JP6497954B2 - インプリント方法、インプリント装置、および物品の製造方法 - Google Patents

Description

本発明は、インプリント方法、インプリント装置、および物品の製造方法に関する。

基板上に供給されたインプリント材をモールドを用いて成形するインプリント装置が、半導体デバイスや磁気記憶媒体などの量産用リソグラフィ装置の１つとして注目されている。インプリント装置では、モールド上のパターン領域と基板上のショット領域とを高精度に重ね合わせるため、例えば、パターン領域およびショット領域のそれぞれに対して設けられたマークの位置に基づいて当該重ね合わせのフィードバック制御が行われる。特許文献１には、モールドに力を加えてパターン領域を変形させることと、基板を加熱してショット領域を変形させることとを併用することによって、パターン領域とショット領域とを重ね合わせる方法が提案されている。

特開２０１３−１０２１３２号公報

インプリント装置では、例えば、重ね合わせのフィードバック制御の前に、パターン領域の形状とショット領域の形状とが互いに近づくように、それらのうち少なくとも一方の領域を変形させるフィードフォワード制御を行う方法がある。そして、当該変形のフィードフォワード制御において、パターン領域の形状とショット領域の形状とを互いに近づける際、複数のマークの一部に、パターン領域のマークとショット領域のマークとの位置ずれを意図的に生じさせるとよい場合がある。この場合、意図的に位置ずれを生じさせたパターン領域のマークとショット領域のマークとを一致させるように重ね合わせのフィードバック制御を行ってしまうと、パターン領域とショット領域とを高精度に重ね合わせることが困難になりうる。

そこで、本発明は、モールド上のパターン領域と基板上のショット領域とを高精度に重ね合わせるために有利な技術を提供することを目的とする。

上記目的を達成するために、本発明の一側面としてのインプリント方法は、パターンが形成されたパターン領域を有するモールドを用いて、基板のショット領域上のインプリント材を成形するインプリント方法であって、前記パターン領域の形状と前記ショット領域の形状とが互いに近づくように、前記パターン領域および前記ショット領域のうち少なくとも一方を変形させる変形工程と、前記パターン領域に設けられた複数のマークの各々について、前記パターン領域のマークとそれに対応する前記ショット領域のマークとの前記変形工程後のずれ量を取得する取得工程と、前記取得工程で取得した前記ずれ量に基づいて、前記複数のマークを、前記パターン領域と前記ショット領域との重ね合わせの制御に用いるマークと、前記重ね合わせの制御に用いないマークとに選別する選別工程と、前記変形工程後において、前記選別工程で前記重ね合わせの制御に用いるマークとして選択されたマークの位置の検出結果のみに基づいて、前記パターン領域と前記ショット領域との重ね合わせの制御を行う重ね合わせ工程と、を含むことを特徴とする。

本発明の更なる目的又はその他の側面は、以下、添付図面を参照して説明される好ましい実施形態によって明らかにされるであろう。

本発明によれば、例えば、モールド上のパターン領域と基板上のショット領域とを高精度に重ね合わせるために有利な技術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す概略図である。 第１実施形態のインプリント装置におけるアライメントの流れを示すフローチャートである。 パターン領域の形状とショット領域の形状とを示す図である。 パターン領域とショット領域との重ね合わせを説明するための図である。 パターン領域とショット領域との重ね合わせを説明するための図である。 各辺の中心からずれた位置に配置されたマークを選択する理由を説明するための図である。

以下、添付図面を参照して、本発明の好適な実施の形態について説明する。なお、各図において、同一の部材ないし要素については同一の参照番号を付し、重複する説明は省略する。

＜第１実施形態＞
本発明の第１実施形態のインプリント装置１について、図１を参照しながら説明する。インプリント装置１は、半導体デバイスなどの製造に使用され、パターンが形成されたパターン領域７ａを有するモールド７を用いて基板上のインプリント材１４を成形するインプリント処理を行う。例えば、インプリント装置１は、モールド７と基板上のインプリント材１４（樹脂）とを接触させた状態でインプリント材１４を硬化させる。そして、インプリント装置１は、モールド７と基板１１との間隔を広げ、硬化したインプリント材１４からモールド７を剥離（離型）することにより、インプリント材１４で構成されたパターンを基板上に形成することができる。インプリント材１４を硬化する方法には、熱を用いる熱サイクル法と光を用いる光硬化法とがあり、第１実施形態では、光硬化法を採用する例について説明する。光硬化法とは、インプリント材１４として未硬化の紫外線硬化樹脂を基板上に供給し、モールド７とインプリント材１４とを接触させた状態でインプリント材１４に紫外線を照射することにより当該インプリント材１４を硬化させる方法である。

［装置構成について］
図１は、第１実施形態のインプリント装置１を示す概略図である。インプリント装置１は、例えば、モールド７を保持するモールド保持部３と、基板１１を保持する基板ステージ４と、照射部２と、検出部２２と、供給部５とを含みうる。モールド保持部３は、ベース定盤２４により支柱２６を介して支持されたブリッジ定盤２５に固定されており、基板ステージ４は、ベース定盤２４の上を移動可能に支持されている。また、インプリント装置１には、ＣＰＵやメモリを有し、インプリント処理を制御する（インプリント装置１の各部を制御する）制御部６が含まれる。インプリント処理は、制御部６のメモリに格納されているプログラムを実行することで実施される。

モールド７は、通常、石英など紫外線を通過させることが可能な材料で作製されており、基板側の面における一部の領域（パターン領域７ａ）には、基板１１上のインプリント材１４を成形するための凹凸のパターンが形成されている。また、基板１１は、例えば、単結晶シリコン基板やＳＯＩ（Ｓｉｌｉｃｏｎ ｏｎ Ｉｎｓｕｌａｔｏｒ）基板などが用いられる。基板１１の上面（被処理面）には、供給部５によってインプリント材１４（紫外線硬化樹脂）が供給される。

モールド保持部３は、例えば真空吸着力や静電力などの保持力によりモールド７を保持するモールドチャック１５と、モールドチャック１５をＺ方向に駆動するモールド駆動部１６とを含む。モールドチャック１５およびモールド駆動部１６は、それぞれの中心部（内側）に開口領域１７を有しており、照射部２から射出された光がモールド７を介して基板１１に照射されるように構成されている。ここで、モールド上のパターン領域７ａは、例えば矩形形状を有するが、製造誤差や熱変形などにより、例えば倍率成分や台形成分などの変形成分を有する場合がある。そのため、モールド保持部３は、パターン領域７ａが変形するようにモールド７の側面における複数の箇所に力を加える加圧部１８を備えている。このように加圧部１８によってモールド７の側面における複数の箇所に力を加えることで、パターン領域７ａにおける変形成分を補正し、モールド７のパターン領域７ａを所望の形状にすることができる。加圧部１８は、例えばピエゾ素子などのアクチュエータを複数含みうる。

モールド駆動部１６は、例えば、リニアモータやエアシリンダなどのアクチュエータを含み、モールド７と基板上のインプリント材１４とを接触させたり剥離させたりするようにモールドチャック１５（モールド７）をＺ方向に駆動する。モールド駆動部１６は、モールド７と基板上のインプリント材１４とを接触させる際には高精度な位置決めが要求されるため、粗動駆動系や微動駆動系などの複数の駆動系によって構成されてもよい。また、モールド駆動部１６は、Ｚ方向の駆動だけではなく、ＸＹ方向およびθ方向（Ｚ軸周りの回転方向）にモールド７の位置を調整する位置調整機能や、モールド７の傾きを補正するためのチルト機能などを有していてもよい。ここで、第１実施形態のインプリント装置１では、モールド７と基板１１との間の距離を変える動作はモールド駆動部１６で行っているが、基板ステージ４のステージ駆動部２０で行ってもよいし、双方で相対的に行ってもよい。

基板ステージ４は、基板保持部１９とステージ駆動部２０とを含み、基板１１をＸ方向およびＹ方向に駆動する。基板保持部１９は、例えば、真空吸着力や静電力などの保持力によって基板１１を保持する。ステージ駆動部２０は、基板保持部１９を機械的に保持するとともに、基板保持部１９（基板１１）をＸ方向およびＹ方向に駆動する。ステージ駆動部２０は、例えば、リニアモータなどが用いられ、粗動駆動系や微動駆動系などの複数の駆動系によって構成されてもよい。また、ステージ駆動部２０は、基板１１をＺ方向に駆動する駆動機能や、基板１１をθ方向に回転駆動して基板１１の位置を調整する位置調整機能、基板１１の傾きを補正するためのチルト機能などを有していてもよい。

また、基板ステージ４の位置は、位置計測部４０によって計測される。位置計測部４０は、例えば、レーザ干渉計やエンコーダなどを含み、基板ステージ４の位置を計測する。ここでは、位置計測部４０がレーザ干渉計を含む例について説明する。レーザ干渉計は、レーザ光を基板ステージ４（例えば基板チャック１９）の側面に供えられた反射板に向けて照射し、反射板で反射されたレーザ光によって基板ステージ４の基準位置からの変位を検出する。これにより、位置計測部４０は、レーザ干渉計によって検出された変位に基づいて基板ステージ４の現在位置を計測することができる。

検出部２２は、パターン領域７ａに対して設けられたマーク３１（アライメントマーク）の位置、およびショット領域１２に対して設けられたマーク３２（アライメントマーク）の位置を検出する。このとき、スループットを低下させずに、パターン領域７ａとショット領域１２とを高精度に重ね合わせるには、パターン領域７ａおよびショット領域１２に対してそれぞれ設けられたマーク３０をできるだけ多くかつ同時に検出するとよい。しかしながら、複数のマーク３０の全てを同時に検出することができるように複数の検出部２２を設けてしまうと、装置構成が複雑化するとともに装置コストも増加しうることとなる。そのため、インプリント装置１では、パターン領域７ａおよびショット領域１２に対してそれぞれ設けられた複数のマーク３０のうち、幾つかのマーク３０のみを同時に検出することができるような数（第２の数）の検出部２２が設けられている。第１実施形態のインプリント装置１では、例えば、４つの検出部２２が設けられ、パターン領域７ａおよびショット領域１２のそれぞれに対して設けられた４つマーク３０が４つの検出部２２によって同時に検出されうる。ここで、本実施形態では、パターン領域７ａのマーク３１とそれに対応するショット領域１２のマーク３２とを含むものをマーク３０と称する。

ところで、基板上のショット領域１２は、例えば矩形形状を有するが、一連の半導体デバイスの製造工程などの影響により、例えば倍率成分や台形成分などの変形成分を有する場合がある。この場合、モールド上のパターン領域７ａと基板上のショット領域１２とを高精度に重ね合わせるためには、加圧部１８によってパターン領域７ａを変形することに加えて、ショット領域１２も変形させることが好ましい。そのため、第１実施形態のインプリント装置１は、後述するように、基板１１を加熱することによってショット領域１２を変形させる加熱部５０を含みうる。つまり、第１実施形態では、加圧部１８および加熱部５０の少なくとも一方が、パターン領域７ａおよびショット領域１２の少なくとも一方の領域を変形させる変形部として用いられうる。

照射部２は、基板上のインプリント材１４に光を照射することにより当該インプリント材１４を硬化させる硬化部９と、基板１１に光を照射することによりショット領域１２を変形させる加熱部５０とを含みうる。また、照射部２は、硬化部９から射出された光と加熱部５０から射出された光とを基板上に導く光学部材１０とを含みうる。第１実施形態のインプリント装置１では、図１に示すように、硬化部９と加熱部５０とが１つのユニットとして構成されているが、それに限られるものではなく、別々のユニットとして構成されてもよい。硬化部９は、基板上のインプリント材１４を硬化させる光（紫外線）を射出する光源と、当該光源から射出された光をインプリント処理において適切な光に整形する光学系とを含みうる。また、加熱部５０は、基板上に供給されたインプリント材１４を硬化させず、かつ基板１１の加熱に適した特定の波長を有する光を射出する光源と、当該光源から射出された光の強度を調整するための光調整器とを含みうる。加熱部５０の光調整器は、ショット領域１２における温度分布が所望の温度分布になるように、基板１１に照射される光の強度を調整することができる。加熱部５０の光調整器としては、例えば、液晶装置やデジタル・ミラー・デバイス（ＤＭＤ）などが採用されうる。

［インプリント処理について］
次に、第１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について説明する。制御部６は、モールド７のパターンを転写すべき基板上のショット領域１２が供給部５の下に配置されるように基板ステージ４を制御する。ショット領域１２が供給部５の下に配置されると、制御部６は、ショット領域１２にインプリント材１４を供給するように供給部５を制御する。そして、制御部６は、ショット領域１２にインプリント材１４が供給された後、モールド上のパターン領域７ａの下にショット領域１２が配置されるように基板ステージ４を制御する。制御部６は、モールド上のパターン領域７ａの下にショット領域１２が配置されると、モールド７を−Ｚ方向に駆動させるようにモールド駆動部１６を制御し、モールド７と基板上のインプリント材１４とを接触させる（押型工程）。そして、制御部６は、モールド７と基板上のインプリント材１４とを接触させた状態で所定の時間を経過させる。これにより、基板上のインプリント材１４をモールド７のパターンの隅々まで充填することができる。

制御部６は、モールド７と基板上のインプリント材１４とを接触させた状態において、モールド７のパターン領域７ａとショット領域１２とのＸＹ方向におけるアライメントを行う。アライメントは、パターン領域７ａの形状とショット領域１２の形状とが互いに近づくようにパターン領域やショット領域の変形を行う「変形工程」と、パターン領域７ａとショット領域１２との重ね合わせを行う「重ね合わせ工程」とを含みうる。パターン領域７ａとショット領域１２とのアライメントの詳細については後述する。制御部６は、パターン領域７ａとショット領域１２とのアライメントを行った後、基板上のインプリント材１４にモールド７を介して光（紫外線）を照射するように硬化部９を制御する。そして、制御部６は、モールド７を＋Ｚ方向に駆動させるようにモールド駆動部１６を制御し、光の照射によって硬化した基板上のインプリント材１４からモールド７を剥離する（剥離工程）。これにより、基板上のインプリント材１４をモールド７を用いて成形し、インプリント材１４で構成されたパターンを基板上に形成することができる。このようなインプリント処理は、基板上における複数のショット領域１２の各々について行われる。

［アライメントについて］
次に、第１実施形態のインプリント装置１におけるアライメントについて説明する。インプリント装置１では、例えば、事前に取得されたパターン領域７ａおよびショット領域１２の形状情報に基づいて、それらの形状が互いに近づくように、パターン領域７ａおよびショット領域１２の少なくとも一方の領域を変形するための変形量が決定される。そして、決定した変形量に従って、当該少なくとも一方の領域の変形の制御が行われる。例えば、変形量に従って当該少なくとも一方の領域を変形させるフィードフォワード制御（以下、ＦＦ制御）が行われる場合、ＦＦ制御を行っただけでは、パターン領域７ａとショット領域１２との間に位置および形状の相対的なずれが生じていることがある。そのため、インプリント装置１におけるアライメントでは、変形量に従ってパターン領域７ａおよびショット領域の少なくとも一方の領域を変形させるＦＦ制御を行う「変形工程」の後に、「重ね合わせ工程」が行われる。重ね合わせ工程では、変形工程による当該少なくとも一方の領域の変形後において、各検出部２２による検出結果に基づいて、パターン領域７ａとショット領域１２との重ね合わせのフィードバック制御（以下、ＦＢ制御）が行われる。この重ね合わせ工程により、パターン領域７ａとショット領域１２との相対的な位置および形状が補正される。

変形工程は、パターン領域７ａやショット領域１２に含まれる弓型成分や樽型成分などの高次の成分が補正されるように、パターン領域７ａおよびショット領域１２の少なくとも一方の領域を変形させるＦＦ制御を行う工程のことである。そのため、変形工程では、パターン領域７ａおよびショット領域１２にそれぞれ設けられた複数のマークのうちできるだけ多くのマーク３０を検出することによって得られた形状情報に基づいて行われることが好ましい。第１実施形態において形状情報は、パターン領域７ａおよびショット領域１２にそれぞれ設けられた複数のマーク３０のうち第１の数（例えば１７個）のマーク３０を検出することによって得られる。

一方で、重ね合わせ工程は、各検出部２２による検出結果に基づいて、パターン領域７ａとショット領域１２とのシフト補正や倍率補正などの低次の成分が補正されるように、それらの重ね合わせのＦＢ制御を行う工程のことである。そして、当該重ね合わせ工程は、変形工程においてパターン領域７ａおよびショット領域１２の変形がなされた状態で行われうる。つまり、重ね合わせ工程は、低次の成分を補正するだけであるため、変形工程で用いられる形状情報を得るために検出されるマーク３０の数（第１の数）より少ない数（第２の数）のマーク３０を用いて行われうる。第２の数は、例えば、重ね合わせ工程において複数の検出部２２における検出視野内に同時に収めることのできるマーク３０の数のことである。第１実施形態のインプリント装置１では、４つの検出部２２が設けられているため、重ね合わせ工程において４つのマーク３０の位置が同時に検出され、その検出結果に基づいてパターン領域７ａとショット領域１２との重ね合わせが行われうる。

以下に、第１実施形態のインプリント装置１におけるアライメントについて、図２を参照しながら説明する。図２は、第１実施形態のインプリント装置１におけるアライメントの流れを示すフローチャートである。

Ｓ１０１では、制御部６は、モールド上のパターン領域７ａおよび基板上のショット領域１２の形状情報を取得する。第１実施形態では、上述したように、パターン領域７ａおよびショット領域１２のそれぞれに対して設けられた複数のマーク３０のうち第１の数（１７個）のマーク３０の位置を検出することにより、当該形状情報を得ている。しかしながら、第１実施形態のインプリント装置１における検出部２２の数は、第１の数より少ない第２の数（４つ）である。そのため、インプリント処理を開始する前に、インプリント装置１の外部の計測装置において第１の数のマーク３０を検出し、パターン領域７ａおよびショット領域１２の少なくとも一方の領域の形状を形状情報として予め求めておくとよい。これにより、制御部６は、当該外部の計測装置から形状情報を取得し、パターン領域７ａとショット領域１２の形状差を高次の成分が含まれるように求めることができる。

図３（ａ）は、パターン領域７ａの形状とショット領域１２の形状とを示す図である。図３（ａ）において破線３３はパターン領域７ａの形状を、実線３４はショット領域１２の形状を、それぞれ表している。そして、それらの形状は、パターン領域７ａに設けられた１７個のマーク３１の位置、およびショット領域１２に設けられた１７個のマーク３２の位置によってそれぞれ得られる。図３（ａ）では、説明を簡単にするために、実線３４で示すショット領域１２の形状を理想形状（矩形形状）としているが、実際にはショット領域１２にも高次の成分や低次の成分を含む変形が生じていることがある。つまり、図３（ａ）は、例えば、および破線３３をパターン領域７ａとショット領域１２との実際の形状差、および実線３４をパターン領域７ａとショット領域１２との目標形状差と考えることもできる。

ここで、第１実施形態では、形状情報としてのパターン領域７ａの形状およびショット領域１２の形状を、インプリント装置１の外部の計測装置において求めたが、それに限られるものではない。例えば、インプリント装置１の内部において、４つの検出部２２によるマーク３０の位置の検出と基板ステージ４の移動とを繰り返すことによって第１の数のマーク３０の位置を検出し、パターン領域７ａの形状およびショット領域１２の形状を求めてもよい。

Ｓ１０２では、制御部６は、Ｓ１０１で取得した形状情報に基づいて、パターン領域７ａの形状とショット領域１２の形状とが互いに近づくように、パターン領域７ａおよびショット領域１２の少なくとも一方の領域の変形量を求める。そして、制御部６は、求めた変形量に基づいて、変形部（加圧部１８および加熱部５０の少なくとも一方）を駆動するための駆動量を決定する。決定した駆動量は、後の変形工程（Ｓ１０５）において用いられる。変形工程では、高次の成分を補正するため、基板１１を加熱してショット領域１２を変形する加熱部５０と、モールド７に力を加えてパターン領域７ａを変形する加圧部１８とを併用することが好ましい。この場合、制御部６は、パターン領域７ａの形状とショット領域１２の形状とが互いに近づくように、加圧部１８を駆動するための駆動量と、加熱部５０を駆動するための駆動量とをそれぞれ決定しうる。ここで、パターン領域７ａまたはショット領域１２を変形させる場合では、制御部６は、加圧部１８を駆動するための駆動量、または加熱部５０を駆動するための駆動量を決定しうる。

Ｓ１０３では、制御部６は、Ｓ１０２で決定した駆動量（変形量）に基づいて、パターン領域７ａおよびショット領域１２の少なくとも一方の領域の変形後にパターン領域７ａのマーク３１とショット領域１２のマーク３２との間に生じるずれ量を取得する。当該ずれ量は、制御部６により、パターン領域７ａおよびショット領域１２のそれぞれに対して設けられた複数のマーク３０の各々について取得される。また、Ｓ１０４では、制御部６は、予め設定された条件を満たすように、Ｓ１０３で取得した各マーク３０についてのずれ量に基づいて、複数のマーク３０の中から重ね合わせの制御に用いるマーク３０を選択する。ここで、制御部６は、Ｓ１０３において、パターン領域７ａのマーク３１とショット領域１２のマーク３２との変形後のずれ量を、Ｓ１０２で決定した駆動量（変形量）に基づいて取得（推定）しているが、それに限られるものではない。例えば、少なくとも一方の領域の変形後において、パターン領域７ａのマーク３１とショット領域１２のマーク３２とを検出部２２に検出させることにより当該ずれ量を取得してもよい。

図３（ｂ）は、Ｓ１０２で決定した駆動量に従って加圧部１８および加熱部５０を駆動し、パターン領域７ａの形状とショット領域１２の形状とを互いに近づけたときの、パターン領域７ａの形状およびショット領域１２の形状を示す図である。加圧部１８によってモールド７に力を加えると、ポアソン比に起因する意図しない変形がパターン領域７ａに生じうる。一方で、加熱部５０によって基板１１を加熱すると、等方的な変形がショット領域１２に生じうる。そのため、加圧部１８と加熱部５０を併用すると、ポアソン比に起因するパターン領域７ａの変形をショット領域１２の等方的な変形によって相殺させることができ、パターン領域７ａの形状とショット領域１２の形状と互いに近づけることが容易となる。

ここで、パターン領域７ａの形状とショット領域１２の形状とを互いに近づける際、複数のマーク３０の一部に、パターン領域７ａのマーク３１とショット領域１２のマーク３２との位置ずれを意図的に生じさせるとよい場合がある。例えば、図３（ｂ）に示す例では、パターン領域７ａの四隅のマーク３１とショット領域１２の四隅のマーク３２との間に位置ずれを意図的に生じさせることにより、パターン領域７ａの形状とショット領域１２の形状とを互いに近づけている。この場合、意図的に位置ずれを生じさせたパターン領域７ａのマーク３１とショット領域１２のマーク３２とをＸＹ方向で一致させるように重ね合わせのＦＢ制御を行うと、パターン領域７ａとショット領域１２とを高精度に重ね合わせることが困難になりうる。即ち、パターン領域７ａとショット領域１２との重ね合わせ精度を所望の精度にすることが困難になりうる。

図４は、パターン領域７ａとショット領域１２との重ね合わせを説明するための図である。上述したように、パターン領域７ａの形状とショット領域１２の形状とを互いに近づけるために、例えば四隅のマーク３０において、パターン領域７ａのマーク３１とショット領域１２のマーク３２との位置ずれを意図的に生じさせるとよい場合がある。図４（ａ）は、パターン領域７ａおよびショット領域１２における四隅のマーク３０に、パターン領域７ａのマーク３１とショット領域１２のマーク３２との位置ずれを生じさせている状態を示す図である。図４（ａ）において、破線３３はパターン領域７ａの形状を、実線３４はショット領域１２の形状をそれぞれ表している。このとき、パターン領域７ａとショット領域１２との重ね合わせ精度が所望の精度であるとする。

この状態において、パターン領域７ａおよびショット領域１２における四隅のマーク３０の位置のみを各検出部２２に検出させてしまうと、制御部６は、パターン領域７ａの形状を、図４（ａ）の二点破線３５で示すような線形形状として認識しうる。ここで、パターン領域７ａの四隅のマーク３１とショット領域１２の四隅のマーク３２とがＸＹ方向において一致するように、パターン領域７ａおよびショット領域１２の少なくとも一方の領域を変形させる場合を想定する。この場合、図４（ｂ）に示すように、検出結果に基づいて認識したパターン領域７ａの形状（二点破線３５）とショット領域１２の形状（実線３４）とが重なり合う。しかしながら、実際のパターン領域７ａの形状（破線３３）とショット領域１２の形状（実線３４）とは重なり合わず、パターン領域７ａとショット領域１２と重ね合わせ精度が低下しうることとなる。

そのため、制御部６は、Ｓ１０３において、パターン領域７ａおよびショット領域１２の少なくとも一方の領域の変形後における複数のマーク３０の各々についてずれ量を取得する。そして、Ｓ１０４において、予め設定した条件を満たすように、取得したずれ量に基づいて、複数のマーク３０の中から重ね合わせの制御に用いるマーク３０を選択する。条件は、例えば、複数のマーク３０におけるずれ量の平均値より小さいずれ量を有するマーク３０を選択することを含むように設定されてもよい。また、パターン領域７ａおよびショット領域１２のそれぞれにおける各辺に対して２つ以上のマーク３０が設けられている場合、各辺について少なくとも１つのマーク３０を選択することを含むように設定されてもよい。このとき、各辺についてずれ量が小さい順にマーク３０を選択することを条件としてもよい。ここで、制御部６は、取得したずれ量だけでなく、モールド７によるインプリント材１４の成形が既に行われた基板における重ね合わせ精度にも更に基づいて、重ね合わせ工程に用いるマーク３０を選択してもよい。例えば、複数のマーク３０におけるずれ量の平均値より小さいずれ量を有するマーク３０が幾つかある場合を想定する。この場合、制御部６は、インプリント材１４の成形が既に行われた複数の基板のうち重ね合わせ精度が最も小さくなった基板の重ね合わせ工程で用いられたマークと同じ位置に配置されたマーク３０を、重ね合わせ工程に用いるマーク３０として選択するとよい。なお、「辺」とは、頂点と頂点との間の線のことであり、直線に限られず、曲線も含むものとする。

ずれ量は、例えば、加圧部１８の駆動量とパターン領域７ａの変形量との関係、および加熱部５０の駆動量とショット領域１２の変形量との関係を示す情報（以下、変形量情報）に基づいて求められうる。変形量情報は、データベースや関数などによって表される。そして、加圧部１８の駆動量とパターン領域７ａの変形量との関係は、例えば、シミュレーションやダミー基板を用いた実験などで、加圧部１８を駆動させたときのモールド７の変形解析を行うことによって取得されうる。同様に、加熱部５０の駆動量とショット領域１２の変形量との関係は、例えば、シミュレーションやダミー基板を用いた実験などで、加熱部５０を駆動させたときの基板１１の熱変形解析を行うことによって取得されうる。ここで、ダミー基板は、インプリント処理を行わない基板であってもよいし、インプリント処理を行うべき複数の基板のうち、最初にインプリント処理が行われる基板（例えば、ロット先頭の基板）であってもよい。

Ｓ１０５では、制御部６は、Ｓ１０２で決定した駆動量（変形量）に従って加圧部１８および加熱部５０を制御し、パターン領域７ａの形状およびショット領域１２の形状が互いに近づくように、それらの変形を制御する（変形工程）。第１実施形態では、高次の成分を補正するように加圧部１８および加熱部５０の両方を制御し、パターン領域７ａおよびショット領域１２の両方を変形させているが、それに限られるものではない。例えば、加圧部１８および加熱部５０の少なくとも一方を制御して、パターン領域７ａおよびショット領域１２の少なくとも一方の領域を変形させてもよい。また、Ｓ１０６では、制御部６は、モールド保持部３を制御して、モールド７とショット領域上のインプリント材１４とを接触させる。第１実施形態では、モールド７とインプリント材１４との接触をＳ１０５の変形工程の後に行っているが、それに限られるものではなく、Ｓ１０５の前に行ってもよい。即ち、モールド７とインプリント材１４との接触を行った後で、パターン領域７ａおよびショット領域１２の少なくとも一方の領域の制御を行ってもよい。

Ｓ１０７では、制御部６は、Ｓ１０４で選択されたマーク３０の位置を複数の検出部２２に検出させ、各検出部２２による検出結果に基づいて、パターン領域７ａとショット領域１２との重ね合わせのＦＢ制御を行う（重ね合わせ工程）。重ね合わせ工程では、パターン領域７ａおよびショット領域の相対位置の調整（例えば、並進シフト補正や回転補正）と、パターン領域７ａおよびショット領域１２の少なくとも一方の領域の変形（例えば、倍率補正や台形補正）が行われる。「調整」では、変形工程において変形が行われた領域の形状が、当該変形がなされた状態で維持されるように、パターン領域７ａとショット領域１２との並進シフト補正や回転補正が行われる。「調整」は、例えば、基板ステージ４のステージ駆動部２０を制御することによって行われうる。また、「変形」では、パターン領域７ａおよびショット領域１２の少なくとも一方の領域を変形することにより、パターン領域７ａとショット領域１２との間における倍率補正や台形補正が行われる。「変形」は、例えば、加圧部１８および加熱部５０の少なくとも一方を制御することによって行われうる。

例えば、制御部６は、Ｓ１０４において、複数のマーク３０のうち、位置合わせ工程に用いるマーク３０として、複数のマーク３０におけるずれ量の平均値より小さいずれ量をそれぞれ有する４つのマーク３０ａ〜３０ｄを選択したとする。このとき、４つの検出部２２によって４つのマーク３０ａ〜３０ｄの位置が検出されると、制御部６は、パターン領域７ａの形状を、図５（ａ）の二点破線３６で示すような線形形状として認識しうる。ここで、Ｓ１０４で選択された４つのマーク３０ａ〜３０ｄについて、パターン領域７ａのマーク３１とショット領域１２のマーク３２とがＸＹ方向において一致するように、重ね合わせのＦＢ制御を行う場合を想定する。この場合、図５（ｂ）に示すように、検出結果に基づいて認識したパターン領域７ａの形状（二点破線３６）とショット領域１２の形状（実線３４）とが重なり合う。第１実施形態のインプリント装置１では、ずれ量が平均値より小さいマーク３０を用いて重ね合わせのＦＢ制御を行っているため、パターン領域７ａとショット領域１２との重ね合わせ精度が低下することを抑制することができる。

ここで、重ね合わせ工程で用いるマーク３０として選択された４つのマーク３０ａ〜３０ｄの各々は、図５に示すように、各辺の中心からずれた位置に配置されているとよいことがある。これは、例えば、パターン領域７ａおよびショット領域１２の少なくとも一方が台形成分を含む形状である場合に、図６に示すように、各辺の中心に配置されたマーク３０の位置の検出結果では、台形成分を含む形状を認識することが困難となりうるからである。このとき、重ね合わせ工程において台形補正を行うことができず、パターン領域７ａとショット領域１２とを高精度に重ね合わせることが困難になりうる。そのため、制御部６は、Ｓ１０４において、複数のマーク３０におけるずれ量の平均値より小さいずれ量を有するマーク３０のうち、各辺の中心からずれた位置に配置されたマーク３０を、重ね合わせの制御に用いるマーク３０として選択するとよい。

上述したように、第１実施形態のインプリント装置１は、パターン領域７ａおよびショット領域１２のうち少なくとも一方の領域について変形の制御を行った後におけるパターン領域７ａのマーク３１とショット領域１２のマーク３２とのずれ量を取得する。そして、取得したずれ量に基づいて重ね合わせ工程で用いるマーク３０を選択し、選択したマーク３０の位置の検出結果に基づいてパターン領域７ａとショット領域１２との重ね合わせのＦＢ制御を行う。これにより、第１実施形態のインプリント装置１は、モールド上のパターン領域７ａと基板上のショット領域１２とを高精度に重ね合わせることができる。

＜第２実施形態＞
第１実施形態では、重ね合わせ工程における「調整」および「変形」で同じマーク３０を用いる例について説明したが、「調整」および「変形」で異なるマーク３０を用いてもよい。例えば、マーク３０の位置が離れていた方が、各マーク３０の位置の検出結果に含まれる誤差の影響を低減することができるため、マーク間の距離についての計測精度が向上する。したがって、「調整」を行う場合には、例えば、パターン領域７ａおよびショット領域１２の四隅に配置されたマーク３０を用いることが好ましい。一方で、「変形」では、上述したように、複数のマーク３０におけるずれ量の平均値より小さいずれ量を有するマーク３０を用いることが好ましい。即ち、制御部６は、重ね合わせ工程における「調整」および「変形」のそれぞれにおいて用いるマーク３０を切り替えるとよい。

＜物品の製造方法の実施形態＞
本発明の実施形態にかかる物品の製造方法は、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。本実施形態の物品の製造方法は、基板に塗布された樹脂に上記のインプリント方法を用いてパターンを形成する工程（インプリント処理を基板に行う工程）と、かかる工程でパターンを形成された基板（インプリント処理を行われた基板）を加工する工程とを含む。更に、かかる製造方法は、他の周知の工程（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）を含む。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ないことはいうまでもなく、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。

１：インプリント装置、３：モールド保持部、４：基板ステージ、７：モールド、７ａ：パターン領域、１１：基板、１２：ショット領域、１８：加圧部、５０：加熱部

Claims (18)

1. パターンが形成されたパターン領域を有するモールドを用いて、基板のショット領域上のインプリント材を成形するインプリント方法であって、
   前記パターン領域の形状と前記ショット領域の形状とが互いに近づくように、前記パターン領域および前記ショット領域のうち少なくとも一方を変形させる変形工程と、
   前記パターン領域に設けられた複数のマークの各々について、前記パターン領域のマークとそれに対応する前記ショット領域のマークとの前記変形工程後のずれ量を取得する取得工程と、
   前記取得工程で取得した前記ずれ量に基づいて、前記複数のマークを、前記パターン領域と前記ショット領域との重ね合わせの制御に用いるマークと、前記重ね合わせの制御に用いないマークとに選別する選別工程と、
   前記変形工程後において、前記選別工程で前記重ね合わせの制御に用いるマークとして選択されたマークの位置の検出結果のみに基づいて、前記パターン領域と前記ショット領域との重ね合わせの制御を行う重ね合わせ工程と、
   を含むことを特徴とするインプリント方法。
2. 前記選別工程では、前記複数のマークにおける前記ずれ量の平均値より小さい前記ずれ量を有するマークを、前記重ね合わせの制御に用いるマークとして選択する、ことを特徴とする請求項１に記載のインプリント方法。
3. 前記少なくとも一方の領域は、各辺に対して２つ以上のマークが設けられ、
   前記選別工程では、前記少なくとも一方の領域の各辺について、前記２つ以上のマークの中から少なくとも１つのマークを、前記重ね合わせの制御に用いるマークとして選択する、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方法。
4. 前記選別工程では、前記少なくとも一方の領域の各辺について、辺の中心からずれた位置に配置されたマークを、前記重ね合わせの制御に用いるマークとして選択する、ことを特徴とする請求項３に記載のインプリント方法。
5. 前記選別工程では、前記少なくとも一方の領域の各辺について、前記ずれ量の小さい順に前記重ね合わせの制御に用いるマークを選択する、ことを特徴とする請求項３に記載のインプリント方法。
6. 前記選別工程では、前記重ね合わせ工程において検出視野内に同時に収めることのできる数のマークを、前記重ね合わせの制御に用いるマークとして選択する、ことを特徴とする請求項１乃至５のうちいずれか１項に記載のインプリント方法。
7. 前記変形工程では、前記パターン領域の形状および前記ショット領域の形状を示す情報に基づいて、前記少なくとも一方の領域を変形させ、
   前記選別工程では、前記複数のマークのうち、前記情報を求めるために検出されたマークの数より少ない数のマークを、前記重ね合わせの制御に用いるマークとして選択する、ことを特徴とする請求項１乃至６のうちいずれか１項に記載のインプリント方法。
8. 前記選別工程では、前記モールドによるインプリント材の成形が既に行われた基板における重ね合わせ精度にも更に基づいて、前記重ね合わせの制御に用いるマークを選択する、ことを特徴とする請求項１乃至７のうちいずれか１項に記載のインプリント方法。
9. 前記変形工程では、前記パターン領域の形状と前記ショット領域の形状とが互いに近づくように決定された前記少なくとも一方の領域の変形量に従って、前記少なくとも一方の領域の変形の制御を行う、ことを特徴とする請求項１乃至８のうちいずれか１項に記載のインプリント方法。
10. 前記変形工程では、前記変形量に従って、前記変形のフィードフォワード制御を行う、ことを特徴とする請求項９に記載のインプリント方法。
11. 前記重ね合わせ工程では、前記選別工程で選択された前記パターン領域のマークと前記ショット領域のマークとの相対位置の検出結果に基づいて、前記パターン領域と前記ショット領域との重ね合わせのフィードバック制御を行う、ことを特徴とする請求項１乃至９のうちいずれか１項に記載のインプリント方法。
12. 前記重ね合わせ工程では、前記パターン領域と前記ショット領域との間における倍率補正および台形補正の少なくとも一方を行う工程を含む、ことを特徴とする請求項１乃至１１のうちいずれか１項に記載のインプリント方法。
13. パターンが形成されたパターン領域を有するモールドを用いて、基板のショット領域上のインプリント材を成形するインプリント方法であって、
    前記パターン領域の形状と前記ショット領域の形状とが互いに近づくように、前記パターン領域および前記ショット領域のうち少なくとも一方の領域を変形させる変形工程と、
    前記パターン領域に設けられた複数のマークの各々について、前記パターン領域のマークとそれに対応する前記ショット領域のマークとの前記変形工程後のずれ量を取得する取得工程と、
    予め設定された条件を満たすように、前記取得工程で取得した前記ずれ量に基づいて、前記複数のマークの中から、前記パターン領域と前記ショット領域との重ね合わせの制御に用いるマークを選択する選択工程と、
    前記変形工程後において、前記選択工程で選択されたマークについての位置の検出結果に基づいて、前記パターン領域と前記ショット領域との重ね合わせの制御を行う重ね合わせ工程と、
    を含み、
    前記条件は、前記複数のマークにおける前記ずれ量の平均値より小さい前記ずれ量を有するマークを選択することを含む、ことを特徴とするインプリント方法。
14. パターンが形成されたパターン領域を有するモールドを用いて、基板のショット領域上のインプリント材を成形するインプリント方法であって、
    前記パターン領域の形状と前記ショット領域の形状とが互いに近づくように、前記パターン領域および前記ショット領域のうち少なくとも一方の領域を変形させる変形工程と、
    前記パターン領域に設けられた複数のマークの各々について、前記パターン領域のマークとそれに対応する前記ショット領域のマークとの前記変形工程後のずれ量を取得する取得工程と、
    前記取得工程で取得した前記ずれ量と、前記モールドによるインプリント材の成形が既に行われた基板における重ね合わせ精度とに基づいて、前記複数のマークの中から、前記パターン領域と前記ショット領域との重ね合わせの制御に用いるマークを選択する選択工程と、
    前記変形工程後において、前記選択工程で選択されたマークについての位置の検出結果に基づいて、前記パターン領域と前記ショット領域との重ね合わせの制御を行う重ね合わせ工程と、
    を含むことを特徴とするインプリント方法。
15. パターンが形成されたパターン領域を有するモールドを用いて、基板のショット領域上のインプリント材を成形するインプリント装置であって、
    前記パターン領域および前記ショット領域の少なくとも一方の領域を変形させる変形部と、
    制御部と、
    を含み、
    前記制御部は、
    前記パターン領域の形状と前記ショット領域の形状とが互いに近づくように、前記変形部に前記少なくとも一方の領域を変形させ、
    前記パターン領域に設けられた複数のマークの各々について、前記少なくとも一方の領域の変形後における前記パターン領域のマークとそれに対応する前記ショット領域のマークとのずれ量を取得し、
    取得した前記ずれ量に基づいて、前記複数のマークを、前記パターン領域と前記ショット領域との重ね合わせの制御に用いるマークと、前記重ね合わせの制御に用いないマークとに選別し、
    前記少なくとも一方の領域の変形後において、前記重ね合わせの制御に用いるマークとして選択されたマークの位置の検出結果のみに基づいて、前記パターン領域と前記ショット領域との重ね合わせの制御を行う、ことを特徴とするインプリント装置。
16. パターンが形成されたパターン領域を有するモールドを用いて、基板のショット領域上のインプリント材を成形するインプリント装置であって、
    前記パターン領域および前記ショット領域の少なくとも一方の領域を変形させる変形部と、
    制御部と、
    を含み、
    前記制御部は、
    前記パターン領域の形状と前記ショット領域の形状とが互いに近づくように、前記変形部に前記少なくとも一方の領域を変形させ、
    前記パターン領域に設けられた複数のマークの各々について、前記少なくとも一方の領域の変形後における前記パターン領域のマークとそれに対応する前記ショット領域のマークとのずれ量を取得し、
    予め設定された条件を満たすように、取得した前記ずれ量に基づいて、前記複数のマークの中から、前記パターン領域と前記ショット領域との重ね合わせの制御に用いるマークを選択し、
    前記少なくとも一方の領域の変形後において、選択されたマークについての位置の検出結果に基づいて、前記パターン領域と前記ショット領域との重ね合わせの制御を行い、
    前記条件は、前記複数のマークにおける前記ずれ量の平均値より小さい前記ずれ量を有するマークを選択することを含む、ことを特徴とするインプリント装置。
17. パターンが形成されたパターン領域を有するモールドを用いて、基板のショット領域上のインプリント材を成形するインプリント装置であって、
    前記パターン領域および前記ショット領域の少なくとも一方の領域を変形させる変形部と、
    制御部と、
    を含み、
    前記制御部は、
    前記パターン領域の形状と前記ショット領域の形状とが互いに近づくように、前記変形部に前記少なくとも一方の領域を変形させ、
    前記パターン領域に設けられた複数のマークの各々について、前記少なくとも一方の領域の変形後における前記パターン領域のマークとそれに対応する前記ショット領域のマークとのずれ量を取得し、
    取得した前記ずれ量と、前記モールドによるインプリント材の成形が既に行われた基板における重ね合わせ精度とに基づいて、前記複数のマークの中から、前記パターン領域と前記ショット領域との重ね合わせの制御に用いるマークを選択し、
    前記少なくとも一方の変形後において、選択されたマークについての位置の検出結果に基づいて、前記パターン領域と前記ショット領域との重ね合わせの制御を行う、
    ことを特徴とするインプリント装置。
18. 請求項１乃至１４のうちいずれか１項に記載のインプリント方法を用いて基板にパターンを形成する工程と、
    前記工程でパターンを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。

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