JP2023045650A - ドロップレシピの作成方法、パターン形成方法、半導体装置の製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】より好適な樹脂を基板上に形成することが可能なドロップレシピの作成方法を提供する。【解決手段】ドロップレシピの作成方法は、マスターテンプレートのパターン形状を計測することによりマスターテンプレートのパターン形状に基づく特徴量を取得し、マスターテンプレートの特徴量に基づいて、転写パターン部を転写先基板上に形成するために必要なレジストの滴下量を設定し、転写先基板上にレジストの残膜部を形成するために必要なレジストの滴下量を設定し、転写パターン部に対応するレジストの滴下量、及び残膜部に対応するレジストの滴下量に基づいてドロップレシピを作成する。【選択図】図９

Description

本発明の実施形態は、ドロップレシピの作成方法、パターン形成方法、及び半導体装置の製造方法に関する。

基板上に微細なパターンを形成する方法として、ナノインプリントによるパターン形成方法が知られている。この方法では、ドロップレシピに基づいて基板上にレジストを滴下した後、そのレジストにテンプレートを押し付ける。ドロップレシピは、テンプレートに形成された凹凸パターンの設計情報に基づいて作成される。続いて、レジストに紫外光を照射することによりレジストを硬化させた後、レジストからテンプレートを離間させることにより、テンプレートに対応したパターンを基板上に形成する。

特開２０１５－２１３１３０号公報

テンプレートの製造工程における各プロセスのばらつき等により、最終的にテンプレートに形成される凹凸形状が、設計値に対応した理想的な形状からずれる可能性がある。このようなテンプレートを用いて基板上に、レジストである樹脂を形成すると、意図しない厚さや形状を有する樹脂が基板上に形成されるおそれがある。

開示された実施形態によれば、より好適な樹脂を基板上に形成することが可能なドロップレシピの作成方法、パターン形成方法、及び半導体装置の製造方法が提供される。

実施形態のドロップレシピの作成方法は、インプリントに用いるドロップレシピの作成方法であって、テンプレートのパターン形状を計測することによりテンプレートのパターン形状に基づく特徴量を取得し、特徴量に基づいて、テンプレートのパターン形状に対応した転写パターン部を基板上に形成するために必要な樹脂の滴下量を設定し、基板上に樹脂の残膜部を形成するために必要な樹脂の滴下量を設定し、転写パターン部に対応する樹脂の滴下量、及び残膜部に対応する樹脂の滴下量に基づいてドロップレシピを作成する。

図１は、第１実施形態のインプリント装置の概略構成を示すブロック図である。 図２は、第１実施形態のマスターテンプレートの斜視構造を示す斜視図である。 図３は、第１実施形態のマスターテンプレートの断面構造を示す断面図である。 図４は、第１実施形態の転写先基板の斜視構造を示す斜視図である。 図５は、第１実施形態のインプリント処理の手順を示すフローチャートである。 図６（Ａ）～（Ｄ）は、第１実施形態のインプリント処理の手順の一部を示す断面図である。 図７（Ａ）～（Ｃ）は、第１実施形態のインプリント処理の手順の一部を示す断面図である。 図８（Ａ），（Ｂ）は、第１実施形態のマスターテンプレート及び転写先基板のそれぞれの断面構造を示す断面図である。 図９は、第１実施形態のインプリントシステムの概略構成を示すブロック図である。 図１０は、第１実施形態の補正マップの作成手順を示すフローチャートである。 図１１は、第１実施形態のマスターテンプレートのショット領域を模式的に示す図である。 図１２（Ａ），（Ｂ）は、第１実施形態のマスターテンプレートの凸部の実際の断面形状及び理想的な断面形状をそれぞれ示す断面図である。 図１３（Ａ），（Ｂ）は、第１実施形態の補正マップの一例を示す図である。 図１４は、第１実施形態のドロップレシピの作成方法の手順を示すフローチャートである。 図１５は、第２実施形態のドロップレシピの作成方法の手順を示すフローチャートである。 図１６（Ａ）～（Ｇ）は、半導体装置の製造方法の一例を示す断面図である。

以下、実施形態について図面を参照しながら説明する。説明の理解を容易にするため、各図面において同一の構成要素に対しては可能な限り同一の符号を付して、重複する説明は省略する。
＜第１実施形態＞
（インプリント装置の概略構成）
図１に示される本実施形態のインプリント装置１０は、マスターテンプレート２０を用いて転写先基板３０上のレジスト４０を成形するインプリント処理を実行する装置である。レジスト４０は樹脂により形成されている。レジスト４０が成形された転写先基板３０に対してエッチング処理等を施されることによりレプリカテンプレートが成形される。レプリカテンプレートは、半導体デバイスの製造工程においてシリコンウェハ等にパターン部を形成するために用いられる。マスターテンプレート２０から複数のレプリカテンプレートを成形することにより、半導体デバイスの生産性を向上させることが可能である。

図１に示されるように、インプリント装置１０は、基板ステージ１１と、テンプレートステージ１２と、塗布装置１３と、照射部１４と、制御装置１５とを備えている。
マスターテンプレート２０及び転写先基板３０は、石英ガラス等の紫外光を透過させることが可能な材料により形成されている。図２に示されるように、マスターテンプレート２０の表面の所定のショット領域２１には、例えば電子線リソグラフィ法により、図３に示されるような凹凸形状のパターン部２２が形成されている。パターン部２２の形状は、転写先基板３０上に成形すべきレジスト４０の形状に対応している。本実施形態では、パターン部２２の形状がパターン形状に相当する。図４に示されるように、転写先基板３０には、他の部分よりも突出した形状を有するメサ部３１が形成されている。メサ部３１の上面は、マスターテンプレート２０のパターン部２２が転写される転写面３２である。

図１に示される基板ステージ１１は、真空吸着力や静電気力等により転写先基板３０を保持する。基板ステージ１１は、図中のＸ方向及びＹ方向に転写先基板３０を変位させる機能、及び転写先基板３０を位置決めする機能等を有している。
テンプレートステージ１２は、真空吸着力や静電気力等によりマスターテンプレート２０を保持する。テンプレートステージ１２は、マスターテンプレート２０をＺ方向に変位させる機能を有している。これにより、転写先基板３０上のレジスト４０にマスターテンプレート２０のパターン部２２を接触させたり、レジスト４０からマスターテンプレート２０を離間させたりすることが可能となっている。

塗布装置１３は、転写先基板３０に対してレジスト４０を塗布する装置である。塗布装置１３は、供給部１３０と、ディスペンサ１３１とを有している。供給部１３０は、未硬化樹脂であるレジスト４０をディスペンサ１３１に供給する。ディスペンサ１３１は、複数のノズルを有しており、それらのノズルから転写先基板３０に対してレジストを滴下する。なお、ディスペンサ１３１の滴下量の単位は「滴」であり、一滴のレジスト量はおおよそ数ピコリットルである。

照射部１４は、インプリント処理の際に、転写先基板３０上に塗布されたレジスト４０に紫外光を照射することによりレジスト４０を硬化させる。
制御装置１５は、ＣＰＵや記憶装置１５０等を有するマイクロコンピュータを中心に構成されている。記憶装置１５０にはドロップレシピ１５１等が記憶されている。ドロップレシピ１５１は、転写先基板３０へのレジスト４０の滴下位置や滴下量等を示したものである。制御装置１５はドロップレシピ１５１等に基づいて基板ステージ１１、テンプレートステージ１２、塗布装置１３、及び照射部１４を制御する。

次に、インプリント装置１０の動作例について説明する。
図５に示されるように、制御装置１５は、まず、マスターテンプレート２０を保持するようにテンプレートステージ１２を制御するとともに（ステップＳ１０）、転写先基板３０を保持するように基板ステージ１１を制御する（ステップＳ１１）。なお、図６（Ａ）に示されるように、転写先基板３０の転写面３２にはハードマスク５０が薄膜状に形成されている。ハードマスク５０は、転写先基板３０から不要なレジスト４０を除去する際に、石英ガラスからなる転写先基板３０が削られることを防止するために設けられている。

続いて、図５に示されるように、制御装置１５は、記憶装置１５０に記憶されているドロップレシピ１５１を読み込むとともに（ステップＳ１２）、読み込んだドロップレシピ１５１に基づいて転写先基板３０上にレジスト４０を塗布する（ステップＳ１３）。具体的には、制御装置１５は、転写先基板３０をＸ方向に移動させつつ、ドロップレシピ１５１に基づいてディスペンサ１３１の各ノズルの液滴の吐出を制御する。

続いて、制御装置１５は、基板ステージ１１を更に駆動させることにより、図１に示されるように転写先基板３０においてレジスト４０が塗布された領域をマスターテンプレート２０の下方まで移動させる（ステップＳ１４）。さらに、制御装置１５は、テンプレートステージ１２を駆動させることにより、マスターテンプレート２０を転写先基板３０に接近させて、マスターテンプレート２０のパターン部２２を転写先基板３０上のレジスト４０に押し付ける（ステップＳ１５）。これにより、図６（Ｂ）に示されるように、時間の経過に伴ってマスターテンプレート２０のパターン部２２の凹凸にレジスト４０が流れ込んで充填される。

続いて、図５に示されるように、制御装置１５は、照射部１４を駆動させて紫外光を転写先基板３０上のレジスト４０に所定時間だけ照射することによりレジスト４０を硬化させる（ステップＳ１６）。さらに、制御装置１５は、テンプレートステージ１２を駆動させることにより転写先基板３０からマスターテンプレート２０を離間させる（ステップＳ１７）。以上により、転写先基板３０上には、図６（Ｃ）に示されるような形状を有するレジスト４０が形成される。レジスト４０は、略一定の膜厚を有する残膜部４１と、残膜部４１から突出するように形成されるパターン部４２とを有している。本実施形態では、パターン部４２が転写パターン部に相当する。

このようにして転写先基板３０にレジスト４０を成形した後、レジスト残膜部４１の全領域のうち、レジストパターン部４２が形成されていない部分のみを除去する処理が行われる。これにより、図６（Ｄ）に示されるように、転写先基板３０の転写面３２には、レジストパターン部４２のみが残されるとともに、レジストパターン部４２が設けられていない部分ではハードマスク５０の一部が露出する。

続いて、図７（Ａ）に示されるように、露出したハードマスク５０を切断して除去することにより転写先基板３０の転写面３２の一部を露出させた後、この露出した転写先基板３０の転写面３２の一部にエッチング処理を施す。これにより、図７（Ｂ）に示されるように転写先基板３０に凹部を形成する。その後、残りのレジストパターン部４２及びハードマスク５０を転写先基板３０から除去する処理を施すことにより、転写先基板３０には、図７（Ｃ）に示されるようにレジストパターン部４２が存在していた部分に凸部が残り、レジストパターン部４２が存在していなかった部分には凹部が残る。このようにして、レプリカテンプレートが転写先基板３０に成形される。

以上のような工程を通じてレプリカテンプレートを成形する場合、マスターテンプレート２０のパターン部２２が図８（Ａ）に示されるような設計データ等に基づいた理想的な形状を有していれば、レジスト残膜部４１の膜厚が均一になり易いため、より適切なレプリカテンプレートを製造することが可能となる。しかしながら、実際にはマスターテンプレート２０にパターン部２２を成形する際の加工精度のばらつき等により、マスターテンプレート２０のパターン部２２の寸法や掘り込み深さにばらつきが生じる。結果として、図８（Ｂ）に示されるように、マスターテンプレート２０のパターン部２２の形状が理想的な形状からずれる可能性がある。このような場合、理想的なマスターテンプレート２０に対応したドロップレシピ１５１を用いて転写先基板３０にレジスト４０を塗布した場合、実際のマスターテンプレート２０のパターン部２２の形状と、転写先基板３０に塗布されたレジスト４０の体積との間にミスマッチが発生する。これにより、意図しない厚さや形状を有するレジスト４０が転写先基板３０上に形成されると、レプリカテンプレートの成形精度が低下するおそれがある。

そこで、本実施形態では、マスターテンプレート２０のパターン部２２の形状を予め計測した上で、その計測結果に応じてドロップレシピ１５１を補正することにより、マスターテンプレート２０のパターン部２２の実際の形状に対応した、より適切なドロップレシピ１５１を作成する。以下、本実施形態のドロップレシピ１５１の作成方法について具体的に説明する。

（システム構成）
図９は、本実施形態のインプリントシステム１の概略構成を示したものである。図９に示されるように、インプリントシステム１は、図１に示されるインプリント装置１０の他、形状計測装置６０を備えている。

形状計測装置６０は、図３に示されるようなマスターテンプレート２０のパターン部２２の形状を計測することが可能な装置である。形状計測装置６０は、例えばＣＤ－ＳＡＸＳ（critical dimension small angle X-ray scattering：測長Ｘ線小角散乱）法を用いて形状を計測することが可能な装置である。ＣＤ－ＳＡＸＳ法を用いる形状計測装置６０は、１［ｎｍ］よりも高い精度で三次元的な寸法測定が可能であるとともに、表面形状だけでなく内部構造も計測することができる。また、この形状計測装置６０は、所定の領域における平均的な情報、例えば所定の領域内の平均的な形状を得ることが可能である。

（ドロップレシピの作成手順）
次に、ドロップレシピ１５１の具体的な作成手順について説明する。なお、以下では、図３に示されるマスターテンプレート２０のパターン部２２の各凸部２２０が同一の形状を有している場合を例に挙げて説明する。すなわち、各凸部２２０の高さＨは同一であり、また各凸部２２０の幅Ｗも同一である。

図１０に示されるように、ドロップレシピ１５１を作成する際には、まず、マスターテンプレート２０のショット領域２１の形状を形状計測装置６０により計測する（ステップＳ２０）。具体的には、図１１に二点鎖線で示されるように、例えばショット領域２１を１６個の領域ＰＭ_１～ＰＭ_１６に分割した上で、分割領域ＰＭ_１～ＰＭ_１６のそれぞれに位置するパターン部２２の凸部２２０の形状を形状計測装置６０により計測する。例えば分割領域ＰＭ_１を形状計測装置６０により計測した場合、形状計測装置６０は、図１２（Ａ）に実線で示されるような断面形状を測定結果として出力する。図１２（Ａ）に実線で示される断面形状は、形状計測装置６０により計測された分割領域ＰＭ_１の凸部２２０の平均的な断面形状である。なお、図１２（Ａ）に示される二点鎖線は凸部２２０の理想的な断面形状を示している。分割領域ＰＭ_１～ＰＭ_１６のそれぞれの形状を形状計測装置６０により計測することにより、図１２（Ａ）に示されるような断面形状の計測結果が複数の分割領域ＰＭ_１～ＰＭ_１６のそれぞれで得られることになる。

続いて、図１０に示されるように、ステップＳ２０の測定結果に基づいて、マスターテンプレート２０のパターン部２２の特徴量を算出する（ステップＳ２１）。具体的には、分割領域ＰＭ_１の平均的な断面形状として図１２（Ａ）に示されるような形状がステップＳ２０で得られている場合、図１２（Ａ）に点ハッチングで示される領域の面積、すなわち凸部２２０の実際の断面積ＡＭ_１を算出する。なお、凸部２２０の実際の断面積ＡＭ_１を求める際に用いられる幅は、凸部２２０の理想的な断面形状の幅に設定される。なお、理想的な断面形状とは、例えば設計データに基づく断面形状である。ステップＳ２１では、各分割領域ＰＭ_１～ＰＭ_１６において凸部２２０の平均的な断面積ＡＭ_１～ＡＭ_１６を算出する。本実施形態では、各分割領域ＰＭ_１～ＰＭ_１６の凸部２２０の断面積ＡＭ_１～ＡＭ_１６の情報が、マスターテンプレート２０のパターン部２２の特徴量に相当する。

続いて、図１０に示されるように、塗布装置１３から転写先基板３０に塗布されるレジスト４０の滴下量を補正するための補正マップＭ１０を作成する（ステップＳ２２）。具体的には、マスターテンプレート２０の凸部２２０の理想的な形状が図１２（Ｂ）に示されるような形状であるとすると、図１２（Ｂ）に点ハッチングで示される領域の面積、すなわち凸部２２０の理想的な断面積Ａ_０の値はマスターテンプレート２０の設計データから得ることができる。このとき、分割領域ＰＭ_１に対応するレジスト４０の滴下量の補正値α_１を「ＡＭ_１／Ａ_０」に設定する。すなわち、「ｎ＝１，２，・・・，１６」とすると、以下の式ｆ１に基づいて分割領域ＰＭ_ｎの補正値α_ｎを設定する。

α_ｎ＝ＡＭ_ｎ／Ａ_０ （ｆ１）
以上により、図１３（Ａ）に示されるような補正マップＭ１０の作成が完了する。補正マップＭ１０は、ショット領域２１の分割領域ＰＭ_１～ＰＭ_１６のそれぞれについて、レジスト４０の基本滴下量に対する補正値α_１～α_１６を定めたものである。補正マップＭ１０の各補正値α_１～α_１６は、例えば図１３（Ｂ）に示されるような数値に設定される。補正値が「１．０」に設定されている領域では、基本滴下量がそのまま用いられる。補正値が「１．０」よりも小さい領域では、基本滴下量よりも少ない滴下量に補正される。補正値が「１．０」よりも大きい領域では、基本滴下量よりも多い滴下量に補正される。

このようにして補正マップＭ１０を作成した後、ドロップレシピ１５１を図１４に示される手順で作成する。
具体的には、まず、マスターテンプレート２０の設計データに基づいて、転写先基板３０にレジストパターン部４２を成形するために必要なレジスト４０の基本滴下量Ｄｐｂを算出する（ステップＳ３０）。続いて、ステップＳ３０で算出されたレジストパターン部４２の基本滴下量Ｄｐｂと、図１０に示される手順で得られた補正マップＭ１０とに基づいて、ショット領域２１の分割領域ＰＭ_１～ＰＭ_１６のそれぞれに対応したレジストパターン部４２の滴下量Ｄｐ_１～Ｄｐ_１６を例えば以下の式ｆ２に基づいて算出する（ステップＳ３１）。ただし、式ｆ２では、「ｎ＝１，２，・・・，１６」である。

Ｄｐ_ｎ＝α_ｎ×Ｄｐｂ （ｆ２）
本実施形態では、このパターン部滴下量Ｄｐ_１～Ｄｐ_１６が、転写パターン部に対応する樹脂の滴下量に相当する。
一方、このようなパターン部滴下量Ｄｐ_１～Ｄｐ_１６の算出に並行して、レジスト残膜部４１の滴下量Ｄｒの算出も行う。具体的には、まず、マスターテンプレート２０の設計データからショット領域２１の面積を算出する（ステップＳ３２）。また、レジスト残膜部４１の厚さを設定する（ステップＳ３３）。なお、レジスト残膜部４１の厚さは任意に設定される。

ステップＳ３２及びＳ３３を行った後、ショット領域２１の面積及びレジスト残膜部４１の厚さに基づいてレジスト残膜部４１の滴下量Ｄｒを算出する（ステップＳ３４）。マスターテンプレート２０のショット領域２１の面積は転写先基板３０のメサ部３１の面積と略等しい。したがって、ショット領域２１の面積にレジスト残膜部４１の厚さを乗算することにより、レジスト残膜部４１の滴下量Ｄｒを算出することができる。本実施形態では、この残膜部滴下量Ｄｒが、残膜部に対応する樹脂の滴下量に相当する。

このようにしてパターン部滴下量Ｄｐ_１～Ｄｐ_１６及び残膜部滴下量Ｄｒをそれぞれ算出した後、それらを組み合わせることによりドロップレシピ１５１を作成する（ステップＳ３５）。続いて、このドロップレシピ１５１を、図１に示される制御装置１５の記憶装置１５０に記憶させた後、インプリント装置１０を駆動させて、転写先基板３０に対するレジスト４０のインプリントを行う（ステップＳ３６）。

（効果）
以上説明したように、本実施形態のドロップレシピ１５１の作成方法は、図１０に示されるステップＳ２０の計測工程と、図１４に示されるステップＳ３１及びＳ３４の滴下量算出工程と、ステップＳ３５のドロップレシピ作成工程とを有する。ステップＳ２０の計測工程は、マスターテンプレート２０の形状を計測することにより、マスターテンプレート２０の特徴量である凸部２２０の断面積を取得する工程である。ステップＳ３１の滴下量算出工程は、マスターテンプレート２０の凸部２２０の断面積に基づいてパターン部滴下量Ｄｐ_１～Ｄｐ_１６を算出する工程である。ステップＳ３４の滴下量算出工程は、残膜部滴下量Ｄｒを算出する工程である。ステップＳ３５のドロップレシピ作成工程は、パターン部滴下量Ｄｐ_１～Ｄｐ_１６及び残膜部滴下量Ｄｒに基づいてドロップレシピ１５１を作成する工程である。この方法によれば、マスターテンプレート２０の実際の形状に対応した、より適切なドロップレシピ１５１を作成することが可能となる。

ステップＳ２０の計測工程では、マスターテンプレート２０のショット領域２１に設定される複数の分割領域ＰＭ_１～ＰＭ_１６のそれぞれの断面形状を計測する。換言すれば、マスターテンプレート２０においてパターン部２２が形成される面内の複数点の断面形状を計測する。この方法によれば、より適切なマスターテンプレート２０の特徴量を取得することが可能となる。

（変形例）
ステップＳ２０の計測工程では、マスターテンプレート２０のショット領域２１に設定される複数の分割領域ＰＭ_１～ＰＭ_１６のうちのいずれか一つの領域の断面形状を計測してもよい。すなわち、マスターテンプレート２０においてパターン部２２が形成される面内の一点のみを計測してもよい。

＜第２実施形態＞
次に、第２実施形態について説明する。以下、第１実施形態との相違点を中心に説明する。
図１５に示されるように、本実施形態のドロップレシピ１５１の作成方法では、ステップＳ３６で転写先基板３０に対するレジスト４０のインプリントを行った後、レジスト４０がインプリントされた転写先基板３０のレジストパターン部４２の形状を形状計測装置６０により計測する（ステップＳ４０）。また、その測定結果に基づいて、図８（Ｂ）に示されるようなレジストパターン部４２に形成される凸部４２０の断面積を算出する（ステップＳ４１）。ステップＳ４０及びＳ４１のそれぞれの工程は、図１０に示されるステップＳ２０及びＳ２１のそれぞれの工程を転写先基板３０に適用したものである。すなわち、ステップＳ４０及びＳ４１では、転写先基板３０のメサ部３１の転写面３２に１６個の分割領域ＰＲ_１～ＰＲ_１６が予め設定されており、それらの分割領域ＰＲ_１～ＰＲ_１６の凸部４２０の平均的な断面積ＡＲ_１～ＡＲ_１６がそれぞれ算出される。本実施形態では、各分割領域ＰＲ_１～ＰＲ_１６の凸部４２０の断面積ＡＲ_１～ＡＲ_１６の情報が、転写パターン部の特徴量に相当する。

ステップＳ４１の工程に続いて、補正マップＭ１０を補正する必要があるか否かを判定する（ステップＳ４２）。具体的には、各断面積ＡＲ_１～ＡＲ_１６とマスターテンプレート２０の凸部２２０の理想的な断面積Ａ_０とを比較して、断面積ＡＲ_１～ＡＲ_１６のいずれかが理想的な断面積Ａ_０から所定値以上ずれている場合には、補正マップＭ１０を補正する必要があると判定する（ステップＳ４２：ＹＥＳ）。この場合、補正マップＭ１０を補正する（ステップＳ４３）。例えば断面積ＡＲ_１が理想的な断面積Ａ_０から所定値だけずれている場合には、そのずれ量が小さくなるように、補正マップＭ１０の補正値α_１を補正する。このようにして補正マップＭ１０を補正した場合、以降にインプリント処理が行われる際には、補正後の補正マップＭ１０が用いられる。補正後の補正マップＭ１０が用いられることにより、パターン部滴下量Ｄｐ_１～Ｄｐ_１６が補正されることになる。

一方、ステップＳ４２の工程において、断面積ＡＲ_１～ＡＲ_１６の全てが理想的な断面積Ａ_０から所定値以上ずれていなかった場合には、補正マップＭ１０を補正しない。すなわち、この場合には、以降にインプリント処理が行われる際に同一の補正マップＭ１０が用いられる。

ステップＳ４０～Ｓ４３の工程に並行してステップＳ４４～Ｓ４６の工程を行う。ステップＳ４４の工程では、レジスト４０がインプリントされた転写先基板３０のレジスト残膜部４１の実際の厚さを計測する。図９に二点鎖線で示されるように、本実施形態のインプリントシステム１は、レジスト残膜部４１の厚さを測定することが可能な膜厚計測装置６１を更に備えている。膜厚計測装置６１は例えば光学膜厚計である。ステップＳ４４の工程では、例えば図４に示される転写先基板３０の転写面３２におけるレジスト残膜部４１上の数百点を膜厚計測装置６１により計測した上で、その計測値の平均値がレジスト残膜部４１の実際の厚さとして用いられる。

ステップＳ４４の工程に続いて、残膜部滴下量Ｄｒを補正する必要があるか否かを判定する（ステップＳ４５）。具体的には、ステップＳ４４の工程で得られたレジスト残膜部４１の実際の厚さと、ステップＳ３３の工程で設定されたレジスト残膜部４１の厚さの設定値とを比較して、レジスト残膜部４１の実際の厚さが設定値から所定値以上ずれている場合には、残膜部滴下量Ｄｒを補正する必要があると判定する（ステップＳ４５：ＹＥＳ）。この場合、レジスト残膜部４１の実際の厚さと設定値とのずれ量が小さくなるように残膜部滴下量Ｄｒを補正する（ステップＳ４６）。このようにして残膜部滴下量Ｄｒを補正した場合、以降にインプリント処理が行われる際には、補正後の残膜部滴下量Ｄｒが用いられる。

一方、ステップＳ４５の工程において、残膜部滴下量Ｄｒを補正する必要がないと判定した場合には（ステップＳ４５：ＮＯ）、残膜部滴下量Ｄｒを補正しない。すなわち、この場合には、以降にインプリント処理が行われる際に同一の残膜部滴下量Ｄｒが用いられる。

図１５に示されるドロップレシピ１５１の作成方法は、順次成形される転写先基板３０のそれぞれで用いられる。したがって、転写先基板３０が作成される都度、その転写先基板３０のレジスト残膜部４１及びレジストパターン部４２のそれぞれの形状に応じて補正マップＭ１０及び残膜部滴下量Ｄｒがフィードバック補正されることになる。

（効果）
以上説明したように、本実施形態のドロップレシピ１５１の作成方法は、図１５に示されるステップＳ４０の計測工程と、ステップＳ４３の補正工程とを更に有する。ステップＳ４０の計測工程は、転写先基板３０上に形成されたレジストパターン部４２を計測することにより、レジストパターン部４２の特徴量である凸部４２０の断面積を取得する工程である。ステップＳ４３の補正工程は、レジストパターン部４２の凸部４２０の断面積に基づいて補正マップＭ１０を補正することによりパターン部滴下量Ｄｐ_１～Ｄｐ_１６を補正する工程である。この方法によれば、順次成形される転写先基板３０のレジストパターン部４２の形状に応じてパターン部滴下量Ｄｐ_１～Ｄｐ_１６をフィードバック補正することが可能となる。

ステップＳ４０の計測工程では、転写先基板３０の転写面３２に設定される複数の分割領域ＰＲ_１～ＰＲ_１６のそれぞれの断面形状を計測することにより、レジストパターン部４２の特徴量を取得する。この方法によれば、より適切なレジストパターン部４２の特徴量を取得することが可能となる。

本実施形態のドロップレシピ１５１の作成方法は、図１５に示されるステップＳ４４の計測工程と、ステップＳ４６の補正工程とを更に有する。ステップＳ４４の計測工程は、転写先基板３０上に形成されたレジスト残膜部４１を計測することにより、レジスト残膜部４１の特徴量である厚さを取得する工程である。ステップＳ４６の補正工程は、レジスト残膜部４１の厚さに基づいて残膜部滴下量Ｄｒを補正する工程である。この方法によれば、順次成形される転写先基板３０のレジスト残膜部４１の厚さに応じて残膜部滴下量Ｄｒをフィードバック補正することが可能となる。

ステップＳ４４の計測工程では、転写先基板３０の転写面３２上の複数点を計測することにより、レジスト残膜部４１の厚さを取得する。この方法によれば、より適切なレジスト残膜部４１の厚さを取得することが可能となる。
（第１変形例）
ステップＳ４０の計測工程では、転写先基板３０の転写面３２に設定される複数の分割領域ＰＭ_１～ＰＭ_１６のうちのいずれか一つの領域の断面形状を計測してもよい。すなわち、マスターテンプレート２０においてパターン部２２が形成される面内の一点のみを計測してもよい。

（第２変形例）
ステップＳ４４の計測工程では、転写先基板３０の転写面３２の一点のみにおいてレジスト残膜部４１の厚さを計測してもよい。
（第３変形例）
ステップＳ４３の補正工程では、図１０に示されるステップＳ２１の処理において算出されるマスターテンプレート２０の凸部２２０の断面積ＡＭ_１～ＡＭ_１６の情報を補正することにより補正マップＭ１０を補正してもよい。具体的には、まず、ステップＳ４０の計測工程で計測された断面積ＡＲ_１～ＡＲ_１６に基づいて、マスターテンプレート２０の凸部２２０の断面積ＡＭ_１～ＡＭ_１６の情報を補正する。そして、補正後の断面積ＡＭ_１～ＡＭ_１６の情報に基づいて上記の式ｆ１の演算を再度行うことにより補正マップＭ１０を補正する。この変形例では、ステップＳ４３の工程が、レジストパターン部４２の特徴量に基づいてマスターテンプレート２０の特徴量を補正する工程に相当する。

＜他の実施形態＞
本開示は上記の具体例に限定されるものではない。
例えば図１０に示されるステップＳ２０の計測工程は、マスターテンプレート２０の特徴量として凸部２２０の断面積を計測する工程に限らず、例えば凸部２２０の幅や高さ等を計測する工程であってもよい。

同様に図１５に示されるステップＳ４０の計測工程は、転写先基板３０のレジストパターン部４２の特徴量として凸部４２０の断面積を計測する工程に限らず、例えば凸部４２０の幅や高さ等を計測する工程であってもよい。
上記実施形態のインプリント装置１０は、マスターテンプレート２０を用いてレプリカテンプレートにパターン部を形成する装置に限らず、例えばマスターテンプレート２０又はレプリカテンプレートを用いてシリコンウェハ等にパターン部を形成する装置であってもよい。

上記実施形態のドロップレシピの作成方法は半導体装置を製造する際に利用することも可能である。
具体的には、半導体装置を製造する際には、まず、図１６（Ａ）に示されるように半導体基板１００上に被加工膜１１０を形成した後、図１６（Ｂ）に示されるように被加工膜１１０上に樹脂１２０を滴下する。その後、図１６（Ｃ）に示されるように半導体基板１１０に対してテンプレート１３０を対向させた後、不図示の基板ステージを上昇させることにより、図１６（Ｄ）に示されるようにテンプレート１３０の凹凸パターン１３１を基板１００上の樹脂１２０に接触させる。そして、図１６（Ｄ）に示される状態のまま、光源から樹脂１２０に紫外光を照射することにより樹脂１２０を硬化させる。続いて、図１６（Ｅ）に示されるように、不図示の基板ステージを下方側へと引き下げることにより基板１００とテンプレート１２０とを離間させた後、基板１００に対してエッチング処理が行われる。エッチング処理では、樹脂１２０をマスクとした被加工膜１１０のエッチングが行われる。図１６（Ｆ）には、エッチング処理が行われた直後における基板１００の断面構造が模式的に示されている。図１６（Ｇ）には、図１６（Ｆ）の状態からアッシングにより樹脂１２０が除去された基板１００の断面構造が模式的に示されている。このような工程を経て、基板１００上に所定のパターンが形成される。

このような半導体装置の製造方法では、図１６（Ｂ）に示される被加工膜１１０に樹脂１２０を滴下する工程においてドロップレシピが用いられる。このドロップレシピの作成方法として、上記実施形態のドロップレシピの作成方法を適用することが可能である。また、半導体装置の製造方法に限らず、任意のパターン形成方法にも、上記実施形態のドロップレシピの作成方法を用いることが可能である。

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し得るものであり、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、かつ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。

２０：マスターテンプレート、２２：パターン部、３０：転写先基板、４０：レジスト（樹脂）、４１：レジスト残膜部、４２：レジストパターン部（転写パターン部）。

Claims (9)

1. インプリントに用いるドロップレシピの作成方法であって、
   テンプレートのパターン形状を計測することにより前記テンプレートのパターン形状に基づく特徴量を取得し、
   前記特徴量に基づいて、前記テンプレートのパターン形状に対応した転写パターン部を基板上に形成するために必要な樹脂の滴下量を設定し、
   前記基板上に前記樹脂の残膜部を形成するために必要な前記樹脂の滴下量を設定し、
   前記転写パターン部に対応する前記樹脂の滴下量、及び前記残膜部に対応する前記樹脂の滴下量に基づいて前記ドロップレシピを作成する
   ドロップレシピの作成方法。
2. 前記テンプレートの特徴量の取得は、前記テンプレートのパターンが形成される面内の一点又は複数点の断面形状を計測することにより行われる、
   請求項１に記載のドロップレシピの作成方法。
3. 前記ドロップレシピを用いて前記基板への前記樹脂の滴下を行った後に前記テンプレートを用いて前記基板上に形成された前記転写パターン部の形状を計測することにより前記転写パターン部の特徴量を取得し、
   前記転写パターン部の特徴量に基づいて、前記転写パターン部に対応する前記樹脂の滴下量を補正する
   請求項１又は２に記載のドロップレシピの作成方法。
4. 前記ドロップレシピを用いて前記基板への前記樹脂の滴下を行った後に前記テンプレートにより前記基板上に形成された前記樹脂の転写パターン部の形状を計測することにより前記転写パターン部の特徴量を取得し、
   前記転写パターン部の特徴量に基づいて前記テンプレートの特徴量を補正する、を更に含む
   請求項１又は２に記載のドロップレシピの作成方法。
5. 前記転写パターン部の特徴量の取得は、前記基板において前記転写パターン部が形成される面内の一点又は複数点の断面形状を計測することにより行われる
   請求項３又は４に記載のドロップレシピの作成方法。
6. 前記ドロップレシピを用いて前記基板への前記樹脂の滴下を行った後に前記テンプレートにより前記基板上に形成された前記樹脂の残膜部の形状を計測することにより前記残膜部の特徴量を取得し、
   前記残膜部の特徴量に基づいて、前記残膜部に対応する前記樹脂の滴下量を補正する
   請求項１又は２に記載のドロップレシピの作成方法。
7. 前記残膜部の特徴量の取得は、前記基板において前記残膜部が形成される面内の一点又は複数点の断面形状を計測することにより行われる
   請求項６に記載のドロップレシピの作成方法。
8. ドロップレシピに基づいて被加工膜上にインプリントし、転写パターン部が形成された樹脂に基づいて前記被加工膜を加工するパターン形成方法であって、
   前記ドロップレシピの作成方法として、請求項１～７のいずれか一項に記載のドロップレシピの作成方法が用いられている
   パターン形成方法。
9. 半導体基板上に被加工膜を形成し、ドロップレシピに基づいて前記被加工膜上にインプリントし、転写パターン部が形成された樹脂に基づいて前記被加工膜を加工する半導体装置の製造方法であって、
   前記ドロップレシピの作成方法として、請求項１～７のいずれか一項に記載のドロップレシピの作成方法が用いられている
   半導体装置の製造方法。

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