JP2010283207A - パターン形成装置およびパターン形成方法 - Google Patents

Abstract

【課題】スループットの低下およびアライメント精度の劣化を起こすことなく、インプリントによるパターンを形成する。
【解決手段】被加工基板６０を保持する基板ホルダ２０と、
所定のパターンが形成されたテンプレート５０を保持するテンプレートホルダ１０と、
基板ホルダ２０に保持された被加工基板６０の位置を計測する位置計測装置２１と、
テンプレートホルダ１０に保持されたテンプレート５０の位置を計測する位置計測装置１２と、
被加工基板６０上の固化したレジスト材料からテンプレート５０を離型する際に生じた、被加工基板６０及びテンプレート５０の位置ずれ量をそれぞれ算出し、被加工基板６０に対するテンプレート５０の相対的な位置ずれ量を求め、この相対的な位置ずれ量を用いてパターン転写位置を補正する、制御装置４０と、を備える。
【選択図】図１

Description

本発明は、パターン形成装置およびパターン形成方法、例えばインプリントによる半導体装置の微細パターンを形成するパターン形成装置およびパターン形成方法に関する。

近年、半導体微細加工の有力な技術として、インプリントリソグラフィ技術が活発に研究開発されている。

このインプリントリソグラフィは、表面に所定の凹凸パターンが形成された、石英等からなるテンプレート(インプリント・マスク、モールド、スタンパともいう。)を用いる。

このインプリントリソグラフィには、レジスト材料として熱可塑性レジストを用いる熱インプリント法、レジスト材料としてＵＶ光を照射すると固化する光硬化性レジストを用いる光インプリント法などが知られている。

光インプリント法によってパターンを形成する工程の概略は、以下の通りである。

まず、被加工基板（ウェーハ）上の所定のパターン転写領域に、光硬化性のレジスト材料を塗布する（塗布工程）。

次に、テンプレートの真下にパターン転写領域がくるように、被加工基板とテンプレートとの位置合わせをする（アライメント工程）。

次に、テンプレートをレジスト材料に接触させ、レジスト材料がテンプレートの凹凸パターンに浸透した後、ＵＶ光 を照射してレジスト材料を固化させることによりパターンを転写する（パターン転写工程）。

次に、テンプレートを上方へ引き上げて固化したレジスト材料から引き離す（離型工程）。

上記一連の工程（以下、インプリント工程という。）によって、テンプレートに形成された凹凸パターンの反転パターンを有するレジストパターンが形成される。このインプリント工程を繰り返すことにより、被加工基板全体にわたってレジストパターンが形成される。そして、レジスト材料の残膜を除去する残膜除去工程を行う。その後、このレジストパターンをマスクにして被加工基板をエッチングすることにより、所望のパターンが得られる。

上述のように、インプリントリソグラフィではインプリント工程をウェーハ全体にわたって繰り返すため、処理時間が長くなり、スループットが低いという傾向がある。

インプリント工程の中でもアライメント工程は、マークパターン（アライメントマークともいう。）の位置検出によって高精度の位置合わせを行うことから、比較的長い時間を要する。よって、アライメント工程の所要時間をできる限り短縮することが、インプリント工程全体のスループットを向上させる上で重要となる。

ところで、アライメントを行う方法として、ダイバイダイ（Die-by-Die）方式とグローバルアライメント（Global Alignment）方式が主に知られている（例えば特許文献１、特許文献２参照）。

ダイバイダイ方式では、各インプリント工程のアライメント工程において、被加工基板の下地パターンに形成されたマークパターン及びテンプレートに形成されたマークパターンの位置検出を行い、これらのマークパターンの重なりをチェックすることで位置合わせを行う。この方式の場合、アライメント工程の所要時間が長くなるため、スループットが大幅に低下するという問題がある。

一方、グローバルアライメント方式では、最初のインプリント工程の前に、ウェーハ上に形成されたマークパターンの一部（例えば、四隅のマークパターン）について位置を計測しておく。そして、その結果に基づいて、その他のマークパターンの位置、即ち、ウェーハ上のパターンの転写位置（以下、ショット位置という。）を算出する。この方式の場合、各インプリント工程のアライメント工程において、ダイバイダイ方式のようにマークパターンの位置検出は行わず、算出されたマークパターンの位置情報に基づいてウェーハとテンプレートの位置合わせを行う。このため、アライメント工程に要する時間を大幅に短縮することが可能となる。

特開平８−９７１１４号公報 特開２００２−１１０５０７号公報

本発明は、スループットの低下およびアライメント精度の劣化を起こすことなく、インプリントによるパターンを形成することができるパターン形成装置およびパターン形成方法を提供する。

本発明の一態様によれば、被加工基板を保持する、基板ホルダと、所定のパターンが形成されたパターン面を有するテンプレートを保持する、テンプレートホルダと、前記基板ホルダに保持された前記被加工基板、又は前記テンプレートホルダに保持された前記テンプレートの位置を計測することが可能な、位置計測装置と、前記位置計測装置の計測結果に基づいて、離型工程によって生じた前記被加工基板又は前記テンプレートの位置ずれ量を算出し、前記位置ずれ量を用いて前記被加工基板と前記テンプレートの位置合わせを行う、制御装置と、を備えるパターン形成装置が提供される。

本発明の別態様によれば、基板ホルダに被加工基板を保持し、テンプレートホルダに所定のパターンが形成されたパターン面を有するテンプレートを保持し、位置計測装置により、前記基板ホルダに保持された前記被加工基板、又は前記テンプレートホルダに保持された前記テンプレートの位置を計測し、制御装置により、前記位置計測装置の計測結果に基づいて、離型工程によって生じた前記被加工基板又は前記テンプレートの位置ずれ量を算出し、前記位置ずれ量を用いて前記被加工基板と前記テンプレートの位置合わせを行い、前記被加工基板と前記テンプレートの位置合わせ後、前記被加工基板上に塗布されたレジストに前記テンプレートの前記パターン面を接触させる、パターン形成方法が提供される。

本発明によれば、スループットの低下およびアライメント精度の劣化を起こすことなく、インプリントによるパターンを形成することができる。

本発明の第１の実施形態に係るパターン形成装置の概略的な構成を示す図である。 本発明の第１の実施形態に係るパターン形成方法を示すフローチャートである。 本発明の第１の実施形態に係るパターン形成方法を示すフローチャートである。 記憶手段に格納される情報の具体例を説明するための図である。 本発明の第１の実施形態の変形例に係るパターン形成装置の概略的な構成を示す図である。

本発明に係る実施形態を説明する前に、本発明者らが本発明をなすに至った経緯について説明する。

上記のように、グローバルアライメント方式によれば、スループットを大幅に向上させることができる。しかし、本発明者らは、グローバルアライメント方式をインプリント法に適用する場合、下記のようなインプリント法に特有の問題が生じることを見いだした。

テンプレートを固化したレジスト材料から引き離す離型工程において、レジスト材料とテンプレートの間には非常に大きな力（離型力）が働く。つまり、離型には非常に大きな力を要し、実際にはテンプレートをレジスト材料から“引き剥がす”という表現の方が適当な場合もある。

このような大きな離型力が働く理由について説明する。テンプレートの表面には、ナノメートルオーダの非常に微細な凹凸パターンが、ミリメートルオーダのパターン転写領域にわたって形成されている。このため、テンプレートとレジスト材料との接触面積が非常に大きくなり、それに伴って離型力も大きくなる。

テンプレート及びウェーハは、真空チャックなどの固定手段により、それぞれテンプレートホルダ及び基板ホルダの基準位置に固定される。しかし、離型工程の際、離型力が大きいために、テンプレートやウェーハが基準位置からずれてしまうことがある。この場合、インプリント工程前に基準位置を基にして算出されたショット位置が意味をなさなくなり、スループットを向上させるのに効果的なグローバルアライメント方式におけるアライメント精度が劣化してしまう。

このように、従来のインプリント法では、離型工程においてテンプレートやウェーハの位置ずれが起こり得ることから、グローバルアライメント方式を使用できず、そのためスループットが低いという問題があった。

本発明は、上記の事情に鑑みてなされたものであり、テンプレートや基板の位置ずれによるパターン転写精度の劣化を抑制し、且つスループットを向上させることが可能なインプリントリソグラフィによるパターン形成装置およびパターン形成方法を提供するものである。

以下、本発明に係る実施形態について図面を参照しながら説明する。

なお、同等の機能を有する構成要素には同一の符号を付し、詳しい説明は省略する。

（第１の実施形態）
図１に本発明の第１の実施形態に係るパターン形成装置の概略構成を示す。

図１からわかるように、本実施形態に係るパターン形成装置は、テンプレートホルダ１０と、アライメント計測装置１１と、テンプレート位置計測装置１２と、基板ホルダ２０と、ウェーハ位置計測装置２１と、レジスト塗布装置３０と、制御装置４０とを備える。また、本実施形態に係るパターン形成装置はレジスト材料を固化させるための紫外線の光源を備えてもよい。

次に、各構成について説明する。

テンプレートホルダ１０は、所定の凹凸パターンが形成されたパターン面を有するテンプレート５０を、例えば真空チャックにより、テンプレートホルダ１０上の基準位置に保持する。

また、このテンプレートホルダ１０は、パターン転写工程の際にテンプレート５０を垂直方向（ｚ方向）に移動させる移動機構（図示せず）を有する。これにより、パターン転写工程及び離型工程においてテンプレート５０を上下に移動させることができる。テンプレート５０が上下に移動する際、テンプレート５０が静止する上側の位置を上側静止位置といい、テンプレート５０が静止する下側の位置を下側静止位置という。

アライメント計測装置１１は、ウェーハ（被加工基板）６０上に形成された所定のマークパターンの位置計測を行う。この計測結果は制御装置４０（後述）に送られる。

テンプレート位置計測装置１２は、テンプレートホルダ１０に保持されたテンプレート５０の位置を計測する。このテンプレート位置計測装置１２は、例えば、干渉計又はロータリエンコーダのような位置検出手段を用いて構成される。図１はレーザ干渉計を用いた場合を示している。

基板ホルダ２０は、被加工基板であるウェーハ６０を、例えば真空チャックにより、基板ホルダ２０上の基準位置に保持する。この基板ホルダ２０は、レジストの塗布工程およびパターン転写工程の際に、基板ホルダ２０に保持されたウェーハ６０を水平面（ｘ−ｙ面）内に移動させるための移動機構（図示せず）を有する。

ウェーハ位置計測装置２１は、基板ホルダ２０に保持されたウェーハ６０の位置を計測する。このウェーハ位置計測装置２１は、例えば、干渉計又はロータリエンコーダのような位置検出手段を用いて構成される。図１はレーザ干渉計を用いた場合を示している。

レジスト塗布装置３０は、ウェーハ６０上の所定の位置にレジスト材料６１を塗布あるいは滴下する。

制御装置４０は、パターン形成装置の各種制御、例えばテンプレートホルダ１０および基板ホルダ２０の移動機構の制御を行う。また、この制御装置４０は各種演算処理、例えばグローバルアライメント処理、相対的な位置ずれ量の算出を行う。

ここでいうグローバルアライメント処理は、最初のインプリント工程の前にウェーハ６０上に形成されたマークパターンの一部についての位置計測結果に基づいて、ウェーハ上の他のショット位置を算出する処理である。

このグローバルアライメント処理において、制御装置４０は、アライメント計測装置１１から送られてきた所定のマークパターンの位置測定結果を元にして、ウェーハ６０上の各ショット位置を算出し、算出された各ショット位置の情報（以下、アライメント情報という。）を第１の記憶手段４１に格納する。

相対的な位置ずれ量の算出において、制御装置４０は、テンプレート５０の位置ずれ量とウェーハ６０の位置ずれ量から相対的な位置ずれ量を算出し、これを位置ずれ情報として第２の記憶手段４２に格納する。

この制御装置４０は、第１の記憶手段４１と、第２の記憶手段４２と、第３の記憶手段４３とを有する。第１の記憶手段４１は、グローバルアライメント処理によって得られたアライメント情報を格納する。第２の記憶手段４２は、テンプレート５０とウェーハ６０の相対的な位置のずれ量を示す位置ずれ情報を格納する。第３の記憶手段４３は、位置ずれ情報を用いて補正されたアライメント情報である補正アライメント情報を格納する。

次に、上記のパターン形成装置を用いた光インプリント法によるパターン形成方法を、図２及び図３に示すフローチャートを用いて説明する。

（１）テンプレート５０をテンプレートホルダ１０に設置する（ステップＳ１０１）。このとき、テンプレート５０がテンプレートホルダ１０の基準位置に設置されるように、例えばテンプレート位置計測装置１２を用いてアライメントを行う。

（２）次に、ウェーハ６０を基板ホルダ２０に載置する（ステップＳ１０２）。このとき、ウェーハ６０が基板ホルダ２０の基準位置に載置されるように、例えばウェーハ位置計測装置２１を用いてアライメントを行う。

（３）次に、制御装置４０は、アライメント計測装置１１を用いてグローバルアライメント処理を実行し、アライメント情報を取得する（ステップＳ１０３）。このアライメント情報は、各ショット位置の初期値となるものである。前述のように、このアライメント情報は第１の記憶手段４１に格納される。

図４を用いて、第１の記憶手段４１に格納されたアライメント情報の一例を説明する。図４（ａ）は、ウェーハ６０上の１６個のショット位置、及びインプリント工程の順序を示した平面図である。図４（ｂ）は、第１の記憶手段４１に格納されたアライメント情報を示している。この図からわかるように、ｉ回目のインプリント工程であるショット（ｉ）に対して、アライメント情報Ｘｉが格納されている。

（４）次に、制御装置４０は、基板ホルダ２０を移動させて、塗布装置３０とウェーハ６０との位置合わせを行う。その後、レジスト塗布装置３０は、ウェーハ６０上の処理対象となるショット位置にレジスト材料６１を塗布あるいは滴下する（ステップＳ１０４）。

（５）次に、制御装置４０は、基板ホルダ２０を移動させて、処理対象となるショット位置がテンプレートの真下にくるようにテンプレート５０とウェーハ６０との位置合わせを行う。その後、パターン転写を行う（ステップＳ１０５）。

このパターン転写について説明する。テンプレート５０を下げてレジスト材料６１に近接させていき、最終的にレジスト材料６１と接触させる。次いで、テンプレート５０の表面に形成された凹凸パターンの溝にレジスト材料６１が充填された後、レジスト材料６１を固化させるための光（例えば紫外線）を照射しレジスト材料６１を固化させる。これにより、テンプレート５０の凹凸パターンの反転パターンを有するレジストパターンが処理対象のショット位置に形成される。

ところで、ステップＳ１０４及びＳ１０５における、位置合わせのための基板ホルダ２０の移動は、１回目のインプリント工程では第１の記憶手段４１に格納されたアライメント情報を用いて行い、２回目以降のインプリント工程では第３の記憶手段４３に格納された補正アライメント情報を用いて行う。これにより、前回のインプリント工程でテンプレート５０やウェーハ６０の位置ずれが生じていたとしても、正確な位置合わせを行うことができる。

（６）次に、制御装置４０は、テンプレートホルダ１０の移動機構を制御することによりテンプレート５０を下側静止位置から上側静止位置まで引き上げることにより、テンプレート５０を固化したレジスト材料６１から引き離す（離型する）（ステップＳ１０６）。

（７）次に、テンプレート位置計測装置１２及びウェーハ位置計測装置２１は、テンプレート５０及びウェーハ６０の位置をそれぞれ計測する（ステップＳ１０７）。なお、テンプレート５０の位置計測は、例えば、離型後にテンプレート５０が上方向に移動し、上側静止位置に戻ってきたところで行う。

（８）次に、制御装置４０は、ステップＳ１０７の位置計測結果に基づいて、テンプレート５０及びウェーハ６０の位置ずれ量をそれぞれ算出する（ステップＳ１０８）。

例えば、簡単のために一方向のみを考えた場合、ステップＳ１０１で計測されたテンプレート５０の位置をｔ０、離型後のテンプレート５０の位置をｔ１とすると、位置ずれ量ΔＴはｔ１−ｔ０である。同様に、ステップＳ１０２で計測されたウェーハ６０の位置をｗ０、離型後のウェーハ６０の位置をｗ１とすると、位置ずれ量ΔＷはｗ１−ｗ０である。

（９）次に、制御装置４０は、ステップＳ１０８で算出された位置ずれ量から相対的な位置ずれ量を算出し、これを位置ずれ情報として第２の記憶手段４２に格納する（ステップＳ１０９）。

例えば、簡単のため一方向のみを考えた場合、上記位置ずれ量ΔＴ、ΔＷから、相対的な位置ずれ量ΔＸ（＝ΔＴ−ΔＷ）が求まる。

（１０）次に、ウェーハ６０の全てのインプリント工程が終了しているか否かを確認する（ステップＳ１１０）。

もし全インプリント工程が終了している場合、ウェーハ６０を基板ホルダ２０から搬出し（ステップＳ１１１）、ウェーハ６０の処理は終了する。一方、全てのインプリント工程が終了していない場合、ステップＳ１１２に進む。

次に、ステップＳ１１２以降のフロー（２回目のインプリント工程以降のフロー）について説明する。

ステップＳ１１２では、前回のインプリント工程で位置ずれが検出されたか否かを確認する。具体的には、制御装置４０が第２の記憶手段４２に格納された位置ずれ情報を参照し、相対的な位置ずれ量の有無を判断する。この判断は、例えば、相対的な位置ずれ量がゼロ又は所定の範囲内であるか否かを確認することにより行う。

もし相対的な位置ずれがないと判断された場合、前述のステップＳ１０４に進む。一方、相対的な位置ずれがあると判断された場合、ステップＳ１１３に進む。

ステップＳ１１３では、制御装置４０は、第１の記憶手段４１に格納されたアライメント情報と、第２の記憶手段４２に格納された位置ずれ情報とを用いて、補正アライメント情報を算出し、第３の記憶手段４３に格納する。

図４を用いて、第３の記憶手段４３に格納された補正アライメント情報の一例について説明する。図４（ｃ）は、第３の記憶手段４３に格納された補正アライメント情報を示している。ΔＸは、第２の記憶手段４２に格納された位置ずれ情報、即ち、テンプレート５０とウェーハ６０の相対的な位置ずれ量である。この図からわかるように、ｉ回目のインプリント工程であるショット（ｉ）に対して、補正されたアライメント情報Ｘｉ＋ΔＸが格納されている。

なお、ウェーハ６０の最後のインプリント工程（図４の例ではショット（１６））では、ステップＳ１０７〜ステップＳ１０９は実施しなくともよい。

また、位置ずれ量の算出の説明において、簡単のために一方向のずれのみを考えたが、それ以外の場合も同様にして、相対的な位置ずれ量を求めることができる。例えば、二方向（ｘ−ｙ面）の場合、ｘ方向とｙ方向の位置ずれ量を、テンプレート及びウェーハそれぞれについて求める。これにより、テンプレートの位置ずれベクトル（ｔ_１ｘ−ｔ_０ｘ，ｔ_１ｙ−ｔ_０ｙ）、及びウェーハの位置ずれベクトル（ｗ_１ｘ−ｗ_０ｘ，ｗ_１ｙ−ｗ_０ｙ）が求まる。ここで、ステップＳ１０１で計測されたテンプレート５０の位置を（ｔ_０ｘ，ｔ_０ｙ）、ステップＳ１０２で計測されたウェーハ６０の位置を（ｗ_０ｘ，ｗ_０ｙ）とし、離型後のテンプレート５０の位置を（ｔ_１ｘ，ｔ_１ｙ）、ウェーハ６０の位置を（ｗ_１ｘ，ｗ_１ｙ）としている。このテンプレート５０とウェーハ６０の位置ずれベクトルの差をとることで、前述の相対的な位置ずれ量としての相対的な位置ずれベクトルを求めることができる。

以上説明したように、本実施形態では、アライメント工程の所要時間を大幅に短縮することが可能なグローバルアライメント方式を用いるとともに、離型工程後にテンプレート及びウェーハの位置を計測し、相対的な位置ずれが生じている場合、補正アライメント情報を算出する。そして、次回のインプリント工程では、この補正アライメント情報を用いてウェーハとテンプレートの位置合わせを行う。

これにより、離型工程によってウェーハやテンプレートの位置ずれが発生したとしても、ウェーハとテンプレートの正確な位置合わせを行うことができる。

なお、本発明における「離型工程」は、少なくとも下記の工程Ｄを含む工程であるが、下記の工程Ａ、工程Ｂ又は工程Ｃから始まり工程Ｅで終わる一連の工程と解釈してもよい。
工程Ａ：テンプレート５０をレジスト材料６１に向けて下降させる。
工程Ｂ：テンプレート５０をレジスト材料６１と接触させる。
工程Ｃ：レジスト材料６１を固化させる。
工程Ｄ：テンプレート５０を固化したレジスト材料６１から引き離す。
工程Ｅ：テンプレート５０を上側静止位置まで引き上げる。

以上説明したように、本実施形態によれば、スループットの低下を起こすことなく、且つ、アライメント精度を劣化させることなく、インプリントによるパターンを形成することができる。その結果、歩留まりの劣化が抑制され、半導体装置のコスト低減が可能となる。

次に、本実施形態の変形例について説明する。

図５に変形例に係るパターン形成装置の概略構成を示す。この変形例と第１の実施形態との相違点の一つは、テンプレート位置計測装置及びウェーハ位置計測装置である。図５に示すように、本変形例に係るテンプレート位置計測装置１３はテンプレート５０のアライメントマーク５０ａの位置を計測し、ウェーハ位置計測装置２２はウェーハ６０のアライメントマーク６０ａの位置を計測する。

この場合、テンプレート５０及びウェーハ６０の位置ずれ量は、次のようにして測定する。即ち、テンプレート５０の位置ずれ量は、テンプレートホルダ１０に形成された基準位置を示すホルダマークに対する、テンプレート５０のアライメントマーク５０ａの位置の変化量を測定することにより求めることができる。同様に、ウェーハ６０の位置ずれ量は、基板ホルダ２０に形成された基準位置を示すマークに対する、ウェーハ６０のアライメントマーク６０ａの位置の変化量を測定することにより求めることができる。また、本変形例に係る位置計測装置と上記の実施形態に係る位置計測装置を組み合わせて、パターン形成装置を構成してもよい。例えば、テンプレートの位置計測には第１の実施形態に係るテンプレート位置計測装置１２を用い、ウェーハの位置計測には本変形例に係るウェーハ位置計測装置２２を用いてもよい。

なお、上記の実施形態の説明では、光インプリント法を用いた場合について説明したが、これに限らず、他のインプリント法を用いてもよい。例えば、熱インプリント法を用いる場合、以下のようにする。ステップＳ１０４において、レジスト塗布装置３０は、熱可塑性レジストをウェーハ６０上に塗布する。次いで、ステップＳ１０５において、ウェーハ６０を加熱することによって塗布されたレジストを軟化させた後、テンプレート５０をレジストに接触させ加圧（押圧）することによりレジストを変形させ、その後、ウェーハ６０を冷却してレジストを固化させる。

また、上記の実施形態の説明では、インプリント工程ごとに塗布工程を設けてショット位置にレジスト材料６１を塗布したが、これに限らず、最初のインプリント工程の前にレジスト材料６１をウェーハ６０全体に一度に塗布してもよい。即ち、例えばステップＳ１０３の後、スピンコート法などを用いてウェーハ６０全体にレジスト材料６１を塗布してもよい。このような方法は、特に熱インプリント法を用いる場合に好適である。この場合、各インプリント工程におけるステップＳ１０４を省略することができるため、スループットを向上させることができる。

また、上記の実施形態の説明では、ステップＳ１１２において前回のインプリント工程で位置ずれが生じたかどうかを確認したが、これに限らず、ステップＳ１１２を省略し、位置ずれの発生の有無に関わらず補正アライメント情報を算出するようにしてもよい。この場合、補正アライメント情報を算出するステップＳ１１３は、ステップＳ１１０とステップＳ１０４の間に設けてもよいし、又はステップＳ１０９とステップＳ１１０の間に設けてもよい。

また、上記の実施形態の説明では、ステップＳ１１３で算出された補正アライメント情報を第３の記憶手段４３に格納したが、これに限らず、アライメント情報を上書きすることにより、補正アライメント情報を第１の記憶手段４１に格納するようにしてもよい。この場合、ステップＳ１０４及びＳ１０５における基板ホルダ２０の移動は、常に第１の記憶手段４１に格納された情報を用いて行えばよい。

また、上記の実施形態の説明では、第１の記憶手段４１、第２の記憶手段４２及び第３の記憶手段４３は制御装置４０内に設けられていたが、これに限らず、これらの記憶手段を制御装置４０の外部に設け、制御装置４０がこの外部の記憶手段にアクセスするようにしてもよい。

また、上記の実施形態の説明では、ステップＳ１０８において、テンプレート５０及びウェーハ６０の位置ずれ量を、それぞれステップＳ１０１及びステップＳ１０２で計測された基準位置からの変位として算出した。本実施形態は、これに限らず、各インプリント工程における離型工程の前後の位置ずれ量を測定してもよい。

つまり、ウェーハ６０の位置ずれ量は、テンプレート５０をウェーハ６０から離型する前後に計測されたウェーハ６０の位置の差から求めてもよい。同様に、テンプレート５０の位置ずれ量は、テンプレート５０をウェーハ６０から離型する前後のテンプレート５０の位置の差から求めるようにしてもよい。

例えば、テンプレート５０の位置ずれ量は、離型工程前にテンプレート５０が上側静止位置にあるときに計測されたテンプレート５０の位置と、離型工程後テンプレート５０が下側静止位置から上側静止位置に戻ってきたときに測定されたテンプレート５０の位置との差から求められる。

このように離型工程前後の位置ずれ量を求めた場合、計測された離型工程前後のテンプレート５０の位置ずれ量をΔｔ、ウェーハ６０の位置ずれ量をΔｗとすると、ステップＳ１０９において、Δｘ（＝Δｔ−Δｗ）を第２の記憶手段４２に格納されている位置ずれ情報ΔＸに足し込む。即ち、ステップＳ１０９の後、第２の記憶手段４２には位置ずれ情報としてΔＸ＋Δｘが格納されるようにする。

また、上記の実施形態の説明では、位置ずれ量を計測する装置としてテンプレート位置計測装置１２とウェーハ位置計測装置２１の両方を用いたが、これに限らず、例えばテンプレート及びウェーハのいずれか一方の位置ずれ量が他方に比べて無視できるような場合には、位置ずれを無視できる方の位置計測装置を省略してもよい。

また、上記の実施形態の説明では、基板ホルダ２０は水平面（ｘ−ｙ面）内を移動し、テンプレートホルダ１０は垂直方向（ｚ方向）に移動するように構成されていたが、これとは逆に、テンプレートホルダ１０が水平面内を移動し、基板ホルダ２０は垂直方向に移動するように構成してもよい。

また、テンプレート５０を垂直方向に加えて水平面内にも移動させることが可能な移動機構をテンプレートホルダ１０に設けてもよい。

また、上記の実施形態の説明では、グローバルアライメント処理を行うことで各ショット位置の初期値を取得したが、グローバルアライメントに限らず、他の方法で取得してもよい。若しくは、ウェーハ６０を基板ホルダ２０に十分な精度で載置可能ならば、各ショット位置の初期値を取得する処理を行わずに所与の各ショット位置に関する情報を用いるようにしてもよい。

上記の記載に基づいて、当業者であれば、本発明の追加の効果や種々の変形を想到できるかもしれないが、本発明の態様は、上述した個々の実施形態に限定されるものではない。特許請求の範囲に規定された内容およびその均等物から導き出される本発明の概念的な思想と趣旨を逸脱しない範囲で種々の追加、変更および部分的削除が可能である。

１０ テンプレートホルダ
１１ アライメント計測装置
１２，１３ テンプレート位置計測装置
２０ 基板ホルダ
２１，２２ ウェーハ位置計測装置
３０ レジスト塗布装置
４０ 制御装置
４１ 第１の記憶手段
４２ 第２の記憶手段
４３ 第３の記憶手段
５０ テンプレート
５０ａ，６０ａ アライメントマーク
６０ ウェーハ
６１ レジスト材料

Claims (5)

1. 被加工基板を保持する、基板ホルダと、
   所定のパターンが形成されたパターン面を有するテンプレートを保持する、テンプレートホルダと、
   前記基板ホルダに保持された前記被加工基板、又は前記テンプレートホルダに保持された前記テンプレートの位置を計測することが可能な、位置計測装置と、
   前記位置計測装置の計測結果に基づいて、離型工程によって生じた前記被加工基板又は前記テンプレートの位置ずれ量を算出し、前記位置ずれ量を用いて前記被加工基板と前記テンプレートの位置合わせを行う、制御装置と、
   を備えることを特徴とするパターン形成装置。
2. 請求項１に記載のパターン形成装置であって、
   前記制御装置は、グローバルアライメント処理により取得された前記所定のパターンの転写位置情報を、前記位置ずれ量を用いて補正し、この補正された転写位置情報により前記位置合わせを行う、
   ことを特徴とするパターン形成装置。
3. 請求項１に記載のパターン形成装置であって、
   前記位置計測装置は、前記離型工程の前における前記被加工基板の第１の位置と、前記離型工程の後における前記被加工基板の第２の位置とを計測するものとして、
   前記制御装置は、前記被加工基板の前記第１の位置と前記第２の位置との差から、前記被加工基板の前記位置ずれ量を算出するものとして、
   それぞれ構成され、
   及び／又は、
   前記位置計測装置は、前記テンプレートが上側静止位置にあるときの前記テンプレートの第１の位置と、前記離型工程を行い前記テンプレートが前記上側静止位置に戻ってきた後における、前記テンプレートの第２の位置とを計測するものとして、
   前記制御装置は、前記テンプレートの前記第１の位置と前記第２の位置との差から、前記テンプレートの前記位置ずれ量を算出するものとして、
   それぞれ構成される、
   ことを特徴とするパターン形成装置。
4. 基板ホルダに被加工基板を保持し、
   所定のパターンが形成されたパターン面を有するテンプレートを、テンプレートホルダに保持し、
   位置計測装置により、前記基板ホルダに保持された前記被加工基板、又は前記テンプレートホルダに保持された前記テンプレートの位置を計測し、
   制御装置により、前記位置計測装置の計測結果に基づいて、離型工程によって生じた前記被加工基板又は前記テンプレートの位置ずれ量を算出し、前記位置ずれ量を用いて前記被加工基板と前記テンプレートの位置合わせを行い、
   前記被加工基板と前記テンプレートの位置合わせ後、前記被加工基板上に塗布されたレジストに前記テンプレートの前記パターン面を接触させる、
   ことを特徴とするパターン形成方法。
5. 所定のパターンが形成されたパターン面を有するテンプレートをテンプレートホルダの第１の基準位置に設置し、
   被加工基板を基板ホルダの第２の基準位置に載置し、
   グローバルアライメント処理を実行することにより、前記被加工基板への前記所定のパターンの転写位置を示す転写位置情報を取得し、
   前記被加工基板上の所定の位置にレジスト材料を塗布し、
   前記転写位置情報を用いて、前記テンプレートと前記被加工基板の位置合わせを行い、
   前記テンプレートを前記被加工基板上の前記レジスト材料に接触させた後、前記レジスト材料を固化させ、
   固化した前記レジスト材料から前記テンプレートを引き離し、
   その後、前記テンプレート及び前記被加工基板の位置をそれぞれ計測し、計測結果から前記テンプレートの前記第１の基準位置からの第１の位置ずれ量、及び前記被加工基板の前記第２の基準位置からの第２の位置ずれ量を算出し、
   前記第１の位置ずれ量と前記第２の位置ずれ量から、前記被加工基板に対する前記テンプレートの相対的な位置ずれ量を求め、
   次回のインプリント工程において、前記テンプレートと前記被加工基板との間に相対的な位置ずれがある場合には、前記相対的な位置ずれ量を用いて前記転写位置情報を補正した、補正転写位置情報を算出し、
   前記補正転写位置情報を用いて、前記テンプレートと前記被加工基板の位置合わせを行い、
   前記被加工基板と前記テンプレートの位置合わせ後、前記被加工基板上に塗布されたレジストに前記テンプレートの前記パターン面を接触させる、
   ことを特徴とするパターン形成方法。

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