(57)【要約】【課題】パターン形成装置においてパーティクルによる不良品の発生を抑制するために有利な技術を提供する。【解決手段】パターン形成装置は、原版を用いて基板にパターンを形成する。前記パターン形成装置は、前記基板を保持する基板保持部と、前記原版を保持し駆動する原版駆動部と、前記原版駆動部の周辺に配置され、パーティクルを捕集する捕集面と、前記捕集面の状態を検出する検出器と、前記検出器によって検出された結果の変化に応じてエラー処理を実行する制御部とを備える。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
原版を用いて基板にパターンを形成するパターン形成装置であって、
前記基板を保持する基板保持部と、
前記原版を保持し駆動する原版駆動部と、
前記原版駆動部の周辺に配置され、パーティクルを捕集する捕集面と、
前記捕集面の状態を検出する検出器と、
前記検出器によって検出された結果の変化に応じてエラー処理を実行する制御部と、
を備えることを特徴とするパターン形成装置。
【請求項２】
前記検出器は、前記捕集面の法線に対して傾斜した角度で前記捕集面に光を投光する投光器と、前記捕集面からの光を受光する受光器と、を含む、
ことを特徴とする請求項１に記載のパターン形成装置。
【請求項３】
前記検出器は、前記捕集面の状態を検出する際に前記捕集面に対向するように配置される反射面を更に含む、
ことを特徴とする請求項２に記載のパターン形成装置。
【請求項４】
前記投光器、前記受光器および前記反射面は、前記投光器から射出された光が前記捕集面で反射され、次いで前記反射面で反射され、次いで前記捕集面で再び反射される光路を経て前記受光器に入射するように配置されている、
ことを特徴とする請求項３に記載のパターン形成装置。
【請求項５】
前記基板保持部を保持するステージを更に備え、
前記検出器は、前記ステージによって支持されている、
ことを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載のパターン形成装置。
【請求項６】
前記基板保持部の周辺に配置されるように前記ステージによって支持された周辺部材を更に備え、
前記検出器は、前記周辺部材に取り付けられている、
ことを特徴とする請求項５に記載のパターン形成装置。
【請求項７】
前記制御部は、前記検出器によって検出された結果を記憶する記憶部を含み、
前記制御部は、新たに前記検出器によって検出された結果と前記記憶部に記憶されている結果とに基づいて前記変化を特定する、
ことを特徴とする請求項１乃至６のいずれか１項に記載のパターン形成装置。
【請求項８】
前記検出器は、１つの基板の複数のショット領域に対してパターンの形成が終了した後、次の基板の複数のショット領域に対してパターンの形成を開始する前に、前記捕集面の状態を検出する、
ことを特徴とする請求項１乃至７のいずれか１項に記載のパターン形成装置。
【請求項９】
前記エラー処理は、警報を発する処理、および、前記基板の上にパターンを形成する処理を停止させる処理、の少なくとも１つを含む、
ことを特徴とする請求項１乃至８のいずれか１項に記載のパターン形成装置。
【請求項１０】
原版を用いて基板にパターンを形成するパターン形成装置であって、
前記基板を保持する基板保持部と、
前記原版を保持し駆動する原版駆動部と、
前記原版駆動部の周辺に配置され、パーティクルを捕集する捕集面と、
前記捕集面の状態を検出する検出器と、
前記検出器によって検出された結果に応じてエラー処理を実行する制御部と、を備え、
前記検出器は、前記捕集面の法線に対して傾斜した角度で前記捕集面に光を投光する投光器と、前記捕集面からの光を受光する受光器と、前記捕集面の状態を検出する際に前記捕集面に対向するように配置される反射面とを含む、
ことを特徴とするパターン形成装置。
【請求項１１】
前記投光器、前記受光器および前記反射面は、前記投光器から射出された光が前記捕集面で反射され、次いで前記反射面で反射され、次いで前記捕集面で再び反射される光路を経て前記受光器に入射するように配置されている、
ことを特徴とする請求項１０に記載のパターン形成装置。
【請求項１２】
請求項１乃至１１のいずれか１項に記載のパターン形成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、インプリント装置および物品製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
半導体デバイス等の物品の製造に置いて、原版を用いて基板にパターンを形成するパターン形成装置が使用されうる。パターン形成装置としては、投影露光装置およびインプリント装置が代表的である。投影露光装置は、原版（レチクル）のパターンを投影光学系によって基板の上の感光材に投影し基板の上の感光材にパターン（潜像パターン）を形成する。潜像パターンは、現像工程を経て物理的なパターンに変化しうる。インプリント装置は、基板の上のインプリント材に原版（型）を接触させ、インプリント材を硬化させることによってインプリント材の硬化物からなるパターンを形成し、その後、インプリント材の硬化物からなるパターンと原版とを分離する。
【０００３】
投影露光装置では、原版にパーティクル（異物）が付着すると、以降では、パーティクルの像が何枚もの基板に転写され続けて多数の不良品が発生しうる。このような欠陥は、リピート欠陥と呼ばれうる。インプリント装置では、インプリント材の硬化物からなるパターンと原版とを分離する際に原版の表面が帯電しうる。原版の表面が帯電すると、パーティクル（異物）に対して静電気力（クーロン力）が作用し、この静電気力によってパーティクルが原版の表面に引き付けられて原版の表面に付着しうる。原版の表面にパーティクルが存在すると、基板の上のインプリント材に原版を接触させたときに、原版が変形あるいは破損しうる。パーティクルが存在する箇所では、以降の処理において、目標パターンとは異なる形状を有するパターンが何枚もの基板の上に形成され続けることになる。このような欠陥も、リピート欠陥と呼ばれうる。
【０００４】
特許文献１には、モールド（原版）に異物捕捉領域を設けて、異物捕捉領域によって異物を捕捉するインプリント装置が記載されている。しかしながら、異物捕捉領域によって捕捉されなかった異物は、欠陥を発生させうる。特許文献２には、基板の上に存在する異物を検出する検出部を備え、異物が存在するショット領域に対してインプリント処理を行わないインプリント装置（パターン形成装置）が記載されている。特許文献３には、モールド（原版）のパターン面に付着した異物の位置を特定する特定部を備え、特定された異物の位置に基づいてクリーニング部によって異物を除去するための処理を行うインプリント装置（パターン形成装置）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２０１４−１７５３４０号公報
【特許文献２】特開２０１２−１６９５９３号公報
【特許文献３】特開２０１７−５９６４１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
特許文献２に記載されたパターン形成装置では、基板がパターン形成装置にロードされ、その基板が所定位置に存在する状態でなければ、パーティクル（異物）を検出することができない。特許文献３に記載されたパターン形成装置では、原版がパターン形成装置にロードされ、その原版が所定位置に存在する状態でなければ、パーティクル（異物）を検出することができない。しかし、パーティクルは、基板または原版が所定位置に存在しない状態でも発生しうる。基板または原版の上にパーティクルが存在しない場合においても、パターン形成装置の中にパーティクルが存在する場合には、そのパーティクルが不良品を発生させうる。あるいは、パターン形成装置の構成部品の摺動等によって大量にパーティクルが発生した場合において、それを速やかに検出することができなければ、著しい数の不良品が発生しうる。
【０００７】
本発明は、パターン形成装置においてパーティクルによる不良品の発生を抑制す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】
【０００８】
本発明の１つの側面は、原版を用いて基板にパターンを形成するパターン形成装置に係り、前記パターン形成装置は、前記基板を保持する基板保持部と、前記原版を保持し駆動する原版駆動部と、前記原版駆動部の周辺に配置され、パーティクルを捕集する捕集面と、前記捕集面の状態を検出する検出器と、前記検出器によって検出された結果の変化に応じてエラー処理を実行する制御部と、を備える。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、パターン形成装置においてパーティクルによる不良品の発生を抑制するために有利な技術が提供される。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明に係るパターン形成装置の一実施形態としてのインプリント装置の構成を模式的に示す図。
【図２】検出処理における捕集器と検出器の位置関係を例示する図。
【図３】検出処理における捕集器と検出器の位置関係、および、検出器の構成を例示する図。
【図４】検出処理における捕集器と検出器の位置関係を例示する図。
【図５】検出処理における捕集器と検出器の位置関係を例示する図。
【図６】図１のインプリント装置の動作を例示する図。
【図７】物品製造方法を例示する図。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
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。なお、以下では、パターン形成装置の一例としてインプリント装置について詳述するが、本発明は、投影露光装置等の露光装置にも適用できる。
【００１２】
図１には、本発明に係るパターン形成装置の一実施形態としてのインプリント装置ＩＭＰの構成が模式的に示されている。インプリント装置ＩＭＰは、原版Ｍを用いて基板Ｓにパターンを形成する。より具体的には、インプリント装置ＩＭＰは、基板Ｓの上のインプリント材ＩＭに原版（型）Ｍを接触させ、インプリント材ＩＭを硬化させることによってインプリント材ＩＭの硬化物からなるパターンを形成する。その後、インプリント装置ＩＭＰは、インプリント材ＩＭの硬化物からなるパターンと原版Ｍとを分離する。
【００１３】
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。
【００１４】
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。
【００１５】
インプリント装置ＩＭＰは、基板Ｓの駆動（位置決め）に関して、ステージ駆動部２、基板保持部３、周辺部材１３、微動ステージ１４、粗動ステージ１５、ステージ支持体１６、計測器１７および基板駆動制御部２５を備えうる。この例では、微動ステージ１４および粗動ステージ１５によってステージが構成される。粗動ステージ１５は、ステージ支持体１６によって支持され、ステージ駆動部２によって駆動される。微動ステージ１４は、粗動ステージ１５によって支持され、不図示の微動機構によって駆動される。基板保持部３は、微動ステージ１４に搭載される。基板保持部３は、基板Ｓを保持する。周辺部材１３は、基板保持部３または基板Ｓの周辺に配置されていて、微動ステージ１４によって支持される。微動ステージ１４の位置および姿勢は、計測器１７によって計測されうる。基板駆動制御部２５は、計測器１７によって計測される微動ステージ１４の位置および姿勢に基づいて、ステージ駆動部２および微動機構を制御し、これによって微動ステージ１４（基板Ｓ）の位置および姿勢を制御しうる。微動ステージ１４（基板Ｓ）は、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）について駆動されうる。
【００１６】
インプリント装置ＩＭＰは、原版Ｍの駆動に関して、原版駆動部１０および原版駆動制御部２４を備えうる。原版駆動部１０は、原版Ｍを保持し、原版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。原版駆動制御部２４は、原版駆動部１０による原版Ｍの駆動を制御しうる。原版駆動制御部２４は、例えば、基板Ｓのショット領域の上のインプリント材ＩＭと原版Ｍのパターン領域（基板あるいはインプリント材ＩＭに転写すべきパターンが形成された領域）との接触がなされるように、原版駆動部１０を制御しうる。また、原版駆動制御部２４は、例えば、インプリント材ＩＭの硬化物からなるパターンと原版Ｍのパターン領域との分離がなされるように、原版駆動部１０を制御しうる。
【００１７】
インプリント装置ＩＭＰは、基板Ｓ（のショット領域）と原版Ｍとの位置合わせ用の計測に関して、アライメントスコープ８、アライメントスコープ１１およびスコープ制御部２２を備えうる。アライメントスコープ８は、インプリントヘッド７に搭載され、原版Ｍのマークと基板Ｓのショット領域のマークとの相対位置および相対姿勢を検出しうる。アライメントスコープ１１は、オフアクシスのアライメントスコープであり、基板Ｓのマークの位置を検出しうる。アライメントスコープ１１によって基板Ｓの複数のショット領域のマークの位置を検出することによって、基板Ｓの上のショット領域配列を計測することができる。スコープ制御部２２は、アライメントスコープ８およびアライメントスコープ１１を制御しうる。インプリント装置ＩＭＰは、カメラ４を備えうる。カメラ４は、例えば、基板Ｓのショット領域の上のインプリント材ＩＭと型Ｍのパターン領域との接触状態を観察するために使用されうる。
【００１８】
インプリント装置ＩＭＰは、基板Ｓの上にインプリント材ＩＭを配置するための構成として、ディスペンサ１２およびディスペンサ制御部２３を備えうる。ディスペンサ１２は、インプリント材ＩＭを基板Ｓに向けて吐出しうる。基板Ｓがステージ駆動部２および微動機構によって走査駆動されながらディスペンサ１２からインプリント材ＩＭが吐出されることによって基板Ｓの上にインプリント材ＩＭが配置されうる。ディスペンサ制御部２３は、ディスペンサ１２からのインプリント材ＩＭの吐出を制御しうる。
【００１９】
インプリント装置ＩＭＰは、インプリント材ＩＭの硬化に関して、硬化部５、光学系６および硬化制御部２１を備えうる。硬化部５は、基板Ｓのショット領域の上のインプリント材ＩＭと原版Ｍのパターン領域とが接触し、パターン領域の凹部にインプリント材ＩＭが充填された状態で、インプリント材ＩＭに硬化用のエネルギーを照射することによってインプリント材ＩＭを硬化させる。硬化部５は、例えば、硬化用のエネルギーとして紫外光等の光エネルギーをインプリント材ＩＭに照射するように構成されうる。光学系６は、硬化部５から射出された硬化用エネルギーをインプリント材ＩＭに照射する。硬化制御部２１は、硬化部５を制御する。
【００２０】
インプリント装置ＩＭＰは、パーティクルの捕集に関して、捕集器１８および捕集器制御部２６を備えうる。捕集器１８は、パーティクルを捕集する捕集面ＴＳを有する。捕集器制御部２６は、捕集器１８と周辺部材１３との間に電界を発生させるための電位（以下、捕集電位）を捕集器１８に供給しうる。捕集器１８の捕集面ＴＳに対向する周辺部材１３は、微動ステージ１４によって支持され、基板Ｓの表面と同一高さの表面を有しうる。また、周辺部材１３は、接地電位に維持されうる。基板Ｓも接地電位に維持されうる。
【００２１】
捕集電位は、インプリント材ＩＭの硬化物からなるパターンと原版Ｍとを分離した際に原版Ｍに生じる電位と同極性で、絶対値が当該電位と同程度か当該電位より大きい電位とされうる。捕集器１８と基板Ｓまたは周辺部材１３との間に発生する電界によって、基板Ｓまたは周辺部材１３に付着しているパーティクルを捕集器１８に吸引し捕集することができる。また、基板Ｓまたは周辺部材１３と捕集器１８との間に漂っているパーティクルについても、捕集器１８に吸引し捕集することができる。捕集面ＴＳは、絶縁膜によって構成されうる。捕集面ＴＳを絶縁膜によって構成することによって、捕集面ＴＳによって捕集されたパーティクルが電荷を失うことがない。よって、捕集面ＴＳによって捕集されたパーティクルは、静電気力によって捕集面ＴＳに留まる。捕集器１８は、以上のような構成を有するものに限定されず、パーティクルを捕集する能力を有するものであればよい。
【００２２】
インプリント装置ＩＭＰは、パーティクルの検出に関して、検出器１９および検出器制御部２７を備えうる。検出器１９は、捕集器１８の捕集面ＴＳの状態を検出しうる。検出器１９は、基板保持部３を保持するステージ（例えば、微動ステージ１４）によって支持されうる。より具体的な例において、検出器１９は、微動ステージ１４によって支持された周辺部材１３に取り付けられうる。検出器制御部２７は、例えば、捕集器１８の動作を制御する。
【００２３】
その他、インプリント装置ＩＭＰは、アライメントスコープ１１、ディスペンサ１２、原版駆動部１０、アライメントスコープ８、硬化部５、光学系６およびカメラ４等を支持する上部支持体９を備えうる。また、インプリント装置ＩＭＰは、硬化制御部２１、スコープ制御部２２、ディスペンサ制御部２３、原版駆動制御部２４、基板駆動制御部２５、捕集器制御部２６および検出器制御部２７を制御する主制御部（制御部）２０を備えうる。硬化制御部２１、スコープ制御部２２、ディスペンサ制御部２３、原版駆動制御部２４、基板駆動制御部２５、捕集器制御部２６および検出器制御部２７の少なくとも一部は、主制御部２０に組み込まれてもよい。主制御部２０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２−５を参照しながら、検出器１９によって捕集器１８の捕集面ＴＳの状態を検出する検出処理について説明する。図２には、検出処理における捕集器１８（の捕集面ＴＳ）と検出器１９の位置関係が例示されている。図３、図４、図５には、捕集器１８および検出器１９が拡大して示されている。また、図３には、検出器１９の構成が例示されている。
【００２５】
検出器１９は、１つの基板Ｓの複数のショット領域に対してパターンの形成が終了した後、次の基板Ｓの複数のショット領域に対してパターンの形成を開始する前に、捕集器１８の捕集面ＴＳの状態を検出するように構成されうる。このような構成によれば、検出処理の実行に伴うスループット（例えば、時間あたりの基板Ｓの処理枚数）の低下を抑えることができる。また、１枚の基板Ｓの処理の度に検出処理がなされるので、例えば、インプリント装置ＩＭＰの構成部品の摺動等によるパーティクルの発生を速やかに検出することができる。
【００２６】
ここで、複数のショット領域に対してパターンの形成が終了した基板Ｓを基板保持部３から取り去り、次の基板Ｓを基板保持部３に供給する基板交換処理の少なくとも一部と並行して検出処理がなされうることが好ましい。一例において、複数のショット領域に対してパターンの形成が終了した基板Ｓを基板保持部３から取り去り、次の基板Ｓを基板保持部３に供給する基板交換処理の少なくとも一部と並行して検出処理を行うことができる位置に検出器１９が配置されうる。図２には、検出処理が実行されている状態が模式的に示されていて、この状態において、基板交換処理を行うことができる。
【００２７】
図３に例示されるように、検出器１９は、捕集器１８の捕集面ＴＳの法線に対して傾斜した角度で捕集面ＴＳに光３６を投光する投光器３１と、捕集面ＴＳからの光３６を受光する受光器３２とを含みうる。投光器３１は、例えば、光透過部３４を介して捕集面ＴＳに光３６を投光しうる。受光器３２は、例えば、光透過部３５を介して捕集面ＴＳから光３６を受光しうる。検出器１９は、検出処理の際に捕集面ＴＳに対向するように配置される反射面ＥＳを有する反射部材３３を更に含みうる。検出処理に置いて、投光器３１、受光器３２および反射面ＲＳは、投光器３１から射出された光が捕集面ＴＳで反射され、次いで反射面ＲＳで反射され、次いで捕集面ＴＳで再び反射される光路を経て受光器３２に入射するように配置されうる。
【００２８】
捕集面ＴＳによる光３６の反射の回数および反射面ＲＳによる光３６の反射の回数は、任意に定められうるが、この回数を多くすることによって、捕集面ＴＳに対するパーティクルの付着を検出する感度を高めることができる。なお、図３、図４、図５の例では、捕集面ＴＳによる光３６の反射の回数は５回であり、反射面ＲＳによる光３６の反射の回数は４回である。
【００２９】
投光器３１から射出される光３６と捕集面ＴＳの法線との角度（捕集面ＴＳに対する光３６の入射角度）は、例えば４０〜５０°の範囲、典型的には４５°に設定されうる。光３６の幅（径）と検出処理における捕集面ＴＳと反射面ＲＳとの距離は、図３、図４に例示されるように、捕集面ＴＳに光３６が最初に入射する領域３７ａと、反射面ＲＳで反射されて捕集面ＴＳに２回目に入射するよう領域３７ｂとが異なるように設定されうる。あるいは、光３６の幅（径）と検出処理における捕集面ＴＳと反射面ＲＳとの距離は、捕集面ＴＳに光３６が最初に入射する領域と、反射面ＲＳで反射されて捕集面ＴＳに２回目に入射するよう領域とが部分的に重なるように設定されうる。以上のように反射面ＴＳを設けて反射面ＴＳで光３６を反射させることによって、捕集面ＴＳに対して光３６が入射する領域を増加させることができる。これにより、捕集面ＴＳに対するパーティクルの付着を検出する感度を高めることができる。これは、インプリント装置ＩＭＰの構成部品の摺動等によって大量にパーティクルが発生した場合において、それを速やかに検出するために有利である。
【００３０】
受光器３２は、光電変換素子を含み、受光器３２に入射した光３６の光電変換により発生した信号（あるいは、それを処理した信号）を検出器制御部２７に出力する。反射部材３３も、捕集器１８と同様に、パーティクルを捕集する機能を有してもよい。
【００３１】
ここで、具体例として、投光器３１から受光器３２までの光路中の捕集面ＴＳに直径が５マイクロメートルの球形パーティクルが５０個付着した場合を考える。光３６の直径を１ｍｍとすると、パーティクルによって光３６が散乱する比率（５０個の球形パーティクルの面積を光３６の面積割った値）は、０．００１２５となる。この場合、パーティクルによる反射率の低下は０．１２５％であり、高精度の受光器であれば検出可能なレベルである。なお、実際には、パーティクルの大きさは様々であり、小さいもので数十ナノメートル、大きいもので数十マイクロメートル程度であることが想定される。原版Ｍまたは基板Ｓに付着して不良品（欠陥）をもたらすパーティクルは、数マイクロメートル以上のものであることが多い。
【００３２】
図５に例示されているように、捕集面ＴＳに対して検出器１９を相対的に移動（走査）することによって、検出器１９によって検出される領域３８を大きくすることができる。これによって、パーティクルの発生をより速やかに検出することができる。捕集面ＴＳに対して検出器１９を相対的に移動（走査）している際に検出器１９の出力が変化する場合、捕集面ＴＳが不均一な反射率分布を有することが分かる。
【００３３】
主制御部２０は、検出器１９によって検出された結果を記憶する記憶部２０１を含みうる。主制御部２０は、新たに検出器１９によって検出された結果と記憶部２０１に記憶されている結果とに基づいて、検出器によって検出された結果の変化（即ち、捕集面ＴＳの状態の変化）を特定することができる。捕集面ＴＳの状態の変化は、捕集面ＴＳに対するパーティクルの付着、更には、インプリント装置ＩＭＰにおけるパーティクルの発生を示す。主制御部２０は、捕集面ＴＳの状態の変化に応じてエラー処理を実行しうる。エラー処理は、例えば、警報を発する処理、および、基板Ｓの上にパターンを形成する処理を停止させる処理、の少なくとも１つを含みうる。この警報は、例えば、オペレータに対する警報でありうる。
【００３４】
図６には、インプリント装置ＩＭＰの動作が例示されている。この動作は、主制御部２０によって制御されうる。工程Ｓ６０１では、基板Ｓが搬入され、基板保持部３の上に配置され、基板保持部３によって保持される。工程Ｓ６０２では、基板Ｓの複数のショット領域にパターンを形成する処理が実行される。この処理は、例えば、各ショット領域にインプリント材ＩＭを配置し、インプリント材ＩＭと原版Ｍのパターン領域とを接触させ、インプリント材ＩＭを硬化させ、インプリント材ＩＭの硬化物からなるパターンと原版Ｍのパターン領域とを分離する処理を含みうる。
【００３５】
工程Ｓ６０３では、捕集面ＴＳのパーティクルを検出する検出処理を行うための位置にステージ（微動ステージ１４）が位置決めされる。この状態のステージの位置は、基板交換処理を行うことができる位置でもありうる。工程Ｓ６０４では、主制御部２０は、検出器１９に捕集面ＴＳのパーティクルを検出させ、その結果を記憶部２０１に記憶する。工程Ｓ６０５では、主制御部２０は、記憶部２０１から前回の結果を読み出す。工程Ｓ６０６では、主制御部２０は、工程Ｓ６０５で記憶部２０１から読み出した前回の結果と工程Ｓ６０４で検出した今回の結果とを比較する。具体的には、工程Ｓ６０６では、主制御部２０は、工程Ｓ６０５で記憶部２０１から読み出した前回の結果と工程Ｓ６０４で検出した今回の結果との差分を検出結果の変化量として求める。工程Ｓ６０７では、主制御部２０は、工程Ｓ６０６で求めた変化量が許容値より小さいかどうかを判断し、変化量が許容値より小さければ工程Ｓ６０８に進み、変化量が許容値より大きければ工程Ｓ６０９に進む。ここで、投光器３１から出射される光３６の強度および受光器３２の感度は、経時的に変化しうる。しかし、１枚の基板Ｓの処理の度に前回の基板の処理の際の検出器１９による検出結果と今回の基板の処理の際の検出器１９による検出結果とを比較する場合、このような経時的な変化を無視しうる。また、捕集面ＴＳに対するパーティクルの付着による捕集面ＴＳの反射率の微小な変化（つまり、パーティクルの付着）を検出することができる。
【００３６】
工程Ｓ６０８では、基板保持部３による基板Ｓの保持が解除され、基板Ｓが基板保持部３から取り去られ、インプリント装置ＩＭＰから搬出される。工程Ｓ６０９では、主制御部２０は、エラー処理として、パーティクルの発生が検出されたことを報知するための警報を発する。工程Ｓ６１０では、基板保持部３による基板Ｓの保持が解除され、基板Ｓが基板保持部３から取り去られ、インプリント装置ＩＭＰから搬出される。工程Ｓ６１１では、主制御部２０は、エラー処理として、基板Ｓの上にパターンを形成する処理を停止させる処理を停止する処理を実行する。オペレータは、工程６０９で報知された警報に基づいて、パーティクルを発生させる不具合を解消するための作業を行うことができる。
【００３７】
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。
【００３８】
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。
【００３９】
以下、上記のインプリント装置ＩＭＰに代表されるパターン形成装置を用いて物品を製造する物品製造方法を説明する。本発明の一実施形態の物品製造方法は、上記のパターン形成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。
【００４０】
次に、より具体的な例として、インプリント装置ＩＭＰ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７（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。
【００４１】
図７（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７（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。
【００４２】
図７（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。
【００４３】
図７（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７（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。
【符号の説明】
【００４４】
ＩＭＰ：インプリント装置、Ｓ：基板、Ｍ：原版（型）、１８：捕集器、ＴＳ：捕集面、１９：検出器、２０：主制御部（制御部）
【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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