(57)【要約】【課題】ナノインプリント用モールド及び被転写基板上のパターン寸法を高精度に補正し、転写工程時に生じる寸法誤差を算出し、寸法精度の良い高品質なナノインプリント用モールドを提供する。【解決手段】ナノインプリント用モールドのラインパターンの信号プロファイル４０のうち、両側エッジの外側の波形同士を繋ぎ合わせて、仮想的なビームプロファイル４１を抽出する。ビームプロファイル４１を微分し、微分プロファイル４２を生成する。微分プロファイルの微分ピーク間距離Ｗｂを寸法の補正幅として算出する。【選択図】図４
2017103363.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板の一方の面に形成された凹凸によるパターンを有するインプリントモールドを、転写基板上の転写材料に型押しし光硬化させることで、前記パターンを前記転写材料に転写し、前記転写材料をマスクとして転写基板を加工し、前記インプリントモールドの前記パターンを前記転写基板上に形成するナノインプリントリソグラフィにおいて、
マスターモールドを作製する工程と、
前記マスターモールド上のパターン寸法を測定するとともに、寸法の補正値を算出する工程と、
前記補正値に基づいて、前記マスターモールド上のパターン寸法を補正する工程と、
転写基板上に前記パターンを転写する工程と、
前記転写基板上の前記パターン寸法を測定し、前記補正値に基づいて、前記転写基板上のパターン寸法を補正する工程と、
を具備する、ナノインプリント用モールドの寸法補正方法。
【請求項２】
前記寸法の補正値を算出する工程において、
前記パターンに含まれるラインパターンの信号プロファイルを生成し、両側エッジの信号ピーク位置より外側の波形同士を繋ぎ合わせて、仮想的なビームプロファイルを抽出し、前記ビームプロファイルを微分して生成した微分プロファイルの微分ピーク間距離を前記寸法の補正値として算出する、請求項１に記載のナノインプリント用モールドの寸法補正方法。
【請求項３】
前記マスターモールド上の前記ラインパターンの側壁角度は、垂直あるいは逆テーパーである、請求項２に記載のナノインプリント用モールドの寸法補正方法。
【請求項４】
前記マスターモールド上のパターン寸法を補正する工程において、
前記パターンが前記マスターモールド上において凹パターンの場合は、前記マスターモールド上のパターン寸法の測定値に対し前記補正値を加算して補正し、
前記パターンが前記マスターモールド上において凸パターンの場合は、前記マスターモールド上のパターン寸法の測定値に対し前記補正値を減算して補正する、請求項１に記載のナノインプリント用モールドの寸法補正方法。
【請求項５】
前記転写基板上のパターン寸法を補正する工程において、
前記パターンが前記転写基板上において凸パターンの場合は、前記転写基板上のパターン寸法の測定値に対し前記補正値を減算して補正し、
前記パターンが前記転写基板上において凹パターンの場合は、前記転写基板上のパターン寸法の測定値に対し前記補正値を加算して補正する、請求項１に記載のナノインプリント用モールドの寸法補正方法。
【請求項６】
基板の一方の面に形成された凹凸によるパターンを有するインプリントモールドを、転写基板上の転写材料に型押しし光硬化させることで、前記パターンを前記転写材料に転写し、前記転写材料をマスクとして転写基板を加工し、前記インプリントモールドの前記パターンを前記転写基板上に形成するナノインプリントリソグラフィにおいて、
転写工程時に生じた寸法誤差を算出する工程と、
マスターモールドの設計寸法に寸法誤差をフィードバックする工程と、
前記寸法誤差をフィードバックした設計寸法に基づいてマスターモールドを作製する工程と、
を具備する、ナノインプリント用モールドの製造方法。
【請求項７】
前記寸法誤差を算出する工程において、
前記転写工程に用いたインプリントモールド上のパターン寸法の補正値と、前記転写基板上のパターン寸法の補正値との差分をとることで、寸法誤差を算出する、請求項６に記載のナノインプリント用モールドの製造方法。
【請求項８】
前記寸法誤差をフィードバックする工程は、
パターン寸法毎に前記寸法誤差の情報を記述した寸法補正テーブルを予め作成し、前記寸法補正テーブルに基づき、転写後に所望のパターン寸法が得られるように設計寸法を修正する、請求項６に記載のナノインプリント用モールドの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、半導体素子、光学素子等の製造に使用されるナノインプリント用モールドの寸法補正方法及びナノインプリント用モールドの製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、半導体デバイスのパターン微細化に伴い、露光光源の短波長化や位相シフト法などの高解像技術が用いられている。また、更なる微細化及び高集積化に対応するために、電子線によるウェハへの直接描画技術や極端紫外（ＥＵＶ）光（波長１３．５ｎｍ）による露光技術の開発が進められている。しかしながら、これらの技術は実用化に至るまでの課題解決の困難さや高価な露光装置といったコスト面が大きな障壁となっている。その一方で、近年、低コスト且つ高スループットでパターンを形成できるナノインプリントリソグラフィ（ＮＩＬ）が注目されている。
【０００３】
ナノインプリントリソグラフィは装置価格や使用材料などが安価でありながら、１０ｎｍ程度の高解像度を有する微細パターンを形成できる技術として期待されている。ナノインプリント技術は形成するべきパターンと等倍のパターンを有するモールド（テンプレート、スタンパとも言われる）を予め作製し、このモールドのパターンを被転写基板上に形成した樹脂膜に直接押し付けて力学的に変形させることにより、樹脂膜に形成するべきパターンを転写し、樹脂膜をレジストマスクとして被転写基板をエッチングして、凹凸パターンを転写する技術である。上記モールドは一度だけでなく、何度も繰り返し使用することが出来るため、低コストで高スループットな技術として、半導体デバイス分野に限らず、さまざまな分野への応用が進められている。
【０００４】
ナノインプリントリソグラフィは、熱可逆性材料を用いて熱によりパターンを転写する熱インプリントリソグラフィと光硬化性材料を用いて紫外線によりパターンを転写する光（ＵＶ）ナノインプリントリソグラフィに大きく分類できる。光ナノインプリントは室温でパターン転写でき、熱による寸法変化などの懸念が無いため、熱ナノインプリントに比べて、生産性、解像性などの点で優れていると言われている。
【０００５】
光ナノインプリントの工程は、被転写基板上に光硬化性樹脂を塗布する工程、被転写基板とモールドとを位置合わせする工程（アライメント）、光硬化性樹脂にモールドを下降させ直接押し付けて凹凸パターンを転写する工程（プレス）、光照射により光硬化性樹脂を硬化する工程、光硬化性樹脂からモールドを上昇させ引き離す工程（離型）、被転写基板上の不要な光硬化性樹脂（残膜）を除去する工程で構成される。その後、光硬化性樹脂をマスクとして、被転写基板をエッチングして凹凸パターンを形成する。
【０００６】
上記モールドには石英ガラス基板のような透光性を有する基板が用いられる。石英ガラス基板の表面にクロムなどのメタル層を形成し、その上にレジスト膜を塗布する。レジスト膜に対して電子線描画を行い微細なレジストパターンを形成し、ドライエッチングによってメタル層及び石英ガラス基板をエッチングする。その後、レジスト膜、メタル層を剥離除去し、異物除去洗浄を行い、モールドを作製する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２０１２−１８３６９２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
ナノインプリントリソグラフィの転写は等倍であり、マスターモールドのパターン寸法及び寸法バラツキがそのまま被転写基板上にパターン転写される。そのため、マスターモールドにおける寸法精度や寸法の均一性は極めて重要である。但し、マスターモールドの寸法精度を高めても、転写工程時の光硬化性樹脂の硬化収縮やモールド離型後の光硬化性樹脂の残膜を除去する際に、寸法誤差が生じる可能性がある。
【０００９】
光硬化性樹脂は硬化の際に収縮が起こることが知られている。一般的な光硬化性樹脂では、硬化により数％から十数％の線収縮が生じる。光硬化性樹脂の材質やパターン寸法に応じて収縮率が異なるため、高い寸法精度が要求される半導体素子などへの応用においては、マスターモールドを設計する際に樹脂による硬化収縮を考慮に入れ、収縮の影響を補正する必要がある。
【００１０】
モールド離型後の光硬化性樹脂の残膜除去は、酸素プラズマによる異方性エッチングにて行われる。異方性エッチングではあるが、多少は横方向へのエッチングの影響もある。また、樹脂の残膜厚はパターン密度に応じて異なり、基本的には全ての残膜を除去するために、最も厚い残膜が除去できるようにエッチング時間を調整する。そのため、残膜厚が薄いパターン近傍では過剰なエッチングがかかることになる。これらが原因で、エッチング後の被転写基板のパターン寸法には誤差やバラツキが生じ、寸法精度が低くなるという問題がある。
【００１１】
マスターモールドや被転写基板上のパターン寸法測定には、一般的に走査型電子顕微鏡（ＣＤ−ＳＥＭ）が用いられる。ＣＤ−ＳＥＭはパターンピッチサイズが保証されたサンプルを用いて測定画像のスケール（ｎｍ／ｐｉｘｅｌ）を決定し、ピッチ寸法の保証をしている。しかし、ＣＤ−ＳＥＭは有限の（０より有意に大きい）ビーム径を有しており、その影響でパターンの寸法測定値は実際のパターン寸法とは異なる値で測定される。等倍転写となるナノインプリントリソグラフィにおいては、実際のパターン寸法を正確に測ることは極めて重要である。
【００１２】
光ナノインプリントリソグラフィにおける樹脂の硬化収縮を計算機シミュレーションにより算出し、インプリントモールドの設計を行う手法が提案されている（例えば、特許文献１参照）。しかし、実際のパターン寸法と測定装置による測定寸法の原理的な寸法誤差に関しては、一切記載されていないため、寸法精度の良好なインプリントモールドを作製することは困難である。
【００１３】
以上から、ナノインプリントリソグラフィにおいて、パターン寸法の制御には転写工程における影響や寸法測定装置の影響を考慮に入れる必要がある。
【００１４】
本発明は、上記事情に鑑みて成されたものであり、ナノインプリント用モールドのパターン寸法を高精度に補正し、寸法精度の良い高品質なナノインプリント用モールド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】
【００１５】
本発明の一局面は、基板の一方の面に形成された凹凸によるパターンを有するインプリントモールドを、転写基板上の転写材料に型押しし光硬化させることで、パターンを転写材料に転写し、転写材料をマスクとして転写基板を加工し、インプリントモールドのパターンを転写基板上に形成するナノインプリントリソグラフィにおいて、マスターモールドを作製する工程と、マスターモールド上のパターン寸法を測定するとともに、寸法の補正値を算出する工程と、補正値に基づいて、マスターモールド上のパターン寸法を補正する工程と、転写基板上にパターンを転写する工程と、転写基板上のパターン寸法を測定し、補正値に基づいて、転写基板上のパターン寸法を補正する工程とを具備する、ナノインプリント用モールドの寸法補正方法である。
【００１６】
また、寸法の補正値を算出する工程において、パターンに含まれるラインパターンの信号プロファイルを生成し、両側エッジの信号ピーク位置より外側の波形同士を繋ぎ合わせて、仮想的なビームプロファイルを抽出し、ビームプロファイルを微分して生成した微分プロファイルの微分ピーク間距離を寸法の補正値として算出してもよい。
【００１７】
また、マスターモールド上のラインパターンの側壁角度は、垂直あるいは逆テーパーであってもよい。
【００１８】
また、マスターモールド上のパターン寸法を補正する工程において、パターンがマスターモールド上において凹パターンの場合は、マスターモールド上のパターン寸法の測定値に対し補正値を加算して補正し、パターンがマスターモールド上において凸パターンの場合は、マスターモールド上のパターン寸法の測定値に対し補正値を減算して補正してもよい。
【００１９】
また、転写基板上のパターン寸法を補正する工程において、パターンが転写基板上において凸パターンの場合は、転写基板上のパターン寸法の測定値に対し補正値を減算して補正し、パターンが転写基板上において凹パターンの場合は、転写基板上のパターン寸法の測定値に対し補正値を加算して補正してもよい。
【００２０】
本発明の他の局面は、基板の一方の面に形成された凹凸によるパターンを有するインプリントモールドを、転写基板上の転写材料に型押しし光硬化させることで、パターンを転写材料に転写し、転写材料をマスクとして転写基板を加工し、インプリントモールドのパターンを転写基板上に形成するナノインプリントリソグラフィにおいて、転写工程時に生じた寸法誤差を算出する工程と、マスターモールドの設計寸法に寸法誤差をフィードバックする工程と、寸法誤差をフィードバックした設計寸法に基づいてマスターモールドを作製する工程と、を具備する、ナノインプリント用モールドの製造方法である。
【００２１】
また、寸法誤差を算出する工程において、転写工程に用いたインプリントモールド上のパターン寸法の補正値と、転写基板上のパターン寸法の補正値との差分をとることで、寸法誤差を算出してもよい。
【００２２】
また、寸法誤差をフィードバックする工程は、パターン寸法毎に寸法誤差の情報を記述した寸法補正テーブルを予め作成し、寸法補正テーブルに基づき、転写後に所望のパターン寸法が得られるように設計寸法を修正してもよい。
【発明の効果】
【００２３】
以上詳記したように本発明によれば、ナノインプリント用モールドのパターン寸法及び被転写基板上のパターン寸法を精度良く補正できる。これにより、転写工程時に生じる寸法変化を考慮に入れ、寸法精度の良い高品質なナノインプリント用モールドが製造でき、その結果、寸法精度の良好なパターン転写を実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】本発明の一実施形態に係るインプリントモールドによるパターン転写を示す図である。
【図２】本発明の一実施形態に係るＣＤ−ＳＥＭによるパターン寸法測定方法の原理を示す図である。
【図３】本発明の一実施形態に係る実際のパターン寸法とＣＤ−ＳＥＭで測定される寸法との関係を示す図である。
【図４】本発明の一実施形態に係るパターン寸法補正値の算出方法を示す図である。
【図５】本発明の一実施形態に係るナノインプリント用モールドの寸法補正方法及びナノインプリント用モールドの製造方法のフローを示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２５】
以下、本発明によるナノインプリント用モールドの寸法補正方法及びナノインプリント用モールドの製造方法について、図面を参照して、一実施形態を詳細に説明する。
【００２６】
光硬化性樹脂の硬化収縮によるパターン寸法変化について図を用いて説明する。図１は石英ガラス基板からなるマスターモールド１上に形成した凹パターンを被転写基板３上に転写する工程を示す図である。
【００２７】
被転写基板３上に光硬化性樹脂２を塗布し、その上にモールド１を設置し位置合わせをする（図１の（ａ））。光硬化性樹脂２にモールド１を下降させ直接押し付けてパターンを転写し、モールド１上面への光照射により光硬化性樹脂２を硬化する（図１の（ｂ））。この時に光硬化性樹脂２は硬化収縮し、樹脂の高さ及び横方向で収縮が起こる（図１の（ｃ））。光硬化性樹脂２からモールド１を上昇させ引き離し、不要な光硬化性樹脂２の残膜を除去する（図１の（ｄ））。光硬化性樹脂２をマスクとして被転写基板３をエッチングし、凸パターンを形成し、光硬化性樹脂２を剥離する（図１の（ｅ））。
【００２８】
図１に示す被転写基板３上の凸パターンの線幅Ｗ３は、モールド１の凹パターンの線幅Ｗ１に対して小さくなる。光硬化性樹脂２の凸パターンの上面部の線幅は、硬化収縮により、Ｗ２（＜Ｗ１）となる。光硬化性樹脂２をマスクとして被転写基板３をエッチングすると、樹脂マスクの側壁は上面部の幅に合わせて全体的に後退するため、被転写基板の線幅Ｗ３はＷ２と同程度になる。よって、光硬化性樹脂２の硬化収縮により、モールド１のパターン寸法（Ｗ１）よりは小さい寸法のパターン（Ｗ３）が転写される。このように、光硬化性樹脂の硬化収縮の影響により、マスターモールドのパターン寸法とは異なる寸法のパターンが被転写基板に転写される。
【００２９】
次に、ＣＤ−ＳＥＭでの測定値が実際のパターン寸法とは異なる値で出力されることを図を用いて説明する。
【００３０】
ＣＤ−ＳＥＭは試料表面の凹凸に応じた二次電子量の放出量の違いを利用し（傾斜効果）、その二次電子量に応じた輝度差を画像として出力し、上記画像を信号プロファイルで表示させパターンエッジを決定し、寸法を測定する。
【００３１】
図２で凹凸パターンそれぞれをＣＤ−ＳＥＭで測定する際の原理を説明する。図２の（ａ）は凸パターンを、図２の（ｂ）は凹パターンの測定時の原理図である。それぞれのパターンをＣＤ−ＳＥＭで走査すると信号プロファイル２０が得られる。パターンエッジ付近で信号ピークが立つ波形となる。信号プロファイル２０を微分して生成されるのが、微分プロファイル２１である。
【００３２】
パターンの寸法測定には閾値法や微分傾斜法などが用いられる。本実施形態で説明するパターン寸法測定は微分傾斜法である。図２に示すように微分傾斜法では、凸パターン測長の場合は外側の微分ピークを、凹パターン測長の場合は内側の微分ピークを、パターン底部位置に相当するエッジ位置として検出し、ピーク間距離をパターン寸法の測長値として出力する。図２の（ａ）の凸パターンではＷ５、図２の（ｂ）の凹パターンではＷ６が測長値として出力される。
【００３３】
ＣＤ−ＳＥＭの電子線は有限のビーム径を有している。そのため、パターンエッジ部分で鋭いピークが立つ波形とはならず、実際には二次電子信号のピーク形状が緩やかな波形となる。次に、側壁角度がテーパーである場合と垂直である場合に、実際のパターン寸法とＣＤ−ＳＥＭで測定される寸法との関係を説明する。
【００３４】
パターンエッジの側壁角度がテーパーである場合（図３の（ａ）、（ｂ））は、ビーム径の影響が相殺されパターン底部の位置に精度良く微分ピークが出現する。実際のパターン断面の寸法とＣＤ−ＳＥＭで測定される寸法（微分ピーク間距離）はほぼ同等となる。図３の（ａ）の凸パターンの場合、パターン断面の寸法（Ｗ７）とＣＤ−ＳＥＭ測定寸法（Ｗ８）はほぼ同等である。同様に、図３の（ｂ）の凹パターンの場合、パターン断面の寸法（Ｗ９）とＣＤ−ＳＥＭ測定寸法（Ｗ１０）はほぼ同等である。
【００３５】
一方、パターンエッジの側壁角度が垂直（９０度）である場合（図３の（ｃ）、（ｄ））は、ビーム径の影響を受け、実際のパターン底部とは異なる位置に微分ピークが出現する。これは、電子線が表面に照射される時点で、ビームの電荷密度が半径方向に広がりをもつ場合には、ビーム径中心付近の情報以外にも周りに照射された電子線からの情報も畳み込まれることになるからである。よって、図３の（ｃ）、（ｄ）に示すように微分ピークの位置は凸パターンではより外側に、凹パターンではより内側に位置する。それぞれの微分ピーク間を線幅として測定すると、凸パターンでは実寸法よりも大きく（Ｗ１２＞Ｗ１１）、凹パターンでは実寸法よりも小さく（Ｗ１４＜Ｗ１３）測定される。パターンエッジの側壁角度が逆テーパーである場合も同様である。以上、詳記したように、パターンの側壁角度が垂直に近くなるほど、実寸法とは異なる測定値が出力される。
【００３６】
一般的にＳＥＭのビーム径ｄは次式で表される。
【００３７】
【数１】
2017103363.tif 000003
【００３８】
ｄｓは電子源サイズ、Ｍはレンズ系全体の総合倍率、Ｃｓは球面収差係数、αは試料面でのプローブビームの開き角、Ｃｃは色収差係数、ΔＶは電子プローブのエネルギー幅、Ｖは加速電圧、λは電子プローブの波長である。第３項は色収差を表し、加速電圧Ｖに反比例する。第４項は回折現象によるビーム径の増大を表し、波長λに比例する。また波長λは加速電圧Ｖに反比例する。以上から、加速電圧はビーム径を左右するパラメータであり、加速電圧を高くすることでビーム径を小さくできるが、パターンエッジ幅に影響を及ぼさないほどにビーム径を小さくすることは難しい。
【００３９】
本発明では、ＣＤ−ＳＥＭのビーム径及びその影響分をあらかじめ測定しておき、測定値の出力値に影響分を補正することで、パターン寸法を精度良く測り、その結果を寸法設計にフィードバックすることで寸法精度の良いナノインプリント用モールドを製造する。
【００４０】
ビーム径の影響を測定する方法について図４を用いて説明する。前述の通り、側壁角度が垂直または逆テーパーであるパターンをＣＤ−ＳＥＭで走査すると信号プロファイル４０が得られる。パターンが垂直または逆テーパーの場合には、エッジ効果やシャドウ効果はビーム径の影響と比較して十分に小さいとみなすことができるため、生成される信号プロファイルはビーム形状をそのまま反映しているとみなすことができる。前述のように、ＣＤ−ＳＥＭのパターンエッジの幅は、信号プロファイルの微分値のピーク幅である。また通常の寸法測長も微分最大点をエッジとして測長を行う。つまり実際の測長値に影響を与えるのは、ビーム形状の微分幅である。よって、微分プロファイルの微分幅をビーム径及びビーム径による影響幅として定義する。
【００４１】
図４のラインパターンの信号プロファイル４０のうち、両側エッジの外側の波形同士を繋ぎ合わせて、仮想的なビームプロファイル４１を、ビーム形状を反映した信号プロファイルとして抽出する。ビームプロファイル４１を微分し、微分プロファイル４２を生成する。微分プロファイル４２の微分ピーク間距離Ｗｂをビーム径による影響幅とし、パターン寸法の補正値として定義する。
【００４２】
パターンの片側エッジではビーム径の半分の影響であるが、パターン線幅として見た場合は、両側エッジの影響を考慮する必要があり、つまりはビーム径に相当する分だけ線幅が大きく（あるいは小さく）測定されることになる。上述の補正値を測定値に対して加算あるいは減算することで真のパターン寸法に補正することが出来る。
【００４３】
図５は、本発明のナノインプリント用モールドの寸法補正方法及びナノインプリント用モールドの製造方法の実施形態の一例を示し、寸法精度の良いナノインプリント用マスターモールドの設計線幅を決定するための工程フロー図である。
【００４４】
まず、マスターモールドを作製し、ＣＤ−ＳＥＭでラインパターンを測定する。両側エッジの外側の波形同士を繋ぎ合わせて、仮想的なビームプロファイルを抽出する（Ｓ１）。ビーム形状を反映した信号プロファイルであるビームプロファイルを微分し、微分プロファイルを生成する。微分プロファイルの微分ピーク間距離を寸法の補正幅ＷＲとして算出する（Ｓ２）。ビーム径に相当する補正幅ＷＲの算出は代表的なパターンにおいてのみ実施すればよい。
【００４５】
次に、マスターモールドのパターン寸法ＷＡを測定する（Ｓ３）。次に、凹パターンの場合は、モールドのパターン寸法測定値に対し補正幅ＷＲを加算して、実際のモールド寸法ＷＢ（＝ＷＡ＋ＷＲ）に補正する（Ｓ４）。凸パターンの場合は、モールドのパターン寸法測定値に対し補正幅ＷＲを減算して、実際のモールド寸法ＷＢ（＝ＷＡ―ＷＲ）に補正する（Ｓ５）。
【００４６】
次に、マスターモールドを用いて、被転写基板上に塗布した光硬化性樹脂に対して、パターン転写する（Ｓ６）。モールドを離型し、不要な樹脂を残膜処理した後に、被転写基板に対してエッチング加工し、パターンを転写する（Ｓ７）。
【００４７】
被転写基板上のパターン寸法ＷＣを測定する（Ｓ８）。次に、凸パターンの場合は、被転写基板上のパターン寸法測定値に対し上記補正幅ＷＲを減算して、実際の被転写基板上のパターン寸法ＷＤ（＝ＷＣ−ＷＲ）に補正する（Ｓ９）。凹パターンの場合は、被転写基板上のパターン寸法測定値に対し上記補正幅ＷＲを加算して、実際の被転写基板上のパターン寸法ＷＤ（＝ＷＣ＋ＷＲ）に補正する（Ｓ１０）。
【００４８】
次に、被転写基板上のパターン寸法ＷＤとモールドのパターン寸法ＷＢの差分から、転写工程時の硬化収縮などの影響により生じた寸法誤差ＷＥ（＝ＷＢ−ＷＤ）を計算する（Ｓ１１）。上記の工程（Ｓ３以降）をパターン寸法毎に実施し、寸法補正テーブルを作成する（Ｓ１２）。寸法補正テーブルをマスターモールドの設計線幅にフィードバックする（Ｓ１３）。以上、本発明によれば、寸法精度及び寸法バラツキの小さいナノインプリント用モールドを製造できる。
【実施例】
【００４９】
以下に、本発明の具体的な実施例を詳しく説明する。
【００５０】
マスターモールド用の透光性を有する基板として、６インチ角の石英ガラス基板を用意し、クロム（Ｃｒ）膜を５ｎｍの厚さで成膜した。次に、Ｃｒ膜上に電子線レジストを塗布し、電子線描画を行い、その後現像を行い、レジストパターンを形成した。次に、レジストパターンをマスクとしてＣｒ膜をドライエッチング（塩素と酸素の混合ガス）し、Ｃｒ膜にパターンを形成した。次に、レジストパターンを酸素プラズマを用いて剥離除去し、Ｃｒ膜をマスクとしてドライエッチング（フッ素系ガス）し、石英ガラス基板上にパターンを形成した。次に、Ｃｒ膜をエッチング除去して、石英ガラス基板上にパターンを形成したマスターモールドを作製した。パターン寸法は５０ｎｍから１０００ｎｍまで変化させ、孤立スペース、孤立ライン、ライン＆スペース、ホール、ドットパターンなどの様々なパターンを作製した。
【００５１】
次に、マスターモールド上の孤立ラインパターンをＣＤ−ＳＥＭで測定し、信号プロファイルを生成した。信号プロファイルにおいて、両側エッジの外側の波形同士を繋ぎ合わせて、仮想的なビーム形状を抽出した。ビーム形状を反映した信号プロファイルを微分し、微分プロファイルを生成した。微分プロファイルの微分ピーク間距離を測定し、１１．２ｎｍと算出した。この値を寸法の補正幅ＷＲとした。
【００５２】
次に、マスターモールド上にある、その他の様々なパターン寸法を順次測定した。一例として、孤立スペースパターンの寸法が１２２．１ｎｍと測定された。次に、各々のパターンに対し寸法補正を行った。凹パターンの場合には、測定値に対し、補正幅ＷＲを加算し、凸パターンの場合には、測定値に対し、補正幅ＷＲを減算した。マスターモールド上の全てのパターンにおいて、測定値の補正を行った。一例として、上記孤立スペースパターンの寸法を、１２２．１ｎｍ＋１１．２ｎｍ＝１３３．３ｎｍと補正した。
【００５３】
次に、被転写基板としてシリコンウェハを用意した。シリコンウェハ上に紫外線硬化樹脂ＰＡＫ−０１（東洋合成工業社）をスピンコートし、被転写樹脂層を形成した。
【００５４】
次に、シリコンウェハ上の被転写樹脂層に、マスターモールドのパターンが形成された面が対向するようにマスターモールドを設置し、下降させ被転写樹脂層に直接押し当ててプレスした。
【００５５】
次に、マスターモールドの裏面から、ＵＶ光を照射して被転写樹脂を硬化させ、モールドのパターンを樹脂に転写した。この時に、数％の硬化収縮率の影響で、被転写樹脂パターンは高さ方向と横方向で樹脂の硬化収縮が起こった。
【００５６】
次に、被転写基板上の残膜を酸素プラズマを用いたドライエッチングにより除去した。この時、酸素プラズマアッシングの条件は、酸素流量５０ｓｃｃｍ、圧力３０Ｐａ、ＲＦパワー１００Ｗであった。
【００５７】
次に、樹脂パターンをエッチングマスクとして、シリコンウェハのエッチングを行った。この時、シリコンウェハのエッチングの条件は、ＣＦ４流量３０ｓｃｃｍ、Ｃ４Ｆ８流量２０ｓｃｃｍ、圧力３０Ｐａ、ＩＣＰパワー５００Ｗ、ＲＩＥパワー５０Ｗであった。
【００５８】
次に、酸素プラズマアッシング（条件：酸素流量５０ｓｃｃｍ、圧力３０Ｐａ、ＲＦパワー１００Ｗ）によって樹脂を剥離し、シリコンウェハ上にパターンを形成した。
【００５９】
次に、シリコンウェハ上に形成した各々のパターンに対して、ＣＤ−ＳＥＭを用いて寸法測定を行った。一例として、マスターモールド上での孤立スペースパターンはシリコンウェハ上では孤立ラインパターンに転写され、寸法は１２８．４ｎｍと計測された。
【００６０】
次に、各々のパターンの寸法測定値に対し寸法補正を行った。凸パターンの場合には、測定値に対し、上記補正幅ＷＲを減算し、凹パターンの場合には、測定値に対し、上記補正幅ＷＲを加算した。シリコンウェハ上の全てのパターンにおいて、測定値の補正を行った。一例として、上記孤立ラインパターンの寸法を、１２８．４ｎｍ−１１．２ｎｍ＝１１７．２ｎｍと補正した。
【００６１】
次に、転写工程時の樹脂の硬化収縮により生じた寸法誤差を算出するため、寸法補正後のマスターモールド上のパターン寸法とシリコンウェハ上のパターン寸法の差分処理を行った。一例として、上記孤立ラインパターン（被転写基板上）の場合は、１３３．３ｎｍ−１１７．２ｎｍ＝１６．１ｎｍと算出した。樹脂の硬化収縮により、マスターモールド上のパターン寸法よりも小さい寸法でシリコンウェハ上のパターンに転写された。これを各々のパターン毎に実施し、パターン寸法毎の寸法補正テーブルを作成した。
【００６２】
次に、寸法補正テーブルを用いてマスターモールドの設計寸法にフィードバックした。樹脂の硬化収縮による寸法変動を考慮に入れて再設計し、再作製したマスターモールドを用いて、シリコンウェハ上にパターン転写を行ったところ、所望する寸法のパターンが得られ、寸法精度の良好なパターンが転写された。
【産業上の利用可能性】
【００６３】
本発明のナノインプリント用モールドの寸法補正方法及びナノインプリント用モールドの製造方法は、寸法精度の良い高品質なナノインプリント用モールドを製造することができるので、ナノインプリントリソグラフィを利用した広範な分野に利用することが期待される。例えば、インプリントモールド、光学素子（反射防止膜）、パターンドメディア（ハードディスクや光学メディアなど）、バイオチップ、ＬＥＤ、マイクロ流路、ＭＥＭＳ、フレキシブルエレクトロニクス（有機ＥＬ）などの製造工程において好適に利用することが期待される。
【符号の説明】
【００６４】
１    石英ガラス基板からなるマスターモールド
２    光硬化性樹脂
３    被転写基板
２０，４０    信号プロファイル
２１，４２    微分プロファイル
４１    ビームプロファイル
【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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