(57)【要約】【課題】原版と被転写基板が同じ材質である場合に、原版パターンに所望の歪量を与えることができる原版を提供する。【解決手段】実施形態によれば、原版は、基板と、前記基板の第１面に設けられる凹凸パターンと、前記基板内に設けられる不純物層と、を備える。前記不純物層は、前記第１面と平行な面内において、前記凹凸パターンが配置されるパターン配置領域が含まれるように配置される。【選択図】図１
2020126877.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板と、
前記基板の第１面に設けられる凹凸パターンと、
前記基板内に設けられる不純物層と、
を備え、
前記不純物層は、前記第１面と平行な面内において、前記凹凸パターンが配置されるパターン配置領域が含まれるように配置される原版。
【請求項２】
前記不純物層は、可視光領域から赤外光領域の電磁波を吸収し、紫外光領域の電磁波を透過する不純物元素を含む請求項１に記載の原版。
【請求項３】
前記不純物元素は、Ｃ，Ｍｇ，Ａｌ，Ｐ，Ｃａ，Ｔｉ，Ｃｒ，Ｆｅ，Ｃｏ，Ｎｉ，Ｃｕ，Ｚｎ，Ｇａ，Ｇｅ，Ｍｏ，Ａｇ，Ｓｎ，Ｓｂ，Ｔａ，Ｗ，Ｏｓ，Ｐｔ，Ａｕ，Ｐｂの群から選択される少なくとも一つの元素を含む請求項２に記載の原版。
【請求項４】
前記凹凸パターンは、前記基板の前記第１面に設けられる台座部に配置される請求項１から３のいずれか１つに記載の原版。
【請求項５】
前記基板は、前記第１面に対向する第２面に凹部を有し、
前記凹部は、前記第１面と平行な面内において、前記凹凸パターンが配置されるパターン配置領域を含み、前記パターン配置領域よりも広い請求項１から４のいずれか１つに記載の原版。
【請求項６】
前記基板は、平板状を有する請求項１から３のいずれか１つに記載の原版。
【請求項７】
第１基板の第１面上にレジストを配置し、
第２基板の第２面に凹凸パターンを有し、前記第２基板内に不純物層を有する第１原版の前記第２面を前記第１基板の前記第１面と対向するように配置して、前記凹凸パターンが配置されるパターン配置面を前記レジストに接触させ、
前記第１原版の前記不純物層に、第１光を局所的に照射し、
前記レジストに紫外光領域の第２光を照射して前記レジストを硬化させ、
前記第１原版を前記第１基板から離型し、
前記硬化したレジストをマスクとして、前記第１基板を加工して第２原版を製造する原版の製造方法。
【請求項８】
前記不純物層は、可視光領域から赤外光領域の前記第１光を吸収し、紫外光領域の前記第２光を透過する不純物元素を含む請求項７に記載の原版の製造方法。
【請求項９】
前記不純物元素は、Ｃ，Ｍｇ，Ａｌ，Ｐ，Ｃａ，Ｔｉ，Ｃｒ，Ｆｅ，Ｃｏ，Ｎｉ，Ｃｕ，Ｚｎ，Ｇａ，Ｇｅ，Ｍｏ，Ａｇ，Ｓｎ，Ｓｂ，Ｔａ，Ｗ，Ｏｓ，Ｐｔ，Ａｕ，Ｐｂの群から選択される少なくとも一つの元素を含む請求項８に記載の原版の製造方法。
【請求項１０】
前記不純物層は、前記第２面と平行な面内において、前記凹凸パターンが配置されるパターン配置領域が含まれるように配置される請求項７から９のいずれか１つに記載の原版の製造方法。
【請求項１１】
前記不純物層は、前記第２面と平行な面内において、前記凹凸パターンが配置されるパターン配置領域の外周に沿って配置される請求項７から９のいずれか１つに記載の原版の製造方法。
【請求項１２】
前記第１光の照射では、前記第２原版でパターンを形成する被加工対象に形成されたパターンの理想的な位置からの位置ずれ情報に基づいて、前記第１光を照射する請求項７から１１のいずれか１つに記載の原版の製造方法。
【請求項１３】
前記第１光の照射では、前記被加工対象の前記パターンの位置ずれに対応して前記第１原版の前記凹凸パターンに位置ずれが生じるように、前記第１光を局所的に前記不純物層に照射する請求項１２に記載の原版の製造方法。
【請求項１４】
前記第１基板および前記第２基板は、前記第１光および前記第２光を透過する材料によって構成される請求項７から１３のいずれか１つに記載の原版の製造方法。
【請求項１５】
被加工対象上にレジストを配置し、
内部に不純物層が配置され、第１面に凹凸パターンが設けられた原版の前記第１面を前記被加工対象と対向するように配置して、前記凹凸パターンが配置されるパターン配置面を前記レジストに接触させ、
前記原版の前記不純物層に、第１光を局所的に照射し、
前記レジストに紫外光領域の第２光を照射して前記レジストを硬化させ、
前記原版を前記被加工対象から離型し、
前記硬化したレジストをマスクとして、前記被加工対象を加工する半導体装置の製造方法。
【請求項１６】
前記不純物層は、可視光領域から赤外光領域の前記第１光を吸収し、紫外光領域の前記第２光を透過する不純物元素を含む請求項１５に記載の半導体装置の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明の実施形態は、原版、原版の製造方法および半導体装置の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
半導体装置などの微細パターンを形成する技術として、基板に原版の型を転写するインプリント法が知られている。通常、基板に設けられたパターン（以下、基板パターンという）と、原版に設けられたパターン（以下、原版パターンという）と、は、歪を有する。そのため、両者を重ね合せたときに、位置ずれが生じる。そのため、インプリント処理中に、原版を透過し、基板で吸収される光を基板に照射して、原版パターンに合わせて熱膨張によって基板パターンを変形させ、原版パターンを転写させる高次補正技術が知られている。
【０００３】
ところで、基板に型を転写する際に使用される原版は、レプリカであり、レプリカの原版は、マスタの原版からインプリント法によって製造される。高次歪補正技術を使用して、基板パターンの位置ずれに合わせてレプリカの原版パターンを形成することが望まれるが、マスタの原版もレプリカの原版も同じ材質であるので、高次補正技術を適用することが難しい。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１３−８９６６３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明の一つの実施形態は、原版と被転写基板が同じ材質である場合に、原版パターンに所望の歪量を与えることができる原版、原版の製造方法および半導体装置の製造方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の一つの実施形態によれば、原版は、基板と、前記基板の第１面に設けられる凹凸パターンと、前記基板内に設けられる不純物層と、を備える。前記不純物層は、前記第１面と平行な面内において、前記凹凸パターンが配置されるパターン配置領域が含まれるように配置される。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１】図１は、第１の実施形態によるマスタテンプレートの構成の一例を示す断面図である。
【図２】図２は、第１の実施形態によるマスタテンプレートの構成の一例を示す上面図である。
【図３】図３は、第１の実施形態によるマスタテンプレートの製造方法の手順の一例を示すフローチャートである。
【図４】図４は、第１の実施形態によるマスタテンプレートの製造方法の手順の一例を模式的に示す断面図である。
【図５】図５は、第１の実施形態によるレプリカテンプレートの製造方法の手順の一例を示すフローチャートである。
【図６−１】図６−１は、第１の実施形態によるレプリカテンプレートの製造方法の手順の一例を模式的に示す断面図である（その１）。
【図６−２】図６−２は、第１の実施形態によるレプリカテンプレートの製造方法の手順の一例を模式的に示す断面図である（その２）。
【図７】図７は、第２の実施形態によるレプリカテンプレートの構成の一例を示す断面図である。
【図８】図８は、第２の実施形態によるレプリカテンプレートを用いた半導体装置の製造方法の手順の一例を示すフローチャートである。
【図９−１】図９−１は、第２の実施形態によるレプリカテンプレートを用いた半導体装置の製造方法の手順の一例を模式的に示す断面図である（その１）。
【図９−２】図９−２は、第２の実施形態によるレプリカテンプレートを用いた半導体装置の製造方法の手順の一例を模式的に示す断面図である（その２）。
【図１０】図１０は、第２の実施形態によるレプリカテンプレートの構成の一例を示す上面図である。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
以下に添付図面を参照して、実施形態にかかる原版、原版の製造方法および半導体装置の製造方法を詳細に説明する。なお、これらの実施形態により本発明が限定されるものではない。また、以下の実施形態で用いられる原版および半導体装置の断面図は模式的なものであり、層の厚みと幅との関係や各層の厚みの比率などは現実のものとは異なる場合がある。さらに、以下では、原版がテンプレートである場合を例に挙げる。
【０００９】
（第１の実施形態）
第１の実施形態では、レプリカテンプレートへのパターン転写時に高次歪を補正することができるマスタテンプレートおよびその製造方法について説明する。つまり、原版がマスタテンプレートである場合を説明する。
【００１０】
図１は、第１の実施形態によるマスタテンプレートの構成の一例を示す断面図であり、図２は、第１の実施形態によるマスタテンプレートの構成の一例を示す上面図である。なお、図２は、上面図であるが、後述する不純物層１４にハッチングを付している。
【００１１】
マスタテンプレート１０は、テンプレート基板１１の第１面１１１に、凹凸パターン１２１が配置される台座部１２を有し、第１面１１１に対向する第２面１１２に凹部１３を有する。台座部１２は、テンプレート基板１１の第１面１１１の略中央に周縁部よりも突出して設けられる。凹凸パターン１２１は、インプリント処理時に図示しない被加工対象上のレジストと接触する。凹部１３は、第１面１１１側の台座部１２に対応する領域を含むように設けられる。凹部１３が設けられる領域のテンプレート基板１１の厚さは、熱膨張によって凹凸パターン１２１が変形可能な厚さである。テンプレート基板１１は、紫外光領域の電磁波（以下、紫外線という）を透過する材料で構成されることが望ましい。テンプレート基板１１は、たとえば石英などからなる。
【００１２】
テンプレート基板１１の内部には、不純物層１４が設けられる。不純物層１４は、テンプレート基板１１に不純物元素が所定の濃度で注入された層である。不純物元素は、可視光領域から赤外光領域の電磁波を吸収し、紫外線を透過することができる元素である。具体的には、不純物元素は、Ｃ，Ｍｇ，Ａｌ，Ｐ，Ｃａ，Ｔｉ，Ｃｒ，Ｆｅ，Ｃｏ，Ｎｉ，Ｃｕ，Ｚｎ，Ｇａ，Ｇｅ，Ｍｏ，Ａｇ，Ｓｎ，Ｓｂ，Ｔａ，Ｗ，Ｏｓ，Ｐｔ，Ａｕ，Ｐｂの群から選択される少なくとも一つの元素を含む。不純物元素は、例えばテンプレート基板１１に１０16個／ｃｍ2程度注入されている。
【００１３】
不純物層１４は、後述するように、レプリカテンプレートを製造する際に、被加工対象上に形成された下層パターンの位置ずれ量に合わせて、マスタテンプレート１０の凹凸パターン１２１の位置を変形させるために設けられる。この凹凸パターン１２１の変形は、被加工対象上に形成された下層パターンの位置ずれ量に基づいて照射される可視光領域から赤外光領域の電磁波を不純物層１４が吸収することによって実現される。
【００１４】
不純物層１４は、平面視上、任意の位置に設けられるが、図２に示されるように、平面視上では、凹部１３が設けられたテンプレート基板１１の厚さの薄い領域内に設けられることが望ましい。図２（ａ）に示される例では、不純物層１４の配置領域は、台座部１２の配置領域と略同じ大きさであり、重なっている場合が示されている。図２（ｂ）では、不純物層１４の配置領域は、台座部１２の配置領域よりも大きく、凹部１３の配置領域よりも小さい場合が示されている。図２（ｃ）では、不純物層１４の配置領域は、凹部１３の配置領域と略同じ大きさであり、重なっている場合が示されている。図２（ｄ）では、不純物層１４の配置領域は、台座部１２の配置領域の外周と凹部１３の配置領域の外周との間に挟まれた環状の領域である場合が示されている。すなわち、不純物層１４は、台座部１２の配置領域を取り囲むように配置されている。
【００１５】
台座部１２の配置領域内に存在する不純物層１４に可視光領域から赤外光領域の電磁波が照射されると、照射された領域が熱膨張し、台座部１２の配置領域内が膨張するように力が働く。一方、台座部１２の配置領域外に存在する不純物層１４に可視光領域から赤外光領域の電磁波が照射されると、照射された領域が熱膨張し、台座部１２の配置領域内が圧縮されるように力が働く。不純物層１４の配置位置に応じて、台座部１２の配置領域内にかかる力が異なるので、高次の歪補正を行うことが可能になる。
【００１６】
つぎに、マスタテンプレート１０の製造方法について説明する。図３は、第１の実施形態によるマスタテンプレートの製造方法の手順の一例を示すフローチャートであり、図４は、第１の実施形態によるマスタテンプレートの製造方法の手順の一例を模式的に示す断面図である。
【００１７】
まず、平板状のテンプレート基板１１を作製する（ステップＳ１１、図４（ａ））。テンプレート基板１１として、平板状の石英基板を例示することができる。ついで、平板状のテンプレート基板１１の第２面１１２に座繰り加工を行って凹部１３が形成され、第１面１１１に、ＣＭＰ（Chemical  Mechanical  Polishing）法またはエッチング法などによって台座部１２が形成される（ステップＳ１２、図４（ｂ））。
【００１８】
その後、台座部１２の第１面１１１上に図示しないレジストを塗布し、電子線描画技術および現像技術を用いて、レジストをパターニングし、レジストパターンを形成する。その後、図示しないレジストパターンをマスクとして、テンプレート基板１１をＲＩＥ（Reactive  Ion  Etching）法などの異方性エッチングで加工する。これによって、台座部１２の第１面１１１上には、凹凸パターン１２１が形成される（ステップＳ１３、図４（ｃ））。なお、レジストパターンと台座部１２との間にハードマスク膜を配置してもよい。
【００１９】
図示しないレジストパターンを除去した後、テンプレート基板１１の第２面１１２に不純物元素をイオン注入法によって注入し、不純物層１４を形成する（ステップＳ１４）。このときの不純物元素の単位面積当たりのイオン注入量は、例えば１０16個／ｃｍ2程度とされる。また、不純物層１４の形成位置が、例えば図２（ａ）〜（ｄ）のいずれかに示されるような位置となるように、不純物元素がイオン注入される。以上によって、マスタテンプレート１０が製造される。
【００２０】
つぎに、マスタテンプレート１０を用いたレプリカテンプレートの製造方法について説明する。図５は、第１の実施形態によるレプリカテンプレートの製造方法の手順の一例を示すフローチャートであり、図６−１および図６−２は、第１の実施形態によるレプリカテンプレートの製造方法の手順の一例を模式的に示す断面図である。
【００２１】
まず、図示しない被加工対象であるウェハ上に形成された下層のパターンのパターン位置ずれ情報を取得する（ステップＳ３１）。位置ずれ情報は、例えば、ウェハ上での各位置における理想的なパターン位置からの実際のパターン位置のずれの度合いを示す情報である。この位置ずれ情報は、例えばウェハ上に周期的に設けられたマークの位置をレーザ干渉計などによって検出することによって取得される。
【００２２】
ついで、レプリカテンプレートとなるテンプレート基板３１を作製する（ステップＳ３２、図６−１（ａ））。テンプレート基板３１として、平板状の石英基板を例示することができる。ついで、平板状のテンプレート基板３１の第２面３１２に座繰り加工を行って凹部３３が形成され、第１面３１１に、ＣＭＰ法またはエッチング法などによって台座部３２が形成される（ステップＳ３３、図６−１（ｂ））。
【００２３】
その後、テンプレート基板３１の台座部３２上に、レジスト５１ａを塗布または滴下する（ステップＳ３４、図６−１（ｃ））。レジスト５１ａは、例えばスリットコート法などの方法で塗布され、あるいはインクジェット法などの方法で滴下される。また、レジスト５１ａには、可視光領域から赤外光領域の電磁波には感光せず、紫外光領域の電磁波には感光する紫外線硬化樹脂などの材料が用いられる。
【００２４】
ついで、マスタテンプレート１０のパターン配置面１２０を、レプリカテンプレート３０の台座部３２上のレジスト５１ａに接触させる（ステップＳ３５、図６−１（ｄ））。これによって、マスタテンプレート１０のパターン配置面１２０に設けられた凹部にレジスト５１ａが充填される。
【００２５】
また、このとき、パターン位置ずれ情報に基づいて、レジスト５１ａが感光しない第１光５３を、マスタテンプレート１０の不純物層１４に局所的に照射する（ステップＳ３６、図６−１（ｅ））。第１光５３は、可視光領域から赤外光領域の電磁波であり、光源５２から照射される。また、ウェハ上に生じている理想的な位置からのずれと同じずれがマスタテンプレート１０の凹凸パターン１２１に生じるように、不純物層１４に第１光５３が照射される。このとき、位置ずれ量に応じて第１光５３の照射時間を変えてもよいし、強度を変えてもよい。
【００２６】
第１光５３が照射された位置の不純物層１４は、第１光５３を吸収し、熱膨張する。この熱膨張によって、マスタテンプレート１０が変形し、これに伴って凹凸パターン１２１も変形する。凹凸パターン１２１の変形は、ウェハ上に生じている位置ずれと略同様なものとなる。
【００２７】
その後、レジスト５１ａが感光する第２光５５を、レジスト５１ａに照射する。第２光５５は、紫外線であり、光源５６から照射される。第２光５５が照射されるとレジスト５１ａは硬化し、レジストパターン５１が形成される（ステップＳ３７、図６−２（ｆ））。
【００２８】
レジストパターン５１が形成された後、マスタテンプレート１０をレジストパターン５１から離型する（ステップＳ３８、図６−２（ｇ））。ついで、レジストパターン５１をマスクとして、ＲＩＥ法などの異方性エッチング技術を用いてテンプレート基板３１をエッチングする。これによって、テンプレート基板３１の台座部３２に、ウェハ上のパターンの位置ずれに対応した位置ずれを有する凹凸パターンが転写される（ステップＳ３９）。その後、レジストパターン５１を剥離し、検査等を実施し、凹凸パターンの修正などを行うことで、レプリカテンプレート３０が得られる。
【００２９】
なお、上記した説明では、第１面１１１に凹凸パターン１２１を有する台座部１２を有し、第２面１１２に凹部１３を有するマスタテンプレート１０を例に挙げて説明したが、実施形態はこれに限定されない。例えば、第１面１１１に凹凸パターンを有する台座部１２が設けられた薄い平板状のテンプレート基板の内部に、不純物層１４を設けてもよい。このときのテンプレート基板の厚さは、例えば図１で説明したテンプレート基板１１の凹部１３の位置での厚さとほぼ同じ厚さとすることができる。
【００３０】
第１の実施形態では、マスタテンプレート１０は、テンプレート基板１１の内部に、可視光領域から赤外光領域の第１光５３を吸収し、紫外光領域の第２光５５を透過する不純物層１４を有する。これによって、レプリカテンプレート３０の製造時に、所望の位置に第１光５３を照射して凹凸パターン１２１を変形させることができる。その結果、高次歪を制御した凹凸パターンを備えるレプリカテンプレート３０を得ることができる。
【００３１】
また、このマスタテンプレート１０をレプリカテンプレート３０の製造に使用することで、レプリカテンプレート３０でのパターンの転写対象のウェハに生じた位置ずれに応じた位置ずれを有するレプリカテンプレート３０を安価に製造することができる。さらに、ウェハ上の位置ずれの位置が固定しているような場合には、このようなレプリカテンプレート３０を用いることで、安価に半導体装置を製造することができる。
【００３２】
（第２の実施形態）
第１の実施形態では、マスタテンプレートに不純物層を設ける場合を説明した。第２の実施形態では、レプリカテンプレートに不純物層を設ける場合を説明する。つまり、原版がレプリカテンプレートである場合を説明する。
【００３３】
図７は、第２の実施形態によるレプリカテンプレートの構成の一例を示す断面図である。レプリカテンプレート３０は、テンプレート基板３１の第１面３１１に、凹凸パターン３２１が配置される台座部３２を有し、第１面３１１に対向する第２面３１２に凹部３３を有する。台座部３２は、テンプレート基板３１の第１面３１１の略中央に周縁部よりも突出して設けられる。凹凸パターン３２１は、インプリント処理時に図示しない被加工対象上のレジストと接触する。凹部３３は、第１面３１１側の台座部３２に対応する領域を含むように設けられる。凹部３３が設けられる領域のテンプレート基板３１の厚さは、熱膨張によって凹凸パターン３２１が変形可能な厚さである。テンプレート基板３１は、紫外線を透過する材料で構成されることが望ましい。テンプレート基板３１は、たとえば石英などからなる。
【００３４】
テンプレート基板３１の内部には、不純物層３４が設けられる。不純物層３４は、テンプレート基板３１に不純物元素が所定の濃度で注入された層である。不純物元素は、可視光領域から赤外光領域の電磁波を吸収し、紫外線を透過することができる元素である。具体的には、不純物元素は、Ｃ，Ｍｇ，Ａｌ，Ｐ，Ｃａ，Ｔｉ，Ｃｒ，Ｆｅ，Ｃｏ，Ｎｉ，Ｃｕ，Ｚｎ，Ｇａ，Ｇｅ，Ｍｏ，Ａｇ，Ｓｎ，Ｓｂ，Ｔａ，Ｗ，Ｏｓ，Ｐｔ，Ａｕ，Ｐｂの群から選択される少なくとも一つの元素を含む。不純物元素は、例えばテンプレート基板３１に１０16個／ｃｍ2程度注入されている。
【００３５】
不純物層３４は、マスタテンプレート１０の不純物層１４の場合と同様に、被加工対象であるウェハ上に形成されたパターンの位置ずれに合わせて凹凸パターン３２１を変形させるために設けられる。また、不純物層３４の平面視上の位置は、図２に示される例と同様である。
【００３６】
このようなレプリカテンプレート３０は、例えば図６−２（ｈ）の後に、テンプレート基板３１の凹部３３側から、イオン注入法によって上記した不純物元素を所定の濃度でイオン注入することによって得られる。
【００３７】
つぎに、このようなレプリカテンプレート３０を用いた半導体装置の製造方法について説明する。図８は、第２の実施形態によるレプリカテンプレートを用いた半導体装置の製造方法の手順の一例を示すフローチャートであり、図９−１および図９−２は、第２の実施形態によるレプリカテンプレートを用いた半導体装置の製造方法の手順の一例を模式的に示す断面図である。
【００３８】
まず、ウェハ７０上に形成された下層のパターンのパターン位置ずれ情報を取得する（ステップＳ５１）。位置ずれ情報は、第１の実施形態で説明したものと同様である。ついで、ウェハ７０の図示しない下層上に、上層の被加工層７１を形成し、さらに被加工層７１上にレジスト７２ａを塗布または滴下する（ステップＳ５２、図９−１（ａ））。レジスト７２ａは、例えばスリットコート法などの方法で塗布され、あるいはインクジェット法などの方法で滴下される。また、レジスト７２ａには、可視光領域から赤外光領域の電磁波には感光せず、紫外線には感光する紫外線硬化樹脂などの材料が用いられる。
【００３９】
ついで、レプリカテンプレート３０のパターン配置面３２０を、ウェハ７０上のレジスト７２ａに接触させる（ステップＳ５３、図９−１（ｂ））。これによって、レプリカテンプレート３０のパターン配置面３２０に設けられた凹部にレジスト７２ａが充填される。
【００４０】
また、このとき、パターン位置ずれ情報に基づいて、光源５２からレジスト７２ａが感光しない第１光５３を、レプリカテンプレート３０の不純物層３４に局所的に照射する（ステップＳ５４、図９−１（ｃ））。第１光５３は、上記したように可視光領域から赤外光領域の電磁波である。また、ウェハ７０上に生じている理想的な位置からのずれと同じずれがレプリカテンプレート３０の凹凸パターン３２１に生じるように、不純物層３４に第１光５３が照射される。このとき、位置ずれ量に応じて第１光５３の照射時間を変えてもよいし、強度を変えてもよい。これによって、第１の実施形態で説明したように、不純物層３４が熱膨張し、レプリカテンプレート３０の凹凸パターン３２１が変形する。凹凸パターン３２１の変形は、下層のパターンに生じている位置ずれと略同様なものとなる。
【００４１】
その後、光源５６からレジスト７２ａが感光する第２光５５を、レジスト７２ａに照射する。第２光５５は、上記したように紫外光領域の電磁波である。第２光５５が照射されるとレジスト７２ａは硬化し、レジストパターン７２が形成される（ステップＳ５５、図９−２（ｄ））。
【００４２】
レジストパターン７２が形成された後、レプリカテンプレート３０をレジストパターン７２から離型する（ステップＳ５６、図９−２（ｅ））。ついで、レジストパターン７２をマスクとして、ＲＩＥ法などの異方性エッチング技術を用いて被加工層７１をエッチングする。これによって、被加工層７１に、ウェハ７０の下層のパターンの位置ずれに対応した位置ずれを有する凹凸パターン７１ａが転写される（ステップＳ５７、図９−２（ｆ））。その後、レジストパターン７２を剥離することで、半導体装置が得られる。
【００４３】
なお、図９−１（ｃ）で第１光５３を照射したときに、第１光５３の一部はレプリカテンプレート３０を通過してウェハ７０まで到達する。これによって、ウェハ７０でも第１光が吸収され、下層のパターンがさらに変形を起こす可能性もある。
【００４４】
図１０は、第２の実施形態によるレプリカテンプレートの構成の一例を示す上面図である。上記のような場合には、図１０に示されるような配置パターンの不純物層３４を有するレプリカテンプレート３０を用い、パターンを形成する領域（台座部３２）の外側に局所的に第１光５３を照射すればよい。これによって、下層の被加工層７１のパターン配置領域には第１光５３は照射されず、下層のパターンのさらなる変形を抑制することができる。
【００４５】
また、このような場合において、パターンを形成する領域の外側の不純物層１４に第１光５３を照射したときに予測されるレプリカテンプレート３０のパターンの変形に合わせて、ウェハ７０のパターン配置領域に第１光５３を照射して、下層のパターンを変形させてもよい。つまり、ウェハ７０の下層のパターンおよびレプリカテンプレート３０の凹凸パターン３２１の両方を変形させて、レジストパターン７２を形成してもよい。
【００４６】
さらに、上記した説明では、第１面３１１に凹凸パターン３２１を有する台座部３２を有し、第２面３１２に凹部３３を有するレプリカテンプレート３０を例に挙げて説明したが、実施形態はこれに限定されない。例えば、第１面３１１に凹凸パターン３２１を有する台座部３２が設けられた薄い平板状のテンプレート基板の内部に、不純物層を設けてもよい。このときのテンプレート基板の厚さは、例えば図７で説明したテンプレート基板３１の凹部３３の位置での厚さとほぼ同じ厚さとすることができる。
【００４７】
第２の実施形態では、レプリカテンプレート３０は、テンプレート基板３１の内部に、可視光領域から赤外光領域の第１光５３を吸収し、紫外光領域の第２光５５を透過する不純物層３４を有する。これによって、ウェハ７０上への凹凸パターンの形成時に、所望の位置に第１光５３を照射してテンプレート基板３１の凹凸パターン３２１を変形させることができる。その結果、高次歪を制御した凹凸パターン７１ａを備える半導体装置を得ることができる。
【００４８】
また、このレプリカテンプレート３０を半導体装置の製造に使用することで、ウェハ７０ごとに異なる下層パターンの歪が存在する場合でも、ウェハ７０の下層パターンの歪に応じた凹凸パターン７１ａを被加工層７１に形成することができる。
【００４９】
なお、上記した説明では、原版としてテンプレートを例に挙げたが、原版がフォトマスクであってもよい。
【００５０】
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。
【符号の説明】
【００５１】
１０  マスタテンプレート、１１，３１  テンプレート基板、１２，３２  台座部、１３，３３  凹部、１４，３４  不純物層、３０  レプリカテンプレート、５１  レジストパターン、１１１，３１１  第１面、１１２，３１２  第２面、１２０，３２０  パターン配置面、１２１，３２１  凹凸パターン。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６−１】
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【図６−２】
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【図７】
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【図８】
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【図９−１】
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【図９−２】
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【図１０】
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