特開 2023-177409 インプリント装置、インプリント方法、物品の製造方法、及びコンピュータプログラム

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2023177409

(43)【公開日】2023-12-14

(54)【発明の名称】インプリント装置、インプリント方法、物品の製造方法、及びコンピュータプログラム

(51)【国際特許分類】

   H01L 21/027 20060101AFI20231207BHJP

   B29C 59/02 20060101ALI20231207BHJP

【ＦＩ】

H01L21/30 502D

B29C59/02 Z

【審査請求】未請求

【請求項の数】13

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2022090048

(22)【出願日】2022-06-02

(71)【出願人】

【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】100114775

【弁理士】

【氏名又は名称】高岡 亮一

(74)【代理人】

【識別番号】100121511

【弁理士】

【氏名又は名称】小田 直

(74)【代理人】

【識別番号】100208580

【弁理士】

【氏名又は名称】三好 玲奈

(72)【発明者】

【氏名】松田 浩之

【テーマコード（参考）】

4F209

5F146

【Ｆターム（参考）】

4F209AA44

4F209AF01

4F209AG05

4F209AH33

4F209AP06

4F209AQ01

4F209AR07

4F209PA02

4F209PB01

4F209PN09

4F209PN13

5F146AA31

5F146EA07

5F146EB02

5F146ED01

5F146FA01

5F146FA10

(57)【要約】

【課題】
回路パターンとアライメントマークの位置関係にずれが生じていたとしても、回路パターンを精度良く形成できるインプリント装置を提供する。
【解決手段】
パターンが形成された型と基板上のインプリント材とを接触させて、前記基板の目標位置に前記パターンを転写するインプリント処理を行うインプリント装置であって、前記型の前記パターンの近傍のパターンマークと前記型のアライメントマークとを計測して求まる前記パターンマークと前記アライメントマークとの相対位置ずれ量に基づいて補正されるアライメント位置となるように、前記型と前記基板のアライメントを行うアライメント手段と、前記アライメント手段によりアライメントされた位置で前記インプリント材を硬化させる硬化手段と、を有する。
【選択図】 図９

【特許請求の範囲】

【請求項1】

パターンが形成された型と基板上のインプリント材とを接触させて、前記基板の目標位置に前記パターンを転写するインプリント処理を行うインプリント装置であって、
前記型の前記パターンの近傍のパターンマークと前記型のアライメントマークとを計測して求まる前記パターンマークと前記アライメントマークとの相対位置ずれ量に基づいて補正されるアライメント位置となるように、 前記型と前記基板のアライメントを行うアライメント手段と、
前記アライメント手段によりアライメントされた位置で前記インプリント材を硬化させる硬化手段と、
を有することを特徴とするインプリント装置。

【請求項2】

前記型の前記パターンと、前記型の前記パターンマークとは、同じタイミングで前記型に形成されており、
前記型の前記パターンと、前記型の前記アライメントマークとは、異なるタイミングで前記型に形成されている、
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】

前記前記アライメント手段は、前記相対位置ずれ量と、前記パターンマークと前記アライメントマークとの設計上の相対ずれ量と、の差に基づいて、アライメント位置を補正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4】

前記アライメント手段は、前記相対位置ずれ量に関する情報を記憶手段から取得し、前記アライメント位置を補正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5】

前記パターンマークと前記アライメントマークを同じ計測部で計測して前記相対位置ずれ量を取得する取得手段をさらに有する、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6】

前記取得手段は、前記パターンマークと前記アライメントマークを同時に撮像し前記相対位置ずれ量を取得することを特徴とする請求項５に記載のインプリント装置。

【請求項7】

基板ステージ上もしくは前記基板上の基準マークを計測し、前記基準マークに対する前記パターンマークのずれ量と、前記基準マークに対する前記アライメントマークのずれ量とに基づいて、前記相対位置ずれ量を取得する取得手段を有する、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8】

前記相対位置ずれ量は、前記パターンマークと前記アライメントマークを計測する際に夫々の撮像条件を調整して計測され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9】

前記撮像条件は、前記パターンマークを照明する照明光の強度、前記照明光の波長、前記パターンマークを撮像する撮像部の電荷蓄積時間、前記撮像部のゲイン、又は前記撮像部の光学的な絞り値の少なくとも１つを含む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】

前記相対位置ずれ量は、前記パターンマークと前記アライメントマークを計測する際に夫々の焦点位置を調整して計測され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11】

パターンが形成された型と基板上のインプリント材とを接触させて、前記基板の目標位置に前記パターンを転写するインプリント処理を行うインプリント方法であって、
前記型の前記パターンの近傍のパターンマークと前記型のアライメントマークとを計測して求まる前記パターンマークと前記アライメントマークとの相対位置ずれ量に基づいて補正されるアライメント位置となるように、 前記型と前記基板のアライメントを行うアライメント工程と、
前記アライメント工程によりアライメントされた位置で前記インプリント材を硬化させる硬化工程と、
を有することを特徴とするインプリント方法。

【請求項12】

請求項１～１０のいずれか１項に記載のインプリント装置を用いて前記基板に前記パターンを形成する工程と、前記工程で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の製造方法。

【請求項13】

請求項１～１０のいずれか１項に記載のインプリント装置の各手段をコンピュータにより制御するためのコンピュータプログラム。

【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、インプリント方法、物品の製造方法、及びコンピュータプログラム等に関する。

【背景技術】

【0002】

パターンが形成されたパターン面を有する型を用いて、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、型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型を剥離させることにより、インプリント材で構成された凹凸のパターンを基板上に形成することができる。

【0003】

インプリント装置では、基板上のパターンとの位置合わせにおいて、ダイバイダイアライメント方式が一般に用いられている。これは、原版（型）と基板が接触した状態で、両者に描画されたアライメントマークに基づき両者の相対位置ずれを計測し、そのずれ量を補正駆動することで、良好な位置合わせを行うものである。特許文献１には、型を基板に接触する前にシフトすることでダイバイダイアライメントを精度よく実施するための構成が記載されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【特許文献1】特開２０１８－６１０６１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、型製造工程において、回路パターンが作成されるレイヤーとアライメントマーク作成されるレイヤーが別々の工程で行われる場合がある。この場合、型製造装置のアライメント精度によっては、回路パターンとアライメントマークの位置関係にずれが生じる。このずれが大きい場合、その型を用いて、型と基板上のアライメントマークで型と基板の位置合わせを行い凹凸パターンを基板上に形成すると、アライメントしたとしても基板上の正しい位置に回路パターンが形成されない可能性が生じる。

【0006】

そこで、本発明は、回路パターンとアライメントマークの位置関係にずれが生じていたとしても、回路パターンを精度良く形成できる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、
パターンが形成された型と基板上のインプリント材とを接触させて、前記基板の目標位置に前記パターンを転写するインプリント処理を行うインプリント装置であって、
前記型の前記パターンの近傍のパターンマークと前記型のアライメントマークとを計測して求まる前記パターンマークと前記アライメントマークとの相対位置ずれ量に基づいて補正されるアライメント位置となるように、
前記型と前記基板のアライメントを行うアライメント手段と、
前記アライメント手段によりアライメントされた位置で前記インプリント材を硬化させる硬化手段と、
を有することを特徴とする。

【発明の効果】

【0008】

本発明によれば、回路パターンとアライメントマークの位置関係にずれが生じていたとしても、回路パターンを精度良く形成できる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】

【0009】

【図1】実施形態１のインプリント装置１の構成例を示す図である。

【図2】実施形態１の計測部３の構成の１例を示す図である。

【図3】（Ａ）～（Ｄ）はアライメントマークの例を詳細に説明するための図である。

【図4】（Ａ）～（Ｃ）は従来のインプリント処理を示した模式図である。

【図5】アライメントマークと回路パターンマークの距離が離れている場合のマークの関係を説明するための模式図である。

【図6】（Ａ）～（Ｃ）は回路パターン７ｂを形成している型７で図４と同じようにアライメントマーク１０での位置合わせを行う模式図である。

【図7】（Ａ）～（Ｄ）は、実施例１に係る、基準マークを基準にアライメントマークと回路パターンマークの計測処理を説明するための模式図である。

【図8】実施例１に係る回路パターンマーク４０とアライメントマーク１０の相対位置ずれ量を算出し、この相対位置ずれ量をダイバイダイアライメント追い込み位置として反映してアライメントする方法の一例を示すフローチャートである。

【図9】実施例１に係る基準マークを基準でアライメントマークと回路パターンマークの相対ずれ量を算出するアライメント処理を示した模式図である。

【図10】実施例２に係るアライメントマークと回路パターンマークが撮像視野内に入る距離の場合のマークの関係を説明するための模式図である。

【図11】（Ａ）、（Ｂ）はアライメントマークと回路パターンマークが同じ撮像視野にある状態について説明するための模式図である。

【図12】相対ずれ量をダイバイダイアライメント追い込み位置として反映してアライメントする方法の一例を示すフローチャートである。

【図13】（Ａ）～（Ｃ）はアライメントマークと回路パターンマークを撮像視野に入れて相対ずれ量を算出するアライメント処理を示した模式図である。

【図14】（Ａ）～（Ｆ）は物品の製造方法の例を説明するための図である。

【発明を実施するための形態】

【0010】

以下、図面を参照して本発明の実施の形態を、実施例を用いて説明する。ただし、本発明は以下の実施例に限定されるものではない。なお、各図において、同一の部材または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または簡略化する。

【0011】

＜実施形態１＞
先ず、本発明の実施形態１に係るインプリント方法を用いるインプリント装置の構成について説明する。図１は、実施形態１のインプリント装置１の構成例を示す図である。インプリント装置１は、基板上に供給されたインプリント材を型と接触させ、インプリント材に硬化用のエネルギー（例えば紫外光）を与えることにより、型の凹凸パターンが転写された硬化物のパターンを基板上に形成する。即ち、パターンが形成された型と基板上のインプリント材とを接触させて、基板の目標位置に型のパターンを転写するインプリント処理を行う。

【0012】

図１においては、基板面に平行な面内に互いに直交するＸ軸及びＹ軸をとり、Ｘ軸とＹ軸とに垂直な方向にＺ軸をとっている。インプリント装置１は、光を照射する照射部２と、原版である型（モールド）と基板の位置合わせのための計測を行う計測部３と、型を保持する型保持部４と、基板を保持する基板ステージ５と、インプリント材を供給する供給部６と、制御部１２等を備える。

【0013】

照射部２は、型７と基板８上のインプリント材とを接触させる押型処理の後に、インプリント材を硬化させるために、型７及びインプリント材に対して紫外線を照射する。

【0014】

型７の基板８に対向する面には、所定のパターン（例えば、回路パターン等の凹凸を有する回路パターン７ａ）が３次元状に形成されている。

【0015】

型保持部４は、真空吸着力や静電力により型７を引きつけて保持する。この型保持部４は、型７を吸着保持するチャックと、そのチャックをＺ軸方向に駆動する型駆動機構を含みうる。型駆動機構は、基板８上に供給されたインプリント材に型７を接触させるための動作を行う。

【0016】

基板ステージ５は、基板８を例えば真空吸着により保持し、かつ、ＸＹ平面内を移動可能とする基板保持部である。ここで、基板８は、例えば、単結晶シリコンからなる被処理体であり、この被処理面には、型７により成形されるインプリント材９が、供給部６から供給される。

【0017】

基板８と型７の相対位置を合わせるための計測を行う計測部３は、型７又は型保持部４に配置された複数のマーク１０と、基板８又は基板ステージ５に配置された複数のマーク１１とを光学的に検出して、マーク間の相対位置を計測する。以下では、マーク１０は型７に配置され、マーク１１は基板に配置されているものとして説明する。

【0018】

計測部３は、型７又は基板８に配置されたマークの位置に合わせて、Ｘ軸方向及びＹ軸方向に駆動可能なように構成されている。又、計測部３は、マークの位置に焦点を合わせるためにＺ軸方向にも駆動可能なように構成されている。

【0019】

制御部１２は、照射部２、計測部３、型保持部４、基板ステージ５、及び供給部６と電気的に接続され、夫々に制御指令を送信したり、夫々から情報を取得したりする。例えば、制御部１２は、計測部３で計測されたマーク間の相対位置の情報を取得し、その情報に基づいて基板ステージ５と型保持部４の型倍率補正機構とを含む駆動部の駆動を制御する。

【0020】

又、制御部１２にはコンピュータとしてのＣＰＵ及び記憶媒体としてもメモリが内蔵されており、メモリに記憶されたコンピュータプログラムに基づきインプリント装置１全体の各部の動作を制御する制御手段として機能する。

【0021】

次に、インプリント装置１によるインプリント処理について説明する。先ず、不図示の基板搬送部により基板８を基板ステージ５上に搬送し、基板８を載置及び固定保持させる。次に、基板ステージ５を供給部６に対向したインプリント材の供給位置へ移動させ、その後、供給部６は、基板８のインプリント対象であるショット領域にインプリント材９を供給する（供給工程）。

【0022】

次に、基板８のショット領域が型７の直下に位置するように基板ステージ５を移動させ、型駆動機構を駆動させ、基板８上のインプリント材９に型７を接触させる（押型工程）。これによりインプリント材９は、型７に形成された凹凸を有する回路パターン７ａに流動する。その後、型７及び基板８に夫々配置されたマーク１０及び１１を計測部３によって検出し、基板ステージ５の駆動による型７のパターン面と基板８のショット領域との位置合わせを実施する。

【0023】

そしてインプリント材９の凹凸を有する回路パターン７ａへの流動と、型７と基板８との位置合わせが十分になされた状態とする。その状態で、照射部２は、型７の背面（上面）から紫外線を照射し、型７を透過した紫外線によりインプリント材９を硬化させる（硬化工程）。即ち、アライメント（位置合わせ）された位置でインプリント材を硬化させている。このとき制御部は硬化手段としても機能している。

【0024】

このとき、計測部３は紫外線の光路を遮らないように位置に配置される。続いて、型駆動機構を再び駆動させ、硬化したインプリント材９から型７を引き離す（離型工程）。以上の工程により、基板８上のインプリント材９に型７の凹凸を有する回路パターン７ａが転写される。

【0025】

続いて、計測部３と、型７及び基板８に夫々配置された位置合わせ用のマーク１０及び１１（アライメントマーク）の詳細を説明する。図２は、実施形態１の計測部３の構成の１例を示す図である。計測部３は、検出光学系２１（検出部）、照明光学系２２（照明部）、処理部２６等を有し、制御部１２により制御される。照明光学系２２は光源部２３からの光を、プリズム２４などを用いて検出光学系２１と同じ光軸上へ導き、マーク１０及び１１を照明する。

【0026】

光源部２３には例えばハロゲンランプやＬＥＤ、半導体レーザ（ＬＤ）、高圧水銀ランプ、メタルハライドランプが用いられ、インプリント材を硬化させる紫外線を含まない可視光線や赤外線を照射するように構成されている。制御部１２は光源部２３の駆動を制御する。

【0027】

検出光学系２１と照明光学系２２はそれらを構成する光学部材の一部を共有するように構成されており、プリズム２４は検出光学系２１と照明光学系２２の瞳面もしくはその近傍に配置されている。検出光学系２１は、照明光学系２２によって照明されたマーク１０と１１を撮像部２５の受光面上に結像する。

【0028】

撮像部２５にはＣＣＤやＣＭＯＳなどのイメージセンサが用いられる。処理部２６は撮像部２５で撮像された画像データを取得し、処理する。処理部２６は、例えば制御部１２の一部であり、撮像部２５で撮像された画像の情報を取得し、その画像に基づいて、マーク１０とマーク１１の相対位置を計算によって求める。制御部１２は、求められた相対位置に基づいて位置合わせ部の制御を行い、少なくともマーク１０とマーク１１を含む領域の相対位置ずれが小さくなるように位置合わせを行う。

【0029】

次に、マーク１０とマーク１１の詳細について説明する。図３（Ａ）～（Ｄ）はアライメントマークの例を詳細に説明するための図であり、図３（Ａ）はマーク１０の例を示す図である。複数のマーク１０の夫々には、精密計測用にモアレを形成する回折格子マーク（ｃｘ）、（ｃｙ）、（ｄｘ）、（ｄｙ）と、粗計測用マーク１０ａが含まれる。

【0030】

図３（Ｂ）はマーク１１の例を示す図であり、複数のマーク１１の夫々には、精密計測用にモアレを形成する回折格子マーク（ｃｘ）、（ｃｙ）、（ｄｘ）、（ｄｙ）と、粗計測用マーク１１ａが含まれる。

【0031】

図３（Ｃ）は、型７と基板８が接触する前に粗計測に用いられるアライメントマークの像３０を模式的に表した図である。図３（Ｃ）に示すように粗計測時には型７側の粗計測用マーク１０ａと基板８側の粗計測用マーク１１ａが撮像部２５によって撮像される。そして型７側の粗計測用マーク１０ａと基板８側の粗計測用マーク１１ａのそれぞれの幾何的な中心位置（重心）を基準として、粗計測用マーク１０ａと粗計測用マーク１１ａの位置ずれ量Ｄ１を求める。

【0032】

粗計測用マーク１０ａと粗計測用マーク１１ａとは予め所定の基準距離だけ離れるように設計されているため、この基準距離と位置ずれ量Ｄ１との差が、粗計測用マーク１０ａと粗計測用マーク１１ａの相対位置のずれになる。このように粗計測用マーク１０ａと粗計測用マーク１１ａを用いて、粗計測が行われる。

【0033】

図３（Ｄ）は、型７と基板８が接触した状態で精密計測されるアライメントマークの像３１を模式的に表した図である。図３（Ｄ）に示すように、型７側の回折格子マーク（ｃｘ）と基板８側の回折格子マーク（ｄｘ）はそれぞれＸ方向に周期をもつ回折格子であるが、（ｃｘ）と（ｄｘ）は異なる周期を持つ。また、型７側の回折格子マーク（ｃｙ）と基板８側の回折格子マーク（ｄｙ）はそれぞれＹ方向に周期をもつ回折格子であるが、（ｃｙ）と（ｄｙ）は異なる周期を持つ。

【0034】

周期の差がある回折格子を重ねると、回折格子からの回折光が重なり合うことで、（ｅｘ）および（ｅｙ）のように、周期の差を反映した周期を有するモアレが発生する。このとき、回折格子同士の相対位置によってモアレの位相が変化するため、モアレを検出することで、型７と基板８との相対位置を求めることができる。

【0035】

また、もう１組の回折格子として、型７側の回折格子マーク（ｄｘ）と基板８側の回折格子マーク（ｃｘ）、型７側の回折格子マーク（ｄｙ）と基板８側の回折格子マーク（ｃｙ）が設けられており、計測方向の周期の大小関係が入れ替わっている。そのため、型７と基板８の相対位置が変わると、２つの組の回折格子によって生じる２つのモアレ縞が互いに反対方向に移動する。

【0036】

従って、これらの２つのモアレ縞の位置ずれ量Ｄ２ｘ、Ｄ２ｙを求めることにより、回折格子間の相対位置を高精度に計測することができる。モアレ縞は、型７が基板８上のインプリント材に接触し、２つの回折格子が十分に近づいて重なり合わないと生じないので、図３（Ｃ）に示すように、型７と基板８が接触する前の状態では、モアレ縞を観察することができずに粗計測のみが可能である。そして、粗計測が終了した後、型７を基板８上のインプリント材に接触させた状態でモアレ縞を用いた精密計測を行うことができる。

【0037】

また、モアレ縞は、原版側マークと基板側マークの相対位置ずれ量が大きくなるにしたがって周期的に同じ光量分布となって現れるため、相対位置の計測レンジは１周期分の範囲内と小さい。そのため、計測レンジがより広い型７側の粗計測用マーク１０ａと基板８側の粗計測用マーク１１ａを用いて、型７と基板８のこの１周期分より大きな範囲で相対的な位置ずれを確認できる。以上のようにして、基板のパターンと型のパターンとの重ね合わせを高精度に行うことができる。

【0038】

通常、マーク１０とマーク１１は型、及びショット領域のそれぞれの４隅に配置され、マーク全てについて相対位置を求め、ＸＹのずれ、回転のずれ、倍率のずれなどを算出する。この詳細に関しては割愛し、ここではＸＹ方向のずれのみについて説明する。又、マークの形状に関しても、従来技術であるため、ここでは詳細を割愛する。ここでは、１つのマークでＸＹ方向同時に計測できるマークを前提に、以降の説明を行う。

【0039】

図４（Ａ）～（Ｃ）は従来のインプリント処理を示した模式図であり、図４（Ａ）は、型７の回路パターン７ａが紙面左側に相対ずれ量４４だけずれている例を示す模式図である。基板ステージは、位置合わせのために基板８を紙面左側、矢印４２のように駆動することになる。相対的に、型７の回路パターン７ａは、矢印４３の方向に駆動されたのと同じことになる。

【0040】

図４（Ｂ）は、型と基板が接触する前に粗計測により、型側のアライメントマーク１０とショットのアライメントマーク１１が一致し、かつインプリント材が基板に供給された状態を示す模式図である。図４（Ｃ）は、型と基板が接触した状態で、精密計測により、型側のアライメントマーク１０とショットのアライメントマーク１１を一致させた状態を示す模式図である。

【0041】

図４（Ａ）～（Ｃ）のアライメント方式は、ショット毎に型とショットを直接合わせる、ダイバイダイアライメント方式と言われる方式である。利点は、ショット毎に直接位置合わせをするために、誤差が発生しにくい点などである。

【0042】

図４（Ａ）～（Ｃ）に示す型側の回路パターンマーク４０と基板側のアライメントマーク４１は重ね合わせ精度を例えば後で別の計測装置で計測する為のマークであり、例えば、Ｂｏｘ ｉｎ Ｂｏｘのマークである。アライメントマーク４１と回路パターンマーク４０の位置関係が型側と基板側で一致している場合は、図４（Ｃ）のように、アライメントマークでの位置合わせにより、回路パターンマークの重ね合わせ誤差はほぼないことを示している。尚、回路パターンマーク４０は、回路パターン７ａの近傍に配置され、パターンマークとして機能している。

【0043】

図５は、アライメントマークと回路パターンマークの距離が離れている場合のマークの関係を説明するための模式図である。図５の回路パターン７ａは回路パターンマーク４０に対して、アライメントマーク１０はずれていないことを示し、回路パターン７ｂの場合、回路パターンマーク４０に対して、アライメントマーク１０が紙面左側にずれ量５０だけずれている。

【0044】

これは型の製造工程によっては、回路パターンマーク４０とアライメントマーク１０が形成される工程が別々の場合があり、型の製造装置のアライメント精度によっては、回路パターンマーク４０とアライメントマーク１０がずれることがあるからである。すなわち、回路パターンマーク４０と回路パターン７ａは製造工程上同じレイヤー（同じタイミング）において型に形成されるため、ずれは生じない。

【0045】

一方、回路パターンマーク４０及び回路パターン７ａとアライメントマーク１０とは、製造工程上異なるレイヤー（異なるタイミング）において型に形成されるため、位置関係にずれが生じてしまう可能性がある。そのため、アライメントマーク１０を用いてアライメントをしたとしても、回路パターンマーク４０が所望位置に位置合わせされない可能性が生じる。

【0046】

図６（Ａ）～（Ｃ）は回路パターン７ｂを形成している型７で図４と同じようにアライメントマーク１０での位置合わせを行う模式図であり、図６（Ａ）は、模式的に、型７の回路パターン７ｂが紙面左側に４４だけずれている例を示した模式図である。図６の例では、粗計測に基づき基板ステージは、基板８を紙面左側に、矢印４２のように駆動する。これは相対的に、型７の回路パターン７ｂは、矢印４３のように右に駆動されたのと同じことになる。

【0047】

図６（Ｂ）は、型と基板が接触する前に粗計測により、型側のアライメントマーク１０とショットのアライメントマーク１１が一致し、インプリント材が基板に供給された状態を示す模式図である。

【0048】

図６（Ｃ）は、型と基板が接触した状態で精密計測により、型側のアライメントマーク１０とショットのアライメントマーク１１を一致させた状態を示す模式図である。この時、型側の回路パターンマーク４０と基板側のアライメントマーク４１の重ね合わせはずれ量６０だけずれてしまう。又、このずれ量６０は図５に示す回路パターンマークに対して、アライメントマークのずれ量５０とほぼ等しくなる。つまり、本来、基板上に転写すべき位置から回路パターンがずれた位置に転写されてしまう。

【0049】

そこで、これらを考慮し、回路パターンを基板の目標領域に位置合わせできる方式を、以下の実施例にて記載する。

【実施例0050】

図７（Ａ）～（Ｄ）は、実施例１に係る、基準マークを基準にアライメントマークと回路パターンマークの計測処理を説明するための模式図である。図７（Ａ）、（Ｂ）は、基板ステージの基準に対する、型のアライメントマーク１０のずれ量の算出を説明するための模式図である。又、図７（Ｃ）、（Ｄ）は、基板ステージの基準に対する、型の回路パターンマーク４０のずれ量の算出を説明するための模式図である。

【0051】

基板ステージの基準に対する、型のアライメントマークのずれ量の算出方法について説明する。回路パターン７ｂを形成している型のアライメントマーク１０を計測部３で計測する為、先ず、アライメントマーク１０の設計位置に合わせて、計測部３をＸＹ方向に駆動させて撮像視野内にアライメントマーク１０を入れる。

【0052】

次に、型保持部４及び計測部３のＺ駆動機構にて、アライメントマーク１０の焦点を合わせる。例えば、アライメントマーク１０のコントラストが高い位置を最も良い焦点位置とする。又、撮像部２５で得られる画像内のアライメントマーク１０の明度が許容範囲に収まるように撮像条件を調整する。尚、撮像条件は、例えば、回路パターンマーク４０を照明する照明光の強度、照明光の波長、回路パターンマーク４０を撮像する撮像部２５の電荷蓄積時間、撮像部２５のゲイン、又は撮像部２５の光学的な絞り値の少なくとも１つを含む。

【0053】

図７（Ａ）は焦点合わせと撮像条件の調整をした後の計測部３と回路パターン７ｂ上のアライメントマーク１０との位置関係を示し、この時、撮像部２５で取得した画像から、アライメントマーク１０の設計位置に対するずれ量７１を算出する。

【0054】

次にアライメントマーク１０の設計位置に合わせて駆動した計測部３の位置に対して、基板ステージ５をＸＹ駆動させて、基板ステージ５上の基準マーク７０が計測部３の真下となるようにする。次に、計測部３のＺ駆動機構にて、基準マーク７０の焦点を合わせる。又、撮像部で得られる画像内の基準マーク７０の明度が許容範囲に収まるように撮像条件を調整する。図７（Ｂ）は焦点合わせと撮像条件の調整をした後の計測部３と基板ステージ上の基準マーク７０との位置関係を示し、この時、撮像部で取得した画像から、基準マーク７０の計測部３に対するずれ量７２を算出する。

【0055】

ここで、「ずれ量７１」―「ずれ量７２」が基板ステージの基準マーク７０に対するアライメントマーク１０のずれ量８０となる。

【0056】

次に、型の回路パターンマーク４０の基板ステージの基準に対するずれ量の算出方法について説明する。基本的に、アライメントマーク１０と同じように計測する。各マークの特性の違いから焦点位置と撮像条件は夫々で調整する必要がある。又、回路パターンマーク４０は、回路パターンレイヤ上の重ね合わせマークの他に、回路パターンそのものをマークとしても良い。

【0057】

先ず、回路パターン７ｂが形成された型の回路パターンマーク４０を計測部３で計測する。その為に、回路パターンマーク４０の設計位置に合わせて、計測部３をＸＹ方向に駆動させて撮像視野内に回路パターンマーク４０を入れる。次に、型保持部４及び計測部３のＺ駆動機構にて、回路パターンマーク４０の焦点を合わせる。又、撮像部で得られる画像内の回路パターンマーク４０の明度が許容範囲に収まるように撮像条件を調整する。

【0058】

図７（Ｃ）は焦点合わせと撮像条件の調整をした後の計測部３と回路パターン７ｂ上の回路パターンマーク４０との位置関係を示し、この時、撮像部で取得した画像から、回路パターンマーク４０の設計位置に対するずれ量７３を算出する。

【0059】

次に回路パターンマーク４０の設計位置に合わせて駆動した計測部３の位置に対して、基板ステージ５をＸＹ駆動させて、基板ステージ５上の基準マーク７０が計測部３の真下となるようにする。次に、計測部３のＺ駆動機構にて、基準マーク７０の焦点を合わせる。又、撮像部で得られる画像内の基準マーク７０の明度が許容範囲に収まるように撮像条件を調整する。このように、回路パターンマーク４０とアライメントマーク１０と基準マーク７０を計測する際に夫々の焦点調整と撮像条件の調整を行う。

【0060】

図７（Ｄ）は焦点合わせと撮像条件の調整をした後の計測部３と基板ステージ上の基準マーク７０との位置関係を示し、この時、撮像部で取得した画像から、基準マーク７０の計測部３に対するずれ量７４を算出する。

【0061】

ここで、「ずれ量７３」―「ずれ量７４」が基板ステージの基準マーク７０に対する回路パターンマーク４０のずれ量８１となる。上記、基板ステージ上の基準マークを基準とする計測は、基板上のマークを基準にしても良い。

【0062】

基準マーク７０に対するアライメントマーク１０のずれ量８０と、基準マーク７０に対する回路パターンマーク４０のずれ量８１から、アライメントマーク１０に対する回路パターンマーク４０の相対位置ずれ量（＝「ずれ量８１」－「ずれ量８０」）が算出される。この相対位置ずれ量が、製造工程上異なるレイヤー（タイミング）でアライメントマーク１０と回路パターンマーク４０が形成されたため生じるずれであるといえる。

【0063】

図８は、実施例１に係る回路パターンマーク４０とアライメントマーク１０の相対位置ずれ量を算出し、この相対位置ずれ量をダイバイダイアライメント追い込み位置として反映してアライメントする方法の一例を示すフローチャートである。

【0064】

図８のフローチャートの各工程は、制御部１２内のコンピュータとしてのＣＰＵがメモリに記憶されたコンピュータプログラムを実行することによって実行される。尚、図８のフローチャートで示すアライメント方法は、計測部３によるアライメントマーク１０と回路パターンマーク４０の相対位置の計測処理を含み、図９の模式図と合わせて、以下で説明する。図９は、実施例１に係る基準マークを基準でアライメントマークと回路パターンマークの相対ずれ量を算出して取得するアライメント処理を示した模式図である。

【0065】

尚、図８におけるステップＳ８１～Ｓ８６は、アライメントマーク１０及び回路パターンマーク４０を用いた計測結果に基づいて、型７と基板８との相対位置を制御するための工程である。

【0066】

ステップＳ８１では、前述の図７（Ａ）、（Ｂ）を用いて説明した方法により、処理部２６がアライメントマーク１０と基準マーク７０を撮像部２５により撮像させることにより画像を取得する。そして、基板ステージの基準マーク７０に対するアライメントマーク１０の位置の情報をメモリに記憶する。尚、このとき複数のアライメントマークを撮像して、複数の位置情報をメモリに記憶しても良い。

【0067】

ステップＳ８２では、前述の図７（Ｃ）、（Ｄ）を用いて説明した方法により、処理部２６が回路パターンマーク４０と基準マーク７０を撮像部２５により撮像させることにより画像を取得する。そして、基板ステージの基準マーク７０に対する回路パターンマーク４０の位置の情報をメモリに記憶する。尚、このとき複数の回路パターンマークを撮像して、複数の位置情報をメモリに記憶しても良い。

【0068】

ステップＳ８３では、基板ステージの基準マーク７０に対するアライメントマーク１０の位置の情報と、基板ステージの基準マーク７０に対する回路パターンマーク４０の位置の情報から、相対位置ずれ量（「ずれ量８１」－「ずれ量８０」）を算出し、さらにダイバイダイアライメント追い込み量９０を決定する。ダイバイダイアライメント追い込み量９０は、アライメントマーク１０に対する回路パターンマーク４０の設計上の相対ずれ量と、相対位置ずれ量（「ずれ量８１」－「ずれ量８０」）の差に相当する。

【0069】

このように、基板ステージ上もしくは基板上の基準マークを計測し、基準マークに対する回路パターンマーク４０とアライメントマーク１０の相対位置ずれ量から追い込み量を算出する。尚、このとき複数のマーク相対ずれ量から、ダイバイダイアライメント追い込み量としてＸＹずれ、回転ずれ、倍率ずれの少なくとも１つを算出しても良い。

【0070】

尚、ステップＳ８１～Ｓ８３は、型のパターンの近傍の回路パターンマーク４０と、アライメントマーク１０とを計測して、回路パターンマーク４０とアライメントマーク１０の設計上の相対ずれ量からの相対位置ずれ量を追い込み量として算出する算出工程として機能している。又、この時、制御部１２は取得手段（算出手段）として機能している。

【0071】

ステップＳ８４では、処理部２６が型７のアライメントマーク１０と基板８のアライメントマーク１１を撮像部２５により撮像させることにより画像を取得し、型７と基板８のアライメントマークの相対ずれ量を算出する。図９（Ａ）は、型７のアライメントマーク１０と基板８のアライメントマーク１１を計測している状態を示す模式図であり、４４は、型７のアライメントマーク１０と基板８のアライメントマーク１１の相対ずれ量を示している。

【0072】

ステップＳ８５では、制御部１２は、ステップＳ８４で算出したアライメントマーク１０とアライメントマーク１１の相対ずれ量４４に対して、ステップＳ８３で決定したダイバイダイアライメント追い込み量分ずらした位置で型７と基板８を位置合わせする。即ち、相対ずれ量４４がゼロになる位置からダイバイダイアライメント追い込み量９０だけずらした位置にアライメント位置を補正し、位置合わせする。そして、型７を基板８上のインプリント材に接触させるための駆動を行う。

【0073】

図９（Ｂ）は、ダイバイダイアライメント追い込み量だけずらした位置で型７と基板８を位置合わせした模式図であり、９０は、ステップＳ３で算出したダイバイダイアライメント追い込み量を示している。即ち、実施例１では、ダイバイダイアライメント追い込み量９０だけ、型７と基板８がずれるように、基板ステージを紙面左側、矢印９１の方向に駆動する。

【0074】

ステップＳ８６では、型７が基板８上のインプリント材に接触した状態でダイバイダイアライメントの目標位置をステップＳ８３で算出したダイバイダイアライメント追い込み量９０だけずらした位置で位置合わせを行う。図９（Ｃ）は、型７が基板８上のインプリント材に接触した状態でダイバイダイアライメントによる位置合わせした模式図である。
なお、本実施例では、ステップＳ８５において接触前にダイバイダイアライメント追い込み量９０だけずらした位置に位置合わせしているが、本工程は必須ではなく、ステップＳ８６で最終的に所望の位置に位置合わせできれば良い。

【0075】

ここで、ステップＳ８４～Ｓ８６は、ずれ量（追い込み量）をインプリントの際のアライメント目標位置に反映させてアライメントをするアライメント工程として機能している。又、この時、制御部１２はアライメント手段として機能している。ここで、型のパターンの近傍のパターンマークと型のアライメントマークとを計測して求まる、パターンマークとアライメントマークとの相対位置ずれ量に基づいて補正されるアライメント位置となるように、型と基板のアライメントを行っている。

【0076】

なお、ステップＳ８３の算出結果である相対位置ずれ量や追い込み量は、一度取得されると変化することはないため、当該計測に用いられた型７に紐づく情報としてメモリなどに記憶しておいてもよい。その場合には次に同じ型７を用いてダイバイダイアライメントによる位置合わせを行う際には、メモリから相対位置ずれ量（もしくは追い込み量）を読み出すことで取得し、Ｓ８５及びＳ８６で用いることができる。また、本実施例では相対位置ずれ量をインプリント装置１で計測する例を用いて説明したが、外部の計測装置で測定した値を外部の記憶手段等から取得し、アライメントに用いてもよい。

【0077】

図９（Ｃ）に示すように、実施例１では、型７のアライメントマーク１０と基板８のアライメントマーク１１は、ダイバイダイアライメント追い込み量９０だけずらした位置で位置合わせを終了している。従って、押印中の回路パターンマーク４０とアライメントマーク４１の位置合わせを行う際に、回路パターンを目標領域に高精度に位置合わせすることができる。

【0078】

そしてこのように高精度に位置合わせした位置で、インプリント材９を硬化させることにより、硬化物からなる回路パターンを基板上の所望の位置に精度よく形成することができる。

【実施例0079】

図１０は、実施例２に係るアライメントマークと回路パターンマークが撮像視野内に入る距離の場合のマークの関係を説明するための模式図である。図１０の回路パターン７ｃは、回路パターンマーク４０に対して、アライメントマーク１０がずれている場合を示し、回路パターン７ｄは、回路パターンマーク４０に対して、アライメントマーク１０が紙面左側にずれ量１００だけずれている場合を示している。

【0080】

ここで、実施例２では、撮像部２５でアライメントマーク１０と回路パターンマーク４０が撮像視野内に収めることができる距離にアライメントマーク１０と回路パターンマーク４０が配置されているものとする。即ち、実施例２では、回路パターンマーク４０とアライメントマーク１０を同じ計測部で同時に計測して相対位置ずれ量を取得することができる。その場合におけるアライメントマークに対する回路パターンマークの相対ずれ量の算出方法について説明する。

【0081】

回路パターン７ｄが形成された型のアライメントマーク１０と、回路パターンマーク４０を計測部３で計測する。その為に、先ず、アライメントマーク１０と回路パターンマーク４０の設計位置に合わせて、計測部３をＸＹ方向に駆動させて撮像視野内にアライメントマーク１０と回路パターンマーク４０を入れる。次に、型保持部４及び計測部３のＺ駆動機構により、アライメントマーク１０と回路パターンマーク４０の焦点を合わせる。

【0082】

その際、例えば、アライメントマーク１０と回路パターンマーク４０のコントラストが高い位置を最も良い焦点位置とする。又、撮像部２５で得られる画像内のアライメントマーク１０と回路パターンマーク４０の明度が許容範囲に収まるように撮像条件を調整する。撮像条件は、例えば、照明光の強度、照明光の波長及び撮像部２５の電荷蓄積時間の少なくとも１つを含む。

【0083】

撮像条件を調整した後、撮像した画像におけるアライメントマーク１０と回路パターンマーク４０の位置に基づき相対ずれ量を算出する。この際、アライメントマーク１０と回路パターンマーク４０の焦点と撮像条件を別々にしてもよく、アライメントマーク１０と回路パターンマーク４０の位置を別々の画像から算出しても良い。

【0084】

図１１（Ａ）、（Ｂ）はアライメントマークと回路パターンマークが同じ撮像視野にある状態について説明するための模式図である。図１１（Ａ）は、アライメントマーク１０と回路パターンマーク４０の中心（重心）が撮像視野Ｔの中心となるように撮像した場合の設計座標を示す。図１１（Ｂ）は、実際に回路パターン７ｄを撮像した際の、撮像視野Ｔ内のアライメントマーク１０と回路パターンマーク４０を示す。ここで、アライメントマーク１０に対する回路パターンマーク４０の相対ずれ量は以下の式１で表される。

【0085】

（（Ｘｄ０－Ｘａ０）－（Ｘｄ１－Ｘａ１），（Ｙｄ０－Ｙａ０）－（Ｙｄ１－Ｙａ１））
・・・（式１）

【0086】

図１２は、相対ずれ量をダイバイダイアライメント追い込み位置として反映してアライメントする方法の一例を示すフローチャートである。図１２のフローチャートの各工程は、制御部１２内のコンピュータとしてのＣＰＵがメモリに記憶されたコンピュータプログラムを実行することによって実行される。

【0087】

図１２におけるアライメント方法は、計測部３によるアライメントマーク１０と回路パターンマーク４０の相対位置の計測処理を含む。図１３の模式図と合わせて、以下で説明する。図１３（Ａ）～（Ｃ）はアライメントマークと回路パターンマークを同時に撮像視野に入れて相対ずれ量を算出して取得アライメント処理を示した模式図である。

【0088】

ステップＳ１２１では、図１１を用いて説明した方法により、処理部２６がアライメントマーク１０と回路パターンマーク４０を撮像部２５により同時に撮像させることにより画像を取得する。そして、アライメントマーク１０と回路パターンマーク４０の相対位置を計測してメモリに記憶する。尚、複数のアライメントマークと回路パターンマークを撮像して、複数の位置情報をメモリに記憶しても良い。

【0089】

ステップＳ１２２では、アライメントマーク１０の位置に対する、回路パターンマーク４０の相対位置（相対位置ずれ量）に基づき、ダイバイダイアライメント追い込み量１００を決定する。ここでダイバイダイアライメント追い込み量は、アライメントマーク１０に対する回路パターンマーク４０の設計上の相対ずれ量と、ステップＳ１２１で取得した相対ずれ量の差に相当する。尚、複数の相対ずれ量から、ダイバイダイアライメント追い込み量としてＸＹずれ、回転ずれ、倍率ずれを算出しても良い。

【0090】

ステップＳ１２３では、処理部２６が型７のアライメントマーク１０と基板８のアライメントマーク１１を撮像部２５により撮像させることにより画像を取得し、型７のアライメントマーク１０と基板８のアライメントマーク１１の相対ずれ量を算出する。図１３（Ａ）は、型７のアライメントマーク１０と基板８のアライメントマーク１１を計測する際の模式図であり、４４は、型７と基板８のアライメントマークの相対ずれ量を示している。

【0091】

ステップＳ１２４では、制御部１２は、ステップＳ１２３で算出したアライメントマークの相対ずれ量４４に対して、ダイバイダイアライメント追い込み量１００だけずらした位置で型７と基板８を位置合わせして、型７と基板８との接触駆動を行う。即ち、相対ずれ量４４がゼロになる位置からダイバイダイアライメント追い込み量１００だけずらした位置にアライメント位置を補正し、位置合わせする。そして、型７を基板８上のインプリント材に接触させるための駆動を行う。

【0092】

図１３（Ｂ）は、ダイバイダイアライメント追い込み量１００だけずらした位置で型７と基板８を位置合わせした模式図を示す図である。図１３（Ｂ）に示すように、ダイバイダイアライメント追い込み量１００だけ、型７と基板８がずれるように、基板ステージを紙面左側、矢印９１のように駆動する。

【0093】

ステップＳ１２５では、型７と基板８が接触した状態でダイバイダイアライメントの目標位置をステップＳ１２２で算出したダイバイダイアライメント追い込み量１００だけずらした位置で精密に位置合わせを行う。図１３（Ｃ）は、型７と基板８が接触した状態でダイバイダイアライメントによる位置合わせをする状態を示した模式図であり、型７と基板８のアライメントマークとしては、ダイバイダイアライメント追い込み量１００だけずらした位置で位置合わせを終了する。

【0094】

なお、本実施例でも、ステップＳ１２４において接触前にダイバイダイアライメント追い込み量１００だけずらした位置に位置合わせしているが、本工程は必須ではなく、ステップＳ１２５で最終的に所望の位置に位置合わせできれば良い。

【0095】

また、ステップＳ１２３で取得した相対位置ずれ量や追い込み量は、一度取得されると変化することはないため、当該計測に用いられた型７に紐づく情報としてメモリなどに記憶しておいてもよい。その場合には次に同じ型７を用いてダイバイダイアライメントによる位置合わせを行う際には、メモリから相対位置ずれ量（もしくは追い込み量）を読み出すことで取得し、ステップＳ１２４及びＳ１２５で用いることができる。

【0096】

また、本実施例では相対位置ずれ量をインプリント装置１で計測する例を用いて説明したが、外部の計測装置で測定した値を外部の記憶手段に一旦保存し、アライメント手段は、その記憶手段から取得した相対位置ずれ量に基づきアライメント位置を補正してもよい。

【0097】

以上のように、本実施例でも、押印中の回路パターンマーク４０とアライメントマーク４１の位置合わせを行う際に、回路パターンを目標領域に高精度に位置合わせすることができる。そして、このように高精度に位置合わせした位置で、インプリント材９を硬化させることにより、硬化物からなる回路パターンを基板上の所望の位置に精度よく形成することができる。