(57)【要約】【課題】高精度かつ高スループットなテンプレートの製造を低コストで実現することができるテンプレート製造方法を提供すること。【解決手段】実施形態のテンプレート製造方法では、ＥＢ描画によって第１のテンプレートに第１のパターンおよび第１のアライメントマークが形成され、ＥＢ描画によって第２のテンプレートに第２のアライメントマークを形成される。また、前記第１のテンプレートを用いた複数回のインプリント処理によって、前記第１のパターンに対応するレジストパターンが前記第２のテンプレート上の複数領域に形成される。このとき、前記第２のテンプレート上にレジストを塗布する処理と、前記第１および第２のアライメントマークを用いて、前記第１のテンプレートを前記第２のテンプレートにアライメントする処理と、前記レジストに前記第１のパターンを押し当てる処理と、が繰り返される。【選択図】図５
2016048766.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ＥＢ描画によって第１のテンプレートに第１のパターンおよび第１のアライメントマークを形成する第１のテンプレート形成ステップと、
ＥＢ描画によって第２のテンプレートに第２のアライメントマークを形成する第２のテンプレート形成ステップと、
前記第１のテンプレートを用いた複数回のインプリント処理によって、前記第１のパターンに対応するレジストパターンを前記第２のテンプレート上の複数領域に形成する転写ステップと、
前記レジストパターン上からエッチングを行うことによって、前記第２のテンプレートに第２のパターンを形成するエッチングステップと、
を含み、
前記複数回のインプリント処理を行う際には、
前記第２のテンプレート上にレジストを塗布する処理と、
前記第１および第２のアライメントマークを用いて、前記第１のテンプレートを前記第２のテンプレートにアライメントする処理と、
塗布された前記レジストに前記第１のパターンを押し当てることによって、前記レジストの塗布された領域に前記レジストパターンを形成する処理と、
が繰り返される
テンプレート製造方法。
【請求項２】
前記第１のテンプレート形成ステップでは、ＥＢ描画によって、前記第１のテンプレートに、前記第１のパターンおよび第１のアライメントマークを形成し、
前記第２のテンプレート形成ステップでは、ＥＢ描画によって、前記第２のテンプレートに第２のアライメントマークを形成し、
前記転写ステップの際に、前記第１および第２のアライメントマークを用いて、前記第１のテンプレートを前記第２のテンプレートにアライメントする処理が行われる請求項１に記載のテンプレート製造方法。
【請求項３】
前記第２のテンプレートには、前記第１のパターンが転写されるパターン形成領域が、複数設定され、
前記第２のアライメントマークは、前記パターン形成領域毎に、前記パターン形成領域に応じた位置に形成される請求項２に記載のテンプレート製造方法。
【請求項４】
前記アライメントする処理は、前記パターン形成領域毎に、ダイバイダイ方式で実行される請求項３に記載のテンプレート製造方法。
【請求項５】
ＥＢ描画によって第１のテンプレートに第１のパターンおよび第１のアライメントマークを形成する第１のテンプレート形成ステップと、
ＥＢ描画によって第２のテンプレートに第２のアライメントマークを形成する第２のテンプレート形成ステップと、
前記第１のテンプレートを用いた複数回のインプリント処理によって、前記第１のパターンに対応するレジストパターンを前記第２のテンプレート上の複数領域に形成する転写ステップと、
前記レジストパターン上からエッチングを行うことによって、前記第２のテンプレートに第２のパターンを形成するエッチングステップと、
前記第２のテンプレートを用いて、前記第２のパターンに対応する回路パターンを半導体基板上に形成する回路パターン形成ステップと、
を含み、
前記複数回のインプリント処理を行う際には、
前記第２のテンプレート上にレジストを塗布する処理と、
前記第１および第２のアライメントマークを用いて、前記第１のテンプレートを前記第２のテンプレートにアライメントする処理と、
塗布された前記レジストに前記第１のパターンを押し当てることによって、前記レジストの塗布された領域に前記レジストパターンを形成する処理と、
が繰り返される
半導体装置の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明の実施形態は、テンプレート製造方法および半導体装置の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、微細なパターンを有したテンプレートの製造には、高精細なＥＢ（Electronic  beam）描画が必要であった。また、ウエハ上のインプリント処理を高速化するには、一回のインプリント処理領域であるショット領域を拡大する必要があった。
【０００３】
ところが、高精度な微細パターンの形成を優先すると、大規模領域にわたってＥＢ描画を行う必要があるので、ＥＢ描画の処理時間が膨大となる。一方、ＥＢ描画の処理時間を短くするために、ＴＡＴ（Turn  Around  Time）を優先させると、ＥＢ描画の精度が劣化する。
【０００４】
このように、テンプレートパターンをＥＢ描画によって１ショット分描画するには、高精度および高スループットの両立が困難である。高精度および高スループットを実現する方法として、フォトリピータ技術を応用したシステム（インプリントによりテンプレートを作製するシステム）（以下、テンプレート作製システムという）がある。このテンプレート作製システムでは、ステージの位置精度でパターンの位置精度が決定されるので、サブナノオーダーの位置精度が出せない。仮に、テンプレート作製システムに干渉システムを導入するなどして所望の位置精度を達成できたとしても、装置内構成が気流面で複雑になるとともに、ダストの問題が発生していた。このため、高精度かつ高スループットなテンプレートの製造を低コストで実現することが望まれている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開昭６２−４４７４０号公報
【特許文献２】特開２０００−２１７４９号公報
【特許文献３】特開２００４−２７９６７０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明が解決しようとする課題は、高精度かつ高スループットなテンプレートの製造を低コストで実現することができるテンプレート製造方法および半導体装置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】
【０００７】
実施形態によれば、テンプレート製造方法が提供される。前記テンプレート製造方法は、第１のテンプレート形成ステップと、第２のテンプレート形成ステップと、転写ステップと、エッチングステップと、を含んでいる。前記第１のテンプレート形成ステップでは、ＥＢ描画によって第１のテンプレートに第１のパターンおよび第１のアライメントマークを形成する。前記第２のテンプレート形成ステップでは、ＥＢ描画によって第２のテンプレートに第２のアライメントマークを形成する。前記転写ステップでは、前記第１のテンプレートを用いた複数回のインプリント処理によって、前記第１のパターンに対応するレジストパターンを前記第２のテンプレート上の複数領域に形成する。前記エッチングステップでは、前記レジストパターン上からエッチングを行うことによって、前記第２のテンプレートに第２のパターンを形成する。そして、前記複数回のインプリント処理を行う際には、塗布処理と、アライメント処理と、レジストパターン形成処理とが繰り返される。前記塗布処理は、前記第２のテンプレート上にレジストを塗布する処理である。また、前記アライメント処理は、前記第１および第２のアライメントマークを用いて、前記第１のテンプレートを前記第２のテンプレートにアライメントする処理である。前記レジストパターン形成処理は、塗布された前記レジストに前記第１のパターンを押し当てることによって、前記レジストの塗布された領域に前記レジストパターンを形成する処理である。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】図１は、第１の実施形態に係るテンプレート製造装置の構成を示す図である。
【図２】図２は、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、親テンプレートの構成を示す図である。
【図４】図４は、要素テンプレートの構成を示す図である。
【図５】図５は、要素テンプレートと親テンプレートとの間の位置合わせを説明するための図である。
【図６】図６は、親テンプレートの製造処理手順を示すフローチャートである。
【図７】図７は、子テンプレートの製造処理手順を説明するための図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下に添付図面を参照して、実施形態に係るテンプレート製造方法および半導体装置の製造方法を詳細に説明する。なお、この実施形態により本発明が限定されるものではない。
【００１０】
図１は、第１の実施形態に係るテンプレート製造装置の構成を示す図である。テンプレート製造装置１は、要素テンプレート３０のテンプレートパターンを、親テンプレート４０に転写する装置である。テンプレート製造装置１では、フォトリピータの技術がインプリントによるテンプレート作製技術に応用されている。
【００１１】
テンプレート製造装置１は、要素テンプレート３０の機能領域に形成された転写対象のテンプレートパターン（以下、要素パターンＹ１という）を、親テンプレート４０に転写する。本実施形態のテンプレート製造装置１は、要素パターンＹ１を親テンプレート４０上に複数回転写することによって、親テンプレート４０を形成する。なお、以下では、親テンプレート４０に形成されるテンプレートパターンであって、子テンプレートなどへの転写対象のテンプレートパターンを親パターンＺという。
【００１２】
親テンプレート４０は、子テンプレートなどに、親パターンＺを転写する際に用いられる原版である。親テンプレート４０は、自身に親パターンＺが形成される際には、被転写基板となり、子テンプレートなどの他の基板に親パターンＺを転写する際には、モールド基板となる。
【００１３】
要素テンプレート３０は、モールド基板であり、回路パターンなどの要素パターンＹ１が形成されている。要素テンプレート３０に形成されている要素パターンＹ１は、親テンプレート４０に形成される親パターンＺが機能毎または繰り返しブロック毎に分割されたうちの一部である。換言すると、要素パターンＹ１は、親パターンＺが機能毎に分割された第１の分割パターンの何れか、または親パターンＺが繰り返しブロック毎に分割された第２の分割パターンである。
【００１４】
親テンプレート４０には、同一のパターン（機能パターンなど）が複数回繰り返して配置されている。例えば、親テンプレート４０には、同じチップが複数配置される場合がある。この場合、要素テンプレート３０には、要素パターンＹ１として１つのチップパターンが形成される。
【００１５】
本実施の形態では、テンプレート製造装置１が、要素テンプレート３０を用いたインプリント処理を、親テンプレート４０上で複数回繰り返すことによって、親テンプレート４０を製造する。具体的には、要素テンプレート３０に形成されている要素パターンＹ１が、親テンプレート４０上の複数の位置に転写される。
【００１６】
本実施形態のテンプレート製造装置１は、要素テンプレート３０に形成されている複数のアライメントマークと、親テンプレート４０に形成されている複数のアライメントマークとを用いて、親テンプレート４０への要素テンプレート３０のアライメントを行う。
【００１７】
なお、以下では、要素テンプレート３０に形成されているアライメントマークを要素アライメントマークという。また、親テンプレート４０に形成されているアライメントマークを親アライメントマークという。
【００１８】
親テンプレート４０へは、要素テンプレート３０を用いた複数回のインプリント処理が行われる。このため、親テンプレート４０へは、各インプリント処理で用いられる親アライメントマークが、各インプリント処理に応じた位置に配置されている。
【００１９】
例えば、親テンプレート４０には、１回目のインプリント処理で用いられる第１の親アライメントマークからＮ（Ｎは自然数）回目のインプリント処理で用いられる第Ｎの親アライメントマークまでが配置されている。
【００２０】
同様に、要素テンプレート３０には、１回目のインプリント処理で用いられる第１の要素アライメントマークからＮ回目のインプリント処理で用いられる第Ｎの要素アライメントマークまでが配置されている。
【００２１】
１回のインプリント処理で用いられる親アライメントマークおよび要素アライメントマークは、それぞれ複数個である。例えば、１回目のインプリントで用いられる親アライメントマークおよび要素アライメントマークは、それぞれ４個ずつである。
【００２２】
親アライメントマークおよび要素アライメントマークは、ＥＢ描画によって形成されている。これにより、高精度な親アライメントマークおよび要素アライメントマークを用いてアライメント処理が実行されることとなる。
【００２３】
テンプレート製造装置１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８、ステージベース９、ＵＶ光源１０を備えている。また、本実施形態のテンプレート製造装置１は、制御部２１を備えている。
【００２４】
試料ステージ５は、親テンプレート４０を載置するとともに、載置した親テンプレート４０と平行な平面内（水平面内）を移動する。試料ステージ５は、親テンプレート４０に転写材としてのレジストを滴下する際には、親テンプレート４０を液滴下装置８の下方側に移動させる。また、試料ステージ５は、要素テンプレート３０を親テンプレート４０へ押し当てる際には、親テンプレート４０を要素テンプレート３０の下方側に移動させる。
【００２５】
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。試料ステージ５は、基板チャック４を用いて、親テンプレート４０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る。基準マーク６は、親テンプレート４０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。
【００２６】
ステージベース９の底面側（親テンプレート４０側）には、原版ステージ２が設けられている。ステージベース９は、原版ステージ２を用いて、要素テンプレート３０の裏面側（要素パターンＹ１の形成されていない側の面）から要素テンプレート３０を真空吸着などによって所定位置に固定する。
【００２７】
アライメントセンサ７は、ステージベース９上に設けられている。アライメントセンサ７は、親テンプレート４０の位置検出および要素テンプレート３０の位置検出を行うセンサである。本実施形態のアライメントセンサ７は、親アライメントマークの位置に基づいて、親テンプレート４０の位置検出を行う。また、アライメントセンサ７は、要素アライメントマークの位置に基づいて、要素テンプレートの位置検出を行う。また、アライメントセンサ７は、親アライメントマークと要素アライメントマークとの間の重ね合わせずれ量を検出する。
【００２８】
ステージベース９は、原版ステージ２によって要素テンプレート３０を支持する。また、ステージベース９は、要素テンプレート３０の要素パターンＹ１を親テンプレート４０上のレジストに押し当てる。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、要素テンプレート３０のレジストへの押し当てと、要素テンプレート３０のレジストからの引き離し（離型）と、を行う。インプリントに用いるレジストは、例えば、光硬化性などの樹脂（光硬化剤）である。
【００２９】
ステージベース９は、ダイバイダイ方式で親テンプレート４０と要素テンプレート３０との間のアライメントを行う。ステージベース９は、アライメントセンサ７による重ね合わせずれ量の検出結果に基づいて、親テンプレート４０と要素テンプレート３０との間のアライメントを行う。ステージベース９は、親アライメントマークと要素アライメントマークとの間の重ね合わせずれ量が所定の範囲内に収まるようアライメント処理を実行する。
【００３０】
本実施形態では、１つの親テンプレート４０に対して複数回に渡って要素パターンＹ１が転写される。このため、インプリント処理毎に、親アライメントマークと要素アライメントマークとの間の重ね合わせずれ量の検出処理と、アライメント処理とが実行される。
【００３１】
液滴下装置８は、インクジェット方式によって親テンプレート４０上にレジストを滴下する装置である。液滴下装置８が備えるインクジェットヘッド（図示せず）は、レジストの液滴を噴出する複数の微細孔を有している。液滴下装置８は、親テンプレート４０上の領域のうち、要素パターンＹ１が押し当てられる位置にレジストを配置する。
【００３２】
ＵＶ光源１０は、ＵＶ光を照射する光源であり、ステージベース９の上方に設けられている。ＵＶ光源１０は、要素テンプレート３０がレジストに押し当てられた状態で、要素テンプレート３０上からＵＶ光を照射する。
【００３３】
制御部２１は、テンプレート製造装置１の各構成要素に接続され、各構成要素を制御する。図１では、制御部２１が、試料ステージ５、アライメントセンサ７、液滴下装置８、ステージベース９に接続されているところを図示しており、他の構成要素との接続は図示省略している。制御部２１は、要素パターンＹ１を親テンプレート４０に転写する際に、試料ステージ５、アライメントセンサ７、液滴下装置８、ステージベース９などを制御する。
【００３４】
親テンプレート４０へのインプリントを行う際には、試料ステージ５に載せられた親テンプレート４０が液滴下装置８の直下まで移動させられる。そして、親テンプレート４０のうち要素パターンＹ１が転写される領域にレジストが滴下される。このとき、１つの要素パターンＹ１が転写される領域に、レジストが滴下される。
【００３５】
その後、試料ステージ５上の親テンプレート４０が要素テンプレート３０の直下に移動させられる。そして、要素テンプレート３０が親テンプレート４０上のレジストに押し当てられる。このとき、要素パターンＹ１に応じた接触時間だけ、要素テンプレート３０とレジストとが接触させられる。
【００３６】
要素テンプレート３０とレジストとが所定時間だけ接触させられた後、この状態でＵＶ光源１０がレジストに照射されることによって、レジストが硬化する。これにより、要素パターンＹ１に対応する転写パターンが親テンプレート４０上のレジストにパターニングされる。
【００３７】
この後、親テンプレート４０上の次の位置に対して、要素パターンＹ１のインプリント処理が行われる。そして、親テンプレート４０上の全ての設定位置への要素パターンＹ１のインプリント処理が完了すると、親テンプレート４０へのインプリント処理が完了する。
【００３８】
ここで、インプリント工程の処理手順について説明する。図２は、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親テンプレート４０や要素テンプレート３０などの断面図を示している。
【００３９】
図２の（ａ）に示すように、親テンプレート４０の上面にはレジスト１２Ｘが滴下される。これにより、親テンプレート４０に滴下されたレジスト１２Ｘの各液滴は親テンプレート４０面内で要素パターンＹ１が転写される領域に広がる。
【００４０】
そして、図２の（ｂ）に示すように、要素テンプレート３０が親テンプレート４０の上面側からレジスト１２Ｘに向けて移動させられる。そして、図２の（ｃ）に示すように、要素テンプレート３０がレジスト１２Ｘに押し当てられる。このように、石英基板等を掘り込んで作られた要素テンプレート３０がレジスト１２Ｘに接触させられると、毛細管現象によって要素パターンＹ１内にレジスト１２Ｘが流入する。
【００４１】
予め設定しておいた時間だけ、レジスト１２Ｘを要素テンプレート３０に充填させた後、ＵＶ光が照射される。これにより、レジスト１２Ｘが硬化する。そして、図２の（ｄ）に示すように、硬化したレジスト１２Ｙから要素テンプレート３０が離型される。これにより、要素パターンＹ１を反転させたレジストパターンが親テンプレート４０上に形成される。
【００４２】
この後、レジストパターン上から親テンプレート４０がエッチングされることにより、レジストパターンに対応するパターンが親テンプレート４０上に形成される。
【００４３】
つぎに、親テンプレート４０および要素テンプレート３０の構成について説明する。図３は、親テンプレートの構成を示す図である。また、図４は、要素テンプレートの構成を示す図である。図３では、親テンプレート４０の上面図を示している。また、図４では、要素テンプレート３０の上面図を示している。なお、図３では、後述する周辺パターンの図示を省略している。
【００４４】
親テンプレート４０には、要素パターンＹ１が転写された領域である複数の要素パターン領域Ｘ１〜Ｘ６が配置されている。各要素パターン領域Ｘ１〜Ｘ６には、１つずつの要素パターンＹ１が転写されている。なお、以下では、要素パターン領域Ｘ１〜Ｘ６をまとめて要素パターン領域群という場合がある。
【００４５】
また、親テンプレート４０には、例えば、要素パターン領域群の周辺に親アライメントマークが配置されている。具体的には、親テンプレート４０には、親アライメントマークＡ１〜Ａ６，Ｂ１〜Ｂ６，Ｃ１〜Ｃ６，Ｄ１〜Ｄ６が配置されている。
【００４６】
親アライメントマークＡ１，Ｂ１，Ｃ１，Ｄ１は、要素パターン領域Ｘ１に要素パターンＹ１が転写される際に用いられる。親アライメントマークＡ２，Ｂ２，Ｃ２，Ｄ２は、要素パターン領域Ｘ２に要素パターンＹ１が転写される際に用いられる。親アライメントマークＡ３，Ｂ３，Ｃ３，Ｄ３は、要素パターン領域Ｘ３に要素パターンＹ１が転写される際に用いられる。
【００４７】
親アライメントマークＡ４，Ｂ４，Ｃ４，Ｄ４は、要素パターン領域Ｘ４に要素パターンＹ１が転写される際に用いられる。親アライメントマークＡ５，Ｂ５，Ｃ５，Ｄ５は、要素パターン領域Ｘ５に要素パターンＹ１が転写される際に用いられる。親アライメントマークＡ６，Ｂ６，Ｃ６，Ｄ６は、要素パターン領域Ｘ６に要素パターンＹ１が転写される際に用いられる。なお、以下では、親アライメントマークＡ１〜Ａ６，Ｂ１〜Ｂ６，Ｃ１〜Ｃ６，Ｄ１〜Ｄ６を、親アライメントマーク群という場合がある。
【００４８】
また、要素テンプレート３０には、要素パターンＹ１が配置されている。また、要素テンプレート３０には、例えば、要素パターンＹ１の周辺に要素アライメントマークＡ１０，Ｂ１０，Ｃ１０，Ｄ１０が配置されている。要素アライメントマークＡ１０，Ｂ１０，Ｃ１０，Ｄ１０は、要素パターン領域Ｘ１〜Ｘ６に要素パターンＹ１が転写される際に用いられる。
【００４９】
テンプレート製造装置１は、ダイバイダイ方式で、親テンプレート４０と要素テンプレート３０との間のアライメント処理を実行する。例えば、要素パターンＹ１が要素パターン領域Ｘ１に重なるよう、親テンプレート４０へのインプリント処理が行われる。このとき、要素パターン領域Ｘ１に対応する親アライメントマークと、要素パターンＹ１に対応する要素アライメントマークと、が重なるようアライメント処理が実行される。
【００５０】
具体的には、親アライメントマークＡ１，Ｂ１，Ｃ１，Ｄ１が、それぞれ要素アライメントマークＡ１０，Ｂ１０，Ｃ１０，Ｄ１０と重なるよう、アライメント処理が実行される。
【００５１】
そして、親アライメントマークＡ１，Ｂ１，Ｃ１，Ｄ１が、それぞれ要素アライメントマークＡ１０，Ｂ１０，Ｃ１０，Ｄ１０と重なるようアライメント処理が実行されたうえで、親テンプレート４０へのインプリント処理が行われる。なお、以下の説明では、要素アライメントマークＡ１０，Ｂ１０，Ｃ１０，Ｄ１０を、要素アライメントマーク群という場合がある。
【００５２】
なお、要素テンプレート３０に形成される要素アライメントマーク群は、４つに限らずいくつでもよい。同様に、親テンプレート４０に形成される親アライメントマーク群は、４つずつに限らず、いくつでもよい。また、要素アライメントマーク群および親アライメントマーク群の形状は、矩形状に限らず何れの形状であってもよい。
【００５３】
また、図４に示した要素パターンＹ１および要素アライメントマーク群の配置は一例である。したがって、要素パターンＹ１および要素アライメントマーク群は、何れの位置に配置されてもよい。
【００５４】
また、図３に示した要素パターン領域Ｘ１〜Ｘ６および親アライメントマーク群の配置は一例である。したがって、要素パターン領域Ｘ１〜Ｘ６および親アライメントマーク群は、何れの位置に配置されてもよい。
【００５５】
なお、図３では、親テンプレート４０に配置される要素パターン領域が、６つの要素パターン領域Ｘ１〜Ｘ６である場合について説明したが、親テンプレート４０に配置される要素パターン領域は、いくつであってもよい。
【００５６】
図５は、要素テンプレートと親テンプレートとの間の位置合わせを説明するための図である。図５では、要素テンプレート３０と親テンプレート４０とが重ねあわされた状態での上面図を示している。なお、図５では、後述する周辺パターンの図示を省略している。
【００５７】
上述したように、アライメント処理の際には、親アライメントマークＡ１と親アライメントマークＡ１０とが重ね合され、親アライメントマークＢ１と親アライメントマークＢ１０とが重ね合される。同様に、親アライメントマークＣ１と親アライメントマークＣ１０とが重ね合され、親アライメントマークＤ１と親アライメントマークＤ１０とが重ね合される。これにより、要素パターンＹ１が要素パターン領域Ｘ１に重なるので、この状態で、要素テンプレート３０が親テンプレート４０上のレジストに押し当てられる。
【００５８】
要素パターン領域Ｘ１へのインプリント処理が完了した後、要素パターン領域Ｘ２へのインプリント処理が実行される。具体的には、要素パターンＹ１が要素パターン領域Ｘ２に重なるよう、親テンプレート４０へのインプリント処理が行われる。このとき、要素パターン領域Ｘ２に対応する親アライメントマークと、要素パターンＹ１に対応する要素アライメントマークと、が重なるようアライメント処理が実行される。具体的には、アライメントマークＡ２，Ａ１０が重なり、かつアライメントマークＢ２，Ｂ１０が重なり、アライメントマークＣ２，Ｃ１０が重なり、かつアライメントマークＤ２，Ｄ１０が重なるよう、アライメント処理が実行される。
【００５９】
さらに、要素パターンＹ１が要素パターン領域Ｘ３に重なるよう、親テンプレート４０へのインプリント処理が行われる。さらに、要素パターンＹ１が要素パターン領域Ｘ４に重なるよう、親テンプレート４０へのインプリント処理が行われる。さらに、要素パターンＹ１が要素パターン領域Ｘ５に重なるよう、親テンプレート４０へのインプリント処理が行われる。さらに、要素パターンＹ１が要素パターン領域Ｘ６に重なるよう、親テンプレート４０へのインプリント処理が行われる。
【００６０】
なお、要素パターンＹ１は、何れの順番で要素パターン領域Ｘ１〜Ｘ６に転写されてもよい。以下では、要素パターンＹ１が、要素パターン領域Ｘ１，Ｘ２，Ｘ３，Ｘ４，Ｘ５，Ｘ６の順番で転写される場合について説明する。
【００６１】
つぎに、親テンプレートの製造処理手順について説明する。図６は、親テンプレートの製造処理手順を示すフローチャートである。親テンプレート４０へのインプリント処理が実行される前に、予め要素テンプレート３０の製造が行われる。
【００６２】
具体的には、要素テンプレート３０の製造が開始されると（ステップＳ１０）、要素テンプレート３０に要素パターンＹ１と要素アライメントマーク群とが形成される。この要素パターンＹ１および要素アライメントマーク群は、ＥＢ描画装置によって形成される（ステップＳ２０）。
【００６３】
また、親テンプレート４０の製造が開始されると（ステップＳ１１０）、親テンプレート４０に周辺パターンと親アライメントマーク群とが形成される。この周辺パターンおよび親アライメントマークは、ＥＢ描画装置によって形成される（ステップＳ１２０）。
【００６４】
周辺パターンは、親パターンＺのうち、要素パターンＹ１と親アライメントマーク群との何れもが形成されない領域に形成されるパターンである。換言すると、親テンプレート４０は、要素パターンＹ１が転写される領域と、親アライメントマーク群が形成される領域と、周辺パターンが形成される領域とを含んでいる。周辺パターンは、例えば、周辺回路パターンなどである。
【００６５】
上述したように、本実施形態では、ＥＢ描画装置を用いて要素テンプレート３０に要素アライメントマーク群が形成される。また、ＥＢ描画装置を用いて親テンプレート４０に親アライメントマーク群が形成される。
【００６６】
この後、テンプレート製造装置１では、親アライメントマーク群が形成された親テンプレート４０が、試料ステージ５上に固定される。また、テンプレート製造装置１では、要素アライメントマーク群が形成された要素テンプレート３０が、原版ステージ２に固定される。
【００６７】
そして、液滴下装置８は、親テンプレート４０上の要素パターン領域Ｘ１にレジスト１２Ｘを滴下する（ステップＳ２１０）。ステージベース９は、要素パターンＹ１が要素パターン領域Ｘ１に重なる位置に親テンプレート４０を移動させる。
【００６８】
アライメントセンサ７は、親アライメントマークＡ１，Ｂ１，Ｃ１，Ｄ１と要素アライメントマークＡ１０，Ｂ１０，Ｃ１０，Ｄ１０との間の重ね合わせずれ量を検出する。ステージベース９は、アライメントセンサ７による重ね合わせずれ量の検出結果に基づいて、親テンプレート４０と要素テンプレート３０との間のアライメントを行う。このように、親アライメントマークＡ１，Ｂ１，Ｃ１，Ｄ１と要素アライメントマークＡ１０，Ｂ１０，Ｃ１０，Ｄ１０とを用いてアライメント処理が実行される（ステップＳ２２０）。
【００６９】
テンプレート製造装置１は、アライメント処理が実行された要素テンプレート３０を親テンプレート４０に押し当てる（ステップＳ２３０）。要素テンプレート３０とレジスト１２Ｘとが所定時間だけ接触させられた後、レジスト１２ＸにＵＶ光が照射される（ステップＳ２４０）。これにより、レジスト１２Ｘが硬化する。
【００７０】
この後、要素テンプレート３０が、硬化したレジスト１２Ｙから離型される（ステップＳ２５０）。これにより、要素パターンＹ１を反転させたレジストパターンが親テンプレート４０上に形成される。
【００７１】
この後、制御部２１は、要素パターン領域Ｘ１〜Ｘ６を要素パターンＹ１によって全てパターニングしたか否かを確認する（ステップＳ２６０）。全ての要素パターン領域Ｘ１〜Ｘ６がパターニングされていない場合（ステップＳ２６０、Ｎｏ）、テンプレート製造装置１は、パターニングされていない要素パターン領域に対してステップＳ２１０〜Ｓ２６０の処理を実行する。
【００７２】
例えば、テンプレート製造装置１は、要素パターン領域Ｘ２に対してステップＳ２１０〜Ｓ２６０の処理を実行する。同様に、テンプレート製造装置１は、要素パターン領域Ｘ３〜Ｘ６のそれぞれに対してステップＳ２１０〜Ｓ２６０の処理を実行する。これにより、要素パターン領域Ｘ１〜Ｘ６上に要素パターンＹ１が転写される。
【００７３】
全ての要素パターン領域Ｘ１〜Ｘ６がパターニングされると（ステップＳ２６０、Ｙｅｓ）、親テンプレート４０の製造処理が完了する。なお、親テンプレート４０の周辺パターンは、何れのタイミングで形成されてもよい。例えば、親アライメントマーク群よりも先に周辺パターンが形成されてもよい。また、要素パターン領域Ｘ１〜Ｘ６上に要素パターンＹ１が形成された後に、周辺パターンが形成されてもよい。
【００７４】
つぎに、親テンプレート４０を用いて子テンプレートを製造する処理について説明する。子テンプレートは、親テンプレート４０の親パターンＺが子テンプレートに転写されることによって製造される。
【００７５】
図７は、子テンプレートの製造処理手順を説明するための図である。要素テンプレート３０が製造された後、要素パターンＹ１が親テンプレート４０，４１の何れかに転写される。親テンプレート４０は、複数の要素パターンＹ１が転写されたテンプレートである。また、親テンプレート４１は、１つの要素パターンＹ１が転写されたテンプレートである。このように、要素パターンＹ１は、テンプレート上の複数の位置に転写されてもよいし、１つの位置に転写されてもよい。親テンプレート４０が製造される場合には、要素パターンＹ１の転写処理が複数回繰り返される。
【００７６】
複数の要素パターンＹ１が転写された親テンプレート４０を用いて子テンプレート５０を製造する場合には、複数の要素パターンＹ１を有した親パターンＺが１度のインプリント処理で子テンプレート５０に転写される。
【００７７】
また、１つの要素パターンＹ１が転写された親テンプレート４１を用いて子テンプレート５１を製造する場合には、要素パターンＹ１の転写処理が複数回繰り返される。子テンプレート５１は、例えば、テンプレート製造装置１が親テンプレート４１を用いて製造する。
【００７８】
なお、親テンプレート４２（図示せず）を製造する際と子テンプレート５２（図示せず）を製造する際との両方において要素パターンＹ１の転写処理が複数回繰り返されてもよい。この場合、例えば、要素テンプレート３０を用いた転写処理が２回繰り返されることによって親テンプレート４２が製造される。そして、親テンプレート４２を用いた転写処理が３回繰り返されることによって子テンプレート５２が製造される。
【００７９】
半導体装置（半導体集積回路）が製造される際には、親テンプレート４０または子テンプレート５０〜５２が用いられる。以下では、子テンプレート５０を用いて半導体装置が製造される場合について説明する。
【００８０】
要素テンプレート３０、親テンプレート４０および子テンプレート５０は、例えばウエハプロセスの各レイヤに対して製造される。そして、子テンプレート５０を用いて半導体装置が製造される。具体的には、要素テンプレート３０を用いて親テンプレート４０が製造され、親テンプレート４０を用いて子テンプレート５０が製造される。そして、レジストの塗布されたウエハ（半導体基板）に子テンプレート５０を用いてインプリント処理が実行され、これにより、ウエハ上にレジストパターンが形成される。そして、レジストパターンをマスクとしてウエハの下層側がエッチングされる。これにより、レジストパターンに対応する実パターンがウエハ上に形成される。半導体装置を製造する際には、上述した要素テンプレート３０の製造、親テンプレート４０の製造、子テンプレート５０の製造、子テンプレート５０を用いたウエハ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。
【００８１】
このように実施形態によれば、ＥＢ描画装置を用いて要素テンプレート３０に要素パターンＹ１と要素アライメントマーク群とが形成される。また、ＥＢ描画装置を用いて親テンプレート４０に親アライメントマーク群が形成される。そして、要素テンプレート３０を用いたインプリント処理によって、親テンプレート４０に要素パターンＹ１が複数回転写される。
【００８２】
要素パターンＹ１が複数回に渡って親テンプレート４０上に転写される際には、少なくとも以下の３つの処理が繰り返される。
（１）親テンプレート４０上にレジスト１２Ｘが塗布される処理
（２）要素アライメントマーク群の何れかと、親アライメントマーク群とを用いて、要素テンプレート３０を親テンプレート４０にアライメントする処理
（３）要素テンプレート３０を用いて、親テンプレート４０上に、要素パターンＹ１に対応するレジストパターンを形成する処理
要素パターンＹ１が複数回転写された後、親テンプレート４０上からエッチングが行なわれる。これにより、親テンプレート４０に要素パターンＹ１に対応するパターンが形成される。
【００８３】
このように、テンプレート製造装置１は、干渉システムを用いることなくアライメント処理を実行するので、親テンプレート４０を低コストで製造することが可能となる。
【００８４】
また、ＥＢ描画によって形成された親アライメントマーク群および要素アライメントマーク群を用いてアライメント処理が実行されるので、アライメント処理の際に、試料ステージ５の位置精度誤差が乗らない。このため、高精度なアライメント処理が可能となる。したがって、ＥＢ描画で形成された親アライメントマークマーク群および要素アライメントマーク群の位置精度（例えば、Sub  nanoオーダーの位置精度）で親テンプレート４０を作成できる。この結果、広領域で高精度なＣＤＵ（Critical  Dimension  Uniformity）精度を実現できるので、歩留りおよび半導体装置のデバイス性能を向上させることが可能となる。
【００８５】
また、要素テンプレート３０および親テンプレート４０に対して用いるＥＢ描画の量が少ないので、親テンプレート４０を短時間で製造することが可能となる。また、要素テンプレート３０を用いて親テンプレート４０にインプリント処理が実行されるので、親テンプレート４０を短時間で製造することが可能となる。
【００８６】
したがって、本実施形態によれば、高精度かつ高スループットなテンプレートの作製を低コストで実現することが可能になる。
【００８７】
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】
【００８８】
１…テンプレート製造装置、５…試料ステージ、７…アライメントセンサ、８…液滴下装置、９…ステージベース、１２Ｘ，１２Ｙ…レジスト、２１…制御部、３０…要素テンプレート、４０，４１…親テンプレート、５０，５１…子テンプレート、Ａ１〜Ａ６，Ｂ１〜Ｂ６，Ｃ１〜Ｃ６，Ｄ１〜Ｄ６…親アライメントマーク、Ａ１０，Ｂ１０，Ｃ１０，Ｄ１０…要素アライメントマーク、Ｙ１…要素パターン、Ｘ１〜Ｘ６…要素パターン領域。
【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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