特許 7475185 計測方法、インプリント装置及び物品の製造方法

(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】

(24)【登録日】2024-04-18

(45)【発行日】2024-04-26

(54)【発明の名称】計測方法、インプリント装置及び物品の製造方法

(51)【国際特許分類】

   H01L 21/027 20060101AFI20240419BHJP

   B29C 59/02 20060101ALI20240419BHJP

   G01B 11/24 20060101ALI20240419BHJP

【ＦＩ】

H01L21/30 502D

B29C59/02 Z

G01B11/24 Z

【請求項の数】 20

(21)【出願番号】P 2020071199

(22)【出願日】2020-04-10

(65)【公開番号】P2021168351

(43)【公開日】2021-10-21

【審査請求日】2023-03-29

(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】弁理士法人大塚国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】首藤 伸一

(72)【発明者】

【氏名】安川 真誠

【審査官】中尾 太郎

(56)【参考文献】

【文献】特開２００５－１０８９７５（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００９－２９５９３２（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１６－１２７１６７（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１８－０２２１１４（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１８－０７４０４１（ＪＰ，Ａ）

【文献】米国特許出願公開第２０１６／０１９３７５９（ＵＳ，Ａ１）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｈ０１Ｌ ２１／０２７

Ｂ２９Ｃ ５９／０２

Ｇ０１Ｂ １１／２４

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

基板を保持する保持面を含む保持部を浮上した状態で駆動する駆動部によって、前記基板の表面の被計測領域を計測部に対して第１方向に駆動しながら、前記第１方向に平行な互いに異なる複数の第１計測ラインのそれぞれを前記計測部で計測して各計測ラインにおける前記被計測領域の高さを表す第１計測情報を取得する第１工程と、
前記駆動部によって、前記被計測領域を前記計測部に対して前記複数の第１計測ラインの全てに交差する第２方向に駆動しながら、前記第２方向に平行な１つの第２計測ラインを前記計測部で計測して前記第２計測ラインにおける前記被計測領域の高さを表す第２計測情報を取得する第２工程と、
前記第１計測情報及び前記第２計測情報に基づいて、前記被計測領域の高さの分布を表す第１分布情報を生成する第３工程と、
を有し、
前記第３工程では、前記第２計測情報を基準として用いて前記第１計測情報を補正することで前記第１分布情報を生成することを特徴とする計測方法。

【請求項2】

前記複数の第１計測ラインのそれぞれには、前記計測部で計測すべき複数の第１計測点が設定され、
前記第２計測ラインには、前記計測部で計測すべき複数の第２計測点が設定され、
前記複数の第１計測ラインのそれぞれについて、前記複数の第１計測点のうちの１つの計測点と前記複数の第２計測点のうちの１つの計測点とが重なるように、前記複数の第１計測点及び前記複数の第２計測点が設定されていることを特徴とする請求項１に記載の計測方法。

【請求項3】

前記第１方向と前記第２方向とは、直交していることを特徴とする請求項１又は２に記載の計測方法。

【請求項4】

前記駆動部は、互いに直交する２つの方向に平行な２つのガイドを含み、
前記第１方向は、前記２つのガイドのうちの一方のガイドと平行な方向であり、
前記第２方向とは、前記２つのガイドのうちの他方のガイドと平行な方向であることを特徴とする請求項３に記載の計測方法。

【請求項5】

前記保持面における前記基板の角度を第１角度に設定した状態において前記第１工程及び前記第２工程のそれぞれで取得される前記第１計測情報及び前記第２計測情報と、前記保持面における前記基板の角度を前記第１角度とは異なる第２角度に設定した状態において前記第１工程及び前記第２工程のそれぞれで取得される前記第１計測情報及び前記第２計測情報とに基づいて、前記保持面の高さの分布を表す第２分布情報を生成する第４工程を更に有することを特徴とする請求項１乃至４のうちいずれか１項に記載の計測方法。

【請求項6】

前記第１角度と前記第２角度との角度差は、９０度又は１８０度であることを特徴とする請求項５に記載の計測方法。

【請求項7】

前記被計測領域は、前記基板の表面の全域であることを特徴とする請求項１乃至６のうちいずれか１項に記載の計測方法。

【請求項8】

前記被計測領域は、前記基板の表面の一部の領域であることを特徴とする請求項１乃至６のうちいずれか１項に記載の計測方法。

【請求項9】

計測部を保持する保持部を浮上した状態で駆動する駆動部によって、前記計測部を型のパターン面に対して第１方向に駆動しながら、前記第１方向に平行な互いに異なる複数の第１計測ラインのそれぞれを前記計測部で計測して各計測ラインのそれぞれにおける前記型のパターン面の高さを表す第１計測情報を取得する第１工程と、
前記駆動部によって、前記計測部を前記型のパターン面に対して前記複数の第１計測ラインの全てに交差する第２方向に駆動しながら、前記第２方向に平行な１つの第２計測ラインを前記計測部で計測して前記第２計測ラインにおける前記型のパターン面の高さを表す第２計測情報を取得する第２工程と、
前記第１計測情報及び前記第２計測情報に基づいて、前記型のパターン面の高さの分布を表す第１分布情報を生成する第３工程と、
を有することを特徴とする計測方法。

【請求項10】

前記複数の第１計測ラインのそれぞれには、前記計測部で計測すべき複数の第１計測点が設定され、
前記第２計測ラインには、前記計測部で計測すべき複数の第２計測点が設定され、
前記複数の第１計測ラインのそれぞれについて、前記複数の第１計測点のうちの１つの計測点と前記複数の第２計測点のうちの１つの計測点とが重なるように、前記複数の第１計測点及び前記複数の第２計測点が設定されていることを特徴とする請求項９に記載の計測方法。

【請求項11】

前記第１方向と前記第２方向とは、直交していることを特徴とする請求項９又は１０に記載の計測方法。

【請求項12】

前記駆動部は、互いに直交する２つの方向に平行な２つのガイドを含み、
前記第１方向は、前記２つのガイドのうちの一方のガイドと平行な方向であり、
前記第２方向とは、前記２つのガイドのうちの他方のガイドと平行な方向であることを特徴とする請求項１１に記載の計測方法。

【請求項13】

前記第３工程では、前記第２計測情報を基準として用いて前記第１計測情報を補正することで前記第１分布情報を生成することを特徴とする請求項９乃至１２のうちいずれか１項に記載の計測方法。

【請求項14】

前記型を保持する保持面における前記型の角度を第１角度に設定した状態において前記第１工程及び前記第２工程のそれぞれで取得される前記第１計測情報及び前記第２計測情報と、前記保持面における前記型の角度を前記第１角度とは異なる第２角度に設定した状態において前記第１工程及び前記第２工程のそれぞれで取得される前記第１計測情報及び前記第２計測情報とに基づいて、前記保持面の高さの分布を表す第２分布情報を生成する第４工程を更に有することを特徴とする請求項９乃至１３のうちいずれか１項に記載の計測方法。

【請求項15】

前記第１角度と前記第２角度との角度差は、９０度又は１８０度であることを特徴とする請求項１４に記載の計測方法。

【請求項16】

前記第１分布情報は、前記型のパターン面の全域の高さの分布を表すことを特徴とする請求項９乃至１５のうちいずれか１項に記載の計測方法。

【請求項17】

基板を保持する保持面を含む保持部を浮上した状態で駆動する駆動部によって、前記基板の表面の被計測領域を計測部に対して第１方向に駆動しながら、前記第１方向に平行な互いに異なる複数の第１計測ラインのそれぞれを前記計測部で計測して各計測ラインにおける前記被計測領域の高さを表す第１計測情報を取得する第１工程と、
前記駆動部によって、前記被計測領域を前記計測部に対して前記複数の第１計測ラインの全てに交差する第２方向に駆動しながら、前記第２方向に平行な１つの第２計測ラインを前記計測部で計測して前記第２計測ラインにおける前記被計測領域の高さを表す第２計測情報を取得する第２工程と、
前記保持面における前記基板の角度を第１角度に設定した状態において前記第１工程及び前記第２工程のそれぞれで取得される前記第１計測情報及び前記第２計測情報と、前記保持面における前記基板の角度を前記第１角度とは異なる第２角度に設定した状態において前記第１工程及び前記第２工程のそれぞれで取得される前記第１計測情報及び前記第２計測情報とに基づいて、前記保持面の高さの分布を表す分布情報を生成する第３工程と、
を有することを特徴とする計測方法。

【請求項18】

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、
前記基板を保持する保持面を含む保持部と、
前記保持部を浮上した状態で駆動する駆動部と、
前記保持面に保持された前記基板の高さを計測する計測部と、
前記型のパターン面と前記基板の表面とが平行となるように、前記型及び前記基板の少なくとも一方の姿勢を制御する処理を行う制御部と、
を有し、
前記処理は、
前記駆動部によって、前記基板の表面の被計測領域を前記計測部に対して第１方向に駆動しながら、前記第１方向に平行な互いに異なる複数の第１計測ラインのそれぞれを前記計測部で計測して各計測ラインにおける前記被計測領域の高さを表す第１計測情報を取得する第１工程と、
前記駆動部によって、前記被計測領域を前記計測部に対して前記複数の第１計測ラインの全てに交差する第２方向に駆動しながら、前記第２方向に平行な１つの第２計測ラインを前記計測部で計測して前記第２計測ラインにおける前記被計測領域の高さを表す第２計測情報を取得する第２工程と、
前記第１計測情報及び前記第２計測情報に基づいて、前記被計測領域の高さの分布を表す分布情報を生成する第３工程と、
を含むことを特徴とするインプリント装置。

【請求項19】

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、
前記基板を保持する保持面を含む保持部と、
前記保持部を浮上した状態で駆動する駆動部と、
前記駆動部に設けられ、前記型のパターン面の高さを計測する計測部と、
前記型のパターン面と前記基板の表面とが平行となるように、前記型及び前記基板の少なくとも一方の姿勢を制御する処理を行う制御部と、
を有し、
前記処理は、
前記駆動部によって、前記計測部を前記型のパターン面に対して第１方向に駆動しながら、前記第１方向に平行な互いに異なる複数の第１計測ラインのそれぞれを前記計測部で計測して各計測ラインのそれぞれにおける前記型のパターン面の高さを表す第１計測情報を取得する第１工程と、
前記駆動部によって、前記計測部を前記型のパターン面に対して前記複数の第１計測ラインの全てに交差する第２方向に駆動しながら、前記第２方向に平行な１つの第２計測ラインを前記計測部で計測して前記第２計測ラインにおける前記型のパターン面の高さを表す第２計測情報を取得する第２工程と、
前記第１計測情報及び前記第２計測情報に基づいて、前記型のパターン面の高さの分布を表す分布情報を生成する第３工程と、
を含むことを特徴とするインプリント装置。

【請求項20】

請求項１８又は１９に記載のインプリント装置を用いてパターンを基板に形成する工程と、
前記工程で前記パターンが形成された前記基板を処理する工程と、
処理された前記基板から物品を製造する工程と、
を有する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、計測方法、インプリント装置及び物品の製造方法に関する。

【背景技術】

【0002】

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て、基板上のインプリント材を型（モールド）で成形して、型に形成された微細な凹凸パターンを基板上に形成する微細加工技術が注目されている。かかる微細加工技術は、インプリント技術とも呼ばれ、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。

【0003】

インプリント技術では、インプリント材の硬化法の１つとして光硬化法がある。光硬化法は、基板上のショット領域に供給されたインプリント材と型とを接触させた状態で光を照射して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引き離すことでインプリント材のパターンを基板上に形成する。

【0004】

インプリント技術を採用したインプリント装置では、型と基板上のインプリント材とを接触させる際に、型のパターン面と基板の表面とが平行でない場合、基板上に形成されるパターンの倒れや型に対するインプリント材の充填不良などを引き起こす可能性がある。従って、型と基板上のインプリント材とを接触させる前に、型のパターン面の高さ分布と、基板の表面の高さ分布とを求めておく必要がある。なお、基板の表面の高さ分布を求めることは、インプリント装置に限られるものではなく、フォーカス調整が必要な投影光学系を用いた露光装置においても同様に必要となり、それに関する技術も提案されている（特許文献１及び２参照）。

【0005】

特許文献１には、投影光学系を用いた露光装置において、基板の厚さ分布と、かかる基板を保持する保持面の高さ分布とを事前に計測し、それらの計測結果から保持面に保持された基板の表面の高さ分布を求める技術が開示されている。また、特許文献２には、投影光学系を用いた露光装置において、基板の表面を互いに異なる２方向について計測することで、基板の表面の高さ分布を計測するのに要する時間を短縮する技術が開示されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0006】

【文献】特開２００６－１５６５０８号公報

【文献】特開２０１８－２２１１４号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0007】

しかしながら、従来技術では、基板を保持する保持面を含む基板保持部を駆動するための駆動部の駆動方式がエア浮上方式である場合、圧力変動によって基板保持部の浮上量（高さ）が変化し、基板の表面の高さの計測に影響を及ぼしてしまうことがある。なお、圧力変動の要因としては、例えば、露光装置（駆動部）にエアを供給する工場設備側の圧力変動が挙げられる。

【0008】

本発明は、このような従来技術の課題に鑑みてなされ、基板の表面の高さの分布を計測するのに有利な技術を提供することを例示的目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0009】

上記目的を達成するために、本発明の一側面としての計測方法は、基板を保持する保持面を含む保持部を浮上した状態で駆動する駆動部によって、前記基板の表面の被計測領域を計測部に対して第１方向に駆動しながら、前記第１方向に平行な互いに異なる複数の第１計測ラインのそれぞれを前記計測部で計測して各計測ラインにおける前記被計測領域の高さを表す第１計測情報を取得する第１工程と、前記駆動部によって、前記被計測領域を前記計測部に対して前記複数の第１計測ラインの全てに交差する第２方向に駆動しながら、前記第２方向に平行な１つの第２計測ラインを前記計測部で計測して前記第２計測ラインにおける前記被計測領域の高さを表す第２計測情報を取得する第２工程と、前記第１計測情報及び前記第２計測情報に基づいて、前記被計測領域の高さの分布を表す第１分布情報を生成する第３工程と、を有し、前記第３工程では、前記第２計測情報を基準として用いて前記第１計測情報を補正することで前記第１分布情報を生成することを特徴とする。

【0010】

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実施形態によって明らかにされるであろう。

【発明の効果】

【0011】

本発明によれば、例えば、基板の表面の高さの分布を計測するのに有利な技術を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【0012】

【図1】本発明の第１実施形態におけるインプリント装置の構成を示す概略図である。

【図2】図１に示すインプリント装置の駆動部の構成の一例を示す概略図である。

【図3】第１計測部の計測結果と駆動部の浮上量との関係を示す図である。

【図4】第１実施形態における計測方法を説明するための図である。

【図5】第１実施形態における計測方法を説明するための図である。

【図6】第１本実施形態における計測方法を説明するためのフローチャートである。

【図7】第１本実施形態における計測方法を説明するためのフローチャートである。

【図8】本発明の第２実施形態におけるインプリント装置の構成を示す概略図である。

【図9】第２実施形態における計測方法を説明するための図である。

【図10】第２実施形態における計測方法を説明するためのフローチャートである。

【図11】第２実施形態における計測方法を説明するためのフローチャートである。

【図12】本発明の第３実施形態におけるインプリント装置の構成を示す概略図である。

【図13】図１２に示すインプリント装置の基板保持部を交換する方法を説明するためのフローチャートである。

【図14】物品の製造方法を説明するための図である。

【発明を実施するための形態】

【0013】

以下、添付図面を参照して実施形態を詳しく説明する。なお、以下の実施形態は特許請求の範囲に係る発明を限定するものではない。実施形態には複数の特徴が記載されているが、これらの複数の特徴の全てが発明に必須のものとは限らず、また、複数の特徴は任意に組み合わせられてもよい。更に、添付図面においては、同一もしくは同様の構成に同一の参照番号を付し、重複した説明は省略する。

【0014】

＜第１実施形態＞
図１は、本発明の第１実施形態におけるインプリント装置１０１の構成を示す概略図である。インプリント装置１０１は、物品としての半導体素子、液晶表示素子、磁気記憶媒体などのデバイスの製造工程であるリソグラフィ工程に採用され、基板にパターンを形成するリソグラフィ装置である。インプリント装置１０１は、基板上に供給された未硬化のインプリント材と型とを接触させ、インプリント材に硬化用のエネルギーを与えることにより、型のパターンが転写された硬化物のパターンを形成する。

【0015】

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材料（硬化性組成物）が使用される。硬化用のエネルギーとしては、電磁波や熱などが用いられる。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、具体的には、赤外線、可視光線、紫外線などを含む。

【0016】

硬化性組成物は、光の照射、或いは、加熱により硬化する組成物である。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、非重合性化合物又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。

【0017】

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、或いは、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。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以下である。

【0018】

基板には、ガラス、セラミックス、金属、半導体、樹脂などが用いられ、必要に応じて、その表面に基板とは別の材料からなる部材が形成されていてもよい。具体的には、基板は、シリコンウエハ、化合物半導体ウエハ、石英ガラスなどを含む。

【0019】

インプリント装置１０１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。インプリント処理は、供給工程と、供給工程の後に実行される接触工程と、接触工程の後に実行される硬化工程と、硬化工程の後に実行される分離工程とを含む。供給工程では、基板のショット領域の上にインプリント材を液滴の状態で供給（配置）する。接触工程では、基板のショット領域の一部分の上のインプリント材と型のパターン面とを接触させ、その後、インプリント材とパターン面との接触領域をショット領域の全域まで拡大する。硬化工程では、基板のショット領域の上のインプリント材と型のパターン面とを接触させた状態でインプリント材を硬化させる。分離工程では、基板のショット領域の上のインプリント材の硬化物と型のパターン面とを分離する。

【0020】

インプリント装置１０１は、図１に示すように、基板１を保持する保持面１１Ａを含む基板保持部１１と、基板保持部１１を駆動して基板１を位置決めする駆動部２１とを有する。また、インプリント装置１０１は、基板１を基板保持部１１に搬送（載置）する基板搬送部３１と、基板保持部１１を駆動部２１に搬送（載置）する保持部搬送部３２とを有する。更に、インプリント装置１０１は、第１計測部８１と、第１制御部９１とを有する。

【0021】

基板保持部１１は、本実施形態では、ピンチャックで構成され、基板１を真空吸着することで基板１を保持する。基板１は、基板保持部１１から真空吸着されることで載置位置を維持することができる。但し、基板保持部１１は、ピンチャックに限定されるものではなく、静電チャックで構成されていてもよい。

【0022】

駆動部２１は、基板保持部１１を、例えば、真空吸着することで基板保持部１１を保持する。駆動部２１は、駆動方式として、エア浮上方式を採用し、噴射部２２からガスを噴射することで、インプリント装置１０１を設置する床から数μｍ程度浮いた状態を維持して水平方向に駆動する。噴射部２２から噴射されるガスは、例えば、クリーンドライエアであって、インプリント装置１０１が設置されている工場設備ＰＥから、ガス供給管などを介して、噴射部２２に供給される。

【0023】

基板搬送部３１は、基板１を基板保持部１１に搬送する際に、基板１を鉛直方向の軸周りに回転させる（即ち、基板１を所定の角度に回転させる）回転機構３１１を含む。回転機構３１１は、例えば、複数のロボットハンドのリンク機構を回転することで実現してもよいし、ロボットハンド自体が回転することで実現してもよい。また、回転機構３１１は、基板１の外周部に設けられたノッチ又は切り欠きを用いて基板１の回転角度を計測する計測器やエンコーダなどを含む。

【0024】

保持部搬送部３２は、基板保持部１１を搬送する機能に加えて、基板保持部１１、詳細には、基板保持部１１の保持面１１Ａをクリーニングする機能を有していてもよい。

【0025】

第１計測部８１は、基板保持部１１に保持された基板１までの距離（第１計測部８１と基板１の表面との間の距離）を計測する機能を有する。基板１を保持した基板保持部１１を水平方向に移動（走査）させながら、第１計測部８１で基板１までの距離を計測することで、基板１の全体、具体的には、基板１の表面の高さ分布を取得することができる。第１計測部８１には、レーザ変位計や分光干渉計などが用いられるが、これに限定されるものではなく、基板１までの距離を非接触で高精度（正確）に計測可能な計測器であればよい。

【0026】

第１制御部９１は、ＣＰＵやメモリなどを含む情報処理装置（コンピュータ）で構成され、記憶部に記憶されたプログラムに従って、インプリント装置１０１の各部を制御する。例えば、第１制御部９１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制御する。また、第１制御部９１は、本実施形態では、第１計測部８１で計測された計測結果を処理する機能を有する。

【0027】

図２は、本実施形態における駆動部２１の構成の一例を示す概略図である。駆動部２１は、互いに直交する方向に平行な２つのガイド、具体的には、Ｘ方向のガイド２３と、Ｙ方向のガイド２４とを含み、Ｘ方向及びＹ方向の任意の位置に駆動することが可能である。ガイド２３及び２４は、例えば、リニアモータで構成される。また、駆動部２１の位置は、例えば、ガイド２３及び２４に設けられたエンコーダやスケールを用いて計測され、かかる計測の結果に基づいて、第１制御部９１の制御下で駆動部２１が位置決めされる。

【0028】

図３は、第１計測部８１が基板１の表面までの距離を計測した計測結果Ｚｍと、第１計測部８１が基板１の表面までの距離を計測したときの駆動部２１の浮上量Ｚｓとの関係を示す図である。ここでは、駆動部２１によって、基板１の表面の被計測領域を第１計測部８１（計測視野）に対してＹ方向（第１方向）に駆動しながら、Ｙ方向に平行な互いに異なる複数の第１計測ラインのそれぞれに設定された複数の第１計測点を計測している。なお、本実施形態では、第１計測部８１に対して基板１を駆動（走査）する方向をＹ方向としているが、これに限定されるものではなく、例えば、Ｘ方向としてもよいし、斜め方向としてもよい。

【0029】

また、駆動部２１を浮上させるために、インプリント装置１０１が設置されている工場設備ＰＥからガス供給管などを介して噴射部２２に供給されるガスの圧力変動をＰとする。工場設備ＰＥから供給されるガスの圧力変動Ｐは、用力を発生させるためのポンプの性能に依存し、長周期的な挙動を示す。圧力変動Ｐの幅（圧力変動幅）は、インプリント装置１０１などの半導体製造装置が設置される工場設備によって異なるが、一般的には、数十ｋＰａ程度である。半導体製造装置では、工場設備から供給されるガスを、調圧弁などを介して所定の圧力値及び圧力変動幅となるように調圧して用いている。例えば、高精度な調圧が要求される場合には、精密調圧弁などを用いることで、圧力変動幅を数ｋＰａ程度に抑えることが可能である。

【0030】

インプリント装置１０１では、基板１のショット領域ごとに、基板１の表面と型のパターン面とが平行となるように、型及び基板１の少なくとも一方の姿勢を制御する処理を行う。従って、基板１の表面の高さの分布をナノメートルのオーダーで求めることが要求される。

【0031】

しかしながら、駆動部２１が圧力変動Ｐを受ける構造を有している場合には、精密調圧弁で数ｋＰａ程度の圧力変動幅に抑えたとしても、圧力変動Ｐに連動して駆動部２１の浮上量が数十ナノメートルも変動することがある。また、駆動部２１や第１計測部８１を支持する構造体においても、床からの振動成分の影響を緩和するために、エアマウント方式で浮上している場合があり、工場設備ＰＥの用力変動（圧力変動Ｐ）の影響を受ける可能性がある。また、駆動部２１の駆動に起因する振動の影響を考慮して、駆動部２１と第１計測部８１とを別々の構造体で支持する場合においても、駆動部２１及び第１計測部８１のうちのいずれか一方が工場設備ＰＥの用力変動の影響を受ける可能性がある。

【0032】

図３を参照するに、駆動部２１の浮上量Ｚｓと圧力変動Ｐとの関係は、ｔを時間項として、以下の式（１）で表される。式（１）を参照するに、時間的に変動する圧力変動Ｐと連動して、駆動部２１の浮上量Ｚｓも変動していることがわかる。

【0033】

【数1】

【0034】

基板保持部１１（の保持面１１Ａ）に保持された状態の基板１の表面の高さの分布をＺｔ、基板１（基板自体）の表面の高さの分布をＺｗ、基板保持部１１の保持面１１Ａの高さの分布をＺｃとする。この場合、基板保持部１１に保持された状態の基板１の表面の高さの分布Ｚｔは、以下の式（２）で表される。なお、式（２）において、ｘ及びｙは、それぞれ、Ｘ座標及びＹ座標における計測点を表し、Ｚｓｉは、駆動部２１の浮上量の理想値（一定値）を表している。

【0035】

【数2】

【0036】

上述したように、駆動部２１によって、基板１（を保持した基板保持部１１）を第１計測部８１に対して駆動しながら、第１計測部８１で基板１の表面までの距離を計測した計測結果をＺｍとする。この場合、基板保持部１１に保持された状態の基板１の表面の高さの分布Ｚｔは、以下の式（３）で表される。

【0037】

【数3】

【0038】

駆動部２１の浮上量Ｚｓは圧力変動Ｐに連動しているため、計測時間が短い列内の計測結果（１つの第１計測ラインに設定された複数の第１計測点を計測した結果）については、図３に示すように、概ね相関が現れ、圧力変動Ｐの影響は軽微である。一方、基板１の表面の高さの分布Ｚｔを高精度（精緻）に求めるために、Ｙ方向の第１計測ラインの数（計測列数）を増やすと、計測時間が長くなるため、圧力変動Ｐの影響が大きくなる。基板１の表面や基板保持部１１の保持面１１Ａは、一般的には、数十ナノメートルオーダーの高さの分布を有している。従って、これと同レベルで駆動部２１の浮上量Ｚｓが変動すると、基板１の表面の高さの分布Ｚｔを求めるためには、駆動部２１の浮上量Ｚｓを別の計測器で計測する必要がある。

【0039】

図４（ａ）及び図４（ｂ）は、本実施形態における基板１の表面の高さの分布を計測する計測方法を説明するための図である。図４（ａ）及び図４（ｂ）では、基板１の表面の全域を被計測領域としている。図４（ａ）は、Ｙ方向（第１方向）に平行な互いに異なる複数の第１計測ラインのそれぞれに設定された複数の第１計測点を示している。図４（ｂ）は、Ｙ方向に直交するＸ方向（第２方向）に平行な１つの第２計測ラインに設定された複数の第２計測点を示している。本実施形態では、複数の第１計測ラインのそれぞれについて、複数の第１計測点のうちの１つの計測点と複数の第２計測点のうちの１つの計測点とが重なるように、複数の第１計測点及び複数の第２計測点が設定されている。

【0040】

図４（ａ）を参照するに、本実施形態では、駆動部２１によって、基板１を第１計測部８１に対してＹ方向に駆動しながら、複数の第１計測ラインのそれぞれについて、各計測点（第１計測点のそれぞれ）までの距離を第１計測部８１で計測する。同様に、図４（ｂ）を参照するに、本実施形態では、駆動部２１によって、基板１を第１計測部８１に対してＸ方向に駆動しながら、１つの第２計測ラインについて、各計測点（第２計測点のそれぞれ）までの距離を第１計測部８１で計測する。本実施形態では、複数の第１計測ラインのそれぞれに設定された複数の第１計測点（図４（ａ））、第２計測ラインに設定された複数の第２計測点（図４（ｂ））の順に計測することを想定している。但し、第２計測ラインに設定された複数の第２計測点、複数の第１計測ラインのそれぞれに設定された複数の第１計測点の順に計測してもよい。

【0041】

なお、図４（ａ）及び図４（ｂ）では、第１方向をＹ方向とし、第２方向をＸ方向としたが、これに限定されるものではない。例えば、第１方向をＸ方向とし、第２方向をＹ方向としてもよいし、第１方向を斜め方向とし、第２方向を斜め方向に直交する方向としてもよい。また、第２方向は、第１方向に直交する方向としているが、これに限定されるものではなく、複数の第１計測ラインの全てに交差する方向であればよい。但し、第１方向及び第２方向が、それぞれ、駆動部２１のＸ方向のガイド２３及びＹ方向のガイド２４と平行である場合、駆動部２１の発熱の観点や位置再現性の観点で有利となる。換言すれば、第１方向は、２つのガイド２３及び２４のうちの一方のガイド（例えば、Ｘ方向のガイド２３）と平行な方向であり、第２方向は、２つのガイド２３及び２４のうちの他方のガイド（例えば、Ｙ方向のガイド２３）と平行な方向であるとよい。

【0042】

図４（ａ）に示すように、駆動部２１によって基板１をＹ方向に駆動しながら第１計測点のそれぞれを第１計測部８１で計測して得られる第１計測ラインにおける計測結果（基板１の表面（第１計測点）までの距離）をＺｍ１とする。また、図４（ｂ）に示すように、駆動部２１によって基板１をＸ方向に駆動しながら第２計測点のそれぞれを第１計測部８１で計測して得られる第２計測ラインにおける計測結果（基板１の表面（第２計測点）までの距離）をＺｍ２とする。

【0043】

ここで、１つの第１計測ラインにおける計測結果Ｚｍ１については、その計測時間が短く、駆動部２１の浮上量Ｚｓの変動が十分に小さいため、駆動部２１の浮上量Ｚｓの変動を無視することができる。また、第２計測ラインにおける計測結果Ｚｍ２についても同様に、第２計測ラインは１つであるため、駆動部２１の浮上量Ｚｓの変動を無視することができる。従って、例えば、Ｙ＝０において、第１計測ラインにおける計測結果Ｚｍ１（ｘ、０）と、第２計測ラインにおける計測結果Ｚｍ２（ｘ、０）とは、図４（ａ）及び図４（ｂ）に示すように、基板上の同一の計測点（箇所）を計測しているため、同一となるはずである。

【0044】

そこで、本実施形態では、Ｙ＝０において、第１計測ラインにおける計測結果Ｚｍ１（ｘ、０）が第２計測ラインにおける計測結果Ｚｍ２（ｘ、０）となる（一致する）ように、第１計測ラインにおける計測結果Ｚｍ１（ｘ、０）を補正する。換言すれば、第２計測ラインにおける計測結果Ｚｍ２（ｘ、０）を基準として用いて第１計測ラインにおける計測結果Ｚｍ１（ｘ、０）を補正する。この場合、基板保持部１１に保持された状態の基板１の表面の高さの分布Ｚｔは、以下の式（４）で表される。

【0045】

【数4】

【0046】

本実施形態では、Ｙ＝０における計測結果、具体的には、第１計測ラインにおける計測結果Ｚｍ１（ｘ、０）と第２計測ラインにおける計測結果Ｚｍ２（ｘ、０）を用いているが、これに限定されるものではない。例えば、第１計測ラインのそれぞれに設定された複数の第１計測点のうちの１つの計測点と第２計測ラインに設定された複数の第２計測点のうちの１つの計測点とが重なっていれば、Ｙ＝０に限定されない。

【0047】

図５（ａ）及び図５（ｂ）は、本実施形態における基板１の表面の局所領域ごとの高さの分布を計測する計測方法を説明するための図である。図５（ａ）及び図５（ｂ）では、基板１の表面の一部の領域、具体的には、ショット領域を被計測領域としている。図５（ａ）は、基板１の表面の局所領域であるショット領域において、Ｙ方向（第１方向）に平行な互いに異なる複数の第１計測ラインのそれぞれに設定された複数の第１計測点を示している。図５（ｂ）は、基板１の表面の局所領域であるショット領域において、Ｙ方向に直交するＸ方向（第２方向）に平行な１つの第２計測ラインに設定された複数の第２計測点を示している。なお、第２計測ラインは、基板１の各ショット領域の中央を通るように設定するとよい。

【0048】

図５（ａ）に示すように、駆動部２１によって基板１をＹ方向に駆動しながら第１計測点のそれぞれを第１計測部８１で計測して得られる第１計測ラインにおける計測結果（基板１の表面（第１計測点）までの距離）をＺｎ１とする。また、基板１のショット領域のＹ＝ｙ２において、第１計測ラインにおける計測結果をＺｎ１（ｘ、ｙ２）とする。同様に、図５（ｂ）に示すように、駆動部２１によって基板１をＸ方向に駆動しながら第２計測点のそれぞれを第１計測部８１で計測して得られる第２計測ラインにおける計測結果（基板１の表面（第２計測点）までの距離）をＺｎ２とする。また、基板１のショット領域のＹ＝ｙ２において、第２計測ラインにおける計測結果をＺｎ２（ｘ、ｙ２）とする。

【0049】

図４（ａ）及び図４（ｂ）で説明したのと同様に、基板保持部１１に保持された状態の基板１のショット領域の高さの分布Ｚｔ１は、以下の式（５）で表される。

【0050】

【数5】

【0051】

基板１の表面の局所領域（例えば、ショット領域）の高さの分布を求める場合には、図５（ａ）及び図５（ｂ）に示す計測方法は、図４（ａ）及び図４（ｂ）に示す計測方法と比べて、より高精度（緻密）に局所領域の高さ分布を求めることができる。

【0052】

図６を参照して、本実施形態における基板１の表面の高さの分布を計測する計測方法を含み、基板１の表面の高さの分布を確認する方法について説明する。かかる方法は、第１制御部９１がインプリント装置１０１の各部を統括的に制御することで実行される。

【0053】

Ｓ６０２では、インプリント装置１０１に基板１を搬入する。具体的には、基板搬送部３１を介して、インプリント装置１０１に基板１を搬入して、かかる基板１を基板保持部１１の保持面１１Ａで保持する。基板１の種類は、例えば、ベアシリコンウエハ、スパーフラットネスウエハ、下地が塗布された基板、樹脂材などの感光材が塗布された基板などを含む。

【0054】

Ｓ６０４では、駆動部２１によって、基板１を第１計測部８１に対してＹ方向に駆動しながら、複数の第１計測ラインのそれぞれについて、各計測点までの距離を第１計測部８１で計測して、第１計測ラインにおける計測結果Ｚｍ１を取得する。このように、基板１の表面の被計測領域を第１計測部８１に対して第１方向（Ｙ方向）に駆動しながら、第１方向に平行な互いに異なる複数の第１計測ラインのそれぞれを第１計測部８１で計測する。これにより、複数の第１計測ラインの各計測ラインにおける基板１の表面の被計測領域の高さを表す第１計測情報（計測結果Ｚｍ１）を取得する。

【0055】

Ｓ６０６では、駆動部２１によって、基板１を第１計測部８１に対してＸ方向に駆動しながら、１つの第２計測ラインについて、各計測点までの距離を第１計測部８１で計測して、第２計測ラインにおける計測結果Ｚｍ２を取得する。このように、基板１の表面の被計測領域を第１計測部８１に対して第２方向（Ｘ方向）に駆動しながら、第２方向に平行な１つの第２計測ラインを第１計測部８１で計測する。これにより、第２計測ラインにおける基板１の表面の被計測領域の高さを表す第２計測情報（計測結果Ｚｍ２）を取得する。

【0056】

Ｓ６０８では、Ｓ６０４で取得した第１計測ラインにおける計測結果Ｚｍ１と、Ｓ６０６で取得した第２計測ラインにおける計測結果Ｚｍ２とに基づいて、基板保持部１１に保持された状態の基板１の表面の高さの分布Ｚｔを算出する。具体的には、上述したように、第１計測ラインにおける計測結果Ｚｍ１が第２計測ラインにおける計測結果Ｚｍ２となるように、第１計測ラインにおける計測結果Ｚｍ１を補正することで、基板１の表面の高さの分布Ｚｔを算出する。このように、Ｓ６０８では、第１計測情報（計測結果Ｚｍ１）及び第２計測情報（計測結果Ｚｍ２）に基づいて、基板１の表面の被計測領域の高さの分布を表す第１分布情報（基板１の表面の高さの分布Ｚｔ）を生成する。

【0057】

Ｓ６１０では、Ｓ６０８で算出した基板１の表面の高さの分布Ｚｔが許容範囲に収まっているかどうかを判定する。基板１の表面の高さの分布Ｚｔが許容範囲に収まっていない場合には、Ｓ６１２に移行して、その旨を通知する。例えば、インプリント装置１０１からアラートを発報することで、ユーザに対して、基板１の表面の高さの分布Ｚｔが許容範囲に収まっていないことを通知する。一方、基板１の表面の高さの分布Ｚｔが許容範囲に収まっている場合には、Ｓ６１４に移行して、その旨を通知する。例えば、インプリント装置１０１のディスプレイを介して、ユーザに対して、基板１の表面の高さの分布Ｚｔが許容範囲に収まっていることを通知する。

【0058】

このように、本実施形態によれば、駆動部２１の浮上量が変動した場合においても、その影響を低減して、基板１の表面の高さの分布を高精度に計測することができる。

【0059】

図７を参照して、本実施形態における基板保持部１１の保持面１１Ａの高さの分布を計測する計測方法を含み、基板保持部１１の保持面１１Ａの高さの分布を確認する方法について説明する。かかる方法は、第１制御部９１がインプリント装置１０１の各部を統括的に制御することで実行される。

【0060】

Ｓ７０２では、インプリント装置１０１に基板１を搬入する。具体的には、基板搬送部３１の回転機構３１１で基板１を第１角度に回転させて、その状態で基板保持部１１の保持面１１Ａで保持する。換言すれば、基板保持部１１の保持面１１Ａにおける基板１の角度を第１角度に設定する。第１角度の値は任意であるが、本実施形態では、一例として０度とする。

【0061】

Ｓ７０４、Ｓ７０６及びＳ７０８は、図６に示すＳ６０４、Ｓ６０６及びＳ６０８と同様であるため、ここでの詳細な説明は省略する。Ｓ７０４、Ｓ７０６及びＳ７０８を経ることで、基板保持部１１の保持面１１Ａにおける基板１の角度を第１角度に設定した状態での基板１の表面の高さの分布Ｚｔ１が算出される。

【0062】

Ｓ７１０では、インプリント装置１０１から基板１を搬出する。具体的には、基板搬送部３１を介して、基板保持部１１（保持面１１Ａ）からインプリント装置１０１の外部に基板１を搬出する。

【0063】

Ｓ７１２では、インプリント装置１０１に基板１を搬入する。具体的には、基板搬送部３１の回転機構３１１で基板１を第２角度に回転させて、その状態で基板保持部１１の保持面１１Ａで保持する。換言すれば、基板保持部１１の保持面１１Ａにおける基板１の角度を第２角度に設定する。第２角度は、第１角度と異なっていればよく、例えば、９０度や１８０度が考えられるが、本実施形態では、９０度とする。従って、第１角度と第２角度との角度差は、本実施形態では、９０度となる。

【0064】

Ｓ７１４、Ｓ７１６及びＳ７１８は、図６に示すＳ６０４、Ｓ６０６及びＳ６０８と同様であるため、ここでの詳細な説明は省略する。Ｓ７１４、Ｓ７１６及びＳ７１８を経ることで、基板保持部１１の保持面１１Ａにおける基板１の角度を第２角度に設定した状態での基板１の表面の高さの分布Ｚｔ２が算出される。

【0065】

Ｓ７２０では、Ｓ７０８で算出した基板１の表面の高さの分布Ｚｔ１と、Ｓ７１８で算出した基板１の表面の高さの分布Ｚｔ２とに基づいて、基板保持部１１に保持された状態の基板１の表面の高さの分布Ｚｔを算出する。例えば、基板１の表面の高さの分布Ｚｔ１と基板１の表面の高さの分布Ｚｔ２との平均を基板１の表面の高さの分布Ｚｔとしてもよいし、基板１の表面の高さの分布Ｚｔ１及びＺｔ２のいずれか一方を基板１の表面の高さの分布Ｚｔとしてもよい。

【0066】

Ｓ７２２では、Ｓ７０８で算出した基板１の表面の高さの分布Ｚｔ１と、Ｓ７１８で算出した基板１の表面の高さの分布Ｚｔ２とに基づいて、基板保持部１１の保持面１１Ａの高さの分布を算出する。このように、Ｓ７０４及びＳ７０６のそれぞれで取得される第１計測情報及び第２計測情報と、Ｓ７１４及びＳ７１６のそれぞれで取得される第１計測情報及び第２計測情報とに基づいて、保持面１１Ａの高さの分布を表す第２分布情報を生成する。

【0067】

ここで、第１角度における基板１（基板自体）の表面の高さの分布をＺｗ＿０、第２角度における基板１（基板自体）の表面の高さの分布をＺｗ＿９０、基板保持部１１の保持面１１Ａの高さの分布をＺｃとする。この場合、基板１の中心を通る鉛直方向の軸周りに９０度回転させたときの回転行列をＲ＿９０とすると、以下の式（６）、式（７）及び式（８）が成り立つ。

【0068】

【数6】

【0069】

【数7】

【0070】

【数8】

【0071】

式（６）、式（７）及び式（８）から、基板保持部１１の保持面１１Ａの高さの分布Ｚｃは、以下の式（９）で表される。なお、式（９）において、Ｅは、単位行列を表し、Ｒ＿９０’は、Ｒ＿９０の逆行列を表す。

【0072】

【数9】

【0073】

Ｓ７２２では、上述した式を用いて演算処理を行うことで、基板保持部１１の保持面１１の高さの分布を算出する。

【0074】

Ｓ７２４では、Ｓ７２２で算出した基板保持部１１の保持面１１の高さの分布が許容範囲に収まっているかどうかを判定する。基板保持部１１の保持面１１の高さの分布が許容範囲に収まっていない場合には、Ｓ７２６に移行して、その旨を通知する。例えば、インプリント装置１０１からアラートを発報することで、ユーザに対して、基板保持部１１の保持面１１の高さの分布が許容範囲に収まっていないことを通知する。また、インプリント装置１０１では、アラートの内容に従って、保持部搬送部３２を介して、基板保持部１１をクリーニング装置に搬送してもよいし、基板保持部１１を交換してもよい。一方、基板保持部１１の保持面１１の高さの分布が許容範囲に収まっている場合には、Ｓ７２８に移行して、その旨を通知する。例えば、インプリント装置１０１のディスプレイを介して、ユーザに対して、基板保持部１１の保持面１１の高さの分布が許容範囲に収まっていることを通知する。

【0075】

このように、本実施形態によれば、基板保持部１１の保持面１１Ａの高さの分布を高精度に計測することができる。特に、基板保持部１１がピンチャックである場合、保持面１１Ａの高さを直接計測することが困難であるため、本実施形態の計測方法が有用となる。なお、本実施形態では、上述した式から、基板１（基板自体）の表面の高さの分布Ｚｗも算出することができる。

【0076】

＜第２実施形態＞
図８は、本発明の第２実施形態におけるインプリント装置１０２の構成を示す概略図である。インプリント装置１０２は、基板上に供給された未硬化のインプリント材と型とを接触させ、インプリント材に硬化用のエネルギーを与えることにより、型のパターンが転写された硬化物のパターンを形成する。

【0077】

インプリント装置１０２は、図８に示すように、基板保持部１１と、駆動部２１とを有する。また、インプリント装置１０２は、型４１を保持する保持面５１Ａを含む型保持部５１と、型保持部５１をＺ方向（高さ方向）に駆動する型駆動部６１と、型４１を型保持部５１に搬送（載置）する型搬送部７１とを有する。更に、インプリント装置１０２は、第２計測部８２と、第２制御部９２とを有する。

【0078】

型保持部５１は、本実施形態では、型４１を真空吸着することで型４１を保持する。型４１は、型保持部５１から真空吸着されることで載置位置を維持することができる。但し、型保持部５１は、静電方式で型４１を保持してもよいし、型４１の端面を物理的に拘束することで型４１を保持してもよい。

【0079】

型搬送部７１は、型４１を型保持部５１に搬送する際に、型４１を鉛直方向の軸周りに回転させる（即ち、型４１を所定の角度に回転させる）回転機構７１１を含む。回転機構７１１は、例えば、複数のロボットハンドのリンク機構を回転することで実現してもよいし、ロボットハンド自体が回転することで実現してもよい。また、型搬送部７１は、型４１を搬送する機能に加えて、型保持部５１、詳細には、型保持部５１の保持面５１Ａをクリーニングする機能を有していてもよい。

【0080】

第２計測部８２は、駆動部２１に設けられ、型保持部５１に保持された型４１までの距離（第２計測部８２と型４１のパターン面４１Ａとの間の距離）を計測する機能を有する。第２計測部８２が設けられた駆動部２１を水平方向に駆動（走査）しながら、第２計測部８２で型４１のパターン面４１Ａまでの距離を計測することで、型４１のパターン面４１の高さ分布を取得することができる。第２計測部８２には、レーザ変位計や分光干渉計などが用いられるが、これに限定されるものではなく、型４１のパターン面４１Ａまでの距離を非接触で高精度（正確）に計測可能な計測器であればよい。

【0081】

第２制御部９２は、ＣＰＵやメモリなどを含む情報処理装置（コンピュータ）で構成され、記憶部に記憶されたプログラムに従って、インプリント装置１０２の各部を制御する。例えば、第２制御部９２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制御する。また、第２制御部９２は、本実施形態では、第２計測部８２で計測された計測結果を処理する機能を有する。

【0082】

図９（ａ）及び図９（ｂ）は、本実施形態における型４１のパターン面４１Ａの高さの分布を計測する計測方法を説明するための図である。図９（ａ）及び図９（ｂ）では、型４１のパターン面４１Ａを被計測領域としている。図９（ａ）は、Ｙ方向（第１方向）に平行な互いに異なる複数の第１計測ラインのそれぞれに設定された複数の第１計測点を示している。図９（ｂ）は、Ｙ方向に直交するＸ方向（第２方向）に平行な１つの第２計測ラインに設定された複数の第２計測点を示している。本実施形態では、複数の第１計測ラインのそれぞれについて、複数の第１計測点のうちの１つの計測点と複数の第２計測点のうちの１つの計測点とが重なるように、複数の第１計測点及び複数の第２計測点が設定されている。

【0083】

図９（ａ）を参照するに、本実施形態では、駆動部２１によって、第２計測部８２を型４１に対してＹ方向に駆動しながら、複数の第１計測ラインのそれぞれについて、各計測点（第１計測点のそれぞれ）までの距離を第２計測部８２で計測する。同様に、図９（ｂ）を参照するに、本実施形態では、駆動部２１によって、第２計測部８２を型４１に対してＸ方向に駆動しながら、１つの第２計測ラインについて、各計測点（第２計測点のそれぞれ）までの距離を第２計測部８２で計測する。本実施形態では、複数の第１計測ラインのそれぞれに設定された複数の第１計測点（図９（ａ））、第２計測ラインに設定された複数の第２計測点（図９（ｂ））の順に計測することを想定している。但し、第２計測ラインに設定された複数の第２計測点、複数の第１計測ラインのそれぞれに設定された複数の第１計測点の順に計測してもよい。

【0084】

なお、図９（ａ）及び図９（ｂ）では、第１方向をＹ方向とし、第２方向をＸ方向としたが、これに限定されるものではない。例えば、第１方向をＸ方向とし、第２方向をＹ方向としてもよいし、第１方向を斜め方向とし、第２方向を斜め方向に直交する方向としてもよい。また、第２方向は、第１方向に直交する方向としているが、これに限定されるものではなく、複数の第１計測ラインの全てに交差する方向であればよい。

【0085】

図９（ａ）に示すように、駆動部２１によって第２計測部８２をＹ方向に駆動しながら第１計測点のそれぞれを第２計測部８２で計測して得られる第１計測ラインにおける計測結果（型４１のパターン面４１Ａ（第１計測点）までの距離）をＴｍ１とする。また、図９（ｂ）に示すように、駆動部２１によって第２計測部８２をＸ方向に駆動しながら第２計測点のそれぞれを第２計測部８２で計測して得られる第２計測ラインにおける計測結果（型４１のパターン面４１Ａ（第２計測点）までの距離）をＴｍ２とする。

【0086】

第１実施形態と同様に、１つの第１計測ラインにおける計測結果Ｔｍ１については、その計測時間が短く、駆動部２１の浮上量Ｚｓの変動が十分に小さいため、駆動部２１の浮上量Ｚｓの変動を無視することができる。また、第２計測ラインにおける計測結果Ｚｍ２についても同様に、第２計測ラインは１つであるため、駆動部２１の浮上量Ｚｓの変動を無視することができる。従って、例えば、Ｙ＝０において、第１計測ラインにおける計測結果Ｔｍ１（ｘ、０）と、第２計測ラインにおける計測結果Ｔｍ２（ｘ、０）とは、型４１のパターン面上の同一の計測点（箇所）を計測しているため、同一となるはずである。

【0087】

そこで、本実施形態では、Ｙ＝０において、第１計測ラインにおける計測結果Ｔｍ１（ｘ、０）が第２計測ラインにおける計測結果Ｔｍ２（ｘ、０）となる（一致する）ように、第１計測ラインにおける計測結果Ｔｍ１（ｘ、０）を補正する。換言すれば、第２計測ラインにおける計測結果Ｔｍ２（ｘ、０）を基準として用いて第１計測ラインにおける計測結果Ｔｍ１（ｘ、０）を補正する。この場合、型保持部５１に保持された状態の型４１のパターン面４１Ａの高さの分布Ｔｔは、以下の式（１０）で表される。

【0088】

【数10】

【0089】

本実施形態では、Ｙ＝０における計測結果、具体的には、第１計測ラインにおける計測結果Ｔｍ１（ｘ、０）と第２計測ラインにおける計測結果Ｔｍ２（ｘ、０）を用いているが、これに限定されるものではない。例えば、第１計測ラインのそれぞれに設定された複数の第１計測点のうちの１つの計測点と第２計測ラインに設定された複数の第２計測点のうちの１つの計測点とが重なっていれば、Ｙ＝０に限定されない。

【0090】

図１０を参照して、本実施形態における型４１のパターン面４１Ａの高さの分布を計測する計測方法を含み、型４１のパターン面４１Ａを確認する方法について説明する。かかる方法は、第２制御部９２がインプリント装置１０２の各部を統括的に制御することで実行される。

【0091】

Ｓ１００２では、インプリント装置１０２に型４１を搬入する。具体的には、型搬送部７１を介して、インプリント装置１０２に型４１を搬入して、かかる型４１を型保持部５１の保持面５１Ａで保持する。型４１の種類は、パターン面が形成された型の他にも、例えば、パターン面が形成されていない型、型の被保持面側に窪み構造を有する型などを含む。

【0092】

Ｓ１００４では、駆動部２１によって、第２計測部８２を型４１に対してＹ方向に駆動しながら、複数の第１計測ラインのそれぞれについて、各計測点までの距離を第２計測部８２で計測して、第１計測ラインにおける計測結果Ｔｍ１を取得する。このように、第２計測部８２を型４１に対して第１方向（Ｙ方向）に駆動しながら、第１方向に平行な互いに異なる複数の第１計測ラインのそれぞれを第２計測部８２で計測する。これにより、複数の第１計測ラインの各計測ラインにおける型４１のパターン面４１Ａの高さを表す第１計測情報（計測結果Ｔｍ１）を取得する。

【0093】

Ｓ１００６では、駆動部２１によって、第２計測部８２を型４１に対してＸ方向に駆動しながら、１つの第２計測ラインについて、各計測点までの距離を第２計測部８２で計測して、第２計測ラインにおける計測結果Ｔｍ２を取得する。このように、第２計測部８２を型４１に対して第２方向（Ｘ方向）に駆動しながら、第２方向に平行な１つの第２計測ラインを第２計測部８２で計測する。これにより、第２計測ラインにおける型４１のパターン面４１Ａの高さを表す第２計測情報（計測結果Ｔｍ２）を取得する。

【0094】

Ｓ１００８では、Ｓ１００４で取得した第１計測ラインにおける計測結果Ｔｍ１と、Ｓ１００６で取得した第２計測ラインにおける計測結果Ｔｍ２とに基づいて、型保持部５１に保持された状態の型４１のパターン面４１Ａの高さ分布Ｔｔを算出する。具体的には、上述したように、第１計測ラインにおける計測結果Ｔｍ１が第２計測ラインにおける計測結果Ｔｍ２となるように、第１計測ラインにおける計測結果Ｔｍ１を補正することで、型４１のパターン面４１Ａの高さ分布Ｔｔを算出する。このように、Ｓ１００８では、第１計測情報（計測結果Ｔｍ１）及び第２計測情報（計測結果Ｔｍ２）に基づいて、型４１のパターン面４１Ａの高さの分布を表す分布情報（型４１のパターン面４１Ａの高さ分布Ｔｔ）を生成する。

【0095】

Ｓ１０１０では、Ｓ１００８で算出した型４１のパターン面４１Ａの高さ分布Ｔｔが許容範囲に収まっているかどうかを判定する。型４１のパターン面４１Ａの高さの分布Ｔｔが許容範囲に収まっていない場合には、Ｓ１０１２に移行して、その旨を通知する。例えば、インプリント装置１０２からアラートを発報することで、ユーザに対して、型４１のパターン面４１Ａの高さの分布Ｔｔが許容範囲に収まっていないことを通知する。一方、型４１のパターン面４１Ａの高さの分布Ｔｔが許容範囲に収まっている場合には、Ｓ１０１４に移行して、その旨を通知する。例えば、インプリント装置１０２のディスプレイを介して、ユーザに対して、型４１のパターン面４１Ａの高さの分布Ｔｔが許容範囲に収まっていることを通知する。

【0096】

このように、本実施形態によれば、駆動部２１の浮上量が変動した場合においても、その影響を低減して、型４１のパターン面４１Ａの高さの分布を高精度に計測することができる。

【0097】

図１１を参照して、本実施形態における型保持部５１の保持面５１Ａの高さの分布を計測する計測方法を含み、型保持部５１の保持面５１Ａの高さの分布を確認する方法について説明する。かかる方法は、第２制御部９２がインプリント装置１０２の各部を統括的に制御することで実行される。

【0098】

Ｓ１１０２では、インプリント装置１０２に型４１を搬入する。具体的には、型搬送部７１の回転機構７１１で型４１を第１角度に回転させて、その状態で型保持部５１の保持面５１Ａで保持する。換言すれば、型保持部５１の保持面５１Ａにおける型４１の角度を第１角度に設定する。第１角度は、型保持部５１及び型駆動部６１の構造で制限され、概ね、０度、９０度、１８０度、２７０度であり、本実施形態では、一例として０度とする。

【0099】

Ｓ１１０４、Ｓ１１０６及びＳ１１０８は、図１０に示すＳ１００４、Ｓ１００６及びＳ１００８と同様であるため、ここでの詳細な説明は省略する。Ｓ１１０４、Ｓ１１０６及びＳ１１０８を経ることで、型保持部５１の保持面５１Ａにおける型４１の角度を第１角度に設定した状態での型４１のパターン面４１Ａの高さの分布Ｔｔ１が算出される。

【0100】

Ｓ１１１０では、インプリント装置１０２から型４１を搬出する。具体的には、型搬送部７１を介して、型保持部５１（保持面５１Ａ）からインプリント装置１０２の外部に型４１を搬出する。

【0101】

Ｓ１１１２では、インプリント装置１０２に型４１を搬入する。具体的には、型搬送部７１の回転機構７１１で型４１を第２角度に回転させて、その状態で型保持部５１の保持面５１Ａで保持する。換言すれば、型保持部５１の保持面５１Ａにおける型４１の角度を第２角度に設定する。第２角度は、第１角度と異なっていればよく、本実施形態では、一例として９０度とする。従って、第１角度と第２角度との角度差は、本実施形態では、９０度となる。

【0102】

Ｓ１１１４、Ｓ１１１６及びＳ１１１８は、図１０に示すＳ１００４、Ｓ１００６及びＳ１００８と同様であるため、ここでの詳細な説明は省略する。Ｓ１１１４、Ｓ１１１６及びＳ１１１８を経ることで、型保持部５１の保持面５１Ａにおける型４１の角度を第２角度に設定した状態での型４１のパターン面４１Ａの高さの分布Ｔｔ２が算出される。

【0103】

Ｓ１１２０では、Ｓ１１０８で算出した型４１のパターン面４１Ａの高さの分布Ｔｔ１と、Ｓ１１１８で算出した型４１のパターン面４１Ａの高さの分布Ｔｔ２とに基づいて、型保持部５１に保持された状態の型４１のパターン面４１Ａの高さの分布Ｔｔを算出する。例えば、型４１のパターン面４１Ａの高さの分布Ｔｔ１と型４１のパターン面４１Ａの高さの分布Ｔｔ２との平均を型４１のパターン面４１Ａの高さの分布Ｔｔとしてもよい。また、型４１のパターン面４１Ａの高さの分布Ｔｔ１及びＴｔ２のいずれか一方を型４１のパターン面４１Ａの高さの分布Ｔｔとしてもよい。

【0104】

Ｓ１１２２では、Ｓ１１０８で算出した型４１のパターン面４１Ａの高さの分布Ｔｔ１と、Ｓ１１１８で算出した型４１のパターン面４１Ａの高さの分布Ｔｔ２とに基づいて、型保持部５１の保持面５１Ａの高さの分布を算出する。このように、Ｓ１１０４及びＳ１１０６のそれぞれで取得される第１計測情報及び第２計測情報と、Ｓ１１１４及びＳ１１１６のそれぞれで取得される第１計測情報及び第２計測情報とに基づいて、保持面５１Ａの高さの分布を表す分布情報を生成する。

【0105】

ここで、第１角度における型４１のパターン面４１Ａ（パターン面自体）の高さの分布をＴｗ＿０、第２角度における型４１のパターン面４１Ａ（パターン面自体）の高さの分布をＴｗ＿９０、型保持部５１の保持面５１Ａの高さの分布をＴｃとする。この場合、型４１のパターン面４１Ａの中心を通る鉛直方向の軸周りに９０度回転させたときの回転行列をＲ＿９０とすると、以下の式（１１）、式（１２）及び式（１３）が成り立つ。

【0106】

【数11】

【0107】

【数12】

【0108】

【数13】

【0109】

式（１１）、式（１２）及び式（１３）から、型保持部５１の保持面５１Ａの高さの分布Ｔｃは、以下の式（１４）で表される。なお、式（１４）において、Ｅは、単位行列を表し、Ｒ＿９０’は、Ｒ＿９０の逆行列を表す。

【0110】

【数14】

【0111】

Ｓ１１２２では、上述した式を用いて演算処理を行うことで、型保持部５１の保持面５１Ａの高さの分布Ｔｃを算出する。

【0112】

Ｓ１１２４では、Ｓ１１２２で算出した型保持部５１の保持面５１Ａの高さの分布が許容範囲に収まっているかどうかを判定する。型保持部５１の保持面５１Ａの高さの分布が許容範囲に収まっていない場合には、Ｓ１１２６に移行して、その旨を通知する。例えば、インプリント装置１０２からアラートを発報することで、ユーザに対して、型保持部５１の保持面５１Ａの高さの分布が許容範囲に収まっていないことを通知する。また、インプリント装置１０２では、アラートの内容に従って、型搬送部７１を介して、型保持部５１の保持面５１Ａをクリーニングしてもよい。一方、型保持部５１の保持面５１Ａの高さの分布が許容範囲に収まっている場合には、Ｓ１１２８に移行して、その旨を通知する。例えば、インプリント装置１０２のディスプレイを介して、ユーザに対して、型保持部５１の保持面５１Ａの高さの分布が許容範囲に収まっていることを通知する。

【0113】

このように、本実施形態によれば、型保持部５１の保持面５１Ａの高さの分布を高精度に計測することができる。なお、本実施形態では、上述した式から、型４１のパターン面４１Ａ（パターン面自体）の高さの分布Ｔｗも算出することができる。

【0114】

＜第３実施形態＞
図１２は、本発明の第３実施形態におけるインプリント装置１０３の構成を示す概略図である。インプリント装置１０３は、基板上に供給された未硬化のインプリント材と型とを接触させ、インプリント材に硬化用のエネルギーを与えることにより、型のパターンが転写された硬化物のパターンを形成する。

【0115】

インプリント装置１０３は、図１２に示すように、基板保持部１１と、駆動部２１と、基板搬送部３１と、保持部搬送部３２と、型保持部５１と、型駆動部６１と、型搬送部７１とを有する。また、インプリント装置１０３は、第１計測部８１と、第２計測部８２と、第１制御部９１と、第２制御部９２と、主制御部９３とを有する。

【0116】

主制御部９３は、ＣＰＵやメモリなどを含む情報処理装置（コンピュータ）で構成され、記憶部に記憶されたプログラムに従って、第１制御部９１や第２制御部９２と協同して、或いは、単独で、インプリント装置１０３の各部を制御する。主制御部９３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制御する。例えば、主制御部９３は、基板１の表面の高さの分布や型４１のパターン面４１Ａの高さの分布に基づいて、型４１のパターン面４１Ａと基板１の表面とが平行となるように、型４１及び基板１の少なくとも一方の姿勢を制御する。型４１の姿勢や基板１の姿勢は、型４１を駆動する型駆動部６１や基板１を駆動する駆動部２１を介して制御することが可能である。なお、型４１及び基板１の少なくとも一方の姿勢の制御は、第１制御部９１や第２制御部９２で行うことも可能である。

【0117】

インプリント装置１０３における一連の動作、即ち、インプリント処理について説明する。まず、型搬送部７１を介して、インプリント装置１０３に型４１を搬入して、かかる型４１を型保持部５１の保持面５１Ａで保持する。次いで、第２実施形態で説明した計測方法を用いて、型４１のパターン面４１Ａの高さの分布を計測する。

【0118】

型４１のパターン面４１Ａの高さの分布の計測が完了すると、基板搬送部３１を介して、インプリント装置１０３に基板１を搬入して、かかる基板１を基板保持部１１の保持面１１Ａで保持する。次いで、第１実施形態で説明した計測方法を用いて、基板１の表面の高さの分布を計測する。なお、基板１の表面の高さの分布の計測に関しては、ロットに含まれる一枚目の基板と、二枚目以降の基板とで、その計測方法を変えてもよい。例えば、一枚目の基板については、第１実施形態で説明した計測方法で基板１の表面の高さの分布を高精度に計測する。そして、二枚目以降の基板については、数点の代表点だけを計測し、一枚目の基板の表面の高さの分布を用いて補間することで、二枚目以降の基板の高さの分布とする。

【0119】

基板１の表面の高さの分布の計測が完了すると、基板１（のショット領域）と型４１のパターン面４１Ａとが対向する（基板１が型４１の直下に位置する）ように、基板保持部１１を保持した駆動部２１を駆動する。基板１には、例えば、インプリント装置１０３の外部に設けられたコーターデベロッパーなどを用いてインプリント材を事前に供給しておいてもよいし、インプリント装置１０３に設けられたディスペンサ（不図示）を用いてインプリント材を供給してもよい。

【0120】

基板１と型４１のパターン面４１Ａとを対向させたら、基板上のインプリント材と型４１のパターン面４１Ａとを接触させて、基板上のインプリント材を型４１で成形する。この際、上述したように、基板１の表面の高さの分布や型４１のパターン面４１Ａの高さの分布に基づいて、型４１のパターン面４１Ａと基板１の表面とが平行となるように、型４１及び基板１の少なくとも一方の姿勢を制御する。なお、型４１のパターン面４１Ａと基板１の表面とを平行にするために必要となる型４１や基板１の姿勢の制御量（傾け量）は、基板１のショット領域ごとに異なる。

【0121】

基板上のインプリント材と型４１のパターン面４１Ａとを接触させたら、型４１を介して、基板上のインプリント材に紫外線などの光を照射して、かかるインプリント材を硬化させる。そして、基板上の硬化したインプリント材から型４１を引き離すことで、基板上のインプリント材のパターンが形成される。

【0122】

このようなインプリント処理を基板１の全てのショット領域に対して行ったら、基板搬送部３１を介して、基板保持部１１（保持面１１Ａ）からインプリント装置１０３の外部に基板１を搬出する。

【0123】

図１３を参照して、インプリント装置１０３の基板保持部１１を交換する方法について説明する。基板保持部１１においては、インプリント処理を繰り返すことで、保持面１１Ａに異物が付着したり、摩耗（削れ）が生じたりする。そこで、基板保持部１１に関しては、保持面１１Ａの高さの分布を定期的に計測して、基板保持部１１を交換するかどうかを判定するとよい。

【0124】

まず、Ｓ１３０２、Ｓ１３０４、Ｓ１３０６、Ｓ１３０８、Ｓ１３１０、Ｓ１３１２、Ｓ１３１４、Ｓ１３１６、Ｓ１３１８及びＳ１３２０では、基板保持部１１の保持面１１Ａの高さの分布を算出する。Ｓ１３０２乃至Ｓ１３２０のそれぞれは、図７に示すＳ７０４、Ｓ７０６、Ｓ７０８、Ｓ７１０、Ｓ７１２、Ｓ７１４、Ｓ７１６、Ｓ７１８及びＳ７２２と同様であるため、ここでの詳細な説明は省略する。

【0125】

Ｓ１３２２では、Ｓ１３２０で算出した基板保持部１１の保持面１１Ａの高さの分布が許容範囲に収まっているかどうかを判定する。基板保持部１１の保持面１１Ａの高さの分布が許容範囲に収まっていない場合には、Ｓ１３２４に移行する。一方、基板保持部１１の保持面１１Ａの高さの分布が許容範囲に収まっている場合には、Ｓ１３４６に移行する。

【0126】

Ｓ１３２４では、基板保持部１１を交換する。具体的には、保持部搬送部３２を介して、保持面１１Ａの高さの分布が許容範囲に収まっていない基板保持部１１を駆動部２１からインプリント装置１０３の外部に搬出し、新たな基板保持部１１を駆動部２１に保持させる。なお、交換が必要となる基板保持部１１は、クリーニングなどでも復帰が見込めないものに限定してもよい。

【0127】

Ｓ１３２６、Ｓ１３２８、Ｓ１３３０、Ｓ１３３２、Ｓ１３３４、Ｓ１３３６、Ｓ１３３８、Ｓ１３４０、Ｓ１３４２及びＳ１３４４では、新たな基板保持部１１の保持面１１Ａの高さの分布を算出する。Ｓ１３２６乃至Ｓ１３４４のそれぞれは、図７に示すＳ７０４、Ｓ７０６、Ｓ７０８、Ｓ７１０、Ｓ７１２、Ｓ７１４、Ｓ７１６、Ｓ７１８及びＳ７２２と同様であるため、ここでの詳細な説明は省略する。

【0128】

Ｓ１３４６では、新たな基板保持部１１を用いた場合において、型４１のパターン面４１Ａと基板１の表面とを平行にするために必要となる型４１及び基板１の姿勢の制御量（傾け量）を決定する。具体的には、Ｓ１３２０で算出した基板保持部１１の保持面１１Ａの高さの分布と、Ｓ１３４４で算出した新たな基板保持部１１の保持面１１Ａの高さの分布とを比較して、その差分を、これまでの制御量に反映させる。

【0129】

＜第４実施形態＞
インプリント装置１０１、１０２又は１０３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、型などである。電気回路素子としては、ＤＲＡＭ、ＳＲＡＭ、フラッシュメモリ、ＭＲＡＭなど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などの半導体素子などが挙げられる。型としては、インプリント用のモールドなどが挙げられる。

【0130】

硬化物のパターンは、上述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などが行われた後、レジストマスクは除去される。

【0131】

次に、物品の具体的な製造方法について説明する。図１４（ａ）に示すように、絶縁体などの被加工材が表面に形成されたシリコンウエハなどの基板を用意し、続いて、インクジェット法などにより、被加工材の表面にインプリント材を付与する。ここでは、複数の液滴状になったインプリント材が基板上に付与された様子を示している。

【0132】

図１４（ｂ）に示すように、インプリント用の型を、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に向け、対向させる。図１４（ｃ）に示すように、インプリント材が付与された基板と型とを接触させ、圧力を加える。インプリント材は、型と被加工材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を介して照射すると、インプリント材は硬化する。

【0133】

図１４（ｄ）に示すように、インプリント材を硬化させた後、型と基板を引き離すと、基板上にインプリント材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、型の凸部が硬化物の凹部に対応した形状になっており、即ち、インプリント材に型の凹凸のパターンが転写されたことになる。

【0134】

図１４（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、被加工材の表面のうち、硬化物がない、或いは、薄く残存した部分が除去され、溝となる。図１４（ｆ）に示すように、硬化物のパターンを除去すると、被加工材の表面に溝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、半導体素子などに含まれる層間絶縁用の膜、即ち、物品の構成部材として利用してもよい。

【0135】

発明は上記実施形態に制限されるものではなく、発明の精神及び範囲から離脱することなく、様々な変更及び変形が可能である。従って、発明の範囲を公にするために請求項を添付する。

【符号の説明】

【0136】

１０１、１０２、１０３：インプリント装置 １：基板 １１：基板保持部 ２１：駆動部 ４１：型 ５１：型保持部 ８１：第１計測部 ８２：第２計測部 ９１：第１制御部 ９２：第２制御部 ９３：主制御部

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】

【図14】