(57)【要約】      （修正有）【課題】マークの位置を容易に計測できる検出器を提供する。【解決手段】マーク６、７ｂの位置を検出する検出器５は、撮像素子と、前記マーク６、７ｂを前記撮像素子の撮像面に投影する光学系と、前記光学系を構成する光学素子の中で前記マーク６、７ｂが配置されるべき配置面に対して最も近くに配置された光学素子と前記撮像面との間であって前記配置面と光学的に共役な位置に配置されたパターンと、前記マーク６、７ｂ及び前記パターンによって前記撮像面に形成されるモアレ模様に基づいて前記パターンの位置又は前記パターンの位置に対して既知の位置を基準とする前記マーク６、７ｂの位置を演算する処理部と、を備える。【選択図】図１
2011127979.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
マークの位置を検出する検出器であって、
撮像素子と、
前記マークを前記撮像素子の撮像面に投影する光学系と、
前記光学系を構成する光学素子の中で前記マークが配置されるべき配置面に対して最も近くに配置された光学素子と前記撮像面との間であって前記配置面と光学的に共役な位置に配置されたパターンと、
前記マーク及び前記パターンによって前記撮像面に形成されるモアレ模様に基づいて前記パターンの位置又は前記パターンの位置に対して既知の位置を基準とする前記マークの位置を演算する処理部と、
を備えることを特徴とする検出器。
【請求項２】
マークの位置を検出する検出器であって、
第１撮像領域及び第２撮像領域を有する撮像ユニットと、
第１マークを前記第１撮像領域に投影し、第２マークと前記第２マークの近傍に位置する第３マークとを前記第２撮像領域に投影する光学系と、
前記光学系を構成する光学素子の中で前記第１マークが配置されるべき配置面に対して最も近くに配置された光学素子と前記第１撮像領域との間であって前記配置面と光学的に共役な位置に配置されたパターンと、
前記第１マーク及び前記パターンによって前記第１撮像領域に形成される像に基づいて前記パターンの位置又は前記パターンの位置に対して既知の位置を基準とする前記第１マークの位置を演算し、前記第２マーク及び前記第３マークによって前記第２撮像領域に形成される像に基づいて前記２マークの位置を基準とする前記第３マークの位置を演算する処理部と、
を備えることを特徴とする検出器。
【請求項３】
前記撮像ユニットは、前記第１撮像領域を有する第１撮像素子と前記第２撮像領域を有する第２撮像素子とを含むことを特徴とする請求項２に記載の検出器。
【請求項４】
前記処理部は、前記第１マーク及び前記パターンによって前記第１撮像領域に形成されるモアレ模様に基づいて前記第１マークの前記位置を演算し、前記第２マーク及び前記第３マークによって前記第２撮像領域に形成されるモアレ模様に基づいて前記第３マークの前記位置を演算することを特徴とする請求項２又は請求項３に記載の検出器。
【請求項５】
マークの位置を検出する検出器であって、
撮像素子と、
マークを照明する照明光を出射する第１照明系と、
パターンを照明する照明光を出射する第２照明系と、
前記第１照明系から出射された照明光を前記マークに照明し、前記第２照明系によって照明された前記パターンを前記マークの上に投影し、前記照明されたマークと前記マークの上に投影された前記パターンとを前記撮像素子の撮像面に投影する光学系と、
前記マーク及び前記パターンによって前記撮像面に形成されるモアレ模様に基づいて前記パターンの位置又は前記パターンの位置に対して既知の位置を基準とする前記マークの位置を演算する処理部と、
を備えることを特徴とする検出器。
【請求項６】
第２撮像素子をさらに備え、
前記光学系は、第２マークと前記第２マークの近傍に位置する第３マークとを前記第２撮像素子に投影し、
前記処理部は、前記マークの前記位置の演算に加えて、前記第２マーク及び前記第３マークによって前記第２撮像素子に形成されるモアレ模様に基づいて前記第２マークの位置を基準とする前記第３マークの位置を演算することを特徴とする請求項５に記載の検出器。
【請求項７】
基板に樹脂を塗布し前記塗布された樹脂にパタ−ンが形成された型を押し付けた状態で当該樹脂を硬化させるインプリント動作を前記基板のショットごとに行うインプリント装置であって、
前記基板を支持する基板ステージと、
前記型を支持する支持体と、
前記型に形成されたマークの位置を検出するように前記支持体に固定された請求項１又は請求項５に記載の検出器と、
前記検出器の検出結果から前記パターンの位置又は前記パターンの位置に対して既知の位置を基準とする前記マークの位置が許容範囲内か否かを判定し、前記マークの位置が許容範囲外であると判定する場合に前記型の位置ずれを修正する制御部と、
を備えることを特徴とするインプリント装置。
【請求項８】
基板に樹脂を塗布し前記塗布された樹脂にパタ−ンが形成された型を押し付けた状態で当該樹脂を硬化させるインプリント動作を前記基板のショットごとに行うインプリント装置であって、
前記基板を支持する基板ステージと、
前記型を支持する支持体と、
前記型に形成された第１マーク及び第２マーク並びに前記基板のショットに形成された第３マークの位置を検出するように前記支持体に固定された請求項２乃至請求項４のいずれか１項に記載の検出器と、
前記検出器の検出結果から、前記パターンの位置又は前記パターンの位置に対して既知の位置を基準とする前記第１マークの位置が許容範囲内か否かを判定し、前記第１マークの位置が前記許容範囲外であると判定する場合に前記型の位置ずれを修正するとともに、前記２マークの位置を基準とする前記第３マークの位置に基づいて前記ショットを前記型に対して位置合わせする制御部と、
を備えることを特徴とするインプリント装置。
【請求項９】
前記型の前記支持体への取り付け及び前記型の前記支持体からの取り外しを行う装着機構と、
前記型を前記パタ−ン面に平行な方向に変形する変形機構と、
をさらに備え、
前記制御部は、
前記修正すべき位置ずれが前記型の前記支持体に対するシフトであれば、検出されたシフトの量だけ前記基板ステージを駆動して前記インプリント動作を行い、
前記修正すべき位置ずれが前記型の前記支持体に対する回転であれば、検出された回転量を補正するように前記基板ステ−ジを回転させて前記基板を前記型に対して回転することと、前記支持体を回転させて前記型を前記基板に対して回転することと、前記装着機構に前記型を前記支持体から取り外し、その後に前記型を前記支持体に再度取り付けさせることとのいずれかを実行し、
前記修正すべき位置ずれが前記ショットの前記型に対する倍率ずれ、ねじれずれ又は台形状の変形であれば、検出された倍率ずれ、ねじれずれ又は台形状の変形を補正するように前記変形機構を作動する、ことを特徴とする請求項７又は請求項８に記載のインプリント装置。
【請求項１０】
請求項７乃至請求項９のいずれか１項に記載のインプリント装置を用いてパタ−ンを基板に形成する工程と、
前記工程で前記パタ−ンを形成された基板を加工する工程と、
を含むことを特徴とする物品の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、検出器、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、磁気記憶媒体や半導体デバイスの量産向けナノリソグラフィ技術の１つとして実用化されつつある。インプリントでは、電子線描画装置等の装置を用いて微細パターンが形成された型を原版としてシリコンウエハやガラスプレート等の基板上に微細パターンが形成される。この微細パターンは、基板上に樹脂を塗布し、その樹脂を介して基板に型のパターンを押し付けた状態でその樹脂を硬化させることによって形成される。現時点において実用化されているインプリント技術としては、熱サイクル法及び光硬化法がある。熱サイクル法では、熱可塑性の樹脂をガラス転移温度以上の温度に加熱し、樹脂の流動性を高めた状態で樹脂を介して基板に型を押し付け、冷却した後に樹脂から型を引き離すことによりパターンが形成される。また、光硬化法では、紫外線硬化樹脂を介して基板に型を押し付けた状態で紫外線を照射して樹脂を硬化させた後、硬化した樹脂から型を引き離すことによりパターンが形成される。熱サイクル法は、温度制御による転写時間の増大及び温度変化による寸法精度の低下を伴うが、光硬化法には、そのような問題が存在しない。そのため、現時点においては、光硬化法がナノスケールの半導体デバイスの量産において有利である。型に形成したマークと基板のショットに形成したマークとをスコープで検出することによって型とショットを位置合わせすることは特許文献１に開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特許第４１８５９４１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
従来のインプリント装置では、型を樹脂に押し付けたり樹脂から引き離したりするときに型に力が加わるため、ショット毎に型がずれる可能性があり、型の位置ずれや変形を常時計測する手法が求められている。そこで本発明は、例えば型の位置ずれの検出に利用可能なマークの位置を容易に計測できる検出器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】
【０００５】
本発明の一つの側面は、マークの位置を検出する検出器であって、撮像素子と、前記マークを前記撮像素子の撮像面に投影する光学系と、前記光学系を構成する光学素子の中で前記マークが配置されるべき配置面に対して最も近くに配置された光学素子と前記撮像面との間であって前記配置面と光学的に共役な位置に配置されたパターンと、前記マーク及び前記パターンによって前記撮像面に形成されるモアレ模様に基づいて前記パターンの位置又は前記パターンの位置に対して既知の位置を基準とする前記マークの位置を演算する処理部と、を備えることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００６】
本発明によれば、例えば型の位置ずれの検出に利用可能なマークの位置を容易に計測できる検出器を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１】インプリント装置を示した図である。
【図２】モアレ模様を説明するための図である。
【図３】第１実施形態の検出器を示した図である。
【図４】型の位置ずれを示した図である。
【図５】第２実施形態の検出器を示した図である。
【図６】第２実施形態の合成プリズムの反射率特性を示した図である。
【図７】第３実施形態の検出器を示した図である。
【図８】型を変形する変形機構の上面図である。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
以下に、本発明の実施形態を添付の図面に基づいて詳細に説明する。
【０００９】
〔第１実施形態〕
本発明に係るインプリント装置は、図１に示すように、基板ステージ１に支持された基板２上のショットと型３の位置合わせを行うため、型３を支持する支持体（ヘッド）４に検出器（スコープ）５を固定している。スコープ５は、基板２上の各ショットに構成されたアライメントマーク６（第３マーク）と型３に形成されたマーク７ｂ（第２マーク）を近接させることで形成されるモアレ模様を用いて、これらの相対位置を計測する。インプリント装置は、樹脂を塗布し、塗布された樹脂に型３を押し付けた状態で樹脂を硬化させるインプリント動作を基板２のショットごとに行う。
【００１０】
図２を用いて、モアレ模様を用いた２つのマーク間の相対位置を計測する手法を説明する。図２ａ、図２ｂに示される、ピッチの異なる二種類の格子マークを用意する。これらの格子マークを重ねると、明暗の縞模様が生じる(図２ｃ)。この縞模様がモアレ模様である。モアレ模様は、二種類の格子マークの相対位置関係によって明暗の位置が変化する。例えば、二種類の格子マークの片方を少しだけ右へずらしてやると、図２ｃに示されるモアレ模様は、図２ｄのようなモアレ模様に変化する。このモアレ模様は、二種類の格子マーク間の実際のずれ量を拡大し大きな明暗縞として発生するため、スコープ５の解像力が低くても精度良く二種類の格子マークの相対位置関係を計測することができる。
【００１１】
モアレ模様をグローバルアライメントのキャリブレーションとして用いる際には、まず、基板ステージ１に搭載したステージ基準マーク８と型３に形成されたマーク７ｂとの相対位置をスコープ５により測定する。その後、制御部Ｃは、基板ステージ１を駆動して、オフアクシスアライメントスコープ（ＯＡスコープ）９の下へステージ基準マーク８を送り込み、ＯＡスコープ９によりステージ基準マーク８を測定する。これにより、型３とＯＡスコープ９との相対位置（所謂ベースライン量）が計測できる。このベースライン量とグローバルアライメント結果とを用いて、制御部Ｃは、ショットごとにインプリント動作を繰り返す。
【００１２】
スコープ５の拡大図を図３ａに示す。ショットに形成されたアライメントマーク６（又はステージ基準マーク８）は、型３に形成されたマーク７ａ，７ｂの近傍に位置するように設けられている。マーク７ａは、型３の位置ずれを検出するために使用されるマーク（第１マーク）である。アライメントマーク６（又はステージ基準マーク８）がマーク７ｂの近傍に位置する状態で、照明系Ｉから合成プリズム１０に出射され合成プリズム１０で反射された照明光は、アライメントマーク６（又はステージ基準マーク８）を照明する。アライメントマーク６（又はステージ基準マーク８）は、マーク７ｂとの相対位置によりモアレ模様が発生するように、例えば、両マーク間で間隔の異なるピッチの格子状のマークを構成している。アライメントマーク６（又はステージ基準マーク８）とマーク７ｂとは、スコープ５の光学系によって撮像素子１１の撮像面に投影される。アライメントマーク６（又はステージ基準マーク８）とマーク７ｂとの位置関係によって撮像素子１１の撮像面に形成されるモアレ模様に基づいて、処理部Ｐは、マーク７ｂに位置を基準とするアライメントマーク６（又はステージ基準マーク８）の位置を演算する。しかしながら、この演算結果は、基板２上のショットの型３に対する相対位置を示し、型３そのものの位置ずれを示すものではない。
【００１３】
そこで、第１実施形態では、図３ａに示されるように、マーク７ａの配置面と光学的に共役な位置にスコープ５の基準となるパターン１２を配置する。また、パターン１２は、スコープ５の光学系を構成する光学素子の中で、観察する型３に形成されるマーク７ａが配置されるべき配置面に対して最も近くに配置された光学素子１６と撮像素子１１の撮像面との間に配置される。光学素子１６は、スコープ５の光学系を構成する光学素子の中で、観察する型３に形成されるマーク７ａが配置されるべき配置面に対して最も近くに配置された光学素子である。図３ａの構成では、パターン１２の形成位置が撮像素子１１の撮像面となり構成が難しい場合がある。そこで、図３ｂに示すように、さらに結像光学系をつなげ、中間像面位置にパターン１２を形成することで、同様の効果を得ることができる。この場合、パターン１２と撮像素子１１をつなぐ光学系は、モアレ模様を結像するためのものであるので、マーク７ａをパターン１２上へ結像する光学性能と同等である必要は無く、より低い光学性能（例えばＮＡを小さくする）で良い。パターン１２は、ガラス段差で構成した位相格子でも良いし、マークを描画した振幅格子でも良い。
【００１４】
これによれば、従来例と同様に照明系Ｉから合成プリズム１０に向けて出射された光は、マーク７ａ，７ｂを照明する。マーク７ａの像はスコープ５の結像光学系を通って、光学的に共役な位置に構成されているパターン１２上に結像する。図３ａでは、マーク７ａとパターン１２とによって形成されたモアレ模様が撮像素子１１の撮像面に結像される。図３ｂでは、マーク７ａとパターン１２とによってモアレ模様がパターン１２上に形成され、当該モアレ模様は結像光学系により撮像素子１１の撮像面に結像される。処理部Ｐは、撮像素子１１の撮像面に撮像されたモアレ模様に基づいてパターン１２の位置を基準とするマーク７ａの位置を演算する。マーク７ａの位置の基準とする位置は、パターン１２の位置に対して既知の位置でもよい。
【００１５】
スコープ５で、マーク７ｂとアライメントマーク６（又はステージ基準マーク８）との相対位置の計測を行い、さらに、同じスコープ５でマーク７ａの位置すなわち型３そのものの位置ずれを計測したい場合は、スコープ５の撮像領域を分割してやればよい。図３ｃ〜図３ｅを使って一例を述べる。図３ｃは、型３に形成されたマーク７ａ，７ｂの構成を、図３ｄは、スコープ５内に形成されたパターン１２の構成を、図３ｅは、撮像素子１１上での結像を、それぞれ撮像素子１１上の撮像領域に換算して示している。基板２上のアライメントマーク６（又はステージ基準マーク８）との相対位置を測定するためのマーク７ｂを図３ｃの領域１３に形成する。そして、マーク７ｂの形成領域１３とは別の領域１４に、パターン１２との相対位置を計測するためのマーク７ｂを形成する。図３ｄの領域１５に、マーク７ａとの位置合わせを行うためのパターン１２側のマークを形成する。その結果、図３ｅの第２撮像領域１１ｂには、マーク７ｂとアライメントマーク６（又はステージ基準マーク８）との相対位置関係に起因するモアレ模様が形成される。また、図３ｅの第１撮像領域１１ａには、領域１４に形成したマーク７ａと領域１５に形成したパターン１２との相対位置関係に起因するモアレ模様が形成される。これにより、一つのスコープ５の撮像領域を分割することで、二つの相対関係によるモアレ模様の検出を行うことができる。
【００１６】
型３において、パターン領域の周辺にマーク７ａ，７ｂを構成する場合、インプリントした際に基板２へマーク７ａ，７ｂが一緒に転写されてしまう。そこで転写しても影響の無いスクライブライン上へマーク７ａ，７ｂを構成するが、スクライブライン内に構成するためにマーク７ａ，７ｂの大きさに制約がある。そこで、スクライブライン外のパターン領域周辺に型３の位置を計測することに特化したマーク７ａや７ｂを形成し、このマーク７a、７ｂの形成部分がインプリント時に樹脂と接しないように型３のパターン部と高さを変えておく。そうすれば、マーク７ａ、７ｂの大きさに制約がなくなるため、本実施形態のような構成がより有効となる。
【００１７】
本実施形態により、型３に構成したマーク７ａとスコープ５内のパターン１２との相対位置が常時計測できる。これにより、型３に形成したマーク７ａをスコープ５により計測することで、型３のシフトだけではなく、変形も計測できる。
【００１８】
図４に、型３の変形の例を示す。型３のマーク７ａがショットのパターン領域１８の周辺に構成されている。なお、点線で示した１９が、型３のシフトや変形の無いときのショットのパターン領域１８の位置である。図４に示したようにシフト（ａ）、倍率（ｂ）、台形状の変形（ｃ）、ねじれ（ｅ）、回転（ｆ）といったショットのパターン領域１８の位置ずれにより、パターン領域１８の周辺に構成しているマーク７ａも位置ずれを起す。制御部Ｃは、検出器５の検出結果からマーク７ａの基準位置に対する位置が許容範囲内か否かを判定する。そして、制御部Ｃは、マーク７ａの位置が許容範囲外であると判定する場合に、型３の位置ずれを修正するための対応を行う。
【００１９】
制御部Ｃは、修正すべき位置ずれが型３の基準位置に対するシフトであれば、検出されたシフトの量だけ基板ステージ１を駆動してインプリント動作を行う。すなわち、型３のシフトが検出された場合、ステージ基準マーク８を使ったキャリブレーション計測を行い、キャリブレーション計測との差分を、基板ステージ１を駆動することで補正する。修正すべき位置ずれが型３の基準位置に対する回転であれば、制御部Ｃは、検出された回転量を補正するように基板ステ−ジ１を回転させて基板２を型３に対して回転する。または、支持体４を回転する。もしくは、制御部Ｃは、装着機構４０に型３を支持体４から取り外し、その後に型３を支持体４に再度取り付けることを実行する。装着機構４０は、例えば、型３を支持体４に取り付け、かつ、型３を支持体４から取り外すロボットである。
【００２０】
図４ｂ、図４ｃ、図４ｅのように倍率ずれ、台形状の変形、ねじれずれが発生している場合、型３の形状が変化したと考えられる。型３の変形が検出された場合、制御部Ｃは、エラ−対応として、型３をパターン面に平行な方向に変形する変形機構を作動させて型３自体の形状を変化させて形状を修正する。図８に変形機構３０の一例を示す。変形機構３０は、型の側面に吸着する吸着部３０ａと吸着部３０ａを型３に向けて押し付けたり型から遠ざけたりするアクチュエータ３０ｂとを含んでいる。制御部Ｃは、アクチュエータ３０ｂの駆動量と型３の変形量との関係を予め取得しておき、当該関係と計測結果による必要な変形量とに基づいてアクチュエータ３０ｂを駆動する。型３の変形を補正したら、型３と基板２との相対位置の変化が懸念される。この場合例えば、前述したベースライン量を再計測するなど、キャリブレーション計測を行えば良い。
【００２１】
以上述べたように、本実施例に拠ればスコープ５のパターン１２と型３のマーク７ａとのモアレ模様より型３のスコープ５に対する相対位置が常に測定できるため、これまで出来なかった型３の位置ずれを常時計測することができる。
【００２２】
〔第２実施形態〕
つぎに、図５に基づいて第２実施形態のスコープ５について説明する。図５ａに示すようにスコープ５の結像光学系において、その途中で光学系を分岐し、分岐した後にそれぞれ撮像素子１１ａ，１１ｂを配置している。撮像素子１１ａ及び撮像素子１１ｂは、撮像ユニットを構成している。本構成によれば、照明系Ｉから合成プリズム１０に入射し、合成プリズム１０で反射された照明光は、型３のマーク７ａ，７ｂに入射される。マーク７ａ，７ｂの像は、スコープ５の結像光学系により導光されるがビームスプリッタ２０により分岐される。ビームスプリッタ２０を反射し結像した位置に構成した撮像素子１１ａを第１撮像素子、透過し結像した位置に構成した撮像素子１１ｂを第２撮像素子とする。
【００２３】
第２撮像素子１１ｂの撮像面をマーク７ｂと基板２上のマーク６（又はステージ基準マーク８）との相対位置関係によるモアレ模様を検出する光学系の受光部とする。撮像素子１１ａの撮像面をマーク７ａとパターン１２との相対位置関係によるモアレ模様を検出する光学系の受光部とする。パターン１２は型３のマーク７ａと共役な位置に構成する。第１実施形態と同様に、パターン１２を第１撮像素子１１ａの近くに配置することが困難であれば、さらに結像光学系をつなげ、パターン１２を中間像面に配置しても同様の効果を得る（図５ｂ）。本実施形態でも、第１実施形態と同様に、パターン１２と第１撮像素子１１ａをつなぐ光学系は、モアレ模様を結像すればよいので、マーク７ａをパターン１２上へ結像する光学性能と同等である必要は無く、より低い光学性能（例えばＮＡを小さくする）で良い。
【００２４】
本実施形態によれば、第１実施形態で示したように、一つの撮像素子１１の撮像領域を２つに分割する必要は無く、型３に形成されたマーク７ａ，７ｂに対してそれぞれ別の撮像素子１１ａ，１１ｂを用いて位置合わせを行う。したがって、マーク７ａ，７ｂの非計測方向の幅を多く設定でき、光量の確保ができる。また、マーク７ａは第１実施形態の撮像領域を分割した場合のように従来とは違ったマークに構成する必要はなく、従来と同様のマークを用いることもできる。もちろん撮像領域を分割して、よりマーク７ａとパターン１２との相対位置計測に適したマークを構成しても良い。
【００２５】
図中にあるように、ビームスプリッタ２０を単なるハーフミラーにすると撮像素子１１ａ，１１ｂ上での光量が大幅に減少することが考えられる。そこで、波長毎による透過率(反射率)を変えてやることで光量の減少を抑える。例えば、マーク７ｂとマーク６（又はステージ基準マーク８）との相対位置を計測する場合の照明光の波長を波長１、パターン１２とマーク７ａとの相対位置を計測する場合の照明光の波長を波長２とする。そして、ビームスプリッタ２０は、図６に示されるように、波長１の照明光に対しては高い透過率と低い反射率を示し、波長２の照明光に対しては低い透過率と高い反射率を示すと言った特性とすれば良い。また、照明光の波長に限らず偏光でビームスプリッタ２０の透過率、反射率に差をつけても良い。
【００２６】
以上述べたように、本実施形態に拠ればスコープ５のパターン１２とマーク７ａとのモアレ模様よりパターン１２に対するマーク７ａの位置が常に測定できる。また、これを元にして第１実施形態と同様の手法により、型３の位置ずれを常時計測することができる。
【００２７】
〔第３実施形態〕
つぎに、図７に基づいて第３実施形態のスコープ５について説明する。図７ａに示すように、マーク７ａ，７ｂを照明する照明系（第２照明系）Ｉｂとは別にスリット像を投影する照明系（第１照明系）Ｉａが構成されている。第１、第２実施形態と同様に照明系Ｉｂから射出された照明光は、合成プリズム１０で反射され、基板２上のマーク６（又はステージ基準マーク８）を照明する。マーク６（又はステージ基準マーク８）とマーク７ｂとの相対位置関係によりモアレ模様が発生し、スコープ５の結像光学系により撮像素子１１の撮像面にモアレ模様の明暗が結像される。これとは別にマーク７ａと光学的に共役な位置へスリット２１を構成する。スリット２１は、マーク７ａへ投影された際に、光学系の倍率を加味して所望のピッチになるように設計しておく。このスリット２１によりマーク７ａ上へ投影されたスリットパターンとマーク７ａとの相対位置関係により、モアレ模様が発生する。スリットパターンとマーク７ａとの相対位置によりモアレ模様の明暗の位置が変化することから、スリットパターンとマーク７ａとの相対位置関係を算出することができる。つまり、スリット２１を基準としたときのマーク７ａ(型３)の位置の計測ができる。
【００２８】
スリット２１の平面図を図７ｂに示す。照明系Ｉａから光を導き、スリット２１上へ照射する。スリット２１の像は、ビームスプリッタ２０により反射され、マーク７ａの上へ投影される。投影されたスリットパターンとマーク７ａとによりモアレ模様が発生する。このモアレ模様は、スコープ５内の結像光学系により、撮像素子１１上の撮像面で結像する。スリットパターンとマーク７ａとの相対位置の計測は、マーク６（又はステージ基準マーク８）とマーク７ｂとの相対位置の計測とは異なるタイミングで行う。例えばスリット２１とマーク７ａとの相対位置を計測するときにのみ、スリット２１を照明する光を点灯すればよい。
【００２９】
照明系を２つ構成するのが困難な場合、図７ｃのように撮像素子１１の撮像面を分割して照明系を一つにしてやることもできる。照明系は、図７ｃに示されたスリット２１が形成された照明系Ｉａのみであるが、撮像素子１１の撮像面は、分割され、領域２２と領域２３とを有している。領域２２は、前記したように、マーク７ａへ投影されたスリットパターンとマーク７ａで発生したモアレ模様を撮像する。領域２３はマーク７ｂとアライメントマーク６（又はステージ基準マーク８）とで発生したモアレ模様を撮像する。また、ビームスプリッタ２０は第２実施形態と同様に、波長や偏光で系毎の反射率差をつけてやると光量の確保ができる。
【００３０】
以上述べたように、本実施形態に拠ればスコープ５のスリット２１とマーク７ａのモアレ模様よりマーク７ａの相対位置を常に測定できる。また、これを元にして第１実施形態と同様の手法により、型３の位置ずれを常時計測することができる。なお、本実施形態では照明系Ｉａからでた光がビームスプリッタ２０で反射される形態を記載した。しかし、例えば、照明系Ｉａと撮像素子１１の位置と入れ替えて、照明系Ｉａからでて、スリット２１をとおり、ビームスプリッタ２０を透過して型３へ導光され、発生したモアレ模様は、ビームスプリッタ２０を反射して撮像素子１１へ導かれる構成も可能である。また、図７において、照明系Ｉｂと撮像素子１１の位置を入れ替えた構成でも可能である。
【００３１】
［物品の製造方法］
物品としてのデバイス（半導体集積回路素子、液晶表示素子等）の製造方法は、上述したインプリント装置を用いて基板（ウエハ、ガラスプレート、フィルム状基板）にパターンを形成する工程を含む。さらに、該製造方法は、パターンを形成された基板をエッチングする工程を含みうる。なお、パターンドメディア（記録媒体）や光学素子などの他の物品を製造する場合には、該製造方法は、エッチングの代わりに、パターンを形成された基板を加工する他の処理を含みうる。本実施形態の物品製造方法は、従来の方法に比べて、物品の性能・品質・生産性・生産コストの少なくとも一つにおいて有利である。
【図１】
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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２】
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