(57)【要約】【課題】インプリントテンプレートに対するリソグラフィ基板の位置を精度良く決定する。【解決手段】この方法は、基板上のアラインメント格子とインプリントテンプレート上のアラインメント格子が複合回折格子を形成するように、インプリントテンプレートに隣接させて基板を位置決めすることと、第１の波長の放射と、第１の波長より長い第２の波長の放射とを含むアラインメント放射ビームを複合回折格子に誘導することと、インプリントテンプレートと基板との間の横方向の相対移動中に複合格子から回折した放射を検出することと、第２の波長の検出された放射を用いて基板アラインメント格子とインプリントテンプレートアラインメント格子との間の離隔距離に関する情報を得ることと、第１の波長の検出された放射を用いてインプリントテンプレートアラインメント格子に対する基板アラインメント格子の横方向の位置に関する情報を得ることとを含む。【選択図】図２ａ
2010183075.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
インプリントテンプレートに対するリソグラフィ基板の位置を決定する方法であって、
前記基板上のアラインメント格子と、前記インプリントテンプレート上のアラインメント格子とが複合回折格子を形成するように、前記インプリントテンプレートに隣接させて前記基板を位置決めすることと、
第１の波長の放射と、前記第１の波長より長い第２の波長の放射とを含むアラインメント放射ビームを生成することと、
前記アラインメント放射ビームを前記複合回折格子に誘導することと、
前記インプリントテンプレートと前記基板との間の横方向の相対移動を提供することと、
前記横方向の相対移動中に前記複合格子から回折した放射を検出することと、
前記第２の波長の検出された放射を用いて前記基板アラインメント格子と前記インプリントテンプレートアラインメント格子との間の離隔距離に関する情報を得ることと、
前記第１の波長の検出された放射を用いて前記インプリントテンプレートアラインメント格子に対する前記基板アラインメント格子の前記横方向の位置に関する情報を得ることとを含む方法。
【請求項２】
前記第１の波長が、１次回折次数の放射のかなりの量が前記アラインメント格子間で伝搬する程度に、前記インプリントテンプレートアラインメント格子及び前記基板アラインメント格子のピッチに対して十分に短い、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記第１の波長が、前記１次回折次数の放射のかなりの量が前記アラインメント格子間で伝搬する程度に、前記インプリントテンプレートアラインメント格子及び前記基板アラインメント格子のピッチに対して各々十分に短い複数の波長のうちの１つであり、前記検出器が、前記複数の波長を検出する、請求項２に記載の方法。
【請求項４】
前記第２の波長が、前記１次回折次数の放射のかなりの量が前記アラインメント格子間で伝搬しない程度に、前記インプリントテンプレートアラインメント格子及び前記基板アラインメント格子のピッチに対して十分に長い、前記請求項のいずれか１項に記載の方法。
【請求項５】
前記第２の波長が、前記１次回折次数の放射のかなりの量が前記アラインメント格子間で伝搬しない程度に、前記インプリントテンプレートアラインメント格子及び前記基板アラインメント格子のピッチに対して各々十分に長い複数の波長のうちの１つであり、前記検出器が、前記複数の波長を検出する、請求項４に記載の方法。
【請求項６】
前記基板アラインメント格子のピッチが、前記インプリントテンプレートアラインメント格子のピッチと同じである、前記請求項のいずれか１項に記載の方法。
【請求項７】
前記アラインメント放射ビームが、前記インプリントテンプレートアラインメント格子から戻ってきた放射がたどる前記光路と前記基板アラインメント格子から戻ってきた放射がたどる前記光路との差より長いコヒーレンス長を有する、前記請求項のいずれか１項に記載の方法。
【請求項８】
前記基板アラインメント格子と前記インプリントテンプレートアラインメント格子との間の前記離隔距離に関する情報を用いて、前記インプリントテンプレートと前記基板との間の横方向の相対移動中の前記基板アラインメント格子と前記インプリントテンプレートアラインメント格子との間の実質的に一定の離隔距離が維持される、前記請求項のいずれか１項に記載の方法。
【請求項９】
前記インプリントテンプレートと前記基板との間の横方向の相対移動中の前記基板と前記インプリントテンプレートとの間の前記離隔距離の変化が測定され、前記インプリントテンプレートアラインメント格子に対する前記基板アラインメント格子の横方向の位置を決定する時に前記変化が考慮される、請求項１から８のいずれか１項に記載の方法。
【請求項１０】
前記第１の波長が可視波長で、前記第２の波長が赤外波長である、前記請求項のいずれか１項に記載の方法。
【請求項１１】
前記インプリントテンプレートに対する前記基板の整列位置を決定するために使用される、前記請求項のいずれか１項に記載の方法。
【請求項１２】
インプリントテンプレートを保持するインプリントテンプレートホルダと、
前記インプリントテンプレートによってインプリントする基板を保持する基板テーブルと、
第１の波長と第２の波長とを含む放射を含むアラインメント放射ビームを生成するアラインメント放射ビーム源と、
前記インプリントテンプレート上に提供されたアラインメント格子と、前記基板上に提供されたアラインメント格子とから回折したアラインメント放射の強度を検出する検出器であって、前記第１の波長と前記第２の波長とを区別する検出器と、
前記回折した第２の波長の検出された強度に関連する信号を受信し、前記信号を用いて前記基板に対する前記インプリントテンプレートの横方向の移動中の前記インプリントテンプレートアラインメント格子と前記基板アラインメント格子との間の一定又は実質的に一定の離隔距離を維持するコントローラとを備える、リソグラフィ装置。
【請求項１３】
前記検出器によって出力された信号を受信し、前記信号を用いて前記インプリントテンプレートに対する前記基板の整列位置を決定するプロセッサをさらに備える、請求項１５に記載のリソグラフィ装置。
【請求項１４】
前記検出器が、格子又はプリズムと、検出器アレイとを備える、請求項１５から１７のいずれか１項に記載のリソグラフィ装置。
【請求項１５】
前記検出器が、一連の波長選択ビームスプリッタと、関連する一連の検出器とを備える、請求項１５から１７のいずれか１項に記載のリソグラフィ装置。
【請求項１６】
インプリントテンプレートを保持するインプリントテンプレートホルダと、
前記インプリントテンプレートによってインプリントする基板を保持する基板テーブルと、
第１の波長と第２の波長とを含む放射を含むアラインメント放射ビームを生成するアラインメント放射ビーム源と、
前記インプリントテンプレート上のアラインメント格子と前記基板上のアラインメント格子から回折したアラインメント放射の強度を検出する検出器であって、前記第１の波長と前記第２の波長とを区別する検出器と、
前記検出器によって出力された信号を受信し、前記インプリントテンプレートアラインメント格子に対する前記基板アラインメント格子の前記横方向の位置を決定するプロセッサであって、前記インプリントテンプレートと前記基板との間の横方向の相対移動中の前記基板と前記インプリントテンプレートとの間の離隔距離の変化を考慮するプロセッサとを備える、リソグラフィ装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
[0001]  本発明は、インプリントリソグラフィに関する。
【背景技術】
【０００２】
[0002]  リソグラフィでは、所与の基板領域上のフィーチャの密度を増大するためにリソグラフィパターン内のフィーチャのサイズを低減しようというのが継続的な要求である。フォトリソグラフィでは、より小さいフィーチャを得ようとする結果、どちらかと言えばコスト高につく液浸リソグラフィ及び極端紫外線（ＥＵＶ）リソグラフィなどの技術が発展してきた。
【０００３】
[0003]  ますます関心が増しているより小さいフィーチャへのより安価な可能性がある方法は、いわゆるインプリントリソグラフィである。インプリントリソグラフィでは、一般に、パターンを基板上に転写するために「スタンプ」（しばしばインプリントテンプレートと呼ばれる）を使用する。インプリントリソグラフィの利点は、フィーチャの解像度が、例えば、放射源の波長又は投影システムの開口数によって制限されないということである。その代わりに、解像度は、主としてインプリントテンプレート上のパターン密度に制限される。
【０００４】
[0004]  リソグラフィでは、通常、基板上にいくつかのパターンを塗布することを含む。パターンは上に積み重ねられ、集積回路などのデバイスを形成する。すでに提供されたパターンとの各パターンのアラインメントは考慮すべき重要事項である。パターンが十分に正確に互いに整列していない場合、結果として層間の電気的接続ができないことがある。これによってデバイスが機能しなくなる。従って、リソグラフィ装置は、各パターンをすでに提供されたパターンに整列させるためのアラインメント装置を含んでいてもよい。
【０００５】
[0005]  先行技術に対して新規で進歩性があるインプリントリソグラフィアラインメント装置及び方法を提供することが望ましい。
【発明の概要】
【０００６】
[0006]  一態様によれば、インプリントテンプレートに対するリソグラフィ基板の位置を決定する方法であって、基板上のアラインメント格子とインプリントテンプレート上のアラインメント格子とが複合回折格子を形成するように、インプリントテンプレートに隣接させて基板を位置決めすることと、第１の波長の放射と、第１の波長より長い第２の波長の放射とを含むアラインメント放射ビームを生成することと、アラインメント放射ビームを複合回折格子に誘導することと、インプリントテンプレートと基板との間の横方向の相対移動を提供することと、横方向の相対移動中に複合格子から回折した放射を検出することと、第２の波長の検出された放射を用いて基板アラインメント格子とインプリントテンプレートアラインメント格子との間の離隔距離に関する情報を得ることと、第１の波長の検出された放射を用いてインプリントテンプレートアラインメント格子に対する基板アラインメント格子の横方向の位置に関する情報を得ることとを含む方法が提供される。
【０００７】
[0007]  第１の波長は、１次回折次数の放射のかなりの量がアラインメント格子間で伝搬する程度に、インプリントテンプレートアラインメント格子及び基板アラインメント格子のピッチに対して十分に短くてもよい。
【０００８】
[0008]  第２の波長は、１次回折次数の放射のかなりの量がアラインメント格子間で伝搬しない程度に、インプリントテンプレートアラインメント格子及び基板アラインメント格子のピッチに対して十分に長くてもよい。
【０００９】
[0009]  アラインメント放射ビームは、インプリントテンプレートアラインメント格子から戻ってきた放射がたどる光路と基板アラインメント格子から戻ってきた放射がたどる光路との差より長いコヒーレンス長を有していてもよい。
【００１０】
[00010]  基板アラインメント格子とインプリントテンプレートアラインメント格子との間の離隔距離に関する情報を用いてインプリントテンプレートと基板との間の横方向の相対移動中の基板アラインメント格子とインプリントテンプレートアラインメント格子との間の実質的に一定の離隔距離を維持してもよい。
【００１１】
[00011]  一態様によれば、インプリントテンプレートを保持するインプリントテンプレートホルダと、インプリントテンプレートによってインプリントする基板を保持する基板テーブルと、第１の波長と、第２の波長とを含む放射を含むアラインメント放射ビームを生成するアラインメント放射ビーム源と、インプリントテンプレート上に提供されたアラインメント格子と、基板上に提供されたアラインメント格子から回折したアラインメント放射の強度を検出する検出器であって、第１の波長と第２の波長とを区別する検出器と、回折した第２の波長の検出された強度に関連する信号を受信し、該信号を用いて基板に対するインプリントテンプレートの横方向移動中のインプリントテンプレートアラインメント格子と基板アラインメント格子との間の一定又は実質的に一定の離隔距離を維持するコントローラとを備えるリソグラフィ装置が提供される。
【００１２】
[00012]  一態様によれば、インプリントテンプレートを保持するインプリントテンプレートホルダと、インプリントテンプレートによってインプリントする基板を保持する基板テーブルと、第１の波長と、第２の波長とを含む放射を含むアラインメント放射ビームを生成するアラインメント放射ビーム源と、インプリントテンプレート上のアラインメント格子と、基板上のアラインメント格子から回折したアラインメント放射の強度を検出する検出器であって、第１の波長と第２の波長とを区別する検出器と、検出器によって出力された信号を受信し、インプリントテンプレートアラインメント格子に対する基板アラインメント格子の横方向の位置を決定するプロセッサであって、インプリントテンプレートと基板との間の横方向の相対移動中の基板とインプリントテンプレートとの間の離隔距離の変化を考慮するプロセッサとを備えるリソグラフィ装置が提供される。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
[00013]  以下、添付の図面を参照しながら、本発明の特定の実施形態について説明する。
【００１４】
【図１ａ】[00014]マイクロコンタクトプリントの例の概略図である。
【図１ｂ】[00014]ホットインプリントの例の概略図である。
【図１ｃ】[00014]紫外光（ＵＶ）インプリントの例の概略図である。
【図２ａ】[00015]本発明の一実施形態によるリソグラフィ装置の概略図である。
【図２ｂ】[00015]本発明の一実施形態によるリソグラフィ装置の概略図である。
【図２ｃ】[00015]本発明の一実施形態によるリソグラフィ装置の概略図である。
【図３ａ】[00016]リソグラフィ装置の一部を形成することができる検出器の概略図である。
【図３ｂ】[00016]リソグラフィ装置の一部を形成することができる検出器の概略図である。
【図３ｃ】[00016]リソグラフィ装置の一部を形成することができる検出器の概略図である。
【図４】[00017]本発明の一実施形態によるインプリントテンプレートの概略図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
[00018]  インプリントリソグラフィの３つの方法の例を、図１ａ〜図１ｃに概略的に示す。
【００１６】
[00019]  図１ａは、多くの場合、マイクロコンタクトプリントと呼ばれるあるタイプのインプリントリソグラフィの一例を示す。マイクロコンタクトプリントは、テンプレート１０（例えば、ポリジメチルシロキサンテンプレート）から分子層１１（通常、チオールなどのインク）をインプリント可能な媒体として、基板１２と平坦化及び転写層１２’とによって支持されたレジスト層１３上に転写するステップを含む。テンプレート１０は、その表面上にフィーチャのパターンを有し、分子層がフィーチャ上に配置されている。テンプレートが層１３に押し付けられると、分子層１１は層１３上に転写される。テンプレートを除去した後、転写された分子層１１によって覆われていない層１３の各領域が基板までエッチングされるように、層１３がエッチングされる。マイクロコンタクトプリントの詳細情報については、例えば、米国特許第６，１８０，２３９号を参照されたい。
【００１７】
[00020]  図１ｂは、いわゆるホットインプリントリソグラフィ（又はホットエンボス法）の一例を示す。通常のホットインプリント工程では、テンプレート１４が基板１２の表面上に鋳造された熱硬化性又は熱可塑性インプリント可能な媒体１５内にインプリントされる。インプリント可能な媒体１５は、例えば、樹脂であってもよい。樹脂は、例えば、スピンコートして、基板表面上又は、図示の例のように、平坦化及び転写層１２’上に焼き付けることができる。熱硬化性ポリマー樹脂を使用する時には、テンプレートと接触すると、樹脂はテンプレート上に画定されたパターンフィーチャ内に流れ込むのに十分な流動性を有するように、樹脂はある温度まで加熱される。次に、樹脂の温度をさらに上昇させ、樹脂を熱硬化（架橋）させる。樹脂は硬化し、不可逆的に所望のパターンを取る。次に、テンプレートを除去し、パターニングされた樹脂は冷却される。熱可塑性ポリマー樹脂の層を使用するホットインプリントリソグラフィでは、熱可塑性樹脂がテンプレートによるインプリントの直前に自由な流動状態になるように加熱される。場合によっては、熱可塑性樹脂を樹脂のガラス遷移温度より大幅に高い温度まで加熱する必要がある。テンプレートは、流動性樹脂内に押し付けられ、そのガラス遷移温度より下まで冷却され、テンプレートは所定位置にあってパターンを硬化させる。その後、テンプレートは除去される。パターンは、樹脂の残りの層の浮き彫りになったフィーチャからなり、樹脂の残りの層は適当なエッチング工程によって除去されてパターンフィーチャだけが残される。ホットインプリントリソグラフィ工程で使用される熱可塑性ポリマー樹脂の例としては、ポリ（メチルメタクリレート）、ポリスチレン、ポリ（ベンジルメタクリレート）又はポリ（シクロヘキシルメタクリレート）が挙げられる。ホットインプリントの詳細情報については、例えば、米国特許第４，７３１，１５５号及び米国特許第５，７７２，９０５号を参照されたい。
【００１８】
[00021]  図１ｃは、透明なテンプレートと、インプリント可能な媒体としてのＵＶ硬化性液体（ここでは「ＵＶ」という用語が便宜上使用されているが、インプリント可能な媒体を硬化させる任意の適切な化学線放射を含むものと解釈すべきである）の使用を含むＵＶインプリントリソグラフィの一例を示す。ＵＶ硬化性液体は、多くの場合、ホットインプリントリソグラフィで使用される熱硬化性及び熱可塑性樹脂よりも粘性が低く、従って、はるかに速く移動してテンプレートのパターンフィーチャを充填することがある。図１ｂの工程と類似の方法で、ＵＶ硬化性樹脂１７に石英テンプレート１６が当てられる。しかし、ホットインプリントのように熱又は温度サイクリングを使用する代わりに、石英テンプレートを通してインプリント可能な媒体に照射されるＵＶ放射でインプリント可能な媒体を硬化させることでパターンは「固まる」。テンプレートを除去した後、パターンは樹脂の残りの層の浮き彫りになったフィーチャからなり、樹脂の残りの層は適当なエッチング工程によって除去されてパターンフィーチャだけが残される。ＵＶインプリントリソグラフィによって基板をパターニングする特定の方法は、いわゆるステップ及びフラッシュインプリントリソグラフィ（ＳＦＩＬ）である。ＳＦＩＬは、従来、ＩＣ製造で使用されている光ステッパと同様の方法で基板を細かいステップでパターニングするために使用することができる。ＵＶインプリントの詳細情報については、例えば、米国特許出願公開第２００４−０１２４５６６号、米国特許第６，３３４，９６０号、ＰＣＴ特許出願公開第ＷＯ０２／０６７０５５号、及び「Ｍｏｌｄ−ａｓｓｉｓｔｅｄ  ｎａｎｏｌｉｔｈｏｇｒａｐｈｙ：Ａ  ｐｒｏｃｅｓｓ  ｆｏｒ  ｒｅｌｉａｂｌｅ  ｐａｔｔｅｒｎ  ｒｅｐｌｉｃａｔｉｏｎ」、Ｊ．Ｖａｃ．Ｓｃｉ．Ｔｅｃｎｏｌ．Ｂ１４（６），１９９６年１１月／１２月と題されたＪ．Ｈａｉｓｍａ氏の論文を参照されたい。
【００１９】
[00022]  上記のインプリント技術の組合せも可能である。例えば、インプリント可能な媒体の加熱とＵＶ硬化の組合せについて記述する米国特許出願公開第２００５−０２７４６９３号を参照されたい。
【００２０】
[00023]  図２は、本発明の一実施形態によるインプリントリソグラフィ装置を概略的に示す。図２ａを参照すると、インプリント可能な媒体（図示せず）を有する基板２０が、基板テーブル２２上に提供されている。インプリントテンプレート２４が、インプリントテンプレートホルダ２６によって保持されている。化学線源２８（例えばＵＶ放射源）がインプリントテンプレートホルダ２６の上に提供されている。化学線源２８とインプリントテンプレートホルダ２６との間にはレンズ３２が提供されている。
【００２１】
[00024]  リソグラフィ装置は、放射（例えば、非化学線）を発する放射源３４をさらに含む。放射源３４は、例えば、可視光線と赤外線とを含む複数の波長の放射を発するように構成されている。以下、放射源３４をアラインメントビーム源３４と呼ぶ。アラインメントビーム源３４は、以下にアラインメント放射ビーム３５と呼ぶ放射の平行ビームを生成する。
【００２２】
[00025]  インプリントテンプレートホルダ２６の上に可動鏡３６が提供されている。可動鏡３６は、Ｙ及びＺ軸周りに傾けることができ、複数の向きに動くように配置されている。可動鏡３６の異なる向きは、アラインメント放射ビームをインプリントテンプレート２４上に提供された異なるアラインメント格子４２、４３へ向けることができる。可動鏡３６がＹ及びＺ軸周りに傾くように配置されていることは必須ではない。任意の適切な軸を使用することができる。可動ミラーの組合せなど、可動鏡の代わりに他の任意の適切なビーム誘導装置を使用してもよい。
【００２３】
[00026]  リソグラフィ装置は、ビームスプリッタ３８と、検出器４０とをさらに備える。以下に説明するように、ビームスプリッタ３８は、基板２０又はインプリントテンプレート２４から回折したアラインメント放射ビーム３５の一部を検出器４０の方へ誘導するように配置されている。検出器４０は、アラインメント放射ビーム３５の異なる波長を区別することができる（検出器は、例えば、格子又はプリズムなどの波長分散素子と、検出器アレイとを含む分光検出器であってもよい）。従って、検出器４０は、複数の波長に対して出力信号を検出し提供することができる。例えば、検出器４０は、アラインメント放射ビーム３５内に存在する可視光線について出力信号を検出し提供することができ、アラインメント放射ビーム内に存在する赤外線に対して出力信号を検出し提供することができる。検出器４０は、例えば、１つ又は複数の異なる可視光線波長、１つ又は複数の異なる赤外線波長、又は１つ又は複数の異なる紫外線波長（又はそれらの任意の組合せ）に対して別々の出力信号を検出し提供することができる。
【００２４】
[00027]  検出器４０は、検出された波長に基づいて複数の出力信号を提供し、これらの出力信号をプロセッサ４６へ渡す。プロセッサ４６は、信号を用いてインプリントテンプレート２４に対して基板２０を整列させる（及び／又は基板に対してインプリントテンプレートを整列させる）。プロセッサには、コントローラ４８が接続されている。コントローラ４８は、Ｘ、Ｙ、及びＺ方向の基板テーブル２２（及び／又はインプリントテンプレートホルダ２６）の位置を制御する。基板テーブル２２は、例えば、当業者には周知のタイプのモータ（図示せず）によって移動させることができる。基板テーブル２２の位置は、例えば、当業者には周知のタイプの１つ又は複数の干渉計（図示せず）によってモニタできる。
【００２５】
[00028]  アラインメント中に化学線源２８はオフされ（又は化学線源は阻止され）、そのため化学線は、インプリントテンプレート２４上に誘導されない。インプリント可能な媒体の層（図示せず）を有する基板２０が、次に、基板テーブル２２上に配置される。基板２０のターゲット部分（例えば、ダイ）がインプリントテンプレート２４の下に配置され、インプリントテンプレートアラインメントマーク４２、４３が基板上に提供されたアラインメント格子４４、４５の上に位置するまで基板テーブルが移動する。
【００２６】
[00029]  基板２０のターゲット部分のインプリントテンプレート２４とのアラインメントは以下のように達成される。可動鏡３６が、アラインメント放射ビーム３５を第１のインプリントテンプレートアラインメント格子４２の方へ誘導するような方向を向く。アラインメント放射ビーム３５の一部は、インプリントテンプレートアラインメント格子４２から回折され、アラインメント放射ビームの一部が基板アラインメント格子４４上に達する。次に、アラインメント放射ビーム３５の一部は、基板アラインメント格子４４によって回折される。回折したアラインメント放射（すなわち、インプリントテンプレートアラインメント格子４２又は基板アラインメント格子４４から回折したアラインメント放射）は可動鏡３６へ戻る。可動鏡は、回折したアラインメント放射をビームスプリッタ３８の方へ誘導し、ビームスプリッタ３８は、回折したアラインメント放射を検出器４０の方へ誘導する。検出器は、プロセッサ４６に達する出力信号を提供する。
【００２７】
[00030]  基板テーブル２２（及び基板２０）は、アラインメント測定の実行中に、例えば、Ｘ方向に移動する。これは、横方向移動の一例と考えられる（横方向移動は、基板表面に平行又は実質的に平行な平面内の移動を意味すると考えられる）。移動は、普通（そうでなくてもよいが）、基板アラインメント格子４４の１つ又は複数のピッチの長さにわたるスキャン移動であってもよい。この移動の結果、基板アラインメント格子４４は、インプリントテンプレートアラインメント格子４２の下を移動し、それによって、回折アラインメント放射が変調される。この変調は、検出器４０によって測定される。検出器は、複数の波長の変調を測定し、それに応じて複数の出力信号を提供する。以下の説明では２つの波長、すなわち、可視波長及び赤外波長について述べる。しかし、一般に、計算では３つ以上の波長を測定し使用することができ、それらは、可視波長及び赤外波長である必要はない（例えば、すべて赤外波長であってもよい）。出力信号はプロセッサ４６へ渡される。プロセッサ４６は、信号を用いてインプリントテンプレートアラインメント格子４２に対する基板アラインメント格子４４の位置を決定する。
【００２８】
[00031]  図２ｂを参照すると、可動鏡３６が新しい方向を向き、アラインメント放射ビーム３５は、第２のインプリントテンプレートアラインメント格子４３及び関連する基板アラインメント格子４５に向けて誘導される。さらに、アラインメント放射ビーム３５の一部が回折され、可動鏡３６及びビームスプリッタ３８を介して検出器４０に達する。基板テーブル２２（及び基板２０）は、Ｘ方向のスキャン移動で移動し、回折アラインメント放射を変調する。検出器４０は、プロセッサ４６に達する出力信号を提供する。プロセッサ４６は、信号を用いて第２のインプリントテンプレートアラインメント格子４３に対する第２の基板アラインメント格子４５の位置を決定する。
【００２９】
[00032]  次に、アラインメント放射ビーム３５を他のアラインメント格子（図示せず）の方へ誘導するために可動鏡３６を他の向きへ移動することができる。
【００３０】
[00033]  プロセッサ４６は、検出器４０から出力された信号を用いてインプリントテンプレート２４に対して基板２０の整列位置を決定する。整列位置は、例えば、インプリントテンプレート２４上に提供されたパターンが基板２０上に提供されたパターン（例えば、以前に形成されたダイの層）に整列する位置である。整列位置が決定されると、基板２０は整列位置へ移動する。これは、干渉計を用いて基板テーブルの位置をモニタしながらモータを用いて基板テーブル２２を移動することで達成することができる。
【００３１】
[00034]  基板が整列位置へ移動すると、インプリント可能な媒体がインプリントテンプレート２４のパターンの凹部に流れ込むように、インプリントテンプレートホルダ２６が下降する（及び／又は基板テーブルが上昇する）。
【００３２】
[00035]  図２ｃに示すように、放射源２８は、インプリント可能な媒体上へ誘導される化学線ビーム２９を提供する。化学線ビーム２９は、焦点領域又は焦点３０を通過する（化学線源２８が拡張放射源の場合には焦点領域、化学線源２８が点源の場合には焦点）。焦点３０を超えたある距離に位置するレンズ３２は、化学線ビーム２９を平行にし、化学線ビーム２９をインプリントテンプレートホルダ２６及びインプリントテンプレート２４を通してインプリント可能な媒体上へ誘導するように配置されている。
【００３３】
[00036]  化学線ビーム２９は、化学線ビーム２９が可動鏡３６に当たることなく、可動鏡３６をインプリントテンプレートホルダ２６の上に提供することができるように、焦点又は焦点領域３０を通過する。化学線放射及び可動鏡３６の別の配置構成も使用することができる。例えば、可動鏡をどこか別の場所に提供することができ、及び／又は可動鏡以外のビーム誘導装置を用いてインプリントテンプレートの方へアラインメント放射ビーム３５を誘導することができる。例えば、レンズシステム、ミラーアレイ又はその他の光学デバイスも使用することができる。化学線源を別の場所に提供し、化学線ビームを、例えば、ビーム操作ミラーによってインプリントテンプレートへ誘導してもよい。
【００３４】
[00037]  化学線ビーム２９は、インプリント可能な媒体を硬化させ、それによって凝固させる。硬化が行われると、インプリントテンプレート２４と基板２０は離隔される。次に、基板２０の別のターゲット部分（例えば、別のダイ）がインプリントテンプレート２４の下に位置するまで、Ｘ又はＹ方向に基板テーブル２２（及び／又はインプリントテンプレートホルダ２６）を移動させる。そして、アラインメント及びインプリント工程が繰り返し実行される。
【００３５】
[00038]  図２ｃは、基板アラインメント格子４４、４５に完全に整列したインプリントテンプレートアラインメント格子４２、４３を示す。基板２０が整列位置にある時に、アラインメント格子がこのように完全に整列している場合もある。しかし、これは必須ではない。例えば、アラインメント格子の位置に含まれる何らかの形のオフセットがあって、これを基板の整列位置を決定する時に考慮してもよい。
【００３６】
[00039]  アラインメント格子４２〜４５は回折格子である。これらは、例えば、４００ｎｍのピッチを有していてもよい。図２ａを参照すると、アラインメント工程で、隣接するアラインメント格子４２、４４を例えば２ミクロン以下だけ離隔してもよい。これは十分に近接しているため、隣接するアラインメント格子は互いに結合して複合回折格子を形成する。これを、一方のアラインメント格子４２からの回折次数が他方のアラインメント格子４４の新しい照明ビームとして機能すると言い換えてもよい。その結果、アラインメント格子間の伝搬する回折次数の相互作用が生まれる。
【００３７】
[00040]  基板アラインメント格子４４とインプリントテンプレートアラインメント格子４２との間の離隔距離の上限は、アラインメント放射ビームの帯域幅、及び／又は検出器４０のスペクトル解像度によって決定することができる。結合は、インプリントテンプレートアラインメント格子４２から検出器４０の方へ戻るアラインメント放射と基板アラインメント格子４４から検出器４０の方へ戻るアラインメント放射との間の干渉から発生する。この干渉が発生するためには、アラインメント放射ビーム３５のコヒーレンス長がインプリントテンプレートアラインメント格子４２から戻ってきた放射がたどる光路と基板アラインメント格子４４から戻ってきた放射がたどる光路との差より長くなければならない。アラインメント放射ビーム３５のコヒーレンス長は光路差の２倍より大きくてもよく、光路差の１０倍より大きくてもよい。コヒーレンス長を長くすると（光路差に対して）、干渉の強度が増大する。
【００３８】
[00041]  例えば、約２０〜３０ミクロンのコヒーレンス長を発生させる約１０ｎｍの測定帯域幅を使用することができる。約２ミクロンの離隔距離によって、基板アラインメント格子４４によって回折した放射とインプリントテンプレートアラインメント格子４２によって回折した放射との間に強い干渉が発生する。測定帯域幅を狭めると（及びそれにより、検出器４０のスペクトル解像度を上げる）、格子間の干渉を維持しながら離隔距離を増大させることができる。
【００３９】
[00042]  隣接するアラインメント格子４２、４４が結合して複合回折格子を形成する結果として、０次回折次数（正反射）の強度は、隣接するアラインメント格子４２、４４の相対的なＸ方向の位置の周期関数になる。基板２０はアラインメント中にスキャン移動でＸ方向に移動するため、この周期関数によって回折アラインメント放射の強度が変調される。この強度変調回折アラインメント放射は、可動鏡３６及びビームスプリッタ３８を介して検出器４０に達する。検出器は、可視波長アラインメント放射の変調と赤外波長アラインメント放射の変調とを別々に検出する。
【００４０】
[00043]  上記の複合格子の動作の説明から、回折強度は、アラインメントターゲットのＸ方向の相対位置の関数として変動するということが分かる。しかし、回折強度は、アラインメントターゲットのＺ方向の相対位置の周期関数として（すなわち、これらの離隔距離の関数として）も変動する。基板は完全には平坦でない場合が多いため、アラインメントターゲットのＺ方向の離隔距離はアラインメント測定中に変動することがある。その結果、測定された整列位置の誤りが生じることがある。しかし、本発明のこの実施形態は、以下のように、アラインメント放射ビーム３５の様々な波長を測定することでこの潜在的な誤りを回避する。
【００４１】
[00044]  検出器によって測定される周期信号は、アラインメント放射ビーム３５の短い波長に対して格子４２、４４のＸ方向の相対位置及びＺ方向の相対位置の関数として変動する。しかし、周期信号は、長い波長に対しては格子のＺ方向の相対位置の関数としてのみ変動し、Ｘ方向の相対位置としては変動しない。これは、十分に長い波長では、格子４２、４４の間の伝搬するそれより高次の回折次数がないことによるものである（格子間では０次数のみが伝搬する）。０次の次数の位相は、横方向の位置の情報を含まず、Ｚ方向の変化のみに影響される。
【００４２】
[00045]  多数の波長を使用することができるが、以下の説明のため、検出されたアラインメントビームは、１つの長い波長（λ１）（例えば、赤外波長）と、１つの短い波長（λ２）（例えば、可視波長）とを含むと考えられる。
【００４３】
[00046]  検出された長い波長（λ１）から発生する信号は、一般に以下の形式である。
【数１】
2010183075.tif 000003
上式で、Ｉλ１は信号強度、Ｚは隣接する格子４２、４４の離隔距離、Ａｎは信号の各々の高調波で異なる定数である。Ａｎの値は、格子の間及び下の層の組成と、格子の形状と線の幅によって決定される。Ａｎ定数のサイズは、第２高調波より高い次数では、信号に重大な影響がない程度に十分に小さい。それ故、実際の大半のケースでは、信号Ｚは正弦波に近く、より高い高調波項は比較的小さい。
【００４４】
[00047]  検出された短い波長（λ２）から発生する信号は一般に以下の形式である。
【数２】
2010183075.tif 000004
上式で、Ｉλ２は信号強度、Ｚは隣接する格子４２、４４の離隔距離、Ｂｎは信号の各々の高調波で異なる定数、Ｘは隣接する格子のＸ方向の相対位置、Ｃｎは格子の間及び下の層の組成と、格子の形状と線の幅によって決定される値を有する定数である。
【００４５】
[00048]  長い波長（λ１）で測定された信号は、長い波長では格子のＺ方向の相対位置（すなわち、格子間の離隔距離）の関数としてのみ変動し、Ｘ方向の相対位置の関数としては変動しないため、格子４２、４４のＺ方向の相対位置をモニタするために使用することができる。
【００４６】
[00049]  プロセッサ４６は、長い波長（λ１）で測定された信号をモニタし、コントローラ４８は、これを用いて基板テーブル２０のＺ方向の相対位置を制御する。長い波長で測定された信号（又は別の測定装置によって測定された信号）を用いて、基板アラインメント格子４４がインプリントテンプレートアラインメント格子４２からＺ方向の所望の離隔距離に位置するように、基板テーブル２０を位置決めすることができる。離隔距離は、長い波長で測定された信号から周知のクリティカルディメンションメトロロジーのスキャトロメータ法を用いて計算することができる。
【００４７】
[00050]  アラインメントスキャン（すなわち、Ｘ方向の基板テーブル２０のスキャン移動）中に、長い波長で測定された信号を用いて、基板アラインメント格子４４とインプリントテンプレートアラインメント格子４２との間の離隔距離を確実に一定（又は実質的に一定）にすることができる。基板２０の表面は平坦とは限らないため、これを達成するためにアラインメントスキャン中の基板テーブル２２のＺ方向の調整が必要になることがある。基板テーブル２２のＺ方向の調整は、長い波長で測定された信号が一定（又は実質的に一定）になるように連続的に実行して、これにより基板アラインメント格子４４とインプリントテンプレート格子４２との間の離隔距離を確実に一定に（又は実質的に一定に）してもよい。
【００４８】
[00051]  基板テーブル２２のＺ方向の位置の調整は、コントローラ４８によって制御することができる。コントローラは、検出器４０から直接長い波長の信号を受信することができ（プロセッサ４６による信号処理なしに）、この信号に基づいてＺ方向の位置を制御することができる。別の方法としては、信号をプロセッサ４６によって処理してからコントローラ４８へ送信してもよい。
【００４９】
[00052]  Ｚ方向の位置の調整は、当業者には周知の方法でモータを用いて実行することができる。基板テーブル２２のＺ方向の位置の代わりに（又はそれに加えて）、インプリントテンプレートホルダ２６のＺ方向の位置を調整することができる。アラインメントスキャン中に、基板アラインメント格子４４とインプリントテンプレートアラインメント格子４２とのＺ方向の離隔距離の絶対値を知っている必要はない（離隔距離は単に一定か又は実質的に一定である）。
【００５０】
[00053]  アラインメントスキャン中に、基板アラインメント格子４４とインプリントテンプレートアラインメント格子４２とのＺ方向の離隔距離は一定に（又は実質的に一定に）保持されているため、短い波長で測定された信号はアラインメント格子のＸ方向の相対位置のみの関数である。短い波長で測定された信号は、正弦波又は正弦波に近い時間変動信号（インプリントテンプレート２４に対する基板２０のスキャン移動から発生する）である。プロセッサ４６は、測定された信号を用いてインプリントテンプレートアラインメント格子４２に対する基板アラインメント格子４４の位置を決定することができる。これは、例えば、当業者には周知の方法で一組の正弦及び余弦関数を測定された信号に適合させることで実行することができる。次に、基板２０がインプリントテンプレート２４に対して（Ｘ方向で）整列位置にあるように、基板２０をＸ方向に移動させることができる。
【００５１】
[00054]  別の方法では、アラインメントスキャン中に、インプリントテンプレートアラインメント格子４２と基板アラインメント格子４４との間の一定の離隔距離を維持する代わりに、離隔距離が変化してもよい（例えば、基板２２の表面の非平坦度の結果として）。次に、長い波長の放射によって測定される変動離隔距離の影響は、インプリントテンプレートアラインメント格子４２に対する基板アラインメント格子４４の位置の計算で考慮される。この計算は、式１及び式２の数値解法を決定するステップを伴い、周知のクリティカルディメンションメトロロジーのスキャトロメータ法を用いて実行することができる。
【００５２】
[00055]  図示の実施形態のアラインメント格子はＸ方向に延在し、従って、インプリントテンプレート２４に対する基板２０のＸ方向のアラインメントを可能にする。インプリントテンプレート２４に対する基板２０のＹ方向のアラインメントを可能にするために、追加的に又は代替的にＹ方向に延在するアラインメント格子を提供してもよい。
【００５３】
[00056]  上記のＸ方向及びＹ方向の位置は、横方向の位置の例と考えてもよい（横方向の位置という用語は、基板平面に平行又は実質的に平行な平面内の位置を意味すると考えられる）。Ｘ方向のスキャン移動とＹ方向のスキャン移動は、横方向のスキャン移動の例と考えてもよい。
【００５４】
[00057]  アラインメント放射ビーム３５は、例えば、ある範囲の波長にわたる連続スペクトルを出射する放射源３４を用いて形成することができる。例えば、放射源は、石英タングステンハロゲン（ＱＴＨ）源、キセノン放電源又はいわゆるスーパーコンティニウム源であってもよい。
【００５５】
[00058]  アラインメント放射ビーム３５は、レーザ３４によって生成されるレーザビームであってもよい。レーザは、１つ又は複数の可視波長と、１つ又は複数の赤外波長とを含んでよい複数の波長のアラインメント放射を生成するように構成することができる。レーザは、一方が可視波長であってもよく、一方が赤外波長であってもよい２つの波長のアラインメント放射を生成するように構成することができる。レーザは、例えば、赤外波長のアラインメント放射を生成し、レーザビームの一部の周波数を２倍にする非線形光学装置を通過することができる。
【００５６】
[00059]  上記のように、検出器４０は、例えば、格子又はプリズムなどの波長分散素子と、検出器アレイとを含む分光検出器であってもよい。しかし、検出器は、任意の適切な形態であってもよい。使用することができる検出器の例を図３に概略的に示す。
【００５７】
[00060]  図３ａは、波長分散格子４０１と、検出器アレイ４０２とを備える検出器４０を示す。波長分散格子４０１は、アラインメント放射ビーム３５の異なる波長を扇状に分散させ、異なる波長を検出器アレイ４０２上の異なる場所に入射させる。従って、アレイ４０２の異なる部分が、アラインメント放射ビームの異なる波長を検出することができる。波長分散格子４０１は、例えば、分光格子であってもよい。
【００５８】
[00061]  図３ｂは、プリズム４０３と、検出器アレイ４０２とを備える検出器４０を示す。プリズム４０３は、格子４０１と同じ機能を提供する。すなわち、プリズムは、アラインメント放射ビーム３５の異なる波長を扇状に分散させ、異なる波長を検出器アレイ４０２上の異なる場所に入射させる。従って、アレイ４０２の異なる部分がアラインメント放射ビームの異なる波長を検出することができる。プリズムは、分散プリズムとも呼ばれる。
【００５９】
[00062]  図３ａ又は図３ｂの検出器アレイ４０２は、例えば、ＣＣＤ又はＣＭＯＳアレイであってもよい。
【００６０】
[00063]  図３ｃは、一連の波長選択ビームスプリッタ４０４ａ〜ｃと、一連の関連する検出器４０５ａ〜ｃとを備える検出器４０を示す。各々の波長選択ビームスプリッタ４０４ａは、異なる波長又は波長範囲を反射し、他の波長は反射せずに通過させる。一例では、第１のビームスプリッタ４０４ａは波長λ１（又はこの波長を中心とする波長範囲）を反射し、第２のビームスプリッタ４０４ｂは波長λ２（又はこの波長を中心とする波長範囲）を反射し、第３のビームスプリッタ４０４ｃは波長λ３（又はこの波長を中心とする波長範囲）を反射する。これによって、各検出器４０５ａ〜ｃは、異なる波長（又は波長範囲）を検出することができる。
【００６１】
[00064]  検出器４０５ａ〜ｃは、例えば、ＰＩＮフォトダイオード又はアバランシェフォトダイオード（ＡＰＤ）検出器などの光検出器であってもよい。これらの検出器は、ＣＣＤ又はＣＭＯＳアレイよりも広いダイナミックレンジを有していてもよい。３つのダイクロイックビームスプリッタ４０４ａ〜ｃと、３つの関連する検出器４０５ａ〜ｃしか図示されていないが、任意の数を使用することができる。
【００６２】
[00065]  場合によっては、アラインメント放射ビームが検出器に入射する前に、出力信号を提供するために検出器４０が使用する波長範囲外のアラインメント放射ビーム３５の波長をアラインメント放射ビームからフィルタリングすることができる。このフィルタリングは、任意の適切な場所に提供された１つ又は複数のフィルタによって実行することができる。フィルタは、例えば、アラインメント放射ビームが基板２０に入射する前に、アラインメント放射ビーム３５から化学線ＵＶ放射をフィルタリングするように配置することができる。
【００６３】
[00066]  上記説明は赤外線と可視光線の使用に言及しているが、波長のこの組合せの放射を使用することは必須ではない。一般に、アラインメント格子によるその波長の回折が格子の横方向の相対位置によって大きい影響を受けないようにするため、アラインメント格子のピッチに対して十分に長い波長を有する放射が使用される。「長い波長」（“longer wavelength”）という一般的な用語はこの波長に対して使用される。アラインメント格子の横方向の位置によって影響されない長い波長の回折は、アラインメント格子間でゼロ回折次数が伝搬し、アラインメント格子間で１次回折次数及びそれ以上の回折次数の大部分が伝搬しない場合にだけ発生する。これは、例えば、アラインメント格子のピッチの２倍以上の長さの波長を選択することで達成することができる（アラインメント放射ビームがアラインメント格子に垂直又は垂直に近い入射角度で入射すると仮定して）。波長の選択にあたっては、アラインメント格子を取り囲む材料の屈折率を考慮する必要がある場合がある。
【００６４】
[00067]  さらに、アラインメント格子によるその波長の回折が互いに格子の横方向の相対位置によって大きい影響を受けるようにするため、アラインメント格子のピッチに対して十分に短い波長を有する放射が使用される。「短い波長」（“shorter wavelength”）という一般的な用語は、この波長に対して使用される。短い波長とは、１次回折次数の放射のかなりの量がアラインメント格子間で伝搬する程度の短さである。これは、例えば、アラインメント格子のピッチにアラインメント格子の間の媒体（例えば、アラインメント格子間に位置するインプリント可能な媒体）の屈折率を乗算して得た値以下になるような短い波長を選択することで達成することができる。アラインメント格子のピッチが４００ｎｍ、屈折率が１．６の場合を例にとると、短い波長は、６４０ｎｍ以下でなければならない（アラインメント放射ビームがアラインメント格子に垂直又は垂直に近い入射角度で入射すると仮定して）。
【００６５】
[00068]  アラインメント放射ビームがアラインメント格子に垂直でなく、垂直に近くもない入射角度で入射する場合、適当な長い波長及び短い波長を選択する際には、簡単な幾何学を用いて入射角度を考慮してもよい。
【００６６】
[00069]  短い波長の放射は、インプリント可能な媒体に対して化学線の作用のあるものであってはならない。言い換えれば、短い波長は、インプリント可能な媒体の硬化を引き起こさない程度に十分に長くなければならない。短い波長は、インプリント可能な媒体の硬化を引き起こさない限り、例えば、紫外線であってもよい。
【００６７】
[00070]  一例では、アラインメント格子のピッチは４００ｎｍである。長い波長の放射は９５０ｎｍ（赤外）で、短い波長の放射は５００ｎｍ（可視）である。
【００６８】
[00071]  アラインメント格子は、アラインメント放射ビームがアラインメント中に格子の縁部をはみ出さない程度に十分に大きい。これによって、アラインメント中の信号損失が防止できる。アラインメント格子は、例えば、３８×３８ミクロンの寸法であってもよい。アラインメント格子は、他の任意の適切なサイズであってもよい。アラインメント放射ビームは、例えば、アラインメント格子に当たる断面積（以下、測定スポット幅と呼ぶ）が２０〜３０ミクロンであってもよい。
【００６９】
[00072]  アラインメント格子のピッチは、少なくとも２０本の格子の線が測定スポットの幅内に収まる程度にアラインメント放射ビームの測定スポット幅に対して十分に小さくてもよい。
【００７０】
[00073]  基板アラインメント格子４４は、部分的に反射性であってもよい。インプリントテンプレートアラインメント格子４２は、部分的に反射性であってもよい。
【００７１】
[00074]  上記のように、アラインメントが実行される時には、基板２０のターゲット部分（例えば、ダイ）がインプリントテンプレート２４の下に配置され、インプリントテンプレートアラインメント格子４２、４３が基板上に提供されたアラインメント格子４４、４５の上に位置するまで基板テーブルが移動する。基板テーブルがこの初期アラインメント段階（粗アラインメントとも呼ばれる）で位置決めされる精度は、アラインメント（微細アラインメントとも呼ばれる）が実行することができる程度にインプリントテンプレートアラインメント格子４２、４３と基板アラインメント格子４４、４５とが十分近くに整列する精度である。
【００７２】
[00075]  インプリントテンプレートに対する基板の初期アラインメント（粗アラインメント）は、アラインメント格子４２、４４によって提供される捕捉範囲内になければならない。「捕捉範囲」（“capture range”）という用語は、アラインメント格子を用いてアラインメントを達成することができる整列位置からの基板２０のミスアライメントの範囲を意味する。一実施形態では、捕捉範囲はアラインメント格子のピッチより小さい。捕捉範囲は、アラインメント格子のピッチのほぼ４分の１であってもよい。
【００７３】
[00076]  捕捉範囲とアラインメント格子のピッチとの関連は、使用するアラインメント格子のピッチに影響することがある。アラインメント格子のピッチを小さくすると、粗アラインメントでアラインメント格子を捕捉範囲内に確実に収めるために粗アラインメントの精度を高くする必要がある。
【００７４】
[00077]  捕捉範囲は、モアレ効果を用いて延在することができる。これを達成することができるアラインメント格子の配置構成の一例を図４に示す。インプリントテンプレート２４は、パターニングされた領域５０を有する。パターニングされた領域５０は、９つのダイ５１と、幾つかのアラインメント格子とを備える。アラインメント格子のうち３つがＸ方向に延在し、３つがＹ方向に延在する。Ｘ方向のアラインメント格子５２〜５４は、図２に示すＸ方向のアラインメント格子に対応すると考えられる。Ｙ方向のアラインメント格子５５〜５７は、Ｘ方向のアラインメント格子５２〜５４と同等であり、詳細は省略する。アラインメント格子５２〜５７は、基板上のスクライブラインを形成する領域内に提供される。
【００７５】
[00078]  この例では、第１のＸ方向のアラインメント格子５２は４００ｎｍのピッチを有し、第２のＸ方向のアラインメント格子５３は４２０ｎｍのピッチを有する。第１及び第２のＸ方向のアラインメント格子５２、５３は、互いに隣接して配置されている。第１及び第２のＸ方向のアラインメント格子５２、５３の間のピッチの差の結果として、適当な波長を有するアラインメント放射がアラインメント格子に向けられる時にモアレパターンが観察される。モアレパターンは、アラインメント格子のピッチよりも大幅に長い周期を有し、従って、そうでない場合と比べて、Ｘ方向のより広い位置の範囲にわたって捕捉が可能である。上記実施形態では、アラインメント放射ビーム３５は２つのアラインメント格子を同時に照明しないため、回折放射内にモアレパターンが直接出現することはない。しかし、異なるアラインメント格子に対して別々に検出された回折放射の分析を介してモアレパターンが観察できる。モアレパターンを観察するには、Ｘ方向に基板テーブル２２を位置決めする精度をナノメートル程度まで上げなければならない。
【００７６】
[00079]  第３のＸ方向のアラインメント格子５４は、パターニングされた領域５０の第１及び第２のＸ方向のアラインメント格子５２、５３とは反対側の隅に位置する。捕捉目的で第２のモアレパターンを得る必要はないため、このアラインメント格子は、追加のＸ方向のアラインメント格子と対になっていない。第３のＸ方向のアラインメント格子は、例えば、４４０ｎｍ又は４６０ｎｍのピッチを有する。第３のＸ方向のアラインメント格子によって、アラインメント測定を用いてインプリントする基板（又は基板上のパターン）がインプリントテンプレート２４に対して回転しているか否かを決定することができる。
【００７７】
[00080]  Ｙ方向のアラインメント格子５５〜５７の動作は、Ｘ方向のアラインメント格子５２〜５４と同様である（インプリントテンプレート２４に対する基板２０の横方向の移動は、Ｘ方向ではなくＹ方向である）。
【００７８】
[00081]  同じピッチと同じ寸法（又は類似の寸法）を有するアラインメント格子がインプリントテンプレート２４と整列させる基板上に提供されている。インプリントテンプレートへの基板のアラインメントは、インプリントごとに実行することができる。その場合、複数の組のアラインメント格子を基板上に提供し、各々の組でインプリントテンプレートを基板上の別の場所に整列させて基板上のその場所にパターンをインプリントすることができる。
【００７９】
[00082]  インプリントテンプレート上には、任意の数のアラインメント格子を提供することができる（整列させる基板上の対応するアラインメント格子と共に）。１つのＸ方向のアラインメント格子と、１つのＹ方向のアラインメント格子とを用いてアラインメントを行うことができるが、例えば、基板（又は基板上のパターン）の回転の測定に失敗する場合がある。この理由から、パターニングされた領域上の別々の位置に位置する２つのＸ方向のアラインメント格子と、２つのＹ方向のアラインメント格子とを使用することができる。各方向に３つ以上のアラインメント格子を使用することができる。これは、例えば、上記のように捕捉範囲を拡げるためである。あるいは、１つ又は複数の基板アラインメント格子が損傷した場合でもアラインメントが実行することができるように、アラインメント格子に冗長自由度を提供するためである。例えば、基板上に２４個のアラインメント格子を提供して、アラインメント格子の８つ又は１０からの信号をアラインメントに使用してもよい。
【００８０】
[00083]  インプリントテンプレートは、基板全体を１回でパターニングするのに十分な大きさのインプリントテンプレートであってもよい。あるいは、基板をパターニングするために基板上へのインプリントテンプレートの複数回のインプリントが必要な場合もある。
【００８１】
[00084]  上記実施形態では、アラインメントは、基板テーブル２０をＸ及びＹ方向に移動させることで達成される。しかし、インプリントテンプレート２４をＸ及びＹ方向に移動させてアラインメントを達成することもできる。これは、基板テーブル２０のＸ及びＹ方向の移動の代わりに、又はそれに加えて実行することができる。一般的に、基板とインプリントテンプレートとの間の相対移動があると言える。
【００８２】
[00085]  上記実施形態ではＵＶインプリントリソグラフィを使用しているが、本発明の一実施形態では、ホットインプリントリソグラフィなどの別の形態のインプリントリソグラフィを使用することができる。
【００８３】
[00086]  例えば、基板上に集積回路のパターン又はその他のパターンをインプリントする時に、本発明の一実施形態を使用することができる。本発明のその他の態様は以下の番号を振った項に記載する。
（１）インプリントテンプレートに対するリソグラフィ基板の位置を決定する方法であって、
前記基板上のアラインメント格子と、前記インプリントテンプレート上のアラインメント格子が複合回折格子を形成するように、前記インプリントテンプレートに隣接させて前記基板を位置決めするステップと、
第１の波長の放射と、前記第１の波長より長い第２の波長の放射とを含むアラインメント放射ビームを生成するステップと、
前記アラインメント放射ビームを前記複合回折格子に誘導するステップと、
前記インプリントテンプレートと前記基板との間の横方向の相対移動を提供するステップと、
前記横方向の相対移動中に前記複合格子から回折した放射を検出するステップと、
前記第２の波長の検出された放射を用いて前記基板アラインメント格子と前記インプリントテンプレートアラインメント格子との間の離隔距離に関する情報を得るステップと、
前記第１の波長の検出された放射を用いて前記インプリントテンプレートアラインメント格子に対する前記基板アラインメント格子の前記横方向の位置に関する情報を得るステップとを含む方法。
（２）前記第１の波長が、１次回折次数のかなりの放射の量が前記アラインメント格子間で伝搬する程度に、前記インプリントテンプレートアラインメント格子及び前記基板アラインメント格子のピッチに対して十分に短い、上記（１）に記載の方法。
（３）前記第１の波長が、前記１次回折次数のかなりの放射の量が前記アラインメント格子間で伝搬する程度に、前記インプリントテンプレートアラインメント格子及び前記基板アラインメント格子のピッチに対して各々十分に短い複数の波長のうちの１つであり、前記検出器が前記複数の波長を検出するように配置される、上記（２）に記載の方法。
（４）前記第２の波長が、前記１次回折次数のかなりの放射の量が前記アラインメント格子間で伝搬しない程度に、前記インプリントテンプレートアラインメント格子及び前記基板アラインメント格子のピッチに対して十分に長い、上記（１）から（３）のいずれか１項に記載の方法。
（５）前記第２の波長が、前記１次回折次数のかなりの放射の量が前記アラインメント格子間で伝搬しない程度に、前記インプリントテンプレートアラインメント格子及び前記基板アラインメント格子のピッチに対して各々十分に長い複数の波長のうちの１つであり、前記検出器が前記複数の波長を検出するように配置される、上記（４）に記載の方法。
（６）前記基板アラインメント格子のピッチが、前記インプリントテンプレートアラインメント格子のピッチと同じである、上記（１）から（５）のいずれか１項に記載の方法。
（７）前記インプリントテンプレートと前記基板との間の前記横方向の相対移動が、前記基板を横方向に移動させることで達成される、上記（１）から（６）のいずれか１項に記載の方法。
（８）前記アラインメント放射ビームが、前記インプリントテンプレートアラインメント格子から戻った放射がたどる前記光路と前記基板アラインメント格子から戻った放射がたどる前記光路との差より長いコヒーレンス長を有する、上記（１）から（７）のいずれか１項に記載の方法。
（９）前記基板アラインメント格子と前記インプリントテンプレートアラインメント格子との間の前記離隔距離に関する情報を用いて、前記インプリントテンプレートと前記基板との間の横方向の相対移動中の前記基板アラインメント格子と前記インプリントテンプレートアラインメント格子との間の実質的に一定の離隔距離が維持される、上記（１）から（８）のいずれか１項に記載の方法。
（１０）前記インプリントテンプレートと前記基板との間の横方向の相対移動中の前記基板と前記インプリントテンプレートとの間の前記離隔距離の変化が測定され、前記インプリントテンプレートアラインメント格子に対する前記基板アラインメント格子の横方向の位置を決定する時に前記変化が考慮される、上記（１）から（８）のいずれか１項に記載の方法。
（１１）前記アラインメント放射ビームが別の複合格子の方へ誘導され、前記方法がその複合格子に対して繰り返される、上記（１）から（１０）のいずれか１項に記載の方法。
（１２）前記インプリントテンプレートアラインメント格子が、前記アラインメント放射ビームの幅より大きい、上記（１）から（１１）のいずれか１項に記載の方法。
（１３）前記第１の波長が可視波長で、前記第２の波長が赤外波長である、上記（１）から（１２）のいずれか１項に記載の方法。
（１４）前記インプリントテンプレートに対する前記基板の整列位置を決定するために使用される、上記（１）から（１３）のいずれか１項に記載の方法。
（１５）インプリントテンプレートを保持するように構成されたインプリントテンプレートホルダと、
前記インプリントテンプレートによってインプリントする基板を保持するように構成された基板テーブルと、
第１の波長と第２の波長とを含む放射を含むアラインメント放射ビームを生成するように構成されたアラインメント放射ビーム源と、
前記インプリントテンプレート上に提供されたアラインメント格子と、前記基板上に提供されたアラインメント格子から回折したアラインメント放射の強度を検出するように配置された検出器であって、前記第１の波長と前記第２の波長とを区別するように構成された検出器と、
前記回折した第２の波長の検出された強度に関連する信号を受信し、前記信号を用いて前記基板に対する前記インプリントテンプレートの横方向の移動中の前記インプリントテンプレートアラインメント格子と前記基板アラインメント格子との間の一定又は実質的に一定の離隔距離を維持するように構成されたコントローラとを備えるリソグラフィ装置。
（１６）前記検出器によって出力された信号を受信し、前記信号を用いて前記インプリントテンプレートに対する前記基板の整列位置を決定するように構成されたプロセッサをさらに備える、上記（１５）に記載のリソグラフィ装置。
（１７）前記アラインメント放射ビームを前記インプリントテンプレート上の異なる場所に向けて誘導するように配置されたビーム誘導装置をさらに備える、上記（１５）又は（１６）に記載のリソグラフィ装置。
（１８）前記検出器が、格子又はプリズムと、検出器アレイとを備える、上記（１５）から（１７）のいずれか１項に記載のリソグラフィ装置。
（１９）前記検出器が、一連の波長選択ビームスプリッタと、関連する一連の検出器とを備える、上記（１５）から（１７）のいずれか１項に記載のリソグラフィ装置。
（２０）複数のアラインメント格子を備えたインプリントテンプレートと、対応するピッチを有する複数のアラインメント格子を備えた基板とをさらに備える、上記（１５）から（１９）のいずれか１項に記載のリソグラフィ装置。
（２１）インプリントテンプレートを保持するように構成されたインプリントテンプレートホルダと、
前記インプリントテンプレートによってインプリントする基板を保持するように構成された基板テーブルと、
第１の波長と第２の波長とを含む放射を含むアラインメント放射ビームを生成するように構成されたアラインメント放射ビーム源と、
前記インプリントテンプレート上のアラインメント格子と前記基板上のアラインメント格子から回折したアラインメント放射の強度を検出するように配置された検出器であって、前記第１の波長と前記第２の波長とを区別するように構成された検出器と、
前記検出器によって出力された信号を受信し、前記インプリントテンプレートアラインメント格子に対する前記基板アラインメント格子の前記横方向の位置を決定するように構成されたプロセッサであって、前記インプリントテンプレートと前記基板との間の横方向の相対移動中の前記基板と前記インプリントテンプレートとの間の離隔距離の変化を考慮するように構成されたプロセッサとを備えるリソグラフィ装置。
【図１ａ】
2010183075.tif 000005
【図１ｂ】
2010183075.tif 000006
【図１ｃ】
2010183075.tif 000007
【図２ａ】
2010183075.tif 000008
【図２ｂ】
2010183075.tif 000009
【図２ｃ】
2010183075.tif 000010
【図３ａ】
2010183075.tif 000011
【図３ｂ】
2010183075.tif 000012
【図３ｃ】
2010183075.tif 000013
【図４】
2010183075.tif 000014
【手続補正書】
【提出日】平成22年4月2日(2010.4.2)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
インプリントテンプレートに対するリソグラフィ基板の位置を決定する方法であって、  前記基板上のアラインメント格子と、前記インプリントテンプレート上のアラインメント格子とが複合回折格子を形成するように、前記インプリントテンプレートに隣接させて前記基板を位置決めすることと、  第１の波長の放射と、前記第１の波長より長い第２の波長の放射とを含むアラインメント放射ビームを生成することと、  前記アラインメント放射ビームを前記複合回折格子に誘導することと、  前記インプリントテンプレートと前記基板との間の横方向の相対移動を提供することと、  前記横方向の相対移動中に前記複合格子から回折した放射を検出することと、  前記第２の波長の検出された放射を用いて前記基板アラインメント格子と前記インプリントテンプレートアラインメント格子との間の離隔距離に関する情報を得ることと、  前記第１の波長の検出された放射を用いて前記インプリントテンプレートアラインメント格子に対する前記基板アラインメント格子の前記横方向の位置に関する情報を得ることとを含む方法。
【請求項２】
前記第１の波長が、１次回折次数の放射のかなりの量が前記アラインメント格子間で伝搬する程度に、前記インプリントテンプレートアラインメント格子及び前記基板アラインメント格子のピッチに対して十分に短い、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記第１の波長が、前記１次回折次数の放射のかなりの量が前記アラインメント格子間で伝搬する程度に、前記インプリントテンプレートアラインメント格子及び前記基板アラインメント格子のピッチに対して各々十分に短い複数の波長のうちの１つであり、前記検出器が、前記複数の波長を検出する、請求項２に記載の方法。
【請求項４】
前記第２の波長が、前記１次回折次数の放射のかなりの量が前記アラインメント格子間で伝搬しない程度に、前記インプリントテンプレートアラインメント格子及び前記基板アラインメント格子のピッチに対して十分に長い、前記請求項のいずれか１項に記載の方法。
【請求項５】
前記第２の波長が、前記１次回折次数の放射のかなりの量が前記アラインメント格子間で伝搬しない程度に、前記インプリントテンプレートアラインメント格子及び前記基板アラインメント格子のピッチに対して各々十分に長い複数の波長のうちの１つであり、前記検出器が、前記複数の波長を検出する、請求項４に記載の方法。
【請求項６】
前記基板アラインメント格子のピッチが、前記インプリントテンプレートアラインメント格子のピッチと同じである、前記請求項のいずれか１項に記載の方法。
【請求項７】
前記アラインメント放射ビームが、前記インプリントテンプレートアラインメント格子から戻ってきた放射がたどる前記光路と前記基板アラインメント格子から戻ってきた放射がたどる前記光路との差より長いコヒーレンス長を有する、前記請求項のいずれか１項に記載の方法。
【請求項８】
前記基板アラインメント格子と前記インプリントテンプレートアラインメント格子との間の前記離隔距離に関する情報を用いて、前記インプリントテンプレートと前記基板との間の横方向の相対移動中の前記基板アラインメント格子と前記インプリントテンプレートアラインメント格子との間の実質的に一定の離隔距離が維持される、前記請求項のいずれか１項に記載の方法。
【請求項９】
前記インプリントテンプレートと前記基板との間の横方向の相対移動中の前記基板と前記インプリントテンプレートとの間の前記離隔距離の変化が測定され、前記インプリントテンプレートアラインメント格子に対する前記基板アラインメント格子の横方向の位置を決定する時に前記変化が考慮される、請求項１から８のいずれか１項に記載の方法。
【請求項１０】
前記第１の波長が可視波長で、前記第２の波長が赤外波長である、前記請求項のいずれか１項に記載の方法。
【請求項１１】
前記インプリントテンプレートに対する前記基板の整列位置を決定するために使用される、前記請求項のいずれか１項に記載の方法。
【請求項１２】
インプリントテンプレートを保持するインプリントテンプレートホルダと、  前記インプリントテンプレートによってインプリントする基板を保持する基板テーブルと、  第１の波長と第２の波長とを含む放射を含むアラインメント放射ビームを生成するアラインメント放射ビーム源と、  前記インプリントテンプレート上に提供されたアラインメント格子と、前記基板上に提供されたアラインメント格子とから回折したアラインメント放射の強度を検出する検出器であって、前記第１の波長と前記第２の波長とを区別する検出器と、  前記回折した第２の波長の検出された強度に関連する信号を受信し、前記信号を用いて前記基板に対する前記インプリントテンプレートの横方向の移動中の前記インプリントテンプレートアラインメント格子と前記基板アラインメント格子との間の一定又は実質的に一定の離隔距離を維持するコントローラとを備える、リソグラフィ装置。
【請求項１３】
前記検出器によって出力された信号を受信し、前記信号を用いて前記インプリントテンプレートに対する前記基板の整列位置を決定するプロセッサをさらに備える、請求項１２に記載のリソグラフィ装置。
【請求項１４】
前記検出器が、格子又はプリズムと、検出器アレイとを備える、請求項１２または１３に記載のリソグラフィ装置。
【請求項１５】
前記検出器が、一連の波長選択ビームスプリッタと、関連する一連の検出器とを備える、請求項１２または１３に記載のリソグラフィ装置。
【請求項１６】
インプリントテンプレートを保持するインプリントテンプレートホルダと、  前記インプリントテンプレートによってインプリントする基板を保持する基板テーブルと、  第１の波長と第２の波長とを含む放射を含むアラインメント放射ビームを生成するアラインメント放射ビーム源と、  前記インプリントテンプレート上のアラインメント格子と前記基板上のアラインメント格子から回折したアラインメント放射の強度を検出する検出器であって、前記第１の波長と前記第２の波長とを区別する検出器と、  前記検出器によって出力された信号を受信し、前記インプリントテンプレートアラインメント格子に対する前記基板アラインメント格子の前記横方向の位置を決定するプロセッサであって、前記インプリントテンプレートと前記基板との間の横方向の相対移動中の前記基板と前記インプリントテンプレートとの間の離隔距離の変化を考慮するプロセッサとを備える、リソグラフィ装置。
【外国語明細書】
2010183075000001.pdf