(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
上面の中央部に、上方から見て矩形であり周囲よりも突出したメサ領域が形成され、前
記メサ領域の各角部であって前記メサ領域の上面に設けられる溝を有するアライメントマ
ークが形成される予定の領域を含む領域における表層部分に不純物が導入された基板と、
前記基板の上面上に設けられたマスク膜と、
を備え、
前記不純物が導入された領域における上下方向に沿った前記不純物の濃度プロファイル
は、前記溝の底面となる予定の位置よりも上方の位置で最大値をとり、前記不純物が導入
された領域は前記溝の底面となる予定の位置より下方の位置には形成されないことを特徴
とするテンプレート用基板。
【請求項２】
上面の中央部に周囲よりも突出したメサ領域が形成され、前記メサ領域の周辺部の一部
であって前記メサ領域の上面に設けられる溝を有するアライメントマークが形成される予
定の領域を含む領域における表層部分に不純物が導入された基板を備え、
前記領域における上下方向に沿った前記不純物の濃度プロファイルは、前記溝の底面と
なる予定の位置よりも上方の位置で最大値をとることを特徴とするテンプレート用基板。
【請求項３】
前記不純物の濃度プロファイルは、前記基板の上面よりも下方の位置で最大値をとるこ
とを特徴とする請求項１または２に記載のテンプレート用基板。
【請求項４】
上方から見て、前記メサ領域の形状は矩形であり、
前記一部の領域は、少なくとも前記メサ領域の各角部に配置されていることを特徴とす
る請求項２または３に記載のテンプレート用基板。
【請求項５】
前記基板における前記不純物が導入された領域の光の屈折率と前記メサ領域に押し付け
されるレジスト材料の光の屈折率との差は、前記基板における前記不純物が導入されてい
ない領域の光の屈折率と前記レジスト材料の光の屈折率との差よりも大きい請求項１〜４
のいずれか１つに記載のテンプレート用基板。
【請求項６】
前記基板は石英を含む請求項１〜５のいずれか１つに記載のテンプレート用基板。
【請求項７】
上面の中央部に周囲よりも突出したメサ領域が形成された基板について、前記メサ領域
の角部を原点とした座標を用い、前記基板に形成しようとするアライメントマークの情報
に基づいて、前記メサ領域の上面に設けられる溝を有するアライメントマークが形成され
る予定の領域を含む不純物注入領域を設定すると共に、前記不純物注入領域の外側にアラ
イメントマーク枠を設定する工程と、
前記メサ領域の角部、前記メサ領域の隣り合う２つの端縁、又は前記メサ領域の外部に
形成された基準パターンを基準として、前記基板の前記メサ領域内における前記不純物注
入領域の位置を特定し、前記メサ領域内の前記特定された不純物注入領域に不純物を注入
する工程と、
前記不純物を注入後、金属を含有し、前記表層部分の上方及びメサ領域外の前記基板上
に形成されたマスク膜を形成する工程と、
を備え、
前記設定する工程において、前記不純物注入領域の外縁は、前記溝が形成される予定の
領域の外縁から、前記不純物の注入に際して見込まれる位置ずれ量以上の距離だけ離隔さ
せ、前記アライメントマーク枠は、前記不純物注入領域の外縁から前記位置ずれ量以上の
距離だけ離隔させ、
前記不純物を注入する工程において、前記不純物注入領域における上下方向に沿った前
記不純物の濃度プロファイルが、前記溝の底面となる予定の位置よりも上方の位置で最大
値をとるように、前記不純物を注入することを特徴とするテンプレート用基板の製造方法
。
【請求項８】
上面の中央部に周囲よりも突出したメサ領域が形成された基板について、前記基板に形
成しようとするアライメントマークの情報に基づいて、前記メサ領域の上面に設けられる
溝を有するアライメントマークが形成される予定の領域を含む不純物注入領域を設定する
工程と、
前記メサ領域の角部、前記メサ領域の隣り合う２つの端縁、又は前記メサ領域の外部に
形成された基準パターンを基準として、前記基板の前記メサ領域内における前記不純物注
入領域の位置を特定し、前記メサ領域内の前記特定された不純物注入領域に不純物を注入
する工程と、
前記不純物を注入後、金属を含有し、前記表層部分の上方及びメサ領域外の前記基板上
に形成されたマスク膜を形成する工程と、
を備え、
前記不純物を注入する工程において、前記不純物注入領域における上下方向に沿った前
記不純物の濃度プロファイルが、前記溝の底面となる予定の位置よりも上方の位置で最大
値をとるように、前記不純物を注入することを特徴とするテンプレート用基板の製造方法
。
【請求項９】
前記不純物注入領域を設定する工程において、前記メサ領域の角部又は前記基準パター
ンの角部を原点とした座標を用いることを特徴とする請求項８記載のテンプレート用基板
の製造方法。
【請求項１０】
平板状の基板について、前記基板に形成しようとするアライメントマークの情報に基づ
いて、前記メサ領域の上面に設けられる溝を有するアライメントマークが形成される予定
の領域を含む不純物注入領域を設定する工程と、
前記基板の角部、前記基板の隣り合う２つの端縁、又は基準パターンを基準として、前
記基板の前記メサ領域内における前記不純物注入領域の位置を特定し、前記メサ領域内の
前記特定された不純物注入領域に不純物を注入する工程と、
前記不純物を注入後、前記不純物注入領域を含む領域の周囲の領域において、前記基板
の表層部分の一部を除去する工程と、
前記不純物を注入後、さらに前記基板の表層部分を除去した後、金属を含有し、前記表
層部分の上方及びメサ領域外の前記基板上に形成されたマスク膜を形成する工程と、
を備え、
前記不純物を注入する工程において、前記不純物注入領域における上下方向に沿った前
記不純物の濃度プロファイルが、前記溝の底面となる予定の位置よりも上方の位置で最大
値をとるように、前記不純物を注入することを特徴とするテンプレート用基板の製造方法
。
【請求項１１】
前記不純物注入領域を設定する工程において、前記基板の角部又は前記基準パターンの
角部を原点とした座標を用いることを特徴とする請求項１０記載のテンプレート用基板の
製造方法。
【請求項１２】
前記不純物注入領域を設定する工程において、前記不純物注入領域の外縁を、前記溝が
形成される予定の領域の外縁から、前記不純物の注入に際して見込まれる位置ずれ量以上
の距離だけ離隔させることを特徴とする請求項８〜１１のいずれか１つに記載のテンプレ
ート用基板の製造方法。
【請求項１３】
前記不純物注入領域を設定する工程において、前記不純物注入領域の外側に設定され、
前記不純物注入領域の外縁から前記位置ずれ量以上の距離だけ離隔したアライメントマー
ク枠を設定することを特徴とする請求項１２記載のテンプレート用基板の製造方法。
【請求項１４】
前記不純物を注入する工程において、前記不純物の濃度プロファイルが、前記基板の上
面よりも下方の位置で最大値をとるように、前記不純物を注入することを特徴とする請求
項７〜１３のいずれか１つに記載のテンプレート用基板の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明の実施形態は、テンプレート用基板及びその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、半導体装置の製造には、フォトリソグラフィ法が用いられてきた。しかしながら、半導体装置の微細化に伴い、フォトリソグラフィ法では解像力が不足し、パターンの形成が困難になりつつある。そこで、近年、フォトリソグラフィ法に代わり、ナノインプリント法が用いられるようになってきている。
【０００３】
ナノインプリント法においては、石英基板の表面を選択的に除去することにより凹凸を形成し、半導体基板上に形成したいレジストパターンを反転させたパターン（デバイスパターン）と、位置合わせ用のアライメントマークを形成して、ナノインプリント用のテンプレートを作製する。そして、加工対象となる半導体基板上に紫外線硬化型のレジスト材料を塗布し、このレジスト材料にテンプレートを押し付ける。次に、テンプレートを押し付けたまま、テンプレートを通してレジスト材料に紫外線を照射し、レジスト材料を硬化させる。このようにして、テンプレートに形成されているデバイスパターンを、レジスト材料に転写して、レジストパターンを形成する。ナノインプリント法では、従来のフォトリソグラフィ法で問題となっていた焦点深度、収差及び露光量等の変動要因が少ないため、１枚のテンプレートを作製すれば、これを用いて、極めて簡便にかつ精度よく、多数のレジストパターンを形成することができる。
【０００４】
ところで、半導体装置の製造には、予めパターンが形成された基板の上に新たなパターンを形成する工程が含まれる。このような工程にナノインプリント法を用いる場合には、テンプレートを基板に対して高い精度で位置合わせ（アライメント）する必要がある。この位置合わせは、テンプレートに形成されたアライメントマークを、基板上に形成されたアライメントマークに重ね合わせて、可視光により観察しながら行う。
【０００５】
しかしながら、テンプレートの材料である石英の可視光に対する屈折率は、紫外線硬化型のレジスト材料の可視光に対する屈折率とほぼ等しいため、テンプレートがレジスト材料に押し付けられ、アライメントマークの凹部内にレジスト材料が進入すると、アライメントマークが見えなくなってしまう。このため、十分な精度で位置合わせができないという問題がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特表２００７−５０６２８１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明の目的は、精度よく位置合わせを行うことができるインプリント用のテンプレートを作製するためのテンプレート用基板及びその製造方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
実施形態に係るテンプレート用基板は、上面の中央部に周囲よりも突出したメサ領域が
形成され、前記メサ領域の周辺部の一部であって前記メサ領域の上面に設けられる溝を有
するアライメントマークが形成される予定の領域を含む領域における表層部分に不純物が
導入された基板を備え、前記領域における上下方向に沿った前記不純物の濃度プロファイ
ルは、前記溝の底面となる予定の位置よりも上方の位置で最大値をとる。
【０００９】
実施形態に係るテンプレート用基板の製造方法は、上面の中央部に周囲よりも突出した
メサ領域が形成された基板について、前記基板に形成しようとするアライメントマークの
情報に基づいて、前記メサ領域の上面に設けられる溝を有するアライメントマークが形成
される予定の領域を含む不純物注入領域を設定する工程と、前記メサ領域の角部、前記メ
サ領域の隣り合う２つの端縁、又は前記メサ領域の外部に形成された基準パターンを基準
として、前記基板の前記メサ領域内における前記不純物注入領域の位置を特定し、前記メ
サ領域内の前記特定された不純物注入領域に不純物を注入する工程と、前記不純物を注入
後、金属を含有し、前記表層部分の上方及びメサ領域外の前記基板上に形成されたマスク
膜を形成する工程と、を備える。前記不純物を注入する工程において、前記不純物注入領
域における上下方向に沿った前記不純物の濃度プロファイルが、前記溝の底面となる予定
の位置よりも上方の位置で最大値をとるように、前記不純物を注入する。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】（ａ）は第１の実施形態に係るテンプレート用基板を例示する平面図であり、（ｂ）はその断面図である。
【図２】第１の実施形態に係るテンプレート用基板のメサ領域を例示する平面図である。
【図３】（ａ）は、第１の実施形態に係るテンプレート用基板のメサ領域を例示する断面図であり、（ｂ）は、縦軸に基板表面からの距離をとり、横軸に不純物濃度をとって、（ａ）に示す直線Ａに沿った不純物濃度プロファイルを例示するグラフ図である。
【図４】第１の実施形態に係るテンプレート用基板の製造方法を例示するフローチャート図である。
【図５】（ａ）は石英基板を例示する平面図であり、（ｂ）はその断面図である。
【図６】（ａ）及び（ｂ）は、アライメントマークに関する情報を表す図であり、（ａ）はテンプレートの中心を原点とした直交座標系を用いて表し、（ｂ）はメサ領域の角部を原点とした直交座標系を用いて表す。
【図７】第１の実施形態におけるアライメントマーク領域と不純物注入領域との関係を例示する平面図である。
【図８】第１の実施形態において使用する成形アパーチャーを例示する平面図である。
【図９】第１の実施形態におけるイオン注入方法を例示する図である。
【図１０】（ａ）及び（ｂ）は、第１の実施形態に係るテンプレート用基板の製造方法を例示する断面図である。
【図１１】第１の実施形態におけるレプリカテンプレートの製造方法を例示するフローチャート図である。
【図１２】（ａ）〜（ｇ）は、第１の実施形態におけるレプリカテンプレートの製造方法を例示する工程断面図である。
【図１３】不純物注入領域の実測領域が設定領域からずれた場合を示す平面図である。
【図１４】第１の実施形態の第１の変形例におけるアライメントマーク領域と不純物注入領域との関係を例示する平面図である。
【図１５】第１の実施形態の第１の変形例において使用する成形アパーチャーを例示する平面図である。
【図１６】第１の実施形態の第２の変形例において使用する成形アパーチャーを例示する平面図である。
【図１７】第２の実施形態に係るテンプレート用基板の製造方法を例示するフローチャート図である。
【図１８】（ａ）は石英基板を例示する平面図であり、（ｂ）はその断面図である。
【図１９】（ａ）及び（ｂ）は、アライメントマークに関する情報を表す図であり、（ａ）はテンプレートの中心を原点とした直交座標系を用いて表し、（ｂ）は石英基板の角部を原点とした直交座標系を用いて表す。
【図２０】第２の実施形態において使用する成形アパーチャーを例示する平面図である。
【図２１】第２の実施形態におけるイオン注入方法を例示する図である。
【図２２】（ａ）は第３の実施形態に係るテンプレート用基板を例示する平面図であり、（ｂ）はその断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
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、第１の実施形態について説明する。
図１（ａ）は本実施形態に係るテンプレート用基板を例示する平面図であり、（ｂ）はその断面図であり、
図２は、本実施形態に係るテンプレート用基板のメサ領域を例示する平面図であり、
図３（ａ）は、本実施形態に係るテンプレート用基板のメサ領域を例示する断面図であり、（ｂ）は、縦軸に基板表面からの距離をとり、横軸に不純物濃度をとって、（ａ）に示す直線Ａに沿った不純物濃度プロファイルを例示するグラフ図である。
なお、図２においては、マスク膜１２は図示を省略している。
また、図３（ｂ）においては、不純物濃度プロファイルと溝１６ａとの位置関係を示すために、溝１６ａも併記している。
更に、これらの図面は模式的なものであり、各部の寸法比及び縦横比は実際のテンプレート用基板とは必ずしも一致していない。後述する他の図面についても同様である。
【００１２】
図１（ａ）及び（ｂ）に示すように、本実施形態に係るテンプレート用基板１においては、石英からなる基板１１が設けられており、基板１１の上面１１ａ上には、マスク膜１２が設けられている。基板１１の形状は、略矩形の板状である。基板１１においては、その上面１１ａの中央部に、周囲よりも突出したメサ領域１３が形成されている。上方から見て、メサ領域１３の形状は矩形である。基板１１の上面１１ａにおけるメサ領域１３の上面と、メサ領域１３以外の領域の上面とは、相互に平行である。マスク膜１２は金属を含む薄膜であり、例えば、窒化クロム膜である。
【００１３】
寸法の一例を示すと、基板１１は、上方から見て、縦及び横の長さがそれぞれ１５２ｍｍ（ミリメートル）の正方形であり、厚さは６．３５ｍｍである。メサ領域１３は、上方から見て、一辺の長さが２６ｍｍ、他の一辺の長さが３３ｍｍの長方形であり、高さは３０μｍ（ミクロン）である。マスク膜１２の膜厚は例えば５〜１０ｎｍ（ナノメートル）である。
【００１４】
図２に示すように、メサ領域１３の中央部には、デバイスパターンが形成される予定の領域であるデバイス領域１４が設定されている。なお、デバイスパターンは、テンプレート用基板１を用いてテンプレートを作製する際に形成されるため、テンプレート用基板１には形成されていない。
【００１５】
また、メサ領域１３の周辺部の一部、すなわち、デバイス領域１４の周囲の領域の一部における上層部分には、不純物注入領域１５が形成されている。不純物注入領域１５においては、不純物が導入されている。不純物注入領域１５は、例えば、メサ領域１３の各角部に配置されている。不純物は、例えば、ガリウム、キセノン、アンチモン、アルゴン、インジウム、シリコン、ヒ素又は鉛である。不純物注入領域１５の内部には、アライメントマークが形成される予定の領域であるアライメントマーク領域１６が設定されている。なお、アライメントマークもテンプレート用基板１には形成されておらず、例えば、デバイスパターンと同時に形成される。
【００１６】
図３（ａ）に示すように、テンプレート用基板１にデバイスパターンが形成される際には、デバイス領域１４において、基板１１の上面１１ａに溝１４ａが形成される。また、アライメントマークが形成される際には、アライメントマーク領域１６において、基板１１の上面１１ａに複数本の溝１６ａが相互に平行に周期的に形成される。溝１６ａ及び溝１４ａの深さは相互に略等しく、例えば、６０ｎｍである。そして、上下方向において、不純物注入領域１５は溝１６ａの中間部分に位置している。すなわち、溝１６ａが形成されたときには、溝１６ａは不純物注入領域１５を上下方向に貫通する。不純物注入領域１５の外面は必ずしも一義的に規定できるものではないが、図３（ｂ）に示すように、不純物注入領域１５における上下方向に沿った不純物の濃度プロファイルは、溝１６ａ底面となる予定の位置よりも上方の位置で最大値をとる。
【００１７】
通常、半導体装置をナノインプリント法によって大量生産する場合には、テンプレートとして、マスターテンプレート及びレプリカテンプレートの２種類のテンプレートを作製する。マスターテンプレートにおいては、メサ領域が形成されていない平板状の石英基板に、例えば電子ビーム描画によって、デバイスパターン及びアライメントマークを形成する。マスターテンプレートは、通常、１枚のみ製造される。一方、レプリカテンプレートは、上述のメサ領域が形成されたテンプレート用基板に、マスターテンプレートによってデバイスパターン及びアライメントマークを転写して製造する。このレプリカテンプレートのパターンを半導体基板に転写することにより、半導体装置を製造する。但し、半導体基板への転写を繰り返すことにより、デバイスパターン及びアライメントパターンが徐々に損傷を受けるため、レプリカテンプレートは消耗品である。このため、レプリカテンプレートは、マスターテンプレートを用いて複数枚製造される。本実施形態に係るテンプレート用基板は、例えば、レプリカテンプレートを形成するための基板である。
【００１８】
次に、本実施形態に係るテンプレート用基板の製造方法について説明する。
図４は、本実施形態に係るテンプレート用基板の製造方法を例示するフローチャート図であり、
図５（ａ）は石英基板を例示する平面図であり、（ｂ）はその断面図であり、
図６（ａ）及び（ｂ）は、アライメントマークに関する情報を表す図であり、（ａ）はテンプレートの中心を原点とした直交座標系を用いて表し、（ｂ）はメサ領域の角部を原点とした直交座標系を用いて表し、
図７は、本実施形態におけるアライメントマーク領域と不純物注入領域との関係を例示する平面図であり、
図８は、本実施形態において使用する成形アパーチャーを例示する平面図であり、
図９は、本実施形態におけるイオン注入方法を例示する図であり、
図１０（ａ）及び（ｂ）は、本実施形態に係るテンプレート用基板の製造方法を例示する断面図である。
【００１９】
先ず、図４のステップＳ１並びに図５（ａ）及び（ｂ）に示すように、上面の中央部にメサ領域１３が形成された石英基板２１を用意する。石英基板２１は、縦及び横の長さがそれぞれ例えば１５２ｍｍであり、厚さが例えば６．３５ｍｍの正方形の略平板状である。メサ領域１３は、例えば、平板状の石英板の上面のうち、メサ領域１３を形成する予定の領域をレジスト膜によって覆った状態で、フッ化水素酸系のエッチング液を用いてウェットエッチングを施すことにより、形成することができる。メサ領域１３は、例えば、縦の長さが３３ｍｍ、横の長さが２６ｍｍの長方形状であり、高さは例えば３０μｍである。
【００２０】
次に、図４のステップＳ２に示すように、マスターテンプレートの設計情報から、アライメントマークに関する情報を取得する。具体的には、アライメントマーク領域１６の数、位置及びサイズに関する情報を取得する。この情報は、通常、ＣＡＤ（Computer Aided Design：コンピュータ支援設計）の利用が可能なデータフォーマット、例えば、ＧＤＳデータ又はＭＥＢＥＳデータ等によって記述されている。
【００２１】
図６（ａ）に示すように、通常、このようなデータフォーマットにおいては、テンプレートの中心を原点とした直交座標系により、対象物の位置等が定義されている。また、このデータは、マスターテンプレートの設計情報であるため、メサ領域に関する情報は含まれていない。
【００２２】
そこで、メサ領域１３の位置及びサイズに関する情報を取得する。そして、データ上で仮想的に、メサ領域の対角線の交点を、アライメントマークに関するデータの原点、すなわち、テンプレートの中心に重ねる。これにより、データ上で、アライメントマーク領域がメサ領域内に配置される。
【００２３】
次に、図４のステップＳ３及び図６（ｂ）に示すように、メサ領域１３の角部を原点とした直交座標系を設定する。そして、この直交座標系が基準となるように、アライメントマーク領域１６の座標データを変換する。これにより、各アライメントマーク領域１６において、原点に最も近い角部の座標を基準座標とすると、各アライメントマーク領域１６の基準座標を、Ｍ１（Ｘ１，Ｙ１）、Ｍ２（Ｘ２，Ｙ２）、・・・のように記述することができる。このとき、パラメータＸ１、Ｘ２、・・・、Ｙ１、Ｙ２、・・・は、全て比較的小さな正の数となる。
【００２４】
次に、図４のステップＳ４及び図７に示すように、アライメントマーク領域１６の位置情報に基づいて、不純物注入領域１５を決定する。先ず、不純物のイオン注入に使用するイオン注入装置１００（図９参照）における注入位置の誤差Δｄ、すなわち、位置ずれ量の値を取得する。誤差Δｄとは、イオンビームを照射する際の目標位置と実際に照射された位置との間のズレ量であって、イオン注入装置ごとに統計的に予測される値である。誤差Δｄは、例えば、イオン注入装置の座標の位置決め時の誤差及び照射の位置決め時の誤差等によって発生する。そして、不純物注入領域１５はアライメントマーク領域１６を含むように設定する。また、不純物注入領域１５の外縁は、アライメントマーク領域１６の外縁から、誤差Δｄ以上の距離だけ離隔した位置に設定する。これにより、不純物の注入位置が誤差Δｄの範囲内でずれたとしても、アライメントマーク領域１６には不純物が確実に注入される。本実施形態においては、上方から見て、不純物注入領域１５の形状は矩形とする。
【００２５】
また、不純物注入領域１５の外側に、不純物注入領域１５の外縁から誤差Δｄ以上の距離だけ離隔した点を結んで閉じた図形を描き、この図形をアライメントマーク枠１７とする。例えば、誤差Δｄが０．５μｍである場合には、アライメントマーク枠１７は、アライメントマーク領域１６に対して、縦及び横の長さがそれぞれ１μｍ以上大きな図形となる。なお、アライメントマーク枠１７は仮想的な概念であり、溝等の実体的要素とは直接は対応していない。本実施形態においては、アライメントマーク枠１７の形状を、不純物注入領域１５の外縁に沿った矩形とする。
【００２６】
このようにアライメントマーク枠１７を設定することにより、後述する不純物の注入工程において、注入位置が誤差Δｄの範囲内でずれたとしても、アライメントマーク枠１７の外側には不純物が注入されないことになる。このため、アライメントマーク枠１７は、その外部には不純物が注入されない境界として利用することができる。このようにして、アライメントマーク領域１６の内部には不純物が確実に注入され、アライメントマーク枠１７の外部には不純物が確実に注入されないようにすることができる。
【００２７】
次に、図４のステップＳ５及び図８に示すように、ステップＳ４において決定された不純物注入領域１５に対応する成形アパーチャー２２を準備する。成形アパーチャー２２は、石英基板２１に不純物をイオン注入する際のマスクである。成形アパーチャー２２には、各不純物注入領域１５に対応した開口部２２ａの他に、観察用窓２２ｂが形成されている。開口部２２ａと観察用窓２２ｂとの位置関係は、予め把握されている。
【００２８】
次に、図４のステップＳ６及び図９に示すように、イオン注入装置１００に成形アパーチャー２２及び石英基板２１を装着し、位置合わせを行う。
以下、イオン注入装置１００の構成について、簡単に説明する。
イオン注入装置１００においては、位置合わせが可能なＸＹステージ１０１が設けられている。ＸＹステージ１０１には、試料ホルダー（図示せず）を介して石英基板２１が装着される。
【００２９】
また、ＸＹステージ１０１上には、イオン源室１０２、加速機構１０３、質量分析マグネット１０４及びビーム光学系１０５が設けられており、不純物イオンの経路を構成している。そして、この不純物イオンの経路に介在するように、ビーム光学系１０５とＸＹステージ１０１との間に、成形アパーチャー２２を配置する。
【００３０】
更に、成形アパーチャー２２の上方には、観察光源１０６が設けられている。観察光源１０６は、そこから出射した観察光が成形アパーチャー２２の観察用窓２２ｂを介して、ＸＹステージ１０１に到達するような位置に配置されている。観察光の経路上には、ハーフミラー１０７が設けられている。そして、ハーフミラー１０７によって反射された光が入射する位置に、ＣＣＤ（Charge Coupled Device：電荷結合素子）カメラ１０８が設けられている。
【００３１】
次に、成形アパーチャー２２と石英基板２１との位置合わせ方法について説明する。
先ず、観察光源１０６に観察光を出射させる。この観察光は、ハーフミラー１０７を透過し、成形アパーチャー２２の観察用窓２２ｂを通過して、石英基板２１又はＸＹステージ１０１に到達する。そして、石英基板２１又はＸＹステージ１０１において反射された観察光は、再び観察用窓２２ｂを通過して、ハーフミラー１０７において反射され、ＣＣＤカメラ１０８に入射する。これにより、ＣＣＤカメラ１０８によって、石英基板２１又はＸＹステージ１０１を観察することができる。そして、観察領域に石英基板２１のメサ領域１３の角部又は隣り合う２つの端縁が位置するように、ＸＹステージ１０１を操作して、石英基板２１の位置を調整する。
【００３２】
次に、メサ領域１３の端縁の傾きを検出し、図４のステップＳ３において設定した座標系のＸ軸及びＹ軸を、ＸＹステージ１０１の座標系のＸ軸及びＹ軸に合わせる。次に、ステップＳ３において座標系の原点としたメサ領域の角部を、ＸＹステージ１０１の座標系の基準点に一致させる。その後、各アライメントマーク領域１６の基準座標Ｍ１（Ｘ１，Ｙ１）、Ｍ２（Ｘ２，Ｙ２）、・・・に基づいて、ＸＹステージ１０１を更に駆動させることにより、不純物注入領域１０５に不純物イオンが注入されるような位置に、石英基板２１を位置させる。このようにして、位置合わせが完了する。
【００３３】
次に、図４のステップＳ７及び図９に示すように、石英基板２１に対して、不純物イオンを選択的に注入する。例えば、不純物としてガリウムを使用する場合には、イオン源室１０２内に液体のガリウムをセットし、これを加熱すると共に、加速機構１０３に引出電圧を印加する。これにより、イオン源室１０２からガリウムイオンが引き出され、加速機構１０３によって加速される。そして、質量分析マグネット１０４を通過させることにより、ガリウムイオンの純度を高め、ビーム光学系１０５により、ガリウムイオンを平行なビーム状にする。このガリウムイオンビームは、成形アパーチャー２２に形成された４ヶ所の開口部２２ａを通過することにより、不純物注入領域１５に相当する形状に成形され、石英基板２１に照射される。一例では、ドーズ量を２〜４×１０１６ｉｏｎｓ／ｃｍ２とし、加速電圧を５０ｋＶ以下とする。この場合、深さが６０ｎｍ以下の浅い領域に、不純物が注入される。これにより、図１０（ａ）に示すように、石英基板２１に不純物注入領域１５が形成される。この結果、基板１１が作製される。
【００３４】
次に、図４のステップＳ８に示すように、基板１１を洗浄し、表面に付着しているパーティクル及び不純物イオンの注入によって付着したコンタミネーションを除去する。
次に、図４のステップＳ９及び図１０（ｂ）に示すように、例えばスパッタ法により、基板１１の上面上に窒化クロムを例えば５〜１０ｎｍの厚さに堆積させて、マスク膜１２を形成する。このようにして、図１〜図３に示すテンプレート用基板１が製造される。
【００３５】
次に、本実施形態に係るテンプレート用基板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１１は、本実施形態におけるレプリカテンプレートの製造方法を例示するフローチャート図であり、
図１２（ａ）〜（ｇ）は、本実施形態におけるレプリカテンプレートの製造方法を例示する工程断面図である。
【００３６】
先ず、図１１のステップＳ６１及び図１２（ａ）に示すように、本実施形態に係るテンプレート用基板１を用意する。上述の如く、テンプレート用基板１には、デバイスパターン領域１４及びアライメントマーク領域１６が設定されている。
次に、図１１のステップＳ６２及び図１２（ｂ）に示すように、テンプレート用基板１の上面の全面に、紫外線硬化型のレジスト膜６１を塗布する。
【００３７】
次に、図１１のステップＳ６３及び図１２（ｃ）に示すように、マスターテンプレート（図示せず）をテンプレート用基板１に押し付けることにより、メサ領域１３に塗布されたレジスト膜６１を変形させる。この状態で、波長が例えば３６５ｎｍの紫外線を照射して、レジスト膜６１を硬化させる。この結果、レジストパターン６２が形成される。このとき、レジストパターン６２には、デバイスパターン及びアライメントマークが形成される。その後、マスターテンプレートをテンプレート用基板１及びレジストパターン６２から引き剥がす。
【００３８】
次に、図１１のステップＳ６４及び図１２（ｄ）に示すように、レジストパターン６２をマスクとし、塩素を含むエッチングガスを用いて、ドライエッチングを行う。これにより、窒化クロムからなるマスク膜１２がエッチングされて、レジストパターン６２のパターンが転写される。
次に、図１１のステップＳ６５及び図１２（ｅ）に示すように、レジストパターン６２を除去する。
【００３９】
次に、図１１のステップＳ６６及び図１２（ｆ）に示すように、パターニングされたマスク膜１２をマスクとし、フッ素を含むエッチングガスを用いて、ドライエッチングを行う。これにより、石英からなる基板１１がエッチングされて、デバイスパターン領域１４に溝１４ａが形成されると共に、アライメントマーク領域１６に溝１６ａが形成される。溝１４ａ及び溝１６ａは、不純物注入領域１５の下面よりも深く形成し、例えば、６０ｎｍの深さに形成する。これにより、溝１６ａは不純物注入領域１５を貫通する。溝１４ａによりデバイスパターンが構成され、溝１６ａによりアライメントマークが構成される。
【００４０】
次に、図１１のステップＳ６７及び図１２（ｇ）に示すように、硝酸セリウムを用いたウェットエッチングを行うことにより、マスク膜１２を除去する。これにより、レプリカテンプレート７０が作製される。
【００４１】
そして、レプリカテンプレート７０を用いてナノインプリント法を実施することにより、半導体装置を製造する。例えば、シリコンウェーハ等の半導体基板（図示せず）上に紫外線硬化型のレジスト材料（図示せず）を塗布し、レプリカテンプレート７０を押し付けた状態で紫外線を照射することにより、半導体基板上にレジストパターンを形成する。このとき、レプリカテンプレート７０に形成されたアライメントマークと半導体基板に形成されたアライメントマークとを重ね合わせて、これを、波長が例えば５３０ｎｍ程度の白色光を用いて観察することによって、レプリカテンプレート７０と半導体基板との位置合わせを行う。これらのアライメントマークは、いずれも複数本の溝が周期的に配列されたパターンであるが、その周期は相互に少し異なっている。このため、両マークを重ね合わせるとモアレ模様が発生し、両マークの相対的な位置関係が変化するとモアレ模様の位置が変化する。これにより、両マークの相対的な位置関係を、増幅して検出することができ、レプリカテンプレート７０を半導体基板に対して高精度に位置決めすることができる。また、図７に示すように、レプリカテンプレート７０及び半導体基板の双方に、溝が延びる方向が相互に直交する２種類のアライメントマークを形成することにより、相互に直交する２方向において位置決めすることができる。
【００４２】
次に、レジストパターンをマスクとして、半導体基板に対して処理を施す。この処理は、例えば、エッチングであってもよく、不純物の注入であってもよい。例えば、半導体基板がシリコンウェーハである場合には、レジストパターンをマスクとしてドライエッチングを施すことにより、半導体基板の上層部分を選択的に除去し、溝を形成する。若しくは、レジストパターンをマスクとして不純物を選択的に注入することにより、半導体基板の上層部分に不純物拡散層を形成する。又は、半導体基板がシリコンウェーハ上に絶縁膜及び導電膜が形成されたものである場合には、レジストパターンをマスクとしてドライエッチングを施すことにより、絶縁膜に溝又はホールを形成したり、導電膜を配線に加工したりする。このようにして、半導体装置が製造される。
【００４３】
次に、本実施形態の作用効果について説明する。
本実施形態に係るレプリカテンプレート７０においては、石英からなる基板１１に不純物注入領域１５が形成されており、この不純物注入領域１５を貫通するように、溝１６ａが形成されている。従って、基板１１における溝１６ａ間の部分には不純物、例えばガリウムが注入されている。このため、アライメントマーク領域１６において、石英からなる基板１１の可視光に対する屈折率が、不純物が含有されていない場合よりも高くなる。また、可視光に対する透過率も変化する。この結果、レプリカテンプレート７０における溝１６ａ間の部分の屈折率と紫外線硬化型のレジスト材料の屈折率との差が大きくなる。一方、溝１６ａは不純物注入領域１５を突き抜けているため、溝１６ａの底面には不純物が注入されていない。このため、アライメントマークがレジスト材料に接触した後においても、アライメントマークを光学的に容易に検出することができる。この結果、レプリカテンプレート７０を半導体基板に対して精度よく位置決めすることができる。
【００４４】
これに対して、仮に、アライメントマーク領域に不純物が含有されていないと、アライメントに用いる光の波長領域において、石英の屈折率とレジスト材料の屈折率とはほぼ等しいため、アライメントマークがレジスト材料に接触した後は、アライメントパターンのコントラストが小さくなり、アライメントマークを光学的に検出することが困難になる。このため、レプリカテンプレートをレジスト材料に押し付ける工程においては、レプリカテンプレートがレジスト材料に接触する前にアライメントを終了させておき、その後は、なるべく位置がずれないようにレプリカテンプレートをレジスト材料に押し付ける必要がある。しかし、押し付ける過程でレプリカテンプレートを上下に動かすため、不可避的に位置ずれが生じてしまう。このため、レプリカテンプレートの押し付けが終了した時点において、十分なアライメント精度を得ることが難しく、半導体装置の製造歩留まりを低下させる原因となる。一例では、不純物が含有されていないレプリカテンプレートを用いた場合、アライメント精度は８〜１０ｎｍであるが、本実施形態によれば、６ｎｍのアライメント精度を実現することができる。なお、ハーフピッチが２２ｎｍのパターンを形成する場合、許容されるアライメント精度は７ｎｍ程度である。
【００４５】
また、本実施形態においては、図４のステップＳ４及び図７に示す工程において、不純物の注入に際して見込まれる誤差Δｄを考慮して、不純物注入領域１５及びアライメントマーク枠１７を決定している。以下、この効果について説明する。
図１３は、不純物注入領域の実測領域が設定領域からずれた場合を示す平面図である。
図１３においては、不純物注入領域１５を、設定領域１５ａと実測領域１５ｂとに分けて示している。設定領域１５ａと実測領域１５ｂとの間には、様々な要因によってずれが生じる場合があるが、統計的に、そのずれ量ｄｘ及びｄｙは、誤差Δｄ以下であると予想される。
【００４６】
図７に示すように、本実施形態においては、不純物注入領域１５を設定する際に、不純物注入領域１５の外縁を、アライメントマークが形成される予定の領域、すなわち、アライメントマーク領域１６の外縁から、誤差Δｄ以上の距離だけ離隔させている。これにより、図１３に示すように、実測領域１５ｂが設定領域１５ａからずれた場合でも、アライメントマーク領域１６に不純物を確実に注入することができる。
【００４７】
また、図７に示すように、本実施形態においては、不純物注入領域１５の外側であって、不純物注入領域１５の外縁から誤差Δｄ以上の距離だけ離隔した位置に、アライメントマーク枠１７を設定している。これにより、図１３に示すように、実測領域１５ｂが設定領域１５ａからずれた場合でも、アライメントマーク枠１７の外側の領域に不純物が注入されることはない。このため、不純物注入領域１５の管理が容易になる。例えば、デバイス領域１４をアライメントマーク枠１７の外側に配置することにより、デバイス領域１４に不純物が注入されることを回避できる。この結果、デバイス領域１４に注入された不純物がインプリントの際に半導体基板中に拡散し、半導体装置の特性に影響を及ぼすことを防止できる。
【００４８】
このように、本実施形態によれば、アライメントマーク領域１６とアライメントマーク枠１７との間に、幅が誤差Δｄの２倍以上となるマージン領域が設けられるため、アライメントマーク領域１６の内部には不純物が確実に注入され、アライメントマーク枠１７の外部には不純物が確実に注入されない。マージン領域には、設計上何も配置しないか、不純物イオンが注入されても問題のないパターンを配置すればよい。また、マージン領域に必要とされる最小幅（２Δｄ）は、イオン注入装置１００の精度に依存し、イオン注入装置１００の精度が高い程、マージン領域の幅を狭くすることができる。
【００４９】
更に、本実施形態においては、図４のステップＳ６及び図９に示す工程において、不純物を注入する際に、成形アパーチャー２２の位置を、観察用窓２２ｂを介してメサ領域１３の角部又は隣り合う２つの端縁を観察できるような位置とすることにより、成形アパーチャー２２の開口部２２ａの位置を不純物注入領域１５の設定領域１５ａ（図１３参照）の位置に一致させている。これにより、メサ領域１３の角部又は隣り合う２つの端縁を基準として、不純物注入領域１５の位置を特定することができる。メサ領域１３の角部から不純物注入領域１５までの距離は、石英基板２１の端部から不純物注入領域１５までの距離よりも短いため、メサ領域１３の角部等を基準とすることにより、不純物注入領域１５の位置を特定する際の精度を向上させることができる。この結果、不純物注入領域１５を精度良く形成することができる。
【００５０】
更にまた、本実施形態においては、図４のステップＳ３に示す工程において、メサ領域の角部を原点とした直交座標系を設定している。これにより、デバイス領域１４及びアライメントマーク領域１６の位置を直感的に把握しやすくなる。この結果、例えば、図４のステップＳ４に示す工程において、不純物注入領域１５の設定が容易になる。
【００５１】
更にまた、本実施形態においては、形成しようとする不純物注入領域１５の形状に合わせて専用の成形アパーチャー２２を用意している。成形アパーチャー２２の開口部２２ａは不純物注入領域１５に対応している。これにより、不純物注入領域１５を形成するたびに成形アパーチャーを入れ替える必要が無く、全ての不純物注入領域１５を１回の不純物注入により形成することができる。この結果、不純物注入領域１５を１ヶ所ずつ形成する場合と比較して、不純物注入領域１５の形成に要する時間及びコストを低減することができる。例えば、４ヶ所の不純物注入領域１５を１回の不純物注入で形成すれば、１ヶ所ずつ４回注入する場合と比較して、不純物イオンの照射時間は（１／４）となる。
【００５２】
更にまた、本実施形態においては、図４のステップＳ７において不純物を注入した後、ステップＳ９においてマスク膜１２を形成する前に、ステップＳ８において基板１１を洗浄している。このため、ステップＳ８において強い洗浄をかけることができ、不純物イオンの注入に伴うコンタミネーションを効果的に除去することができる。また、基板１１の表面に付着しているパーティクルも効果的に除去することができる。
【００５３】
なお、レプリカテンプレートがレジスト材料に接触した後においても、アライメントマークを光学的に認識しやすくする方法として、アライメントマークを構成する溝１６ａをデバイスパターンを構成する溝１４ａよりも深く形成することも考えられる。これにより、レプリカテンプレートを半導体基板に押し付けたときに、レジスト材料が溝１６ａの底面に接触しなくなり、溝１６ａを光学的に検出することが容易になる。しかしながら、この方法では、溝１６ａを形成するために特別な工程が必要となるため、レプリカテンプレートのスループットが低下すると共に、製造コストが増加してしまう。
【００５４】
また、溝１６ａの底部に、石英以外の材料を埋め込むことも考えられる。しかしながら、この場合も、特別な工程が必要となるため、スループットが低下すると共に、製造コストが増加してしまう。
【００５５】
これに対して、本実施形態によれば、専用の工程を設けることなく、デバイスパターン及びアライメントマークを同一のプロセスによって一度に形成することができる。このため、レプリカテンプレートの生産性が高い。この効果は、レプリカテンプレートを多数生産する際に、特に顕著となる。
【００５６】
次に、第１の実施形態の第１の変形例について説明する。
図１４は、本変形例におけるアライメントマーク領域と不純物注入領域との関係を例示する平面図であり、
図１５は、本変形例において使用する成形アパーチャーを例示する平面図である。
【００５７】
図１４に示すように、本変形例は、前述の第１の実施形態と比較して、不純物注入領域１５の形状が異なっている。
本変形例においては、図４のステップＳ４に示す工程において、不純物注入領域１５の外形を、アライメントマーク領域１６の外縁にほぼ沿ったＬ字形とする。また、アライメントマーク枠１７の形状も、不純物注入領域１５の外縁に沿ったＬ字形とする。この場合、図１５に示すように、図４のステップＳ５において準備する成形アパーチャーとして、不純物イオン照射用の開口部３２ａの形状が不純物注入領域１５の外形に対応したＬ字形であるような成形アパーチャー３２を使用する。なお、メサ領域１３の角部を観察するための観察用窓３２ｂの形状は、第１の実施形態における成形アパーチャー２２の観察用窓２２ｂ（図８参照）の形状と同じとする。
【００５８】
本変形例によれば、アライメントマーク枠１７に囲まれた領域の面積を小さくし、その分、デバイス領域１４の面積を大きくすることができる。本変形例における上記以外の構成、製造方法及び作用効果等は、前述の第１の実施形態と同様である。
【００５９】
次に、第１の実施形態の第２の変形例について説明する。
図１６は、本変形例において使用する成形アパーチャーを例示する平面図である。
図１６に示すように、本変形例においては、成形アパーチャーとして、種々の形状の開口部４２ａが形成された汎用の成形アパーチャー４２を使用する。そして、１つの開口部４２ａを使用するか、又は複数の開口部４２ａを組み合わせて、複数ヶ所の不純物注入領域１５に対して１ヶ所ずつ不純物を注入していく。なお、観察用窓４２ｂの形状は、前述の第１の実施形態における観察用窓２２ｂ（図８参照）の形状と同じである。
【００６０】
本変形例によれば、汎用の成形アパーチャーを使用することにより、専用の成形アパーチャーを準備するコスト及び時間を削減することができる。本変形例における上記以外の構成、製造方法及び作用効果は、前述の第１の実施形態と同様である。
【００６１】
次に、第２の実施形態について説明する。
本実施形態に係るテンプレート用基板の構成は、前述の第１の実施形態と同様である。
本実施形態は、前述の第１の実施形態と比較して、不純物を注入した後に、メサ領域１３の形成を行う点が異なっている。
【００６２】
図１７は、本実施形態に係るテンプレート用基板の製造方法を例示するフローチャート図であり、
図１８（ａ）は石英基板を例示する平面図であり、（ｂ）はその断面図であり、
図１９（ａ）及び（ｂ）は、アライメントマークに関する情報を表す図であり、（ａ）はテンプレートの中心を原点とした直交座標系を用いて表し、（ｂ）は石英基板の角部を原点とした直交座標系を用いて表し、
図２０は、本実施形態において使用する成形アパーチャーを例示する平面図であり、
図２１は、本実施形態におけるイオン注入方法を例示する図である。
【００６３】
先ず、図１７のステップＳ１１並びに図１８（ａ）及び（ｂ）に示すように、石英基板５１を用意する。石英基板５１の形状は平板状であり、メサ領域１３（図５（ａ）及び（ｂ）参照）は形成されていない。石英基板５１におけるそれ以外の形状及び寸法は、前述の第１の実施形態における石英基板２１（図５（ａ）及び（ｂ）参照）と同様である。
【００６４】
次に、図１７のステップＳ１２に示すように、マスターテンプレートの設計情報から、アライメントマークに関する情報を取得する。この工程は、前述の第１の実施形態におけるステップＳ２（図４参照）と同様である。
図１９（ａ）に示すように、通常、マスターテンプレートの設計情報は、テンプレートの中心を原点とした直交座標系により、対象物の位置等が表されている。
【００６５】
そこで、図１７のステップＳ１３及び図１９（ｂ）に示すように、このデータを石英基板５１の角部を原点とした直交座標系に変換する。通常、石英基板の角部は丸く面取り加工されていることが多いが、このような場合であっても、角部を構成する２つの側面における端部以外の領域に接する平面を延長し、これらの平面が交わる仮想的な稜線を想定し、上方から見て、この稜線の位置を原点とすることで、石英基板５１の角部を原点とした直交座標系を設定することができる。そして、石英基板５１の角部を原点とした直交座標系により、アライメントマーク領域１６を規定する。
【００６６】
次に、図１７のステップＳ１４に示すように、前述の第１の実施形態と同様な方法により、アライメントマーク領域１６の位置情報及び不純物注入時の誤差Δｄに基づいて、不純物注入領域１５及びアライメントマーク枠１７（図７参照）を設定する。
【００６７】
次に、不純物をイオン注入する。
先ず、図１７のステップＳ１５及び図２０に示すように、成形アパーチャー５２を準備する。成形アパーチャー５２においては、不純物注入領域１５に対応した開口部５２ａは形成されているが、メサ領域の角部を観察するための観察用窓は形成されていない。
【００６８】
次に、図２１に示すように、イオン注入装置２００に成形アパーチャー５２及び石英基板５１を装着する。
イオン注入装置２００においては、前述の第１の実施形態において使用したイオン注入装置１００（図９参照）と比較して、メサ領域の角部を観察するための観察用光学系が設けられていない。一方、イオン注入装置２００においては、成形アパーチャー５２及び石英基板５１の水平方向における位置を計測するための位置測定用光学系が設けられている。
【００６９】
具体的には、イオン注入装置２００においては、観察用光学系を構成する観察光源１０６、ハーフミラー１０７及びＣＣＤカメラ１０８（図９参照）が設けられておらず、その替わりに、位置測定用光学系を構成するレーザー光源２０６、ハーフミラー２０７ａ及び２０７ｂ、レーザー干渉式位置測定器２０８ａ及び２０８ｂが設けられている。ハーフミラー２０７ａは、レーザー光源２０６から出射されたレーザー光を成形アパーチャー５２の端面に向けて反射するような位置に配置されている。ハーフミラー２０７ｂは、レーザー光源２０６から出射されたレーザー光を石英基板５１の端面に向けて反射するような位置に配置されている。レーザー干渉式位置測定器２０８ａは、成形アパーチャー５２の端面において反射され、ハーフミラー２０７ａを透過したレーザー光が入射する位置に配置されている。レーザー干渉式位置測定器２０８ｂは、石英基板５１の端面において反射され、ハーフミラー２０７ｂを透過したレーザー光が入射する位置に配置されている。
【００７０】
そして、図１７のステップＳ１６及び図２１に示すように、レーザー光源２０６、ハーフミラー２０７ａ及び２０７ｂ、レーザー干渉式位置測定器２０８ａ及び２０８ｂを用いて、成形アパーチャー５２及び石英基板５１の水平方向における位置を精度よく測定する。具体的には、成形アパーチャー５２及び石英基板５１のそれぞれの角部又は隣り合う２つの端縁の位置を測定する。次に、この測定結果に基づいてＸＹステージ１０１を駆動し、石英基板５１を成形アパーチャー５２に対して位置合わせする。
【００７１】
次に、図１７のステップＳ１７及び図２１に示すように、石英基板５１に対して、不純物イオンを選択的に注入する。不純物イオンの注入方法は、前述の第１の実施形態と同様である。これにより、石英基板５１における所定の領域に、不純物注入領域１５が形成される。
次に、図１７のステップＳ１８に示すように、石英基板５１を洗浄する。
【００７２】
次に、図１７のステップＳ１９に示すように、石英基板５１の上面のうち、不純物注入領域１５を含む領域の周囲の領域において、石英基板５１の上層部分を除去することにより、石英基板５１の上面の中央部にメサ領域１３を形成する。具体的には、石英基板５１の上面全体にレジスト膜を塗布する。次に、露光及び現像を行い、レジスト膜のうち、メサ領域１３を形成する予定の領域以外の領域に配置された部分を除去する。次に、フッ化水素酸をエッチング液として、ウェットエッチングを施す。これにより、レジスト膜に覆われていない部分が３０μｍ程度エッチングされる。この結果、石英基板５１の上面におけるレジスト膜に覆われていた領域が、それ以外の領域に対して３０μｍ程度突出し、メサ領域１３が形成される。その後、レジスト膜を除去する。これにより、基板１１が作製される。
【００７３】
次に、図１７のステップＳ２０に示すように、基板１１を洗浄する。
次に、図１７のステップＳ２１に示すように、基板１１の上面上の全体に、スパッタ法により窒化クロムを堆積させる。これにより、マスク膜１２が形成される。このようにして、テンプレート用基板１が製造される。
【００７４】
本実施形態に係るテンプレート用基板の製造方法のうち、上記以外の部分は、前述の第１の実施形態と同様である。また、本実施形態に係るテンプレート用基板を用いたレプリカテンプレートの製造方法、このレプリカテンプレートの構成、このレプリカテンプレートを用いた半導体装置の製造方法、及び作用効果は、前述の第１の実施形態と同様である。
【００７５】
次に、第３の実施形態について説明する。
図２２（ａ）は本実施形態に係るテンプレート用基板を例示する平面図であり、（ｂ）はその断面図である。
前述の第１の実施形態においては、メサ領域の角部又は隣り合う２つの端縁を基準として不純物注入領域の位置を特定する例を示し、前述の第２の実施形態においては、石英基板のそれぞれの角部又は隣り合う２つの端縁を基準として不純物注入領域の位置を特定する例を示したが、本発明はこれには限定されない。
【００７６】
図２２（ａ）及び（ｂ）に示すように、本実施形態においては、石英基板１１の上面１１ａにおけるメサ領域１３の外部に基準パターン８１を形成しておき、この基準パターン８１を基準として、不純物注入領域１５（図１（ａ）参照）の位置を特定する。この場合、図４のステップＳ３及びＳ４に示す不純物注入領域を設定する工程においても、基準パターンの角部を原点とした座標を用いてもよい。
【００７７】
本実施形態に係るテンプレート用基板及びその製造方法のうち、上記以外の部分は、前述の第１の実施形態と同様である。また、本実施形態に係るテンプレート用基板を用いたレプリカテンプレートの製造方法、このレプリカテンプレートの構成、このレプリカテンプレートを用いた半導体装置の製造方法、及び作用効果は、前述の第１の実施形態と同様である。
【００７８】
なお、前述の各実施形態においては、不純物注入領域１５に注入する不純物としてガリウムを用いる例を示したが、本発明はこれには限定されない。例えば、不純物として、キセノン、アンチモン、アルゴン、インジウム、シリコン、ヒ素又は鉛を用いてもよい。特に、アンチモンは、石英基板における可視光の透過率を効果的に低減させられる点、フッ素を含むエッチングガスにより石英基板をエッチングしたときに（図１１のステップＳ６６及び図１２（ｆ）参照）、エッチングガスと反応して排出されるため、コンタミネーションを生成しない点、耐洗浄性が高く、特に酸素プラズマに対する耐性が優れている点から、不純物として好適である。
【００７９】
また、前述の各実施形態においては、各実施形態に係るテンプレート用基板にマスターテンプレートのパターンを転写してレプリカテンプレートを作製する例を示したが、本発明はこれに限定されず、マスターテンプレートを用いずに、テンプレート用基板に直接パターンを形成してもよい。この場合は、図１１のステップＳ６３及び図１２（ｃ）に示す工程において、例えば、電子線描画及び現像処理によりデバイスパターン及びアライメントマークを形成することができる。
【００８０】
更に、前述の各実施形態においては、メサ領域の角部に合計４ヶ所のアライメントマークを形成する例を示したが、本発明はこれには限定されない。例えば、アライメントマークは１ヶ所のみに形成してもよく、５ヶ所以上に形成してもよい。また、メサ領域における角部以外の端部にアライメントマークを形成してもよい。この場合においても、アライメントマークを形成する予定の領域の全てに、不純物注入領域１５を形成しておくことが好ましい。
【００８１】
以上説明した実施形態によれば、精度よく位置合わせを行うことができるインプリント用のテンプレートを作製するためのテンプレート用基板及びその製造方法を実現することができる。
【００８２】
以上、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及びその等価物の範囲に含まれる。また、前述の各実施形態及びその変形例は、相互に組み合わせて実施することができる。
【符号の説明】
【００８３】
１：テンプレート用基板、１１：基板、１１ａ：上面、１２：マスク膜、１３：メサ領域、１４：デバイス領域、１４ａ：溝、１５：不純物注入領域、１５ａ：設定領域、１５ｂ：実測領域、１６：アライメントマーク領域、１６ａ：溝、１７：アライメントマーク枠、２１：石英基板、２２：成形アパーチャー、２２ａ：開口部、２２ｂ：観察用窓、３２：成形アパーチャー、３２ａ：開口部、３２ｂ：観察用窓、４２：成形アパーチャー、４２ａ：開口部、４２ｂ：観察用窓、５１：石英基板、５２：成形アパーチャー、５２ａ：開口部、６１：レジスト膜、６２：レジストパターン、７０：レプリカテンプレート、８１：基準パターン、１００：イオン注入装置、１０１：ＸＹステージ、１０２：イオン源室、１０３：加速機構、１０４：質量分析マグネット、１０５：ビーム光学系、１０６：観察光源、１０７：ハーフミラー、１０８：ＣＣＤカメラ、２００：イオン注入装置、２０６：レーザー光源、２０７ａ、２０７ｂ：ハーフミラー、２０８ａ、２０８ｂ：レーザー干渉式位置測定器、Δｄ：誤差
【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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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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