(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板上のインプリントショットのうちの第１領域に第１特性を有した第１レジストを滴下する第１滴下ステップと、
前記インプリントショットのうち前記第１領域よりも外側の第２領域に第２レジストを滴下する第２滴下ステップと、
前記第１および第２レジストと、テンプレートに形成されたテンプレートパターンとを接触させる接触ステップと、
前記テンプレートパターンに前記第１および第２レジストを充填させながら、前記第１レジストよりも前記第２レジストを早く硬化させ、前記第１および第２レジストを硬化させる硬化ステップと、
を含み、
前記第１レジストと前記第２レジストとは、成分が異なる、
ことを特徴とするパターン形成方法。
【請求項２】
前記第１および第２レジストは、光硬化性の樹脂を含んでおり、
前記第１および第２レジストを硬化させる際には、前記第１および第２レジストに光を照射し、
前記第２レジストは、前記第１レジストよりも少ないドーズ量で硬化が開始するレジストである、
ことを特徴とする請求項１に記載のパターン形成方法。
【請求項３】
前記テンプレートパターンに前記第１および第２レジストを充填させながら前記第２レジストの硬化を進行させ、
前記テンプレートパターンへの前記第２レジストの充填と前記第２レジストの完全な硬化とが完了した後、前記第１レジストの硬化を開始させる、
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レジストは、前記第１レジストよりも粘度が高いレジストである、
ことを特徴とする請求項１に記載のパターン形成方法。
【請求項５】
前記第２レジストは、前記第１レジストよりも前記基板に対する撥液性が高いレジストである、
ことを特徴とする請求項１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】
半導体装置の製造工程で用いられる技術の１つに、ナノスケールの微細パターンを形成することができるインプリントリソグラフィがある。このインプリントリソグラフィでは、凹凸パターンが掘り込まれたテンプレートが、ウエハ上のレジストに押当てられることによって、被処理基板上にレジストパターンが形成される。
【０００３】
このような押当ての際には、パターン形成領域から浸み出した余剰なレジストが、押当て後の硬化によってウエハ上などにレジスト残渣として残る場合がある。例えば、隣接ショットのインプリント時にテンプレートがレジスト残渣の上に乗り上げた状態でレジストへの押当てが行われると、テンプレートに想定外の応力が加わりパターン破損等のリスクが高まる。このため、インプリントリソグラフィにおいて、容易にパターン欠陥を低減することが望まれている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特許第５８０６５０１号公報
【特許文献２】特許第５５５８３２７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明が解決しようとする課題は、容易にパターン欠陥を低減することができるパターン形成方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
実施形態によれば、パターン形成方法が提供される。前記パターン形成方法は、第１滴下ステップと、第２滴下ステップと、接触ステップと、硬化ステップと、を含んでいる。前記第１滴下ステップでは、基板上のインプリントショットのうちの第１領域に第１特性を有した第１レジストが滴下される。前記第２滴下ステップでは、前記インプリントショットのうち前記第１領域よりも外側の第２領域に第２レジストが滴下される。前記接触ステップでは、前記第１および第２レジストと、テンプレートに形成されたテンプレートパターンとが接触させられる。前記硬化ステップでは、前記テンプレートパターンに前記第１および第２レジストが充填させながら、前記第１レジストよりも前記第２レジストを早く硬化させ、前記第１および第２レジストが硬化させられる。前記第１レジストと前記第２レジストとは、成分が異なる。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１】図１は、第１の実施形態に係るインプリント装置の構成を示す図である。
【図２】図２は、第１の実施形態に係るインプリント工程の処理手順を説明するための図である。
【図３】図３は、第１の実施形態に係るレジスト配置領域を説明するための図である。
【図４】図４は、レジストの硬化速度を説明するための図である。
【図５】図５は、第１の実施形態に係るレジスト滴下方法を説明するための図である。
【図６】図６は、第１の実施形態に係るレジストパターン形成領域を説明するための図である。
【図７】図７は、１種類のレジストを用いた場合のインプリント工程を説明するための図である。
【図８】図８は、第２の実施形態に係るレジストパターン形成領域を説明するための図である。
【図９】図９は、第３の実施形態に係るレジスト液滴サイズを説明するための図である。
【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、実施形態に係るパターン形成方法およびインプリント装置を詳細に説明する。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）
図１は、第１の実施形態に係るインプリント装置の構成を示す図である。インプリント装置１０１は、ウエハＷＡなどの被転写基板に、モールド基板であるテンプレートＴｘのテンプレートパターンを転写する半導製造装置である。本実施形態のインプリント装置１０１は、特性（物理特性など）の異なる２種類のレジストを用いてレジストパターンを形成する。
【００１０】
テンプレートＴｘは、ＮＩＬ（Nano  Imprint  Lithography）などのインプリントリソグラフィで用いられる原版である。テンプレートＴｘは、光を透過する部材を用いて形成されている。光を透過する部材は、石英硝子であってもよいし、透明樹脂であってもよい。テンプレートＴｘは、その表面（下面）側にテンプレートパターンが３次元状に形成されている。
【００１１】
インプリント装置１０１は、原版ステージ２、基板チャック４、試料ステージ５、基準マーク６、アライメントセンサ７、液滴下装置（ディスペンサ）８Ａ，８Ｂ、ステージベース９、光源１０、コントローラ２０を備えている。
【００１２】
試料ステージ５は、被加工基板であるウエハＷＡを載置するとともに、載置したウエハＷＡと平行な平面内（水平面内）を移動する。試料ステージ５は、ウエハＷＡに転写材としてのレジスト５１Ａ，５１Ｂを滴下する際にはウエハＷＡを液滴下装置８Ａ，８Ｂの下方側に移動させ、ウエハＷＡへの転写処理を行う際には、ウエハＷＡをテンプレートＴｘの下方側に移動させる。
【００１３】
また、試料ステージ５上には、基板チャック４が設けられている。基板チャック４は、ウエハＷＡを試料ステージ５上の所定位置に固定する。また、試料ステージ５上には、基準マーク６が設けられている。基準マーク６は、試料ステージ５の位置を検出するためのマークであり、ウエハＷＡを試料ステージ５上にロードする際の位置合わせに用いられる。
【００１４】
ステージベース９の底面側（ウエハＷＡ側）には、原版ステージ２が設けられている。原版ステージ２は、テンプレートＴｘの裏面側（テンプレートパターンの形成されていない側の面）からテンプレートＴｘを真空吸着などによって所定位置に固定する。
【００１５】
ステージベース９は、原版ステージ２によってテンプレートＴｘを支持するとともに、テンプレートＴｘのテンプレートパターン（回路パターンなど）をウエハＷＡ上のレジスト５１Ａ，５１Ｂに押当てる。ステージベース９は、上下方向（鉛直方向）に移動することにより、テンプレートＴｘのレジスト５１Ａ，５１Ｂへの押当てと、テンプレートＴｘのレジスト５１Ａ，５１Ｂからの引き離し（離型）と、を行う。インプリントに用いるレジスト５１Ａ，５１Ｂは、例えば、光硬化性などを有した樹脂（光硬化剤）などを含んでいる。また、ステージベース９上には、アライメントセンサ７が設けられている。アライメントセンサ７は、ウエハＷＡの位置検出やテンプレートＴｘの位置検出を行うセンサである。
【００１６】
液滴下装置８Ａは、インクジェット方式によってウエハＷＡ上にレジスト５１Ａを滴下する装置である。液滴下装置８Ａが備えるインクジェットヘッド（後述するヘッド４１Ａ）は、レジスト５１Ａの液滴を噴出する複数の微細孔を有している。
【００１７】
液滴下装置８Ｂは、インクジェット方式によってウエハＷＡ上にレジスト５１Ｂを滴下する装置である。液滴下装置８Ｂが備えるインクジェットヘッド（後述するヘッド４１Ｂ）は、レジスト５１Ｂの液滴を噴出する複数の微細孔を有している。
【００１８】
インクジェット方式は、テンプレートＴｘが有する微細パターンの被覆率や方向性を考慮して、必要十分なレジスト５１Ａ，５１ＢをウエハＷＡ上に供給することができる。このため、インクジェット方式は、レジスト５１Ａ，５１Ｂの膜厚制御性の充填効率に優れている。
【００１９】
光源（光照射部）１０は、光を照射する装置であり、ステージベース９の上方に設けられている。光源１０は、テンプレートＴｘがレジスト５１Ａ，５１Ｂに押当てられた状態で、テンプレートＴｘ上から光を照射する。なお、光源１０が照射する光は、レジスト５１Ａ，５１Ｂを硬化させることができる光であれば、可視光、赤外光、紫外光などの何れの光であってもよい。
【００２０】
コントローラ２０は、図示省略しているが、インプリント装置１０１の各構成要素に接続され、各構成要素を制御する。コントローラ２０は、テンプレートＴｘ上にレジスト５１Ａ，５１Ｂを滴下する際に、液滴下装置８Ａ，８Ｂを制御する。
【００２１】
コントローラ２０は、液滴下装置８Ａに対して、インプリントショット内の第１の領域（後述する第１レジスト領域２１Ａ）にレジスト５１Ａを滴下させる。また、コントローラ２０は、液滴下装置８Ｂに対して、インプリントショット内の第２の領域（後述する第２レジスト領域２１Ｂ）にレジスト５１Ｂを滴下させる。
【００２２】
コントローラ２０は、液滴下装置８Ａ，８Ｂを同時に制御して、レジスト５１Ａ，５１Ｂを同時にウエハＷＡ上に滴下させる。なお、コントローラ２０は、液滴下装置８Ａ，８Ｂを別々のタイミングで動作させてもよい。この場合、コントローラ２０は、レジスト５１Ａ，５１Ｂの一方をウエハＷＡ上に滴下させた後、他方をウエハＷＡ上に滴下させる。
【００２３】
ウエハＷＡへのインプリントを行う際には、試料ステージ５に載せられたウエハＷＡが液滴下装置８Ａ，８Ｂの直下まで移動させられる。そして、ウエハＷＡの所定のショット位置にレジスト５１Ａ，５１Ｂが滴下される。
【００２４】
その後、試料ステージ５上のウエハＷＡがテンプレートＴｘの直下に移動させられる。そして、テンプレートＴｘがウエハＷＡ上のレジスト５１Ａ，５１Ｂに押当てられる。換言すると、テンプレートＴｘとレジスト５１Ａ，５１Ｂとが接触させられる。テンプレートＴｘとレジスト５１Ａ，５１Ｂとは、所定時間だけ接触させられる。
【００２５】
そして、インプリント装置１０１は、レジスト５１Ａ，５１Ｂをテンプレートパターンに充填しながら、光源１０がレジスト５１Ａ，５１Ｂに光を照射する。レジスト５１Ｂは、レジスト５１Ａよりも硬化の速度が速いレジストである。換言すると、レジスト５１Ｂは、レジスト５１Ａよりも低い光照射量（ドーズ量）で硬化が始まる光硬化特性を有している。
【００２６】
したがって、レジスト５１Ａ，５１Ｂに同時に光を照射した場合、レジスト５１Ｂが先に硬化する。そして、レジスト５１Ｂの硬化が完了した後に、レジスト５１Ａの硬化が完了する。これにより、テンプレートパターンに対応する転写パターンがウエハＷＡ上のレジスト５１Ａ，５１Ｂにパターニングされる。この後、次のショットへのインプリント処理が行われる。そして、ウエハＷＡ上の全てのショットへのインプリント処理が完了すると、ウエハＷＡが搬出される。
【００２７】
ここで、レジスト５１Ａ，５１Ｂの成分について説明する。レジスト５１Ａ，５１Ｂの主成分は、分子量が１００程度よりも小さなモノマーで構成されている。さらに、レジスト５１Ａ，５１Ｂは、例えば、以下の（１）および（２）の少なくとも１つの関係を有している。
【００２８】
（１）レジスト５１Ａの主成分に含まれるＵＶ硬化反応開始剤量の全体に対するモル比Ａ１と、レジスト５１Ｂの主成分に含まれるＵＶ硬化反応開始剤量の全体に対するモル比Ｂ１とが、Ａ１＜Ｂ１の関係を有している。
（２）レジスト５１Ａの主成分に含まれる架橋剤量の全体に対するモル比Ａ２と、レジスト５１Ｂの主成分に含まれる架橋剤量の全体に対するモル比Ｂ２とが、Ａ２＜Ｂ２の関係を有している。
【００２９】
つぎに、インプリント工程の処理手順について説明する。図２は、第１の実施形態に係るインプリント工程の処理手順を説明するための図である。図２では、インプリント工程におけるウエハＷＡやテンプレートＴｘなどの断面図を示している。
【００３０】
ウエハＷＡの上面にはレジスト５１Ａ，５１Ｂが滴下される。レジスト５１Ｂは、例えば、ウエハＷＡ上のインプリントショットの外側領域に滴下される。一方、レジスト５１Ａは、例えば、ウエハＷＡ上のインプリントショットの内側領域に滴下される。
【００３１】
そして、図２の（ａ）に示すように、テンプレートＴｘがウエハＷＡ側に移動させられ、図２の（ｂ）に示すように、テンプレートＴｘがレジスト５１Ａ，５１Ｂに押当てられる。換言すると、テンプレートＴｘとレジスト５１Ａ，５１Ｂとが接触させられる。これにより、レジスト５１Ａ，５１Ｂは、テンプレートパターン形状にならって流動する。このように、凹凸パターンであるテンプレートパターンが掘り込まれたテンプレートＴｘをレジスト５１Ａ，５１Ｂに接触させると、毛細管現象によりテンプレートパターン内にレジスト５１Ａ，５１Ｂが流入する。
【００３２】
そして、レジスト５１Ａ，５１ＢをテンプレートＴｘに充填させながら、図２の（ｃ）に示すように、テンプレートＴｘの裏面側から光５０が照射される。これにより、光５０がテンプレートＴｘを透過してレジスト５１Ａ，５１Ｂに照射される。この結果、レジスト５１Ｂが硬化し、その後、レジスト５１Ａが硬化する。換言すると、レジスト５１Ａよりも、レジスト５１Ｂが早く硬化させられる。
【００３３】
そして、図２の（ｄ）に示すように、レジスト５１Ａ，５１Ｂの硬化によって形成されたレジストパターン５１Ａｘ，５１Ｂｘから、テンプレートＴｘが離型される。これにより、テンプレートパターンを反転させたレジストパターン５１Ａｘ，５１ＢｘがウエハＷＡ上に形成される。このようなインプリント工程が行われることによって、レジストパターン５１Ａｘ，５１Ｂｘが３次元形状でウエハＷＡ上に成形される。
【００３４】
つぎに、レジスト５１Ａ，５１Ｂのインプリントショット内における配置領域（滴下位置）について説明する。図３は、第１の実施形態に係るレジスト配置領域を説明するための図である。図３では、インプリントショットの上面図を示している。
【００３５】
インプリントショットのうちの内側領域が、第１レジスト領域２１Ａであり、外側領域が、第２レジスト領域２１Ｂである。第１レジスト領域２１Ａは、レジスト５１Ａが滴下される領域である。第２レジスト領域２１Ｂは、レジスト５１Ｂが滴下される領域である。
【００３６】
第２レジスト領域２１Ｂは、概略矩形環状の領域であり、インプリントショットの最外周部分を含んでいる。第１レジスト領域２１Ａは、概略矩形状の領域であり、インプリントショットの中心部分を含んでいる。第２レジスト領域２１Ｂは、第１レジスト領域２１Ａよりも外側の領域であり、第１レジスト領域２１Ａを囲うよう配置されている。
【００３７】
本実施形態では、レジスト５１Ａよりも先に硬化するレジスト５１Ｂが第１レジスト領域２１Ａよりも外側の第２レジスト領域２１Ｂに滴下される。これにより、レジスト５１Ａ，５１Ｂに光５０が照射されると、インプリントショットの外側領域に配置されたレジスト５１Ｂが、内側領域に配置されたレジスト５１Ａよりも先に硬化する。
【００３８】
図４は、レジストの硬化速度を説明するための図である。図４では、レジスト５１Ａ，５１Ｂへの光５０のドーズ量（光照射量）と、レジスト５１Ａ，５１Ｂの硬化度との関係を示している。図４に示すグラフの横軸が光５０のドーズ量であり、縦軸が硬化度である。
【００３９】
硬化特性３１Ａは、レジスト５１Ａの硬化特性であり、硬化特性３１Ｂは、レジスト５１Ｂの硬化特性である。レジスト５１Ｂは、レジスト５１Ａよりも少ないドーズ量で硬化が始まる。そして、レジスト５１Ｂは、レジスト５１Ａよりも少ないドーズ量で硬化が完了する。また、レジスト５１Ａの硬化が開始するドーズ量は、レジスト５１Ｂの硬化が完了するドーズ量よりも大きい。すなわち、（レジスト５１Ａの硬化が開始するドーズ量）＞（レジスト５１Ｂの硬化が完了するドーズ量）である。このような特性により、レジスト５１Ｂの硬化が完了した後、レジスト５１Ａの硬化が開始される。
【００４０】
なお、（レジスト５１Ａの硬化が開始するドーズ量）＜（レジスト５１Ｂの硬化が完了するドーズ量）であってもよい。また、（レジスト５１Ａの硬化が開始するドーズ量）＝（レジスト５１Ｂの硬化が完了するドーズ量）であってもよい。
【００４１】
本実施形態の光源１０は、レジスト５１Ａ，５１Ｂのテンプレートパターン内への充填を開始すると、所定のドーズ量Ｄ１まで光５０を照射する。これにより、レジスト５１Ｂの硬化が進行し、レジスト５１Ｂが所定の硬化度Ｃ１まで硬化する。
【００４２】
インプリント装置１０１では、レジスト５１Ａ，５１Ｂのテンプレートパターン内への充填を継続しながら、光源１０が光５０の照射を継続する。これにより、所定時間の経過後には、レジスト５１Ｂの充填と硬化とが完了する。その後、レジスト５１Ａの充填が完了すると、光源１０は、レジスト５１Ａの硬化が開始するドーズ量の光５０を照射する。そして、光源１０は、光５０の照射を継続し、レジスト５１Ａの硬化を進行させる。光源１０は、レジスト５１Ａが完全に硬化するまで光５０の照射を継続する。
【００４３】
このように、本実施形態では、レジスト５１Ａが第１レジスト領域２１Ａの外側に流出する速度よりもレジスト５１Ｂが第２レジスト領域２１Ｂの外側に流出する速度の方が遅い状態で、テンプレートパターンにレジスト５１Ａ，５１Ｂが充填される。これにより、レジスト５１Ａよりも、レジスト５１Ｂが早く硬化させられる。
【００４４】
なお、レジスト５１Ｂが所定の硬化度Ｃ１まで硬化した後、光源１０は、レジスト５１Ｂの充填が完了するまで光５０の照射を停止または減少させてもよい。この場合、レジスト５１Ｂの充填が完了した後に、光源１０が、光５０の照射の再開または増加を行う。このように、レジスト５１Ｂが完全に硬化する前にレジスト５１Ｂをテンプレートパターン内へ充填しておけばよい。
【００４５】
また、光源１０は、レジスト５１Ａの充填が完了するまで光５０の照射を停止または減少させてもよい。この場合、レジスト５１Ａの充填が完了した後に、光源１０が、光５０の照射の開始、再開または増加を行う。このように、レジスト５１Ａが完全に硬化する前にレジスト５１Ａをテンプレートパターン内へ充填しておけばよい。
【００４６】
図５は、第１の実施形態に係るレジスト滴下方法を説明するための図である。図５では、液滴下装置８Ａ，８Ｂが有するヘッド４１Ａ，４１Ｂの上面図と、第１レジスト領域２１Ａ、第２レジスト領域２１Ｂと、を示している。
【００４７】
ヘッド４１Ａは、レジスト５１Ａの液滴を噴出する複数の微細孔を有している。ヘッド４１Ａが有する微細孔は、第１の方向（ここではｙ方向）に向かって１列に配置されている。ヘッド４１Ａは、第２の方向（ここではｘ方向）に移動し、第１レジスト領域２１Ａ上を通過する。
【００４８】
また、ヘッド４１Ｂは、レジスト５１Ｂの液滴を噴出する複数の微細孔を有している。ヘッド４１Ｂが有する微細孔は、第１の方向（ここではｙ方向）に向かって１列に配置されている。ヘッド４１Ｂは、第２の方向（ここではｘ方向）に移動し、第２レジスト領域２１Ｂ上を通過する。
【００４９】
ヘッド４１Ａ，４１Ｂは、例えば、同時に同方向に移動可能なよう構成されている。ウエハＷＡにレジスト５１Ａ，５１Ｂが滴下される際には、ヘッド４１Ａ，４１Ｂをインプリントショット（第１レジスト領域２１Ａ、第２レジスト領域２１Ｂ）の方向に移動させる。
【００５０】
ヘッド４１Ａにおいて微細孔が配置されている領域のｙ方向の長さは、例えば、第１レジスト領域２１Ａのｙ方向の長さよりも長い。また、ヘッド４１Ｂにおいて微細孔が配置されている領域のｙ方向の長さは、例えば、第２レジスト領域２１Ｂのｙ方向の長さよりも長い。
【００５１】
ヘッド４１Ａは、第１レジスト領域２１Ａ上を通過する際に、レジスト５１Ａを滴下し、その他の位置ではレジスト５１Ａの滴下を停止する。また、ヘッド４１Ｂは、第２レジスト領域２１Ｂ上を通過する際に、レジスト５１Ｂを滴下し、その他の位置ではレジスト５１Ｂの滴下を停止する。この動作により、第１レジスト領域２１Ａ上には、レジスト５１Ａが配置され、第２レジスト領域２１Ｂ上には、レジスト５１Ｂが配置される。
【００５２】
図６は、第１の実施形態に係るレジストパターン形成領域を説明するための図である。図６の上側は、レジストパターン５１Ａｘ，５１Ｂｘなどの断面形状を示している。また、図６の下側は、レジストパターン５１Ａｘ，５１Ｂｘが形成される領域（第１レジスト領域２１Ａ、第２レジスト領域２１Ｂ）などの上面形状を示している。
【００５３】
本実施形態のレジスト５１Ｂは、レジスト５１Ａよりも先に硬化してレジストパターン５１Ｂｘとなる。このため、レジストパターン５１Ｂｘは、第２レジスト領域２１Ｂから、ほとんどはみ出さない。また、第１レジスト領域２１Ａおよび第２レジスト領域２１Ｂからなる領域（インプリントショット）と、レジスト５１Ａ，５１Ｂが配置される領域と、テンプレートＴｘが押当てられる領域とは、略同じである。したがって、レジストパターン５１Ｂｘが形成される領域と、第２レジスト領域２１Ｂとは、略同じである。換言すると、第２レジスト領域２１Ｂよりも外側の領域（外側領域２３）へは、レジスト５１Ｂがほとんど流入しない。したがって、外側領域２３にレジストパターン５１Ｂｘが形成されることを抑制できる。
【００５４】
また、レジスト５１Ａは、レジスト５１Ｂよりも硬化するのが遅いので、第１レジスト領域２１Ａ上に短時間で広がる。また、レジスト５１Ａは、テンプレートパターン内に短時間で充填される。さらに、レジスト５１Ａは、レジスト５１Ｂよりも内側に配置されているので、第１レジスト領域２１Ａ外にはみ出さない。
【００５５】
このように、レジスト５１Ａ，５１Ｂが配置される領域（レジスト配置領域）と、レジストパターン５１Ａｘ，５１Ｂｘが形成される領域（レジストパターン形成領域）とは、略同じとなる。
【００５６】
図７は、１種類のレジストを用いた場合のインプリント工程を説明するための図である。図７では、インプリント工程におけるウエハＷＡやテンプレートＴｙなどの断面図を示している。ここでは、第１のインプリントショットでインプリントが実行された後、第１のインプリントショットに隣接する第２のインプリントショットでインプリントが実行される場合について説明する。
【００５７】
１種類のレジスト５５を用いてインプリントが行われる場合、ウエハＷＡの上面の第１のインプリントショットにレジスト５５が滴下される。そして、テンプレートＴｙがレジスト５５側に移動させられ、図７の（ａ）に示すように、テンプレートＴｙがレジスト５５に押当てられる。これにより、レジスト５５は、テンプレートＴｙのテンプレートパターン内に流入する。このとき、レジスト５５は、テンプレートＴｙが押当てられる領域よりも外側の領域（パターン形成領域外周）に浸み出して流出する。
【００５８】
予め設定しておいた時間だけ、レジスト５５をテンプレートＴｙに充填させた後、図７の（ｂ）に示すように、テンプレートＴｙの裏面側から光５０が照射される。これにより、レジスト５５が硬化して、レジストパターン５５ｘとなる。このレジストパターン５５ｘは、テンプレートＴｙが押当てられていた領域よりも外側の領域にも形成されている。レジストパターン５５ｘが形成された後、レジストパターン５５ｘから、テンプレートＴｙが離型される。
【００５９】
この後、ウエハＷＡ上の第２のインプリントショットにレジスト５５が滴下される。そして、テンプレートＴｙがレジスト５５側に移動させられ、図７の（ｃ）に示すように、テンプレートＴｙがレジスト５５に押当てられる。
【００６０】
これにより、レジスト５５は、テンプレートＴｙのテンプレートパターン内に流入する。このとき、レジスト５５は、テンプレートＴｙが押当てられる領域よりも外側の領域に流出する。この流出したレジスト５５は、第１のインプリントショットで形成されたレジストパターン５５ｘに衝突する。換言すると、第２のインプリントショットから流出したレジスト５５と、第１のインプリントショットで形成されたレジストパターン５５ｘとが衝突する。この衝突により、第１のインプリントショットと第２のインプリントショットとの境界近傍でレジスト５５の膜厚が厚くなる。この結果、第２のインプリントショットでインプリントが実行される際に、テンプレートＴｙが傾く。
【００６１】
このように、第２のインプリントショットでのインプリント時にテンプレートＴｙがレジスト残渣の上に乗り上げた状態で押印が行われると、テンプレートＴｙに想定外の応力が加わる。この結果、テンプレートパターンの破損等のリスクが高まる恐れがある。
【００６２】
一方、レジスト５１Ａ，５１Ｂを用いた方法では、レジスト５１Ｂがパターン形成領域（第２レジスト領域２１Ｂ）よりも外側に浸み出すこと（流出すること）を抑制できるとともに、パターン形成領域でのレジスト５１Ａ，５１Ｂの未充填を防止することができる。また、テンプレートＴｘに想定外の応力が加わることもないので、テンプレートパターンの破損等を防止できる。また、ウエハＷＡへの前処理などが不要なので、容易にパターン形成を行うことができる。
【００６３】
なお、本実施形態では、レジスト５１Ａ，５１Ｂの光硬化特性が異なる場合について説明したが、レジスト５１Ａとレジスト５１Ｂとは、他の特性が異なるレジストであってもよい。また、レジスト５１Ａ，５１Ｂは、光硬化性の樹脂に限らず熱硬化性の樹脂を含んでいてもよい。
【００６４】
例えば、レジスト５１Ａとレジスト５１Ｂとは、レジスト粘度が異なるレジストであってもよい。この場合、レジスト５１Ｂをレジスト５１Ａよりも粘度の高いレジストにしておく。この場合のレジスト５１Ａ，５１Ｂの主成分は、分子量が１００程度よりも小さなモノマーを含んで構成されている。さらに、レジスト５１Ａ，５１Ｂは、例えば、以下の（３）〜（７）のうちの少なくとも１つの関係を有している。
【００６５】
（３）レジスト５１Ａの主成分に含まれるモノマーの分子量数Ａ３と、レジスト５１Ａの主成分に含まれるモノマーの分子量数Ｂ３とが、Ａ３＜Ｂ３の関係を有している。
（４）レジスト５１Ａの主成分に含まれるモノマーの２重結合数Ａ４と、レジスト５１Ｂの主成分に含まれるモノマーの２重結合数Ｂ４とが、Ａ４＜Ｂ４の関係を有している。
（５）レジスト５１Ａの主成分に含まれるモノマーの環状構造数Ａ５と、レジスト５１Ｂの主成分に含まれるモノマーの環状構造数Ｂ５とが、Ａ５＜Ｂ５の関係を有している。
（６）レジスト５１Ａの主成分に含まれる添加剤量の全体に対する質量比Ａ６と、レジスト５１Ａの主成分に含まれる添加剤量の全体に対する質量比Ｂ６とが、Ａ６＜Ｂ６の関係を有している。
（７）レジスト５１Ａのガラス転移温度Ａ７と、レジスト５１Ｂのガラス転移温度Ｂ７とが、Ａ７＜Ｂ７の関係を有している。
【００６６】
これにより、レジスト５１Ｂが、第２レジスト領域２１Ｂ内から第２レジスト領域２１Ｂの外側へ流出することを抑制できる。また、パターン形成領域でのレジスト５１Ａ，５１Ｂの未充填を防止することができる。
【００６７】
また、レジスト５１Ａとレジスト５１Ｂとは、撥水性（撥液性）が異なるレジストであってもよい。この場合、レジスト５１Ｂは、レジスト５１ＡよりもウエハＷＡに対する撥液性（接触角）が高いレジストにしておく。例えば、レジスト５１Ｂは、ウエハＷＡに対する接触角が所定値（例えば６０°）よりも高いか、または所定値以上である。この場合のレジスト５１Ａ，５１Ｂの主成分は、分子量が１００程度よりも小さなモノマーを含んで構成されている。さらに、レジスト５１Ａ，５１Ｂは、例えば、以下の（８）および（９）の少なくとも１つの関係を有している。
【００６８】
（８）レジスト５１Ａ内の界面活性剤量の全体に対するモル比Ａ８と、レジスト５１Ｂ内の界面活性剤量の全体に対するモル比Ｂ８とが、Ａ８＞Ｂ８の関係を有している。
（９）レジスト５１Ａ内のフッ素含有量の全体に対するモル比Ａ９と、レジスト５１Ｂのフッ素含有量の全体に対するモル比Ｂ９とが、Ａ９＞Ｂ９の関係を有している。
【００６９】
これにより、レジスト５１Ｂが、第２レジスト領域２１Ｂ内から第２レジスト領域２１Ｂの外側へ流出することを抑制できる。また、パターン形成領域でのレジスト５１Ａ，５１Ｂの未充填を防止することができる。
【００７０】
また、レジスト５１Ａとレジスト５１Ｂとは、揮発性が異なるレジストであってもよい。この場合、レジスト５１Ｂをレジスト５１Ａよりも揮発性の低いレジストにしておく。この場合のレジスト５１Ａ，５１Ｂの主成分は、分子量が１００程度よりも小さなモノマーを含んで構成されている。さらに、レジスト５１Ａ，５１Ｂは、例えば、上述した（３）〜（７）および以下の（１０）の少なくとも１つの関係を有している。
【００７１】
（１０）レジスト５１Ａの主成分に含まれるモノマーの−ＯＨ官能基（水酸基）の官能基数Ａ１０と、レジスト５１Ｂの主成分に含まれるモノマーの−ＯＨ官能基の官能基数Ｂ１０とが、Ａ１０＜Ｂ１０の関係を有している。
【００７２】
これにより、レジスト５１Ｂが、第２レジスト領域２１Ｂ内から第２レジスト領域２１Ｂの外側へ流出することを抑制できる。また、パターン形成領域でのレジスト５１Ａ，５１Ｂの未充填を防止することができる。
【００７３】
なお、上述したレジスト５１Ａ，５１Ｂの特性を組合せて用いてもよい。例えば、レジスト５１Ａ，５１Ｂは、光硬化特性、レジスト粘度、揮発性および撥液性のうちの２つ以上が異なるレジストであればよい。
【００７４】
また、レジスト５１Ｂは、パターン形成領域の外周全域に限らず外周の一部に配置されてもよい。また、レジスト５１Ａ，５１Ｂを塗布する際には、レジスト５１Ａとレジスト５１Ｂとでインクジェットノズルを切り替えることのできるディスペンサが用いられてもよい。
【００７５】
半導体装置（半導体集積回路）が製造される際には、インプリント装置１０１によるインプリント処理が、例えばウエハプロセスのレイヤ毎に行われる。具体的には、ウエハＷＡ上に被加工膜が形成される。この後、インプリント装置１０１は、レジスト５１ＡをウエハＷＡ上の第１レジスト領域２１Ａに滴下し、レジスト５１ＢをウエハＷＡ上の第２レジスト領域２１Ｂに滴下する。そして、インプリント装置１０１は、テンプレートＴｘをレジスト５１Ａ，５１Ｂに押当てることによって、レジストパターン５１Ａｘ，５１Ｂｘを形成する。インプリント装置１０１は、ウエハＷＡ上の全てのインプリントショットにインプリント処理を繰り返すことによって、ウエハＷＡ上の全てのインプリンショットにレジストパターン５１Ａｘ，５１Ｂｘを形成する。
【００７６】
この後、レジストパターン５１Ａｘ，５１Ｂｘをマスクとして被加工膜がエッチングされる。これにより、レジストパターン５１Ａｘ，５１Ｂｘに対応する実パターンがウエハＷＡ上に形成される。半導体装置を製造する際には、上述した被加工膜の形成処理、レジスト５１Ａ，５１Ｂを用いたウエハＷＡへのインプリント処理、エッチング処理などがレイヤ毎に繰り返される。
【００７７】
このように第１の実施形態では、レジスト５１Ａが第１レジスト領域２１Ａの外側に流出する速度よりもレジスト５１Ｂが第２レジスト領域２１Ｂの外側に流出する速度の方が遅い状態で、テンプレートパターンにレジスト５１Ａ，５１Ｂを充填させている。これにより、レジスト５１Ａよりも、レジスト５１Ｂを早く硬化させている。したがって、レジスト５１Ａ，５１Ｂがインプリントショット外に流出することを抑制しつつ、レジスト５１Ａ，５１Ｂの未充填不良を防止することができる。したがって、容易にパターン欠陥を低減することが可能となる。
【００７８】
（第２の実施形態）
つぎに、図８を用いて第２の実施形態について説明する。第２の実施形態では、インプリントショットのうちのパターンレイアウトに応じた領域にレジスト５１Ｂを配置しておく。
【００７９】
図８は、第２の実施形態に係るパターン形成領域を説明するための図である。図８の各構成要素のうち図６に示す構成要素と同一機能を達成する構成要素については同一符号を付しており、重複する説明は省略する。
【００８０】
図８の上側は、レジストパターン５２Ａｘ，５２Ｂｘなどの断面形状を示している。また、図８の下側は、レジストパターン５２Ａｘ，５２Ｂｘが形成される領域（第１レジスト領域２５Ａ、第２レジスト領域２５Ｂ）などの上面形状を示している。
【００８１】
レジストパターン５２Ａｘは、レジスト５１Ａを用いて形成されたパターンである。レジストパターン５２Ｂｘは、レジスト５１Ｂを用いて形成されたパターンである。第１レジスト領域２５Ａは、レジスト５１Ａが滴下される領域であり、第２レジスト領域２５Ｂは、レジスト５１Ｂが滴下される領域である。
【００８２】
インプリントショット（パターン形成領域）には、種々のパターン密度、種々のパターン方向性などが含まれている。パターン密度は、パターン領域に対する凹パターンまたは凸パターンの比率である。パターン方向性は、パターンが延びる方向に関する情報（所定方向に延びるパターンの比率など）である。
【００８３】
本実施形態ではパターン密度やパターン方向性に基づいて、第１レジスト領域２５Ａと第２レジスト領域２５Ｂとが設定されている。例えば、インプリントショットのうちのメモリ領域が第１レジスト領域２５Ａに設定され、メモリ領域以外の領域が第２レジスト領域２５Ｂに設定される。
【００８４】
図８では、第１レジスト領域２５Ａが矩形状領域であり、インプリントショット内に４つの第１レジスト領域２５Ａが設定されている場合を示している。第２レジスト領域２５Ｂは、インプリントショットのうちの第１レジスト領域２５Ａ以外の領域である。したがって、第２レジスト領域２５Ｂは、概略矩形環状の領域と十字形状領域とを合わせた領域である。
【００８５】
本実施形態のレジスト５１Ｂは、レジスト５１Ａよりも先に硬化してレジストパターン５２Ｂｘとなる。このため、レジストパターン５２Ｂｘは、第２レジスト領域２５Ｂから、ほとんどはみ出さない。また、第１レジスト領域２５Ａおよび第２レジスト領域２５Ｂからなる領域（インプリントショット）と、レジスト５１Ａ，５１Ｂが配置される領域と、テンプレートＴｘが押当てられる領域とは、略同じである。したがって、レジストパターン５２Ｂｘが形成される領域と、第２レジスト領域２５Ｂとは、略同じである。換言すると、第２レジスト領域２５Ｂよりも外側の領域（外側領域２３）へは、レジスト５１Ｂがほとんど流入しない。したがって、外側領域２３にレジストパターン５２Ｂｘが形成されることを抑制できる。
【００８６】
このように、レジスト５１Ａ，５１Ｂが配置される領域（レジスト配置領域）と、レジストパターン５２Ａｘ，５２Ｂｘが形成される領域（レジストパターン形成領域）とは、略同じとなる。
【００８７】
このように第２の実施形態によれば、レジスト５１Ａが第１レジスト領域２５Ａの外側に流出する速度よりもレジスト５１Ｂが第２レジスト領域２５Ｂの外側に流出する速度の方が遅い状態で、テンプレートパターンにレジスト５１Ａ，５１Ｂを充填させている。これにより、レジスト５１Ａよりも、レジスト５１Ｂを早く硬化させている。したがって、レジスト５１Ａ，５１Ｂがインプリントショット外に流出することを抑制しつつ、レジスト５１Ａ，５１Ｂの未充填不良を防止することができる。したがって、第１の実施形態と同様に容易にパターン欠陥を低減することが可能となる。
【００８８】
（第３の実施形態）
つぎに、図９を用いて第３の実施形態について説明する。第３の実施形態では、第２レジスト領域２１Ｂに、第１レジスト領域２１Ａよりも液滴の小さなレジストを滴下しておく。
【００８９】
図９は、第３の実施形態に係るレジスト液滴サイズを説明するための図である。図９では、インプリントショットの上面図を示している。第１レジスト領域２１Ａには、レジスト５３Ａが滴下される。また、第２レジスト領域２１Ｂには、レジスト５３Ｂが滴下される。
【００９０】
レジスト５３Ａ，５３Ｂは、レジスト５１Ａ，５１Ｂと同様に、例えば、光硬化性などを有した樹脂である。レジスト５３Ａ，５３Ｂは、同じ成分を有したレジストである。レジスト５３Ｂは、レジスト５３Ａよりもドロップ体積（インクジェット液滴の体積）が小さい。
【００９１】
したがって、レジスト５３Ｂは、レジスト５３ＡよりもウエハＷＡ上で広がりにくい。このため、本実施形態では、第２レジスト領域２１Ｂ内から第２レジスト領域２１Ｂの外側へレジスト５３Ｂが流出することを抑制できる。
【００９２】
レジスト５３Ａ，５３Ｂの滴下には、例えば、第１の実施形態で説明したように、異なる液滴下装置（ディスペンサ）８Ａ，８Ｂが用いられる。なお、レジスト５３Ｂは、パターン形成領域の外周全域に限らず外周の一部に配置されてもよい。また、レジスト５３Ａ，５３Ｂを塗布する際には、レジスト５３Ａとレジスト５３Ｂとでインクジェットノズルを切り替えることのできるディスペンサが用いられてもよい。
【００９３】
また、レジスト５３Ａ，５３Ｂは、１つのインクジェットノズルを有した１つの液滴下装置でウエハＷＡ上に滴下されてもよい。この場合、液滴下装置が、１つの滴下位置に１〜複数の液滴を滴下することによって、レジスト５３Ａ，５３Ｂのドロップ体積を調整する。例えば、液滴下装置は、第２レジスト領域２１Ｂに対しては、１つの滴下位置にＮ（Ｎは自然数）滴のレジストを滴下し、このＮ滴分のレジストをレジスト５３Ｂとする。また、液滴下装置は、第１レジスト領域２１Ａに対しては、１つの滴下位置にＭ（ＭはＮよりも大きい自然数）滴のレジストを滴下し、このＭ滴分のレジストをレジスト５３Ａとする。
【００９４】
なお、レジスト５３Ａ，５３Ｂは、レジスト５１Ａ，５１Ｂと同様の特性差を有していてもよい。例えば、レジスト５３Ａとレジスト５３Ｂとは、光硬化特性、レジスト粘度、揮発性および撥液性のうちの少なくとも１つが異なるレジストであってもよい。
【００９５】
このように第３の実施形態によれば、レジスト５３Ｂの液滴体積は、レジスト５３Ａの液滴体積よりも小さい。このため、レジスト５３Ａが第１レジスト領域２１Ａの外側に流出する速度よりもレジスト５３Ｂが第２レジスト領域２１Ｂの外側に流出する速度の方が遅い。この状態で、テンプレートパターンにレジスト５３Ａ，５３Ｂを充填させているので、レジスト５３Ａよりも、レジスト５３Ｂが早く硬化する、これにより、レジスト５３Ａ，５３Ｂがインプリントショット外に流出することを抑制しつつ、レジスト５３Ａ，５３Ｂの未充填不良を防止することができる。したがって、第１の実施形態と同様に容易にパターン欠陥を低減することが可能となる。
【００９６】
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】
【００９７】
８Ａ，８Ｂ…液滴下装置、１０…光源、２０…コントローラ、２１Ａ，２５Ａ…第１レジスト領域、２１Ｂ，２５Ｂ…第２レジスト領域、２３…外側領域、４１Ａ，４１Ｂ…ヘッド、５０…光、５１Ａ，５１Ｂ，５３Ａ，５３Ｂ，５５…レジスト、５１Ａｘ，５１Ｂｘ，５５ｘ…レジストパターン、１０１…インプリント装置、Ｔｘ，Ｔｙ…テンプレート、ＷＡ…ウエハ。
【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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