JP2019102537A - インプリント装置、インプリント方法および物品製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】インプリント装置における重ね合わせ精度の向上に有利な技術を提供する。【解決手段】インプリント装置１０は、ショット領域のマークとパターン領域のマークとの相対位置を計測する計測部５と、ショット領域とパターン領域とのアライメントを行うアライメント部と、複数のマーク対のそれぞれについての計測部による計測のエラーの有無を示す情報に基づいて、ショット領域とパターン領域とのアライメント誤差を規定する複数の誤差成分のうち補正すべき誤差成分を決定し、補正すべき誤差成分についてショット領域とパターン領域とのアライメント誤差が小さくなるようにアライメント部を制御する制御部８と、を備える。【選択図】図２

Description

本発明は、インプリント装置、インプリント方法および物品製造方法に関する。

半導体デバイス等の物品を製造するためのパターン形成装置として、基板の上のインプリント材に型を接触させた状態でインプリント材を硬化させ、該インプリント材の硬化物からなるパターンを形成するインプリント装置が注目されている。インプリント装置では、型のパターン領域を変形させたり、基板のショット領域を変形させたりした状態でインプリント材を硬化させてパターンを形成することによって重ね合わせ誤差が低減されうる。特許文献１には、各々が基板側マークと型側マークとで構成される複数のマーク組について、基板側マークと型側マークとの位置ずれ量を検出し、これらの位置ずれ量に基づいて形状補正を行うことが記載されている。ここで、特許文献１に記載された形状補正では、検出された複数の位置ずれ量のうち異常であると判定された位置ずれ量を削除し、残った位置ずれ量に基づいて形状補正が行われる。

特開２０１６−２０１４２３号公報

特許文献１に記載されたように異常であると判定された位置ずれ量を削除し、残った位置ずれ量に基づいて形状補正を行うと、正しく形状補正がなされない場合がありうる。

本発明は、重ね合わせ精度の向上に有利な技術を提供することを目的とする。

本発明の第１の側面は、基板のショット領域の上のインプリント材と型のパターン領域とを接触させ該インプリント材を硬化させることによって前記ショット領域の上にパターンを形成するインプリント装置に係り、前記インプリント装置は、各々が前記ショット領域のマークと前記パターン領域のマークとで構成される複数のマーク対のそれぞれについて、前記ショット領域のマークと前記パターン領域のマークとの相対位置を計測する計測部と、前記ショット領域と前記パターン領域とのアライメントを行うアライメント部と、前記複数のマーク対のそれぞれについての前記計測部による計測のエラーの有無を示す情報に基づいて、前記ショット領域と前記パターン領域とのアライメント誤差を規定する複数の誤差成分のうち補正すべき誤差成分を決定し、前記補正すべき誤差成分について前記ショット領域と前記パターン領域とのアライメント誤差が小さくなるように前記アライメント部を制御する制御部と、を備える。

本発明によれば、重ね合わせ精度の向上に有利な技術が提供される。

基板のショット領域および型のパターン領域のような補正対象領域の形状と目標領域との差であるアライメント誤差を規定する複数の誤差成分を説明する図。 第１実施形態のインプリント装置の構成を模式的に示す図。 第１実施形態における、１つ基板の複数のショット領域にパターンを形成する処理の流れを示す図。 第１実施形態における計測工程を説明する図。 第１実施形態におけるアライメントの例を示す図。 第１実施形態における、４個のマーク対のそれぞれについての計測結果におけるエラーの有無（エラー有無情報）と制御モードとの対応関係を例示する図。 第１実施形態における、４個のマーク対のそれぞれについての計測結果におけるエラーの有無（エラー有無情報）と補正対象の誤差成分との対応関係を例示する図。 第２実施形態における計測工程を説明する図。 第２実施形態におけるアライメントの例を示す図。 第２実施形態における、８個のマーク対のそれぞれについての計測結果におけるエラーの有無（エラー有無情報）と制御モードとの対応関係を例示する図。 第２実施形態における、８個のマーク対のそれぞれについての計測結果におけるエラーの有無（エラー有無情報）と補正対象の誤差成分との対応関係を例示する図。 第３実施形態のインプリント装置の動作を示す図。 第３実施形態においてユーザインターフェースによって提供される設定画面を例示する図。 第４実施形態のインプリント装置の動作を示す図。 第４実施形態における、１つ基板の複数のショット領域にパターンを形成する処理の流れを示す図。 アライメントが開始された後にアライメント誤差（誤差成分）の変化を例示する図。 物品製造方法を例示する図。

以下、添付図面を参照しながら本発明をその例示的な実施形態を通して説明する。

本明細書および添付図面では、基板の表面に平行な方向をＸＹ平面とするＸＹＺ座標系において方向を示す。ＸＹＺ座標系におけるＸ軸、Ｙ軸、Ｚ軸にそれぞれ平行な方向をＸ方向、Ｙ方向、Ｚ方向とし、Ｘ軸周りの回転、Ｙ軸周りの回転、Ｚ軸周りの回転をそれぞれθＸ、θＹ、θＺとする。Ｘ軸、Ｙ軸、Ｚ軸に関する制御または駆動は、それぞれＸ軸に平行な方向、Ｙ軸に平行な方向、Ｚ軸に平行な方向に関する制御または駆動を意味する。また、θＸ軸、θＹ軸、θＺ軸に関する制御または駆動は、それぞれＸ軸に平行な軸の周りの回転、Ｙ軸に平行な軸の周りの回転、Ｚ軸に平行な軸の周りの回転に関する制御または駆動を意味する。また、位置は、Ｘ軸、Ｙ軸、Ｚ軸の座標に基づいて特定されうる情報であり、姿勢は、θＸ軸、θＹ軸、θＺ軸の値で特定されうる情報である。位置決めは、位置および／または姿勢を制御することを意味する。位置合わせは、基板および型の少なくとも一方の位置および／または姿勢の制御を含みうる。

図１を参照しながら、基板のショット領域および型のパターン領域のような補正対象領域の形状と目標領域との差であるアライメント誤差を規定する複数の誤差成分について説明する。ある誤差成分を有する補正対象領域の形状を目標形状に一致させるには、当該誤差成分を相殺する補正成分で補正対象領域の形状を補正すればよい。例えば、誤差成分ｄｘ、ｄｙを有する補正対象領域の形状を目標形状に一致させるためには、誤差成分ｄｘ、ｄｙを相殺する補正成分−ｄｘ、−ｄｙで補正対象領域の形状を補正すればよい。

この例では、図１（ａ）に示されるように、基板のショット領域および型のパターン領域の中心を原点（０，０）とする。図１（ｂ）〜（ｈ）には、基板のショット領域と型のパターン領域とのアライメント誤差を規定する複数の誤差成分が示されている。基板のショット領域と型のパターン領域とのアライメント誤差は、複数の誤差成分の合成で表現されうる。図１（ｂ）〜（ｈ）において、左側の格子は、誤差成分の視覚的表現であり、右側の式は、誤差成分の数学的表現である。添え字を伴うｋは、係数である。ｘ、ｙは、座標値であり、ｄｘ、ｄｙは、それぞれＸ方向、Ｙ方向についてのアライメント誤差である。

図１（ｂ）は、複数の誤差成分の１つである「シフトＸ」を示している。目標形状１０１ｂに対する補正対象領域１０２ｂの誤差成分が「シフトＸ」であると、補正対象領域１０２ｂは、目標形状１０１ｂをＸ方向にシフトさせた形状を有し、そのシフト量は、変数ｋ_１で示される。図１（ｃ）は、複数の誤差成分の１つである「倍率Ｘ」を示している。目標形状１０１ｃに対する補正対象領域１０２ｃの誤差成分が「倍率Ｘ」であると、補正対象領域１０２ｃは、目標形状１０１ｃをＸ方向に変倍した形状を有し、その変倍量は、係数ｋ_３で示される。

図１（ｄ）は、複数の誤差成分の１つである「台形Ｘ」を示している。目標形状１０１ｄに対する補正対象領域１０２ｄの誤差成分が「台形Ｘ」であると、補正対象領域１０２ｄは、目標形状１０１ｄを、Ｘ方向に平行な上底および下底を有する台形形状に変形させた形状を有し、その変形量は、係数ｋ_９で示される。図１（ｅ）は、複数の誤差成分の１つである「弓Ｘ」を示している。補正対象領域１０２ｅは、目標形状１０１ｅを、Ｘ方向に直交する弦を有するように弓形状に変形させた形状を有し、その変形量は、ｋ_１１で示される。

図１（ｆ）は、複数の誤差成分の１つである「樽Ｘ」を示している。目標形状１０１ｆに対する補正対象領域１０２ｆの誤差成分が「樽Ｘ」であると、補正対象領域１０２ｆは、目標形状１０１ｆを、Ｘ方向の幅がＹ座標に応じて変化する樽形状に変形させた形状を有し、その変形量は、ｋ_１７で示される。図１（ｇ）は、複数の誤差成分の１つである「回転」を示している。目標形状１０１ｇに対する補正対象領域１０２ｇの形状成分が「回転」であると、補正対象領域１０２ｇは、目標形状１０１ｇをＺ軸周りに回転させた形状を有し、その回転量は、ｋ_５、ｋ_６で示される。図１（ｈ）は、複数の誤差成分の１つである「ひし形」を示している。目標形状１０１ｈに対する補正対象領域１０２ｈの成分が「ひし形」であると、補正対象領域１０２ｈは、目標形状１０１ｈをひし形に変形させた誤差形状を有し、その変形量は、ｋ_５、ｋ_６で示される。

上記の他、シフトＸ、倍率Ｘ、台形Ｘ、弓Ｘ、樽Ｘにそれぞれ対応するシフトＹ、倍率Ｙ、台形Ｙ、弓Ｙ、樽Ｙがある。ｋ_１は「シフトＸ」、ｋ_２は「シフトＹ」、ｋ_３は「倍率Ｘ」、ｋ_４は「倍率Ｙ」、ｋ_５およびｋ_６は「回転」および「ひし形」の誤差成分の大きさを示す。また、ｋ_９は「台形Ｘ」、ｋ_１０は「台形Ｙ」、ｋ_１１は「弓Ｘ」、ｋ_１２は「弓Ｙ」、ｋ_１７は「樽Ｘ」、ｋ_１８は「樽Ｙ」の誤差成分の大きさを示す。Ｘ方向における合計の誤差成分ｄｘ、Ｙ方向における合計の誤差成分ｄｙは、それぞれ（１）式、（２）式で表すことができる。

ｄｘ ＝ ｋ_１ ＋ Ｋ_３ｘ ＋ ｋ_５ｙ ＋ ｋ_９ｘｙ ＋ ｋ_１１ｙ^２ ＋ ｋ_１７ｘｙ^２ ・・・（１）
ｄｙ ＝ ｋ_２ ＋ Ｋ_４ｙ ＋ ｋ_６ｘ ＋ ｋ_１０ｙｘ ＋ ｋ_１２ｘ^２ ＋ ｋ_１８ｙｘ^２ ・・・（２）
本発明に係る第１実施形態のインプリント装置について説明する。インプリント装置は、基板のショット領域の上のインプリント材と型のパターン領域とを接触させ、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インプリント材を硬化させる。これにより、型のパターン領域の凹凸パターンが転写された硬化物のパターンが基板の上に形成される。

インプリント材には、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、熱等が用いられる。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、紫外線などの光である。

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、光により硬化する光硬化性組成物は、重合成化合物と光重合開始材とを少なくとも含有し、必要に応じて非重合成化合物または溶剤を含有してもよい。非重合成化合物は、増感剤、水素供与体、内添型離型剤、界面活性剤、酸化防止剤、ポリマ成分などの群から選択される少なくとも一種である。

インプリント材は、スピンコータやスリットコータにより基板上に膜状に付与される。あるいは、液体噴射ヘッドにより、液滴状、あるいは複数の液滴が繋がってできた島状または膜状となって基板上に付与されてもよい。インプリント材の粘度（２５℃における粘度）は、例えば、１ｍＰａ・ｓ以上１００ｍＰａ・ｓ以下である。

図２には、本発明の第１実施形態のインプリント装置１０の構成が模式的に示されている。インプリント装置１０は、例えば、型１を保持し型１を位置決めする型位置決め機構３と、基板２を保持し基板２を位置決めする基板位置決め機構４と、基板２のショット領域と型１のパターン領域ＰＲとの形状差を低減する形状補正部９とを備えうる。また、インプリント装置１０は、基板２のショット領域のマークと型１のパターン領域ＰＲのマークとの相対位置を計測する計測部５と、インプリント材を硬化させる硬化部６と、基板２のショット領域の上にインプリント材を供給する供給部７とを備えうる。また、インプリント装置１０は、型位置決め機構３、基板位置決め機構４、形状補正部９、計測部５、供給部（ディスペンサ）７および硬化部（照射部）６を制御する制御部８を備えうる。制御部８は、例えば、ＦＰＧＡ（Ｆｉｅｌｄ Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ Ｇａｔｅ Ａｒｒａｙの略。）などのＰＬＤ（Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ Ｌｏｇｉｃ Ｄｅｖｉｃｅの略。）、又は、ＡＳＩＣ（Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ Ｓｐｅｃｉｆｉｃ Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ Ｃｉｒｃｕｉｔの略。）、又は、プログラムが組み込まれた汎用コンピュータ、又は、これらの全部または一部の組み合わせによって構成されうる。

型１は、例えば、石英など紫外線を透過させることが可能な材料で構成されうる。型１は、基板２の側の面にパターン領域ＰＲを有し、パターン領域ＰＲは、基板２のショット領域の上に供給されたインプリント材に転写するための凹凸パターンを有する。また、基板２は、例えば、半導体（例えば、シリコン、化合物半導体）、ガラス、セラミックス、金属、樹脂等で構成されうる。基板２は、母材の上に１または複数の層を有しうる。この場合、母材は、例えば、半導体、ガラス、セラミックス、金属、樹脂等で構成されうる。基板２には、必要に応じて、インプリント材と基板２との密着性を向上させるために密着層が設けられうる。

型位置決め機構３は、型保持部３ａと、型保持部３ａを駆動することによって型１を駆動する型駆動機構３ｂとを含みうる。型保持部３ａは、例えば、真空吸引力または静電力などによって型１を保持する。型駆動機構３ｂは、例えば、リニアモータ、エアシリンダなどのアクチュエータを含み、型１を保持した型保持部３ａを駆動する。型駆動機構３ｂは、型１（型保持部３ａ）を複数の軸（例えば、Ｚ軸、θＸ軸、θＹ軸の３軸、好ましくは、Ｘ軸、Ｙ軸、Ｚ軸、θＸ軸、θＹ軸、θＺ軸の６軸）について駆動するように構成されうる。

基板位置決め機構４は、基板２を保持する基板保持部４ａと、基板保持部４ａを駆動することによって基板２を駆動する基板駆動機構４ｂとを含みうる。基板保持部４ａは、例えば、真空吸引力またはや静電力などによって基板２を保持する。基板駆動機構４ｂは、リニアモータ、エアシリンダなどのアクチュエータを含み、基板２を保持した基板保持部４ａを駆動する。基板駆動機構４ｂは、基板２（基板保持部４ａ）を複数の軸（例えば、Ｘ軸、Ｙ軸、θＺ軸の３軸、好ましくは、Ｘ軸、Ｙ軸、Ｚ軸、θＸ軸、θＹ軸、θＺ軸の６軸）について駆動するように構成されうる。

型位置決め機構３および基板位置決め機構４は、型１と基板２との間の相対位置および相対姿勢が調整されるように型１および基板２の少なくとも一方を駆動する相対位置決め機構２０を構成する。相対位置決め機構２０による相対位置の調整は、基板２の上のインプリント材に対する型１のパターン領域ＰＲの接触、および、硬化したインプリント材（硬化物のパターン）からの型１のパターン領域ＰＲの分離のための駆動を含む。相対位置決め機構２０は、型１のパターン領域ＰＲと基板２のショット領域との間の相対的なシフトおよび回転に関する誤差成分を低減するためのアライメントを行うために使用されうる。

形状補正部９は、例えば、型１のパターン領域ＰＲおよび基板２のショット領域の少なくとも一方を変形させることによって基板２のショット領域と型１のパターン領域ＰＲとのアライメント誤差を補正するように構成されうる。形状補正部９は、型１のパターン領域ＰＲと基板２のショット領域との間の相対的な形状差に関する誤差成分を低減するためのアライメントを行うために使用されうる。相対位置決め機構２０および形状補正部９によって、型１のパターン領域ＰＲと基板２のショット領域との間の相対的なシフトおよび回転、ならびに、相対的な形状差に関する誤差成分を低減するアライメント部３０が構成される。形状補正部９は、例えば、型１のパターン領域ＰＲの形状を変形させる変形部９ａを含みうる。変形部９ａは、例えば、型１の側面に力を加える複数のアクチュエータ（例えば、圧電素子）を含みうる。形状補正部９は、例えば、基板２を加熱することによって基板２のショット領域を変形させる変形部を含んでもよい。基板２の加熱は、例えば、基板２に光を照射することなどによってなされうる。

計測部５は、例えば、基板２のショット領域のマークと型１のパターン領域ＰＲのマークとの相対位置を計測する。ここで、計測部５は、各々が基板２のショット領域のマークと型１のパターン領域のマークとで構成される複数のマーク対のそれぞれについて、ショット領域のマークとパターン領域ＰＲのマークとの相対位置を計測しうる。計測部５は、例えば、パターン領域ＰＲの四隅に設けられたマークと基板２のショット領域２ａの四隅に設けられたマークとを検出部によって検出しうる。これにより、計測部５は、基板２のショット領域と型１のパターン領域ＰＲとのアライメント誤差を検出する。

供給部７は、基板２の上にインプリント材を供給（塗布）する。基板２の上に対するインプリント材の供給は、例えば、基板位置決め機構４によって基板２を移動させながら供給部７からインプリント材を吐出することによってなされうる。供給部７は、インプリント装置１０の外部に設けられてもよい。硬化部６は、基板２のショット領域の上のインプリント材と型１のパターン領域ＰＲとが接触した状態で、インプリント材の硬化用のエネルギー（例えば、紫外線等の光）を供給あるいは照射することによってインプリント材を硬化させる。これにより、インプリント材の硬化物からなるパターンが形成される。

図３には、１つ基板の複数のショット領域にパターンを形成する処理の流れが示されている。この処理は、制御部８によって制御される。型保持部３ａへの型１の搬送（ロード）、型保持部３ａからの型１の搬送（アンロード）、基板保持部４ａへの基板２の搬送（ロード）、基板保持部４ａからの基板２の搬送（アンロード）については、説明を省略する。

工程Ｓ１１では、制御部８は、基板２の複数のショット領域のうちインプリント処理を行う対象のショット領域（以下、対象ショット領域）にインプリント材が供給されるように供給部７および基板位置決め機構４（基板駆動機構４ｂ）を制御する。工程Ｓ１２では、制御部８は、型１のパターン領域ＰＲの下方に対象ショット領域が配置されるように基板位置決め機構４（基板駆動機構４ｂ）を制御する。工程Ｓ１３では、制御部８は、対象ショット領域の上のインプリント材と型１のパターン領域ＰＲとが接触するように相対位置決め機構２０（型位置決め機構３および／または基板位置決め機構４）を制御する。

工程Ｓ１４（計測工程）では、制御部８は、複数のマーク対のそれぞれについて、基板２の対象ショット領域のマークと型１のパターン領域ＰＲのマークとの相対位置を計測するように計測部５を制御する。工程Ｓ１５（エラー判定工程）では、制御部８は、工程Ｓ１４で複数のマーク対のそれぞれについて、計測部５による計測のエラーの有無を判定し、複数のマーク対のそれぞれについての計測部５による計測のエラーの有無を示す情報を生成する。この情報を、以下では、エラー有無情報と呼ぶ。工程Ｓ１６（制御モード決定工程）では、制御部８は、エラー有無情報に基づいて制御モードを決定する。この例では、制御モードを決定することは、対象ショット領域とパターン領域ＰＲとのアライメント誤差を構成する複数の誤差成分のうち補正すべき誤差成分を決定することを意味する。また、工程Ｓ１６では、制御部８は、工程Ｓ１５で生成したエラー有無情報に基づいて制御モードを決定する。工程Ｓ１７（アライメント工程）では、制御部８は、工程Ｓ１６で決定した制御モードに従って、基板２の対象ショット領域と型１のパターン領域ＰＲとのアライメント誤差が低減されるようにアライメント機構３０を制御する。

工程Ｓ１８では、制御部８は、基板２の対象ショット領域と型１のパターン領域ＰＲとのアライメントが終了したかどうかを判定し、アライメントが終了していない場合には工程Ｓ１４に戻り、アライメントが終了している場合には、工程Ｓ１９に進む。ここで、制御部８は、例えば、対象ショット領域と型１のパターン領域ＰＲとのずれ量が許容範囲に収まった場合に、アライメントが終了したと判定することができる。あるいは、制御部８は、例えば、アライメントの開始からの経過時間に基づいて、アライメントが終了したと判定することができる。

工程Ｓ１９では、制御部８は、対象ショット領域の上のインプリント材を硬化させるように硬化部６を制御する。これにより、インプリント材の硬化物からなるパターンが対象ショット領域の上に形成される。工程Ｓ２０では、制御部８は、インプリント材の硬化物からなるパターンと型１のパターン領域ＰＲとが分離されるように相対位置決め機構２０（型位置決め機構３および／または基板位置決め機構４）を制御する。工程Ｓ２１では、制御部８は、基板２の複数のショット領域のうち次にパターンを形成すべきショット領域があるかどうかを判断し、次にパターンを形成すべきショット領域がある場合には、そのショット領域を対象ショット領域として工程Ｓ１１〜Ｓ２０を実行する。

以下、工程Ｓ１４〜Ｓ１７について詳細に説明する。まず、図４を参照しながら工程Ｓ１４（計測工程）について説明する。工程Ｓ１４は、基板２の対象ショット領域の上のインプリント材と型１のパターン領域ＰＲとが接触した状態で行われる。図４には、基板２の対象ショット領域の上のインプリント材と型１のパターン領域ＰＲとが接触した状態が模式的に示されている。この例では、型１のパターン領域ＰＲは、マーク１１ａ〜１１ｄを有し、基板２の対象ショット領域は、マーク１２ａ〜１２ｄを有する。マーク１１ａ、１２ａが１個のマーク対を構成し、マーク１１ｂ、１２ｂが１個のマーク対を構成し、マーク１１ｃ、１２ｃが１個のマーク対を構成し、マーク１１ｄ、１２ｄが１個のマーク対を構成する。この例では、マーク１１ａ〜１１ｄは、パターン領域ＰＲの４隅に配置され、マーク１２ａ〜１２ｄは、基板２のショット領域の４隅に配置されている。一例において、マーク対を構成する基板２側のマークと型１側のマークとは、モアレ縞を形成するように構成され、モアレ縞に基づいて、マーク対を構成する２個のマーク間の相対位置を計測することができる。

次に、工程Ｓ１５（エラー判定工程）について説明する。エラーが発生する原因としては、例えば、型１のマーク１１ａ〜１１ｄおよび／または基板２のマーク１２ａ〜１２ｄの損傷、製造誤差などを挙げることができる。エラーが発生する原因としては、その他、基板２が有する膜による計測光（計測部５がマークに照射する光）が散乱されたり、吸収されたりすることや、基板２および／または型１に異物が付着していることなどを挙げることができる。エラーの有無の判定は、例えば、複数のマーク対のそれぞれについて位置ずれ量（マーク対を構成する２個のマーク間の位置ずれ量）を検出し、位置ずれ量同士の差分が閾値に収まっていない場合に、エラーがあると判定することができる。このような方法は、例えば、特許文献１において、マーク検出の結果に異常があるかどうかを判定する方法として記載されている。

次に、工程Ｓ１６（補正成分決定工程）について説明する。ここでは一例として、型１のマーク１１ａ〜１１ｄがパターン領域ＰＲの４隅に配置され、基板２のマーク１２ａ〜１２ｄが基板２の対象ショット領域の４隅に配置されていいて、エラーの個数に応じて制御モードを決定する例を説明する。図５（ａ）〜（ｃ）のそれぞれに、基板２の対象ショット領域の上のインプリント材と型１のパターン領域ＰＲとが接触した状態が模式的に示されている。

図５（ａ）〜（ｃ）には、型１のパターン領域ＰＲと、４個のマーク対のそれぞれについての位置ずれ量とが示されている。ここで、４個の位置ずれ量は、ベクトル１３ａ〜１３ｄで示されている。ベクトル１３ａは、パターン領域ＰＲおよびショット領域の右上隅のマーク対を構成するマーク１１ａ、１１ｂの相互間の位置ずれ量を示す。ベクトル１３ｂは、パターン領域ＰＲおよびショット領域の左上隅のマーク対を構成するマーク１１ｂ、１２ｂの相互間の位置ずれ量を示す。ベクトル１３ｃは、パターン領域ＰＲおよびショット領域の左下隅のマーク対を構成するマーク１１ｃ、１２ｃの相互間の位置ずれ量を示す。ベクトル１３ｄは、パターン領域ＰＲおよびショット領域の右下隅のマーク対を構成するマーク１１ｄ、１２ｄの相互間の位置ずれ量を示す
図５（ａ）には、４個のマーク対から得られる４個の計測結果にエラーがない場合、即ち、４個のマーク対から得られる４個の計測結果が正常な場合が例示されている。各マーク対について、Ｘ方向、Ｙ方向の２成分の位置ずれ量が得られるので、最大で８個の位置ずれ量を得ることができる。したがって、制御部８は、８種類の誤差成分を求めることができる。制御部８は、例えば、シフトＸ、シフトＹ、倍率Ｘ、倍率Ｙ、回転、ひし形、台形Ｘ、台形Ｙの８種類の誤差成分を求め、８種類の誤差成分をアライメント部３０（相対値決め機構２０、形状補正部９）によって補正することができる。このように、シフトＸ、シフトＹ、倍率Ｘ、倍率Ｙ、回転、ひし形、台形Ｘ、台形Ｙについてアライメント誤差（誤差成分）の補正を行う制御モードを第１モード（通常モード）とする。ここで、シフトＸ、シフトＹおよび回転に関する誤差成分については、パターン領域およびショット領域の少なくとも一方を移動および／または回転させる相対位置決め機構２０（型位置決め機構３、基板位置決め機構４）によって補正されうる。また、倍率Ｘ、倍率Ｙ、ひし形、台形Ｘおよび台形Ｙに関する誤差成分については、パターン領域およびショット領域の少なくとも一方を変形させる形状補正部９によって補正されうる。図５（ａ）において、破線１４ａは、４個のマーク対から得られた４個の計測結果に基づいて計算されたショット領域の形状を示している。

図５（ｂ）には、４個のマーク対から得られる４個の計測結果のうちの１つにエラーがある場合、即ち、３個のマーク対から得られる３個の計測結果のみが正常な場合が例示されている。図５（ｂ）の例では、ベクトル１３ａに対応する計測結果がエラーを有する。４個のマーク対から得られる４個の計測結果のうちの１つにエラーがある場合は、制御部８は、他の３個のマーク対から得られる計測結果に基づいて誤差成分を求める。各マーク対について、Ｘ方向、Ｙ方向の２成分の位置ずれ量が得られるので、合計で６個の位置ずれ量が得られる。したがって、制御部８は、６種類の誤差成分を求めることができる。制御部８は、例えば、シフトＸ、シフトＹ、倍率Ｘ、倍率Ｙ、回転、ひし形の６種類の誤差成分を求める。図５（ｂ）において、破線１４ｂは、３個のマーク対から得られた３個の計測結果に基づいて計算されたショット領域の形状を示している。図５（ａ）では、ショット領域が台形として認識されているが、図５（ｂ）では、ショット領域が平行四辺形（回転とひし形との組み合わせ）として認識されている。この場合に、シフトＸ、シフトＹ、倍率Ｘ、倍率Ｙ、回転、ひし形について補正を行うと、ベクトル１３ａの位置でアライメント誤差が大きくなりうる。そこで、３個のマーク対から得られる３個の計測結果のみが正常な場合、制御部８は、シフトＸ、シフトＹ、倍率Ｘ、倍率Ｙ、回転、ひし形、台形Ｘ、台形ＹのうちシフトＸ、シフトＹ、倍率Ｘ、倍率Ｙ、回転を相対駆動機構２０および形状補正部９によって補正する。換言すると、制御部８は、形状に関しては、形状補正部９によって補正可能な倍率Ｘ、倍率Ｙ、ひし形、台形Ｘ、台形Ｙのうち倍率Ｘ、倍率Ｙのみを補正する。このように、シフトＸ、シフトＹ、倍率Ｘ、倍率Ｙ、回転、ひし形、台形Ｘ、台形ＹのうちシフトＸ、シフトＹ、倍率Ｘ、倍率Ｙ、回転についてのみアライメント誤差（誤差成分）の補正を行う制御モードを第２モード（倍率補正モード）とする。

図５（ｃ）には、４個のマーク対から得られる４個の計測結果のうちの２つにエラーがある場合、即ち、２個のマーク対から得られる２個の計測結果のみが正常な場合が例示されている。図５（ｃ）の例では、ベクトル１３ａ、１３ｂに対応する計測結果がエラーを有する。４個のマーク対から得られる４個の計測結果のうちの２つにエラーがある場合は、制御部８は、他の２個のマーク対から得られる計測結果に基づいて誤差成分を求める。各マーク対について、Ｘ方向、Ｙ方向の２成分の位置ずれ量が得られるので、合計で４個の位置ずれ量が得られる。したがって、制御部８は、４種類の誤差成分を求めることができる。制御部８は、例えば、シフトＸ、シフトＹ、倍率Ｘ、回転の４種類の誤差成分を求める。図５（ｃ）において、破線１４ｃは、２個のマーク対から得られた２個の計測結果に基づいて計算されたショット領域の形状を示している。図５（ａ）では、ショット領域が台形として認識されているが、図５（ｃ）では、ショット領域が長方形として認識されている。この場合に、シフトＸ、シフトＹ、倍率Ｘ、倍率Ｙ、回転について補正を行うと、アライメント誤差が大きくなりうる。そこで、２個のマーク対から得られる２個の計測結果のみが正常な場合、制御部８は、シフトＸ、シフトＹ、倍率Ｘ、倍率Ｙ、回転、ひし形、台形Ｘ、台形ＹのうちシフトＸ、シフトＹ、回転を求める。そして、制御部８は、シフトＸ、シフトＹ、回転を相対駆動機構２０によって補正する。換言すると、制御部８は、形状補正部９によって補正可能な倍率Ｘ、倍率Ｙ、ひし形、台形Ｘ、台形Ｙの全てについて、アライメント誤差の補正を行わず、相対位置決め機構２０のみによってアライメント誤差の補正を行う。このように、シフトＸ、シフトＹ、倍率Ｘ、倍率Ｙ、回転、ひし形、台形Ｘ、台形ＹのうちシフトＸ、シフトＹ、回転についてのみアライメント誤差の（誤差成分）の補正を行う制御モードを第３モード（シフト・回転モード）とする。第１モードまたは第２モードから第３モードに移行する場合、形状補正部９による補正が停止されることになる。第１モードまたは第２モードから第３モードに移行する場合、形状補正部９は、移行の直前におけるパターン領域ＰＲおよびショット領域の形状を維持しうる。

次に、４個のマーク対から得られる４個の計測結果のうちの３つにエラーがある場合、即ち、１個のマーク対から得られる１個の計測結果のみが正常な場合について説明する。この場合、制御部８は、２種類の誤差成分を求めることができる。制御部８は、例えば、シフトＸ、シフトＹの２種類の誤差成分を求め、２種類の誤差成分を相対駆動機構２０によって補正することができる。このように、シフトＸ、シフトＹについてアライメント誤差（誤差成分）を補正する制御モードを第４モード（シフトモード）とする。第１モードまたは第２モードから第４モードに移行する場合、形状補正部９による補正が停止されることになる。第１モードまたは第２モードから第４モードに移行する場合、形状補正部９は、移行の直前におけるパターン領域ＰＲおよびショット領域の形状を維持しうる。

次に、４個のマーク対から得られる４個の計測結果のうちの４つにエラーがある場合、即ち、４個のマーク対のいずれからも正常な計測結果が得られない場合について説明する。この場合、アライメント誤差（誤差成分）が得られないので、アライメントが行われない。このように、アライメントが行われない制御モードを第５モードとする。

図６Ａには、４個のマーク対のそれぞれについての計測結果におけるエラーの有無（エラー有無情報）と制御モードとの対応関係が例示されている。図６Ｂには、４個のマーク対のそれぞれについての計測結果におけるエラーの有無（エラー有無情報）と補正対象の誤差成分との対応関係が例示されている。図６Ａ、図６Ｂにおいて、Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄは、マーク対を特定する符号であり、Ｎｏ．は、エラーの有無の組み合わせを特定する番号である。制御部８は、４個のマーク対（Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄ）のそれぞれについての計測結果におけるエラーの有無の組み合わせに基づいて制御モードを決定しうる。

次に、工程Ｓ１７（アライメント工程）について説明する。まず、第１モードにおけるアライメント工程を説明する。第１モードでは、制御部８は、４個のマーク対から得られる４個の計測結果に基づいて、シフトＸ、シフトＹ、倍率Ｘ、倍率Ｙ、回転、ひし形、台形Ｘ、台形Ｙの８種類の誤差成分を求める。そして、制御部８は、８種類の誤差成分を相対駆動機構２０および形状補正部９によって補正する。

次に、第２モードにおけるアライメント工程を説明する。第２モードでは、制御部８は、３個のマーク対から得られる３個の計測結果に基づいて、シフトＸ、シフトＹ、倍率Ｘ、倍率Ｙ、回転の５種類の誤差成分を求める。そして、制御部８は、５種類の誤差成分を相対駆動機構２０および形状補正部９によって補正する。

次に、第３モードにおけるアライメント工程を説明する。第３モードでは、制御部８は、２個のマーク対から得られる２個の計測結果に基づいて、シフトＸ、シフトＹ、回転の３種類の誤差成分を求める。そして、制御部８は、３種類の誤差成分を相対駆動機構２０によって補正する。前述のように、第１モードまたは第２モードから第３モードに移行する場合、形状補正部９による補正が停止されることになる。第１モードまたは第２モードから第３モードに移行する場合、形状補正部９は、移行の直前におけるパターン領域ＰＲおよびショット領域の形状を維持しうる。

次に、第４モードにおけるアライメント工程を説明する。第４モードでは、制御部８は、１個のマーク対から得られる１個の計測結果に基づいて、シフトＸ、シフトＹの２種類の誤差成分を求める。そして、制御部８は、２種類の誤差成分を相対駆動機構２０によって補正する。前述のように、第１モードまたは第２モードから第４モードに移行する場合、形状補正部９による補正が停止されることになる。第１モードまたは第２モードから第４モードに移行する場合、形状補正部９は、移行の直前におけるパターン領域ＰＲおよびショット領域の形状を維持しうる。

第１実施形態によれば、制御部８は、複数のマーク対のそれぞれについての計測部５による計測のエラーの有無を示す情報に基づいて、ショット領域とパターン領域とのアライメント誤差を示す複数の誤差成分のうち補正すべき誤差成分を決定する。そして、制御部８は、その補正すべき誤差成分についてショット領域とパターン領域とのアライメント誤差が小さくなるようにアライメント部３０を制御する。これにより、アライメント誤差が大きくなるような補正がなさる可能性が低減され、重ね合わせ精度が向上する。

以下、本発明の第２実施形態のインプリント装置１０について説明する。第２実施形態として言及しない事項は、第１実施形態に従いうる。第２実施形態のインプリント装置１０は、８個のマーク対について計測部５による計測を行うように構成される。第２実施形態のインプリント装置１０における工程Ｓ１４（計測）について説明する。

図７には、基板２の対象ショット領域の上のインプリント材と型１のパターン領域ＰＲとが接触した状態が模式的に示されている。この例では、型１のパターン領域ＰＲは、マーク１５ａ〜１５ｈを有し、基板２の対象ショット領域は、マーク１６ａ〜１６ｈを有する。マーク１５ａ、１６ａが１個のマーク対を構成し、マーク１５ｂ、１６ｂが１個のマーク対を構成し、マーク１５ｃ、１６ｃが１個のマーク対を構成し、マーク１５ｄ、１６ｄが１個のマーク対を構成する。また、マーク１５ｅ、１６ｅが１個のマーク対を構成し、マーク１５ｆ、１６ｆが１個のマーク対を構成し、マーク１５ｇ、１６ｇが１個のマーク対を構成し、マーク１５ｈ、１６ｈが１個のマーク対を構成する。マーク１５ａ〜１５ｄ、パターン領域ＰＲの４隅に配置され、マーク１６ａ〜１６ｄは、基板２のショット領域の４隅に配置されている。マーク１５ｅ〜１５ｈ、パターン領域ＰＲの４辺の中央に配置され、マーク１６ａ〜１６ｄは、基板２のショット領域の４辺の中央に配置されている。

工程Ｓ１４（計測工程）では、制御部８は、複数のマーク対のそれぞれについて、基板２の対象ショット領域のマークと型１のパターン領域ＰＲのマークとの相対位置を計測するように計測部５を制御する。工程Ｓ１５（エラー判定工程）では、制御部８は、工程Ｓ１４における複数のマーク対のそれぞれについての計測部５による計測におけるエラーの有無を判定し、この判定に基づいてエラー有無情報を生成する。工程Ｓ１６（制御モード決定工程）では、制御部８は、エラー有無情報に基づいて制御モードを決定する。この例では、制御モードを決定することは、対象ショット領域とパターン領域ＰＲとのアライメント誤差を構成する複数の誤差成分のうち補正すべき誤差成分を決定することを意味する。

図８（ａ）〜（ｃ）には、型１のパターン領域ＰＲと、８個のマーク対のそれぞれについての位置ずれ量とが示されている。ここで、８個の位置ずれ量は、ベクトル１７ａ〜１７ｈで示されている。破線１８ａは、８個のマーク対から得られた８個の計測結果に基づいて計算されたショット領域の形状を示している。

図８（ａ）には、８個のマーク対から得られる８個の計測結果にエラーがない場合、即ち、８個のマーク対から得られる４個の計測結果が正常な場合が例示されている。１個のマーク対について、Ｘ方向、Ｙ方向の２成分の位置ずれ量が得られるので、最大で１６個の位置ずれ量が得られる。したがって、制御部８は、１６種類の誤差成分を求めることができる。制御部８は、例えば、シフトＸ、シフトＹ、倍率Ｘ、倍率Ｙ、回転、ひし形、台形Ｘ、台形Ｙ、偏心Ｘ、偏心Ｙ、弓Ｘ、弓Ｙ、樽Ｘ、樽Ｙの１４種類の誤差成分を求めることができる。シフトＸ、シフトＹ、倍率Ｘ、回転の誤差成分については、相対位置決め機構２０によって補正されうる。倍率Ｘ、倍率Ｙ、ひし形、台形Ｘ、台形Ｙ、偏心Ｘ、偏心Ｙ、弓Ｘ、弓Ｙ、樽Ｘ、樽Ｙの誤差成分については、形状補正部９によって補正されうる。このように、シフトＸ、シフトＹ、倍率Ｘ、倍率Ｙ、回転、ひし形、台形Ｘ、台形Ｙ、偏心Ｘ、偏心Ｙ、弓Ｘ、弓Ｙ、樽Ｘ、樽Ｙの１４種類の誤差成分の補正を行う制御モードを第１モード（通常モード）とする。

図８（ｂ）には、８個のマーク対から得られる８個の計測結果のうちの１つにエラーがある場合、即ち、８個のマーク対から得られる７個の計測結果のみが正常な場合が例示されている。図８（ｂ）の例では、ベクトル１７ａに対応する計測結果がエラーを有する。８個のマーク対から得られる８個の計測結果のうちの１つにエラーがある場合は、制御部８は、他の７個のマーク対から得られる７個の計測結果に基づいて誤差成分を求める。各マーク対について、Ｘ方向、Ｙ方向の２成分の位置ずれ量が得られるので、合計で１４個の位置ずれ量が得られる。したがって、最大で１４種類の誤差成分を求めることができる。図８（ｂ）において、破線１７ｂは、７個のマーク対から得られる７個の計測結果に基づいて計算されたショット領域の形状を示している。図８（ｂ）の例では、エラーの個数が０の場合と同様に、シフトＸ、シフトＹ、倍率Ｘ、倍率Ｙ、回転、ひし形、台形Ｘ、台形Ｙ、偏心Ｘ、偏心Ｙ、弓Ｘ、弓Ｙ、樽Ｘ、樽Ｙの１４種類の誤差成分を求めることができる。よって、制御部８は、図８（ｂ）のような例において、制御モードを第１モードに設定することができる。

図８（ｃ）には、８個のマーク対から得られる８個の計測結果のうちの１つにエラーがある場合、即ち、８個のマーク対から得られる７個の計測結果のみが正常な場合の他の例が示されている。図８（ｃ）の例では、弓Ｘと樽Ｘとを区別することができない。ここで、弓Ｘ、弓Ｙ、樽Ｘ、樽Ｙは、非線形の誤差成分である。そこで、制御部８は、制御モードをシフトＸ、シフトＹ、倍率Ｘ、倍率Ｙ、回転、ひし形、台形Ｘ、台形Ｙの誤差成分を補正する第２モード（線形補正モード）に設定する。第２モードでは、形状補正部９によって行われる形状の補正は、シフトＸ、シフトＹ、倍率Ｘ、倍率Ｙ、回転、ひし形、台形Ｘ、台形Ｙといった線形の誤差成分に限定される。

エラーの個数が２または３個の場合、制御部８は、正常なマーク対の個数と位置に応じて、制御モードを第１モード、第２モードまたは第３モードに設定しうる。第３モード（倍率補正モード）では、形状補正部９によって行われる形状の補正は、倍率Ｘ、倍率Ｙといった倍率の補正に限定される。エラーの個数が４または５個の場合、制御部８は、正常なマーク対の個数と位置に応じて、制御モードを第２モード、第３モードまたは第４モードに設定しうる。第４モード（形状維持モード）は、形状補正部９による形状の補正を行わないモードである。エラーの個数が６〜８個の場合、制御部８は、正常なマーク対の個数と位置に応じて、制御モードを第４モードに設定しうる。

図９Ａには、８個のマーク対のそれぞれについての計測結果におけるエラーの有無（エラー有無情報）と制御モードとの対応関係が例示されている。図９Ｂには、８個のマーク対のそれぞれについての計測結果におけるエラーの有無（エラー有無情報）と補正対象の誤差成分との対応関係が例示されている。図９Ａ、図９Ｂにおいて、Ａ〜Ｈは、マーク対を特定する符号であり、Ｎｏ．は、エラーの有無の組み合わせを特定する番号である。制御部８は、４個のマーク対（Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄ）のそれぞれについての計測結果におけるエラーの有無の組み合わせに基づいて制御モード（補正対象の誤差成分）を決定しうる。

以下、本発明の第３実施形態のインプリント装置１０について説明する。第３実施形態として言及しない事項は、第１又は第２実施形態に従いうる。第３実施形態のインプリント装置１０は、計測対象の複数のマーク対のそれぞれについての計測結果におけるエラーの有無と制御モードとの対応関係をユーザが設定するためのユーザインターフェース８１を備える（図１参照）。

図１０には、第３実施形態のインプリント装置１０の動作が示されている。この動作は、制御部８によって制御される。工程Ｓ３１では、制御部８は、ユーザによって操作されるユーザインターフェース８１から制御モード変更パラメータを取得する。工程Ｓ３２では、制御部８は、図３に示された処理を実行する。

図１１には、ユーザインターフェース８１によって提供される設定画面が例示されている。ユーザは、図１１に例示される設定画面において、計測対象の複数のマーク対Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄのそれぞれについての計測結果におけるエラーの有無（エラー有無情報）と制御モードとの対応関係を設定することができる。例えば、ユーザは、マーク対Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄのそれぞれの計測結果の全てがエラーを有しない場合に、制御モードとして通常モード（第１モード）を設定することができる。あるいは、ユーザは、マーク対Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄのそれぞれの計測結果の中に１つのみがエラーを有する場合に、制御モードとして倍率補正モード（第２モード）を設定することができる。あるいは、ユーザは、マーク対Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄのそれぞれの計測結果の中の２つがエラーを有する場合に、制御モードとして形状維持モード（第３モード）を設定することができる。

ユーザインターフェース８１は、例えば、図６Ｂに示されるような対応関係をユーザに設定されるように構成されてもよい。より具体的には、ユーザインターフェース８１は、図６ＢにおけるシフトＸ、シフトＹ、倍率Ｘ、倍率Ｙ、回転、ひし形、台形Ｘ、台形Ｙの誤差成分を補正するかどうかをユーザが設定することができるように構成されうる。

あるいは、ユーザインターフェース８１は、計測対象の複数のマーク対Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄのそれぞれについての計測結果におけるエラーの個数に対して制御モードをユーザの操作に応じて対応付けるように構成されてもよい。

以下、本発明の第４実施形態のインプリント装置１０について説明する。第４実施形態として言及しない事項は、第１乃至第３実施形態に従いうる。第４実施形態では、制御部８は、ショット領域とパターン領域ＰＲとのアライメントに関して、ショット領域の上のインプリント材とパターン領域ＰＲとの接触前は第１制御を行い、ショット領域の上のインプリント材とパターン領域ＰＲとの接触後は第２制御を行う。即ち、制御部８は、ショット領域の上のインプリント材とパターン領域ＰＲとの接触前は、事前に取得された形状差情報に基づいて形状補正部９を制御する第１制御を実行する。また、制御部８は、ショット領域の上のインプリント材とパターン領域ＰＲとの接触後は、計測部５によって計測された結果に基づいて形状補正部９を制御する第２制御を実行する。また、制御部８は、第２制御において計測部５による計測にエラーが発生した場合に、第２制御を停止し、エラーが発生する直前における形状補正部９の状態を維持する。

図１２には、第４実施形態のインプリント装置１０の動作が示されている。この動作は、制御部８によって制御される。工程Ｓ４１では、制御部８は、ユーザによって操作されるユーザインターフェース８１等の入力装置から形状差情報を取得する。形状差情報は、型１のパターン領域ＰＲと基板２のショット領域との形状差に関する情報である。形状差情報は、例えば、試験的なパターン形成処理を行い、それによって得られた結果物に対して重ね合わせ検査を実施することによって得ることができる。工程Ｓ４２では、制御部８は、図１３に示された処理を実行する。

以下、工程Ｓ４２における処理について、図１３を参照しながら説明する。図１３に示された処理の大部分は、第１実施形態で図３を参照して説明した処理を共通している。Ｓ５１はＳ１１、Ｓ５２はＳ１２、Ｓ５４はＳ１３、Ｓ５５はＳ１４、Ｓ５６はＳ１５、Ｓ５７はＳ１６、Ｓ５８はＳ１７、Ｓ５９はＳ１８、Ｓ６０はＳ１９、Ｓ６１はＳ２０、Ｓ６２はＳ２１に対応する。以下では、第４実施形態で追加された工程Ｓ５３と、第１実施形態とは異なる処理を行う工程Ｓ５７について説明する。

工程Ｓ５３（事前補正工程）では、制御部８は、工程Ｓ４１で取得した形状差情報に基づいて、形状補正部９を駆動し、型１のパターン領域ＰＲと基板２のショット領域との形状差を低減する。例えば、制御部８は、工程Ｓ４１で取得した形状差情報に基づいて、形状補正部９の変形部９ａを駆動し、型１のパターン領域ＰＲと基板２のショット領域との形状差が低減されるように型１のパターン領域ＰＲの形状を補正する。ここで、工程Ｓ５３において形状補正部９を動作させることによって、工程Ｓ５８（アライメント工程）における形状補正部９の動作量を小さくすることができ、スループットを向上させることができる。

工程Ｓ５７（制御モード決定工程）では、工程Ｓ５６（エラー判定工程）で生成されたエラー有無情報に基づいて制御モードを決定する。ここで、第４実施形態では、制御部８は、複数のマーク対のそれぞれについての計測部５による計測におけるエラーの個数に基づいて制御モードを決定しうる。より具体的には、第４実施形態では、複数のマーク対のそれぞれについての計測部５による計測におけるエラーが１以上あれば、制御モードを形状維持モード（第１実施形態の第４モードに相当）に設定あるいは変更しうる。形状維持モードは、エラーが発生する直前の形状補正部９の状態（換言すると、ショット領域とパターン領域ＰＲとの形状差）を維持するモードである。第４実施形態では、工程Ｓ５３（事前補正工程）において型１のパターン領域ＰＲと基板２のショット領域との形状差を低減する補正がなされているので、形状維持モードにおいても、相応の重ね合わせ精度を得ることができる。また、制御部８は、複数のマーク対のそれぞれについての計測部５による計測においてエラーがなければ、制御モードを通常モード（第１実施形態の第１モードに相当）として決定する。

以下、複数のマーク対のそれぞれについての計測部５による計測におけるエラーが１以上である場合に制御モードを形状維持モードとする理由を説明する。エラーの種類には、大きく分けて２種類がある。１つは、恒久的なエラーであり、もう１つは、アライメント工程中に起きるエラーである。恒久的なエラーは、型１のマーク１１ａ〜ｄの破損などによって起こりうる。アライメント工程中に起きるエラーは、例えば、インプリント材の流動などによって計測光の見え方が変化することなどによって起こりうる。工程Ｓ５８でアライメントが開始された後、工程Ｓ５６でエラーの発生が検出された場合、エラーに係る計測結果を除去してアライメント誤差（誤差成分）を求めると、エラーに係る計測結果の除去の前後においてアライメント誤差が変化しうる。そのために、制御部８が形状補正部９（変形部９ａ）に供給する指令値もエラーに係る計測結果の除去の前後において変化しうる。これにより、型１と型保持部３ａとの間でスリップが発生し、型１が型保持部３ａに対して大きく位置ずれする可能性がある。こういった事態を避けるため、工程Ｓ５６でエラーの発生が検出された場合に、制御部８は、工程Ｓ５７において、制御モードを形状維持モードとして決定する。

アライメントを進めてゆく中で、計測部５による計測におけるエラーが解消する場合がありうる。このような場合において、制御部８は、形状維持モードを維持してもよい。これは、エラーが検出されなくなっても、そのエラーに係るマーク対がエラーとして検出されない異常を有する可能性があるためである。

以下、本発明の第５実施形態のインプリント装置１０について説明する。第５実施形態として言及しない事項は、第１乃至第４実施形態に従いうる。第５実施形態は、制御部８は、エラーが発生した後に計測部５による計測が正常状態に復帰した場合のインプリント装置１０の動作に関する。制御部８は、エラーの発生前における計測部５による計測の結果に基づいて得られた形状差と、計測部５による計測が正常状態に復帰した後における計測部５による計測の結果に基づいて得られた形状差との乖離が閾値を超えるかどうかを判断する。そして、制御部８は、乖離が閾値を超える場合は、エラーが発生する直前の計測部５による計測の結果に基づく形状補正部９の状態を維持する。

あるいは、制御部８は、エラーが発生した後に計測部による計測が正常状態に復帰した場合に、復帰の後における計測部５よる計測の結果に基づいて形状補正部９の制御を再開してもよい。ここで、エラーの発生前における計測部５による計測の結果に基づいて得られた形状差と復帰の後における計測部５による計測の結果に基づいて得られた形状差とに乖離があると、形状補正部９による形状差の低減の動作が急激に起こうる。そこで、形状補正部９の制御の再開の際に、制御部８は、乖離によって形状補正部９による形状差の低減の動作が急激に起こることを緩和するように形状補正部９を制御するように構成されうる。

第５実施形態は、図１０に示された工程Ｓ５７における制御が第４実施形態と異なる。第５実施形態では、工程Ｓ５６（エラー判定工程）でエラーの発生が検出された場合には、工程Ｓ５７において、エラー有無情報に基づいて、制御モードを形状維持モード（第１実施形態の第４モードに相当）に設定あるいは変更しうる。形状維持モードは、エラーが発生する直前の形状補正部９の状態（換言すると、ショット領域とパターン領域ＰＲとの形状差）を維持するモードである。

一方、工程Ｓ５６（エラー判定工程）でエラーの発生が検出されなくなった場合には、工程Ｓ５７において、制御部８は、以下で説明されるような動作を実行しうる。図１４には、アライメントが開始された後にアライメント誤差（誤差成分）の変化が例示されている。図１４において、横軸は時間を示し、縦軸はアライメント誤差（誤差成分）を示している。図１４の例では、時刻ｔ１において工程Ｓ５６（エラー判定工程）によってエラーの発生が検出され、時刻ｔ２において工程Ｓ５６（エラー判定工程）によってエラーから正常状態への復帰が検出される。ｄ１は、エラーの発生前における計測部５による計測の結果に基づいて得られた形状差と、計測部５による計測が正常状態に復帰した後における計測部５による計測の結果に基づいて得られた形状差との乖離を示す。乖離ｄ１が大きいと、形状維持モードから通常モードに復帰した際に、形状補正部９による形状差の低減の動作が急激に起こうる。これにより、型１と型保持部３ａとの間でスリップが発生し、型１が型保持部３ａに対して大きく位置ずれする可能性がある。そこで、制御部８は、乖離ｄ１が閾値を超えるかどうかを判断し、乖離ｄ１が閾値を超える場合は、エラーが発生する直前の計測部５による計測の結果に基づく形状補正部９の状態を維持しうる。一方、乖離ｄ１が閾値を超えない場合には、制御部８は、工程Ｓ５７において、制御モードを通常モードに復帰させうる。

あるいは、工程Ｓ５６（エラー判定工程）でエラーの発生が検出されなくなった場合、工程Ｓ５７において、制御部８は、以下で説明されるような動作を実行してもよい。即ち、制御部８は、エラーが発生した後に計測部による計測が正常状態に復帰した場合に、復帰の後における計測部５よる計測の結果に基づいて形状補正部９の制御を再開してもよい。しかし、乖離ｄ１があると、形状補正部９による形状差の低減の動作が急激に起こうる。そこで、形状補正部９の制御の再開の際に、制御部８は、乖離ｄ１によって形状補正部９による形状差の低減の動作が急激に起こることを緩和するように形状補正部９を制御しうる。制御部８は、例えば、形状補正部９の制御の再開の際、計測部５によって計測されたアライメント誤差を入力、形状補正部９に対して供給する指令値を出力とする補償器のゲインを通常モードにおけるゲインより小さく設定しうる。これにより、形状補正部９の制御の再開の際に形状補正部９に供給される指令値が急激に変化することが抑制される。これにより、型１と型保持部３ａとの間でスリップが発生することが抑制されうる。例えば、補償器がＰＩＤ補償器である場合において、形状補正部９の制御の再開のＰ(比例）ゲインおよびＤ（微分)ゲインを通常モードにおけるＰゲインおよびＤゲインよりも小さくすることが望ましい。

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、或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、或いは、型等である。電気回路素子としては、ＤＲＡＭ、ＳＲＡＭ、フラッシュメモリ、ＭＲＡＭのような、揮発性或いは不揮発性の半導体メモリや、ＬＳＩ、ＣＣＤ、イメージセンサ、ＦＰＧＡのような半導体素子等が挙げられる。型としては、インプリント用のモールド等が挙げられる。

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、或いは、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又はイオン注入等が行われた後、レジストマスクは除去される。

次に、インプリント装置によって基板にパターンを形成し、該パターンが形成された基板を処理し、該処理が行われた基板から物品を製造する物品製造方法について説明する。図１５（ａ）に示すように、絶縁体等の被加工材２ｚが表面に形成されたシリコンウエハ等の基板１ｚを用意し、続いて、インクジェット法等により、被加工材２ｚの表面にインプリント材３ｚを付与する。ここでは、複数の液滴状になったインプリント材３ｚが基板上に付与された様子を示している。

図１５（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１５（ｃ）に示すように、インプリント材３ｚが付与された基板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を介して照射すると、インプリント材３ｚは硬化する。

図１５（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、型の凹部が硬化物の凸部に、型の凸部が硬化物の凹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１５（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、硬化物が無いか或いは薄く残存した部分が除去され、溝５ｚとなる。図１５（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、半導体素子等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。

１：型、ＰＲ：パターン領域、２：基板、３：型位置決め機構、３ａ：型保持部、３ｂ：型駆動機構、４：基板位置決め機構、４ａ：基板保持部、４ｂ：基板駆動機構、５：計測部、６：硬化部、７：供給部、８：制御部、９：形状補正部、９ａ：変形部、１０：インプリント装置、２０：相対位置決め機構、３０：アライメント部

Claims (16)

1. 基板のショット領域の上のインプリント材と型のパターン領域とを接触させ該インプリント材を硬化させることによって前記ショット領域の上にパターンを形成するインプリント装置であって、
   各々が前記ショット領域のマークと前記パターン領域のマークとで構成される複数のマーク対のそれぞれについて、前記ショット領域のマークと前記パターン領域のマークとの相対位置を計測する計測部と、
   前記ショット領域と前記パターン領域とのアライメントを行うアライメント部と、
   前記複数のマーク対のそれぞれについての前記計測部による計測のエラーの有無を示す情報に基づいて、前記ショット領域と前記パターン領域とのアライメント誤差を規定する複数の誤差成分のうち補正すべき誤差成分を決定し、前記補正すべき誤差成分について前記ショット領域と前記パターン領域とのアライメント誤差が小さくなるように前記アライメント部を制御する制御部と、
   を備えることを特徴とするインプリント装置。
2. 前記制御部は、前記情報における前記エラーの有無の組み合わせに基づいて前記補正すべき誤差成分を決定する、
   ことを特徴とする請求項１に記載のインプリント装置。
3. 前記制御部は、前記情報における前記エラーの個数に基づいて前記補正すべき誤差成分を決定する、
   ことを特徴とする請求項１に記載のインプリント装置。
4. 前記アライメント部は、前記ショット領域と前記パターン領域との形状差を低減する形状補正部を含む、
   ことを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載のインプリント装置。
5. 前記アライメント部は、前記基板と前記型との間の相対位置および相対姿勢を調整する相対位置決め機構を更に含む、
   ことを特徴とする請求項４に記載のインプリント装置。
6. 前記エラーがない場合における前記補正すべき誤差成分は、倍率、ひし形、および、台形を含み、
   前記エラーがある場合における前記補正すべき誤差成分は、倍率を含み、ひし形、および、台形を含まない、
   ことを特徴とする請求項４又は５に記載のインプリント装置。
7. 前記エラーがない場合における前記補正すべき誤差成分は、シフト、回転、倍率、ひし形、および、台形を含み、
   前記エラーがある場合における前記補正すべき誤差成分は、シフト、および、回転を含み、倍率、ひし形、および、台形を含まない、
   ことを特徴とする請求項５に記載のインプリント装置。
8. 前記エラーがない場合における前記補正すべき誤差成分は、倍率、ひし形、台形、弓、樽を含み、
   前記エラーがある場合における前記補正すべき誤差成分は、倍率、ひし形、および、台形を含み、弓、および、樽を含まない、
   ことを特徴とする請求項４又は５に記載のインプリント装置。
9. 前記エラーがない場合における前記補正すべき誤差成分は、線形の誤差成分および非線形の誤差成分を含み、
   前記エラーがある場合における前記補正すべき誤差成分は、線形の誤差成分を含み、非線形の誤差成分を含まない、
   ことを特徴とする請求項４又は５に記載のインプリント装置。
10. 基板のショット領域の上のインプリント材と型のパターン領域とを接触させ該インプリント材を硬化させることによって前記ショット領域の上にパターンを形成するインプリント装置であって、
    前記ショット領域と前記パターン領域とのアライメント誤差を計測する計測部と、
    前記ショット領域と前記パターン領域との形状差を低減する形状補正部と、
    前記ショット領域の上のインプリント材と前記パターン領域との接触前に、前記ショット領域と前記パターン領域との形状差が低減されるように前記形状補正部を制御する第１制御と、前記ショット領域の上のインプリント材と前記パターン領域との接触後に、前記計測部による計測の結果に基づいて前記ショット領域と前記パターン領域との形状差が低減されるように前記形状補正部を制御する第２制御とを実行する制御部と、を備え、
    前記制御部は、前記第２制御において前記計測部による計測にエラーが発生した場合に、前記第２制御を停止し、前記エラーが発生する直前の前記形状補正部の状態を維持する、
    ことを特徴とするインプリント装置。
11. 前記制御部は、前記エラーが発生した後に前記計測部による計測が正常状態に復帰した場合に、前記エラーの発生前における前記計測部による計測の結果に基づいて得られた前記形状差と前記復帰の後における前記計測部による計測の結果に基づいて得られた前記形状差との乖離が閾値を超えるかどうかを判断し、前記乖離が前記閾値を超える場合に、前記エラーが発生する直前の前記計測部による計測の結果に基づく前記形状補正部の状態を維持する、
    ことを特徴とする請求項１０に記載のインプリント装置。
12. 前記制御部は、前記エラーが発生した後に前記計測部による計測が正常状態に復帰した場合に、前記復帰の後における前記計測部による計測の結果に基づいて前記形状補正部の制御を再開する、
    ことを特徴とする請求項１０に記載のインプリント装置。
13. 前記制御部は、前記再開の際に、前記エラーの発生前における前記計測部による計測の結果に基づいて得られた前記形状差と前記復帰の後における前記計測部による計測の結果に基づいて得られた前記形状差との乖離によって前記形状補正部による前記形状差の補正の動作が急激に起こることを緩和する、
    ことを特徴とする請求項１２に記載のインプリント装置。
14. 基板のショット領域の上のインプリント材と型のパターン領域とを接触させ該インプリント材を硬化させることによって前記ショット領域の上にパターンを形成するインプリント装置おけるインプリント方法であって、
    前記インプリント装置は、
    各々が前記ショット領域のマークと前記パターン領域のマークとで構成される複数のマーク対のそれぞれについて、前記ショット領域のマークと前記パターン領域のマークとの相対位置を計測する計測部と、
    前記ショット領域と前記パターン領域とのアライメントを行うアライメント部と、を備え、
    前記インプリント方法は、
    前記複数のマーク対のそれぞれについての前記計測部における計測のエラーの有無を示す情報に基づいて、前記ショット領域と前記パターン領域とのアライメント誤差を規定する複数の誤差成分のうち補正すべき誤差成分を決定し、前記補正すべき誤差成分について前記ショット領域と前記パターン領域とのアライメント誤差が小さくなるように前記アライメント部を制御する工程を含む、
    ことを特徴とするインプリント方法。
15. 基板のショット領域の上のインプリント材と型のパターン領域とを接触させ該インプリント材を硬化させることによって前記ショット領域の上にパターンを形成するインプリント装置におけるインプリント方法であって、
    前記インプリント装置は、
    前記ショット領域と前記パターン領域とのアライメント誤差を計測する計測部と、
    前記ショット領域と前記パターン領域との形状差を低減する形状補正部と、を備え、
    前記インプリント方法は、
    前記ショット領域の上のインプリント材と前記パターン領域との接触前に、前記ショット領域と前記パターン領域との形状差が低減されるように前記形状補正部を制御する第１制御工程と、
    前記ショット領域の上のインプリント材と前記パターン領域との接触後に、前記計測部による計測の結果に基づいて前記ショット領域と前記パターン領域との形状差が低減されるように前記形状補正部を制御する第２制御工程と、を含み、
    前記第２制御工程において前記計測部による計測にエラーが発生した場合に、前記第２制御工程が停止され、前記エラーが発生する直前の前記形状補正部の状態が維持される、
    ことを特徴とするインプリント方法。
16. 請求項１乃至１３のいずれか１項に記載のインプリント装置を用いて基板の上にパターンを形成する工程と、
    前記工程において前記パターンが形成された基板の処理を行う工程と、
    を含み、前記処理が行わ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製造方法。

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