(57)【要約】【課題】  リトロー角で回折光を取り込むアライメント検出系及び、リレー光学系を用いたアライメント検出系を用いずに、マスクと基板のアライメント精度を向上できる一括インプリント装置を提供すること。【解決手段】  インプリント装置は、基板上に転写するパターンを有するマスクと、マスクを保持し、基板上にマスクを押し付けるインプリントヘッドと、基板を載置する基板ステージ上にマスクに対して基板ステージの位置を校正するために使用する基準マークとマスクと基板に照明光を照射する照明系を有する。そして、マスクの照明領域外部にマークを設け、基板ステージ上の基準マークとの相対位置をマスクと基板に照明光を照射中に検出するアライメント検出系を備えている。【選択図】  図１
2018041879.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板上に転写するパターンを有するマスクと
前記マスクを保持し、前記基板上にマスクを押し付けるインプリントヘッドと
前記基板を載置する基板ステージ上に前記マスクに対して
前記基板ステージの位置を校正するために使用する基準マークと
前記マスクと前記基板に照明光を照射する照明系
を有するインプリント装置において、
前記マスクの照明領域外部にマークを設け、
前記基板ステージ上の前記基準マークとの相対位置を
照明光の照射中も検出可能なアライメント検出系を備えた
ことを特徴とするインプリント装置。
【請求項２】
前記アライメント検出系は、前記マスクの照明領域内部のマークと
前記基板上のマークの相対位置を検出した後に
前記基板ステージ上の前記基準マークの位置に移動し、
前記マスク上の照明領域外部のマークと前記基準マークの相対位置を検出する
ことを特徴とする請求項１に記載のインプリント装置。
【請求項３】
前記アライメント検出系は、
前記基板の中央部のマークから周辺部のマークへ順次検出しながら、
前記基準マークの位置に移動する
ことを特徴とする請求項２に記載のインプリント装置。
【請求項４】
照明領域外部のマークと照明領域内部のパターンの相対位置が
予め測定されているマスクと、
前記基板上のマークと前記基板ステージ上の前記基準マークの相対位置を検出する
第２のアライメント検出系を備え、
前記第２のアライメント検出系の検出結果に基づいて、
前記マスクの照明領域外部のマークと前記基準マークの相対位置を検出する
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】
前記マスク上の照明領域外部に設けたマークと
前記基板ステージ上の前記基準マークと
前記アライメント検出系は、
複数箇所設けられている
ことを特徴とする請求項１乃至４のいずれか一項に記載のインプリント装置。
【請求項６】
前記マスク上の照明領域外部に設けたマークと
前記基板ステージ上の前記基準マークは、
前記マスクと前記基板に照明光を照射中に、
前記アライメント検出系の検出視野内に入るように配置されている
ことを特徴とする請求項１乃至５のいずれか一項に記載のインプリント装置。
【請求項７】
前記アライメント検出系により、
前記マスクの照明領域外部に設けたマークと
前記基板ステージ上の前記基準マークの検出結果に基づいて
前記マスク及び前記基準マークの相対位置を調整する
ことを特徴とする請求項１乃至６のいずれか一項に記載のインプリント装置。
【請求項８】
前記マスクと前記基準マークの相対位置の調整は、
前記インプリントヘッド及び前記基板ステージの位置を調整する
ことを特徴とする請求項７に記載のインプリント装置。
【請求項９】
前記マスクと前記基準マークの相対位置の調整は、
前記マスク及び前記基板を変形させる
ことを特徴とする請求項７に記載のインプリント装置。
【請求項１０】
前記マスク及び前記基板の変形は、
前記マスク及び前記基板を温調する
ことを特徴とする請求項９に記載のインプリント装置。
【請求項１１】
前記マスクの変形は
前記インプリントヘッドから前記マスクに外力を加える
ことを特徴とする請求項９に記載のインプリント装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、基板上のインプリント材にマスクのパターンを転写するインプリント装置における基板とマスクのアライメントに関する。
【背景技術】
【０００２】
半導体デバイスの微細化要求が進み、従来のフォトリソグラフィ技術以外に、マスクに形成された微細なパターンと基板上に供給されたインプリント材とを接触させる（押印する）ことでパターンを形成するインプリント技術が注目を集めている。
【０００３】
インプリント技術の一例として、光インプリント方式について説明する。まず、基板（例えば半導体ウエハ）上に光硬化樹脂（以下、インプリント樹脂）からなる層を形成する。次にこのインプリント樹脂と所望の微細な凹凸構造（パターン）が形成されたマスクを接触させる。次にインプリント樹脂とマスクを接触させたまま、紫外線を照射することでインプリント樹脂を硬化させる。インプリント樹脂を硬化させた後、インプリント樹脂とマスクを引き離すことで基板上にパターンを形成する。
【０００４】
インプリント装置では、マスクとインプリント樹脂とを接触させる前に、ショットごとにアライメントを行う。インプリント装置のアライメントではマスクと基板に形成されたマークを同時に検出してアライメントできるスルー・ザ・マスク検出系（以下、ＴＴＭ検出系）を使っていた。特許文献１には、マスクの上部からマスクを透過して紫外線を樹脂層に照射するための照明系がマスクの上部に配置されており、照明系を避けるようにＴＴＭ検出系が配置されているインプリント装置が記載されている。特許文献２には、マスクの上部に配置した照明系の一部を共用したリレー光学系を設けて、マスク及び基板上のマークをリレー光学系とＴＴＭ検出系の間で結像させることで、照明系を避けてＴＴＭ検出系が配置できるインプリント装置が記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００５−２８６０６２号公報
【特許文献２】特開２０１２−２４３８６３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかし、従来のインプリント装置は、基板上のショットごとにインプリント樹脂を供給した後、インプリント樹脂とマスクを接触させ、紫外線を照射することでインプリント樹脂を硬化させるため、従来の露光装置と比較すると生産性に関して課題があった。その課題を解決する手法として、基板全面を一回でインプリントするインプリント装置（以下、一括インプリント装置）が提案されている。
【０００７】
しかし、一括インプリント装置の場合、基板全面に紫外線を照射するため、莫大な照度が必要になり、従来のインプリント装置より照射時間を延ばしてインプリント樹脂を硬化させる必要がある。しかし、照射時間が延びると、紫外線の照射による熱や基板やマスクを支持しているステージの駆動系による熱の影響により、紫外線の照射前にアライメントしておいた基板とマスクの相対位置がずれてしまうことが考えられる。
【０００８】
背景技術で紹介した先行技術では、ＴＴＭ検出系が照明光束との干渉を避けた配置であるため、紫外線の照射中もマスク上と基板上のマークを検出することが可能である。しかし、一括インプリント装置の場合は、照明光束が大きくなるため、以下の課題がある。
【０００９】
特許文献１では、照明系や照明光束との干渉を避けるようにＴＴＭ検出系を照明系の光軸に対して傾けて配置し、リトロー角で回折した光を取り込む事で信号を検出する。しかし、照明光束が大きくなると、照明系及び照明光の照明光束との干渉を避けるために、ＴＴＭ検出系をマスク及び基板から離れた配置にする必要がある。ＴＴＭ検出系がマスク及び基板から離れると、取り込む光束の広がりによりＴＴＭ検出系が大型化してしまう。ＴＴＭ検出系の大型化を抑えるためには、検出開口数（以下、ＮＡ）を小さくする必要がある。しかし、ＮＡを小さくすると検出光量が少なくなり、アライメント精度が低下してしまうと言った問題があった。
【００１０】
特許文献２では、照明光束の大きさに伴い、リレー光学系も大型化する。リレー光学系は、マスク上と基板上のマークの結像性能を向上させるため、光学収差を抑えた設計になっている。そのため、照明する大きさがウエハ径である３００ｍｍ、さらに将来的に４５０ｍｍになると光学設計難易度が高くなるだけではなく、レンズ径の大型化に伴い、リレー光学系を製造することが困難になると言った問題があった。
【００１１】
そこで、本発明は、リトロー角で回折光を取り込むＴＴＭ検出系及び、リレー光学系を用いたＴＴＭ検出系を用いずに、マスクと基板のアライメント精度を向上できる一括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】
【００１２】
その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、基板上に転写するパターンを有するマスクと、マスクを保持し、基板上にマスクを押し付けるインプリントヘッドと、基板を載置する基板ステージ上にマスクに対して、基板ステージの位置を校正するために使用する基準マークと、マスクと基板に照明光を照射する照明系を有するインプリント装置において、マスクの照明領域外部にマークを設け、基板ステージ上の基準マークとの相対位置をマスクと基板に照明光を照射中に検出するアライメント検出系を備えたことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１３】
本発明により、リトロー角で回折光を取り込むＴＴＭ検出系及び、リレー光学系を用いたＴＴＭ検出系を用いずに、マスクと基板のアライメント精度を向上できる一括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】
【００１４】
【図１】本発明の第１実施形態のインプリント装置を示した図である。
【図２】本発明の第２実施形態のインプリント装置を示した図である。
【図３】本発明の第３実施形態のインプリント装置で示した図である。
【図４】マスクとウエハステージ上の基準マークを示す図である。
【図５】ウエハステージの温調機構を示す図である。
【図６】インプリント技術を概略的に示す図である。
【図７】従来のインプリント装置を示した図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下に、本発明の好ましい実施形態を添付の図面に基づいて詳細に説明する。以下、添付図面を参照して、本発明の好適な実施の形態について説明する。なお各図において、同一の部材については同一の参照番号を付し、重複する説明は省略する。
【００１６】
〔第1実施形態〕
図７は従来のインプリント装置の構成を概略的に示す図である。インプリント装置は図７に示すように、インプリント樹脂を硬化させるために照明光３（主に紫外線）を照射する照明系２と、型としてのマスク５を保持するインプリントヘッド４、基板としてのウエハ８を保持するウエハステージ９を備える。さらにインプリント装置は、ＴＴＭ検出系７、樹脂塗布機構６、制御部１０を備える。
【００１７】
ＴＴＭ検出系７は、マスク５に形成されたマーク（不図示）とウエハ８に形成されたマーク（不図示）を検出することができる。両マークの検出結果に基づいて、マスク５とウエハ８の位置合わせをする事ができる。ＴＴＭ検出系７は、内部に設けられた光源を用いて、マスク上のマークとウエハ上のマークに検出光１１（主に可視光や赤外線）を照射し、その反射光を検出する。ＴＴＭ検出系７には反射光を検出する為の受光素子２１として光電変換素子（例えばＣＣＤ）などを搭載している。
【００１８】
この時、マスク上のマークとウエハ上のマークの位置・フォーカスを合わせることで、マスク５とウエハ８の相対位置関係（Ｘ、Ｙ、Ｚ）を合わせることができる。ＴＴＭ検出系７の検出結果は制御部１０に出力され、制御部１０はＴＴＭ検出系７の検出結果に基づいてウエハステージ９もしくはインプリントヘッド４をＸＹ方向に制御することで、マスク５もしくはウエハ８のＸＹ方向における位置を調整することができる。
【００１９】
ＴＴＭ検出系７によるマスク５とウエハ８の位置検出では、ウエハに形成されたマーク上部にインプリント樹脂が供給されるため、単色光では干渉縞が発生してしまう。そのため、アライメント信号に干渉縞の信号が加算された状態で検出され、高精度に検出できなくなる。また、検出光１１に紫外線領域の光を用いると、今度はウエハ上のマーク上部に供給されたインプリント樹脂が感光してしまう。従って、一般的にこうしたＴＴＭ検出系７の照明光源としては、広帯域かつ非露光光の波長を持つものが使用され、干渉縞の少ない信号として検出する。ここで、非露光光とはインプリント樹脂を硬化させるために照射する光とは異なる波長を持つ光のことを示す。
【００２０】
マスク５とウエハ８のアライメントが終わると、マスク５に形成されたパターンの転写が行われる。樹脂塗布機構６を用いてウエハ８にインプリント樹脂を供給する。インプリントヘッド４はマスク５を保持しながら移動して、ウエハ８に供給されたインプリント樹脂と、マスク５に形成されたパターンを接触させる（押印）。この状態で、インプリント樹脂を硬化させる為に、照明系２から照明光３（紫外線）が照射される。インプリント樹脂が硬化したら、マスク５と硬化したインプリント樹脂とを引き離す（離型）。
【００２１】
インプリント装置を用いたインプリント技術によるパターン転写方法について図６を用いて説明する。マスク５にはウエハ８上のインプリント樹脂１４に転写するパターン１３が形成されている。
【００２２】
まずは図６（ａ）に示すように、樹脂塗布機構６がインプリント材としてのインプリント樹脂１４をウエハ８上に供給する。インプリント樹脂１４は、光を照射することで硬化する光硬化樹脂を使用している。インプリント樹脂１４が供給されたウエハ８を、図６（ｂ）のようにマスク５の真下に来るようにウエハステージ９が移動する。マスク５の真下にインプリント樹脂１４が供給されたウエハ８が来たら、図６（ｃ）のようにマスク５をウエハ８上のインプリント樹脂１４に押し付ける。ここでは、マスク５をインプリント樹脂１４に対して押し付ける場合を説明したが、ウエハチャック（不図示）が移動してウエハ８に供給されたインプリント樹脂１４をマスク５に対して押し付けるようにしても良い。また、マスク５とウエハ８を互いに押し付け合うようにしても良い。
【００２３】
マスク５を押し付けた状態で、照明系２からインプリント樹脂１４を硬化させる為の紫外線１５が照射される。インプリント樹脂１４が硬化したら、図６（ｄ）のようにマスク５をインプリント樹脂１４から引き離す。すると、マスク５に形成されたパターン１３がインプリント樹脂１４に転写され、パターン１３と反転したパターン１６を形成する事ができる。
【００２４】
そして、ウエハステージ９を移動させて、次のショットにインプリント樹脂を供給してパターンの転写を行う。このようにウエハ上の各ショットに対して押印と離型を繰り返すことで、ウエハ８上の全てのショットに微細なパターン１６を形成することができる。
【００２５】
しかし、このマスク５の押印と離型により、ウエハ８に力が加わる。力が加わる事によって、ウエハステージ９に対してウエハ８の位置がずれてしまうことがある。これは、従来の光露光装置とは異なり、マスク５とウエハ８上に供給されたインプリント樹脂１４とが接触するためである。ウエハ８がウエハステージ９に対してずれた状態で、次のショットでマスクの押印を行えば、下地のパターンとの重ね合わせが上手くいかず、デバイスの歩留まり低下の原因となってしまう。
【００２６】
そこで、ショットに対してマスクの押印と離型を行い、次のショットの押印の前に、そのショットのマークを検出することで、ウエハのずれを補正するアライメント手法（ダイ・バイ・ダイアライメント）が必要になってくる。ダイ・バイ・ダイアライメントでは、ショットごとにショットのマークを検出し、ウエハ８のずれを補正する事で、マスクの押印と離型によるウエハのずれの影響を低減することができる為、下地のパターンと高精度に重ね合わせることができる。
【００２７】
このため、ダイ・バイ・ダイアライメントを行うＴＴＭ検出系７は、図７に示したように照明系２と照明光３の照明光束を避けるように配置されている。
【００２８】
しかし、本発明のウエハ全面を１回でインプリントする一括インプリント装置では、ウエハ全面に照明光を照射するため、従来のショットごとインプリントする装置と比較すると、照射する面積比の照度が必要になる。３００ｍｍ径のウエハと１ショット（２６×３３ｍｍ）の面積比は約８２倍である。この照度を光源ランプの出力を向上させることだけで対応することは厳しいため、照射時間を延ばして必要な照度を得る必要がある。しかし、照射時間が延びると、照明光の熱やウエハやマスクを支持しているウエハステージ、インプリントヘッドの駆動系の熱の影響により、照射前にアライメントしたウエハとマスクの相対位置がずれてしまうことが考えられる。
【００２９】
従来のショットごとインプリントする装置の場合は、上述したように、ＴＴＭ検出系が照明光束との干渉を避けた配置であるため、照明光の照射中もＴＴＭ検出系でマスク上とウエハ上のマークを検出し続けることができる。そのため、ＴＴＭ検出系の検出結果に基づいてウエハまたはマスクの相対位置をインプリントヘッドまたはウエハステージを用いて調整することが可能である。しかし、一括インプリント装置の場合は、照明光束が大きくなるため、次の課題がある。図７に示したＴＴＭ検出系７は、照明系２の光軸に対して傾けてリトロー角で回折した光を取り込む事で信号を検出する。
【００３０】
しかし、照明光束が大きくなると、照明系及び照明光の照明光束との干渉を避けるために、ＴＴＭ検出系をマスク及び基板から離れた配置にする必要がある。ＴＴＭ検出系がマスク及び基板から離れると、取り込む光束の広がりにより、ＴＴＭ検出系が大型化してしまう。ＴＴＭ検出系の大型化を抑えるためには、ＮＡを小さくする必要がある。しかし、ＮＡを小さくすると検出光量が少なくなり、アライメント精度が低下してしまう。
【００３１】
そこで本発明では、一括インプリント装置で、図７のような照明系の光軸に対して傾けて配置したＴＴＭ検出系を構成しなくても、照明光の照射中にマスクとウエハの相対位置を検出でき、マスクとウエハの相対位置を調整することができる一括インプリント装置を提供することである。
【００３２】
図１は、第１実施形態に係るインプリント装置の構成を概略的に示す図である。図１に示すように、マスク５と照明系２の間に水平方向（Ｘ-Ｙ方向）に移動可能なＴＴＭ検出系１を構成することを特徴とするインプリント装置を示している。他の構成としては、従来のインプリント装置と同様に、ウエハ８を保持するウエハステージ９とマスク５を保持するインプリントヘッド４、樹脂塗布機構６、制御部１０を備えている。樹脂塗布機構６に関しては、ショットごとでは、ウエハ８全面にインプリント樹脂を供給できるものである。
【００３３】
ＴＴＭ検出系１は、基本的な構成は、従来のインプリント装置に配置されているものと同じだが、照明系２の光軸に対して平行に配置している。このため、リトロー角で回折光を取り込む必要がないため、照明光束が大きくなってもＮＡを小さくすることなく、アライメント精度が低下してしまう問題はない。ただし、本実施形態では、マスクと照明系の狭い空間に配置しているため、光軸の途中でミラーを用いて折り曲げて受光素子２１までの光学系はマスクと平行に配置している。
【００３４】
また、ＴＴＭ検出系１は、マスク５と照明系２の間を水平方向（Ｘ-Ｙ方向）に移動するステージ２３上に設けられている。こうして、ＴＴＭ検出系１は、マスク上の全域を検出することが可能となり、ウエハ８に照明光３を照射する前は、照明領域内のマークを検出し、照明光３を照射する際は、照明光束から退避することができる。
【００３５】
マスク５は、図４に示すように、照明光３を照射するウエハ８と同じ形状の照明領域であるパターン領域１７があり、パターン領域外部には、マーク１８が配置されている。パターン領域外部のマーク１８は、ウエハ８に対してウエハステージ９上の基準マーク１９と同じ位置に配置されている。このため、照明光３の照射時にマスク５とウエハ８を重ね合わせた際に、両マークは、ＴＴＭ検出系１の検出視野内に納まり、ＴＴＭ検出系１または、ウエハステージ９の移動なしに、相対位置を検出することが可能である。なお、マスク５と基準マーク１９の相対位置ずれは、シフト成分だけでなく、回転成分、倍率成分も検出できるように、マスク５のパターン領域外部のマーク１８及びウエハステージ９上の基準マーク１９は複数箇所に配置されている。
【００３６】
次に、ウエハ８へのインプリント樹脂の供給や、マスクと硬化したインプリント樹脂とを引き離す離型に関しては、従来のインプリント装置と同じ内容であるため、説明を省略し、押印及び照明光の照射時のＴＴＭ検出系を用いたアライメント方法について説明する。
【００３７】
まず、ＴＴＭ検出系１は、ウエハ８に照明光３を照射する前に、マスク５とウエハ８の形成されたマークの相対位置を検出する。次に、ＴＴＭ検出系１は、照明系２の照明光束を退避できるマスク５のパターン領域外部のマーク１８及びウエハステージ９の基準マーク１９上に移動する。この際に、ＴＴＭ検出系１は、ウエハ中心付近のマークから周辺部のマークへと基準マーク１９の方向に移動しながらマスク５とウエハ８に形成されたマークの相対位置を検出する。
【００３８】
こうして、ＴＴＭ検出系７が移動しながら検出した複数箇所の検出結果に基づいて、マスク５とウエハ８の位置調整を行うために、ＴＴＭ検出系７の検出結果を基に制御部１０にてウエハステージ９またはインプリントヘッド４の位置を制御する。マスク５とウエハ８の位置調整後、ＴＴＭ検出系１は、マスクのパターン領域外部のマーク１８と基準マーク１９の相対位置を検出し、照明光３を照射中も検出を続ける。
【００３９】
なお、ＴＴＭ検出系１は、基準マーク１９の配置場所に対応して複数個所に設けられており、複数個所の基準マーク１９を検出する際も、各基準マーク間を移動することなく検出することができる。
【００４０】
照明光３の照射中に、マスクのパターン領域外部のマーク１８と基準マーク１９の相対位置が変化した場合は、ＴＴＭ検出系１の検出結果に基づいて、制御部１０にてウエハステージ９及びインプリントヘッド４の位置制御を行う。但し、検出結果が、シフト及び回転成分の場合は、ウエハステージ９及びインプリントヘッド４で位置調整できるが、倍率成分が変化した場合は、位置制御では調整できない。そこで、倍率成分が変化した場合は、ウエハステージ９に設けた温調機構によって調整を行う。温調機構は図５に示すように、ウエハステージの内部に温度調整した液体が流れる管２２が埋め込まれており、温度調整した液体を流すことでウエハ８の温度を調整し、熱変形させることで倍率成分を調整する。
【００４１】
なお、温調機構は、ウエハステージ９ではなく、インプリントヘッド４に設けて、マスクを熱変形させて調整してもよいが、マスクの材質は熱膨張率が小さい石英であるため、ウエハと比較して温度変化に対して鈍感である。なお、この倍率調整の他の方法としては、インプリントヘッド４にマスク５の端部に外力を加える機構を設けて、マスクを変形させてもよい。
【００４２】
以上のように、照明光の照射時間が延びても、インプリント樹脂が硬化するまでマスク５とウエハ８の位置合わせを行うことができる。よって、本実施形態のウエハ全面を一括インプリントする装置でも、マスク５のパターンをウエハ８の下地パターンに高精度で重ね合わせすることができる。
【００４３】
本実施形態のインプリント装置のＴＴＭ検出系１は、マスク５と照明系２との間に配置し、水平方向に移動可能である。そのため、マスク５のパターン領域内部のマークとウエハ８に形成されたマークの相対位置を検出した後に、照明光束を避けるために移動すると同時に、マスクのパターン領域外部のマーク１８とウエハステージ９上の基準マーク１９の位置で相対位置を検出することができる。よって、照明光３を照射する前に、マスク５とウエハ８の相対位置を検出するＴＴＭ検出系１と照明光３の照射中にマスクのパターン領域外部のマーク１８とウエハステージ９上の基準マーク１９の相対位置を検出するＴＴＭ検出系７を共用することができる。
【００４４】
〔第２実施形態〕
次に、本発明の第２実施形態のインプリント装置の構成について説明する。図２は本発明の第２実施形態のインプリント装置の構成を概略的に示す図である。図２に示すように、ウエハステージ９上の基準マーク１９の上部に、ウエハ８に形成されたマークを検出するＴＴＭ検出系１（以下、第１のＴＴＭ検出系）とは別に基準マーク１９を検出するＴＴＭ検出系（以下、第２のＴＴＭ検出系）３１を構成することを特徴とする。他の構成としては、第１実施形態のインプリント装置と同様に、マスク５と照明系２の間に水平方向に移動可能な第１のＴＴＭ検出系７、ウエハ８を保持するウエハステージ９とマスク５を保持するインプリントヘッド４、樹脂塗布機構６、制御部１０を備えている。
【００４５】
第２実施形態の特徴である第２のＴＴＭ検出系３１の基本的な構成は、第１実施形態で説明したＴＴＭ検出１と同じであるが、マスクのパターン領域外部のマーク１８と基準マーク１９の相対位置のみを検出するため、固定配置になっている。そして、この第２のＴＴＭ検出系３１が基準マーク１９の配置位置に対応して複数箇所に配置されている。この第２のＴＴＭ検出系３１の役割としては、第１のＴＴＭ検出系１でマスク５とウエハ８に形成されたマークを検出している間も、常時、マスクのパターン領域外部のマーク１８と基準マーク１９の相対位置を検出できることである。
【００４６】
第１実施形態の場合、マスク５のパターン領域内部のマークとウエハ８に形成されたマークの相対位置を検出した後に、ＴＴＭ検出系１を移動してマスクのパターン領域外部のマーク１８と基準マーク１９の相対位置を検出する。このため、一時的に、マスク５のパターン領域内部のマークとウエハ８に形成されたマークの相対位置、及びマスクのパターン領域外部のマーク１８と基準マーク１９の相対位置を検出できない時間が生じてしまう。
【００４７】
この間に、ウエハステージ９及びインプリントヘッド４の熱変動や、第１のＴＴＭ検出系１が移動する際の振動により、マスク５とウエハ８及び基準マーク１９の関係が変化した場合には、マスク５とウエハ８の相対位置がずれてしまう。第２実施形態のインプリント装置は、第１実施形態に対して、上述の問題を解決するために、第２のＴＴＭ検出系３１を構成したことである。他は、第１実施例と同様であるため、説明を省略する。
【００４８】
〔第３実施形態〕
次に、本発明の第３実施形態のインプリント装置の構成について説明する。図３は本発明の第３実施形態のインプリント装置の構成を概略的に示す図である。図３に示すように、ウエハ８に形成されたマークとウエハステージ９上の基準マーク１９の相対位置を検出するウエハアライメント検出系３２がマスク５の外部空間に構成されていることを特徴とする。他の構成は、実施形態２から第１のＴＴＭ検出系１を削除した構成であり、基準マーク１９を検出する第２のＴＴＭ検出系３１とウエハ８を保持するウエハステージ９とマスク５を保持するインプリントヘッド４、樹脂塗布機構６、制御部１０を備えている。
【００４９】
第３実施形態では、ウエハアライメント検出系３２を用いて、マスク５の外部空間でウエハ８に形成されたマークとウエハステージ９上の基準マーク１９の相対位置を検出する。
【００５０】
相対位置を検出する際は、ウエハアライメント検出系３２が固定されているため、ウエハステージ９でウエハ８に形成されたマークと基準マーク１９をウエハアライメント検出系３２の検出位置に移動して相対位置を検出する。検出精度を上げるために、ウエハステージ９は干渉計（不図示）にて位置制御されていることが望ましい。ウエハアライメント検出系３２の構成としては、ＴＴＭ検出系と同様に、検出するマークの反射光を、受光素子２１で検出する。受光素子２１としては光電変換素子（例えばＣＣＤカメラ）などが用いられる。
【００５１】
ウエハアライメント検出系３２で検出した後、樹脂塗布機構６にてウエハ８にインプリント樹脂を供給し、ウエハステージ９は、マスク５の下にウエハ８を移動する。移動後に、マスクのパターン領域外部に設けたマーク１８と基準マーク１９の相対位置を第２のＴＴＭ検出系３１で検出する。検出する際は、ウエハアライメント検出系３２で検出したウエハ８に形成されたマークと基準マーク１９の検出結果と予め寸法管理されたマスク５のパターンとパターン領域外部のマーク１８の相対位置データに基づいて相対位置の目標値を決定する。
【００５２】
そして、第２のＴＴＭ検出系３１の検出結果が決定された目標値になるように、制御部１０により、ウエハステージ９及びインプリントヘッド４の位置を制御する。位置を調整した後は、第１及び第２実施形態と同様に、ウエハ８に照明光３を照射し、照射中もマスクとウエハの相対位置がずれないように、第２のＴＴＭ検出系３１でマスクのパターン領域外部のマーク１８と基準マーク１９の相対位置を検出し続ける。
【００５３】
効果としては、第１実施形態、第２実施形態と比較すると、第１のＴＴＭ検出系１でマスク５とウエハ８の相対位置を検出し、照明光３を照射する前に第１のＴＴＭ検出系１を照明光束から退避させる動作を省略することができるため、生産性を向上することができる。なお、ウエハステージを複数構成しておけば、１つのウエハステージでインプリント動作をしている間に、別のウエハステージのウエハをウエハアライメント検出系で検出しておけば、さらに効果的である。
【符号の説明】
【００５４】
１    ＴＴＭ検出系
２    照明系
３    照明光
４    インプリントヘッド
５    マスク
８    ウエハ
９    ウエハステージ
１８  パターン領域外部のマーク
１９  基準マーク
【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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