JP5936373B2 - インプリント装置、インプリント装置の制御方法、及びデバイス製造方法 - Google Patents

Description

本発明は、基板に供給したインプリント材に型のパターンを転写するインプリント装置、インプリント装置の制御方法、及びデバイス製造方法に関する。

インプリント技術は、電子線描画装置等の装置を用いて微細なパタ−ンが形成された型（モールド）を原版としてシリコンウエハやガラスプレ−ト等の基板上に微細なパタ−ンを形成する技術である。インプリント装置は、基板上にインプリント材（樹脂）を供給（塗布）し、インプリント材と型のパターンを押し付ける。押し付けた状態でインプリント材を硬化させることで微細なパタ−ンを形成（転写）することができる。

インプリント装置には基板を保持する基板ステ−ジ、インプリント材を基板上に供給するためのインプリント材の供給機構、型を保持するインプリントヘッド、光照射系及び位置決めマ−ク検出機構を有する。このようなインプリント装置が特許文献１に開示されている。

このようなインプリント装置では基板ステージと、型とが所定の関係になるように位置を合わせることがある。基板ステージに設けられた基準マークをスコープで観察し、干渉計などを用い基板ステージの位置の基準を計測することがある。このとき、型を介して基準マークを観察する。

例えば、グローバルアライメント方式による位置合わせ計測を行う際は、基板を観察する検出系と型の相対位置（所謂ベースライン量）を計測する。このとき、型の相対位置を計測するために型を介して基準マークを観察する。ベースライン量の計測から基板を型の下へ送り込んでパターンを形成する。

特開２００７−２８１０７２号公報

しかし、ステージ基準部材に形成された基準マークと型に形成されたマークを検出する時、型とステージ基準部材の間隔が離れているほど計測値に含まれる誤差が大きくなる。そのため、型とステージ基準部材との間隔を近づけて計測する必要がある。

しかし、型とステージ基準部材の間隔を近づけすぎると、基板と型が干渉して接触する恐れがある。互いに接触すると基板や型が破損する恐れがある。そのため、型とステージ基準部材を近づける間隔には基板と型が接触する恐れがないように間隔を取る必要がある。

そこで本発明は、基板と型が接触せずにマーク計測の精度が向上するインプリント装置、インプリント装置の制御方法及びデバイス製造方法を提供することを目的とする。

本発明のインプリント装置は、型を用いて、基板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、基板を保持する基板ステージと、基板ステージに設けられた基準マークと、型を介して基準マークを観察する第１スコープ、を備え、基準マークの表面の高さが、基板ステージに保持された基板の表面の高さより低く、第１スコープを用いて型に形成されたマークと基準マークとを観察する場合には、基板ステージに基板が搭載されていない状態で、型を基準マークに近づけて、第１スコープが型に形成されたマークと基準マークとを観察することを特徴とする。

型と基板が接触せずにマーク計測の精度が向上するインプリント装置、インプリント装置の制御方法及びデバイス製造方法を提供することができる。

第１実施形態のインプリント装置を示した図である。 スコープ６で生じる計測値に含まれる誤差を説明する図である。 （ａ）は基板と型との干渉を説明する図である。（ｂ）は型と基準マークとの干渉を説明する図である。 第１実施形態の基板ステージの動きを示した模式図である。 第１実施形態のシーケンスのフローチャートである。 第２実施形態の基板ステージの動きを示した模式図である。 第２実施形態のシーケンスのフローチャートである。 第３実施形態のステージ基準板と型の配置を示した模式図である。

以下に本発明の好ましい実施形態を添付の図面に基づいて詳細に説明する。

［第１実施形態］
図１は本発明のインプリント装置ＩＭＰついて説明したものである。インプリント装置ＩＭＰを用いて基板上にパターンを形成するインプリント技術について説明する。

まず、シリコンウエハやガラスプレ−ト等を含む基板１の被加工面上に、不図示の樹脂供給機構からインプリント材（樹脂）が供給される。供給されたインプリント材とパターンが形成された型２との少なくとも一方を他方へ押し付ける。基板１と型２を押し付けた状態で、光源から光を照射することによってインプリント材を硬化させる。

本実施形態では、インプリント材として、光を照射することにより硬化する硬化性樹脂を用いた場合について説明する。インプリント材は熱を加えることによって硬化する樹脂を用いてもよい。照射する光の波長は硬化性樹脂の種類に応じて決めれば良い。また、型を押し付けた状態で光を照射するため、型２は石英など光を透過する材料から作成される。

光を照射した後、硬化した硬化性樹脂から型を引き離すことにより、基板１上のインプリント材に型２のパターンが反転した状態で形成（転写）される。このように、光を用いてインプリント材を硬化させるインプリント方法を光硬化法と呼ぶ。

第１実施形態のインプリント装置ＩＭＰは、図１に示すように、パタ−ンが形成された型２を支持するための支持体３を備えている。基板ステージ７は基板１を保持する。また、基板ステージ７は基準マーク１０が形成されたステージ基準部材８を備えている。基準マーク１０は基板ステージ７の位置出し基準となるマークである。

また、支持体３内にはスコープ６（第１スコープ）が備わっている。スコープ６は、型２に形成されたマーク４と、基準マーク１０を光学的に観察する。スコープ６は、マーク４と基準マーク１０を同時に観察して両者の相対的な位置関係が計測できれば良い。そこで、スコープ６は内部に結像光学系を有し、画像によりマークを観察するスコープとすることができる。また、マーク４と基準マーク１０が重なることによって生じる干渉信号やモアレ、ビートといった相乗効果による信号を検知するスコ−プでも良い。

スコープ６内部に設けられた基準位置（マークやセンサー面等）に対する、マーク４や基準マーク１０の位置を観察することで、マーク４と基準マーク１０の相対位置関係を計測しても良い。この場合、マーク４と基準マーク１０を同時に観察できなくても良い。

オフアクシスアライメントスコープ（以下、ＯＡスコープ９）は型２のパタ−ン中心外に備えられている。ＯＡスコープ９（第２スコープ）はスコープ６と比較して配置される場所に制限を受けないので、ＮＡの大きな光学系を用いることができる。そのため、一般的に支持体３に備えられたスコープ６よりもＯＡスコープ９の方が解像度は高い。

ＯＡスコープ９は型２のパタ−ン面の中心により近ければ近いほど、ベースライン量ＢＬが小さくなって、誤差成分が少なくなる。ここで、ベースライン量ＢＬとは、型２のパターン面の中心を通りパターン面に直交する軸とＯＡスコープ９を構成する光学系の光軸との距離である。型２のパターン面の中心を通りパターン面に直交する軸の位置は、スコープ６でマーク４を検出した結果を用いて計測することができる。

インプリント装置ＩＭＰは、制御部Ｃを備えている。制御部Ｃは、基板１の代表的な数ショットに形成されたマーク５のＯＡスコープ９による観察結果を処理する。そして、代表的な数ショットの位置から基板１上の全てのショットの位置を決定するグローバルアライメント処理を行う。

上述のベースライン量ＢＬは、制御部Ｃで求めたグローバルアライメント処理の結果をインプリント装置ＩＭＰへ反映するための、オフセット量に相当する。ベースライン量ＢＬが変動することによりグローバルアライメントの結果がインプリント装置ＩＭＰに正しく反映されなくなる。これはショットの位置と転写するパターンとの重ね合わせ精度の低下につながる。そのため、定期的にベースライン量ＢＬの計測を行うことが一般的である。

ベースライン量ＢＬの計測は、まず、スコープ６を使って、マーク４とステージ基準部材８上に形成された基準マーク１０との相対位置（第１相対位置）を計測する。このとき、不図示の干渉計などで基板ステージ７の位置を計測する。そして、干渉計などで基板ステージ７の駆動量をモニタしながら、ステージ基準部材８をＯＡスコープ９下へ配置する。ＯＡスコープ９を用いてステージ基準部材８に形成された基準マーク１０を観察し、観察した結果からＯＡスコープ９との相対位置（第２相対位置）を計測する。このとき、干渉計などで基板ステージ７の位置を計測する。干渉計などで計測した基板ステージの駆動量からスコープ６を用いて基準マーク１０を検出した際のステージの位置と、ＯＡスコープ９を用いて基準マーク１０を検出した際のステージの位置との距離を求めることができる。制御部Ｃはこの距離を取得し、マーク４と基準マーク１０の相対位置、ＯＡスコープ９と基準マーク１０の相対位置から、型２とＯＡスコープ９の相対位置関係を求めることができる。いわゆる、型２とＯＡスコープ９のベースライン量ＢＬを求めることができる。ここで、ベースライン量ＢＬには、距離だけでなく方向に関する情報も含めることができる。相対位置関係は、基準マーク１０をＯＡスコープ９で観察して位置決めされた位置Ａから、型２のマーク４と基準マーク１０が位置決めされた位置Ｂへ、ステージ７を移動するための位置ＡとＢの相対的な位置関係の情報であり、ベースライン量ＢＬが一例である。

基準マーク１０はスコープ６で観察するものと、ＯＡスコープ９で観察するものを別のものにしても良い。別のものであれば、事前に基準マークの互いの位置関係が分かっている必要がある。

上述のインプリント装置ＩＭＰにおけるベースライン量ＢＬの計測のうち、スコープ６でマーク４と基準マーク１０を計測する際に、両者を十分に近付けて計測する必要がある。前述したように、両者の間隔が小さいほど計測値に含まれる誤差が小さくなるためである。そのため、スコープ６でマーク４と基準マーク１０を検出する時は型２を基板１に対して近づける。マーク４と基準マーク１０の間隔が近づけば良いので、基板１を型２に対して近づけても良く、また、互いに近づけても良い。例えば、型２の下で基板ステージ７が移動している時の型２とステージ基準部材８の間隔よりも、スコープ６でマーク４と基準マーク１０を検出する時の型２とステージ基準部材８の間隔を近づける。スコープ６でマーク４と基準マーク１０が検出可能な間隔までマーク４と基準マーク１０を近づければよい。

図２は、型２に形成されたマーク４とステージ基準部材８に形成された基準マーク１０の相対位置をスコープ６で計測する状態を示している。この時、型２とステージ基準部材８が接触すると、型２やステージ基準部材８が破損する恐れがあるため、両者の間隔を空ける必要がある。しかし、スコープ６を計測方向に傾きを無くして配置できれば良いが、スコープ６の取り付け誤差等により図２のように計測方向に傾きが生じる恐れがある。

型２とステージ基準部材８との間隔を空けすぎると図２のようにスコープ６が計測方向に傾きが生じるとテレセン度の低下により、計測値に含まれる誤差が大きくなってしまう。

スコープ６の計測方向への倒れをθ、マーク４と基準マーク１０の間隔をｇａｐとすると、計測値に含まれる誤差ｘは
ｘ＝ｇａｐ×ｔａｎθ
で、あらわされる。例えば、ｇａｐ＝２００μｍ、θ＝５’とすると、計測値に含まれる誤差はｘ＝２．９ｎｍ発生することになる。この誤差を低減するにはマーク４と基準マーク１０の間隔を狭くしてｇａｐの値を小さくすればよい。

図３はマーク４とステージ基準部材８を近付け、ｇａｐを小さくして計測した場合の模式図を示している。例えば、スコープ６を用いてマーク４と基準マーク１０の相対位置を計測する場合、図３（ａ）のように型２とステージ基準部材８を近付けすぎると、基板ステージ７の傾きにより、型２と基板１が接触する恐れがある。また、図３（ｂ）のように基板のエッジショット（周辺ショット）をインプリントする際に、基板ステージ７の傾きより、型２とステージ基準部材８が接触する恐れがある。型２と基板１とが接触すると基板や型が破損する恐れがある。

以上のような事態を避けるために、図４及び図５を用いて本実施形態のシーケンスを説明する。図４はインプリント装置を上から見た基板ステージ７の動きを示した模式図である。図５に示したフローチャートと共に基板ステージ７の動きを述べる。

図５のステップＳ５−１では転写工程（インプリント）を行う。基板ステージ７が保持する基板１に型２のパターンを転写していく（図４（ａ））。図４では型の位置を点線の円で示しているが、その形状は円に限らず、矩形であってもよい。また、パターンは型２の中心付近に形成されている。基板１のショットに転写工程を繰り返すことで、全てのショットにパターンを転写することができる。転写工程が終わった基板１は、装置外へ搬出する。そのため、基板ステージ７は基板搬出位置へ移動する。

図５のステップＳ５−２では基板搬出を行う。基板ステージ７が基板搬出位置へ移動すると、基板１は不図示の搬出用ハンドなどで基板ステージ７から搬出される（図４（ｂ））。このとき、型２と基板１の間隔は十分に広くして、互いに干渉する恐れを無くしておく。

図５のステップＳ５−３では型２の相対位置計測を行う。型２に形成されたマーク４と、ステージ基準部材８に形成された基準マーク１０の相対位置計測が行われる。ステップＳ５−２でインプリント装置から基板の搬出を行った後、型２の下へステージ基準部材８が位置するように基板ステージ７が移動する。基板１が搬出された基板ステージ７は、基板を搭載しないでステージ基準部材８が型２の下に位置するように移動する。型２の下へステージ基準部材８が移動したら、型２をステージ基準部材８に近づけてマーク４と基準マーク１０の間隔を小さくする。ここでいう間隔とは、本実施形態では高さ方向（重力方向）の間隔であり、マーク４と基準マーク１０の対向している間隔のこと、或いはそれらの形成されている２つ面の間隔と捉えても良い。所定の間隔にした後、スコープ６を用いてマーク４と基準マーク１０を検出して相対位置を計測する。この際に、基板ステージ７に基板が搭載されていると、型２と基板１が接触（干渉）する恐れがある。そのため、本実施形態では基板を搭載しないで相対位置計測を行う（図４（ｃ））。

図５のステップＳ５−４ではＯＡスコープ９の相対位置計測を行う。ＯＡスコープ９の基準と、ステージ基準部材８に形成された基準マーク１０の相対位置計測が行われる。ステップＳ５−３の相対位置計測が終わったら、ＯＡスコープ９下へステージ基準部材８が位置するように基板ステージ７が移動する。この際、干渉計などで基板ステージ７の駆動量を計測しておく。ＯＡスコープ９下へステージ基準部材８が位置したら、ＯＡスコープ９で基準マーク１０を計測する（図４（ｄ））。このとき、型２とステージ基準部材８の間隔は十分に広くして、互いに干渉する恐れを無くしておく。また、型２と基板ステージ７との間隔も広くして、基板ステージ７が移動する際に型２と基板ステージ７との干渉の恐れを無くしておく。

ここでＯＡスコープの基準は、ＯＡスコープ９内に設けられた基準マークとしてもよいし、ＯＡスコープ９の受光素子を基準としてもよい。また、スコープ６を用いて検出する基準マークとＯＡスコープ９を用いて検出する基準マークを別のものを用いても良い。異なる基準マークを用いた場合には、異なる基準マークの設計位置が分かっている必要がある。

以上のステップＳ５−３での計測、基板ステージ駆動量計測、ステップＳ５−４での計測から制御部Ｃはベースライン量ＢＬを求めることができる。不図示の干渉計を用いて計測される基板ステージ７の駆動量を用いてベースライン量を求める。

図５のステップＳ５−５では基板搭載を行う。次にパターンが転写される基板（未転写基板）を基板ステージ７へ搭載する。ステップＳ５−４の相対位置計測が終わったら、基板ステージ７は基板搭載位置へ移動する。このとき、型２と基板ステージ７との間隔は十分に広くして、基板ステージ７が移動する間に型２と干渉する恐れを無くしておく。基板搭載位置へ移動した基板ステージ７に、不図示の搬入用ハンドなどで、次にパターンが転写される基板を搭載する（図４（ｅ））。

なお、ベースライン量を計測している間、次にパターンが転写される基板は搬送系内で待機していても良い。待機の間に基板表面の異物検査や異物除去、基板温度ならし、基板ステージへ精度良く搭載するためのアライメント計測などを搬送系内で行うことができる。

図５のステップＳ５−６ではグローバルアライメント計測を行う。基板ステージ７へ基板１を搭載したら、基板１がＯＡスコープ９の下へ位置するように基板ステージ７が移動する。このとき、型２と基板１の間隔は十分に広くして、互いに干渉する恐れを無くしておく。基板１がＯＡスコープ９の下へ移動したら、ＯＡスコープ９を用いて基板１に形成された複数ショットのアライメントマークを検出する。検出した結果を用いて制御部Ｃは統計処理を行い、基板上のショットの配置を求める。所謂グローバルアライメント計測を行う。

図５のステップＳ５−７では転写工程を開始する。ステップＳ５−６のグローバルアライメント計測より、基板１上のショット位置が求まる。ステップＳ５−６で求めたショット位置にしたがって基板１を型２の下へ位置するように基板ステージ７が移動する。基板１が位置決めされると、インプリントを開始する（図４（ｆ））。そして再び、ステップＳ５−１と同様にパターンの転写を繰り返すことで、基板上にパターンを転写していく。

以上により、基板１を基板ステージ７へ搭載する前にベースライン量ＢＬの計測を行うことができる。基板ステージ７に基板１が搭載されていないので、型２とステージ基準部材８の間隔（ＧＡＰ）を小さくすることができる。型２に形成されたマーク４とステージ基準部材８に形成された基準マーク１０とを近づけることができる。よって、スコープ６によるマークの計測精度が向上する。

また、型２と基板１又は基板ステージ７との間隔は、ステップＳ５−３のスコープ６を用いて基準マーク１０を計測する時と、基板１のショットにパターンを転写する場合を除いて、十分に間隔を空けておく。こうすることで、基板ステージ７の移動時に型２との干渉の恐れを無くすことができる。

なお、基板ステージ７に基板を搭載せずにベースライン量を計測する場合は、ステップＳ５−３のスコープ６による計測が先でも良いし、ステップＳ５−４のＯＡスコープ９による計測が先でも良い。

［第２実施形態］
本実施形態では、スコープ６を用いてマーク４と基準マーク１０の相対位置計測の際に、基板ステージに基板を搭載せずにマークを検出し、ＯＡスコープ９を用いたマークの検出時には基板を搭載する例について説明する。

図６及び図７を用いて本実施形態のシーケンスを説明する。図６はインプリント装置を上から見た基板ステージ７の動きを示した模式図である。図７に示したフローチャートに基づいて第２実施形態のインプリント方法について説明する。装置の構成は第１実施形態と同様である。第１実施形態と符号が同じものは説明を省略する。

図７のステップＳ６−１では転写工程を行う（図６（ａ））。第１実施形態で説明したステップＳ５−１に対応している。

ステップＳ６−２では基板搬出を行う（図６（ｂ））。第１実施形態で説明したステップＳ５−２に対応している。

ステップＳ６−３では型２の相対位置計測を行う（図６（ｃ））。第１実施形態で説明したステップＳ５−３に対応している。

ステップＳ６−４では基板搭載を行う。ステップＳ６−３の相対位置計測を行った後に、基板ステージ７は基板搭載位置に移動する。基板搭載位置へ移動した基板ステージ７に、不図示の搬入用ハンドなどで、次にパターンが転写される基板を基板ステージ７へ搭載する（図６（ｄ））。第１実施形態で説明したステップＳ５−５に対応している。

その後、ステップＳ６−５ではＯＡスコープ９の相対位置計測を行う。ステップＳ６−４で基板ステージ７に基板を搭載した後、ＯＡスコープ９の下へステージ基準部材８が位置するように基板ステージ７が移動する。ステージ基準部材８が位置決めされたら、ＯＡスコープ９の基準と基準マーク１０の相対位置計測を行う（図６（ｅ））。ステップＳ６−５は第１実施形態で説明したステップＳ５−４に対応している。

ステップＳ６−６では、グローバルアライメント計測を行う。ステップＳ６−６は第１実施形態で説明したステップＳ５−６に対応している。グローバルアライメント計測は、第１実施形態のステップＳ５−６で説明したように、基板１上のアライメントマークをＯＡスコープ９で検出することにより行う。ステップＳ６−５のＯＡスコープ９の相対位置計測が終わった時点で、ＯＡスコープ９の下にステージ基準部材８が位置している。

ステップＳ６−７では、転写工程を開始する（図６（ｆ））。ステップＳ６−７は第１実施形態で説明したステップＳ５−７に対応している。

本実施形態では第１実施形態と異なり、ＯＡスコープ９による相対位置計測の前に次にパターンが転写される基板を基板ステージに搭載する。これは、前述した型２と基板１の干渉が、スコープ６でマーク４と基準マーク１０の相対位置計測の際に起こるためである。ステップＳ６−３で基板を搭載せずに相対位置計測をすれば、本実施形態のようにステップＳ６−４で基板ステージに基板を搭載してもよい。

ステップＳ６−３で基板を搭載していないので、スコープ６を用いた計測の際に、マーク４と基準マーク１０を近づけることができる。よって、スコープ６によるマークの計測精度が向上する。このように、基板ステージに基板を搬入する順番を変えてもスコープ６を用いたマークの計測時に型２とステージ基準部材８を近づけることができる。

［第３実施形態］
本実施形態では、インプリント装置の基板搬出位置、基板搭載位置、ステージ基準部材８、スコープ６などの配置に特徴がある。

図８（ａ）は、基板搬出位置に基板ステージ７が位置したときに、ステージ基準部材８が、ほぼ型２の下に来るようにインプリント装置が設計されている場合である。型２を介してマークを検出するための不図示のスコープ６が配置されている。そのため、図８（ａ）のような場合には基板を搬出する際にステージ基準部材８に形成された基準マーク１０を検出することができる。この場合、第１実施形態で説明したステップＳ５−２の基板搬出を行った後に、基板ステージ７が大幅に移動しなくてもスコープ６を用いてマーク４と基準マーク１０を検出することができる。基板が搬出されているので、型２とステージ基準部材８を近づけることができる。型２に形成されたマーク４とステージ基準部材８に形成された基準マーク１０とを近づけることができる。そのため、計測値に含まれる誤差を低減することができる。

また、図８（ｂ）は、基板搭載位置に基板ステージ７が位置したときに、ステージ基準部材８が、ほぼ型２の下に来るようにインプリント装置が設計されている場合である。同様に型２を介してマークを検出するための不図示のスコープが配置されている。そのため、図８（ａ）のような場合には基板を搭載する際にステージ基準部材８に形成された基準マーク１０を検出することができる。この場合、第２実施形態で説明したステップＳ６−３の型２の相対位置計測を行った後に、基板ステージ７が大幅に移動しなくても基板ステージ７に基板１を搭載することができる。基板を搬入する前にマークの検出を行うので、型２とステージ基準部材８を近づけることができる。型２に形成されたマーク４とステージ基準部材８に形成された基準マーク１０とを近づけることができる。そのため、計測値に含まれる誤差を低減することができる。

ただし、基板ステージ７から基板を搬出する際や、基板ステージ７に基板を搬入する際は型２と基板１の接触を防ぐために型２と基板ステージ７との間隔を十分に空ける。

このように、基板ステージ７が基板搬出位置又は基板搭載位置に配置されたとき、ステージ基準部材に形成された基準マーク１０と型に形成されたマーク４の相対位置計測を行えるようにインプリント装置を設計する。こうすることにより、基板ステージ７の移動距離を減らすことができる。また、基板の搬出中又は基板の搭載中にスコープ６でマーク４と基準マークの相対位置を計測すれば、ベースライン量の計測に必要とされる時間を短くすることができる。

何れの実施形態も、上述したベースライン量の計測は必ずしも基板毎に行わなくてもよい。予め決められたロット数毎に実施するなど任意に決めることができる。ベースライン量の計測を行わない場合は、基板を搬出した後、基板搭載位置で基板ステージ７に次にパターンが転写される基板を搭載する。

また、基板のエッジショット（周辺ショット）をインプリントする際に、型２とステージ基準部材８との接触（干渉）が気になる場合は、ステージ基準部材８の表面を基板１の表面より低くすればよい。ステージ基準部材を低くした場合でも、マーク４とステージ基準部材に形成された基準マークの計測時には基板１が搭載されていないので、図２のｇａｐを小さくしても基板１と型２とが干渉せずに、スコープ６でマークを検出することができる。

基板１を搭載しないまま基板ステージ７が移動すると、基板ステージ上にゴミが付着する恐れがある。そこで、基板ステージ７に基板１が無い時には、基板ステージに気体を吹き付ける、もしくは、基板ステージ７から気体を噴出することにより、ゴミの付着を低減することができる。このように、インプリント装置は基板ステージに気体を供給する供給機構を備えていてもよい。供給する気体としては、フィルタを通過させて不純物を低減させたクリーンな気体とすることができる。ベースライン計測後、基板搭載位置にくる際に気体を基板ステージ表面に当てて付着したゴミを吹き飛ばしてもよい。

また、基板１の有無で基板ステージの加重に差が出てしまい、基板ステージの傾きなどにより、計測値に含まれる誤差が大きくことが考えられる。その場合は、基板１が搭載されていない状態で基板の重量と同等の重さを基板ステージに加えればよい。例えば、基板搬出時に基板の代わりにおもり（ダミーウェイト）を搭載すればよい。基板の重量と同じか、その重量に近いおもりを用いることにより、基板ステージの傾きを低減することができる。そのため、計測値に含まれる誤差を低減することができる。

ダミーウェイトは、基板の物質より比重の大きい物質から作られる。こうすることで、基板と同じ重量のダミーウェイトを作製しても、その体積は小さくすることができる。例えば、基板１がシリコンの場合は、シリコンより比重の重い鉄や金などであれば、同様の面積の円盤状ウェイトでも厚みが薄くなる。そのため、ダミーウェイトの表面と型との間隔が大きくなるので、型との接触を低減することができる。また、基板ステージに対して基板を搭載したことと同じ効果が得られれば良いので、ダミーウェイトの形状は円盤状である必要はない。

現時点において実用化されているインプリント技術としては、熱サイクル法及び光硬化法がある。熱サイクル法では、熱可塑性樹脂をガラス転移温度以上の温度に加熱し、樹脂の流動性を高めた状態で樹脂を介して基板に型を押し付け、冷却した後に樹脂から型を引き離すことによりパタ−ンが形成される。光硬化法では、光硬化樹脂を使用し、樹脂を介して基板に型を押し付けた状態で光を照射して樹脂を硬化させた後、硬化した樹脂から型を引き離すことによりパタ−ンが形成される。熱サイクル法は、温度制御による転写時間の増大及び温度変化による寸法精度の低下を伴うが、光硬化法には、そのような問題が存在しないため、現時点においては、光硬化法がナノスケ−ルの半導体デバイスの量産において有利である。本発明のインプリント装置は何れ方法を用いても良い。

何れの実施形態も基板ステージが１つの場合を説明したが、アライメント計測系と型の位置関係をベースライン量として定期的に計測して管理するシステムであれば、複数ステージを使ったシステムでも本発明を実施することができる。

［デバイス製造方法］
デバイス（半導体集積回路素子、液晶表示素子等）製造方法は、上述したインプリント装置を用いて基板（ウエハ、ガラスプレート、フィルム状基板）にパターンを形成する工程を含む。さらに、該デバイス製造方法は、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一つにおいて有利である。

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組み合わせ、変形および変更が可能である。

１ 基板
２ 型
４ マーク（型に形成されたマーク）
６ スコープ
７ 基板ステージ
８ ステージ基準部材
９ ＯＡスコープ
１０ 基準マーク（ステージ基準部材に形成された基準マーク）

Claims (12)

1. 型を用いて、基板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、
   前記基板を保持する基板ステージと、
   該基板ステージに設けられた基準マークと、
   前記型を介して前記基準マークを観察する第１スコープ、を備え、
   前記基準マークの表面の高さが、前記基板ステージに保持された前記基板の表面の高さより低く、
   前記第１スコープを用いて前記型に形成されたマークと前記基準マークとを観察する場合には、前記基板ステージに前記基板が搭載されていない状態で、前記型を前記基準マークに近づけて、前記第１スコープが前記型に形成されたマークと前記基準マークとを観察することを特徴とするインプリント装置。
2. 前記型を介さずに前記基準マークを観察する第２スコープと、
   制御部を有し、
   前記制御部は
   前記第１スコープを用いて計測した、前記基準マークと、前記型に形成されたマークとの第１相対位置を取得し、
   前記第２スコープを用いて計測した、前記基準マークと、前記第２スコープに設けられた基準との第２相対位置を取得し、
   前記第１相対位置を計測した前記基板ステージの位置と、前記第２相対位置を計測した前記基板ステージの位置との距離を取得し、
   前記第１相対位置、前記第２相対位置、前記距離から、前記型と前記第２スコープの相対位置を求め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. 前記基板ステージに気体を供給する供給機構を有し、
   前記基板が搭載されていない状態で前記供給機構から気体を供給して、前記基準マークを観察することを特徴とする請求項１又は２に記載のインプリント装置。
4. 型を用いて、基板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、
   前記基板を保持する基板ステージと、
   該基板ステージに設けられた基準マークと、
   前記型を介して前記基準マークを観察する第１スコープ、を備え、
   前記基板ステージに前記基板が搭載されていない状態で前記基板ステージに、前記基板の重さを加えて、前記第１スコープを用いて、前記型に形成されたマークと前記基準マークとを観察することを特徴とするインプリント装置。
5. 前記基板が搭載されていない状態で前記基板ステージにおもりを搭載して、前記基準マークを観察する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. 型を用いて、基板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、
   前記基板を保持する基板ステージと、
   該基板ステージに設けられた基準マークと、
   前記型を介して前記基準マークを観察する第１スコープと、を備え、
   前記基板ステージに保持された前記基板を前記基板ステージから搬出するために前記基板ステージが移動した位置で、
   前記第１スコープを用いて前記型に形成されたマークと前記基準マークとを観察する場合には、前記基板ステージに前記基板が搭載されていない状態で、前記型を前記基準マークに近づけて、前記第１スコープが前記型に形成されたマークと前記基準マークとを観察することを特徴とするインプリント装置。
7. 型を用いて、基板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、
   前記基板を保持する基板ステージと、
   該基板ステージに設けられた基準マークと、
   前記型を介して前記基準マークを観察する第１スコープと、を備え、
   前記基板を前記基板ステージに搬入するために前記基板ステージが移動した位置で、
   前記第１スコープを用いて前記型に形成されたマークと前記基準マークとを観察する場合には、前記基板ステージに前記基板が搭載されていない状態で、前記型を前記基準マークに近づけて、前記第１スコープが前記型に形成されたマークと前記基準マークとを観察することを特徴とするインプリント装置。
8. 前記基準マークの表面の高さが、前記基板ステージに保持された前記基板の表面の高さより低いことを特徴とする請求項４乃至７の何れか一項に記載のインプリント装置。
9. 前記基板ステージに前記基板が搭載された状態で前記第１スコープにより前記型に形成されたマークと前記基準マークとを観察する場合、前記型と前記基板ステージの間に前記基板の一部が位置するように、前記基準マークが前記基板ステージに設けられていることを特徴とする請求項１乃至８の何れか一項に記載のインプリント装置。
10. 型を用いて、基板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の制御方法であって、
    前記型を介して前記基板を保持する基板ステージに設けられた基準マークを観察するスコープは、前記基板を保持する基板ステージに前記基板が搭載されていない状態で、前記型を前記基準マークに近づけて、前記型に形成されたマークと前記基準マークとを観察する工程を有し、前記基準マークの表面の高さが、前記基板ステージに保持された前記基板の表面の高さより低いことを特徴とするインプリント装置の制御方法。
11. 請求項１乃至９のいずれか一項に記載のインプリント装置を用いてパターンを基板に形成する工程
    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工程と、
    を含むことを特徴とする物品の製造方法。
12. 請求項１乃至９のいずれか一項に記載のインプリント装置を用いてパターンを基板に形成する工程
    を含むことを特徴とする物品の製造方法。

Images