JP2017224812A - 位置合わせ方法、インプリント装置、プログラム、および物品の製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】インプリント装置で、スループットの点で有利な位置合わせ方法を提供する。【解決手段】第１の基板上の複数のショット領域のそれぞれにおいて型側マークおよび第１の基板側マークを複数の検出点において検出した検出結果に基づいて第１の位置ずれ量を求める工程と、第１の位置ずれ量に基づいて型または第１の基板の形状補正量を求める工程と、形状補正量に基づいて、型、または第２の基板を変形させる工程と、第２の基板上の複数のショット領域のそれぞれにおいて型側マークおよび第２の基板側マークを前記複数の検出点よりも少ない検出点において検出した検出結果に基づいて型側マークと第２の基板側マークとの間の第２の位置ずれ量を求める工程とを有し、第２の位置ずれ量に基づいて、型と第２の基板との位置合わせをする。【選択図】図２

Description

本発明は、位置合わせ方法、インプリント装置、プログラム、および物品の製造方法に関する。

基板上のインプリント材に型を接触させて微細パターンの形成を行うインプリント技術がある。インプリント技術の一つに、インプリント材として光硬化性樹脂を用いる光硬化法がある。この光硬化法を採用したインプリント装置では、まず、基板上にインプリント材が供給される。次に、基板上のインプリント材と型を接触させる。そして、型とインプリント材を接触させた状態で、光の照射によりインプリント材を硬化させた後、硬化したインプリント材から型を剥離することにより、パターンが基板上に形成される。

インプリント材に型を接触させる際の基板と型との位置合わせは、ダイバイダイアライメント方式により行われうる。ダイバイダイアライメント方式とは、基板の上の複数のショット領域ごとに、かかるショット領域に形成されたマークと型に形成されたマークとを光学的に検出して基板と型との位置関係のずれを計測し、該ずれを補正するアライメント方式である。ずれの補正は、型または基板を移動、回転、および変形させることで行われうる。例えば、型または基板の変形は、型の側面に力を加えて変形させる方法（特許文献１）、型を熱で変形させる方法（特許文献２）、基板に力を加えて延伸させることにより変形させる方法（特許文献３）、および基板を熱で変形させる方法（特許文献４）がある。

特開２０１２−２３０９２号公報 特許第４３２８７８５号公報 特許第５０６４７４３号公報 特開２０１３−８９６６３号公報

型や基板の個体差、一連のインプリント処理による型や基板の変形などの影響を受け、ずれの補正量は、基板毎またはショット領域毎に異なることがある。アライメント計測（位置合わせ計測）を行う位置を増やせば、ずれの補正量を正確に求めることができるが、スループットは低下する。

本発明は、例えば、スループットの点で有利な位置合わせ方法を提供することを目的とする。

上記課題を解決するために、本発明は、型に形成された型側マークおよび基板に形成された基板側マークの検出結果に基づいて型と基板との位置合わせをする位置合わせ方法であって、複数の基板のうち、第１の基板上の複数のショット領域のそれぞれに関し、型側マークおよび当該第１の基板に形成された第１の基板側マークを複数の検出点において検出した検出結果に基づいて、型側マークと第１の基板側マークとの間の第１の位置ずれ量を求める工程と、第１の位置ずれ量に基づいて、型と第１の基板との位置合わせをするための、型または第１の基板の形状補正量を求める工程と、形状補正量に基づいて、型、または複数の基板のうち第１の基板とは異なる第２の基板を変形させる工程と、第２の基板上の複数のショット領域のそれぞれに関し、型の型側マークおよび当該第２の基板に形成された第２の基板側マークを複数の検出点よりも少ない検出点において検出した検出結果に基づいて、型側マークと第２の基板側マークとの間の第２の位置ずれ量を求める工程とを有し、第２の位置ずれ量に基づいて、型と第２の基板との位置合わせをすることを特徴とする。

本発明によれば、例えば、スループットの点で有利な位置合わせ方法を提供することができる。

第１実施形態に係るインプリント装置の構成を示す図である。 第１実施形態に係るインプリント方法のフローチャートである。 基板上の複数のショット領域、および各ショット領域に設けられたアライメントマークを示す図である。 詳細計測モードによるインプリント処理のフローチャートである。 通常計測モードによるインプリント処理のフローチャートである。 第２実施形態に係るインプリント方法のフローチャートである。 物品の製造方法を説明するための図である。

以下、本発明を実施するための形態について図面などを参照して説明する。

（第１実施形態）
図１（Ａ）および（Ｂ）は、本発明の第１実施形態に係るインプリント装置１００の構成および変形部１２３の構成を示す図である。インプリント装置は、基板上に供給されたインプリント材を型と接触させ、インプリント材に硬化用のエネルギーを与えることにより、型の凹凸パターンが転写された硬化物のパターンを形成する装置である。ここでは、光硬化法を用いたインプリント装置として、紫外線の照射によって基板Ｗ上の未硬化のインプリント材Ｒを硬化させる紫外線硬化型のインプリント装置を使用している。また、以下の図においては、基板Ｗ上のインプリント材Ｒに対して照射される紫外線の光軸に平行にＺ軸を取り、Ｚ軸に垂直な平面内に互いに直交するＸ軸およびＹ軸を取っている。本実施形態のインプリント装置は、インプリント処理を繰り返すことによって基板Ｗの複数のショット領域（ショット）にパターンを形成するように構成されている。ここで、インプリント処理とは、基板Ｗへのインプリント材Ｒの供給、型Ｍとインプリント材Ｒとの接触および型Ｍのパターンへのインプリント材Ｒの充填、位置合わせ（アライメント）、硬化（露光）、および型Ｍの剥離を含む一連のサイクルを指すものとする。

インプリント装置１００は、基板ステージ１１０と、構造体１２０と、塗布部（ディスペンサ）１３０と、第１の制御部１４０と、第２の制御部１５０とを含む。基板ステージ１１０は、基板（ウエハ）Ｗを保持し（例えば、真空吸着による）、第２の制御部１５０により６自由度で移動可能に制御される。基板Ｗは、不図示の搬送手段によりインプリント装置１００外から基板ステージ１１０に搬入される。インプリント処理後は、基板ステージ１１０から、該搬送手段によりインプリント装置１００外へ搬出される。第２の制御部１５０は、基板ステージ１１０の位置を計測する計測部をも含むものとし、計測結果（検出結果）に基づいて基板ステージ１１０を制御する。

構造体１２０には、照射部１２１と、アライメント計測部１２２と、変形部１２３と、がそれぞれ設けられている。照射部１２１は、型Ｍを介してインプリント材Ｒに紫外光を照射する。アライメント計測部１２２は、複数のスコープ１２２ａ〜１２２ｄと、不図示の駆動部とを含む。本実施形態では、ダイバイダイアライメント方式により型Ｍと基板Ｗとの相対位置が計測され位置合わせが行われる。したがって、スコープ１２２ａ〜１２２ｄとして、型Ｍに形成されたアライメントマーク（型側マーク）と、基板Ｗに形成されたアライメントマーク（基板側マーク）とを型Ｍを介して検出するＴＴＭ（Ｔｈｒｏｕｇｈ Ｔｈｅ Ｍａｓｋ）スコープを用いる。本実施形態では、型Ｍと基板Ｗ（インプリント材Ｒ）とを接触させてからアライメントマークを検出するが、これに限らず、接触前に検出してもよい。また、アライメント計測部１２２は、型Ｍに形成されたアライメントマークの像と基板Ｗに形成されたアライメントマークの像とをそれぞれ検出してもよいし、例えば、モアレ縞のように型側マークと基板側マークとからの光を検出しても良い。なお、スコープの数は、４つに限定されない。アライメント計測部１２２の駆動部は、複数のスコープ１２２ａ〜１２２ｄの位置決めを行う。

変形部１２３は、型Ｍを変形させて型Ｍと基板Ｗとの相対位置や形状差を調整する機構である。例えば、空気や油などの流体で作動するシリンダを用いて型Ｍを外周方向から加圧することによって型Ｍを変形させる。また、変形部１２３は、基板Ｗに熱を加えることにより基板Ｗの温度を制御する温度制御手段を備え、基板Ｗの温度を制御することによって基板Ｗの形状を変形させる機構であってもよい。基板Ｗは、熱処理などのプロセスを経ることにより変形（典型的には、膨張または収縮）することがある。変形部１２３は、このような基板Ｗの変形に応じて、基板Ｗと型Ｍとの位置が合うように型Ｍまたは基板Ｗの形状を補正する。なお、変形部１２３は、前述の加圧および温度制御に限らず、他の方法で型Ｍや基板Ｗの形状を変形させても構わない。さらに、変形部１２３が外周方向からの加圧により型Ｍを変形させる手段と、基板Ｗの温度を制御する手段との両方を備えるなど、複数の手段を併用しても構わない。

塗布部１３０は、例えば、インプリント材Ｒを貯留するタンクと、該タンクから供給路を通して供給されるインプリント材Ｒを基板Ｗに対して吐出するノズル（吐出口）と、該供給路に設けられたバルブと、供給量制御部とを有する。供給量制御部は、典型的には、１回の吐出動作において１つのショット領域にインプリント材Ｒが塗布されるように、バルブを制御することによって基板Ｗへのインプリント材の供給量を制御する。

インプリント材Ｒとしては、硬化用のエネルギーが与えられることにより硬化する硬化性組成物（未硬化状態の樹脂と呼ぶこともある）が用いられる。硬化用のエネルギーとしては、電磁波または熱などが用いられる。電磁波としては、例えば、その波長が１０ｎｍ以上１ｍｍ以下の範囲から選択される、赤外線、可視光線、または紫外線などの光がある。硬化性組成物は、光の照射により、あるいは、加熱により硬化する組成物である。このうち、光の照射により硬化する光硬化性組成物は、少なくとも重合性化合物と光重合開始剤とを含有し、必要に応じて非重合性化合物または溶剤を含有してもよい。非重合性化合物は、増感剤、水素供与体、内添型離型剤、界面活性剤、酸化防止剤、およびポリマー成分などの群から選択される少なくとも一種である。

インプリント材Ｒは、塗布部１３０により、液滴状または複数の液滴が繋がってできた島状もしくは膜状となって基板上に塗布される。あるいは、インプリント材Ｒは、スピンコーターやスリットコーターにより、基板上に膜状に塗布されてもよい。インプリント材Ｒの粘度（２５℃における粘度）は、例えば、１ｍＰａ・ｓ以上、１００ｍＰａ・ｓ以下である。

型Ｍは、例えば、外周部が矩形であり、基板Ｗに対向する面において、所定の凹凸パターンが３次元状に形成されており、紫外線を透過する材料（石英など）で構成される。基板Ｗは、凹凸パターンが転写される基板であって、例えば、単結晶シリコン基板やＳＯＩ（Ｓｉｌｉｃｏｎ ｏｎ Ｉｎｓｕｌａｔｏｒ）基板などを含む。さらに、基板Ｗは、ガラス、セラミックス、金属、半導体、または樹脂などが用いられ、必要に応じて、その表面に、基板とは別の材料からなる部材が形成されていてもよい。基板としては、具体的には、シリコンウエハ、化合物半導体ウエハ、または石英ガラスなどがある。

構造体１２０には、型Ｍを保持する型保持部が設けられうる。型保持部は、型Ｍを保持するチャックと、チャックを駆動して型Ｍを移動させる駆動部と、駆動部を支持するベースとを含む。チャックによる型Ｍの保持は、真空吸引力や静電気力などによる。型保持部の駆動部は、型Ｍの位置を６自由度で調整したり、型Ｍを、基板Ｗあるいは基板Ｗの上のインプリント材Ｒに接触させたり、硬化したインプリント材Ｒから型Ｍを剥離（離型）したりする。

第１の制御部１４０および第２の制御部１５０は、インプリント装置１００の各構成要素に回線を介して接続され、プログラムなどに従って各構成要素の動作および調整などを制御する。第１の制御部１４０および第２の制御部１５０は、例えば、コンピュータなどで構成され、不図示であるが、ＣＰＵまたはＤＳＰなどの計算部と、レシピなどを記憶するメモリやハードディスクなどの記憶部とを含む。ここで、レシピとは、基板Ｗ、または同一の処理を行う基板群であるロットを処理する際の一連の処理パラメータからなる情報（データ）である。処理パラメータとは、例えば、ショット領域のレイアウト、インプリント処理されるショット領域の順番、または各ショット領域でのインプリント条件などである。インプリント条件としては、例えば、基板Ｗ上に塗布したインプリント材Ｒに型Ｍを押し付ける時間である充填時間や、紫外線を照射してインプリント材Ｒを硬化させる時間（露光時間）がある。インプリント条件として、さらには各ショット領域当たりに塗布するインプリント材Ｒの塗布量などもある。

図１（Ｂ）は、変形部１２３の構成を示す図である。アライメント計測部１２２は、複数のスコープ１２２ａ〜１２２ｄを有する。変形部１２３は、型Ｍの側面に配置される複数のアクチュエータを含む。各アクチュエータは、第１の制御部１４０の記憶部に保存された指令値（制御量）に基づいて個別に制御され、型Ｍの中心方向へ力を加える。なお、アクチュエータの数、配置位置、および大きさなどは、図１（Ｂ）に示す例に限らない。変形の方法は、例えば、型Ｍを側面から吸着して延伸させる方法でもよい。また、アクチュエータの位置を計測するセンサを配置し、第１の制御部１４０が、該計測値に基づいてアクチュエータの位置を制御しても構わない。前述したように、型Ｍを加圧により変形させる以外に基板Ｗの温度を制御するなどの他の方法を用いても構わない。また、変形部１２３として複数の手段を用いて基板Ｗと型Ｍとの形状を合わせても構わない。

なお、基板Ｗと型Ｍとの位置合わせとは、位置（相対的な回転を含む）および形状を合わせることを指すものとする。基板Ｗと型Ｍとの位置合わせは、基板Ｗおよび型Ｍのうち、少なくとも一方を変形または移動させることにより行われる。形状のずれとしては、基板Ｗや型ＭがＸ方向とＹ方向とで異なる倍率で変形する、または、ひし形状に変形するなどの線形のずれ、およびランダムな変形による非線形のずれを含む。

図２は、本実施形態に係るインプリント方法のフローチャートである。本実施形態のインプリント方法では、アライメント計測を詳細に行う詳細計測モードと、当該モードより少ない計測点でアライメント計測を行う通常計測モードとを含む、基板Ｗと型Ｍとの位置合わせ方法を採用する。モードの切り替えタイミングは、事前にレシピへ保存される。本発明は、ロットなど、同様な処理が施された基板群に適用するとより高い効果が得られる。例えば、ロットの１枚目（第１の基板）のみ詳細計測モードでアライメント計測を行い、同一のロットから選択された２枚目以降の基板（第２の基板）には通常計測モードを適用するなどの切り替えタイミングが考えられる。各工程は、第１の制御部１４０または第２の制御部１５０の制御により進行する。工程Ｓ１０１では、不図示の搬送手段がインプリント装置１００外から基板ステージ１１０に基板Ｗを搬入する。工程Ｓ１０２では、第１の制御部１４０がレシピを参照し、工程Ｓ１０１で基板ステージ１１０に搬入された基板Ｗのアライメント計測時の計測モードを設定する。工程Ｓ１０２において、詳細計測モードが設定された場合は、工程Ｓ１０３に進み、通常計測モードが設定された場合は、工程Ｓ１０６に進む。

工程Ｓ１０３〜工程Ｓ１０５は、詳細計測モードの工程であり、工程Ｓ１０６〜工程Ｓ１０８は、通常計測モードの工程である。工程Ｓ１０３では、第１制御部１４０および第２の制御部１５０によりインプリント処理が行われる。工程Ｓ１０３の詳細は後述する。工程Ｓ１０４では、第１の制御部１４０が、工程Ｓ１０３での変形部１２３による型Ｍの形状補正量をショット領域毎に記憶部に保存する。ここで、形状補正量は、変形部１２３に含まれる各アクチュエータの制御量（位置）を意味する。また、変形部１２３に基板Ｗの温度を制御する手段が含まれる場合には、加えた熱分布（加えた熱の位置と量）を形状補正量として保存する。工程Ｓ１０５では、第１の制御部１４０が全ショット領域について工程Ｓ１０３および工程Ｓ１０４を行ったかを判断する。全ショット領域の処理が終了したと判断された場合（Ｙｅｓ）、工程Ｓ１０９にて、不図示の搬送手段が、基板Ｗをインプリント装置１００外へ搬出する。全ショット領域の処理が終了していないと判断された場合（Ｎｏ）、未処理のショット領域に対し、工程Ｓ１０３および工程Ｓ１０４を繰り返す。

工程Ｓ１０６では、第１の制御部１４０が、工程Ｓ１０４で記憶部に保存された、処理対象のショット領域に対応した型Ｍの形状補正量を参照する。工程Ｓ１０７では、工程Ｓ１０６で得た形状補正量に基づいて第１制御部１４０および第２の制御部１５０によりインプリント処理が行われる。工程Ｓ１０７の詳細は後述する。工程Ｓ１０８では、第１の制御部１４０が全ショット領域について工程Ｓ１０６および工程Ｓ１０７を行ったか否かを判断する。全ショット領域について処理が終了したと判断された場合（Ｙｅｓ）、工程Ｓ１０９にて、不図示の搬送手段が、基板Ｗをインプリント装置１００外へ搬出する。全ショット領域について処理が終了していないと判断された場合（Ｎｏ）、未処理のショット領域に対し、工程Ｓ１０６および工程Ｓ１０７を繰り返す。

図３（Ａ）〜（Ｃ）は、基板Ｗ上の複数のショット領域、および各ショット領域に設けられたアライメントマークを示す図である。図３（Ａ）は、基板Ｗ上の区画された複数のショット領域ＳＲと、複数のショット領域ＳＲのうち一部の代表的なショット領域（サンプルショット領域）ＳＳとを示す図である。図３（Ａ）において、サンプルショット領域ＳＳは、斜線でハッチングされている。図３（Ｂ）および図３（Ｃ）は、ショット領域ＳＲに設けられたアライメントマークＡＭを示す図である。アライメントマークＡＭ内の番号は、同時に計測するアライメントマークＡＭのセット（検出点）を示す。すなわち、番号１で示されたアライメントマークＡＭが同時にアライメント計測部１２２により計測される。図３（Ｂ）のアライメントマークＡＭは、詳細計測モードで計測されるアライメントマークＡＭであり、図３（Ｃ）のアライメントマークＡＭは、通常計測モードで計測されるアライメントマークＡＭである。

図４は、図２のフローチャートの工程Ｓ１０３における詳細計測モードによるインプリント処理のフローチャートである。詳細計測モードでは、ショット領域毎に図３（Ｂ）で示すような複数のアライメントマークＡＭを計測する。各工程は、第１の制御部１４０または第２の制御部１５０の制御により進行する。工程Ｓ４０１では、基板Ｗへのインプリント材Ｒの塗布、型Ｍとインプリント材Ｒとの接触、および型Ｍのパターンへのインプリント材Ｒの充填を行う。具体的には、第２の制御部１５０が基板ステージ１１０を制御して、基板Ｗを塗布部１３０の直下まで移動させ、第１の制御部１４０がレシピに基づいて塗布部１３０を制御し、対象とするショット領域にインプリント材Ｒを塗布させる。塗布が終わったら、第２の制御部１５０が基板ステージ１１０を制御して、基板Ｗを型Ｍの直下まで移動させる。第１の制御部１４０は、レシピに基づいて、基板Ｗ上に塗布したインプリント材Ｒに型Ｍを接触させ、型Ｍのパターンへインプリント材Ｒを充填させる。

工程Ｓ４０２では、第１の制御部１４０が不図示の駆動部を制御しアライメント計測部１２２に含まれる複数のスコープ１２２ａ〜１２２ｄを移動させる。最初の計測では、図３（Ｂ）に示した番号１が付与されたアライメントマークＡＭを計測するような位置に各スコープ１２２ａ〜１２２ｄを移動させる。同時に計測されるアライメントマークＡＭのセットは事前にレシピに保存される。工程Ｓ４０３では、第１の制御部１４０が、移動後の各スコープ１２２ａ〜１２２ｄにアライメントマークＡＭを計測させ、計測結果に基づいて型Ｍと基板Ｗとの位置関係のずれ量を求める。工程Ｓ４０４では、第１の制御部１４０が工程Ｓ４０３で求めたずれ量が所定の閾値を超えたか否かを判断する。閾値を超えていない場合（Ｎｏ）、工程Ｓ４０７に進み、第１の制御部１４０がすべてのアライメントマークＡＭのセットの計測および位置合わせが終了したか否かを判断する。計測および位置合わせが終了していると判断された場合（Ｙｅｓ）、工程Ｓ４０８で、第１の制御部１４０または第２の制御部１５０が各部を制御して、硬化（露光）および型Ｍの剥離が行われ、一連のインプリント処理が完了する。

工程Ｓ４０４にて、閾値を超えたと判断された場合（Ｙｅｓ）、工程Ｓ４０５にて、第１の制御部１４０が変形部１２３に含まれる各アクチュエータを制御して型Ｍの形状を補正させる。なお、変形部１２３に基板Ｗの温度を制御する手段が含まれる場合には、基板Ｗに熱を加えて基板Ｗの形状を補正する。工程Ｓ４０６では、第２の制御部１５０が基板ステージ１１０を制御して、基板ＷのＸＹ方向の位置および各軸の回転方向の位置を補正させる。工程Ｓ４０５および工程Ｓ４０６の補正が終わると、工程Ｓ４０３に戻り、再び同アライメントマークＡＭのセットのアライメント計測が行われる。続く工程Ｓ４０４にて、ずれ量が所定の閾値を超えていないと判断されれば（Ｎｏ）、工程Ｓ４０７へ進む。

工程Ｓ４０７にて、すべてのアライメントマークＡＭのセットの計測が終了していないと判断された場合（Ｎｏ）、別のアライメントマークＡＭのセット（例えば、番号２が付与されたセット）について、工程Ｓ４０２以降の工程を行う。なお、工程Ｓ４０５における変形部１２３に含まれる各アクチュエータの制御量は、第１の制御部１４０が記憶部に保存する（工程Ｓ１０４）。ここで、変形部１２３に基板Ｗの温度を制御する手段が含まれる場合には、加えた熱分布を記憶部に保存する。

本実施形態では、事前に設定した全てのアライメントマークＡＭのセットの計測が終了したあとに、硬化および離型を行う例について説明したが、これに限るものではない。例えば、工程Ｓ４０７にて全てのアライメントマークＡＭのセットの計測が終了した後に、工程Ｓ４０２に戻り、工程Ｓ４０２から工程Ｓ４０６を事前に設定した回数繰り返して、より高精度に位置合わせを行っても構わない。

図５は、図２のフローチャートの工程Ｓ１０７における通常計測モードによるインプリント処理のフローチャートである。本実施形態では、ショット領域毎に、アライメント計測部１２２に含まれる複数のスコープの数と同数のアライメントマークＡＭを同時に計測する。同時に計測されるアライメントマークＡＭは、例えば、図３（Ｃ）において番号１で示したマークである。通常計測モードでは、詳細計測モードで得た型Ｍの当該ショット領域に対応した形状補正量（各アクチュエータの制御量）により型Ｍの形状を補正した後、アライメントマークＡＭの計測を行う。ここで、変形部１２３に基板Ｗの温度を制御する手段が含まれる場合には、詳細計測モードで得た形状補正量（熱分布）に基づき基板Ｗに熱を加えることにより、基板Ｗの形状を補正する。その後、第２の制御部１５０は、アライメントマークＡＭの計測結果（検出結果）に基づいて、基板ステージ１１０を制御し、基板ＷのＸＹ方向の位置および各軸の回転方向の位置を補正させる。各工程は、第１の制御部１４０または第２の制御部１５０の制御により進行する。

工程Ｓ５０１では、工程Ｓ４０１と同様に基板Ｗへのインプリント材Ｒの塗布、型Ｍとインプリント材Ｒとの接触、および型Ｍのパターンへのインプリント材Ｒの充填が行われる。工程Ｓ５０２では、工程Ｓ１０６で参照した詳細計測モードで得た各アクチュエータの制御量に基づいて、第１の制御部１４０が変形部１２３に含まれる各アクチュエータを制御して型Ｍの形状を補正させる。ここで、前述したように、変形部１２３に基板Ｗの温度を制御する手段が含まれる場合には、詳細計測モードで得た熱分布に基づいて基板Ｗに熱を加え、基板Ｗの形状を補正する。工程Ｓ５０３では、第１の制御部１４０が各スコープ１２２ａ〜１２２ｄに図３（Ｃ）に示す番号１のアライメントマークＡＭを計測させ、型Ｍと基板Ｗとの位置関係のずれ量を求める。工程Ｓ５０４では、第２の制御部１５０が基板ステージ１１０を制御して、基板ＷのＸＹ方向の位置および各軸の回転方向の位置を補正させる。工程Ｓ５０５では、第１の制御部１４０または第２の制御部１５０が各部を制御して、硬化（露光）および型Ｍの剥離が行われ、一連のインプリント処理が完了する。

なお、工程Ｓ５０３と工程Ｓ５０４との間に、さらに工程Ｓ５０２と同様の型Ｍの形状補正の工程を追加してもよい。この工程では、第１の制御部１４０が工程Ｓ５０２で用いた各アクチュエータの制御量を基準として、工程Ｓ５０３での計測結果から制御量を求め、求めた制御量に基づいて型Ｍの形状補正を行う。また、変形部１２３に基板Ｗの温度を制御する手段が含まれる場合には、工程Ｓ５０２で用いた熱分布を基準として、工程Ｓ５０３での計測結果に基づき基板Ｗにさらに熱を加え、基板Ｗの形状補正を行っても構わない。

ここで、工程Ｓ５０３と工程Ｓ５０４との間に、さらに工程Ｓ５０２と同様の型Ｍの形状補正の工程が追加される場合について詳説する。例えば、工程Ｓ５０３で計測されたずれ量がＸ方向とＹ方向とで異なる倍率（Ｘ方向にＧ_ｘ、Ｙ方向にＧ_ｙ）である場合を考える。求める制御量を、図１（Ｂ）の型Ｍの各辺に設けられたアクチュエータについて、それぞれ、上辺はＡ_ｉ、左辺はＢ_ｉ、右辺はＣ_ｉ、下辺はＤ_ｉとする（ｉは１〜ｎの自然数）。ｎはアクチュエータの個数を示し、本実施形態では、ｎ＝７である。また、工程Ｓ５０２で用いた制御量は、型Ｍの各辺に設けられたアクチュエータについて、それぞれ、上辺はａ_ｉ、左辺はｂ_ｉ、右辺はｃ_ｉ、下辺はｄ_ｉとする（ｉは１〜ｎの自然数）。Ｇ_ｘおよびＧ_ｙは、型Ｍのパターン領域と基板Ｗのショット領域の大きさとが同じ場合が１．０であり、型Ｍのパターン領域の方が小さい場合は１．０以上、大きい場合は１．０以下となる値とする。以上のパラメータを用いて、求める制御量は、以下の式（１）のようになる。

工程Ｓ５０３で計測されたずれ量が、型Ｍのパターン領域の基板Ｗのショット領域に対する直行度誤差Ｔ（Ｘ軸とＹ軸との間の傾きの誤差）である場合（ひし形状にずれた場合）は、求める制御量は、以下の式（２）のようになる。なお、ＴはＸ軸とＹ軸との間に傾きの誤差が無い（軸が互いに直交する）場合に０となる値とする。また、ｙは、型Ｍ上のパターン領域の中心を原点とした座標系でのアクチュエータのＹ座標を表している。

工程Ｓ５０３と工程Ｓ５０４との間に工程Ｓ５０２と同様の型Ｍの形状補正の工程が含まれる場合には、本工程後に、工程Ｓ５０４において、工程Ｓ５０３で計測したずれ量に基づき基板ステージ１１０を駆動する。そのため、型Ｍの形状補正の工程を工程Ｓ５０３後に加えることにより、通常計測モードを適用した基板Ｗにおける実際の計測結果に基づき、変形部１２３による型Ｍまたは基板Ｗの形状を補正することができる。

なお、本実施形態では、形状補正量の決定（工程Ｓ１０３）、保存（工程Ｓ１０４）および参照（工程Ｓ１０６）を同一インプリント装置内で行う例について説明したが、これに限るものではない。例えば、決定したショット領域ごとの形状補正量を外部の制御装置に送信しても構わない。この場合、同等のインプリント処理を行う際には、外部の制御装置から自装置または同等の他装置で決定した形状補正量を受信して使用することができる。

以上のように、本実施形態の位置合わせ方法は、事前に指定した基板において詳細にアライメントを行い、アクチュエータの制御量を得、後続の基板のインプリント処理にて、当該制御量を用いている。これにより、スループットを低下させること無くアライメント精度を向上させることができる。本実施形態によれば、スループットの点で有利な位置合わせ方法を提供することができる。

（第２実施形態）
第１実施形態では、詳細計測モードにて、事前に指定した基板（例えば、ロット１枚目の基板）に対して、基板内の全ショット領域のインプリント処理を行った。第２実施形態では、詳細計測モードにて、事前に指定した基板に対して、図３（Ａ）に示したサンプルショット領域ＳＳに対しインプリント処理を行う。すなわち、第１実施形態は、基板毎に計測モードを設定するのに対し、本実施形態は、ショット領域毎に計測モードを設定する実施形態である。

具体的には、最初に、サンプルショット領域ＳＳのみを、詳細計測モードでインプリントする。次に、サンプルショット領域ＳＳにおける形状補正量を統計計算して、サンプルショット領域ＳＳ以外のショット領域における形状補正量を算出する。最後に、サンプルショット領域ＳＳ以外のショット領域を通常計測モードでインプリント処理する。以降、このように、１枚の基板に対し詳細計測モードおよび通常計測モードの両方を含む計測モードをサンプルショット計測モードと呼ぶ。

図６は、本実施形態に係るインプリント方法のフローチャートである。各工程は、第１実施形態と同様に第１の制御部１４０または第２の制御部１５０の制御により進行する。工程Ｓ７０１および工程Ｓ７０２では、工程Ｓ１０１および工程Ｓ１０２と同様に基板Ｗの搬入、および計測モードの設定が行われる。工程Ｓ７０２において、基板ステージ１１０に搬入された基板Ｗにサンプルショット計測モードが設定された場合は、工程Ｓ７０３に進み、通常計測モードが設定された場合は、工程Ｓ１０６に進む。

工程Ｓ７０３〜工程Ｓ７０５はサンプルショット計測モードの工程である。また、工程Ｓ７０９〜工程Ｓ７１１は、それぞれ第１実施形態の工程Ｓ１０６〜工程Ｓ１０８と同様の通常計測モードの工程であるため、その詳細は省略する。工程Ｓ７０３では、工程Ｓ１０３と同様のインプリント処理が行われる。工程Ｓ７０４では、第１の制御部１４０が全サンプルショット領域ＳＳの処理が終了したか否かを判断する。工程Ｓ７０４において、終了していないと判断された場合（Ｎｏ）、工程Ｓ７０３に戻り未処理のサンプルショット領域ＳＳのインプリント処理を行い、終了したと判断された場合（Ｙｅｓ）、工程Ｓ７０５に進む。

工程Ｓ７０５では、第１の制御部１４０が工程Ｓ７０３にて詳細計測モードでインプリント処置を行ったときの各サンプルショット領域ＳＳでの形状補正量を統計処理し、サンプルショット領域ＳＳ以外のショット領域における形状補正量を算出する。ここで、算出された形状補正量は、第１の制御部１４０により記憶部に保存される。

工程Ｓ７０６では、第１の制御部１４０が工程Ｓ７０５で求めた形状補正量を記憶部から読み込む。工程Ｓ７０７では、読み込んだ形状補正量に基づいて第１実施形態と同様の通常計測モードにより、サンプルショット領域ＳＳ以外のショット領域に対しインプリント処理を行う。工程Ｓ７０８では、第１の制御部１４０が工程Ｓ７０６および工程Ｓ７０７の処理をサンプルショット領域ＳＳ以外の全てのショット領域で行ったかを判断し、処理が終了していると判断された場合（Ｙｅｓ）は、工程Ｓ７１２に進む。終了していないと判断された場合（Ｎｏ）には、未処理のショット領域に対して工程Ｓ７０６および工程Ｓ７０７の処理を実行する。工程Ｓ７１２では、基板Ｗが不図示の搬送手段によりインプリント装置１００外へ搬出される。

次に、工程Ｓ７０５での、第１の制御部１４０によるサンプルショット領域ＳＳ以外のショット領域の形状補正量の算出方法の一例について説明する。まず、各アクチュエータの統計量として、制御量の平均値Ｓ、Ｘ方向の制御量の変化量Ｍ、およびＹ方向の制御量の変化量Ｒを算出する。実際には、これら統計量を係数とする下記の式（３）に対し、公知の最小自乗法で算出する。算出時には、サンプルショットでの各アクチュエータ位置と基板Ｗの中心を原点とした基板平面上のＸＹ座標でのサンプルショット領域の中心位置ｘおよびｙを用いる。

式（３）の、ａ_ｉ、ｂ_ｉ、ｃ_ｉ、ｄ_ｉは、式（１）と同様である。また、平均値Ｓ、Ｘ方向変化量Ｍ、Ｙ方向変化量Ｒはアクチュエータ毎に算出し、添え字は対応するアクチュエータを示している。上記統計値である式（３）の係数を求めた後、ショットごとに式（３）のｘおよびｙに基板中心を原点とした基板平面上のＸＹ座標での各ショットの中心位置を代入することにより、各ショットでの各アクチュエータ制御量が算出される。なお、本実施形態では、式（３）に１次多項式を用いたが、任意の次数の式を用いても構わない。

以上のように、本実施形態の位置合わせ方法は、第１実施形態と比べ、詳細計測モードを用いるショット領域が少ないため、スループットのさらなる低減が期待できる。なお、本実施形態では、基板毎に設定した計測モードに応じて、サンプルショット計測モードと通常計測モードとを切り替える例について説明したが、全ての基板をサンプルショット計測モードでインプリント処理しても構わない。

なお、上記実施形態では、位置合わせの際に型Ｍを変形させていたが、これに限らず、基板Ｗを変形させてもよく、これら双方を変形させてもよい。上記実施形態のように、インプリント装置１００が相互に通信可能な第１の制御部１４０および第２の制御部１５０を備える構成ではなく、一体化した制御部を備える構成であってもよい。また、第１の制御部１４０および第２の制御部１５０は、インプリント装置１００の他の部分と一体で（共通の筐体内に）構成してもよいし、インプリント装置１００の他の部分とは別体で（別の筐体内に）構成してもよい。また、上記実施形態に係る方法は、プログラムとして第１の制御部１４０のコンピュータにより実行することができる。

（物品製造方法に係る実施形態）
物品としてのデバイス（半導体集積回路素子、液晶表示素子など）の製造方法は、上述した方法を用いたインプリント装置により、基板（ウエハ、ガラスプレート、フィルム状基板）にパターン形成する工程を含む。さらに、該製造方法は、パターンを形成された基板をエッチングする工程を含みうる。なお、パターンドメディア（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、該製造方法は、エッチングの代わりにパターンを形成された基板を加工する他の処理を含みうる。本実施形態の物品の製造方法は、従来の方法に比べて、物品の性能・品質・生産性・生産コストの少なくとも１つにおいて有利である。

インプリント装置を用いて形成した硬化物のパターンは、各種物品の少なくとも一部に恒久的に、あるいは各種物品を製造する際に一時的に、用いられる。物品とは、電気回路素子、光学素子、ＭＥＭＳ、記録素子、センサ、または型などである。電気回路素子としては、ＤＲＡＭ、ＳＲＡＭ、フラッシュメモリ、またはＭＲＡＭのような揮発性あるいは不揮発性の半導体メモリや、ＬＳＩ、ＣＣＤ、イメージセンサ、またはＦＰＧＡのような半導体素子などが挙げられる。型としては、インプリント用のモールドなどが挙げられる。

硬化物のパターンは、上記物品の少なくとも一部の構成部材として、そのまま用いられるか、あるいは、レジストマスクとして一時的に用いられる。基板の加工工程においてエッチングまたはイオン注入などが行われた後、レジストマスクは除去される。

次に、物品の具体的な製造方法について説明する。図７（Ａ）に示すように、絶縁体などの被加工材２ｚが表面に形成されたシリコンウエハなどの基板１ｚを用意し、続いて、インクジェット法などにより、被加工材２ｚの表面にインプリント材３ｚを塗布（付与）する。ここでは、複数の液滴状になったインプリント材３ｚが基板上に塗布された様子を示している。

図７（Ｂ）に示すように、インプリント用の型４ｚを、その凹凸パターンが形成された側を基板上のインプリント材３ｚに向け、対向させる。図７（Ｃ）に示すように、インプリント材３ｚが塗布された基板１と型４ｚとを接触させ、圧力を加える。インプリント材３ｚは型４ｚと被加工材２ｚとの隙間に充填される。この状態で硬化用のエネルギーとして光を型４ｚを透して照射すると、インプリント材３ｚは硬化する。

図７（Ｄ）に示すように、インプリント材３ｚを硬化させた後、型４ｚと基板１ｚを引き離すと、基板１ｚ上にインプリント材３ｚの硬化物のパターンが形成される。この硬化物のパターンは、型４ｚの凹部が硬化物の凸部に、型４ｚの凹部が硬化物の凸部に対応した形状になっており、即ち、インプリント材３ｚに型４ｚの凹凸パターンが転写されたことになる。

図７（Ｅ）に示すように、硬化物のパターンを耐エッチングマスクとしてエッチングを行うと、被加工材２ｚの表面のうち、硬化物がないかあるいは薄く残存した部分が除去され、溝５ｚとなる。図７（Ｆ）に示すように、硬化物のパターンを除去すると、被加工材２ｚの表面に溝５ｚが形成された物品を得ることができる。ここでは硬化物のパターンを除去したが、加工後も除去せずに、例えば、半導体素子などに含まれる層間絶縁用の膜、つまり、物品の構成部材として利用してもよい。

（その他の実施形態）
本発明は、上述の実施形態の１以上の機能を実現するプログラムを、ネットワークまたは記憶媒体を介してシステムまたは装置に供給し、それらのコンピュータにおける１つ以上のプロセッサーがプログラムを読出し実行する処理でも実現可能である。また、１以上の機能を実現する回路（例えば、ＡＳＩＣ）によっても実現可能である。

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ず、その要旨の範囲内で種々の変形および変更が可能である。

１００ インプリント装置
１１０ 基板ステージ
１２０ 構造体
１２１ 照射部
１２２ アライメント計測部
１２３ 変形部
１３０ 塗布部（ディスペンサ）
１４０ 第１の制御部
１５０ 第２の制御部
Ｍ 型
Ｗ 基板

Claims (13)

1. 型に形成された型側マークおよび基板に形成された基板側マークの検出結果に基づいて前記型と前記基板との位置合わせをする位置合わせ方法であって、
   複数の前記基板のうち、第１の基板上の複数のショット領域のそれぞれにおいて、前記型側マークおよび当該第１の基板に形成された第１の基板側マークを複数の検出点において検出した検出結果に基づいて、前記型側マークと前記第１の基板側マークとの間の第１の位置ずれ量を求める工程と、
   前記第１の位置ずれ量に基づいて、前記型と前記第１の基板との位置合わせをするための、前記型または前記第１の基板の形状補正量を求める工程と、
   前記形状補正量に基づいて、前記型、または前記複数の前記基板のうち前記第１の基板とは異なる第２の基板を変形させる工程と、
   前記第２の基板上の複数のショット領域のそれぞれにおいて、前記型側マークおよび当該第２の基板に形成された第２の基板側マークを前記第１の基板側マークが検出された前記複数の検出点よりも少ない検出点において検出した検出結果に基づいて、前記型側マークと前記第２の基板側マークとの間の第２の位置ずれ量を求める工程と、
   を有し、
   前記第２の位置ずれ量に基づいて、前記型と前記第２の基板との位置合わせをする、
   ことを特徴とする位置合わせ方法。
2. 前記第１の基板上の複数のショット領域は、前記第２の基板上の複数のショット領域と対応し、前記第１の基板側マークは、前記第２の基板側マークと対応する、ことを特徴とする請求項１に記載の位置合わせ方法。
3. 前記第１の基板および前記第２の基板は、同一のロットから選択されることを特徴とする請求項１または２に記載の位置合わせ方法。
4. 前記第２の位置ずれ量に基づいた前記型と前記第２の基板との位置合わせは、前記型または前記第２の基板の少なくとも一方を変形させることを含むことを特徴とする請求項１乃至３のうちいずれか１項に記載の位置合わせ方法。
5. 前記第２の位置ずれ量に基づいた前記型と前記第２の基板との位置合わせは、前記型の側面に力を加えることにより行われることを特徴とする請求項１乃至４のうちいずれか１項に記載の位置合わせ方法。
6. 前記第２の位置ずれ量に基づいた前記型と前記第２の基板との位置合わせは、前記第２の基板に熱を加えることにより行われることを特徴とする請求項１乃至５のうちいずれか１項に記載の位置合わせ方法。
7. 前記第２の位置ずれ量に基づいた前記型と前記第２の基板との位置合わせは、前記型または前記第２の基板の少なくとも一方を移動させることを含むことを特徴とする請求項１乃至６のうちいずれか１項に記載の位置合わせ方法。
8. 前記型または前記第２の基板の変形は、前記第１の位置ずれ量から得られた前記形状補正量を基準にして、前記第２の位置ずれ量から得られる補正量に基づいて行われることを特徴とする請求項４乃至７のうちいずれか１項に記載の位置合わせ方法。
9. 前記第１の位置ずれ量を求める工程では、前記第１の基板上の複数のショット領域のうち、一部のショット領域に関し、前記型側マークおよび当該第１の基板に形成された第１の基板側マークを複数の検出点において検出し、当該検出結果から求めた位置ずれ量と当該検出結果の統計量から算出された位置ずれ量を前記第１の位置ずれ量とする、ことを特徴とする請求項１乃至８のうちいずれか１項に記載の位置合わせ方法。
10. 型に形成された型側マークおよび基板に形成された基板側マークの検出結果に基づいて前記型と前記基板との位置合わせをする位置合わせ方法であって、
    複数の前記基板のうち、第１の基板上の複数のショット領域のそれぞれにおいて、前記型側マークおよび当該第１の基板に形成された第１の基板側マークを複数の検出点において検出した検出結果に基づいて、前記型側マークと前記第１の基板側マークとの間の第１の位置ずれ量を求める工程と、
    前記第１の位置ずれ量に基づいて、前記型と前記第１の基板との位置合わせをするための、前記型または前記第１の基板の形状補正量を求める工程と、
    第２の基板上の複数のショット領域のそれぞれにおいて、前記型側マークおよび当該第２の基板に形成された第２の基板側マークを前記第１の基板側マークが検出された前記複数の検出点よりも少ない検出点において検出した検出結果に基づいて前記型側マークと前記第２の基板側マークとの間の第２の位置ずれ量、および、前記形状補正量に基づいて、前記型、または前記複数の基板のうち前記第１の基板とは異なる第２の基板を変形させる工程と、
    を有することを特徴とする位置合わせ方法。
11. 型を用いて基板の上に供給されたインプリント材にパターンを形成するインプリント装置であって、
    前記型および前記基板の相対位置を計測する計測部と、
    前記型または前記基板を変形させて前記相対位置を調整する機構と、
    前記計測部および前記機構を制御する制御部と、
    を有し、
    前記制御部は、
    複数の前記基板のうち、第１の基板上の複数のショット領域のそれぞれにおいて前記型に形成された型側マークおよび当該第１の基板に形成された第１の基板側マークを複数の検出点において検出するように前記計測部を制御し、
    検出結果から求めた前記型側マークと前記第１の基板側マークとの間の第１の位置ずれ量に基づいて、前記型と前記第１の基板との位置合わせをするための、前記型または前記第１の基板の形状補正量を求め、
    前記形状補正量に基づいて、前記型、または前記複数の前記基板のうち前記第１の基板とは異なる第２の基板を変形させるように前記機構を制御し、
    前記第２の基板上の複数のショット領域のそれぞれにおいて前記型側マークおよび当該第２の基板に形成された第２の基板側マークを前記第１の基板側マークが検出された前記複数の検出点よりも少ない検出点において検出するように前記計測部を制御し、
    検出結果から求めた前記型側マークと前記第２の基板側マークとの間の第２の位置ずれ量に基づいて前記機構を制御する、
    ことを特徴とするインプリント装置。
12. 請求項１乃至１０のうちいずれか１項に記載の方法をコンピュータに実行させることを特徴とするプログラム。
13. 請求項１１に記載のインプリント装置を用いて基板上にインプリント材のパターンを形成する工程と、
    前記工程で前記パターンが形成された前記基板を加工する加工工程と、を有し、該加工工程により加工された前記基板から物品を製造することを特徴とする物品の製造方法。

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