカーフ領域３２Ａから漏れたＵＶ光が、隣接するインプリントショットに照射されることを防止できる。なお、外周領域３３には、減光部材３Ａの代わりに減光部材３Ａよりも減光量が大きな部材（遮光部材など）を配置してもよい。

図３は、カーフ領域の形状を説明するための図である。図３では、テンプレートの上面構成を示している。図３の左側には、減光部材３Ａの図示を省略したテンプレートＴＡを示し、図３の右側には、減光部材３Ａを配置した後のテンプレートＴＡを示している。

本体パターン領域３１（中央領域）は、テンプレートＴＡを上面側から見た場合に、例えば矩形領域を有しており、テンプレートＴＡの中央部に配置されている。カーフ領域３２Ａは、テンプレートＴＡを上面側から見た場合に、例えば矩形環状領域を有しており、本体パターン領域３１よりも外側に配置されている。外周領域３３は、テンプレートＴＡを上面側から見た場合に、例えば矩形環状領域を有しており、カーフ領域３２Ａよりも外側に配置されている。

カーフ領域３２Ａは、矩形環状領域の頂点となる４つの頂点領域と、矩形環状領域の辺となる４つの辺領域とで構成されている。カーフ領域３２Ａのうちの辺領域は、隣接するショットとの間で２回の押印（重ね合わせ）が行われる領域である。また、カーフ領域３２Ａのうちの頂点領域は、隣接するショットとの間で４回の押印（重ね合わせ）が行われる領域である。

例えば、本体パターン領域３１の右側に配置されている辺領域は、右側のショットとの間で重ね合わせが行われる。また、本体パターン領域３１の右上に配置されている頂点領域は、左側のショットと、上側のショットと、右上のショットとの間で重ね合わせが行われる。

本実施の形態では、カーフ領域３２Ａおよび外周領域３３の上面に減光部材３Ａが配置されている。なお、カーフ領域３２Ａのうちの頂点領域は、４回の重ね合わせが行われるので、合計４回のＵＶ光照射が行われる。このため、３回目と４回目のインプリント処理の際には、既に硬化した頂点領域に対して重ね合わせが行われることになる。本実施形態では、４回の重ね合わせが行われる頂点領域には、マークなどを配置せず、辺領域にマークなどを配置しておく。

図４は、隣接ショット間の重ね合わせ領域を説明するための図である。図４では、ウエハＷｘを上面側から見た場合のインプリントショットを示している。インプリント装置１０１Ａは、Ｎ番目（Ｎは自然数）のショットＳ_Nに対してインプリント処理を実行した後、（Ｎ＋１）番目のショットＳ_(N+1)に対してインプリント処理を実行する。この場合において、インプリントショットＳ_N，Ｓ_Nの間のショット間領域２５へは、インプリントショットＳ_Nへのインプリント処理と、インプリントショットＳ_(N+1)へのインプリント処理と、の両方でカーフ領域３２Ａの一部が押し当てられる。

図５は、図４に示すウエハのａ−ａ断面図である。Ｎ番目のショットＳ_Nに対してインプリント処理が実行されると、テンプレートＴＡの本体パターン領域３１に対応するレジスト４０上の領域にテンプレートパターン（回路パターン４１）が形成される。この回路本体パターン４１は、ＵＶ光の照射によって全硬化状態となる。

一方、テンプレートＴＡのカーフ領域３２Ａに対応するレジスト４０上の領域には、カーフパターン４２が形成される。このカーフパターン４２は、減光部材３Ａを介してＵＶ光が照射されているので、半硬化状態である。

この後、（Ｎ＋１）番目のショットＳ_(N+1)に対してインプリント処理を実行する際には、半硬化状態のカーフパターン４２に対して、テンプレートＴＡのカーフ領域３２Ａが押印される。換言すると、Ｎ番目のショットＳ_Nと、（Ｎ＋１）番目のショットＳ_(N+1)との間の領域には２回に渡ってカーフ領域３２Ａが押印される。

そして、（Ｎ＋１）番目のショットＳ_(N+1)に対してインプリント処理が実行されると、カーフパターン４２は、減光部材３Ａを介してＵＶ光が照射されるので、半硬化状態であるカーフパターン４２は、全硬化状態となる。この全硬化状態のカーフパターン４２は、回路パターン４１と同様の硬さである。

本実施形態では、減光部材３Ａを介してＵＶ光を照射するので、レジスト４０上でＵＶ光が照射される領域は、テンプレートＴＡのパターン領域よりも小さくなる。このため、１つのショット内には、レジスト４０が所望の硬さまで全硬化する領域（回路パターン４１）と、半硬化の領域（カーフパターン４２）とが形成されることとなる。したがって、レジスト４０が半硬化の領域は、隣接ショットを重ねて押印することが可能となる。隣接ショットをインプリントする際には、重ねて押印する領域（前ショットの未硬化部分）を所望の硬さまで全硬化させる。

ところで、隣接ショット間でテンプレートＴＡを重ね打ちする際に、前ショットの半硬化部分と次ショットとの間でレジスト４０の固さが異なる。このため、インプリント装置１０１Ａは、テンプレートＴＡを押印する際の圧力を、テンプレートＴＡの領域毎に変化させてもよい。

この場合、インプリント装置１０１Ａは、例えば、テンプレートＴＡのうちレジスト４０の半硬化部分に押し当てる領域（カーフ領域３２Ａ）を、レジスト４０の未硬化部分に押し当てる領域（本体パターン領域３１）よりも強い圧力で押印する。これにより、レジスト４０の領域毎の硬さに起因するテンプレートＴＡの撓みを補正する。

また、テンプレートＴＡの厚さを、テンプレートＴＡの領域毎に変えておいてもよい。この場合、例えば、テンプレートＴＡのうちレジスト４０の半硬化部分に押し当てられる領域を、レジスト４０の未硬化部分に押し当てられる領域よりも厚くしておく。この場合において、テンプレートＴＡの領域毎の厚さは、押し当てるレジスト４０の硬さに応じた剛性を有するよう調整しておく。テンプレートＴＡの厚さを領域毎に変える方法には、例えばイオン注入やエッチングなどがある。

また、テンプレートＴＡのテンプレートパターンの深さを、テンプレートＴＡの領域毎に変えておいてもよい。この場合、例えば、テンプレートＴＡのうちレジスト４０の半硬化部分に押し当てられるテンプレートパターンの溝を、レジスト４０の未硬化部分に押し当てられるテンプレートパターンの溝よりも深くしておく。この場合において、テンプレートパターンの深さは、押し当てるレジスト４０の硬さに応じた深さを有するよう調整しておく。テンプレートパターンの深さを領域毎に変える方法には、例えばエッチングなどがある。

なお、インプリント装置１０１Ａ内にレジスト４０の塗布部を設けてもよい。この塗布部は、ウエハＷｘの全面にレジスト４０を塗布する装置である。この場合、インプリント装置１０１Ｘは、塗布部でレジスト４０が塗布されたウエハＷｘに対してインプリント処理を実行する。

また、インクジェット方式の液滴下装置が、ウエハＷｘ上にレジスト４０を滴下してもよい。この場合、インプリント装置１０１Ａは、１ショット毎にレジスト４０の滴下とレジスト４０への押印処理とを繰り返してもよい。

また、レジスト４０のカーフ領域のうち本体パターン領域３１が押印される領域の近傍へは、本体パターン領域３１に照射したＵＶ光が漏れてくる場合がある。このため、減光部材３Ａのうち本体パターン領域３１の近傍の領域は、減光部材３Ａよりも減光率が大きな減光部材を配置しておいてもよい。

また、外周領域３３が押し当てられる領域は、レジスト４０を半硬化させる必要がないので、減光部材３Ａのうちの外周領域３３の近傍の領域は、減光部材３Ａよりも減光率が大きな減光部材（完全遮光部材など）を配置しておいてもよい。

このように第１の実施形態では、テンプレートＴＡのカーフ領域３２Ａにマークなどを配置している。そして、インプリント装置１０１Ａは、レジスト４０のうち、カーフ領域３２Ａが押印される領域へは、減光部材３Ａを介してＵＶ光を照射することによって、レジスト４０を半硬化状態にしている。さらに、インプリント装置１０１Ａは、カーフ領域３２Ａが押印される領域を、隣接するショットで重ねて押印している。

これにより、隣接するショット間にマークなどを配置した場合であっても、テンプレートＴＡに損傷を与えることなく、隣接するショットを重ねて押印することが可能となる。また、隣接ショット間のずれを補正することができるとともに、レジスト４０に効率良くテンプレートパターンを押印することができる。

（第２の実施形態）
つぎに、図６を用いて第２の実施形態について説明する。第２の実施形態では、４つのショットが重ね合わされる領域に対し、減光部材３Ａよりも遮光度の大きな部材を介してＵＶ光２を照射する。

図６は、第２の実施形態に係るテンプレートのカーフ領域の形状を説明するための図である。図６では、減光部材３Ｘの一例である減光部材３Ｂ（１），３Ｂ（２）が、テンプレートＴＸの一例であるテンプレートＴＢ上に形成されている場合について説明する。なお、図６の各構成要素のうち図３に示す第１の実施形態のテンプレートＴＡと同一機能を達成する構成要素については同一符号を付しており、重複する説明は省略する。

図６の左側には、減光部材３Ｂ（１），３Ｂ（２）の図示を省略したテンプレートＴＢの上面構成を示し、図６の右側には、減光部材３Ｂ（１），３Ｂ（２）の配置されたテンプレートＴＢを示している。ここでは、テンプレートＴＢが、カーフ領域３２Ｂ（１），３２Ｂ（２）を有している場合について説明する。カーフ領域３２Ｂ（１），３２Ｂ（２）を合わせた領域が、カーフ領域３２Ａに対応しており、マークなどが配置されている。

カーフ領域３２Ｂ（２）は、カーフ領域３２Ａのうち矩形環状領域の頂点となる頂点領域であり、カーフ領域３２Ｂ（１）は、カーフ領域３２Ａのうち矩形環状領域の辺となる辺領域である。カーフ領域３２Ｂ（１）は、隣接するショットとの間で２回の押印（重ね合わせ）が行われる領域である。また、カーフ領域３２Ｂ（２）は、隣接するショットとの間で４回の押印（重ね合わせ）が行われる領域である。

例えば、カーフ領域３２Ｂ（１）のうち、本体パターン領域３１の右側に配置されている領域は、右側のショットとの間で重ね合わせが行われる。また、カーフ領域３２Ｂ（２）のうち、本体パターン領域３１の右上に配置されている領域は、右側のショットと、上側のショットと、右上のショットとの間で重ね合わせが行われる。

本実施の形態では、テンプレートＴＢに対し、カーフ領域３２Ｂ（１）および外周領域３３の上面に減光部材３Ｂ（１）が配置されている。また、テンプレートＴＢに対し、カーフ領域３２Ｂ（２）の上面に減光部材３Ｂ（２）が配置されている。

減光部材３Ｂ（２）は、減光部材３Ｂ（１）よりも遮光度が高い部材である。減光部材３Ｂ（２）は、例えば、１回のインプリント処理によってレジスト４０が所望硬さの４分の１の硬さまで硬化するだけのＵＶ光を透過させる。したがって、減光部材３Ｂ（２）で減光されたＵＶ光は、一回の照射でレジスト４０に対して４分の１だけ硬化度合いを進める。

減光部材３Ｂ（１）は、減光部材３Ａと同様の性質を有した部材である。したがって、減光部材３Ｂ（１）は、１回のインプリント処理によってレジスト４０が所望硬さの半分の硬さまで硬化するだけのＵＶ光を透過させる。

レジスト４０のうち減光部材３Ｂ（２）が押印される領域は、隣接する４ショット分のテンプレートＴＢが押印される領域である。本実施形態では、減光部材３Ｂ（２）で減光されたＵＶ光が、レジスト４０に対して４分の１だけ硬化度合いを進めるので、４つのショットが重ね合わされる頂点領域に対して４回のインプリント処理が行われると、レジスト４０が所望の硬さまで全硬化する。

そして、４回のインプリント処理のうち、１回目〜３回目までは、レジスト４０が所望の硬さまで全硬化しない。したがって、減光部材３Ｂ（２）の配置される頂点領域にマークなどを配置した場合であっても、インプリント処理の際にテンプレートＴＢが損傷することを防止できる。

なお、カーフ領域３２Ｂ（２）へは、減光部材３Ｂ（２）を配置しなくてもよい。この場合も、カーフ領域３２Ｂ（２）にはマークなどのテンプレートパターンを配置しない。

このように第２の実施形態では、テンプレートＴＢに対し、隣接するショットとの間で４回の押印（重ね合わせ）が行われるカーフ領域３２Ｂ（２）の上部には、レジスト４０に対して４分の１だけ硬化度合いを進める減光部材３Ｂ（２）が配置されている。

これにより、４つのショットが重なり合う領域にマークなどを配置した場合であっても、テンプレートに損傷を与えることなく、４つの隣接するショットを重ねて押印することが可能となる。また、隣接ショット間のずれを補正することができるとともに、レジスト４０に効率良くテンプレートパターンを押印することができる。

（第３の実施形態）
つぎに、図７および図８を用いて第３の実施形態について説明する。第３の実施形態では、テンプレートが有するカーフ領域上に遮光部材を配置するとともに、この遮光部材をジグソー形状とする。この場合において、テンプレート上では、隣接するショット間でカーフ領域を重ね合わせることができるような形状の遮光部材を配置しておく。

図７は、第３の実施形態に係るテンプレートの構成を示す図である。図７では、テンプレートＴＣの上面構成を示している。テンプレートＴＣは、テンプレートＴＡと同様の本体パターン領域３１と、カーフ領域３２（図７では図示せず）と、外周領域３３（図７では図示せず）とを有している。

なお、図７では、テンプレートＴＣ上に遮光部材３Ｃ（１），３Ｃ（２）が配置されている場合を示しているので、カーフ領域３２の一部であるカーフ領域３２Ｃ（１），３２Ｃ（２）を図示し、その他の領域は図示していない。

テンプレートＴＡには、減光部材３Ａが配置されていたのに対し、テンプレートＴＣには、遮光部材３Ｃ（１），３Ｃ（２）が配置されている。カーフ領域３２のうち、カーフ領域３２Ｃ（１），３２Ｃ（２）が遮光部材３Ｃ（２）の配置されていない領域であり、カーフ領域３２Ｃ（１），３２Ｃ（２）以外の領域には遮光部材３Ｃ（２）が配置されている。また、テンプレートＴＣでは、外周領域の３３の上部に遮光部材３Ｃ（１）が配置されている。また、カーフ領域３２Ｃ（２）が配置される領域は、減光部材３Ｂ（２）が配置される領域と同じ領域（形状、位置）である。

カーフ領域３２Ｃのうち、カーフ領域３２Ｃ（１）および遮光部材３Ｃ（２）の配置されている領域には、カーフ領域３２Ａと同様にマークなどが配置されている。カーフ領域３２のうち、カーフ領域３２Ｃ（２）の配置されている領域には、マークなどが配置されていない。遮光部材３Ｃ（１），３Ｃ（２）は、照射されるＵＶ光を僅かに透過させる部材である。

遮光部材３Ｃ（１），３Ｃ（２）の遮光度の大きさは、例えば、テンプレートＴＣをレジスト４０から離型した際に、テンプレートＴＣによってレジスト４０がウエハＷｘから剥がされない程度にレジスト４０を硬化させる大きさとする。また、遮光部材３Ｃ（１），３Ｃ（２）の遮光度の大きさは、例えば、テンプレートＴＣを硬化後のレジスト４０に押し当てた際に、テンプレートＴＣが硬化後のレジスト４０によって損傷を受けない程度までレジスト４０を硬化させる大きさとする。本実施形態の遮光部材３Ｃ（１）は、本体パターン領域３１の外周部にジグソー状に配置されている。換言すると、テンプレートＴＣは、ジグソー形状の開口領域を有している。

このように、遮光部材３Ｃ（１）は、ジグソーパズルのピース状（ジグソー形状）に配置されている。このため、テンプレートＴＣには、遮光部材３Ｃ（２）が配置される領域（開口部の凹状領域）と、配置されない領域（開口部の凸状領域）とが設けられている。ここでの凸状領域は、インプリントショットを上面から見た場合に、中央部の本体パターン領域３１からはみ出すカーフ領域３２Ｃ（１）である。また、凹状領域は、インプリントショットを上面から見た場合に、カーフ領域３２のうちカーフ領域３２Ｃ（１）が配置されていない部分である。テンプレートＴＣでは、隣接するショット間で凸状領域と凹状領域とが嵌め合わされた場合に、凸状領域同士が重なり合わないよう且つ凹状領域同士が重なり合わないよう、凸状領域および凹状領域が配置されている。

具体的には、テンプレートＴＣでは、凸状領域と凹状領域とが本体パターン領域３１を挟んで対向するよう、凸状領域および凹状領域が配置されている。換言すると、テンプレートＴＣは、隣接ショット間で、カーフ領域３２のうちのカーフ領域３２Ｃ（１）と、カーフ領域３２Ｃ（１）以外の領域とが、嵌め合わされて矩形状領域（スクライブライン）となるよう形成されている。このように、本実施形態では、テンプレートＴＣの相対する辺において、遮光部材３Ｃ（２）が相補的形状となるよう、遮光部材３Ｃ（２）を配置している。

図８は、インプリントショットの配置を説明するための図である。図８では、４つのインプリントショットの上面図を示している。例えば、第１のショットＳ１、第２のショットＳ２、第３のショットＳ３、第４のショットＳ４の順番でインプリント処理が実行される。

例えば、第１のショットＳ１のカーフ領域３２Ｃ（１）と、第２のショットＳ２のカーフ領域３２Ｃ（１）とが嵌め合わされるよう、インプリント処理が実行される。具体的には、第１のショットＳ１の左端部に配置されているカーフ領域３２Ｃ（１）と、第２のショットＳ２の右端部に配置されている遮光部材３Ｃ（２）と、が重なるよう、インプリント処理が実行される。このとき、第１のショットＳ１の左端部に配置されている遮光部材３Ｃ（２）と、第２のショットＳ２の右端部に配置されているカーフ領域３２Ｃ（１）と、が重なるよう、インプリント処理が実行される。

同様に、第１のショットＳ１のカーフ領域３２Ｃ（１）と、第３のショットＳ３のカーフ領域３２Ｃ（１）とが嵌め合わされるよう、インプリント処理が実行される。さらに、第２および第３のショットＳ２，Ｓ３のカーフ領域３２Ｃ（１）と、第４のショットＳ４のカーフ領域３２Ｃ（１）とが嵌め合わされるよう、インプリント処理が実行される。

図８に示す領域５１は、カーフ領域３２Ｃ（１）の配置されている領域であって、隣接するショットと重ね合わせが行われていない領域である。この領域５１は、レジスト４０が未半硬化状態である。

図８に示す領域５２は、カーフ領域３２Ｃ（１）の配置されている領域であって、隣接するショットと重ね合わせが行われた領域である。この領域５２は、完全硬化状態である。図８に示す領域５３は、カーフ領域３２Ｃ（２）の配置されている領域であり、完全硬化状態である。

このように、本実施形態では、カーフ領域３２Ｃ（１）（パターンの配置領域）を本体パターン領域３１に対する凸部領域とし、遮光部材３Ｃ（２）（減光領域）を本体パターン領域３１に対する凹部領域とすると、カーフ領域３２の相対する辺が、凸部領域と前記凹部領域との相補的形状となるようテンプレートＴＣが形成されている。

このように、本実施形態では、カーフ領域３２Ｃ（１）および遮光部材３Ｃ（２）をジグソー形状としているので、隣接するショットにテンプレートパターンを転写する際には、隣接するショット間でテンプレートパターンが干渉しないよう、重ね打ちが実行される。

なお、テンプレートＴＣにおいて、遮光部材３Ｃ（２）の代わりに、減光部材３Ｂ（１）と同じ遮光率の減光部材を配置してもよい。この場合、減光部材の下にはパターンを配置してもよい。また、遮光部材３Ｃ（１）の代わりに、減光部材３Ｂ（１）と同じ遮光率の減光部材を配置してもよい。

また、カーフ領域３２Ｃ（２）上に、減光部材３Ｂ（２）を配置してもよい。この場合、減光部材３Ｂ（２）の下にはパターンを配置してもよい。また、カーフ領域３２Ｃ（２）のうちの３箇所に完全遮光部材を配置してもよい。この場合、カーフ領域３２Ｃ（２）のうちの残りの１箇所にはパターンを配置してもよい。

このように第３の実施形態では、隣接するショット間でカーフ領域３２Ｃを重ね合わせることができるよう、遮光部材３Ｃ（２）およびカーフ領域３２Ｃ（１）がジグソー形状に配置されている。

これにより、隣接するショット間にマークなどを配置した場合であっても、テンプレートに損傷を与えることなく、隣接するショットを重ねて押印することが可能となる。また、隣接ショット間のずれを補正することができるとともに、レジスト４０に効率良くテンプレートパターンを押印することができる。

（第４の実施形態）
つぎに、図９を用いて第４の実施形態について説明する。第４の実施形態では、インプリント装置１０１Ｘ内に減光部材３Ｘを配置しておく。ここでは、減光部材３Ｘの一例である減光部材３Ｄが、インプリント装置１０１Ｘの一例であるインプリント装置１０１Ｂに配置されている場合について説明する。

図９は、第４の実施形態に係るインプリント装置の構成を示す図である。インプリント装置１０１Ｂは、原版ステージ２Ｂ、基板チャック８、試料ステージ５、基準マーク６、アライメントセンサ７、ステージベース９、ＵＶ光源１０、制御部２１、シャッタ２２を備えている。

本実施形態の減光部材３Ｄは、原版ステージ２Ｂに配置されている。減光部材３Ｄは、例えば、テンプレートＴＸから見て減光部材３Ａと略同じ配置位置となるよう原版ステージ２Ｂに配置されている。換言すると、テンプレートＴＤが原版ステージ２Ｂに配置された状態でテンプレートＴＤから見た減光部材３Ｄの配置位置と、テンプレートＴＡが原版ステージ２Ｘに配置された状態でテンプレートＴＡから見た減光部材３Ａの配置位置と、が同じになるよう、減光部材３Ｄは配置されている。この場合、テンプレートＴＤへは、テンプレートＴＡと同様の領域にテンプレートパターンを配置しておく。

インプリント装置１０１Ｂは、減光部材３ＤがテンプレートＴＤのカーフ領域３２Ａ上および外周領域３３上に配置されるようテンプレートＴＤを固定したうえで、レジスト４０へのインプリントを行う。

なお、減光部材３Ｄは、例えば、テンプレートＴＸから見て減光部材３Ｂ（１），３Ｂ（２）と略同じ配置位置となるよう原版ステージ２Ｂに配置してもよい。換言すると、テンプレートＴＤが原版ステージ２Ｂに配置された状態でテンプレートＴＤから見た減光部材３Ｄの配置位置と、テンプレートＴＢが原版ステージ２Ｘに配置された状態でテンプレートＴＢから見た減光部材３Ｂ（１），３Ｂ（２）の配置位置と、が同じになるよう、減光部材３Ｄは配置してもよい。この場合、テンプレートＴＤへは、テンプレートＴＢと同様の領域にテンプレートパターンを配置しておく。

また、減光部材３Ｄは、例えば、テンプレートＴＸから見て減光部材３Ｃ（１），３Ｃ（２）と略同じ配置位置となるよう原版ステージ２Ｂに配置してもよい。換言すると、テンプレートＴＤが原版ステージ２Ｂに配置された状態でテンプレートＴＤから見た減光部材３Ｄの配置位置と、テンプレートＴＣが原版ステージ２Ｘに配置された状態でテンプレートＴＣから見た減光部材３Ｃ（１），３Ｃ（２）の配置位置と、が同じになるよう、減光部材３Ｄは配置してもよい。この場合、テンプレートＴＤへは、テンプレートＴＣと同様の領域にテンプレートパターンを配置しておく。また、インプリント装置１０１Ｂの構成は、減光部材３Ｄの位置と配置（形状）を移動可能な構成としてもよい。また、減光部材３Ｄは、複数の部材で構成してもよい。

このように、本実施形態では、テンプレートＴＡ〜ＴＣの何れかを用いた場合にレジスト４０に照射されるＵＶ光と同様のＵＶ光が照射されるよう、インプリント装置１０１Ｂ内に減光部材３Ｄを配置しておく。そして、インプリント装置１０１Ｂは、第１〜第３の実施形態で説明した処理と同様の処理によって、レジスト４０へインプリント処理を実行する。

このように第４の実施形態では、インプリント装置１０１Ｂ内において、減光部材３Ａと略同じ配置位置となるよう減光部材３Ｄを配置している。これにより、隣接するショット間にマークなどを配置した場合であっても、テンプレートに損傷を与えることなく、隣接するショットを重ねて押印することが可能となる。また、隣接ショット間のずれを補正することができるとともに、レジスト４０に効率良くテンプレートパターンを押印することができる。

半導体デバイス（半導体集積回路）が製造される際には、例えばウエハプロセスのレイヤ毎に、インプリント装置１０１Ｘによるインプリント処理が繰り返される。具体的には、ウエハＷｘ上に被加工レイヤが成膜された後、被加工レイヤ上にレジスト４０が塗布される。そして、インプリント装置１０１Ｘが、レジスト４０にテンプレートパターンを転写することによって、ウエハＷｘ上にレジストパターンを形成する。そして、エッチング装置が、レジストパターンをマスクとして被加工レイヤをエッチングする。これにより、レジストパターンに対応する実パターンがウエハＷｘ上に形成される。半導体デバイスを製造する際には、上述した被加工レイヤの成膜処理、インプリント処理、エッチング処理などがレイヤ毎に繰り返される。

このように第１〜第４の実施形態によれば、テンプレートＴＸに損傷を与えることなく、隣接ショット間のずれを補正したうえでインプリント処理を実行することが可能となる。

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。

２Ｂ，２Ｘ…原版ステージ、３Ａ，３Ｂ，３Ｘ…減光部材、３Ｃ（１），３Ｃ（２）…減光部材、９…ステージベース、１０…ＵＶ光源、２１…制御部、２５…ショット間領域、３１…本体パターン領域、３２Ａ，３２Ｂ（１），３２Ｂ（２），３２Ｃ（１），３２Ｃ（２）…カーフ領域、３３…外周領域、４０…レジスト、４１…回路パターン、４２…カーフパターン、１０１Ｂ，１０１Ｘ…インプリント装置、ＴＡ〜ＴＤ，ＴＸ…テンプレート、Ｗｘ…ウエハ。

Claims (7)

1. 中央領域に配置された第１のパターンと、前記中央領域よりも外側の領域である第１の外側領域に配置された第２のパターンと、を有したテンプレートを、基板上のレジストの第１のインプリントショットに押し当てる第１の押し当てステップと、
   前記レジストを硬化させる光を、前記テンプレートを介して前記第１のインプリントショットに照射する際に、前記第１の外側領域が押し当てられている第１のレジスト領域のうちの一部領域のレジストに対しては、目標硬度よりも小さい硬度となるよう、前記光の量を減光させる減光部材を介して前記光を照射する第１の照射ステップと、
   前記テンプレートを前記第１のインプリントショットから離型する第１の離型ステップと、
   前記第１のインプリントショットに隣接する第２のインプリントショットと、前記第１のインプリントショットとが、前記一部領域を含む重ね合わせ領域で重なるよう、前記テンプレートを前記第２のインプリントショットに押し当てる第２の押し当てステップと、
   前記光を、前記テンプレートを介して前記第２のインプリントショットに照射する際に、前記一部領域のレジストが目標硬度に到達するよう前記光を照射する第２の照射ステップと、
   前記テンプレートを前記第２のインプリントショットから離型する第２の離型ステップと、
   を含み、
   前記第１の外側領域は、前記第２のパターンが配置される配置領域と、前記配置領域とは異なる領域であって上部側に前記減光部材が配置される減光領域と、を有するとともに、
   前記テンプレートを上面から見た場合に前記配置領域を前記中央領域に対する凸部領域とし前記減光領域を前記中央領域に対する凹部領域とすると、前記第１の外側領域の相対する辺が、前記凸部領域と前記凹部領域との相補的形状であり、
   前記第２の押し当てステップでは、
   隣接するショット間で前記凸部領域と前記凹部領域とが嵌め合わされて前記重ね合わせ領域が矩形状領域となるよう、前記テンプレートを前記第２のインプリントショットに押し当てる、
   ことを特徴とするインプリント方法。
2. 中央領域に配置された第１のパターンと、前記中央領域よりも外側の領域である第１の外側領域に配置された第２のパターンと、を有したテンプレートを、基板上のレジストの第１のインプリントショットに押し当てる第１の押し当てステップと、
   前記レジストを硬化させる光を、前記テンプレートを介して前記第１のインプリントショットに照射する際に、前記第１の外側領域が押し当てられている第１のレジスト領域のうちの一部領域のレジストに対しては、目標硬度よりも小さい硬度となるよう、前記光の量を減光させる減光部材を介して前記光を照射する第１の照射ステップと、
   前記テンプレートを前記第１のインプリントショットから離型する第１の離型ステップと、
   前記第１のインプリントショットに隣接する第２のインプリントショットと、前記第１のインプリントショットとが、前記一部領域を含む重ね合わせ領域で重なるよう、前記テンプレートを前記第２のインプリントショットに押し当てる第２の押し当てステップと、
   前記光を、前記テンプレートを介して前記第２のインプリントショットに照射する際に、前記一部領域のレジストが目標硬度に到達するよう前記光を照射する第２の照射ステップと、
   前記テンプレートを前記第２のインプリントショットから離型する第２の離型ステップと、
   を含むことを特徴とするインプリント方法。
3. 前記減光部材は、前記第１の外側領域よりも上部に配置され、
   前記一部領域と前記重ね合わせ領域とは、同じ領域である、
   ことを特徴とする請求項２に記載のインプリント方法。
4. 前記第１の外側領域は、前記第２のパターンが配置される配置領域と、前記配置領域とは異なる領域であって上部側に前記減光部材が配置される減光領域と、を有するとともに、
   前記テンプレートを上面から見た場合に前記配置領域を前記中央領域に対する凸部領域とし前記減光領域を前記中央領域に対する凹部領域とすると、前記第１の外側領域の相対する辺が、前記凸部領域と前記凹部領域との相補的形状であり、
   前記第２の押し当てステップでは、
   隣接するショット間で前記凸部領域と前記凹部領域とが嵌め合わされて前記重ね合わせ領域が矩形状領域となるよう、前記テンプレートを前記第２のインプリントショットに押し当てる、
   ことを特徴とする請求項２に記載のインプリント方法。
5. 中央領域に配置された第１のパターンと、
   前記中央領域よりも外側の領域である第１の外側領域に配置された第２のパターンと、
   前記第１の外側領域の上層側に配置されるとともに基板上のレジストを硬化させる光の量を減光させる減光部材と、
   を有するテンプレート。
6. 前記減光部材は、クロムまたは低純度の石英を用いて構成されていることを特徴とする請求項５に記載のテンプレート。
7. 中央領域に配置された第１のパターンと、前記中央領域よりも外側の領域である第１の外側領域に配置された第２のパターンと、を有したテンプレートを、基板上のレジストに押し当てるステージベースと、
   前記レジストを硬化させる光を、前記テンプレートを介して前記第１のインプリントショットに照射する光源と、
   前記ステージベースおよび前記光源を制御する制御部と、
   前記テンプレートが前記レジストに押し当てられている状態の時に前記第１の外側領域を覆うことによって、押し当てられている前記レジストが目標硬度よりも小さい硬度となるよう、前記光の量を減光させる減光部材と、
   を備え、
   前記制御部は、前記ステージベースおよび前記光源を制御することによって、
   前記テンプレートを、前記レジストの第１のインプリントショットに押し当て、
   前記光を、前記テンプレートを介して前記第１のインプリントショットに照射する際に、前記第１の外側領域が押し当てられている第１のレジスト領域のうちの一部領域のレジストに対しては前記減光部材を介して前記光を照射し、
   前記テンプレートを前記第１のインプリントショットから離型し、
   前記第１のインプリントショットに隣接する第２のインプリントショットと、前記第１のインプリントショットとが、前記一部領域を含む重ね合わせ領域で重なるよう、前記テンプレートを前記第２のインプリントショットに押し当て、
   前記光を、前記テンプレートを介して前記第２のインプリントショットに照射する際に、前記一部領域のレジストが目標硬度に到達するよう前記光を照射し、
   前記テンプレートを前記第２のインプリントショットから離型する、
   ことを特徴とするインプリント装置。

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