(57)【要約】【課題】ポリマー材料が適切に塗布されているか否かを簡便に検査するとともに、塗布条件の修正量を見積もる。【解決手段】本実施形態によれば、パターン形成方法は、下層膜上の第１領域に第１パターンを含み、第２領域に第２パターンを含む物理ガイドを形成し、前記物理ガイドの凹部にポリマー材料を埋め込み、前記ポリマー材料をミクロ相分離させて第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領域における前記自己組織化パターンを観察し、観察結果から前記第１領域における前記自己組織化パターンが所定の形状を有していると判定した場合は、前記第１ポリマー部を選択的に除去し、前記物理ガイド及び前記第２ポリマー部をマスクとして前記下層膜を加工する。前記第２パターンは、前記第１パターンよりも被覆率の大きいパターン、及び前記第１パターンよりも被覆率の小さいパターンを含む。【選択図】図３
2014160734.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
下層膜上の第１領域に第１パターンを含み、第２領域に第２パターンを含む物理ガイドを形成し、
前記物理ガイド上にポリマー材料をスピン塗布して、前記物理ガイドの凹部に前記ポリマー材料を埋め込み、
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領域における前記自己組織化パターンを観察し、
観察結果が、前記第１パターンよりも被覆率の大きいパターンにおける前記自己組織化パターンと、前記第１パターンよりも被覆率の小さいパターンにおける前記自己組織化パターンとが所定の形状を有していることを示している場合、前記第１領域における前記自己組織化パターンが所定の形状を有していると判定し、前記第１ポリマー部を選択的に除去し、前記物理ガイド及び前記第２ポリマー部をマスクとして前記下層膜を加工し、
前記観察結果が、前記第１パターンよりも被覆率の大きいパターンにおける前記自己組織化パターン、又は前記第１パターンよりも被覆率の小さいパターンにおける前記自己組織化パターンが所定の形状を有していないことを示している場合、前記第１領域における前記自己組織化パターンが所定の形状を有していないと判定し、前記自己組織化パターンを剥離し、前記観察結果に基づいて回転速度を補正して前記ポリマー材料を再度スピン塗布するパターン形成方法であって、
前記第２パターンは、前記第１パターンよりもピッチの大きいパターン、前記第１パターンよりもピッチの小さいパターン、前記第１パターンよりもサイズの大きいパターン、及び前記第１パターンよりもサイズの小さいパターンを含み、
前記第１領域は回路領域であり、前記第２領域は回路領域の間のダイシングライン領域であり、
前記第２パターンの配置領域の外形は、三角形、ひし形、又は平行四辺形であり、
前記第２パターンは、前記ポリマー材料が埋め込まれることで観察できなくなるダミーパターンを含むことを特徴とするパターン形成方法。
【請求項２】
下層膜上の第１領域に第１パターンを含み、第２領域に第２パターンを含む物理ガイドを形成し、
前記物理ガイド上にポリマー材料を塗布して、前記物理ガイドの凹部に前記ポリマー材料を埋め込み、
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領域における前記自己組織化パターンを観察し、観察結果から前記第１領域における前記自己組織化パターンが所定の形状を有しているか否か判定し、
前記第１領域における前記自己組織化パターンが所定の形状を有していると判定した場合は、前記第１ポリマー部を選択的に除去し、
前記物理ガイド及び前記第２ポリマー部をマスクとして前記下層膜を加工するパターン形成方法であって、
前記第２パターンは、前記第１パターンよりも被覆率の大きいパターン、及び前記第１パターンよりも被覆率の小さいパターンを含むことを特徴とするパターン形成方法。
【請求項３】
前記第２パターンは、前記第１パターンよりもピッチの大きいパターン及び前記第１パターンよりもピッチの小さいパターンを含むことを特徴とする請求項２に記載のパターン形成方法。
【請求項４】
前記第２パターンは、前記第１パターンよりもサイズの大きいパターン及び前記第１パターンよりもサイズの小さいパターンを含むことを特徴とする請求項２又は３に記載のパターン形成方法。
【請求項５】
前記観察結果が、前記第１パターンよりも被覆率の大きいパターンにおける前記自己組織化パターンと、前記第１パターンよりも被覆率の小さいパターンにおける前記自己組織化パターンとが所定の形状を有していることを示している場合、前記第１領域における前記自己組織化パターンが所定の形状を有していると判定することを特徴とする請求項２乃至４のいずれかに記載のパターン形成方法。
【請求項６】
前記観察結果が、前記第１パターンよりも被覆率の大きいパターンにおける前記自己組織化パターン、又は前記第１パターンよりも被覆率の小さいパターンにおける前記自己組織化パターンが所定の形状を有していないことを示している場合、前記第１領域における前記自己組織化パターンが所定の形状を有していないと判定し、前記自己組織化パターンを剥離して、前記ポリマー材料を再塗布することを特徴とする請求項５に記載のパターン形成方法。
【請求項７】
前記ポリマー材料はスピン塗布され、
前記ポリマー材料の再塗布時は、前記観察結果に基づいて回転速度を補正することを特徴とする請求項６に記載のパターン形成方法。
【請求項８】
前記第１領域は回路領域であり、前記第２領域は回路領域の間のダイシングライン領域であることを特徴とする請求項２乃至７のいずれかに記載のパターン形成方法。
【請求項９】
前記第２パターンの配置領域の外形は、三角形、ひし形、又は平行四辺形であることを特徴とする請求項２乃至８のいずれかに記載のパターン形成方法。
【請求項１０】
前記第２パターンは、前記ポリマー材料が埋め込まれることで観察できなくなるダミーパターンを含むことを特徴とする請求項２乃至９のいずれかに記載のパターン形成方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明の実施形態は、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。従来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）の適用が期待されている。自己組織化は、エネルギー安定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、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（grapho-epitaxy）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】
例えば、被加工膜上にレジスト膜を形成し、光リソグラフィによりこのレジスト膜に凹部を形成することで凹凸構造の物理ガイドが得られる。そして、ブロックコポリマーを物理ガイドの凹部に埋め込み、加熱する。これにより、ブロックコポリマーが、凹部の側壁に沿って形成される第１ポリマー部と、凹部の中心部に形成される第２ポリマー部とにミクロ相分離する。その後、第２ポリマー部を選択的に除去することで、微細なホールパターンが得られる。その後、レジスト膜と第１ポリマー部とをマスクにして、被加工膜が加工される。
【０００６】
物理ガイドの凹部からブロックコポリマーが溢れ出すと、所望の相分離形状が得られない。また、物理ガイドの凹部内のブロックコポリマーが少ないと、所望の相分離形状が得られなかったり、十分な加工耐性が得られなくなったりする。そのため、物理ガイドの凹部に埋め込まれるブロックコポリマーの上面と、物理ガイド（レジスト膜）の上面とが面一となるように、ブロックコポリマーを塗布することが求められている。
【０００７】
実ウェーハでは、ウェーハ内、ロット内、ロット間の、材料・プロセス・装置ばらつきにより、物理ガイドの寸法、膜厚、形状変動が起こるため、ブロックコポリマーが適切に埋め込まれたか否かが検査されている。例えば、本体パターンの端部や中央部を観察し、ブロックコポリマーが適切に埋め込まれていないＮＧ領域があるか否か検査される。
【０００８】
しかし、本体パターンは、ピッチ、サイズが固定されているため、ＮＧ領域の検出感度が低く、ＮＧ領域の検査に手間がかかっていた。また、ＮＧ領域を検出しても、塗布条件の修正量を見積もることができなかった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
【特許文献１】特開２０１０−２６９３０４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
本発明は、ポリマー材料が適切に塗布されているか否かを簡便に検査するとともに、塗布条件の修正量を見積もることができる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】
【００１１】
本実施形態によれば、パターン形成方法は、下層膜上の第１領域に第１パターンを含み、第２領域に第２パターンを含む物理ガイドを形成し、前記物理ガイド上にポリマー材料を塗布して、前記物理ガイドの凹部に前記ポリマー材料を埋め込み、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領域における前記自己組織化パターンを観察し、観察結果から前記第１領域における前記自己組織化パターンが所定の形状を有しているか否か判定し、前記第１領域における前記自己組織化パターンが所定の形状を有していると判定した場合は、前記第１ポリマー部を選択的に除去し、前記物理ガイド及び前記第２ポリマー部をマスクとして前記下層膜を加工する。前記第２パターンは、前記第１パターンよりも被覆率の大きいパターン、及び前記第１パターンよりも被覆率の小さいパターンを含む。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本実施形態によるパターン形成方法を説明する工程断面図である。
【図２】図１に続く工程断面図である。
【図３】ダイシングライン領域を示す図である。
【図４】図２に続く工程断面図である。
【図５】図４に続く工程断面図である。
【図６】自己組織化パターンの形状の例を示す図である。
【図７】図５に続く工程断面図である。
【図８】図７に続く工程断面図である。
【図９】ダミーパターンの例を示す図である。
【図１０】モニタパターンの配置例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
【００１４】
図１〜図８は本実施形態によるパターン形成方法を説明する図である。
【００１５】
まず、図１に示すように、被加工膜１０１上にハードマスク１０２及び反射防止膜１０３を順に形成する。被加工膜１０１は、例えば膜厚３００ｎｍの酸化膜である。ハードマスク１０２は、例えばＣＶＤ（化学気相成長）を用いて形成した膜厚１００ｎｍの炭素膜である。また、反射防止膜１０３は、例えばＣＶＤを用いて形成した膜厚１５ｎｍの酸化膜である。
【００１６】
次に、図２に示すように、反射防止膜１０３上に膜厚１２０ｎｍのレジスト膜１０４を回転塗布し、ＡｒＦ液浸エキシマレーザにより露光量２０ｍＪ／ｃｍ２で露光・現像して、レジスト膜１０４に本体パターン１０５、及びモニタパターン１０６を形成する。本体パターン１０５及びモニタパターン１０６は、後の工程で形成されるブロックコポリマーがミクロ相分離する際の物理ガイド層としての機能を有する。
【００１７】
例えば、本体パターン１０５は、３００ｎｍピッチで形成された径７０ｎｍのホールパターンである。
【００１８】
また、モニタパターン１０６は、複数種類の径及び／又はピッチを有するホールパターンを含んでいる。モニタパターン１０６は、本体パターン１０５よりも径の大きいパターン、径の小さいパターン、ピッチの大きいパターン、ピッチの小さいパターンを含む。例えば、モニタパターン１０６は、径が６０ｎｍ、６５ｎｍ、７０ｎｍ、７５ｎｍ、８０ｎｍのホールパターンを含む。また、モニタパターン１０６は、１５０ｎｍピッチ、２５０ｎｍピッチ、３００ｎｍピッチ、３５０ｎｍピッチ、５００ｎｍピッチで形成されたパターンを含む。この場合、以下の表１のように、モニタパターン１０６には、径及び／又はピッチの異なる２５種類のパターンが含まれる。
【表１】
2014160734.tif 000003
【００１９】
モニタパターン１０６は、図３に示すように、本体パターン１０５が形成される回路領域１０の間のダイシングライン領域１１に形成することが好ましい。
【００２０】
次に、図４に示すように、レジスト膜１０４上にブロックコポリマー（ポリマー材料）１０８を塗布する。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（ＰＳ−ｂ−ＰＭＭＡ）、ＰＳブロック／ＰＭＭＡブロックの平均分子量（Ｍｎ）が４７０００／２４０００を準備し、これを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）溶液をレジスト膜１０４上に回転数２０００ｒｐｍで回転塗布する。これにより、ブロックコポリマー１０８が本体パターン１０５及びモニタパターン１０６内に埋め込まれる。
【００２１】
次に、図５に示すように、積層体をホットプレート上において１１０℃で９０秒間加熱し、更に窒素雰囲気下において２２０℃で３分間加熱する。これにより、ブロックコポリマー１０８がミクロ相分離し、第１セグメントを含む第１ポリマー部１１０ａと、第２セグメントを含む第２ポリマー部１１０ｂとを含む自己組織化パターン１１０が形成される。
【００２２】
例えば、図４に示す工程において物理ガイドの凹部（本体パターン１０５及びモニタパターン１０６）にブロックコポリマー１０８が適切に埋め込まれている場合、図６（ａ）に示すように、自己組織化パターン１１０は、ＰＭＭＡを含み、上面形状が真円の第１ポリマー部１１０ａと、ＰＳを含み、第１ポリマー部１１０ａの側面（及び底面）を囲む第２ポリマー部１１０ｂとを備える。
【００２３】
一方、ブロックコポリマー１０８の塗布時の回転速度が遅く、ブロックコポリマー１０８が過剰に塗布され、物理ガイドの凹部からブロックコポリマー１０８が溢れ出ている場合、相分離せず、図６（ｂ）に示すように、自己組織化パターンが得られない。
【００２４】
また、ブロックコポリマー１０８の塗布時の回転速度が速く、ブロックコポリマー１０８が十分に塗布されず、物理ガイドの凹部内のブロックコポリマー１０８の膜厚が薄い場合、所望の相分離が起きず、図６（ｃ）に示すように、第１ポリマー部１１０ａの上面形状が楕円形等の真円以外の形状となる。
【００２５】
本実施形態では、図５に示すミクロ相分離工程の後、モニタパターン１０６における自己組織化パターンの形状をＣＤ−ＳＥＭ又はスキャトロメトリで観察し、本体パターン１０５において所望の相分離が起きたか否かを判定する。
【００２６】
例えば、本体パターン１０５とサイズが同じでかつピッチが異なるモニタパターン１０６を観察する。本体パターン１０５が３００ｎｍピッチで形成された径７０ｎｍのホールパターンである場合は、径が７０ｎｍ、ピッチが１５０ｎｍピッチ、２５０ｎｍピッチ、３００ｎｍピッチ、３５０ｎｍピッチ、５００ｎｍピッチのモニタパターン１０６を観察する。
【００２７】
以下の表２に観察結果の例を示す。表２において、“相分離せず”は、ブロックコポリマー１０８が過剰に塗布され、相分離が起きなかったことを示す。
【００２８】
“真円”は、ブロックコポリマー１０８が適切に埋め込まれ、図６（ａ）に示すような上面形状が真円の第１ポリマー部１１０ａが形成されたことを示す。
【００２９】
“楕円”は、ブロックコポリマー１０８が十分に塗布されず、図６（ｃ）に示すような、上面形状が楕円形の第１ポリマー部１１０ａが形成されたことを示す。
【表２】
2014160734.tif 000004
【００３０】
「例１」では、ピッチ５００ｎｍのモニタパターンで相分離が起きていないが、本体パターン１０５より疎なパターンであるピッチ３５０ｎｍのモニタパターンにおいて真円形状が得られている。ピッチ３５０ｎｍのモニタパターンは、ピッチ３００ｎｍの本体パターン１０５よりもブロックコポリマーが埋まり易い（溢れ出し易い）。そのため、ピッチ３５０ｎｍのモニタパターンにおいて真円形状が得られている場合、本体パターン１０５の（ほぼ）全てにおいて真円形状が得られていると考えられる。そのため、「例１」のような観察結果が得られた場合は、本体パターン１０５において所望の相分離が起きていると判定する。
【００３１】
「例２」では、ピッチ３００ｎｍのモニタパターンにおいて真円形状が得られているが、ピッチ３５０ｎｍのモニタパターンでは相分離が起きていない。この場合、本体パターン１０５の（ほぼ）全てにおいて真円形状が得られる可能性は低い。そのため、「例２」のような観察結果が得られた場合は、本体パターン１０５において所望の相分離が起きていないと判定する。
【００３２】
「例３」では、ピッチ３００ｎｍのモニタパターンにおいて相分離が起きていない。この場合、本体パターン１０５においても相分離が起きていないと考えられる。そのため、「例３」のような観察結果が得られた場合は、本体パターン１０５において所望の相分離が起きていないと判定する。
【００３３】
「例４」では、ピッチ１５０ｎｍのモニタパターンにおいて第１ポリマー部１１０ａの上面形状が楕円形となっているが、本体パターン１０５より密なパターンであるピッチ２５０ｎｍのモニタパターンでは真円形状が得られている。ピッチ２５０ｎｍのモニタパターンは、ピッチ３００ｎｍの本体パターン１０５よりもブロックコポリマーが埋まり難く、ブロックコポリマーの膜厚が薄くなり易い。そのため、ピッチ２５０ｎｍのモニタパターンにおいて真円形状が得られている場合、本体パターン１０５の（ほぼ）全てにおいて真円形状が得られていると考えられる。そのため、「例４」のような観察結果が得られた場合は、本体パターン１０５において所望の相分離が起きていると判定する。
【００３４】
「例５」では、ピッチ３００ｎｍのモニタパターンにおいて真円形状が得られているが、ピッチ２５０ｎｍのモニタパターンでは第１ポリマー部１１０ａの上面形状が楕円形となっている。この場合、本体パターン１０５の（ほぼ）全てにおいて真円形状が得られる可能性は低い。そのため、「例５」のような観察結果が得られた場合は、本体パターン１０５において所望の相分離が起きていないと判定する。
【００３５】
「例６」では、ピッチ３００ｎｍのモニタパターンにおいて第１ポリマー部１１０ａの上面形状が楕円形となっている。この場合、本体パターン１０５においても第１ポリマー部１１０ａの上面形状が楕円形となっていると考えられる。そのため、「例６」のような観察結果が得られた場合は、本体パターン１０５において所望の相分離が起きていないと判定する。
【００３６】
次に、本体パターン１０５とピッチが同じでかつサイズが異なるモニタパターン１０６を観察する場合について説明する。本体パターン１０５が３００ｎｍピッチで形成された径７０ｎｍのホールパターンである場合は、ピッチが３００ｎｍ、径が６０ｎｍ、６５ｎｍ、７０ｎｍ、７５ｎｍ、８０ｎｍのモニタパターン１０６を観察する。
【００３７】
以下の表３に観察結果の例を示す。表３において、“相分離せず”は、ブロックコポリマー１０８が過剰に塗布され、相分離が起きなかったことを示す。
【００３８】
“真円”は、ブロックコポリマー１０８が適切に埋め込まれ、図６（ａ）に示すような上面形状が真円の第１ポリマー部１１０ａが形成されたことを示す。
【００３９】
“楕円”は、ブロックコポリマー１０８が十分に塗布されず、図６（ｃ）に示すような、上面形状が楕円形の第１ポリマー部１１０ａが形成されたことを示す。
【表３】
2014160734.tif 000005
【００４０】
「例７」では、径６０ｎｍのモニタパターンで相分離が起きていないが、本体パターン１０５より疎なパターンである径６５ｎｍのモニタパターンにおいて真円形状が得られている。径６５ｎｍのモニタパターンは、径７０ｎｍの本体パターン１０５よりもブロックコポリマーが埋まり易い（溢れ出し易い）。そのため、径６５ｎｍのモニタパターンにおいて真円形状が得られている場合、本体パターン１０５の（ほぼ）全てにおいて真円形状が得られていると考えられる。そのため、「例７」のような観察結果が得られた場合は、本体パターン１０５において所望の相分離が起きていると判定する。
【００４１】
「例８」では、径７０ｎｍのモニタパターンにおいて真円形状が得られているが、径６５ｎｍのモニタパターンでは相分離が起きていない。この場合、本体パターン１０５の（ほぼ）全てにおいて真円形状が得られる可能性は低い。そのため、「例８」のような観察結果が得られた場合は、本体パターン１０５において所望の相分離が起きていないと判定する
「例９」では、径７０ｎｍのモニタパターンにおいて相分離が起きていない。この場合、本体パターン１０５においても相分離が起きていないと考えられる。そのため、「例９」のような観察結果が得られた場合は、本体パターン１０５において所望の相分離が起きていないと判定する。
【００４２】
「例１０」では、径８０ｎｍのモニタパターンにおいて第１ポリマー部１１０ａの上面形状が楕円形となっているが、本体パターン１０５より密な（開口率の大きい）パターンである径７５ｎｍのモニタパターンでは真円形状が得られている。径７５ｎｍのモニタパターンは、径７０ｎｍの本体パターン１０５よりもブロックコポリマーが埋まり難く、ブロックコポリマーの膜厚が薄くなり易い。そのため、径７５ｎｍのモニタパターンにおいて真円形状が得られている場合、本体パターン１０５の（ほぼ）全てにおいて真円形状が得られていると考えられる。そのため、「例１０」のような観察結果が得られた場合は、本体パターン１０５において所望の相分離が起きていると判定する。
【００４３】
「例１１」では、径７０ｎｍのモニタパターンにおいて真円形状が得られているが、径７５ｎｍのモニタパターンでは第１ポリマー部１１０ａの上面形状が楕円形となっている。この場合、本体パターン１０５の（ほぼ）全てにおいて真円形状が得られる可能性は低い。そのため、「例１１」のような観察結果が得られた場合は、本体パターン１０５において所望の相分離が起きていないと判定する。
【００４４】
「例１２」では、径７０ｎｍのモニタパターンにおいて第１ポリマー部１１０ａの上面形状が楕円形となっている。この場合、本体パターン１０５においても第１ポリマー部１１０ａの上面形状が楕円形となっていると考えられる。そのため、「例１２」のような観察結果が得られた場合は、本体パターン１０５において所望の相分離が起きていないと判定する。
【００４５】
上述した「例２」、「例３」、「例５」、「例６」、「例８」、「例９」、「例１１」、「例１２」のような観察結果が得られ、本体パターン１０５において所望の相分離が起きていないと判定した場合、シンナー等を用いてポリマー材料を除去し、再度、ブロックコポリマーの塗布（図４）及びミクロ相分離（図５）を行う。ブロックコポリマーの再塗布時は、塗布条件を補正する。ここで塗布条件は例えば回転数である。
【００４６】
例えば、「例２」、「例３」、「例８」、「例９」のような観察結果が得られた場合、回転速度が遅かったと考えられるため、回転数を上げるように塗布条件を補正する。ここで、「例２」、「例８」のような観察結果が得られた場合よりも、「例３」、「例９」のような観察結果が得られた場合の方が、回転数の上げ幅は大きくなる。また、「例２」、「例８」のような観察結果が得られた場合の回転数の補正量、「例３」、「例９」のような観察結果が得られた場合の回転数の補正量をあらかじめ調べておくことで、補正量を容易に見積もることができる。
【００４７】
また、例えば、「例５」、「例６」、「例１１」、「例１２」のような観察結果が得られた場合、回転速度が速かったと考えられるため、回転数を下げるように塗布条件を補正する。ここで、「例５」、「例１１」のような観察結果が得られた場合よりも、「例６」、「例１２」のような観察結果が得られた場合の方が、回転数の下げ幅は大きくなる。「例５」、「例１１」のような観察結果が得られた場合の回転数の補正量、「例６」、「例１２」のような観察結果が得られた場合の回転数の補正量をあらかじめ調べておくことで、補正量を容易に見積もることができる。
【００４８】
上述した「例１」、「例４」、「例７」、「例１０」のような観察結果が得られ、本体パターン１０５において所望の相分離が起きていると判定した場合、次の工程へ進む。例えば、図７に示すように、酸素ＲＩＥ（反応性イオンエッチング）により、第２ポリマー部１１０ｂを残存させ、第１ポリマー部１１０ａを選択的に除去することで、ホールパターンを形成する。
【００４９】
続いて、図８に示すように、残存させた第２ポリマー部１１０ｂ及びレジスト膜１０４をマスクにして、フッ素ガスを用いたＲＩＥにより反射防止膜１０３及びハードマスク１０２を加工する。
【００５０】
その後、第１ポリマー部１１０ｂ及びレジスト膜１０４を除去し、ハードマスク１０２をマスクとして被加工膜１０１を加工する。
【００５１】
このように、本実施形態では、本体パターンよりもピッチの大きいパターン及びピッチの小さいパターンを含むモニタパターン、及び／又は、本体パターンよりもサイズの大きいパターン及びサイズの小さいパターンを含むモニタパターンを形成する。すなわち、本体パターンよりも開口率の大きいパターン及び開口率の小さいパターンを含むモニタパターンを形成する。このようなモニタパターンにおけるブロックコポリマーの相分離状態の観察結果から、本体パターンにおいて所望の相分離が起きたか否か、すなわちブロックコポリマーが適切に塗布されたか否かを簡便に検査することができる。また、観察結果から、塗布条件の修正量を見積もることができる。
【００５２】
上記実施形態では、サイズを変えた複数のモニタパターン及びピッチを変えた複数のモニタパターンを形成していたが、本体パターンと同じサイズでピッチのみ変えた複数のモニタパターンを形成してもよい。あるいはまた、本体パターンと同じピッチでサイズのみ変えた複数のモニタパターンを形成してもよい。
【００５３】
また、上記実施形態では、モニタパターンは、本体パターンと同じサイズ（又はピッチ）のパターン、本体パターンよりサイズ（又はピッチ）の大きい２種類のパターン、本体パターンよりサイズ（又はピッチ）の小さい２種類のパターンを含んでいたが、本体パターンよりサイズ（又はピッチ）の大きいパターンを３種類以上含んでもよい。また、モニタパターンは、本体パターンよりサイズ（又はピッチ）の小さいパターンを３種類以上含んでもよい。
【００５４】
上記実施形態では、サイズやピッチを変えて被覆率（開口率）の異なるモニタパターンを形成していたが、ＤＳＡ解像性向上補助パターン（SRAF: Sub-Resolution Assist Feature）となる微細なダミーパターンを形成してモニタパターンの被覆率を調整してもよい。例えば、図９（ａ）に示すように、モニタパターン１０６の間に微細なダミーパターン１２０を形成する。ダミーパターン１２０は、ブロックコポリマーに埋め込まれると、図９（ｂ）に示すように見えなくなる。このように、ダミーパターン１２０が消えるか否かを観察してもよい。
【００５５】
モニタパターン１０６は、図１０（ａ）に示すように、モニタパターン配置領域の外形が矩形になるようにしてもよいし、図１０（ｂ）に示すように、モニタパターン配置領域の外形が三角形となるようにしてもよい。また、図１０（ｃ）に示すように、モニタパターン配置領域の外形がひし形となるようにしてもよいし、図１０（ｄ）に示すように平行四辺形となるようにしてもよい。
【００５６】
図１０（ｂ）〜（ｄ）に示すような、モニタパターン配置領域の外形に鋭角（９０°未満）な箇所が含まれている場合、モニタパターン配置領域の先端部に位置するモニタパターン１０６ａの周辺にはパターンが存在しない領域が大きく広がっている。このような箇所では、被覆率が大きく変化するため、埋め込みＮＧ箇所を容易に検出することができる。
【００５７】
上記実施形態では、本体パターン１０５がホールパターンである場合について説明したが、ラインパターンでもよい。この場合、モニタパターン１０６は、ピッチや線幅の異なるラインパターンとすることが好ましい。
【００５８】
また、ブロックコポリマー（ポリマー材料）１０８には、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だけでなく、ポリスチレン（ＰＳ）とポリジメチルシロキサン（ＰＤＭＳ）のブロック共重合体など他の材料を用いてもよい。
【００５９】
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】
【００６０】
１０１  被加工膜
１０２  ハードマスク
１０３  反射防止膜
１０４  レジスト膜
１０５  本体パターン
１０６  モニタパターン
１０８  ブロックコポリマー
１１０  自己組織化パターン
【図１】
2014160734.tif 000006
【図２】
2014160734.tif 000007
【図３】
2014160734.tif 000008
【図４】
2014160734.tif 000009
【図５】
2014160734.tif 000010
【図６】
2014160734.tif 000011
【図７】
2014160734.tif 000012
【図８】
2014160734.tif 000013
【図９】
2014160734.tif 000014
【図１０】
2014160734.tif 000015