(57)【要約】      （修正有）【課題】スループットの低下を抑えながら基板のショット領域と型のパターン領域との位置合わせ精度を向上させるインプリント装置を提供する。【解決手段】ショット領域と前記パターン領域との相対位置を調整する調整機構と、基板のマークと型のマークとによって形成される像を検出する撮像部と、撮像部から提供される信号に基づいてショット領域とパターン領域との相対位置が調整されるように調整機構を制御する制御部と、を備え、制御部は、撮像部の解像度が第１解像度に設定された状態で撮像部から提供される画像信号に基づいて調整機構を制御する第１動作を実行した後に、撮像部の解像度が第１解像度より高い第２解像度に設定された状態で前記撮像部から提供される画像信号に基づいて調整機構を制御する第２動作を実行する。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板のショット領域の上のインプリント材と型のパターン領域とを接触させ該インプリント材を硬化させることによって前記ショット領域の上にパターンを形成するインプリント装置であって、
前記ショット領域と前記パターン領域との相対位置を調整する調整機構と、
前記基板のマークと前記型のマークとによって形成される像を検出する撮像部と、
前記撮像部から提供される信号に基づいて前記ショット領域と前記パターン領域との相対位置が調整されるように前記調整機構を制御する制御部と、を備え、
前記制御部は、前記撮像部の解像度が第１解像度に設定された状態で前記撮像部から提供される画像信号に基づいて前記調整機構を制御する第１動作を実行した後に、前記撮像部の解像度が前記第１解像度より高い第２解像度に設定された状態で前記撮像部から提供される画像信号に基づいて前記調整機構を制御する第２動作を実行する、
ことを特徴とするインプリント装置。
【請求項２】
前記制御部は、前記ショット領域の上のインプリント材と前記パターン領域とが接触した状態で、前記第１動作および前記第２動作を実行する、
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】
前記制御部は、前記撮像部から提供される画像信号に基づいて前記ショット領域と前記パターン領域との位置合わせ誤差が第１基準値に収まったと判断された後に、前記第２動作の実行を開始する、
ことを特徴とする請求項１又は２に記載のインプリント装置。
【請求項４】
インプリント材を硬化させる硬化部を更に備え、
前記制御部は、前記第２動作において前記撮像部から提供される画像信号に基づいて前記ショット領域と前記パターン領域との位置合わせ誤差が第２基準値に収まったと判断された後に、前記ショット領域の上のインプリント材を硬化させるように前記硬化部を制御する、
ことを特徴とする請求項３に記載のインプリント装置。
【請求項５】
前記制御部は、前記第１動作および前記第２動作において、前記位置合わせ誤差が低減されるように前記撮像部から提供される画像信号に基づいて前記ショット領域と前記パターン領域との相対位置をフィードバック制御する、
ことを特徴とする請求項３又は４に記載のインプリント装置。
【請求項６】
前記制御部は、前記位置合わせ誤差に基づいて、前記ショット領域と前記パターン領域との相対位置を調整するために前記調整機構に与える指令値を決定する補償器を含み、
前記制御部は、前記第１動作から前記第２動作への移行に応じて前記補償器の特性を変更する、
ことを特徴とする請求項５に記載のインプリント装置。
【請求項７】
前記制御部によって前記第１動作から前記第２動作への移行に応じて変更される前記補償器の特性は、ゲインを含む、
ことを特徴とする請求項６に記載のインプリント装置。
【請求項８】
前記制御部は、前記第１動作の開始からの経過時間に応じて第１動作から前記第２動作に移行する、
ことを特徴とする請求項１又は２に記載のインプリント装置。
【請求項９】
前記制御部は、前記第１動作から前記第２動作への移行に応じて前記撮像部における撮像のための蓄積時間を変更する、
ことを特徴とする請求項１乃至８のいずれか１項に記載のインプリント装置。
【請求項１０】
前記撮像部は、画素の間引き機能を有し、
前記制御部は、前記間引き機能を使って前記撮像部の前記解像度の変更を行う、
ことを特徴とする請求項１乃至９のいずれか１項に記載のインプリント装置。
【請求項１１】
前記撮像部を含む複数の撮像部を備え、
前記制御部は、
第１期間では、前記複数の撮像部の解像度が前記第１解像度に設定された状態で前記複数の撮像部から提供される画像信号に基づいて前記調整機構を制御し、
前記第１期間の後の第２期間では、前記複数の撮像部のうちの一部の解像度が前記第１解像度に設定され、前記複数の撮像部のうちの残りが前記第２解像度に設定された状態で前記複数の撮像部から提供される画像信号に基づいて前記調整機構を制御し、
前記第２期間の後の第３期間では、前記複数の撮像部の解像度が前記第２解像度に設定された状態で前記複数の撮像部から提供される画像信号に基づいて前記調整機構を制御し、
前記制御部は、前記第２期間では、前記第１解像度から前記第２解像度への変更のタイミングが互いに異なるように前記複数の撮像部の解像度の変更を制御する、
ことを特徴とする請求項１乃至１０のいずれか１項に記載のインプリント装置。
【請求項１２】
基板のショット領域の上のインプリント材と型のパターン領域とを接触させ該インプリント材を硬化させることによって前記ショット領域の上にパターンを形成するインプリント装置によって前記ショット領域の上にパターンを形成するインプリント方法であって、
前記インプリント装置は、前記ショット領域と前記パターン領域との相対位置を調整する調整機構と、前記基板のマークと前記型のマークとによって形成される像を検出する撮像部と、インプリント材を硬化させる硬化部とを備え、
前記インプリント方法は、
前記撮像部の解像度が第１解像度に設定された状態で前記撮像部から提供される画像信号に基づいて、前記ショット領域と前記パターン領域との相対位置が調整されるように前記調整機構を制御する第１工程と、
前記第１工程の後に、前記撮像部の解像度が前記第１解像度より高い第２解像度に設定された状態で前記撮像部から提供される画像信号に基づいて前記調整機構を制御する第２工程と、
前記第２工程の後に、前記ショット領域の上のインプリント材を硬化させるように前記硬化部を制御する第３工程と、
を含むことを特徴とするインプリント方法。
【請求項１３】
請求項１乃至１１のいずれか１項に記載のインプリント装置を用いて基板の上にパターンを形成する工程と、
前記工程において前記パターンが形成された基板の処理を行う工程と、
を含み、前記処理が行われた前記基板から物品を製造することを特徴とする物品製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、インプリント装置、インプリント方法および物品製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
インプリント装置は、基板のショット領域の上のインプリント材と型のパターン領域とを接触させ該インプリンント材を硬化させることによって該ショット領域の上に該インプリント材の硬化物からなるパターンを形成する。このような処理において、ショット領域と型のパターン領域とを位置合わせするために、ショット領域が有するマークとパターン領域が有するマークとの相対位置がアライメント検出系を使って検出されうる（特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１３−２１９３３１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
基板のショット領域と型のパターン領域との位置合わせ精度は、基板のショット領域が有するマークと型のパターン領域が有するマークとの相対位置の検出精度に依存し、該検出精度は、アライメント検出系が有する撮像素子の解像度に依存しうる。高い解像度を有する撮像素子を使用すれば、高い検出精度を得ることができる。しかし、高い解像度を有する撮像素子を使った撮像によって得られる画像信号は、画素数が多いので、該画像信号を転送する処理、および、該画像信号を処理することによって相対位置を検出する処理に長時間を要しうる。したがって、基板のショット領域と型のパターン領域との位置合わせ精度を向上させるためにショット領域が有するマークと型のパターン領域が有するマークとの相対位置の検出精度を向上させようとすると、パターンを形成する処理のスループットが低下しうる。
【０００５】
本発明は、上記の課題認識を契機としてなされたものであり、スループットの低下を抑えながら基板のショット領域と型のパターン領域との位置合わせ精度を向上させるために有利な技術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】
【０００６】
本発明の１つの側面は、基板のショット領域の上のインプリント材と型のパターン領域とを接触させ該インプリント材を硬化させることによって前記ショット領域の上にパターンを形成するインプリント装置に係り、前記インプリント装置は、前記ショット領域と前記パターン領域との相対位置を調整する調整機構と、前記基板のマークと前記型のマークとによって形成される像を検出する撮像部と、前記撮像部から提供される信号に基づいて前記ショット領域と前記パターン領域との相対位置が調整されるように前記調整機構を制御する制御部と、を備え、前記制御部は、前記撮像部の解像度が第１解像度に設定された状態で前記撮像部から提供される画像信号に基づいて前記調整機構を制御する第１動作を実行した後に、前記撮像部の解像度が前記第１解像度より高い第２解像度に設定された状態で前記撮像部から提供される画像信号に基づいて前記調整機構を制御する第２動作を実行する。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、スループットの低下を抑えながら基板のショット領域と型のパターン領域との位置合わせ精度を向上させるために有利な技術が提供される。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】本発明の一実施形態のインプリント装置の構成を示す図。
【図２】制御部の構成のうち、基板のショット領域と型のパターン領域との位置合わせ（アライメント）に関する動作を制御する部分の構成例を示す図。
【図３】本発明の一実施形態のインプリント装置の動作を示す図。
【図４】型のパターン領域に対して設けられたマークＡＭＭと、基板のショット領域に対して設けられたマークＡＭＷと、マークＡＭＭの像とマークＡＭＷの像とによって合成されたマーク像ＡＭを例示する図。
【図５】基板に提示された複数のショット領域、および、各ショット領域に設けられたマークを例示する図。
【図６】第１解像度（低解像）の画像および高い第２解像度（高解像度）の画像を模式的に示す図。
【図７】位置合わせ誤差の変化と第１動作から第２動作への移行とを模式的に示す図。
【図８】物品製造方法を例示する図。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、添付図面を参照しながら本発明をその例示的な実施形態を通して説明する。
【００１０】
図１には、本発明の一実施形態のインプリント装置１００の構成が示されている。インプリント装置１００は、基板Ｓのショット領域の上のインプリント材ＩＭと型Ｍのパターン領域ＰＲとを接触させインプリンント材ＩＭを硬化させることによって該ショット領域の上にインプリント材ＩＭの硬化物からなるパターンを形成する。
【００１１】
インプリント材としては、硬化用のエネルギーが与えられることにより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、熱等が用いられうる。電磁波は、例えば、その波長が１０ｎｍ以上１ｍｍ以下の範囲から選択される光、例えば、赤外線、可視光線、紫外線などでありうる。硬化性組成物は、光の照射により、あるいは、加熱により硬化する組成物でありうる。これらのうち、光の照射により硬化する光硬化性組成物は、少なくとも重合性化合物と光重合開始剤とを含有し、必要に応じて非重合性化合物または溶剤を更に含有してもよい。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。インプリント材は、液滴状、或いは複数の液滴が繋がってできた島状又は膜状となって基板上に配置されうる。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以下でありうる。基板の材料としては、例えば、ガラス、セラミックス、金属、半導体、樹脂等が用いられうる。必要に応じて、基板の表面に、基板とは別の材料からなる部材が設けられてもよい。基板は、例えば、シリコンウエハ、化合物半導体ウエハ、石英ガラスである。
【００１２】
本明細書および添付図面では、基板Ｓの表面に平行な方向をＸＹ平面とするＸＹＺ座標系において方向を示す。ＸＹＺ座標系におけるＸ軸、Ｙ軸、Ｚ軸にそれぞれ平行な方向をＸ方向、Ｙ方向、Ｚ方向とし、Ｘ軸周りの回転、Ｙ軸周りの回転、Ｚ軸周りの回転をそれぞれθＸ、θＹ、θＺとする。Ｘ軸、Ｙ軸、Ｚ軸に関する制御または駆動は、それぞれＸ軸に平行な方向、Ｙ軸に平行な方向、Ｚ軸に平行な方向に関する制御または駆動を意味する。また、θＸ軸、θＹ軸、θＺ軸に関する制御または駆動は、それぞれＸ軸に平行な軸の周りの回転、Ｙ軸に平行な軸の周りの回転、Ｚ軸に平行な軸の周りの回転に関する制御または駆動を意味する。また、位置は、Ｘ軸、Ｙ軸、Ｚ軸の座標に基づいて特定されうる情報であり、姿勢は、θＸ軸、θＹ軸、θＺ軸の値で特定されうる情報である。位置決めは、位置および／または姿勢を制御することを意味する。位置合わせは、基板および型の少なくとも一方の位置および／または姿勢の制御を含みうる。また、位置合わせ（アライメント）は、基板および型の少なくとも一方の形状を補正あるいは変更するための制御を含みうる。
【００１３】
インプリント装置１００は、インプリントサイクルを繰り返すことによって基板の複数のショット領域にパターンを形成するように構成されうる。ここで、１つのインプリントサイクルは、接触工程、位置合わせ工程（アライメント工程）、硬化工程および分離工程を含みうる。接触工程では、基板Ｓの１つのショット領域の上のインプリント材ＩＭと型Ｍのパターン領域ＰＲとを接触させる。位置合わせ工程では、ショット領域とパターン領域ＰＲとの位置合わせがなされる。硬化工程では、ショット領域の上のインプリント材ＩＭが硬化されて、インプリント材ＩＭの硬化物からなるパターンが形成される。分離工程では、インプリント材ＩＭの硬化物からなるパターンと型Ｍのパターン領域ＰＲとが分離される。
【００１４】
インプリント装置１００は、例えば、硬化部１２０と、調整機構ＲＤＭと、計測器１５０と、アライメント検出系１７０と、供給部（ディスペンサ）１８０と、観察スコープ１９０と、制御部１１０とを備えうる。硬化部１２０は、基板Ｓのパターン形成対象のショット領域の上のインプリント材ＩＭに硬化用のエネルギーを照射し、インプリント材ＩＭを硬化させる。硬化部１２０は、例えば、型Ｍを介して、ショット領域と型Ｍのパターン領域ＰＲとの間のインプリント材ＩＭに硬化用のエネルギーを照射するように構成されうる。硬化用のエネルギーは、例えば、紫外光（例えば、ｉ線、ｇ線）でありうる。この場合、硬化部１２０は、紫外光を発生する光源と、光源からの光をインプリント材ＩＭに照射するための１又は複数の光学素子（例えば、紫外光を集光する楕円鏡、インテグレータ等）を含みうる。図１に示された例では、硬化部１２０が発生した硬化用のエネルギーは、ハーフミラーＨＭを介してインプリント材ＩＭに照射される。
【００１５】
調整機構ＲＤＭは、制御部１１０からの指令に従って基板Ｓと型Ｍとの相対位置を調整する。より詳しくは、調整機構ＲＤＭは、制御部１１０からの指令に従って基板Ｓのショット領域と型Ｍのパターン領域ＰＲとの相対位置を調整する。調整機構ＲＤＭは、基板Ｓのショット領域と型Ｍのパターン領域ＰＲとの位置合わせ（アライメント）を行う位置合わせ機構として理解されてもよい。型位置決め機構ＭＰＭは、型Ｍを複数の軸（例えば、Ｚ軸、θＸ軸、θＹ軸の３軸、好ましくは、Ｘ軸、Ｙ軸、Ｚ軸、θＸ軸、θＹ軸、θＺ軸の６軸）について駆動するように構成されうる。調整機構ＲＤＭは、型Ｍ（のパターン領域ＰＲ）を位置決めする型位置決め機構ＭＰＭと、基板Ｓ（のショット領域）を位置決めする基板位置決め機構ＳＰＭとを含みうる。型位置決め機構ＭＰＭは、型Ｍを保持する型保持部１３２と、型保持部１３２を駆動することによって型Ｍを駆動（位置決め）する型駆動機構１３４とを含みうる。型駆動機構１３４は、支持構造１３０によって支持されうる。
【００１６】
インプリント装置１００が、型Ｍの形状を補正する形状補正部１４０を備えていてもよい。形状補正部１４０は、型位置決め機構ＭＰＭの一部として理解されてもよい。形状補正部１４０は、型Ｍの側面に力を加えることによってパターン領域ＰＲの形状を補正しうる。
【００１７】
基板位置決め機構ＳＰＭは、基板Ｓを保持する基板保持部１６２と、基板保持部１６２を駆動することによって基板Ｓあるいは基板Ｓのショット領域を駆動（位置決め）する基板駆動機構１６４とを含みうる。基板駆動機構１６４は、基板Ｓを複数の軸（例えば、Ｘ軸、Ｙ軸、θＺ軸の３軸、好ましくは、Ｘ軸、Ｙ軸、Ｚ軸、θＸ軸、θＹ軸、θＺ軸の６軸）について駆動するように構成されうる。基板駆動機構１６４は、支持構造１６０によって支持されうる。
【００１８】
計測器１５０は、基板Ｓの位置および姿勢を計測する。計測器１５０は、例えば、基板Ｓを保持する基板保持部１６２の位置および姿勢を計測することによって基板Ｓの位置および姿勢を計測するように構成されうる。インプリント装置１００は、更に、基板保持部１６２に設けられた不図示の基準マークと基板Ｓに設けられた不図示のマークとの相対位置を検出する検出系、例えば、オフアクシススコープ（オフアクシス検出系）を有しうる。
【００１９】
アライメント検出系１７０は、例えば、撮像部１７２と、撮像部１７２を位置決めする位置決め機構１７４とを含みうる。図１には、１つのアライメント検出系１７０のみが示されているが、インプリント装置１００は、複数のアライメント検出系１７０を備えうる。撮像部１７２は、ＣＣＤイメージセンサまたはＭＯＳイメージセンサ等のイメージセンサと、観察対象であるマークの像をイメージセンサの撮像面に形成するスコープとを含みうる。また、撮像部１７２は、型に形成されたマークと基板に形成されたマークからの光（例えば、モアレ縞）を検出することができる。位置決め機構１７４は、観察対象の位置に応じて撮像部１７２を位置決めしうる。
【００２０】
撮像部１７２（のイメージセンサ）は、設定された解像度で撮像を行う機能を有する。より具体的には、撮像部１７２は、第１解像度で撮影を行う機能、および、第１解像度よりも解像度が高い第２解像度で撮像を行う機能を有しうる。撮像部１７２は、例えば、画素の間引き機能を有し、該間引き機能を使って撮像部１７２の解像度が変更されうる。画素の間引き機能は、例えば、撮像部１７２のイメージセンサにおけるｎ×ｍ個の画素からなる各画素グループから１つの画素を出力する機能である。設定された解像度で撮像を行う機能は、ビニング機能によって実現されてもよい。ビニング機能は、例えば、撮像部１７２のイメージセンサにおけるｎ×ｍ個の画素からなる各画素グループのｎ×ｍ個の画素から演算（平均、加算等）によって１つの画素の信号を生成し出力する機能である。
【００２１】
供給部（ディスペンサ）１８０は、基板Ｓの１又は複数のショット領域の上にインプリント材ＩＭを供給あるいは配置する。一例において、基板位置決め機構ＳＰＭによって基板Ｓが駆動されながら、それに同期して供給部ＩＭからインプリント材ＩＭが吐出され、これによって基板Ｓの１又は複数のショット領域の上にインプリント材ＩＭが供給あるいは配置されうる。供給部１８０によって複数のショット領域に対してインプリント材ＩＭが連続的に供給あるいは配置される場合、その後に、該複数のショット領域に対して連続的にインプリントサイクルが実行されうる。基板Ｓに対するインプリント材ＩＭの供給あるいは配置は、インプリント装置１００の外部に配置された装置によってなされてもよい。
【００２２】
観察スコープ１９０は、基板Ｓのショット領域の全部または一部を観察する視野を有し、例えば、インプリントサイクルの進行、パターン領域ＰＲの凹部に対するインプリント材ＩＭの充填の進行等を検出、確認あるいは観察するために使用されうる。
【００２３】
制御部１１０は、硬化部１２０、調整機構ＲＤＭ、計測器１５０、アライメント検出系１７０、供給部（ディスペンサ）１８０および観察スコープ１９０を制御するように構成されうる。制御部１１０は、例えば、ＦＰＧＡ（Ｆｉｅｌｄ  Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ  Ｇａｔｅ  Ａｒｒａｙの略。）などのＰＬＤ（Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ  Ｌｏｇｉｃ  Ｄｅｖｉｃｅの略。）、又は、ＡＳＩＣ（Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ  Ｓｐｅｃｉｆｉｃ  Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ  Ｃｉｒｃｕｉｔの略。）、又は、プログラムが組み込まれた汎用又は専用のコンピュータ、又は、これらの全部または一部の組み合わせによって構成されうる。
【００２４】
図２には、制御部１１０の構成のうち、基板Ｓのショット領域と型Ｍのパターン領域ＰＲとの位置合わせ（アライメント）に関する動作を制御する部分の構成例が示されている。制御部１１０は、基板Ｓ（のショット領域）を計測器１５０による計測結果に基づいて位置決めを行う第１モードと、基板Ｓ（のショット領域）をアライメント検出系１７０による計測結果に基づいて位置決め（位置合わせ）を行う第２モードとを有しうる。
【００２５】
制御部１１０は、例えば、目標値発生器１１２、補償器１１６、スイッチ１１３、誤差演算器１１４および減算器１１５を含みうる。目標値発生器１１２は、基板Ｓを位置決めするための基板保持部１６２の目標位置を発生する。誤差演算器１１４は、アライメント検出系１７０の撮像部１７２から提供される画像信号に基づいて、基板Ｓのショット領域と型Ｍのパターン領域ＰＲとの位置合わせ誤差を演算し、スイッチ１１３を介して減算器１１５に提供する。計測器１５０によって計測された基板保持部１６２の位置（例えば、基準位置に対する相対位置）は、スイッチ１１３を介して減算器１１５に提供される。減算器１１５は、目標値発生器１１２から提供される基板保持部１６２の目標位置から、スイッチ１１３を介して提供される信号を減じた偏差信号を発生して補償器１１６に提供する。補償器１１６は、減算器１１５から提供される偏差信号に基づいて調整機構ＲＤＭに与える指令値（例えば、基板駆動機構１６４に与える指令値）を発生する。補償器１１６は、例えば、ＰＩＤ演算器およびフィルタを含みうる。ＰＩＤ演算器は、提供される信号（偏差信号）に対してＰＩＤ演算を行って、その結果を出力する。
【００２６】
第１モードにおける制御部１１０の動作を説明する。第１モードでは、計測器１５０によって計測された基板保持部１６２の位置がスイッチ１１３を介して減算器１１５に提供される。減算器１１５は、目標値発生器１１２から提供される基板保持部１６２の目標位置（例えば、基準位置に対する相対位置）から、スイッチ１１３を介して計測器１５０から提供される計測結果（位置を示す信号）を減じた偏差信号を発生し、補償器１１６に提供する。補償器１１６は、減算器１１５から提供される偏差信号に応じて、調整機構ＲＤＭに与える指令値（例えば、基板駆動機構１６４に与える指令値）を発生する。つまり、第１モードでは、目標値発生器１１２が発生する目標位置と計測器１５０による計測結果とに基づいて調整機構ＲＤＭ（基板位置決め機構ＳＰＭ）がフィードバック制御されうる。
【００２７】
第２モードにおける制御部１１０の動作を説明する。第２モードでは、誤差演算器１１４によって演算された位置合わせ誤差がスイッチ１１３を介して減算器１１５に提供される。目標値発生器１１２は、基板Ｓのショット領域と型Ｍのパターン領域ＰＲとの目標相対位置を減算器１１５に提供する。減算器１１５は、目標値発生器１１２から提供される目標相対位置から、アライメント検出系１７０から提供される画像信号に基づいて誤差演算器１１４によって演算された位置合わせ誤差を減じた偏差信号を発生し、補償器１１６に提供する。補償器１１６は、減算器１１５から提供される偏差信号に応じて、調整機構ＲＤＭに与える指令値（例えば、基板駆動機構１６４に与える指令値）を発生する。つまり、第２モードでは、アライメント検出系１７０を使って検出された位置合わせ誤差に基づいて調整機構ＲＤＭ（基板位置決め機構ＳＰＭ）がフィードバック制御されうる。
【００２８】
以下、図３を参照しながらインプリント装置１００の動作を説明する。この動作は、１枚の基板Ｓに対するインプリントサイクル（インプリント方法）の繰り返しを含む。この動作は、制御部１１０によって制御される。工程Ｓ１００２では、制御部１１０は、型Ｍが型保持部１３２に搬送されるように不図示の型搬送機構を制御し、型保持部１３２に型Ｍを保持させる。工程Ｓ１００４では、基板Ｓが基板保持部１６２に搬送されるように不図示の基板搬送機構に制御し、基板保持部１６２に基板Ｓを保持させる。ここでは、基板Ｓには、複数のショット領域が既に定義され、ショット領域にはマークが設けられているものとする。換言すると、基板Ｓには、リソグラフィ工程を経て形成された少なくとも１つの層を有する。
【００２９】
図４には、型Ｍのパターン領域ＰＲに対して設けられたマーク（アライメントマーク）ＡＭＭと、基板Ｓのショット領域に対して設けられたマーク（アライメントマーク）ＡＭＷと、が例示されている。アライメント検出系１７０の撮像部１７２は、例えば、マークＡＭＭの像とマークＡＭＷの像とによって合成されたマーク像ＡＭを検出する。図５には、基板Ｓに定義された複数のショット領域ＳＲが例示されている。各ショット領域ＳＲには、複数のマークＡＭＷが設けられうる。複数のマークＡＭＷは、ショット領域ＳＲの外縁の内側に配置されうる。ショット領域ＳＲに隣接するショット領域の間にスクライブラインが設定される場合には、スクライブラインにマークＡＭＷが配置されてもよい。
【００３０】
工程Ｓ１００６〜工程Ｓ１０３２は、１つのインプリントサイクルに相当する。工程Ｓ１００６は、インプリント材ＩＭが塗布されていない基板Ｓがインプリント装置１００にロードされる場合に実行される。ここでは、簡単化のために、工程Ｓ１００６において１つのショット領域ＳＲの上に供給部１８０によってインプリント材ＩＭが供給されるものとする。工程Ｓ１００６では、制御部１１０は、基板Ｓの複数のショット領域ＳＲのうちパターン形成対象のショット領域ＳＲに対してインプリント材ＩＭが供給されるように供給部１８０および基板位置決め機構ＳＰＭを制御する。工程Ｓ１００６における基板Ｓの位置決めは、図２を参照して説明された第１モードでなされる。工程Ｓ１００８では、制御部１１０は、パターン形成対象のショット領域ＳＲが型Ｍのパターン領域ＰＲの下に位置決めされるように基板位置決め機構ＳＰＭを制御する。工程Ｓ１００６における基板Ｓの位置決めは、図２を参照して説明された第１モードでなされる。
【００３１】
工程Ｓ１０１０では、制御部１１０は、パターン形成対象のショット領域ＳＲのマークＡＭＷと型Ｍのパターン領域ＰＲのマークＡＭＭが撮像部１７２の観察視野に入るように位置決め機構１７４を制御する。工程Ｓ１０１２では、制御部１１０は、アライメント検出系１７０の撮像部１７２の解像度を第１解像度（低解像度）に設定する。図６（ａ）には、第１解像度（低解像）に設定された撮像部１７２によって撮像され撮像部１７２から制御部１１０に転送される画像（画像信号）が模式的に示されている。図６（ｂ）には、第１解像度（低解像）よりも解像度が高い第２解像度（高解像度）に設定された撮像部１７２によって撮像され撮像部１７２から制御部１１０に転送される画像（画像信号）が模式的に示されている。
【００３２】
第１解像度（低解像度）に設定された撮像部１７２から制御部１１０に転送される画像信号の１フレーム当たりの画素数は、第２解像度（高解像度）に設定された撮像部１７２から制御部１１０に転送される画像信号の１フレーム当たりの画素数よりも少ない。また、第１解像度に設定された撮像部１７２から制御部１１０に転送される画像信号の１フレーム当たりのデータサイズは、第２解像度に設定された撮像部１７２から制御部１１０に転送される画像信号の１フレーム当たりのデータサイズより小さい。よって、第１解像度に設定された撮像部１７２から制御部１１０に転送される画像信号の１フレーム当たりの転送時間は、第２解像度（高解像度）に設定された撮像部１７２からら制御部１１０に転送される画像信号の１フレーム当たりの転送時間よりも短い。一方、撮像部１７２から制御部１１０に転送される画像信号に基づいて制御部１１０の誤差演算器１１４によって演算される位置合わせ誤差の検出精度は、第１解像度（低解像度）の場合の方が第２解像度（高解像度）の場合よりも低い。
【００３３】
工程Ｓ１０１４では、制御部１１０は、ショット領域ＳＲの上のインプリント材ＩＭと型Ｍのパターン領域ＰＲとが接触するように調整機構ＲＤＭを制御する。この動作は、型駆動機構１３４によって型Ｍを下降させること、又は、基板駆動機構１６４によって基板Ｓを上昇されること、又は、それらの双方によってなされうる。ショット領域ＳＲの上のインプリント材ＩＭと型Ｍのパターン領域ＰＲとが接触した状態で、パターン領域ＰＲの凹部にインプリント材ＩＭが充填される。
【００３４】
工程Ｓ１０１６〜Ｓ１０２８では、制御部１１０は、第１動作を実行した後に第２動作を実行する。工程Ｓ１０１６〜Ｓ１０２８は、図２を参照して説明した第２モードでショット領域ＳＲとパターン領域ＰＲとの位置合わせがなされる。第１動作は、工程Ｓ１０１６〜Ｓ１０２０を含む。第２動作は、工程Ｓ１０２２〜Ｓ１０２８を含む。第１動作では、制御部１１０は、撮像部１７２の解像度が第１解像度に設定された状態で撮像部１７２から提供（転送）される画像信号に基づいて調整機構ＲＤＭを制御する。第２動作では、制御部１１０は、撮像部１７２の解像度が第２解像度に設定された状態で撮像部１７２から提供（転送）される画像信号に基づいて調整機構ＲＤＭを制御する。
【００３５】
以下、工程Ｓ１０１６〜Ｓ１０２８をより具体的に説明する。まず、工程Ｓ１０１６〜Ｓ１０２０の第１動作について説明する。工程Ｓ１０１６では、制御部１１０は、アライメント検出系１７０の撮像部１７２によって図４に例示されるようなマーク像ＡＭが検出（撮像）されるようにアライメント検出系１７０を制御する。撮像部１７２は、マーク像ＡＭを検出して、それによって得られた画像信号を制御部１１０に転送する。また、工程Ｓ１０１６では、制御部１１０の誤差演算器１１４は、アライメント検出系１７０の撮像部１７２から制御部１１０に転送される画像信号に基づいて位置合わせ誤差を演算する。位置合わせ誤差は、例えば、パターン形成対象のショット領域ＳＲと型Ｍのパターン領域ＰＲとの相対的な位置および回転、および、パターン形成対象のショット領域ＳＲと型Ｍのパターン領域ＰＲと形状差を含みうる。形状差は、例えば、倍率成分、台形成分、菱型成分等を含みうる。
【００３６】
工程Ｓ１０１８では、制御部１１０は、位置合わせ誤差が低減されるように調整機構ＲＤＭおよび形状補正部１４０を制御する。工程Ｓ１０２０では、制御部１１０は、位置合わせ誤差が第１基準値に収まったかどうかを判断する。そして、制御部１１０は、位置合わせ誤差が第１基準値に収まっていないと判断した場合には、工程Ｓ１０１６に処理を戻し、位置合わせ誤差が第１基準値に収まった判断した場合には、工程Ｓ１０２２に処理を進める。工程Ｓ１０１６〜Ｓ１０２０は、工程Ｓ１０２０においてアライメント検出系１７０（撮像部１７２）を使って検出される位置合わせ誤差が第１基準値に収まったと判断されるまで繰り返される。
【００３７】
工程Ｓ１０１６〜Ｓ１０２０の第１動作では、位置合わせ誤差が第１基準値に収まっていないので、位置合わせ誤差が大きい（調整機構ＲＤＭによって基板Ｓおよび型Ｍを相対駆動すべき量、および／または、形状補正部１４０による変形量）が大きい。一方で、工程Ｓ１０１６〜Ｓ１０２０の第１動作では、位置合わせ誤差が第１基準値に収まっていないので、位置合わせ誤差の検出精度は低くてもよい。したがって、工程Ｓ１０１６〜Ｓ１０２０の第１動作では、撮像部１７２の解像度を第１解像度（低解像度）に設定し、撮像部１７２から制御部１１０に転送される画像信号の１フレーム当たりの転送時間を短くすることが有利である。ここで、転送時間を短くすることは、アライメント検出系１７０（撮像部１７２）を使って位置合わせ誤差を検出する動作の繰り返し周波数を高くすることを意味する。
【００３８】
次いで、位置合わせ誤差が第１基準値に収まったと判断された後に実行される動作、即ち工程Ｓ１０２２〜Ｓ１０２８の第２動作について説明する。図７には、位置合わせ誤差の変化と第１動作から第２動作への移行とが模式的に示されている。まず、工程Ｓ１０２２では、制御部１１０は、アライメント検出系１７０の撮像部１７２の解像度を第２解像度（高解像度）に設定する。
【００３９】
工程Ｓ１０２４では、制御部１１０は、アライメント検出系１７０の撮像部１７２によって図４に例示されるようなマーク像ＡＭが検出（撮像）されるようにアライメント検出系１７０を制御する。撮像部１７２は、マーク像ＡＭを検出して、それによって得られた画像信号を制御部１１０に転送する。また、工程Ｓ１０２４では、制御部１１０の誤差演算器１１４は、アライメント検出系１７０の撮像部１７２から制御部１１０に転送される画像信号に基づいて位置合わせ誤差を演算する。
【００４０】
工程Ｓ１０２６では、制御部１１０は、位置合わせ誤差が低減されるように調整機構ＲＤＭおよび形状補正部１４０を制御する。工程Ｓ１０２０では、制御部１１０は、位置合わせ誤差が第２基準値に収まったかどうかを判断する。そして、制御部１１０は、位置合わせ誤差が第２基準値に収まっていないと判断した場合には、工程Ｓ１０２２に処理を戻し、位置合わせ誤差が第２基準値に収まった判断した場合には、工程Ｓ１０３０に処理を進める。工程Ｓ１０２２〜Ｓ１０２８は、工程Ｓ１０２８においてアライメント検出系１７０（撮像部１７２）を使って検出される位置合わせ誤差が第２基準値に収まったと判断されるまで繰り返される。
【００４１】
工程Ｓ１０２２〜Ｓ１０２８の第２動作では、位置合わせ誤差が第１基準値に収まっているので、位置合わせ誤差が小さい（調整機構ＲＤＭによって基板Ｓおよび型Ｍを相対駆動すべき量、および／または、形状補正部１４０による変形量）が小さい。一方で、工程Ｓ１０２２〜Ｓ１０２８の第２動作は、最終的な位置合わせ誤差を決定する動作である。したがって、工程Ｓ１０２２〜Ｓ１０２８の第２動作では、位置合わせ誤差の検出精度を高くするために、撮像部１７２の解像度が第２解像度（高解像度）に設定される。
【００４２】
位置合わせ誤差が第２基準値に収まった判断されると、工程Ｓ１０３０において、制御部１１０は、パターン形成対象のショット領域ＳＲとパターン領域ＰＲとの間のインプリント材ＩＭが硬化するように硬化部１２０を制御する。工程Ｓ１０３２では、硬化したインプリント材ＩＭと型Ｍのパターン領域ＰＲとが分離されるように調整機構ＲＤＭを制御する。この動作は、型駆動機構１３４によって型Ｍを上昇させること、又は、基板駆動機構１６４によって基板Ｓを下降されること、又は、それらの双方によってなされうる。
【００４３】
工程Ｓ１０３４では、制御部１１０は、基板Ｓの複数のショット領域の全てに対するパターンの形成が終了したかどうかを判断する。そして、制御部１１０は、基板Ｓの複数のショット領域の全てに対するパターンの形成が終了していないと判断した場合には、パターンが形成されていないショット領域を新たなパターン形成対象に設定し工程Ｓ１００６〜Ｓ１０３２を実行する。一方、基板Ｓの複数のショット領域の全てに対するパターンの形成が終了したと判断した場合、制御部１１０は、工程Ｓ１０３６において、不図示の基板搬送機構に基板Ｓを基板保持部１６２から取り除かせる。
【００４４】
以上のように、本実施形態によれば、撮像部１７２によって第１解像度で撮像を行う第１動作が実行された後に撮像部１７２によって第２解像度で撮像を行う第２動作が実行される。これにより、第１動作における画像信号の転送および処理に要する時間を短縮しつつ、第２動作において基板のショット領域と型のパターン領域との位置合わせ誤差に関して所望の検出精度を得ることができる。したがって、スループットの低下を抑えながら位置合わせ誤差の検出精度を向上させることができる。そして、位置合わせ誤差の検出精度を向上させることによって、最終的な位置合わせ精度を向上させることができる。
【００４５】
上記の実施形態において、第１動作から第２動作への移行、即ち、第１解像度（低解像度）から第２解像度（高解像度）への撮像部１７２の解像度の変更に応じて、撮像部１７２が有するスコープの倍率を低倍率から高倍率に変更してもよい。
【００４６】
上記の実施形態において、制御部１１０は、第１動作から第２動作への移行に応じて補償器１１６の特性を変更してもよい。第１動作から第２動作への移行に応じて変更される補償器１１６の特性は、例えば、ゲイン（例えば、比例ゲイン、積分ゲインおよび微分ゲインの少なくとも１つ）を含みうる。例えば、第１動作（第１解像度（低解像度））における比例ゲインを第２動作（第２解像度（高解像度））における比例ゲインより大きくことが有利である。この場合、第１動作においては、偏差信号に基づいて相対的に大きな指令値が調整機構ＲＤＭに提供され、相対的に大きな駆動力で位置合わせがなされる。一方、第２動作においては、大きな駆動力は不要であるので、偏差信号に基づいて相対的に小さい指令値が調整機構ＲＤＭに提供される。あるいは、第１動作から第２動作への移行に応じて変更される補償器１１６の特性は、フィルタ特性の変更（例えば、ノッチフィルタの周波数およびローパスフィルタのカットオフ周波数の少なくとも１つ）を含んでもよい。
【００４７】
上記の実施形態において、制御部１１０は、第１動作から第２動作への移行に応じて撮像部１７２における撮像のための蓄積時間を変更してもよい。例えば、制御部１１０は、第１動作における撮像部１７２における蓄積時間を第１時間とし、第２動作における撮像部１７２における蓄積時間を第１時間より長い第２時間としうる。
【００４８】
上記の実施形態では、位置合わせ誤差の大きさに基づいて第１動作から第２動作に移行するが、制御部１１０は、第１動作の開始からの経過時間に応じて第１動作から第２動作に移行してもよい。この場合においても、制御部１１０は、第１動作から第２動作への移行に応じて撮像部１７２における撮像のための蓄積時間を変更してもよい。
【００４９】
前述のように、インプリント装置１００は、複数のアライメント検出系１７０を備えうる。一例において、撮像部１７２の解像度の変更には、数十ミリ秒から数百ミリ秒の時間を要しうる。複数のアライメント検出系１７０（撮像部１７２）の解像度を同時に変更すると、位置合わせ誤差の検出を行うことができない時間が生じうる。そこで、制御部１１０は、第１期間、第１期間の後の第２期間、第２期間の後の第３期間において、複数のアライメント検出系１７０（撮像部１７２）を以下のように制御しうる。第１期間では、制御部１１０は、複数の撮像部１７２の解像度が第１解像度に設定された状態で複数の撮像部１７２から提供される画像信号に基づいて調整機構ＲＤＭを制御する。第２期間では、制御部１１０は、複数の撮像部１７２のうちの一部の解像度が第１解像度に設定され、複数の撮像部１７２のうちの残りが第２解像度に設定された状態で複数の撮像部１７２から提供される画像信号に基づいて調整機構ＲＤＭを制御する。第３期間では、制御部１１０は、複数の撮像部１７２の解像度が第２解像度に設定された状態で複数の撮像部１７２から提供される画像信号に基づいて調整機構ＲＤＭを制御する。ここで、制御部１１０は、第２期間では、第１解像度から第２解像度への変更のタイミングが互いに異なるように複数の撮像部１７２の解像度の変更を制御しうる。
【００５０】
インプリント装置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、型等である。電気回路素子としては、ＤＲＡＭ、ＳＲＡＭ、フラッシュメモリ、ＭＲＡＭのような、揮発性或いは不揮発性の半導体メモリや、ＬＳＩ、ＣＣＤ、イメージセンサ、ＦＰＧＡのような半導体素子等が挙げられる。型としては、インプリント用のモールド等が挙げられる。
【００５１】
硬化物のパターンは、上記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等が行われた後、レジストマスクは除去される。
【００５２】
次に、インプリント装置によって基板にパターンを形成し、該パターンが形成された基板を処理し、該処理が行われた基板から物品を製造する物品製造方法について説明する。図８（ａ）に示すように、絶縁体等の被加工材２ｚが表面に形成されたシリコンウエハ等の基板１ｚを用意し、続いて、インクジェット法等により、被加工材２ｚの表面にインプリント材３ｚ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３ｚが基板上に付与された様子を示している。
【００５３】
図８（ｂ）に示すように、インプリント用の型４ｚ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３ｚに向け、対向させる。図８（ｃ）に示すように、インプリント材３ｚが付与された基板１と型４ｚとを接触させ、圧力を加える。インプリント材３ｚは型４ｚと被加工材２ｚ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型４ｚを介して照射すると、インプリント材３ｚは硬化する。
【００５４】
図８（ｄ）に示すように、インプリント材３ｚを硬化させた後、型４ｚと基板１ｚを引き離すと、基板１ｚ上にインプリント材３ｚ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、型の凹部が硬化物の凸部に、型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３ｚに型４ｚの凹凸パターンが転写されたことになる。
【００５５】
図８（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２ｚの表面のうち、硬化物が無いか或いは薄く残存した部分が除去され、溝５ｚとなる。図８（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２ｚの表面に溝５ｚ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、半導体素子等に含まれる層間絶縁用の膜、つまり、物品の構成部材として利用してもよい。
【００５６】
以上、本発明の実施の形態を説明してきたが、本発明はこれらの実施の形態に限定されず、その要旨の範囲内において様々な変形及び変更が可能である。
【符号の説明】
【００５７】
１００：インプリント装置、１１０：制御部、１２０：硬化部、１７０：アライメント検出系、１７２：撮像部、ＲＤＭ：調整機構、ＭＰＭ：型位置決め機構、ＳＰＭ：基板位置決め機構、Ｓ：基板、Ｍ：型、ＰＲ：パターン領域、ＩＭ：インプリント材
【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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