(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
被処理基板上に液体状の樹脂材料を配置する工程と、
パターン形成領域に回路パターン形成用のパターンが形成され、前記パターン形成領域の周囲の周辺領域に凸部が形成されたテンプレートを、前記樹脂材料に押し付け、前記パターンが前記樹脂材料に接触し、前記凸部の下面が前記樹脂材料から離隔した状態で、レーザー光を前記テンプレートの上方から照射し、前記凸部の下面を介して前記被処理基板の上面まで到達させ、前記凸部の下面による反射光と前記被処理基板の上面による反射光との干渉を検出することによって、前記凸部の下面と前記被処理基板の上面との間の距離を測定する工程と、
前記テンプレートが押し付けられた状態のまま前記樹脂材料を硬化させて、樹脂パターンを形成する工程と、
前記テンプレートを前記樹脂パターンから離隔させる工程と、
前記樹脂パターンをマスクとして前記被処理基板に対して処理を施す工程と、
を備え、
前記テンプレートにおいて、前記凸部は、前記周辺領域における一直線上に配列されない３ヶ所以上の位置に形成されているか、又は、前記パターン形成領域を囲むように形成されており、
前記テンプレートの下面において、前記周辺領域は前記パターン形成領域に対して掘り込まれており、前記凸部の下面は前記パターンの突起部の下面よりも上方であって、前記パターンの溝の底面と同じかそれよりも下方に位置しており、
前記凸部の下面と前記被処理基板の上面との間の距離から、上下方向における前記凸部の下面と前記パターンの突起部の下面との間の距離を減じることにより、前記樹脂材料の残膜厚さを求め、
前記被処理基板に対して処理を施す工程において、前記残膜厚さに基づいて前記処理の条件を調整することを特徴とするパターン形成方法。
【請求項２】
前記樹脂パターンを形成する工程の前に、前記残膜厚さに基づいて前記テンプレートの位置を制御することを特徴とする請求項１記載のパターン形成方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ナノインプリント法によるパターン形成方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
半導体装置を製造する際には、半導体ウェーハの表面に微細な回路パターンを形成する。従来、このような回路パターンは、フォトリソグラフィ工程によって形成されていた。すなわち、ウェーハ上にレジスト膜を成膜し、このレジスト膜にフォトマスクを介して光を照射して露光し、その後現像することによりフォトマスクに形成されているパターンをレジスト膜に転写してレジストパターンを形成し、このレジストパターンをマスクとしてウェーハを加工することにより、回路パターンを形成していた。
【０００３】
このようなフォトリソグラフィ工程において使用される露光装置のコストは、回路パターンの微細化に伴って大幅に上昇する。これは、露光装置自体のコストが指数関数的に増加することに加えて、使用する光の波長と同程度の解像度を得るために、フォトマスクに種々の工夫を施すことが必要となり、フォトマスクのコストも急激に増加しているからである。
【０００４】
この問題を解決するパターン形成技術として、インプリント法が提案されている。インプリント法とは、ウェーハに形成すべきパターンが形成されたテンプレートを、ウェーハ上に滴下された液体状の樹脂材料に押し当て、テンプレートを押し当てたまま樹脂材料を硬化させることにより、樹脂材料からなるパターンを形成する方法である（例えば、特許文献１参照。）。すなわち、インプリント法は、１対１の転写技術である。なお、テンプレートに形成されるパターンは、一般に、テンプレート基板に対してＥＢ描画及びエッチングを施すことによって形成される。
【０００５】
上述したインプリント法は、熱インプリント法と光インプリント法とに大別される。熱インプリント法とは、樹脂材料を加熱により融解させ、融解した樹脂材料にテンプレートを押し当てた後、樹脂材料を冷却して硬化させる方法である。また、光インプリント法とは、液体状の光硬化性樹脂材料にガラス等からなる透明なテンプレートを押し当てた後、この樹脂材料に紫外線を照射して硬化させる方法である。
【０００６】
インプリント法においては、テンプレートを樹脂材料に押し付けた状態においても、テンプレートの突起部とウェーハとの間に樹脂材料が残留する。この残留した樹脂材料からなる膜（残膜）の厚さを残膜厚さ（ＲＬＴ：Residual Layer Thickness）という。残膜厚さは、テンプレートに形成されたパターンの凹凸量、ウェーハ上に滴下されるレジスト材料の量及び配置、並びにテンプレートを押し付けたときの樹脂材料の広がり状態等の諸条件によって左右され、いわば、なりゆきによって決まってしまう。しかしながら、残膜厚さが変動すると、その後のウェーハに対する処理の条件が変動してしまい、ウェーハに対して高精度な処理を施すことが困難になるという問題がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２００８−１９４９８０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明は、被処理基板に対して高精度な処理を施すことができるパターン形成方法を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明の一態様によれば、被処理基板上に液体状の樹脂材料を配置する工程と、パターン形成領域に回路パターン形成用のパターンが形成され、前記パターン形成領域の周囲の周辺領域に凸部が形成されたテンプレートを、前記樹脂材料に押し付け、前記パターンが前記樹脂材料に接触し、前記凸部の下面が前記樹脂材料から離隔した状態で、レーザー光を前記テンプレートの上方から照射し、前記凸部の下面を介して前記被処理基板の上面まで到達させ、前記凸部の下面による反射光と前記被処理基板の上面による反射光との干渉を検出することによって、前記凸部の下面と前記被処理基板の上面との間の距離を測定する工程と、前記テンプレートが押し付けられた状態のまま前記樹脂材料を硬化させて、樹脂パターンを形成する工程と、前記テンプレートを前記樹脂パターンから離隔させる工程と、前記樹脂パターンをマスクとして前記被処理基板に対して処理を施す工程と、を備え、前記テンプレートにおいて、前記凸部は、前記周辺領域における一直線上に配列されない３ヶ所以上の位置に形成されているか、又は、前記パターン形成領域を囲むように形成されており、前記テンプレートの下面において、前記周辺領域は前記パターン形成領域に対して掘り込まれており、前記凸部の下面は前記パターンの突起部の下面よりも上方であって、前記パターンの溝の底面と同じかそれよりも下方に位置しており、前記凸部の下面と前記被処理基板の上面との間の距離から、上下方向における前記凸部の下面と前記パターンの突起部の下面との間の距離を減じることにより、前記樹脂材料の残膜厚さを求め、前記被処理基板に対して処理を施す工程において、前記残膜厚さに基づいて前記処理の条件を調整することを特徴とするパターン形成方法が提供される。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、被処理基板に対して高精度な処理を施すことができるパターン形成方法を実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明の第１の実施形態において使用するテンプレートを例示する下面図である。
【図２】図１に示すＡ−Ａ’線による断面図である。
【図３】（ａ）〜（ｄ）は、第１の実施形態のテンプレートの作製方法を例示する工程断面図である。
【図４】（ａ）及び（ｂ）は、第１の実施形態に係るパターン形成方法を例示する工程断面図である。
【図５】第１の実施形態に係るパターン形成方法を例示する工程断面図である。
【図６】（ａ）〜（ｃ）は、第１の実施形態に係るパターン形成方法を例示する工程断面図である。
【図７】本発明の第２の実施形態において使用するテンプレートを例示する断面図である。
【図８】本発明の第３の実施形態において使用するテンプレートを例示する下面図である。
【図９】本発明の第４の実施形態において使用するテンプレートを例示する下面図である。
【図１０】（ａ）及び（ｂ）は、本発明の第５の実施形態に係るパターン形成方法を例示する工程断面図である。
【図１１】（ａ）及び（ｂ）は、本発明の第６の実施形態に係るパターン形成方法を例示する工程断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、図面を参照しつつ、本発明の実施形態について説明する。
先ず、本発明の第１の実施形態について説明する。
以下、本実施形態において使用するテンプレートについて説明する。
図１は、本実施形態において使用するテンプレートを例示する下面図であり、
図２は、図１に示すＡ−Ａ’線による断面図である。
【００１３】
図１に示すように、本実施形態において使用するテンプレート１は、例えば石英からなり、その基本的な形状は四角形の板状である。また、テンプレート１の押付面（以下、「下面」とする）側から見て、テンプレート１の中央部分はパターン形成領域Ｒｐとなっており、パターン形成領域Ｒｐの周囲は周辺領域Ｒｃとなっている。パターン形成領域Ｒｐの形状は四角形であり、周辺領域Ｒｃの形状は枠状である。
【００１４】
図２に示すように、テンプレート１の下面において、周辺領域Ｒｃはパターン形成領域Ｒｐに対して掘り込まれている。すなわち、テンプレート１の下面のうち、周辺領域Ｒｃに位置する領域Ｓｃはパターン形成領域Ｒｐに位置する領域Ｓｐよりも上方にある。パターン形成領域Ｒｐにおいては、半導体装置の回路パターンを形成するためのパターン１１が形成されている。パターン１１においては、テンプレート１の下面が掘り込まれることにより溝１２が形成されており、溝１２間が突起部１３となっている。なお、図１においては、パターン１１は図示を省略している。
【００１５】
また、周辺領域Ｒｃにおいては、テンプレート１の下面の１ヶ所に凸部１５が形成されている。凸部１５の形状は例えば直方体形であり、その下面１５ａは平坦である。凸部１５の下面１５ａは、溝１２の底面１２ａと同じ高さに位置している。従って、下面１５ａは、突起部１３の下面１３ａよりも上方に位置している。一例では、突起部１３の幅は３０ｎｍ程度であり、突起部１３の高さ、すなわち、溝１２の深さは７０〜８０ｎｍ程度である。
【００１６】
次に、テンプレート１の作製方法について説明する。
図３（ａ）〜（ｄ）は、本実施形態のテンプレートの作製方法を例示する工程断面図である。
先ず、図３（ａ）に示すように、石英からなる基板２０を用意する。基板２０の形状は四角形の板状である。また、基板２０には、パターン形成領域Ｒｐ及び周辺領域Ｒｃが設定されている。
【００１７】
次に、図３（ｂ）に示すように、基板２０の下面上に電子線に感光するレジスト膜を成膜し、このレジスト膜に対してＥＢ描画を行い、その後現像してレジストパターン２２を形成する。そして、レジストパターン２２をマスクとしてドライエッチングを施す。これにより、パターン形成領域Ｒｐに溝１２が形成されると共に、周辺領域Ｒｃにおける凸部１５（図２参照）が形成される予定の領域に凹部２１が形成される。パターン形成領域Ｒｐにおいては、溝１２間の残留部分が突起部１３となり、パターン１１が形成される。凹部２１は溝１２と同じドライエッチングにより形成されるため、その深さは溝１２の深さと同じである。また、溝１２の底面１２ａ及び凹部２１の底面２１ａは平坦である。その後、レジストパターン２２を除去する。
【００１８】
次に、図３（ｃ）に示すように、パターン形成領域Ｒｐの全体及び周辺領域Ｒｃにおける凹部２１を覆うように、レジスト膜２３を形成する。
次に、図３（ｄ）に示すように、レジスト膜２３をマスクとしてウェットエッチングを施し、周辺領域Ｒｃにおける凹部２１以外の部分を掘り込む。このときの掘込深さは、溝１２及び凹部２１の深さよりも深くする。これにより、基板２０の下面における周辺領域Ｒｃに位置する領域Ｓｃは、溝１２の底面１２ａ及び凹部２１の底面２１ａよりも上方に位置し、底面２１ａは領域Ｓｃに対して相対的に下方に向けて突出する。この結果、凹部２１が形成されていた位置に凸部１５が形成され、凹部２１の底面２１ａが凸部１５の下面１５ａとなる。その後、レジスト膜２３を除去する。
次に、上下方向における突出部１３の下面１３ａと凸部１５の下面１５ａとの間の距離Ｘａを計測する。これにより、テンプレート１が作製される。
【００１９】
次に、上述の如く構成されたテンプレート１を使用して、半導体装置を製造する方法について説明する。
図４（ａ）及び（ｂ）、図５、図６（ａ）〜（ｃ）は、本実施形態に係るパターン形成方法を例示する工程断面図である。
先ず、図４（ａ）に示すように、被処理基板３０を用意する。被処理基板３０は、例えば、シリコンウェーハ等の半導体ウェーハであってもよく、半導体ウェーハ上にポリシリコン膜等の導電膜が成膜されたものであってもよく、半導体ウェーハ上に層間絶縁膜が成膜されたものであってもよい。
【００２０】
次に、被処理基板３０の上面３０ａ上に、液体状の樹脂材料３１を滴下する。樹脂材料３１は、紫外線が照射されることによって硬化する光硬化性樹脂材料である。これにより、被処理基板３０上の複数の位置に、樹脂材料３１の液滴を配置する。なお、「液体状」とは、ナノインプリント法による成型が可能な程度の流動性を持った状態をいい、半液体状の状態も含む。
次に、図４（ｂ）に示すように、移動手段１０１がテンプレート１を保持して被処理基板３０の直上域に配置し、テンプレート１を樹脂材料３１の液滴に接触するまで降下させる。
【００２１】
次に、図５に示すように、テンプレート１を被処理基板３０に向けて押圧する。これにより、液体状の樹脂材料３１が被処理基板３０上において広がると共に、溝１２内に充填される。このとき、突起部１３の下面１３ａと被処理基板３０の上面３０ａとの間には、樹脂材料３１が残留し、残膜３２となる。この残膜３２の膜厚、すなわち、突起部１３の下面１３ａと被処理基板３０の上面３０ａとの間の距離が、残膜厚さＲＬＴである。残膜厚さＲＬＴは樹脂材料３１の広がり状態によって決定され、樹脂材料３１の広がり状態は樹脂材料３１の滴下量及び配置等によって左右される。従って、同じ押圧力でテンプレート１を押圧しても、樹脂材料３１の滴下量のばらつき及び滴下位置のばらつき等に起因して、残膜厚さＲＬＴが変動してしまう。
【００２２】
そこで、本実施形態においては、テンプレート１を下方に向けて押圧しながら、凸部１５の下面１５ａと被処理基板３０の上面３０ａとの間の距離Ｘｂを測定する。具体的には、レーザー干渉計１０２により、レーザー光Ｌをテンプレート１に対して上方から照射する。このとき、レーザー光Ｌは、テンプレート１の上面における凸部１５の直上域から直下に向けてテンプレート１内に入射するようにする。これにより、レーザー光Ｌは、テンプレート１内を透過し、凸部１５の下面１５ａにおいて一部が反射されてレーザー干渉計１０２に戻ると共に、残部は下面１５ａを通過して被処理基板３０の上面３０ａに到達し、上面３０ａにおいて反射される。上面３０ａにおいて反射されたレーザー光Ｌの一部は、再び凸部１５の下面１５ａを通過してテンプレート１内を透過し、レーザー干渉計１０２に戻る。そして、レーザー干渉計１０２が凸部１５の下面１５ａによる反射光と被処理基板３０の上面３０ａによる反射光との干渉を検出することにより、距離Ｘｂを測定する。また、下記数式（１）により、残膜厚さＲＬＴを算出する。
【００２３】
ＲＬＴ＝Ｘｂ−Ｘａ      （１）
【００２４】
そして、算出された残膜厚さＲＬＴの値を、テンプレート１の移動手段１０１にフィードバックする。移動手段１０１は、残膜厚さＲＬＴが目標値となった時点で、テンプレート１の降下を停止する。これにより、残膜厚さＲＬＴを目標値に近づける。残膜厚さＲＬＴの目標値は、例えば１０ｎｍとする。
【００２５】
次に、図６（ａ）に示すように、テンプレート１の上方から紫外線ＵＶを照射する。紫外線ＵＶはテンプレート１を透過して樹脂材料３１に到達し、樹脂材料３１を硬化させる。これにより、被処理基板３０上に固体状の樹脂材料３１からなる樹脂パターン３３が形成される。樹脂パターン３３はテンプレート１のパターン１１が転写されたものである。
次に、図６（ｂ）に示すように、移動手段１０１がテンプレート１を上方に移動させて、樹脂パターン３３から離隔させる。
【００２６】
次に、図６（ｃ）に示すように、樹脂パターン３３をマスクとして、被処理基板３０に対して処理を施す。例えば、樹脂パターン３３をマスクとして被処理基板３０に対してエッチングを施し、半導体ウェーハ、導電膜又は層間絶縁膜等を加工する。又は、樹脂パターン３３をマスクとして被処理基板３０に対して不純物を注入し、半導体ウェーハに不純物拡散層を形成する。このような処理を繰り返すことにより、半導体装置を製造する。
【００２７】
次に、本実施形態の効果について説明する。
本実施形態においては、テンプレート１に凸部１５を設け、予め上下方向における凸部１５の下面１５ａと突出部１３の下面１３ａとの距離Ｘａを測定しておき、図５に示すテンプレート１を樹脂材料３１に押し付ける工程において、凸部１５の下面１５ａと被処理基板３０の上面３０ａとの間の距離Ｘｂを測定している。これにより、上記数式（１）により残膜厚さＲＬＴを求めることができる。そして、算出された残膜厚さＲＬＴの値を移動手段１０１にフィードバックすることにより、残膜厚さＲＬＴを制御することができる。この結果、残膜厚さＲＬＴの変動を抑えることができ、図６（ｃ）に示す工程において、エッチング等の処理の条件の変動を抑えることができる。これにより、被処理基板３０に対して高精度な処理を施すことができ、微細な半導体装置を安定して製造することができる。
【００２８】
なお、例えば、テンプレートに凸部１５を形成せず、テンプレートを樹脂材料３１に押し付けたときに、テンプレートの上面（非押付面）の位置を測定することにより、テンプレートの上面と被処理基板３０の上面３０ａとの間の距離を求め、この距離からテンプレートの厚さを減じることにより、残膜厚さＲＬＴを求めることも考えられる。しかしながら、テンプレートの厚さにはミクロンオーダーの公差があり、一方、残膜厚さＲＬＴは１０ｎｍ程度であるため、テンプレートの上面の位置に基づいて残膜厚さＲＬＴを求めることは極めて困難である。
【００２９】
また、テンプレートに凸部１５を形成せず、テンプレートの下面のうち周辺領域Ｒｃに位置する領域Ｓｃと被処理基板３０の上面３０ａとの距離をレーザー干渉計等によって測定し、この距離から周辺領域Ｒｃの掘込量を減じることにより、残膜厚さＲＬＴを求めることも考えられる。しかしながら、周辺領域Ｒｃの掘り込みはウェットエッチングによって行うため、掘込量のばらつきが大きい。また、領域Ｓｃはウェットエッチングに曝されているため、表面粗さが大きい。このため、この方法も現実的ではない。
【００３０】
これに対して、本実施形態によれば、凸部１５の下面１５ａは、図３（ｂ）に示す工程において、凹部２１の底面２１ａとして形成される。凹部２１の深さは溝１２の深さと同じであり、例えば７０〜８０ｎｍ程度であるため、テンプレート１全体の厚さと比較してかなり小さく、誤差が生じにくい。従って、距離Ｘａは変動が小さい。一方、凸部１５は下方に突出しているため、凸部１５の下面１５ａと被処理基板３０の上面３０ａとの距離Ｘｂは小さく、距離Ｘｂの測定に際しても誤差が生じにくい。また、凹部２１はドライエッチングにより形成されるため、凹部２１の底面２１ａ、すなわち、凸部１５の下面１５ａは平坦性が高い。これらにより、距離Ｘｂを精度よく測定することができる。この結果、残膜厚さＲＬＴを精度よく求めることができる。
【００３１】
また、本実施形態によれば、凸部１５の下面１５ａが突出部１３の下面１３ａよりも上方に位置している。これにより、例えば被処理基板３０が複数のチップ領域が設定された半導体ウェーハであり、各チップ領域に順次テンプレート１のパターン形成領域Ｒｐを押し付けていく場合に、隣のチップ領域に既に形成されている樹脂パターン３３を、凸部１５が押し潰すことがない。
【００３２】
更に、本実施形態においては、図３（ｂ）に示す工程において、溝１２と同時に凹部２１を形成し、図３（ｃ）に示す工程において、パターン形成領域Ｒｐを覆うレジスト膜２３によって凹部２１も覆い、その後ウェットエッチングを行うことにより、凸部１５を形成している。このため、凸部１５を形成するために特別な工程を設ける必要がなく、テンプレート１の作製コストが増加することがない。
【００３３】
なお、本実施形態においては、残膜厚さＲＬＴの測定値をテンプレート１の移動手段１０１に対してフィードバックする例を示したが、本発明はこれに限定されない。例えば、このようなフィードバックを行わず、従って、残膜厚さＲＬＴを制御せず、結果的に形成された残膜３２の残膜厚さＲＬＴの測定値に基づいて、図６（ｃ）に示す被処理基板３０に対する処理の内容及び条件を調整してもよい。例えば、被処理基板３０に対する処理がエッチングである場合には、残膜厚さＲＬＴに基づいてエッチング時間を調節してもよく、エッチングの前に樹脂パターン３３の残膜部分を除去する処理を行ってもよい。また、処理が不純物注入である場合には、残膜厚さＲＬＴに基づいて加速電圧を調節してもよい。
【００３４】
次に、本発明の第２の実施形態について説明する。
図７は、本実施形態において使用するテンプレートを例示する断面図である。
図７に示すように、本実施形態におけるテンプレート２においては、テンプレート１（図２参照）と比較して、凸部１５の代わりに凸部２５が設けられている。凸部２５は凸部１５よりも突出量が大きく、凸部２５の下面２５ａは、溝１２の底面１２ａよりも下方であって、突出部１３の下面１３ａよりも上方に位置している。このようなテンプレート２は、図３（ｂ）に示す工程において、溝１２と凹部２１とを別のエッチング工程によって形成することにより、作製することができる。本実施形態によれば、前述の第１の実施形態と比較して、凸部２５の下面２５ａの位置が低く、高さ方向における下面２５ａと下面１３ａとの間の距離Ｘａが小さいため、距離Ｘｂをより精度良く測定することができる。この結果、残膜厚さＲＬＴをより高精度に求めることができる。本実施形態における上記以外の構成及び効果は、前述の第１の実施形態と同様である。
【００３５】
次に、本発明の第３の実施形態について説明する。
図８は、本実施形態において使用するテンプレートを例示する下面図である。
図８に示すように、本実施形態におけるテンプレート３においては、周辺領域Ｒｃの３ヶ所の位置に凸部３５ａ、３５ｂ及び３５ｃが設けられている。凸部３５ａ、３５ｂ及び３５ｃは、一直線上に配列されないような位置に配置されている。凸部３５ａ、３５ｂ及び３５ｃの下面は相互に同じ高さにあり、それぞれ平坦である。すなわち、凸部３５ａ、３５ｂ及び３５ｃの下面は、同一の仮想的な平面の一部である。
【００３６】
本実施形態によれば、図５に示す工程において、凸部３５ａ〜３５ｃについてそれぞれ距離Ｘｂを測定することにより、各部の残膜厚さＲＬＴに加えて、被処理基板３０の上面３０ａに対するテンプレート３の傾斜の方向及び程度を算出することができる。これにより、テンプレート３のピッチ及びロールを検出し、３軸制御を実現することができる。本実施形態における上記以外の構成及び効果は、前述の第１の実施形態と同様である。なお、凸部は周辺領域Ｒｃにおける４ヶ所以上の位置に形成されていてもよい。
【００３７】
次に、本発明の第４の実施形態について説明する。
図９は、本実施形態において使用するテンプレートを例示する下面図である。
図９に示すように、本実施形態におけるテンプレート４においては、周辺領域Ｒｃにおいて、パターン形成領域Ｒｐを囲むように、枠状の凸部４５が設けられている。凸部４５の下面４５ａは平坦であり、パターン形成領域Ｒｐの下面に対して平行である。これにより、凸部４５の任意の位置において距離Ｘｂを測定することができ、多軸制御が可能になる。本実施形態における上記以外の構成及び効果は、前述の第１の実施形態と同様である。
【００３８】
次に、本発明の第５の実施形態について説明する。
図１０（ａ）及び（ｂ）は、本実施形態に係るパターン形成方法を例示する工程断面図である。
図１０（ａ）及び（ｂ）に示すように、本実施形態において使用するテンプレート５においては、凸部１５に相当する位置に、テンプレート５を貫通する貫通孔５１が形成されている。貫通孔５１の下端は凸部１５の下面１５ａにおいて開口しており、貫通孔５１の上端はテンプレート５の上面における凸部１５の直上域において開口している。
【００３９】
本実施形態においては、テンプレート５を樹脂材料３１に対して押し付ける際に、レーザー干渉計ではなく、ヘリウムガスによって距離Ｘｂを測定する。すなわち、貫通孔５１内にヘリウムガスを流通させることにより、テンプレート５の上方からテンプレート５と被処理基板３０との間の空間に対してヘリウムガスを供給する。そして、ヘリウムガスの流通抵抗を評価する。例えば、ヘリウムガスの供給圧力を一定とし、ヘリウムガスの流通量を測定する。
【００４０】
この場合、テンプレート５と被処理基板３０との間の距離Ｘｂが小さくなるほど、ヘリウムガスの流通に対する抵抗が増加し、ヘリウムガスの流通量は少なくなる。従って、ヘリウムガスの流通量を測定することにより、距離Ｘｂを見積もることができる。また、貫通孔５１の下端を凸部１５の下面１５ａに開口させることにより、貫通孔５１の下端と被処理基板３０との間の距離が短くなり、流通抵抗が距離Ｘｂに対して敏感になる。更に、樹脂材料３１の周囲の雰囲気をヘリウムガス雰囲気とすることにより、テンプレート５を樹脂材料３１に押し付けて溝１２内に樹脂材料３１を充填させる際に、溝１２内にはヘリウムガスが残りやすくなる。ヘリウムガスは分子のサイズが小さく、樹脂材料３１内を拡散しやすいため、樹脂材料３１の周囲を大気雰囲気とする場合と比較して、溝１２内に気泡が残りにくい。本実施形態における上記以外の構成及び効果は、前述の第１の実施形態と同様である。なお、距離Ｘｂを測定するためには、ヘリウムガスの代わりに他のガスを用いてもよい。
【００４１】
次に、本発明の第６の実施形態について説明する。
図１１（ａ）及び（ｂ）は、本実施形態に係るパターン形成方法を例示する工程断面図である。
図１１（ａ）及び（ｂ）に示すように、本実施形態においては、前述の第５の実施形態と同様に、貫通孔５１が形成されたテンプレート５を使用する。但し、本実施形態においては、前述の第５の実施形態のように貫通孔５１を介して上方から下方に向けてヘリウムガスを供給するのではなく、下方から上方に向けて雰囲気ガスを排出する。雰囲気ガスは大気であってもよく、ヘリウムガスであってもよい。そして、貫通孔５１を流通するガスの流通抵抗を評価する。例えば、排気圧力を一定とし、貫通孔５１内を流通するガスの流通量を測定する。これによっても、前述の第５の実施形態と同様に、ガスの流通抵抗に基づいて距離Ｘｂを見積もることができる。また、樹脂材料３１の周囲を減圧して真空雰囲気とすれば、溝１２内に気泡が残りにくくなる。本実施形態における上記以外の構成及び効果は、前述の第５の実施形態と同様である。
【００４２】
以上、実施形態を参照して本発明を説明したが、本発明はこれらの実施形態に限定されるものではない。前述の各実施形態は、相互に組み合わせて実施することができる。また、前述の各実施形態に対して、当業者が適宜、構成要素の追加、削除若しくは設計変更を行ったもの、又は、工程の追加、省略若しくは条件変更を行ったものも、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。
【００４３】
例えば、前述の各実施形態においては、樹脂材料３１として光硬化型の樹脂材料を使用し、テンプレートを石英により形成する例を示したが、本発明はこれに限定されない。例えば、樹脂材料として熱硬化型の樹脂材料を使用してもよい。この場合、テンプレートは例えば金属により形成する。なお、テンプレートを金属によって形成した場合は、前述の第１の実施形態のようにレーザー干渉計によって距離Ｘｂを測定することはできないが、この場合は前述の第５又は第６の実施形態のように、気体の流通抵抗を評価することにより、距離Ｘｂを測定すればよい。また、前述の各実施形態においては、レーザー干渉計による方法及び気体の流通抵抗に基づく方法により距離Ｘｂを測定する例を示したが、本発明はこれに限定されない。
【符号の説明】
【００４４】
１、２、３、４、５  テンプレート、１１  パターン、１２  溝、１２ａ  底面、１３  突起部、１３ａ  下面、１５  凸部、１５ａ  下面、２０  基板、２１  凹部、２１ａ  底面、２２  レジストパターン、２３  レジスト膜、２５  凸部、２５ａ  下面、３０  被処理基板、３０ａ  上面、３１  樹脂材料、３２  残膜、３３  樹脂パターン、３５ａ、３５ｂ、３５ｃ  凸部、４５  凸部、４５ａ  下面、５１  貫通孔、１０１  移動手段、１０２  レーザー干渉計、Ｌ  レーザー光、ＲＬＴ  残膜厚さ、Ｒｃ  周辺領域、Ｒｐ  パターン形成領域、Ｓｃ、Ｓｐ  領域、ＵＶ  紫外線、Ｘａ、Ｘｂ  距離
【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】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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