JP7846520B2 - インプリント装置、及び物品の製造方法 - Google Patents

Description

本発明は、インプリント装置に関する。

従来、インプリント装置において基板上の通常のショット領域に対して部分的に欠けた形状を有する、いわゆる欠けショット領域に対してもインプリント材のパターンを形成することで生産性の向上を図ることが求められる場合がある。
一方、そのような欠けショット領域は部分的に欠けた形状を有しているため、インプリント材のパターンを形成する際の形状及び位置を決定するために用いられる複数の基板側マークの少なくとも一つが形成されていない場合がある。

その場合には、型のパターン領域に形成されている型側マークと欠けショット領域に形成されている基板側マークとを検出した結果から当該パターン領域に対する当該欠けショット領域のアライメントを高精度に行うことは困難となる。
特許文献１は、欠けショット領域に対してインプリント材のパターンを形成する際に、通常のショット領域に形成されている基板側マークを検出した結果に基づいて当該欠けショット領域の形状及び位置を算出し補正するインプリント装置を開示している。

特開２０１３－１３８１７５号公報

型のパターン領域に形成されている型側マークとショット領域に形成されている基板側マークとを検出した結果からは、当該ショット領域自身の当該パターン領域に対する相対的な形状及び位置を高精度に決定することができる。
しかしながら当該検出結果は、当該ショット領域が基板上のどの位置に設けられているか、すなわちショット領域間における形状や位置の相対関係については高い精度の情報を有していない。

そのため、特許文献１に開示されているインプリント装置のように通常のショット領域に形成されている基板側マークを検出した結果に基づいて算出された欠けショット領域の形状及び位置の精度は不十分である。
そこで本発明は、欠けショット領域に対してインプリント材のパターンを形成する際にも型と基板との間のアライメントを高精度に行うことができるインプリント装置を提供することを目的とする。

本発明に係るインプリント装置は、型を保持する型保持部と、基板を保持しながら移動可能な移動体と、型のパターン領域に形成されている型側マークの位置、及び基板上のショット領域に形成されている基板側マークの位置を検出する検出部と、型保持部と移動体との間の相対位置を計測する第１の計測を行う第１計測部と、検出部による検出結果に基づいて移動体の移動を制御する第１の制御、及び第１計測部による計測結果に基づいて移動体の移動を制御する第２の制御を実行可能な制御部とを備え、基板上には、複数の基板側マークが形成されている第１領域と、第１領域よりも少ない数の基板側マークが形成されている又は基板側マークが形成されていない第２領域と、が設けられており、制御部は、第１領域に対してインプリント処理を行う際には第１の制御を行い、第２領域に対してインプリント処理を行う際には第２の制御を行うことを特徴とする。

本発明によれば、欠けショット領域に対してインプリント材のパターンを形成する際にも型と基板との間のアライメントを高精度に行うことができるインプリント装置を提供することができる。

第一実施形態に係るインプリント装置の模式的断面図。 第一実施形態に係るインプリント装置における型のパターン領域及び基板上のショット領域の上面図。 第一実施形態に係るインプリント装置における基板ステージの上面図。 第一実施形態に係るインプリント装置における測長部の別の構成を示した上面図。 第一実施形態に係るインプリント装置におけるインプリント処理のフローチャート。 第一実施形態に係るインプリント装置でのインプリント処理におけるアライメントの制御フロー。 第二実施形態に係るインプリント装置の模式的断面図。

以下に、本実施形態に係るインプリント装置を添付の図面に基づいて詳細に説明する。なお以下に示す図面は、本実施形態を容易に理解できるようにするために、実際とは異なる縮尺で描かれている。
また以下では、基板２の基板面に垂直な方向をＺ方向、基板２の基板面に平行な平面内において互いに垂直な二つの方向をそれぞれＸ方向及びＹ方向とする。

［第一実施形態］
近年、半導体デバイスやＭＥＭＳ等において微細化の要求が進んでいることから、従来のフォトリソグラフィー技術に加えて、基板上に数ナノメートルオーダーの微細なパターン（構造体）を形成することができるインプリント技術が注目されている。
具体的にインプリント技術とは、基板上に未硬化のインプリント材を供給（塗布）した後、当該インプリント材と型とを互いに接触させることで、型に形成された微細な凹凸パターンに対応するインプリント材のパターンを基板上に形成する微細加工技術である。

そのようなインプリント技術を採用したインプリント装置では、基板上の所定のショット領域にインプリント材のパターンを形成する際に、当該所定のショット領域に形成されている複数のマークを光学的に検出することで基板と型との間の位置関係やショット形状のずれの補正が行われる。このような補正は、ダイバイダイアライメントと呼ばれる。

一方、基板上の縁部近傍には一般的に、通常のショット領域に対して部分的に欠けた形状を有しているため、型に形成されたパターン全体を転写することができない、いわゆる欠けショット領域が設けられている。
そしてインプリント装置においては、そのような欠けショット領域に対してもインプリント材のパターンを形成することで生産性の向上を図る場合がある。

ここで、欠けショット領域において複数のマークの少なくとも一つが形成されていない場合には、欠けショット領域に対してダイバイダイアライメントを高精度に行うことが困難となる。
そこで従来、欠けショット領域に対してインプリント材のパターンを形成する際には、通常のショット領域におけるダイバイダイアライメントの結果から当該欠けショット領域の形状及び位置を算出し補正する方法が知られている。

すなわち当該方法では、欠けショット領域に対してインプリント材のパターンを形成する際に、まず当該欠けショット領域の近傍に設けられている通常のショット領域に対して計測されたショット形状を補正することで、当該欠けショット領域のショット形状を算出する。
次に、当該欠けショット領域に形成されているマークを検出した後、当該検出結果から上記のように算出されたショット形状による影響を除去することで、型のパターン領域と当該欠けショット領域との間の位置関係を算出する。
これにより、当該算出された位置関係に基づいて型のパターン領域と当該欠けショット領域との間のアライメントを行うことができる。

しかしながら当該方法では、欠けショット領域において算出されたショット形状と実際のショット形状とが互いに異なっていた場合に、型のパターン領域と当該欠けショット領域との間の位置関係を誤って算出してしまう。
そのため、型のパターン領域と当該欠けショット領域との間のアライメントを高精度に行うことが困難となる。
そこで本実施形態は、欠けショット領域に対してインプリント材のパターンを形成する際にも型と基板との間のアライメントを高精度に行うことができるインプリント装置を提供することを目的としている。

図１は、第一実施形態に係るインプリント装置１００の模式的断面図を示している。

本実施形態に係るインプリント装置１００は、物品としての半導体デバイス等のデバイスを製造するために用いられ、具体的に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処理を行うためのリソグラフィ装置である。
具体的に本実施形態に係るインプリント装置１００では、基板上に供給されたインプリント材と型とを互いに接触させた後、当該インプリント材に硬化用のエネルギーを与えることで、基板上に型の凹凸パターンが転写された硬化物のパターンを形成することができる。

本実施形態に係るインプリント装置１００では、硬化用のエネルギーが与えられることで硬化する硬化性組成物（未硬化状態の樹脂と呼ばれることもある）がインプリント材として用いられる。
ここでいう硬化用のエネルギーとしては、電磁波や熱等が用いられる。また用いられる電磁波の波長としては、例えば１０ｎｍ以上１ｍｍ以下の範囲から選択され、すなわち赤外線、可視光線や紫外線等の光が用いられる。

また本実施形態に係るインプリント装置１００では、インプリント材は、スピンコーターやスリットコーターによって基板上に膜状に付与されてもよい。
またインプリント材は、液体噴射ヘッドによって、液滴状、複数の液滴が繋がって形成された島状又は膜状で基板上に付与されてもよい。
また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以下の範囲内にある。

本実施形態に係るインプリント装置１００では、基板の材料としてガラス、セラミックス、金属、半導体や樹脂等が用いられ、必要に応じて基板面上に基板とは別の材料からなる部材が形成されていても構わない。
具体的に本実施形態に係るインプリント装置１００において用いられる基板としては、シリコンウエハ、化合物半導体ウエハ及び石英ガラス等が含まれる。

図１に示されているように、本実施形態に係るインプリント装置１００は、型保持部３、基板ステージ４（移動体）、検出部５、測長部６、制御部７、ステージ定盤８、ブリッジ定盤９及び支柱１０を備えている。

ステージ定盤８には基板ステージ４が載置されると共に、ブリッジ定盤９には型保持部３が固定される。
また支柱１０は、ステージ定盤８によって支持されると共に、ブリッジ定盤９を支持している。

更に本実施形態に係るインプリント装置１００には、床から支持された不図示のベース定盤上に不図示の除振器が設けられており、当該除振器がステージ定盤８を支持することで床からステージ定盤８に伝わる振動を低減することができる。
また本実施形態に係るインプリント装置１００には、型１を外部から型保持部３に搬送する不図示の型搬送部、及び基板２を外部から基板ステージ４に搬送する不図示の基板搬送部等も設けられている。

型保持部３は、型１を保持しながら移動可能に構成されており、具体的には可動子３１（可動部）、固定子３２（固定部）及び可動子昇降機構３３から構成されている。
可動子３１は、型１を真空吸着力や静電力によって引き付けることによって型１を保持する。
ここで可動子３１が真空吸着力によって型１を保持する場合には、可動子３１は、本実施形態に係るインプリント装置１００の外部に設けられている不図示の真空ポンプに接続される。そして、当該真空ポンプのオン／オフを切り替えることによって型１の着脱（保持及び保持の解除）が行われる。

また固定子３２は、ブリッジ定盤９に固定されている。また可動子昇降機構３３は、例えばボイスコイルモータ―から構成されていると共に、可動子３１及び固定子３２に固定されていることで、可動子３１をＺ方向に移動させることができる。
これにより、基板２上に供給されたインプリント材に対してインプリント処理を施すことができる。
なお可動子昇降機構３３は、可動子３１のＺ方向における位置に加えて、Ｚ方向に対する傾きも制御することができるように複数の駆動系から構成されていてもよい。

基板ステージ４は、基板２のＸＹ平面内における位置を変化させるように基板２を保持しながら移動可能に構成されており、具体的には天板４１、駆動部４２及び第１の測長システム４３（第２の計測部）から構成されている。
本実施形態に係るインプリント装置１００では、第１の測長システム４３は、第１のエンコーダヘッド４３ａ及び第１のエンコーダスケール４３ｂから構成されている。
また第１のエンコーダヘッド４３ａは、ステージ定盤８（基準部材）に固定されていると共に、第１のエンコーダスケール４３ｂは、基板ステージ４に固定されている。

なお、第１のエンコーダヘッド４３ａが基板ステージ４に固定されていると共に、第１のエンコーダスケール４３ｂがステージ定盤８に固定されていてもよい。
また第１の測長システム４３は、干渉変位計やレーザ変位計等で構成されていてもよく、この場合には、例えば基準部材としての支柱１０と基板ステージ４との間の相対位置を計測してもよい。

第１の測長システム４３は、上記の構成によりステージ定盤８等の基準部材に対する基板ステージ４のＸＹ平面内における位置を実時間で計測することができる（第４の計測）。
そして制御部７は、第１の測長システム４３の計測値に基づいて、基板２のアライメントを行うための基板ステージ４の移動を制御することができる。

制御部７は、ＣＰＵやメモリ等を含むコンピュータで構成されており、当該メモリに格納されたプログラムに従って本実施形態に係るインプリント装置１００の各部を制御する。
具体的に制御部７は、本実施形態に係るインプリント装置１００に設けられている各部の動作及び調整等を制御することで、基板２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処理を制御する。
より具体的に制御部７は、基板ステージ４、検出部５及び測長部６を制御することができるように構成されている。

検出部５は、型１のパターン領域１ａに形成されている少なくとも一つの型側マーク２０１と、基板２上の複数のショット領域５０それぞれに形成されている少なくとも一つの基板側マーク２０２とを光学的に検出（観察）することができるスコープから構成されている。
図２（ａ）は、型１のパターン領域１ａに形成されている型側マーク２０１と基板２上のショット領域５０に形成されている基板側マーク２０２とをＺ方向から見た模式図を示している。

なお検出部５は、型側マーク２０１と基板側マーク２０２との間のＸＹ平面内における相対位置を検出することができればよい。
そのため検出部５は、型側マーク２０１及び基板側マーク２０２の双方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されていてもよく、双方の間の干渉信号やモアレ等の相乗効果による信号を検知するスコープで構成されていてもよい。

また検出部５は、型側マーク２０１及び基板側マーク２０２の双方を同時に検出することができなくてもよい。
すなわち検出部５は、検出部５の内部に設けられた基準位置に対する型側マーク２０１及び基板側マーク２０２それぞれの位置を求めることで、双方の間のＸＹ平面内における相対位置を検出してもよい。

本実施形態に係るインプリント装置１００では、型１のパターン領域１ａには複数の型側マーク２０１が形成されていると共に、基板２上のショット領域５０には複数の基板側マーク２０２が形成されている。
具体的には、例えば図２（ａ）に示されているように、矩形のパターン領域１ａの四つの角部それぞれに設けられるように四つの型側マーク２０１が形成されていると共に、矩形のショット領域５０の四つの角部それぞれに設けられるように四つの基板側マーク２０２が形成されている。
そして、複数の型側マーク２０１と複数の基板側マーク２０２との間のＸＹ平面内における相対位置を検出することで、型１のパターン領域１ａと基板２上のショット領域５０との間のシフト、回転や倍率ずれ等に関する形状差を算出することができる。

図２（ｂ）は、本実施形態に係るインプリント装置１００において用いられる基板２の基板面の所定の縁部近傍の領域の拡大上面図を示している。

図２（ｂ）に示されているように、基板２の当該領域においては、ショット領域５０ａ、５０ｂ及び５０ｃが設けられている。
具体的にショット領域５０ａには、四つの基板側マーク２０２が形成されている。そして検出部５が当該四つの基板側マーク２０２とパターン領域１ａに形成されている四つの型側マーク２０１とを検出することで、例えばシフトに関する二成分、回転に関する一成分、倍率ずれに関する二成分、及びその他の任意の変形ずれに関する三成分を算出することができる。

そして、ショット領域５０ａに対してインプリント処理を行う際には、当該算出結果に基づいて制御部７が基板ステージ４の移動を制御することで、ショット領域５０ａのアライメントを高精度に行うことができる。
このように、検出部５による検出結果から型１のパターン領域１ａと基板２上のショット領域５０との間のシフト、回転や倍率ずれ等に関する形状差を算出することでアライメントを行う方式は、ダイバイダイアライメント方式と呼ばれる。

一方、ショット領域５０ｂ及び５０ｃには、四つの基板側マーク２０２の少なくとも一つが形成されていない。
具体的には、ショット領域５０ｂには二つの基板側マーク２０２が形成されていると共に、ショット領域５０ｃには三つの基板側マーク２０２が形成されている。
従って、そのようなショット領域５０ｂ及び５０ｃに対して検出部５を用いてダイバイダイアライメントを行うと、算出することができるシフト、回転や倍率ずれ等に関する形状差を示す成分の数が少なくなるため、アライメント精度の低下を招いてしまう。

以下、ショット領域５０ａのように四つの基板側マーク２０２全てが形成されているショット領域５０を通常ショット領域５０と称する。
一方、ショット領域５０ｂ及び５０ｃのように四つの基板側マーク２０２の少なくとも一つが形成されていないショット領域５０を欠けショット領域５０と称する。

測長部６（第１の計測部）は、第２の測長システム６１、第３の測長システム６２及び第４の測長システム６３を備えており、型保持部３、すなわち型１と基板ステージ４との間の相対位置を計測することができる。
ここで、基板２と基板ステージ４との間の相対位置における変化が十分に小さい場合には、測長部６は、型１と基板２との間の相対位置を計測しているとみなすことができる。

図１に示されているように、第２の測長システム６１は、第２のエンコーダヘッド６１ａ及び第２のエンコーダスケール６１ｂから構成される。
なお第２のエンコーダスケール６１ｂは、二次元エンコーダスケールの構成を有している。

第２の測長システム６１において、第２のエンコーダヘッド６１ａは型保持部３の固定子３２に固定されていると共に、第２のエンコーダスケール６１ｂは基板ステージ４の天板４１に固定されている。
このように、第２のエンコーダヘッド６１ａはインプリント装置１００内において固定されている、すなわち移動しない固定子３２に固定されているため、第２のエンコーダヘッド６１ａに接続されるケーブル等は容易に配置することができる。

なおこれに限らず、第２のエンコーダヘッド６１ａが天板４１に固定されていると共に、第２のエンコーダスケール６１ｂが固定子３２に固定されていても構わない。
また第２のエンコーダスケール６１ｂは、基板ステージ４の天板４１以外の部分に固定されていても構わない。

図３（ａ）、（ｂ）、（ｃ）及び（ｄ）はそれぞれ、所定の位置に配置されている基板ステージ４の上面図を示している。
なお図３（ａ）乃至（ｄ）においては、型保持部３の固定子３２に固定されている第２のエンコーダヘッド６１ａも示されている。

図３（ａ）乃至（ｄ）に示されている例では、第２の測長システム６１として第２のエンコーダヘッド６１ａ及び第２のエンコーダスケール６１ｂの組が二つ設けられており、当該二つの組は、互いに離間している。
そして、当該二つの組の第２のエンコーダヘッド６１ａがそれぞれ、型保持部３の固定子３２の所定の位置に取り付けられている。

また第２のエンコーダスケール６１ｂは、円弧形状を有しており、図３（ａ）に示されているように基板２の中心をパターン領域１ａの直下に配置した際に、ＸＹ平面内において対応する第２のエンコーダヘッド６１ａが当該円弧の中心に配置されるように、基板ステージ４の天板４１上に配置されている。
なお第２のエンコーダスケール６１ｂは、上記のような円弧形状の部分を有していれば全体として円弧形状を有している必要はない。

図３（ａ）は、基板２の中心に設けられている通常ショット領域２０３ａに対してインプリント処理を行う際の基板ステージ４の配置を示している。
この場合、ＸＹ平面内において第２のエンコーダヘッド６１ａ及び第２のエンコーダスケール６１ｂは互いに重なっていない。
そのため、第２の測長システム６１を用いて型１と基板２との間の相対位置を計測することはできず、ダイバイダイアライメントを行うことで基板２の位置が調整される（第１の制御、第１の制御ステップ）。

図３（ｂ）は、基板２の基板面の所定の縁部近傍に設けられている通常ショット領域２０３ｂに対してインプリント処理を行う際の基板ステージ４の配置を示している。
この場合、ＸＹ平面内において一方の組に含まれる第２のエンコーダヘッド６１ａの一部が、対応する第２のエンコーダスケール６１ｂに重なっている。

そのため、通常ショット領域２０３ｂに対してインプリント処理を行う場合に通常ショット領域２０３ｂをパターン領域１ａの直下に配置する際には、第２の測長システム６１を用いて型１と基板２との間の相対位置を計測することができる。
以下、測長部６によって型１と基板２との間の相対位置を計測することで基板２の位置を調整する処理をグローバルアライメントと称する。
また、通常ショット領域２０３ｂには四つの基板側マーク２０２全てが形成されているため、検出部５を用いてダイバイダイアライメントを行うことで基板２の位置を調整することもできる。

図３（ｃ）は、基板２の所定の縁部近傍に設けられている欠けショット領域２０４ａに対してインプリント処理を行う際の基板ステージ４の配置を示している。
この場合、ＸＹ平面内において一方の組に含まれる第２のエンコーダヘッド６１ａが、対応する第２のエンコーダスケール６１ｂに重なっている。
そのため、欠けショット領域２０４ａに対してインプリント処理を行う場合に欠けショット領域２０４ａをパターン領域１ａの直下に配置する際には、第２の測長システム６１を用いてグローバルアライメントを行うことで基板２の位置を調整することができる（第２の制御、第２の制御ステップ）。

一方、欠けショット領域２０４ａでは、上述のように四つの基板側マーク２０２の少なくとも一つが形成されていないため、ダイバイダイアライメントによって基板２の位置を調整すると、アライメント精度の低下を招いてしまう。
そこで本実施形態に係るインプリント装置１００では、欠けショット領域２０４ａのような基板２の縁部近傍に設けられている欠けショット領域５０に対してインプリント処理を行う際には、グローバルアライメントによって基板２の位置を調整することで、アライメント精度の低下を抑制している。

図３（ｄ）は、基板２の別の所定の縁部近傍に設けられている欠けショット領域２０４ｂに対してインプリント処理を行う際の基板ステージ４の配置を示している。
この場合、ＸＹ平面内において双方の組に含まれる第２のエンコーダヘッド６１ａそれぞれの一部が、対応する第２のエンコーダスケール６１ｂに重なっている。
そのため、欠けショット領域２０４ｂに対してインプリント処理を行う場合に欠けショット領域２０４ｂをパターン領域１ａの直下に配置する際には、第２の測長システム６１を用いてグローバルアライメントを行うことで基板２の位置を調整することができる。

上記のように第２の測長システム６１が二つの第２のエンコーダヘッド６１ａ及び第２のエンコーダスケール６１ｂの組で構成されている場合には、図３（ｂ）乃至（ｄ）に示されているように、各組が切り替え可能であるように配置されていることが好ましい。
すなわち、基板２の縁部近傍に設けられている通常ショット領域５０及び欠けショット領域５０のいずれに対してもパターン領域１ａの直下に配置した際に、少なくとも一つの組において第２のエンコーダヘッド６１ａの少なくとも一部が、対応する第２のエンコーダスケール６１ｂに重なっていればよい。

なお第２の測長システム６１では、第２のエンコーダスケール６１ｂとして二次元エンコーダスケールの代わりに三次元エンコーダスケールを用いても構わない。
この場合、Ｚ方向における天板４１と固定子３２との間の相対位置、すなわちＺ方向における基板２と型１との間の相対位置も計測することが可能となる。

また、三次元エンコーダスケールから構成される第２のエンコーダスケール６１ｂと第２のエンコーダヘッド６１ａとの組を複数設けることで、天板４１及び固定子３２それぞれのＸＹ平面に対する傾きの間の相対差を計測することができる。
そして、そのようにして計測された当該相対差に基づいて可動子３１の駆動を制御してもよい。

図４（ａ）及び（ｂ）はそれぞれ、本実施形態に係るインプリント装置１００における第２の測長システム６１の別の構成を示している。

図４（ａ）に示されている例では、第２の測長システム６１として第２のエンコーダヘッド６１ａ及び第２のエンコーダスケール６１ｂの組が一つ設けられている。
そして第２のエンコーダスケール６１ｂは、円形状を有しており、基板２の中心をパターン領域１ａの直下に配置した際に、ＸＹ平面内において第２のエンコーダヘッド６１ａが当該円の中心に配置されるように、基板ステージ４の天板４１上に配置されている。

また図４（ｂ）に示されている例では、第２の測長システム６１として第２のエンコーダヘッド６１ａ及び第２のエンコーダスケール６１ｂの組が三つ設けられており、当該三つの組は、互いに離間している。
具体的には、三つの第２のエンコーダヘッド６１ａはそれぞれ、所定の正三角形の各頂点に配置されると共に、当該正三角形の重心に型１のパターン領域１ａが配置されるように、型保持部３の固定子３２に固定されている。
そして三つの第２のエンコーダスケール６１ｂはそれぞれ、円弧形状を有しており、基板２の中心をパターン領域１ａの直下に配置した際に、ＸＹ平面内において対応する第２のエンコーダヘッド６１ａが当該円弧の中心に配置されるように、基板ステージ４の天板４１上に配置されている。

ここで第２のエンコーダスケール６１ｂは、基板２のＸＹ平面内での外形に対応する形状を有することが好ましい。
すなわち本実施形態に係るインプリント装置１００では、第２のエンコーダスケール６１ｂは、基板２のＸＹ平面内における外形である円形に対応する形状を有している。

換言すると、第２のエンコーダヘッド６１ａと第２のエンコーダスケール６１ｂとの間の相対位置及び相対形状の関係は、基板２の中心が型１のパターン領域１ａの直下に配置された際に、ＸＹ平面内における基板２の中心と外形との間の関係に対応していればよく、上記に限定されるものではない。
また、図３（ａ）乃至（ｄ）及び図４（ｂ）に記載されているように、第２の測長システム６１として第２のエンコーダヘッド６１ａ及び第２のエンコーダスケール６１ｂの組を複数設ける場合には、各組がＸＹ平面内における基板２の中心と対応する外形との間の関係に対応していればよい。

以上のように、本実施形態に係るインプリント装置１００において用いられる基板２上には、ダイバイダイアライメントにおいて用いられる基板側マーク２０２のうち、全てが形成されている複数の通常ショット領域５０と、少なくとも一つが形成されていない複数の欠けショット領域５０とが設けられている。
そして第２の測長システム６１は、全ての欠けショット領域５０及び少なくとも一つの通常ショット領域５０のうちの所定のショット領域５０をインプリント処理を行うことが可能な位置に移動させた際に、型保持部３と基板ステージ４との間の相対位置を計測することができる（第１の計測）。

図５は、本実施形態に係るインプリント装置１００におけるインプリント処理のフローチャートを示している。なお、当該インプリント処理の各工程は制御部７によって実行される。

上述のように、本実施形態に係るインプリント装置１００におけるインプリント処理では、基板２上の各ショット領域５０に対して、以下に示す第１のインプリント工程、第２のインプリント工程又は第３のインプリント工程が選択される。
すなわち第１のインプリント工程は、図３（ａ）に示した通常ショット領域２０３ａのように、グローバルアライメントを行うことができない基板２の基板面の内部に設けられた通常ショット領域５０に対してダイバイダイアライメントによって位置を調整することでインプリント処理を行う工程である。

また第２のインプリント工程は、図３（ｂ）に示した通常ショット領域２０３ｂのように、グローバルアライメント及びダイバイダイアライメント双方を行うことができる基板２の基板面の縁部近傍に設けられた通常ショット領域５０に対してダイバイダイアライメントによって位置を調整することでインプリント処理を行う工程である。
この際、第２の測長システム６１によっても型１と基板２との間の相対位置を計測することで、ダイバイダイアライメントにおけるショット領域５０の位置及び形状と、グローバルアライメントにおけるショット領域５０の位置及び形状との間の関係を取得することができる。

また第３のインプリント工程は、図３（ｃ）に示した欠けショット領域２０４ａのように、ダイバイダイアライメントが好ましくない基板２の基板面の縁部近傍に設けられた欠けショット領域５０に対してグローバルアライメントによって位置を調整することでインプリント処理を行う工程である。

図５に示されているように、基板２に対するインプリント処理が開始すると、まず、予め制御部７に入力されている基板２上におけるショットレイアウトの情報からインプリント処理を行うショット領域５０が型１のパターン領域１ａの直下に配置されるように、基板ステージ４によって基板２を移動させる（ステップＳ１１１）。
次に、当該ショットレイアウトの情報から当該ショット領域５０が欠けショット領域であるか判定を行う（ステップＳ１１２）。

もし、当該ショット領域５０が欠けショット領域では無い場合（ステップＳ１１２のＮｏ）、すなわち通常ショット領域である場合、可動子昇降機構３３を作動させることによって、当該ショット領域５０上のインプリント材と型１とが互いに接触するように型１を降下させる（ステップＳ１１３）。
そして、検出部５によって型１のパターン領域１ａに形成されている型側マーク２０１と当該ショット領域５０に形成されている基板側マーク２０２とを検出させる（ステップＳ１１４）。

次に、ステップＳ１１４において検出部５によって取得された検出結果に基づいて基板ステージ４を移動させることで、ダイバイダイアライメントを行う（ステップＳ１１５）。
そして当該ショット領域５０が、第２の測長システム６１によって型１と基板２との間の相対位置が計測可能であるショット領域であるか判定を行う（ステップＳ１１６）。
換言するとステップＳ１１６では、当該ショット領域５０を型１のパターン領域１ａの直下に配置させた際に、ＸＹ平面内において第２のエンコーダヘッド６１ａの少なくとも一部が対応する第２のエンコーダスケール６１ｂに重なっているか判定を行う。

もし、第２の測長システム６１によって型１と基板２との間の相対位置が計測可能である場合（ステップＳ１１６のＹｅｓ）、第２の測長システム６１によって当該相対位置を計測させ（ステップＳ１１７）、当該計測結果を位置補正量として保存する。その後、ステップＳ１２１に移行する。

一方、第２の測長システム６１によって型１と基板２との間の相対位置が計測可能では無い場合（ステップＳ１１６のＮｏ）、ステップＳ１２１に移行し、不図示の照明部によって当該ショット領域５０に対して露光光を照射することで、露光を行う。
そして可動子昇降機構３３を駆動させることによって、当該露光が行われたショット領域５０上のインプリント材と型１とが互いに分離するように型１を上昇させる（ステップＳ１２２）。
これにより、当該ショット領域５０上には、硬化されたインプリント材からなるパターンが形成される。

そして、基板２においてインプリント処理の対象となっている全てのショット領域５０に対してインプリント処理が行われたか判定を行う（ステップＳ１２３）。
もし、全てのショット領域５０に対してインプリント処理が行われていない場合（ステップＳ１２３のＮｏ）、ステップＳ１１１に戻り、インプリント処理が行われていないショット領域５０に対して上記と同様の処理を行う。
一方、全てのショット領域５０に対してインプリント処理が行われた場合（ステップＳ１２３のＹｅｓ）、本実施形態に係るインプリント装置１００における基板２に対するインプリント処理を終了する。

ステップＳ１１２に戻り、インプリント処理を行うショット領域５０が欠けショット領域である場合（ステップＳ１１２のＹｅｓ）、第２の測長システム６１によって型１と基板２との間の相対位置を計測させる（ステップＳ１１８）。
そして、ステップＳ１１８において計測された当該相対位置と、以前に行われた通常ショット領域５０に対するステップＳ１１７において保存された当該相対位置とに基づいて、基板ステージ４を移動させることでグローバルアライメントを行う（ステップＳ１１９）。

そして可動子昇降機構３３を作動させることによって、当該ショット領域５０上のインプリント材と型１とが互いに接触するように型１を降下させ（ステップＳ１２０）、その後、ステップＳ１２１に移行し、上記と同様の処理を行う。

このように欠けショット領域５０に対してインプリント処理を行う際には、以前に行われた通常ショット領域５０に対する第２の測長システム６１による計測値に基づいて当該欠けショット領域５０のアライメントを行うことができる。
なお、第２の測長システム６１における第２のエンコーダスケール６１ｂの原点は、第２の測長システム６１によって計測可能である通常ショット領域５０のうち、最初にインプリント処理が行われた通常ショット領域５０に対する計測位置を用いることができる。
また当該原点は、第２の測長システム６１によって計測可能である通常ショット領域５０の各々にインプリント処理を行うたびに変更してもよい。

なお上記では、ステップＳ１１６における判定処理をステップＳ１１５におけるダイバイダイアライメントの後に行っているが、これに限られない。
すなわちステップＳ１１６は、ステップＳ１１３乃至Ｓ１１５の間の所定のタイミングにおいて同時に行っても構わない。

図１に示されているように、測長部６に含まれる第３の測長システム６２は、固定子３２に固定されている第３のエンコーダヘッド６２ａと、可動子３１に固定されている二次元エンコーダスケールである第３のエンコーダスケール６２ｂとから構成されている。
なお第３の測長システム６２は、干渉変位計やレーザ変位計等で構成されていても構わない。

第３の測長システム６２は、上記の構成により可動子３１と固定子３２との間のＹＺ平面内における相対位置を計測することができる（第３の計測）。
これにより、第２の測長システム６１と第３の測長システム６２とを互いに組み合わせることで天板４１と可動子３１との間の相対位置の変化を取得することができ、当該取得された結果に基づいて、欠けショット領域５０のグローバルアライメントを行うことができる。

また第３の測長システム６２において、第３のエンコーダスケール６２ｂとして三次元エンコーダスケールを用いたり、干渉変位計やレーザ変位計の計測点を増大させることで、可動子３１及び固定子３２それぞれのＹＺ平面に対する傾きの間の相対差を計測し、当該計測結果に基づいて可動子３１の駆動を制御してもよい。
また第２の測長システム６１においても天板４１及び固定子３２それぞれの傾きの間の相対差を計測している場合には、第２の測長システム６１と第３の測長システム６２とを互いに組み合わせることで天板４１及び可動子３１それぞれの傾きの間の相対差を算出し、当該算出された結果に基づいて可動子３１の駆動を制御してもよい。

また図１に示されているように、測長部６に含まれる第４の測長システム６３は、例えば干渉変位計やレーザ変位計で構成されていると共に、可動子３１に固定されている。
具体的に第４の測長システム６３は、型１の側面を検出することで、可動子３１と型１との間のＸＹ平面内における相対位置の変化を計測することができるように配置されている（第２の計測）。
より具体的には、例えばＸＹ平面内において矩形の型１の四つの側面を検出するように第４の測長システム６３を複数の干渉変位計やレーザ変位計によって構成することで、可動子３１と型１との間のＺ軸周りの相対回転量や、型１の外形の変形量を計測することができる。

そして、第２の測長システム６１、第３の測長システム６２及び第４の測長システム６３を互いに組み合わせることで、天板４１と型１との間の相対位置の変化を算出することができ、当該算出された結果に基づいて欠けショット領域５０のグローバルアライメントを行うことができる。

上記のように制御部７は、検出部５によって検出された型１と基板２との間の相対位置又は測長部６によって計測された当該相対位置の結果から、基板ステージ４の駆動量を決定し、基板ステージ４の移動を制御することができる。
すなわち制御部７は、インプリント処理を行うショット領域５０が四つの基板側マーク２０２のうち、全てが形成されている通常ショット領域であるか、一部が形成されていない欠けショット領域であるか判別することでアライメント方式を切り替えることができる。

図６（ａ）、（ｂ）及び（ｃ）はそれぞれ、本実施形態に係るインプリント装置１００でのインプリント処理におけるアライメントの制御フローを示している。

上記のように、インプリント処理を行うショット領域５０が欠けショット領域では無い場合、すなわち通常ショット領域である場合、当該ショット領域５０に対してはダイバイダイアライメントを行う。
その際の制御フローが図６（ａ）に示されており、制御部７は、目標マークずれ量を決定した後、当該決定された目標マークずれ量に基づいて基板ステージ４の駆動部４２を制御する。
このとき駆動部４２に対しては、第１の測長システム４３の計測結果に基づいてフィードバック制御が行われる。

ここで、駆動部４２及び天板４１は複数の部材を介して互いに結合しているため、駆動部４２及び天板４１それぞれの移動量は必ずしも互いに一致しない。
加えて、基板２と天板４１との間の相対位置や、型１と型保持部３との間の相対位置が変化することもある。
そこで検出部５は、上記の要因に起因するマークのずれ量を検出することでフィードバック制御を行う。

一方、インプリント処理を行うショット領域５０が欠けショット領域である場合、当該ショット領域５０に対してはグローバルアライメントを行う。
その際の制御フローが図６（ｂ）に示されており、制御部７は、まず以前に行われた基板面の縁部近傍の通常ショット領域５０における測長部６による計測結果に基づいて目標天板位置を決定する。
その後、制御部７は、当該決定された目標天板位置に天板４１を移動させるように基板ステージ４の駆動部４２を制御する。
このとき駆動部４２に対しては、第１の測長システム４３の計測結果に基づいてフィードバック制御が行われる。

ここで、駆動部４２及び天板４１は複数の部材を介して互いに結合しているため、駆動部４２及び天板４１それぞれの移動量は必ずしも互いに一致しない。加えて、型１と型保持部３との間の相対位置が変化することもある。
そこで測長部６は、上記の要因に起因する天板４１と型１との間の相対位置の変化を計測することでフィードバック制御を行う。

なお、上記のように測長部６を用いてグローバルアライメントを行う場合には、基板２と天板４１との間の相対位置の変化は考慮していない。
また図６（ｃ）に示されているように、欠けショット領域５０に対してグローバルアライメントを行う際には、第１の測長システム４３を使用せず、測長部６による計測結果を直接使用してフィードバック制御を行っても構わない。

以上のように本実施形態に係るインプリント装置１００では、通常ショット領域５０に対してインプリント処理を行う際にはダイバイダイアライメントによって基板２の位置を調整する。
一方、欠けショット領域５０に対してインプリント処理を行う際にはグローバルアライメントによって基板２の位置を調整する。
これにより、欠けショット領域５０に対してインプリント材のパターンを形成する際にも型１と基板２との間のアライメントを高精度に行うことができる。

なお、図３（ｂ）に示されているように基板２の基板面の縁部近傍に設けられた通常ショット領域５０に対してインプリント処理を行う際には、第１の測長システム４３に加えて、第２の測長システム６１を用いても基板２の位置を計測することができる。
ここで第２の測長システム６１は、基板ステージ４の基板２が載置されている天板４１の位置を計測している一方で、第１の測長システム４３は、基板ステージ４の駆動部４２の位置を計測しており、すなわち相対的に基板２から遠い部材を計測している。
そのため、第２の測長システム６１を用いて基板２の位置を計測することができる場合には、第１の測長システム４３の代わりに第２の測長システム６１を用いて基板２の位置を計測することが好ましい。

また本実施形態に係るインプリント装置１００では、欠けショット領域５０に対してインプリント処理を行う際には、グローバルアライメントに加えてダイバイダイアライメントを行ってもよい。
具体的には、グローバルアライメントに加えて、通常ショット領域５０に対してダイバイダイアライメントを行うことで取得される補正量を用いて欠けショット領域５０内の形状を補正してもよい。

この場合には例えば、図５に示されているフローチャートのステップＳ１１５において取得された型１のパターン領域１ａと基板２上の通常ショット領域５０との間の形状差を保存しておく。
そしてステップＳ１１９において欠けショット領域５０に対して、グローバルアライメントに加えて、当該通常ショット領域５０において保存された形状差から算出される補正量に基づいてダイバイダイアライメントを行うことができる。

若しくはステップＳ１１９において欠けショット領域５０に対して、グローバルアライメントに加えて、検出部５によって当該欠けショット領域５０内に形成されている基板側マーク２０２を検出することでダイバイダイアライメントを行ってもよい。

また本実施形態に係るインプリント装置１００では、測長部６は、第２の測長システム６１、第３の測長システム６２及び第４の測長システム６３から構成されているが、これに限られず、必要に応じて省略される測長システムが有ってもよい。
また本実施形態に係るインプリント装置１００では、上記に示した構成から、欠けショット領域５０において基板側マーク２０２が全く形成されていなくても当該欠けショット領域５０のアライメントを行うことができる。

［第二実施形態］
図７は、第二実施形態に係るインプリント装置２００の模式的断面図を示している。
なお本実施形態に係るインプリント装置２００は、測長部６の構成が異なること以外は、第一実施形態に係るインプリント装置１００と同一の構成を有しているため、同一の部材には同一の符番を付して説明を省略する。

本実施形態に係るインプリント装置２００に設けられている測長部６は、第２の測長システム６１及び第４の測長システム６３から構成されており、すなわち第一実施形態に係るインプリント装置１００とは異なり、第３の測長システム６２は設けられていない。
また第２の測長システム６１においては、第一実施形態に係るインプリント装置１００とは異なり、第２のエンコーダヘッド６１ａが固定子３２では無く、可動子３１に固定されている。

そして本実施形態に係るインプリント装置２００では、基板２に対するインプリント処理において第一実施形態に係るインプリント装置１００と同様に、欠けショット領域５０に対してグローバルアライメントを行うことができる。

以上のように本実施形態に係るインプリント装置２００では、通常ショット領域５０に対してインプリント処理を行う際にはダイバイダイアライメントによって基板２の位置を調整する。
一方、欠けショット領域５０に対してインプリント処理を行う際にはグローバルアライメントによって基板２の位置を調整する。
これにより、欠けショット領域５０に対してインプリント材のパターンを形成する際にも型１と基板２との間のアライメントを高精度に行うことができる。

また本実施形態に係るインプリント装置２００では、第一実施形態に係るインプリント装置１００に比べて型１及び基板２それぞれにより近い位置において型１と基板２との間の相対位置を計測することができる。
これにより、欠けショット領域５０に対してインプリント材のパターンを形成する際に型１と基板２との間のアライメントをより高精度に行うことができる。
加えて本実施形態に係るインプリント装置２００では、第３の測長システム６２を設けなくても可動子３１と天板４１との間の相対位置を計測することができるため、第一実施形態に係るインプリント装置１００に比べて部品数を減らすことができる。

［物品の製造方法］
本実施形態に係るインプリント装置を用いて形成したインプリント材のパターンは、各種物品の少なくとも一部において恒久的に、あるいは各種物品を製造する際に一時的に用いられる。
なおここでいう物品としては、電気回路素子、光学素子、ＭＥＭＳ、記録素子、センサや型等が含まれる。

また電気回路素子としては、ＤＲＡＭ、ＳＲＡＭ、フラッシュメモリ、ＭＲＡＭ等の揮発性又は不揮発性の半導体メモリや、ＬＳＩ、ＣＣＤ、イメージセンサ、ＦＰＧＡ等の半導体素子等が含まれる。
また型としては、インプリント処理用のモールド等が含まれる。

本実施形態に係るインプリント装置を用いて形成されるインプリント材のパターンは、上記の物品の少なくとも一部の構成部材としてそのまま用いられる。
あるいは、当該インプリント材のパターンは、レジストマスクとして一時的に用いられ、基板の加工工程においてエッチング又はイオン注入等が行われた後に除去される。

以上、好ましい実施形態について説明したが、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及び変更が可能である。

１ 型
１ａ パターン領域
２ 基板
３ 型保持部
４ 基板ステージ（移動体）
５ 検出部
６ 測長部（第１の計測部）
７ 制御部
５０ ショット領域
１００ インプリント装置
２０１ 型側マーク
２０２ 基板側マーク

Claims (21)

1. 型を保持する型保持部と、
   基板を保持しながら移動可能な移動体と、
   前記型のパターン領域に形成されている型側マークの位置、及び前記基板上のショット領域に形成されている基板側マークの位置を検出する検出部と、
   前記型保持部と前記移動体との間の相対位置を計測する第１の計測を行う第１計測部と、
   前記検出部による検出結果に基づいて前記移動体の移動を制御する第１の制御、及び前記第１計測部による計測結果に基づいて前記移動体の移動を制御する第２の制御を実行可能な制御部と、を備え、
   前記基板上には、複数の基板側マークが形成されている第１領域と、前記第１領域よりも少ない数の基板側マークが形成されている又は基板側マークが形成されていない第２領域と、が設けられており、
   前記制御部は、前記第１領域に対してインプリント処理を行う際には前記第１の制御を行い、前記第２領域に対してインプリント処理を行う際には前記第２の制御を行うことを特徴とするインプリント装置。
2. 前記第１計測部は、エンコーダである、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. 前記第１計測部は、干渉計である、ことを特徴とする請求項１に記載のインプリント装置。
4. 前記第１の制御は、ダイバイダイアライメントである、ことを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載のインプリント装置。
5. 前記第２の制御は、グローバルアライメントである、ことを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載のインプリント装置。
6. 前記第１計測部は、前記第１領域又は前記第２領域を、インプリント処理を行うことが可能な位置に移動させた際に前記第１の計測を実行可能であることを特徴とする請求項１乃至５のいずれか１項に記載のインプリント装置。
7. 前記型保持部は、前記型を保持しながら移動可能な可動部と、前記可動部を駆動する駆動部が固定されている固定部とを有し、
   前記第１計測部は、前記第１の計測において該固定部と前記移動体との間の相対位置を計測することを特徴とする請求項１乃至６のいずれか一項に記載のインプリント装置。
8. 前記第１計測部は、前記型保持部と前記型との間の相対位置を計測する第２の計測を行うことを特徴とする請求項１乃至７のいずれか一項に記載のインプリント装置。
9. 前記型保持部は、前記型を保持しながら移動可能な可動部と、前記可動部を駆動する駆動部が固定されている固定部とを有し、
   前記第１計測部は、前記第２の計測において前記可動部と前記型との間の相対位置を計測することを特徴とする請求項８に記載のインプリント装置。
10. 前記制御部は、前記第１計測部の計測結果に基づく前記移動体の移動の制御において、前記第１の計測及び前記第２の計測それぞれにおける計測結果から前記型と前記移動体との間の相対位置を算出し、該算出結果に基づいて前記移動体の移動を制御することを特徴とする請求項８または９に記載のインプリント装置。
11. 前記型保持部は、前記型を保持しながら移動可能な可動部と、前記可動部を駆動する駆動部が固定されている固定部とを有し、
    前記第１計測部は、該可動部と該固定部との間の相対位置を計測する第３の計測を行うことを特徴とする請求項１乃至１０のいずれか一項に記載のインプリント装置。
12. 前記第１計測部は、前記第１の計測において前記固定部と前記移動体との間の相対位置を計測し、
    前記制御部は、前記第１計測部の計測結果に基づく前記移動体の移動の制御において、前記第１の計測及び前記第３の計測それぞれにおける計測結果から前記可動部と前記移動体との間の相対位置を算出し、該算出結果に基づいて前記移動体の移動を制御することを特徴とする請求項１１に記載のインプリント装置。
13. 前記第１計測部は、前記可動部と前記型との間の相対位置を計測する第４の計測を行い、
    前記制御部は、前記第１計測部の計測結果に基づく前記移動体の移動の制御において、前記第１の計測、前記第３の計測及び前記第４の計測それぞれにおける計測結果から前記型と前記移動体との間の相対位置を算出し、該算出結果に基づいて前記移動体の移動を制御することを特徴とする請求項１１または１２に記載のインプリント装置。
14. 基準部材に対する前記移動体の相対位置を計測する第５の計測を行う第２計測部を備えることを特徴とする請求項１乃至１３のいずれか一項に記載のインプリント装置。
15. 前記制御部は、前記検出部の検出結果に基づく前記移動体の移動の制御において、前記検出部における検出結果及び前記第５の計測における計測結果から前記移動体の移動を制御することを特徴とする請求項１４に記載のインプリント装置。
16. 前記第１計測部は、前記第１領域又は前記第２領域を、インプリント処理を行うことが可能な位置に移動させた際に前記第１の計測を実行可能であり、
    前記制御部は、
    前記第１領域に対してインプリント処理を行う際に、前記第１計測部によって前記第１の計測を実行させ、
    前記第２領域に対してインプリント処理を行う際に、前記第１計測部によって前記第１の計測を実行させた後、前記第１領域及び前記第２領域それぞれに対する前記第１の計測の計測結果と前記第５の計測における計測結果とから前記移動体の移動を制御することを特徴とする請求項１５に記載のインプリント装置。
17. 請求項１乃至１６のいずれか一項に記載のインプリント装置を使用して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工程と、
    前記パターンが形成された前記基板を加工する工程と、
    を含み、加工された前記基板から物品を製造することを特徴とする物品の製造方法。
18. 型を保持する型保持部と、基板を保持しながら移動可能な移動体と、前記型のパターン領域に形成されている型側マークの位置、及び前記基板上のショット領域に形成されている基板側マークの位置を検出する検出部と、前記型保持部と前記移動体との間の相対位置を計測する第１の計測を行う第１計測部と、前記検出部による検出結果に基づいて前記移動体の移動を制御する第１の制御、及び前記第１計測部による計測結果に基づいて前記移動体の移動を制御する第２の制御を実行可能な制御部と、を備えるインプリント装置において前記移動体の移動を制御する方法であって、
    前記基板上には、複数の基板側マークが形成されている第１領域と、前記第１領域よりも少ない数の基板側マークが形成されている又は基板側マークが形成されていない第２領域と、が設けられており、
    前記第１領域に対してインプリント処理を行う際には前記第１の制御を行う第１制御ステップと、
    前記第２領域に対してインプリント処理を行う際には前記第２の制御を行う第２制御ステップと、
    を含むことを特徴とする方法。
19. 前記第１計測部は、前記第１領域又は前記第２領域を、インプリント処理を行うことが可能な位置に移動させた際に前記第１の計測を実行可能であることを特徴とする請求項１８に記載の方法。
20. 前記型保持部は、前記型を保持しながら移動可能な可動部と、前記可動部を駆動する駆動部が固定されている固定部とを有し、
    前記第１計測部は、前記第１の計測において前記固定部と前記移動体との間の相対位置を計測することを特徴とする請求項１８または１９に記載の方法。
21. 前記第１計測部は、前記型保持部と前記型との間の相対位置を計測する第２の計測を行うことを特徴とする請求項１８乃至２０のいずれか一項に記載の方法。