(57)【要約】 【課題】自己組織化パターンの位置合わせ精度を向上させる。【解決手段】本実施形態によれば、ミクロ相分離させるポリマー材料が形成される物理ガイドのガイドパターンデータを補正する。前記ガイドパターンデータにおいて、前記物理ガイドは複数の凹部を有し、前記複数の凹部のうち少なくとも２つの凹部が接続している。前記ガイドパターンデータに対し、前記接続された２つの凹部のうち少なくともいずれか一方をシフト又は回転する補正を施す。【選択図】図７
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ミクロ相分離させるポリマー材料が形成される物理ガイドのガイドパターンデータを補正する方法であって、
前記ガイドパターンデータにおいて、前記物理ガイドは複数の凹部を有し、前記複数の凹部のうち少なくとも２つの凹部が接続しており、
前記複数の凹部が千鳥状に配置されている場合は、前記ガイドパターンデータに対し、前記接続された２つの凹部のうち少なくともいずれか一方をシフトして、前記２つの凹部の重心間距離が長くなる補正を施し、
前記複数の凹部が所定方向に沿って配置されている場合は、前記ガイドパターンデータに対し、前記接続された２つの凹部のうち少なくともいずれか一方を回転する補正を施すことを特徴とするガイドパターンデータ補正方法。
【請求項２】
ミクロ相分離させるポリマー材料が形成される物理ガイドのガイドパターンデータを補正する方法であって、
前記ガイドパターンデータにおいて、前記物理ガイドは複数の凹部を有し、前記複数の凹部のうち少なくとも２つの凹部が接続しており、
前記ガイドパターンデータに対し、前記接続された２つの凹部のうち少なくともいずれか一方をシフト又は回転する補正を施すことを特徴とするガイドパターンデータ補正方法。
【請求項３】
前記シフトにより、前記接続された２つの凹部の重心間距離が長くなることを特徴とする請求項２に記載のガイドパターンデータ補正方法。
【請求項４】
前記複数の凹部は千鳥状に配置されていることを特徴とする請求項３に記載のガイドパターンデータ補正方法。
【請求項５】
前記ガイドパターンデータにおいて、前記複数の凹部は所定方向に沿って配置されており、
両端がそれぞれ他の凹部に接続されている凹部を回転することを特徴とする請求項２に記載のガイドパターンデータ補正方法。
【請求項６】
シフト又は回転により、前記接続された２つの凹部の共有面積が小さくなることを特徴とする請求項２乃至５のいずれかに記載のガイドパターンデータ補正方法。
【請求項７】
他の凹部に接続されている第１凹部をシフトし、他の凹部に接続されている前記第１凹部とは異なる第２凹部を回転する補正を施すことを特徴とする請求項２に記載のガイドパターンデータ補正方法。
【請求項８】
ミクロ相分離させるポリマー材料が形成される物理ガイドのガイドパターンデータを補正するプログラムであって、
前記ガイドパターンデータにおいて、前記物理ガイドは複数の凹部を有し、前記複数の凹部のうち少なくとも２つの凹部が接続しており、
前記ガイドパターンデータに対し、前記接続された２つの凹部のうち少なくともいずれか一方をシフト又は回転する補正を施すステップをコンピュータに実行させることを特徴とするプログラム。
【請求項９】
請求項１乃至７のいずれかに記載のガイドパターンデータ補正方法により補正されたガイドパターンデータに基づいて作製されたフォトマスクを用いて、リソグラフィ処理により被加工膜上に物理ガイドを形成し、
前記物理ガイド内にポリマー材料を形成し、
前記ポリマー材料をミクロ相分離させ、第１ポリマー部及び第２ポリマー部を有する自己組織化パターンを形成し、
前記第２ポリマー部を除去し、
前記物理ガイド及び前記第１ポリマー部をマスクとして前記被加工膜を加工することを特徴とするパターン形成方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明の実施形態は、ガイドパターンデータ補正方法、プログラム、及びパターン形成方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
半導体素子の製造工程中のリソグラフィ技術の次世代候補として、ＡｒＦ液浸露光によるダブルパターニング技術、ＥＵＶリソグラフィ、ナノインプリント等が知られている。これらのリソグラフィ技術は、パターンの微細化に伴い、コストの増加、スループットの低下など、様々な問題を含んでいた。
【０００３】
このような状況下で、リソグラフィ技術への自己組織化（DSA: Directed Self-assembly）プロセスの適用が期待されている。自己組織化は、エネルギー安定化という自発的な挙動によって発生することから、寸法精度の高いパターンを形成できる。特に、高分子ブロック共重合体のミクロ相分離を利用する技術は、簡便な塗布とアニールプロセスで、数〜数百ｎｍ（ナノメートル）の種々の形状の周期構造を形成できる。高分子ブロック共重合体のブロックの組成比によって球状（スフィア）、柱状（シリンダー）、層状（ラメラ）等に形態を変え、分子量によってサイズを変えることにより、様々な寸法のドットパターン、ホール又はピラーパターン、ラインパターン等を形成することができる。
【０００４】
ＤＳＡを用いて所望のパターンを広範囲に形成するためには、自己組織化により形成されるポリマー相の発生位置を制御するガイドを設ける必要がある。ガイドとしては、基板面に対して凹凸構造を有し、凹部にミクロ相分離パターンを形成する物理ガイド（graphoepitaxy）と、ＤＳＡ材料の下層に形成され、その表面エネルギーの違いに基づいてミクロ相分離パターンの形成位置を制御する化学ガイド（chemical epitaxy）とが知られている。
【０００５】
ミクロ相分離パターンは事前に形成したガイドパターンに対して形成されるため、最終的な合わせ先である下地パターン（下層パターン）に対しては２次以上の合わせ（間接合わせ）となり、合わせ精度が低かった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２０１２−１７４９８４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明は、自己組織化パターンの位置合わせ精度向上を可能とするガイドパターンデータ補正方法、プログラム、及びパターン形成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】
【０００８】
本実施形態によれば、ミクロ相分離させるポリマー材料が形成される物理ガイドのガイドパターンデータを補正する。前記ガイドパターンデータにおいて、前記物理ガイドは複数の凹部を有し、前記複数の凹部のうち少なくとも２つの凹部が接続している。前記ガイドパターンデータに対し、前記接続された２つの凹部のうち少なくともいずれか一方をシフト又は回転する補正を施す。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】自己組織化パターンの一例を示す図である。
【図２】自己組織化パターンの一例を示す図である。
【図３】第１の実施形態によるガイドパターン補正装置のブロック図である。
【図４】第１の実施形態によるパターン形成方法を説明するフローチャートである。
【図５】設計データを示す図である。
【図６】ガイドパターンを示す図である。
【図７】第１の実施形態による補正ガイドパターンを示す図である。
【図８】第１の実施形態による自己組織化パターンを示す図である。
【図９】設計データを示す図である。
【図１０】ガイドパターンを示す図である。
【図１１】第２の実施形態による補正ガイドパターンを示す図である。
【図１２】第２の実施形態による自己組織化パターンを示す図である。
【図１３】設計データを示す図である。
【図１４】ガイドパターンを示す図である。
【図１５】第３の実施形態による補正ガイドパターンを示す図である。
【図１６】第３の実施形態による自己組織化パターンを示す図である。
【図１７】第３の実施形態による下地層の加工を示す図である。
【図１８】変形例による補正ガイドパターンを示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
本発明の実施形態の説明に先立ち、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。
【００１１】
図１（ａ）〜（ｄ）はポリマー層のミクロ相分離による自己組織化パターンの形成方法の例を示す上面図である。まず、図１（ａ）に示すように、楕円状の凹部１１を有する凹凸構造の物理ガイド１０を形成する。次に、図１（ｂ）に示すように、この凹部１１内に、例えばポリスチレン（ＰＳ）とポリメチルメタクリレート（ＰＭＭＡ）のブロック共重合体を含むポリマー層１２を形成する。
【００１２】
そして、アニール処理を行い、ポリマー層１２をミクロ相分離させ、自己組織化パターンを形成する。ポリマー層１２に含まれるＰＳとＰＭＭＡの組成や分子量に応じて、自己組織化パターンの形状は変わる。例えば、図１（ｃ）に示すように、ＰＭＭＡを含み上面形状が真円となった円柱構造の複数の第１ポリマー部１３Ａ、及びＰＳを含み第１ポリマー部１４を囲む第２ポリマー部１３Ｂからなる自己組織化パターン１３が得られる。あるいはまた、図１（ｄ）に示すように、ＰＭＭＡを含み上面形状が楕円となった楕円柱構造の第１ポリマー部１４Ａ、及びＰＳを含み第１ポリマー部１４Ａを囲む第２ポリマー部１４Ｂからなる自己組織化パターン１４が得られる。
【００１３】
図２（ａ）は、下層のラインパターン１５に合わせて物理ガイドを形成する例を示している。図２（ａ）では、物理ガイドの凹部１１は、千鳥状に（互い違い）に配置される。ラインパターン１５のピッチが小さい場合は、図２（ｂ）に示すように、近接する凹部１１が接続される。言い換えれば、２つの凹部１１が一部の領域１６を共有する。図２（ｂ）に示すような物理ガイドを用いて、図１（ｄ）に示す自己組織化パターン１４を形成した場合、図２（ｃ）に示すように、２つの凹部１１が接続された領域１６が、第１ポリマー部１４Ａの端部の形状に影響を与える。これにより、ラインパターン１５に対する第１ポリマー部１４Ａの位置合わせ精度が低下していた。また、２つの凹部１１が接続されることで、図１（ｃ）に示すような自己組織化パターン１３を形成する場合においても、ラインパターン１５に対する第１ポリマー部１３Ａの位置合わせ精度が低下していた。
【００１４】
以下の実施形態では、上記のような課題を解決する。以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
【００１５】
図３は、ガイドパターンデータ補正装置のブロック図であり、図４は、本実施形態に係るガイドパターンデータ補正方法を利用したパターン形成方法を説明するフローチャートである。
【００１６】
図３に示すように、ガイドパターンデータ補正装置は、ポリマー情報及び補正ルールを記憶する記憶部１と、設計データ及びポリマー情報に基づいてガイドパターンデータを作成する作成部２と、補正ルールに基づいてガイドパターンデータを補正して補正ガイドパターンデータを生成する補正部３とを備えている。ここで、設計データは、ポリマー材料の自己組織化を用いて形成するパターンのデータである。また、ガイドパターンデータは、自己組織化パターンの発生位置を制御するための物理ガイドのパターンデータである。また、記憶部１に記憶されているポリマー情報は、ポリマー材料と、物理ガイド内においてそのポリマー材料の自己組織化により形成される自己組織化パターンの形状、サイズ、位置等との対応を含むものである。補正ルールは、ガイドパターンデータの補正の際に参照されるルールであり、詳しくは後述する。
【００１７】
例えば、作成部２に、図５に示すような、ピッチ５０ｎｍ（ナノメートル、以降ｎｍと略す）で２つ並んだ直径２０ｎｍの真円１０２が、１２０ｎｍピッチで、互い違いに４０ｎｍずつシフトして配置された設計データが入力される（図４のステップＳ１）。
【００１８】
作成部２は、ポリマー情報を用いて、入力された設計データに対応する自己組織化パターンを形成するための物理ガイドのパターン形状を求め、ガイドパターンデータを作成する（ステップＳ２）。例えば、記憶部１に格納された情報を用いて、最小間隔３０ｎｍで隣り合う２つの開口を形成するための物理ガイドパターンを求め、図６に示すような、短径６０ｎｍ、長径１４０ｎｍの開口部１０４ａ〜１０４ｆが互い違いに配置されたガイドパターンデータを作成する。ここで、各開口部は、近接する開口部と接続している。言い換えれば、開口部は、近接する開口部と一部の領域１０５を共有する。例えば、開口部１０４ｃは、長軸方向（図中左右方向）の一端が開口部１０４ｂと接続されており、他端が開口部１０４ｄと接続されている。
【００１９】
補正部３は、補正ルールを用いて、作成部２により作成されたガイドパターンデータを補正する（ステップＳ３）。上述したように、ガイドパターンの近接する２つの開口部（凹部）が接続した場合、ミクロ相分離により得られる自己組織化パターンの形状に歪みが生じ、パターン形成位置等にばらつきが生じる（図２（ｃ）参照）。補正部３は、自己組織化パターンの形状に生じる歪みを抑制し、下地パターンに対する位置合わせ精度が低下しないように、ガイドパターンを補正する。
【００２０】
例えば、図７に示すように、ガイドパターンの複数の開口部１０４ａ〜１０４ｆのうち、両端が近接する開口部に接続された開口部１０４ｂ〜１０４ｅを、短軸方向（図中上下方向）に沿って、それぞれ近接する開口部から離れる方向に２ｎｍシフトさせる補正を行う。このようなガイドパターンを用いることで、自己組織化パターンを目標位置に合わせて形成することができる。
【００２１】
開口部をシフトさせることで、近接する開口部と共有する領域１０５の大きさは小さくなる。言い換えれば、ガイドパターンの補正により、接続された２つの開口部の重心間距離が長くなる。例えば、図６に示すガイドパターンにおける開口部１０４ｂと開口部１０４ｃの重心間距離Ｌ１よりも、図７に示す補正ガイドパターンにおける開口部１０４ｂと開口部１０４ｃの重心間距離Ｌ２の方が長い。
【００２２】
補正ルールには、このような、近接する開口部同士が共有する領域が小さくなるような、言い換えれば近接（隣接）する開口部の重心間距離が長くなるようなシフト補正処理が規定されている。
【００２３】
例えば、開口部同士が共有する領域１０５の面積Ａに対して、以下のような補正テーブルを補正ルールとして保持する。Ａ０、Ａ１、Ａ２は、０＜Ａ０＜Ａ１＜Ａ２を満たす。また、ａ１、ａ２は、０＜ａ１＜ａ２を満たす。
【表１】
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【００２４】
開口部が共有する領域の面積ＡがＡ０未満の場合は、シフト補正処理を行わなくてもよい。また、面積Ａが大きい程、シフト移動量を大きくすることが好ましい。このような補正テーブルを参照することで補正処理を実行することができる。
【００２５】
なお、ここでは開口部同士が共有する領域１０５の面積Ａを用いた補正テーブルを例に挙げたが、開口部の接続点間の距離など他の指標を用いてもよい。
【００２６】
実際の製造フローでは、補正部３により生成された補正ガイドパターンデータを基板上に物理ガイドパターンとして形成するためのリソ工程に必要なマスクを作製する。そのために、補正ガイドパターンデータを設計データとみなしてＯＰＣ（Optical Proximity Correction）処理を行い、マスクデータを作成する（ステップＳ４、Ｓ５）。そして、マスクデータを用いてフォトマスクを作製する（ステップＳ６）。
【００２７】
このようにして作製されたフォトマスクを用いて、基板上に物理ガイドを形成する（ステップＳ７）。例えば、図８に示すように、シリコン基板上に、ハーフピッチ２０ｎｍのライン状のタングステン１０６とライン状の絶縁膜１０８とが交互に設けられたラインパターンを有する下地層を形成する。
【００２８】
そして、この下地層の上に、膜厚２００ｎｍの層間絶縁膜を化学気相蒸着（CVD: Chemical Vapor Deposition）によって形成する。
【００２９】
次に、この層間絶縁膜上にＳＯＣ（Spin-On-Carbon、塗布型カーボン、以降ＳＯＣと略す）を塗布してベーク処理を行い、膜厚１００ｎｍのＳＯＣ膜を形成する。
【００３０】
次に、このＳＯＣ膜上にＳＯＧ（Spin-On-Glass、塗布型ガラス、以降ＳＯＧと略す）を塗布してベーク処理を行い、膜厚４５ｎｍのＳＯＧ膜を形成する。
【００３１】
そして、このＳＯＧ膜上にレジストを塗布してベーク処理を行い、膜厚１００ｎｍのレジスト膜を形成し、上述したフォトマスクを用いてリソグラフィによりレジストパターンを形成する。
【００３２】
そして、レジストパターンをマスクにＳＯＧ膜をエッチングし、次いでＳＯＧ膜をマスクにＳＯＣ膜をエッチングすることで、積層されたＳＯＣ膜及びＳＯＧ膜からなる物理ガイドが形成される。この物理ガイドのパターン形状は、補正ガイドパターンに対応するものである。
【００３３】
次に、物理ガイドの開口部（凹部）にポリマー材料を形成し、ポリマー材料をミクロ相分離させて、自己組織化パターンを形成する（ステップＳ８）。ポリマー材料の塗布量は、開口部内のポリマー材料層の膜厚が物理ガイドの膜厚と同程度となるようにする。
【００３４】
ポリマー材料には、例えば、第１ポリマーブロック鎖及び第２ポリマーブロック鎖が結合したブロックコポリマーを用いる。ブロックコポリマーとしては、例えば、ポリスチレン（ＰＳ）とポリメチルメタクリレート（ＰＭＭＡ）のブロック共重合体を使用することができる。ＰＳとＰＭＭＡの組成を調整し、相分離した際に、シリンダー構造が得られるようにする。ＰＳとＰＭＭＡのブロック共重合体を１．０ｗｔ％の濃度で含有するポリエチレングリコールモノメチルエーテルアセテート（ＰＧＭＥＡ）溶液を回転数１５００ｒｐｍで回転塗布する。
【００３５】
その後、基板を窒素雰囲気中において２４０℃で１分間アニール処理を行うことでブロックコポリマーをミクロ相分離させる。これにより、図８に示すように、物理ガイドの各開口部内に、上面が直径２０ｎｍの真円となっている円柱構造のＰＭＭＡ相１１０がピッチ５０ｎｍで２つ並び、このＰＭＭＡ相１１０をＰＳ相１１２が取り囲んだ自己組織化パターンが形成される。なお、図８では物理ガイド及び層間絶縁膜の図示は省略している。
【００３６】
図７に示すようにガイドパターンを補正しているため、ＰＭＭＡ相１１０の重心位置は、タングステンライン１０６の中心線と一致する。
【００３７】
その後、ＰＳとＰＭＭＡのエッチングレートの差を用いてＰＭＭＡを選択的に除去し、ホールパターンを形成する。続いて、残存したＰＳ及び物理ガイドをマスクにしてホールパターンを層間絶縁膜に転写する。これにより、下層のタングステンライン１０６に対する位置合わせ精度の高いホールパターンを層間絶縁膜に転写することができる（ステップＳ９）。
【００３８】
このように、本実施形態によれば、ガイドパターンの近接する開口部同士が接続した場合に、近接する開口部の重心間距離が長くなるような補正を行うことで、下層パターンに対する自己組織化パターンの位置合わせ精度を向上させることができる。
【００３９】
（第２の実施形態）上記第１の実施形態では、図５に示すような、２つ並んだ真円１０２が、千鳥状（互い違い）に配置された設計データが作成部２に入力される例について説明したが、図９に示すような、ピッチ５０ｎｍで２つ並んだ直径２０ｎｍの真円２０２が、第１方向（図中左右方向）に沿って１２０ｎｍ間隔、第１方向に直交する第２方向（図中上下方向）に沿って４０ｎｍ間隔で配置された設計データとしてもよい。
【００４０】
作成部２は、ポリマー情報を用いて、入力された設計データに対応する自己組織化パターンを形成するための物理ガイドのパターン形状を求め、ガイドパターンデータを作成する。例えば、記憶部１に格納された情報を用いて、最小間隔３０ｎｍで隣り合う２つの開口を形成するための物理ガイドパターンを求め、図１０に示すような、短径６０ｎｍ、長径１４０ｎｍの開口部２０４ａ〜２０４ｆが階段状に配置されたガイドパターンデータを作成する。言い換えれば、開口部２０４ａ〜２０４ｆの重心が同一直線上に配置される。
【００４１】
ここで、各開口部は、近接する開口部と接続している。言い換えれば、開口部は、近接する開口部と一部の領域２０５を共有する。例えば、開口部２０４ｃは、長軸方向（図中左右方向）の一端の上部が開口部２０４ｂと接続されており、他端の下部が開口部２０４ｄと接続されている。
【００４２】
補正部３は、補正ルールを用いて、作成部２により作成されたガイドパターンデータを補正する。例えば、図１１に示すように、ガイドパターンの複数の開口部２０４ａ〜２０４ｆのうち、両端が近接する開口部に接続された開口部２０４ｂ〜２０４ｅを、各開口部の重心を中心に反時計回りに３°回転させる補正を行う。
【００４３】
開口部を回転させることで、近接する開口部と共有する領域２０５の大きさは小さくなる。
【００４４】
補正ルールには、このような、近接する開口部同士が共有する領域が小さくなるような、重心を中心に開口部を回転させる回転補正処理が規定されている。
【００４５】
実際の製造フローでは、補正部３により生成された補正ガイドパターンデータを基板上に物理ガイドパターンとして形成するためのリソ工程に必要なマスクを作製する。そのために、補正ガイドパターンデータを設計データとみなしてＯＰＣ（Optical Proximity Correction）処理を行い、マスクデータを作成する。そして、マスクデータを用いてフォトマスクを作製する。
【００４６】
このようにして作製されたフォトマスクを用いて、基板上に物理ガイドを形成する。例えば、図１２に示すように、シリコン基板上に、ハーフピッチ２０ｎｍのライン状のアモルファスシリコン２０６とライン状のシリコン酸化膜２０８とが交互に設けられたラインパターンを有する下地層を形成する。
【００４７】
そして、この下地層の上に、膜厚２００ｎｍの層間絶縁膜を化学気相蒸着（CVD: Chemical Vapor Deposition）によって形成する。
【００４８】
次に、この層間絶縁膜上にＳＯＣ（Spin-On-Carbon）を塗布してベーク処理を行い、膜厚１００ｎｍのＳＯＣ膜を形成する。
【００４９】
次に、このＳＯＣ膜上にＳＯＧ（Spin-On-Glass）を塗布してベーク処理を行い、膜厚４５ｎｍのＳＯＧ膜を形成する。
【００５０】
そして、このＳＯＧ膜上にレジストを塗布してベーク処理を行い、膜厚１００ｎｍのレジスト膜を形成し、上述したフォトマスクを用いてリソグラフィによりレジストパターンを形成する。このレジストパターンを物理ガイドとして使用する。物理ガイドのパターン形状は、補正ガイドパターンに対応する。
【００５１】
次に、物理ガイドの開口部（凹部）にポリマー材料を形成し、ポリマー材料をミクロ相分離させて、自己組織化パターンを形成する。ポリマー材料の塗布量は、開口部内のポリマー材料層の膜厚が物理ガイドの膜厚と同程度となるようにする。
【００５２】
ポリマー材料には、例えば、第１ポリマーブロック鎖及び第２ポリマーブロック鎖が結合したブロックコポリマーを用いる。ブロックコポリマーとしては、例えば、ポリスチレン（ＰＳ）とポリメチルメタクリレート（ＰＭＭＡ）のブロック共重合体を使用することができる。ＰＳとＰＭＭＡの組成を調整し、相分離した際に、シリンダー構造が得られるようにする。ＰＳとＰＭＭＡのブロック共重合体を１．０ｗｔ％の濃度で含有するポリエチレングリコールモノメチルエーテルアセテート（ＰＧＭＥＡ）溶液を回転数１５００ｒｐｍで回転塗布する。
【００５３】
その後、基板を窒素雰囲気中において２４０℃で１分間アニール処理を行うことでブロックコポリマーをミクロ相分離させる。これにより、図１２に示すように、物理ガイドの各開口部内に、上面が直径２０ｎｍの真円となっている円柱構造のＰＭＭＡ相２１０がピッチ５０ｎｍで２つ並び、このＰＭＭＡ相２１０をＰＳ相２１２が取り囲んだ自己組織化パターンが形成される。なお、図１２では物理ガイド、ＳＯＧ膜、ＳＯＣ膜及び層間絶縁膜の図示は省略している。
【００５４】
図１１に示すようにガイドパターンを補正しているため、ＰＭＭＡ相２１０の重心位置は、アモルファスシリコンライン２０６の中心線と一致する。
【００５５】
その後、ＰＳとＰＭＭＡのエッチングレートの差を用いてＰＭＭＡを選択的に除去し、ホールパターンを形成する。そして、残存したＰＳ及び物理ガイド（レジストパターン）をマスクにＳＯＧ膜をエッチングし、次いでＳＯＧ膜をマスクにＳＯＣ膜をエッチングする。
【００５６】
続いて、ＳＯＣ膜をマスクにしてホールパターンを層間絶縁膜に転写する。これにより、下層のアモルファスシリコンライン２０６に対する位置合わせ精度の高いホールパターンを層間絶縁膜に転写することができる。
【００５７】
このように、本実施形態によれば、ガイドパターンの近接する開口部同士が接続した場合に、重心を中心に開口部を回転させるような補正を行うことで、下層パターンに対する自己組織化パターンの位置合わせ精度を向上させることができる。
【００５８】
（第３の実施形態）上記第１、第２の実施形態では、最小間隔で２つ並んだ真円が、千鳥状（互い違い）または階段状に配置された設計データが作成部２に入力される例について説明したが、図１３に示すような、長径８０ｎｍかつ短径２０ｎｍの楕円３０２が、第１方向（図中左右方向）に沿って８０ｎｍ間隔、第１方向に直交する第２方向（図中上下方向）に沿って４０ｎｍ間隔で配置された設計データとしてもよい。
【００５９】
作成部２は、ポリマー情報を用いて、入力された設計データに対応する自己組織化パターンを形成するための物理ガイドのパターン形状を求め、ガイドパターンデータを作成する。例えば、記憶部１に格納された情報を用いて、長径８０ｎｍかつ短径２０ｎｍの楕円形状の開口を形成する為の物理ガイドパターンを求め、図１４に示すような、短径５０ｎｍ、長径１１０ｎｍの開口部３０４ａ〜３０４ｄが階段状に配置されたガイドパターンデータを作成する。言い換えれば、開口部３０４ａ〜３０４ｄの重心が同一直線上に配置される。
【００６０】
ここで、各開口部は、近接する開口部と接続している。言い換えれば、開口部は、近接する開口部と一部の領域３０５を共有する。例えば、開口部３０４ｂは、長軸方向（図中左右方向）の一端の上部が開口部３０４ａと接続されており、他端の下部が開口部３０４ｃと接続されている。
【００６１】
補正部３は、補正ルールを用いて、作成部２により作成されたガイドパターンデータを補正する。例えば、図１５に示すように、ガイドパターンの複数の開口部３０４ａ〜３０４ｄのうち、両端が近接する開口部に接続された開口部３０４ｂ、３０４ｃを、各開口部の重心を中心に反時計回りに４°回転させる補正を行う。
【００６２】
開口部を回転させることで、近接する開口部と共有する領域３０５の大きさは小さくなる。
【００６３】
補正ルールには、このような、近接する開口部同士が共有する領域が小さくなるような、重心を中心に開口部を回転させる回転補正処理が規定されている。
【００６４】
実際の製造フローでは、補正部３により生成された補正ガイドパターンデータを基板上に物理ガイドパターンとして形成するためのリソ工程に必要なマスクを作製する。そのために、補正ガイドパターンデータを設計データとみなしてＯＰＣ（Optical Proximity Correction）処理を行い、マスクデータを作成する。そして、マスクデータを用いてフォトマスクを作製する。
【００６５】
このようにして作製されたフォトマスクを用いて、基板上に物理ガイドを形成する。例えば、図１６に示すように、シリコン基板上に設けられた酸化膜と、この酸化膜上に設けられた、ハーフピッチ２０ｎｍ、高さ８０ｎｍのライン状のアモルファスシリコン膜からなるラインパターン３０６とを有する下地層を形成する。アモルファスシリコンのライン間は中空になっている。
【００６６】
そして、この下地層の上に、ＳＯＣ（Spin-On-Carbon）を塗布してベーク処理を行い、膜厚２００ｎｍのＳＯＣ膜を形成する。
【００６７】
次に、このＳＯＣ膜上にＳＯＧ（Spin-On-Glass）を塗布してベーク処理を行い、膜厚４５ｎｍのＳＯＧ膜を形成する。
【００６８】
そして、このＳＯＧ膜上にレジストを塗布してベーク処理を行い、膜厚１００ｎｍのレジスト膜を形成し、上述したフォトマスクを用いてリソグラフィによりレジストパターンを形成する。このレジストパターンを物理ガイドとして使用する。物理ガイドのパターン形状は、補正ガイドパターンに対応する。
【００６９】
次に、物理ガイドの開口部（凹部）にポリマー材料を形成し、ポリマー材料をミクロ相分離させて、自己組織化パターンを形成する。ポリマー材料の塗布量は、開口部内のポリマー材料層の膜厚が物理ガイドの膜厚と同程度となるようにする。
【００７０】
ポリマー材料には、例えば、第１ポリマーブロック鎖及び第２ポリマーブロック鎖が結合したブロックコポリマーを用いる。ブロックコポリマーとしては、例えば、ポリスチレン（ＰＳ）とポリメチルメタクリレート（ＰＭＭＡ）のブロック共重合体を使用することができる。ＰＳとＰＭＭＡの組成を調整し、相分離した際に、楕円柱構造が得られるようにする。ＰＳとＰＭＭＡのブロック共重合体を１．０ｗｔ％の濃度で含有するポリエチレングリコールモノメチルエーテルアセテート（ＰＧＭＥＡ）溶液を回転数１５００ｒｐｍで回転塗布する。
【００７１】
その後、基板を窒素雰囲気中において２４０℃で１分間アニール処理を行うことでブロックコポリマーをミクロ相分離させる。これにより、図１６に示すように、物理ガイドの各開口部内に、上面が長径８０ｎｍかつ短径２０ｎｍの楕円となっている楕円柱構造のＰＭＭＡ相３１０と、このＰＭＭＡ相３１０を取り囲むＰＳ相３１２とを有する自己組織化パターンが形成される。なお、図１６では、説明の便宜上、ラインパターン３０６及び自己組織化パターンのみ図示している。
【００７２】
図１５に示すようにガイドパターンを補正しているため、ＰＭＭＡ相３１０の長径方向は、ラインパターン３０６と直交する。
【００７３】
その後、ＰＳとＰＭＭＡのエッチングレートの差を用いてＰＭＭＡを選択的に除去し、ホールパターンを形成する。そして、残存したＰＳ及び物理ガイド（レジストパターン）をマスクにＳＯＧ膜をエッチングし、次いでＳＯＧ膜をマスクにＳＯＣ膜をエッチングする。
【００７４】
図１７に示すように、ＳＯＣ膜をエッチングする際、下層のラインパターン３０６も同時にエッチングすることで、ラインパターン３０６を切断する。これにより、下層のアモルファスシリコンラインの突き当て形状（ラインの端面が向かい合った形状）を、位置精度高く、狭スペースに作成すことができる。図１７では、説明の便宜上、ラインパターン３０６のみ図示している。
【００７５】
このように、本実施形態によれば、ガイドパターンの近接する開口部同士が接続した場合に、重心を中心に開口部を回転させるような補正を行うことで、下層パターンに対する自己組織化パターンの位置合わせ精度を向上させることができる。
【００７６】
上記第１の実施形態では、積層されたＳＯＣ膜及びＳＯＧ膜からなる物理ガイドを形成したが、物理ガイドを構成する材料はこれに限定されない。
【００７７】
上記第２及び第３の実施形態では、レジストからなる物理ガイドを形成したが、物理ガイドを構成する材料はこれに限定されない。
【００７８】
上記第１〜第３の実施形態では、ブロックコポリマー（ＤＳＡ材料）の塗布量を、ブロックコポリマー層の厚みが、物理ガイドの膜厚と同程度となるようにしているが、塗布量は増減してもよい。
【００７９】
上記第１〜第３の実施形態では、ＤＳＡ材料としてブロックコポリマーを使用していたが、ブロックコポリマーと同様の相分離を起こすブレンドポリマー等の少なくとも２種以上のセグメントを持つポリマーアロイを使用してもよい。ここで、ブレンドポリマーとは、セグメントがつながっていないポリマーをいう。
【００８０】
上記第１及び第２の実施形態では、ミクロ相分離により、円柱構造が形成される例について説明したが、図１（ｄ）に示すような、楕円柱構造など他の形状が形成されてもよい。また、上記第３の実施形態において、ミクロ相分離により楕円柱構造以外の形状が形成されてもよい。
【００８１】
上記第１〜第３の実施形態では、補正部３が記憶部１に記憶されている補正ルールを用いてガイドパターンデータを補正していたが、ユーザから指示された補正値を用いてガイドパターンデータを補正するようにしてもよい。
【００８２】
上記第１の実施形態ではガイドパターンの開口部をシフトさせ、上記第２及び第３の実施形態ではガイドパターンの開口部を回転させていたが、図１８に示すように、これらを組み合わせてもよい。
【００８３】
上述した実施形態で説明したガイドパターンデータ補正装置の少なくとも一部は、ハードウェアで構成してもよいし、ソフトウェアで構成してもよい。ソフトウェアで構成する場合には、ガイドパターンデータ補正装置の少なくとも一部の機能を実現するプログラムをフレキシブルディスクやＣＤ−ＲＯＭ等の記録媒体に収納し、コンピュータに読み込ませて実行させてもよい。記録媒体は、磁気ディスクや光ディスク等の着脱可能なものに限定されず、ハードディスク装置やメモリなどの固定型の記録媒体でもよい。
【００８４】
また、ガイドパターンデータ補正装置の少なくとも一部の機能を実現するプログラムを、インターネット等の通信回線（無線通信も含む）を介して頒布してもよい。さらに、同プログラムを暗号化したり、変調をかけたり、圧縮した状態で、インターネット等の有線回線や無線回線を介して、あるいは記録媒体に収納して頒布してもよい。
【００８５】
なお、本発明は上記実施形態そのままに限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で構成要素を変形して具体化できる。また、上記実施形態に開示されている複数の構成要素の適宜な組み合わせにより、種々の発明を形成できる。例えば、実施形態に示される全構成要素から幾つかの構成要素を削除してもよい。さらに、異なる実施形態にわたる構成要素を適宜組み合わせてもよい。
【符号の説明】
【００８６】
１  記憶部
２  作成部
３  補正部
【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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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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