(57)【要約】【課題】ナノインプリントリソグラフィにおいて、同一のテンプレートを用いてパターンの寸法を任意に調整する。【解決手段】光硬化性又は熱硬化性の有機膜を被加工物上に塗布し、  複数の突起及び複数の溝によるパターンを有するテンプレートを前記有機膜に接触させて、前記パターンの転写パターンを前記有機膜に形成する、ナノインプリントリソグラフィを用いたパターン形成方法であって、  前記テンプレートと前記被加工物間の距離を制御することにより、前記有機膜の前記転写パターンにおける凹部の膜厚を調整し、  この後、前記転写パターンにおける前記凹部をテーパー形状又は逆テーパー形状にエッチングすることにより、前記テンプレートの前記突起の幅よりも狭い又は広い、所望のパターン寸法に調整された開口部を有するレジストパターンを形成する。【選択図】図３（ａ）
2010030153.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
光硬化性又は熱硬化性の有機膜を被加工物上に塗布し、
複数の突起及び複数の溝によるパターンを有するテンプレートを前記有機膜に接触させて、前記パターンの転写パターンを前記有機膜に形成する、ナノインプリントリソグラフィを用いたパターン形成方法であって、
前記テンプレートと前記被加工物間の距離を制御することにより、前記有機膜の前記転写パターンにおける凹部の膜厚を調整し、
この後、前記転写パターンにおける前記凹部をテーパー形状又は逆テーパー形状にエッチングすることにより、前記テンプレートの前記突起の幅よりも狭い又は広い、所望のパターン寸法に調整された開口部を有するレジストパターンを形成する、
ことを特徴とするパターン形成方法。
【請求項２】
請求項１に記載のパターン形成方法であって、
前記テンプレートと前記被加工物間の距離の設定値に応じて、前記有機膜の塗布量を、前記被加工物と前記テンプレートの空隙及び前記テンプレートの前記複数の溝を充填するのに十分な量に調整することを特徴とするパターン形成方法。
【請求項３】
請求項１又は２に記載のパターン形成方法であって、
予め実験的に形成された、前記凹部の膜厚、前記開口部の幅及び前記レジストパターンをマスクにして前記被加工物がエッチングされた開口の幅のうち少なくともいずれか１つを測定した寸法測定結果に基づいて、前記凹部の膜厚を調整することを特徴とするパターン形成方法。
【請求項４】
請求項３に記載のパターン形成方法であって、
前記テンプレートとして、密度の異なる２以上の領域を有するパターンを備えたテンプレートを用い、
前記パターンのうちの最も高い密度の領域における、前記寸法測定結果に基づいて、前記凹部の膜厚を調整することを特徴とするパターン形成方法。
【請求項５】
所望のパターン寸法を含む加工条件が入力される、加工条件入力部と、
前記加工条件から残膜厚の目標値を求めるための算出情報を格納する、算出情報格納部と、
前記加工条件入力部に入力された前記加工条件、及び前記算出情報格納部に格納された前記算出情報を用いて、前記残膜厚の目標値を算出する、残膜厚算出部と、
前記残膜厚の目標値に基づいて、テンプレートと被加工物間の距離、及び／又は前記被加工物に塗布される有機材料の塗布量を生成する、プロセス条件生成部と、
前記プロセス条件生成部により生成された値に従って、前記テンプレートと前記被加工物間の距離を制御する、アライメント制御部と、
前記プロセス条件生成部により求められた前記有機材料の塗布量に従って、前記有機材料を前記被加工物上に吐出する吐出部を制御する、塗布量制御部と、
を備えることを特徴とするパターン形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ナノインプリントリソグラフィを用いたパターン形成方法及びパターン形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
半導体装置の微細化が進展するなかで従来の光リソグラフィによる微細加工は困難性を増しており、これに代わる技術が求められている。そのような技術の一つとして、ナノインプリントリソグラフィ（NIL: Nanoimprint Lithography）が注目されている。
【０００３】
このナノインプリントリソグラフィのうち、光ナノインプリント法は半導体リソグラフィへの応用が最も期待されている。この方法では、転写すべきパターンの鏡像に対応する反転パターンに加工された原版の型（以下テンプレートという）を作製しておく。そして、このテンプレートを、基板又は被加工膜上に塗布された光硬化性の有機材料層に接触させる。その状態で有機材料層に紫外線を照射して有機材料層を硬化させることにより、有機材料層に所望のパターンを転写するというものである（例えば、特許文献１参照）。
【特許文献１】特開２０００−１９４１４２号広報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明は、ナノインプリントリソグラフィにおいて、同一のテンプレートを用いてパターン寸法を任意に調整することができるパターン形成方法及びパターン形成装置を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明の一態様によれば、光硬化性又は熱硬化性の有機膜を被加工物上に塗布し、複数の突起及び複数の溝によるパターンを有するテンプレートを前記有機膜に接触させて、前記パターンの転写パターンを前記有機膜に形成する、ナノインプリントリソグラフィを用いたパターン形成方法であって、前記テンプレートと前記被加工物間の距離を制御することにより、前記有機膜の前記転写パターンにおける凹部の膜厚を調整し、この後、前記転写パターンにおける前記凹部をテーパー形状又は逆テーパー形状にエッチングすることにより、前記テンプレートの前記突起の幅よりも狭い又は広い、所望のパターン寸法に調整された開口部を有するレジストパターンを形成する、ことを特徴とするパターン形成方法が提供される。
【０００６】
本発明の別態様によれば、所望のパターン寸法を含む加工条件が入力される、加工条件入力部と、前記加工条件から残膜厚の目標値を求めるための算出情報を格納する、算出情報格納部と、前記加工条件入力部に入力された前記加工条件、及び前記算出情報格納部に格納された前記算出情報を用いて、前記残膜厚の目標値を算出する、残膜厚算出部と、前記残膜厚の目標値に基づいて、テンプレートと被加工物間の距離、及び／又は前記被加工物に塗布される有機材料の塗布量を生成する、プロセス条件生成部と、前記プロセス条件生成部により生成された値に従って、前記テンプレートと前記被加工物間の距離を制御する、アライメント制御部と、前記プロセス条件生成部により求められた前記有機材料の塗布量に従って、前記有機材料を前記被加工物上に吐出する吐出部を制御する、塗布量制御部と、を備えることを特徴とするパターン形成装置が提供される。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、ナノインプリントリソグラフィにおいて、同一のテンプレートを用いてパターン寸法を任意に調整することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
本発明の実施形態を説明する前に、本発明者らが本発明をなすに至った経緯について説明する。ナノインプリントリソグラフィが従来の光リソグラフィと大きく異なる点の一つは、半導体ウェーハに転写されるパターンの寸法がテンプレートに形成されたパターン寸法により一意に決まり、ウェーハプロセスの段階において調整できないということである。つまり、従来の光リソグラフィでは、同一のフォトマスクであっても、露光条件を変えることなどによってパターン寸法をウェーハプロセスの段階で任意に調整することが可能であるが、ナノインプリントリソグラフィではそのようなことはできない。そのため、被加工膜の加工特性や作製されたデバイス特性などの測定結果をフィードバックしてパターン寸法を調整しようとする場合、テンプレートを作成し直さなくてはならない。よって、ＴＡＴ（Turn-around time）が増大してしまう。例えば、パターン寸法のターゲットが明確に決まっていない製品の開発期間や、パターン寸法を調整することで解決可能な量産時の不具合を解消するまでの期間が増大することにつながる。
【０００９】
本発明は上記の事情に鑑みてなされたものであり、ナノインプリントリソグラフィにおいても、光リソグラフィと同様、同一のテンプレートを用いてパターン寸法を任意に調整する機能を提供し、ＴＡＴの増大を可及的に抑えようとするものである。具体的には、ナノインプリントにより形成された凹凸パターンを有する有機膜の凹部の膜厚を、所望のパターン寸法に基づく値に調整する。そして、この凹部の有機膜を、加工変換差の生じる条件でエッチングしてテーパー形状又は逆テーパー形状に開口する。これにより、開口部の幅、即ちパターン寸法の調整を行う。
【００１０】
以下、本発明の実施形態について図面を参照しながら説明する。なお、同一の機能を有する構成要素には同一の符号を付し、特に断る場合を除き同じ説明を繰り返さない。
【００１１】
第1の実施形態は、上記のように有機膜の凹部を加工変換差の生じる条件で加工することにより、パターン寸法の調整を行うパターン形成方法である。第２の実施形態は、有機膜の凹部の膜厚を調整することで所望の寸法のパターンを形成するパターン形成装置である。
【００１２】
（第１の実施形態）
本実施形態に係るパターン形成方法について、図１及び図２（ａ）乃至図２（ｆ）を用いて説明する。図１は半導体ウェーハ（基板）の平面図であり、図２（ａ）乃至図２（ｆ）は本実施形態に係るパターン形成方法の工程断面図である。
【００１３】
（１）まず、図１に示すように、基板１上の１ショット分の領域１２に、光硬化性の有機材料を塗布する。有機材料の塗布は、光硬化性有機材料のドロップ（液滴）２，２，・・・を、インクジェット方式で散布して行う。図２（ａ）は、散布された複数のドロップ２，２，・・・のうち１つのドロップ２について拡大したものである。塗布される有機材料の量は、凹部有機膜７（後述）の所望の膜厚に基づいて制御される。具体的には、塗布される有機材料の量は、ドロップ２，２，・・・の分布形状、分布密度又はドロップ２の大きさ（体積）を変えることにより制御される。また、この塗布量は、基板１とテンプレート３（後述）間の距離の設定値に応じて、基板１とテンプレート３の空隙及びテンプレート３のパターン溝を充填するのに十分な量に調整される。  
なお、基板１上に予め被加工膜を形成しておき、この被加工膜の上に有機材料を塗布してもよい。  
（２）次に、図２（ｂ）に示すように、１ショット分のパターンが形成されたテンプレート３を、基板１に近づけていき、ドロップ２，２，・・・に接触させる。これにより、図２（ｃ）に示すように、複数のドロップ２，２，・・・は合体して光硬化性有機膜５となる。  
なお、このテンプレート３は、例えば紫外光に対して透過性の良い石英から作られており、光硬化性有機材料を硬化させる光を透過させる。また、このテンプレート３の表面に、所望の半導体パターンの鏡像に対応する反転パターンが形成されている。  
（３）次に、テンプレート３を基板１にさらに接近させて、基板１とテンプレート３間の距離（以下、テンプレート距離という）を所定の値に保つ。このテンプレート距離は、凹部有機膜７の所望の膜厚に基づく設定値と等しくなるように制御される。  
なお、テンプレート距離の制御は、レーザー干渉計等によるテンプレート３と基板１間の距離の計測、及び／又はピエゾアクチュエーターによるテンプレート３の押圧力の計測などにより、ナノオーダの精度で行われる。  
（４）テンプレート距離を所定の値に保ったまま、拡がり時間（Spread Time）だけ待つ。この拡がり時間の間に、光硬化性有機膜５の有機材料が、毛細管現象によりテンプレート３に形成された微細パターンの溝に浸透してゆく。即ち、当初、この有機材料はテンプレート３の溝に十分に充填されず、図２（ｃ）に示すように、テンプレート３のパターンの隅に充填欠陥４が生じる。しかし、拡がり時間が経過すると、この有機材料はパターンの溝の隅々まで行き渡り、充填欠陥４は消滅する。  
（５）次に、図２（ｄ）に示すように、光（例えば、紫外線）を、光硬化性有機膜５に照射する。これにより、光硬化性有機膜５は硬化し、テンプレート３に形成されたパターンに嵌合する凹凸パターンを有する硬化有機膜６となる。  
（６）次に、図２（ｅ）に示すように、テンプレート３を硬化有機膜６から離型する。この図からわかるように、硬化有機膜６は、凹部有機膜７（以下、残膜ともいう）と凸部有機膜８から構成されている。この凹部有機膜７の膜厚は、前述のようにテンプレート距離を制御することにより所望の膜厚になっている。  
（７）次に、基板１を１ショット分の領域１２だけステップさせて、上記（１）〜（６）の工程を行う。これを、基板１全面を走査するまで繰り返す。  
（８）次に、凹部有機膜７を除去して開口部１０を形成するためのブレイクスルーエッチングを行う。このブレイクスルーエッチングは、加工変換差の生じる条件下で行われる。より具体的には、所定のテーパー角が得られるエッチング条件下で凹部有機膜７をテーパー形状に加工する。エッチングガスとして、例えばメタン系のガスを用いる。これにより、反応生成物が発生しやすくなり、この反応生成物が開口部１０の側壁に堆積することで、凹部有機膜７がテーパー形状に加工される。  
このブレイクスルーエッチングにより、図２（ｆ）に示すように、凹部有機膜７の位置に所定のテーパー角を有するテーパー形状の開口部１０が形成される。この開口部１０の幅は所望のパターン寸法となっている。  
図２（ｆ）はブレイクスルーエッチング後の工程断面図を示している。この図からわかるように、基板１上に、エッチングされずに残った凸部有機膜８Ａと開口部１０からなるレジストパターン９が形成されている。  
（９）レジストパターン９をマスクとして基板１をエッチングする。これにより、所望の半導体パターンが得られる。
【００１４】
上記のように、所定のテーパー角を得る条件の下、膜厚の調整された凹部有機膜７をテーパー形状に加工し、開口部１０を形成する。これにより、この開口部１０の幅を凹部有機膜７の幅よりも所望の値だけ狭くなるようにすることができる。一方、凹部有機膜７に対して逆テーパー形状に加工すれば、開口部１０の幅を凹部有機膜７の幅よりも所望の値だけ広くなるようにすることもできる。このことについて、図３（ａ）及び図３（ｂ）を用いてさらに詳しく説明する。図３（ａ）及び図３（ｂ）はいずれも、凹部有機膜７を中心にした硬化有機膜６と基板１の断面図である。図３（ａ）は凹部有機膜７をテーパー形状に加工する場合を示しており、一方、図３（ｂ）は凹部有機膜７を逆テーパー形状に加工する場合を示している。
【００１５】
図３（ａ）からわかるように、テーパー形状に加工する場合、開口部１０の幅は次の式で表される。
〔数１〕
ｘ＝ａ−２ｄ・ｔａｎ（９０°−θ）
ここで、ｘは開口部１０の幅（パターン寸法）、ａは凹部有機膜７の幅、ｄは凹部有機膜７の膜厚（残膜厚）、θはテーパー角である。
【００１６】
同様に、図３（ｂ）からわかるように、逆テーパー形状に加工する場合、開口部１０の幅は次の式で表される。
〔数２〕
ｘ＝ａ＋２ｄ・ｔａｎ（９０°−θ）
これらの式からわかるように、同一のテンプレート、即ち、凹部有機膜７の幅ａが固定の場合であっても、残膜厚ｄを変えることで、パターン寸法ｘを調整することができる。
【００１７】
例えば、残膜厚を１５ｎｍとし、テーパー角８０度を得る条件でブレイクスルーエッチングを行えば、パターン寸法は凹部有機膜７の幅に比べて５．３ｎｍ縮小する。また、同じエッチング条件下で（即ち、同じテーパー角）、残膜厚を３０ｎｍにした場合は、パターン寸法は１０．６ｎｍ縮小する。このように、残膜厚を１５ｎｍ〜３０ｎｍの範囲で調整することで、パターン寸法を５．３ｎｍの範囲で調整することができる。
【００１８】
図４に、残膜厚ｄと開口部１０の幅の縮小幅ａ−ｘの関係を、テーパー角θをパラメータとして示す。この図からわかるように、残膜厚を変えることにより、開口部の幅、即ちパターン寸法を所定の範囲内で任意に調整することができる。また、テーパー角を変えることによりパターン寸法を調整してもよい。テーパー角は、ブレイクスルーエッチングの条件を変えることにより調整できる。
【００１９】
次に、残膜厚（凹部有機膜７の膜厚）の可変範囲について説明する。残膜厚の下限は、ナノインプリントリソグラフィ装置の仕様により決まるものである。一方、残膜厚の上限は、ブレイクスルーエッチングの際に支障をきたさない程度まで厚くすることが可能である。前述のように、凸部有機膜８と凹部有機膜７は同一の有機材料からなるため、ブレイクスルーエッチングによってエッチングされる量はほぼ等しい。よって、ブレイクスルーエッチングの前後で、凸部有機膜８と凹部有機膜７の膜厚差は保たれる。なお、この特性を利用して被加工膜を加工することができる。例えば、被加工膜が膜厚４５ｎｍのシリコン含有有機膜の場合、このシリコン含有有機膜を加工するには、レジストパターン９の膜厚は７０ｎｍ程度あれば十分である。よって、凸部有機膜８と凹部有機膜７の膜厚の差が７０ｎｍになるようにテンプレート３のパターン溝を形成しておけば、ブレイクスルーエッチング後に、凹部有機膜７の膜厚によらず、膜厚７０ｎｍのレジストパターン９を確保し、膜厚４５ｎｍのシリコン含有有機膜を加工することができる。
【００２０】
上記の説明ではブレイクスルーエッチングにより硬化有機膜６のみをエッチングしたが、硬化有機膜６とともに硬化有機膜６の下にある一つ又は複数の被加工膜を、一括して加工してもよい。例えば、硬化有機膜６と、基板１上に形成されたシリコン含有有機膜と、基板１とを一括して加工してもよい。
【００２１】
なお、上記の説明では光硬化性の有機膜を用いたが、熱硬化性の有機材料を用いたナノインプリントリソグラフィにおいても、本実施形態と同様にパターン寸法を調整することができる。
【００２２】
また、上記の方法に従って予め実験的にレジストパターンや半導体パターンを形成し、それらのパターンの各種寸法の測定結果をフィードバックすることにより、凹部有機膜７の膜厚を調整してもよい。例えば、予め実験的に硬化有機膜６を形成した後、凹部有機膜７の膜厚を測定し、その測定結果をフィードバックして凹部有機膜７の膜厚を調整してもよい。また、ブレイクスルーエッチングで形成された開口部１０の幅の測定結果や、レジストパターン９をマスクとして形成された半導体パターンの寸法（例えば、マスクに従ってエッチングされた基板１の開口の幅）の測定結果をフィードバックして凹部有機膜７の膜厚を調整してもよい。これらの測定結果の任意の組合せに基づいて凹部有機膜７の膜厚を調整してよい。
【００２３】
次に、半導体記憶装置のパターンを形成することを考える。半導体記憶装置は、メモリセルが高密度に集積されたセル領域と、メモリセルの駆動回路などの周辺回路が比較的低密度に配置された周辺領域とを有することが一般的である。また、セル領域は、大容量化のため、最小デザインルールが適用され周辺領域に比べて微細なパターンで形成されることが多い。したがって、半導体記憶装置のパターン形成においては、密度の異なる複数の領域を有するテンプレートが使用される。このようなテンプレートを使用すると、被覆率（領域に占める溝の割合）の相違などにより、セル領域と周辺領域とで凹部有機膜７の膜厚が異なる場合がある。この場合、どの領域の膜厚の測定結果に基づいて凹部有機膜７の膜厚を調整すべきかが問題となるが、パターン寸法の設計値が最も小さく、パターン寸法の影響を受けやすいセル領域に着目する必要がある。よって、半導体記憶装置のパターン形成においては、セル領域の測定結果に基づいて凹部有機膜７の膜厚を調整する。
【００２４】
以上、本実施形態によれば、ナノインプリントリソグラフィにおいて、同一のテンプレートを用いてパターン寸法を、ウェーハプロセスの段階で任意に調整することが可能となる。これにより、テンプレートの作り直しによるＴＡＴの増加を可及的に抑えることができる。
【００２５】
（第２の実施形態）
次に、第２の実施形態について説明する。このパターン形成装置は、残膜厚を調整することにより、所望の寸法のパターンを得るものである。
【００２６】
まず、このパターン形成装置の構成を説明する。図５は、本実施形態に係るパターン形成装置の構成を示している。この図からわかるように、このパターン形成装置は、加工条件入力部１０１と、残膜厚算出部１０２と、算出情報格納部１０３と、プロセス条件生成部１０４と、アライメント制御部１０５と、テンプレート位置制御部１０６と、基板制御部１０７と、塗布量制御部１０８と、吐出部１０９と、測定部１１０とを備えている。以下、これらの構成要素について説明する。
【００２７】
加工条件入力部１０１は、オペレータにより加工条件が入力される。この加工条件は、例えば所望のパターン寸法、テーパー角、テンプレート３のパターンの幅である。なお、テーパー角の値の代わりに、エッチングガスなどのブレイクスルーエッチングの条件を入力するようにしてもよい。また、パターン寸法の値の代わりに、パターン寸法の調整量（縮小幅又は拡大幅）を入力するようにしてもよい。
【００２８】
残膜厚算出部１０２は、加工条件入力部１０１に入力された加工条件を用いて、残膜厚の目標値を算出する。この算出は、算出情報格納部１０３に格納された算出情報を用いて行う。例えば、次の式を用いて算出する。
〔数３〕
ｅ＝（ｂ−ｘ）／２ｔａｎ（９０°−θ）
ここで、ｅは残膜厚の目標値、ｂはテンプレートのパターン幅、ｘは所望のパターン寸法、θはテーパー角である。
【００２９】
算出情報格納部１０３は、加工条件入力部１０１に入力された加工条件から残膜厚の目標値を算出するための情報を格納する。例えば、上記の目標値の算出式のほか、ブレイクスルーエッチングの加工条件とテーパー角を対応させるデータベースを格納してもよい。この場合、ブレイクスルーエッチングの条件を加工条件入力部１０１から受信した残膜厚算出部１０２は、その条件に対応するテーパー角を取得し、その値に基づいて残膜厚の目標値を算出する。
【００３０】
プロセス条件生成部１０４は、残膜厚算出部１０３により算出された残膜厚の目標値に基づいて、プロセス条件、即ちテンプレート距離、ドロップレシピを生成する。このドロップレシピは、基板１上の１ショット分の領域に塗布する有機材料の塗布量を設定するためのものである。より具体的には、ドロップ２，２，・・・の分布形状、分布密度及びドロップ２の大きさ（体積）を設定する。また、このプロセス条件生成部１０４は、後述の測定部１１０から受け取った測定結果を元に、テンプレート距離及び／又はドロップレシピを変更する。
【００３１】
アライメント制御部１０５は、テンプレート位置制御部１０６と基板制御部１０７を制御し、テンプレート距離をプロセス条件生成部１０４で生成された距離にする。
【００３２】
テンプレート位置制御部１０６は、テンプレート３の位置（ｘ座標、ｙ座標、ｚ座標）を制御する。基板制御部１０７は、基板１が設置されるステージの位置を制御する。
【００３３】
塗布量制御部１０８は、前述のドロップレシピに従って、吐出部１０９を制御する。吐出部１０９は、基板１上にドロップ２を吐出する。
【００３４】
測定部１１０は、例えば光学的な検査手法により、残膜厚やパターン寸法を測定し、測定結果をプロセス条件生成部１０４に送る。
【００３５】
次に、本実施形態に係るパターン形成装置の動作について説明する。まず、オペレータにより加工条件入力部１０１に加工条件が入力されると、残膜厚算出部１０２は入力された加工条件及び算出情報格納部１０３に格納された算出情報を用いて、所望のパターン寸法を得るための残膜厚の目標値を求める。次いで、プロセス条件生成部１０４は、その残膜厚の目標値に基づいて、テンプレート距離又はドロップレシピを生成する。テンプレート距離が生成された場合、アライメント制御部１０５がテンプレート距離を生成された値に制御する。ドロップレシピが生成された場合は、塗布量制御部１０８が吐出部１０９を制御してドロップレシピに従ってドロップを散布する。これ以降は、前述のように、光照射により光硬化性有機膜５を硬化して所望の残膜厚を得、所定のテーパー角を得る条件でブレイクスルーエッチングを行うことにより、所望のパターン寸法を得ることができる。
【００３６】
実際には所望のパターン寸法を得るために、プロセス条件を調整する必要がある。この調整フローについて図６を用いて説明する。  
（１）第１の実施形態で説明したパターン形成工程のうち、光を照射して光硬化性有機膜５を硬化させ、テンプレート３を離型するまで行う（ステップＳ１１）。  
（２）測定部１１０により、残膜厚を測定する（ステップＳ１２）。  
（３）測定された残膜厚を残膜厚の目標値と比較し、許容範囲内か否かを判定する（ステップＳ１３）。許容範囲内であれば、ステップＳ１４に進み、そうでなければステップＳ１７に進む。  
（４）ブレイクスルーエッチングを行い、テーパー形状又は逆テーパー形状の開口部１０を形成する（ステップＳ１４）。  
（５）開口部１０の幅（パターン寸法）を測定する（ステップＳ１５）。  
（６）測定されたパターン寸法が、寸法仕様を満足するか否かを判定する（ステップＳ１６）。寸法仕様を満足すれば、パターン寸法の調整フローを終了し、そうでなければ、ステップＳ１７に進む。
【００３７】
ステップＳ１７について説明する。このステップでは、残膜厚又はパターン寸法の測定結果がＮＧとなった場合に、プロセス条件の変更を行う。具体的には、ドロップレシピ又はテンプレート距離の変更を行う。
【００３８】
まず、ドロップレシピを変更する場合について説明する。測定された残膜厚が目標値よりも小さい、又は測定されたパターン寸法が寸法仕様よりも大きければ、有機材料の塗布量を増やすために、ドロップ２の分布形状の拡大、分布密度の高密度化、ドロップ２の体積の増大となるようにドロップレシピの変更を行う。逆に、測定された残膜厚が目標値よりも大きい、又は測定されたパターン寸法が寸法仕様よりも小さければ、有機材料の塗布量を減らすために、ドロップ２の分布形状の縮小、分布密度の低密度化、ドロップ２の体積の減少となるようにドロップレシピの変更を行う。
【００３９】
次に、テンプレート距離を変更する場合について説明する。測定された残膜厚が目標値よりも小さい、又は測定されたパターン寸法が寸法仕様よりも大きければ、テンプレート距離を大きくする。逆に、測定された残膜厚が目標値よりも大きい、又は測定されたパターン寸法が寸法仕様よりも小さければ、テンプレート距離を小さくする。
【００４０】
このように、測定部１１０の測定結果に基づいて、ドロップレシピ又はテンプレート距離の変更を行う。その後、ステップＳ１１のナノインプリントプロセスを再度行う。上記のように、測定結果をフィードバックすることにより、所望の残膜厚及びパターン寸法を得ることができる。
【００４１】
なお、レジストパターン９をマスクとして被加工膜を加工して形成されたパターンの寸法を測定した結果に基づいて、プロセス条件の変更（ステップＳ１７）を行うようにしてもよい。また、ドロップレシピ、テンプレート距離の両方を変更するようにしてもよい。例えば、テンプレート距離を大きく（小さく）するのと同時に、有機材料の塗布量が増加（減少）するようにドロップレシピを変更してもよい。
【００４２】
また、半導体記憶装置のパターンを形成する場合は、第1の実施形態で説明したように、セル領域と周辺領域とで残膜厚が異なる場合がある。このような場合、パターン寸法の影響を受けやすいセル領域に着目して残膜厚を調整する。即ち、セル領域の測定結果に基づいてテンプレート距離及び／又はドロップレシピを変更する。
【００４３】
以上、本実施形態によれば、ナノインプリントリソグラフィにおいて、同一のテンプレートを用いてパターン寸法を、ウェーハプロセスの段階で任意に調整することが可能となる。これにより、テンプレートの作り直しによるＴＡＴの増加を可及的に抑えることができる。
【図面の簡単な説明】
【００４４】
【図１】１ショット分のエリアにドロップが散布された半導体ウェーハの平面図である。
【図２（ａ）】第１の実施形態に係るパターン形成方法を示す工程断面図である。
【図２（ｂ）】図２（ａ）に続く、第１の実施形態に係るパターン形成方法を示す工程断面図である。
【図２（ｃ）】図２（ｂ）に続く、第１の実施形態に係るパターン形成方法を示す工程断面図である。
【図２（ｄ）】図２（ｃ）に続く、第１の実施形態に係るパターン形成方法を示す工程断面図である。
【図２（ｅ）】図２（ｄ）に続く、第１の実施形態に係るパターン形成方法を示す工程断面図である。
【図２（ｆ）】図２（ｅ）に続く、第１の実施形態に係るパターン形成方法を示す工程断面図である。
【図３（ａ）】凹部有機膜をテーパー形状に加工する場合における、凹部有機膜を中心にした硬化有機膜と基板の断面図である。
【図３（ｂ）】凹部有機膜の逆テーパー形状に加工する場合における、凹部有機膜を中心にした硬化有機膜と基板の断面図である。
【図４】凹部有機膜の膜厚と開口部の縮小幅の関係を示す図である。
【図５】第２の実施形態に係るパターン形成装置の構成を示す図である。
【図６】パターン寸法の調整方法を示すフローチャートである。
【符号の説明】
【００４５】
１・・・基板（ウェーハ）、２・・・ドロップ（液滴）、３・・・テンプレート、４・・・充填欠陥、５・・・光硬化性有機膜、６・・・硬化有機膜、７・・・凹部有機膜（残膜）、８，８Ａ・・・凸部有機膜、９・・・レジストパターン、１０・・・開口部、１２・・・１ショット分の領域、１０１・・・加工条件入力部、１０２・・・残膜厚算出部、１０３・・・算出情報格納部、１０４・・・プロセス条件生成部、１０５・・・アライメント制御部、１０６・・・テンプレート位置制御部、１０７・・・基板制御部、１０８・・・塗布量制御部、１０９・・・吐出部、１１０・・・測定部
【図１】
2010030153.tif 000003
【図２（ａ）】
2010030153.tif 000004
【図２（ｂ）】
2010030153.tif 000005
【図２（ｃ）】
2010030153.tif 000006
【図２（ｄ）】
2010030153.tif 000007
【図２（ｅ）】
2010030153.tif 000008
【図２（ｆ）】
2010030153.tif 000009
【図３（ａ）】
2010030153.tif 000010
【図３（ｂ）】
2010030153.tif 000011
【図４】
2010030153.tif 000012
【図５】
2010030153.tif 000013
【図６】
2010030153.tif 000014