パタン形成方法
【課題】良質にパタンを形成することが可能なパタン形成方法を提供する。
【解決手段】原板に形成されたパタンを互いに異なった転写条件で複数のチップ領域に転写する工程と、各チップ領域それぞれを複数の領域に分割する工程と、複数のチップ領域の互いに対応する分割領域ごとに最適な転写条件を求める工程と、分割領域ごとに求められた最適な転写条件を用いてウエハ上にパタンを転写する工程と、を含む。
【解決手段】原板に形成されたパタンを互いに異なった転写条件で複数のチップ領域に転写する工程と、各チップ領域それぞれを複数の領域に分割する工程と、複数のチップ領域の互いに対応する分割領域ごとに最適な転写条件を求める工程と、分割領域ごとに求められた最適な転写条件を用いてウエハ上にパタンを転写する工程と、を含む。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明の実施形態は、パタン形成方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、ナノインプリントと呼ばれる微細加工技術の開発が進められている。
ナノインプリントにおけるパタン形成方法では、ウエハの被加工面上に形成されたパタン形成材料（レジスト）にテンプレート（モールド）を押し付け、ＵＶ（紫外線）照射を行うことによってレジストを硬化させ、さらにテンプレートをレジストから離型することでレジストパタンが形成される。
【０００３】
しかし、ナノインプリントにおいては、テンプレートの製造ばらつきや、インプリント装置の動作ばらつきにより、欠陥や膜厚異常などの問題が発生してしまう。このため、良質にパタンを形成することが困難であった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００７−１２３７３４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
良質にパタンを形成することが可能なパタン形成方法を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
実施形態のパタン形成方法は、原板に形成されたパタンを互いに異なった転写条件で複数のチップ領域に転写する工程と、前記各チップ領域それぞれを複数の領域に分割する工程と、前記複数のチップ領域の互いに対応する分割領域ごとに最適な転写条件を求める工程と、前記分割領域ごとに求められた前記最適な転写条件を用いてウエハ上に前記パタンを転写する工程と、を含むことを特徴とする。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１】実施形態のナノインプリントにおけるパタン形成方法を概略的に示した図である。
【図２】チップに形成されるパタンの設計データを模式的に示した上面図である。
【図３】図２に示したパタンの被覆率マップを模式的に示した図である。
【図４】ドロップレシピを模式的に示した図である。
【図５】実施形態の基本的なインプリントパタンの製造方法の一部を模式的に示した図である。
【図６】実施形態の基本的なインプリントパタンの製造方法の一部を模式的に示した図である。
【図７】実施形態の基本的なインプリントパタンの製造方法の一部を模式的に示した図である。
【図８】実施形態の基本的なインプリントパタンの製造方法の一部を模式的に示した図である。
【図９】実施形態の基本的なパタン形成方法を概略的に示した図である。
【図１０】実施形態のパタン形成方法の一部を概略的に示した図である。
【図１１】図１１（ａ）は、チップの設計データを示す上面図であり、図１１（ｂ）は、図１１（ａ）の一部を拡大し、配線幅を変化させる様子を示す図である。
【図１２】異なるドロップレシピを用いてパタンが形成されたウエハの上面図である。
【図１３】図１３（ａ）は、条件量が−２０％の際のレジストパタンと検査結果との関係を示す図であり、図１３（ｂ）は、条件量が−１０％の際のレジストパタンと検査結果との関係を示す図であり、図１３（ｃ）は、条件量が０％の際のレジストパタンと検査結果との関係を示す図であり、図１３（ｄ）は、条件量が＋１０％の際のレジストパタンと検査結果との関係を示す図であり、図１３（ｅ）は、条件量が＋２０％の際のレジストパタンと検査結果との関係を示す図である。
【図１４】図１４（ａ）は、異なるドロップレシピを用いてパタンが形成されたウエハの上面図であり、図１４（ｂ）は、図１４（ａ）の１チップを拡大した図である。
【図１５】領域Ａにおける制御量と観測値との関係を示す図である。
【図１６】領域Ａにおける制御量と観測値との関係を示す図である。
【図１７】１チップの領域毎の最適条件を示した図である。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
以下、実施形態の詳細を図面を参照して説明する。
【０００９】
（実施形態）
まず、図１〜図８を用いて、本実施形態の理解を容易にするため、ナノインプリントの概要について説明する。図１は、ナノインプリントにおけるパタン形成方法を概略的に示したフローチャートである。図２は、チップに形成されるパタンの設計データを模式的に示した上面図である。図３は、図２に示したパタンの被覆率マップを示した図である。図４は、ドロップレシピを模式的に示した図である。図５〜図８は、基本的なインプリントパタンの製造方法を模式的に示した図である。
【００１０】
このナノインプリントにおけるパタン形成方法では、転写すべきパタン（１チップ分のパタン）が形成された原版（テンプレート）を、基板上に塗布されている光硬化性有機材料（レジスト）に接触させ、光照射を行なってレジストを硬化させ、さらにレジストからテンプレートを離型させることでレジストパタンが形成される。また、ショットとは、テンプレートの１チップ分のパタンを転写することである。このため、レジストにパタンを１回転写することを１ショットなどと呼ぶ。
【００１１】
［Ｓ１００１］
まず、図２に示すようなテンプレートに形成されたパタンの設計レイアウトデータ（例えばＣＡＤデータ）と、テンプレートのパタンの溝の深さ情報、およびレジストパタン（転写パタン）の膜厚情報などを含むインプリント条件とを用意する。このレジストパタンの膜厚とは、レジストにパタンが形成されない領域（残膜）の厚さの事である。なお、図２に示す黒線部などが、溝パタンとしてテンプレートに形成される。
【００１２】
［Ｓ１００２］
次に、上述した設計レイアウトデータ（以下、単に設計データと称す）から、被覆率を導出する。そして、図３に示すように、１チップ上で分割された領域ごと（ａ１、ａ２、ａ３、…、ｂ１、…、ｃ１、…）の被覆率を示した被覆率マップを作成する。例えばこの被覆率は、パタンの深さは考慮されない。また、例えば被覆率とは、チップを上面から見た際のパタンの面積から導出される。
【００１３】
［Ｓ１００３］
図４に示すように、上述した被膜率マップと、インプリント条件とに基づいて、ドロップレシピを作成する。このドロップレシピとは、基板へのレジストの滴下位置（ドロップ位置）ごとの滴下量（ドロップ量）を示したものである。つまり、ドロップレシピとは、レジスト材の塗布量のマップである。なお、図４に示す、行と列がチップ（ショット）内の２次元空間におけるレジストのドロップ位置（ａ´１、ａ´２、ａ´３、…、ｂ´１、…、ｃ´１、…）を意味し、各数値が各位置におけるレジストのドロップ量を示している。
【００１４】
［Ｓ１００４］
次に、上述したドロップレシピを用いてインプリント処理を行う。
【００１５】
図５〜図８を用いて、インプリントパタンの基本的な形成方法を概略的に説明する。
【００１６】
図５に示すように、ヘッド１０２を用いたインクジェット法によって、基板１００上にレジスト１０１として、液状の光硬化性樹脂膜材料（ナノインプリント材料）を塗布する。この際、ヘッド１０２は、ドロップレシピに従って、図中の矢印の方向に順次レジスト１０１を基板１００上に滴下する。
【００１７】
このとき、形成される配線（パタン）の密度や大きさによって，最適なレジスト量や位置が局所的に異なる。例えば、配線の被覆率が高い領域においてはレジスト１０１を多くし、被覆率が低い領域においてはレジスト１０１を少なくする必要がある。例えば、小パタンが形成される領域には、少量のレジスト１０１が滴下され、中パタンが形成される領域には中程度の量のレジスト１０１が滴下され、大パタンが形成される領域には、大量のレジスト１０１が滴下される。このように、レジスト１０１はインクジェット方式で塗布されるため、１ショット内で塗布量（ドロップ量）およびドロップ位置を細かく制御することができる。
【００１８】
なお、このヘッド１０２は、レジスト１０１を塗布する機構であり、例えばレジスト１０１を基板１００に塗布するノズルを複数有している。また、このヘッド１０２の塗布量の単位は「滴」（離散値）である。そして、１滴のレジストの量はおおよそ数ピコリットルである。また、レジストを滴下できる位置も幅が数μｍ毎と決まっている。また、この基板は下地材料を含んでいても良い。
【００１９】
次に、図６に示すように、テンプレート１０３を用意する。このテンプレート１０３は、例えば一般のフォトマスクに用いる透明な石英基板に、設計データに従って、プラズマエッチングにより凹凸のパタン（溝）が形成されたものである。テンプレート１０３の表面には凹型の少量のパタンが形成された小パタン領域１０３ａと、中程度のパタンが形成された中パタン領域１０３ｂと、大パタンが形成された大パタン領域１０３ｃとが形成されている。
【００２０】
次に、図７に示すように、テンプレート１０３の表面をレジスト１０１に接触させる。そして、小パタン領域１０３ａ、中パタン領域１０３ｂ、および大パタン領域１０３ｃ内にレジスト１０１が完全に充填されたら、テンプレート１０３をレジスト１０１に接触させたまま、テンプレート１０３の裏面からレジスト１０１にＵＶ光を照射し、レジスト１０１を光硬化させる。
【００２１】
次に、図８に示すように、テンプレート１０３を垂直方向に引き上げ、離型を行う。これにより、レジスト１０１に、小パタン領域１０３ａが転写された凸型の小パタン領域１０１ａが形成され、中パタン領域１０３ｂが転写された凸型の中パタン領域１０１ｂが形成され、大パタン領域１０３ｃが転写された凸型の大パタン領域１０１ｃが形成される。
【００２２】
上述したように、ドロップレシピは、設計データやインプリント条件に基づいてコンピュータなどによって導出されている。例えば、線幅や溝の深さが変われば、コンピュータはレジストのドロップ量やドロップ位置を変える。このため、テンプレートが該設計データ通り正確に形成されて、インプリント工程が正確に行われる場合は、上述したように導出されたドロップレシピを用いれば、レジストに正確にパタンを転写することができる。
【００２３】
しかし、実際のテンプレートは製造バラつきなどにより該設計データ通りにパタンが形成されていなかったり、インプリント工程において、インプリント固有の誤差が生じたりする。これにより、上述したように導出されたドロップレシピを用いても、上述したバラつきが原因で、レジストのドロップ量およびドロップ位置が理想的な状態から外れてしまう。その結果、形成されたパタンには欠陥が生じてしまう。
【００２４】
このため、テンプレートの製造バラつきや、インプリント装置固有のバラつきを考慮し、１ショット（チップ）内の領域毎に適正にレジストのドロップ量およびドロップ位置を制御しなければならない。
【００２５】
そこで本実施形態では、後述する設定に基づき、レジストのドロップ量およびドロップ位置を変化させ実験的にインプリントを行う。そして、１チップ領域を複数の領域に分割し、分割領域毎にレジストの最適なドロップ量およびドロップ位置を導出する。
【００２６】
以下、図９、図１０を用いて、本実施形態に係る、ドロップレシピの生成方法について説明する。図９は、本実施形態のパタン形成方法を概略的に示したフローチャートであり、図１０は、本実施形態のパタン形成方法の一部を概略的に示したフローチャートである。なお、このドロップレシピの生成方法では、設計データを仮想的に変更したり、インプリント条件などを変更したりするが、実際にインプリントを行うテンプレート自体は変更しない。
【００２７】
［Ｓ２００１］
まず、ショット毎にレジストの塗布条件を変化させた複数のドロップレシピを作成する。
上述したように、ドロップレシピは、設計データと、テンプレートのパタンの溝の深さ情報、およびレジストパタンの膜厚情報などを含むインプリント条件とを用い、作成される。すなわち、統計データおよびインプリント条件が決まれば、ドロップレシピは一義的に決まる。そこで、予備的名実験を行う際に、各種設定（条件）を変化させて、予備的な複数のドロップレシピを設定する。変化させる条件としては、下記（設定１）〜（設定５）の様なものが考えられる。
（設定１）設計データの配線幅を変化させることで被覆率を変化させる。
（設定２）被覆率を一律変化させる。
（設定３）テンプレートの溝の深さの設定値を変化させる。
（設定４）膜の膜厚設定値を変化させる。
（設定５）ショット内の全体のドロップ量を一律変化させる。
ここで、設定１は、設計データを図形処理（リサイズ）することで実現する。例えばＣＡＤデータの線幅を変える。図形処理は、例えばＥＤＡツール等を用いることで実現できる。設計データ上の線幅を変更することで、最適なドロップレシピが変更した線幅に応じて決まる。
設定２は、設計データは変更せずに、算出された被覆率を一律変化させる。例えば、上述した被膜率マップにおいて、全体の被膜率にｎ（ｎは正）をかけたり、全体の被膜率にｍ（ｍは任意の数）を加えたりすることで、被膜率マップを変化させる。
設定３〜設定５はドロップレシピ生成ツールのインプリント条件（入力パラメータ）を変化させれば良い。
設定３については、ＣＡＤデータ（設計データ）は深さデータを有していないため、深さを変えることができる。
設定４では、テンプレートの溝パタンが転写されない領域のレジストの残膜の厚さ（設定）を変える。
設定５では、例えば全体の各ドロップ量に１滴ずつ加えるように、ドロップレシピのドロップ量を直接変える。
【００２８】
ショット（チップ）ごとに、上述した設定１〜設定５の少なくとも一つの条件を変化させる（条件を振る）。その際、欠陥検査や位置依存性の検証のために、少なくとも２ショット以上、好ましくは５〜１０ショット程度は同一の条件にしてもよい。また、同一条件のショットは、近接していることが好ましい。
【００２９】
図１０および図１１を用いて例示的なドロップレシピの作成方法を説明する。図１１は、設計データの配線幅を変化させる図形処理の例を示している。
【００３０】
［Ｓ２１０１］
まず、テンプレートに形成されたパタンの設計データ（ＣＡＤデータ）と、テンプレートのパタンの溝の深さ情報、およびレジストパタンの膜厚情報などを含むインプリント条件とを用意する。
この際、図１１に示すように、設計データを−２０％〜＋２０％の間でリサイズする。具体的には、例えば設計データを用いてパタンの線幅を、−２０％、−１０％、±０％、＋１０％、＋２０％と１０％毎に変更し、この５種の設計データをパタンに転写を行う設計データとして用いる。ここで、線幅が±０％の際は、テンプレートの線幅と同様である。−１０％、−２０％・・・と線幅が減るにつれて、リサイズ前の線幅に比べて線幅が細くなり、＋１０％、＋２０％・・・と線幅が増えるにつれて、リサイズ前の線幅と比べて線幅が太くなる。
なお、設定３、または設定４の条件を変更する際も、このステップで変更することが可能である。
設定３の条件を変更する際は、例えば−２０ｎｍ〜＋２０ｎｍ（０ｎｍ＝最初に設定された深さ）の範囲で深さを変更し、複数の深さデータを用意する。
設定４の条件を変更する際は、例えば−２０ｎｍ〜＋２０ｎｍ（０ｎｍ＝最初に設定された残膜の膜厚）の範囲で残膜の膜厚を変更し、複数の残膜の深さデータを用意する。
【００３１】
［Ｓ２１０２］
次に、上述した複数の設計データから、パタンがレジストに被覆される度合いを示した被覆率を導出する。そして、１チップ上の最小単位で分割された領域毎の被覆率を示した被覆率マップを作成する。
なお、設定２の条件を変更する際は、このステップで変更することが可能である。
設定２の条件を変更する際は、導出された被膜率マップを変化させる。具体的には、全体の被膜率を−０．５〜＋０．５（０＝最初に導出された被覆率）の範囲で変化させ、変化させた複数の被覆率マップを作成する。
【００３２】
［Ｓ２１０３］
上述した被膜率マップと、インプリント条件とに基づいて、複数のドロップレシピを作成する。
本例によれば、設定１の条件が変更されたことによって、５種類のドロップレシピが作成される。
なお、設定５の条件を変更する際は、このステップで変更することが可能である。
設定５の条件を変更する際は、導出されたドロップレシピを変化させる。具体的には、ドロップレシピを−５〜＋５滴（０＝条件を変えない場合の基準となる量）の範囲で変化させ、変化させた複数のドロップレシピを作成する。
【００３３】
［Ｓ２００２］
図１２に示すように、ウエハ（例えば半導体基板）１０上のチップ領域毎に異なるドロップレシピを用いて、インプリントを行う。本例においては、Ｙ軸方向では同一の条件（同一のドロップレシピ）を用いたショットを行い、Ｘ軸方向に条件値（線幅）の異なるドロップレシピを用いてインプリントを行う。具体的には、左から順に、線幅が−２０％の場合のドロップレシピ、線幅が−１０％のドロップレシピ、線幅が０％のドロップレシピ、線幅が＋１０％のドロップレシピ、線幅が＋２０％のドロップレシピを用いてインプリントを行う。なお、この際に用いられるテンプレート自体は、設計データと同じパタンを有している。
【００３４】
［Ｓ２００３］
次に、ステップＳ２００２において形成されたレジストパタンの検査が行われる。つまり、レジストパタンの欠陥検査および膜厚測定の少なくとも一方が行われる。
【００３５】
［Ｓ２００４］
レジストパタンの欠陥検査において、検出された欠陥のランダム成分を除去するために、同一設定のショットのパタン同士を比較し、条件毎の欠陥を抽出するリピータ処理を行う。また、１ショット内の繰り返しパタンを、同一ショット内の同様の繰り返しパタン、または同一条件の他のショット内の同様の繰り返しパタンと比較する同一パタン抽出処理（ＤＢＢ: Design Based Binning）を行う。これにより、ランダムな欠陥以外の、条件値（線幅）に依存する欠陥を抽出することができる。また、レジストパタンの膜厚測定方法においては、複数個所の膜厚を測定し、平均処理を施し、異常値除去を行う。
【００３６】
これにより、図１３（ａ）〜（ｅ）に示すように、条件量（線幅）毎に、レジストパタンと検査結果（例えば欠陥検査結果および膜厚計測結果）との関係が導出される。検査結果は、欠陥または所定の膜厚よりも大きい膜厚異常（膜厚エラー）をレジストパタンに対応してプロットしたものである。
図１３（ａ）に示すように、例えば線幅が−２０％の場合は、パタンの密度が疎な領域において欠陥等が検出されないが、パタンの密度が密な領域において多くの欠陥等が検出される。図１３（ｂ）に示すように、線幅が−１０％の場合は、線幅が−２０％の場合に比べてパタンの密度が疎な領域において欠陥等が増え、パタンの密度が密な領域において欠陥が減少する。図１３（ｃ）に示すように、線幅が０％の場合は、線幅が−１０％の場合に比べてパタンの密度が疎な領域において欠陥等が増え、パタンの密度が密な領域において欠陥が減少して欠陥等が検出されなくなる。図１３（ｄ）に示すように、線幅が＋１０％の場合は、線幅が０％の場合に比べてパタンの密度が疎な領域において欠陥等が増え、パタンの密度が密な領域においては、線幅が０の場合と同様に欠陥等が検出されない。図１３（ｅ）に示すように、線幅が＋２０％の場合は、線幅が＋１０％の場合に比べてパタンの密度が疎な領域において欠陥等が増え、パタンの密度が密な領域においては、線幅が０の場合と同様に欠陥等が検出されない。
【００３７】
なお、図１３（ａ）〜（ｅ）では、欠陥と膜厚異常（膜厚エラー）との区別をしていないが、例えばプロットの色を変えることで、欠陥と膜厚異常との区別をすることが可能となる。
【００３８】
［Ｓ２００５］
次に、図１４に示すように、１ショット領域（１チップ領域）を複数の微小な領域に分割する。そして、例えば分割された各領域に領域Ａ、領域Ｂ、領域Ｃ・・・と名前をつける。なお、この例では図１４に示すように、各領域を格子状に分割した。しかし、分割領域の境界のマージンを確認するため、領域の一部を重ねても良い。
【００３９】
［Ｓ２００６］
次に、分割領域毎に制御量（条件量）と観測値（欠陥密度または膜厚測定値）との関係を導出する。
図１５に、一例として領域Ａにおける制御量と観測値との関係を示す。横軸が制御量を示しており、左側の縦軸が欠陥密度を示しており、右側の縦軸が膜厚エラーを示している。図１５によれば、制御量が制御量ｃ１の際に、欠陥密度が欠陥密度ｆ１となり、膜厚エラーが膜厚エラーｅ１（ｅ１＜０）となる。これにより、制御量ｃ１においては、レジストの膜厚が基準値（膜厚エラー＝０）に比べて負の値であり、該膜厚が足りないことに起因した未充填欠陥があることが考えられる。そして、制御量ｃ２の際に、欠陥密度ｆ２（ｆ１＞ｆ２）、膜厚エラーｅ２（ｅ１＜ｅ２＜０）となる。制御量ｃ１の場合に比べ、欠陥密度と膜厚エラーとが減っている。また、制御量ｃ３の際に、欠陥密度ｆ３（ｆ２＞ｆ３＝０）、膜厚エラーｅ３（ｅ２＜ｅ３＜０）となる。ここでは欠陥がなくなり、制御量ｃ２の場合に比べ、膜厚エラーが減っている。また、制御量ｃ４の際に、欠陥密度ｆ４（ｆ４＝０）、膜厚エラーｅ４（ｅ３＜０＜ｅ４）となる。制御量ｃ３（負の値）と異なり、膜厚エラーの値が正になり、レジストの膜厚が基準に比べて厚くなっていることがわかる。また、制御量ｃ５の際に、欠陥密度ｆ５（ｆ５＝０）、膜厚エラーｅ５（０＜ｅ４＜ｅ５）となる。制御量ｃ４の場合に比べ、膜厚エラーが増加していることがわかる。
次に、図１６に示すように、図１５で示したグラフに、欠陥スペックｆｓと、膜厚スペックｅｓ１、ｅｓ２とを与える。この欠陥スペックｆｓは、例えば領域Ａにおける欠陥密度の許容値であり、膜厚スペックｅｓ１とｅｓ２（ｅｓ１＜０＜ｅｓ２）とは、例えば領域Ａにおける膜厚エラーの許容値である。つまり、最適な制御量としては、欠陥スペックｆｓ以下の欠陥密度に対応する値（制御量ｃｓ１）であることが望ましい。また、最適な制御量としては、膜厚スペックｅｓ１以上の膜厚エラーに対応する値であり、膜厚スペックｅｓ２以下の膜厚エラーに対応する値（ｃｓ２、ｃｓ３）であることが望ましい。最適な制御量の範囲は、ｃｓ１以上およびｃｓ２以上かつｃｓ３以下の範囲である。本例では、ｃｓ２＜ｃｓ１＜ｃｓ３となっているので、最適な制御量の範囲（以下マージンと称す）は、ｃｓ１以上かつｃｓ３以下である。これにより、欠陥、膜厚がともにスペック範囲内となる条件範囲（マージン）が求められる。
ここで、例えばマージンの中心（制御量ｃｂ）を制御量の最適条件とする。また、膜厚エラーが０となる制御量ｃｅ０を制御量の最適条件にしても良い。
【００４０】
［Ｓ２００７］
最適条件と、膜厚エラー＝０となる条件に乖離がある場合は、条件４を見直す必要がある。例えば、制御量ｃｅ０が、制御量ｃｂよりも、制御量ｃｓ１または制御量ｃｓ３に近い場合には、ステップＳ２００１に戻って、残膜の膜厚を変更する。また、あらかじめ条件４の条件を振っているウエハを作成している場合は，前記乖離が最小になる条件の組み合わせを選択する。
【００４１】
［Ｓ２００８］
各領域において、マージン（局所マージン）が０である領域があるか否かを判定する。
【００４２】
［Ｓ２００９］
ステップＳ２００８において、マージンが０の領域がある場合、条件１〜条件５の選択や条件の変化の範囲などを変える。または、テンプレート自体に欠陥があると考え、テンプレートの再作成を行う。または、設計データの見直しを行う。そして、ステップＳ２００１に戻る。
【００４３】
［Ｓ２０１０］
各領域において、マージンが予め設定された範囲よりも小さい領域があるか否かを判定する。
【００４４】
［Ｓ２０１１］
ステップＳ２０１１において、マージンが設定された範囲よりも小さい領域がある場合、その領域を管理ポイント（ホットスポット）として設定する。これにより、インプリント後の欠陥検査や膜厚測定は、この管理ポイントだけをモニタすれば良い。
【００４５】
［Ｓ２０１２］
次に、図１７に示すように、ステップＳ２００６で導出された各領域（領域Ａ、領域Ｂ、領域Ｃ・・・）の局所的な最適条件を組み合わせてチップの最適条件を導出する。例えば、条件１の条件を変化（設計データの配線幅の変化）させた場合、領域Ａにおいては最適な線幅（制御量、条件量）は−２０％であり、領域Ｂにおいては最適な線幅は−２０％であり、領域Ｃにおいては最適な線幅は−１０％であるように、領域毎に最適な線幅（制御量、条件量）は異なる。チップ内において、領域ごとの最適条件を設定することで、チップの最適条件が設定される。そして、チップの最適条件を用いることで、設計データを領域ごとにリサイズする。このようにして得られた仮想的な設計データに対応してドロップレシピが決められることになる。
【００４６】
他の条件２〜条件５の条件を変化させた場合においても、同様に分割された領域毎に条件量を変化させれば良い。
【００４７】
なお、ステップＳ２００５において、領域を一部重ねた場合、重なっている領域（例えば領域Ａと領域Ｂとが重なった領域Ａ１）の条件量は、重なった領域の条件（例えば領域Ａと領域Ｂの条件）の平均をとるか、段階的に変化させることで導出する。
【００４８】
［Ｓ２０１３］
ステップＳ２０１２で導出されたチップの最適条件（インプリント条件含む）を用いて、最適なドロップレシピを生成する。
【００４９】
［Ｓ２０１４］
そして、実際の製造に用いるウエハ上に上記最適なドロップレシピを用いて、レジストを滴下し、パタンの形成（インプリント）を行う。
【００５０】
［Ｓ２０１５］
その後、前記ウエハ上に形成されたパタンの検査（欠陥検査や膜厚測定など）を行い、異常が無いことを確認する。ここで、異常が確認された場合は、例えばステップＳ２００１に戻る。
【００５１】
上述した実施形態のパタン形成方法によれば、１ショット（１チップ領域）を複数の領域に分割し、分割領域ごとに最適なドロップレシピを導出している。
【００５２】
したがって、テンプレートの製造バラつきや、インプリント固有のバラつきを考慮したドロップレシピを作成することが可能である。このため、適正なドロップレシピによって、良質なパタンを形成することができる。
【００５３】
また、チップ内の領域毎のマージンを判定することで、マージンの小さいホットスポット（管理ポイント）となる領域（危険点）を容易に設定することができる。その結果、デバイス（半導体装置）の製造工程において、該領域のみを検査すればよく、チップ内の領域全ての検査を行う必要がない。
【００５４】
なお、上述した実施形態では、ステップＳ２００３の検査において、パタンの欠陥と、パタンの膜厚とを測定した。しかし、ここでパタンの断面形状や、パタン寸法の計測を行っても良い。そして、欠陥や膜厚を用いた方法と同様に、断面形状や寸法を用いて分割領域毎に最適条件を導出することができる。この断面形状の計測は、例えばレジストパタンに針などを沿わせることで計測でき、パタン寸法は、例えばレジストパタンに光を当て、反射光を観測することで計測することができる。
【００５５】
また、上述した実施形態では、パタンの欠陥と、パタンの膜厚とを用いて領域毎の最適条件を導出しているが、パタンの欠陥、パタンの膜厚、パタンの寸法もしくは、パタンの断面形状のいずれかの情報に基づいて最適条件を導出しても、上述した実施形態と同様の効果が得られる。
【００５６】
また、上述した実施形態では、１枚のウエハを用いて条件を変化させて実験を行ったが、これに限らず、複数のウエハを用いて条件を変化させて実験を行っても良い。
【００５７】
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】
【００５８】
１０…ウエハ、 １００…基板、 １０１…レジスト、 １０２…ヘッド、
１０３…テンプレート。
【技術分野】
【０００１】
本発明の実施形態は、パタン形成方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、ナノインプリントと呼ばれる微細加工技術の開発が進められている。
ナノインプリントにおけるパタン形成方法では、ウエハの被加工面上に形成されたパタン形成材料（レジスト）にテンプレート（モールド）を押し付け、ＵＶ（紫外線）照射を行うことによってレジストを硬化させ、さらにテンプレートをレジストから離型することでレジストパタンが形成される。
【０００３】
しかし、ナノインプリントにおいては、テンプレートの製造ばらつきや、インプリント装置の動作ばらつきにより、欠陥や膜厚異常などの問題が発生してしまう。このため、良質にパタンを形成することが困難であった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００７−１２３７３４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
良質にパタンを形成することが可能なパタン形成方法を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
実施形態のパタン形成方法は、原板に形成されたパタンを互いに異なった転写条件で複数のチップ領域に転写する工程と、前記各チップ領域それぞれを複数の領域に分割する工程と、前記複数のチップ領域の互いに対応する分割領域ごとに最適な転写条件を求める工程と、前記分割領域ごとに求められた前記最適な転写条件を用いてウエハ上に前記パタンを転写する工程と、を含むことを特徴とする。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１】実施形態のナノインプリントにおけるパタン形成方法を概略的に示した図である。
【図２】チップに形成されるパタンの設計データを模式的に示した上面図である。
【図３】図２に示したパタンの被覆率マップを模式的に示した図である。
【図４】ドロップレシピを模式的に示した図である。
【図５】実施形態の基本的なインプリントパタンの製造方法の一部を模式的に示した図である。
【図６】実施形態の基本的なインプリントパタンの製造方法の一部を模式的に示した図である。
【図７】実施形態の基本的なインプリントパタンの製造方法の一部を模式的に示した図である。
【図８】実施形態の基本的なインプリントパタンの製造方法の一部を模式的に示した図である。
【図９】実施形態の基本的なパタン形成方法を概略的に示した図である。
【図１０】実施形態のパタン形成方法の一部を概略的に示した図である。
【図１１】図１１（ａ）は、チップの設計データを示す上面図であり、図１１（ｂ）は、図１１（ａ）の一部を拡大し、配線幅を変化させる様子を示す図である。
【図１２】異なるドロップレシピを用いてパタンが形成されたウエハの上面図である。
【図１３】図１３（ａ）は、条件量が−２０％の際のレジストパタンと検査結果との関係を示す図であり、図１３（ｂ）は、条件量が−１０％の際のレジストパタンと検査結果との関係を示す図であり、図１３（ｃ）は、条件量が０％の際のレジストパタンと検査結果との関係を示す図であり、図１３（ｄ）は、条件量が＋１０％の際のレジストパタンと検査結果との関係を示す図であり、図１３（ｅ）は、条件量が＋２０％の際のレジストパタンと検査結果との関係を示す図である。
【図１４】図１４（ａ）は、異なるドロップレシピを用いてパタンが形成されたウエハの上面図であり、図１４（ｂ）は、図１４（ａ）の１チップを拡大した図である。
【図１５】領域Ａにおける制御量と観測値との関係を示す図である。
【図１６】領域Ａにおける制御量と観測値との関係を示す図である。
【図１７】１チップの領域毎の最適条件を示した図である。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
以下、実施形態の詳細を図面を参照して説明する。
【０００９】
（実施形態）
まず、図１〜図８を用いて、本実施形態の理解を容易にするため、ナノインプリントの概要について説明する。図１は、ナノインプリントにおけるパタン形成方法を概略的に示したフローチャートである。図２は、チップに形成されるパタンの設計データを模式的に示した上面図である。図３は、図２に示したパタンの被覆率マップを示した図である。図４は、ドロップレシピを模式的に示した図である。図５〜図８は、基本的なインプリントパタンの製造方法を模式的に示した図である。
【００１０】
このナノインプリントにおけるパタン形成方法では、転写すべきパタン（１チップ分のパタン）が形成された原版（テンプレート）を、基板上に塗布されている光硬化性有機材料（レジスト）に接触させ、光照射を行なってレジストを硬化させ、さらにレジストからテンプレートを離型させることでレジストパタンが形成される。また、ショットとは、テンプレートの１チップ分のパタンを転写することである。このため、レジストにパタンを１回転写することを１ショットなどと呼ぶ。
【００１１】
［Ｓ１００１］
まず、図２に示すようなテンプレートに形成されたパタンの設計レイアウトデータ（例えばＣＡＤデータ）と、テンプレートのパタンの溝の深さ情報、およびレジストパタン（転写パタン）の膜厚情報などを含むインプリント条件とを用意する。このレジストパタンの膜厚とは、レジストにパタンが形成されない領域（残膜）の厚さの事である。なお、図２に示す黒線部などが、溝パタンとしてテンプレートに形成される。
【００１２】
［Ｓ１００２］
次に、上述した設計レイアウトデータ（以下、単に設計データと称す）から、被覆率を導出する。そして、図３に示すように、１チップ上で分割された領域ごと（ａ１、ａ２、ａ３、…、ｂ１、…、ｃ１、…）の被覆率を示した被覆率マップを作成する。例えばこの被覆率は、パタンの深さは考慮されない。また、例えば被覆率とは、チップを上面から見た際のパタンの面積から導出される。
【００１３】
［Ｓ１００３］
図４に示すように、上述した被膜率マップと、インプリント条件とに基づいて、ドロップレシピを作成する。このドロップレシピとは、基板へのレジストの滴下位置（ドロップ位置）ごとの滴下量（ドロップ量）を示したものである。つまり、ドロップレシピとは、レジスト材の塗布量のマップである。なお、図４に示す、行と列がチップ（ショット）内の２次元空間におけるレジストのドロップ位置（ａ´１、ａ´２、ａ´３、…、ｂ´１、…、ｃ´１、…）を意味し、各数値が各位置におけるレジストのドロップ量を示している。
【００１４】
［Ｓ１００４］
次に、上述したドロップレシピを用いてインプリント処理を行う。
【００１５】
図５〜図８を用いて、インプリントパタンの基本的な形成方法を概略的に説明する。
【００１６】
図５に示すように、ヘッド１０２を用いたインクジェット法によって、基板１００上にレジスト１０１として、液状の光硬化性樹脂膜材料（ナノインプリント材料）を塗布する。この際、ヘッド１０２は、ドロップレシピに従って、図中の矢印の方向に順次レジスト１０１を基板１００上に滴下する。
【００１７】
このとき、形成される配線（パタン）の密度や大きさによって，最適なレジスト量や位置が局所的に異なる。例えば、配線の被覆率が高い領域においてはレジスト１０１を多くし、被覆率が低い領域においてはレジスト１０１を少なくする必要がある。例えば、小パタンが形成される領域には、少量のレジスト１０１が滴下され、中パタンが形成される領域には中程度の量のレジスト１０１が滴下され、大パタンが形成される領域には、大量のレジスト１０１が滴下される。このように、レジスト１０１はインクジェット方式で塗布されるため、１ショット内で塗布量（ドロップ量）およびドロップ位置を細かく制御することができる。
【００１８】
なお、このヘッド１０２は、レジスト１０１を塗布する機構であり、例えばレジスト１０１を基板１００に塗布するノズルを複数有している。また、このヘッド１０２の塗布量の単位は「滴」（離散値）である。そして、１滴のレジストの量はおおよそ数ピコリットルである。また、レジストを滴下できる位置も幅が数μｍ毎と決まっている。また、この基板は下地材料を含んでいても良い。
【００１９】
次に、図６に示すように、テンプレート１０３を用意する。このテンプレート１０３は、例えば一般のフォトマスクに用いる透明な石英基板に、設計データに従って、プラズマエッチングにより凹凸のパタン（溝）が形成されたものである。テンプレート１０３の表面には凹型の少量のパタンが形成された小パタン領域１０３ａと、中程度のパタンが形成された中パタン領域１０３ｂと、大パタンが形成された大パタン領域１０３ｃとが形成されている。
【００２０】
次に、図７に示すように、テンプレート１０３の表面をレジスト１０１に接触させる。そして、小パタン領域１０３ａ、中パタン領域１０３ｂ、および大パタン領域１０３ｃ内にレジスト１０１が完全に充填されたら、テンプレート１０３をレジスト１０１に接触させたまま、テンプレート１０３の裏面からレジスト１０１にＵＶ光を照射し、レジスト１０１を光硬化させる。
【００２１】
次に、図８に示すように、テンプレート１０３を垂直方向に引き上げ、離型を行う。これにより、レジスト１０１に、小パタン領域１０３ａが転写された凸型の小パタン領域１０１ａが形成され、中パタン領域１０３ｂが転写された凸型の中パタン領域１０１ｂが形成され、大パタン領域１０３ｃが転写された凸型の大パタン領域１０１ｃが形成される。
【００２２】
上述したように、ドロップレシピは、設計データやインプリント条件に基づいてコンピュータなどによって導出されている。例えば、線幅や溝の深さが変われば、コンピュータはレジストのドロップ量やドロップ位置を変える。このため、テンプレートが該設計データ通り正確に形成されて、インプリント工程が正確に行われる場合は、上述したように導出されたドロップレシピを用いれば、レジストに正確にパタンを転写することができる。
【００２３】
しかし、実際のテンプレートは製造バラつきなどにより該設計データ通りにパタンが形成されていなかったり、インプリント工程において、インプリント固有の誤差が生じたりする。これにより、上述したように導出されたドロップレシピを用いても、上述したバラつきが原因で、レジストのドロップ量およびドロップ位置が理想的な状態から外れてしまう。その結果、形成されたパタンには欠陥が生じてしまう。
【００２４】
このため、テンプレートの製造バラつきや、インプリント装置固有のバラつきを考慮し、１ショット（チップ）内の領域毎に適正にレジストのドロップ量およびドロップ位置を制御しなければならない。
【００２５】
そこで本実施形態では、後述する設定に基づき、レジストのドロップ量およびドロップ位置を変化させ実験的にインプリントを行う。そして、１チップ領域を複数の領域に分割し、分割領域毎にレジストの最適なドロップ量およびドロップ位置を導出する。
【００２６】
以下、図９、図１０を用いて、本実施形態に係る、ドロップレシピの生成方法について説明する。図９は、本実施形態のパタン形成方法を概略的に示したフローチャートであり、図１０は、本実施形態のパタン形成方法の一部を概略的に示したフローチャートである。なお、このドロップレシピの生成方法では、設計データを仮想的に変更したり、インプリント条件などを変更したりするが、実際にインプリントを行うテンプレート自体は変更しない。
【００２７】
［Ｓ２００１］
まず、ショット毎にレジストの塗布条件を変化させた複数のドロップレシピを作成する。
上述したように、ドロップレシピは、設計データと、テンプレートのパタンの溝の深さ情報、およびレジストパタンの膜厚情報などを含むインプリント条件とを用い、作成される。すなわち、統計データおよびインプリント条件が決まれば、ドロップレシピは一義的に決まる。そこで、予備的名実験を行う際に、各種設定（条件）を変化させて、予備的な複数のドロップレシピを設定する。変化させる条件としては、下記（設定１）〜（設定５）の様なものが考えられる。
（設定１）設計データの配線幅を変化させることで被覆率を変化させる。
（設定２）被覆率を一律変化させる。
（設定３）テンプレートの溝の深さの設定値を変化させる。
（設定４）膜の膜厚設定値を変化させる。
（設定５）ショット内の全体のドロップ量を一律変化させる。
ここで、設定１は、設計データを図形処理（リサイズ）することで実現する。例えばＣＡＤデータの線幅を変える。図形処理は、例えばＥＤＡツール等を用いることで実現できる。設計データ上の線幅を変更することで、最適なドロップレシピが変更した線幅に応じて決まる。
設定２は、設計データは変更せずに、算出された被覆率を一律変化させる。例えば、上述した被膜率マップにおいて、全体の被膜率にｎ（ｎは正）をかけたり、全体の被膜率にｍ（ｍは任意の数）を加えたりすることで、被膜率マップを変化させる。
設定３〜設定５はドロップレシピ生成ツールのインプリント条件（入力パラメータ）を変化させれば良い。
設定３については、ＣＡＤデータ（設計データ）は深さデータを有していないため、深さを変えることができる。
設定４では、テンプレートの溝パタンが転写されない領域のレジストの残膜の厚さ（設定）を変える。
設定５では、例えば全体の各ドロップ量に１滴ずつ加えるように、ドロップレシピのドロップ量を直接変える。
【００２８】
ショット（チップ）ごとに、上述した設定１〜設定５の少なくとも一つの条件を変化させる（条件を振る）。その際、欠陥検査や位置依存性の検証のために、少なくとも２ショット以上、好ましくは５〜１０ショット程度は同一の条件にしてもよい。また、同一条件のショットは、近接していることが好ましい。
【００２９】
図１０および図１１を用いて例示的なドロップレシピの作成方法を説明する。図１１は、設計データの配線幅を変化させる図形処理の例を示している。
【００３０】
［Ｓ２１０１］
まず、テンプレートに形成されたパタンの設計データ（ＣＡＤデータ）と、テンプレートのパタンの溝の深さ情報、およびレジストパタンの膜厚情報などを含むインプリント条件とを用意する。
この際、図１１に示すように、設計データを−２０％〜＋２０％の間でリサイズする。具体的には、例えば設計データを用いてパタンの線幅を、−２０％、−１０％、±０％、＋１０％、＋２０％と１０％毎に変更し、この５種の設計データをパタンに転写を行う設計データとして用いる。ここで、線幅が±０％の際は、テンプレートの線幅と同様である。−１０％、−２０％・・・と線幅が減るにつれて、リサイズ前の線幅に比べて線幅が細くなり、＋１０％、＋２０％・・・と線幅が増えるにつれて、リサイズ前の線幅と比べて線幅が太くなる。
なお、設定３、または設定４の条件を変更する際も、このステップで変更することが可能である。
設定３の条件を変更する際は、例えば−２０ｎｍ〜＋２０ｎｍ（０ｎｍ＝最初に設定された深さ）の範囲で深さを変更し、複数の深さデータを用意する。
設定４の条件を変更する際は、例えば−２０ｎｍ〜＋２０ｎｍ（０ｎｍ＝最初に設定された残膜の膜厚）の範囲で残膜の膜厚を変更し、複数の残膜の深さデータを用意する。
【００３１】
［Ｓ２１０２］
次に、上述した複数の設計データから、パタンがレジストに被覆される度合いを示した被覆率を導出する。そして、１チップ上の最小単位で分割された領域毎の被覆率を示した被覆率マップを作成する。
なお、設定２の条件を変更する際は、このステップで変更することが可能である。
設定２の条件を変更する際は、導出された被膜率マップを変化させる。具体的には、全体の被膜率を−０．５〜＋０．５（０＝最初に導出された被覆率）の範囲で変化させ、変化させた複数の被覆率マップを作成する。
【００３２】
［Ｓ２１０３］
上述した被膜率マップと、インプリント条件とに基づいて、複数のドロップレシピを作成する。
本例によれば、設定１の条件が変更されたことによって、５種類のドロップレシピが作成される。
なお、設定５の条件を変更する際は、このステップで変更することが可能である。
設定５の条件を変更する際は、導出されたドロップレシピを変化させる。具体的には、ドロップレシピを−５〜＋５滴（０＝条件を変えない場合の基準となる量）の範囲で変化させ、変化させた複数のドロップレシピを作成する。
【００３３】
［Ｓ２００２］
図１２に示すように、ウエハ（例えば半導体基板）１０上のチップ領域毎に異なるドロップレシピを用いて、インプリントを行う。本例においては、Ｙ軸方向では同一の条件（同一のドロップレシピ）を用いたショットを行い、Ｘ軸方向に条件値（線幅）の異なるドロップレシピを用いてインプリントを行う。具体的には、左から順に、線幅が−２０％の場合のドロップレシピ、線幅が−１０％のドロップレシピ、線幅が０％のドロップレシピ、線幅が＋１０％のドロップレシピ、線幅が＋２０％のドロップレシピを用いてインプリントを行う。なお、この際に用いられるテンプレート自体は、設計データと同じパタンを有している。
【００３４】
［Ｓ２００３］
次に、ステップＳ２００２において形成されたレジストパタンの検査が行われる。つまり、レジストパタンの欠陥検査および膜厚測定の少なくとも一方が行われる。
【００３５】
［Ｓ２００４］
レジストパタンの欠陥検査において、検出された欠陥のランダム成分を除去するために、同一設定のショットのパタン同士を比較し、条件毎の欠陥を抽出するリピータ処理を行う。また、１ショット内の繰り返しパタンを、同一ショット内の同様の繰り返しパタン、または同一条件の他のショット内の同様の繰り返しパタンと比較する同一パタン抽出処理（ＤＢＢ: Design Based Binning）を行う。これにより、ランダムな欠陥以外の、条件値（線幅）に依存する欠陥を抽出することができる。また、レジストパタンの膜厚測定方法においては、複数個所の膜厚を測定し、平均処理を施し、異常値除去を行う。
【００３６】
これにより、図１３（ａ）〜（ｅ）に示すように、条件量（線幅）毎に、レジストパタンと検査結果（例えば欠陥検査結果および膜厚計測結果）との関係が導出される。検査結果は、欠陥または所定の膜厚よりも大きい膜厚異常（膜厚エラー）をレジストパタンに対応してプロットしたものである。
図１３（ａ）に示すように、例えば線幅が−２０％の場合は、パタンの密度が疎な領域において欠陥等が検出されないが、パタンの密度が密な領域において多くの欠陥等が検出される。図１３（ｂ）に示すように、線幅が−１０％の場合は、線幅が−２０％の場合に比べてパタンの密度が疎な領域において欠陥等が増え、パタンの密度が密な領域において欠陥が減少する。図１３（ｃ）に示すように、線幅が０％の場合は、線幅が−１０％の場合に比べてパタンの密度が疎な領域において欠陥等が増え、パタンの密度が密な領域において欠陥が減少して欠陥等が検出されなくなる。図１３（ｄ）に示すように、線幅が＋１０％の場合は、線幅が０％の場合に比べてパタンの密度が疎な領域において欠陥等が増え、パタンの密度が密な領域においては、線幅が０の場合と同様に欠陥等が検出されない。図１３（ｅ）に示すように、線幅が＋２０％の場合は、線幅が＋１０％の場合に比べてパタンの密度が疎な領域において欠陥等が増え、パタンの密度が密な領域においては、線幅が０の場合と同様に欠陥等が検出されない。
【００３７】
なお、図１３（ａ）〜（ｅ）では、欠陥と膜厚異常（膜厚エラー）との区別をしていないが、例えばプロットの色を変えることで、欠陥と膜厚異常との区別をすることが可能となる。
【００３８】
［Ｓ２００５］
次に、図１４に示すように、１ショット領域（１チップ領域）を複数の微小な領域に分割する。そして、例えば分割された各領域に領域Ａ、領域Ｂ、領域Ｃ・・・と名前をつける。なお、この例では図１４に示すように、各領域を格子状に分割した。しかし、分割領域の境界のマージンを確認するため、領域の一部を重ねても良い。
【００３９】
［Ｓ２００６］
次に、分割領域毎に制御量（条件量）と観測値（欠陥密度または膜厚測定値）との関係を導出する。
図１５に、一例として領域Ａにおける制御量と観測値との関係を示す。横軸が制御量を示しており、左側の縦軸が欠陥密度を示しており、右側の縦軸が膜厚エラーを示している。図１５によれば、制御量が制御量ｃ１の際に、欠陥密度が欠陥密度ｆ１となり、膜厚エラーが膜厚エラーｅ１（ｅ１＜０）となる。これにより、制御量ｃ１においては、レジストの膜厚が基準値（膜厚エラー＝０）に比べて負の値であり、該膜厚が足りないことに起因した未充填欠陥があることが考えられる。そして、制御量ｃ２の際に、欠陥密度ｆ２（ｆ１＞ｆ２）、膜厚エラーｅ２（ｅ１＜ｅ２＜０）となる。制御量ｃ１の場合に比べ、欠陥密度と膜厚エラーとが減っている。また、制御量ｃ３の際に、欠陥密度ｆ３（ｆ２＞ｆ３＝０）、膜厚エラーｅ３（ｅ２＜ｅ３＜０）となる。ここでは欠陥がなくなり、制御量ｃ２の場合に比べ、膜厚エラーが減っている。また、制御量ｃ４の際に、欠陥密度ｆ４（ｆ４＝０）、膜厚エラーｅ４（ｅ３＜０＜ｅ４）となる。制御量ｃ３（負の値）と異なり、膜厚エラーの値が正になり、レジストの膜厚が基準に比べて厚くなっていることがわかる。また、制御量ｃ５の際に、欠陥密度ｆ５（ｆ５＝０）、膜厚エラーｅ５（０＜ｅ４＜ｅ５）となる。制御量ｃ４の場合に比べ、膜厚エラーが増加していることがわかる。
次に、図１６に示すように、図１５で示したグラフに、欠陥スペックｆｓと、膜厚スペックｅｓ１、ｅｓ２とを与える。この欠陥スペックｆｓは、例えば領域Ａにおける欠陥密度の許容値であり、膜厚スペックｅｓ１とｅｓ２（ｅｓ１＜０＜ｅｓ２）とは、例えば領域Ａにおける膜厚エラーの許容値である。つまり、最適な制御量としては、欠陥スペックｆｓ以下の欠陥密度に対応する値（制御量ｃｓ１）であることが望ましい。また、最適な制御量としては、膜厚スペックｅｓ１以上の膜厚エラーに対応する値であり、膜厚スペックｅｓ２以下の膜厚エラーに対応する値（ｃｓ２、ｃｓ３）であることが望ましい。最適な制御量の範囲は、ｃｓ１以上およびｃｓ２以上かつｃｓ３以下の範囲である。本例では、ｃｓ２＜ｃｓ１＜ｃｓ３となっているので、最適な制御量の範囲（以下マージンと称す）は、ｃｓ１以上かつｃｓ３以下である。これにより、欠陥、膜厚がともにスペック範囲内となる条件範囲（マージン）が求められる。
ここで、例えばマージンの中心（制御量ｃｂ）を制御量の最適条件とする。また、膜厚エラーが０となる制御量ｃｅ０を制御量の最適条件にしても良い。
【００４０】
［Ｓ２００７］
最適条件と、膜厚エラー＝０となる条件に乖離がある場合は、条件４を見直す必要がある。例えば、制御量ｃｅ０が、制御量ｃｂよりも、制御量ｃｓ１または制御量ｃｓ３に近い場合には、ステップＳ２００１に戻って、残膜の膜厚を変更する。また、あらかじめ条件４の条件を振っているウエハを作成している場合は，前記乖離が最小になる条件の組み合わせを選択する。
【００４１】
［Ｓ２００８］
各領域において、マージン（局所マージン）が０である領域があるか否かを判定する。
【００４２】
［Ｓ２００９］
ステップＳ２００８において、マージンが０の領域がある場合、条件１〜条件５の選択や条件の変化の範囲などを変える。または、テンプレート自体に欠陥があると考え、テンプレートの再作成を行う。または、設計データの見直しを行う。そして、ステップＳ２００１に戻る。
【００４３】
［Ｓ２０１０］
各領域において、マージンが予め設定された範囲よりも小さい領域があるか否かを判定する。
【００４４】
［Ｓ２０１１］
ステップＳ２０１１において、マージンが設定された範囲よりも小さい領域がある場合、その領域を管理ポイント（ホットスポット）として設定する。これにより、インプリント後の欠陥検査や膜厚測定は、この管理ポイントだけをモニタすれば良い。
【００４５】
［Ｓ２０１２］
次に、図１７に示すように、ステップＳ２００６で導出された各領域（領域Ａ、領域Ｂ、領域Ｃ・・・）の局所的な最適条件を組み合わせてチップの最適条件を導出する。例えば、条件１の条件を変化（設計データの配線幅の変化）させた場合、領域Ａにおいては最適な線幅（制御量、条件量）は−２０％であり、領域Ｂにおいては最適な線幅は−２０％であり、領域Ｃにおいては最適な線幅は−１０％であるように、領域毎に最適な線幅（制御量、条件量）は異なる。チップ内において、領域ごとの最適条件を設定することで、チップの最適条件が設定される。そして、チップの最適条件を用いることで、設計データを領域ごとにリサイズする。このようにして得られた仮想的な設計データに対応してドロップレシピが決められることになる。
【００４６】
他の条件２〜条件５の条件を変化させた場合においても、同様に分割された領域毎に条件量を変化させれば良い。
【００４７】
なお、ステップＳ２００５において、領域を一部重ねた場合、重なっている領域（例えば領域Ａと領域Ｂとが重なった領域Ａ１）の条件量は、重なった領域の条件（例えば領域Ａと領域Ｂの条件）の平均をとるか、段階的に変化させることで導出する。
【００４８】
［Ｓ２０１３］
ステップＳ２０１２で導出されたチップの最適条件（インプリント条件含む）を用いて、最適なドロップレシピを生成する。
【００４９】
［Ｓ２０１４］
そして、実際の製造に用いるウエハ上に上記最適なドロップレシピを用いて、レジストを滴下し、パタンの形成（インプリント）を行う。
【００５０】
［Ｓ２０１５］
その後、前記ウエハ上に形成されたパタンの検査（欠陥検査や膜厚測定など）を行い、異常が無いことを確認する。ここで、異常が確認された場合は、例えばステップＳ２００１に戻る。
【００５１】
上述した実施形態のパタン形成方法によれば、１ショット（１チップ領域）を複数の領域に分割し、分割領域ごとに最適なドロップレシピを導出している。
【００５２】
したがって、テンプレートの製造バラつきや、インプリント固有のバラつきを考慮したドロップレシピを作成することが可能である。このため、適正なドロップレシピによって、良質なパタンを形成することができる。
【００５３】
また、チップ内の領域毎のマージンを判定することで、マージンの小さいホットスポット（管理ポイント）となる領域（危険点）を容易に設定することができる。その結果、デバイス（半導体装置）の製造工程において、該領域のみを検査すればよく、チップ内の領域全ての検査を行う必要がない。
【００５４】
なお、上述した実施形態では、ステップＳ２００３の検査において、パタンの欠陥と、パタンの膜厚とを測定した。しかし、ここでパタンの断面形状や、パタン寸法の計測を行っても良い。そして、欠陥や膜厚を用いた方法と同様に、断面形状や寸法を用いて分割領域毎に最適条件を導出することができる。この断面形状の計測は、例えばレジストパタンに針などを沿わせることで計測でき、パタン寸法は、例えばレジストパタンに光を当て、反射光を観測することで計測することができる。
【００５５】
また、上述した実施形態では、パタンの欠陥と、パタンの膜厚とを用いて領域毎の最適条件を導出しているが、パタンの欠陥、パタンの膜厚、パタンの寸法もしくは、パタンの断面形状のいずれかの情報に基づいて最適条件を導出しても、上述した実施形態と同様の効果が得られる。
【００５６】
また、上述した実施形態では、１枚のウエハを用いて条件を変化させて実験を行ったが、これに限らず、複数のウエハを用いて条件を変化させて実験を行っても良い。
【００５７】
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】
【００５８】
１０…ウエハ、 １００…基板、 １０１…レジスト、 １０２…ヘッド、
１０３…テンプレート。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
原板に形成されたパタンを互いに異なった転写条件で複数のチップ領域に転写する工程と、
前記各チップ領域それぞれを複数の領域に分割する工程と、
前記複数のチップ領域の互いに対応する分割領域ごとに最適な転写条件を求める工程と、
前記分割領域ごとに求められた前記最適な転写条件を用いてウエハ上に前記パタンを転写する工程と、
を含むことを特徴とするパタン形成方法。
【請求項２】
前記最適な転写条件は、前記分割領域内の欠陥、膜厚、寸法もしくは、断面形状のいずれかの情報に基づいて導出されることを特徴とする請求項１記載のパタン形成方法。
【請求項３】
前記最適な転写条件を求める工程は、許容される転写条件の範囲を求める工程を含むことを特徴とする請求項１または２に記載のパタン形成方法。
【請求項４】
前記許容される転写条件の範囲が所定の範囲よりも狭い分割領域は、危険箇所として扱われることを特徴とする請求項３に記載のパタン形成方法。
【請求項５】
前記複数のチップ領域は、同一のウエハ上に配置されることを特徴とする請求項１に記載のパタン形成方法。
【請求項１】
原板に形成されたパタンを互いに異なった転写条件で複数のチップ領域に転写する工程と、
前記各チップ領域それぞれを複数の領域に分割する工程と、
前記複数のチップ領域の互いに対応する分割領域ごとに最適な転写条件を求める工程と、
前記分割領域ごとに求められた前記最適な転写条件を用いてウエハ上に前記パタンを転写する工程と、
を含むことを特徴とするパタン形成方法。
【請求項２】
前記最適な転写条件は、前記分割領域内の欠陥、膜厚、寸法もしくは、断面形状のいずれかの情報に基づいて導出されることを特徴とする請求項１記載のパタン形成方法。
【請求項３】
前記最適な転写条件を求める工程は、許容される転写条件の範囲を求める工程を含むことを特徴とする請求項１または２に記載のパタン形成方法。
【請求項４】
前記許容される転写条件の範囲が所定の範囲よりも狭い分割領域は、危険箇所として扱われることを特徴とする請求項３に記載のパタン形成方法。
【請求項５】
前記複数のチップ領域は、同一のウエハ上に配置されることを特徴とする請求項１に記載のパタン形成方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
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【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【公開番号】特開２０１２−３３７６９（Ｐ２０１２−３３７６９Ａ）
【公開日】平成２４年２月１６日（２０１２．２．１６）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−１７２８４６（Ｐ２０１０−１７２８４６）
【出願日】平成２２年７月３０日（２０１０．７．３０）
【出願人】（０００００３０７８）株式会社東芝 (54,554)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年２月１６日（２０１２．２．１６）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年７月３０日（２０１０．７．３０）
【出願人】（０００００３０７８）株式会社東芝 (54,554)
【Ｆターム（参考）】
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