(57)【要約】      （修正有）【課題】インプリントリソグラフィ装置で、パターンが互いに対して十分な精度で位置合わせすることを可能とする。【解決手段】インプリントテンプレート２１と基板２０との間のオフセットを前記インプリントテンプレート２１上のアライメント格子２４および前記基板２０上のアライメント格子２３を使用して特定する方法を開示する。この方法は、前記インプリントテンプレートアライメント格子２４および前記基板アライメント格子２３を、複合格子を形成するべく十分に近づけることと、前記インプリントテンプレート２１および前記基板２０の相対位置を変調させる間に前記複合格子にアライメント放射ビームを誘導することと、前記複合格子から反射されたアライメント放射の光度を検出することと、前記検出された光度の変調を分析することにより前記オフセットを特定することと、を含む。【選択図】図３ａ
2011103448.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と基板との間のオフセットを前記インプリントテンプレート上の第１アライメント格子および前記基板上の第１アライメント格子を使用して特定する方法であって、
前記第１インプリントテンプレートアライメント格子および前記第１基板アライメント格子を、複合格子を形成するべく十分に近づけることと、
前記インプリントテンプレートおよび前記基板の相対位置を変調させる間に、前記複合格子にアライメント放射ビームを誘導することと、
前記複合格子から反射されたアライメント放射の特性を検出することと、
前記インプリントテンプレートおよび前記基板の前記相対位置の前記変調から生じる前記検出した特性の変調を分析することにより前記オフセットを特定することと、
を含む、方法。
【請求項２】
前記アライメント放射の前記検出した特性は、前記アライメント放射の光度である、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記アライメント放射の前記検出した特性は、前記アライメント放射の偏光状態である、請求項１に記載の方法。
【請求項４】
検出した前記反射されたアライメント放射は、０次の後方反射アライメント放射である、先行する請求項１〜３のいずれかに記載の方法。
【請求項５】
前記検出した特性の変調を分析することは、前記変調後の検出した特性の第１および第２高調波を分析することを含む、先行する請求項１〜４のいずれかに記載の方法。
【請求項６】
前記第１インプリントテンプレートアライメント格子は、前記インプリントテンプレートおよび前記基板の前記相対位置の変調の方向に平行な方向に延在する、先行する請求項１〜５のいずれかに記載の方法。
【請求項７】
前記第１インプリントテンプレートアライメント格子は、前記インプリントテンプレートおよび前記基板の前記相対位置の変調の方向に対して角度を成す方向に延在する、請求項１〜５のいずれかに記載の方法。
【請求項８】
前記相対位置変調の振幅は、５０ｎｍ〜１０００ｎｍの範囲内にある、先行する請求項１〜７のいずれかに記載の方法。
【請求項９】
前記相対位置変調は、正弦波変調である、先行する請求項１〜８のいずれかに記載の方法。
【請求項１０】
前記相対位置変調は、２πΔＬ／Ｐ＝２．６３の条件を満たし、ここでΔＬは前記相対位置変調の振幅であり、Ｐは前記相対位置変調の方向に測定される前記第１インプリントテンプレートアライメント格子のピッチである、請求項９に記載の方法。
【請求項１１】
第２オフセットを特定するために、第２インプリントテンプレートアライメント格子および第２基板アライメント格子に対して繰り返される、いずれかの先行する請求項に記載の方法であって、当該方法は、前記第１オフセットおよび前記第２オフセットを使用して前記基板および前記インプリントテンプレートのアライメントを実現することをさらに含む、先行する請求項１〜１０のいずれかに記載の方法。
【請求項１２】
前記第１インプリントテンプレートアライメント格子および前記第１基板アライメント格子に対する前記方法と、前記第２インプリントテンプレートアライメント格子および前記第２基板アライメント格子に対する前記方法とは、同時に実行される、請求項１１に記載の方法。
【請求項１３】
前記第１インプリントテンプレートアライメント格子および前記第２インプリントテンプレートアライメント格子は、横断方向に延在する、請求項１１または１２に記載の方法。
【請求項１４】
前記インプリントテンプレートおよび前記基板の前記相対位置は、前記第１および前記第２オフセットの特定の間に単一の方向に変調される、請求項１１〜１３のいずれかに記載の方法。
【請求項１５】
基板を保持するように構成された基板テーブルと、
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および前記基板から反射されたアライメント放射の特性を検出するように構成された検出器と、
前記基板テーブルおよび前記インプリントテンプレートホルダの相対位置を変調するように構成されたアクチュエータと、
を備える、インプリントリソグラフィ装置。
【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装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
[0002]  リソグラフィでは、所与の基板面積あたりのフィーチャ密度を高めるために、リソグラフィパターンにおけるフィーチャサイズの微細化を図りたいという要望が継続的に存在している。フォトリソグラフィの分野においては、より微細なフィーチャを求める取組みが、液浸リソグラフィおよび極端紫外線（ＥＵＶ）リソグラフィなどの技術の発達をもたらしたが、これらには、かなり高いコストがかかってしまう。
【０００３】
[0003]  より微細なフィーチャ（例えば、ナノメートルサイズのフィーチャあるいはミクロンサイズ未満のフィーチャ）を得るために近年注目を集めている潜在的に低コストな手段として、いわゆるインプリントリソグラフィが挙げられるが、これには、一般に、パターンを基板上に転写するための「スタンプ」（インプリントテンプレートまたはインプリントリソグラフィテンプレートと称されることが多い）の使用を伴う。そして、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、例えば放射源の放射波長または投影システムの開口数等による制限を受けないことである。その代わりに、解像度は、主に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]  インプリントリソグラフィには、パターン付けされるべき基板の表面上でインプリント可能媒体のパターン付けをすることが含まれる。このパターン付けは、当該インプリント可能媒体がパターン付き表面内の凹部に流れ込み、かつパターン付き表面上の凸部からは押し退けられるように、インプリントテンプレートのパターン付き表面をインプリント可能媒体の層に接触させること（例えば、インプリントテンプレートをインプリント可能媒体に向けて移動させること、またはインプリント可能媒体をインプリントテンプレートに向けて移動させること、またはその両方）を含み得る。凹部は、インプリントテンプレートのパターン付き表面のパターンフィーチャを画定する。一般的に、インプリント可能媒体は、パターン付き表面とインプリント可能媒体とが接触したときに流動可能なものである。インプリント可能媒体のパターン付けに続いて、インプリント可能媒体は、例えばインプリント可能媒体を化学線で照射することにより、好適に、流動不能状態または硬化（frozen）状態（つまり、凝固状態）にされる。その後、インプリントテンプレートのパターン付き表面とパターン付けされたインプリント可能媒体とは分離される。基板およびパターン付けされたインプリント可能媒体は、通常、基板にパターン付けまたはさらなるパターン付けをするために、その後さらに処理される。インプリント可能媒体は、通常、小滴の形態でパターン付けされるべき基板の表面上に供給されるが、その代わりに、インプリント可能媒体はスピンコーティングなどを使用して供給されてもよい。
【発明の概要】
【０００５】
[0005]  リソグラフィでは、通常、基板上にいくつかのパターンを付与することを伴い、これらのパターンは共に集積回路のようなデバイスを形成するように互いの上面に積層される。先に提供されたパターンに対する各パターンの位置合わせは、重要な考慮事項である。パターンが互いに対して十分な精度で位置合わせされていない場合、このことが原因で、例えば、層間の１つ以上の電気接続が形成されないこともある。これにより、ひいては、デバイスが機能しなくなることもある。したがって、通常、リソグラフィ装置は、各新規パターンを先に提供されたパターンに対して位置合わせすることを目的としたアライメント装置を備える。
【０００６】
[0006]  例えば、従来技術に対して、新規であり、かつ進歩性を有するインプリントリソグラフィアライメント装置および方法を提供することが望ましい。
【０００７】
[0007]  一態様では、インプリントテンプレートと基板との間のオフセットを前記インプリントテンプレート上の第１アライメント格子および前記基板上の第１アライメント格子を使用して特定する方法が提供され、この方法は、前記第１インプリントテンプレートアライメント格子および前記第１基板アライメント格子を、複合格子を形成するべく十分に近づけることと、前記インプリントテンプレートおよび前記基板の相対位置を変調させる間に、前記複合格子にアライメント放射ビームを誘導することと、前記複合格子から反射されたアライメント放射の特性を検出することと、前記インプリントテンプレートおよび前記基板の前記相対位置の前記変調から生じる前記検出した特性の変調を分析することにより前記オフセットを特定することと、を含む。
【０００８】
[0008]  一態様では、基板を保持するように構成された基板テーブルと、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および前記基板から反射されたアライメント放射の特性を検出するように構成された検出器と、前記基板テーブルおよび前記インプリントテンプレートホルダの相対位置を変調するように構成されたアクチュエータと、を備える、インプリントリソグラフィ装置が提供される。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
[0009]  本発明の特定の実施形態を、添付の図を参照して以下に説明する。
【００１０】
【図１ａ】[0010]  図１ａは、例えばホットインプリントおよびＵＶインプリントを概略的に示す。
【図１ｂ】[0010]  図１ｂは、例えばホットインプリントおよびＵＶインプリントを概略的に示す。
【図２】[0011]  図２は、本発明の一実施形態に係るインプリントリソグラフィ装置を概略的に示す。
【図３ａ】[0012]  図３ａは、本発明の一実施形態に係るインプリントテンプレートと基板との間のオフセットの特定を概略的に示す。
【図３ｂ】[0012]  図３ｂは、本発明の一実施形態に係るインプリントテンプレートと基板との間のオフセットの特定を概略的に示す。
【図４】[0013]  図４は、本発明の一実施形態の動作を例示するグラフである。
【図５ａ】[0014]  図５ａは、本発明の一実施形態に係る２つのインプリントテンプレートを概略的に示す。
【図５ｂ】[0014]  図５ｂは、本発明の一実施形態に係る２つのインプリントテンプレートを概略的に示す。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
[0015]  インプリントリソグラフィに対する既知の２つのアプローチの例を図１ａおよび図１ｂに概略的に示す。
【００１２】
[0016]  図１ａは、いわゆるホットインプリントリソグラフィ（またはホットエンボス）の一例を示す。典型的なホットインプリントプロセスにおいて、テンプレート１４は、基板１２の表面上に流し込まれた熱硬化性または熱可塑性インプリント可能媒体１５にインプリントされる。インプリント可能媒体は、例えば樹脂であり得る。インプリント可能媒体は、例えば、基板表面上に、あるいは、図示されている例のように、平坦化・転写層１２’上にスピンコートおよびベークされてよい。熱硬化性ポリマ樹脂を使用する場合、樹脂は、テンプレートと接触した際に、テンプレート上に画定されたパターンフィーチャ内へと流入するのに十分に流動可能であるような温度まで加熱される。その後、樹脂が固まり、かつ不可逆的に所望のパターンを取り込むべく樹脂を熱硬化（架橋）させるために、樹脂の温度は高められる。次いで、テンプレートを除去して、パターン付けされた樹脂を冷却してよい。熱可塑性ポリマ樹脂の層を使用するホットインプリントリソグラフィにおいては、テンプレートを用いるインプリントの直前に熱可塑性樹脂が流動自在な状態となるように、熱可塑性樹脂を加熱する。樹脂のガラス転移温度を大幅に上回る温度まで熱可塑性樹脂を加熱することが必要な場合がある。テンプレートは流動可能な樹脂に押圧され、次いで、テンプレートが適切な位置にある状態で、その樹脂を樹脂のガラス転移温度よりも低温まで冷却し、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、インプリント可能媒体の残留層から浮き彫りになっているフィーチャからなり、その残留層は、その後パターンフィーチャのみを残すように適切なエッチングプロセスによって除去され得る。ホットインプリントリソグラフィプロセスで使用される熱可塑性ポリマ樹脂の例は、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）またはポリ（シクロヘキシルメタクリレート）である。ホットインプリントに関するより詳細な情報については、例えば、米国特許第４,７３１,１５５号および米国特許第５,７７２,９０５号を参照されたい。
【００１３】
[0017]  図１ｂは、ＵＶインプリントリソグラフィの例を示し、これは、透明テンプレートおよびインプリント可能媒体としてのＵＶ硬化性液体の使用を伴う（ここで使用される「ＵＶ」という用語は、便宜上のものであり、インプリント可能媒体の硬化に適したあらゆる化学線を含むものとして解釈されるべきである）。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および熱可塑性樹脂よりも粘性が低く、従って、より一層速く動いてテンプレートパターンフィーチャを埋めることができる。クォーツテンプレート１６は、図１ｂのプロセスと同様の方法でＵＶ硬化性樹脂１７に当てられる。しかしながら、ホットプリントのように加熱または温度サイクリングを用いる代わりに、クォーツテンプレートを介してインプリント可能媒体に当てられるＵＶ放射を用いてインプリント可能媒体を硬化させることによって、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、インプリント可能媒体の残留層から浮き彫りになっているフィーチャからなり、その残留層は、その後パターンフィーチャのみを残すように適切なエッチングプロセスによって除去され得る。ＵＶインプリントリソグラフィによって基板にパターン付けをする特定の態様は、いわゆる「ステップアンドフラッシュインプリントリソグラフィ（ＳＦＩＬ）」と呼ばれ、これは、ＩＣ製造において従来使用されている光ステッパと同様の態様で複数の小さなステップで基板のパターン付けをするために使用することができる。ＵＶインプリントに関するより詳細な情報については、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国際公開公報第ＷＯ０２／０６７０５５号、および"Mold-assisted nanolithography: A process for reliable pattern replication"と題した、J. Vac. Sci. Technol. B14(6)、１９９６年１１月／１２月号のJ. Haismaによる論文を参照されたい。
【００１４】
[0018]  上記のインプリント技術を組み合わせることもできる。例えば、インプリント可能媒体の加熱およびＵＶ硬化の組み合わせについて言及する米国特許出願公開第２００５−０２７４６９３号を参照されたい。
【００１５】
[0019]  図２は、本発明の一実施形態に係るインプリントリソグラフィ装置を概略的に示す。この装置は、基板２０を保持するように構成された基板テーブルＷＴと、インプリントテンプレート２１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１とを備える。基板２０およびインプリントテンプレート２１は、上から見た図を別々に示す。これらは本図面では拡大して示されており、インプリントテンプレート２１は基板２０よりも拡大されている。基板２０は、複数のターゲット部分Ｃに分割される。インプリントテンプレートは、パターン付き領域２５と、複数のアライメントマーク２４とを備える。
【００１６】
[0020]  基板テーブルＷＴは位置決めデバイスＰＷに接続され、この位置決めデバイスＰＷは、基板２０のターゲット部分Ｃがインプリントテンプレート２１に位置合わせされるように基板テーブルＷＴを移動させるように構成される。干渉計などの測定デバイスＩＦは、基板テーブルＷＴの位置を監視するのに使用される。
【００１７】
[0021]  化学線の放射源の出力２は、インプリントテンプレートの上方に配置される。出力２は、化学線が基板２０上に供給されたインプリント可能媒体に入射するように、化学線（例えば、ＵＶ放射）を、インプリントテンプレートホルダ１およびインプリントテンプレート２１を介して誘導するように構成される。ビームスプリッタ３は、出力２とインプリントテンプレートホルダ１との間に設けられる。ビームスプリッタ３は、出力２により放出された化学線に対して実質的に透明である。ビームスプリッタ３は、例えば、開口面を有し、それにより放射が通過するのを可能にするフレーム４内に保持されてもよい。
【００１８】
[0022]  アライメント放射の放射源の出力５は、ビームスプリッタ３の一方側に配置され、第２ビームスプリッタ９の下方に存在する。アライメント放射出力５は、第２ビームスプリッタ９およびビームスプリッタ３によりインプリントテンプレート２１および基板２０に向けて誘導される非化学線放射（例えば、可視光放射）ビームを供給するように構成される。検出器６は、第２ビームスプリッタ９の一方側に隣接して配置される。検出器６は、基板２０およびインプリントテンプレート２１から反射されたアライメント放射を受光するように構成される（反射放射は、ビームスプリッタ３を介して反射され第２ビームスプリッタ９を通過する）。第１および第２ロックイン検出器７、８は、検出器６の出力に接続される。
【００１９】
[0023]  図３ａは、基板２０の一部およびインプリントテンプレート２１の一部の断面を概略的に示す。インプリントテンプレート２１は、基板２０の上方に配置され、インプリント可能媒体２２がインプリントテンプレート２１と基板２０との間に供給される。インプリントテンプレートには、インプリント可能媒体２２内にインプリントされることになるパターン（図示なし）が設けられる。インプリント可能媒体２２は、その後、化学線への露光により硬化させられ、これにより基板２０上にパターンを付与する。
【００２０】
[0024]  インプリントテンプレート２１と基板２０とを位置合わせすることが望ましい。これにより、基板２０上にインプリントされるパターンが、基板上に先にインプリントされた１つ以上のパターンに対して確実に位置合わせされるようになる。
【００２１】
[0025]  基板２０には、ｘ−方向に延在する回折格子を含むアライメントマーク２３が設けられる。以降、このアライメントマークを基板アライメント格子２３と呼ぶ。インプリントテンプレート２１にも、ｘ−方向に延在する回折格子を含むアライメントマーク２４が設けられる。以降、このアライメントマークをインプリントテンプレートアライメント格子２４と呼ぶ。基板アライメント格子２３およびインプリントテンプレートアライメント格子２４は、共に、一定の格子周期を有する。基板アライメント格子２３およびインプリントテンプレートアライメント格子２４は、共に同一の格子周期Ｐを有する。インプリントテンプレートアライメント格子２４は、基板アライメント格子２３に対してｘｓの量だけオフセットされる（つまり、本例では、インプリントテンプレートは、基板に対してｘｓだけミスアライメントをされる）。
【００２２】
[0026]  図３ａには、本図の説明を容易にするためにデカルト座標を示す。このデカルト座標は、リソグラフィの慣例に従い、ｘおよびｙ方向は基板の平面内にあり、ｚ−方向は基板の平面に垂直である。デカルト座標は、基板またはインプリントテンプレートがいずれかの特定の向きをもたなくてはならないことを含意するものではない。
【００２３】
[0027]  基板２０とインプリントテンプレート２１との位置合せを実現するために、アライメント放射ビームＡは、アライメント格子２３、２４に向けて誘導される。アライメント放射ビームＡは、非化学線放射から形成されるため、インプリント可能媒体２２を硬化させない。図２に示すように、アライメント放射ビームＡは、アライメント放射出力５により生成される。
【００２４】
[0028]  基板２０の位置は、図３ａに示すようにΔＸの量だけｘ−方向に変調される。基板テーブルＷＴの位置を変調することにより実現される基板位置の変調は、アライメント放射ビームＡがアライメント格子２３、２４に向けて誘導されている間に行われる。
【００２５】
[0029]  図２に示される検出器６は、アライメント格子２３、２４により反射される放射の光度を検出するのに使用される（０次反射放射）。インプリントテンプレートアライメント格子２４および基板アライメント格子２３により反射された放射の光度は、これらの互いに対する位置に応じて変化する。インプリントテンプレートアライメント格子２４および基板アライメント格子２３は、共に複合格子（composite grating）を形成するものと考えられる。「複合格子」という用語は、一方の格子により回折された放射のかなりの部分が他方の格子に入射するように構成された２つの格子を意味するものと解釈してよい。複合格子により反射される放射の量は、インプリントテンプレートアライメント格子２４と基板アライメント格子２３との位置合わせの程度に応じて変化する。
【００２６】
[0030]  アライメント格子２３、２４のピッチは、アライメント放射ビームの波長と同一次数である場合があり、その結果、複合格子による放射の反射を左右する物理特性（physics）が複雑になる。本発明の一実施形態の直感的な理解を促すために、以下に幾何光学に基づく簡素化した説明を記す：基板アライメント格子２３の反射ラインは、インプリントテンプレートアライメント格子２４の反射ラインに加えて、アライメント放射Ａを検出器６に向けて反射することになる。基板アライメント格子２３およびインプリントテンプレートアライメント格子２４により反射される放射の量は、インプリントテンプレート格子２４に対する基板アライメント格子２３の位置合わせの程度に応じて変化することになる。インプリントテンプレートアライメント格子２４および基板アライメント格子２３が、基板アライメント格子のラインがインプリントテンプレートアライメント格子のラインの直下に配置されるように位置決めされている場合、アライメント放射ビームＡはほとんど基板アライメント格子によって反射されない。これは、インプリントテンプレート格子２４の反射ライン間を通過するアライメント放射Ａが基板アライメント格子２３の反射ライン上に入射せず、代わりに、これらライン間を顕著な割合の放射が反射されることなく通過することになるためである。対極的に、基板アライメント格子２３がインプリントテンプレートアライメント格子２４と位相ずれして（つまり、基板アライメント格子のラインがインプリントテンプレートアライメント格子のギャップの下に位置するように）位置決めされていたとすると、インプリントテンプレートアライメント格子２４のライン間を通過するアライメント放射Ａは基板アライメント格子２３のライン上に入射することになる。したがってかなりの量のアライメント放射Ａが基板アライメント格子２３によって反射されることになる。
【００２７】
[0031]  インプリントテンプレートアライメント格子２４および基板アライメント格子２３により形成される複合格子によるアライメント放射の反射を左右する物理特性は、上述したものよりもさらに複雑である。しかしながら、その作用は同じである。つまり、複合格子から反射される放射の量は、インプリントアライメント格子２４に対する基板アライメント格子２３の位置合わせの程度に応じて変化する。
【００２８】
[0032]  検出器６（図２を参照）は、インプリントテンプレートアライメント格子２４および基板アライメント格子２３により形成される複合格子から後方反射された０次放射を受光するように位置決めされる。検出器６は、０次の反射放射の光度を検出する。０次の反射放射の光度は、ｘ−方向に周期Ｐで周期的に変動することになる（周期Ｐは、インプリントテンプレートアライメント格子２４および基板アライメント格子２３のピッチに一致する）。
【００２９】
[0033]  後方反射された０次放射の光度は、以下のように表すことができる；
【数１】
2011103448.tif 000003
ここで、Ｉ０は０次の後方反射光度の強さであり、ｘｓはインプリントテンプレートアライメント格子２４と基板アライメント格子２３との間のオフセット（つまり、アライメントエラー）であり、Ｐは、インプリントテンプレートアライメント格子および基板アライメント格子のピッチである。Ａ１、Ａ２、Ａ３・・・Ａｎはアライメント格子の特性、インプリント可能媒体２２および基板の特性、テンプレートと基板との間のｚ−方向の距離、アライメント放射の波長および偏光に応じて変化する定数である。
【００３０】
[0034]  アライメント格子は、小さいピッチを有する微弱に回折する格子であることが想定され、よって数式（１）のより高次の項を無視することができる。したがって、数式（１）は以下のように概算できる：
【数２】
2011103448.tif 000004
【００３１】
[0035]  Ａ０およびＡ１の値は、上記説明の通り様々な特性に応じて変化し、これらが特定の値を有することは想定され得ない。例えば、基板アライメント格子２３の深さは、基板２０の処理中に変更されることがあり、これにより値Ａ０およびＡ１が変化し得る。したがって、値Ａ０およびＡ１は未知である。このため、０次の後方反射光度の強さを一度測定するだけでは、インプリントテンプレートアライメント格子２４と基板アライメント格子２３との間のオフセットｘｓを特定するには不十分である。
【００３２】
[0036]  ｘ−方向への基板２０の位置の変調により、オフセットｘｓを特定することが可能となる。この変調は、周波数Ωおよび振幅ΔＸを有する正弦波変調であってよい。正弦波変調の結果、０次の後方反射光度の強さは以下に変調される：
【数３】
2011103448.tif 000005
【００３３】
[0037]  これは、フーリエ級数として表すことができる。フーリエ級数の最初の３項は、以下の通りである：
【数４】
2011103448.tif 000006
ここで、Ｊ１，２は、第１種ベッセル関数である。第１高調波項（harmonic term）の振幅は、検出器６からの出力を受ける第１ロックイン検出器７を使用して測定され得る。同様に、第２高調波項の振幅は、第２ロックイン検出器８を使用して測定され得る。第１高調波および第２高調波それぞれの振幅Ｂ１およびＢ２の振幅は、以下により得られる。
【数５】
2011103448.tif 000007
【数６】
2011103448.tif 000008
【００３４】
[0038]  ロックイン検出器を使用して振幅Ｂ１およびＢ２が測定されると、Ａ１およびｘｓの２つの未知数が残る。２つの数式（５ａ、５ｂ）があるため、オフセットｘｓを特定することができる。
【００３５】
[0039]  ２πΔＸ／Ｐ＝２．６３の場合に、解は特に簡単になる。この条件は、アライメント２３、２４のピッチＰに関連して、正弦波変調の適切な振幅ΔＸを選択することにより満たされる。２πΔＸ／Ｐ＝２．６３であるとき、Ｊ１＝Ｊ２＝０．４６となる（これはベッセル関数の特性である）。これにより、以下の式がもたらされる。
【数７】
2011103448.tif 000009
【数８】
2011103448.tif 000010
そして、オフセットｘｓは、以下の式により得られる：
【数９】
2011103448.tif 000011
【００３６】
[0040]  インプリントテンプレート２１の基板２０に対するオフセットｘｓは、基板の位置をｘ−方向に変調し、結果的に得られる後方反射アライメント放射の第１および第２高調波を測定し、数式（７）の計算を行うことにより、特定することができる。
【００３７】
[0041]  オフセットｘｓが特定されると、インプリントテンプレート２１は、オフセットｘｓを０まで減少させるためにｘ−方向に移動され得る。これは、図３ｂに示され、この図においてオフセットｘｓは０であり、インプリントテンプレート２１および基板２０は互いに対してｘ−方向に位置合わせされている。
【００３８】
[0042]  上記の数理処理において、アライメント格子は、小さいピッチを有する微弱に回折する格子であることが想定されており、よって数式（１）のより高次の項を無視することができた。しかし、必ずしもこの想定が成されなくてはならないものではない。この想定が成されない場合、数式（４）にはより多くのベッセル関数項が存在し、オフセットｘｓの計算はより複雑になる。このより複雑な計算は、それでもやはり公知の技術を使用して行うことができる。
【００３９】
[0043]  上述した特定の解は、２πΔＸ／Ｐ＝２．６３となるような変調振幅ΔＸを利用するが、他の変調振幅を使用してもよい。結果として得られるオフセットｘｓの計算はより複雑にはなるものの、公知の技術を使用して行うことができる。
【００４０】
[0044]  上述したように、第１および第２高調波の振幅Ｂ１およびＢ２は、ロックイン検出器７、８を使用して測定される。ロックイン検出法は、本質的に低ノイズである。このため、振幅Ｂ１およびＢ２は、優れた信号対ノイズ比で特定することができる。
【００４１】
[0045]  第１および第２高調波の振幅Ｂ１およびＢ２を測定するためにロックイン検出器以外の検出装置を使用してもよい（他の検出法の使用を含む）。
【００４２】
[0046]  アライメント格子２３、２４は、例えば、格子ピッチＰ＝５００ｎｍを有し得る。正弦波変調ΔＸの振幅は、２１０ｎｍであってよい（これは上述した２πΔＸ／Ｐ＝２．６３の条件を満たす）。アライメント放射ビームＡは、例えば、６３３ｎｍの波長を有し得る。
【００４３】
[0047]  アライメント格子２３、２４は、例えば、３００ｎｍ〜２０００ｎｍの範囲から選択される格子ピッチを有し得る。アライメント放射ビームＡは、例えば、４００ｎｍ〜１１００ｎｍの範囲から選択される波長を有し得る。格子のピッチは、（アライメン放射ビームの波長およびインプリント可能媒体の屈折率を考慮して）非０回折次数（non-zero diffraction orders）がインプリントテンプレートアライメント格子２４と基板アライメント格子２３との間を伝播するのに十分に長くあるべきである。例えば、インプリント可能媒体の屈折率がｎ＝１．５であり、アライメント放射ビームの波長が４００ｎｍである場合、ピッチは２６７ｎｍ以上とするべきである（４００／１．５＝２６７ｎｍ）。
【００４４】
[0048]  正弦波運動の振幅は、例えば、５０ｎｍ〜１０００ｎｍの範囲から選択され得る。
【００４５】
[0049]  複数の波長のアライメント放射を使用してもよい。異なる波長のアライメント放射は、検出器６で（例えば、基板処理による基板アライメント格子２３の深さの基板間におけるばらつきから生じる）異なる光度変調の強度をもたらす。複数の波長が使用される場合、最も強い検出光度をもたらす波長が、例えば、オフセットｘｓを特定するために使用される波長として選択され得る。
【００４６】
[0050]  異なる波長は、（例えば、波長可変放射源を異なる所望の波長に同調させることにより）連続的に、または並行的に生成され得る。異なる波長が並行的に生成される場合、波長を区別するために検出器において波長分波器（例えば、スペクトロメータ）を使用してもよい。
【００４７】
[0051]  このアライメント方法は、当該方法が適用される際に生じる不精密性に対して比較的耐性がある。例えば、変調の振幅における小さい誤差は、測定されたオフセットｘｓに小さいスケーリング誤差をもたらすことになる。このスケーリング誤差は、１０％以下、または１％以下にまで小さくすることができる。結果的に、例えば測定された１０ｎｍのオフセットは、１ｎｍの誤差で、または０．１ｎｍの誤差で特定することが可能となり得る。
【００４８】
[0052]  上述したように、基板の位置の変調ΔＸは、正弦波変調であってよい。変調が例えば完全な正弦波ではない場合、または検出された放射光度の変動が完全な余弦でない場合、これが測定されたオフセットｘｓにスケーリング誤差を生じさせることになる。スケーリング誤差は、反復型アライメント手法で処理し得る。例えば、１０％のスケーリング誤差が生じる場合がある。これは、１０ｎｍのオフセットｘｓが１１ｎｍと測定される原因となる。測定された１０ｎｍのオフセットは、基板を１０ｎｍだけ移動させることにより補正することができる。１ｎｍの残留誤差、つまり１ｎｍのオフセットが生じることになる。これもまた、１０％のスケーリング誤差で、つまり０．９ｎｍのオフセットとして、測定されることになる。そして、残留誤差は、０．１ｎｍになる。
【００４９】
[0053]  上述した実施形態では、０のオフセットｘｓがインプリントテンプレート２１に対する基板２０の所望位置に対応するものと想定されていた。しかし、場合によっては、インプリントテンプレート２１に対する基板２０の所望位置は０以外のオフセットｘｓに対応してもよい。
【００５０】
[0054]  図４は、インプリントテンプレートの位置の変調がどのように後方反射した０次光度の強さに影響するかを図示する。図４の最上部にある長い曲線は、変調を適用しなかった場合に見られ得る光度Ｉ０を示す。インプリントテンプレートと基板との間のオフセットｘｓが０のとき、後方反射光度Ｉ０は最大になることが分かる。オフセットｘｓが０から遠ざかるにつれ（正ｘ−方向または負ｘ−方向のいずれの場合も）、後方反射される放射の光度Ｉ０は、オフセットの余弦関数として減少する。場合によっては、後方反射光度Ｉ０は、オフセットｘｓが０のとき、最大ではなく最小になる場合もある（これは、上述した幾何光学に基づく簡素化した説明における状況にあたる）。０のオフセットｘｓに対して、後方反射光度Ｉ０が最小であるか最大であるかは、Ａ１の符号に応じて変化する（数式１参照）。これは、アライメント放射の波長、およびインプリントテンプレートと基板との間の離隔などのパラメータに応じて変化し得る。
【００５１】
[0055]  図４の底部には、基板２０に適用される正弦波変調ΔＸが概略的に示される。正弦波変調ΔＸは、３つの異なるオフセットｘｓに対して示され、ここで変調はΔＸ１、ΔＸ２、ΔＸ３として示される。変調ΔＸ１、ΔＸ２、ΔＸ３は、図４の底部で開始し、上方へと動く。
【００５２】
[0056]  第１例では、インプリントテンプレートと基板とのオフセットｘｓは０である。正弦波変調ΔＸ１は、図４の右上角部に示される変調された光度Ｉ０１を生じさせる（この変調は、図４の左から右へと動く）。図４から分かるように、変調は、光度曲線Ｉ０が最大のときに適用されるため、その結果得られる変調された光度Ｉ０１は正弦波変調ΔＸ１の周波数の２倍の周波数を有する。
【００５３】
[0057]  第２例では、オフセットは負のｘ−値である。正弦波変調ΔＸ２は図４の右上角部に示される変調された光度Ｉ０２を生じさせる。変調された光度Ｉ０２は正弦波変調ΔＸ２と同じ周波数を有する。
【００５４】
[0058]  第３例では、オフセットは正のｘ−値である。正弦波変調ΔＸ３は図４の右上角部に示される変調された光度Ｉ０３を生じさせる。図４から分かるように、変調された光度Ｉ０３は正弦波変調ΔＸ３と同じ周波数を有する。ただし、変調された光度は、第２例における変調された光度Ｉ０２とは逆の位相を有する。
【００５５】
[0059]  図４は、検出器６により検出される変調された光度の第１および第２高調波の振幅の比較が、オフセットｘｓを特定するために使用され得ることを、曲線を使って証明している。これは、数式（７）によっても証明される。
【００５６】
[0060]  上記例では、ｘ−方向におけるオフセットをどのように特定するかを説明した。ｙ−方向のオフセットを特定するためには、ｙ−方向に延在するアライメント格子をｙ−方向に適用される変調と共に使用することができる。
【００５７】
[0061]  図５ａは、ｘ−方向に延在する４つのアライメント格子２４ａ〜ｄと、ｙ−方向に延在する４つのアライメント格子２４ｅ〜ｈとが設けられたインプリントテンプレート２１の上方から見た概略図を示す。これらのアライメント格子は、インプリントテンプレートのパターン付き領域２５の角部に隣接して設けられる。同様に配置されたアライメント格子が基板上に設けられ得る（図示なし）。インプリントテンプレートは、上述した態様で、基板に対してｘ−方向およびｙ−方向の両方向に位置合わせされ得る。
【００５８】
[0062]  アライメント格子は、図５ａに示されたものとは異なる位置に設けられてもよい。４つより多いまたは少ない数のアライメント格子が設けられてもよい。１つ以上のアライメント格子がパターン付き領域内に設けられてもよい。
【００５９】
[0063]  所与のインプリントテンプレートアライメント格子（例えば２４ａ）の基板アライメント格子に対するオフセットは、上述した態様でアライメント放射ビームを使用して特定され得る。これが行われると、アライメント放射ビームは、別のインプリントテンプレートアライメント格子（例えば２４ｂ）に向けて誘導され、そして当該インプリントテンプレートアライメント格子の関連する基板アライメント格子に対するオフセットが特定され得る。これは、インプレートテンプレートアライメント格子２４ａ〜ｈの各々の関連する基板アライメント格子に対するオフセットが特定されるまで繰り返され得る。その後、基板に対して位置合わせされたインプリントテンプレート２１の位置は、オフセットに基づいて計算され得る。
【００６０】
[0064]  一実施形態では、複数のインプリントテンプレートアライメント格子の関連する基板アライメント格子に対するオフセットが並行的に特定され得る。これは、例えば、複数のアライメント放射源５と、これらに関連付けられた検出器６とを設けることにより実現することができる。一実施形態では、２つのインプリントテンプレートアライメント格子のオフセットが特定され、これに続いて別の２つのインプリントテンプレートアライメント格子のオフセットが特定される、などとすることができる。一実施形態では、全てのインプリントテンプレートアライメント格子のオフセットが並行的に特定されてもよい。
【００６１】
[0065]  原理的には、ｘ−方向に延在する単一のインプリントテンプレートアライメント格子２４ａおよびｙ−方向に延在する単一のインプリントテンプレートアライメント格子２４ｅを使用して、基板に対するインプリントテンプレート２１の位置合わせされた位置を特定することは可能である。しかし、そのような配置では、基板の向き（例えば基板の回転）を特定したり、（例えば熱膨張による）基板の拡大縮小（scaling）を特定したりすることはできないだろう。インプリントテンプレートの各角部に、各測定方向に対するインプリントテンプレートアライメント格子２４ａ〜ｈを設けることにより、基板の向き、拡大縮小などを特定することが可能となる。
【００６２】
[0066]  任意の数のインプリントテンプレートアライメントマークを設けることができる。
【００６３】
[0067]  アライメント格子は、ｘ−方向およびｙ−方向に延在するものとして説明したが、これらは任意の方向に延在することができる。
【００６４】
[0068]  上記の例では、変調は、アライメント格子の方向に対して平行であった。しかし、変調はアライメント格子に対して、角度を成していてもよい。例えば、変調は基板の表面に実質的に平行な任意の方向であってよい。例えば、変調は基板テーブルの表面に実質的に平行な任意の方向であってもよい。例えば、変調は、インプリントテンプレートの最下表面に実質的に平行な任意の方向であってもよい。アライメント格子の向きは、変調の方向に対して、アライメント格子が後方反射アライメント放射の測定可能な変調を生じさせるような向きであってよい。
【００６５】
[0069]  図５ｂは、代替的な配置のアライメント格子が設けられたインプリントテンプレート２１の上方から見た概略図を示す。４つのアライメント格子２８ａ〜ｄがｘ＝ｙ方向に延在し、４つのアライメント格子２８ｅ〜ｈがｘ＝−ｙ方向に延在する。同様に配置されたアライメント格子が基板上に設けられ得る（図示なし）。
【００６６】
[0070]  基板の位置は、双方向矢印ΔＸにより示されるように、ｘ−方向に変調され得る。格子は、変調の方向に対して４５°の角度を成すため、変調の振幅は、上述した２πΔＸ／Ｐ＝２．６３の条件を満たすために、√２の係数まで増加させられる。変調は、例えば３００ｎｍの振幅を有する。
【００６７】
[0071]  第１インプリントテンプレートアライメント格子２８ａの位置および関連する基板アライメント格子の測定は、基板に対するｘ＝ｙ方向のインプリントテンプレートのオフセットを特定することになる。隣接するインプリントテンプレートアライメント格子２８ｅの位置および関連する基板アライメント格子の測定は、基板に対するｘ＝−ｙ方向のインプリントテンプレートのオフセットを特定することになる。したがって、基板に対するインプリントテンプレートのオフセットは、２つの横断方向について特定される。これは、基板を一方向（本例ではｘ−方向）のみに変調している間に実現される。
【００６８】
[0072]  インプリントテンプレートに対する基板の位置合わせされた位置は、単一方向の変調を使用して特定され得る。あるいは、インプリントテンプレートに対する基板の位置合わせされた位置は、２方向の変調を使用して特定されてもよい。
【００６９】
[0073]  格子が変調の方向に対して異なる角度で延在したとすると、変調の振幅は、２πΔＬ／Ｐ＝２．６３の条件が満たされるように選択され得るが、ここでΔＬは、変調の振幅であり、Ｐは変調の方向に測定されるインプリントテンプレートアライメント格子のピッチである。
【００７０】
[0074]  アライメント格子は、変調の方向に平行に、または変調の方向に対して角度を成して延在し得る。アライメント格子により定められる変調の方向に対する角度は、このアライメント格子がオフセットを特定するのに使用されている場合、９０°ではない（別のアライメント格子がオフセットを特定するのに使用されている際は、その角度は９０°であってもよい）。
【００７１】
[0075]  アライメント格子は、横断方向に延在し得る。アライメント格子は、横断方向ではない方向に延在してもよい。
【００７２】
[0076]  上述したように、所与のインプリントテンプレートアライメント格子の関連する基板アライメント格子に対するオフセットは、アライメント放射ビームを当該インプリントテンプレートアライメント格子に向けて誘導することにより測定され得る。図２を参照すると、アライメント放射ビームは、例えば調節可能な向きを有し得る第２ビームスプリッタ９により誘導され得る。第２ビームスプリッタ９の向きは、コントローラ（図示なし）により制御され得る。あらゆる他の好適な装置を使用して、異なるインプリントテンプレートアライメント格子に向けてアライメント放射ビームを誘導し得る。
【００７３】
[0077]  一構成では、各インプリントテンプレートアライメント格子に対して、異なる放射源により生成された別個のアライメント放射ビームを使用してもよい。
【００７４】
[0078]  望ましくない高調波がアライメント格子のエッジで生成されるのを避けるために、アライメント放射ビームの断面サイズは、各インプリントテンプレートアライメント格子内に完全に収まるほどに十分に小さいものであってよい。
【００７５】
[0079]  各アライメント格子は、例えば、８０μｍ×８０μｍまたは４０μｍ×４０μｍのサイズでよく、あるいはその他の好適なサイズを有してもよい。アライメント放射ビームは、例えば、２０〜３０μｍの断面サイズまたはその他の好適な断面サイズを有し得る。
【００７６】
[0080]  アライメント格子により占有されるインプリントテンプレート（および基板）上の面積は、他のアライメント方法で使用されるアライメント格子により占有される面積よりも小さくてよい。例えば、アライメント格子により占有される面積は、各オフセット測定に対して複数のアライメント格子が必要とされる場合よりも小さくてよい。アライメント格子により占有される面積は、各オフセット測定に対して、従来の光リソグラフィ装置で見られるタイプの直線走査動作が必要とされる場合よりも小さくてよい。この文脈において、直線走査動作とは、回折格子の多数のライン上でアライメント放射のスポットを走査させることを意味することが意図される。直線走査動作は、本発明の実施形態では必要とされず、したがって、インプリントテンプレート（および基板）上のより小さい面積がアライメント格子により占有されるようにすることができる。したがって、より大きい面積がパターンフィーチャ用に利用可能となる。
【００７７】
[0081]  上述したように、基板の位置の変調は、基板テーブルＷＴの位置を変調することにより実現され得る。基板テーブルＷＴの位置は、例えば、ピエゾアクチュエータを使用して変調され得る。ピエゾアクチュエータは、例えば、位置決めデバイスＰＷと基板テーブルＷＴとの間に接続され得る。あるいは、位置決めデバイスＰＷ自体の位置が変調されてもよい。
【００７８】
[0082]  基板テーブルＷＴは、例えば、基板テーブルの位置を変調するのに使用され得る共振たわみステージ（resonant flexure stage）上に取り付けることができる。共振たわみステージは、たわみバネ上（flexure spring）に懸架された移動質量（moving mass）である。これは質量−バネ系であるため、相対的に低い機械駆動エネルギを使用して駆動され得るところで明確な共振周波数を有する。この共振たわみステージは、例えば、所望の変調周波数に対応する共振周波数を有するように構成され得る。
【００７９】
[0083]  一構成では、基板の位置に代えて、または基板の位置に加えて、インプリントテンプレート２１の位置を変調してもよい。これは、例えばピエゾアクチュエータを使用してインプリントテンプレートホルダ１の位置を変調することにより実現され得る。
【００８０】
[0084]  変調周波数は、例えば、１０Ｈｚ〜１ｋＨｚの範囲から選択され得る。変調周波数は、例えば、変調されている装置の質量に応じて変化する（例えば、質量が大きいほど、小さい質量よりも低い周波数で変調され得る）。
【００８１】
[0085]  上記例では、変調は正弦波変調として説明したが、他の変調を使用してもよい。例えば、鋸波変調、矩形波変調、または他の好適な変調を使用することができる。オフセットＸｓの計算は、使用される変調の形を考慮するべく変更してもよい。例えば、第３高調波および場合によって追加的な高調波が計算に含まれてもよい。
【００８２】
[0086]  インプリントテンプレートアライメント格子２４およびアライメント格子２３は、非０回折次数が格子間を伝播するのに十分に大きいピッチを有するべきである（本文脈において「非０回折次数」とは、０次以外の回折次数を指す）。ピッチが小さすぎると、インプリントテンプレートアライメント格子２４により形成される非０回折次数は基板アライメント格子２３内に収まらなくなってしまう。
【００８３】
[0087]  インプリントテンプレートアライメント格子２４および基板アライメント格子２３は、所定の小区分を含んでもよい。小区分を含まない格子は、（例えば、図３に示すような）交互のラインおよびスペースから成る。小区分を含む格子は、各ライン内および／または各スペース内に設けられる周期的なパターンを含み得る。
【００８４】
[0088]  上述した実施形態では、インプリントテンプレーアライメント格子２４および基板アライメント格子２３は、同一のピッチを有する。しかし、インプリントテンプレート格子および基板アライメント格子は、異なるピッチを有してもよい。例えば、インプリントテンプレートアライメント格子のピッチは、基板アライメント格子のピッチよりも２倍、３倍、またはｎ倍（ここでｎは整数である）大きくてもよい。代替的な実施形態では、基板アライメント格子のピッチは、インプリントテンプレートアライメント格子のピッチよりも２倍、３倍、またはｎ倍（ここでｎは整数である）大きくてもよい。
【００８５】
[0089]  ギャップ「Ｚ」は、図３においてインプリントテンプレート２１の最下面と基板２０の最上面との間に表示される。ギャップＺにはインプリント可能媒体２２が充填されているが、これに代わって、このギャップには単にガスが含まれてもよい（例えば、インプリント可能媒体がアライメント格子間に供給されず、代わりにパターン付き領域２５の下にのみ供給される場合（図５参照））。ギャップＺは、インプリントテンプレートアライメント格子２４により透過されるアライメント放射が発散し始めるものの発散するアライメント放射が完全に（またはほとんど）基板アライメント格子２３上に収まるようにすることができる。ギャップのサイズは、存在するインプリント可能媒体２２の量など、インプリントリソグラフィの様態により決められ得る。ギャップＺは、１〜２ミクロンの範囲にあってよい。ギャップは数ミクロンであってもよい。ギャップは、１ミクロン未満であってもよく、１００ｎｍ未満であってもよい。ギャップは、例えば、１０ｎｍ〜２０ｎｍの間であってよい。
【００８６】
[0090]  インプリントテンプレート（または基板）に対する基板（またはインプリントテンプレート）の初期アライメント（粗アライメント）は、アライメント格子２３、２４により提供されるキャプチャレンジ内であるべきである。「キャプチャレンジ」という用語は、アライメント格子を使用してアライメントが実現され得る位置合わせされた位置からのミスアライメントの範囲を意味することが意図される。本発明の一実施形態のキャプチャレンジは、アライメント格子のピッチよりも小さい。キャプチャレンジは、アライメント格子２３、２４のピッチのおおよそ１／４である。キャプチャレンジと格子ピッチとの間のこの関係は、使用される格子ピッチに影響し得る。粗アライメントによりアライメント格子を確実にキャプチャレンジ内に位置合わせするためには、格子ピッチが小さいほど、より高い粗アライメントの精度が求められる。
【００８７】
[0091]  異なるピッチを有するアライメント格子が設けられてもよい。粗いピッチを有するアライメント格子は、粗アライメントを提供するのに使用することができ、微細なピッチを有するアライメント格子は微細アライメントを提供するのに使用することができる。
【００８８】
[0092]  インプリントテンプレート２１はインプリント可能媒体２２と接触しているため、基板の変調は、インプリントテンプレートとインプリント可能媒体との間に摩擦力を生じさせることになる。これは、インプリント可能媒体内にエネルギを伝達させることになる。変調が適用される期間および変調の周波数は、インプリント可能媒体内に伝達されるエネルギの量がインプリント可能媒体の望ましくない変質を生じさせないほどに十分に小さくなるように選択され得る。
【００８９】
[0093]  一例では、摩擦力は２０ｍＮになると想定され得る。変調の周波数は１００Ｈｚであってよく、変調が適用される期間は１秒であってよい。変調の振幅は３００ｎｍであってよい。これは１００の変調をもたらし、これにより４×３００ｎｍ×１００＝０．１２ｍｍ程度の長さの移動距離が得られる。これは、０．１２ｍｍ×２０ｍＮ＝２．４μＪの摩擦によるエネルギを生じさせる。これは、インプリント可能媒体の望ましくない変質を生じさせないほどに十分に小さいといえる。また、摩擦から生じる熱によって基板またはインプリントテンプレートの形状変化を生じさせないほどに十分に小さいといえる。
【００９０】
[0094]  このアライメント方法では、アライメント格子の個々のラインが解像される必要はない。このため、光学部品の開口数は、比較的小さく、例えば０．１〜０．２の範囲に維持することができる。これにより、占有体積の小さい光学部品を設計することが可能となる。さらに、このアライメント装置は、比較的低コストの光学部品を使用することができ、したがって他のアライメント装置よりも安価になり得る。
【００９１】
[0095]  本発明の上述した実施形態は、０次の後方反射放射の光度変調の検出に基づいている。しかし、光度以外の特性が測定されてもよい。例えば、０次の後方反射放射の偏光状態の変調が測定されてもよい（格子間のミスアライメントは、後方反射放射の偏光状態を変化させ得る）。放射の偏光状態は、例えば、エリプソメトリ法または偏光分析法、あるいはあらゆる他の好適な方法により測定され得る。
【００９２】
[0096]  光度および偏光は、本発明の実施形態により検出され得る後方反射放射の特性の例である。
【００９３】
[0097]  本発明の実施形態では、後方反射放射の非０次数を検出することができる。所与の回折次数「ｎ」に対してこれが行われる際、（単一の回折次数「ｎ」が検出されるのではなく）「ｎ」および「−ｎ」といった一対の回折次数が検出される。これは、検出された後方反射放射内にスプリアス位相シフトが存在するために起こり、この位相シフトは、基板アライメント格子を非対称にさせ得た基板の処理から発生する。スプリアス位相シフトは、「ｎ」および「−ｎ」次数の反対符号を有するため、検出された「ｎ」および「−ｎ」の反対符号を比較することにより検出された信号から除去することができる。「ｎ」および「−ｎ」次数を検出するために、検出器６（図２）は、一対の検出器と置き換えてもよい。
【００９４】
[0098]  インプリントテンプレートは、（図２に示すように）基板のターゲット部分をインプリントすることができる。この場合、インプリントテンプレートは、インプリントが完了すると、基板のインプリントされた部分から除去され、基板の別の部分をインプリントするために使用される。これは、基板の全所望部分がインプリントされるまで繰り返される。アライメント格子は、必要に応じてインプリントテンプレートを各ターゲット部分に位置合わさせるために、基板の各ターゲット部分に設けられてもよい。
【００９５】
[0099]  複数のインプリントテンプレートがリソグラフィ装置内に設けられてもよい。例えば、基板に対する第１インプリントテンプレートの位置合わせされた位置は、第２インプリントテンプレート下のインプリント可能媒体の硬化が起こるのと同時に特定されてもよい。この場合、第２インプリントテンプレートによりインプリントされているパターンの損傷を避けるために、基板が変調されるのではなく、第１インプリントテンプレートが変調されてもよい。
【００９６】
[00100]  複数のインプリントテンプレートが設けられる場合、各インプリントテンプレートの位置合わせされた位置は、別個に（例えば連続的に）特定され得る。あるいは、各インプリントテンプレートの位置合わせされた位置は、一緒に特定されてもよい。
【００９７】
[00101]  上記実施形態では、単一のインプリントテンプレート、単一のインプリントテンプレートホルダ、単一の基板ホルダ、および単一の基板は、単一のチャンバ内に設けられる。他の実施形態では、２つ以上のインプリントテンプレート、２つ以上のインプリントテンプレートホルダ、２つ以上の基板ホルダ、および／または２つ以上の基板は、インプリントがより効率的または迅速に（例えば、並行的に）行われるべく、１つ以上のチャンバ内に設けられてもよい。例えば、一実施形態では、複数（例えば２、３または４つ）の基板ホルダを備える装置が提供される。一実施形態では、複数（例えば２、３または４つ）のインプリントテンプレート構成を備える装置が提供される。一実施形態では、各基板ホルダにつき１つのインプリントテンプレートホルダ構成を使用するように構成された装置が提供される。一実施形態では、各基板ホルダにつき２つ以上のインプリントテンプレートホルダ構成を使用するように構成された装置が提供される。一実施形態では、複数（例えば２、３または４つ）のインプリント可能媒体ディスペンサを備える装置が提供される。一実施形態では、各基板ホルダにつき１つのインプリント可能媒体ディスペンサを使用するように構成された装置が提供される。一実施形態では、各インプリントテンプレート構成につき１つのインプリント可能媒体ディスペンサを使用するように構成された装置が提供される。複数の基板ホルダを備える装置が提供される一実施形態では、これらの基板ホルダは装置内の機能を共有し得る。例えば、基板ホルダは、基板ハンドラ、基板カセット、（例えば、インプリント中にヘリウム環境を生成するための）ガス供給システム、インプリント可能媒体ディスペンサ、および／または、（インプリント可能媒体を硬化させるための）放射源を共有し得る。一実施形態では、２つ以上（例えば、３または４つ）の基板ホルダは、装置の１つ以上の機能（例えば、１、２、３、４または５つの機能）を共有する。一実施形態では、装置の１つ以上の機能（例えば、１、２、３、４または５つの機能）は、全ての基板ホルダの間で共有される。
【００９８】
[00102]  本発明の上述した実施形態はＵＶインプリントリソグラフィを使用しているが、本発明は例えばホットインプリントリソグラフィのように他の形態のインプリントリソグラフィを使用してもよい。
【００９９】
[00103]  インプリントテンプレートは、基板の上方に存在するものとして説明したが、インプリントテンプレートおよび基板は、任意の向きを有し得る（例えば、基板がインプリントテンプレートの上方に存在してもよい）。
【０１００】
[00104]  本発明の実施形態は、以下の番号が振られた条項において提供される。
１．  インプリントテンプレートと基板との間のオフセットを前記インプリントテンプレート上の第１アライメント格子および前記基板上の第１アライメント格子を使用して特定する方法であって、
前記第１インプリントテンプレートアライメント格子および前記第１基板アライメント格子を、複合格子を形成するべく十分に近づけることと、
前記インプリントテンプレートおよび前記基板の相対位置を変調させる間に、前記複合格子にアライメント放射ビームを誘導することと、
前記複合格子から反射されたアライメント放射の特性を検出することと、
前記インプリントテンプレートおよび前記基板の前記相対位置の前記変調から生じる前記検出した特性の変調を分析することにより前記オフセットを特定することと、
を含む、方法。
２．  前記アライメント放射の前記検出した特性は、前記アライメント放射の光度である、１項に記載の方法。
３．  前記アライメント放射の前記検出した特性は、前記アライメント放射の偏光状態である、１項に記載の方法。
４．  検出した前記反射されたアライメント放射は、０次の後方反射アライメント放射である、いずれかの先行する項に記載の方法。
５．  前記検出した特性の変調を分析することは、前記変調後の検出した特性の第１および第２高調波を分析することを含む、いずれかの先行する項に記載の方法。
６．  前記第１インプリントテンプレートアライメント格子は、前記インプリントテンプレートおよび前記基板の前記相対位置の変調の方向に平行な方向に延在する、いずれかの先行する項に記載の方法。
７．  前記第１インプリントテンプレートアライメント格子は、前記インプリントテンプレートおよび前記基板の前記相対位置の変調の方向に対して角度を成す方向に延在する、１〜５項のいずれかに記載の方法。
８．  前記相対位置変調の振幅は、５０ｎｍ〜１０００ｎｍの範囲内にある、いずれかの先行する項に記載の方法。
９．  前記相対位置変調は、１０Ｈｚ〜１ｋＨｚの範囲内にある周波数を有する、いずれかの先行する項に記載の方法。
１０．  前記第１インプリントテンプレートアライメント格子のピッチおよび前記第１基板アライメント格子のピッチは、３００ｎｍ〜２０００ｎｍの範囲内にある、いずれかの先行する項に記載の方法。
１１．  前記相対位置変調は、前記基板の位置の変調から生じる、いずれかの先行する項に記載の方法。
１２．  前記相対位置変調は、正弦波変調である、いずれかの先行する項に記載の方法。
１３．  前記相対位置変調は、２πΔＬ／Ｐ＝２．６３の条件を満たし、ここでΔＬは前記相対位置変調の振幅であり、Ｐは前記相対位置変調の方向に測定される前記第１インプリントテンプレートアライメント格子のピッチである、１２項に記載の方法。
１４．  第２オフセットを特定するために、第２インプリントテンプレートアライメント格子および第２基板アライメント格子に対して繰り返される、いずれかの先行する項に記載の方法であって、さらに、前記第１オフセットおよび前記第２オフセットを使用して前記基板および前記インプリントテンプレートのアライメントを実現することを含む、いずれかの先行する項に記載の方法。
１５．  前記第１インプリントテンプレートアライメント格子および前記第１基板アライメント格子に対する前記方法と、前記第２インプリントテンプレートアライメント格子および前記第２基板アライメント格子に対する前記方法とは、同時に実行される、１４項に記載の方法。
１６．  前記第１インプリントテンプレートアライメント格子および前記第２インプリントテンプレートアライメント格子は、横断方向に延在する、１４項または１５項に記載の方法。
１７．  前記インプリントテンプレートおよび前記基板の前記相対位置は、前記第１および前記第２オフセットの特定の間に単一の方向に変調される、１４項〜１６項のいずれかに記載の方法。
１８．  基板を保持するように構成された基板テーブルと、
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および前記基板から反射されたアライメント放射の特性を検出するように構成された検出器と、
前記基板テーブルおよび前記インプリントテンプレートホルダの相対位置を変調するように構成されたアクチュエータと、
を備える、インプリントリソグラフィ装置。
１９．  前記検出器は、前記アライメント放射の光度を測定するように構成される、１８項に記載の装置。
２０．  前記検出器は、前記アライメント放射の偏光状態を測定するように構成される、１８項に記載の装置。
２１．  前記検出されたアライメント放射特性の変調高調波を監視するように構成されたロックイン検出器をさらに備える、１８〜２０項のいずれかに記載の装置。
２２．  前記アクチュエータは、前記基板テーブルおよび前記インプリントテンプレートホルダの前記相対位置を、５０ｎｍ〜１０００ｎｍの範囲内にある距離だけ変調させるように構成される、１８項〜２１項のいずれかに記載の装置。
【図１ａ】
2011103448.tif 000012
【図１ｂ】
2011103448.tif 000013
【図２】
2011103448.tif 000014
【図３ａ】
2011103448.tif 000015
【図３ｂ】
2011103448.tif 000016
【図４】
2011103448.tif 000017
【図５ａ】
2011103448.tif 000018
【図５ｂ】
2011103448.tif 000019
【外国語明細書】
2011103448000001.pdf