(57)【要約】【課題】階段状のレジスト構造を加工対象に転写する際に発生する形状誤差を低減できるテンプレートを提供する。【解決手段】実施形態によれば、テンプレートは、１段目からＮ（Ｎは３以上の整数）段目まで第１方向にずらされつつ設けられる複数の第１段差と、隣接する第１段差間に設けられる複数の第１テラスと、を有する第１階段構造を備える。各第１テラスは、１段目からＭ（Ｍは２以上の整数）段目まで第１方向に垂直な第２方向にずらされつつ設けられる複数の第２段差と、隣接する第２段差間に設けられる複数の第２テラスと、を有する第２階段構造を有する。各第１テラス内の複数の第２テラスのうち、テンプレートが深く掘りこまれているところほど第２方向の長さが長くなる。【選択図】図７
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
１段目からＮ（Ｎは３以上の整数）段目まで第１方向にずらされつつ設けられる複数の第１段差と、隣接する前記第１段差間に設けられる複数の第１テラスと、を有する第１階段構造を備え、
各前記第１テラスは、１段目からＭ（Ｍは２以上の整数）段目まで前記第１方向に垂直な第２方向にずらされつつ設けられる複数の第２段差と、隣接する前記第２段差間に設けられる複数の第２テラスと、を有する第２階段構造を有し、
各前記第１テラス内の前記複数の第２テラスのうち、テンプレートが深く掘りこまれているところほど前記第２方向の長さが長くなるテンプレート。
【請求項２】
各前記第１テラス内の最も深く掘り込まれているところに形成される前記第２テラスの前記第２方向の長さは、前記第１段差の形成位置が深く掘り込まれるほど長くなる請求項１に記載のテンプレート。
【請求項３】
前記第１階段構造の第ｋ（ｋは２以上Ｎ以下の整数）段目の前記第１テラスでの、最も深く掘り込まれているところに形成される前記第２テラスの前記第２方向の長さと、前記第１階段構造の第ｋ−１段目の前記第１テラスでの、最も深く掘り込まれているところに形成される前記第２テラスの前記第２方向の長さと、の差は、所定値である請求項２に記載のテンプレート。
【請求項４】
加工対象上で取得したい階段構造を含む第１の３次元形状データを読み込む読込工程と、
前記第１の３次元形状データを形成するためのパターン形成面を有する第１テンプレートのレイアウトデータを生成するレイアウトデータ生成工程と、
３次元形状補正情報を用いて前記レイアウトデータを補正する補正工程と、
補正された前記レイアウトデータに基づいて第２テンプレートを作製する作製工程と、
を含むテンプレートの製造方法。
【請求項５】
前記補正工程では、前記第１の３次元形状データに対する前記第１テンプレートを用いて前記加工対象上に形成したレジストパターンを用いてエッチング処理した後の前記加工対象の第２の３次元形状データの変形を打ち消すように、前記レイアウトデータを補正する請求項４に記載のテンプレートの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明の実施形態は、テンプレートおよびその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
３次元メモリの階段状の配線構造を作製する際に、インプリント技術を用いて階段状のレジストを基板上に形成し、これをマスクとして加工対象を３次元的に加工する手法が知られている。この手法を用いれば、１段ごとにレジストのパターニングおよびエッチングを繰り返す手法に比べて、加工に必要なレジストのパターニング回数を大幅に削減し、安価にデバイスを作成できる。
【０００３】
しかしながら、階段状のレジストを用いる方法では、平坦なレジスト塗布膜によるエッチングに比べて凹凸を持つ３次元形状のレジストで加工対象をエッチングするため、サイドエッチングの影響を強く受ける。このため、加工対象上で所望の形状と同じレイアウトの階段状のレジストを用いてエッチングを行っても、サイドエッチングの影響で、所望の形状を得ることはできず、階段のテラスの位置がずれてしまう。テラスの位置がずれると、その後の工程で階段のテラス上にコンタクトビアを落とす際に、正しい接続ができなくなり、デバイスが正常に動作しなくなる虞がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】米国特許第９１４７６８７号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明の一つの実施形態は、階段状のレジスト構造を加工対象に転写する際に発生する形状誤差を低減できるテンプレートおよびその製造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】
【０００６】
本発明の一つの実施形態によれば、テンプレートは、１段目からＮ（Ｎは３以上の整数）段目まで第１方向にずらされつつ設けられる複数の第１段差と、隣接する前記第１段差間に設けられる複数の第１テラスと、を有する第１階段構造を備える。各前記第１テラスは、１段目からＭ（Ｍは２以上の整数）段目まで前記第１方向に垂直な第２方向にずらされつつ設けられる複数の第２段差と、隣接する前記第２段差間に設けられる複数の第２テラスと、を有する第２階段構造を有する。各前記第１テラス内の前記複数の第２テラスのうち、テンプレートが深く掘りこまれているところほど前記第２方向の長さが長くなる。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１】図１は、比較例によるテンプレートの構成の一例を模式的に示す一部断面図である。
【図２】図２は、比較例による階段状のレジストパターンを用いて加工対象に階段構造を形成する手順の一例を模式的に示す断面図である。
【図３】図３は、第１の実施形態によるテンプレートの構成の一例を模式的に示す一部断面図である。
【図４】図４は、第１の実施形態による階段状のレジストパターンを用いて加工対象に階段構造を形成する手順の一例を模式的に示す断面図である。
【図５】図５は、直交する２方向に階段構造を有するレジストパターンの構造の一例を模式的に示す図である。
【図６】図６は、第２の実施形態による形状補正された階段状のレジストパターンの構成の一例を模式的に示す上面図である。
【図７】図７は、第２の実施形態によるテンプレートの構成の一例を模式的に示す一部下面図である。
【図８】図８は、比較例によるエッチング処理前後のレジストパターンの形状の変化の一例を模式的に示す断面図である。
【図９】図９は、第３の実施形態によるテンプレートの構成の一例を模式的に示す一部断面図である。
【図１０】図１０は、図９のテンプレートで形成されたレジストパターンのエッチング処理前後の形状の変化の一例を示す断面図である。
【図１１】図１１は、比較例によるエッチング処理前後のレジストパターンの形状の変化の他の例を模式的に示す断面図である。
【図１２】図１２は、第３の実施形態によるテンプレートの構成の一例を模式的に示す一部断面図である。
【図１３】図１３は、図１２のテンプレートで形成されたレジストパターンのエッチング処理前後の形状の変化の一例を示す断面図である。
【図１４】図１４は、比較例によるエッチング処理前後のレジストパターンの形状の変化の一例を模式的に示す上面図である。
【図１５】図１５は、第３の実施形態によるテンプレートの構成の一例を模式的に示す一部上面図である。
【図１６】図１６は、図１５のテンプレートで形成されたレジストパターンのエッチング処理前後の形状の変化の一例を示す上面図である。
【図１７】図１７は、比較例によるエッチング処理前後のレジストパターンの形状の変化の他の例を模式的に示す上面図である。
【図１８】図１８は、第３の実施形態によるテンプレートの構成の他の例を模式的に示す一部上面図である。
【図１９】図１９は、図１８のテンプレートで形成されたレジストパターンのエッチング処理前後の形状の変化の他の例を示す上面図である。
【図２０】図２０は、第４の実施形態によるテンプレートの製造方法の手順の一例を示すフローチャートである。
【図２１】図２１は、３次元形状補正情報へのデータ登録方法の処理手順の一例を示すフローチャートである。
【図２２】図２２は、図２０および図２１に示される処理を実行する情報処理装置のハードウェア構成の一例を模式的に示すブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
以下に添付図面を参照して、実施形態にかかるテンプレートおよびその製造方法を詳細に説明する。なお、これらの実施形態により本発明が限定されるものではない。
【０００９】
（第１の実施形態）
第１の実施形態では、第１方向にずらされつつ高さ方向に段差が設けられる階段構造を加工対象に形成する場合のテンプレートの製造方法について説明する。
【００１０】
図１は、比較例によるテンプレートの構成の一例を模式的に示す一部断面図である。比較例によるテンプレート１０は、パターン形成面１１に加工対象に形成したいパターンと同じ寸法と形状を有する階段状パターン１２を有する。ここでは、加工対象に幅がＷのテラスを有する階段構造を形成するものとすると、階段状パターン１２のテラス１２１の幅はＷとなる。つまり、比較例の階段状パターン１２では、エッチング中におけるレジストパターンのサイドエッチングが考慮されない。
【００１１】
図２は、比較例による階段状のレジストパターンを用いて加工対象に階段構造を形成する手順の一例を模式的に示す断面図である。まず、加工対象上に、レジストを塗布する。この場合の加工対象は、たとえば半導体基板上に形成された第１絶縁膜および第２絶縁膜が繰り返し複数積層された積層体である。第１絶縁膜は、たとえばシリコン酸化膜であり、第２絶縁膜は、たとえばシリコン窒化膜である。ついで、図２（ａ）に示されるように、階段状パターン１２が形成されたテンプレート１０を、レジスト３１に接触させ、テンプレート１０のパターン形成面の凹部にレジスト３１を充填させる。
【００１２】
その後、テンプレート１０をレジストパターン３２から離型することで、図２（ｂ）に示されるように、加工対象２０上に階段状のレジストパターン３２が形成される。このレジストパターン３２で、最下層のテラスから最上層のテラスに向かって順に、第１テラスＴＲ１、第２テラスＴＲ２、第３テラスＴＲ３、第４テラスＴＲ４といい、最下層の段差から最上層の段差に向かって順に、第１段差ＳＲ１、第２段差ＳＲ２、第３段差ＳＲ３、第４段差ＳＲ４というものとする。また、レジストパターン３２のテラスの幅Ｗは、加工対象２０に形成する予定の階段構造のテラスの幅と同じである。すなわち、比較例では、テンプレート１０には、レジストパターン３２のサイドエッチングが考慮されていないので、加工対象２０に形成される階段構造のテラスの幅Ｗと同じテラスの幅Ｗを有するレジストパターン３２が形成されている。
【００１３】
ついで、図２（ｃ）に示されるように、ＲＩＥ（Reactive  Ion  Etching）法などのドライエッチングによって、レジストパターン３２をマスクとして、加工対象２０がエッチングされる。ここでは、レジストパターン３２のうち第１テラスＴＲ１が消失した状態が示されている。つまり、図２（ｂ）の状態で、レジストパターン３２で覆われていない領域がエッチングされ、加工対象２０に１段の段差ＳＰ１が形成される。この段差ＳＰ１の位置は、レジストパターン３２の第１段差ＳＲ１の位置である。
【００１４】
その後、図２（ｄ）に示されるように、さらに加工対象２０がエッチングされる。ここでは、レジストパターン３２の第２テラスＴＲ２が消失した状態が示されている。つまり、図２（ｃ）の状態で、レジストパターン３２に覆われていない領域がエッチングされる。また、既にエッチングされている加工対象２０もエッチングされるので、加工対象２０には２段の段差ＳＰ１，ＳＰ２が形成される。
【００１５】
同様に、図２（ｅ）に示されるように、さらに加工対象２０がエッチングされる。ここでは、レジストパターン３２の第３テラスＴＲ３が消失した状態が示されている。つまり、図２（ｄ）の状態で、レジストパターン３２に覆われていない領域がエッチングされる。また、既にエッチングされている加工対象２０もエッチングされるので、加工対象２０には３段の段差ＳＰ１，ＳＰ２，ＳＰ３が形成される。
【００１６】
比較例では、レジストパターン３２のサイドエッチングを考慮していないので、図２（ｂ）のように、レジストパターン３２が形成された時点においては、各段差ＳＲ１〜ＳＲ４の位置は、加工対象２０に形成したい段差の位置と一致する。一方、エッチング時において、レジストパターン３２の上層ほど、エッチングされる時間が長くなる。また、エッチングは、高さ方向だけではなく横方向にも進行する。そのため、たとえば、図２（ｂ）から図２（ｃ）の第１テラスＴＲ１が消失されるまでの間に、第２段差ＳＲ２の位置が、レジストパターン３２の厚さが厚い方向に後退する。図２（ｂ）の状態での第２段差ＳＲ２の位置と図２（ｃ）の状態での第２段差ＳＲ２の位置との差がサイドエッチング量Ｓである。また、第３段差ＳＲ３および第４段差ＳＲ４の位置も同様に、サイドエッチング量Ｓだけ後退する。
【００１７】
同様に、第２テラスＴＲ２が消失した時点では、第３段差ＳＲ３および第４段差ＳＲ４の位置は、図２（ｂ）の状態の第３段差ＳＲ３および第４段差ＳＲ４の位置からそれぞれ２Ｓだけ後退する。すなわち、図２（ｄ）の時点でのサイドエッチング量は、２Ｓとなる。第３テラスＴＲ３が消失した時点では、第４段差ＳＲ４の位置は、図２（ｂ）の状態の第４段差ＳＲ４の位置から３Ｓだけ後退する。すなわち、図２（ｅ）の時点でのサイドエッチング量は、３Ｓとなる。
【００１８】
このように、エッチング中にレジストパターンのサイドエッチングが生じることによって、加工対象２０に形成されるテラスＴＰの幅は、Ｗ＋Ｓとなり、所望のテラスのサイズＷよりも大きくなってしまう。その結果、加工対象２０に形成される階段構造と同じサイズで同じ形状のレジストパターンが形成されるようなテンプレート１０を用いたのでは、加工対象２０に所望のパターンを形成することができない。
【００１９】
そこで、第１の実施形態では、エッチング処理中のレジストパターンのサイドエッチング量に基づいて、テンプレート１０の階段状パターン１２の補正が行われる。図３は、第１の実施形態によるテンプレートの構成の一例を模式的に示す一部断面図である。第１の実施形態によるテンプレート１０の階段状パターン１２の形状は、基本的には、図１に示される比較例によるテンプレート１０の階段状パターン１２の形状と同じである。しかし、各段のテラス１２１の幅が、エッチング処理中のレジストパターンのサイドエッチングを考慮してＷ−Ｓとなっている点が、図１とは異なる。なお、図１と同一の構成要素には同一の符号を付して、その説明を省略している。
【００２０】
図４は、第１の実施形態による階段状のレジストパターンを用いて加工対象に階段構造を形成する手順の一例を模式的に示す断面図である。まず、加工対象上に塗布したレジストに、図３に示される階段状のパターンが形成されたテンプレート１０を接触させ、レジストを硬化させる。加工対象は、たとえば半導体基板上に形成された第１絶縁膜および第２絶縁膜が繰り返し複数積層された積層体である。
【００２１】
ついで、テンプレート１０をレジストから離型することで、図４（ａ）に示されるように、加工対象２０上に階段状のレジストパターン３２が形成される。レジストパターン３２のテラスの幅は、Ｗ−Ｓとなる。また、レジストパターン３２で覆われていない領域は、加工対象２０に形成される第１テラスＴＰ１となる領域である。
【００２２】
その後、図４（ｂ）に示されるように、ＲＩＥ法などのドライエッチングによって、レジストパターン３２をマスクとして、加工対象２０がエッチングされる。ここでは、レジストパターン３２のうち第１テラスＴＲ１が消失した状態が示されている。つまり、図４（ａ）の状態で、レジストパターン３２に覆われていない領域がエッチングされ、加工対象に１段の段差ＳＰ１が形成された状態である。この段差ＳＰ１が形成された領域が第１テラスＴＰ１となる。加工対象２０に形成された第１段差ＳＰ１の位置は、図４（ａ）のレジストパターン３２の第１段差ＳＲ１の位置と同じである。さらに、エッチング処理中にレジストパターン３２はサイドエッチングされ、第２段差ＳＲ２、第３段差ＳＲ３および第４段差ＳＲ４の位置が、図４（ａ）の状態からＳだけ後退する。レジストパターン３２の第１テラスＴＲ１が消失することによって露出した加工対象２０上の領域は、第２テラスＴＰ２となる領域である。第２テラスＴＰ２の幅、すなわち加工対象２０の第１段差ＳＰ１の位置とレジストパターン３２の第２段差ＳＲ２の位置との間の距離は、レジストパターン３２のサイドエッチングによってＷとなる。
【００２３】
ついで、図４（ｃ）に示されるように、さらに加工対象２０がエッチングされる。ここでは、レジストパターン３２の第２テラスＴＲ２が消失した状態が示されている。つまり、図４（ｂ）の状態で、レジストパターン３２に覆われていない領域がエッチングされる。また、既にエッチングされている加工対象２０もエッチングされるので、加工対象２０には２段の段差ＳＰ１，ＳＰ２が形成される。第２テラスＴＲ２の消失によって加工対象２０に形成されるのが第２テラスＴＰ２である。さらに、エッチング処理中にレジストパターン３２もエッチングされ、第３段差ＳＲ３および第４段差ＳＲ４の位置が、図４（ｂ）の状態からＳだけ後退する。レジストパターン３２の第２テラスＴＲ２が消失することによって露出した加工対象２０上の領域は、第３テラスＴＰ３となる領域である。第３テラスＴＰ３の幅は、レジストパターン３２のサイドエッチングによってＷとなる。
【００２４】
同様に、図４（ｄ）に示されるように、さらに加工対象２０がエッチングされる。ここでは、レジストパターン３２の第３テラスＴＲ３が消失した状態が示されている。つまり、図４（ｃ）の状態で、レジストパターン３２に覆われていない領域がエッチングされる。また、既に２段の段差ＳＰ１，ＳＰ２が形成されている加工対象２０もエッチングされるので、加工対象２０には３段の段差ＳＰ１，ＳＰ２，ＳＰ３が形成される。第３テラスＴＲ３の消失によって加工対象２０に形成されるのが第３テラスＴＰ３である。さらに、エッチング処理中にレジストパターン３２はサイドエッチングされ、第３段差ＳＲ３および第４段差ＳＲ４の位置が、図４（ｃ）の状態からＳだけ後退する。レジストパターン３２の第３テラスＴＲ３が消失することによって露出した加工対象２０上の領域は、第４テラスとなる領域である。第４テラスの幅は、レジストパターン３２のサイドエッチングによってＷとなる。以上のようにして、加工対象２０には、テラスの幅がＷの階段構造が形成される。
【００２５】
第１の実施形態によれば、加工対象２０上で取得したい階段状のデータを得るために形成したテンプレート１０を用いたインプリント処理によって、加工対象２０上に階段状のレジストパターン３２を形成する。レジストパターン３２で加工対象２０をエッチング処理して得られた実際の加工対象２０の３次元形状データと、加工対象２０上で取得したい３次元形状データと、の差分を取得する。この差分のうち加工対象２０の面内方向のサイドエッチング量に基づいてテンプレート１０を補正し、補正したテンプレート１０を用いてインプリント処理を実行した。これによって、補正したテンプレート１０を用いて生成された階段状のレジストパターン３２は、エッチング処理中のサイドエッチングを考慮したものとなり、加工対象２０に形成される階段状のパターンは、取得したい形状に一致するものとなる。つまり、レジストパターン３２を加工対象２０に転写する際に発生する形状誤差を低減することができるという効果を有する。その結果、加工対象２０における階段構造のテラスの位置ずれが抑えられ、その後の工程で階段構造のテラス上にコンタクトビアを正しい位置に落とすことができる。
【００２６】
（第２の実施形態）
第１の実施形態では、１方向にずらされつつ高さ方向に段差が設けられる場合を説明した。第２の実施形態では、第１方向および第２方向にずらされつつ高さ方向に段差が設けられる階段構造を加工対象に形成する場合のテンプレートの製造方法について説明する。なお、第１方向の補正方法については、第１の実施形態で説明したので、その説明を省略し、第２方向の補正方法について説明する。
【００２７】
図５は、直交する２方向に階段構造を有するレジストパターンの構造の一例を模式的に示す図である。単調に段数が増加し続ける方向をＸ方向とし、高さ方向をＺ方向とし、Ｘ方向およびＺ方向に垂直な方向をＹ方向とする。ここでは、レジストパターン３２はＸ方向には、１８段の階段構造を有するものとする。ただし、１８段の階段構造のうち一部の図示を省略している。また、Ｙ方向にはＡ段〜Ｄ段の４段の階段構造を有し、Ｙ方向に沿って周期的に段数が変化している。なお、この図５に示されるレジストパターン３２の形状は、取得したい加工対象２０の形状をも表している。
【００２８】
このようなレジストパターン３２を用いて加工対象をエッチング処理すると、第１の実施形態で説明したように、レジストパターン３２の上段ほどエッチングにさらされる時間が長いため、サイドエッチングされる量が多くなる。第１の実施形態では、Ｘ方向に垂直な段差部分のサイドエッチングを考慮していたが、第２の実施形態では、Ｘ方向に垂直な段差部分だけではなく、Ｙ方向に垂直な段差部分のサイドエッチングも考慮する。Ｘ方向に垂直な段差を有する１段のレジストパターン（テラス）が消失する間のＹ方向に垂直な段差部分のサイドエッチング量をＲとすると、このサイドエッチング量Ｒを用いてレジストパターン３２の形状の補正が行われる。なお、ここでは、Ｙ方向に垂直な段差部分としているが、一般的には、Ｘ方向ではない任意の方向に垂直な段差部分とすることができる。
【００２９】
図６は、第２の実施形態による形状補正された階段状のレジストパターンの構成の一例を模式的に示す上面図である。レジストパターン３２は、第１段差形成方向がＸ方向となっており、第２段差形成方向がＹ方向となっている。最下層のテラスから最上層のテラスに向かって、Ｘ方向にずらされつつ段差が設けられている。また、Ｘ方向の各段のテラスにおいては、Ｙ方向にずらされつつ段差が設けられている。ただし、各段において最も低いテラスから最も高いテラスに向かって、Ｄ段、Ｃ段、Ｂ段およびＡ段が設けられる。
【００３０】
図６に示されるように、Ｘ方向の第１段のテラスにおいて、レジストパターン３２のＹ方向に垂直な段差ＳＲＹ１の位置を、加工対象２０上で形成したい位置Ｐ１よりもＲだけレジストパターン３２の厚さが薄くなる方向に向かって移動させる。これによって、エッチング処理後の加工対象の段差位置を取得したい位置とすることができる。同様に、Ｘ方向の第ｎ段（ｎは１以上１７以下の整数）のテラスにおいて、レジストパターン３２のＹ方向に垂直な段差ＳＲＹｎの位置を、加工対象２０上に形成したい位置Ｐ１よりもｎＲだけレジストパターン３２の厚さが薄くなる方向に向かって移動させる。
【００３１】
Ｘ方向の各段では、Ｄ段→Ｃ段→Ｂ段→Ａ段→Ｂ段→Ｃ段→Ｄ段・・・と周期的に高さが変化する。上記したようにレジストパターン３２のＹ方向に垂直な段差ＳＲＹｎの位置がレジストパターン３２の厚さの薄い方に向かって移動される。このため、Ｘ方向の各段のテラスにおいて、最上段のＡ段のＹ方向の長さが最も長くなり、Ｂ段とＣ段は取得したい階段構造のＹ方向の長さとほぼ同じ長さであり、最下段のＤ段のＹ方向の長さが最も短くなる。また、レジストパターン３２の上段ほどＹ方向に垂直な段差ＳＲＹｎの位置の移動量が大きくなるので、Ａ段においては、Ｘ方向の上段に行くほどＹ方向の長さが長くなり、Ｄ段においては、Ｘ方向の上段に行くほどＹ方向の長さが短くなる。また、Ｂ段とＣ段においては、Ｘ方向のどの段においても、Ｙ方向の長さは同じである。ただし、ここでは、サイドエッチング以外のエッチングがないものとして単純化している。
【００３２】
テンプレート１０に対する補正がサイドエッチングによるものだけである場合には、取得したいＡ段〜Ｄ段のＹ方向の幅をＷYとすると、レジストパターン３２のＸ方向の第ｎ段のテラスでのＡ段の幅は、ＷY＋２ｎＲであり、Ｂ段およびＣ段の幅は、ＷYであり、Ｄ段の幅は、ＷY−２ｎＲである。
【００３３】
図６に示すようなレジストパターン３２を用いて加工対象２０を加工することで、図５のレジストパターン３２が加工対象２０に置き換えられた構造の加工対象２０が得られる。
【００３４】
図７は、第２の実施形態によるテンプレートの構成の一例を模式的に示す一部下面図である。テンプレート１０は、図６のレジストパターン３２に対して凹凸が逆になった構造を有する。テンプレート１０は、第１段差形成方向がＸ方向となっており、第２段差形成方向がＹ方向となっている。最下層のテラスから最上層のテラスに向かって、Ｘ方向にずらされつつ段差が設けられている。また、Ｘ方向の各段においては、Ｙ方向にずらされつつ段差が設けられている。ただし、各段において最も高いテラスから最も低いテラスに向かって、Ｄ段、Ｃ段、Ｂ段およびＡ段が設けられる。
【００３５】
図７に示されるように、Ｘ方向の第１段のテラスにおいて、テンプレート１０のパターンのＹ方向に垂直な段差ＳＴＹ１の位置を、加工対象２０上で形成したい位置Ｐ１よりもＲだけテンプレート１０のパターンの厚さが厚くなる方向に向かって移動させる。これによって、エッチング処理後の加工対象の段差位置を取得したい位置とすることができる。同様に、Ｘ方向の第ｎ段のテラスにおいて、テンプレート１０のパターンのＹ方向に垂直な段差ＳＴＹｎの位置を、加工対象２０上に形成したい位置Ｐ１よりもｎＲだけテンプレート１０のパターンの厚さが厚くなる方向に向かって移動させる。
【００３６】
Ｘ方向の各段では、Ｄ段→Ｃ段→Ｂ段→Ａ段→Ｂ段→Ｃ段→Ｄ段・・・と周期的に高さが変化する。上記したようにテンプレート１０のパターンのＹ方向に垂直な段差ＳＴＹｎの位置がテンプレート１０のパターンの厚さの厚い方に向かって移動される。このため、Ｘ方向の各段において、最下段のＡ段のＹ方向の長さが最も長くなり、Ｂ段とＣ段は取得したい階段構造のＹ方向の長さとほぼ同じ長さであり、最上段のＤ段のＹ方向の長さが最も短くなる。また、テンプレート１０のパターンの下段ほどＹ方向に垂直な段差ＳＴＹｎの位置の移動量が大きくなるので、Ａ段においては、Ｘ方向の下段に行くほどＹ方向の長さが長くなり、Ｄ段においては、Ｘ方向の下段に行くほどＹ方向の長さが短くなる。また、Ｂ段とＣ段においては、Ｘ方向のどの段においても、Ｙ方向の長さは同じである。
【００３７】
なお、図６および図７では、Ｙ方向の補正のみを説明したが、Ｘ方向については、第１の実施形態で説明した補正を行うことができる。
【００３８】
第２の実施形態によっても、第１の実施形態と同様の効果を得ることができる。
【００３９】
（第３の実施形態）
図８は、比較例によるエッチング処理前後のレジストパターンの形状の変化の一例を模式的に示す断面図であり、図９は、第３の実施形態によるテンプレートの構成の一例を模式的に示す一部断面図であり、図１０は、図９のテンプレートで形成されたレジストパターンのエッチング処理前後の形状の変化の一例を示す断面図である。
【００４０】
図８（ａ）に示されるように、テラス１２１が水平となる階段構造を有するテンプレート１０を用いてレジストを硬化すると、水平なテラスＴＲを有する階段状のレジストパターン３２が得られる。レジストパターン３２をマスクとして加工対象をエッチングする。図８（ｂ）に示されるように、第１段のテラスＴＲ１が消失したところで、レジストパターン３２の各段のテラスＴＲは、テーパ形状を有するようになる場合がある。つまり、各段において、テラスＴＲと段差ＳＲとがなす角度αが鈍角となる形状を有することがある。これは、たとえばエッチングされたレジストパターン３２が、再びレジストパターン３２のテラスＴＲに堆積することによって生じる。
【００４１】
そこで、１段のテラスＴＲがエッチングによって消失する間のテラスＴＲの各位置でのエッチング量を算出し、この算出量を用いて、テンプレート１０の形状を補正する。たとえば、図９（ａ）に示されるように、テラス１２１と段差１２２とがなす角度βが鋭角となるようにテンプレート１０の階段状パターン１２を形成する。なお、テンプレート１０のあるテラス１２１において、１段下の段差１２２ａの上端を通る水平面１２５とテラス１２１とのＺ方向の差分は、図８で示したレジストパターン３２のテラスＴＲの各位置でのエッチング量に基づいて定められる。また、図９（ａ）に示されるテンプレート１０の階段状パターン１２は、エッチング条件を調整することによって形成することができる。図９（ａ）に示されるテンプレート１０を用いて作成されたレジストパターン３２が図１０（ａ）に示されている。レジストパターン３２も、テンプレート１０と同様の階段構造となる。
【００４２】
あるいは、図９（ｂ）に示されるように、各段のテラス１２１の階段状パターン１２の厚さが薄くなる側の領域に厚くなる側の領域に比して突出した突出部１２３を設ける。突出部１２３の高さは、たとえば図８で示したレジストパターン３２のテラスＴＲにおけるエッチング量の最大値に基づいて定められる。図９（ｂ）に示されるテンプレート１０を用いて作成されたレジストパターン３２が図１０（ｂ）に示されている。レジストパターン３２もテンプレート１０と同様の階段構造となる。
【００４３】
そして、図１０（ａ）、（ｂ）に示されるレジストパターン３２を用いてエッチング処理を行うと、レジストパターン３２の第１段が消失した時点では、図１０（ｃ）に示されるように、各段のテラスＴＲが水平となるレジストパターン３２が得られる。
【００４４】
図１１は、比較例によるエッチング処理前後のレジストパターンの形状の変化の他の例を模式的に示す断面図であり、図１２は、第３の実施形態によるテンプレートの構成の一例を模式的に示す一部断面図であり、図１３は、図１２のテンプレートで形成されたレジストパターンのエッチング処理前後の形状の変化の一例を示す断面図である。
【００４５】
図８（ａ）で示した水平なテラスＴＲを有する階段状のレジストパターン３２をマスクとして加工対象をエッチングした場合、図１１に示されるように、第１段のテラスＴＲ１が消失したところで、レジストパターン３２の各段において、テラスＴＲと段差ＳＲとがなす角度αが鋭角となる形状を有することがある。これは、たとえばエッチングされたレジストパターン３２が、再びレジストパターン３２のテラスＴＲに堆積することによって生じる。
【００４６】
そこで、１段のテラスＴＲがエッチングによって消失する間のテラスＴＲの各位置でのエッチング量を算出し、この算出量を用いて、テンプレート１０の形状を補正する。たとえば、図１２（ａ）に示されるように、テラス１２１と段差１２２とがなす角度βが鈍角となるようにテンプレート１０の階段状パターン１２を形成する。なお、テンプレート１０のあるテラス１２１において、１段下の段差１２２ａの上端を通る水平面１２５とテラス１２１とのＺ方向の差分は、図１１で示したレジストパターン３２のテラスＴＲの各位置でのエッチング量に基づいて定められる。また、図１２（ａ）に示されるテンプレート１０の階段状パターン１２は、エッチング条件を調整することによって形成することができる。図１２（ａ）に示されるテンプレート１０を用いて作成されたレジストパターン３２が図１３（ａ）に示されている。レジストパターン３２も、テンプレート１０と同様の階段構造となる。
【００４７】
あるいは、図１２（ｂ）に示されるように、各段のテラス１２１の階段状パターン１２の厚さが厚くなる側の領域に薄くなる側の領域に比して突出した突出部１２３を設ける。突出部１２３の高さは、たとえば図１１で示したレジストパターン３２のテラスＴＲにおけるエッチング量の最大値に基づいて定められる。図１２（ｂ）に示されるテンプレート１０を用いて作成されたレジストパターン３２が図１３（ｂ）に示されている。レジストパターン３２もテンプレート１０と同様の階段構造となる。
【００４８】
そして、図１３（ａ）、（ｂ）に示されるレジストパターン３２を用いてエッチング処理を行うと、レジストパターン３２の第１段が消失した時点では、図１０（ｃ）に示されるように、各段のテラスＴＲが水平となるレジストパターン３２が得られる。
【００４９】
図１４は、比較例によるエッチング処理前後のレジストパターンの形状の変化の一例を模式的に示す上面図であり、図１５は、第３の実施形態によるテンプレートの構成の一例を模式的に示す一部上面図であり、図１６は、図１５のテンプレートで形成されたレジストパターンのエッチング処理前後の形状の変化の一例を示す上面図である。
【００５０】
図１４（ａ）に示されるように、平面視上で矩形状のテラスを有する階段構造が設けられたテンプレート１０を用いてレジストを硬化すると、階段状のレジストパターン３２の各テラスＴＲは、平面視上で矩形状となる。このレジストパターン３２をマスクとして加工対象をエッチングする。図１４（ｂ）に示されるように、第１段のテラスＴＲ１が消失したところで、レジストパターン３２の各段のテラスＴＲの角部３５が細ってしまう場合がある。
【００５１】
そこで、１段のテラスＴＲがエッチングによって消失する間のテラスＴＲの外周部の各位置でのエッチング量を算出し、この算出量を用いて、テンプレート１０の形状を補正する。たとえば、図１５に示されるように、テラス１２１の角部１２６がテラス１２１を構成する外周１２７よりも太くなるように（突出するように）、テンプレート１０の階段状パターン１２を形成する。図１５に示されるテンプレート１０を用いて作成されたレジストパターン３２が図１６（ａ）に示されている。レジストパターン３２も、テンプレート１０と同様に、平面視上で角部３５が外周３６よりも太くなった構造となる。
【００５２】
そして、図１６（ａ）に示されるレジストパターン３２を用いてエッチング処理を行うと、レジストパターン３２の第１段が消失した時点では、図１６（ｂ）に示されるように、平面視上でテラスＴＲの角部３５の細りが抑えられ、平面視上で矩形状となるレジストパターン３２が得られる。
【００５３】
図１７は、比較例によるエッチング処理前後のレジストパターンの形状の変化の他の例を模式的に示す上面図であり、図１８は、第３の実施形態によるテンプレートの構成の他の例を模式的に示す一部上面図であり、図１９は、図１８のテンプレートで形成されたレジストパターンのエッチング処理前後の形状の変化の他の例を示す上面図である。
【００５４】
図１４（ａ）に示されるように、平面視上で矩形状のテラスを有する階段構造が設けられたテンプレート１０を用いてレジストを硬化すると、平面視上で矩形状のテラスを有する階段状のレジストパターン３２が得られる。このレジストパターン３２をマスクとして加工対象をエッチングする。図１７に示されるように、第１段のテラスＴＲ１が消失したところで、レジストパターン３２の各段のテラスＴＲの角部３５が太ってしまう（突出してしまう）場合がある。
【００５５】
そこで、１段のテラスＴＲがエッチングによって消失する間のテラスＴＲの外周部の各位置でのエッチング量を算出し、この算出量を用いて、テンプレート１０の形状を補正する。たとえば、図１８に示されるように、テラス１２１の角部１２６がテラス１２１を構成する外周１２７よりも細くなるように、テンプレート１０の階段状パターン１２を形成する。図１８に示されるテンプレート１０を用いて作成されたレジストパターン３２が図１９に示されている。レジストパターン３２も、テンプレート１０と同様に、平面視上で角部３５が外周３６よりも細くなった構造となる。
【００５６】
そして、図１９に示されるレジストパターン３２を用いてエッチング処理を行うことによって、レジストパターン３２の第１段が消失した時点では、図１６（ｂ）に示されるように、平面視上でテラスＴＲの角部３５の太り（突出）が抑えられ、平面視上で矩形状となるレジストパターン３２が得られる。
【００５７】
第３の実施形態によっても、第１の実施形態と同様の効果を得ることができる。
【００５８】
（第４の実施形態）
第４の実施形態では、具体的なテンプレートの製造方法の手順について説明する。
【００５９】
図２０は、第４の実施形態によるテンプレートの製造方法の手順の一例を示すフローチャートである。なお、図２０に示されるフローチャートは、たとえば情報処理装置によって実行される。
【００６０】
まず、加工対象上で取得したい階段構造を有する３次元形状データが、情報処理装置に入力される（ステップＳ１１）。ついで、取得したい３次元形状データを加工対象上で形成するためのテンプレート１０のレイアウトデータが、情報処理装置で作成される（ステップＳ１２）。ここでは、たとえばステップＳ１１の段差形状データに対応した階段構造を有するテンプレート１０のレイアウトデータが作成され、階段構造の１段当たりの深さが設定される。
【００６１】
ついで、３次元形状補正情報に基づいて、テンプレート１０のレイアウトデータの各位置の形状を補正し、補正後のテンプレート１０のレイアウトデータを生成する（ステップＳ１３）。３次元形状補正情報は、たとえばレジストパターンの単位高さ当たりの変形量である。変形量は、たとえば、レジストパターンのテラスの幅のエッチング量である。また、レジストパターンの高さは、テンプレート１０のパターン形成面の階段構造における深さに置き換えることもできる。
【００６２】
その後、補正後のテンプレート１０のレイアウトデータが出力される（ステップＳ１４）。そして、補正後のテンプレート１０のレイアウトデータに基づいて、テンプレート１０が製造される（ステップＳ１５）。以上によって、テンプレート１０の製造方法が終了する。
【００６３】
図２１は、３次元形状補正情報へのデータ登録方法の処理手順の一例を示すフローチャートである。まず、ステップＳ１２で作成されたテンプレート１０のレイアウトデータにしたがって形成された試作のテンプレート１０を用いて加工対象上に形成したレジストパターンの３次元形状データを取得する（ステップＳ３１）。ついで、このレジストパターンを用いてＲＩＥ法などのエッチング処理を行った後の加工対象の３次元形状データを取得する（ステップＳ３２）。
【００６４】
その後、加工対象上で取得したい３次元形状データと、ステップＳ３２で取得したエッチング処理を行った後の加工対象の３次元形状データと、の差分データを取得する（ステップＳ３３）。ついで、ステップＳ３１で取得したレジストパターンの３次元形状データと、ステップＳ３３で取得した差分データと、エッチング処理時間などのエッチングレシピ情報と、を用いて、レジストパターンの各エリアへのエッチング処理の影響度を算出する（ステップＳ３４）。各エリアへの影響度として、たとえばレジストパターンの単位高さ当たりの変形量などを例示することができる。たとえば、第１および第２の実施形態で説明したように、レジストパターンの上層ほど、エッチング処理時にサイドエッチングされ易いこと、あるいは第３の実施形態で説明したように、場所によってエッチング状況が異なること、がレジストの単位高さ当たりの変形量として表される。
【００６５】
たとえば、レジストパターンの３次元形状データと差分データとからレジストパターンの加工対象面内の各位置での変形量、各高さでの変形量を求めることができる。加工対象面内の各位置での変形量が略均一であるとする。各高さでの変形量を、たとえば階段構造の１段当たりの高さで割ることで、単位高さ当たりの変形量を得ることができる。また、階段構造の１段当たりの高さは、エッチングレシピ情報のエッチング時間、より具体的にはエッチング処理に曝されるエッチング処理時間に関連付けることができる。そのため、単位エッチング処理時間当たりの変形量を得ることができる。
【００６６】
そして、各エリアへの影響度が、３次元補正形状情報へと登録される（ステップＳ３５）。３次元補正形状情報は、たとえばレジストパターンに関して、１段ごとにどれくらい太らせるかあるいは細らせるかに関する補正データを含む。以上によって、データ登録方法の処理が終了する。
【００６７】
なお、差分データは、加工対象上で取得したい３次元形状データと、取得したい３次元形状データを加工対象上で形成するためのテンプレートで形成したレジストパターンを用いてエッチング処理を行った後の加工対象の３次元形状データと、の差分である。そのため、差分データには、エッチング処理時のレジストパターンのサイドエッチングだけではなく、レジストパターンが除去されて露出した加工対象におけるサイドエッチングの影響も含まれたものとなる。
【００６８】
また、図２１に示される処理は、３次元補正形状情報に登録されるデータ数が少ない場合に、試作のテンプレート１０を用いて行われる処理である。すなわち、実際に作成された試作のテンプレート１０を用いて加工対象上にレジストパターンを形成し、エッチング処理を行うことによって、レジストパターンの３次元形状データと、エッチング処理後の加工対象の３次元形状データと、を取得する。そして、３次元補正形状情報にデータを登録する。一方、３次元補正形状情報に登録されるデータ数が十分に多くなった場合には、試作のテンプレート１０を用いて実際の加工処理を行うことなく、３次元補正形状情報中のデータを用いて図２０に示される補正処理が行われる。
【００６９】
図２２は、図２０および図２１に示される処理を実行する情報処理装置のハードウェア構成の一例を模式的に示すブロック図である。情報処理装置５００は、ＣＰＵ（Central  Processing  Unit）５０１と、ＲＯＭ（Read  Only  Memory）５０２と、ＲＡＭ（Random  Access  Memory）５０３と、ＨＤＤ（Hard  Disk  Drive）、ＳＳＤ（Solid  State  Drive）またはＣＤ（Compact  Disc）ドライブ装置などの外部記憶装置５０４と、ディスプレイなどの表示装置５０５と、キーボードおよびマウスなどの入力装置５０６と、がバス５１０で接続された構成を有する。
【００７０】
上記したテンプレート１０の製造方法および３次元形状補正情報へのデータ登録方法は、プログラムとして提供される。このプログラムは、インストール可能な形式または実行可能な形式のファイルでＣＤ−ＲＯＭ、フレキシブルディスク（ＦＤ）、ＣＤ−Ｒ、ＤＶＤ（Digital  Versatile  Disk）、メモリカード等のコンピュータで読み取り可能な記録媒体に記録されて提供される。
【００７１】
また、上記したテンプレート１０の製造方法および３次元形状補正情報へのデータ登録方法を実行するプログラムを、インターネット等のネットワークに接続された情報処理装置上に格納し、ネットワーク経由でダウンロードさせることにより提供するように構成してもよい。さらに、上記したテンプレート１０の製造方法および３次元形状補正情報へのデータ登録方法を実行するプログラムをインターネット等のネットワーク経由で提供または配布するように構成してもよい。
【００７２】
情報処理装置５００で、このプログラムをＲＡＭ５０３に展開し、ＣＰＵ５０１がこのプログラムを実行することによって、図２０で説明したテンプレート１０の製造方法または図２１で説明した３次元形状補正情報へのデータ登録方法が実行される。
【００７３】
第４の実施形態によれば、加工対象上で取得したい３次元形状データおよびエッチング処理後の加工対象上の３次元形状データの差分データと、階段状のレジストパターンの３次元形状データと、エッチングレシピ情報と、を用いて、階段状のレジストパターンの各エリアへの影響度が算出される。そして、この各エリアへの影響度に基づいて、補正しない状態のテンプレート１０のレイアウトデータを補正して、補正後のテンプレート１０の形状データを得た。これによって、階段状のレジスト構造を加工対象に転写する際に発生する形状誤差を低減することができる。
【００７４】
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とその均等の範囲に含まれる。
【符号の説明】
【００７５】
１０  テンプレート、１１  パターン形成面、１２  階段状パターン、２０  加工対象、３１  レジスト、３２  レジストパターン、３５，１２６  角部、３６，１２７  外周、１２１  テラス、１２２，１２２ａ  段差、１２３  突出部、１２５  水平面、ＳＰ１〜ＳＰ３，ＳＲ，ＳＲ１〜ＳＲ４，ＳＲＹｎ  段差、ＴＰ，ＴＰ１〜ＴＰ３，ＴＲ，ＴＲ１〜ＴＲ４  テラス。
【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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