特許 6799397 インプリント装置、および物品の製造方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6799397

(24)【登録日】2020年11月25日

(45)【発行日】2020年12月16日

(54)【発明の名称】インプリント装置、および物品の製造方法

(51)【国際特許分類】

   H01L 21/027 20060101AFI20201207BHJP

   B29C 59/02 20060101ALI20201207BHJP

【ＦＩ】

   H01L21/30 502D

   B29C59/02 Z

【請求項の数】15

【全頁数】16

(21)【出願番号】特願2016-132779(P2016-132779)

(22)【出願日】2016年7月4日

(65)【公開番号】特開2017-38042(P2017-38042A)

(43)【公開日】2017年2月16日

【審査請求日】2019年6月19日

(31)【優先権主張番号】特願2015-158495(P2015-158495)

(32)【優先日】2015年8月10日

(33)【優先権主張国】JP

(73)【特許権者】

【識別番号】000001007

【氏名又は名称】キヤノン株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100076428

【弁理士】

【氏名又は名称】大塚 康徳

(74)【代理人】

【識別番号】100115071

【弁理士】

【氏名又は名称】大塚 康弘

(74)【代理人】

【識別番号】100112508

【弁理士】

【氏名又は名称】高柳 司郎

(74)【代理人】

【識別番号】100116894

【弁理士】

【氏名又は名称】木村 秀二

(74)【代理人】

【識別番号】100130409

【弁理士】

【氏名又は名称】下山 治

(74)【代理人】

【識別番号】100134175

【弁理士】

【氏名又は名称】永川 行光

(72)【発明者】

【氏名】佐藤 浩司

【審査官】 今井 彰

(56)【参考文献】

【文献】 特開２０１５−０１８９９７（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特表２０１１−５１３９７３（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１５−２３３０７１（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１５−０５６５８９（ＪＰ，Ａ）

【文献】 米国特許出願公開第２００７／０２４６８５０（ＵＳ，Ａ１）

【文献】 特開２０１６−２０１５２２（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特表２０１２−５０７１７３（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｈ０１Ｌ ２１／０２７、２１／３０

Ｂ２９Ｃ ５９／０２

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

モールドを用いて基板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、
前記インプリント材を撮像する撮像部と、
前記モールドと前記インプリント材とが接触している状態で、前記撮像部を走査させながら前記撮像部に前記インプリント材を撮像させ、前記撮像部で得られた画像に基づいて前記インプリント材の成形に関する情報を得る制御部と、
を含むことを特徴とするインプリント装置。

【請求項2】

前記制御部は、前記モールドと前記インプリント材との接触面積を拡げていく過程における複数のタイミングの各々で、前記モールドが接触している前記インプリント材を、前記撮像部を走査させながら前記撮像部に撮像させ、前記撮像部で得られた画像に基づいて前記情報を得る、ことを特徴とする請求項１に記載のインプリント装置。

【請求項3】

前記制御部は、前記モールドのパターン領域の端部から前記モールドと前記インプリント材との接触面積を拡げていく場合において、前記接触面積の拡がりに追従するように前記撮像部を走査させながら、前記モールドが接触している前記インプリント材を前記撮像部に撮像させ、前記撮像部で得られた画像に基づいて前記情報を得る、ことを特徴とする請求項１に記載のインプリント装置。

【請求項4】

前記撮像部の撮像領域における長手方向の長さは、前記モールドのパターン領域の幅より長く、
前記制御部は、前記長手方向と異なる方向に前記撮像部を走査させながら、前記パターン領域が接触している前記インプリント材を前記撮像部に撮像させ、前記撮像部で得られた画像に基づいて前記情報を得る、ことを特徴とする請求項１乃至３のうちいずれか１項に記載のインプリント装置。

【請求項5】

前記モールドを保持し、且つ前記インプリント材を硬化させる光を通過させるための開口を有するモールド保持部を更に含み、
前記撮像部は、前記開口の内側に配置されている、ことを特徴とする請求項１乃至４のうちいずれか１項に記載のインプリント装置。

【請求項6】

前記インプリント材に光を照射し、前記インプリント材を硬化させる硬化部を更に含み、
前記制御部は、前記モールドが接触しており且つ前記硬化部によって硬化された前記インプリント材を、前記撮像部を走査させながら前記撮像部に撮像させ、前記撮像部で得られた画像に基づいて前記情報を得る、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装置。

【請求項7】

前記制御部は、前記撮像部の走査方向に前記硬化部を走査させながら前記硬化部に前記インプリント材を硬化させる、ことを特徴とする請求項６に記載のインプリント装置。

【請求項8】

前記制御部は、前記硬化部の走査に追従するように前記撮像部を走査させる、ことを特徴とする請求項７に記載のインプリント装置。

【請求項9】

前記制御部は、前記撮像部と前記硬化部との間隔が一定に保たれるように前記撮像部を走査させる、ことを特徴とする請求項８に記載のインプリント装置。

【請求項10】

前記撮像部は、前記撮像部の走査方向において前記硬化部を挟み込むように配置された第１撮像部および第２撮像部を含む、ことを特徴とする請求項７乃至９のうちいずれか１項に記載のインプリント装置。

【請求項11】

前記制御部は、共通のガイドレールに沿って前記撮像部および前記硬化部を走査させる、ことを特徴とする請求項７乃至１０のうちいずれか１項に記載のインプリント装置。

【請求項12】

前記モールドに設けられたマークと前記基板に設けられたマークとを検出する検出部を更に含み、
前記撮像部は、前記モールドに対する走査において前記モールドと前記検出部との間を通過するように配置されている、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装置。

【請求項13】

前記モールドのパターン領域の全体が収まる視野を有し、前記基板を観察する観察部を更に含む、ことを特徴とする請求項１乃至１２のうちいずれか１項に記載のインプリント装置。

【請求項14】

前記情報は、前記モールドと前記基板との間における異物の混入に関する情報、および前記モールドのパターンにおける前記インプリント材の充填に関する情報のうち少なくとも１つを含む、ことを特徴とする請求項１乃至１３のうちいずれか１項に記載のインプリント装置。

【請求項15】

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装置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。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、インプリント装置、および物品の製造方法に関する。

【背景技術】

【0002】

モールドを用いて基板上のインプリント材を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。インプリント装置は、モールドと基板上のインプリント材とを接触させた状態で当該インプリント材を硬化させ、硬化したインプリント材からモールドを剥離させるインプリント処理を行うことにより、基板上のインプリント材にパターンを形成することができる。

【0003】

インプリント装置では、例えば、インプリント処理において、モールドと基板との間に異物が混入したり、モールドのパターンへのインプリント材の充填が不十分であったりといった不具合が生じることがある。特許文献１には、当該不具合を検知するため、モールドのパターン領域の全体が収まる視野を有するカメラを用いて、基板上のインプリント材をモールドを介して撮像するインプリント装置が提案されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【特許文献1】米国特許第２００７／０２４６８５０号明細書

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

特許文献１に記載されたカメラは、モールドのパターン領域の全体が視野に収まるように構成されているため、パターン領域の周辺部では、モールドに接触している基板上のインプリント材が斜めから撮像されうる。この場合、モールドの凹凸パターンにおける複数の凹部に充填されたインプリント材が重ねて撮像されてしまい、インプリント処理の不具合の検知精度が不十分になりうる。

【0006】

そこで、本発明は、インプリント処理の不具合を精度よく検知するために有利なインプリント装置を提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0007】

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装置は、モールドを用いて基板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、前記インプリント材を撮像する撮像部と、前記モールドと前記インプリント材とが接触している状態で、前記撮像部を走査させながら前記撮像部に前記インプリント材を撮像させ、前記撮像部で得られた画像に基づいて前記インプリント材の成形に関する情報を得る制御部と、を含むことを特徴とする。

【0008】

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。

【発明の効果】

【0009】

本発明によれば、例えば、インプリント処理の不具合を精度よく検知するために有利なインプリント装置を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【0010】

【図1】第１実施形態のインプリント装置を示す概略図である。

【図2】モールド側のマークおよび基板側のマークの一例を示す図である。

【図3】インプリント処理を説明するための図である。

【図4】撮像部の構成例を示す概略図である。

【図5】撮像部の走査例を示す図である。

【図6】撮像部によるインプリント材の撮像を説明するための図である。

【図7】第２実施形態のインプリント装置を示す概略図である。

【図8】凸形状に変形されたモールドとインプリント材との接触面積を徐々に広げていく過程を示す図である。

【図9】撮像部によるインプリント材の撮像を説明するための図である。

【図10】撮像部によるインプリント材の撮像を説明するための図である。

【図11】リレー光学系を備えるインプリント装置を示す概略図である。

【図12】一回のインプリント処理によってパターンが形成される領域を説明するための図である。

【発明を実施するための形態】

【0011】

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。

【0012】

＜第１実施形態＞
本発明に係る第１実施形態のインプリント装置１について説明する。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、基板上のインプリント材２０をモールド１１を用いて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１１と基板上のインプリント材２０（樹脂）とを接触させた状態で当該インプリント材２０を硬化させる。そして、モールド１１と基板１３との間隔を広げ、硬化したインプリント材２０からモールド１１を剥離（離型）することにより、基板上のインプリント材２０にパターンを形成することができる。インプリント材２０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２０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１１とインプリント材２０とを接触させた状態でインプリント材２０に光（紫外線）を照射することにより当該インプリント材２０を硬化させる方法である。

【0013】

［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、モールド１１を保持するモールド保持部１２と、基板１３を保持する基板保持部１４と、検出部１５と、硬化部２１と、観察部２３と、撮像部２４と、制御部２６とを含みうる。また、インプリント装置１は、基板上にインプリント材２０を供給する供給部、モールド保持部１２を保持するためのブリッジ定盤、基板保持部１４を保持するためのベース定盤なども含みうる。

【0014】

モールド１１は、例えば石英など、インプリント材２０を硬化させるための光２１ａ（紫外線）を透過させることが可能な材料で作製されており、基板上のインプリント材２０に転写すべきパターン（凹凸パターン）が形成されたパターン領域１１ａを有する。また、基板１３には、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、基板１３の上面（被処理面）にはインプリント材２０が供給（塗布）される。

【0015】

モールド保持部１２は、例えば、真空吸着力や静電吸着力などによりモールド１１を吸着するモールドチャックと、モールドチャックを載置するモールドステージと、モールドステージを駆動する（移動させる）駆動系とを含みうる。モールド保持部１２の駆動系は、モールドステージ（即ち、モールド１１）を少なくともＺ方向（基板上のインプリント材２０にモールド１１を押印する際の押印方向）に駆動する。また、モールド保持部１２は、硬化部２１から射出された、インプリント材２０を硬化させる光２１ａを通過させるための開口１２ａを有する。ここで、第１実施形態におけるモールド保持部１２の駆動系は、Ｚ方向だけではなく、例えばＸ方向、Ｙ方向およびθ方向（Ｚ軸周りの回転方向）にモールドステージを駆動する機能を備えていてもよい。

【0016】

基板保持部１４は、例えば、真空吸着力や静電吸着力などにより基板１３を吸着する基板チャックと、基板チャックを載置する基板ステージと、基板ステージを駆動する（移動させる）駆動系とを含みうる。基板保持部１４の駆動系は、基板ステージ（即ち、基板１３）を少なくともＸ方向およびＹ方向（モールド１１の押印方向に直交する方向）に駆動する。ここで、第１実施形態における基板保持部１４の駆動系は、Ｘ方向およびＹ方向だけではなく、例えばＺ方向およびθ方向に基板ステージを駆動する機能を備えていてもよい。

【0017】

検出部１５は、モールド１１に形成されたマーク１８（以下、モールド側のマーク１８）と、基板１３に形成されたマーク１９（以下、基板側のマーク１９）とを光学的に検出（観察）するスコープを含む。そして、検出部１５は、スコープによる検出結果に基づいて、モールド１１と基板１３との相対位置を求める。ここで、検出部１５は、モールド側のマーク１８と基板側のマーク１９との相対的な位置関係を検出することができればよい。したがって、検出部１５は、２つのマークを同時に撮像するための光学系を備えたスコープを含んでいてもよいし、２つのマークの干渉信号やモアレなどの相対位置関係を反映した信号を検知するスコープを含んでいてもよい。また、検出部１５は、モールド側のマーク１８と基板側のマーク１９とを同時に検出できなくてもよい。例えば、検出部１５は、内部に配置された基準位置に対するモールド側のマーク１８の位置および基板側のマーク１９の位置をそれぞれ求めることで、モールド側のマーク１８と基板側のマーク１９との相対的な位置関係を検出してもよい。

【0018】

硬化部２１は、インプリント材２０を硬化させるための光２１ａ（紫外線）を、モールド保持部１２の開口１２ａとモールド１１とを介して基板上のインプリント材２０に照射し、当該インプリント材２０を硬化させる。硬化部２１は、例えば、インプリント材２０を硬化させるための光２１ａを射出する光源と、光源から射出された光２１ａをインプリント処理において最適な光に調整するための光学系とを含みうる。本実施形態のインプリント装置１は、硬化部２１から射出された光２１ａがビームスプリッタ２７で反射されて基板１３（インプリント材２０）に照射されるように構成されうる。

【0019】

観察部２３は、モールド１１のパターン領域１１ａの全体が収まる視野を有するカメラを含み、光２１ａの照射による基板上のインプリント材２０の硬化状態を観察（確認）する機能を有する。また、観察部２３は、モールド１１と基板１３との間における異物の混入状態、モールド１１のパターン領域１１ａへのインプリント材２０の充填状態、基板上の硬化したインプリント材２０からのモールド１１の離型状態も観察することが可能である。さらに、モールド１１と基板上に供給されたインプリント材２０との接触状態も観察することが可能である。本実施形態のインプリント装置１は、観察部２３がビームスプリッタ２７を介してインプリント材２０の硬化状態を観察するように構成されている。

【0020】

制御部２６は、例えばＣＰＵやメモリなどを含み、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）。本実施形態では、制御部２６は、検出部１５による検出結果（即ち、モールド１１と基板１３との相対位置の計測結果）に基づいて、モールド１１と基板１３とを位置合わせしながらインプリント処理を制御する。また、制御部２６は、後述する撮像部２４で得られた画像に基づいて、インプリント材２０の成形に関する情報を得る。当該情報は、例えば、モールド１１と基板１３との間への異物の混入に関する情報、モールド１１のパターンへのインプリント材２０の充填に関する情報、およびモールド１１と基板１３との重ね合わせに関する情報のうち少なくとも１つを含みうる。

【0021】

モールド保持部１２内は限られた空間であるため、各種光学部材や検出部を構成することが難しい場合がある。特に検出部はマーク位置に合わせて駆動する必要があるため、それらの駆動機構を構成するための空間も必要となる。そこで、図１１に示すように観察領域の像（マーク１８や１９の像）を前記構成物の構成しやすい空間に結像させるための光学系（リレー光学系）を構成してもよい。リレー光学系は、複数のリレーレンズ３０を備える。

【0022】

リレーレンズ３０は、観察領域の像を等倍もしくは拡大、縮小した像としてモールド保持部１２外へ結像する。リレーレンズ３０は、固定での構成でよいので、レンズなどの光学部材とそれを保持する部材のみの構成でよい。

【0023】

図１１に記載のインプリント装置は、検出部１５で検出する検出光と、光２１ａや観察部２３用の検出光との合成分離のための光学部材３１を設けている。光学部材３１は、例えば波長帯域によって反射または透過の性質を持つ光学膜を構成してもよい。図１１の構成では、検出部１５で使用する波長帯域の光を反射、光２１ａや観察部２３で使用する波長帯域の光を透過する構成で示している。

【0024】

［モールド側のマークおよび基板側のマークについて］
次に、モールド１１と基板１３との位置合わせに用いられるモールド側のマーク１８および基板側のマーク１９について、図２を参照しながら説明する。図２では、１回のインプリント処理によってモールド１１のパターンが転写されるべき基板上の領域（以下、ショット領域１３ａ）に、６個のチップ領域１３ａが配置されているものとする。

【0025】

図２（ａ）は、モールド１１のパターン領域１１ａ、具体的には、パターン領域１１ａの四隅に設けられたマーク１８ａ〜１８ｈを示す図である。図２（ａ）において、Ｘ方向を長手方向とするマーク１８ａ、１８ｂ、１８ｆおよび１８ｅは、Ｘ方向を計測方向とするマークであり、Ｙ方向を長手方向とするマーク１８ｃ、１８ｄ、１８ｇおよび１８ｈは、Ｙ方向を計測方向とするマークである。また、図２（ａ）には、基板上の６個のチップ領域１３ｂのそれぞれに転写すべきパターンが形成された領域１１ｂが図示されている。

【0026】

図２（ｂ）は、基板１３の１つのショット領域１３ａに設けられたマーク１９ａ〜１９ｈを示す図である。図２（ｂ）において、Ｘ方向を長手方向とするマーク１９ａ、１９ｂ、１９ｆおよび１９ｅは、Ｘ方向を計測方向とするマークであり、Ｙ方向を長手方向とするマーク１９ｃ、１９ｄ、１９ｇおよび１９ｈは、Ｙ方向を計測方向とするマークである。また、図２（ｂ）には、６個のチップ領域１３ｂが図示されている。

【0027】

モールド１１と基板上のインプリント材２０とを接触させる際には、モールド側の各マーク１８ａ〜１８ｈとそれに対応する基板側の各マーク１９ａ〜１９ｈとの相対位置が検出部１５によって検出される。そして、それぞれの相対位置が目標相対位置になるように、検出部１５による検出結果に基づいて、モールド１１のパターン領域１１ａおよび基板１３のショット領域１３ａのうち少なくとも一方の形状や位置が変更される。これにより、モールド１１のパターン領域１１ａと基板１３のショット領域１３ａを精度よく重ね合わせることができる。

【0028】

［インプリント処理について］
次に、モールド１１を用いて基板上のインプリント材２０を成形するインプリント処理について、図３を参照しながら説明する。図３は、インプリント処理を説明するための図である。

【0029】

まず、図３（ａ）に示すように、モールド１１の押印を開始するまでに、基板上の対象ショット領域（これからインプリント処理を行う対象のショット領域）にインプリント材２０を供給する。インプリント装置において一般的に使用されているインプリント材２０は揮発性が高いため、インプリント処理を行う直前に基板上にインプリント材２０を供給することが好ましい。但し、揮発性が低いインプリント材２０を使用する場合では、スピンコータなどによって基板上にインプリント材２０を予め供給しておいてもよい。また、インプリント材２０を基板上に供給した後、上述したように、モールド側のマーク１８と基板側のマーク１９との相対位置を検出部１５によって検出し、その検出結果に基づいてモールド１１と基板１３との位置合わせを行う。

【0030】

モールド１１と基板１３との位置合わせを行った後、図３（ｂ）に示すように、モールド１１と基板上のインプリント材２０とを接触させ、その状態で所定の時間を経過させてモールド１１のパターンにインプリント材２０を充填させる。このときにおいても、モールド側のマーク１８と基板側のマーク１９とを検出部１５によって検出し、その検出結果に基づいてモールド１１と基板１３との位置合わせを行うことが好ましい。ここで、モールド１１とインプリント材２０との屈折率差が小さい場合、モールド側のマーク１８が凹凸構造だけで構成されていると、モールド側のマーク１８を検出部１５で検出することが困難になることがある。したがって、モールド１１と異なる屈折率や透過率を有する物質をモールド側のマーク１８に塗布したり、イオン照射などによってモールド側のマーク１８の屈折率を変えたりするとよい。これにより、モールド１１と基板上のインプリント材２０とを接触させた状態においても、モールド側のマーク１８を検出部１５で検出することが可能になる。モールド１１のパターンにインプリント材２０を充填するための所定の時間が経過したら、硬化部２１によって基板上のインプリント材２０にモールド１１を介して光２１ａを照射し、当該インプリント材２０を硬化させる。

【0031】

基板上のインプリント材２０を硬化させた後、図３（ｃ）に示すように、基板上の硬化したインプリント材２０からモールド１１を剥離（離型）する。これにより、基板上のインプリント材２０にパターンを形成することができる（即ち、基板上にモールド１１のパターンを転写することができる）。

【0032】

［インプリント処理の不具合の検知について］
インプリント装置１では、インプリント処理において、例えば、モールド１１と基板１３との間に異物が混入したり、モールド１１の凹凸パターンへのインプリント材の充填が不十分であったりといった不具合が生じることがある。このような不具合は、次のインプリント処理に引き継がれる可能性があるため、次のインプリント処理の前に検知されることが好ましい。従来のインプリント装置では、基板上のインプリント材２０の状態が観察部２３によって観察（撮像）され、その観察結果に基づいて当該不具合が検知されていた。ここで、基板上のインプリント材２０の状態は、例えば、基板上のインプリント材２０の硬化状態、モールド１１と基板１３との間への異物の混入状態、モールド１１のパターンへのインプリント材２０の充填状態のうち少なくとも１つを含みうる。また、インプリント材２０の状態は、上記に加えて、モールド１１と基板上のインプリント材２０との接触状態（押印工程）や、硬化したインプリント材２０からのモールドの離型状態などを含んでもよい。

【0033】

インプリント装置では、生産性を向上させるため、１回のインプリント処理においてモールド１１のパターンが転写されるショット領域の寸法を大きくすることが好ましい。しかしながら、ショット領域の寸法を大きくすると、モールド１１のパターン領域１１ａの全体が収まる視野を有する観察部２３では、十分な解像度でインプリント材２０の状態を観察すること（即ち、インプリント材２０を撮像すること）が困難になりうる。つまり、従来のインプリント装置では、インプリント処理の不具合を精度よく検知することが困難になりうる。また、モールド１１のパターン領域１１ａの全体が視野に収まる視野を有する観察部２３は、パターン領域１１ａの周辺部において、モールド１１に接触している基板上のインプリント材２０を斜めから撮像しうる。この場合、モールド１１の凹凸パターンにおける複数の凹部に充填されたインプリント材２０が重ねて撮像されてしまい、インプリント処理の不具合の検知精度が不十分になりうる。

【0034】

そこで、第１実施形態のインプリント装置１は、第１方向（例えばＹ方向）に沿ってライン状に配列された複数の撮像素子２４ｆを有する撮像部２４と、第１方向と異なる第２方向（例えばＸ方向）に撮像部２４を走査させる走査部２５とを含む。撮像部２４および走査部２５は、モールド保持部１２の開口１２ａの内側に設けられうる。そして、制御部２６は、インプリント処理において、モールド１１とインプリント材２０とが接触している状態で、走査部２５によって撮像部２４を第２方向に走査させながら撮像部２４に基板上のインプリント材２０を撮像させる。これにより、制御部２６は、撮像部２４で得られた画像に基づいて、インプリント材２０の成形に関する情報を得ることができる。当該情報は、例えば、モールド１１と基板１３との間への異物の混入に関する情報、モールド１１のパターンへのインプリント材２０の充填に関する情報、およびモールド１１と基板１３との重ね合わせ精度に関する情報のうち少なくとも１つを含みうる。撮像部２４は、ビームスプリッタ２７やリレーレンズ３０などの光学部材を介して基板上のインプリント材２０を撮像するようにしてもよい。また、基板１３の結像面をモールド保持部１２の上部に形成し、撮像部２４が撮像するようにしてもよい。

【0035】

［撮像部２４の構成について］
次に、撮像部２４の構成について、図４を参照しながら説明する。図４は、撮像部２４の構成例を示す概略図（Ｘ−Ｚ断面図）である。撮像部２４は、図４に示すユニットがＹ方向に複数配列することによって構成され、１つのユニットには、例えば、光源２４ａ、光学部材２４ｂ〜２４ｄ、ハーフミラー２４ｅおよび撮像素子２４ｆ（光電変換素子）が設けられる。光源２４ａは、インプリント材２０を硬化させる光２１ａ（紫外線）とは異なる波長を有する光を射出しうる。光源２４ａから射出され、光学部材２４ｂを透過した光は、ハーフミラー２４ｅで反射されて、光学部材２４ｃを透過する。そして、モールド１１を介してインプリント材２０（基板１３）で反射された光は、光学部材２４ｃ、ハーフミラー２４ｅおよび光学部材２４ｄを透過して、撮像素子２４ｆに入射する。これにより、撮像部２４は、インプリント材２０（基板１３）を撮像することができる。

【0036】

ここで、撮像部２４は、撮像領域における長手方向（例えばＹ方向）の長さがモールド１１のパターン領域１１ａの幅より長くなるように構成されていることが好ましい。このように構成された撮像部２４は、走査部２５によって第２方向（Ｘ方向）に１回だけ走査されることで、モールド１１のパターン領域１１ａが接触したインプリント材２０の全体を撮像することができる。しかしながら、それに限られるものではなく、撮像部２４は、例えば、図５（ａ）に示すように、第２方向に１回だけ走査されることで、基板１３の全体を撮像することができるように構成されていてもよい。また、撮像部２４は、図５（ｂ）に示すように、第２方向に沿って複数回走査されることで、ショット領域の全体（基板１３の全体）を撮像することができるように構成されていてもよい。

【0037】

［撮像部２４による撮像について］
次に、撮像部２４によるインプリント材２０（基板１３）の撮像について、図６を参照しながら説明する。図６は、撮像部２４によるインプリント材２０の撮像を説明するための図であり、１回のインプリント処理によってモールド１１のパターンを基板１３の全体に転写する例を示している。図６（ａ）〜（ｄ）の各図において、上図がインプリント装置１を横（−Ｙ方向側）から見た図であり、下図がインプリント装置１を上（Ｚ方向側）から見た図である。図６（ａ）〜（ｄ）の各図では、図をわかり易くするため、制御部２６を省略し、モールド保持部１２の構成を簡略化している。ここで、撮像部２４は、図６に示すように、第２方向（例えばＸ方向）への走査においてモールド１１と検出部１５との間を通過するように配置されている。また、走査部２５は、例えば、リニアモータなどのアクチュエータを含み、第２方向に伸びるガイドレール２５ａに沿って撮像部２４を走査させる（駆動する）。さらに、インプリント材２０を硬化させた後に、検出部１５が退避してから撮像部２４を走査させて計測してもよい。

【0038】

まず、制御部２６は、図６（ａ）に示すように、モールド１１と基板上のインプリント材２０とが接触している状態で、硬化部２１によって基板上のインプリント材２０にモールド１１を介して光を照射し、当該インプリント材２０を硬化させる。インプリント材２０を硬化させた後、制御部２６は、図６（ｂ）および（ｃ）に示すように、走査部２５によって撮像部２４をＸ方向に走査させながら、硬化したインプリント材２０を撮像部２４に撮像させる。図６における斜線部分は、撮像部２４によるインプリント材２０の撮像が終了した領域を表している。そして、制御部２６は、図６（ｄ）に示すように、硬化したインプリント材２０を撮像部２４によって撮像した後、走査部２５による撮像部２４の走査を終了させる。このように、撮像部２４を走査させながら撮像部２４にインプリント材２０を撮像させることにより、制御部２６は、モールド１１（パターン領域１１ａ）が接触し且つ硬化部２１によって硬化されたインプリント材２０の画像を撮像部２４から得ることができる。

【0039】

上述したように、第１実施形態のインプリント装置１は、第１方向に配列された複数の撮像素子２４ｆを有する撮像部２４を走査部２５によって第２方向に走査させながら、モールド１１が接触している基板上のインプリント材２０を撮像部２４に撮像させる。これにより、撮像部２４によってインプリント材２０を撮像するときの解像度を上げることができるため、撮像部２４で得られた画像から、インプリント処理の不具合を精度よく検知することが可能となる。

【0040】

図１１のインプリント装置の場合は、リレー光学系（リレーレンズ３０）の結像位置に撮像部２４を構成することで、同様の効果を得ることができる。

【0041】

前述したように、モールド保持部１２内の限られた空間に駆動機構を含めて撮像部２４を構成することが困難な場合は、リレーレンズ３０でモールド保持部１２外へ観察領域の像を結像し、その像を撮像部２４で撮像する方がよい。

【0042】

＜第２実施形態＞
本発明に係る第２実施形態のインプリント装置２について、図７を参照しながら説明する。図７は、第２実施形態のインプリント装置２を示す概略図である。第２実施形態のインプリント装置２は、第１方向（例えばＹ方向）に沿ってライン状に配列された複数の光源２２ａを有する硬化部２２を含む。そして、基板上のインプリント材２０を硬化させる際、撮像部２４の走査方向（第２方向（例えばＸ方向）に走査部２５によって硬化部２２を走査させる。このように硬化部２２および走査部２５を構成することは、基板上のインプリント材２０を部分的に硬化させる場合に有利である。

【0043】

例えば、インプリント装置２では、図８（ａ）〜（ｃ）に示すように、モールド１１と基板上のインプリント材２０とを接触させる際に、モールドのパターン領域１１ａを基板１３に向かって突出した凸形状に変形させることがある。モールド１１のパターン領域１１ａを凸形状に変形させると、モールド１１とインプリント材２０との接触面積をパターン領域１１ａの中心部から徐々に広げていくことができるため、モールド１１のパターンに気泡が残存することを低減することができる。図８（ａ）〜（ｃ）は、モールド１１とインプリント材２０との接触面積を徐々に広げていく過程を示す図である。図８（ａ）〜（ｃ）の各図において、上図はモールド１１および基板１３を上（Ｚ方向側）から見た図であり、下図はモールド１１および基板１３を横（−Ｙ方向側）から見た図である。また、黒丸は、モールド１１とインプリント材２０とが接触した部分（接触部分２８）を示している。また、黒い領域の外周にある同心円状のラインは、モールドと基板とによる干渉縞を示している。このようにモールド１１とインプリント材２０との接触面積を徐々に広げていく場合、その過程で生じるモールド１１と基板１３との位置ずれを低減するため、当該過程における複数のタイミングの各々でインプリント材２０を部分的に硬化させることが好ましい。

【0044】

また、このように構成されたインプリント装置２では、モールド１１とインプリント材２０との接触部分２８に加えられる押印力（モールド１１をインプリント材２０に押し付ける力）は、接触面積が徐々に広がるにつれて大きくなる。そのため、例えば、図８（ａ）に示す接触部分２８に異物が混入していると、当該異物によってモールド１１や基板１３に生じる応力が、接触面積が徐々に広がるにつれて大きくなり、モールド１１や基板１３が破壊されてしまう虞がある。したがって、接触部分２８における不具合（例えば異物）を早い段階で検知することが好ましい。

【0045】

そこで、第２実施形態のインプリント装置２は、接触面積を徐々に広げていく過程における複数のタイミングの各々で、走査部２５によって硬化部２２を走査させながら硬化部２２にインプリント材２０を硬化させる。それとともに、複数のタイミングの各々で、走査部２５によって撮像部２４を走査させながら、硬化部２２によって硬化されたインプリント材２０を撮像部２４に撮像させる。ここで、本実施形態における撮像部２４は、第１方向（Ｙ方向）に沿ってライン状に配列した複数の撮像素子２４ｆをそれぞれ含む第１撮像部２４ａおよび第２撮像部２４ｂを有する。第１撮像部２４ａおよび第２撮像部２４ｂは、第２方向（Ｘ方向）において硬化部２２を挟み込むように配置されている。このように撮像部２４を構成することにより、硬化部２２および撮像部２４を往復走査させたときであっても、硬化部２２によって硬化されたインプリント材２０を第１撮像部２４ａおよび第２撮像部２４ｂのいずれかに撮像させることができる。また、本実施形態における走査部２５は、撮像部２４の走査および硬化部２２の走査においてガイドレール２５ａを共通に用いる。

【0046】

第２実施形態のインプリント装置２におけるインプリント材２０の撮像について、図９を参照しながら説明する。図９は、撮像部２４によるインプリント材２０の撮像を説明するための図である。図９（ａ）〜（ｃ）の各図において、左図がモールド１１のパターン領域１１ａおよび基板１３を横（−Ｙ方向側）から見た図であり、右図がモールド１１のパターン領域１１ａおよび基板１３を上（Ｚ方向側）から見た図である。また、図９では、右図の斜線部分が、モールド１１とインプリント材２０との接触部分２８に対応する。ここで、第２実施形態のインプリント装置２における検出部１５は移動可能に構成されうる。

【0047】

まず、制御部２６は、接触面積を徐々に広げていく過程における第１タイミングで、モールド１１とインプリント材２０との接触部分２８におけるモールド側のマーク１８と基板側のマーク１９とを検出部１５に検出させる。そして、検出部１５による検出結果に基づいてモールド１１と基板１３との位置合わせを行う。位置合わせを行った後、制御部２６は、図９（ａ）に示すように、走査部２５によって硬化部２２および撮像部２４を＋Ｘ方向に走査しながら、接触部分２８のインプリント材２０を硬化部２２に硬化させるとともに、第１撮像部２４ａに基板１３を撮像させる。このとき、硬化部２２は、複数の光源２２ａのうち、接触部分２８に対応する光源２２ａのみを用いてインプリント材２０を硬化させうる。ここで、制御部２６は、走査部２５によって硬化部２２および撮像部２４を走査させる際、硬化部２２の走査に追従して撮像部２４（第１タイミングでは第１撮像部２４ａ）の走査が行われるように走査部２５を制御するとよい。例えば、制御部２６は、硬化部２２および撮像部２４を走査させる際、硬化部２２と撮像部２４との間隔が一定に保たれるように走査部２５を制御するとよい。

【0048】

次に、制御部２６は、接触面積が更に広がった第２タイミングで、モールド１１とインプリント材２０との接触部分２８におけるモールド側のマーク１８と基板側のマーク１９とを検出部１５に検出させる。そして、検出部１５による検出結果に基づいてモールド１１と基板１３との位置合わせを行う。位置合わせを行った後、制御部２６は、図９（ｂ）に示すように、走査部２５によって硬化部２２および撮像部２４を−Ｘ方向に走査しながら、接触部分２８のインプリント材２０を硬化部２２に硬化させるとともに、第２撮像部２４ｂに基板１３を撮像させる。

【0049】

また、制御部２６は、接触面積が更に広がった第３タイミングで、モールド１１とインプリント材２０との接触部分２８におけるモールド側のマーク１８と基板側のマーク１９とを検出部１５に検出させる。そして、検出部１５による検出結果に基づいてモールド１１と基板１３との位置合わせを行う。位置合わせを行った後、制御部２６は、図９（ｃ）に示すように、走査部２５によって硬化部２２および撮像部２４を＋Ｘ方向に走査しながら、接触部分２８のインプリント材２０を硬化部２２に硬化させるとともに、第１撮像部２４ａに基板１３を撮像させる。

【0050】

このようにインプリント処理を行うことにより、第２実施形態のインプリント装置２は、モールド１１とインプリント材２０との接触面積を徐々に広げていく過程で生じるモールド１１と基板１３との位置ずれを低減することができる。それとともに、接触部分２８における不具合（例えば異物）を早い段階で検知することもできる。

【0051】

ここで、第２実施形態では、硬化部２２と撮像部２４との間隔が一定に保たれるように硬化部２２および撮像部２４を走査させる例について説明したが、それに限られるものではない。例えば、走査部２５によって硬化部を走査させながら接触部分２８のインプリント材２０を硬化させ、硬化部２２の走査が終了した後に撮像部２４の走査を開始してもよい。

【0052】

また、第２実施形態では、接触面積を徐々に広げていく過程における複数のタイミングの各々で、硬化部２２によるインプリント材２０の硬化と、撮像部２４によるインプリント材２０の撮像とを行ったが、それに限られるものではない。例えば、モールド１１とインプリント材２０とを接触させる工程が終了した後、即ち、モールド１１のパターン領域１１ａの全体とインプリント材２０とが接触した後で、硬化部２２による硬化と撮像部２４による撮像とを行ってもよい。上記のように、段階的に接触面積を拡げるたびに撮像のみを行い、転写領域が接触しきってから硬化させてもよい。さらに、第２実施形態では、モールド１１のパターン領域１１ａを凸形状に変形させる例について説明したが、基板１３をモールド１１に向かった凸形状に変形させてもよい。

【0053】

＜第３実施形態＞
第２実施形態では、パターン領域１１ａの中央部からモールド１１とインプリント材２０とを徐々に接触させる例について説明したが、それに限られるものではない。例えば、図１０に示すように、パターン領域１１ａの端部からモールド１１とインプリント材２０とを接触させる場合においても本発明を適用することができる。図１０は、パターン領域１１ａの端部からモールド１１とインプリント材２０を接触させる場合における撮像部２４によるインプリント材２０の撮像を説明するための図である。図１０において、左図はインプリント装置２を横（−Ｙ方向側）から見た図であり、右図はインプリント装置２を上（Ｚ方向側）から見た図である。

【0054】

パターン領域１１ａの端部からモールド１１とインプリント材２０とを接触させていくと、接触部分と非接触部分との境界（以下、単に「境界」と称する）が移動する。制御部２６は、モールド１１とインプリント材２０との接触面積の拡がり（即ち、境界の移動）に追従するように検出部１５を移動させ、当該接触部分におけるモールド側のマーク１８と基板側のマーク１９とを検出部１５に順次検出させる。そして、制御部２６は、検出部１５による検出結果に基づいてモールド１１と基板１３との位置合わせを行う。また、制御部２６は、接触面積の拡がり（境界の移動）に追従するように、走査部２５によって硬化部２２および撮像部２４を走査しながら、位置合わせが行われた接触部分のインプリント材２０を硬化部２２に順次硬化させる。それとともに、硬化部２２によって硬化されたインプリント材２０を撮像部２４に順次撮像させる。

【0055】

上述の実施形態では、基板１３の全面を一度にパターン形成する構成を主として述べたがこれにこだわらない。

【0056】

図１２は、一回のインプリント処理によって基板１３上にパターンが形成される領域を説明するための図である。図１２に示したＡ領域は、１つのショット領域を示している。１つのショット領域は、例えばインプリント装置とは異なるリソグラフィ装置でパターンが形成された領域を示す。生産性を上げるため、複数のショット領域に対して同時にインプリント処理を行う手法が提案されている。例として、図１２では、２つのショット領域に対して同時にインプリント処理を行うＢ領域や、４つのショット領域に対して同時にインプリント処理を行うＣ領域が示されている。

【0057】

観察部２３は、同時にインプリント処理を行う領域が増えるほど、観察すべき範囲が増えるため、画像分解能が低下していく。したがって、基板全面に対して一度にインプリント処理を行う形態でなくとも、複数のショット領域に対して同時にインプリント処理を行う形態においても同様の効果を得ることができる。

【0058】

＜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、基板上に供給されたインプリント材に上記のインプリント装置を用いてパターンを形成する工程と、かかる工程でパターンを形成さ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。

【0059】

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。

【符号の説明】

【0060】

１，２：インプリント装置、１１：モールド、１２：モールド保持部、１３：基板、１４：基板保持部、１５：検出部、２１，２２：硬化部、２３：観察部、２４：撮像部、２５：走査部、２６：制御部

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】