特許 6971599 インプリント装置、欠陥検査方法、パターン形成方法および物品製造方法

(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】6971599

(24)【登録日】2021年11月5日

(45)【発行日】2021年11月24日

(54)【発明の名称】インプリント装置、欠陥検査方法、パターン形成方法および物品製造方法

(51)【国際特許分類】

   H01L 21/027 20060101AFI20211111BHJP

   G01N 21/956 20060101ALI20211111BHJP

   B29C 59/02 20060101ALI20211111BHJP

【ＦＩ】

   H01L21/30 502D

   G01N21/956 A

   B29C59/02 Z

【請求項の数】9

【全頁数】15

(21)【出願番号】特願2017-50288(P2017-50288)

(22)【出願日】2017年3月15日

(65)【公開番号】特開2018-156986(P2018-156986A)

(43)【公開日】2018年10月4日

【審査請求日】2020年2月14日

(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】110003281

【氏名又は名称】特許業務法人大塚国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】寺尾 勉

【審査官】 山口 敦司

(56)【参考文献】

【文献】 特開２０１６−２０１５２２（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１１−２３７３０２（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００４−０４７９３９（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１４−１０９４３６（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００２−３６５２３６（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｈ０１Ｌ ２１／０２７

Ｇ０１Ｎ ２１／９５６

Ｂ２９Ｃ ５９／０２

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

基板の上のインプリント材に型を接触させ硬化させることによって前記基板の上にパターンを形成するインプリント装置であって、
前記基板の上のインプリント材と前記型とが接触した状態を撮像する撮像部を含み、前記撮像部によって撮像された画像に基づいて前記パターンにおける欠陥を検査する検査部を備え、
前記検査部は、前記検査部による検査結果と外部に配置された欠陥検査装置による前記パターンの検査結果との差が小さくなるように、前記検査部において欠陥を検査するための条件を決定し、
前記検査部は、前記検査部による検査結果が前記欠陥検査装置による前記パターンの検査結果と異なる場合に前記条件を変更し、変更される前記条件は、前記パターンにおける欠陥を検査するための画像の撮像タイミングを含む、
ことを特徴とするインプリント装置。

【請求項2】

前記撮像部は、前記基板の上のインプリント材と前記型とが接触した状態で複数回にわたって撮像を行うことによって複数の画像を生成し、前記検査部は、前記検査部による検査結果が前記欠陥検査装置による前記パターンの検査結果と異なる場合に、前記複数の画像のうち前記検査のために使用すべき画像を変更する、
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】

前記検査部による検査結果が前記パターンに欠陥があることを示す一方で、前記欠陥検査装置による検査結果が前記パターンに欠陥がないことを示す場合に、前記検査部は、前記複数の画像のうち前記検査のために使用すべき画像を、前記複数の画像のうち、より遅いタイミングで撮像された画像に変更する、
ことを特徴とする請求項２に記載のインプリント装置。

【請求項4】

前記検査部による検査結果が前記パターンに欠陥がないことを示す一方で、前記欠陥検査装置による検査結果が前記パターンに欠陥があることを示す場合に、前記検査部は、前記複数の画像のうち前記検査のために使用すべき画像を、前記複数の画像のうち、より早いタイミングで撮像された画像に変更する、
ことを特徴とする請求項２又は３に記載のインプリント装置。

【請求項5】

変更される前記条件は、前記撮像部によって撮像された画像を処理する条件を含む、
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。

【請求項6】

基板の上のインプリント材に型を接触させ硬化させることによって前記基板の上にパターンを形成する処理において前記パターンに生じうる欠陥を検査する欠陥検査方法であって、
前記基板の上のインプリント材と前記型とが接触した状態を撮像した画像に基づいて前記パターンにおける欠陥を検査する検査工程と、
前記検査工程における検査のための条件を決定する決定工程と、を含み、
前記決定工程では、前記検査工程での検査結果と、前記検査工程で用いられた装置とは異なる欠陥検査装置による前記パターンの検査結果との差が小さくなるように前記条件を決定し、
前記決定工程では、前記検査工程による検査結果が前記欠陥検査装置による前記パターンの検査結果と異なる場合に前記条件を変更し、変更される前記条件は、前記パターンにおける欠陥を検査するための画像の撮像タイミングを含む、
ことを特徴とする欠陥検査方法。

【請求項7】

基板の上にパターンを形成するパターン形成方法であって、
前記基板の上のインプリント材に型を接触させ硬化させることによって前記基板の上に前記パターンを形成する工程と、
前記基板の上のインプリント材と前記型とが接触した状態を撮像した画像に基づいて前記パターンにおける欠陥を検査する検査工程と、
前記検査工程における検査のための条件を決定する決定工程と、を含み、
前記決定工程では、前記検査工程での検査結果と、前記検査工程で用いられた装置とは異なる欠陥検査装置による前記パターンの検査結果との差が小さくなるように前記条件を決定し、
前記決定工程では、前記検査工程による検査結果が前記欠陥検査装置による前記パターンの検査結果と異なる場合に前記条件を変更し、変更される前記条件は、前記パターンにおける欠陥を検査するための画像の撮像タイミングを含む、
ことを特徴とするパターン形成方法。

【請求項8】

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により基板の上に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、
を含むことを特徴とする物品製造方法。

【請求項9】

請求項７に記載のパターン形成方法により基板の上に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、
を含むことを特徴とする物品製造方法。

【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、欠陥検査方法、パターン形成方法および物品製造方法に関する。

【背景技術】

【0002】

基板の上にパターンを形成するリソグラフィ技術の１つとして、インプリント技術が注目されている。インプリント技術は、基板の上に配置されたインプリント材に型（モールド）を接触させて硬化させることによって基板の上にパターンを形成する技術である。インプリント技術では、基板と型との間に異物が存在することや、基板と型との間に気泡が存在することによって、基板の上に形成されるパターンに欠陥が発生しうる。インプリント装置から搬出された基板を欠陥検査装置で検査しなければ欠陥の発生を検出することができないシステムでは、欠陥の発生が検出されるまでに大量の基板がインプリント装置によって処理され、大量の不良品が発生しうる。

【0003】

特許文献１には、モールドによって成形された樹脂（インプリント材）を撮像し、撮像によって得られた画像と予め取得された基準状態の画像とを比較することによってモールドによる成形の良否を判定するインプリント装置が記載されている。特許文献１に記載された発明によれば、インプリント装置において、モールドによる成形の良否を判定することができる。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【特許文献1】特開２０１１−００３６１６号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

しかしながら、インプリント装置では、通常、基板の上に形成されるパターンにおける欠陥の有無について簡易な検査しか行うことができず、欠陥の検出精度が低い。そこで、通常は、インプリント装置から搬出される基板をインプリント装置の外部に配置された欠陥検査装置を使って検査することが求められる。したがって、欠陥の発生がインプリント装置の検査部では検出されず、インプリント装置の外部に配置された欠陥検査装置によって発見される場合、その発見までに大量の基板がインプリント装置によって処理され、大量の不良品が製造されうる。

【0006】

本発明は、上記の課題認識を契機としてなされたものであり、インプリント装置における欠陥の検出精度の向上に有利な技術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】

本発明の１つの側面は、基板の上のインプリント材に型を接触させ硬化させることによって前記基板の上にパターンを形成するインプリント装置に係り、前記インプリント装置は、前記基板の上のインプリント材と前記型とが接触した状態を撮像する撮像部を含み、前記撮像部によって撮像された画像に基づいて前記パターンにおける欠陥を検査する検査部を備え、前記検査部は、前記検査部による検査結果と外部に配置された欠陥検査装置による前記パターンの検査結果との差が小さくなるように、前記検査部において欠陥を検査するための条件を決定し、前記検査部は、前記検査部による検査結果が前記欠陥検査装置による前記パターンの検査結果と異なる場合に前記条件を変更し、変更される前記条件は、前記パターンにおける欠陥を検査するための画像の撮像タイミングを含む。

【発明の効果】

【0008】

本発明によれば、インプリント装置における欠陥の検出精度の向上に有利な技術が提供される。

【図面の簡単な説明】

【0009】

【図1】本発明の一実施形態のインプリント装置の構成を模式的に示す図。

【図2】１回のパターン形成処理において撮像部によって撮像される複数の画像を例示する図。

【図3】１回のパターン形成処理において撮像部によって撮像されメモリに格納される複数の画像を例示する図。

【図4】基板の上に形成されるパターンにおける欠陥の有無についての検査方法を模式的に示す図。

【図5】インプリント装置によるパターン形成処理を例示する図。

【図6】調整モードにおける検査部による動作を例示する図。

【図7】物品製造方法を例示する図。

【発明を実施するための形態】

【0010】

以下、図面を参照しながら本発明をその例示的な実施形態を通して説明する。

【0011】

図１には、本発明の一実施形態のインプリント装置１００の構成が模式的に示されている。インプリント装置１００は、基板１０３の上のインプリント材Ｍに型１０２を接触させ硬化させることによって基板１０３の上にパターンを形成する。インプリント材としては、硬化用のエネルギーが与えられることにより硬化する硬化性組成物（未硬化状態の樹脂と呼ぶこともある）が用いられる。硬化用のエネルギーとしては、電磁波、熱等が用いられうる。電磁波は、例えば、その波長が１０ｎｍ以上１ｍｍ以下の範囲から選択される光、例えば、赤外線、可視光線、紫外線などでありうる。硬化性組成物は、光の照射により、あるいは、加熱により硬化する組成物でありうる。これらのうち、光の照射により硬化する光硬化性組成物は、少なくとも重合性化合物と光重合開始剤とを含有し、必要に応じて非重合性化合物または溶剤を更に含有してもよい。非重合性化合物は、増感剤、水素供与体、内添型離型剤、界面活性剤、酸化防止剤、ポリマー成分などの群から選択される少なくとも一種である。インプリント材は、液滴状、或いは複数の液滴が繋がってできた島状又は膜状となって基板上に配置されうる。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以下でありうる。基板の材料としては、例えば、ガラス、セラミックス、金属、半導体、樹脂等が用いられうる。必要に応じて、基板の表面に、基板とは別の材料からなる部材が設けられてもよい。基板は、例えば、シリコンウエハ、化合物半導体ウエハ、石英ガラスである。

【0012】

本明細書および添付図面では、基板１０３の表面に平行な方向をＸＹ平面とするＸＹＺ座標系において方向を示す。ＸＹＺ座標系におけるＸ軸、Ｙ軸、Ｚ軸にそれぞれ平行な方向をＸ方向、Ｙ方向、Ｚ方向とし、Ｘ軸周りの回転、Ｙ軸周りの回転、Ｚ軸周りの回転をそれぞれθＸ、θＹ、θＺとする。Ｘ軸、Ｙ軸、Ｚ軸に関する制御または駆動は、それぞれＸ軸に平行な方向、Ｙ軸に平行な方向、Ｚ軸に平行な方向に関する制御または駆動を意味する。また、θＸ軸、θＹ軸、θＺ軸に関する制御または駆動は、それぞれＸ軸に平行な軸の周りの回転、Ｙ軸に平行な軸の周りの回転、Ｚ軸に平行な軸の周りの回転に関する制御または駆動を意味する。また、位置は、Ｘ軸、Ｙ軸、Ｚ軸の座標に基づいて特定されうる情報であり、姿勢は、θＸ軸、θＹ軸、θＺ軸の値で特定されうる情報である。位置決めは、位置および／または姿勢を制御することを意味する。位置合わせは、基板および型の少なくとも一方の位置および／または姿勢の制御を含みうる。

【0013】

インプリント装置１００は、基板１０３を保持する基板チャック１０８を有し基板チャック１０８を駆動することによって基板１０３を駆動する基板駆動機構１０４と、型１０２を保持し駆動する型駆動機構１０１とを備えうる。基板駆動機構１０４および型駆動機構１０１は、基板１０３と型１０２との相対位置が調整されるように基板１０３および型１０２の少なくとも一方を駆動する駆動機構を構成する。該駆動機構による相対位置の調整は、基板１０３の上のインプリント材Ｍに対する型１０２の接触、および、硬化したインプリント材（硬化物のパターン）からの型１０２の分離のための駆動を含む。基板駆動機構１０４は、基板１０３を複数の軸（例えば、Ｘ軸、Ｙ軸、θＺ軸の３軸、好ましくは、Ｘ軸、Ｙ軸、Ｚ軸、θＸ軸、θＹ軸、θＺ軸の６軸）について駆動するように構成されうる。型駆動機構１０１は、型１０２を複数の軸（例えば、Ｚ軸、θＸ軸、θＹ軸の３軸、好ましくは、Ｘ軸、Ｙ軸、Ｚ軸、θＸ軸、θＹ軸、θＺ軸の６軸）について駆動するように構成されうる。

【0014】

インプリント装置１００は、基板１０３の上にインプリント材Ｍを配置するディスペンサ（供給部）１０６と、基板１０３の上のインプリント材Ｍを硬化させるためのエネルギー（例えば、紫外線等の光）をインプリント材Ｍに供給する硬化部１０５とを備えうる。また、インプリント装置１００は、基板１０３のマークと型１０２のマークとの相対位置を検出することによって基板１０３（のショット領域）と型１０２との相対位置を検出する軸上アライメントスコープ１１１を備えうる。また、インプリント装置１００は、基板１０３のマークを検出する軸外アライメントスコープ１０７を備えうる。

【0015】

また、インプリント装置１００は、基板１０３の上に形成されるパターンにおける欠陥を検査する検査部１２０を備えうる。ここで、欠陥を検査するとは、欠陥に関する検査を行うこと、例えば、欠陥の有無、欠陥の位置、欠陥の個数、欠陥の大きさの少なくとも１つを検出することでありうる。検査部１２０は、基板１０３の上のインプリント材Ｍと型１０２とが接触した状態を撮像する撮像部１２１を含みうる。撮像部１２１は、例えば、ＣＣＤイメージセンサまたはＣＭＯＳイメージセンサを含みうる。撮像部１２１は、型１０２のパターン領域（基板１０３あるいはインプリント材Ｍに転写すべきパターンが形成された領域）および基板１０３の表面で反射された光によって形成される像を撮像する。この像は、型１０２で反射された光と基板１０３で反射された光との干渉によって形成される像を含みうる。

【0016】

検査部１２０は、撮像部１２１によって撮像された画像に基づいて、基板１０３の上に形成されるパターンにおける欠陥を検査するように構成されうる。検査部１２０は、撮像部１２１による撮像のために、撮像部１２１の撮像視野を照明する光源１１０を含みうる。光源１１０が発生する光は、インプリント材Ｍを硬化させない波長を有する。

【0017】

また、検査部１２０は、撮像部１２１によって撮像された画像に基づいて、基板１０３の上に形成されるパターンにおける欠陥を検査する処理を行うプロセッサ１２２を含みうる。プロセッサ１２２は、例えば、ＦＰＧＡ（Ｆｉｅｌｄ Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ Ｇａｔｅ Ａｒｒａｙの略。）などのＰＬＤ（Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ Ｌｏｇｉｃ Ｄｅｖｉｃｅの略。）、又は、ＡＳＩＣ（Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ Ｓｐｅｃｉｆｉｃ Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ Ｃｉｒｃｕｉｔの略。）、又は、ＧＰＵ（Ｇｒａｐｈｉｃｓ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇの略。）、又は、プログラムが組み込まれた汎用コンピュータ、又は、これらの全部または一部の組み合わせによって構成されうる。

【0018】

また、検査部１２０は、撮像部１２１によって撮像された画像、および、検査部１２０において欠陥を検査するための検査条件の設定等を格納するためのメモリ１２３を含みうる。メモリの概念は、情報を揮発させることなく記憶する半導体デバイス、ディスク等が含まれうる。メモリ１２３には、プロセッサ１２２を動作させるためのプログラムが格納され、プロセッサ１２２は、該プログラムに従って動作するように構成されてもよい。メモリ１２３に含まれるプログラムには、後述の図５、６のフローチャートに示す処理を実行するためのプログラムが含まれうる。プロセッサ１２２は、基準画像を用いて撮像部１２１で撮像された画像を処理することによって、基板１０３の上に形成されるパターンにおける欠陥の有無について判断を行うように構成されうる。プロセッサ１２２は、例えば、基準画像と撮像部１２１で撮像された画像との差分を演算することによって、基板１０３の上に形成されるパターンにおける欠陥の有無について判断を行うように構成されうる。ここで、２つの画像の差分の演算（基準画像と撮像部１２１で撮像された画像との差分の演算）は、よく知られているように、２つの画像の同一位置の画素の値の差分を演算することを意味する。

【0019】

検査部１２０による検査は、この実施形態では、インプリント材Ｍを硬化させる前におけるインプリント材Ｍと型１０２との接触状態に基づいて行われる。よって、この実施形態では、基板１０３の上に形成されるパターンにおける欠陥の有無についての検査部１２０による検査結果は、インプリント材Ｍを硬化させる前におけるインプリント材Ｍと型１０２との接触状態に基づく推定結果である。

【0020】

検査部１２０は、検査部１２０による検査結果とインプリント装置１００の外部に配置された欠陥検査装置２００によるパターンの検査結果との差が小さくなるように検査部１２０において欠陥を検査するための検査条件を決定するように構成されうる。検査部１２０は、検査部１２０による検査結果とインプリント装置１００の外部に配置された欠陥検査装置２００によるパターンの検査結果との差が小さくなるようにとは、検査部１２０による検査精度が向上するようにという意味でありうる。検査部１２０による検査結果と欠陥検査装置２００による検査結果との差は、例えば、欠陥の個数、欠陥の位置、欠陥の大きさとして現れうる。例えば、検査部１２０は、検査部１２０によって検出された欠陥の個数と欠陥検査装置２００によって検出された欠陥の個数との差が小さくなるように検査条件を決定するように構成されうる。あるいは、検査部１２０は、検査部１２０によって検出された欠陥の位置と欠陥検査装置２００によって検出された欠陥の位置との差が小さくなるように検査条件を決定するように構成されうる。あるいは、検査部１２０は、検査部１２０によって検出された欠陥の大きさと欠陥検査装置２００によって検出された欠陥の大きさとの差が小さくなるように検査条件を決定するように構成されうる。

【0021】

好ましくは、検査部１２０は、検査部１２０による検査結果とインプリント装置１００の外部に配置された欠陥検査装置２００によるパターンの検査結果とが一致するように検査部１２０において欠陥を検査するための検査条件を決定する。例えば、検査部１２０は、検査部１２０による検査結果がインプリント装置１００の外部に配置された欠陥検査装置２００によるパターンの検査結果と異なる場合に、検査部１２０において欠陥を検査するための検査条件を変更するように構成されうる。この条件は、例えば、基板１０３の上に形成されるパターンにおける欠陥を検査するための画像の撮像タイミングを含みうる。撮像タイミングの変更は、プロセッサ１２２が撮像部１２１に撮像を指令するタイミングを変更することによってなされうる。あるいは、撮像タイミングの変更は、撮像部１２１が複数の画像を撮像する場合には、該複数の画像のうち欠陥を検査するために使用する画像を変更することによってなされうる。あるいは、検査条件は、撮像部１２１による撮像を制御するためのパラメータ（例えば、画像の蓄積期間（露光時間）等）、光源１１０による照明を制御するためのパラメータ（例えば、照明光の強度、波長等）であってもよい。

【0022】

インプリント装置１００は、基板駆動機構１０４、型駆動機構１０１、硬化部１０５、軸上アライメントスコープ１１１、軸外アライメントスコープ１０７、ディスペンサ１０６、検査部１２０等を制御する制御部１３０を備えうる。制御部１３０は、例えば、ＦＰＧＡ（Ｆｉｅｌｄ Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ Ｇａｔｅ Ａｒｒａｙの略。）などのＰＬＤ（Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ Ｌｏｇｉｃ Ｄｅｖｉｃｅの略。）、又は、ＡＳＩＣ（Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ Ｓｐｅｃｉｆｉｃ Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ Ｃｉｒｃｕｉｔの略。）、又は、ＧＰＵ（Ｇｒａｐｈｉｃｓ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇの略。）、又は、プログラムが組み込まれた汎用コンピュータ、又は、これらの全部または一部の組み合わせによって構成されうる。検査部１２０のプロセッサ１２２の機能の全部または一部は、制御部１３０によって提供されてもよい。

【0023】

図２には、１回のパターン形成処理において撮像部１２１によって撮像される複数の画像が例示されている。ここで、１回のパターン形成処理は、接触処理、硬化処理および分離処理を含みうるものであり、制御部１３０によって制御される。接触処理は、基板１０３の上のインプリント材Ｍに型１０２（のパターン領域）を接触させる処理である。接触処理は、例えば、インプリント材Ｍに型１０２のパターン領域の一部分（例えば、中央部）を接触させ、その後、インプリント材Ｍとパターン領域との接触領域を徐々に拡大し、最終的にインプリント材Ｍにパターン領域の全域を接触させる処理でありうる。インプリント材Ｍに型１０２のパターン領域の一部分を接触させる方法としては、パターン領域を基板１０３に向かって凸形状に変形させた状態でパターン領域をインプリント材Ｍに接触させる方法が有用である。その後、パターン領域を平坦に戻しながら基板１０３と型１０２との距離を小さくすることによってインプリント材Ｍにパターン領域の全域を接触させることができる。硬化処理は、接触処理の後に、硬化部１０５によってインプリント材Ｍに対して硬化用のエネルギーを与えてインプリント材Ｍを硬化させる処理である。分離処理は、硬化処理の後に、硬化したインプリント材Ｍと型１０２とを分離させる処理である。

【0024】

図２（ａ）には、基板１０３の上のインプリント材Ｍと型１０２とが接触する前の状態における画像が模式的に示されている。なお、インプリント材Ｍは、複数のドットの配列として基板１０３の上に配置されうる。図２（ａ）における黒のドットは、インプリント材Ｍを示している。図２（ｂ）には、図２（ａ）に示された画像の後に撮像された画像であって、型１０２のパターン領域の一部分（中央領域）が基板１０３の上のインプリント材Ｍと接触した状態における画像が模式的に示されている。図２（ｂ）の画像の中央には、基板１０３からの反射光と型１０２からの反射光によって形成される干渉縞であるニュートンリングが表れている。

【0025】

図２（ｃ）には、図２（ｂ）に示された画像の後に撮像された画像であって、基板１０３の上のインプリント材Ｍが膜状になり、膜状のインプリント材Ｍに型１０２のパターン領域の全域が接触した状態の画像が模式的に示されている。図２（ｃ）に示される画像では、インプリント材Ｍのドット配列の痕跡が存在しうる。図２（ｄ）には、図２（ｃ）に示された画像の後に撮像された画像であって、インプリント材Ｍを硬化させる直前の状態における画像が模式的に示されている。図２（ｄ）に示される状態では、型１０２のパターン領域におけるパターンを構成する凹部に対するインプリント材Ｍの充填が完了している。

【0026】

図２（ｅ）には、図２（ｃ）に示された画像の後に撮像された画像であって、インプリント材Ｍを硬化させている状態における画像が模式的に示されている。この例では、インプリント材Ｍを硬化させるためのエネルギーとして光が使用され、そのために、図２（ｅ）の画像は、図２（ｄ）の画像よりも明るくなっている。図２（ｆ）には、図２（ｅ）に示された画像の後に撮像された画像であって、硬化したインプリント材Ｍから型１０２が分離された後の状態における画像が模式的に示されている。

【0027】

図３には、１回のパターン形成処理において撮像部１２１によって撮像されメモリ１２３に格納される複数の画像ＩＭ−１〜ＩＭ−ｎが例示されている。複数の画像ＩＭ−１〜ＩＭ−ｎは、撮像の順番を示すフレーム番号と対応付けてメモリ１２３に格納されうる。

【0028】

図４には、基板１０３の上に形成されるパターンにおける欠陥の検査方法（判断方法）が模式的に示されている。プロセッサ１２２は、基準画像４０１と、撮像部１２１によって撮像された画像４０２との差分を演算して差分画像４０３を生成し、差分画像４０３における閾値を越える画素の集合体を欠陥部分として判断しうる。ここで、撮像部１２１で撮像された複数の画像ＩＭ−１〜ＩＭ−ｎのうち欠陥の検査のために使用される画像として選択される画像によって欠陥の検出精度が異なりうる。換言すると、撮像部１２１で撮像された複数の画像ＩＭ−１〜ＩＭ−ｎのうち欠陥の検査のために使用される画像として選択される画像の撮像タイミングによって欠陥の検出精度が異なりうる。欠陥の検出のために最適な画像のフレーム番号（あるいは撮像タイミング）は、種々の条件、例えば、インプリント材の種類、型１０２のパターン領域が有するパターンの構造（例えば、密度、線幅）等に応じて異なりうる。

【0029】

欠陥の検査のために使用される画像は、通常は、基板１０３の上のインプリント材Ｍに対して型１０２のパターン領域の全域が接触した期間（以下、全域接触期間）内に撮像された画像の中から選択されることが有利である。全域接触期間における前側の撮像タイミングほど、インプリント材Ｍの膜中に多数のマイクロバブルが存在しうるので、誤検出が起こりうる。ここで、誤検出とは、本来は欠陥が発生しないにも拘わらず、検査部１２０が欠陥を検出してしまうことを意味する。また、マイクロバブルはインプリント材Ｍと型１０２とを接触時に閉じ込められた気体であり、型１０２のパターン領域における凹部に対するインプリント材Ｍの充填が進むにつれて消滅しやすくなる。一方で、全域接触期間における後ろ側の撮像タイミングほど、マイクロバブルが消滅するので、誤検出が起こり難くなるが、逆に、パーティクルが存在しても、その周囲にインプリント材Ｍが充填されると、パーティクルが検出され難く、見落としが起こりうる。ここで、見落としとは、本来は欠陥が発生するにも拘わらず、検査部１２０が欠陥を検出できないことを意味する。誤検出および見落としを併せて検出エラーと呼ぶ。検出エラーを低減することは、検出精度を向上させることを意味する。

【0030】

以下、図５および図６を参照して本発明の例示的な実施形態に係る欠陥検査方法およびパターン形成方法を説明する。図５には、インプリント装置１００によるパターン形成処理が例示的に示されている。パターン形成処理は、制御部１３０によって制御される。工程Ｓ３０１では、型１０２が不図示の型搬送機構によって型駆動機構１０１に搬送され、型駆動機構１０１の型チャックに取り付けられる。工程Ｓ３０２では、基板１０３が不図示の基板搬送機構によって基板チャック１０８に搬送され、基板チャック１０８によって保持される。工程Ｓ３０３では、基板１０３のパターン形成対象のショット領域の上にディスペンサ１０６によってインプリント材Ｍが配置される。工程Ｓ３０４では、パターン形成対象のショット領域が型１０２の下に位置決めされるように基板１０３が基板駆動機構１０４によって駆動される。

【0031】

工程Ｓ３０５では、検査部１２０による検査動作が開始される。検査動作には、撮像部１２１による複数回にわたる撮像によって複数の画像ＩＭ−１〜ＩＭ−ｎを生成しメモリ１２３に格納する格納工程が含まれうる。また、検査動作には、形成されるパターンにおける欠陥を、予め設定された検査条件に基づいて検査し検査結果をメモリ１２３に格納する検査工程が含まれる。検査条件は、例えば、複数の画像ＩＭ−１〜ＩＭ−ｎのうち、欠陥を検査するために使用すべき１又は複数のフレームの画像の指定を含みうる。検査工程では、例えば、複数の画像ＩＭ−１〜ＩＭ−ｎのうち予め検査条件として設定された１又は複数のフレーム番号の画像に基づいて欠陥を検査し検査結果がメモリ１２３に格納されうる。ここで、複数のフレーム番号の画像の各々に基づいて複数回にわたって欠陥を検査するために要する時間が１つのショット領域にパターンを形成するために要する時間より短い場合には、複数のフレーム番号の画像に基づいて欠陥の有無が検査されうる。

【0032】

工程Ｓ３０６では、基板１０３のパターン形成対象のショット領域の上のインプリント材Ｍと型１０２とを接触させる接触処理が開始される。工程Ｓ３０７では、軸上アライメントスコープ１１１を使ってパターン形成対象のショット領域と型１０２とのアライメントがなされる。また、工程Ｓ３０７では、アライメントの間に、型１０２のパターン領域のパターンの凹部にインプリント材Ｍが充填される。工程Ｓ３０８では、硬化部１０５によって硬化のためのエネルギーがインプリント材Ｍに与えられ、インプリント材Ｍが硬化する。工程Ｓ３０９では、硬化したインプリント材Ｍから型１０２が分離される。これにより、基板１０３のパターン形成対象のショット領域の上に、硬化したインプリント材Ｍからなるパターンが形成される。

【0033】

工程Ｓ３１０では、検査部１２０の動作が終了される。工程Ｓ３１１では、検査部１２０による検査結果が、形成されたパターンに欠陥があることを示しているかどうかが判断される。そして、検査結果が、欠陥があることを示している場合には、工程Ｓ３１６においてエラー処理がなされる。一方、検査結果が、欠陥がないことを示している場合には、工程Ｓ３１２に進む。

【0034】

エラー処理は、例えば、基板１０３に対するパターンの形成を停止する処理、および、警告を発する処理の少なくとも一方を含みうる。あるいは、エラー処理は、検査部１２０による検査によって欠陥が検出されたショット領域を特定する情報を記録する処理を含みうる。ここで、複数のフレーム番号の画像の各々に基づいて複数回にわたって欠陥を検査する場合においては、欠陥が検出された回数に応じてエラー処理を異ならせてもよい。エラー処理において、基板１０３に対するパターンの形成を停止させない場合には、エラー処理の後に工程Ｓ３１３に進みうる。

【0035】

工程Ｓ３１２では、次のショット領域（未処理のショット領域）があるかどうかが判断され、次のショット領域がある場合には工程Ｓ３０３に戻って、次のショット領域に対する処理がなされる。一方、パターンを形成すべき全てのショット領域に対する処理が終了した場合には、工程Ｓ３１３に進み、基板１０３が不図示の基板搬送機構によって基板チャック１０８から取り去られる。この基板１０３は、欠陥検査装置２００において検査され、その検査結果が後述の工程Ｓ４０２においてプロセッサ１２２に提供されうる。

【0036】

工程Ｓ３１４では、次の基板１０３があるかどうかが判断され、次の基板がある場合には工程Ｓ３０２に戻って、次の基板に対する処理がなされる。一方、パターンを形成すべき全ての基板１０３に対する処理が終了した場合には、工程Ｓ３１５に進み、型１０２が不図示の型搬送機構によって型駆動機構１０１の型チャックから取り去られる。

【0037】

図６には、調整モード（検査条件決定モード）における検査部１２０による動作が例示的に示されている。調整モードでは、工程Ｓ３０５で開始される検査部１２０による検査動作における検査の条件が決定される。図６に示される調整モードでは、以後の基板１０３に対するパターン形成処理（より具体的には、工程Ｓ３０５で開始される検査部１２０による検査動作（検査工程））で使用すべき画像のフレーム番号（撮像タイミング）が決定される。調整モードは、例えば、ロットの先頭の少なくとも１枚の基板を調整基板として使って実施されうる。

【0038】

工程Ｓ４０１では、プロセッサ１２２は、調整基板に対してなされた図５に示されるパターン形成処理（より具体的には、工程Ｓ３０５で開始される検査部１２０の動作）によってメモリ１２３に格納された検査結果をロードする。工程Ｓ４０２では、プロセッサ１２２は、パターン形成処理によってパターンが形成された調整基板に対して欠陥検査装置２００においてなされた検査結果を取得する。

【0039】

工程Ｓ４０３では、プロセッサ１２２は、工程Ｓ４０１でロードした検査結果と工程Ｓ４０２で取得した検査結果とを比較し、両者が一致しているかどうかを判断する。そして、両者が一致している場合には、工程Ｓ４１７において、プロセッサ１２２は、予め設定されたデフォルトの検査条件を維持する（即ち、予め設定されたデフォルトの検査条件を正規の検査条件として設定する）。

【0040】

工程Ｓ４０１でロードした検査結果と工程Ｓ４０２で取得した検査結果とが一致しない場合、工程Ｓ４０４に進む。工程Ｓ４０４では、プロセッサ１２２は、検査部１２０による検査結果に誤検出があるかどうかを判断する。そして、誤検出があったと判断した場合には工程Ｓ４０５に進み、誤検出があったとは判断しなかった場合（見落としがあったと判断した場合）には工程Ｓ４１１に進む。

【0041】

誤検出とは、前述のとおり、本来は欠陥が発生しないにも拘わらず、検査部１２０が欠陥を検出してしまうことを意味する。つまり、誤検出とは、欠陥検査装置２００による検査では欠陥が検出されなかったが、検査部１２０による検査では欠陥が検出されたことを意味する。一方、工程Ｓ４０４において誤検出がないと判断されるということは、検査部１２０による見落としがあったことを意味する。見落としとは、前述のとおり、本来は欠陥が発生するにも拘わらず、検査部１２０が欠陥を検出できないことを意味する。つまり、見落としとは、欠陥検査装置２００による検査では欠陥が検出されたが、検査部１２０による検査では欠陥が検出されなかったことを意味する。

【0042】

誤検出があったと判断した場合に実行される工程Ｓ４０５では、プロセッサ１２２は、検査条件としての撮像タイミング（検査で使用する画像のフレーム番号）を変更可能であるかどうかを判断する。そして、変更可能であれば工程Ｓ４０６に進み、変更可能でなければ工程Ｓ４０７に進む。ここで、誤検出があった場合、検査のために使用すべき画像の撮像タイミングをより遅いタイミングにするべきである（つまり、フレーム番号をより大きいフレーム番号にするべきである）。これは、誤検出は、インプリント材Ｍの膜中にマイクロバブルが存在する段階で撮像された画像を使用して検査がなされたことに起因すると考えられるからである。例えば、図３に示された例において、検査で使用する画像のフレーム番号が（ｎ−１）であれば、これよりも大きいフレーム番号の画像を使用することはできない。したがって、工程Ｓ４０５では、検査条件としての撮像タイミング（検査で使用する画像のフレーム番号）を変更可能ではないと判断されうる。

【0043】

工程Ｓ４０６では、プロセッサ１２２は、検査で使用する画像の撮像タイミング（検査条件）を（元の撮像タイミング）より遅い撮像タイミングに変更する（つまり、検査で使用する画像のフレーム番号をより大きいフレーム番号に変更する）。ここで、元の撮像タイミングとは、工程Ｓ４０６が最初に実行される場合には、工程Ｓ４０１でロードした検査結果を発生した検査において設定されていた撮像タイミングである。一方、工程Ｓ４０６が既に実行されている場合には、元のタイミングとは、現時点で最新の撮像タイミングである。

【0044】

工程Ｓ４０７では、プロセッサ１２２は、検査の際の画像処理の方法（検査条件）を変更する。画像処理の変更は、例えば、検査で使用する画像に対するフィルタ処理の変更を含みうる。フィルタ処理の変更は、フィルタの種類（例えば、メディアンフィルタ、スムースフィルタ）の変更、フィルタの定数の変更、および、フィルタ処理の回数の変更の少なくとも１つを含みうる。また、画像処理の変更は、画像中の背景ノイズを除去するための閾値の変更を含みうる。また、画像処理の変更は、欠陥の判定のための閾値の変更を含みうる。また、画像処理の変更は、正常な基準画像を変更することを含みうる。工程Ｓ４０７における画像処理の変更は、欠陥の検出の感度を低くする方向になされうる。

【0045】

工程Ｓ４０８では、プロセッサ１２２は、新たな検査条件で欠陥の検査を行う。工程Ｓ４０８では、プロセッサ１２２は、例えば、メモリ１２３に格納された複数の画像ＩＭ−１〜ＩＭ−ｎのうち工程Ｓ４０５で変更された撮像タイミング（フレーム番号）の画像を使用して検査を行う。

【0046】

工程Ｓ４０９では、プロセッサ１２２は、工程Ｓ４０８で行われた検査の結果に誤検出があるかどうかを判断し、誤検出がなければ、工程Ｓ４１０において、最新の検査条件を正規の検査条件として更新（設定）する。一方、誤検出が依然としてあれば、工程Ｓ４０５に戻る。

【0047】

以下、工程Ｓ４０４において、誤検出がないと判断された場合、即ち、検査部１２０による見落としがあったと判断された場合の処理である工程Ｓ４１１〜Ｓ４１６について説明する。工程Ｓ４１１では、プロセッサ１２２は、検査条件としての撮像タイミング（検査で使用する画像のフレーム番号）を変更可能であるかどうかを判断する。そして、変更可能であれば工程Ｓ４１２に進み、変更可能でなければ工程Ｓ４１３に進む。ここで、検査部１２０による見落としがあった場合、検査のために使用すべき画像の撮像タイミングをより早いタイミングにするべきである（つまり、フレーム番号をより小さいフレーム番号にするべきである）。これは、見落としは、撮像タイミングが遅いために、パーティクルの周囲にインプリント材Ｍが充填されてしまい、パーティクルを検出できなかったことに起因すると考えられるからである。例えば、図３に示された例において、検査で使用する画像のフレーム番号が２であれば、これよりも小さいフレーム番号の画像を使用することはできない。したがって、工程Ｓ４１１では、検査条件としての撮像タイミング（検査で使用する画像のフレーム番号）を変更可能ではないと判断されうる。

【0048】

工程Ｓ４１２では、プロセッサ１２２は、検査で使用する画像の撮像タイミング（検査条件）を元の撮像タイミングより早い撮像タイミングに変更する（つまり、検査で使用する画像のフレーム番号をより小さいフレーム番号に変更する）。ここで、元の撮像タイミングとは、工程Ｓ４１２が最初に実行される場合には、工程Ｓ４０１でロードした検査結果を発生させた検査において予め設定されていた撮像タイミングである。一方、工程Ｓ４１２が既に実行されている場合には、元の撮像タイミングとは、現時点で最新の撮像タイミングである。

【0049】

工程Ｓ４１３では、プロセッサ１２２は、検査の際の画像処理の方法（検査条件）を変更する。画像処理に関しては、工程Ｓ４０７の説明において既に例示された。工程Ｓ４１３における画像処理の変更は、欠陥の検出の感度を高くする方向になされうる。

【0050】

工程Ｓ４１４では、プロセッサ１２２は、新たな検査条件で欠陥を検査する。工程Ｓ４１４では、プロセッサ１２２は、例えば、メモリ１２３に格納された複数の画像ＩＭ−１〜ＩＭ−ｎのうち工程Ｓ４１２で変更された撮像タイミング（フレーム番号）の画像を使用して検査を行う。

【0051】

工程Ｓ４１５では、プロセッサ１２２は、工程Ｓ４１４で行われた検査の結果に見落としがあるかどうかを判断し、見落としがなければ、工程Ｓ４１６において、最新の検査条件を正規の検査条件として更新（設定）する。一方、見落としが依然としてあれば、工程Ｓ４１１に戻る。撮像タイミングを早くして、見落としが無くなった場合、逆に早い事でマイクロバブルを欠陥だと誤検出する場合が有る。この場合にはＳ４０７の処理と同様に感度を落とす処理へ変更して欠陥のみが検出させる条件を導き出す。

【0052】

以上の説明では、検査部１２０による検査が実行された後に図６に示される調整モードが実行される。しかし、調整基板を対象として図５に示されるパターン形成処理が実行される場合には、パターン形成処理において検査部１２０による検査がなされなくてもよい。この場合、工程Ｓ４０１では、検査部１２０による検査結果をロードする代わりに、デフォルトの検査条件に従って検査部１２０によって検査がなされうる。その後、工程Ｓ４０２以降の処理において、検査部１２０による検査結果と外部に配置された欠陥検査装置２００による検査結果との差が小さくなるように、検査部１２０において欠陥を検査するための検査条件が決定される。

【0053】

図６に示される調整モードの実行によって正規の検査条件が決定される。その後、基板１０３については、このようにして決定された検査条件に基づいて図５に示されるパターン形成処理が実行され、パターンが形成される。

【0054】

インプリント装置１００を用いて形成した硬化物のパターンは、各種物品の少なくとも一部に恒久的に、或いは各種物品を製造する際に一時的に、用いられる。物品とは、電気回路素子、光学素子、ＭＥＭＳ、記録素子、センサ、或いは、型等である。電気回路素子としては、ＤＲＡＭ、ＳＲＡＭ、フラッシュメモリ、ＭＲＡＭのような、揮発性或いは不揮発性の半導体メモリや、ＬＳＩ、ＣＣＤ、イメージセンサ、ＦＰＧＡのような半導体素子等が挙げられる。型としては、インプリント用のモールド等が挙げられる。

【0055】

硬化物のパターンは、上記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か、或いは、レジストマスクとして一時的に用いられる。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、レジストマスクは除去される。

【0056】

次に、上記のインプリント装置１００を用いて物品を製造する物品製造方法について説明する。図７（ａ）に示すように、絶縁体等の被加工材２ｚが表面に形成されたシリコンウエハ等の基板１ｚを用意し、続いて、インクジェット法等により、被加工材２ｚの表面にインプリント材３ｚを付与する。ここでは、複数の液滴状になったインプリント材３ｚが基板上に付与された様子を示している。

【0057】

図７（ｂ）に示すように、インプリント用の型４ｚを、その凹凸パターンが形成された側を基板上のインプリント材３ｚに向け、対向させる。図７（ｃ）に示すように、インプリント材３ｚが付与された基板１と型４ｚとを接触させ、圧力を加える。インプリント材３ｚは型４ｚと被加工材２ｚとの隙間に充填される。この状態で硬化用のエネルギーとして光を型４ｚを透して照射すると、インプリント材３ｚは硬化する。

【0058】

図７（ｄ）に示すように、インプリント材３ｚを硬化させた後、型４ｚと基板１ｚを引き離すと、基板１ｚ上にインプリント材３ｚの硬化物のパターンが形成される。この硬化物のパターンは、型の凹部が硬化物の凸部に、型の凹部が硬化物の凸部に対応した形状になっており、即ち、インプリント材３ｚに型４ｚの凹凸パターンが転写されたことになる。

【0059】

図７（ｅ）に示すように、硬化物のパターンを耐エッチングマスクとしてエッチングを行うと、被加工材２ｚの表面のうち、硬化物が無いか或いは薄く残存した部分が除去され、溝５ｚとなる。図７（ｆ）に示すように、硬化物のパターンを除去すると、被加工材２ｚの表面に溝５ｚが形成された物品を得ることができる。ここでは硬化物のパターンを除去したが、加工後も除去せずに、例えば、半導体素子等に含まれる層間絶縁用の膜、つまり、物品の構成部材として利用してもよい。

【符号の説明】

【0060】

１００：インプリント装置、１２０：検査部、１２１：撮像部、１２２：プロセッサ、１２３：メモリ、２００：欠陥検査装置

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】