JP6643022B2 - インプリント装置、インプリント方法、異物検出方法および物品製造方法 - Google Patents

Description

本発明は、異物を推定するインプリント装置、インプリント方法、異物検出方法および物品製造方法に関する。

半導体デバイスの微細化の要求が進み、従来のフォトリソグラフィ技術に加え、モールド（型）と基板上の未硬化樹脂とを互いに接触させて、モールドに形成された微細な凹凸パターンに対応する樹脂のパターンを基板上に形成する微細加工技術が存在する。この技術はインプリント技術とも呼ばれ、基板上に微細な構造体を形成することができる。例えば、インプリント技術の一つとして、光硬化法がある。この光硬化法は、まず、基板上のショット領域（インプリント領域）に紫外線硬化樹脂（インプリント樹脂）を塗布する。次に、この樹脂（未硬化樹脂）とモールドとを互いに押し付ける。そして、紫外線を照射して樹脂を硬化させたうえで離型することにより、樹脂のパターンが基板上に形成される。インプリント技術では基板と型との間に異物が存在しているとパターン欠陥やモールド破損の原因になる。特許文献１には、モールドとインプリント材とを接触させる際に、ショット領域を画像観察することでモールドと基板の間に異物が挟まれているかを検査する方法が開示されている。

特開２０１５−０５６５８９号公報

ここで、特許文献１に開示されたインプリント装置における異物を検査する方法は、モールドと基板の間に異物が挟まれていることを検出することができ、パターン欠陥が発生している場所を求めることができる。しかし、モールドをインプリント材から引き離した後に、モールドと基板の間に挟まれた異物がモールドに付着しているか、基板上のインプリント材に付着しているか、判別することができない。そのため、モールドに異物が付着したまま次のショット領域にパターンを形成すると、再びパターン欠陥が発生する。また、モールドに異物が付着したまま、モールドと基板上のインプリント材を接触させるとモールドが破損する恐れがある。そのため、モールドに異物が付着している場合は、モールドに付着した異物の除去や異物が付着したモールドを交換しなければならない。一方で、異物が基板上のインプリント材に付着していれば、モールドに付着した異物の除去やモールドを交換しなくてもよい。

本発明のインプリント装置は、型を用いて基板上にインプリント材のパターンを形成するインプリント装置であって、前記基板上のインプリント材と前記型が接触した状態で、前記基板と前記型に挟まれた領域を撮像する第１撮像部と、前記基板上のインプリント材と前記型が離れた状態で、前記インプリント材を前記第１撮像部よりも高い解像度で撮像する第２撮像部と、前記第１撮像部の撮像結果に基づいて前記基板と前記型に挟まれた異物の場所を検出し、該検出した場所に対応する前記基板上の場所にあるインプリント材を前記第２撮像部により撮像した結果に基づいて、前記型に異物が付着しているか否かを検出する検出部と、を有することを特徴とする。

モールドと基板に挟まれた異物を検出し、異物がモールドに付着しているか否かを効率良く検出するインプリント装置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。 第１実施形態の第１撮像部における撮像結果を示した図である。 第１撮像部における撮像結果から異物の座標を示した図である。 第１実施形態の第２撮像部における異物検出を示した図である。 第２実施形態の第３撮像部における異物検出を示した図である。 第１実施形態の異物検出方法を示したフローチャートである。 第２実施形態の異物検出方法を示したフローチャートである。 第３実施形態の異物検出方法を示したフローチャートである。

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。なお、各図において、同一の部材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）
図１は本発明の第１実施形態に係るインプリント装置１００について説明する。図１は、インプリント装置１００の構成を示す概略図である。インプリント装置１００は、基板１上に供給された未硬化の樹脂（インプリント材）とモールド１１（型）を接触させた状態でインプリント材を硬化させる。さらにインプリント装置１００は、硬化したインプリント材からモールド１１を離型（剥離）することで基板１の上にインプリント材のパターンを形成（転写）する。以下、基板１上にインプリント材を供給し、モールド１１を用いて基板１上にインプリント材のパターンが形成される一連の動作を「インプリント処理」と称する。インプリント装置は、このインプリント処理を繰り返すことによって基板１上の複数のショット領域にパターンを形成することができる。

基板１は搬送ハンドなどを含む基板搬送部１６によってインプリント装置１００の外部から搬入され、基板チャック２に保持される。基板チャック２を保持した基板ステージ３（基板保持部）はベース定盤４に載置され、基板１をＸ軸方向およびＹ軸方向の所定の位置に位置決めするためにベース定盤４上を移動する。ここでは、モールド１１と基板１上のインプリント材を接触させる方向をＺ軸とし、Ｚ軸に垂直な平面内に互いに直交する方向をＸ軸とＹ軸とする。

モールド１１はモールドチャック１２に保持され、基板１上のインプリント材に転写されるパターンを表面（基板１に対向する面）に有する。モールド１１を保持したモールドチャック１２はモールドステージ１３に載置され、モールド１１をＺ軸方向に移動させることができる。モールドステージ１３は、モールドチャック１２に保持されたモールド１１を基板１上のインプリント材に接触させたり、硬化したインプリント材から引き離したりすることができる。さらに、モールドステージ１３は、モールド１１のＺ軸回りの傾きを補正する機能を備えていてもよい。モールドチャック１２とモールドステージ１３は、光源７（硬化部）から照射される光を通過させる開口（不図示）を有する。またモールドチャック１２（またはモールドステージ１３）にはモールド１１の押し付け力（押印力）を検出するためのロードセル（力センサ）が配置されていてもよい。

インプリント装置１００には、アライメントスコープ８（マーク検出部）を備える。アライメントスコープ８は、基板１に形成されたアライメントマークとモールド１１に形成されたアライメントマークを検出する。アライメントスコープ８には、アライメントマークを検出するための光学系および撮像系を有する。アライメントスコープ８は、モールド１１を介して基板１に形成されたアライメントマークや、基板ステージ３に形成された基準マーク（不図示）を検出することができるため、ＴＴＭ（スルー・ザ・モールド）アライメントスコープと呼ばれる。アライメントスコープ８は、ショット領域毎に基板のアライメントマークとモールドのアライメントマークとの相対位置を計測し、その計測結果に基づく基板と型の位置ずれを補正する、所謂ダイバイダイ方式のアライメントに使用される。

インプリント装置１００には、供給部９（ディスペンサ）を備える。供給部９は、基板１にインプリント材を供給する。供給部９は基板１の表面にインプリント材（光硬化樹脂）を吐出する吐出口（ノズル）を含むディスペンサヘッドで構成され、基板１上の複数のショット領域のそれぞれにインプリント材を供給（塗布）することができる。供給部９は、たとえばピエゾジェット方式やマイクロソレノイド方式などを採用し、基板１上に１ｐＬ（ピコリットル）程度の非常に微小な容積のインプリント材を供給することができる。また、供給部９を構成するディスペンサヘッドはシングルノズルであってもよいし、ノズルの数が１００を超えるリニアノズルアレイ、さらにいくつかのリニアノズルアレイを配置した構成であってもよい。

インプリント装置１００には、アライメントスコープ１０（第２撮像部）を備える。アライメントスコープ１０はアライメント棚１７に載置され、モールド１１を介さずに基板上のショット領域に形成されたアライメントマークを計測することができる。インプリント装置１００は、アライメントスコープ１０で複数のショット領域に形成されたアライメントマークを検出して、基板上のショット領域の配列を決定するグローバルアライメント処理を行ってもよい。

インプリント装置１００には、カメラ６（第１撮像部）を備える。カメラ６は、モールド１１が基板１上のインプリント材と接触する様子が検出できる位置に配置される。カメラ６は少なくとも基板１のショット領域の大きさ以上の領域を撮像することができる撮像部である。カメラ６は基板１上に塗布されたインプリント材がモールド１１によって押し広げられる様子を撮像することにより、インプリント材がモールド１１のパターンに充填される様子を観察する。カメラ６の視野は例えば３６ｍｍ×４３ｍｍなどであり、一度のインプリント処理でパターンを形成することができるパターン全領域（ショット領域）を観察できる。カメラの画素数は２５００×２０００ピクセルであるとすると、１画素あたりの画素分解能（解像度）は１７μｍ／ｐｉｘ（ピクセル）である。

インプリント装置１００には、制御部２００を備える。制御部２００は、ＣＰＵやメモリなどを含み、インプリント装置１００の全体（動作）を制御する。第１実施形態のインプリント装置１００の制御部２００は、カメラ６（第１撮像部）が撮像したモールド１１と基板１上のインプリント材との接触時の画像により、基板１とモールド１１の間に挟まれた異物を検出することができる。

次に、インプリント装置１００の制御部２００による基板１とモールド１１の間に挟まれた異物を検出する方法を図２（ａ）〜図２（ｅ）を用いて説明する。以下、基板１とモールド１１の間に挟まれる異物を検出する一連の動作を「異物検出処理」と称する。

図２（ａ）は、基板１上に供給されたインプリント材とモールド１１が接触している状態で、ショット領域を撮像した基準画像３００を示す。基準画像３００は、基板１とモールド１１との間に異物が挟まれていない状態で、カメラ６が撮像した結果を示し、予め制御部２００に保存されている。

インプリント処理の対象となる基板１は、基板搬送部１６によりインプリント装置１００内に搬入され、基板チャック２により保持される。図２（ｂ）は搬入された基板１に供給部９によって基板１上にインプリント材が供給された後、モールド１１とインプリント材を接触させた状態でカメラ６が撮像した画像３０１を示す。

図２（ｃ）の画像３０２は、図２（ｂ）の画像３０１と図２（ａ）の基準画像３００の差分を示している。図２（ｂ）の画像３０１は図２（ａ）の基準画像３００と略一致しているため、図２（ａ）の基準画像３００と図２（ｂ）の画像３０１の差分をとった画像３０２は何も検出されない。そのため、基板１とモールド１１との間には異物が挟まれていないと判断（推定）される。

一方、図２（ｄ）は搬入された基板１に供給部９によって基板１上にインプリント材が供給された後、モールド１１とインプリント材を接触させた状態でカメラ６が撮像した画像３０３を示す。画像３０３は、図２（ｂ）に示したショット領域とは異なるショット領域においてカメラ６が撮像した画像を示す。

図２（ｅ）の画像３０４は、図２（ｄ）の画像３０３と図２（ａ）の基準画像３００の差分を示している。図２（ｅ）の画像３０４からは、差分３０５が検出される。画像図２（ａ）の差分をとった画像が図２（ｅ）であり、画像の差分３０５が検出される。つまり、この差分３０５は、基板１上のインプリント材とモールド１１を接触させた状態でカメラ６が撮像した画像３０３が基準画像３００と異なっていることがわかる。つまり、画像３０４で検出された差分３０５が、基板１とモールド１１との間に異物が挟まれていると推定される。また、差分３０５が検出されたショット領域は異物によってパターン欠陥が発生している可能性がある。

異物の大きさは、カメラ６の撮像素子が解像できる異物の大きさよりも小さいものが多く、カメラ６で異物を直接検出することができない。しかし、基板１とモールド１１に異物が挟まれていると、実際の異物の大きさよりも広い範囲でモールドが歪むため、解像度が小さいカメラ６でも差分３０５を異物の場所として検出することができる。このように、差分３０５の検出により異物によるパターン欠陥が発生しているか否かを判断することができる。また、画像３０４の差分３０５の位置から異物の場所を求めることができる。このテンプレートの画像（基準画像３００）と、検査する画像（画像３０１、画像３０３）を比較することで異物の検出を行う方法はテンプレートマッチング方法と呼ばれることもある。

このように、基準画像３００とカメラ６が撮像した画像を比較することで基板１とモールド１１との間に異物が挟まれていることや、異物の場所を検出することができる。しかし、インプリント材を硬化させた後、硬化したインプリント材から型を引き離す（離型する）と、基板１とモールド１１の間に挟まれていた異物が基板上に付着しているのか、モールド１１に付着しているのか判別することができない。モールド１１に異物が付着していると、次のショット領域にインプリント処理を行うと同じように基板１とモールド１１の間に異物が挟まれて、パターン欠陥が発生する恐れがある。上述したように、基板１上のショット領域をカメラ６で直接撮像しても、異物は検出することができない。モールド１１をカメラ６で直接撮像しても同様である。

そのため、基板１とモールド１１の間に挟まれた異物が基板上のインプリント材か、モールド１１の何れかに付着しているかを検出するには、カメラ６よりも高解像度の検出器を使用する必要がある。高解像度の検出器を使用すれば、異物を直接検出することができるが、高解像度の検出器はカメラ６と比較して狭い範囲しか検出することができず、ショット領域全面を計測すると異物検出に時間を要するため生産性が低下する。

そこで、第１実施形態のインプリント装置は、カメラ６で撮像した画像３０３から基板１とモールド１１の間に挟まれた異物の場所を求め、基板上のその場所をインプリント処理の後にアライメントスコープ１０（第２撮像部）で異物が付着しているかを検出する。

図３を用いてカメラ６で撮像した画像からアライメントスコープ１０で基板上のインプリント材を撮像する領域（座標）を求める方法を説明する。

図２で説明した異物の検出方法と同様に、基板上のインプリント材とモールド１１とが接触した状態でカメラ６が撮像した画像と基準画像との差分の画像４００により、ショット領域内に差分４０１を検出することができる。ショット領域内の差分４０１（異物）の位置（座標）はカメラ６の撮像素子のピクセル位置に基づいて求めることができる。また、モールド１１とインプリント材を接触させる前に、または、接触させる動作と同時に、基板１とモールド１１の位置合わせが行われている。そのため、基板１の面内におけるショット領域の座標は制御部２００で求めることができる。これらのショット領域の座標情報、およびショット領域内での差分４０１の位置情報から、基板１上における異物の位置情報（座標情報）を求めることができる。

モールド１１をインプリント材から引き離した後、制御部２００は基板内の差分４０１の位置情報に基づいて、検出された差分４０１の位置を含む領域がアライメントスコープ１０の検出領域４０２内に入るように基板ステージ３を駆動する。アライメントスコープ１０は、インプリント装置内の決まった場所に配置されている。アライメントスコープ１０はモールド１１が配置されている位置（インプリント位置）から、ある決まったオフセットを持っており、制御部２００はインプリント位置にオフセットを加算した位置に基板ステージ３を駆動させる。この駆動により、差分４０１が検出された位置を含む基板上の領域をアライメントスコープ１０により異物４０３の有無を詳細に観察することができる。

差分４０１の位置情報と検出領域４０２を求めない方法では、高倍率のアライメントスコープ１０でショット領域内の全てにおいて異物検査する必要がある。例えば、検出領域（視野）が５００×３００μｍ程度のアライメントスコープ１０を用いて２６×３３ｍｍのショット領域を異物検査する場合を考える。このときのアライメントスコープ１０の画素数は１４００×１０００ピクセルであるとすると、１画素あたりの画素分解能（解像度）は０．３μｍ／ｐｉｘ（ピクセル）である。このようにアライメントスコープ１０の解像度は、カメラ６の解像度より高い。しかし、アライメントスコープ１０の検出領域（視野）の５０００倍以上の領域を検査することになるため、異物検査に多くの時間を要してしまう。

図４（ａ）〜（ｅ）はアライメントスコープ１０による異物検査の結果、異物４０３が基板（インプリント材１４）に付着しているのか、モールド１１に付着しているのかを判別する方法を説明している。図４は基板１上のインプリント材１４とモールド１１の側面図である。

図４（ａ）は基板１上のインプリント材１４がモールド１１と接触している様子を示している。基板１とモールド１１の間に異物４０３が挟まれている状態を示している。この状態でカメラ６がショット領域を撮像すると異物４０３を含む領域が差分４０１として検出できる。

図４（ｂ）はインプリント材１４を硬化させた後、硬化したインプリント材１４からモールド１１を引き離した状態を示している。図４（ｃ）に示すように、基板１をアライメントスコープ１０の検出領域に移動させる。図４（ｃ）は制御部２００により異物が含まれる領域をアライメントスコープ１０が観察できる位置に、基板ステージ３を移動させたときの様子を示している。図４（ｃ）に示されている異物４０３は硬化したインプリント材１４に取り込まれるように付着している。カメラ６よりも高解像度のアライメントスコープ１０を用いて基板上を観察するため、異物４０３を検出することができる。このため、モールド１１には異物が付着していないと判定することができる。

図４（ｄ）はインプリント材１４を硬化させた後、硬化したインプリント材１４からモールド１１を引き離した状態を示している。図４（ｅ）に示すように、基板１をアライメントスコープ１０の検出領域に移動させる。図４（ｅ）は制御部２００により異物が挟まれていた領域をアライメントスコープ１０が観察できる位置に、基板ステージ３を移動させたときの様子を示している。図４（ｅ）に示したインプリント材１４には異物４０３が付着していない。カメラ６よりも高解像度のアライメントスコープ１０を用いて基板上を観察しても、異物４０３は観察されない。このため、基板１とモールド１１に挟まれた異物４０３はモールド１１に付着していると判定することができる。

図６を用いて第１実施形態の異物検出方法について説明する。図６は異物４０３が基板１（インプリント材１４）に付着しているのか、モールド１１に付着しているのかを判別するフローチャートを示している。図６は、基板１上のインプリント材とモールド１１を接触させてインプリント材がモールド１１の凹凸パターンに充填される様子をカメラ６で観察し、異物４０３が基板１とモールド１１に挟まれていることを検出した後の処理工程を示している。インプリント材とモールド１１が接触した後に撮像された結果と基準画像との差分を求めた結果を用いてもよい。

Ｓ１でカメラ６により基板１とモールド１１の間に異物が挟まれていることを検出した後、Ｓ２でカメラ６の画像と基板上のショット領域の位置に基づいて、基板面内の異物の座標を求める。その後、光源７から照射されたエネルギー線（紫外光）によりインプリント材を硬化させ（露光処理）、モールド１１を硬化したインプリント材から引き離す（離型）。

基板１とモールド１１との間に異物が挟まれていることを発見した場合、露光処理はモールド１１へのダメージを防ぐためインプリント材を硬化させない、あるいは光量を調整して完全にインプリント材を硬化させなくてもよい。

モールド１１がインプリント材から引き離された後、アライメントスコープ１０で基板１を観察するために、基板ステージ３が移動する（Ｓ３）。Ｓ２で求めた基板面内の異物の座標に基づき、異物の座標位置をアライメントスコープ１０の検出領域内で観察できる位置に移動する。基板ステージ３の移動が終了すると、アライメントスコープ１０で基板１上を観察する。アライメントスコープ１０はカメラ６より検出領域は狭いが、高倍率の観察系を持ち、基板１上の異物の有無を観察することができる（Ｓ４）。

アライメントスコープ１０で基板１上の異物検出を行った結果、基板上に異物が付着している場合（Ｓ４でＹＥＳ）、図４（ｃ）の異物が基板に付着している状態と推定される（Ｓ５）。モールド１１に異物が付着していないと推定して、インプリント処理を続ける判定をしてもよい。一方で、アライメントスコープ１０で基板１上の異物検出を行った結果、基板上に異物が検出されなかった場合（Ｓ４でＮＯ）、図４（ｄ）、（ｅ）の異物がモールドに付着している状態と推定される（Ｓ６）。

Ｓ６で異物がモールドに付着していると推定された場合、そのモールドを次のインプリント領域のインプリント材に接触させてインプリント処理を行うと、前のショット領域と同様に基板１とモールド１１の間に挟まれた異物が検出される。異物が基板１とモールド１１の間に挟まれた状態でインプリント処理を行うと、正常なパターン転写がされずに生産性が落ちてしまう。また基板１もしくはモールド１１のどちらかあるいは両方にダメージを与えてしまう。

そのため、異物がモールド１１に付着していると推定された場合（Ｓ６）は次のショット領域にインプリント処理を継続せずに異物をモールドから除去するためにモールドを洗浄したり、モールドと交換したりするなどの異物対策を行う。異物が基板１（インプリント材）に付着していると推定された場合（Ｓ５）、モールド１１は次のショット領域のインプリント処理に用いてもよいため、インプリント処理は継続される。モールド１１に異物が付着していないと推定された場合であっても、カメラ６で異物が観察された後のショット領域において異物の影響が無くなっていることを確認するために、アライメントスコープ１０で基板１を観察してもよい。つまり、後のショット領域において、カメラ６による観察で異物が検出されなくても、アライメントスコープ１０による基板１の観察を行ってもよい。

カメラ６による異物検出の際は、異物が基板１上かモールド１１のどちらに付着した場合でも、異物を検出したショット領域の情報を保存したり、インプリント装置外に通知したりする。基板１とモールド１１の間に異物が検出された時点で基板上に形成されたパターンに欠陥が含まれているためである。アライメントスコープ１０により異物がモールドに付着していること、あるいは基板上に付着していることを検出した検出結果も、異物の位置情報など付着した異物の情報が記憶されたり、インプリント装置外に通知したりする。基板上に付着した異物の情報は、その基板に対して再インプリント処理が施される場合や、後工程で行われるエッチング処理の条件を切り替えたりするなどの判断に使われる。

このように、パターンが形成された後のインプリント材の異物を含む領域をアライメントスコープ１０で異物が付着しているか否かを検出することで、モールド１１に異物が付着しているか否かを推定することができる。

（第２実施形態）
第１実施形態ではモールド１１を硬化したインプリント材１４から引き離した後、アライメントスコープ１０を用いて基板上のインプリント材１４を観察するインプリント装置について説明した。

第２実施形態ではモールド１１を硬化したインプリント材１４から引き離した後、モールドスコープ１５（第３撮像部）を用いてモールド１１を観察するインプリント装置について説明する。モールドスコープ１５は、図１に示すように基板ステージ３（基板保持部）に設けられ、モールド１１に形成されたパターン部を観察する型検出部である。図５（ａ）〜（ｃ）はモールドスコープ１５（型検出部）による異物検査の結果、異物４０３が基板（インプリント材１４）に付着しているのか、モールド１１に付着しているのか否かを判別する方法を説明している。図５は基板１上のインプリント材１４とモールド１１の側面図である。

図５（ａ）は基板１上にインプリント材１４がモールド１１と接触している様子を示している。基板１とモールド１１の間に異物４０３が挟まれている状態を示している。第１実施形態と同じく、この状態でカメラ６がショット領域を撮像すると異物４０３を含む領域が差分４０１として検出できる。

図５（ｂ）はインプリント材１４を硬化させた後、硬化したインプリント材１４からモールド１１を引き離した状態を示している。図５（ｃ）に示すように、モールド１１をモールドスコープ１５の検出領域に移動させる。または、モールドスコープ１５を移動させてモールド１１を観察するようにしてもよい。図５（ｃ）は制御部２００により異物が挟まれていた領域をモールドスコープ１５が観察できる位置に、モールド１１とモールドスコープ１５を相対的に移動させて位置を合わせたときの様子を示している。図５（ｃ）に示されている異物４０３はモールド１１に付着している。

モールドスコープ１５はカメラ６よりも高解像度の撮像部であり、撮像領域はカメラ６よりも狭い。カメラ６よりも高解像度のアライメントスコープ１０を用いて基板上を観察するため、異物４０３を検出することができる。このため、基板１とモールド１１に挟まれた異物４０３はモールド１１に付着していると判定（推定）することができる。

モールドスコープ１５は、図１に示すように基板ステージ３に固定されており、基板ステージ３を駆動させることで異物４０３を含む領域に位置合わせされる。また、基板ステージに固定される代わりにモールドスコープ１５に駆動部が設けられ、モールドスコープ１５が直接移動することによって異物４０３を含む領域に位置合わせされてもよい。さらに、モールドスコープ１５の代わりに、基板１に形成されたアライメントマークとモールド１１に形成されたアライメントマークを検出するアライメントスコープ８を用いてモールド１１を観察するようにしても良い。この場合、モールド１１に対してアライメントスコープ８を移動させてモールド１１に異物が付着しているか否かを検出する。

このように、カメラ６の撮像結果から得られた差分４０１（異物４０３）の座標に基づき、モールドスコープ１５とモールド１１を相対的に移動させ、差分４０１の座標とモールドスコープの検出領域の位置を合わせる。位置合わせ後、モールドスコープ１５で異物４０３が検出されれば異物がモールド１１に付着していると推定できる。

図７を用いて第２実施形態の異物検出方法について説明する。図７は異物４０３が基板１（インプリント材１４）に付着しているのか、モールド１１に付着しているのかを判別するフローチャートを示している。図７のフローチャートのＳ１１は図６のＳ１に対応し、Ｓ１２は図６のＳ２に対応するため、説明を省略する。

モールド１１がインプリント材から引き離された後、モールドスコープ１５でモールド１１を観察するために、モールド１１が移動する（Ｓ１３）。Ｓ１２で求めた基板面内の異物の座標に基づき、異物の座標位置をモールドスコープ１５の検出領域内で観察できる位置に移動する。Ｓ１３ではモールド１１が移動する代わりにモールドスコープ１５が移動してもよく、モールド１１とモールドスコープ１５が相対的に移動してもよい。モールド１１の移動が終了すると、モールドスコープ１５でモールド１１を観察する。モールドスコープ１５はカメラ６より検出領域は狭いが、高倍率の観察系を持ち、モールド１１に付着した異物の有無を観察することができる（Ｓ１４）。

モールドスコープ１５でモールド１１の異物検出を行った結果、モールド１１に異物が付着している場合（Ｓ１４でＹＥＳ）、異物がモールドに付着している状態と推定される（Ｓ１５）。異物がモールド１１に付着していると推定された場合（Ｓ１５）は次のショット領域にインプリント処理を継続せずに異物をモールドから除去するためにモールドを洗浄したり、モールドと交換したりするなどの異物対策を行う。

一方で、モールドスコープ１５でモールドの異物検出を行った結果、モールドに異物が検出されなかった場合（Ｓ１４でＮＯ）、異物が基板上に付着している状態と推定される（Ｓ１６）。異物が基板１（インプリント材）に付着していると推定された場合（Ｓ１６）、モールド１１は次のショット領域のインプリント処理に用いてもよいため、インプリント処理は継続される。

このように、カメラ６で検出された異物を含む領域をモールドスコープ１５で詳細に観察することで、モールド１１に異物が付着しているか否かを推定することができる。第２実施形態の異物検出方法は、モールド１１のパターンが形成された領域の全てをモールドスコープ１５で観察する場合と比べて、短い時間でモールドに付着した異物の有無を判定することができる。

（第３実施形態）
図８を用いて第３実施形態の異物検出方法について説明する。

図６に示した第１実施形態のフローチャートの場合、アライメントスコープ１０により異物が検出されなかった場合は異物がモールドに付着していると推定した（図６のＳ６）。第３実施形態ではアライメントスコープ１０による基板の観察に加え、モールドを別の撮像部で観察することで異物がモールドに付着していることを確認する処理が追加されている。図８のフローチャートのＳ２１〜Ｓ２５はそれぞれ、図６のフローチャートのＳ１〜Ｓ５に対応するため説明を省略する。

アライメントスコープ１０により基板上に異物が観察されない場合（Ｓ２４でＮＯ）、カメラ６による異物を含む領域の座標に基づいて、モールドスコープ１５が観察する位置にモールド１１を移動させる（Ｓ２６）。モールド１１を移動させる代わりにモールドスコープ１５を移動させてもよく、モールド１１とモールドスコープ１５を相対的に移動してもよい。図８のＳ２６は第２実施形態で説明した図７のＳ１３に対応する。

モールドスコープ１５と異物の相対的な位置合わせの後、モールドスコープ１５によりモールド１１に付着した異物の有無を検査する（Ｓ２７）。検査の結果、モールド１１に異物が付着していると推定された場合（Ｓ２７でＹＥＳ）、モールド１１から異物を取り除く処理を実施したり、異物の付着していない別のモールドと交換したり異物対策を行う（Ｓ２８）。モールド１１に付着した異物の情報（付着位置など）は、インプリント装置内に保存されたり、インプリント装置外に通知されたりする。異物の情報は、モールドをインプリント装置外の洗浄機で洗浄するための指示に使われたり、洗浄後に異物が除去されているかを確認するために検査機で使われたりする。

モールドスコープ１５によりモールド１１に異物の付着が検出されなかった場合（Ｓ２７でＮＯ）、モールド１１には異常が無いと判断し、次のショット領域のインプリント処理を継続する（Ｓ２９）。

このように、パターンが形成された後のインプリント材の異物を含む領域をアライメントスコープ１０で検出し、インプリント処理後のモールド１１をモールドスコープ１５で検出することで、モールド１１に異物が付着しているか否かを推定することができる。

図６、図７、図８に示したフローチャートにより基板１上に異物があると推定してインプリント処理を継続した場合でも、カメラ６で同じ位置に連続的に異物を検出した時はモールド１１に異物が付着している可能性が高いと判断する。

例えば、カメラ６で異物が観察されると、その座標は直前のインプリント処理におけるカメラ６で観察された異物の座標と比較する。直前のインプリント処理で異物が観察されていなかったり座標が違っていたりする場合は、新しい異物の座標を記録するだけであり、モールドに異物が付着していると判断しない。一方、直前のインプリントにおけるカメラ６の画像から異物が観察されていて、その座標と新たな異物の座標が同じ場合、モールドスコープ１５で異物が検出できなかったとしても、モールドに異物が付着していると推定する。連続したショット領域のインプリント処理で検出した異物に対しても、他のケースと同じようにモールドは異物除去のための洗浄が行われたり、異物が付着していない別のモールドと交換したり、継続するインプリントで異物を挟みこまないような対応をする。

上記の何れの実施形態においても、基板上のインプリント材を検出する第２撮像部はアライメントスコープ１０を用いる場合について説明したが、異物検出用のスコープをインプリント装置に備えてもよい。

カメラ６（第１撮像部）を用いた検出結果は基準画像との比較した差分の画像を用いた場合について説明したが、特許文献１に記載されているように、型とインプリント材との接触状態を検出して異物の場所を求めてもよい。

（物品の製造方法）
物品としてのデバイス（半導体集積回路素子、液晶表示素子等）の製造方法は、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。

２ 基板チャック
３ 基板ステージ
４ ベース定盤
６ カメラ（第１撮像部）
８ アライメントスコープ（第２撮像部）

Claims (14)

1. 型を用いて基板上にインプリント材のパターンを形成するインプリント装置であって、
   前記基板上のインプリント材と前記型が接触した状態で、前記基板と前記型に挟まれた領域を撮像する第１撮像部と、
   前記基板上のインプリント材と前記型が離れた状態で、前記インプリント材を前記第１撮像部よりも高い解像度で撮像する第２撮像部と、
   前記第１撮像部の撮像結果に基づいて前記基板と前記型に挟まれた異物の場所を検出し、該検出した場所に対応する前記基板上の場所にあるインプリント材を前記第２撮像部により撮像した結果に基づいて、前記型に異物が付着しているか否かを検出する検出部と、
   を有することを特徴とするインプリント装置。
2. 前記第２撮像部が撮像する領域は、前記第１撮像部が撮像する領域より狭い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. 前記第２撮像部は、前記第１撮像部により撮像した結果に基づいて前記検出部が検出した異物を含む領域の前記インプリント材を撮像し、
   前記検出部は前記第２撮像部により撮像した結果に基づいて、前記インプリント材に異物が付着しているか否かを検出することを特徴とする請求項１または２に記載のインプリント装置。
4. 前記第２撮像部は、前記型を介さずに前記基板に形成されたアライメントマークを検出するマーク検出部であることを特徴とする請求項１乃至３の何れか１項に記載のインプリント装置。
5. 型を用いて基板上にインプリント材のパターンを形成するインプリント装置であって、
   前記基板上のインプリント材と前記型が接触した状態で、前記基板と前記型に挟まれた領域を撮像する第１撮像部と、
   前記基板上のインプリント材と前記型が離れた状態で、前記型を前記第１撮像部よりも高い解像度で撮像する第２撮像部と、
   前記第１撮像部の撮像結果に基づいて前記基板と前記型に挟まれた異物の場所を検出し、該検出した場所に対応する前記型を前記第２撮像部により撮像した結果に基づいて、前記型に異物が付着しているか否かを検出する検出部と、
   を有することを特徴とするインプリント装置。
6. 前記第２撮像部が撮像する領域は、前記第１撮像部が撮像する領域より狭いことを特徴とする請求項５に記載のインプリント装置。
7. 前記第２撮像部は、前記第１撮像部により撮像した結果に基づいて前記検出部が検出した異物を含む領域の前記型を撮像し、
   前記検出部は前記第２撮像部により撮像した結果に基づいて、前記型に異物が付着しているか否かを検出することを特徴とする請求項５または６に記載のインプリント装置。
8. 前記基板を保持する基板保持部を備え、
   前記第２撮像部は前記基板保持部に設けられていることを特徴とする請求項５乃至７の何れか１項に記載のインプリント装置。
9. 前記第２撮像部は、前記型に形成されたアライメントマークと前記基板に形成されたアライメントマークを検出するマーク検出部であることを特徴とする請求項５乃至７の何れか１項に記載のインプリント装置。
10. 型を用いて基板上にインプリント材のパターンを形成するインプリント方法であって、前記基板上のインプリント材と前記型が接触した状態で、前記基板と前記型に挟まれた領域を撮像する第１撮像工程と、
    前記基板上のインプリント材と前記型が離れた状態で、前記インプリント材を前記第１撮像工程よりも高い解像度で撮像する第２撮像工程と、
    前記第１撮像工程の撮像結果に基づいて前記基板と前記型に挟まれた異物の場所を検出し、該検出した場所に対応する前記基板上の場所にあるインプリント材を前記第２撮像工程により撮像した結果に基づいて、前記型に異物が付着しているか否かを検出する工程と、
    を有することを特徴とするインプリント方法。
11. 型を用いて基板上にインプリント材のパターンを形成するインプリント方法であって、前記基板上のインプリント材と前記型が接触した状態で、前記基板と前記型に挟まれた領域を撮像する第１撮像工程と、
    前記基板上のインプリント材と前記型が離れた状態で、前記型を前記第１撮像工程よりも高い解像度で撮像する第２撮像工程と、
    前記第１撮像工程の撮像結果に基づいて前記基板と前記型に挟まれた異物の場所を検出し、該検出した場所に対応する前記型を前記第２撮像工程により撮像した結果に基づいて、前記型に異物が付着しているか否かを検出する工程と、
    を有することを特徴とするインプリント方法。
12. 基板上の未硬化の樹脂と部材とを互いに接触させた状態で前記未硬化の樹脂を硬化させる装置に用いられる前記部材に付着した異物を検出する異物検出方法であって、
    前記基板上の樹脂と前記部材が接触した状態で、前記基板と前記部材に挟まれた領域を撮像する第１撮像工程と、
    前記基板上の樹脂と前記部材が離れた状態で、前記樹脂を前記第１撮像工程よりも高い解像度で撮像する第２撮像工程と、
    前記第１撮像工程の撮像結果に基づいて前記基板と前記部材に挟まれた異物の場所を検出し、該検出した場所に対応する前記基板上の場所にある樹脂を前記第２撮像工程により撮像した結果に基づいて、前記部材に異物が付着しているか否かを検出する工程と、
    を有することを特徴とする異物検出方法。
13. 基板上の未硬化の樹脂と部材とを互いに接触させた状態で前記未硬化の樹脂を硬化させる装置に用いられる前記部材に付着した異物を検出する異物検出方法であって、
    前記基板上の樹脂と前記部材が接触した状態で、前記基板と前記部材に挟まれた領域を撮像する第１撮像工程と、
    前記基板上の樹脂と前記部材が離れた状態で、前記部材を前記第１撮像工程よりも高い解像度で撮像する第２撮像工程と、
    前記第１撮像工程の撮像結果に基づいて前記基板と前記部材に挟まれた異物の場所を検出し、該検出した場所に対応する前記部材を前記第２撮像工程により撮像した結果に基づいて、前記部材に異物が付着しているか否かを検出する工程と、
    を有することを特徴とする異物検出方法。
14. 請求項１乃至９の何れか１項に記載のインプリント装置を用いて、基板上のインプリント材にパターンを形成する工程と、
    インプリント材に形成されたパターンを用いて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製造方法。

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