JP2014033069A - パターン形成方法及びディスペンサー - Google Patents

Abstract

【課題】高精度なパターン形成を高いスループットで実現するパターン形成方法及びディスペンサーを提供する。
【解決手段】実施形態によれば、パターン形成方法は、テンプレートの凹凸パターンをパターンサイズの違いにより複数にグループ分けする工程と、複数のグループのうち相対的にパターンサイズの小さいグループの凹凸パターンが位置合わせされる基板上の領域には、相対的にノズル径の小さいノズルを使って液状のインプリントレジストを吐出し、複数のグループのうち相対的にパターンサイズの大きいグループの凹凸パターンが位置合わせされる基板上の別の領域には、相対的にノズル径の大きいノズルを使って液状のインプリントレジストを吐出する工程を備えている。
【選択図】図２

Description

本発明の実施形態は、パターン形成方法及びディスペンサーに関する。

半導体素子の製造工程において、微細パターンの形成と量産性とを両立させる技術として、インプリント法によるパターン転写技術が注目されている。インプリント法では、凹凸パターンが形成されたテンプレートを、基板上に供給された液状の有機材料などのインプリントレジストに接触させた状態で、例えば光照射によりインプリントレジストを硬化させる。インプリントレジストの供給方法として、例えば、複数のノズルからインプリントレジストを基板上に吐出するインクジェット法が提案されている。

パターン欠陥をなくすためには、テンプレートの凹部へのインプリントレジストの充填性を高めることが求められる。そのために、テンプレートをインプリントレジストに接触させてから、光照射を行うまでの保持時間を長くすることが挙げられるが、その保持時間を必要以上に長くすると、スループットが低下する。

特開２０１１−７１５００号公報

本発明の実施形態は、高精度なパターン形成を高いスループットで実現するパターン形成方法及びディスペンサーを提供する。

実施形態によれば、パターン形成方法は、テンプレートの凹凸パターンをパターンサイズの違いにより複数にグループ分けする工程を備えている。また、前記パターン形成方法は、前記複数のグループのうち相対的にパターンサイズの小さいグループの凹凸パターンが位置合わせされる基板上の領域には、相対的にノズル径の小さいノズルを使って液状のインプリントレジストを吐出し、前記複数のグループのうち相対的にパターンサイズの大きいグループの凹凸パターンが位置合わせされる前記基板上の別の領域には、相対的にノズル径の大きいノズルを使って前記液状のインプリントレジストを吐出する工程を備えている。また、前記パターン形成方法は、前記インプリントレジストに前記テンプレートの前記凹凸パターンを接触させた状態で、前記インプリントレジストを硬化させる工程を備えている。また、前記パターン形成方法は、前記硬化したインプリントレジストから前記テンプレートを離す工程を備えている。

実施形態のインプリント装置の模式図。 実施形態のインプリント装置におけるノズルの模式平面図。 実施形態のインプリント装置におけるノズルの模式平面図。 実施形態のパターン形成方法を示すフローチャート。 実施形態のパターン形成方法におけるインプリントレジストの吐出工程を示す模式平面図。 実施形態のパターン形成における第１のノズルから吐出された１滴のインプリントレジストの模式図。 実施形態のパターン形成における第２のノズルから吐出された１滴のインプリントレジストの模式図。 実施形態のパターン形成方法を示す模式断面図。 実施形態のパターン形成方法を示す模式断面図。 テンプレートの凹凸パターンのサイズの違いによるインプリントレジストの広がり速度を比較した模式図。 充填時間のパターンサイズ依存性のシミュレーション結果を示すグラフ。

以下、図面を参照し、実施形態について説明する。なお、各図面中、同じ要素には同じ符号を付している。

図１は、実施形態のインプリント装置１０の模式図である。

実施形態のインプリント装置１０は、ウェーハステージ１１と、光源１２と、インクジェット装置３０とを有する。

ウェーハステージ１１上には、ウェーハ６０が保持される。ウェーハ６０は、基板と、基板上に形成されたパターン形成対象の被加工膜とを含む。あるいは、基板自体が被加工材であってもよい。光源１２は、ウェーハステージ１１の上方に設けられ、例えば紫外光を出射する。ウェーハ６０と光源１２との間の空間を、テンプレート８０がウェーハ６０に対して相対移動される。

インクジェット装置３０は、ディスペンサー２と、液状のインプリントレジスト７１が貯留されるタンク３３とを有する。ディスペンサー２は、複数（図１では例えば２つ）のヘッド２１、２２を有する。ヘッド２１、２２は、ウェーハステージ１１に対して、水平方向および上下方向に相対的に移動可能である。ヘッド２１、２２のそれぞれには、インプリントレジスト７１を吐出する複数のノズルが形成されている。

図２（ａ）は、それぞれのヘッド２１、２２におけるウェーハ６０に向き合う面（図１において下側の面）の模式平面図である。

実施形態によれば、後述するように、テンプレート８０の凹凸パターンのサイズの違いに応じて、異なるノズル径のノズルを使い分ける。

図２（ａ）に示すディスペンサー２における一方のヘッド２１には、複数の第１のノズル２３が形成されている。第１のノズル２３は、図１に示す配管３１を通じてタンク３３と接続されている。複数の第１のノズル２３のそれぞれは同じ第１のノズル径を有する。第１のノズル径は、第１のノズル２３における最も下流側の吐出口に相当する部分の孔径を表す。

他方のヘッド２２には、複数の第２のノズル２４が形成されている。第２のノズル２４は、図１に示す配管３２を通じてタンク３３と接続されている。複数の第２のノズル２４のそれぞれは同じ第２のノズル径を有する。第２のノズル径は、第２のノズル２４における最も下流側の吐出口に相当する部分の孔径を表す。その第２のノズル径は、第１のノズル２３の第１のノズル径よりも大きい。

複数の第１のノズル２３と複数の第２のノズル２４は、ともに同じ面積の例えば正方形状の領域に形成されている。ヘッド２２に形成され、第１のノズル２３よりもノズル径の大きな複数の第２のノズル２４の数は、ヘッド２１に形成された複数の第１のノズル２３の数よりも少ない。

図１に示すように、テンプレート８０のサイズ（平面サイズ）は、ウェーハ６０の面積（パターン形成面の面積）よりも小さい。ウェーハ６０のパターン形成面は複数のショット領域５０に分けられる。図１において、すでにインプリント処理によりパターンが転写されたショット領域５０を模式的に四角い領域で表す。

ある１つのショット領域５０に対してインプリントレジスト７１を供給し、そのインプリントレジスト７１にテンプレート８０を接触させてインプリントレジスト７１を硬化させ、硬化したインプリントレジスト７１からテンプレート８０を離す、というステップがショット領域５０の数だけ複数回繰り返される。

図２（ａ）に示すヘッド２１、２２は、１つのショット領域５０の全体にわたってインプリントレジスト７１を一括で吐出して分布させる一括ショット用のヘッドである。

なお、１つのショット領域５０に対するインプリントレジスト７１の供給方法としては、スキャン方式であってもよい。

図２（ｂ）は、そのスキャン方式で使われるディスペンサー３を示す。ディスペンサー３は、２つのヘッド２５、２６を有する。図２（ｂ）は、それぞれのヘッド２５、２６におけるウェーハ６０に向き合う面の模式平面図である。

ディスペンサー３における一方のヘッド２５には、複数の第１のノズル２７が形成されている。第１のノズル２７も、前述したディスペンサー２と同様、配管を通じて図１に示すタンク３３と接続されている。複数の第１のノズル２７のそれぞれは同じ第１のノズル径を有する。第１のノズル径は、第１のノズル２７における最も下流側の吐出口に相当する部分の孔径を表す。

他方のヘッド２６には、複数の第２のノズル２８が形成されている。第２のノズル２８も配管を通じてタンク３３と接続されている。複数の第２のノズル２８のそれぞれは同じ第２のノズル径を有する。第２のノズル径は、第２のノズル２８における最も下流側の吐出口に相当する部分の孔径を表す。第２のノズル２８の第２のノズル径は、第１のノズル２７の第１のノズル径よりも大きい。

複数の第１のノズル２７と複数の第２のノズル２８は、ともに同じ面積の例えば矩形状領域に形成されている。ヘッド２６に形成された複数の第２のノズル２８の数は、ヘッド２５に形成された複数の第１のノズル２７の数よりも少ない。

ヘッド２５は、第１のノズル２７が形成された矩形状領域の長手方向に対して直交する方向（図２（ｂ）において横方向）に、ウェーハ６０に対して相対的に移動する。同様に、ヘッド２６は、第２のノズル２８が形成された矩形状領域の長手方向に対して直交する方向（図２（ｂ）において横方向）に、ウェーハ６０に対して相対的に移動する。この移動により、１つのショット領域５０の全体にわたってインプリントレジスト７１を吐出して分布させることができる。

また、相対的にノズル径の異なる第１のノズルおよび第２のノズルを同一のヘッドに設けてもよい。ヘッドの数を減らすことでコスト低減を図れる。

図３（ａ）及び図３（ｂ）は、そのディスペンサー４、５を示す。ディスペンサー４は、１つのヘッド４１を有する。ディスペンサー５は、１つのヘッド４５を有する。図３（ａ）及び図３（ｂ）は、それぞれのヘッド４１、４５におけるウェーハ６０に向き合う面の模式平面図である。

図３（ａ）に示すディスペンサー４は、第１のノズル径を有する複数の第１のノズル４２と、第１のノズル径よりも大きな第２のノズル径を有する複数の第２のノズル４３とが同一のヘッド４１に形成された構造を有する。

複数の第１のノズル４２は図２（ｂ）に示す複数の第１のノズル２７に対応し、複数の第２のノズル４３は図２（ｂ）に示す複数の第２のノズル２８に対応し、複数の第１のノズル４２および複数の第２のノズル４３は、スキャン方式用に矩形状領域に配列されている。

図３（ｂ）に示すディスペンサー５は、第１のノズル径を有する複数の第１のノズル４６と、第１のノズル径よりも大きな第２のノズル径を有する複数の第２のノズル４７とが同一のヘッド４５に形成された構造を有する。

このヘッド４５は、１つのショット領域５０の全体にわたってインプリントレジスト７１を一括で吐出して分布させる一括ショット用のヘッドである。第２のノズル４７は、ヘッド４５におけるウェーハ６０に向き合う面内で、第１のノズル４６よりも外側に設けられている。第１のノズル４６は例えば正方形状の領域に形成され、その領域の周辺に第２のノズル４７が形成されている。

パターンサイズの相対的に小さな微細パターンはショット領域５０の内側に、相対的にサイズの大きなパターンはショット領域５０の外周側にあることが多いため、図３（ｂ）に示すヘッド４５では、微細パターン用に用いられるノズル径の小さな第１のノズル４６をショット領域５０の内側に向き合う領域に形成し、第１のノズル４６よりもノズル径の大きな第２のノズル４７をショット領域５０の外周側に向き合う領域に形成している。

前述した各ヘッド２１、２２、２５、２６、４１、４５には、複数のノズル２３、２４、２７、２８、４２、４３、４６、４７のそれぞれに接続された加圧室及び加圧室の壁部を変形させ加圧室内の圧力を変動させる圧電素子が設けられている。加圧室内の圧力変動により、タンク３３からインプリントレジスト７１が加圧室に吸い込まれ、各ノズル２３、２４、２７、２８、４２、４３、４６、４７に向けて圧送される。

そして、個々の圧電素子の制御により、複数のノズル２３、２４、２７、２８、４２、４３、４６、４７のそれぞれについて、インプリントレジスト７１を吐出するか否か、さらには吐出量を制御することができる。なお、圧電素子の駆動に限らず、サーマル方式によりそれぞれのノズル２３、２４、２７、２８、４２、４３、４６、４７からインプリントレジスト７１を吐出させるようにしてもよい。

次に、図４のフローチャートを参照して、実施形態のパターン形成方法について説明する。

また、図８（ａ）〜図９（ｅ）は、インプリントレジスト７１をウェーハ６０上に供給した以降の工程を表す模式断面図である。図８（ａ）〜図９（ｅ）は、ショット領域５０において、１つのノズルからインプリントレジスト７１が吐出された領域の拡大断面図を表す。

図８（ｂ）に示すように、テンプレート８０には、複数の凹部８１と複数の凸部８２とが繰り返された凹凸パターンが形成されている。

図４のフローチャートにおいて、まずステップＳ１として、１つのテンプレート８０に形成された凹凸パターンを、パターンサイズの違いにより複数にグループ分けする。ここで、パターンサイズは、凹部８１の底の面積、凹部８１を挟んで隣り合う凸部８２間の間隔、凹部８１の深さ、または、凸部８２の高さを表す。

実施形態によれば、テンプレート８０の凹凸パターンを、第１のグループと第２のグループの例えば２つに分ける。第１のグループはパターンサイズが例えば１μｍよりも小さい微細凹凸パターンのグループであり、第２のグループは第１のグループよりもパターンサイズが大きい（例えばパターンサイズが１μｍ以上）の大サイズ凹凸パターンのグループである。

次に、ステップＳ２として、各グループの凹凸パターンのインプリントに使用するノズルを選択する。

実施形態では、第１のグループの凹凸パターンのインプリントには、第１のノズル径を有する前述した第１のノズル２３、２７、４２、４６のいずれか（以降、第１のノズル２３で代表して説明するが、他の第１のノズル２７、４２、４６でも同じ効果が得られる）を使用する。

第２のグループの凹凸パターンのインプリントには、第１のノズル径よりも大きな第２のノズル径を有する第２のノズル２４、２８、４３、４７のいずれか（以降、第２のノズル２４で代表して説明するが、他の第２のノズル２８、４３、４７でも同じ効果が得られる）を使用する。

次に、ステップＳ３として、各グループの凹凸パターンが位置合わせされるウェーハ６０のパターン形成面上でのインプリントレジスト分布を算出する。

このインプリントレジスト分布は、凹凸パターンのサイズ、密度（疎密）、吐出後のインプリントレジスト７１の蒸発量、ＲＬＴ（residual layer thickness）と呼ばれるインプリントレジスト７１の残膜層７２（図９（ｃ）に示す）の厚さなどを考慮して算出される。

また、インプリントレジスト分布のデータには、使用するノズル、各ノズルのショット領域内における位置、各ノズルからのインプリントレジスト７１の吐出量の情報が組み込まれており、適切な位置のノズルから適切な量のインプリントレジスト７１が吐出するよう設定されている。

そのインプリントレジスト分布データに基づき、ステップＳ４として、ノズルからショット領域５０に液状のインプリントレジストを吐出する。

図５（ａ）は、ショット領域５０において、パターンサイズの小さい第１のグループの凹凸パターンが位置合わせされる第１の領域１０１を示す。

この第１の領域１０１には、第１のノズル径を有する複数の第１のノズル２３を使って、液状のインプリントレジスト７１が吐出される。

微細凹凸パターンの転写領域では、インプリントレジスト７１の液滴を細かくした方がＲＬＴ（residual layer thickness）を制御しやすいため、第２のノズル２４よりもノズル径の小さい第１のノズル２３を用いる。

図５（ｂ）は、ショット領域５０において、第１のグループよりもパターンサイズの大きい第２のグループの凹凸パターンが位置合わせされる第２の領域１０２（第１の領域１０１とは別の領域）を示す。

この第２の領域１０２には、第１のノズル径よりも大きな第２のノズル径を有する第２のノズル２４を使って、液状のインプリントレジスト７１が吐出される。

なお、第１のノズル２３及び第２のノズル２４からそれぞれ滴下された複数滴のインプリントレジストの分布は、図５（ａ）及び（ｂ）に示すように、等間隔で均一な分布に限らない。テンプレート８０の凹凸パターンの密度によって、あるいは滴下後のインプリントレジスト７１の蒸発量補償のため、液滴分布に疎密があり、各液滴のサイズも異なっていることがある。すなわち、ステップＳ３で得られたインプリントレジスト分布のデータに基づいて、各ノズルごとにインプリントレジスト７１を吐出するか否か、さらには吐出量が制御される。

次に、ステップＳ５として、テンプレート８０を使ったインプリント処理およびパターン形成が行われる。

図８（ａ）は、複数の第１のノズル２３または複数の第２のノズル２４における任意の１つのノズルから液状のインプリントレジスト７１が吐出された領域の拡大断面を表す。

そのインプリントレジスト７１に対して、図８（ｂ）〜（ｄ）に示すように、テンプレート８０の凹凸パターンを接触させる。そして、テンプレート８０を図８（ｄ）に示す所定位置でインプリントレジスト７１に接触させた状態を保持し、図８（ｅ）に示すように、テンプレート８０の凹部８１にインプリントレジスト７１を完全に充填させる。

インプリントレジスト７１がテンプレート８０の凹凸パターンの凹部８１に充填されるまでの時間はパターンサイズに依存する。パターンサイズが小さいほど短時間でインプリントレジスト７１が凹部８１に充填される。したがって、凹部８１へインプリントレジスト７１を充填するための保持時間は、微細パターンほど短い。実際の回路要素として機能しないダミーパターンやアライメントマークのような比較的サイズの大きなパターンでは、微細パターンよりも長い保持時間を要する。

図１０（ａ）〜（ｆ）は、テンプレート８０の凹凸パターンにおいて、パターンサイズ（平面サイズ）の小さい凹部８１ａと、凹部８１ａよりもパターンサイズの大きい凹部８１ｂとで、同じ滴下量のインプリントレジスト７１の充填時間（速度）を比較した模式図である。図１０（ａ）〜（ｆ）において、インプリントレジスト７１をドット状の網掛けパターンで表す。

図１０（ａ）〜（ｆ）は、テンプレート８０を凹凸パターンが形成された面側から見た模式平面図である。図１０（ａ）〜（ｃ）は、縦横４×４の１６個の凹部８１ａが配列された領域を表し、図１０（ｄ）〜（ｆ）は、縦横２×２の４個の凹部８１ｂが、図１０（ａ）〜（ｃ）と同じ面積の領域に配列された領域を表す。

図１０（ａ）〜（ｃ）は、パターンサイズの小さい凹部８１ａへのインプリントレジスト７１の充填経過を表す。図１０（ｄ）〜（ｆ）は、凹部８１ａよりもパターンサイズの大きい凹部８１ｂへのインプリントレジスト７１の充填経過を表す。

図１０（ａ）と図１０（ｄ）との時間軸は同じであり、インプリントレジスト７１に対してテンプレート８０の凹凸パターンを接触させた時点を表す。

図１０（ｂ）と図１０（ｅ）との時間軸は同じであり、図１０（ａ）及び図１０（ｄ）の時点から２０秒経過後を表す。

図１０（ｃ）と図１０（ｆ）との時間軸は同じであり、図１０（ａ）及び図１０（ｄ）の時点から６０秒経過後を表す。

図１０（ｃ）に示すように６０秒経過時点で、パターンサイズの小さい凹部８１ａには完全にインプリントレジスト７１が充填されるのに対し、同じ６０秒経過時点で図１０（ｆ）に示すように、パターンサイズの大きい凹部８１ｂにはまだインプリントレジスト７１の未充填箇所が存在する。すなわち、大サイズの凹凸パターンでは、小サイズの凹凸パターンよりも、テンプレート８０をインプリントレジスト７１に接触させ硬化させるまでの保持時間が長くかかる。

図１１は、その保持時間（横軸）と、テンプレート８０の凹部８１へのインプリントレジスト７１の充填不良欠陥密度（縦軸）との関係を、パターンサイズの小さい小パターンａと、パターンａよりもパターンサイズの大きい大パターンｂとで比較したシミュレーション解析結果を表すグラフである。

図１１に示すように、小パターンａでは、大パターンｂよりも短時間で、破線で表される充填終了レベルに達する。また、スループットを優先したインプリント処理を行うと、大パターンｂではインプリントレジスト７１の未充填部が存在した状態でインプリントレジスト７１を硬化させてしまうことによるパターン欠陥が懸念される。パターンサイズがおよそ１μｍを超えると、上記保持時間の長大化によるスループットの低下、あるいは、インプリントレジスト７１の充填不良によるパターン欠陥数の増大が起こりやすくなる。

前述したように、微細凹凸パターンの転写領域では、インプリントレジスト７１の液滴を細かくした方がＲＬＴ（residual layer thickness）を制御しやすいことから、現状、インプリント処理においては微細パターンに適した小さなノズル径のノズルを使っていることが多い。しかしながら、小さなノズル径のノズルを大サイズパターンの転写領域にも適用する場合、小さな液滴がサイズの大きいパターン凹部全体に広がるまでに多くの時間を要し、スループットの低下をまねくことが懸念される。

そこで、実施形態によれば、ノズル径の異なる第１のノズル２３と第２のノズル２４とを用意し、それらをテンプレート８０の凹凸パターンのパターンサイズに応じて使い分ける。

図６（ａ）は、第１のノズル２３から、相対的にパターンサイズの小さい上記第１のグループのパターンの転写領域に吐出された１滴のインプリントレジスト７１の模式上面図を表し、図６（ｂ）は図６（ａ）における側面図を表す。

ノズル径が小さい場合、相対的に重力の影響よりも表面張力の影響が大きくなり、第１のノズル２３から吐出される液滴は球形になりやすい。その液滴の半径をｒとすると、１滴のボリュームは（４／３）πｒ^３で表される。したがって、１種類のパラメータｒを制御することで、第１のノズル２３からの１滴の吐出量を制御できる。

図７（ａ）は、第２のノズル２４から、相対的にパターンサイズの大きい上記第２のグループのパターンの転写領域に吐出された１滴のインプリントレジスト７１の模式上面図を表し、図７（ｂ）は図７（ａ）における側面図を表す。

ノズル径が大きい場合、第２のノズル２４をウェーハ６０に対して近接させてインプリントレジスト７１を吐出することで、膜状に広がった状態でインプリントレジスト７１をウェーハ６０上に滴下させることが可能となる。その液滴の半径をＲ、第２のノズル２４と、ウェーハ６０のパターン形成面との間のギャップｇの高さをＨとすると、１滴のボリュームはπＲ^２Ｈで表される。

このように、大サイズのパターン転写領域に対しては、大きなノズル径の第２のノズル２４を使ってインプリントレジスト７１を滴下することで、滴下時の液滴径を拡大できる。これにより、インプリントレジスト７１が大サイズパターンに広がっていく時間の短縮を図れ、テンプレート８０の凹部８１へのインプリントレジスト７１の充填速度（スループット）を向上できる。また、未充填部が存在する状態でインプリントレジスト７１が硬化されてしまうことによるパターン欠陥数を低減することが可能になる。したがって、実施形態によれば、高精度なパターン転写を高いスループットで実現できる。

また、第１のノズル２３よりもノズル径の大きな第２のノズル２４からのインプリントレジスト７１の１滴の吐出量は、第１のノズル２３からの１滴の吐出量よりも多くできる。したがって、あるショット領域５０全体に同じ量のインプリントレジスト７１を吐出するにあたって、第２のノズル２４は第１のノズル２３よりも個数や吐出回数が少なくて済む。

個々のノズルは、位置情報に対応付けて個別に吐出量や吐出回数が設定され、前述したインプリントレジスト分布データが作成される。したがって、第１のノズル２３に比べて個数が少ない第２のノズル２４では、各ノズルごとの吐出量や吐出回数を含む設定データのデータ量（データサイズ）を小さくできる。

したがって、第１のノズル２３を大サイズパターンに適用する場合に比べて、第２のノズル２４を大サイズパターンに適用すると、インプリントレジスト分布のデータ作成の時間を短縮でき、また、外部の制御装置などからインプリント装置１０へのデータ転送時間も短縮することができる。

前述した図８（ｅ）に示すように、液状のインプリントレジスト７１がテンプレート８０の凹部８１に完全に充填された後、図９（ａ）に示すように、インプリントレジスト７１に対して紫外光１００を照射する。インプリントレジスト７１は、光硬化性有機材料であり、紫外光１００の照射によって硬化する。

テンプレート８０は、紫外光１００に対する透過性を有する例えば石英からなる。そのテンプレート８０側からインプリントレジスト７１に対して紫外光１００を照射する。なお、紫外光以外の光を利用してインプリントレジスト７１を硬化させるようにしてもよい。あるいは、インプリントレジスト７１として熱硬化性有機材料を使い、加熱によりインプリントレジスト７１を硬化させてもよい。

インプリントレジスト７１を硬化させた後、図９（ｂ）〜（ｃ）に示すように、インプリントレジスト７１からテンプレート８０を離す。

図９（ｃ）に示すように、インプリントレジスト７１には、テンプレート８０の凹凸パターンを反転させた凹凸パターンが転写形成される。

そして、その凹凸パターンが形成された硬化後のインプリントレジスト７１をマスクに、ウェーハ６０における被加工膜をエッチングする。これにより、図９（ｄ）に示すように、ウェーハ６０の被加工膜に凹凸パターンが形成される。その後、インプリントレジスト７１は、図９（ｅ）に示すようにウェーハ６０上から除去される。

次に、図４のフローチャートにおけるステップＳ６として、ウェーハ６０の被加工膜に形成されたパターンの欠陥情報を検出する。

例えば、ウェーハ６０を光学式欠陥検査装置に入れて、Die-to-Die方式もしくはCell-Array方式のパターン欠陥検査を実施し、インプリントプロセスに固有の欠陥を検出する。

なお、この欠陥検査では、インプリントプロセス要因以外の、パーティクル、ダストなどを要因とする欠陥も検出されることになるが、ここでは主にインプリントプロセス特有のインプリントレジスト７１の未充填不良欠陥を重点的に検出する。

インプリントレジスト７１の未充填不良欠陥は、インプリントレジスト７１の局所的な不足や、充填時間（テンプレート８０とインプリントレジスト７１との接触保持時間）の不足などで発生することが多い。なお、プロセスウェーハにおいては、下地プロセス起因の加工凹凸などが存在するため、インプリントレジスト７１の未充填不良が、１つのショット領域５０内ではなく、広くウェーハ面内で分布を持って発生することもある。

いずれの場合も、インプリントレジスト７１の未充填不良は大規模欠陥もしくは大サイズ欠陥につながるケースが多く、容易に分類することもできるため、例えばＳＥＭ（scanning electron microscope）レビューにより分類することもできる。あるいは、ＥＢ（electron beam）方式の欠陥検査装置等でも同様の検査が可能である。

次に、ステップＳ７として、欠陥情報を基にインプリントレジスト分布を補正する。すなわち、ステップＳ６で検出された欠陥情報をステップＳ３で算出したインプリントレジスト分布にフィードバックする。ここでは、検出された欠陥のうち、インプリントプロセス固有の欠陥のみ、特に未充填不良欠陥のみの情報を用いることが多い。フィードバックさせる情報は、例えば欠陥の位置座標とその欠陥サイズである。これらの情報を基に、局所的に不足しているインプリントレジスト供給量などを算出し、各ノズルからの吐出量を調整して、インプリントレジスト分布を補正する。

そして、ステップＳ８として、補正されたインプリントレジスト分布を基に、前述したステップＳ４と同様のインプリント処理を行う。

前述した実施形態では、ノズル径の異なる２種類の第１のノズル２３、２７、４２、４６と、第２のノズル２４、２８、４３、４７とを、テンプレート８０のパターンサイズに応じて使い分けたが、ノズル径の異なる３種類以上のノズルをテンプレート８０のパターンサイズに応じて使い分けてもよい。

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。

２〜５…ディスペンサー、１０…インプリント装置、１２…光源、２１，２２，２５，２６，４１，４５…ヘッド、２３，２７，４２，４６…第１のノズル、２４，２８，４３，４７…第２のノズル、３０…インクジェット装置、５０…ショット領域、６０…ウェーハ、７１…インプリントレジスト、８０…テンプレート

Claims (5)

1. テンプレートの凹凸パターンをパターンサイズの違いにより複数にグループ分けする工程と、
   前記複数のグループのうち相対的にパターンサイズの小さいグループの凹凸パターンが位置合わせされる基板上の領域には、第１のノズル径を有する複数の第１のノズルを使って液状のインプリントレジストを吐出し、前記複数のグループのうち相対的にパターンサイズの大きいグループの凹凸パターンが位置合わせされる前記基板上の別の領域には、前記第１のノズル径よりも大きな第２のノズル径を有し、且つ前記第１のノズルよりも数が少ない複数の第２のノズルを使って前記液状のインプリントレジストを吐出する工程と、
   前記インプリントレジストに前記テンプレートの前記凹凸パターンを接触させた状態で、前記インプリントレジストに光を照射して前記インプリントレジストを硬化させる工程と、
   前記硬化したインプリントレジストから前記テンプレートを離す工程と、
   を備えたパターン形成方法。
2. テンプレートの凹凸パターンをパターンサイズの違いにより複数にグループ分けする工程と、
   前記複数のグループのうち相対的にパターンサイズの小さいグループの凹凸パターンが位置合わせされる基板上の領域には、相対的にノズル径の小さいノズルを使って液状のインプリントレジストを吐出し、前記複数のグループのうち相対的にパターンサイズの大きいグループの凹凸パターンが位置合わせされる前記基板上の別の領域には、相対的にノズル径の大きいノズルを使って前記液状のインプリントレジストを吐出する工程と、
   前記インプリントレジストに前記テンプレートの前記凹凸パターンを接触させた状態で、前記インプリントレジストを硬化させる工程と、
   前記硬化したインプリントレジストから前記テンプレートを離す工程と、
   を備えたパターン形成方法。
3. 第１のノズル径を有し、基板上に液状のインプリントレジストを吐出する複数の第１のノズルと、
   前記第１のノズル径よりも大きな第２のノズル径を有し、前記基板上に前記液状のインプリントレジストを吐出する複数の第２のノズルと、
   を備えたディスペンサー。
4. 前記第１のノズル及び前記第２のノズルは、前記基板に対して相対移動する同一のヘッドに設けられている請求項３記載のディスペンサー。
5. 前記第２のノズルは、前記ヘッドにおける前記基板に向き合う面内で、前記第１のノズルよりも外側に設けられている請求項４記載のディスペンサー。

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