JP2020017581A - パターン形成方法および物品製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】スループットの向上と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】基板の上にパターンを形成するパターン形成方法は、走査露光装置を用いて前記基板の複数の第１領域のそれぞれに第１パターンを形成する第１工程と、前記第１工程を経た前記基板の複数の第２領域のそれぞれに第２パターンを形成する第２工程とを含む。前記複数の第２領域の各々は、前記複数の第１領域のうちの少なくとも２つの第１領域で構成され、前記第１工程において、前記少なくとも２つの第１領域のそれぞれに対して、前記走査露光装置による走査露光における走査方向が割り当てられていて、前記少なくとも２つの第１領域にそれぞれ割り当てられた前記走査方向の組み合わせは、前記複数の第２領域において共通し、前記組み合わせは、前記走査露光装置による前記少なくとも２つの第１領域のうち、少なくとも、前記走査方向に直交する方向に並んだ第１領域については、前記走査方向が交互に入れ替わるように決定される。【選択図】図１３

Description

本発明は、パターン形成方法および物品製造方法に関する。

インプリント技術は、ナノスケ−ルの微細パタ−ンの転写を可能にする技術であり、磁気記憶媒体または半導体デバイスの量産向けナノリソグラフィ技術の１つとして実用化されつつある。インプリント技術では、電子線描画装置等を用いて微細パタ−ンが形成されたモールドを原版として使用して、シリコン基板またはガラスプレ−ト等の基板上に微細パタ−ンが形成される。この微細パタ−ンは、基板上にインプリント材を塗布し、そのインプリント材とモールドとを接触させた状態でそのインプリント材を硬化させることによって形成される。このようなインプリント技術は、例えば、特許文献１に開示されている。

要求させる重ね合わせ精度を達成するために、モールドのパターン領域の形状と基板のショット領域の形状とを高い精度で一致させる必要がある。特許文献２には、モールドに力を加えることによってモールドのパターン形状を補正する補正機構を備えるインプリント装置が記載されている。

重ね合わせ誤差の低減に関連して、特許文献３には、互いに異なる転写方法が採用された露光装置間において、それぞれの投影光学系で補正しやすい形状に投影光学系を調整して形状を合わせ込んで補正する方法が記載されている。

特許文献４には、走査露光装置を用いてパターンが形成された複数のショット領域に対して、その後の工程において、インプリント装置を用いて同時にパターンを形成する方法が記載されている。更に、特許文献４には、インプリント装置を用いて同時にパターンが形成される複数のショット領域に対しては、それに先立つ走査露光装置による走査露光における走査方向が同一方向にされることが記載されている。

特開２０１０−０９８３１０号公報 特表２００８−５０４１４１号公報 国際公開第９９／３６９４９号 特開２０１６−１５４２４１号公報

特許文献４に記載された方法によれば、走査露光装置を用いて形成されたパターンとその上にインプリント装置を用いて形成されるパターンとの高い重ね合わせ精度が期待される。しかし、走査露光装置において、互いに隣り合う複数のショット領域を同一の走査方向で走査露光することには、スループットを著しく低下させるという問題がある。

本発明は、スループットの向上と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１つの側面は、基板の上にパターンを形成するパターン形成方法に係り、前記パターン形成方法は、走査露光装置を用いて前記基板の複数の第１領域のそれぞれに第１パターンを形成する第１工程と、前記第１工程を経た前記基板の複数の第２領域のそれぞれに第２パターンを形成する第２工程と、を含み、前記複数の第２領域の各々は、前記複数の第１領域のうちの少なくとも２つの第１領域で構成され、前記第１工程において、前記少なくとも２つの第１領域のそれぞれに対して、前記走査露光装置による走査露光における走査方向が割り当てられていて、前記少なくとも２つの第１領域にそれぞれ割り当てられた前記走査方向の組み合わせは、前記複数の第２領域において共通し、
前記組み合わせは、前記走査露光装置による前記少なくとも２つの第１領域のうち、少なくとも、前記走査方向に直交する方向に並んだ第１領域については、前記走査方向が交互に入れ替わるように決定される。

本発明によれば、スループットの向上と重ね合わせ精度の向上に有利な技術が提供される。

インプリント装置を例示する図。 インプリント装置のモールドの補正機構を例示する図。 モールド側マーク及び基板側マークの配置を例示する図。 モールドと基板との間のパターン形状の差を例示する図。 インプリント処理を例示する図。 モールドのパターン領域と基板のエッジとの関係を例示する図。 走査露光装置を例示する図。 走査露光装置によるショット領域の形状補正を例示する図。 第１工程においてパターンを形成する走査露光装置におけるショット領域配列と第２工程においてパターンを形成するインプリント装置におけるショット領域配列との関係を例示する図。 リソグラフィシステムの構成およびとパターン形成方法を例示する図。 比較例を示す図。 走査方向の組み合わせを例示する図。 本実施形態において複数のショット領域（第１領域）に割り当てられた走査方向を例示する図。 第１工程における複数のショット領域（第１領域）の走査方向および第２工程における複数のショット領域（第２領域）の配列を決定する方法を例示する図。 第２工程における１行分のインプリント処理について、第１工程における複数のショット領域の走査方向が決定された例を示す図。 シフト前のショット領域配列およびシフト後のショット領域配列を例示する図。 走査方向の変更を例示する図。

以下に、本発明に係るパターン形成方法をその例示的な実施形態を通して説明する。

図１には、本実施形態で使用されるインプリント装置１００の構成が示されている。インプリント装置１００は、基板の上に配置されたインプリント材とモールド（型）とを接触させた状態でインプリント材を硬化させることによって、インプリント材の硬化物からなるパターンを形成する。

インプリント材としては、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、熱等が用いられうる。電磁波は、例えば、その波長が１０ｎｍ以上１ｍｍ以下の範囲から選択される光、例えば、赤外線、可視光線、紫外線などでありうる。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りうる。これらのうち、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更に含有してもよい。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、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。インプリント材は、液滴状、或いは複数の液滴が繋がってできた島状又は膜状となって基板上に配置されうる。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以下でありうる。基板の材料としては、例えば、ガラス、セラミックス、金属、半導体、樹脂等が用いられうる。必要に応じて、基板の表面に、基板とは別の材料からなる部材が設けられてもよい。基板は、例えば、シリコンウエハ、化合物半導体ウエハ、石英ガラスである。

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、基板およびモールド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。

インプリント装置１００は、モールド１１を保持し駆動するモールド駆動部１２と、基板（例えばウエハ）１３を保持し駆動する基板駆動部１４とを備えている。モールド駆動部１２および基板駆動部１４は、モールド１１と基板１３との相対位置および相対姿勢を変更する相対駆動機構を構成する。また、インプリント装置１００は、アライメント誤差を検出する検出器（アライメントスコープ）１５と、モールド１１の形状を補正する補正機構１６と、制御部ＣＮＴとを備えている。また、インプリント装置１００は、基板１３の上にインプリント材を供給するための供給部（ディスペンサ）、モールド駆動部１２を支持するためのブリッジ定盤、基板駆動部１４を支持するためのベース定盤２３なども有する。

モールド１１は、基板１３の上のインプリント材に転写すべきパターンが形成されたパターン領域１１ａを有する。モールド１１は、基板１３の上のインプリント材を硬化させるためのエネルギー（例えば、紫外線）を透過する材料、例えば、石英で構成されうる。モールド１１のパターン領域１１ａには、モールド側マーク１８が形成されている。モールド駆動部１２は、例えば、モールド１１を真空吸引又は静電吸引等の吸引方法によってチャックするモールドチャック、該モールドチャックを保持するモールドステージ、モールドステージを駆動する駆動系等を含みうる。該駆動系は、該モールドステージを駆動することによってモールド１１を駆動する。該駆動系は、モールド１１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１３のインプリント材には、モールド１１のパターン領域のパターンが転写される。基板１３の種類、材料、形状と特に限定されない。基板１３は、例えば、単結晶シリコン基板またはＳＯＩ（Ｓｉｌｉｃｏｎ ｏｎ Ｉｎｓｕｌａｔｏｒ）基板でありうる。あるいは、基板１３は、化合物半導体基板であってもよいし、絶縁性基板であってもよい。基板１３には、インプリント装置１００が備える供給部または外部の供給部によってインプリント材が供給（塗布）される。また、基板１３は、パターンを有しない基板であってもよいし、パターンを有する基板であってもよい。通常、パターンを有する基板には、複数のショット領域が画定されていて、の複数のショット領域のそれぞれには、基板側マーク１９が形成されている。

基板駆動部１４は、例えば、基板１３を真空吸引又は静電吸引等の吸引方法によってチャックする基板チャック（不図示）、基板チャックを保持する基板ステージ１４ａ、基板ステージ１４ａを駆動する駆動系１４ｂなどを含みうる。駆動系１４ｂは、基板ステージ１４ａを駆動することによって基板１３を駆動する。駆動系１４ｂは、基板１３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。

検出器１５は、モールド１１に形成されたモールド側マーク１８と、基板１３の上の複数のショット領域のそれぞれに形成された基板側マーク１９とを光学的に検出（観察）するスコープで構成されうる。検出器１５は、モールド側マーク１８と基板側マーク１９との相対位置を検出しうる。したがって、検出器１５は、モールド側マーク１８と基板側マーク１９との２つのマークを同時に撮像するための光学系を備えたスコープで構成してもよいし、２つのマークの干渉信号やモアレなどの相対位置を反映した信号を検知するスコープで構成してもよい。検出器１５は、モールド側マーク１８と基板側マーク１９とを同時に検出できなくてもよい。例えば、検出器１５は、内部に配置された基準位置に対するモールド側マーク１８及び基板側マーク１９のそれぞれの位置を求めることで、モールド側マーク１８と基板側マーク１９との相対位置を検出してもよい。

補正機構１６は、例えば、モールド１１に対して、パターン領域１１ａに平行な方向に力を付与してパターン領域１１ａの形状を変形させうる。例えば、補正機構１６は、図２に示されるように、パターン領域１１ａの側面を吸引する吸引部１６ａと、パターン領域１１ａの側面に向かう方向及びパターン領域１１ａの側面から遠ざかる方向に吸引部１６ａを駆動するアクチュエータ１６ｂとで構成されうる。但し、補正機構１６は、モールド１１に熱を付与してモールド１１の温度を制御することでパターン領域１１ａを変形させてもよい。

制御部ＣＮＴ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。制御部ＣＮＴは、インプリント処理及びそれに関連する処理を制御する。例えば、制御部ＣＮＴは、インプリント処理を行う際に、検出器１５の検出結果に基づいて、モールド１１と基板１３との位置決めを行う。また、制御部ＣＮＴは、インプリント処理を行う際に、補正機構１６によるモールド１１のパターン領域１１ａの変形量を制御する。

図３を参照して、モールド１１と基板１３のショット領域との位置決めに用いられるモールド側マーク１８及び基板側マーク１９について説明する。なお、ここでは、簡単化のために、基板１３の１つのショット領域とモールド１１のパターン領域とを位置合わせする例を説明する。しかし、後述されるように、モールド１１のパターン領域１１ａが基板１３の複数のショット領域の集合体に対応する面積を有する場合には、基板１３の複数のショット領域の集合体に対してモールド１１のパターン領域が位置合わせされる。

図３の例では、基板１３の上の１つのショット領域に６つのチップ領域が配置されている。図３（ａ）は、モールド１１のパターン領域１１ａの４隅に形成されたモールド側マーク１８ａ〜１８ｈを示している。例えば、横方向に長手方向を有するモールド側マーク１８ａ，１８ｂ，１８ｅ，１８ｆは、Ｘ軸方向に計測方向を有するマークである。縦方向に長手方向を有するモールド側マーク１８ｃ，１８ｄ，１８ｇ，１８ｈは、Ｙ軸方向に計測方向を有するマークである。また、図３（ａ）において、点線で囲まれた領域は、基板１３の６つのチップ領域のそれぞれに転写すべきパターンが形成された領域を示している。

図３（ｂ）は、基板１３の１つのショット領域１３ａの４隅に形成された基板側マーク１９ａ〜１９ｈを示している。例えば、横方向に長手方向を有する基板側マーク１９ａ，１９ｂ，１９ｅ，１９ｆは、Ｘ軸方向に計測方向を有するマークである。また、縦方向に長手方向を有する基板側マーク１９ｃ，１９ｄ，１９ｇ，１９ｈは、Ｙ軸方向に計測方向を有するマークである。また、図３（ｂ）において、ショット領域１３ａの内側の実線で囲まれた領域は、チップ領域を示している。

インプリント処理を行う際、即ち、基板１３の上のインプリント材とモールド１１とを接触させる際には、モールド側マーク１８ａ〜１８ｈのそれぞれと基板側マーク１９ｂ〜１９ｈのそれぞれとが互いに近傍に位置することになる。したがって、検出器１５によってモールド側マーク１８と基板側マーク１９とを検出することで、モールド１１のパターン領域１１ａの形状、位置、回転と基板１３の上のショット領域１３ａの形状、位置、回転とを比較することができる。モールド１１のパターン領域１１ａの形状、位置、回転と基板１３の上のショット領域１３ａの形状、位置、回転との間に大きな差（ずれ）が生じると、重ね合わせ誤差が許容範囲を超え、パターンの転写不良（製品不良）を招いてしまう。

図４（ａ）乃至図４（ｅ）は、モールド１１のパターン領域１１ａの形状、位置、回転と基板１３のショット領域１３ａの形状、位置、回転との間に生じるずれを例示する図である。モールド１１とショット領域１３ａとの間の形状のずれには、例えば、倍率ずれ、台形、ねじれとして特定されるずれが含まれうる。

図４（ａ）は、モールド１１とショット領域１３ａとのずれが位置ずれ（シフト）である場合を示している。モールド側マーク１８が基板側マーク１９から一方向にずれていることを検出した場合、モールド１１とショット領域１３ａとのずれが位置ずれ（シフト）であると判断することができる。図４（ｂ）は、モールド１１とショット領域１３ａとのずれが倍率ずれである場合を示している。モールド側マーク１８がショット領域１３ａの中心に対して一様に外部又は内部に向かってずれていることを検出した場合、ずれが倍率ずれであると判断することができる。図４（ｃ）は、モールド１１とショット領域１３ａとのずれが台形ずれである場合を示している。モールド側マーク１８がショット領域１３ａの中心に対して外部又は内部に向かってずれ、その方向がショット領域１３ａの上下又は左右で異なっていることを検出した場合、ずれが台形ずれであると判断することができる。また、モールド側マーク１８がショット領域１３ａの中心に対して外部又は内部に向かってずれ、ずれ量がショット領域１３ａの上下又は左右で異なっていることを検出した場合、ずれが台形ずれであると判断することができる。

図４（ｄ）は、モールド１１とショット領域１３ａとのずれがねじれである場合を示している。モールド側マーク１８のずれる方向がショット領域１３ａの上下又は左右で異なっていることを検出した場合、ずれがねじれであると判断することができる。図４（ｅ）は、モールド１１とショット領域１３ａとのずれが回転である場合を示している。図４（ｄ）におけるモールド側マーク１８のずれる方向がショット領域１３ａの上下左右で異なり、ショット領域内のある点を中心として円を描くようにずれている場合、ずれが回転であると判断することができる。

図４（ｂ）乃至図４（ｄ）に示したように、モールド１１とショット領域１３ａとのずれが倍率ずれ、台形ずれ、ねじれなどである場合、制御部ＣＮＴは、補正機構１６によって、モールド１１のパターン領域１１ａの形状を変形させうる。具体的には、制御部ＣＮＴは、パターン領域１１ａの形状がショット領域１３ａの形状となるように、補正機構１６によるパターン領域１１ａの変形量を制御する。制御部ＣＮＴは、アクチュエータ１６ｂの駆動量（即ち、モールド１１に付与する力）とパターン領域１１ａの変形量との対応関係を表すデータを予め取得してメモリなどに格納する。また、制御部ＣＮＴは、検出器１５の検出結果に基づいて、パターン領域１１ａの形状をショット領域１３ａの形状に一致させるために必要となるパターン領域１１ａの変形量を算出する。換言すれば、制御部ＣＮＴは、検出器１５によって検出されたモールド側マーク１８と基板側マーク１９との位置ずれ量からパターン領域１１ａを変形させる量を算出する。そして、制御部ＣＮＴは、メモリに格納したデータから、算出したパターン領域１１ａの変形量に対応するアクチュエータ１６ｂの駆動量を求め、アクチュエータ１６ｂを駆動する。以上のように、モールド１１とショット領域１３ａの位置合わせや形状補正を行った後に、基板１３の上のインプリント材にモールドのパターンが転写される。

図５を参照しながらモールド１１のパターンを基板の上のインプリントに転写するインプリント処理について説明する。まず、図５（ａ）に示されるように、インプリント材２０が基板１３の上のインプリント対象領域（ショット領域）に塗布される。制御部ＣＮＴは、検出器１５によりモールド側マーク１８と基板側マーク１９の相対位置を計測し、基板１３のインプリント対象領域とモールド１１のパターン領域１１ａとの位置合わせ並びにモールド１１の形状補正を行う。モールド１１には、位置合わせ用のモールド側マーク１８の他に、転写すべきパターンが形成されたパターン領域１１ａを有する。

次に、図５（ｂ）に示されるように、制御部ＣＮＴは、モールド１１をインプリント材２０に接触させ、モールド１１のパターン領域のパターンを構成する凹部にインプリント材２０を充填させる。この際、インプリント材２０は可視光を透過するため、可視光によって基板側マーク１９を計測可能である。また、インプリント材２０を紫外光で硬化させる場合、モールド１１は、紫外光を透過する石英などで構成されうる。モールド１１とインプリント材２０との屈折率差が小さく、凹凸構造だけでは、モールド側マーク１８を計測できなくなる場合がある。そこで、モールド側マーク１８に対してモールド１１と異なる屈折率または透過率を有する物質を塗布したり、イオン照射などによりマーク部の屈折率を変えたりする手法が提案されている。これらの手法を用いることで、図５（ｂ）の状態においても、検出器１５はモールド側マーク１８を計測することが可能である。

図５（ｃ）は、インプリント材２０に紫外光を照射してインプリント材２０を硬化させ、その後、モールド１１を基板１３から引きはがした状態を示している。紫外光の照射によって、モールド１１のパターンが基板１３に転写されるが、同時にモールド側マーク１８も基板１３に転写され、基板１３の上に転写マーク２１が生成されている。転写マーク２１は基板上に転写されたパターンであり、これと基板側マーク１９との相対位置の計測を行うことで両者の重ね合わせ検査を行うことができる。

インプリント装置１００で用いられるモールド１１には、基板の上に形成すべきフィーチャの線幅と等倍でフィーチャが形成される必要がある。また、インプリント処理を繰り返すと、インプリント材の硬化物からのモールド１１を剥離することによるダメージがモールド１１に蓄積され、パターンの破損などが発生しうる。電子線描画装置などによってモールド１１にフィーチャを描画でする方法では、費用が莫大となり生産コストが大幅に増加するため、マスターモールドを作成しそれをブランクモールドに転写してレプリカモールドを作成することが提案されている。この場合、転写時にパターン歪やねじれ等が発生しうる。また、生産性向上のため複数のショット領域に同時にパターンを転写する手法や基板の全域に一括してパターンを転写する方式が提案されている。しかし、パターン領域の面積が増加すると更に大きなパターン歪やねじれ等が発生しうる。また、広い面積のモールドは、形状変化が発生しやすい。

補正機構１６は、モールド１１に力を加えることでパターン領域１１ａを変形させる。このため、補正機構１６によって補正可能な成分および量は、かなり限られている。補正のために過度な力をモールド１１に加えると、モールド１１が破損する可能性がある。また、より大きな面積を持ったモールド１１の場合、周辺からの圧力による変形では、中心付近まで変形させることが難しいことが分かっている。

また、詳細を後述するように、図９に示すようなモールド１１のパターン領域内での複数のチップ領域、または、複数のショット領域（ここでのショット領域は、下地のショット領域）の配列は、モールド１１の側面に与える力によって補正することは難しい。したがって、これらを補正機構１６のみで全て補正することは不可能である。

そこで、下地のパターン（第１パターン）を形成する際に、その後にインプリント装置１００で形成されるパターン（第２パターン）の形状に合わせたパターン形状に第１パターンを補正することが有効である。本実施形態において、基板１３の上にパターンを形成するパターン形成方法は、第１工程と、第１工程の後に実施される第２工程とを含む。該第１工程では、走査露光装置を用いて基板１３の複数の第１領域（第１ショット領域）のそれぞれに第１パターンが形成される。該第２工程では、該第１工程を経た基板１３の複数の第２領域（第２ショット領域）のそれぞれにインプリント装置を用いて第２パターンが形成される。該複数の第２領域（第２ショット領域）の各々は、該複数の第１領域（第１ショット領域）のうちの少なくとも２つの第１領域で構成される。つまり、第１領域（第１ショット領域）のサイズと第２領域（第２ショット領域）のサイズとは互いに異なり、第２領域は、第１領域よりも大きい。換言すると、下地のパターンを走査露光装置によって形成する際のショット領域（これは、１回の走査露光でパターンが形成される領域（第１領域）である。）と、その後にインプリント装置１００によってパターンを形成する際のショット領域（これは、１回のインプリント処理によってパターンが形成される領域（第２領域）である。）とは異なる。

以下、モールド１１のパターン領域１１ａに形成されたパターンの形状を計測する方法について説明する。モールド１１がモールド駆動部１２によって保持されることによって発生するモールド１１の形状変化は、モールド１１を使って基板１３の上に転写されるパターンの形状に大きな影響を及ぼす場合がある。このような場合には、モールド１１をモールド駆動部１２によって保持した状態で、モールド１１のパターン領域１１ａの形状を計測する必要がある。そこで、図１のように、使用するモールド１１がモールド駆動部１２によって保持される。モールド１１がモールド駆動部１２によって保持されることによりモールド１１へ力が加わり、モールド１１が変形しうる。基準を用いてモールド１１のパターン領域１１ａの形状を計測することで、モールド１１のパターン領域１１ａの変形を計測することができる。基準は、基準基板、または、基板駆動部１４の基板ステージ上に構成された基準マーク２２によって提供されうる。基準基板は、検査用に作成された基板であり、基準基板に配置されたマークの位置は、事前にインプリント装置１００外の計測装置などを用いて意高精度に計測され管理されている。基準マーク２２は、電子線描画装置などを用いてパターンを形成したものであり、高精度に管理されている。

図４に示された手法を用いて、上述した基準とモールド１１に構成されたマークとの相対位置を計測することで、モールド１１のパターンの形状を計測することができる。なお、図４では、モールド１１に構成された８つのマークを計測しているが、パターン領域が広い場合やより高精度で計測する必要がある場合には、より多くの点数で計測するほうがよい。

図５に示されるように、モールド１１のパターンを基板１３の上に転写すると、該パターンとともにモールド側マーク１８が基板１３の上に転写される。このモールド側マーク１８の転写結果を計測することで、インプリント処理におけるモールド１１の形状変化による転写パターンの形状を求めることができる。さらに、基板１３の面内における場所によって転写時の挙動が変わりうる。例えば、基板１３の中心付近にインプリントする際と、基板１３の周辺部にインプリントする際とでは、基板１３の保持状態などが変化するために転写パターンの形状が変わりうる。

特に、図６に示されるようにモールド１１のパターン領域１１ａが基板１３のエッジにかかる場合には、その挙動が他の場合と異なる可能性が高い。図６では、６つチップ領域を１つのショット領域として転写するが、そのうちの３チップ分しか基板１３上に転写できない状態を示している。しかし、生産性の観点から１つのチップ領域でも転写できるのであれば、インプリント処理を行うべきである。この場合、ショット領域の全域にインプリント処理する場合に比べ、転写工程の挙動が変わる可能性が高い。そのため、図６のように基板１３のエッジを含めて転写する箇所や基板の面内で転写パターン形状が変化する場合は、それぞれの場合に対してモールド１１の転写パターンの形状を取得する必要がある。例えば、基板１３上に図５に示す方式で転写したパターンの形状が、インプリント装置１００外の計測装置を使って計測されうる。これらの手法であれば、転写されたパターンの形状を精度良く求めることも可能であるためより正確な形状を求めることが可能である。

また、モールド１１のパターンを基準基板に転写することで、転写したマークと基準基板に形成されたマークとの相対位置を計測することで、転写パターンの形状を求めることができる。この場合、例えば、インプリント装置に構成された検出器１５を用いることも可能である。両者の相対位置から形状を計測する方法は、図４で示した手法を使うことができる。この手法であれば、インプリント装置外の計測装置を必要とすることが無い為、効率良く形状を計測することができるし、別途計測装置を準備する必要が無い。精度良くパターン形状を計測するため基準として事前にインプリント装置外の計測機などで高精度に計測され管理されたパターンを有する基準基板をあげたが、実際に使用する基板を用いても良い。例えばインプリント処理を開始する前にインプリント条件を定めるために使用するいわゆるパイロットウエハなどがこれにあたる。

また、実際の生産工程において、下地パターンとインプリント装置によって転写されたパターンとの差分を、走査露光装置を用いて形成する下地パターンの作成工程にフィードバックすることで、生産が進むに従いより重ね合わせ精度を向上することができる。

補正機構１６によって補正しない状態での転写パターンの形状を上記のように求め、求めた転写パターンの形状と下地パターンとの差分から補正機構１６による補正量を差し引いた差分を、走査露光装置による補正量としても良い。これにより下地で発生しうる製造誤差をインプリント装置側の補正機構で補正することができるため、ショット形状の合わせがさらに良くなる。

逆に、補正機構１６によって出来る限り補正できる項目並びに量を上記のように求め、求めた転写パターンと下地パターンとの差分を走査露光装置による補正量としてもよい。つまり、インプリント装置で補正できる項目や量はインプリント装置内で補正し、それ以外の補正項目や量を下地側で補正することで、形状補正項目や補正量をモールドと下地で分散する。これにより下地ショット形状の変形量をなるべく抑えることができる。

これは、一連の工程内で多数回のパターン転写をされるためショット形状の許容量は当然存在する。このため、なるべく下地のショット形状の変形量を小さく収めたい要求への解となる。

インプリント装置１００とモールド１１との組み合せに対するモールド１１の変形の依存性が考慮されてもよい。例えば、モールド１１の保持によるモールド１１の変形が複数のインプリント装置において同一であれば、同一機種であればどのインプリント装置でインプリント処理を行う場合においても、走査露光装置において同一の制御を行えばよい。

インプリント装置間におけるモールド１１の変形の差は、同じモールド１１を複数のインプリント装置で同様の測定をすることで求めることができる。インプリント装置間におけるモールド１１の変形の差がある場合、インプリント装置とモールド１１との組み合せを考慮するべきであり、それらの識別データが管理されうる。

再現性は、同一のインプリント装置でモールド１１の保持から計測までを複数回繰り返すことで求めることができる。計測結果にばらつきがある場合は、それらの平均形状を求め、ばらつき分はインプリント装置に構成されている補正機構１６により微小な補正を行う。以上のようにして、インプリント装置で転写されるパターン形状を求めることができる。

上述したインプリント装置によって転写されるパターン（第２パターン）の形状は、図７に例示される走査露光装置２００によって下地パターン（第１パターン）を形成する際の走査露光装置２００の調整に対してフィードバックされる。換言すると、第２工程を経た基板（第１基板）における第１パターンと第２パターンとの重ね合わせ誤差が計測される。そして、その重ね合わせ誤差に基づいて、以後に第１工程および第２工程を経て新たな基板（第２基板）の上に形成される第１パターンと第２パターンとの重ね合わせ誤差が低減されるように、走査露光装置２００が調整されうる。

ここで、走査露光装置２００における像歪みの発生について説明する。図７を参照して説明すると、走査露光装置２００は、原版であるレチクルＲおよび基板１３を走査しながら基板１３を走査露光する装置である。走査露光装置２００では、投影光学系ＰＯを構成する複数のレンズ素子の少なくとも１つ、レチクル（原版）Ｒ、又は、基板１３を投影光学系ＰＯの光軸に平行な方向に移動させた場合、光軸に対称な成分の像変化（倍率成分）が発生しうる。また、特定のレンズ素子を移動させることによって、例えば図８（ａ）中に点線で示される正方形パターンの像を実線で示されるような形状に変化させる対称ディストーション（たる型ディストーション）を発生させることができる。投影光学系ＰＯとしてレチクル側が非テレセントリックなものが用いられている場合には、特定のレンズ素子を投影光学系ＰＯの光軸方向へ駆動することにより、倍率のみを変更することが可能である。

レチクルＲ、基板１３または特定のレンズ素子を投影光学系ＰＯの光軸に垂直な平面に対して傾斜させた場合、図８（ｂ）のように、正方形のパターンを実線で示される台形状のパターンに変化させることができる。すなわち、回転軸を中心に倍率成分を変化させることで、台形状の歪みを発生させることができる。レンズ素子のみでなく、他に構成されている光学素子をも駆動可能に構成してもよい。あるいは、複数枚のレンズから成るレンズ群を駆動可能に構成しても良い。どのレンズ素子の位置または姿勢を動かすと、どのパターン形状になるかは光学構成次第であるため、必要に応じて動かすレンズ素子を選択する。

通常、像歪みを発生させると、それに伴い像面位置（フォーカス）、コマ収差等が副次的に変化するので、それらを打ち消すようにレチクルＲ、レンズ素子が駆動されうる。一例として像面位置（フォーカス）、コマ収差、ディストーションの３つを採り上げて簡単に説明する。例えば、ディストーションのみを変化させるには、初期調整の段階で、レチクルＲとレンズ素子とを独立して駆動しながら、フォーカス、コマ収差、ディストーションの３つの結像特性について測定を行い、上記３つの結像特性の変化係数を求めておく。そして、フォーカスを除く２つの結像特性の変化係数とレチクルＲ、レンズ素子の駆動量とを用いて２元連立１次方程式を立て、その式のディストーションの変化係数にのみ所定量を入れ、コマ収差の変化係数に零を入れた新たな連立方程式を立てる。そして、この式を解いて得られた駆動量に応じてレチクルＲ、レンズ素子を駆動すればよい。ここで、フォーカスを除くのは、ディストーション等の他の結像特性を補正するためにレンズ等を駆動すると、それに付随してフォーカスが変動するので、フォーカスの補正は別の検出ユニットにより行う必要があるからである。フォーカスの補正は、副次的に変化したフォーカスの変動量を考慮して、不図示のフォーカス検出系の目標値を変更することによって、対応が可能である。

実際には、走査露光装置では、走査露光を通してパターンが転写されるので、投影光学系ＰＯの像形状の変更だけでは不十分であり、走査中に走査方向の像歪みは平均化されてしまうので、これを考慮しなければならない。まず、倍率の変更は、投影光学系ＰＯの倍率を変更するとともに、レチクルＲと基板１３との相対走査速度（同期速度比）を変更する必要がある。投影光学系ＰＯの倍率変更で非走査方向の倍率を変更でき、レチクルＲと基板１３との同期速度比を変更することで走査方向の倍率変更が可能である。したがって、各方向の倍率を変えることにより、図８（ｃ）中に点線で示される正方形のパターンが実線で示されるような長方形のパターンに変化するような像歪み（長方形成分）を発生させることが可能である。また、レチクルＲと基板１３の走査方向の相対角度にオフセットを与えることにより、図８（ｄ）の実線で示されるような像歪み（菱形状あるいは平行四辺形状の像歪み）を発生させることが可能である。さらに、走査中のレチクルＲと基板１３の走査方向の相対角度を徐々に変化させることにより、図８（ｅ）中に実線で示されるような像歪みを発生させることが可能である。レチクルと基板との同期速度比の変更による走査方向の倍率変更や、レチクルと基板の走査方向の相対角度にオフセットを与えることによる像歪みの発生については、特開平６−３１０３９９号公報、特開平７−５７９９１号公報に詳細に記載されている。

このように、走査露光装置２００では、レチクルＲと基板１３との相対走査（同期移動）によりレチクルＲのパターンを基板に転写する際に、走査方向と非走査方向とに対して独立に像歪みを発生させることが可能である。また、走査中に同期速度比、走査方向の相対角度等の条件を変えることにより、走査位置で異なる像歪みを発生させることができる。

以上のような手法を用いて、第１工程において、走査露光装置２００を用いて、第２工程で使用するインプリント装置１００の転写パターンの形状（第２のショット配列）に合わせた形状（第１のショット配列）の下地を作成することができる。インプリント処理では、パターン形成時にインプリント材がモールドの凹部に充填される時間を確保する必要があるので、スループットが低下しうる。このスループットの低下を抑えるために、インプリント装置１００は、走査露光装置２００によってパターンが形成された複数のショット領域（第１領域）を１つのショット領域（第２領域）としてインプリント処理を行う。

以下では、図９（ａ）に示されように、走査露光装置２００によってパターンが形成された４つのショット領域（第１領域）の集合体を１つのショット領域（第２領域）としてインプリント処理を行う例を説明する。図９（ａ）の例では、４つのショット領域Ａ〜Ｄがそれぞれ異なった形状をしていて、全体で糸巻型のディストーションが転写領域に対して発生している。前述のように、第２工程で使用されるインプリント装置１００によるパターン領域１１ａの形状補正の能力（補正可能な成分、その量）は、第１工程で使用される走査露光装置２００よりも制限される。そこで、インプリント装置１００による形状補正の能力に応じて、走査露光装置２００において、集合体を構成する４つのショット領域Ａ〜Ｄの形状が調整される。また、図９（ｂ）に例示されるように、走査露光装置２００において、集合体を構成する４つのショット領域Ａ〜Ｄの相対位置についても考慮されうる。

図９（ｃ）には、走査露光装置２００によってパターンを形成する際のショット領域（第１領域）の配列と、インプリント装置１００によってパターンを形成する際のショット領域（第２領域）の配列とが重ねて示されている。走査露光装置２００によってパターンが形成される４つのショット領域（第１領域）の集合体が、インプリント装置１００によってパターンが形成される１つのショット領域（第２領域）に対応する。

走査露光装置２００によってパターンが形成される各ショット領域の形状は、走査露光における走査方向に依存しうる。よって、もしスループットを考慮しないのであれば、１つの集合体を構成する４つのショット領域（結局のところ、基板１３の全てのショット領域。）の走査露光における走査方向を同一方向にすることが、第１工程で形成されるパターンと第２工程で形成されるパターンとの重ね合わせ精度を向上させるために有利である。しかし、連続する複数のショット領域の走査露光を同一の走査方向で行おうとすると、スループットが著しく低下する。これは、連続する複数のショット領域の走査露光を同一の走査方向で行う場合、走査露光と走査露光との間において、レチクルステージを走査開始位置に戻す必要があるからである。基板１３の全てのショット領域の走査露光の全てを同一の走査方向で走査すると、最もスループットが低くなる。

したがって、スループットの向上の観点では、走査露光装置２００では、連続する複数のショット領域の走査露光における走査方向を交互に切り替えることが好ましい。これは、連続する複数のショット領域に対する走査露光における走査方向を交互に切り替えると、１つのショット領域の走査露光が終了した後に、その走査露光における走査方向とは逆の走査方向で次のショット領域の走査露光を行うことができるからである。

以下、スループットの向上と重ね合わせ精度の向上に有利な本実施形態のパターンン形成方法を説明する。本実施形態において、基板１３の上にパターンを形成するパターン形成方法は、第１工程と、第１工程の後に実施される第２工程とを含む。該第１工程では、走査露光装置を用いて基板１３の複数の第１領域（第１ショット領域）のそれぞれに第１パターンが形成される。該第２工程では、該第１工程を経た基板１３の複数の第２領域（第２ショット領域）のそれぞれにインプリント装置を用いて第２パターンが形成される。該複数の第２領域の各々は、該複数の第１領域のうちの少なくとも２つの第１領域（の集合体）で構成される。該第１工程において、該少なくとも２つの第１領域のそれぞれに対して、走査露光装置２００による走査露光における走査方向が割り当てられている。

図１１には、比較例の第１工程における走査露光装置２００の走査方向が例示されている。図１１において、小さい矩形（ショット領域５０）は、第１工程において１回の走査露光によってパターンが転写（形成）される第１領域である。また、図１１において、大きい矩形（ショット領域５１、５２等）は、第２工程において１回のインプリント処理によってパターンが転写（形成）される第２領域である。ここで、第１工程では、走査露光によって、パターンが潜像として形成され、物理的なパターンは、その後に実施される現像工程を経て形成される。より具体的には、第１工程は、走査露光装置を用いて基板の複数の第１領域のそれぞれを走査露光する工程と、その後に基板を現像してレジストパターンを形成する工程と、その後にレジストパターンを用いて基板を処理して第１パターンを形成する工程とを含む。

図１１に示された比較例では、スループットを向上させるために、連続する複数のショット領域（第１領域）に対する走査露光における走査方向が交互に切り替えられている。図１１に示された例では、第２領域を構成する少なくとも２つの第１領域（この例では、それぞれ小さい矩形で示された４つのショット領域）にそれぞれ割り当てられた走査方向の組み合わせは、第２領域としてのショット領域５１、５２において互いに異なる。即ち、第２領域としてのショット領域５１における４つのショット領域（第１領域）のそれぞれの走査方向における組み合わせは、図１２（ａ）で示される。また、第２領域としてのショット領域５２における４つのショット領域（第１領域）のそれぞれの走査方向における組み合わせは、図１２（ｂ）で示される。したがって、第２領域としてのショット領域５１、５２に走査露光装置２００によって形成されるパターンのディストーションが互いに異なりうる。よって、比較例では、走査露光装置２００を用いて形成されるパターンと、インプリント装置１００を用いて形成されるパターンとの重ね合わせ精度が低くなりうる。

そこで、本実施形態では、第２領域を構成する少なくとも２つの第１領域にそれぞれ割り当てられた走査方向の組み合わせは、複数の第２領域において共通するように設定あるいは決定される。また、本実施形態では、該組み合わせは、走査露光装置による該少なくとも２つの第１領域のうち、少なくとも、走査方向に直交する方向に並んだ第１領域については、走査方向が交互に入れ替わるように決定される。このような方法によれば、スループットは、最大のスループットよりも少し低くなりうるが、第１工程において全てのショット領域（第１領域）を同一の走査方向で走査露光する場合よりも、格段にスループットが向上しうる。

図１３には、本実施形態において複数のショット領域（第１領域）に割り当てられた走査方向が例示されている。図１３において、小さい矩形（ショット領域５０）は、第１工程において１回の走査露光によってパターンが転写（形成）される第１領域である。また、図１３において、大きい矩形（ショット領域５３、５４、５５等）は、第２工程において１回のインプリント処理によってパターンが転写（形成）される第２領域である。図１３の例において、第２領域を構成する少なくとも２つの第１領域にそれぞれ割り当てられた走査方向の組み合わせは、複数の第２領域において共通している。

図１３に示された例では、第２領域を構成する少なくとも２つの第１領域（この例では、それぞれ小さい矩形で示された４つのショット領域）にそれぞれ割り当てられた走査方向の組み合わせは、第２領域としてのショット領域５３、５４において互いに同一である。即ち、第２領域としてのショット領域５１における４つのショット領域（第１領域）のそれぞれの走査方向における組み合わせは、図１２（ａ）で示される。また、第２領域としてのショット領域５２における４つのショット領域（第１領域）のそれぞれの走査方向における組み合わせもまた、図１２（ａ）で示される。

走査方向の組み合わせは、走査方向に直交する方向に並んだ第１行を構成する第１領域について、走査方向が交互に入れ替わるように決定され、該第１行の隣の第２行を構成する第１領域について、走査方向が交互に入れ替わるように決定されうる。第１行の第１領域と、当該第１領域に隣り合う、第２行の第１領域とに割り当てられた走査方向は、互いに反対方向でありうる。

第２工程では、第１工程を経た基板の第３領域（ショット領域５５）に第２パターンの一部を形成する工程を含みうる。第３領域（ショット領域５５）は、複数の第１領域（ショット領域５０）のうちの少なくとも１つの第１領域で構成される。第３領域は、その外縁が基板のエッジによって規定される領域である。第１工程において、第３領域を構成する少なくとも１つの第１領域に対して、走査露光装置２００による走査露光における走査方向が割り当てられる。モールド１１のパターン領域１１ａのうち同一領域のパターンが転写される、第３領域（ショット領域５５）を構成する第１領域（ショット領域５０）および第２領域（ショット領域５３、５４）を構成する第１領域には、同一の走査方向が割り当てられうる。

図１６には、本実施形態におけるインプリント装置１００における複数のショット領域（第２領域）の配列方法が例示されている。図１６に示された例では、第２領域を構成する少なくとも２つの第１領域にそれぞれ割り当てられた走査方向の組み合わせが第２領域において互いに同一になるように、インプリント装置１００における複数のショット領域（第２領域）の配列が決定される。図１６（ａ）は、本実施形態におけるインプリント装置１００における複数のショット領域（第２領域）の暫定的な配列である。図１６（ｂ）は、図１６（ａ）に示された複数のショット領域（第２領域）の暫定的な配列の一部をＸ方向にシフトさせることによって得られる複数のショット領域（第２領域）の配列を示している。

図１６の例では、走査露光装置２００における複数のショット領域（第１領域）のそれぞれの走査方向が決定された後に、それに応じてインプリント装置１００における複数のショット領域（第２領域）の配列が決定される。これとは逆に、インプリント装置１００における複数のショット領域（第２領域）の配列が決定された後に、走査露光装置２００における複数のショット領域（第１領域）のそれぞれの走査方向が決定されてもよい。

インプリント装置１００では、走査露光装置２００を用いて第１パターンが形成され更に所定の処理（例えば、エッチング）がなされた後の基板の各ショット領域（第２領域）に対してインプリント処理によって第２パターンを形成する。この際に、補正機構１６を用いて、および／または、不図示の基板変形機構を用いて、下地である第１パターンと第２パターンとの重ね合わせ誤差が許容範囲に収まるようにモールド１１および／または基板１３を変形させうる。基板変形機構は、例えば、基板１３に熱を加えることによって基板を変形させうる。

ここまでは、走査露光装置２００における走査方向を考慮してきたが、走査方向に加えて、ステップ方向を考慮してもよい。具体的には、第２領域を構成する少なくとも２つの第１領域に対して、該少なくとも２つの第１領域の間における走査露光装置２００によるステップ方向が割り当てられうる。そして、該少なくとも２つの第１領域に割り当てられた該ステップ方向は、複数の第２領域において共通にされうる。ステップ方向は、例えば、図１３の例において、Ｘ方向に並んだ複数のショット領域５０を走査露光する順番である。

図１４には、第１工程における複数のショット領域（第１領域）の走査方向および第２工程における複数のショット領域（第２領域）の配列を決定する方法の一例が示されている。この方法は、例えば、コンピュータによって実施されうる。

工程Ｓ１０１では、第２工程における１行分のインプリント処理についてショット領域（第２領域）の配列が決定される。工程Ｓ１０２では、工程Ｓ１０１で配列が決定された１行分について、第１工程における複数のショット領域（第１領域）の配列が決定される。この際に、走査方向が交互に切り替わるように走査方向が決定される。図１５には、第２工程における１行分のインプリント処理について、第１工程における複数のショット領域の走査方向が決定された例が示されている。

工程Ｓ１０３では、第２領域を構成する少なくとも２つの第１領域にそれぞれ割り当てられた走査方向の組み合わせが複数の第２領域において共通するかどうかが判断される。また、第３工程Ｓ１０３では、第３領域（ショット領域５５）を構成する第１領域（ショット領域５０）および第２領域（ショット領域５３、５４）を構成する第１領域に同一の走査方向（の組み合わせ）が割り当てられているかどうかを判断する。これらの判断は、既に判断を行った１行分の第２領域を構成する第１領域にそれぞれ割り当てられた走査方向の組み合せと現在の判断対象の１行分の第２領域を構成する第１領域にそれぞれ割り当てられた走査方向の組み合わせとを比較することによってなされうる。判断の結果、第２領域を構成する少なくとも２つの第１領域にそれぞれ割り当てられた走査方向の組み合わせが複数の第２領域において共通する場合、工程Ｓ１０４に進み、そうでない場合、工程Ｓ１０５に進む。また、第３領域（ショット領域５５）を構成する第１領域（ショット領域５０）と第２領域（ショット領域５３、５４）を構成する第１領域とに同一の走査方向（の組み合わせ）が割り当てられている場合、工程Ｓ１０４に進み、そうでない場合、工程Ｓ１０５に進む。

工程Ｓ１０５では、工程Ｓ１０１で決定した配列を第１工程における１つショット領域分だけＸ方向にシフトした新たな配列を生成し、工程Ｓ１０６に進む。図１６（ａ）は、シフト前の配列の例を示し、図１６（ｂ）は、シフト後の配列の例を示している。工程Ｓ１０６では、工程Ｓ１０３と同様の判断を行い、第２領域を構成する少なくとも２つの第１領域にそれぞれ割り当てられた走査方向の組み合わせが複数の第２領域において共通する場合、工程Ｓ１０４に進み、そうでない場合、工程Ｓ１０７に進む。また、工程Ｓ１０６では、第３領域（ショット領域５５）を構成する第１領域（ショット領域５０）と第２領域（ショット領域５３、５４）を構成する第１領域に同一の走査方向（の組み合わせ）が割り当てられている場合、工程Ｓ１０４に進む。そうでない場合、工程Ｓ１０７に進む。

工程Ｓ１０７では、第２領域を構成する少なくとも２つの第１領域にそれぞれ割り当てられた走査方向の組み合わせが複数の第２領域において共通するように、第１工程における走査方向の組み合わせを変更する。また、第３領域（ショット領域５５）を構成する第１領域（ショット領域５０）および第２領域（ショット領域５３、５４）を構成する第１領域に同一の走査方向（の組み合わせ）が割り当てられるように、第１工程における走査方向の組み合わせを変更する。

図１７（ａ）には、工程Ｓ１０５におけるＸ方向のシフトによっては第３領域（ショット領域５５）を構成するショット領域５０の走査方向の組み合わせを第２領域（ショット領域５３）の走査方向の組み合わせと一致させることができない場合が示されている。この例では、モールド１１のパターン領域１１ａのうち同一領域のパターンが転写される、第３領域（ショット領域５５）を構成する第１領域（ショット領域５０）および第２領域（ショット領域５３）を構成する第１領域に同一の走査方向が割り当てられていない。そこで、工程Ｓ１０７では、第３領域（ショット領域５５）を構成する第１領域（ショット領域５０）に割り当てられる走査方向が変更される。図１７（ｂ）は、このような変更後の走査方向が示されている。

工程Ｓ１０４では、第２工程においてインプリント処理を行うべき全ての行について走査方向の決定が終了したかどうかを判断し、終了した場合には、図１４の処理を終了し、そうでなければ、工程Ｓ１０８で行を変更して工程Ｓ１０１に進む。

この例では、第１工程における複数のショット領域の走査方向と第２工程における複数のショット領域の配列とが決定される。第２工程におけるショット領域のシフト（工程Ｓ１０５）と走査方向の変更（工程Ｓ１０７）とによって、第１工程におけるスループットの低下を抑えつつ、第２工程における重ね合わせ精度を向上させることができる。

以上の例では、２つの層（第１パターン、第２パターン）の間の重ね合わせ精度にのみ注目しているが、３つ以上の層の間の重ね合わせ精度に注目することもできる。 また、以上の例では、第２工程がインプリント装置を用いて実施されうるが、第２工程は、他のリソグラフィ装置（例えば、第１工程用の露光装置よりも広い範囲の露光が可能な投影露光装置）を用いて実施されてもよい。

図１０を用いて、基板上にパターンを形成する本発明に係るリソグラフィシステムについて説明する。リソグラフィシステムは、計測装置３００と情報処理装置４００とインプリント装置１００と走査露光装置２００とを含む。リソグラフィシステムは、インプリント装置１００、走査露光装置２００に形成されたレジストパターンを現像する現像装置やエッチング装置等も含む。走査露光装置２００は、基板上のショット領域毎に下地パターン（第１のパターン）を形成して第１のショット配列を画定する。

インプリント装置１００は、走査露光装置２００を用いて形成あるいは画定された第１のショット配列における１以上のショット領域ごとに行うことによって下地パターン上に第２のパターンを形成して第２のショット領域を形成あるいは画定する。計測装置３００は、インプリント処理を行った場合に基板上に画定される第２のショット配列を取得するための計測を行う。情報処理装置（取得部）４００は、計測装置３００の計測結果を取得して第２のショット配列の情報として保持する。

リソグラフィシステムが基板上にパターンを形成するときに、計測装置３００と情報処理装置４００とインプリント装置１００と走査露光装置２００との動作およびそれらの間での情報のやり取りについて、以下説明する。

（ステップＳ１） モールド１１のパターン領域１１ａに形成されたパターンの精度を計測するため、計測装置３００によりパターン領域１１ａのパターンを計測する。これにより、パターン領域１１ａ自体の形状が求められる。

（ステップＳ２） モールド１１をインプリント装置１００で保持した状態やインプリント工程で発生するパターンの形状の変化の影響が大きい場合、該パターンの形状を計測装置３００又はインプリント装置内のスコープにより計測する。

（ステップＳ３） Ｓ１、Ｓ２における計測結果は情報処理装置４００により格納される。パターンの形状変化がモールド１１とインプリント装置１００との組み合わせに依存する場合、情報処理装置４００は、その組み合わせの情報と計測結果の情報とのセットで保持し、管理する。情報処理装置４００は、また、基板面内や基板エッジを含んだショット領域でのパターンの変形も同様に管理する。

（ステップＳ４） 情報処理装置４００は、保持している情報に基づいて、露光処理によって形成すべき下地パターンの形状情報を走査露光装置２００に送る。走査露光装置２００は、情報処理装置４００から受け取った下地パターンの形状情報に基づいて露光処理によりパターンを転写する。

（ステップＳ５） 走査露光装置２００により下地のパターンが転写された基板１３は、現像やエッチング等の工程を経て、下地のパターンが形成される。

（ステップＳ６） インプリント装置１００は、下地のパターンが形成された基板１３に対してインプリント処理を行ってパターンを基板１３に転写する。インプリント処理を受ける基板１３に対して、どのモールド、どのインプリント装置でインプリントした際のパターン形状と一致するかは情報処理装置４００により管理されている。情報処理装置４００の指示に従い、形状が一致するモールド／インプリント装置へ送り込まれ、インプリントによる転写工程に進む。
（ステップＳ７） インプリント装置１００によりパターンが転写された基板１３は、現像やエッチング等の次工程へと送られる。

以上のステップＳ１〜Ｓ７を行うことにより、複数のショット領域に同時にインプリント処理を行う場合においても、モールド１１の転写パターン形状とその下地形状とを一致させることができる。本実施形態では、下地層にパターンを転写するリソグラフィ装置として走査露光装置を使用した。しかし、下地層にパターンを転写するリソグラフィ装置として、荷電粒子線描画装置等も使用することができる。

上記実施形態では、インプリント装置で補正機構によって形状補正を行うことができる。一例として、走査露光装置２００で作成した基板には多少なりとも製造ばらつきが発生する。これがインプリント装置１００でインプリントする際にショット形状の差分として残る。この微小な形状補正をインプリント装置１００の補正機構１６で行ってもよい。

また別の例として下地側ですべて補正してもよいが、一連の工程内で多数回のパターン転写をされるためショット形状の許容量は当然存在する。このため、なるべくショット形状の変形量を小さく収めたい要求がある。この場合、インプリント装置１００で補正できる量は残し、補正できない量を下地へ反映させることで下地形状変化をなるべく小さくする手法が考えられる。

その場合、インプリント装置１００での補正可能項目、補正可能量をＳ３で情報処理装置４００に送ってもよいし、インプリント装置固有であれば最初から情報として情報処理装置４００で所持していてもよい。そして、Ｓ３で送られてきたインプリントされるパターン形状からインプリント装置で補正可能な項目と補正可能量を差っ引いた形状をＳ４で走査露光装置２００へ送り下地を作成する。

その結果できた下地をインプリント装置１００へ送り込み、インプリント装置１００の補正機構で形状補正することで、より合った（補正量の少ない）形状同士でのインプリントが可能となる。

なお、本実施形態ではインプリント装置内の形状補正機構として補正機構１６のみを取り上げたが、これに限らない。インプリント装置内で補正できうる形状補正機構であれば、本件の手法は有効である。

［物品製造方法］
本発明の実施形態に係る物品製造方法は、例えば、半導体デバイス等のマイクロデバイスや微細構造を有する素子等の物品を製造するのに好適である。該物品製造方法は、走査露光装置２００およびインプリント装置１００を含むリソグラフィ装置を用いて基板上にパターンを形成するパターン形成工程を含む。あるいは、該物品製造方法は、上記のパターン形成方法によって前記基板に前記第１パターンおよび前記第２パターンを形成するパターン形成工程を含む。

さらに、該物品製造方法は、該パターン形成工程を経てパターンが形成された基板を加工する物品を得る加工工程を含みうる。該加工工程は、例えば、酸化、成膜、蒸着、ドーピング、平坦化、エッチング、レジスト剥離、ダイシング、ボンディング、パッケージング等の少なくとも１つ、または、全部を含みうる。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。

以上、本発明の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、２００：走査露光装置、１１：モールド、１１ａ：パターン領域、１３：基板、１６：補正機構、５０：それぞれ走査露光装置が一度に走査露光するショット領域（第１領域）、５２、５３、５４：それぞれインプリント装置が同時にインプリント処理を行うショット領域（第２領域）、５５：インプリント装置が同時にインプリント処理を行うショット領域（第３領域）

Claims (10)

1. 基板の上にパターンを形成するパターン形成方法であって、
   走査露光装置を用いて前記基板の複数の第１領域のそれぞれに第１パターンを形成する第１工程と、
   前記第１工程を経た前記基板の複数の第２領域のそれぞれに第２パターンを形成する第２工程と、を含み、
   前記複数の第２領域の各々は、前記複数の第１領域のうちの少なくとも２つの第１領域で構成され、前記第１工程において、前記少なくとも２つの第１領域のそれぞれに対して、前記走査露光装置による走査露光における走査方向が割り当てられていて、
   前記少なくとも２つの第１領域にそれぞれ割り当てられた前記走査方向の組み合わせは、前記複数の第２領域において共通し、
   前記組み合わせは、前記走査露光装置による前記少なくとも２つの第１領域のうち、少なくとも、前記走査方向に直交する方向に並んだ第１領域については、前記走査方向が交互に入れ替わるように決定される、
   ことを特徴とするパターン形成方法。
2. 前記組み合わせは、前記走査方向に直交する方向に並んだ第１行を構成する第１領域について、前記走査方向が交互に入れ替わるように決定され、前記第１行の隣の第２行を構成する第１領域について、前記走査方向が交互に入れ替わるように決定されている、
   ことを特徴とする請求項１に記載のパターン形成方法。
3. 前記第１行の第１領域と、当該第１領域に隣り合う、前記第２行の第１領域とに割り当てられた前記走査方向は、互いに反対方向である、
   ことを特徴とする請求項２に記載のパターン形成方法。
4. 前記第２工程では、インプリント装置を用いて、前記少なくとも２つの第１領域に対して同時にモールドのパターンが転写される、
   ことを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載のパターン形成方法。
5. 前記第２工程は、前記第１工程を経た前記基板の第３領域に前記第２パターンの一部を形成する工程を含み、前記第３領域は、前記複数の第１領域のうちの少なくとも１つの第１領域で構成され、
   前記第１工程において、前記第３領域を構成する前記少なくとも１つの第１領域に対して、前記走査露光装置による走査露光における走査方向が割り当てられ、
   前記モールドのパターン領域のうち同一領域のパターンが転写される、前記第３領域を構成する第１領域および前記第２領域を構成する第１領域には、同一の前記走査方向が割り当てられる、
   ことを特徴とする請求項４に記載のパターン形成方法。
6. 前記少なくとも２つの第１領域に対して、前記少なくとも２つの第１領域の間における前記走査露光装置によるステップ方向が割り当てられ、
   前記少なくとも２つの第１領域に割り当てられた前記ステップ方向は、前記複数の第２領域において共通している、
   ことを特徴とする請求項１乃至５のいずれか１項に記載のパターン形成方法。
7. 前記第２工程を経た前記基板における前記第１パターンと前記第２パターンとの重ね合わせ誤差に基づいて、以後に前記第１工程および前記第２工程を経て新たな基板の上に形成される前記第１パターンと前記第２パターンとの重ね合わせ誤差が低減されるように前記走査露光装置を調整する工程を更に含む、
   ことを特徴とする請求項１乃至６のいずれか１項に記載のパターン形成方法。
8. 前記第１工程は、前記走査露光装置を用いて前記基板の複数の第１領域のそれぞれを走査露光する工程と、その後に前記基板を現像してレジストパターンを形成する工程と、その後に前記レジストパターンを用いて前記基板を処理して前記第１パターンを形成する工程とを含む、
   ことを特徴とする請求項１乃至７のいずれか１項に記載のパターン形成方法。
9. 前記走査露光装置は、原版および前記基板を走査しながら前記基板を走査露光する装置である、
   ことを特徴とする請求項１乃至８のいずれか１項に記載のパターン形成方法。
10. 請求項１乃至９のいずれか１項に記載のパターン形成方法によって前記基板に前記第１パターンおよび前記第２パターンを形成するパターン形成工程と、
    前記パターン形成工程を経た前記基板を加工して物品を得る加工工程と、
    を含むことを特徴とする物品製造方法。

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