JP2024087500A - インプリント装置、パターン形成方法、及び半導体装置の製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】ショット領域とパターンとの倍率誤差を低減して、基板に対するパターンの重ね合わせ精度を向上させること。
【解決手段】実施形態のインプリント装置は、ショット領域を有する基板の温度を調整可能な温調部を有し、基板を保持することが可能なチャックと、パターンを有する面を基板に対向させた状態でテンプレートを保持し、基板とテンプレートとの面方向の相対的な位置および相対的な距離を変化させることが可能なテンプレートステージと、チャック及びテンプレートステージを制御する制御部と、を備え、制御部は、パターンとショット領域との倍率誤差に基づいて、温調部を制御して基板の温度を調整させ、テンプレートステージを制御して、温度が調整された基板のショット領域に前記パターンを転写させる。
【選択図】図９

Description

本発明の実施形態は、インプリント装置、パターン形成方法、及び半導体装置の製造方法に関する。

半導体装置の製造工程に、インプリント処理が含まれる場合がある。インプリント処理では、テンプレートのパターンを基板のショット領域に転写する。このとき、テンプレートの製造誤差等により、テンプレートのパターンサイズとショット領域のサイズとが異なっている場合には、押圧部材でテンプレートの側面を押圧してテンプレートのパターン倍率を補正する。

しかしながら、パターンサイズとショット領域のサイズとが、押圧部材による倍率の補正が可能な範囲を超えてしまい、これらを一致させられない場合がある。パターンサイズとショット領域のサイズとの調整後の相対倍率に過不足が生じると、基板に対するパターンの重ね合わせ誤差が大きくなってしまう。

特開２０２１－１９０６４９号公報 特開２０１８－０６１０６１号公報 特開２０１７－０１１２６８号公報

１つの実施形態は、ショット領域とパターンとの倍率誤差を低減して、基板に対するパターンの重ね合わせ精度を向上させることができるインプリント装置、パターン形成方法、及び半導体装置の製造方法を提供することを目的とする。

実施形態のインプリント装置は、ショット領域を有する基板の温度を調整可能な温調部を有し、前記基板を保持することが可能なチャックと、パターンを有する面を前記基板に対向させた状態でテンプレートを保持し、前記基板と前記テンプレートとの面方向の相対的な位置および相対的な距離を変化させることが可能なテンプレートステージと、前記チャック及び前記テンプレートステージを制御する制御部と、を備え、前記制御部は、前記パターンと前記ショット領域との倍率誤差に基づいて、前記温調部を制御して前記基板の温度を調整させ、前記テンプレートステージを制御して、温度が調整された前記基板の前記ショット領域に前記パターンを転写させる。

実施形態にかかるインプリント装置の構成の一例を示す模式図。 実施形態にかかるインプリント装置が備えるウェハチャックの構成の一例を示す模式図。 実施形態にかかるインプリント装置が備える温調部の構成の一例を示す模式図。 実施形態にかかるインプリント装置が備えるテンプレートステージの構成の一例を示す模式図。 実施形態にかかるウェハの構成の一例を示す上面図。 実施形態にかかる半導体装置の製造方法の手順の一部を順に例示する断面図。 実施形態にかかる半導体装置の製造方法の手順の一部を順に例示する断面図。 実施形態にかかる半導体装置の製造方法の手順の一部を順に例示する断面図。 実施形態のインプリント装置が、ショット領域の倍率変更の際に参照する撮像画像の一例を示す模式図。 実施形態のインプリント装置が、パターンの倍率変更の際に参照する撮像画像の一例を示す模式図。 実施形態のインプリント装置によるテンプレートのパターンの外形制御の一例を示す模式図。 実施形態にかかるインプリント装置におけるインプリント処理の手順の一例を示すフロー図。 実施形態の変形例１にかかるインプリント装置が備えるウェハチャックの構成の一例を示す上面透視図。 実施形態の変形例２にかかるインプリント装置が備えるウェハチャックの構成の一例を示す上面透視図。 実施形態の変形例３にかかるインプリント装置が備えるウェハチャックの構成の一例を示す模式図。

以下に、本発明の実施形態につき図面を参照しつつ詳細に説明する。なお、下記の実施形態により、本発明が限定されるものではない。また、下記実施形態における構成要素には、当業者が容易に想定できるものあるいは実質的に同一のものが含まれる。

（インプリント装置の構成例）
図１は、実施形態にかかるインプリント装置１の構成の一例を示す模式図である。図１（ａ）はインプリント装置１の全体図であり、図１（ｂ）はインプリント装置１が備える撮像素子８４（８４ａ～８４ｄ）の詳細構成を示す検出系８６ａの拡大図である。

図１に示すように、インプリント装置１は、テンプレートステージ８１、ウェハステージ８２、撮像素子８３，８４ａ～８４ｄ、基準マーク８５、アライメント部８６、液滴下装置８７、ステージベース８８、光源８９、制御部９０、及び記憶部９１を備えている。インプリント装置１には、ウェハ２０上のレジストにパターンを転写するテンプレート１０が装着可能である。

ウェハステージ８２は、ウェハチャック８２ｂ、及び本体８２ａを備える。ウェハチャック８２ｂは、図示しないポンプにそれぞれ接続される複数の吸引路８２６を備え、ウェハ２０を吸引することで本体８２ａ上の所定位置に吸着させる吸引チャックとして構成されている。また、ウェハチャック８２ｂには、ウェハチャック８２ｂ内に冷媒を循環させるチラー８２７が接続されており、ウェハチャック８２ｂに載置されたウェハ２０の温度が調整される。チラー８２７は、インプリント装置１の後述する温調部の一部を構成する。

ウェハステージ８２上には、基準マーク８５が設けられている。基準マーク８５は、ウェハ２０をウェハステージ８２上にロードする際の位置合わせに用いられる。

ウェハステージ８２は、ウェハ２０を載置するとともに、載置したウェハ２０と平行な平面内（水平面内）を移動する。ウェハステージ８２は、ウェハ２０にレジストを滴下する際にはウェハ２０を液滴下装置８７の下方側に移動させ、ウェハ２０への転写処理を行う際には、ウェハ２０をテンプレート１０の下方側に移動させる。

ステージベース８８は、テンプレートステージ８１によってテンプレート１０を支持するとともに、上下方向（鉛直方向）に移動することにより、テンプレート１０のパターンをウェハ２０上のレジストに押し当てる。

ステージベース８８上には、複数の撮像素子８３を備えるアライメント部８６が設けられている。アライメント部８６は、ウェハ２０及びテンプレート１０にそれぞれ設けられたアライメントマークに基づき、ウェハ２０の位置検出、及びテンプレート１０の位置検出を行う。

アライメント部８６は、検出系８６ａ及び照明系８６ｂを備える。照明系８６ｂは、ウェハ２０及びテンプレート１０に光を当てて、これらに形成されたアライメントマークを視認可能にする。検出系８６ａは、アライメントマークの画像を検出し、これらの位置を合わせることで、ウェハ２０とテンプレート１０との位置合わせを行う。

検出系８６ａ及び照明系８６ｂは、それぞれ結像部としてのダイクロイックミラー等のミラー８６ｘ，８６ｙを備える。ミラー８６ｘ，８６ｙは、照明系８６ｂからの光によってアライメントマーク等のウェハ２０及びテンプレート１０からの画像を結像させる。

具体的には、照明系８６ｂからの光Ｌｂは、ミラー８６ｙによりウェハ２０等の配置される下方へと反射される。また、ウェハ２０等からの光Ｌａは、ミラー８６ｘにより検出系８６ａ側へと反射される。また、ウェハ２０等からの一部の光Ｌｃは、ミラー８６ｘ，８６ｙを透過して、上方の撮像素子８３の側へと進行する。

撮像素子８３は、この一部の光Ｌｃを、アライメントマーク等を含む画像として撮像する。撮像素子８３により撮像された画像は、アライメントマークの状態を制御部９０により観測するために用いられる。

一方、ミラー８６ｘにより検出系８６ａ側へと反射された光Ｌａは、検出系８６ａが備える複数の撮像素子８４ａ～８４ｄ側へと進行する。

図１（ｂ）に示すように、複数の撮像素子８４ａ～８４ｄは、例えばテンプレート１０の押印領域であるウェハ２０上の１つのショット領域ＳＨの異なるポイントをそれぞれ撮像可能なように配置されている。

撮像素子８４ａ～８４ｄは、ミラー８６ｘにより反射された光Ｌａを、アライメントマーク等を含む画像として撮像する。撮像素子８４ａ～８４ｄにより撮像された画像は、ウェハ２０とテンプレート１０との位置合わせを行うために、制御部９０により用いられる。

なお、撮像素子８３，８４ａ～８４ｄは、テンプレート１０を介してウェハ２０を撮像する撮像部の一例である。

液滴下装置８７は、インクジェット方式によってウェハ２０上にレジストを滴下する装置である。液滴下装置８７が備えるインクジェットヘッドは、レジストの液滴を噴出する複数の微細孔を有しており、レジストの液滴をウェハ２０上の１つのショット領域ＳＨに滴下する。

なお、実施形態のインプリント装置１は、ウェハ２０上にレジストを滴下するように構成されているが、スピンコート塗布法によって、ウェハ２０の全面にレジストを塗布してもよい。

光源８９は、例えばレジストを硬化させる紫外線等の光を照射する装置であり、ステージベース８８の上方に設けられている。光源８９は、テンプレート１０がレジストに押し当てられた状態で、テンプレート１０上から光を照射する。

制御部９０は、例えばＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）等のハードウェアプロセッサ、メモリ、及びＨＤＤ（Ｈａｒｄ Ｄｉｓｋ Ｄｒｉｖｅ）等を備えるコンピュータとして構成されている。制御部９０は、テンプレートステージ８１、ウェハステージ８２、基準マーク８５、撮像素子８３，８４ａ～８４ｄを含むアライメント部８６、液滴下装置８７、ステージベース８８、および光源８９を制御する。

記憶部９１には、例えば制御部９０のＣＰＵが実行する制御プログラム、及びＣＰＵの動作に必要な各種制御パラメータ等が格納されている。また、記憶部９１は、テンプレートステージ８１に装着されるテンプレート１０、及びインプリント処理の対象となるウェハ２０に関する各種情報を保持している。

テンプレート１０及びウェハ２０に関する情報は、例えばテンプレート１０の設計データ、その他の計測装置等で計測されたテンプレート１０の計測データ、ウェハ２０の設計データ、及びその他の計測装置等で計測されたウェハ２０の計測データ等である。インプリント装置１は、例えば設計装置または計測装置等から上記データを予め取得して、記憶部９１に記憶する。

次に、図２及び図３を用いて、インプリント装置１が備えるウェハチャック８２ｂの詳細の構成例について説明する。

図２は、実施形態にかかるインプリント装置１が備えるウェハチャック８２ｂの構成の一例を示す模式図である。図２（ａ）はウェハチャック８２ｂの上面図であり、図２（ｂ）はウェハチャック８２ｂの一部拡大断面図である。

図２（ａ）に示すように、吸引チャックとしてのウェハチャック８２ｂは、複数のリング状突起８２１～８２５によって、複数のゾーンＺ１～Ｚ５に分割されている。

複数のリング状突起８２１～８２５は、この順に、ウェハチャック８２ｂの内側から外側へと同心円状に配置されている。これらのリング状突起８２１～８２５の間隔は、ウェハチャック８２ｂの外側へと向かうほど狭まっていく。

ゾーンＺ１は、ウェハチャック８２ｂの最も中央寄りに配置されたリング状突起８２１の更に内側の円形領域である。なお、ゾーンＺ１には、複数のピン孔８２ｐが設けられている。複数のピン孔８２ｐには、図示しないウェハピンが収納されている。ウェハピンは、ウェハ２０を搬入出する際に、ウェハチャック８２ｂの表面から突出してウェハチャック８２ｂ上方にウェハ２０を保持する。

ゾーンＺ２は、リング状突起８２１，８２２間に位置する円環状の領域である。ゾーンＺ３は、リング状突起８２２，８２３間に位置する円環状の領域である。ゾーンＺ４は、リング状突起８２３，８２４間に位置する円環状の領域である。ゾーンＺ５は、リング状突起８２４，８２５間に位置する円環状の領域である。

図２（ｂ）に示すように、複数のリング状突起８２１～８２５は、ウェハチャック８２ｂの表面から突出している。複数のリング状突起８２１～８２５のうち、リング状突起８２１～８２４の突出高さは互いに等しい。ウェハチャック８２ｂの最外周に配置されるリング状突起８２５は、他のリング状突起８２１～８２４よりも低い突出高さを有する。

ウェハチャック８２ｂの内部には、下流側がポンプＰに接続された複数の吸引路８２６が設けられている。これらの吸引路８２６は、複数のリング状突起８２１～８２５で分割されたゾーンＺ１～Ｚ５にそれぞれ開口している。

ウェハチャック８２ｂの最も外周寄りに配置されたリング状突起８２５の更に外側、つまり、ゾーン５の外側のウェハチャック８２ｂの外縁部までの円環状の領域には、吸引路８２６は開口していない。

ウェハ２０は、複数のリング状突起８２１～８２５のうち、少なくともリング状突起８２１～８２４の上端部に裏面を支持された状態で、ウェハステージ８２上に載置される。これにより、ウェハ２０の内側領域は、ウェハチャック８２ｂのゾーンＺ１～Ｚ４と重なる位置に配置され、ウェハ２０の外縁部は、ウェハチャック８２ｂのゾーンＺ５と重なる位置に配置されることとなる。

リング状突起８２１～８２４の上端部にウェハ２０を支持した状態で、複数の吸引路８２６に接続されたポンプＰを稼働させ、それぞれのゾーンＺ１～Ｚ５に設けられた吸引路８２６の複数の開口からウェハ２０の裏面を吸引することで、ウェハチャック８２ｂの上面にウェハ２０が吸着される。

このとき、ポンプＰの稼働状態を制御すること等により、ゾーンＺ１～Ｚ５ごとに吸引力を調整することが可能である。また、ウェハ２０裏面を吸引して負圧とするだけでなく、ウェハ２０裏面を陽圧とすることも可能である。なお、複数の吸引路８２６のそれぞれにバルブ等を設け、これらを開閉させることにより、ゾーンＺ１～Ｚ５ごとの吸引力を調整可能であってもよい。これにより、例えば吸引路８２６に接続されるポンプＰの数を削減することができる。

図３は、実施形態にかかるインプリント装置１が備える温調部８２０の構成の一例を示す模式図である。図３（ａ）はウェハチャック８２ｂの上面透視図であり、図３（ｂ）はウェハチャック８２ｂの一部拡大断面図である。図３（ｂ）には、上述の図２（ｂ）の断面とは異なる断面を示す。

上述のように、インプリント装置１のウェハチャック８２ｂには、載置したウェハ２０の温度を調整することが可能な温調部８２０が設けられている。インプリント処理中、温調部８２０によってウェハ２０の温度を変化させることで、ウェハ２０の膨張率または収縮率を制御して、テンプレート１０のパターンを所望の寸法でウェハ２０上に転写させる。

図３に示すように、温調部８２０は、チラー８２７、冷媒流路８２８、及び温度センサ８２９ｉｎ，８２９ｏｔを備える。

チラー８２７は、上述のように、ウェハチャック８２ｂに接続され、ウェハチャック８２ｂ内に、所定温度に制御した冷媒を循環可能に構成されている。すなわち、冷媒は、チラー８２７の吐出口からウェハチャック８２ｂに向けて吐出され、チラー８２７の流入口へと流入することで、チラー８２７とウェハチャック８２ｂとの間で循環される。冷媒としては、所望する温度範囲に応じて、例えばエチレングリコール等のフッ化炭化水素、水、その他の液体が用いられる。

冷媒流路８２８は、ウェハチャック８２ｂ内部の所定の深さ位置に、ウェハチャック８２ｂの表面、すなわち、ウェハ２０の載置面に沿うように設けられている。図３（ａ）に示す例では冷媒流路８２８は、ウェハチャック８２ｂ一端部の流入口側から、ウェハチャック８２ｂの載置面に沿って蛇行しながら、ウェハチャック８２ｂ他端部の流出口側へと向かう。このとき、冷媒流路８２８は、上述の吸引路８２６との干渉を避け、吸引路８２６が設けられていない領域を通るように構成されている。

このような冷媒流路８２８内を所定温度に制御された冷媒が循環することで、ウェハチャック８２ｂに吸着されたウェハ２０の温度を調整することができる。

温度センサ８２９ｉｎは、冷媒流路８２８のウェハチャック８２ｂへの流入口近傍に設けられ、ウェハチャック８２ｂへと流入する冷媒の温度を検出する。温度センサ８２９ｏｔは、冷媒流路８２８のウェハチャック８２ｂからの流出口近傍に設けられ、ウェハチャック８２ｂから流出する冷媒の温度を検出する。温度センサ８２９ｉｎ，８２９ｏｔによる温度の検出結果はチラー８２７へと出力される。チラー８２７は、これらの検出結果に基づいて冷媒が所望の温度になるよう制御する。

なお、ウェハチャック８２ｂに設ける冷媒流路８２８の数、径、及びウェハチャック８２ｂ内における冷媒流路８２８の延伸方向等は適宜設定可能である。すなわち、ウェハ２０の温度調整を精度よく行うため、冷媒流路８２８の本数は図３の例より多くともよい。また、冷媒流路８２８のウェハチャック８２ｂ内における折り返しの回数等は、図３の例より多くとも少なくともよい。また、図３の例では、ウェハ２０が、例えばノッチを紙面下方に向けてウェハチャック８２ｂに載置されるものとして、ウェハチャック８２ｂ内における冷媒流路８２８の延伸方向および折り返しの方向を紙面上下方向としている。しかし、冷媒流路８２８の延伸方向および折り返しの方向は、紙面水平方向、またはその他の方向であってもよい。

次に、図４を用いて、インプリント装置１が備えるテンプレートステージ８１、及びテンプレートステージ８１に装着されるテンプレート１０の詳細の構成例について説明する。

図４は、実施形態にかかるインプリント装置１が備えるテンプレートステージ８１の構成の一例を示す模式図である。図４（ａ）は、テンプレートステージ８１に保持されるテンプレート１０と、テンプレートステージ８１が有する押圧部材８１３とを示す上面図である。図４（ｂ）は、テンプレートステージ８１の断面図である。図４（ｂ）は、テンプレートステージ８１に保持されるテンプレート１０が有するパターン１２の上面図である。

図４に示すように、テンプレートステージ８１は、本体８１１、テンプレートチャック８１２、押圧部材８１３、及び駆動部８１４を備える。

テンプレートステージ８１の本体８１１は、平板状の部材であって、テンプレートチャック８１２によって下面にテンプレート１０を保持する。テンプレートチャック８１２は、本体８１１の下面に設けられており、図示しない吸引機構により真空吸着することによって、パターン１２を下方に向けてテンプレート１０をウェハ２０上方に保持する。

駆動部８１４は、テンプレート１０を保持した状態で、図示しないモータ等により、テンプレートステージ８１を昇降させる。このとき、駆動部８１４のモータ等の駆動力を調整することで、テンプレートステージ８１の昇降速度、テンプレート１０のウェハ２０に対する傾き、及びテンプレート１０のパターン１２をウェハ２０上のレジストに押し当てる力等を制御することができる。

また、駆動部８１４は、テンプレート１０を保持した状態で、図示しないモータ等により、テンプレートステージ８１をテンプレート１０及びウェハ２０の面に沿う方向、つまり、水平方向に移動させる。これにより、テンプレート１０とウェハ２０との水平方向における相対位置が調整される。

図４（ａ）（ｂ）に示すように、複数の押圧部材８１３は、テンプレートチャック８１２に保持されたテンプレート１０の外縁部を囲むように設けられている。複数の押圧部材８１３、例えばアクチュエータ等を含み、テンプレート１０の側面の異なる位置を押圧可能に構成される。

ここで、テンプレート１０が備えるパターン１２は、製造誤差等によってサイズがばらつきうる。このため、例えばウェハ２０上のショット領域ＳＨ（図１（ｂ）参照）よりも若干大きいサイズになるよう設計される。一例として、パターン１２サイズを倍率で表すと、ウェハ２０上のショット領域ＳＨよりも例えば２ｐｐｍ～３ｐｐｍ程度、大きく設計されている。

上述のように構成された複数の押圧部材８１３によって、テンプレート１０側面を押圧することで、テンプレート１０を収縮させて、テンプレート１０が備えるパターン１２のサイズ、つまり、パターン１２の倍率を変化させ、ウェハ２０のショット領域ＳＨのサイズに一致させることができる。

テンプレート１０は、略平板状の石英部材等の基板であり、テンプレートステージ８１に保持した状態で、下面から突出するメサ部１１と、メサ部１１の面上に形成されたパターン１２とを備える。テンプレート１０の裏面、つまり、パターン１２とは逆側の面には、コアアウト部１４と呼ばれる凹部が設けられている。

図４（ｃ）に示すように、テンプレート１０のパターン１２は、例えばラインアンドスペースパターン、ドットパターン、ホールパターン等の任意の形状を有するパターンであって、ウェハ２０上のレジストに転写される。ウェハ２０上のパターン１２が転写された領域は、半導体装置の素子領域となる。

テンプレート１０のパターン１２の周囲には、複数のアライメントマーク１３が設けられている。第２のアライメントマークとしての個々のアライメントマーク１３は、例えばテンプレート１０がウェハ２０上のレジストに押し当てられた際のレジストとの接触面から窪んだ凹状の形状を有する。

（半導体装置の製造方法）
次に、図５～図８を用いて、実施形態の半導体装置の製造方法について説明する。実施形態の半導体装置の製造工程は、上述のインプリント装置１によるインプリント処理を含む。

まずは、図５に、インプリント装置１の処理対象となるウェハ２０の例を示す。図５は、実施形態にかかるウェハ２０の構成の一例を示す模式図である。図５（ａ）はウェハ２０の上面図であり、図５（ｂ）は１つのショット領域ＳＨの拡大上面図である。

図５（ａ）に示すように、基板としてのウェハ２０の上面は複数のショット領域ＳＨに区画されている。複数のショット領域ＳＨは、それぞれが例えば矩形状の形状を有し、ウェハ２０の全面にマトリクス状に配置されている。

これらのショット領域ＳＨは、半導体装置の複数の製造工程のうちインプリント処理を含む幾つかの工程において、１回あたりの処理単位となる領域である。すなわち、例えば後述するインプリント処理においては、ショット領域ＳＨごとにテンプレート１０のパターン１２を転写する処理が行われる。

図５（ｂ）に示すように、個々のショット領域ＳＨは、テンプレート１０のパターン１２が転写される転写領域２２を中央部に有する。つまり、転写領域２２は、例えば上述のテンプレート１０のパターン１２の面積および形状と略等しい面積および形状を有していてよい。転写領域２２は、所定の工程を経た後、半導体装置の素子領域となる。素子領域からは、１つまたは複数の半導体装置が得られる。

転写領域２２の周囲には、複数のアライメントマーク２３が設けられている。これらの第１のアライメントマークとしてのアライメントマーク２３は、例えばウェハ２０の上面に形成された被加工膜２１、被加工膜２１の下層膜、またはウェハ２０に形成されている。個々のアライメントマーク２３は、上述のテンプレート１０の対応するアライメントマーク１３と対で用いられ、ウェハ２０とテンプレート１０との位置合わせ等に用いられる。

図６～図８は、実施形態にかかる半導体装置の製造方法の手順の一部を順に例示する断面図である。

これらの図６～図８中、図６（ａ）～図８（ａ）に示す処理は、インプリント装置１によるインプリント方法の手順の一例を示している。図６（ａ）～図８（ａ）に示す処理は、ウェハ２０上に形成されたレジスト膜３０に、テンプレート１０のパターン１２を形成するパターン形成方法でもある。このように、インプリント装置１によるインプリント処理、及びパターン形成処理は、半導体装置の製造工程の一工程として実施される。

図６（ａ）に示すように、ウェハ２０には、例えば被加工膜２１が形成されている。被加工膜２１は、例えばシリコン酸化膜、シリコン窒化膜、または金属膜等であり、テンプレート１０のパターン１２に応じた形に加工される膜である。

これまでにウェハ２０が経てきた製造工程の段階によって、被加工膜２１の下に、１つまたは複数の下層膜が形成されていてもよい。あるいは、インプリント処理が、ウェハ２０の表面を加工することを目的に行われる場合、被加工膜２１は、シリコンウェハ等であるウェハ２０の表層部分であってもよい。

被加工膜２１、下層膜、またはウェハ２０には、上述したように、テンプレート１０との位置合わせに用いられる複数のアライメントマーク２３が形成されている。

このようなウェハ２０を、図示しない搬送機構によってインプリント装置１内に搬入し、インプリント装置１のウェハチャック８２ｂ上に載置して吸着させる。このとき、インプリント装置１の制御部９０が、これまでの製造工程でウェハ２０に形成済みの構成の設計データ、及びこれらの構成の寸法、形状、形成位置等を計測した計測データ等のウェハ情報を設計装置および計測装置等の他の装置から取得して、記憶部９１に格納する。

また、処理対象となる上記のウェハ２０に転写するパターン１２を有するテンプレート１０を、図示しない搬送機構によってインプリント装置１内に搬入し、インプリント装置１のテンプレートチャック８１２に装着する。このとき、インプリント装置１の制御部９０が、テンプレート１０が備えるパターン１２の設計データ、及びパターン１２の寸法、外形等を計測した計測データ等のテンプレート情報を他の装置から取得して、記憶部９１に格納する。

また、ウェハ２０が保持されたウェハステージ８２を、テンプレートチャック８１２に保持したテンプレート１０の下方に移動させ、例えば撮像素子８３によって、テンプレート１０を透かしてウェハ２０を観測することで、テンプレート１０とウェハ２０との、上下方向に重なり合ったアライメントマーク１３，２３の画像を撮像する。

インプリント装置１の制御部９０は、他の装置から取得したウェハ情報およびテンプレート情報、並びに撮像素子８３が撮像したアライメントマーク１３，２３の画像に基づいて、テンプレート１０のパターン１２とウェハ２０のショット領域ＳＨとの倍率誤差を算出する。また、制御部９０は、上述の温調部８２０によりウェハ２０の温度を変化させ、ウェハ２０を膨張または収縮させて、これらの倍率誤差を低減させる。なお、制御部９０によるショット領域ＳＨの倍率変化の詳細手法については後述する。

その後、ウェハ２０が保持されたウェハステージ８２を液滴下装置８７の下方に移動させる。また、液滴下装置８７によって、複数のショット領域ＳＨのうち、これからインプリント処理を行うショット領域ＳＨの被加工膜２１上に、インクジェット方式を用いてレジストを滴下する。

液滴下装置８７から滴下するレジストは、例えば紫外線等を照射することで硬化する光硬化型レジスト等の有機系材料である。液滴下装置８７から滴下される際、レジストは未硬化の液状である。

これにより、１つのショット領域ＳＨの被加工膜２１上に樹脂膜としてのレジスト膜３０が形成される。

このように、インクジェット方式で形成された未硬化のレジスト膜３０は、図６（ａ）の例によらず、ショット領域ＳＨに液滴状に配列されていてよい。また、上述のように、スピンコート塗布法等を用いてレジストを塗布することでレジスト膜３０を形成してもよい。この場合、レジスト膜３０はウェハ２０の全面に略均一に形成される。

ウェハ２０が保持されたウェハステージ８２を移動させ、これからインプリント処理を行うショット領域ＳＨを、インプリント装置１のテンプレートステージ８１に保持されたテンプレート１０の下方に配置する。このときにも、例えば撮像素子８３によって、テンプレート１０とウェハ２０との、上下方向に重なり合ったアライメントマーク１３，２３が観測される。

図６（ｂ）に示すように、ウェハ２０の個々のアライメントマーク２３は、第１の粗検マークとしての粗検マーク２３１と、第１の精検マークとしての精検マーク２３２ｘ，２３２ｙとを備える。また、テンプレート１０の個々のアライメントマーク１３は、第２の粗検マークとしての粗検マーク１３１と、第２の精検マークとしての精検マーク１３２ｘ，１３２ｙとを備える。

テンプレート１０のアライメントマーク１３に含まれる粗検マーク１３１は、例えばアライメントマーク１３が設けられた領域のＸ方向の両端部に、Ｙ方向に並んで１対ずつ設けられている。ウェハ２０のアライメントマーク２３に含まれる粗検マーク２３１は、例えばアライメントマーク２３が設けられた領域のＸ方向の両端部であって、Ｙ方向に並ぶ１対の粗検マーク１３１の間の位置に設けられている。

なお、Ｘ方向およびＹ方向は共に、テンプレート１０とウェハ２０との対向する面に沿う方向であって、互いに直交する。図６（ｂ）中、Ｘ方向は紙面の水平方向であり、Ｙ方向は紙面の垂直方向である。

テンプレート１０とウェハ２０との互いに対応する位置に設けられたアライメントマーク１３，２３において、これらの粗検マーク１３１，２３１は、テンプレート１０とウェハ２０とを大まかに位置合わせする際に対で用いられる。

テンプレート１０のアライメントマーク１３に含まれる精検マーク１３２ｘ，１３２ｙは、例えばＸ方向の両端部の粗検マーク１３１の間に設けられている。精検マーク１３２ｘは、Ｘ方向に周期構造を有する。精検マーク１３２ｙは、Ｙ方向に周期構造を有する。ウェハ２０のアライメントマーク２３に含まれる精検マーク２３２ｘ，２３２ｙは、例えばＸ方向の両端部の粗検マーク２３１の間に設けられている。精検マーク２３２ｘは、Ｘ方向に、上記の精検マーク１３２ｘとは異なる周期の周期構造を有する。精検マーク２３２ｙは、Ｙ方向に、上記の精検マーク１３２ｙとは異なる周期の周期構造を有する。

テンプレート１０とウェハ２０との互いに対応する位置に設けられたアライメントマーク１３，２３において、これらの精検マーク１３２ｘ，２３２ｘは、テンプレート１０とウェハ２０とをＸ方向に精密に位置合わせする際に対で用いられる。精検マーク１３２ｙ，２３２ｙは、テンプレート１０とウェハ２０とをＹ方向に精密に位置合わせする際に対で用いられる。

インプリント装置１の制御部９０は、上記のように、例えば撮像素子８３によって、テンプレート１０とウェハ２０との粗検マーク１３１，２３１を観測しつつ、テンプレート１０とウェハ２０との面方向に沿う方向の位置、つまり、Ｘ方向およびＹ方向の位置を大まかに位置合わせする。

理想的には、Ｘ方向の片側に配置される１対の粗検マーク１３１と、ウェハ２０の粗検マーク２３１とがＹ方向に一直線に並ぶことで、Ｘ方向の位置が合わさる。また、Ｘ方向の片側に配置される１対の粗検マーク１３１のＹ方向の中心位置に、ウェハ２０の粗検マーク２３１が配置されることで、Ｙ方向の位置が合わさる。

このように、粗検マーク１３１，２３１を用いた位置合わせを、粗検、またはラフアライメントなどとも呼ぶ。なお、実際には、Ｘ方向およびＹ方向共に、テンプレート１０とウェハ２０との間には所定の位置合わせ誤差が生じることが許容されている。

なお、ラフアライメントを行う際、ウェハステージ８２及びテンプレートステージ８１の少なくともいずれかによって、ウェハ２０及びテンプレート１０の少なくともいずれかを面内の回転方向に回転させて、ショット領域ＳＨとパターン１２との回転方向の位置合わせを行ってもよい。

図６（ｃ）に示すように、テンプレートステージ８１を下降させて、テンプレート１０のパターン１２をウェハ２０のレジスト膜３０に押し当てる。

このとき、駆動部８１４は、テンプレート１０と、ウェハ２０の被加工膜２１との間に所定の間隙が生じるよう、テンプレートステージ８１の下降位置を調整する。これにより、テンプレート１０と被加工膜２１とが接触してしまうことが抑制される。

このように、パターン１２をレジスト膜３０に接触させた状態で、インプリント装置１の撮像素子８３によって、テンプレート１０に設けられた複数のアライメントマーク１３を観測し、これらのアライメントマーク１３内がレジスト膜３０で充填されるまで、パターン１２とレジスト膜３０との接触状態を維持する。なお、この間に、テンプレート１０のパターン１２が有する凹部内にもレジスト膜３０が充填されていく。

アライメントマーク１３内がレジスト膜３０で充填されることにより、アライメントマーク１３の精検マーク１３２ｘ，１３２ｙ、及びテンプレート１０を透かして見たウェハ２０の精検マーク２３２ｘ，２３２ｙの視認性が向上する。つまり、インプリント装置１の撮像素子８４ａ～８４ｄによる精検マーク１３２ｘ，１３２ｙ，２３２ｘ，２３２ｙの観測が容易となる。

このため、レジスト膜３０の充填後、テンプレート１０の個々の精検マーク１３２ｘ，１３２ｙと、これらにそれぞれ対応するウェハ２０の個々の精検マーク２３２ｘ，２３２ｙとを、撮像素子８４ａ～８４ｄによって観測しながら、ウェハ２０とテンプレート１０とのウェハ２０の面に沿う方向の位置合わせを行う。このとき、例えば使用する撮像素子８４ａ～８４ｄを適宜切り替えながら、これらにそれぞれ対応する位置にある精検マーク１３２ｘ，１３２ｙ，２３２ｘ，２３２ｙを観測してこれらの位置合わせを適宜行う。

同様に、テンプレート１０の個々の精検マーク１３２ｘ，１３２ｙと、これらにそれぞれ対応するウェハ２０の個々の精検マーク２３２ｘ，２３２ｙとを、使用する撮像素子８４ａ～８４ｄを切り替えつつ観測し、テンプレートステージ８１に設けられた複数の押圧部材８１３によって、テンプレート１０の側面を適宜押圧し、テンプレート１０が備えるパターン１２の倍率を、ウェハ２０のショット領域ＳＨのサイズ、より詳細には、ショット領域ＳＨ内の転写領域２２（図５参照）のサイズに合わせる。このとき、他の装置から取得したウェハ情報およびテンプレート情報も参照される。なお、テンプレート１０のパターン１２の倍率変化の詳細手法については後述する。

図７（ａ）～図７（ｃ）は、いずれかの撮像素子８４ａ～８４ｄによって撮像された精検マーク１３２ｘ，２３２ｘの画像であって、精検マーク１３２ｘ，２３２ｘを用いてウェハ２０とテンプレート１０との位置合わせを行う様子を示している。

上述のように、テンプレート１０の精検マーク１３２ｘが有するＸ方向の周期は、ウェハ２０の精検マーク２３２ｘが有するＸ方向の周期と僅かに異なる。このような構成を有することにより、精検マーク１３２ｘ，２３２ｘが上下に重ね合わさると、モアレと呼ばれる干渉縞が発生する。また、精検マーク１３２ｘ，２３２ｘが重なり合った状態で、テンプレート１０とウェハ２０との相対位置をＸ方向に移動させていくと、Ｘ方向に干渉縞が移動していく。

図７（ａ）は、紙面水平方向の左側を－Ｘ方向、右側を＋Ｘ方向とした場合に、ウェハ２０に対してテンプレート１０が－Ｘ方向にずれた状態を示している。図７（ｂ）は、ウェハ２０に対してテンプレート１０が＋Ｘ方向にずれた状態を示している。図７（ｃ）は、ウェハ２０とテンプレート１０とのＸ方向の位置ずれ量がゼロの状態を示している。

例えば上述の撮像素子８４で撮像した画像において、このような干渉縞の移動を信号波形として検出し、最小二乗法等を用いて処理することで、テンプレート１０とウェハ２０とのＸ方向における位置ずれ量を算出することができる。

また、ウェハ２０とテンプレート１０との、精検マーク１３２ｙ，２３２ｙを用いたＹ方向の位置合わせも同様に行うことができる。すなわち、対応する撮像素子８４ａ～８４ｄによって精検マーク１３２ｙ，２３２ｙを観測しつつ、テンプレート１０とウェハ２０との相対位置をＹ方向に移動させ、干渉縞の移動を信号波形として検出することで、テンプレート１０とウェハ２０とのＹ方向における位置ずれ量が算出される。

以上のように、例えば精検マーク１３２ｘ，２３２ｘ、及び精検マーク１３２ｙ，２３２ｙにおける干渉縞を電気信号としてそれぞれ検出して解析することで、テンプレート１０とウェハ２０との位置ずれ量をより高精度に定量化することができ、より精密にテンプレート１０とウェハ２０との位置合わせを行うことができる。

このように、精検マーク１３２ｘ，２３２ｘ、及び精検マーク１３２ｙ，２３２ｙを用いた位置合わせを、精密アライメント、またはファインアライメントなどとも呼ぶ。また、このような干渉縞を生じさせる精検マーク１３２ｘ，２３２ｘ，１３２ｙ，２３２ｙをモアレ型アライメントマークなどとも呼ぶ。

なお、ファインアライメントを行う際にも、ウェハステージ８２及びテンプレートステージ８１の少なくともいずれかによって、ウェハ２０及びテンプレート１０の少なくともいずれかを面内の回転方向に回転させて、ショット領域ＳＨとパターン１２との回転方向の位置合わせを行ってもよい。

また、精検マーク１３２ｘ，２３２ｘ，１３２ｙ，２３２ｙを用いたファインアライメントにおいても、実際には、Ｘ方向およびＹ方向共に、テンプレート１０とウェハ２０との間には所定の位置合わせ誤差が生じうる。この場合であっても、インプリント処理においては、所定量以下の位置ずれ量が許容される。

したがって、実際のアライメント動作においては、例えばアライメント動作を行う期間を予め設定しておき、所定時間に達したらアライメント動作を終了することとしてよい。あるいは、精検マーク１３２ｘ，２３２ｘ、及び精検マーク１３２ｙ，２３２ｙのＸ方向およびＹ方向の位置ずれ量の上限値を予め設定しておき、位置ずれ量が上限値以下になったらアライメント動作を終了することとしてもよい。

またあるいは、アライメントの動作期間、及びアライメント誤差の閾値の両方を定めておき、アライメント誤差が閾値以下となるか、あるいは、アライメントの動作期間が経過してタイムアウトとなったところで、アライメント動作を終了させることもできる。

図７（ｄ）に示すように、ウェハ２０とテンプレート１０との位置合わせが終了した後、ウェハ２０とテンプレート１０との位置を維持しつつ、テンプレート１０を介してレジスト膜３０に紫外線を照射する。これにより、パターン１２の凹部内に充填された状態で、レジスト膜３０が硬化する。

図８（ａ）に示すように、テンプレートステージ８１に設けられた駆動部８１４により、テンプレート１０を上昇させる。このとき、ウェハ２０はウェハチャック８２ｂに吸着されているので、ウェハステージ８２からウェハ２０が剥がれてしまうことなく、テンプレート１０をウェハ２０から離型することができる。

これにより、テンプレート１０のパターン１２が転写されたレジストパターン３０ｐが形成される。レジストパターン３０ｐが有するパターンの底部には、レジスト残膜３０ｒと呼ばれる薄膜が形成されている。上述のように、テンプレート１０とウェハ２０との接触を抑制するため、ウェハ２０との間に間隙がある状態でテンプレート１０を押し当てたからである。

以上により、実施形態のインプリント装置１によるインプリント処理が終了する。

図８（ｂ）に示すように、例えば酸素プラズマ等を用いた処理により、レジストパターン３０ｐの全面を処理して、パターン底部のレジスト残膜３０ｒを除去する。これにより、パターン底部には被加工膜２１の表面が露出する。

図８（ｃ）に示すように、レジストパターン３０ｐを介して被加工膜２１をエッチング加工することにより、レジストパターン３０ｐが被加工膜２１に転写された被加工膜パターン２１ｐが形成される。

この後、例えばタングステンまたは銅などの金属膜を被加工膜パターン２１ｐに埋め込むことで、半導体装置の一部となる所望の構造が得られる。

例えばテンプレート１０のパターン１２がラインアンドスペースパターンである場合、被加工膜パターン２１ｐもまたラインアンドスペースパターンを有することとなる。ここに金属膜を埋め込むことで、半導体装置の配線等が得られる。

また、テンプレート１０のパターン１２がドットパターンである場合、被加工膜パターン２１ｐは、ドットパターンが反転されたホールパターンを有することとなる。ここに金属膜を埋め込むことで、半導体装置のコンタクトまたはビア等が得られる。

これ以降、ウェハ２０上に更に各種の膜を形成し、それらの膜に所定の加工を施すことを繰り返すことで、実施形態にかかる半導体装置が製造される。

上述のように、実施形態のインプリント装置１では、テンプレート１０とウェハ２０とのアライメントマーク１３，２３を用い、テンプレート１０とウェハ２０とのＸ方向およびＹ方向の位置合わせを行う。これにより、テンプレート１０のパターン１２をレジスト膜３０に転写する際、これまでの工程でウェハ２０に形成済みの種々の構成に対するパターン１２の重ね合わせ精度を向上させることができる。

パターン１２の重ね合わせ精度が向上することで、例えば上記のインプリント処理が被加工膜２１に配線を形成するための処理であった場合、被加工膜２１の下層に形成済みのコンタクト等と被加工膜２１の配線とがより確実に接続される。

また例えば、上記のインプリント処理が被加工膜２１にコンタクト等を形成するための処理であった場合、被加工膜２１の下層に形成済みの配線等と被加工膜２１のコンタクトとがより確実に接続される。

（インプリント装置の動作例）
次に、図９～図１１を用いて、実施形態のインプリント装置１による倍率変更動作の詳細例について説明する。

上述のように、インプリント装置１では、ウェハ２０のショット領域ＳＨの倍率変更、及びテンプレート１０のパターン１２の倍率変更が行われる。このようなショット領域ＳＨ及びパターン１２の倍率変更に際しては、他の装置から取得したウェハ情報およびテンプレート情報が参照されるほか、以下に述べるように、アライメントマーク１３，２３の撮像画像が参照される。

ショット領域ＳＨの倍率変更は、例えばウェハ２０とテンプレート１０とがインプリント装置１に搬入された後、インプリント処理の開始前に行われる。より詳細には、インプリント装置１の制御部９０は、ウェハ２０が有する複数のショット領域ＳＨのうち、所定のショット領域ＳＨが、テンプレート１０のパターン１２と上下に重なる位置に、ウェハステージ８２を移動させる。また、制御部９０は、そのショット領域ＳＨの複数の粗検マーク２３１と、テンプレート１０の対応する複数の粗検マーク１３１とが上下に重なり合った画像を撮像素子８３によって撮像し、ショット領域ＳＨの倍率変更に用いる。

図９は、実施形態のインプリント装置１が、ショット領域ＳＨの倍率変更の際に参照する撮像画像ＩＭｓａ，ＩＭｓｂの一例を示す模式図である。

図９（ａ）は、テンプレート１０の複数のアライメントマーク１３と、それらに対応するウェハ２０の複数のアライメントマーク２３とが重なり合う様子を、テンプレート１０の上方から見た上面図である。

図９（ｂ）は、互いに重なり合う複数のアライメントマーク１３，２３のうち、テンプレート１０のパターン１２、及びウェハ２０のショット領域ＳＨの１角に配置されるアライメントマーク１３，２３の撮像画像ＩＭｓａである。図９（ｃ）は、互いに重なり合う複数のアライメントマーク１３，２３のうち、図９（ｂ）に示すアライメントマーク１３，２３の対角に位置するアライメントマーク１３，２３の撮像画像ＩＭｂである。

ただし、撮像素子８３の画角には、ショット領域ＳＨ内の全てのアライメントマーク１３，２３が含まれうる。よって、撮像素子８３が１回の撮像で、これらの撮像画像ＩＭｓａ，ＩＭｓｂを含むショット領域ＳＨ全体の画像を生成可能であってもよい。

図９（ａ）に示すように、ショット領域ＳＨの倍率変更に用いるデータを得るため、制御部９０は、ショット領域ＳＨ内に存在する複数のアライメントマーク１３，２３を撮像素子８３によって撮像させる。これにより、図９（ｂ）（ｃ）等のように、複数のアライメントマーク１３，２３が上下に重なり合う様子が観測される。

図９（ｂ）の例では、撮像素子８３により撮像させた紙面左下隅のアライメントマーク１３，２３において、ウェハ２０の粗検マーク２３１は、テンプレート１０の粗検マーク１３１に対して、紙面右上方向、つまり、ショット領域ＳＨの中心方向に位置ずれしている。

図９（ｃ）の例では、撮像素子８３により撮像させた紙面右上隅のアライメントマーク１３，２３において、ウェハ２０の粗検マーク２３１は、テンプレート１０の粗検マーク１３１に対して、紙面左下方向、つまり、ショット領域ＳＨの中心方向に位置ずれしている。

例えば、ショット領域ＳＨの紙面左上隅のアライメントマーク１３，２３、及び紙面右下隅のアライメントマーク１３，２３においても、同様に、ウェハ２０の粗検マーク２３１が、テンプレート１０の粗検マーク１３１に対して、ショット領域ＳＨの中心方向に位置ずれしていた場合等には、このショット領域ＳＨは、テンプレート１０のパターン１２に対する倍率が小さく形成されていることが判る。

実際には、制御部９０は、他の装置から取得したウェハ情報およびテンプレート情報から複数の粗検マーク１３１，２３１の相対位置を予測し、観測対象のショット領域ＳＨにおける複数の粗検マーク１３１，２３１の実際の相対位置との差分等に基づいて、テンプレート１０のパターン１２に対する観測対象のショット領域ＳＨのサイズの差、つまり、倍率誤差を算出する。

このように、インプリント装置１の制御部９０は、上述のウェハ情報およびテンプレート情報を参照しつつ、所定のショット領域ＳＨ内の複数の粗検マーク１３１，２３１に基づいて、ショット領域ＳＨの倍率誤差を算出する。

このとき、ショット領域ＳＨ内に存在するアライメントマーク１３，２３のうち、例えばショット領域ＳＨの４隅等、互いに極力離れたアライメントマーク１３，２３を用いてショット領域ＳＨの倍率誤差を算出することが好ましい。これにより、ショット領域ＳＨの倍率誤差を高精度に求めることができる。

また、このような倍率誤差は、例えばウェハ２０の中心部分に配置されたショット領域ＳＨ等、複数のショット領域ＳＨのうち倍率誤差の代表値となりうるショット領域ＳＨの撮像画像に基づいて算出されることが好ましい。あるいは、ウェハ２０が備える複数のショット領域ＳＨのうち、ウェハ２０の中心、Ｘ方向両端部、及びＹ方向両端部等、幾つかのショット領域ＳＨについて、それぞれ倍率誤差を求め、これらの平均値等を複数のショット領域ＳＨの代表値の倍率誤差としてもよい。

制御部９０は、上記のように求めた倍率誤差に基づいて、温調部８２０を制御して、テンプレート１０のパターン１２に対するショット領域ＳＨの倍率誤差が小さくなるようウェハ２０の温度を調整する。

すなわち、図９の例のように、テンプレート１０のパターン１２に対するショット領域ＳＨの倍率が小さい場合には、温度を上げてウェハ２０を膨張させ、ショット領域ＳＨの倍率を高める。また、テンプレート１０のパターン１２に対するショット領域ＳＨの倍率が大きい場合には、温度を下げてウェハ２０を収縮させ、ショット領域ＳＨの倍率を低下させる。

このようにウェハ２０の温度を調整する際には、上記のようなショット領域ＳＨの倍率誤差を、例えば１ロット内の１つのウェハ２０、または幾つかに基づいて算出し、これらの倍率誤差に基づくウェハ２０温度が、これら１ロット分のウェハ２０全体に適用されてよい。あるいは、全てのウェハ２０についてショット領域ＳＨの倍率誤差を求め、個々のウェハ２０ごとに、適用する温度を変更してもよい。

なお、テンプレート１０のパターン１２とウェハ２０のショット領域ＳＨとの倍率誤差は、以下に詳述するように、テンプレートステージ８１が備える押圧部材８１３を用いてパターン１２の倍率を変更することによっても調整される。押圧部材８１３によるパターン１２の倍率の変更可能範囲は例えば６．６ｐｐｍ以下である。したがって、ショット領域ＳＨの倍率を変更する際には、ショット領域ＳＨの相対倍率が、パターン１２の倍率変更範囲の中心値である３．０ｐｐｍ程度になるようウェハ２０の温度を調整するとよい。

ウェハ２０の温度変化により、ショット領域ＳＨの倍率は、例えば１．２ｐｐｍ／℃変化することが判っている。このようなウェハ２０の温度変化とショット領域ＳＨの倍率変化との比、半導体装置の製造誤差によるショット領域ＳＨの倍率ばらつき、テンプレート１０の製造誤差によるパターン１２の倍率ばらつき、及び押圧部材８１３によるパターン１２倍率の変更可能範囲等に鑑みて、ウェハ２０の温度変化の範囲は、例えば室温±１℃程度で足りると考えられる。

図１０は、実施形態のインプリント装置１が、パターン１２の倍率変更の際に参照する撮像画像ＩＭｐａ，ＩＭｐｂの一例を示す模式図である。

図１０（ａ）に示すように、パターン１２の倍率変更に用いるデータを得るため、制御部９０は、ショット領域ＳＨ内に存在する複数のアライメントマーク１３，２３のうち、撮像素子８４ａ～８４ｄによって、特定のアライメントマーク１３，２３をそれぞれ撮像させる。

図１０（ａ）の例では、制御部９０は、矩形のショット領域ＳＨの紙面左上隅のアライメントマーク１３，２３を撮像素子８４ａにより撮像させ、紙面右上隅のアライメントマーク１３，２３を撮像素子８４ｂにより撮像させ、紙面右下隅のアライメントマーク１３，２３を撮像素子８４ｃにより撮像させ、紙面左下隅のアライメントマーク１３，２３を撮像素子８４ｄにより撮像させている。

このとき、ショット領域ＳＨ内に存在するアライメントマーク１３，２３のうち、例えばインプリント装置１が備える撮像素子８４ａ～８４ｄ全てを活用して、ショット領域ＳＨの４隅等、互いに極力離れたアライメントマーク１３，２３同士を撮像し、これらの画像に基づき、ショット領域ＳＨに対するパターン１２の倍率誤差を算出することが好ましい。これにより、パターン１２の倍率誤差を高精度に求めることができる。

制御部９０は、上記のように求めた倍率誤差に基づいて、押圧部材８１３を制御して、ショット領域ＳＨに対するテンプレート１０のパターン１２の倍率誤差が小さくなるようテンプレート１０のサイズを調整する。なお、押圧部材８１３を用いることで、パターン１２の倍率のみならず、パターン１２の外形をも変更することが可能である。

図１１は、実施形態のインプリント装置１によるテンプレート１０のパターン１２の外形制御の一例を示す模式図である。

図１１（Ａ）は、上述のテンプレートステージ８１の押圧部材８１３とテンプレート１０との上面図の再掲である。図１１（Ｂ）は、押圧部材８１３によるパターン１２の倍率補正を説明する模式図である。図１１（Ｃ）は、押圧部材８１３によりパターン１２を台形に補正する動作を説明する模式図である。図１１（ＣＤ）は、押圧部材８１３によるパターン１２のスキュー補正を説明する模式図である。

図１１（Ａ）に示すように、図１１においては、紙面右方向を＋Ｘ方向とし、左方向を－Ｘ方向とする。また、紙面上方向を＋Ｙ方向とし、下方向を－Ｙ方向とする。

図１１（Ｂａ）に示すように、補正前の初期値として、テンプレート１０は押圧部材８１３により最大限に圧縮された状態となっており、テンプレート１０のパターン１２の倍率は最小となっている。この状態から、全ての押圧部材８１３の押圧力を同じだけ低下させていけば、パターン１２の倍率を徐々に高めていくことができる。

図１１（Ｂｂ）（Ｂｃ）に示すように、パターン１２の倍率をＸ方向とＹ方向とで異ならせることも可能である。

図１１（Ｂｂ）に示す例では、テンプレート１０のＸ方向に延びる側面における押圧力を低下させることで、パターン１２のＹ方向の倍率を小さいままに維持し、Ｘ方向の倍率を高めている。図１１（Ｂｃ）に示す例では、テンプレート１０のＹ方向に延びる側面における押圧力を低下させることで、パターン１２のＸ方向の倍率を小さいままに維持し、Ｙ方向の倍率を高めている。

図１１（Ｃ）に示すように、Ｘ方向またはＹ方向に並ぶ複数の押圧部材８１３間で押圧力を異ならせることで、テンプレート１０のパターン１２を台形形状とすることも可能である。

図１１（Ｃａ）に示す例では、Ｙ方向に並ぶ複数の押圧部材８１３のうち、－Ｙ方向側に向かうほど押圧力を低下させることで、＋Ｙ方向側の側面を上底とし、－Ｙ方向側の側面を下底とする台形形状に、パターン１２を補正している。

図１１（Ｃｂ）に示す例では、Ｙ方向に並ぶ複数の押圧部材８１３のうち、＋Ｙ方向側に向かうほど押圧力を低下させることで、－Ｙ方向側の側面を上底とし、＋Ｙ方向側の側面を下底とする台形形状に、パターン１２を補正している。

図１１（Ｃｃ）に示す例では、Ｘ方向に並ぶ複数の押圧部材８１３のうち、－Ｘ方向側に向かうほど押圧力を低下させることで、＋Ｘ方向側の側面を上底とし、－Ｘ方向側の側面を下底とする台形形状に、パターン１２を補正している。

図１１（Ｃｄ）に示す例では、Ｘ方向に並ぶ複数の押圧部材８１３のうち、＋Ｘ方向側に向かうほど押圧力を低下させることで、－Ｘ方向側の側面を上底とし、＋Ｘ方向側の側面を下底とする台形形状に、パターン１２を補正している。

図１１（Ｄ）に示すように、Ｘ方向またはＹ方向に向かい合う複数の押圧部材８１３間で押圧力を異ならせることで、テンプレート１０のパターン１２を平行四辺形の外形とするスキュー補正を行うことも可能である。

図１１（Ｄａ）に示す例では、Ｘ方向に向かい合う複数の押圧部材８１３のうち、テンプレート１０の＋Ｘ方向側の側面を押圧する押圧部材８１３においては、＋Ｙ方向側に向かうほど押圧力を低下させている。また、Ｘ方向に向かい合う複数の押圧部材８１３のうち、テンプレート１０の－Ｘ方向側の側面を押圧する押圧部材８１３においては、－Ｙ方向側に向かうほど押圧力を低下させている。これにより、Ｘ方向に向かい合う側面が斜交し、－Ｘ方向側かつ＋Ｙ方向側の角と、＋Ｘ方向側かつ－Ｙ方向側の角とが鈍角となった平行四辺形のパターン１２が得られる。

図１１（Ｄｂ）に示す例では、Ｘ方向に向かい合う複数の押圧部材８１３のうち、テンプレート１０の＋Ｘ方向側の側面を押圧する押圧部材８１３においては、－Ｙ方向側に向かうほど押圧力を低下させている。また、Ｘ方向に向かい合う複数の押圧部材８１３のうち、テンプレート１０の－Ｘ方向側の側面を押圧する押圧部材８１３においては、＋Ｙ方向側に向かうほど押圧力を低下させている。これにより、Ｘ方向に向かい合う側面が斜交し、＋Ｘ方向側かつ＋Ｙ方向側の角と、－Ｘ方向側かつ－Ｙ方向側の角とが鈍角となった平行四辺形のパターン１２が得られる。

図１１（Ｄｃ）に示す例では、Ｙ方向に向かい合う複数の押圧部材８１３のうち、テンプレート１０の＋Ｙ方向側の側面を押圧する押圧部材８１３においては、＋Ｘ方向側に向かうほど押圧力を低下させている。また、Ｙ方向に向かい合う複数の押圧部材８１３のうち、テンプレート１０の－Ｙ方向側の側面を押圧する押圧部材８１３においては、－Ｘ方向側に向かうほど押圧力を低下させている。これにより、Ｙ方向に向かい合う側面が斜交し、－Ｘ方向側かつ＋Ｙ方向側の角と、＋Ｘ方向側かつ－Ｙ方向側の角とが鈍角となった平行四辺形のパターン１２が得られる。

図１１（Ｄｄ）に示す例では、Ｙ方向に向かい合う複数の押圧部材８１３のうち、テンプレート１０の＋Ｙ方向側の側面を押圧する押圧部材８１３においては、－Ｘ方向側に向かうほど押圧力を低下させている。また、Ｙ方向に向かい合う複数の押圧部材８１３のうち、テンプレート１０の－Ｙ方向側の側面を押圧する押圧部材８１３においては、＋Ｘ方向側に向かうほど押圧力を低下させている。これにより、Ｙ方向に向かい合う側面が斜交し、－Ｘ方向側かつ－Ｙ方向側の角と、＋Ｘ方向側かつ＋Ｙ方向側の角とが鈍角となった平行四辺形のパターン１２が得られる。

このような押圧部材８１３を用いたテンプレート１０のパターン１２の外形補正は、所定のショット領域ＳＨ内の複数の精検マーク１３２ｘ，１３２ｙ，２３２ｘ，２３２ｙの位置関係に基づいて行われる。

すなわち、インプリント装置１の制御部９０は、上述のウェハ情報およびテンプレート情報を参照しつつ、例えば上述の図６（ｃ）～図７（ｃ）に示したように、テンプレート１０のパターン１２をウェハ２０上のレジスト膜３０に接触させた状態で複数の精検マーク１３２ｘ，１３２ｙ，２３２ｘ，２３２ｙを観測ながら、テンプレート１０とウェハ２０との面に沿う方向の位置合わせを行うとともに、押圧部材８１３を用いたパターン１２の倍率補正、台形補正、及びスキュー補正を適宜行う。

このように、押圧部材８１３によるパターン１２の外形補正は、例えば複数の精検マーク１３２ｘ，１３２ｙ，２３２ｘ，２３２ｙを用いたファインアライメントと並行して行われる。

押圧部材８１３を用いたテンプレート１０のパターン１２の外形補正によれば、例えばパターン１２の倍率補正を０ｐｐｍ以上６．６ｐｐｍ以下の範囲で行うことが可能である。ウェハ２０の温度を調整する際、上述のように、ショット領域ＳＨとパターン１２との相対倍率が、押圧部材８１３の倍率補正範囲の中心値である３．０ｐｐｍになるよう、ウェハ２０のショット領域ＳＨの倍率を補正しておくことで、パターン１２の倍率補正を行う際、押圧部材８１３の可動域の中心位置付近、つまり、押圧部材８１３の使用率が５０％の付近で、パターン１２の倍率が補正されうる。これにより、押圧部材８１３の倍率補正範囲内で、ショット領域ＳＨとパターン１２との相対倍率を合わせ込むことが可能となる。

（インプリント装置の処理例）
次に、図１２を用いて、実施形態のインプリント装置１におけるインプリント処理の例について説明する。図１２は、実施形態にかかるインプリント装置１におけるインプリント処理の手順の一例を示すフロー図である。

図１２に示すように、インプリント装置１の制御部９０は、ユーザ等からの指示を受けると、処理対象のウェハ２０のウェハ情報と、このウェハ２０に転写するパターン１２を有するテンプレート１０のテンプレート情報とを、設計装置および計測装置等の他の装置から取得し、記憶部９１に格納する（ステップＳ１０１）。

また、制御部９０は、図示しない搬送機構を制御して、テンプレート１０とウェハ２０とをインプリント装置１内へと搬入する（ステップＳ１０２）。搬入されたテンプレート１０は、テンプレートチャック８１２によりテンプレートステージ８１に装着される。搬入されたウェハ２０は、ウェハステージ８２上に載置され、ウェハチャック８２ｂによりに吸着される。

制御部９０は、テンプレート１０のパターン１２と、ウェハ２０上の所定のショット領域ＳＨとを上下に重なるよう制御し、上下に重なるそれぞれの粗検マーク１３１，２３１を撮像素子８３により観測して、パターン１２とショット領域ＳＨとの倍率誤差を算出する（ステップＳ１０３）。このとき、ウェハ２０の異なる領域に配置された複数のショット領域ＳＨについて倍率誤差を算出してもよい。

制御部９０は、他の装置から取得したウェハ情報およびテンプレート情報を参照しつつ、１つ以上のショット領域ＳＨについて算出した倍率誤差に基づいて、温調部８２０を制御してウェハ２０の温度を調整する（ステップＳ１０４）。これにより、ウェハ２０が膨張または収縮して、これらの倍率誤差が小さくなるよう、パターン１２に対するショット領域ＳＨの倍率が変更される。このとき、ショット領域ＳＨの相対倍率が、押圧部材８１３によるパターン１２の倍率補正範囲の中心値になるよう、ウェハ２０の温度が調整されることが好ましい。

その後、制御部９０は、個々のショット領域ＳＨに対するインプリント処理を開始する。

すなわち、制御部９０は、液滴下装置８７によって、処理対象のショット領域ＳＨにレジストの液滴を滴下させ（ステップＳ１０５）、そのショット領域ＳＨとテンプレート１０のパターン１２とが上下に重なるよう制御し、上下に重なるそれぞれの粗検マーク１３１，２３１を撮像素子８３により観測しつつ、ウェハ２０とテンプレート１０とのラフアライメントを行う（ステップＳ１０６）。

また、制御部９０は、テンプレートステージ８１を下降させて、ウェハ２０上のレジスト膜３０にテンプレート１０のパターン１２を接触させ、上下に重なるそれぞれの精検マーク１３２ｘ，２３２ｘ、及び上下に重なるそれぞれの精検マーク１３２ｙ，２３２ｙを撮像素子８４により観測しつつ、ウェハ２０とテンプレート１０とのファインアライメントを行う（ステップＳ１０７）。

このとき、他の装置から取得したウェハ情報およびテンプレート情報を参照しつつ、押圧部材８１３を用いたテンプレート１０のパターン１２の倍率補正、台形補正、及びスキュー補正等の外形補正が並行して行われる。

ファインアライメント等が終了すると、制御部９０は、光源８９から紫外線等の光を照射して、テンプレート１０のパターン１２を押し当てたままのレジスト膜３０を硬化させる（ステップＳ１０８）。また、制御部９０は、テンプレートステージ８１を上昇させて、硬化により形成されたレジストパターン３０ｐから、テンプレート１０のパターン１２を離型する（ステップＳ１０９）。

ここで、制御部９０は、ウェハ２０上の対象となる全てのショット領域ＳＨに対してインプリント処理が終了したか否かを判定する（ステップＳ１１０）。未処理のショット領域ＳＨがある場合には（ステップＳ１１０：Ｎｏ）、ステップＳ１０５からの処理を繰り返す。

全てのショット領域ＳＨの処理が終了すると（ステップＳ１１０：Ｙｅｓ）、制御部９０は、図示しない搬送機構によって、テンプレート１０とウェハ２０とをインプリント装置１から搬出する（ステップＳ１１１）。

以上により、実施形態のインプリント装置１におけるインプリント処理が終了する。

（概括）
半導体装置の製造工程において、ウェハには複数のショット領域が設けられ、インプリント装置によるインプリント処理は、個々のショット領域ごとに行われる。ショット領域に転写されるテンプレートのパターンは、ショット領域に対応するよう設けられている。

ただし、製造誤差等により、パターン及びショット領域の大きさが相互にばらつく場合があるため、テンプレートのパターンは、ショット領域よりも若干大きめに設計されている。そのうえで、インプリント処理の際には、外縁部に設けた押圧部材でテンプレートの側面を押圧して、パターンの倍率を小さくすることで、個々のショット領域に対する相対倍率を合わせている。

しかしながら、ショット領域とテンプレートのパターンとの相対倍率の誤差が大きすぎる場合、押圧部材で補正可能な範囲から外れてしまうことがある。押圧部材が補正限界に達してしまうと、それ以上の補正ができないため、ショット領域とテンプレートのパターンとの倍率誤差が大きいまま、インプリント処理が行われることとなる。この場合、ショット領域とパターンとの重ね合わせ誤差が増大してしまう。

実施形態のインプリント装置１によれば、ウェハチャック８２ｂにウェハ２０を保持し、テンプレート１０のパターン１２とウェハ２０のショット領域ＳＨとの倍率誤差に基づいて、温調部８２０を制御してウェハ２０の温度を調整させる。

これにより、ショット領域ＳＨの倍率を変更してパターン１２との倍率誤差を低減し、ウェハ２０に対するパターン１２の重ね合わせ精度を向上させることができる。よって、半導体装置の歩留まりを向上させることができる。

実施形態のインプリント装置１によれば、ショット領域ＳＨ及びパターン１２は、複数のアライメントマーク２３，１３を、ショット領域ＳＨ及びパターン１２の外縁部の異なる位置にそれぞれ有しており、ウェハチャック８２ｂに保持したウェハ２０の上方に、テンプレートステージ８１に保持したテンプレート１０を配置し、撮像素子８３により複数のアライメントマーク１３，２３を撮像した画像に基づいて、ショット領域ＳＨのサイズとパターン１２のサイズとの差から、温調部８２０を制御してウェハ２０の温度を調整してショット領域ＳＨの倍率を変化させる。

これにより、ショット領域ＳＨ及びパターン１２の外縁部に位置する複数のアライメントマーク２３，１３から、ショット領域ＳＨの相対倍率を高精度に算出することができる。よって、パターン１２に対するショット領域ＳＨの相対倍率をより精密に合わせることができる。

実施形態のインプリント装置１によれば、ショット領域ＳＨの倍率を変化させた後、撮像素子８４によりテンプレート１０を介してアライメントマーク１３，２３を観測しつつ、複数の押圧部材８１３によりパターン１２の倍率を変化させる。

ショット領域ＳＨの倍率を変化させた後、押圧部材８１３によってパターン１２の倍率を変化させることで、ショット領域ＳＨに対するパターン１２の倍率誤差が、押圧部材８１３の倍率補正範囲を超えてしまうのを抑制することができる。よって、押圧部材８１３の倍率補正範囲内で、パターン１２の倍率誤差を補正することが可能となる。

実施形態のインプリント装置１によれば、アライメントマーク２３は、ウェハ２０の温度を調整させる場合に参照される粗検マーク２３１と、パターン１２の倍率を変化させる場合に参照され、粗検マーク２３１よりも精密に位置合わせが可能な精検マーク２３２ｘ，２３２ｙと、を有している。また、アライメントマーク１３は、粗検マーク２３１とともに参照される粗検マーク１３１と、精検マーク２３２ｘ，２３２ｙとともに参照される精検マーク１３２ｘ，１３２ｙと、を有している。

このように、温度変化によるウェハ２０の膨張または収縮を利用するショット領域ＳＨの倍率補正には粗検マーク１３１，２３１を用い、より精密な補正が可能な押圧部材８１３によるパターン１２の倍率補正には、精検マーク１３２ｘ，１３２ｙ，２３２ｘ，２３２ｙを用いることで、より高精度に、また、速やかに、ショット領域ＳＨとパターン１２との相対倍率を合わせ込むことができる。

実施形態のインプリント装置１によれば、アライメントマーク１３，２３を複数のショット領域ＳＨごとに撮像した画像に基づいて複数のショット領域ＳＨの倍率を変化させる。また、複数のショット領域ＳＨの倍率を変化させる場合には、温調部８２０を制御してウェハ２０の温度を一律に調整して複数のショット領域ＳＨの倍率を一律に変化させる。

これにより、複数のショット領域ＳＨについて算出した倍率誤差から、これらのショット領域ＳＨの相対倍率をいっそう高精度に算出することができ、パターン１２に対するショット領域ＳＨの相対倍率をより精密に合わせることができる。

なお、上述の実施形態では、個々のショット領域ＳＨへのインプリント処理を開始する前に、粗検マーク１３１，２３１を観測して得られたショット領域ＳＨの倍率誤差に基づいて、ウェハ２０の温度を調整することとした。しかし、ショット領域ＳＨの倍率誤差の算出、及び倍率誤差に基づくウェハ２０の温度調整を、精検マーク１３２ｘ，２３２ｘと精検マーク１３２ｙ，２３２ｙとに基づいて行ってもよい。

上述のように、精検マーク１３２ｘ，１３２ｙ，２３２ｘ，２３２ｙは、ウェハ２０上のレジスト膜３０にテンプレート１０のパターン１２を接触させた状態で、これらの精密な位置合わせを行うよう構成されている。しかし、レジスト膜３０とテンプレート１０とが非接触の状態であっても、ウェハ２０とテンプレート１０とを例えば１０μｍ以下の距離に近接させることで、少なくともショット領域ＳＨの倍率誤差の算出に必要な精度で、精検マーク１３２ｘ，２３２ｘと精検マーク１３２ｙ，２３２ｙとの観測が可能である。

精検マーク１３２ｘ，１３２ｙ，２３２ｘ，２３２ｙを用いたショット領域ＳＨの倍率誤差の算出においては、テンプレート１０のパターン１２と、ウェハ２０上の所定のショット領域ＳＨとを、１０μｍ以下の距離内であって、かつ非接触に、上下に重なるよう制御する。

また、上下に重なるそれぞれの精検マーク１３２ｘ，２３２ｘを撮像素子８４により観測して、パターン１２とショット領域ＳＨとのＸ方向における倍率誤差を算出する。また、上下に重なるそれぞれの精検マーク１３２ｙ，２３２ｙを撮像素子８４により観測して、パターン１２とショット領域ＳＨとのＹ方向における倍率誤差を算出する。

このとき、１つのショット領域ＳＨ内の複数個所に設けられた精検マーク２３２ｘ，２３２ｙを用いることが好ましい。また、ウェハ２０の異なる領域に配置された複数のショット領域ＳＨについて倍率誤差を算出してもよい。

このように、精検マーク１３２ｘ，２３２ｘと精検マーク１３２ｙ，２３２ｙとを用いた場合であっても、ショット領域ＳＨの倍率誤差を算出することができ、上述の実施形態と同様の効果が得られる。

（変形例１）
次に、図１３を用いて、実施形態の変形例１の構成について説明する。変形例１のインプリント装置は、複数に分岐した冷媒流路８２８ｂｒがウェハチャック１８２ｂに設けられている点が、上述の実施形態とは異なる。

図１３は、実施形態の変形例１にかかるインプリント装置が備えるウェハチャック１８２ｂの構成の一例を示す上面透視図である。

図１３に示すように、変形例１のインプリント装置に設けられた温調部８２０ａは、上述の実施形態の温調部８２０の冷媒流路８２８に替えて、冷媒流路８２８ｂｒを備える。冷媒流路８２８ｂｒは、ウェハチャック１８２ｂ一端部の流入口側から、複数に分岐してウェハチャック１８２ｂの内部へと引き込まれ、ウェハチャック８２ｂ他端部の流出口側へと向かう。

このように、複数に分岐した冷媒流路８２８ｂｒが、ウェハチャック１８２ｂの全面に分散してウェハチャック１８２ｂ内に設けられていることで、個々に分岐した冷媒流路８２８ｂの流入口から流出口までの距離を短縮することができる。したがって、ウェハチャック１８２ｂへの流入口側と、ウェハチャック１８２ｂからの流出口側とで、冷媒の温度変動を抑制することができ、より精密にウェハ２０の温度調整を行うことができる。

なお、分岐させる冷媒流路８２８ｂｒの数、径、及びウェハチャック１８２ｂ内における延伸方向等は適宜設定可能である。すなわち、ウェハ２０の温度調整を精度よく行うことが可能であれば、冷媒流路８２８ｂｒの数は、図１３の例より多くとも少なくともよい。また、図１３の例では、ウェハ２０が、例えばノッチを紙面下方に向けてウェハチャック１８２ｂに載置されるものとして、ウェハチャック１８２ｂ内における冷媒流路８２８ｂｒの延伸方向を紙面水平方向としている。しかし、冷媒流路８２８ｂｒの延伸方向は、紙面上下方向、またはその他の方向であってもよい。

変形例１のインプリント装置によれば、その他、上述の実施形態のインプリント装置１と同様の効果を奏する。

（変形例２）
次に、図１４を用いて、実施形態の変形例２の構成について説明する。変形例２のインプリント装置は、複数の冷媒流路８２８ａ～８２８ｄがウェハチャック２８２ｂに設けられている点が、上述の実施形態とは異なる。

図１４は、実施形態の変形例２にかかるインプリント装置が備えるウェハチャック２８２ｂの構成の一例を示す上面透視図である。

図１４に示すように、変形例２のインプリント装置に設けられた温調部８２０ｂは、上述の実施形態の温調部８２０のチラー８２７、冷媒流路８２８、及び温度センサ８２９ｉｎ，８２９ｏｔに替えて、チラー８２７ｂ、複数の冷媒流路８２８ａ～８２８ｄ、及び温度センサ８２９ｉａ～８２９ｉｄ，８２９ｏａ～８２９ｏｄを備える。

チラー８２７ｂは、図示しない複数のチャネルを備え、個々のチャネルによりウェハチャック２８２ｂに独立して冷媒を循環させる。チラー８２７ｂは、これらのチャネルにより循環される冷媒をそれぞれ異なる温度で個別に制御することが可能である。

複数の冷媒流路８２８ａ～８２８ｄは、個々に独立しており、それぞれが、ウェハチャック２８２ｂへの冷媒の流入口と流出口とを備えている。冷媒流路８２８ａは、ウェハチャック２８２ｂ一端部の流入口から、ウェハチャック２８２ｂの外縁部に沿ってウェハチャック２８２ｂの外縁部近傍を巡り、流入口と同じ側のウェハチャック２８２ｂ端部の流出口へと向かう。冷媒流路８２８ｂは、冷媒流路８２８ａと同様に、ウェハチャック２８２ｂの外縁部に沿って、冷媒流路８２８ａよりもウェハチャック８２２ｂの内側寄りを巡る。冷媒流路８２８ｃは、冷媒流路８２８ａ，８２８ｂと同様に、ウェハチャック２８２ｂの外縁部に沿って、冷媒流路８２８ｂよりもウェハチャック８２２ｂの更に内側寄りを巡る。冷媒流路８２８ｄは、冷媒流路８２８ａ～８２８ｃと同様に、ウェハチャック２８２ｂの外縁部に沿って、冷媒流路８２８ｃよりもウェハチャック８２２ｂの更に内側寄りを巡る。

複数の冷媒流路８２８ａ～８２８ｄの流入口には、それぞれ温度センサ８２９ｉａ～８２９ｉｄが設けられ、冷媒温度の検出結果をチラー８２７ｂへと出力する。複数の冷媒流路８２８ａ～８２８ｄの流出口には、それぞれ温度センサ８２９ｏａ～８２９ｏｄが設けられ、冷媒温度の検出結果をチラー８２７ｂへと出力する。チラー８２７ｂは、これらの温度センサ８２９ｉａ～８２９ｉｄ，８２９ｏａ～８２９ｏｄからの検出結果に基づいて、これらの冷媒流路８２８ａ～８２８ｄを循環する冷媒の温度を個別に制御する。

なお、冷媒流路８２８ａ～８２８ｄの数および径等は適宜設定可能である。すなわち、ウェハ２０の温度調整を精度よく行うことが可能であれば、冷媒流路８２８ａ～８２８ｄの数は、図１４の例より多くとも少なくともよい。

変形例２のこのような温調部８２０ｂによれば、複数の冷媒流路８２８ａ～８２８ｄによって、ウェハチャック２８２ｂを外周領域から内周領域にゾーン分けすることができ、これらの領域ごとに異なる温度にウェハ２０を制御することが可能である。

したがって、例えばこれらの温度領域に対応する位置に配置される複数のショット領域ＳＨの相対倍率を算出し、それらの算出結果に基づいて、個々の領域を異なる温度で適正に制御することができる。これにより、個々のショット領域ＳＨの相対倍率をより適正に変化させることができる。

変形例２のインプリント装置によれば、その他、上述の実施形態のインプリント装置１と同様の効果を奏する。

（変形例３）
次に、図１５を用いて、実施形態の変形例３の構成について説明する。変形例３のインプリント装置は、ウェハチャック３８２ｂが静電チャックとして構成されている点が、上述の実施形態とは異なる。

図１５は、実施形態の変形例３にかかるインプリント装置が備えるウェハチャック３８２ｂの構成の一例を示す模式図である。図１５（ａ）はウェハチャック３８２ｂの上面図であり、図１５（ｂ）はウェハステージ３８２の断面を含む変形例３の温調部８２０ｃの構成図である。

図１５に示すように、変形例３のインプリント装置が備えるウェハステージ３８２は、本体３８２ａ、ウェハチャック３８２ｂ、及びセラミック板３８２ｃを備える。セラミック板３８２ｃは、ウェハステージ３８２の最表面に配置され、ウェハ２０の載置面となる。

ウェハチャック３８２ｂは、本体３８２ａとセラミック板３８２ｃとの間に介在されており、ウェハチャック３８２ｂのセラミック板３８２ｃ近傍にはチャック電極３８７が埋設されている。チャック電極３８７には、給電線３８８を介して電源３８９が接続されている。このような機構によって、電源３８９からチャック電極３８７に直流電力が供給されて、ウェハステージ３８２の上面が静電的に帯電され、ウェハ２０が吸着される。

このように、変形例３のウェハチャック３８２ｂは、ウェハ２０を静電吸着させる静電チャックとして構成されている。

変形例３のインプリント装置に設けられた温調部８２０ｃは、ガス供給管３８１、流量制御装置（ＭＦＣ：Ｍａｓｓ Ｆｌｏｗ Ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒ）３８３、バルブ３８４、タンク３８５、ガス流路３８６、冷媒流路８２８ｅ、温度センサ８２９ｉｎ，８２９ｏｔ、及び図示しないチラーを備える。

冷媒流路８２８ｅは、ウェハステージ３８２の本体３８２ａ内部に設けられている。冷媒流路８２８ｅは、上述の実施形態の冷媒流路８２８と同様、蛇行した流路、あるいは、変形例１の冷媒流路８２８ｂｒ同様、分岐した流路等、任意のデザインを有していてよい。またあるいは、変形例３の冷媒流路８２８ｅもまた、変形例２の冷媒流路８２８ａ～８２８ｄのように、独立した複数の冷媒流路を含んでいてもよい。

冷媒流路８２８ｅの本体３８２ｅへの流入口側には温度センサ８２９ｉｎが設けられ、流出口側には温度センサ８２９ｏｔが設けられている。チラーは、これらの温度センサ８２９ｉｎ，８２９ｏｔの検出結果に基づいて冷媒の温度を制御する。

ガス流路３８６は、ウェハステージ３８２を貫通して設けられており、セラミック板３８２ｃの表面に開口する複数の開口部３８６ｇを有する。複数の開口部３８６ｇは、セラミック板３８２ｃの全面に分散して設けられている。冷媒流路８２８ｅを独立した複数の冷媒流路とした場合には、ガス流路３８６もまた、独立した複数のガス流路を含んでいてよい。

ガス流路３８６の上流端には、上流端にガス供給源ＣＹが接続されたガス供給管３８１の下流端が接続されている。ガス供給源ＣＹは、例えばＨｅガス、Ａｒガス等の熱伝導率の高いガスが貯蔵されている。ガス供給管３８１には、上流側から順に、ＭＦＣ３８３、バルブ３８４、及びタンク３８５が設けられている。また、タンク３８５には、タンク３８５内の圧力を計測する圧力センサ３８５ｐが設けられている。

ガス供給管３８１のバルブ３８４を開放することで、ガス供給源ＣＹから流出したガスが、ＭＦＣ３８３で流量を制御され、一旦、タンク３８５内に貯留され、圧力調整されてセラミック板３８２ｃの複数の開口部３８６ｇから、セラミック板３８２ｃの表面とウェハ２０の裏面との間に拡散する。

変形例３のインプリント装置の制御部は、圧力センサ３８５ｐの計測結果に基づいて、ＭＦＣ３８３によりガス流量を変化させ、タンク３８５内の圧力を制御する。これにより、タンク３８５内に一時的に貯留されていたガスが、セラミック板３８２ｃの複数の開口部３８６ｇに所定の圧力で供給される。このように、タンク３８５は、ウェハステージ３８２に供給されるガスの圧力を制御する圧力制御部として機能する。

このように、変形例３の温調部８２０ｃにおいて、熱伝導率の高いガスが流れるガス流路３８６が、温度制御された冷媒が流れる冷媒流路８２８ｅの近傍であって、冷媒流路８２８ｅよりもウェハ２０載置面であるセラミック板３８２ｃに近い側に配置されている。

これにより、冷媒流路８２８ｅを流れる冷媒と、ガス流路３８６を流れるガスとの間で熱交換が行われ、ガスが所定の温度に制御される。所定温度に制御されたガスが、ウェハ２０の裏面に拡散されることで、ウェハ２０の温度を調整することができる。

上述のように、冷媒流路８２８ｅを独立した複数の冷媒流路とし、ガス流路３８６を独立した複数のガス流路とした場合には、ウェハチャック３８２ｂを複数のゾーンに分割して、ゾーンごとに異なる温度に調整することも可能である。

変形例３のインプリント装置によれば、上述の実施形態のインプリント装置１と同様の効果を奏する。

本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。

１…インプリント装置、１０…テンプレート、１２…パターン、１３，２３…アライメントマーク、２０…ウェハ、２１…被加工膜、３０…レジスト膜、８１…テンプレートステージ、８２…ウェハステージ、８２ｂ、１８２ｂ，２８２ｂ，３８２ｂ…ウェハチャック、８３，８４ａ～８４ｄ…撮像素子、９０…制御部、１３１，２３１…粗検マーク、１３２ｘ，１３２ｙ，２３２ｘ，２３２ｙ…精検マーク、３８５…タンク、３８６…ガス流路、８１３…押圧部材、８２０，８２０ａ～８２０ｃ…温調部、８２８，８２８ａ～８２８ｄ，８２８ｂｒ，８２８ｅ…冷媒流路、８２７，８２７ｂ…チラー、ＳＨ…ショット領域。

Claims (10)

1. ショット領域を有する基板の温度を調整可能な温調部を有し、且つ、前記基板を保持することが可能なチャックと、
   パターンを有する面を前記基板に対向させた状態でテンプレートを保持し、前記基板と前記テンプレートとの面方向の相対的な位置を変化させることが可能なテンプレートステージと、
   前記チャック及び前記テンプレートステージを制御する制御部と、を備え、
   前記制御部は、
   前記チャックに前記基板を保持し、前記パターンと前記ショット領域との倍率誤差に基づいて、前記温調部を制御して前記基板の温度を調整させ、
   前記テンプレートステージを制御して、温度が調整された前記基板の前記ショット領域に前記パターンを転写させる、
   インプリント装置。
2. 前記テンプレートを介して前記基板を撮像する撮像部を更に備え、
   前記ショット領域は、
   複数の第１のアライメントマークを、前記ショット領域の外縁部の異なる位置にそれぞれ有しており、
   前記テンプレートは、
   前記複数の第１のアライメントマークにそれぞれ対応する複数の第２のアライメントマークを有しており、
   前記制御部は、
   前記チャックに保持した前記基板の上方に、前記テンプレートステージに保持した前記テンプレートを配置し、前記撮像部により前記テンプレートを介して前記複数の第１及び第２のアライメントマークを撮像した画像に基づいて、前記ショット領域のサイズと前記パターンのサイズとの差から、前記温調部を制御して前記基板の温度を調整して前記ショット領域の倍率を変化させる、
   請求項１に記載のインプリント装置。
3. 前記テンプレートステージは、
   前記テンプレートの外縁部の異なる位置をそれぞれ押圧して前記パターンの倍率を変化させることが可能な複数の押圧部材を更に有し、
   前記制御部は、
   前記ショット領域に前記パターンを転写させる前に、前記撮像部により前記テンプレートを介して前記第１及び第２のアライメントマークを観測しつつ、前記複数の押圧部材により前記パターンの倍率を変化させる、
   請求項２に記載のインプリント装置。
4. 前記チャックは、複数の領域に分割されており、
   前記温調部は、前記複数の領域ごとに前記基板の温度を調整可能である、
   請求項１に記載のインプリント装置。
5. 前記温調部は、
   冷媒を流通させて前記チャックの温度を制御する冷媒流路と、
   前記冷媒の温度を制御するチラーと、を有する、
   請求項１に記載のインプリント装置。
6. 前記チャックは、
   前記基板を吸引して吸着する吸引チャックである、
   請求項５に記載のインプリント装置。
7. 前記温調部は、
   前記冷媒流路よりも前記基板に近い側に設けられ、所定の熱伝導率を有するガスを流通させるガス流路と、
   前記ガス流路に流通させる前記ガスの圧力を制御する圧力制御部と、を更に有する、
   請求項５に記載のインプリント装置。
8. 前記チャックは、
   前記基板を静電力により吸着する静電チャックである、
   請求項７に記載のインプリント装置。
9. ショット領域を有する基板を、前記基板の温度を調整可能なチャック上に保持し、前記ショット領域にテンプレートのパターンを転写するパターン形成方法であって、
   前記パターンを転写するときは、
   前記パターンと前記ショット領域との倍率誤差に基づいて前記基板の温度を調整し、
   温度が調整された前記ショット領域に前記パターンを転写する、
   パターン形成方法。
10. ショット領域を有する基板を、前記基板の温度を調整可能なチャック上に保持し、前記ショット領域にテンプレートのパターンを転写する半導体装置の製造方法であって、
    前記パターンを転写するときは、
    前記パターンと前記ショット領域との倍率誤差に基づいて、前記基板の温度を調整し、
    温度が調整された前記ショット領域に前記パターンを転写する、
    半導体装置の製造方法。

Images