JP2012160617A - 検査方法、インプリント装置及び物品の製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】インプリント装置の重ね合わせ検査に有利な技術を提供する。
【解決手段】基板上のインプリント材をモールドで成形して前記基板上にパターンを形成するインプリント処理を行うインプリント装置の検査方法であって、第１インプリント材を基板上に供給する第１ステップと、前記第１ステップで供給された第１インプリント材をモールドで成形して第１マークを形成する第２ステップと、第２インプリント材を前記基板上に供給する第３ステップと、前記第３ステップで供給された第２インプリント材をモールドで成形して第２マークを形成する第４ステップと、前記第２ステップで形成された前記第１マークと前記第４ステップで形成された前記第２マークとの相対位置を計測する第５ステップと、を有し、前記第３ステップでは、前記第２ステップで形成された前記第１マークに前記第２インプリント材が接触しないように、前記第２インプリント材を供給する、ことを特徴とする検査方法を提供する。
【選択図】図２

Description

本発明は、検査方法、インプリント装置及び物品の製造方法に関する。

インプリント技術は、真空プロセスなどの大がかりな装置を必要とせず、半導体デバイスを低コストで大量生産することが可能であるため、微細パターンを形成する技術として注目されている。インプリント技術では、シリコンウエハやガラスプレートなどの基板上の樹脂に微細なパターンを有するモールド（原版）を押し付けた状態で樹脂を硬化させ、硬化した樹脂からモールドを剥離することで微細なパターンを形成する。

インプリント技術を用いたインプリント装置においては、半導体デバイスの製造に用いられている露光装置と同様に、インプリントにより形成されたパターンの重ね合わせを検査する必要があり、それに関連する技術が提案されている（特許文献１参照）。特許文献１には、基板に既に形成されている下地マークとインプリントにより形成されたパターンとの位置ずれを検査する技術が開示されている。

一方、露光装置では、レジスト・ツー・レジスト（ＲｔｏＲ）による重ね合わせの検査方法が提案されている（特許文献２参照）。特許文献２では、基板上のレジストに対して、第１のマークを投影した後、基板とレチクルとの相対的な位置関係を変更し、第１のマークの近傍に第２のマークを投影する。そして、第１のマーク及び第２のマークが投影された基板を現像して重ね合わせ検査装置に導入し（或いは、露光装置に備えられたアライメントスコープで）、第１のマークと第２のマークとの相対的な位置（第１のマークと第２のマークとの位置ずれ）を計測する。このようにして計測された第１のマークと第２のマークとの位置ずれに基づいて、露光装置では、重ね合わせ性能を改善するための調整や較正が行われている。

特開２００９−０８８２６４号公報 特公平０７−０２２０９９号公報

しかしながら、特許文献２に提案されている検査方法は、インプリント装置に適用することができない。これは、インプリント装置と露光装置との違いに起因する。露光装置では、基板上（のレジスト）において、マーク（第１のマーク）以外の領域には光が照射されない（即ち、第１のマーク以外の領域は露光されない）ため、次のマーク（第２のマーク）を基板上の非露光領域に続けて投影することができる。一方、インプリント装置では、基板上の樹脂にモールドを押し付けた状態で樹脂を硬化させることでパターン（マーク）を形成する（即ち、基板上の全ての樹脂が硬化した状態となっている）ため、次のマークを続けて形成することができない。なお、第１のマークを形成した後に、再度、樹脂を塗布して第２のマークを形成することも考えられる。但し、この場合には、基板上に既に形成されている第１のマークがモールドによって押し潰されてしまったり、第１のマークを覆う樹脂によって第１のマークの位置を高精度に計測できなくなったりしてしまう。

従って、インプリント装置では、特許文献１に提案されているように、下地マークが予め形成された基板上にインプリント装置によりマークを形成して、重ね合わせの検査を行うことが現実的である。但し、この場合には、下地マークを形成する際に成膜工程やエッチング工程が必要となるため、基板を製作するための時間やコストがかかったり、プロセス歪みなどの誤差によりマークの位置を高精度に計測できなくなったりしてしまう。

本発明は、このような従来技術の課題に鑑みてなされたものであり、インプリント装置の重ね合わせ検査に有利な技術を提供することを例示的目的とする。

上記目的を達成するために、本発明の一側面としての検査方法は、基板上のインプリント材をモールドで成形して前記基板上にパターンを形成するインプリント処理を行うインプリント装置の検査方法であって、第１インプリント材を基板上に供給する第１ステップと、前記第１ステップで供給された第１インプリント材をモールドで成形して第１マークを形成する第２ステップと、第２インプリント材を前記基板上に供給する第３ステップと、前記第３ステップで供給された第２インプリント材をモールドで成形して第２マークを形成する第４ステップと、前記第２ステップで形成された前記第１マークと前記第４ステップで形成された前記第２マークとの相対位置を計測する第５ステップと、を有し、前記第３ステップでは、前記第２ステップで形成された前記第１マークに前記第２インプリント材が接触しないように、前記第２インプリント材を供給する、ことを特徴とする。

本発明の更なる目的又はその他の側面は、以下、添付図面を参照して説明される好ましい実施形態によって明らかにされるであろう。

本発明によれば、例えば、インプリント装置の重ね合わせ検査に有利な技術を提供することができる。

本発明の一側面としてのインプリント装置の構成を示す概略図である。 本発明の一側面としてのインプリント装置の検査方法を説明するための図である。 基板上に供給すべき樹脂の供給位置の決定（Ｓ１０２）を説明するための図である。 本発明の一側面としてのインプリント装置の検査方法を説明するための図である。 基板上に供給すべき樹脂の供給位置の決定（Ｓ１０２）を説明するための図である。 本発明の一側面としてのインプリント装置の検査方法を説明するための図である。 本発明の一側面としてのインプリント装置の検査方法を説明するための図である。

以下、添付図面を参照して、本発明の好適な実施の形態について説明する。なお、各図において、同一の部材については同一の参照番号を付し、重複する説明は省略する。

＜第１の実施形態＞
図１は、本発明の一側面としてのインプリント装置１００の構成を示す概略図である。インプリント装置１００は、基板上のインプリント材（典型的には、樹脂であり、以下では、「樹脂」とする）をモールドで成形して基板上にパターンを形成するインプリント処理を行う。

図１を参照するに、基板（ウエハ）１は、チャック２に保持される。微動ステージ３は、基板１のＺ軸回りの回転を補正する機能、基板１のＺ軸方向の位置を補正する機能及び基板１の傾きを補正する機能を有する。微動ステージ３は、基板１をＸ軸方向及びＹ軸方向の所定の位置に位置決めするためのＸＹステージ４に配置される。なお、微動ステージ３とＸＹステージ４とは、基板１を移動させる基板ステージを構成する。

ＸＹステージ４は、ベース定盤５に載置される。微動ステージ３には、微動ステージ３のＸ軸方向及びＹ軸方向の位置を計測するレーザ干渉計からの光を反射するバーミラー（不図示）が取り付けられている。

モールド１０は、基板１に転写すべきパターンを表面に有し、モールドチャック１１に固定される。モールドチャック１１は、モールドステージ１２に載置される。モールドステージ１２は、モールド１０のＺ軸回りの傾きを補正する機能を有する。モールドチャック１１のＸ軸方向及びＹ軸方向の位置は、アライメント棚１８に支持されたレーザ干渉計によって計測される。

モールドチャック１１及びモールドステージ１２のそれぞれは、ＵＶ光源１６からコリメータレンズを介して照射されるＵＶ光を通過させる開口（不図示）を有する。また、モールドチャック１１（又はモールドステージ１２）には、モールド１０の押し付け力（押印圧）を検出するためのロードセルが配置されている。

ガイドバープレート１３は、一端がモールドステージ１２に固定され、天板９を貫通するガイドバー１４の他端を固定する。モールド昇降用アクチュエータ１５は、エアシリンダ又はリニアモータで構成され、ガイドバー１４をＺ軸方向に駆動して、モールドチャック１１に保持されたモールド１０を基板１に押し付けたり、基板１から引き離したりする。アライメント棚１８は、支柱１９を介して天板９に懸架される。アライメント棚１８には、ガイドバー１４が貫通している。また、アライメント棚１８には、例えば、斜入射像ずれ方式を用いて、チャック２に保持された基板１の高さ（平坦度）を計測するための高さ計測系（不図示）が配置されている。

モールドアライメント用のＴＴＭ（スルー・ザ・モールド）アライメントスコープ２０は、基板ステージ上の基準マークとモールド１０に設けられたアライメントマークとを観察するための光学系及び撮像系を有する。ＴＴＭアライメントスコープ２０は、基板ステージとモールド１０とのＸ軸方向及びＹ軸方向の位置ずれを計測する。

樹脂供給部２７は、基板１の表面に液状の光硬化型の樹脂（レジスト）を滴下するノズルを含むディスペンサヘッドで構成され、基板上に樹脂を供給（塗布）する機能を有する。樹脂供給部２７は、例えば、ピエゾジェット方式やマイクロソレノイド方式などを採用し、基板上に１ｐＬ（ピコリットル）程度の非常に微小な容積の樹脂を供給することができる。また、樹脂供給部２７を構成するディスペンサヘッドは、シングルノズルであってもよいし、ノズルの数が１００を超えるリニアノズルアレイであってもよい。

オフアクシスアライメント（ＯＡ）スコープ４０は、基板上の複数のショットに設けられたアライメントマークを計測し、複数のショットのそれぞれの位置を決定するグローバルアライメント処理を行う。ＴＴＭアライメントスコープ２０によってモールド１０と基板ステージとの位置関係を求め、ＯＡスコープ４０によって基板ステージと基板１との位置関係を求めることでモールド１０と基板１との相対的な位置合わせを行うことができる。

制御部５０は、ＣＰＵやメモリなどを含み、インプリント装置１００の全体（動作）を制御する。制御部５０は、インプリント処理に関する動作を調整する際に必要となるインプリント装置１００の性能（例えば、重ね合わせ）を検査する検査処理を制御する。また、制御部５０は、かかる検査処理の検査結果に基づいて、インプリント処理に関する動作を制御する。

図２を参照して、制御部５０によるインプリント装置１００の検査処理（即ち、インプリント装置１００の検査方法）について説明する。図２（ａ）は、インプリント装置１００の検査処理を説明するためのフローチャートであって、図２（ｂ）は、インプリント装置１００の検査処理の各処理における基板１及びモールドの状態を示す概略断面図である。なお、図２（ｂ）では、説明をわかりやすくするために、モールドのパターン（段差量）や基板１に形成されるマーク（段差量）を誇張して図示している。

Ｓ１００（第１ステップ）では、樹脂供給部２７を用いて、基板ステージに載置された基板１に樹脂（第１インプリント材）Ｒ１を供給する。なお、Ｓ１００の前に、スピンコートなどを用いて、基板１に密着剤を供給（塗布）しておいてもよい。かかる密着剤は、基板１と樹脂との密着性を向上させる目的で使用される。

Ｓ１０１（第２ステップ）では、第１の樹脂マーク（検査用の第１マーク）ＷＭ１を形成する。具体的には、Ｓ１００で供給された樹脂Ｒ１に第１のマークパターンＴＭ１を有するモールドを押し付けた状態でＵＶ光を照射して樹脂Ｒ１を硬化させ、硬化させた樹脂Ｒ１からモールドを剥離することで第１の樹脂マークＷＭ１を形成する。このように、Ｓ１０１では、インナーマークである第１の樹脂マークＷＭ１が基板上に形成される。この際、基板上の第１の樹脂マークＷＭ１が形成されない領域（非マーク領域）には、モールドの押し付け力や樹脂Ｒ１の供給量で決まる残膜が発生する。残膜は、一般に、１０ｎｍから数十ｎｍ程度の厚さとなる。

Ｓ１０２では、Ｓ１０１で第１の樹脂マークＷＭ１が形成された基板上に供給すべき樹脂（第２インプリント材）Ｒ２の供給位置（供給領域）を決定する。なお、樹脂Ｒ２の供給位置の決定に関しては、後で詳細に説明する。

Ｓ１０３（第３ステップ）では、樹脂供給部２７を用いて、Ｓ１０２で決定した供給位置に基づいて、第１の樹脂マークＷＭ１が形成された基板１に樹脂（第２の樹脂）Ｒ２を供給する。後述するように、Ｓ１０３では、樹脂Ｒ２に第２のマークパターンＴＭ２を有するモールドを押し付けたときに樹脂Ｒ２が第１の樹脂マークＷＭ１に接触しないように、樹脂Ｒ２が供給される。本実施形態では、図２（ｂ）に示すように、基板１に形成された第１の樹脂マークＷＭ１の外側に樹脂Ｒ２が供給される。なお、樹脂Ｒ２の供給量は、Ｓ１００で供給された樹脂Ｒ１の供給量と同じでよい。また、図２（ｂ）では、樹脂Ｒ１と樹脂Ｒ２とを区別して示しているが、樹脂Ｒ１と樹脂Ｒ２とは同じ種類の樹脂であってもよいし、異なる種類の樹脂であってもよい。

Ｓ１０４（第４ステップ）では、第２の樹脂マーク（検査用の第２マーク）ＷＭ２を形成する。具体的には、Ｓ１０３で供給された樹脂Ｒ２に第２のマークパターンＴＭ２を有するモールドを押し付けた状態でＵＶ光を照射して樹脂Ｒ２を硬化させ、硬化させた樹脂Ｒ２からモールドを剥離することで第２の樹脂マークＷＭ２を形成する。このように、Ｓ１０４では、アウターマークである第２の樹脂マークＷＭ２が基板上に形成される。この際、樹脂Ｒ２は、モールドを押し付けることで広がるが、上述したように、第１の樹脂マークＷＭ１に接触することはない。

図２（ｂ）に示すように、第２のマークパターンＴＭ２の下の基板上には、第１の樹脂マークＷＭ１を形成する際に発生した残膜が存在する。第２のマークパターンＴＭ２を有するモールドは、基板１に形成された第１の樹脂マークＷＭ１の上に、モールドを樹脂Ｒ２に押し付けた状態において第１の樹脂マークＷＭ１が押し潰されることを防止する凹部Ａを含む。なお、モールドの凹部Ａの段差量は、基板１に残膜が存在しているため、他のパターンの段差量（第２のマークパターンＴＭ２の段差量）と同じでよく、特別に段差量を大きくする必要はない。

本実施形態では、Ｓ１０１とＳ１０４では、同じモールドを用いている。具体的には、第１のマークパターンＴＭ１と第２のマークパターンＴＭ２とを所定の距離だけ離してモールドに形成し、Ｓ１０１とＳ１０４との間に、基板１（基板ステージ）を所定の距離だけ移動させている。但し、第１のマークパターンＴＭ１を有するモールドと、第２のマークパターンＴＭ２を有するモールドとを準備して、Ｓ１０１とＳ１０３との間でモールドを交換するようにしてもよい。

Ｓ１０５（第５ステップ）では、Ｓ１０１で形成された第１の樹脂マークＷＭ１とＳ１０４で形成された第２の樹脂マークＷＭ２との相対位置（即ち、第１の樹脂マークＷＭ１と第２の樹脂マークＷＭ２の相対的なずれ量）を計測する。なお、第１の樹脂マークＷＭ１と第２の樹脂マークＷＭ２との相対位置は、ＯＡスコープ４０を用いて計測することができるため、基板ステージに基板１を載置させたままの状態でＳ１００乃至Ｓ１０５を実施することができる。但し、第１の樹脂マークＷＭ１及び第２の樹脂マークＷＭ２が形成された基板１をインプリント装置１００から取り出して重ね合わせ検査装置に導入し、第１の樹脂マークＷＭ１と第２の樹脂マークＷＭ２との相対位置を計測してもよい。

モールドのパターンの段差は、一般には、半導体デバイスのパターンの最小線幅の２倍から３倍程度のアスペクト比で形成される。例えば、最小線幅が２８ｎｍ、アスペクト比が２．５倍である場合、モールドのパターンの段差は７０ｎｍとなる。第１の樹脂マークＷＭ１及び第２の樹脂マークＷＭ２の段差（高さ）は、モールドの第１のマークパターンＴＭ１及び第２のマークパターンＴＭ２の段差と同じであるため、７０ｎｍとなる。７０ｎｍの段差を有する１のマークパターンＴＭ１及び第２のマークパターンＴＭ２は、ＯＡスコープ４０や重ね合わせ検査装置において十分なコントラストで計測することが可能である。従って、テンプレートマッチング法や対称処理法などの公知の技術を用いて第１のマークパターンＴＭ１及び第２のマークパターンＴＭ２の位置を特定して、第１のマークパターンＴＭ１と第２のマークパターンＴＭ２との相対位置を求めることができる。

ここで、図３を参照して、基板上に供給すべき樹脂Ｒ２の供給位置の決定（Ｓ１０２）について説明する。本実施形態では、第１の樹脂マークＷＭ１が形成された基板上に樹脂Ｒ２を供給して第２の樹脂マークＷＭ２を形成する際に、樹脂Ｒ２が第１の樹脂マークＷＭ１に接触しないようにすることが重要である。また、基板上に第２の樹脂マークＷＭ２を形成するためには、モールドの第２のマークパターンＴＭ２が樹脂Ｒ２で満たされる（即ち、第２のマークパターンＴＭ２が樹脂Ｒ２で完全に充填される）必要がある。

図３（ａ）は、インナーマークである第１の樹脂マークＷＭ１Ｘ及びＷＭ１Ｙと、アウターマークである第２の樹脂マークＷＭ２Ｘ及びＷＭ２Ｙと、第２の樹脂Ｒ２の供給位置と、第２の樹脂Ｒ２が広がる領域との関係を示している。なお、本実施形態では、第２の樹脂Ｒ２を基板上の４箇所に供給する場合を例として説明する。

樹脂Ｒ２の供給量Ｖは、モールドのマークパターンの段差をｔ、残膜の厚さをｔｒ、１つの樹脂マークの面積をＳ’とすると、樹脂Ｒ２が広がる領域の面積Ｓを用いて、以下の式（１）で表すことができる。
Ｖ＝Ｓ・（ｔ＋ｔｒ）−Ｓ’・ｔ ・・・式（１）
式（１）は、基板上に供給した樹脂Ｒ２の体積は、モールドを押し付けて樹脂Ｒ２が広がった場合でも保存されることを意味する。式（１）を変形すると、樹脂Ｒ２が広がる領域の面積Ｓは、以下の式（２）で表される。また、樹脂Ｒ２が広がる領域の半径ｒは、以下の式（３）で表される。
Ｓ＝（Ｖ＋Ｓ’・ｔ）／（ｔ＋ｔｒ） ・・・式（２）
ｒ＝√（Ｓ／π） ・・・式（３）
基板上の４箇所に供給した樹脂Ｒ２が広がった場合に、それぞれの樹脂Ｒ２が重ならない条件から、樹脂マーク群（第１の樹脂マークＷＭ１及び第２の樹脂マークＷＭ２）の中心位置から樹脂Ｒ２の供給位置までの距離Ｄｓは、以下の式（４）で表される。また、樹脂マーク群の中心位置から第２の樹脂マークＷＭ２Ｘまでの距離Ｄｍは、以下の式（５）で表される。
Ｄｓ＝√２・ｒ ・・・式（４）
Ｄｍ＝（√２−１）ｒ ・・・式（５）
従って、式（２）、式（３）及び式（４）から樹脂Ｒ２の供給位置を決定し、更に、式（５）から第２の樹脂マークＷＭ２の位置を決定することができる。なお、樹脂供給部２７による樹脂の供給量や供給位置にばらつきがある場合には、かかるばらつきを考慮して、樹脂Ｒ２の供給位置や第２の樹脂マークＷＭ２の位置を樹脂マーク群の中心位置から離すようにするとよい。

以下、樹脂Ｒ２の供給位置や第２の樹脂マークＷＭ２の位置について数値例を挙げて説明する。樹脂Ｒ２の供給量Ｖを１ｐＬ（１０００μｍ^３）、モールドのマークパターンの段差ｔを７０ｎｍ、残膜の厚さｔｒを１５ｎｍとする。また、樹脂マークの寸法を幅１μｍ、高さ２０μｍとし、１つの樹脂マークの面積Ｓ’を２０μｍ^２とする。

この場合、上述した式から、樹脂Ｒ２が広がる領域の半径ｒは６１．２μｍ、樹脂マーク群の中心位置から樹脂Ｒ２の供給位置までの距離Ｄｓは８６．６μｍ、樹脂マーク群の中心位置から第２の樹脂マークＷＭ２Ｘまでの距離Ｄｍは２５．４μｍと求まる。

次いで、樹脂供給部２７による樹脂の供給量のばらつきが±１０％である場合、即ち、樹脂供給部２７による樹脂の供給量が０．９ｐＬ〜１．１ｐＬの範囲でばらつく場合を考える。

まず、樹脂供給部２７による樹脂の最大の供給量Ｖｍａｘを式（２）のＶに代入し、樹脂Ｒ２が広がる領域の半径ｒ＿ｍａｘ及び樹脂マーク群の中心位置から樹脂Ｒ２の供給位置までの距離Ｄｓ＿ｍａｘを求める。上述した数値例の場合には、樹脂Ｒ２が広がる領域の半径ｒ＿ｍａｘは６４．２μｍ、樹脂マーク群の中心位置から樹脂Ｒ２の供給位置までの距離Ｄｓ＿ｍａｘは９０．８μｍと求まる。

次に、樹脂供給部２７による樹脂の最小の供給量Ｖｍａｘを式（２）のＶに代入し、樹脂Ｒ２が広がる領域の半径ｒ＿ｍｉｎ及び樹脂マーク群の中心位置から樹脂Ｒ２の供給位置までの距離Ｄｓ＿ｍｉｎを求める。上述した数値例の場合には、樹脂Ｒ２が広がる領域の半径ｒ＿ｍｉｎは５８．１μｍ、樹脂マーク群の中心位置から樹脂Ｒ２の供給位置までの距離Ｄｓ＿ｍｉｎは８２．２μｍと求まる。

樹脂Ｒ２の供給位置を決定するための条件は、上述したように、樹脂Ｒ２が基板上に形成された第１の樹脂マークＷＭ１に接触しないように、且つ、第２の樹脂マークＷＭ２を形成するための第２のマークパターンＴＭ２を満たす条件となる。樹脂供給部２７による樹脂の供給量Ｖが設計量よりも多い場合には、樹脂Ｒ２が広がる領域の半径ｒが大きくなり、樹脂Ｒ２が基板上に形成された第１の樹脂マークＷＭ１に接触する可能性がある。一方、樹脂供給部２７による樹脂の供給量Ｖが設計量よりも少ない場合には、樹脂Ｒ２が第２の樹脂マークＷＭ２を形成するための第２のマークパターンＴＭ２を満たさない可能性がある。

従って、樹脂供給部２７による樹脂の供給量にばらつきがある場合には、樹脂マーク群の中心位置から樹脂Ｒ２の供給位置までの距離Ｄｓ’をＤｓ＿ｍａｘとすればよい。また、樹脂マーク群の中心位置から第２の樹脂マークＷＭ２Ｘまでの距離Ｄｍ’は、以下の式（６）から求めることができる。
Ｄｍ’＝Ｄｓ＿ｍａｘ−ｒ＿ｍｉｎ ・・・式（６）
上述した数値例の場合には、樹脂マーク群の中心位置から樹脂Ｒ２の供給位置までの距離Ｄｓ’は９０．８μｍ、樹脂マーク群の中心位置から第２の樹脂マークＷＭ２Ｘまでの距離Ｄｍ’は３２．９μｍと求まる。

このように、樹脂供給部２７による樹脂の供給量にばらつきがある場合には、基板上における樹脂マーク群の領域が大きく（上述した数値例の場合には、約６６μｍ^２）となる。但し、ＯＡスコープ４０の高倍率での視野が１００μｍ程度であれば、樹脂マーク群（第１の樹脂マークＷＭ１及び第２の樹脂マークＷＭ２）を十分に計測することができる。

また、樹脂供給部２７による樹脂の供給位置にばらつきがある場合にも同様に考えればよい。具体的には、樹脂Ｒ２が基板上に形成された第１の樹脂マークＷＭ１に接触しないように、且つ、第２のマークパターンＴＭ２を満たすように、樹脂Ｒ２の供給位置及び樹脂マーク群の中心位置から第２の樹脂マークＷＭ２までの距離を決定する。

なお、第１の樹脂マークＷＭ１が形成された基板に対するモールド（第２のマークパターンＴＭ２）及び樹脂供給部２７の位置合わせについては、基板ステージに基板が載置されたままであるため、基板ステージの位置決め精度の範囲で高精度に行うことができる。また、第１の樹脂マークＷＭ１が形成された基板をインプリント装置１００から取り出した場合においても、ＯＡスコープ４０で第１の樹脂マークＷＭ１の位置を計測することで、基板に対するモールド及び樹脂供給部２７の位置合わせを行うことができる。

また、本実施形態では、図３（ａ）に示すように、インナーマークである第１の樹脂マークＷＭ１Ｘ及びＷＭ１Ｙを形成した後に、アウターマークである第２の樹脂マークＷＭ２Ｘ及びＷＭ２Ｙを形成する場合を説明した。但し、図３（ｂ）に示すように、アウターマークである第２の樹脂マークＷＭ２Ｘ及びＷＭ２Ｙを形成した後に、インナーマークである第１の樹脂マークＷＭ１Ｘ及びＷＭ１Ｙを形成してもよい。この場合、第１の樹脂マークを形成する際に、樹脂Ｒ１が第２の樹脂マークに接触しないように、樹脂マーク群の中心位置から樹脂Ｒ２の供給位置までの距離Ｄｓ１及び樹脂マーク群の中心位置から第２の樹脂マークＷＭ２Ｘまでの距離Ｄｍ１を決定する必要がある。

例えば、樹脂Ｒ１が広がる領域の半径をｒとすると、樹脂マーク群の中心位置から樹脂Ｒ２の供給位置までの距離Ｄｓ１は２ｒ以上、樹脂マーク群の中心位置から第２の樹脂マークＷＭ２Ｘまでの距離Ｄｍ１はｒ以上必要である。一方、インナーマークである第１の樹脂マークを形成した後に、アウターマークである第２の樹脂マークを形成する場合、樹脂マーク群の中心位置から樹脂Ｒ２の供給位置までの距離Ｄｓは、上述したように、（√２−１）ｒである（式（５）参照）。従って、インナーマークである第１の樹脂マークを形成した後に、アウターマークである第２の樹脂マークを形成する場合の方が、基板上における樹脂マーク群の領域を小さく（半分以下）することができる。樹脂マーク群の領域が小さければ、ＯＡスコープ４０の倍率を高く設定することができ（即ち、分解能が高くなる）、且つ、ショット領域内に形成可能な樹脂マークの数を多くすることができるため、より高精度な検査が可能となる。

また、本実施形態では、基板１と樹脂（樹脂Ｒ１）との密着性を向上させることを目的として、密着剤を基板１に供給することを説明した。なお、樹脂Ｒ１と樹脂Ｒ２との密着性が不十分である場合には、第１の樹脂マークＷＭ１を形成した後（樹脂Ｒ２を基板１に供給する前）に、密着剤を供給して、樹脂Ｒ１と樹脂Ｒ２との密着性を向上させることも可能である。

また、本実施形態では、第１のマークパターンＴＭ１及び第２のマークパターンＴＭ２のそれぞれを凹形状及び凸形状とし、基板上に形成される第１の樹脂マークＷＭ１及び第２の樹脂マークＷＭ２のそれぞれを凸形状及び凹形状としている。但し、第１の樹脂マークＷＭ１及び第２の樹脂マークＷＭ２の形状は限定されるものではない。例えば、図４に示すように、１のマークパターンＴＭ１及び第２のマークパターンＴＭ２を凹形状とし、基板上に形成される第１の樹脂マークＷＭ１及び第２の樹脂マークＷＭ２を凸形状としてもよい。この場合にも、第２のマークパターンＴＭ２を有するモールドは、基板１に形成された第１の樹脂マークＷＭ１の上に、モールドを樹脂Ｒ２に押し付けた状態において第１の樹脂マークＷＭ１が押し潰されることを防止する凹部Ａを含む。

本実施形態では、第１の樹脂マークＷＭ１及び第２の樹脂マークＷＭ２がＢａｒ ｉｎ Ｂａｒの検査マークを構成する場合について説明した。但し、第１の樹脂マークＷＭ１及び第２の樹脂マークＷＭ２は、Ｂｏｘ ｉｎ Ｂｏｘの検査マークを構成してもよい。

このように、本実施形態のインプリント装置１００は、第２のマークパターンＴＭ２を有するモールドを押し付けたときに第１の樹脂マークＷＭ１に接触しないように樹脂Ｒ２を供給して第２の樹脂マークＷＭ２を形成する。従って、インプリント装置１００は、レジスト・ツー・レジスト（ＲｔｏＲ）と同様な検査（例えば、第１の樹脂マークＷＭ１と第２の樹脂マークＷＭ２との位置ずれ検査）を高精度に行うことができる。また、インプリント装置１００は、かかる検査結果に基づいて、目標となる相対位置からの第１の樹脂マークＷＭ１と第２の樹脂マークＷＭ２との相対位置ずれが低減するように、インプリント処理に関する動作を高精度に制御することができる。なお、インプリント処理に関する動作は、例えば、基板ステージやモールドステージ１２の駆動パターンの設定やシステムオフセットの較正などを含む。

＜第２の実施形態＞
第１の実施形態では、Ｓ１０１で形成される第１の樹脂マークＷＭ１の位置、Ｓ１０４で形成される第２の樹脂マークＷＭ２の寸法、及び、樹脂Ｒ２の供給量に基づいて、Ｓ１０３で供給すべき樹脂Ｒ２の供給位置（供給領域）を計算で求めている。第２の実施形態では、条件だしによって、Ｓ１０３で供給すべき樹脂Ｒ２の供給位置及び供給量を求める。後述するように、本実施形態では、第１の樹脂マークＷＭ１の位置と樹脂Ｒ２の供給位置との間の距離と、樹脂Ｒ２の樹脂の供給量とを変数として含む互いに異なる複数の条件を設定する。次いで、複数の条件のそれぞれについて、第１の樹脂マークＷＭ１が形成された基板上に第２の樹脂マークＷＭ２を形成する。そして、複数の条件のうち樹脂Ｒ２が第１の樹脂マークＷＭ１に接触せず、且つ、第２の樹脂マークＷＭ２の形状が基準形状を満たす条件に基づいて、Ｓ１０３で供給すべき樹脂Ｒ２の供給位置及び供給量を求める。

図５を参照して、基板上に供給すべき樹脂Ｒ２の供給位置の決定（Ｓ１０２）について説明する。本実施形態では、図５（ａ）及び図５（ｂ）に示すように、インプリント装置１００を用いて、基板上の各ショット領域に対して、第１の樹脂マークＷＭ１を予め形成する。

図５（ａ）及び図５（ｂ）に示す基板に対して、第１の樹脂マークＷＭ１の位置（中心位置）と樹脂Ｒ２の供給位置との間の距離と、樹脂Ｒ２の供給量とを変数として含む条件を設定する。次いで、各ショット領域に対して、条件を変更しながら樹脂Ｒ２を供給して第２の樹脂マークＷＭ２を形成する。次に、第２の樹脂マークＷＭ２をＯＡスコープ４０で計測し、第２の樹脂Ｒ２が第１の樹脂マークＷＭ１に接触せず、且つ、第２の樹脂マークＷＭ２の形状が許容範囲内となる条件を特定する。そして、特定した条件に対応する第１の樹脂マークＷＭ１の位置（中心位置）と樹脂Ｒ２の供給位置との間の距離及び樹脂Ｒ２の供給量を、Ｓ１０３で供給すべき樹脂Ｒ２の供給位置及び供給量として決定する。

本実施形態では、条件だしによって基板上に供給すべき樹脂Ｒ２の供給位置及び供給量を求めているため、第１の実施形態よりも基板上に供給すべき樹脂Ｒ２の供給位置及び供給量の決定に時間を要することになる。但し、本実施形態では、第２の樹脂マークＷＭ２を実際に形成しているため、基板上に供給すべき樹脂Ｒ２の供給位置を第１の実施形態よりも正確に決定することができる。

＜第３の実施形態＞
図６を参照して、制御部５０によるインプリント装置１００の別の検査処理について説明する。図６（ａ）は、インプリント装置１００の別の検査処理を説明するためのフローチャートであって、図６（ｂ）は、インプリント装置１００の別の検査処理の各処理における基板１及びモールドの状態を示す概略断面図である。なお、図６（ｂ）では、説明をわかりやすくするために、モールドのパターン（段差量）や基板１に形成されるマーク（段差量）を誇張して図示している。

Ｓ２００では、樹脂供給部２７を用いて、基板ステージに載置された基板１に樹脂Ｒ１を供給する。

Ｓ２０１では、第１の樹脂マークＷＭ１及びアライメントマークＷＭＡを形成する。具体的には、Ｓ２００で供給された樹脂Ｒ１に第１のマークパターンＴＭ１及びアライメントマークパターンＴＭＡを有するモールドを押し付けた状態でＵＶ光を照射して樹脂Ｒ１を硬化させる。そして、硬化させた樹脂Ｒ１からモールドを剥離することで第１の樹脂マークＷＭ１及びアライメントマークＷＭＡを形成する。このように、Ｓ２０１では、インナーマークである第１の樹脂マークＷＭ１とアライメントマークＷＭＡとが基板上に形成される。

Ｓ２０２では、Ｓ２０１で形成されたアライメントマークＷＭＡを用いて、基板１のアライメントを行う。基板１のアライメントとして、本実施形態では、基板上の各ショット領域に形成されたアライメントマークＷＭＡの位置をＯＡスコープ４０で計測するグローバルアライメントを行う。但し、基板１のアライメントとして、基板上のショット領域ごとに、アライメントマークＷＭＡの位置をＯＡスコープ４０で計測して位置ずれを補正するダイバイダイアライメントを行ってもよい。

Ｓ２０３では、Ｓ２０１で第１の樹脂マークＷＭ１及びアライメントマークＷＭＡが形成された基板上に供給すべき樹脂Ｒ２の供給位置（供給領域）を決定する。なお、樹脂Ｒ２の供給位置の決定に関しては、第１の実施形態で説明した通りであるため、ここでの詳細な説明は省略する。

Ｓ２０４では、樹脂供給部２７を用いて、Ｓ２０３で決定した供給位置に基づいて、第１の樹脂マークＷＭ１及びアライメントマークＷＭＡが形成された基板１に樹脂Ｒ２を供給する。本実施形態では、図６（ｂ）に示すように、基板１に形成された第１の樹脂マークＷＭ１の外側、且つ、アライメントマークＷＭＡの内側に樹脂Ｒ２が供給される。なお、樹脂Ｒ２の供給量は、Ｓ２００で供給された樹脂Ｒ１の供給量と同じでよい。Ｓ２０４では、樹脂Ｒ２に第２のマークパターンＴＭ２を有するモールドを押し付けたときに樹脂Ｒ２が第１の樹脂マークＷＭ１（及びアライメントマークＷＭＡ）に接触しないように、樹脂Ｒ２が供給される。

Ｓ２０５では、第２の樹脂マークＷＭ２を形成する。具体的には、Ｓ２０４で供給された樹脂Ｒ２に第２のマークパターンＴＭ２を有するモールドを押し付けた状態でＵＶ光を照射して樹脂Ｒ２を硬化させ、硬化させた樹脂Ｒ２からモールドを剥離することで第２の樹脂マークＷＭ２を形成する。このように、Ｓ２０５では、アウターマークである第２の樹脂マークＷＭ２が基板上に形成される。第２のマークパターンＴＭ２を有するモールドは、基板１に形成された第１の樹脂マークＷＭ１の上に、モールドを樹脂Ｒ２に押し付けた状態において第１の樹脂マークＷＭ１が押し潰されることを防止する凹部Ａを含む。同様に、第２のマークパターンＴＭ２を有するモールドは、基板１に形成されたアライメントマークＷＭＡの上に、モールドを樹脂Ｒ２に押し付けた状態においてアライメントマークＷＭＡが押し潰されることを防止する凹部Ｂを含む。

Ｓ２０６では、Ｓ２０１で形成された第１の樹脂マークＷＭ１とＳ２０５で形成された第２の樹脂マークＷＭ２との相対位置（即ち、第１の樹脂マークＷＭ１と第２の樹脂マークＷＭ２の相対的なずれ量）を計測する。

このように、本実施形態では、第２の樹脂マークＷＭ２を形成する前に、アライメントマークＷＭＡを用いて基板１のアライメントを行っている。従って、第１の樹脂マークＷＭ１と第２の樹脂マークＷＭ２の相対的なずれ量を計測することで、インプリント装置１００（ＯＡスコープ４０）のアライメント精度を検査することが可能である。なお、かかる検査結果は、アライメントオフセットとしてインプリント装置１００（ＯＡスコープ４０）に反映される。

＜第４の実施形態＞
図７を参照して、制御部５０によるインプリント装置１００の更に別の検査処理について説明する。図７（ａ）は、インプリント装置１００の更に別の検査処理を説明するためのフローチャートであって、図７（ｂ）は、インプリント装置１００の更に別の検査処理の各処理における基板１及びモールドの状態を示す概略断面図である。なお、図７（ｂ）では、説明をわかりやすくするために、モールドのパターン（段差量）や基板１に形成されるマーク（段差量）を誇張して図示している。

Ｓ３００では、樹脂供給部２７を用いて、基板ステージに載置された基板１に樹脂Ｒ１を供給する。

Ｓ３０１では、第１の樹脂マークＷＭ１を形成する。具体的には、Ｓ３００で供給された樹脂Ｒ１に第１のマークパターンＴＭ１を有するモールドを押し付けた状態でＵＶ光を照射して樹脂Ｒ１を硬化させ、硬化させた樹脂Ｒ１からモールドを剥離することで第１の樹脂マークＷＭ１を形成する。

Ｓ３０２では、Ｓ３０１で第１の樹脂マークＷＭ１が形成された基板上に供給すべき樹脂Ｒ２の供給位置（供給領域）を決定する。なお、樹脂Ｒ２の供給位置の決定に関しては、第１の実施形態で説明した通りである。但し、本実施形態では、第１の樹脂マークＷＭ１に対して十分に離れた位置を、第２の樹脂マークＷＭ２を形成するための樹脂Ｒ２の供給位置として決定する。なお、第１の樹脂マークＷＭ１に対して十分に離れた位置とは、第１の樹脂マークＷＭ１及び第２の樹脂マークＷＭ２を形成する際に、樹脂Ｒ１と樹脂Ｒ２とが重ならない位置である。

Ｓ３０３では、樹脂供給部２７を用いて、Ｓ３０２で決定した供給位置に基づいて、第１の樹脂マークＷＭ１が形成された基板１に樹脂Ｒ２を供給する。

Ｓ３０４では、第２の樹脂マークＷＭ２を形成する。具体的には、Ｓ２０４で供給された樹脂Ｒ２に第２のマークパターンＴＭ２を有するモールドを押し付けた状態でＵＶ光を照射して樹脂Ｒ２を硬化させ、硬化させた樹脂Ｒ２からモールドを剥離することで第２の樹脂マークＷＭ２を形成する。Ｓ３０４では、図７（ｂ）に示すように、第１の樹脂マークＷＭ１に対して十分に離れた位置に第２の樹脂マークＷＭ２が形成される。

Ｓ３０５では、第１の樹脂マークＷＭ１の位置を計測する。具体的には、基板ステージを用いて、第１の樹脂マークＷＭ１がＯＡスコープ４０の視野内に位置するように基板１を移動させ、Ｓ３０１で形成された第１の樹脂マークＷＭ１の位置をＯＡスコープ４０で計測（検出）する。

Ｓ３０６では、基板ステージを用いて、Ｓ３０５で第１の樹脂マークＷＭ１の位置を計測した位置から第１の樹脂マークＷＭ１と第２の樹脂マークＷＭ２との間の設計距離だけ基板１を移動させる。これにより、第２の樹脂マークＷＭ２がＯＡスコープ４０の視野内に位置することになる。

Ｓ３０７では、Ｓ３０４で形成された第２の樹脂マークＷＭ２の位置をＯＡスコープ４０で計測（検出）する。

Ｓ３０８では、Ｓ３０５で計測された第１の樹脂マークＷＭ１の位置とＳ３０７で計測された第２の樹脂マークＷＭ２の位置に基づいて、第１の樹脂マークＷＭ１と第２の樹脂マークＷＭ２との相対位置（位置ずれ）を算出する。

本実施形態では、第１の樹脂マークＷＭ１と第２の樹脂マークＷＭ２との距離が十分に離されているため、樹脂Ｒ１と樹脂Ｒ２とが重なることがない。また、第１の樹脂マークＷＭ１と第２の樹脂マークＷＭ２との距離が十分に離されているため、ＯＡスコープ４０では、第１の樹脂マークＷＭ１と第２の樹脂マークＷＭ２とを同時に計測することができない。そこで、第１の樹脂マークＷＭ１及び第２の樹脂マークＷＭ２のそれぞれがＯＡスコープ４０の視野内に位置するように、基板ステージを用いて基板１を移動させている。従って、第１の樹脂マークＷＭ１と第２の樹脂マークＷＭ２との位置ずれに基板ステージの駆動誤差が含まれることになるが、計測を繰り返して平均化することで基板ステージの駆動誤差を低減することができる。

また、本実施形態のように、樹脂Ｒ１と樹脂Ｒ２とが重ならないようにすることで、第１の樹脂マークＷＭ１及び第２の樹脂マークＷＭ２を基板上に直接形成することができる。従って、密着剤を基板上に予め供給しておけば、樹脂Ｒ１及びＲ２が密着剤を介して基板１に密着するため、モールドを引き離す際に基板１から樹脂（第１の樹脂マークＷＭ１及び第２の樹脂マークＷＭ２）が剥離することを防止することができる。

第２の樹脂マークＷＭ２を形成する際には、第２のマークパターンＴＭ２を有するモールドと第１の樹脂マークＷＭ１との接触を回避する必要がある。そこで、第２のマークパターンＴＭ２を有するモールドは、基板１に形成された第１の樹脂マークＷＭ１の上に、モールドを樹脂Ｒ２に押し付けた状態において第１の樹脂マークＷＭ１が押し潰されることを防止する凹部Ａを含む。また、樹脂Ｒ２の供給量を樹脂Ｒ１の供給量よりも多くすることで、第２の樹脂マークＷＭ２を形成する際に発生する残膜の厚さを第１の樹脂マークＷＭ２を形成する際に発生する残膜の厚さよりも厚くしている。なお、モールドを押し付ける力を変更することで、第２の樹脂マークＷＭ２を形成する際に発生する残膜の厚さを第１の樹脂マークＷＭ２を形成する際に発生する残膜の厚さよりも厚くしてもよい。これにより、第２のマークパターンＴＭ２を有するモールドと第１の樹脂マークＷＭ１との接触をより確実に回避することが可能となる。

＜第５の実施形態＞
物品としてのデバイス（半導体デバイス、液晶表示素子等）の製造方法は、インプリント装置１００を用いて基板（ウエハ、ガラスプレート、フィルム状基板等）にパターンを転写（形成）するステップを含む。かかる製造方法は、パターンが転写された基板をエッチングするステップを更に含む。なお、かかる製造方法は、パターンドットメディア（記録媒体）や光学素子などの他の物品を製造する場合には、エッチングステップの代わりに、パターンが転写された基板を加工する他の加工ステップを含む。

以上、本発明の好ましい実施形態について説明したが、本発明はこれらの実施形態に限定されないことはいうまでもなく、その要旨の範囲内で種々の変形及び変更が可能である。

Claims (10)

1. 基板上のインプリント材をモールドで成形して前記基板上にパターンを形成するインプリント処理を行うインプリント装置の検査方法であって、
   第１インプリント材を基板上に供給する第１ステップと、
   前記第１ステップで供給された第１インプリント材をモールドで成形して第１マークを形成する第２ステップと、
   第２インプリント材を前記基板上に供給する第３ステップと、
   前記第３ステップで供給された第２インプリント材をモールドで成形して第２マークを形成する第４ステップと、
   前記第２ステップで形成された前記第１マークと前記第４ステップで形成された前記第２マークとの相対位置を計測する第５ステップと、を有し、
   前記第３ステップでは、前記第２ステップで形成された前記第１マークに前記第２インプリント材が接触しないように、前記第２インプリント材を供給する、ことを特徴とする検査方法。
2. 前記第２ステップで形成される前記第１マークの位置、前記第４ステップで形成される前記第２マークの寸法、及び、前記第２インプリント材の供給量に基づいて、前記第３ステップで供給すべき前記第２インプリント材の供給領域を求めるステップを更に有する、ことを特徴とする請求項１に記載の検査方法。
3. 前記第１マークは、インナーマークであり、
   前記第２マークは、前記インナーマークよりも外側に形成されるアウターマークである、ことを特徴とする請求項１又は２に記載の検査方法。
4. 前記第１マークの位置と前記第２インプリント材の供給位置との間の距離と、前記第２インプリント材の供給量とを変数として含む互いに異なる複数の条件を設定し、前記複数の条件のそれぞれについて、前記第１マークが形成された基板上に前記インプリント装置により前記第２マークを形成し、前記複数の条件のうち前記第２インプリント材が前記第１マークに接触せず、且つ、前記第２マークの形状が許容範囲内となる条件に基づいて、前記第２インプリント材の供給位置及び前記第２インプリント材の供給量を求めるステップを更に有する、ことを特徴とする請求項１に記載の検査方法。
5. 前記第４ステップで用いられるモールドは、前記第１マークを押し潰さないように凹部を含む、ことを特徴とする請求項１乃至４のうちいずれか１項に記載の検査方法。
6. 前記第２ステップで用いられるモールドは、アライメントマークパターンを有し、
   前記第２ステップでは、前記第１マークとアライメントマークとを形成し、
   前記第３ステップの前に、前記第２ステップで形成された前記アライメントマークを用いて基板のアライメントを行うステップを更に有する、ことを特徴とする請求項１に記載の検査方法。
7. 前記インプリント装置は、前記第１マーク及び前記第２マークを検出するためのスコープと、前記基板を保持するステージと、を有し、
   前記第５ステップは、
   前記第１マークが前記スコープの視野内に位置するように前記ステージを移動させて前記第１マークを前記スコープで検出することにより前記第１マークの位置を計測するステップと、
   前記第２マークが前記スコープの視野内に位置するように前記ステージを移動させて前記第２マークを前記スコープで検出することにより前記第２マークの位置を計測するステップと、を含むことを特徴とする請求項１に記載の検査方法。
8. 前記第１ステップの前に、インプリント材との密着性を向上させるための密着剤を前記基板に供給するステップを更に有する、ことを特徴とする請求項１乃至７のうちいずれか１項に記載の検査方法。
9. 基板上のインプリント材をモールドで成形して前記基板上にパターンを形成するインプリント処理を行うインプリント装置であって、
   請求項１乃至８のうちいずれか１項に記載の検査方法によって求められた検査結果に基づいて、目標となる相対位置からの前記相対位置のずれが低減するように、前記インプリント処理に関する動作を制御する制御部を有する、ことを特徴とするインプリント装置。
10. 請求項９に記載のインプリント装置を用いて樹脂のパターンを基板に形成するステップと、
    前記ステップで前記パターンが形成された前記基板を加工するステップと、を有する、ことを特徴とする物品の製造方法。

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