(57)【要約】【課題】基板上に形成されるパターンの変形を計測するのに有利な計測方法を提供する。【解決手段】基板上のインプリント材にモールドを接触させることで形成されるパターンの、基板の影響を受けた変形又は転写工程の影響を受けた変形を計測する計測方法であって、前記モールドの前記インプリント材に接触する面には、周期的なパターンが形成され、前記計測方法は、前記基板上のインプリント材に前記モールドを接触させて前記インプリント材に前記パターンを転写する第１工程と、前記第１工程で前記インプリント材に転写された転写パターンと、基板又は転写工程の影響がコントロールされた基準パターンとの差分を計測する第２工程と、前記第２工程で計測された前記差分に基づいて、前記転写パターンの変形の分布を取得する第３工程と、を有することを特徴とする計測方法を提供する。【選択図】図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板上のインプリント材にモールドを接触させることで形成されるパターンの、基板の影響を受けた変形又は転写工程の影響を受けた変形を計測する計測方法であって、
前記モールドの前記インプリント材に接触する面には、周期的なパターンが形成され、
前記計測方法は、
前記基板上のインプリント材に前記モールドを接触させて前記インプリント材に前記パターンを転写する第１工程と、
前記第１工程で前記インプリント材に転写された転写パターンと、基板又は転写工程の影響がコントロールされた基準パターンとの差分を計測する第２工程と、
前記第２工程で計測された前記差分に基づいて、前記転写パターンの変形の分布を取得する第３工程と、
を有することを特徴とする計測方法。
【請求項２】
前記第３工程で取得された前記分布に基づいて、前記基板の凹凸を求め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３工程で取得された前記分布に基づいて、前記基板上のインプリント材に接触させたときの前記モールドの変形を求めることを特徴とする請求項１に記載の計測方法。
【請求項４】
前記周期的なパターンは、前記モールドの前記インプリント材に接触する面のうち、前記基板上のショット領域に対応する領域に形成されていることを特徴とする請求項１乃至３のうちいずれか１項に記載の計測方法。
【請求項５】
前記基準パターンは、前記モールドの前記パターンの設計値から得られるパターン、前記モールドの前記パターンの計測値から得られるパターン、基準基板上のインプリント材に前記モールドを接触させて転写されたパターンの計測値から得られるパターン、又は、所定の転写条件で転写されたパターンの設計値から得られるパターンを含む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】
前記パターンは、ラインパターン、ドットパターン及び格子パターンの少なくとも１つを含むことを特徴とする請求項１乃至５のうちいずれか１項に記載の計測方法。
【請求項７】
前記第２工程では、前記転写パターンを構成する各パターン要素の絶対位置、又は、前記転写パターンを構成する各パターン要素の間隔を計測す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】
前記第３工程では、前記差分を多項式に分解して成分ごとに差を求めることで前記分布を取得することを特徴とする請求項１乃至７のうちいずれか１項に記載の計測方法。
【請求項９】
前記第２工程では、前記転写パターンに光を照射して前記転写パターンを計測し、
前記インプリント材の前記光に対する透過率は、基準透過率よりも低いことを特徴とする請求項１乃至８のうちいずれか１項に記載の計測方法。
【請求項１０】
前記第２工程では、前記転写パターンに光を照射して前記転写パターンを計測し、
前記基板と前記インプリント材との間には、前記光に対する透過率が基準透過率よりも低い物質が設けられていることを特徴とする請求項１乃至８のうちいずれか１項に記載の計測方法。
【請求項１１】
基板上のインプリント材にモールドを接触させることで前記モールドに生じる変形を計測する計測方法であって、
前記モールドの前記インプリント材に接触する面には、周期的なパターンが形成され、
前記計測方法は、
前記基板上のインプリント材に前記モールドを接触させた状態における前記モールドのパターンを計測する第１工程と、
前記第１工程で計測された前記パターンと、基板又は転写工程の影響がコントロールされた基準パターンとの差分を取得する第２工程と、
前記第２工程で計測された前記差分に基づいて、前記モールドの変形を求める第３工程と、
を有することを特徴とする計測方法。
【請求項１２】
前記モールドは、基部と、前記パターンが形成されているパターン部とを含み、
前記パターン部は、前記基部を構成する物質の物性とは異なる物性を有する物質で構成されてい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】
前記インプリント材は、前記モールドを構成する物質の物性とは異なる物性を有することを特徴とする請求項１１に記載の計測方法。
【請求項１４】
前記第１工程では、前記基板上のインプリント材に前記モールドを接触させた状態で前記パターンに光を照射して前記パターンを計測し、
前記インプリント材の前記光に対する透過率は、基準透過率よりも低いことを特徴とする請求項１１乃至１３のうちいずれか１項に記載の計測方法。
【請求項１５】
前記インプリント材は、蛍光体を含むことを特徴とする請求項１４に記載の計測方法。
【請求項１６】
前記モールドは、基部と、前記パターンが形成されているパターン部とを含み、
前記パターン部には、イオンが打ち込まれていることを特徴とする請求項１１に記載の計測方法。
【請求項１７】
前記第１工程では、前記基板上のインプリント材に前記モールドを接触させた状態で前記パターンに光を照射して前記パターンを計測し、
前記基板と前記インプリント材との間には、前記光に対する透過率が基準透過率よりも低い物質が設けられていることを特徴とする請求項１１に記載の計測方法。
【請求項１８】
モールド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装置であって、
前記基板上のインプリント材にモールドを接触させることで前記モールドに生じる変形を求める処理を行い、前記処理で求められた前記変形を低減するように前記インプリント処理を行う制御部を有し、
前記制御部は、前記基板上のインプリント材に接触する面に周期的なパターンが形成された、前記モールドとは異なる計測用モールドを用いて前記処理を行い、
前記処理は、
前記基板上のインプリント材に前記計測用モールドを接触させて前記インプリント材に前記周期的なパターンを転写する第１工程と、
前記第１工程で前記インプリント材に転写された転写パターンと、前記パターンの基準となる基準パターンとの差分を計測する第２工程と、
前記第２工程で計測された前記差分に基づいて、前記転写パターンの歪みの分布を取得する第３工程と、
前記第３工程で取得された前記分布に基づいて、前記基板の凹凸に起因する前記モールドの変形を求める第４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】
前記処理で求められた前記変形に基づいて、前記モールドのパターンと前記基板上のショット領域との形状差を補正する補正部を更に有することを特徴とする請求項１８に記載のインプリント装置。
【請求項２０】
前記補正部は、前記モールドの側面に力を加えることで前記パターンを変形させる変形部を含むことを特徴とする請求項１９に記載のインプリント装置。
【請求項２１】
前記補正部は、前記基板に熱を加えることで前記ショット領域を変形させる加熱部を含むことを特徴とする請求項１９又は２０に記載のインプリント装置。
【請求項２２】
前記基板上に前記インプリント材を供給する供給部を更に有し、
前記補正部は、前記供給部から前記基板上に供給される前記インプリント材の量及び位置の少なくとも一方を変更することで前記形状差を補正することを特徴とする請求項１９に記載のインプリント装置。
【請求項２３】
請求項１８乃至２２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。
【請求項２４】
基板上に転写される転写パターンの基板の影響を受けた変形を計測する計測方法であって、
前記基板上に原版に形成された周期的なパターンを転写する第１工程と、
前記第１工程で前記基板上に転写された転写パターンと、基板の影響を受けていない基準パターンとの差分を計測する第２工程と、
前記第２工程で計測された前記差分に基づいて、前記転写パターンの変形の分布を取得する第３工程と、
を有することを特徴とする計測方法。
【請求項２５】
前記第３工程で取得された前記分布に基づいて、前記基板の凹凸を求める第４工程を更に有することを特徴とする請求項２４に記載の計測方法。
【請求項２６】
基板上に転写される転写パターンの基板の影響を受けた変形を計測する計測装置であって、
前記変形を計測する処理を行う制御部を有し、
前記処理は、
前記基板上に原版に形成された周期的なパターンを転写する第１工程と、
前記第１工程で前記基板上に転写された転写パターンと、基板の影響を受けていない基準パターンとの差分を計測する第２工程と、
前記第２工程で計測された前記差分に基づいて、前記転写パターンの変形の分布を取得する第３工程と、
を含むことを特徴とする計測装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、計測方法、計測装置、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】
インプリント技術は、ナノスケールの微細パターンの転写を可能にする技術であり、半導体デバイスや磁気記憶媒体などのデバイスの量産用リソグラフィ技術の１つとして注目されている。インプリント技術を用いたインプリント装置では、微細なパターンが形成されたモールド（型）を、基板（シリコンウエハやガラス基板）上のインプリント材に接触させて、モールドと基板との間にインプリント材を充填する。そして、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において、光照射や温度変化などによってインプリント材を硬化させてからモールドを引き離すことで基板上にパターンを形成する。
【０００３】
インプリント装置においても、例えば、露光装置と同様に、基板上に既に形成されているパターンや構造に対して、新たなパターンを重ね合わせて形成することが行われている。従って、インプリント装置には、インプリント装置を用いて製造される各種デバイスの性能や歩留まりの向上のために、重ね合わせ精度を向上させることが求められている。
【０００４】
そこで、インプリント装置において、重ね合わせ精度を向上させるための技術が提案されている（特許文献１及び２参照）。特許文献１には、反りを有する基板を基板チャックに吸着する際の変形量を求め、かかる変形量に基づいて基板の位置や形状を補正することで、重ね合わせ精度を向上させる技術が提案されている。また、特許文献２には、強度分布を有する光を基板に照射することで基板が部分的に熱膨張することを利用して、基板上のパターンの位置を局所的に調整して重ね合わせ精度を向上させる技術が提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１７−５０４２８号公報
【特許文献２】特許第５９３２２８６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
現状では、基板上に新たに形成したパターンと、基板上に既に形成されているパターンとの形状差は、それぞれのパターンとともに形成された重ね合わせ検査用のマークの相対位置を求めることで得ている。しかしながら、実際のデバイスでは、スクライブラインなどのデバイスのパターン領域外の領域にしかマークを形成することができないため、マークの数や位置に制限がある。そのため、ショット形状に関して、低次成分しか求めることができず、局所的な歪みや高次成分を求めることができない。
【０００７】
本発明は、このような従来技術の課題に鑑みてなされ、基板上に形成されるパターンの変形を計測するのに有利な計測方法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】
【０００８】
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、基板上のインプリント材にモールドを接触させることで形成されるパターンの、基板の影響を受けた変形又は転写工程の影響を受けた変形を計測する計測方法であって、前記モールドの前記インプリント材に接触する面には、周期的なパターンが形成され、前記計測方法は、前記基板上のインプリント材に前記モールドを接触させて前記インプリント材に前記パターンを転写する第１工程と、前記第１工程で前記インプリント材に転写された転写パターンと、基板又は転写工程の影響がコントロールされた基準パターンとの差分を計測する第２工程と、前記第２工程で計測された前記差分に基づいて、前記転写パターンの変形の分布を取得する第３工程と、を有することを特徴とする。
【０００９】
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】
【００１０】
本発明によれば、例えば、基板上に形成されるパターンの変形を計測するのに有利な計測方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明の一側面としてのインプリント装置の構成を示す概略図である。
【図２】インプリント処理を説明するための図である。
【図３】基板上のインプリント材とモールドとを接触させた状態を示す概略断面図である。
【図４】計測用のモールドの構成の一例を示す図である。
【図５】図４に示す計測用のモールドのラインパターンが基板上のインプリント材に転写された状態を示す図である。
【図６】転写パターンを計測する計測装置の構成を示す図である。
【図７】モールドの局所的な変形を計測及び補正する処理を説明するためのフローチャートである。
【図８】計測用のモールドの構成の一例を示す図である。
【図９】目的基板上のインプリント材と計測用のモールドとが接触している状態を示す図である。
【図１０】計測用のモールドのパターンを計測する計測装置の構成を示す図である。
【図１１】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】
【００１２】
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。
【００１３】
図１は、本発明の一側面としてのインプリント装置１００の構成を示す概略図である。インプリント装置１００は、半導体デバイスや液晶表示素子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。本実施形態では、インプリント装置１００は、基板上に供給されたインプリント材とモールド（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、モールド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。
【００１４】
インプリント材には、硬化用のエネルギーが与えられることによって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、電磁波などが用いられる。電磁波としては、例えば、その波長が１０ｎｍ以上１ｍｍ以下の範囲から選択される、赤外線、可視光線、紫外線などの光を用いる。
【００１５】
硬化性組成物は、光の照射によって硬化する組成物である。光の照射によって硬化する光硬化性組成物は、重合性化合物と光重合開始剤とを少なくとも含有し、必要に応じて、非重合性化合物又は溶剤を含有してもよい。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。
【００１６】
インプリント材は、スピンコーター（スピンコート法）やスリットコーター（スリットコート法）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。
【００１７】
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。
【００１８】
インプリント装置１００は、図１に示すように、窓板１０１と、モールド保持機構１０２と、基板保持機構１０７と、硬化機構１０８と、ステージ１０９と、背圧調整機構１１０及び１１１と、供給部１１２と、制御部１１３とを有する。
【００１９】
モールド１０３と基板１０６とは、インプリント材１０５を挟んで対向するように配置される。モールド１０３は、モールド保持機構１０２に保持（固定）され、基板１０６は、基板保持機構１０７に保持（固定）される。
【００２０】
モールド１０３には、基板上のインプリント材１０５に転写するためのパターン（凹凸パターン）が形成されている。モールド１０３の材質としては、金属、Ｓｉ、各種樹脂、各種セラミックなどから広く選択して用いることができる。例えば、インプリント材１０５として、光硬化性のインプリント材を用いる場合には、モールド１０３の材質として、石英、サファイア、透明樹脂などの光透過性の材質が用いられる。また、基板１０６と相対する面、即ち、基板上のインプリント材と接触する面（以下、「表面」と称する）のうち、パターンが形成されたパターン領域１０４は、周辺部（基部）に対して凸になっている。従って、表面張力によって、基板上の未硬化のインプリント材１０５がパターン領域１０４からはみ出すことを抑制することができる。
【００２１】
インプリント材１０５は、モールド１０３への充填時には流動性を有し、硬化後（インプリント後）には形状を保持するように固体であることが求められる。インプリント材１０５は、上述したように、光硬化性のインプリント材の他に、熱硬化性のインプリント材や熱可能性のインプリント材などを含む。例えば、光硬化性のインプリント材は、硬化処理において温度変化を必要とせず、装置本体を含む各部材の熱膨張や収縮に起因する基板上に転写されるパターンの位置及び形状の変化を抑制して高精度に制御しやすい。従って、光硬化性のインプリント材は、半導体デバイスの製造やその関連分野において好適に用いられる。
【００２２】
インプリント材１０５は、上述したように、スピンコート法、スリットコート法、スクリーン印刷法などで基板上に予め供給（塗布）された状態でインプリント装置１００に搬入される場合もある。但し、本実施形態では、インプリント装置内に供給部１１２が設けられている。供給部１１２は、空圧式、機械式、インクジェット式などのディスペンサを含み、基板上の所定の位置にインプリント材１０５を供給する。
【００２３】
供給部１１２は、上述した方式のディスペンサを含むことで、モールド１０３のパターンの粗密に応じて、基板上に供給するインプリント材１０５の量（供給量）を局所的に調整することができる。また、供給部１１２は、上述した方式のディスペンサを含むことで、基板上にインプリント材１０５を供給する工程から基板上のインプリント材１０５にモールド１０３を接触させる工程までを短時間で行うことを可能にする。これにより、インプリント材１０５として揮発性の高い低粘度の材料を選択することが可能となり、モールド１０３へのインプリント材１０５の充填時間を短縮することができる。従って、高精度、且つ、高スループットが要求される半導体デバイスの製造及びその関連分野に用いられるインプリント装置１００には、一般的に、供給部１１２が設けられている。
【００２４】
基板１０６の材質は、加工後の用途（利用法）に応じて選択される。例えば、半導体デバイスとしての用途であれば、基板１０６として、シリコンウエハが選択される。光学素子としての用途であれば、基板１０６として、石英ガラス、光学ガラス、透明樹脂などが選択される。また、発光素子としての用途であれば、基板１０６として、ＧａＮやＳｉＣなどが選択される。
【００２５】
ステージ１０９は、基板保持機構１０７を介して、基板１０６を保持して移動するステージである。ステージ１０９は、基板１０６とモールド１０３との相対位置、及び、基板１０６と供給部１１２との相対位置を調整する。背圧調整機構１１１は、基板１０６の背圧を調整（制御）して、基板保持機構１０７を、所謂、真空チャックとして動作させる。
【００２６】
制御部１１３は、ＣＰＵやメモリなどを含む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１００の各部を統括的に制御してインプリント装置１００を動作させる。制御部１１３は、インプリント処理やインプリント処理に関連する処理を制御する。
【００２７】
図２（ａ）、図２（ｂ）及び図２（ｃ）を参照して、インプリント装置１００におけるインプリント処理について説明する。図２（ａ）に示すように、基板１０６には、供給部１１２の直下において、供給部１１２からインプリント材１０５が供給される。基板１０６は、インプリント材１０５が供給された部分（ショット領域）がモールド１０３のパターン領域１０４と相対するように位置決めされ、図２（ｂ）に示すように、インプリント材１０５を介してモールド１０３が基板１０６に押し付けられる。基板上のインプリント材１０５とモールド１０３とが接触した状態において、モールド１０３のパターン領域１０４と基板１０６のショット領域との面内方向（ＸＹ方向）の相対的な位置関係が精密に調整される。
【００２８】
基板上のインプリント材１０５とモールド１０３とを接触（接液）させる際には、基板１０６に対してモールド１０３を凸形状に変形させてパターン領域１０４をインプリント材１０５に徐々に接触させるとよい。これは、基板上のインプリント材１０５に対してモールド１０３のパターン領域１０４の全面を同時に接触させると、モールド１０３と基板１０６との間の気体（雰囲気ガス）が部分的に閉じ込められ、未充填欠陥となるからである。なお、基板１０６に対してモールド１０３を凸形状に変形させるのではなく、パターン領域１０４の左右上下の１つの辺から基板上のインプリント材１０５に徐々に接触させても同様な効果を得ることができる。
【００２９】
基板上のインプリント材１０５とモールド１０３とを接触させることで、インプリント材１０５がモールド１０３と基板１０６との間に充填される。この際、上述したように、モールド１０３の全体の形状を垂直方向（Ｚ方向）に変形させることで、インプリント材１０５の充填性を向上させることができる。本実施形態では、窓板１０１によってモールド１０３及びモールド保持機構１０２の背面を塞いで気密空間を形成し、かかる気密空間の圧力を背圧調整機構１１０によって調整（制御）する。例えば、気密空間の圧力を上げることで、モールド１０３は基板１０６に対して凸となる略球面状に変形するため、モールド１０３と基板上のインプリント材１０５との接触はパターン領域１０４の中心から外側に向けて進行する。これにより、モールド１０３と基板１０６との間の気体を押し出しながらインプリント材１０５の充填が進行するため、高速、且つ、気体の閉じ込め（泡噛み）の少ない充填が可能となる。
【００３０】
インプリント材１０５の充填が十分に進行すると、硬化機構１０８は、基板上のインプリント材１０５とモールド１０３とを接触させた状態でインプリント材１０５を硬化させる。硬化機構１０８としては、インプリント材１０５の材質に応じて、インプリント材１０５を硬化可能な機構が採用される。例えば、インプリント材１０５が光硬化性のインプリント材であれば、硬化機構１０８として光照射機構、一般的には、紫外線領域の波長を有する光（ＵＶ光）を照射する光を照射する光照射機構が採用される。また、インプリント材１０５が熱硬化性のインプリント材であれば、硬化機構１０８として加熱機構が採用され、インプリント材１０５が熱可塑性のインプリント材であれば、硬化機構１０８として冷却機構が採用される。但し、インプリント材１０５が熱可塑性のインプリント材である場合には、硬化機構１０８として、冷却機構に加えて、充填時にインプリント材１０５を軟化させるための加熱機構を同時に採用するとよい。なお、冷却機構としては、チラーやペルチェ素子などの能動的な冷却機構がインプリント処理の時間を短縮する観点から好適であるが、自然放熱などの受動的な冷却機構であってもよい。
【００３１】
基板上のインプリント材１０５が硬化したら、図２（ｃ）に示すように、インプリント材１０５からモールド１０３を引き離す。これにより、基板上にインプリント材１０５のパターンが形成される。なお、基板上の硬化したインプリント材１０５からモールド１０３を引き離す際に、基板上にインプリント材１０５のパターンが残存するように、接着層や剥離層を設けておくとよい。接着層は、基板１０６とインプリント材１０５との界面に設けられ、インプリント材１０５との接着性を高める物質からなる層である。剥離層は、モールド１０３とインプリント材１０５との界面に設けられ、インプリント材１０５からのモールド１０３の剥離を促す物質からなる層である。接着層及び剥離層のそれぞれは、基板１０６及びモールド１０３に上述した物質を塗布することで設けてもよいし、インプリント材１０５に上述した物質に相当する成分を含ませてもよい。
【００３２】
なお、インプリント装置１００の各部は、上述した機能を満たしていればよく、図１に示す形態に限定されるものではない。例えば、ステージ１０９が基板１０６を移動させる代わりに、モールド１０３を移動させてもよいし、基板１０６及びモールド１０３の両方を移動させてもよい。また、硬化機構１０８は、モールド１０３の側ではなく、基板１０６の側に設けられていてもよい。例えば、インプリント材１０５として光硬化性のインプリント材が用いられ、モールド１０３にシリコンなどの不透明な材質が用いられ、基板１０６として石英などの透明な材質が用いられている場合を考える。この場合、硬化機構１０８は、基板１０６の側に設けられていなければならない。
【００３３】
図３は、基板上のインプリント材１０５とモールド１０３とを接触させた状態を示す概略断面図である。図３では、モールド１０３のパターン面方向をＸ（又はＹ）方向とし、モールド１０３のパターン面に垂直な方向をＺ方向としている。
【００３４】
図３を参照するに、接触前のモールド１０３は、特に、力を加えない限り平坦であり、かかる平坦な面（即ち、パターン領域１０４）にパターンが形成されている。上述したように、インプリント処理において、モールド１０３は、一時的に凸形状に変形したり、その側面に力が加えられたりする。但し、モールド１０３（パターン領域１０４）は、通常、基板上のインプリント材１０５への接触後に平坦となる。
【００３５】
一方、基板１０６には、例えば、下地パターンとして、多数のパターンが前工程で形成されている。従って、基板１０６は、その表面に凹凸を有する。このような基板上に供給されたインプリント材１０５にモールド１０３を接触させると、基板１０６の凹凸（表面）に倣って、モールド１０３がパターン面に垂直な方向（Ｚ方向）に局所的に変形する。このため、基板１０６の凹凸に起因してモールド１０３が局所的にＸ（又はＹ）方向に変形し、パターン領域１０４で変形（歪み）が生じる。
【００３６】
図３では、接触前のモールド１０３において等間隔で並んでいる点が、モールド１０３がインプリント材１０５を介して凹凸を有する基板１０６に押し付けられた際の変形を示している。基板１０６の凹凸に対応（起因）して、モールド１０３（パターン領域１０４）に局所的な歪みが生じていることがわかる。このようなモールド１０３の局所的な歪みは、オーバーレイ精度の低下を招くため、下層と上層とが所定のオーバーレイ精度で重ならない部分が発生し、デバイスの不良を引き起こす。
【００３７】
また、基板１０６の凹凸以外にも様々な要因によって、モールド１０３（パターン領域１０４）には、局所的な変形が生じると考えられる。ここで、様々な要因とは、例えば、接触時におけるモールド１０３と基板１０６との相対的な傾きや押し付け力、接触時のモールド１０３の意図的な変形、接触後のＸＹ方向へのモールド１０３や基板１０６の駆動、熱などの転写工程の影響を含む。また、接触時のモールド１０３の意図的な変形とは、上述したように、インプリント材１０５の充填性を向上させるためにモールド１０３を凸形状にすることである。
【００３８】
従来技術においては、基板側に既に形成されていたマークと、基板側に新たに転写（形成）されたマークとの相対位置を複数点で計測することで、モールド１０３と基板１０６との相対的なショット形状の差（形状差）を捕捉している。しかしながら、実際のデバイスでは、実素子が形成される領域に多数のマークを形成することは難しく、実素子が形成される領域にマークを形成できたとしてもｍｍオーダーピッチとなる。従って、従来技術では、接触後のモールド１０３の局所的な変形を計測することが非常に難しい。また、モールド１０３と基板１０６との相対的な形状差であるため、モールド１０３、或いは、基板１０６のどちらが変形しているかを判断（分離）することが難しい。
【００３９】
そこで、本実施形態では、接触後のモールド１０３の局所的な変形を計測（捕捉）するための技術を提供する。図４（ａ）は、接触後のモールド１０３の局所的な変形を計測するための計測用のモールド（計測用モールド）１０３Ａのパターン領域を示す図であり、図４（ｂ）は、計測用のモールド１０３Ａの断面を拡大して示す図である。
【００４０】
図４（ａ）に示すように、モールド１０３Ａのパターン領域には、周期的なパターンが形成されている。本実施形態では、モールド１０３Ａのパターン領域の全面に、Ｙ方向に平行なラインパターンＬＰが形成されている。但し、周期的なパターンは、モールド１０３Ａのインプリント材１０５に接触する面のうち、基板上のショット領域に対応する領域に形成されていればよい。ラインパターンＬＰのそれぞれ（パターン要素）の深さは、インプリント材１０５に転写（形成）された転写パターンを計測可能なように（即ち、計測可能なパターン高さを得られるように）、かかる転写パターンを計測するシステムの性能から決められる。ラインパターンＬＰの間隔は、転写パターンを計測するシステムのＸＹ方向の分解能や把握したい変形量（歪み量）や範囲によって設定される。
【００４１】
図５（ａ）及び図５（ｂ）は、モールド１０３ＡのラインパターンＬＰが基板上のインプリント材１０５に転写された状態、即ち、転写パターンを示す図である。図５（ａ）は、平坦な基板１０６、即ち、凹凸を有していない基板１０６Ａに転写された転写パターンを示し、図５（ｂ）は、表面が変形している基板１０６Ｂ、即ち、凹凸を有する基板１０６Ｂに転写された転写パターンを示している。
【００４２】
図３に示したように、凹凸を有する基板１０６Ｂにモールド１０３ＡのラインパターンＬＰを転写すると、基板１０６Ｂの凹凸に応じてモールド１０３Ａが変形するため、転写パターンも変形する（歪む）と考えられる。従って、図５（ａ）に示す転写パターンと、図５（ｂ）に示す転写パターンとを比較すると、転写パターンの位置が変化していることがわかる。かかる転写パターンの位置の変化を計測することで、接触後のモールド１０３の局所的なＸＹ方向の変形を高精度に把握することができる。
【００４３】
例えば、図５（ａ）や図５（ｂ）に示す転写パターンの絶対位置を高精度に計測することができるのであれば、転写パターンを直接計測して、転写領域内のパターン分布として把握する。具体的には、干渉計などの高精度な位置計測を行うことが可能なステージ上に転写パターンが形成された基板を載置する。そして、高精度な分解能を有するスコープや触針を用いるＡＦＭを用いることで、転写パターンの絶対位置を計測することができる。また、スコープとＡＦＭとを組み合わせて計測してもよい。
【００４４】
但し、転写パターンの絶対位置を計測する場合には、計測に時間を要し、且つ、高精度な計測を実現するためにシステムが高額になることが予測される。これを避けるために、転写パターン間の相対位置（パターン要素の間隔）を計測してもよい。例えば、スコープで転写パターンの複数のパターン要素を同時に計測する。この際、スコープは同一視野の２つのパターン要素の相対位置を計測するため、ステージの精度を緩めることができる。また、転写パターンとして一体となっている２つのパターン要素を計測するため、スコープの振動などのノイズ要素を低減することができる。
【００４５】
図６（ａ）及び図６（ｂ）は、基板１０６Ｂの上のインプリント材１０５に転写された転写パターンを計測する計測装置３００の構成を示す図である。図６（ａ）に示す計測装置３００は、光源３０１から射出された光を、光学素子３０２及び３０３を介して、インプリント材１０５に転写された転写パターンに照射する。転写パターンで反射された光は、光学素子３０２、３０３及び３０４を介して、センサ３０５で検出される。ここで、光学素子３０２は、例えば、ハーフミラーや偏光ビームスプリッタを含む。なお、光学素子３０２として、偏光ビームスプリッタを用いる場合には、光源３０１と光学素子３０２との間に、λ／２板を配置し、光学素子３０２と転写パターンとの間にλ／４板を配置するとよい。これにより、転写パターンからの光を、その光量の低下を抑えながらセンサ３０５で検出することができる。また、熱源となる光源３０１及びセンサ３０５は、転写パターンに近いと、転写パターンが熱の影響を受けるため、ファイバーなどを用いて、転写パターンから十分に離れた位置に配置するとよい。
【００４６】
また、図６（ｂ）に示す計測装置３００では、光源３０１と転写パターンとの間であって、転写パターンと光学的にフーリエ変換となる位置に絞り３０６が配置されている。これにより、転写パターンを斜入射で照明し、光軸周辺の光を検出する、所謂、暗視野検出方式を実現することができる。
【００４７】
また、転写パターンの所望の位置を計測するためには、計測装置３００と基板１０６Ｂとの相対位置を変更する必要がある。この場合、計測装置３００を移動させてもよいし、基板１０６Ｂを移動させてもよいし、計測装置３００及び基板１０６Ｂの両方を移動させてもよい。
【００４８】
図７を参照して、接触後のモールド１０３の局所的な変形を計測して、かかる変形を補正する処理について説明する。Ｓ６０１では、基準基板上のインプリント材１０５に計測用のモールド１０３Ａを接触させてモールド１０３ＡのラインパターンＬＰを転写する。換言すれば、基準基板上にモールド１０３ＡのラインパターンＬＰに対応する転写パターンを形成する。ここで、基準基板とは、図５（ａ）に示すような凹凸を有していない基板（平坦な基板）である。従って、モールド１０３ＡのラインパターンＬＰは、その位置が変化することなく、基準基板上に転写される。
【００４９】
Ｓ６０２では、Ｓ６０１で基準基板上に形成した転写パターンを計測して基準パターンを取得する。基準基板上に形成した転写パターンの計測には、図６（ａ）や図６（ｂ）に示す計測装置３００を用いればよい。この際、十分な精度が得られるのであれば、転写パターンの絶対位置を計測してもよいし、転写パターン間の相対位置（パターン要素の間隔）を計測してもよい。
【００５０】
なお、本実施形態では、基準基板上に形成された転写パターンの計測値から得られるパターンを基準パターンとしているが、これに限定されるものではない。基準パターンは、基準となるパターンの位置を特定することができればよい。従って、モールド１０３Ａのパターン（ラインパターンＬＰ）の設計値から得られるパターンやモールド１０３Ａのパターンの計測値から得られるパターンを基準パターンとしてもよい。また、所定の転写条件で転写されたパターンの設計値から得られるパターンを基準パターンとしてもよい。換言すれば、基準パターンは、基板の凹凸などの基板の影響や転写工程の影響を受けていない（影響がコントロールされた）パターンの形状とすることができる。
【００５１】
本実施形態のように、基準基板上に形成された転写パターンの計測値から得られるパターンを基準パターンとする場合、基準パターンには、装置要因（接触時のモールド１０３Ａと基準基板との相対的な傾き）によるモールド１０３Ａの変形も含まれる。そのため、基板の違いによる差分を求めることができる。一方、モールド１０３Ａのパターンの設計値や計測値から得られるパターンを基準パターンとする場合、基準パターンには、装置要因によるモールド１０３Ａの変形は含まれない。そのため、モールド１０３Ａのパターンに対する転写パターンの変形量を求めることができる。従って、用途に応じて、基準パターンを使い分けるとよい。
【００５２】
Ｓ６０３では、目的基板上のインプリント材１０５に計測用のモールド１０３Ａを接触させてモールド１０３ＡのラインパターンＬＰを転写する。換言すれば、目的基板上にモールド１０３ＡのラインパターンＬＰに対応する転写パターンを形成する。ここで、目的基板とは、モールド１０３のパターンが転写される実基板に相当する基板やパイロット基板であって、一般的に、図５（ｂ）に示すような凹凸を有する基板である。従って、目的基板の凹凸に倣ってモールド１０３Ａが変形するため、目的基板上に形成された転写パターンには、局所的な変形（歪み）が生じる。また、目的基板上に形成された転写パターンには、装置要因による変形が生じていることもある。
【００５３】
Ｓ６０４では、Ｓ６０３で目的基板上に形成した転写パターンを計測して転写時パターンを取得する。目的基板上に形成した転写パターンの計測には、図６（ａ）や図６（ｂ）に示す計測装置３００を用いればよい。この際、十分な精度が得られるのであれば、転写パターンの絶対位置を計測してもよいし、転写パターン間の相対位置を計測してもよい。但し、Ｓ６０２での計測対象（絶対位置又は相対位置）と一致させる必要がある。これにより、目的基板上の転写パターン（ショット内）に生じた局所的な変形（歪み）や高次成分を捕捉するができる。
【００５４】
Ｓ６０５では、Ｓ６０２で取得した基準パターンと、Ｓ６０４で取得した転写時パターンとを比較して、基準パターンと転写時パターンとの差分を取得する。
【００５５】
Ｓ６０６では、Ｓ６０５で取得した基準パターンと転写時パターンとの差分に基づいて、転写時パターンの歪みの分布を取得する。Ｓ６０６では、単純に、基準パターンと転写時パターンとの同一位置における計測値同士の差分を歪みの分布として取得してもよいし、差分を多項式に各成分ごとに差を求めることで歪みの分布を取得してもよい。
【００５６】
Ｓ６０７では、Ｓ６０６で取得した転写時パターンの歪みの分布に基づいて、接触後のモールド１０３Ａの局所的な変形を求める。
【００５７】
Ｓ６０８では、Ｓ６０７で求めたモールド１０３Ａの局所的な変形が閾値以下であるかどうかを判定する。かかる閾値は、デバイスが要求するオーバーレイ精度によって決定（設定）される。高精密なパターンを転写する場合、一般的に、閾値は厳しい値となる。Ｓ６０７で求めたモールド１０３Ａの局所的な変形が閾値以下である場合には、Ｓ６０９に移行し、Ｓ６０７で求めたモールド１０３の局所的な変形が閾値以下でない場合には、Ｓ６１０に移行する。
【００５８】
Ｓ６０９では、モールド１０３を用いた実際の生産工程に移行して、計測用のモールド１０３Ａの転写時と同様の条件（インプリント条件）で基板上のインプリント材１０５にモールド１０３のパターンを転写する。
【００５９】
Ｓ６１０では、Ｓ６０７で求めたモールド１０３Ａの局所的な変形に基づいて、モールド１０３Ａのパターンと目的基板上のショット領域との形状差を低減（補正）するように、インプリント条件を変更する。そして、変更したインプリント条件で目的基板上にモールド１０３Ａの転写パターンを形成する（Ｓ６０３）。このような工程を繰り返すことで、モールド１０３Ａの局所的な変形が閾値以下となるインプリント条件が決定される。
【００６０】
インプリント条件の変更について具体的に説明する。例えば、供給部１１２からインプリント材１０５を供給する場合、供給部１１２から供給されるインプリント材１０５の量及び位置の少なくとも一方を変更することでモールド１０３Ａのパターンと目的基板上のショット領域との形状差を低減する。具体的には、モールド１０３Ａの局所的な変形が生じている位置やその周辺に対応する基板上の位置に供給されるインプリント材１０５の供給量を増減させることで、モールド１０３Ａの局所的な変形を緩和させることができる。
【００６１】
また、モールド１０３Ａの側面に力を加えてモールド１０３Ａ（のパターン）を変形させることで、モールド１０３Ａのパターンと目的基板上のショット領域との形状差を低減してもよい。この場合、図１に示すように、モールド１０３（１０３Ａ）の周囲に配置され、モールド１０３の側面に力を加えることでパターンを変形させる変形部１５０が、モールド１０３のパターンと基板上のショット領域との形状差を補正する補正部として機能する。
【００６２】
更に、目的基板に部分的に光を照射し熱を加えて目的基板（ショット領域）を部分的に熱変形させることで、モールド１０３Ａのパターンと目的基板上のショット領域との形状差を低減してもよい。この場合、図１に示すように、基板１０６に熱を加えることでショット領域を変形させる加熱部１６０が、モールド１０３（１０３Ａ）のパターンと基板上のショット領域との形状差を補正する補正部として機能する。なお、モールド１０３Ａの側面に力を加えることと目的基板に熱を加えることを組み合わせて、モールド１０３Ａのパターンと目的基板上のショット領域との形状差を低減してもよい。
【００６３】
また、接触時のモールド１０３Ａと目的基板との相対的な傾き、押し付け力、接触時にモールド１０３Ａを意図的に変形させる量などによっても転写パターンの形状が変化することが知られている。従って、これらの、モールド１０３Ａの局所的な変形に対する敏感度を予め求めておくことで、これらを補正ノブとすることも可能である。このような敏感度を求める際にも、本実施形態の手法を採用することで、モールド１０３Ａの局所的な変形まで把握することができる。Ｓ６０３では、目的基板に転写パターンを形成したが、Ｓ６０１と同様に、基準基板を用いて、装置パラメータを変更しながらモールド１０３Ａの局所的な変形を確認すればよい。
【００６４】
また、モールド１０３のパターンを補正してもよい。具体的には、モールド１０３Ａの局所的な変形を考慮して、モールド１０３のパターンを設計する。例えば、接触時にパターンが広がる部分では、かかる部分のパターンを縮小し、接触時のモールド１０３の変形によって目的とする転写パターンが基板上に形成されるようにする。
【００６５】
なお、Ｓ６０４では、一般的に、目的基板上に形成された転写パターンに光を照射して転写パターンを光学的に計測する。この際、目的基板にデバイスパターンが形成されていると、かかるデバイスパターンからの光（信号）も検出してしまう。本実施形態では、転写パターンのみを計測して、基準パターンとの差分を求めることが目的であるため、デバイスパターンからの光が混入するとノイズとなってしまう。従って、以下に説明するような対策によって、基板側（デバイスパターン）からの信号（光）の混入を低減させることが好ましい。
【００６６】
例えば、転写パターンに照射する光の波長を最適化する。例えば、目的基板には、デバイスを製造するために、各種材料からなる多層が形成されていることが多い。この場合、所定の波長では、干渉条件によって、信号が戻ってこないことがある。また、特定の波長は、材料の特性によって透過しないこともある。
【００６７】
転写パターンからの光の検出方式を最適化してもよい。照明光に対する０次光を検出光として検出する、所謂、明視野検出方式では、基板側からの信号も混在して取得してしまうことが考えられる。一方、照明光に対する２次光以降の光を検出光として検出する、所謂、暗視野検出方式であれば、基板側からの信号との弁別を行うことができる。また、暗視野検出でも特定の方向から照明光を入射するダイポール照明などにおいて、転写パターンの方向に応じて設定することで、基板側からの信号との信号強度の差異を生じさせることができる。
【００６８】
また、所定のフォーカス面からの信号のみを取得する共焦点方式のスコープを用いれば、基板側からの信号を低減し、転写パターンからの信号を取得することができる。
【００６９】
また、モールド１０３Ａの局所的な変形を計測する際には、モールド１０３を用いた実際のインプリント処理と比較して、使用する材料を変更してもよい。例えば、目的基板とインプリント材１０５との間、具体的には、目的基板の最上面（インプリント材１０５が供給される面）に、転写パターンに照射する光を透過しにくい物質を設けてもよい。ここで、転写パターンに照射する光を透過しにくい物質とは、転写パターンに照射する光に対する透過率が基準透過率よりも低い物質である。ダイバイダイアライメント方式では、モールドに形成されたマークと基板に形成されたマークを同時に計測して、相対位置を算出しているため、転写時に基板側マークを観察する必要がある。そのため、基準透過率としては、例えば、基板側マークが十分に観察できる状態の透過率とすることができる。また、波長によって透過率が異なる物質であれば、透過しやすい波長の光を用いて基板やモールドのマークを検出し、透過しにくい波長の光を用いて転写パターンを計測することができる。
【００７０】
また、転写パターンを計測しやすくするために、インプリント材１０５に所定の物質を添加してもよい。例えば、転写パターンに照射する光を透過しにくい物質をインプリント材１０５に添加すると、目的基板に形成されたデバイスパターンが検出されにくくなる。また、屈折率が高くなる物質をインプリント材１０５に添加すると、転写パターンからの信号強度が増加する。また、蛍光体をインプリント材１０５に添加すると、転写パターンに紫外光を照射することで、転写パターン自体が発光して検出しやすくなる。
【００７１】
また、転写パターンを形成する前に目的基板からの信号を取得し、かかる信号を、転写パターンを形成した後に得られる信号から差し引いてもよい。この場合、信号の位置関係を正確に合わせて差し引かないと、ノイズが増加する可能性がある。そこで、デバイスパターンの信号が強い部分を基準として信号を差し引くことで、デバイスパターンからの信号を精度よく除去することができる。
【００７２】
このような対策によってノイズを低減しながら、転写パターンの絶対位置又は転写パターン間の相対位置を計測し、基準パターンと転写時パターンとの差分を求める。具体的には、同一位置の計測値の差分を求めることで、その位置での差分を把握することができる。このような処理をショット内で行うことで、モールド１０３Ａの各位置における変形（歪み）を計測することができる。
【００７３】
本実施形態では、モールド１０３Ａのパターン領域の全面に、Ｙ方向に平行なラインパターンＬＰが形成されている場合を例に説明したが、モールド１０３Ａに形成する周期的なパターンは、これに限定されるものではない。図４（ａ）に示すラインパターンＬＰでは、モールド１０３ＡのＸ方向の変形は計測することはできるが、モールド１０３ＡのＹ方向の変形を計測することができない。従って、１つの方向（例えば、Ｘ方向）のみに平行なラインパターンが形成された計測用のモールドを用いる場合には、かかる１つの方向とは異なる方向（例えば、Ｙ方向）に平行なラインパターンが形成された計測用のモールドを用いる必要がある。
【００７４】
また、１つの計測用のモールドを用いて、かかるモールドの複数の方向の変形を計測したい場合には、図８（ａ）に示すように、モールド１０３Ａのパターン領域に格子状のパターン（格子パターン）ＧＰを形成すればよい。図８（ｂ）は、格子パターンＧＰを拡大して示す図である。Ｘ方向及びＹ方向のそれぞれの変形を計測したい場合には、所望の方向に対応する転写パターンの部分を計測することで、１つの計測用のモールドでＸ方向及びＹ方向の変形を計測することができる。図８（ｂ）には、Ｘ方向及びＹ方向のそれぞれの変形を計測する際に計測対象となる転写パターンの部分を点線で示している。
【００７５】
また、図８（ｃ）に示すように、モールド１０３Ａのパターン領域にドットパターンＤＰを形成してもよい。図８（ｄ）は、ドットパターンＤＰを拡大して示す図である。この場合、計測可能な方向が増え、組み合わせによって、任意の方向に対して計測可能となる。図８（ｄ）には、Ｘ方向、Ｙ方向及び斜め方向のそれぞれの変形を計測する際に計測対象となる転写パターンの部分を点線で示している。
【００７６】
また、本実施形態では、モールド１０３Ａのパターン領域に形成される周期的なパターンの間隔を等間隔で図示しているが、周期的なパターンの間隔は等間隔に限定されるものではない。基準パターンと転写時パターンとの差分を計測できればよいため、周期的なパターンの間隔が不等間隔であってもよい。
【００７７】
例えば、目的基板に形成されているパターン（下地パターン）から変形が生じやすいモールドの部分（具体的には、他よりパターンが大きい部分やパターンの均一性が途切れる境界部分など）を予測することが可能である。また、インプリント条件によるモールドの変形に関しては、特開２０１６−０６３０５４号公報や特開２０１６−１４３８３８号公報に開示されているように、ショット領域の外周部がより顕著に影響を受ける。このような変形が大きいと考えられるモールドの部分には、より細かいパターンを形成して詳細な計測を行うとよい。なお、同様なパターンが繰り返して形成されていると、計測時の位置を捕捉する基準（目印）が必要となるため、所望の領域ごとに、基準となるマークを形成したり、パターンの幅や大きさを変更して基準にしたりしてもよい。
【００７８】
上述したように、インプリント条件によるモールドの変形に関しては、ショット領域の外周部に顕著に現れるため、モールドと基板との相対位置を合わせてインプリント処理を行う方がよい。ダイバイダイアライメント方式であれば、基板に形成されたマークに対応するマークをモールドに形成し、それらのマークの相対位置をインプリント処理時に計測してモールドと基板との相対位置を合わせる。基板に形成されたマークを事前に計測し、その計測結果を統計演算してショット領域の配列を取得するグローバルアライメント方式であれば、基板に形成されたマークに対応するマークをモールドに形成する必要はない。
【００７９】
モールド１０３Ａの局所的な変形の計測に関しては、必要な精度を満たす計測部（例えば、計測装置３００）をインプリント装置１００に設けることができるのであれば、インプリント装置１００に設けた計測部で計測するとよい。但し、上述したように、目的基板からの信号の影響を除去するなどの複雑な処理が必要であれば、インプリント装置１００の外部に設けられた計測装置で計測してもよい。本実施形態では、目的基板上に形成された転写パターンを計測できればよく、目的基板と転写パターンとの相対位置は変化しないため、インプリント装置１００の外部に設けられた計測装置を使用することが可能である。
【００８０】
本実施形態では、リソグラフィ装置として、基板の影響を受けやすいインプリント装置を例に説明したが、これに限定されるものではない。露光装置であっても、同様な転写パターンを基板上に形成することで、原版（レチクルやマスク）の局所的な変形（歪み）や高次成分を求めることが可能である。具体的には、計測用のマスクを介して基板上のレジストを露光し、現像工程を経て形成された転写パターンを計測する。かかる計測には、光学的な計測だけではなく、触診式の計測などを用いることも可能である。また、光学的な計測であれば、転写パターンをすぐに計測することができる、所謂、潜像レジストを用いると、現像工程を省いた計測が可能となる。
【００８１】
また、目的基板上のインプリント材１０５と計測用のモールド１０３Ａとが接触している状態において、モールド１０３Ａのパターン（ラインパターンＬＰなど）を直接計測することも可能である。目的基板上に形成された転写パターンは、転写工程及び離型工程を経て得られる最終結果であるため、モールド１０３Ａの変形が生じるタイミングを切り分けることができない。但し、接触時のモールド１０３Ａのパターンを計測することで、モールド１０３Ａの変形が生じるタイミングを切り分ける（変形の原因を見極める）ことが可能となる。
【００８２】
図９（ａ）、図９（ｂ）、図９（ｃ）及び図９（ｄ）は、目的基板上のインプリント材１０５と計測用のモールド１０３Ａとが接触している状態を示している。上述したように、インプリント材１０５の硬化法の一例として、インプリント材１０５とモールド１０３Ａとが接触している状態において、インプリント材１０５に紫外光を照射してインプリント材１０５を硬化させる光硬化法がある。この場合、モールド１０３Ａを介してインプリント材１０５に紫外光を照射するため、モールド１０３Ａは、紫外光に対する透過率が赤い石英などで構成される。但し、石英の物性（屈折率）は、インプリント材１０５の物性（屈折率）に近いため、モールド１０３Ａとインプリント材１０５とが接触した状態では、モールド１０３Ａに形成された周期的なパターンを計測することが難しい。
【００８３】
そこで、図９（ａ）に示すように、モールド１０３Ａのパターン（パターン部）に、インプリント材１０５の物性とは異なる物性を有する物質１１５を設けることで、モールド１０３Ａのパターンを計測することができるようにする。物質１１５は、ＣｒやＡｌなどの金属であって、蒸着によって、モールド１０３Ａのパターンに設けられる。また、図９（ｂ）に示すように、モールド１０３Ａのパターン以外の部分に、インプリント材１０５の物性とは異なる物性を有する物質１１５を設けてもよい。換言すれば、モールド１０３Ａのパターン（パターン部）の物性とモールド１０３Ａのパターン以外の部分（基部）の物性とを異ならせることで、モールド１０３Ａのパターンを計測することが可能となる。
【００８４】
一方、図９（ｃ）に示すように、インプリント材１０５の物性を、モールド１０３Ａの物性と異なるようにしてもよい。例えば、透過性の低い物質をインプリント材１０５に添加することで、モールド１０３Ａのパターンに充填されたインプリント材１０５を計測することが可能となる。また、蛍光体をインプリント材１０５に添加して、紫外光を照射することでモールド１０３Ａのパターン（に充填されたインプリント材１０５）を計測することも可能である。
【００８５】
また、図９（ｄ）に示すように、モールド１０３Ａにイオン１１７を打ち込んだり、異なる物質を構成したりすることで、モールド１０３Ａの物性を変化せる。このように、モールド１０３Ａの物性を変化させて、モールド１０３Ａの物性とインプリント材１０５の物性とを異ならせてもよい。
【００８６】
図９（ａ）乃至図９（ｄ）に示すいずれの場合にも、モールド１０３Ａのパターンとパターン以外の部分とのコントラストを向上させることができる。従って、インプリント材１０５とモールド１０３Ａとが接触している状態において、モールド１０３Ａのパターンを直接計測することが可能となる。
【００８７】
図１０（ａ）及び図１０（ｂ）を参照して、目的基板上のインプリント材１０５と計測用のモールド１０３Ａとが接触している状態において、モールド１０３Ａのパターンを計測する計測装置２００について説明する。計測装置２００は、モールド１０３Ａの表面（パターンが形成された面）とは反対側の面（裏面）からパターンを計測する。
【００８８】
図１０（ａ）に示す計測装置２００は、光源２０１から射出された光を、光学素子２０２及び２０３を介して、モールド１０３Ａのパターンに照射する。モールド１０３Ａのパターンで反射された光は、光学素子２０２、２０３及び２０４を介して、センサ２０５で検出される。ここで、光学素子２０２は、例えば、ハーフミラーや偏光ビームスプリッタを含む。なお、光学素子２０２として、偏光ビームスプリッタを用いる場合には、光源２０１と光学素子２０２との間に、λ／２板を配置し、光学素子２０２とモールド１０３Ａとの間にλ／４板を配置するとよい。これにより、モールド１０３Ａのパターンからの光を、その光量の低下を抑えながらセンサ２０５で検出することができる。また、熱源となる光源２０１及びセンサ２０５は、モールド１０３Ａに近いと、モールド１０３Ａが熱の影響を受けるため、ファイバーなどを用いて、モールド１０３Ａから十分に離れた位置に配置するとよい。
【００８９】
また、図１０（ｂ）に示す計測装置２００では、光源２０１とモールド１０３Ａとの間であって、モールド１０３Ａと光学的にフーリエ変換となる位置に絞り２０６が配置されている。これにより、モールド１０３Ａを斜入射で照明し、光軸周辺の光を検出する、所謂、暗視野検出方式を実現することができる。
【００９０】
なお、空間的に構成することが可能であれば、共焦点顕微鏡などでモールド１０３Ａのパターンを計測することで、基板１０６Ｂからの信号（光）を検出してしまうことを低減することができる。また、上述したように、基板１０６Ｂからの信号を低減するような対策をとってもよい。
【００９１】
また、モールド１０３Ａの所望の位置を計測するためには、計測装置２００と基板１０６Ｂとの相対位置を変更する必要がある。この場合、計測装置２００を移動させてもよいし、基板１０６Ｂを移動させてもよいし、計測装置２００及び基板１０６Ｂの両方を移動させてもよい。
【００９２】
このように、基板上のインプリント材１０５とモールド１０３Ａとが接触している状態において、モールド１０３Ａのパターンを直接計測することで、モールド１０３Ａの局所的な変形を計測することも可能である。また、計測装置２００は、計測装置３００とは異なり、インプリント装置１００の内部に設ける（インプリント装置１００に組み込む）必要がある。
【００９３】
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。
【００９４】
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。
【００９５】
次に、物品の具体的な製造方法について説明する。図１１（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１０６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１０５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１０５が基板上に付与された様子を示している。
【００９６】
図１１（ｂ）に示すように、インプリント用のモールド１０３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１０５に向け、対向させる。図１１（ｃ）に示すように、インプリント材１０５が付与された基板１０６とモールド１０３とを接触させ、圧力を加える。インプリント材１０５は、モールド１０３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モールド１０３を介して照射すると、インプリント材１０５は硬化する。
【００９７】
図１１（ｄ）に示すように、インプリント材１０５を硬化させた後、モールド１０３と基板１０６を引き離すと、基板上にインプリント材１０５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、モールド１０３の凹部が硬化物の凸部に、モールド１０３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１０５にモールド１０３の凹凸のパターンが転写されたことになる。
【００９８】
図１１（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１１（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。
【００９９】
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】
【０１００】
１００：インプリント装置    １０３：モールド    １０３Ａ：計測用のモールド    １０５：インプリント材    １０６：基板    １１２：供給部    １１３：制御部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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