(57)【要約】【課題】従来のアライメントマークと同等の位置精度を有し、従来に比してアライメントマークの配置の自由度を高くしたテンプレートおよび基板を有するインプリント装置を提供する。【解決手段】実施形態によれば、第１アライメントマークは、第１部分が第１周期で複数配置される第１テンプレート側マークと、第２部分が第２周期で複数配置される第２テンプレート側マークと、を有する。第２アライメントマークは、第３部分が第３周期で複数配置される第１ウェハ側マークと、第４部分が第４周期で複数配置される第２ウェハ側マークと、を有する。第１ウェハ側マークおよび第１テンプレート側マークは、互いに重なるように設けられて第１モアレマークを構成する。第２ウェハ側マークおよび第２テンプレート側マークは、互いに重なるように設けられて第２モアレマークを構成する。第１モアレマークの平均周期と、第２モアレマークの平均周期と、は互いに異なる。【選択図】図６
2019054099.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１方向の変位を検出する第１アライメントマークを有するテンプレートと、前記第１方向の変位を検出する第２アライメントマークを有する加工対象と、を対向して配置する配置工程と、
前記テンプレートおよび前記加工対象に設けられる基準位置を用いて、前記テンプレートおよび前記加工対象のうち少なくとも一方を前記第１方向に移動させて、第１位置合わせを行う第１位置合わせ工程と、
前記加工対象上にレジストを塗布する塗布工程と、
前記テンプレートを前記レジストに接触させる接触工程と、
前記テンプレートを前記レジストに接触させた状態で、前記第１アライメントマークおよび前記第２アライメントマークが重ね合わされた状態を光学的に観察する観察工程と、
観察結果に基づいて、前記テンプレートおよび前記加工対象の少なくとも一方を前記第１方向に移動させて、第２位置合わせを行う第２位置合わせ工程と、
を含み、
前記第１アライメントマークは、第１部分が前記第１方向に第１周期で複数配置される第１パターンを含む第１テンプレート側マークと、第２部分が前記第１方向に第２周期で複数配置される第２パターンを含む第２テンプレート側マークと、を有し、
前記第２アライメントマークは、第３部分が前記第１方向に第３周期で複数配置される第３パターンを含む第１ウェハ側マークと、第４部分が前記第１方向に第４周期で複数配置される第４パターンを含む第２ウェハ側マークと、を有し、
前記第１ウェハ側マークおよび前記第１テンプレート側マークは、互いに重なるように設けられて第１モアレマークを構成し、
前記第２ウェハ側マークおよび前記第２テンプレート側マークは、互いに重なるように設けられて第２モアレマークを構成し、
前記第１モアレマークの平均周期と、前記第２モアレマークの平均周期と、は互いに異なることを特徴とするインプリント方法。
【請求項２】
前記第１周期および前記第３周期は、前記第１モアレマークの平均周期から１０％以内の差の範囲内であり、
前記第２周期および前記第４周期は、前記第２モアレマークの平均周期から１０％以内の差の範囲内であり、
前記第１モアレマークの平均周期をＰ１aveとし、前記第２モアレマークの平均周期をＰ２aveとしたときに、次式（１）の関係を有することを特徴とする請求項１に記載のインプリント方法。
【数１】
2019054099.tif 000012
【請求項３】
前記第１テンプレート側マークは、第５部分が前記第１方向に前記第１周期とは異なる第５周期で複数配置される第５パターンを含み、
前記第２テンプレート側マークは、第６部分が前記第１方向に前記第２周期とは異なる第６周期で複数配置される第６パターンを含み、
前記第１ウェハ側マークは、第７部分が前記第１方向に前記第３周期とは異なる第７周期で複数配置される第７パターンを含み、
前記第２ウェハ側マークは、第８部分が前記第１方向に前記第４周期とは異なる第８周期で複数配置される第８パターンを含み、
前記第５パターンは、前記第１パターンの前記第１方向と直交する第２方向に隣接して配置され、
前記第６パターンは、前記第２パターンの前記第２方向に隣接して配置され、
前記第７パターンは、前記第３パターンの前記第２方向に隣接して配置され、
前記第８パターンは、前記第４パターンの前記第２方向に隣接して配置され、
前記第５パターンおよび前記第７パターンは、互いに重なるように設けられて第３モアレマークを構成し、
前記第６パターンおよび前記第８パターンは、互いに重なるように設けられて第４モアレマークを構成し、
前記第３モアレマークの平均周期と、前記第４モアレマークの平均周期と、は互いに異なることを特徴とする請求項１または２に記載のインプリント方法。
【請求項４】
第１方向の変位を検出する第１アライメントマークを有するテンプレートと、前記第１方向の変位を検出する第２アライメントマークを有する加工対象と、を対向して配置する配置工程と、
前記テンプレートおよび前記加工対象に設けられる基準位置を用いて、前記テンプレートおよび前記加工対象のうち少なくとも一方を前記第１方向に移動させて、第１位置合わせを行う第１位置合わせ工程と、
前記加工対象上にレジストを塗布する塗布工程と、
前記テンプレートを前記レジストに接触させる接触工程と、
前記テンプレートを前記レジストに接触させた状態で、前記第１アライメントマークおよび前記第２アライメントマークが重ね合わされた状態を光学的に観察する観察工程と、
観察結果に基づいて、前記テンプレートおよび前記加工対象の少なくとも一方を前記第１方向に移動させて、第２位置合わせを行う第２位置合わせ工程と、
を含み、
前記第１アライメントマークは、第１部分が第１方向に第１周期で複数配置される第１パターンを含む第１テンプレート側マークを有し、
前記第２アライメントマークは、第２部分が前記第１方向に第２周期で複数配置される第２パターンを含む第１ウェハ側マークを有し、
前記第１ウェハ側マークおよび前記第１テンプレート側マークは、互いに重なるように設けられて第１モアレマークを構成し、
前記第１位置合わせ工程では、前記テンプレートおよび前記加工対象のうち少なくとも一方を前記第１方向に直交する第２方向にも移動させて、前記第１位置合わせを行い、
前記第２位置合わせ工程では、前記観察結果に基づいて、前記テンプレートおよび前記加工対象の少なくとも一方を前記第２方向にも移動させて、前記第２位置合わせを行い、
前記テンプレートは、前記第２方向の変位を検出する第３アライメントマークを有し、
前記加工対象は、前記第２方向の変位を検出する第４アライメントマークを有し、
前記第３アライメントマークおよび前記第４アライメントマークは、前記第１アライメントマークおよび前記第２アライメントマークを、前記第１方向および前記第２方向で形成される面内でそれぞれ９０度回転させたマークであることを特徴とするインプリント方法。
【請求項５】
前記第１周期および前記第２周期は、前記第１モアレマークの平均周期から１０％以内の差の範囲内であることを特徴とする請求項４に記載のインプリント方法。
【請求項６】
第１方向の変位を検出する第１アライメントマークを有するテンプレートを保持するテンプレート保持部と、
前記第１方向の変位を検出する第２アライメントマークを有する加工対象を保持する加工対象保持部と、
前記第１アライメントマークおよび前記第２アライメントマークが重ね合わされた状態を光学的に観察する観察部と、
前記観察部での観察結果に基づいて、前記テンプレート保持部および前記加工対象保持部の少なくとも一方を前記第１方向に移動させる第１移動部と、
を備え、
前記第１アライメントマークは、第１部分が前記第１方向に第１周期で複数配置される第１パターンを含む第１テンプレート側マークと、第２部分が前記第１方向に第２周期で複数配置される第２パターンを含む第２テンプレート側マークと、を有し、
前記第２アライメントマークは、第３部分が前記第１方向に第３周期で複数配置される第３パターンを含む第１ウェハ側マークと、第４部分が前記第１方向に第４周期で複数配置される第４パターンを含む第２ウェハ側マークと、を有し、
前記第１ウェハ側マークおよび前記第１テンプレート側マークは、互いに重なるように設けられて第１モアレマークを構成し、
前記第２ウェハ側マークおよび前記第２テンプレート側マークは、互いに重なるように設けられて第２モアレマークを構成し、
前記第１モアレマークの平均周期と、前記第２モアレマークの平均周期と、は互いに異なることを特徴とするインプリント装置。
【請求項７】
第１方向の変位を検出する第１アライメントマークを有するテンプレートと、前記第１方向の変位を検出する第２アライメントマークを有する加工対象と、を対向して配置する配置工程と、
前記テンプレートおよび前記加工対象に設けられる基準位置を用いて、前記テンプレートおよび前記加工対象のうち少なくとも一方を前記第１方向に移動させて、第１位置合わせを行う第１位置合わせ工程と、
前記加工対象上にレジストを塗布する塗布工程と、
前記テンプレートを前記レジストに接触させる接触工程と、
前記テンプレートを前記レジストに接触させた状態で、前記第１アライメントマークおよび前記第２アライメントマークが重ね合わされた状態を光学的に観察する観察工程と、
観察結果に基づいて、前記テンプレートおよび前記加工対象の少なくとも一方を前記第１方向に移動させて、第２位置合わせを行う第２位置合わせ工程と、
前記テンプレートの凹パターンに前記レジストが充填された後に、前記レジストを硬化させる硬化工程と、
前記テンプレートを前記レジストから離型する離型工程と、
前記硬化したレジストを用いて前記加工対象を加工する加工工程と、
を含み、
前記第１アライメントマークは、第１部分が前記第１方向に第１周期で複数配置される第１パターンを含む第１テンプレート側マークと、第２部分が前記第１方向に第２周期で複数配置される第２パターンを含む第２テンプレート側マークと、を有し、
前記第２アライメントマークは、第３部分が前記第１方向に第３周期で複数配置される第３パターンを含む第１ウェハ側マークと、第４部分が前記第１方向に第４周期で複数配置される第４パターンを含む第２ウェハ側マークと、を有し、
前記第１ウェハ側マークおよび前記第１テンプレート側マークは、互いに重なるように設けられて第１モアレマークを構成し、
前記第２ウェハ側マークおよび前記第２テンプレート側マークは、互いに重なるように設けられて第２モアレマークを構成し、
前記第１モアレマークの平均周期と、前記第２モアレマークの平均周期と、は互いに異なることを特徴とする半導体装置の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明の実施形態は、インプリント装置、インプリント方法および半導体装置の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
微細なパターンを形成する方法として、インプリント法が提案されている。インプリント法では、被加工材上にレジストを塗布し、微細なパターンが形成されたテンプレートをレジストに押し付けて、テンプレートの凹部にレジストを充填させた後、紫外線を照射してレジストを硬化させる。テンプレートが離型されたレジストが、被加工材を加工するためのマスクとなる。
【０００３】
インプリント処理では、テンプレートと被加工材との間の位置合わせ処理が行われる。この位置合わせ処理では、テンプレートと被加工材とのそれぞれに設けられたアライメントマークが用いられる。アライメントマークは、所定の形状でカーフ領域に配置されており、アライメントマークの配置の自由度は低かった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特許第５６５８２７１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明の一つの実施形態は、従来のアライメントマークと同等の位置精度を有しながら、従来に比してアライメントマークの配置の自由度を高くしたテンプレートおよび基板を有するインプリント装置、インプリント方法および半導体装置の製造方法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】
本発明の一つの実施形態によれば、テンプレート保持部と、加工対象保持部と、観察部と、第１移動部と、を有するインプリント装置が提供される。前記テンプレート保持部は、第１方向の変位を検出する第１アライメントマークを有するテンプレートを保持する。前記加工対象保持部は、前記第１方向の変位を検出する第２アライメントマークを有する加工対象を保持する。前記観察部は、前記第１アライメントマークおよび前記第２アライメントマークが重ね合わされた状態を光学的に観察する。前記第１移動部は、前記観察部での観察結果に基づいて、前記テンプレート保持部および前記加工対象保持部の少なくとも一方を前記第１方向に移動させる。前記第１アライメントマークは、第１部分が前記第１方向に第１周期で複数配置される第１パターンを含む第１テンプレート側マークと、第２部分が前記第１方向に第２周期で複数配置される第２パターンを含む第２テンプレート側マークと、を有する。前記第２アライメントマークは、第３部分が前記第１方向に第３周期で複数配置される第３パターンを含む第１ウェハ側マークと、第４部分が前記第１方向に第４周期で複数配置される第４パターンを含む第２ウェハ側マークと、を有する。前記第１ウェハ側マークおよび前記第１テンプレート側マークは、互いに重なるように設けられて第１モアレマークを構成する。前記第２ウェハ側マークおよび前記第２テンプレート側マークは、互いに重なるように設けられて第２モアレマークを構成する。前記第１モアレマークの平均周期と、前記第２モアレマークの平均周期と、は互いに異なる。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１】図１は、テンプレートの構造の一例を示す上面図である。
【図２】図２は、テンプレートの構造の一例を示す断面図であり、図１のＡ−Ａ断面を示している。
【図３】図３は、ウェハのショット領域の構成の一例を示す一部上面図である。
【図４】図４は、ウェハとテンプレートとの間の位置合わせの一例を模式的に示す断面図である。
【図５】図５は、比較例によるモアレマークの構成の一例を示す図である。
【図６】図６は、第１の実施形態によるモアレマークの構成の一例を模式的に示す図である。
【図７】図７は、第１の実施形態によるアライメントマークの配置の他の例を模式的に示す図である。
【図８】図８は、第１の実施形態による第１構造のモアレマークの構造の一例を模式的に示す上面図である。
【図９】図９は、第１の実施形態による第２構造のモアレマークの構造の一例を模式的に示す上面図である。
【図１０】図１０は、モアレマークによるモアレ像の一例を示す図である。
【図１１】図１１は、第１の実施形態によるインプリント装置の一例を模式的に示す断面図である。
【図１２】図１２は、第１の実施形態によるインプリント方法の手順の一例を示すフローチャートである。
【図１３】図１３は、第１の実施形態によるモアレマークの配置の他の例を示す図である。
【図１４】図１４は、第２の実施形態によるアライメントマークの配置の一例を示す上面図である。
【図１５】図１５は、第２の実施形態による第１構造のモアレマークの構造の一例を模式的に示す上面図である。
【図１６】図１６は、第２の実施形態による第２構造のモアレマークの構造の一例を模式的に示す上面図である。
【図１７】図１７は、モアレマークによるモアレ像の一例を示す図である。
【図１８】図１８は、第２の実施形態によるアライメントマークの構成の他の例を模式的に示す上面図である。
【図１９】図１９は、第３の実施形態によるモアレマークの構成の一例を示す上面図である。
【図２０】図２０は、第３の実施形態によるモアレマークの一例を示す一部拡大図である。
【図２１】図２１は、第３の実施形態によるモアレマークを用いた場合の信号強度のシミュレーション結果の一例を示す図である。
【図２２】図２２は、第４の実施形態によるモアレマークの一例を示す一部拡大図である。
【図２３】図２３は、第４の実施形態によるモアレマークを用いた場合の信号強度のシミュレーション結果の一例を示す図である。
【図２４】図２４は、第４の実施形態によるモアレマークの他の例を示す一部拡大図である。
【図２５】図２５は、第５の実施形態によるモアレマークの一例を示す一部拡大図である。
【図２６】図２６は、第５の実施形態によるモアレマークを用いた場合の信号強度のシミュレーション結果の一例を示す図である。
【図２７】図２７は、比較例によるモアレマークの一部拡大図である。
【図２８】図２８は、図２７のモアレマークを用いた場合の信号強度のシミュレーション結果の一例を示す図である。
【図２９】図２９は、第６の実施形態によるモアレマークの一部拡大図である。
【図３０】図３０は、第６の実施形態によるモアレマークを用いた場合の信号強度のシミュレーション結果の一例を示す図である。
【図３１】図３１は、第７の実施形態によるモアレマークの構成の一例を示す一部拡大図である。
【図３２】図３２は、第７の実施形態によるモアレマークを用いた場合の信号強度のシミュレーション結果の一例を示す図である。
【図３３】図３３は、第８の実施形態によるモアレマークの一例を示す一部拡大図である。
【図３４】図３４は、第８の実施形態によるモアレマークを用いた場合の信号強度のシミュレーション結果の一例を示す図である。
【図３５】図３５は、第８の実施形態によるモアレマークの他の例を示す一部拡大図である。
【図３６】図３６は、第８の実施形態によるモアレマークの他の例を示す一部拡大図である。
【図３７】図３７は、第９の実施形態によるモアレマークの一例を示す一部拡大図である。
【図３８】図３８は、第９の実施形態によるモアレマークを用いた場合の信号強度のシミュレーション結果の一例を示す図である。
【図３９】図３９は、第１０の実施形態によるモアレマークの一例を示す一部拡大図である。
【図４０】図４０は、第１０の実施形態によるモアレマークを用いた場合の信号強度のシミュレーション結果の一例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
以下に添付図面を参照して、実施形態にかかるインプリント装置およびインプリント方法を詳細に説明する。なお、これらの実施形態により本発明が限定されるものではない。
【０００９】
（第１の実施形態）
以下では、比較例のアライメントマークのサイズおよび配置方法を説明した後、実施形態のアライメントマークを用いたインプリント装置、インプリント方法および半導体装置の製造方法について説明する。
【００１０】
図１は、テンプレートの構造の一例を示す上面図であり、図２は、テンプレートの構造の一例を示す断面図であり、図１のＡ−Ａ断面を示している。テンプレート（モールド）２００は、矩形状のテンプレート基板２１０が加工されたものである。テンプレート基板２１０の上面側の中央付近には、凹凸パターンが設けられるパターン配置領域であるメサ部２１１が設けられており、それ以外の領域には、オフメサ部２１２が設けられる。メサ部２１１はオフメサ部２１２に対して突出したメサ構造を有する。このメサ部２１１が、インプリント処理時に、図示しない加工対象であるウェハ（基板）上のレジストと接触する。また、テンプレート基板２１０の下面には、凹部（空洞）２１３が設けられる。この凹部２１３は、上面側のメサ部２１１に対応する領域を含むように設けられる。テンプレート基板２１０は、紫外線を透過する材料で構成されることが望ましい。テンプレート基板２１０は、たとえば石英ガラスなどからなる。
【００１１】
メサ部２１１には、ウェハ上にデバイスパターンを形成するデバイス形成パターンを配置するデバイス形成パターン配置領域ＲDと、インプリント処理時に使用するマークを配置するマークなどが配置されるマーク配置領域ＲMと、が含まれる。マーク配置領域ＲMは、例えば矩形状のメサ部２１１の周縁部に設けられる額縁状の領域にある。デバイス形成パターン配置領域ＲDは、メサ部２１１のマーク配置領域ＲM以外の領域である。デバイス形成パターンは、たとえば延在した凹パターンが延在方向に交差する方向に所定の間隔で配置されるラインアンドスペース状のパターンなどを含む。
【００１２】
マーク配置領域ＲMには、テンプレート２００とウェハとの間の位置合わせを行うアライメントマークなどが配置される。
【００１３】
図３は、ウェハのショット領域の構成の一例を示す一部上面図である。ウェハ１００には、複数のショット領域ＲSが設けられている。ショット領域ＲSには、ショット領域ＲSの周縁部に設けられる額縁状の領域のカーフ領域ＲKと、カーフ領域ＲKの内側の矩形状のパターン領域ＲPと、が設けられる。パターン領域ＲPには、加工対象であるウェハ１００またはウェハ１００上の被加工層に転写するパターンが設けられる。カーフ領域ＲKには、アライメントマークなどが設けられる。ショット領域ＲSは、テンプレート２００のメサ部２１１と同じ外形および形状を有する。カーフ領域ＲKは、テンプレート２００のマーク配置領域ＲMに対応する位置に設けられ、パターン領域ＲPは、テンプレート２００のデバイス形成パターン配置領域ＲDに対応する位置に設けられる。また、カーフ領域ＲKのアライメントマークは、テンプレート２００のマーク配置領域ＲMのアライメントマークに対応して設けられる。
【００１４】
テンプレート２００およびウェハ１００に設けられるアライメントマークは、たとえば回折格子パターンを有する。回折格子パターンは、たとえば複数の延在するライン状パターンが延在方向に交差する方向に所定の間隔で互いに並行に配置される、いわゆるラインアンドスペース状のパターンである。テンプレート基板２１０およびウェハ１００に設けられる２つの直交する方向をＸ方向、Ｙ方向とする。テンプレート２００とウェハ１００との位置ずれのＸ方向成分、Ｙ方向成分を検出するために、アライメントマークは、Ｘ方向に延在する回折格子パターンと、Ｙ方向に延在する回折格子パターンと、を有する。アライメントマークは、Ｘ方向に延在する回折格子パターンとＹ方向に延在する回折格子パターンとを同時に含んでもよいし、Ｘ方向およびＹ方向のいずれか一方の回折格子パターンのみを含んでもよい。
【００１５】
つぎに、ウェハ１００上に設けられたアライメントマークと、テンプレート２００に設けられたアライメントマークと、を用いた位置合わせについて説明する。図４は、ウェハとテンプレートとの間の位置合わせの一例を模式的に示す断面図である。まず、ウェハ１００上にレジスト１５０を塗布する。ついで、ウェハ１００に設けられる図示しない粗検マークと、テンプレート２００に設けられる図示しない粗検マークと、を用いて、ウェハ１００とテンプレート２００との間の粗い位置合わせである粗検が行われる。粗検は、高速で非破壊的に行われるが、マーク間の距離が離れるために位置精度が粗い。このときの位置精度（位置ずれ）をΔｘとする。この位置ずれは、つぎのモアレマーク３００による位置合わせ時の初期誤差となる。
【００１６】
ついで、図４に示されるように、テンプレート２００をウェハ１００上のレジスト１５０に接触させ、この状態で、アライメントマーク２３０，１１０を用いた精密な位置合わせが行われる。具体的には、重なり合ったテンプレート２００のアライメントマーク２３０とウェハ１００のアライメントマーク１１０とを暗視野系で観察し、残った位置ずれ分を、このとき生じるモアレ像を用いた高精度な位置合わせ技術によって調整する。なお、モアレマーク３００は、モアレ像を用いて位置ずれを拡大投影してアライメントを行う方法に用いるアライメントマークのことをいい、具体的には、モアレ像を形成するテンプレート２００側のアライメントマーク２３０とウェハ１００側のアライメントマーク１１０との組合わせである。なお、上記した粗検と高精度な位置合わせは、アライメントスコープを用いて行われる。
【００１７】
モアレマーク３００は、たとえばライン状パターンが延在方向に交差する方向に周期的に配列されたパターン、いわゆるラインアンドスペースパターンである。ライン状パターンは、たとえばテンプレート２００またはウェハ１００に設けられるパターンである。ライン状パターンが配列される方向は、変位検出方向である。ウェハ１００側のアライメントマーク１１０の構造周期と、テンプレート２００側のアライメントマーク２３０の構造周期と、は、僅かに異なるように設定される。これによって、ウェハ１００側のアライメントマーク１１０およびテンプレート２００側のアライメントマーク２３０を重ねることで、モアレ像が生じる。
【００１８】
テンプレート２００側のアライメントマーク２３０とウェハ１００側のアライメントマーク１１０の周期をそれぞれＰT，ＰWとすると、モアレ像を生成する２つのアライメントマーク２３０，１１０の平均周期Ｐaveは、次式（１）で示され、モアレ周期ＰMは、次式（２）で示される。
Ｐave＝（ＰT＋ＰW）／２  ・・・（１）
【数１】
2019054099.tif 000003
【００１９】
なお、Ｃは、モアレの観測方法、およびアライメントマーク２３０，１１０の２次元的な構造によって変化する係数である。たとえば、両方が１次元パターンであるアライメントマークを直上から観測する場合には、Ｃ＝１である。また、一方が１次元パターンのアライメントマークであり、他方が２次元パターンである市松模様のアライメントマークであり、これらを直上から観測する場合には、１次元パターンからは市松模様が半周期ずれた時に、位相の異なる同一パターンに見えるために、Ｃ＝１／２となる。
【００２０】
モアレ像を観測することによって、変位量を拡大率ＰM／Ｐaveに拡大して検出することができ、光学解像度を超える位置精度を得ることができる。上記したように、テンプレート２００側およびウェハ１００側のアライメントマーク２３０，１１０の周期（ピッチ）は互いにある程度異なっているが、周期の差異が大きすぎると拡大率が小さくなり、あるいは１モアレ周期を構成する周期パターンの数が小さくなるため位置精度が低下する。これは、理論上のモアレ像は正弦波様の滑らかな像が前提とされているが、実際には離散的なパターンがぼやけて見えているのであり、１モアレ周期を構成する周期パターンの数が少なくなるとモアレ周期と周期パターンの周期が近くなるため、偽のピークやフリンジ（光学的な高調波）を光学系で遮蔽できなくなるためである。たとえば変位量を５倍以上に拡大するには、テンプレート２００側およびウェハ１００側のアライメントマーク２３０，１１０の周期の比は１．２倍程度以内に留める必要がある。したがって、テンプレート２００側およびウェハ１００側のアライメントマーク２３０，１１０の周期は、その平均周期Ｐaveから１０％程度以内の差に留めるのが望ましい。
【００２１】
ここで、モアレマーク３００には実用時において明白なサイズの下限が存在する。粗検の段階で残った位置ずれ量Δｘが、平均周期Ｐaveの半分程度以上ある場合には、周期パターンが本来の位置から丁度１周期分の単位でずれる可能性が発生し、正しい位置検出ができなくなる。したがって、粗検で予測される位置誤差の２倍以上の構造周期をもってモアレマーク３００を構成する必要がある。すなわち、次式（３）の条件が満たされるようにモアレマーク３００が構成される。ただし、一方が市松模様の場合には、次式（４）の条件が満たされるようにモアレマーク３００が構成される。
Δｘ＜Ｐave／２  ・・・（３）
Δｘ＜Ｐave／４  ・・・（４）
【００２２】
また、初期誤差が大きく、モアレマーク３００が小さい時には、モアレ像が大きくシフトし、モアレ像のピーク位置がモアレマーク３００外となり変位が検出不能となってしまう。したがって、モアレマーク３００は最低でもモアレ像を１周期発生し得るサイズを有しなければならない。実際にはモアレ像の変位量検出方法または迷光由来のノイズ等の影響もあるので、モアレ像の２〜３周期分のサイズが必要な場合もある。必要なモアレ周期をＮとすると、モアレマーク３００のサイズの下限Ｌは次式（５）で得られる。ただし、テンプレート２００側のアライメントマーク２３０とウェハ１００側のアライメントマーク１１０との周期差ΔＰを｜ＰT−ＰW｜としている。
【数２】
2019054099.tif 000004
【００２３】
この（５）式によって、モアレマーク３００のサイズの下限が規定される。典型例として、粗検誤差を０．５μｍ未満とし、テンプレート２００側のアライメントマーク２３０をライン状パターンとし、ウェハ１００側のアライメントマーク１１０を市松模様とした場合、モアレマーク３００の平均周期Ｐaveは２μｍ以上であることが望ましい。たとえばＰT＝２．０６μｍ、ＰW＝１．９４μｍとした場合、約８．３周期分の周期パターンでモアレ像１周期を構成し、最小構成サイズは１６．７μｍとなる。位置観測のために３周期のモアレ像が必要であるとすると、モアレマーク３００のサイズは５０μｍが下限となり、これより小さなモアレマーク３００を構成することができない。
【００２４】
モアレマーク３００の変位検出方向と直交する方向に関しては特に制限はないが、実際には光学系の解像度やＳＮ（信号対雑音比）の問題で望ましいサイズが存在する。しかし、これとは別に、実用では２次元方向の変位を検出するために、たとえばＸ，Ｙ方向の２方向のモアレマーク３００を必要とする。一方、アライメントマークはアライメント用観測装置が、それがアライメントマークであると認識可能であるという技術的要請により、実際には適当な矩形の領域に収められる必要がある。これらの要件から、モアレマーク３００の占有する面積の下限はＬ2となる。
【００２５】
実用においては１つの方向を検出するにあたり、１つのモアレマーク３００に基準位置を示すパターンを組み合わせる方法と、モアレ像が変位に対し互いに逆方向に移動するよう設計した２つの領域を組み合わせる方法と、がある。後者の方法では、基準位置を考慮することなく２つのモアレ像間の相対的な位置関係の計測のみで変位を検出でき（差動検出）、かつ変位量も２倍に拡大することができる。また、通常は２次元面内方向の変位を知りたいので、Ｘ方向と、これと交差（あるいは直交）するＹ方向の変位を検出できるように、そして、各方向について２つの領域を有するので、４つの領域を有するモアレマークとされる。
【００２６】
図５は、比較例によるモアレマークの構成の一例を示す図である。モアレマーク３００は、テンプレート２００側のアライメントマーク２３０と、ウェハ１００側のアライメントマーク１１０と、からなる。ここで、テンプレート２００およびウェハ１００には、Ｘ方向と、Ｘ方向に垂直なＹ方向と、が設定されている。比較例では、平均周期Ｐaveが１種類となるようにテンプレート２００側およびウェハ１００側のアライメントマーク２３０，１１０が構成される。
【００２７】
図５では、基準位置を必要としないで位置合わせが可能なモアレマーク３００の例を示しており、位置合わせ時にモアレマーク３００が互いに反対方向に移動する、すなわち差動検出を行うための２つの隣接したＡ領域およびＢ領域を有する。具体的には、テンプレート２００側のアライメントマーク２３０は、ＸＡ領域ＲXA,T、ＸＢ領域ＲXB,T、ＹＡ領域ＲYA,TおよびＹＢ領域ＲYB,Tを有する。また、ウェハ１００側のアライメントマーク１１０は、テンプレート２００側のアライメントマーク２３０と同じマークの配置構成を有し、ＸＡ領域ＲXA,W、ＸＢ領域ＲXB,W、ＹＡ領域ＲYA,WおよびＹＢ領域ＲYB,Wを有する。ＸＡ領域ＲXA,T，ＲXA,WおよびＸＢ領域ＲXB,T，ＲXB,Wは、Ｘ方向の差動検出を行うための領域であり、Ｘ方向の変位を検出するためのマークが配置される領域である。ＹＡ領域ＲYA,T，ＲYA,WおよびＹＢ領域ＲYB,T，ＲYB,Wは、Ｙ方向の差動検出を行うための領域であり、Ｙ方向の変位を検出するためのマークが配置される領域である。
【００２８】
テンプレート２００のＸＡ領域ＲXA,T、ＸＢ領域ＲXB,T、ＹＡ領域ＲYA,TおよびＹＢ領域ＲYB,Tのそれぞれに配置されるマーク（テンプレート側マーク）の構造周期をそれぞれＰXA,T，ＰXB,T，ＰYA,T，ＰYB,Tとする。また、ウェハ１００のＸＡ領域ＲXA,W、ＸＢ領域ＲXB,W、ＹＡ領域ＲYA,WおよびＹＢ領域ＲYB,Wのそれぞれに配置されるマーク（ウェハ側マーク）の構造周期をそれぞれＰXA,W，ＰXB,W，ＰYA,W，ＰYB,Wとする。
【００２９】
ここで、Ｐij,T≠Ｐij,W（ｉ＝Ｘ，Ｙ、ｊ＝Ａ，Ｂ）であり、かつ、周期Ｐij,T，Ｐij,Wの平均周期Ｐij,aveとの差異は、上記したように１０％以内である。設計の簡便性および対称性から、ＰiA,T＝ＰiB,W、ＰiA,W＝ＰiB,Tであってもよく、またＰXj,k＝ＰYj,k（ｋ＝Ｔ，Ｗ）であってもよい。以上をモアレマーク３００の基本構成とする。そして、この時の構造周期の平均周期をＰaveとする。すなわち、比較例では、モアレマーク３００には、テンプレート２００側およびウェハ１００側のアライメントマーク２３０，１１０の１つの組み合わせが含まれ、その平均周期がＰaveとなっている。
【００３０】
上記してきたように、比較例では、モアレマーク３００が占有する面積に下限があった。以下では、比較例の場合と同等の位置合わせ精度を有しながら、比較例の場合のモアレマーク３００の面積以下にすることができるモアレマーク３００と、このモアレマーク３００を用いたインプリント装置、インプリント方法および半導体装置の製造方法を説明する。
【００３１】
図６は、第１の実施形態によるモアレマークの構成の一例を模式的に示す図である。第１の実施形態では、モアレマーク３００には、テンプレート２００側およびウェハ１００側のアライメントマーク２３０，１１０の平均周期Ｐaveが異なる２つの組み合わせが含まれる。２つの組み合わせを以下では、それぞれ第１構造Ｐ１、第２構造Ｐ２というものとする。
【００３２】
ここでも、基準位置を必要としないで位置合わせが可能なモアレマーク３００の例を示しており、位置合わせ時にモアレ像が互いに反対方向に移動する、すなわち差動検出を行うための２つの隣接したＡ領域およびＢ領域を有する場合を例に挙げる。第１構造Ｐ１および第２構造Ｐ２は、それぞれＸＡ領域Ｒ１XA,T，Ｒ２XA,T，Ｒ１XA,W，Ｒ２XA,W、ＸＢ領域Ｒ１XB,T，Ｒ２XB,T，Ｒ１XB,W，Ｒ２XB,W、ＹＡ領域Ｒ１YA,T，Ｒ２YA,T，Ｒ１YA,W，Ｒ２YA,WおよびＹＢ領域Ｒ１YB,T，Ｒ２YB,T，Ｒ１YB,W，Ｒ２YB,Wを有する。
【００３３】
第１構造Ｐ１のテンプレート２００のＸＡ領域Ｒ１XA,T、ＸＢ領域Ｒ１XB,T、ＹＡ領域Ｒ１YA,TおよびＹＢ領域Ｒ１YB,Tのそれぞれに配置されるアライメントマーク２３０の構造周期をそれぞれＰ１XA,T，Ｐ１XB,T，Ｐ１YA,T，Ｐ１YB,Tとする。また、第１構造Ｐ１のウェハ１００のＸＡ領域Ｒ１XA,W、ＸＢ領域Ｒ１XB,W、ＹＡ領域Ｒ１YA,WおよびＹＢ領域Ｒ１YB,Wのそれぞれに配置されるアライメントマーク１１０の構造周期をそれぞれＰ１XA,W，Ｐ１XB,W，Ｐ１YA,W，Ｐ１YB,Wとする。
【００３４】
第２構造Ｐ２のテンプレート２００のＸＡ領域Ｒ２XA,T、ＸＢ領域Ｒ２XB,T、ＹＡ領域Ｒ２YA,TおよびＹＢ領域Ｒ２YB,Tのそれぞれに配置されるアライメントマーク２３０の構造周期をそれぞれＰ２XA,T，Ｐ２XB,T，Ｐ２YA,T，Ｐ２YB,Tとする。また、第２構造Ｐ２のウェハ１００のＸＡ領域Ｒ２XA,W、ＸＢ領域Ｒ２XB,W、ＹＡ領域Ｒ２YA,WおよびＹＢ領域Ｒ２YB,Wのそれぞれに配置されるアライメントマーク１１０の構造周期をそれぞれＰ２XA,W，Ｐ２XB,W，Ｐ２YA,W，Ｐ２YB,Wとする。
【００３５】
第１構造Ｐ１および第２構造Ｐ２のモアレマーク３００の構造周期の平均周期をそれぞれ、Ｐ１ave，Ｐ２aveとする。また、粗検に由来する初期誤差との関係は、両方のアライメントマークが１次元パターンの場合には、次式（６）の関係を有し、一方のアライメントマークが市松模様の場合には、次式（７）の関係を有するものとする。
２Δｘ＜Ｐ２ave  ・・・（６）
４Δｘ＜Ｐ２ave  ・・・（７）
【００３６】
さらに、第１構造Ｐ１におけるテンプレート２００側とウェハ１００側とのアライメントマーク２３０，１１０の周期差をΔＰ１とし、第２構造Ｐ２におけるテンプレート２００側とウェハ１００側とのアライメントマーク２３０，１１０の周期差をΔＰ２とする。このとき、第１構造Ｐ１および第２構造Ｐ２のモアレマーク３００のサイズＬ１，Ｌ２の下限は式（５）より、それぞれ次式（８）、（９）によって示される。
【数３】
2019054099.tif 000005
【数４】
2019054099.tif 000006
【００３７】
ここで、平均周期Ｐave、周期差ΔＰの比較例のモアレマークと同等の能力を得ようとするときを考える。たとえば、第１構造Ｐ１では、Ｐ１ave＝Ｐave／２、ΔＰ１＝ΔＰ／２の関係を有し、第２構造Ｐ２では、Ｐ２ave＝Ｐave、ΔＰ２＝２ΔＰの関係を有するものとする。
【００３８】
比較例では、Δｘ＜ΔＰ／２の関係を満たせば、粗検による初期誤差を吸収することができるが、図６の第１構造Ｐ１ではΔｘ＜ΔＰ１となるため、粗検による初期誤差を吸収することができない。しかし、第１構造Ｐ１の周期差ΔＰ１は、比較例の周期差ΔＰの半分であるので、位置精度は比較例よりも高めることができる。一方、図６の第２構造Ｐ２では、Δｘ＜ΔＰ２／４となるため、粗検による初期誤差を吸収することができるが、第２構造Ｐ２の周期差ΔＰ２は、比較例の周期差ΔＰの２倍であるので、位置精度は比較例よりも低下してしまう。このように、第１構造Ｐ１は、高い位置精度での位置合わせに利用することができ、第２構造Ｐ２は、初期誤差を吸収することができるので、第１構造Ｐ１のモアレマーク３００Ｐ１は高精度用のマークとして、第２構造Ｐ２のモアレマーク３００Ｐ２は中精度用のマークとして、使用することができる。つまり、２組のマークを用いることによって、位置精度の維持と初期誤差の吸収を実現することができる。なお、ここで、高精度、中精度は、粗検マークを用いた位置合わせを低精度とした場合の相対的なものである。
【００３９】
また、第１構造Ｐ１および第２構造Ｐ２のモアレマーク３００Ｐ１，３００Ｐ２のサイズＬ１，Ｌ２は、式（８）、（９）より、それぞれＬ１＝Ｌ２＝Ｌ／２となる。そのため、第１構造Ｐ１および第２構造Ｐ２の面積は、それぞれＬ１2＝Ｌ２2＝Ｌ2／４であり、第１構造Ｐ１および第２構造Ｐ２を含むモアレマーク３００Ｐ１，３００Ｐ２の面積は、Ｌ2／４×２＝Ｌ2／２となる。すなわち、２Ｐ１ave＝Ｐ２aveの場合には、比較例のモアレマークの半分の面積となる。
【００４０】
上記の例では２Ｐ１ave＝Ｐ２aveとしたが、比較例に対する面積的優位を保つためには次式（１０）を満たしている必要がある。
Ｌ１2＋Ｌ２2≦Ｌ2  ・・・（１０）
【００４１】
Ｐ１aveおよびＰ２aveが次式（１１）の関係を満たす場合には、第１の実施形態によるモアレマーク３００の面積は、比較例の面積と等しくなる。
【数５】
2019054099.tif 000007
【００４２】
そのため、比較例に対する面積的優位を保つためには、Ｐ１aveおよびＰ２aveは、次式（１２）の関係を満たす。
【数６】
2019054099.tif 000008
【００４３】
なお、第１の実施形態では、第１構造Ｐ１および第２構造Ｐ２中のＡ領域とＢ領域は互いに隣り合って配置されていればよく、その他の配置については、どのように配置されていてもよい。図７は、第１の実施形態によるアライメントマークの配置の他の例を模式的に示す図である。なお、テンプレート２００側およびウェハ１００側のアライメントマーク２３０，１１０の配置は同じであるので、図７では、両者をまとめて描いている。図６では、第１構造Ｐ１を構成するマークは１つの領域内にまとまって配置され、第２構造Ｐ２を構成するマークは１つの領域内にまとまって配置され、それぞれの領域は隣接して配置されている。
【００４４】
一方、図７（ａ）では、第１構造Ｐ１を構成するマークＭ１X，Ｍ１Yと第２構造Ｐ２を構成するマークＭ２X，Ｍ２Yとは、互いに入り組んで配置されている。Ｘ方向の変位を検出する第１構造Ｐ１のマークＭ１Xおよび第２構造Ｐ２のマークＭ２XがＸ方向に隣接して配置され、Ｙ方向の変位を検出する第１構造Ｐ１のマークＭ１Yおよび第２構造Ｐ２のマークＭ２YがＸ方向に隣接して配置される。すなわち、Ｘ方向の変位を検出するマークＭ１X，Ｍ２Xが１つの領域にまとめられて配置され、Ｙ方向の変位を検出するマークＭ１Y，Ｍ２Yが１つの領域にまとめられて配置され、お互いにＸ方向に隣接して配置されている。
【００４５】
また、図７（ｂ）では、第１構造Ｐ１を構成するマークＭ１X，Ｍ１Yと第２構造Ｐ２を構成するマークＭ２X，Ｍ２Yとは、隣接して配置されているが、各マーク内の配置は異なっている。すなわち、Ｙ方向の変位を検出する第１構造Ｐ１および第２構造Ｐ２のマークＭ１Y，Ｍ２Yが、第１構造Ｐ１のＸ方向の変位を検出するマークＭ１Xと、第２構造Ｐ２のＸ方向の変位を検出するマークＭ２Xと、に挟まれて配置されている。
【００４６】
上記したように、テンプレート２００側のアライメントマーク２３０はマーク配置領域ＲMに配置され、ウェハ１００側のアライメントマーク１１０は、カーフ領域ＲKに配置される。マーク配置領域ＲMおよびカーフ領域ＲKにまとまったアライメントマークの配置領域を確保できない場合に、たとえばＸ方向の変位を検出する第１構造Ｐ１および第２構造Ｐ２のマークをマーク配置領域ＲMおよびカーフ領域ＲKの第１領域に配置し、Ｙ方向の変位を検出する第１構造Ｐ１および第２構造Ｐ２のマークをマーク配置領域ＲMおよびカーフ領域ＲKの第１領域とは別の第２領域に配置することもできる。このように、第１の実施形態によるモアレマーク３００は、配置の自由度が高くなる。
【００４７】
ここで、モアレマーク３００によって形成されるモアレ像の一例について説明する。図６に示されるように、第１構造Ｐ１と第２構造Ｐ２のマークが配置されているものとする。図８は、第１の実施形態による第１構造のモアレマークの構造の一例を模式的に示す上面図であり、（ａ）はテンプレート側のアライメントマークの一例を示し、（ｂ）はウェハ側のアライメントマークの一例を示す。図９は、第１の実施形態による第２構造のモアレマークの構造の一例を模式的に示す上面図であり、（ａ）はテンプレート側のアライメントマークの一例を示し、（ｂ）はウェハ側のアライメントマークの一例を示す。
【００４８】
テンプレート２００側のアライメントマーク２３０は１次元のライン状パターン２３１〜２３４が並行に配置されたラインアンドスペース状のパターンであり、ウェハ１００側のアライメントマーク１１０は市松模様である。これらのアライメントマーク２３０，１１０によって、Ｘ方向またはＹ方向の変位が検出される。なお、図８および図９では、Ｘ方向の変位を検出するアライメントマーク２３０，１１０が示されている。Ｙ方向の変位を検出するアライメントマーク２３０，１１０は、図８および図９に示されるマークを、紙面内で９０度回転させたものである。また、第１構造Ｐ１には、差動検出のためのＡ領域Ｒ１XA,T，Ｒ１XA,WおよびＢ領域Ｒ１XB,T，Ｒ１XB,Wが設けられる。それぞれの領域に形成される周期パターンの周期は、以下のとおりである。
Ｐ１XA,T＝Ｐ１XB,W＝Ｐ１YA,T＝Ｐ１YB,W＝１０６０ｎｍ
Ｐ１XA,W＝Ｐ１XB,T＝Ｐ１YA,W＝Ｐ１YB,T＝１０００ｎｍ
【００４９】
第２構造Ｐ２にも、差動検出のためのＡ領域Ｒ２XA,T，Ｒ２XA,WおよびＢ領域Ｒ２XB,T，Ｒ２XB,Wが設けられる。それぞれの領域に形成される周期パターンの周期は、以下のとおりである。
Ｐ２XA,T＝Ｐ２XB,W＝Ｐ２YA,T＝Ｐ２YB,W＝２２４０ｎｍ
Ｐ２XA,W＝Ｐ２XB,T＝Ｐ２YA,W＝Ｐ２YB,T＝２０００ｎｍ
【００５０】
このような構成では、第１構造Ｐ１の平均周期Ｐ１aveは１０３０ｎｍとなり、テンプレート２００側およびウェハ１００側のアライメントマーク２３０，１１０の周期差ΔＰ１は６０ｎｍとなる。第１構造Ｐ１を構成するそれぞれの周期パターンの周期は、平均周期Ｐ１aveの１０％以内となっている。また、第２構造Ｐ２の平均周期Ｐ２aveは２１２０ｎｍとなり、テンプレート２００側およびウェハ１００側のアライメントマーク２３０，１１０の周期差ΔＰ２は２４０ｎｍとなる。第２構造Ｐ２を構成するそれぞれの周期パターンの周期は、平均周期Ｐ２aveの１０％以内となっている。
【００５１】
なお、市松模様の縦方向周期（テンプレート２００側のアライメントマーク２３０の構造周期と直交する方向の周期）は４５００ｎｍである。また、テンプレート２００の第１構造Ｐ１のライン状パターン２３１，２３２および第２構造Ｐ２のライン状パターン２３３，２３４の周囲と、ウェハ１００の第１構造Ｐ１の矩形状パターン１１１，１１２の周囲には、ノイズキャンセリングパターン２４１ａ，２４１ｂ，２４２ａ，２４２ｂ，１２１ａが設けられている。本例では、暗視野光学系を用いてモアレ像の観察を行うことを前提としており、周期構造の途切れる部分で発生する散乱光（ノイズ）を抑制するためにノイズキャンセリングパターン２４１ａ，２４１ｂ，２４２ａ，２４２ｂ，１２１ａが設けられる。ノイズキャンセリングパターン２４１ａ，２４１ｂ，２４２ａ，２４２ｂ，１２１ａは、モアレマーク３００のサイズまたは構成によって、形状および配置位置が異なる。
【００５２】
たとえば図８（ａ）に示されるように、第１構造Ｐ１のテンプレート２００側のアライメントマーク２３０には、アライメントマーク２３０を構成するライン状パターン２３１，２３２の延在方向の端部に、先端に向かって細くなるノイズキャンセリングパターン２４１ａが設けられている。また、ライン状パターン２３１，２３２の配列方向端部には、アライメントマーク２３０を構成するライン状パターン２３１，２３２よりも短いノイズキャンセリングパターン２４１ｂが複数本配置されている。また、図８（ｂ）に示されるように、第１構造Ｐ１のウェハ１００側のアライメントマーク１１０の変位検出方向に垂直な方向の端部の一部には、先端に向かって細くなるノイズキャンセリングパターン１２１ａが設けられている。
【００５３】
図９（ａ）に示されるように、第２構造Ｐ２のテンプレート２００側のアライメントマーク２３０の延在方向端部から所定の間隔をおいて、変位検出方向に沿ってアライメントマーク２３０を構成するライン状パターン２３３，２３４よりも細いライン状のノイズキャンセリングパターン２４２ａが設けられている。また、変位検出方向端部に、延在方向に沿ってアライメントマーク２３０を構成するライン状パターン２３３，２３４よりも細いライン状のノイズキャンセリングパターン２４２ｂが設けられている。
【００５４】
このようなモアレマーク３００全体の寸法はノイズキャンセリングパターン２４１ａ，２４１ｂ，２４２ａ，２４２ｂ，１２１ａを含めて１２６μｍ×３２μｍとなる。一方、このモアレマーク３００と同等の能力を持つ比較例の方式のモアレマークは１２０μｍ×６０μｍ程度である。そのため、第１の実施形態によるモアレマーク３００は、同等の能力を持つ比較例の方式のモアレマークの半分程度の面積となる。
【００５５】
図１０は、モアレマークによるモアレ像の一例を示す図であり、（ａ）は図８および図９のモアレマークを重ねた状態の一例を示す図であり、（ｂ）は図８および図９のモアレマークを用いた場合に現れるモアレ像のシミュレーション結果の一例を示す図である。図１０（ａ）では、アライメントマークの構造周期よりも大きな周期のモアレパターンが示されている。また、図１０（ｂ）では、白いライン状の部分がモアレ像の山３１１であり、第１構造Ｐ１および第２構造Ｐ２のそれぞれの領域において、３つの山３１１が含まれていることが示されている。また、図１０（ｂ）では、第１構造Ｐ１および第２構造Ｐ２のそれぞれの領域において、Ａ領域およびＢ領域の境界がずれていないので、モアレマークを用いて位置合わせが精密に行われた状態を示している。
【００５６】
図１０（ｂ）の第１構造Ｐ１のマークによるモアレ像は、第２構造Ｐ２のマークによるモアレ像よりもはっきりとしている。そのため、第１構造Ｐ１のマークを用いて高精度な位置合わせを行うことができる。一方、上記したように粗検での初期誤差を吸収することができるように第２構造Ｐ２のマークが構成されている。これらのモアレマーク３００を用いることで、粗検に由来する初期誤差を吸収する際に、第２構造Ｐ２のマークを用いて粗検よりも精度の高い中精度の位置合わせを行った後、第１構造Ｐ１のマークを用いてさらに高い精度の位置合わせを行うことが可能になる。
【００５７】
つぎに、このようなモアレマーク３００を有するテンプレート２００とウェハ１００とを用いて位置合わせを行ってインプリント処理を行うインプリント装置について説明する。図１１は、第１の実施形態によるインプリント装置の一例を模式的に示す断面図である。インプリント装置１０は、基板ステージ１１を備える。基板ステージ１１にはチャック１２が設けられる。チャック１２は、パターンの形成対象であるウェハ１００を保持する。チャック１２は、ウェハ１００をたとえば真空吸着によって保持する。加工対象保持部は、基板ステージ１１とチャック１２とを含む。
【００５８】
ウェハ１００は、半導体基板等の基板と、この基板上に形成された下地パターンと、この下地パターン上に形成された被加工レイヤとを含む。パターン転写時には、さらに、被加工レイヤ上に形成されたレジストを含む。被加工レイヤとしては、絶縁膜、金属膜（導電膜）または半導体膜などを挙げることができる。
【００５９】
基板ステージ１１は、ステージ定盤１３の上に移動可能に設けられる。基板ステージ１１は、ステージ定盤１３の上面１３ａに沿った２軸に沿ってそれぞれ移動可能に設けられる。ここで、ステージ定盤１３の上面１３ａに沿った２軸を、Ｘ軸およびＹ軸とする。基板ステージ１１は、Ｘ軸およびＹ軸と直交する高さ方向のＺ軸にも移動可能に設けられる。基板ステージ１１には、Ｘ軸、Ｙ軸およびＺ軸のそれぞれを中心として回転可能に設けられていることが望ましい。
【００６０】
基板ステージ１１には、基準マーク台１４が設けられる。基準マーク台１４の上には、インプリント装置１０の基準位置となる図示しない基準マークが設置される。基準マークは、たとえば市松模様状の回折格子で構成される。基準マークは、アライメントスコープ３０の校正およびテンプレート２００の位置決め（姿勢制御・調整）に利用される。基準マークは、基板ステージ１１上の原点である。基板ステージ１１の上に載置されるウェハ１００のＸ，Ｙ座標は、基準マーク台１４を原点とした座標になる。
【００６１】
インプリント装置１０は、テンプレートステージ２１を備える。テンプレートステージ２１は、テンプレート２００を固定する。テンプレートステージ２１は、テンプレート２００の周縁部分をたとえば真空吸着によって保持する。テンプレートステージ２１は、テンプレート２００を装置基準に位置決めするように動作する。テンプレートステージ２１は、ベース部２２に取り付けられる。
【００６２】
ベース部２２には、補正機構２３および加圧部２４が取り付けられる。補正機構２３は、たとえばコントローラ５０から指示を受けてテンプレート２００の位置（姿勢）を微調整する調整機構を有する。これによって、テンプレート２００とウェハ１００との相対的な位置が補正される。
【００６３】
加圧部２４は、テンプレート２００の側面に応力を与えてテンプレート２００の歪みを矯正する。加圧部２４は、テンプレート２００の４つの側面から中心に向けてテンプレート２００を加圧する。これにより、転写するパターンの大きさを補正（倍率補正）する。加圧部２４は、たとえばコントローラ５０から指示を受けてテンプレート２００を所定の応力で加圧する。
【００６４】
ベース部２２は、アライメントステージ２５に取り付けられる。アライメントステージ２５は、テンプレート２００とウェハ１００との位置合わせを行うため、ベース部２２をＸ軸方向およびＹ軸方向に移動させる。アライメントステージ２５は、ベース部２２をＸＹ平面に沿って回転させる機能も備える。ＸＹ平面に沿った回転の方向をθ方向とする。なお、テンプレート保持部は、テンプレートステージ２１を含むが、このほかに、ベース部２２、補正機構２３、加圧部２４およびアライメントステージ２５を含んでもよい。
【００６５】
アライメントスコープ３０は、テンプレート２００に設けられたアライメントマークと、ウェハ１００に設けられたアライメントマークとを検出する光学式観察手段である。ウェハ１００のアライメントマークおよびテンプレート２００のアライメントマークは、テンプレート２００とウェハ１００との相対的な位置ずれを計測するために使用される。なお、アライメントスコープ３０は、テンプレート２００のメサ部２１１の四隅に配置されたアライメントマークを同時に撮像することができるように、メサ部２１１の四隅に対応した位置に設けられることが好ましい。
【００６６】
インプリント装置１０は、光源４１と、塗布部４２と、を備える。光源４１は、たとえば紫外線域の電磁波を放射する。光源４１は、たとえばテンプレート２００の直上に設置される。別の場合には、光源４１は、テンプレート２００の直上には配置されない。この場合には、光源４１から放出した光をテンプレート２００の直上からテンプレート２００に向けて照射するように、ミラー等の光学部材を用いて光路を設定する。光源４１は、たとえばコントローラ５０から指示を受けて、テンプレート２００への光の照射のオンまたはオフを切り替える。
【００６７】
塗布部４２は、ウェハ１００上にレジストを塗布する部材である。たとえば、塗布部４２はノズルを有するインクジェットヘッドであり、ウェハ１００の上にノズルからレジストを滴下する。第１の実施形態で使用されるレジストは、テンプレート２００の屈折率と同じ屈折率を有する。なお、ここでいう「同じ」には、まったく同一である場合のほか、わずかに異なる場合を含む。塗布部４２は、たとえばコントローラ５０から指示を受けてウェハ１００上の所定の位置にレジストを滴下する。
【００６８】
インプリント装置１０は、コントローラ５０を備える。コントローラ５０は、インプリント装置１０全体を制御する。たとえば、コントローラ５０は、基板ステージ１１の制御処理、光源４１の制御処理、位置ずれ補正処理、テンプレート高さ演算処理、および倍率補正処理などを、それぞれの処理内容が記述されたプログラムにしたがって実行する。
【００６９】
基板ステージ１１の制御処理は、基板ステージ１１をＸ軸方向、Ｙ軸方向、Ｚ軸方向およびθ方向に制御する信号を生成する処理である。これによって、テンプレート２００と基板ステージ１１との相対的な位置が制御される。光源４１の制御処理は、レジストを硬化させる際に、光源４１による光の照射タイミングまたは照射量を制御する処理である。
【００７０】
位置ずれ補正処理は、テンプレート２００のアライメントマークと、基準マーク台１４の基準マークまたはウェハ１００のアライメントマークと、を用いて、基準マークに対するテンプレート２００の位置ずれと、テンプレート２００に対するウェハ１００の位置ずれと、を求める。そして、これらの位置ずれに基づいて、テンプレートステージ２１と基板ステージ１１とのアライメントを行うための演算を行って、位置ずれを補正する。
【００７１】
テンプレート高さ演算処理は、テンプレート２００のアライメントマークと、ウェハ１００のアライメントマークまたは基準マーク台１４の基準マークと、を用いて、テンプレート２００のアライメントマークの形成位置におけるテンプレート高さを演算する。
【００７２】
倍率補正処理は、テンプレート高さに基づいて所定の演算を行い、テンプレート２００の倍率補正を行うための応力を算出する。そして、この応力を発生させるための信号を加圧部２４に与える。
【００７３】
つぎに、このようなインプリント装置１０でのテンプレート２００とウェハ１００との間のアライメント処理を含むインプリント方法について説明する。図１２は、第１の実施形態によるインプリント方法の手順の一例を示すフローチャートである。また、以下に示すフローチャートにしたがって、コントローラ５０は、インプリント装置１０の各構成要素の動作を制御する。
【００７４】
まず、ウェハ１００をインプリント装置１０の基板ステージ１１上にロードする（ステップＳ１１）。ついで、ウェハ１００の対象のショット領域ＲSにレジストを塗布部４２から滴下する（ステップＳ１２）。その後、テンプレート２００側およびウェハ１００側の粗検マークを用いて、粗検を行う（ステップＳ１３）。粗検は、テンプレート２００をウェハ１００に接近させる前に行われる粗い位置合わせである。この粗検の位置精度はΔｘであり、Δｘの範囲内でテンプレート２００とウェハ１００との間で位置合わせが行われる。
【００７５】
その後、テンプレート２００を下降させてウェハ１００上のレジストに接触させて押印する（ステップＳ１４）。また、このレジストの押印処理中に、モアレマークを用いたテンプレート２００とウェハ１００との間の位置合わせ処理が行われる（ステップＳ１５）。この位置合わせ処理では、アライメントスコープ３０で観察されたモアレマーク３００の第２構造Ｐ２のマークを用いて、中精度の位置合わせを行った後、第１構造Ｐ１のマークを用いて、さらに高精度の位置合わせを行う。
【００７６】
具体的には、アライメントスコープ３０の図示しない照明を点灯させた状態で、ウェハ１００のカーフ領域ＲKにおける市松模様状のアライメントマークに、テンプレート２００のマーク配置領域ＲMにおけるライン状のアライメントマークを重ねる。このとき、ウェハ１００のアライメントマーク１１０の周期は、テンプレート２００のアライメントマーク２３０の周期と僅かに異なっているため、モアレ像が発生する。このモアレの明暗縞の位置は、ウェハ１００に対するテンプレート２００の位置のずれを拡大して反映する。すなわち、ウェハ１００に対してテンプレート２００が僅かに動くと、モアレの明暗縞の位置が大きく動く。したがって、このモアレの明暗縞の位置を利用して、テンプレート２００のＸ方向またはＹ方向における位置を、ウェハ１００に対して精密に調整することができる。なお、この位置合わせは、Ｘ方向とＹ方向のそれぞれに対して行われる。
【００７７】
なお、モアレを利用した位置合わせでは、テンプレート２００がウェハ１００に対してパターン１周期分以上ずれていても、それを検出することはできない。しかしながら、粗検において、ウェハ１００に対するテンプレート２００の位置のずれはパターンの１周期未満とされているため、モアレを利用した精密な位置合わせでは、ずれが１周期以上である可能性を考慮する必要はない。
【００７８】
その後、所定の時間、テンプレート２００をレジストに接触させた状態を保ち、レジストをテンプレート２００の凹パターンに充填させる（ステップＳ１６）。ついで、テンプレート２００を介して、レジストパターンに対して紫外線を照射する（ステップＳ１７）。これにより、レジストパターンが硬化する。
【００７９】
その後、テンプレート２００をウェハ１００およびレジストパターンから離型する（ステップＳ１８）。ついで、ウェハ１００上のすべてのショット領域ＲSについてインプリント処理を行ったかを判定する（ステップＳ１９）。すべてのショット領域ＲSについてインプリント処理を行っていない場合（ステップＳ１９でＮｏの場合）には、つぎのショット領域ＲSが選択され（ステップＳ２０）、ステップＳ１２へと処理が戻る。また、すべてのショット領域ＲSについてインプリント処理を行った場合（ステップＳ１９でＹｅｓの場合）には、インプリント方法が終了する。
【００８０】
すべてのショット領域ＲSについてインプリント処理が終わると、インプリント処理で形成されたレジストパターンを元として後続のプロセス、例えばＲＩＥ（Reactive  Ion  Etching）法等のエッチング処理が施される。以上のような工程を繰り返すことにより、半導体装置が製造される。
【００８１】
なお、上記した説明では、１つのモアレマーク３００に、Ｘ方向の変位を検出するためのアライメントマーク２３０，１１０と、Ｙ方向の変位を検出するためのアライメントマーク２３０，１１０と、が設けられる場合を示したが、実施形態がこれに限定されるものではない。図１３は、第１の実施形態によるモアレマークの配置の他の例を示す図であり、（ａ）はＸ方向の変位を検出するためのアライメントマークのみを有するモアレマークの配置の一例を示す図であり、（ｂ）はＹ方向の変位を検出するためのアライメントマークのみを有するモアレマークの配置の一例を示す図である。図１３でも、テンプレート２００側およびウェハ１００側のアライメントマーク２３０，１１０の配置は同じであるので、両者をまとめて描いている。図１３（ａ）では、１つの領域にＸ方向の変位検出用のマークＭ１X，Ｍ２Xしか配置されていない。また、図１３（ｂ）では、１つの領域にＹ方向の変位検出用のマークＭ１Y，Ｍ２Yしか配置されていない。
【００８２】
テンプレート２００のマーク配置領域ＲMおよびウェハ１００のカーフ領域ＲKには、Ｘ方向の変位検出用のアライメントマークのみを有するマークＭ１X，Ｍ２X、あるいはＹ方向の変位検出用のアライメントマークのみを有するマークＭ１Y，Ｍ２Yが配置されていてもよい。このようなモアレマークを配置することで、各位置での位置ずれの結果からテンプレート２００の歪を検出することができる。
【００８３】
第１の実施形態では、テンプレート２００に設けられる周期構造を有するアライメントマーク２３０と、テンプレート２００に対向して配置されるウェハ１００に設けられる周期構造を有するアライメントマーク１１０と、が重なり合うように配置したモアレマーク３００が用いられる。モアレマーク３００は、平均周期がＰ１aveの第１構造Ｐ１と、平均周期がＰ２aveの第２構造Ｐ２と、を有し、（１２）式を満たすように設定される。また、粗検に由来する初期誤差が両方のアライメントマークが１次元パターンの場合には、一方のアライメントマークが（６）式を満たし、一方のアライメントマークが市松模様の場合には、一方のアライメントマークが（７）式を満たすようにモアレマーク３００が設定される。これによって、比較例におけるモアレマークと同等の位置精度を有しながら、比較例に比して面積が小さいモアレマーク３００を得ることができるという効果を有する。
【００８４】
また、第１構造Ｐ１および第２構造Ｐ２を構成するアライメントマークをそれぞれひとまとめにしてマーク配置領域ＲMおよびカーフ領域ＲKに配置しなくてもよく、第１構造Ｐ１および第２構造Ｐ２を構成するアライメントマークが互いに入り組んで配置されていてもよい。つまり、比較例に比してアライメントマークの配置の自由度が高くなる。その結果、マーク配置領域ＲMおよびカーフ領域ＲKのデッドスペースに一部のアライメントマークを分離して配置させることも可能になる。
【００８５】
（第２の実施形態）
第１の実施形態では、図１０（ｂ）の暗視野像のシミュレーション結果に見られるように、差動検出を行うためのＡ領域で生成されるモアレ像およびＢ領域で生成されるモアレ像は連続している。つまり、Ａ領域のモアレ像の山の部分が、Ｂ領域のモアレ像の山の部分とつながるような形となる。そのため、Ａ領域とＢ領域との間のモアレ像のずれを視認し難い場合が生じる。第２の実施形態では、Ａ領域とＢ領域のモアレ像を分離させて、２つの領域間のモアレ像のずれを視認しやすくする実施形態を説明する。
【００８６】
図１４は、第２の実施形態によるアライメントマークの配置の一例を示す上面図である。この例では、アライメントマークは、第１構造Ｐ１および第２構造Ｐ２のマークＭ１X，Ｍ１Y，Ｍ２X，Ｍ２Yと粗検マークＭCとを含む。第１構造Ｐ１および第２構造Ｐ２のマークＭ１X，Ｍ１Y，Ｍ２X，Ｍ２Yの配置は、Ｘ方向の変位を検出する第１構造Ｐ１および第２構造Ｐ２のマークＭ１X，Ｍ２Xを配置する第１領域Ｒaと、Ｙ方向の変位を検出する第２構造Ｐ２および第１構造Ｐ１のマークＭ２Y，Ｍ１Yを配置する第２領域Ｒbと、第１領域と第２領域との間に粗検マークＭCを配置する第３領域Ｒcと、が設けられる。
【００８７】
図１５は、第２の実施形態による第１構造のモアレマークの構造の一例を模式的に示す上面図であり、（ａ）は、テンプレートのモアレマークの一例を示し、（ｂ）は、ウェハのモアレマークの一例を示す。図１６は、第２の実施形態による第２構造のモアレマークの構造の一例を模式的に示す上面図であり、（ａ）は、テンプレートのモアレマークの一例を示し、（ｂ）は、ウェハのモアレマークの一例を示す。
【００８８】
テンプレート２００側のアライメントマーク２３０は１次元のライン状パターン２３１〜２３４が並行に配置されたラインアンドスペース状のパターンであり、ウェハ１００側のアライメントマーク１１０は矩形状パターン１１１〜１１４が２次元面内で周期的に配置された市松模様である。これらのアライメントマーク２３０，１１０によって、Ｘ方向またはＹ方向の変位が検出される。なお、図１５および図１６では、Ｘ方向の変位を検出するアライメントマーク２３０，１１０が示されている。Ｙ方向の変位を検出するアライメントマーク２３０，１１０は、図１５および図１６に示されるマークを、紙面内で９０度回転させたものである。また、第１構造Ｐ１には、差動検出のためのＡ領域Ｒ１XA,T，Ｒ１XA,WおよびＢ領域Ｒ１XB,T，Ｒ１XB,Wが設けられる。それぞれの領域に形成される周期パターンの周期は、以下のとおりである。
Ｐ１XA,T＝Ｐ１XB,W＝Ｐ１YA,T＝Ｐ１YB,W＝１０３０ｎｍ
Ｐ１XA,W＝Ｐ１XB,T＝Ｐ１YA,W＝Ｐ１YB,T＝１０００ｎｍ
【００８９】
第２構造Ｐ２にも、差動検出のためのＡ領域Ｒ２XA,T，Ｒ２XA,WおよびＢ領域Ｒ２XB,T，Ｒ２XB,Wが設けられる。それぞれの領域に形成される周期パターンの周期は、以下のとおりである。
Ｐ２XA,T＝Ｐ２XB,W＝Ｐ２YA,T＝Ｐ２YB,W＝２０４０ｎｍ
Ｐ２XA,W＝Ｐ２XB,T＝Ｐ２YA,W＝Ｐ２YB,T＝１８００ｎｍ
【００９０】
このような構成では、第１構造Ｐ１の平均周期Ｐ１aveは１０１５ｎｍとなり、テンプレート２００側およびウェハ１００側のアライメントマーク２３０，１１０の周期差ΔＰ１は３０ｎｍとなる。第１構造Ｐ１を構成するそれぞれの周期パターンの周期は、平均周期Ｐ１aveの１０％以内となっている。また、第２構造Ｐ２の平均周期Ｐ２aveは１９２０ｎｍとなり、テンプレート２００側およびウェハ１００側のアライメントマーク２３０，１１０の周期差ΔＰ２は２４０ｎｍとなる。第２構造Ｐ２を構成するそれぞれの周期パターンの周期は、平均周期Ｐ２aveの１０％以内となっている。
【００９１】
なお、市松模様の縦方向周期（テンプレート２００側の構造周期と直交する方向の周期）は４５００ｎｍである。また、テンプレート２００およびウェハ１００の第１構造Ｐ１のマークおよび第２構造Ｐ２のマークの周囲には、ノイズキャンセリングパターン２４１ａ，２４１ｂ，２４２ａ，２４２ｂ，１２１ａ，１２１ｂ，１２２ｂが設けられている。
【００９２】
このようなモアレマーク３００全体の寸法は、ノイズキャンセリングパターン２４１ａ，２４１ｂ，２４２ａ，２４２ｂ，１２１ａ，１２１ｂ，１２２ｂおよび粗検マークＭCを含めて１５８μｍ×３５μｍとなる。
【００９３】
また、ウェハ１００側のアライメントマーク１１０は、Ａ領域Ｒ１XA,W，Ｒ２XA,WおよびＢ領域Ｒ１XB,W，Ｒ２XB,Wの境界付近に、位相反転部１１６を有する。ウェハ１００側のアライメントマーク１１０は、市松模様によって構成される。すなわち、ウェハ１００側のアライメントマーク１１０は、矩形状パターン１１１，１１２がＸ方向およびＹ方向に所定の周期で配置された構成を有する。第２の実施形態では、Ａ領域Ｒ１XA,W，Ｒ２XA,WとＢ領域Ｒ１XB,W，Ｒ２XB,Wとの境界からＡ領域Ｒ１XA,W，Ｒ２XA,W側およびＢ領域Ｒ１XB,W，Ｒ２XB,W側に設けた位相反転部１１６の位相を、それ以外の領域の位相と反転させている。
【００９４】
図１７は、モアレマークによるモアレ像の一例を示す図であり、（ａ）は図１５および図１６のモアレマークを重ねた状態の一例を示す図であり、（ｂ）は図１５および図１６のモアレマークを用いた場合に現れるモアレ像のシミュレーション結果の一例を示す図である。図１７（ａ）では、アライメントマークの構造周期よりも大きな周期のモアレパターンが示されている。
【００９５】
図１７（ｂ）に示されるように、白いライン状の部分がモアレ像の山３１１であり、３つの山３１１が含まれている。Ｘ方向の変位を検出するモアレマークにおいては、Ｙ方向の中央部付近にＸ方向に延在する黒いパターン３１２が見られる。また、Ｙ方向の変位を検出するモアレマークにおいては、Ｘ方向の中央部付近にＹ方向に延在する黒いパターン３１２が見られる。これらの黒いパターン３１２は、Ａ領域Ｒ１XA,T，Ｒ２XA,T，Ｒ１XA,W，Ｒ２XA,WとＢ領域Ｒ１XB,T，Ｒ２XB,T，Ｒ１XB,W，Ｒ２XB,Wの境界を示すものであり、位相反転部１１６によって形成されるパターンである。このように、位相反転部１１６によって、Ａ領域Ｒ１XA,T，Ｒ２XA,T，Ｒ１XA,W，Ｒ２XA,WおよびＢ領域Ｒ１XB,T，Ｒ２XB,T，Ｒ１XB,W，Ｒ２XB,Wのモアレ像が分離した状態で観察できるので、位置合わせがしやすくなる。
【００９６】
第２の実施形態では、ウェハ１００側の差動検出を行うためのＡ領域Ｒ１XA,W，Ｒ２XA,WとＢ領域Ｒ１XB,W，Ｒ２XB,Wとの境界に、位相を反転させた位相反転部１１６を設けた。これによって、モアレマーク３００を観察した場合に、Ａ領域Ｒ１XA,W，Ｒ２XA,WおよびＢ領域Ｒ１XB,W，Ｒ２XB,Wのモアレパターンが分離して観測できるようになるという効果を有する。
【００９７】
上記した説明では、差動検出を行うためにアライメントマークに２つのＡ領域およびＢ領域を設ける場合を説明した。しかし、基準位置を設ける場合には、２つの領域を設けなくてもよい。図１８は、第２の実施形態によるアライメントマークの構成の他の例を模式的に示す上面図である。この図に示されるように、位置合わせ精度の異なる第１構造Ｐ１および第２構造Ｐ２のマークＭ１X，Ｍ１Y，Ｍ２X，Ｍ２Yのほかに、基準位置を示す基準マークＭRを備えてもよい。基準マークＭRは、たとえば粗検マークとすることができる。それぞれの第１構造Ｐ１および第２構造Ｐ２のマークＭ１X，Ｍ１Y，Ｍ２X，Ｍ２Yは、Ｘ方向およびＹ方向の変位を検出するためにそれぞれ１つの領域（たとえばＡ領域）しか有していない。この場合、基準マークＭRとモアレ像のたとえば真ん中の山の位置とから、変位量が得られる。ただし、得られる変位量は１／２であるので、補正を行う場合には、得られた変位量の２倍の量だけ変位させる。
【００９８】
（第３の実施形態）
インプリント法によって転写したレジストパターンを用いて、エッチング、ＣＭＰ（Chemical  Mechanical  Polishing）などの加工処理が加工対象に対して行われる。このとき、テンプレートのアライメントマークもレジストパターンに転写され、アライメントマークも加工されることになる。アライメントマークがウェハ側に転写された状態で、エッチングまたはＣＭＰなどの加工処理が行われると、加工対象に段差が生じてしまう。加工対象に段差が存在すると、その後のインプリント処理で、位置合わせ精度が低下したり、パターンの転写が困難になったりするなどの問題が生じる。そこで、以下の実施形態では、アライメントマークを原因とする段差の発生を抑えることができるインプリント装置、インプリント方法および半導体装置の製造方法について説明する。
【００９９】
図１９は、第３の実施形態によるモアレマークの構成の一例を示す上面図であり、（ａ）はテンプレート側のアライメントマークの一例を示す上面図であり、（ｂ）はウェハ側のアライメントマークの一例を示す上面図である。アライメントマーク２３０，１１０は、図５と同じ配置構成を有する。テンプレート２００側およびウェハ１００側ともに、差動検出を行うためのマークの配置構成を有する。すなわち、テンプレート２００側およびウェハ１００側のアライメントマーク２３０，１１０ともに、Ｘ方向の差動検出を行うためのＸＡ領域ＲXA,T，ＲXA,WおよびＸＢ領域ＲXB,T，ＲXB,Wと、Ｙ方向の差動検出を行うためのＹＡ領域ＲYA,T，ＲYA,WおよびＹＢ領域ＲYB,T，ＲYB,Wと、を有する。この例では、テンプレート２００側のアライメントマーク２３０は、ライン状パターンが並行に配置されたものであり、ウェハ１００側のアライメントマーク１１０は、市松模様状のパターンが配置されたものである。なお、これらの各領域に配置されたパターンの構造周期については、図５で説明したものと同じ条件を有する。また、テンプレート２００側のアライメントマーク２３０を構成するライン状パターン、およびウェハ１００側のアライメントマーク１１０を構成する矩形状パターンは、パターン領域ＲP（デバイス形成パターン配置領域ＲD）のデザインルールと同じ幅を有することが望ましい。なお、デザインルールは、ウェハ上パターン領域ＲPに配置されるパターンに提供されるルールである。たとえば、最大ライン幅寸法、ラインアンドスペース状のパターンの被覆率、パターンの最小加工線幅などを例示することができる。ラインアンドスペース状のパターンの被覆率は、最小ライン幅寸法のパターンの被覆率と、最小ライン幅寸法よりも大きいライン幅寸法のパターンの被覆率と、が定義される場合がある。また、デザインルールは、たとえばメモリセル領域と周辺回路領域とで異なることもある。
【０１００】
図２０は、第３の実施形態によるモアレマークの一例を示す一部拡大図であり、（ａ）は、テンプレート側のアライメントマークの一例を示す一部拡大図であり、（ｂ）は、ウェハ側のアライメントマークの一例を示す一部拡大図である。第３の実施形態では、図２０（ａ）に示されるように、テンプレート２００側のアライメントマーク２３０を構成するライン状パターン２３５は、さらに複数の第１構成要素２５１によって構成される。この例では、第１構成要素２５１は、ライン状パターン２３５の延在方向に延在するライン状パターンである。以下では、第１構成要素２５１の延在方向を第１方向という。そして、この第１構成要素２５１が第１方向に交差する方向（たとえば、垂直方向）（以下、第２方向という）に所定の間隔で配置される。第１構成要素２５１は、たとえばライン状パターンである。ここでは、ライン状パターン２３５が第２方向に３つに分割されている。複数の第１構成要素２５１によってライン状パターン２３５が構成され、複数のライン状パターン２３５によってアライメントマーク２３０が構成される。
【０１０１】
また、図２０（ｂ）に示されるように、ウェハ１００側のアライメントマーク１１０を構成する矩形状パターン１１５は、さらに複数の第２構成要素１５１によって構成される。この例では、第２構成要素１５１は、第１方向に延在するライン状パターンである。そして、この第２構成要素１５１が、第２方向に所定の間隔で配置される。第２構成要素１５１は、たとえばライン状パターンである。ここでは、矩形状パターン１１５が第２方向に３つに分割されている。複数の第２構成要素１５１によって、矩形状パターン１１５が構成され、複数の矩形状パターン１１５によってアライメントマーク１１０が構成される。なお、第１構成要素２５１および第２構成要素１５１の第２方向の幅は異なっている。
【０１０２】
このようなモアレマークを用いたテンプレート２００とウェハ１００との位置合わせを含むインプリント方法および半導体装置の製造方法は、第１の実施形態で説明したものと同様である。
【０１０３】
第３の実施形態では、テンプレート２００側のアライメントマーク２３０を構成するパターンを、パターンの幅方向に複数に分割した第１構成要素２５１から構成し、ウェハ１００側のアライメントマーク１１０を構成するパターンを、パターンの幅方向に複数に分割した第２構成要素１５１から構成した。これによって、アライメントマークがウェハ１００上に転写された状態で、ＣＭＰまたはエッチングなどの処理が行われると、ウェハ１００のカーフ領域ＲKのパターンのサイズが、パターン領域ＲPのパターンのサイズと同じくらいとなるので、研磨またはエッチングの進行が２つの領域で同等となる。その結果、ウェハ１００に生じる段差を抑制することができるという効果を有する。
【０１０４】
なお、上記した説明では、テンプレート２００側のアライメントマーク２３０を構成するライン状パターン２３５を複数の第１構成要素２５１に分割し、ウェハ１００側のアライメントマーク１１０を構成する矩形状パターン１１５を複数の第２構成要素１５１に分割した。しかし、テンプレート２００側のアライメントマーク２３０およびウェハ１００側のアライメントマーク１１０のいずれか一方のパターンを複数の構成要素に分割した場合にも、同様の効果を得ることができる。
【０１０５】
（第４の実施形態）
図２１は、第３の実施形態によるモアレマークを用いた場合の信号強度のシミュレーション結果の一例を示す図である。この図において、横軸は、モアレマークの位置検出方向（第１方向）の位置を示し、縦軸は、モアレマークを暗視野系で観察した場合の信号強度を示す。この図では、３つのピークが見えるが、これがモアレ像の山となる部分である。すなわち、この例では、モアレマークの範囲内に３つのモアレ像の山が見えることになる。また、山と山の間の谷の部分Ｇ１では、信号崩れが発生している。このような信号崩れが存在すると、位置合わせ時のアライメント精度が落ちてしまう。第４の実施形態では、第３の実施形態に比して、信号崩れの発生が抑制されたアライメントマークについて説明する。
【０１０６】
図２２は、第４の実施形態によるモアレマークの一例を示す一部拡大図であり、（ａ）は、テンプレート側のアライメントマークの一例を示す一部拡大図であり、（ｂ）は、ウェハ側のアライメントマークの一例を示す一部拡大図である。なお、モアレマークの構成は、図１９に示したものと同様である。この例では、テンプレート２００側のアライメントマーク２３０の構成は、図２２（ａ）に示されるように第３の実施形態と同じであるが、ウェハ１００側のアライメントマーク１１０で第２構成要素１５１が第１方向と交差する方向に延在している点で第３の実施形態とは異なる。以下では、第３の実施形態と異なる部分について説明する。
【０１０７】
図２２（ｂ）に示されるように、ウェハ１００側のアライメントマーク１１０を構成する矩形状パターン１１５は、第２方向に延在するライン状パターンからなる第２構成要素１５１が第１方向に所定の間隔で配置されることによって構成される。すなわち、矩形状パターン１１５が、第１方向に複数（この例では、５個）に分割されている。第２構成要素１５１は、たとえばライン状パターンである。なお、テンプレート２００側のアライメントマーク２３０の第１構成要素２５１のピッチと、ウェハ１００側のアライメントマーク１１０の第２構成要素１５１のピッチと、は、等しくなっている。
【０１０８】
図２３は、第４の実施形態によるモアレマークを用いた場合の信号強度のシミュレーション結果の一例を示す図である。この図において、横軸は、モアレマークの変位検出方向の位置を示し、縦軸は、モアレマークを暗視野系で観察した場合の信号強度を示す。この図に示されるように、山と山の間の谷の部分Ｇ２が、図２１と比較して、滑らかな下に凸の波形を描いている。つまり、図２２に示されるモアレマークを暗視野系で観察して位置合わせを行う場合、アライメント精度を落とすことなく、高精度の位置合わせを行うことができる。
【０１０９】
このように、テンプレート２００側のアライメントマーク２３０の第１構成要素２５１の長辺と、ウェハ１００側のアライメントマーク１１０の第２構成要素１５１の長辺と、を交差させることで、信号波形を滑らかな形状とすることができる。
【０１１０】
なお、このようなモアレマークを用いたテンプレート２００とウェハ１００との位置合わせを含むインプリント方法および半導体装置の製造方法は、第１の実施形態で説明したものと同様である。
【０１１１】
また、図２２では、第１構成要素２５１の長辺の延在方向が第２構成要素１５１の長辺の延在方向と直交する場合を例に挙げたが、実施形態がこれに限定されるものではない。図２４は、第４の実施形態によるモアレマークの他の例を示す一部拡大図であり、（ａ）は、テンプレート側のアライメントマークの一部拡大図であり、（ｂ）は、ウェハ側のアライメントマークの一部拡大図である。なお、モアレマークの構成は、図１９に示したものと同様である。この例では、テンプレート２００側のアライメントマーク２３０の構成は、図２４（ａ）に示されるように第３の実施形態と同じである。一方、図２４（ｂ）に示されるように、ウェハ１００側のアライメントマーク１１０の１つの矩形状パターン１１５は、第１構成要素２５１の長辺の延在方向（第１方向）と９０度ではない角度で交差する方向に延在するライン状パターンからなる複数の第２構成要素１５１が、第１方向に所定の間隔で配置されることによって構成される。また、第１構成要素２５１のピッチと第２構成要素１５１のピッチとは等しくなっている。このような構成のモアレマークを暗視野系で観察しても、図２３で示されるような信号崩れがない信号波形を得ることができる。
【０１１２】
第４の実施形態では、テンプレート２００側のアライメントマーク２３０の第１構成要素２５１の長辺方向と、ウェハ１００側のアライメントマーク１１０の第２構成要素１５１の長辺方向と、が交差するように、第１構成要素２５１および第２構成要素１５１を構成した。また、第１構成要素２５１のピッチと第２構成要素１５１のピッチとを等しくした。これによって、モアレマークを暗視野系で観察したときの信号強度を示す波形に生じる信号崩れを抑制することができる。その結果、アライメントの精度を落とさずに位置合わせを行うことができるという効果を第３の実施形態の効果に加えて得ることができる。
【０１１３】
（第５の実施形態）
図２５は、第５の実施形態によるモアレマークの一例を示す一部拡大図であり、（ａ）は、テンプレート側のアライメントマークの一部拡大図であり、（ｂ）は、ウェハ側のアライメントマークの一部拡大図である。なお、モアレマークの構成は、図１９に示したものと同様である。この例でも、テンプレート２００側のアライメントマーク２３０の構成は、図２５（ａ）に示されるように、第３の実施形態と同じである。一方、図２５（ｂ）に示されるように、ウェハ１００側のアライメントマーク１１０の１つの矩形状パターン１１５は、第２方向に延在するライン状パターンからなる複数の第２構成要素１５１が、第１方向に所定の間隔で配置されることによって構成される。すなわち、第２構成要素１５１の長辺の延在方向は、第１構成要素２５１の長辺の延在方向と直交している。ただし、第４の実施形態と異なり、第１構成要素２５１のピッチと第２構成要素１５１のピッチとは異なっている。
【０１１４】
図２６は、第５の実施形態によるモアレマークを用いた場合の信号強度のシミュレーション結果の一例を示す図である。この図においても、横軸は、モアレマークの変位検出方向の位置を示し、縦軸は、モアレマークを暗視野系で観察した場合の信号強度を示す。この図に示されるように、山と山の間の谷の部分Ｇ３が、図２１と比較して、滑らかな下に凸の波形を描いている。つまり、図２５に示されるモアレマークを暗視野系で観察して位置合わせを行う場合、アライメント精度を落とすことなく、高精度の位置合わせを行うことができる。
【０１１５】
なお、第２構成要素１５１の長辺の延在方向が、第１構成要素２５１の長辺の延在方向と９０度ではない角度で交差する方向で、第１構成要素２５１のピッチが第２構成要素１５１のピッチと異なる構成でも、図２６と同様の信号強度を得ることができる。
【０１１６】
また、このようなモアレマークを用いたテンプレート２００とウェハ１００との位置合わせを含むインプリント方法および半導体装置の製造方法は、第１の実施形態で説明したものと同様である。
【０１１７】
第５の実施形態によっても、第４の実施形態と同様の効果を得ることができる。
【０１１８】
（第６の実施形態）
図２７は、比較例によるモアレマークの一部拡大図であり、（ａ）は、テンプレート側のアライメントマークの一部拡大図であり、（ｂ）は、ウェハ側のアライメントマークの一部拡大図である。なお、モアレマークの構成は、図１９に示したものと同様である。この図では、第４の実施形態の図２２と同様のモアレマークが示されている。ただし、図２７（ａ）では、テンプレート２００側のアライメントマーク２３０の１つのライン状パターン２３５は、第２方向に４つに分割されている。また、ウェハ１００側のアライメントマーク１１０は、図２２（ｂ）と同様の構造を有する。
【０１１９】
ここで、テンプレート２００側のアライメントマーク２３０のライン状パターン２３５の第２方向の幅をａとし、ウェハ１００側のアライメントマーク１１０の矩形状パターン１１５の第２方向の幅をｂとする。図２７の例では、次式（１３）の関係を有する。
ａ＞ｂ  ・・・（１３）
【０１２０】
図２８は、図２７のモアレマークを用いた場合の信号強度のシミュレーション結果の一例を示す図である。この図において、横軸は、モアレマークの変位検出方向の位置を示し、縦軸は、モアレマークを暗視野系で観察した場合の信号強度を示す。この図に示されるように、中央付近の山の部分Ｇ４で信号崩れが発生している。このようなモアレパターンを用いた位置合わせでは、モアレ像の山の部分の信号強度が暗くなってしまい、アライメント精度が落ちてしまう。
【０１２１】
図２９は、第６の実施形態によるモアレマークの一部拡大図であり、（ａ）は、テンプレート側のアライメントマークの一部拡大図であり、（ｂ）は、ウェハ側のアライメントマークの一部拡大図である。なお、モアレマークの構成は、図１９に示したものと同様である。また、基本的な構成は、図２７で示したものと同様である。ただし、テンプレート２００側のアライメントマーク２３０のライン状パターン２３５の第２方向の幅と、ウェハ１００側のアライメントマーク１１０の矩形状パターン１１５の第２方向の幅と、が等しい。つまり、ａとｂの関係が次式（１４）の関係を有する。
ａ＝ｂ  ・・・（１４）
【０１２２】
図３０は、第６の実施形態によるモアレマークを用いた場合の信号強度のシミュレーション結果の一例を示す図である。この図において、横軸は、モアレマークの変位検出方向の位置を示し、縦軸は、モアレマークを暗視野系で観察した場合の信号強度を示す。この図に示されるように、中央付近にきれいな形の山の波形Ｇ５が表れており、図２８で生じていた信号崩れが抑制されている。このようなモアレパターンを用いた位置合わせでは、高いアライメント精度を維持することができる。
【０１２３】
なお、このようなモアレマークを用いたテンプレート２００とウェハ１００との位置合わせを含むインプリント方法および半導体装置の製造方法は、第１の実施形態で説明したものと同様である。
【０１２４】
第６の実施形態では、テンプレート２００側のアライメントマーク２３０のライン状パターン２３５の第２方向の幅ａが、ウェハ１００側のアライメントマーク１１０の矩形状パターン１１５の第２方向の幅ｂと等しくなるようにした。これによって、モアレマークを暗視野系で観察したときに発生する信号崩れを抑えることができ、高精度の位置合わせを行うことができるという効果を有する。
【０１２５】
（第７の実施形態）
第３〜第６の実施形態では、テンプレート側およびウェハ側のアライメントマークのうち一方のアライメントマークを、ライン状に分割する場合を例に挙げた。第７の実施形態以降では、テンプレート側およびウェハ側のアライメントマークのうち一方のアライメントマークを、コンタクトホール状に分割する場合を例に挙げる。
【０１２６】
図３１は、第７の実施形態によるモアレマークの構成の一例を示す一部拡大図であり、（ａ）は、テンプレート側のアライメントマークの一部拡大図であり、（ｂ）は、ウェハ側のアライメントマークの一部拡大図である。なお、モアレマークの構成は、図１９に示したものと同様である。この例では、テンプレート２００側のアライメントマーク２３０の構成は、図３１（ａ）に示されるように、第３の実施形態と同じである。一方、図３１（ｂ）に示されるように、ウェハ１００側のアライメントマーク１１０の１つの矩形状パターン１１５は、複数の第２構成要素１５２によって構成される。すなわち、第２構成要素１５２は、第１方向および第２方向に周期的に配置されたコンタクトホール状のパターンである。この例では、矩形状パターン１１５を第２方向に３分割するとともに、第１方向に７分割している。なお、コンタクトホール状のパターンは、矩形状でもよいし、円状でもよいし、楕円状でもよいし、その他の形状でもよい。
【０１２７】
このようなモアレマークを用いたテンプレート２００とウェハ１００との位置合わせを含むインプリント方法および半導体装置の製造方法は、第１の実施形態で説明したものと同様である。
【０１２８】
第７の実施形態によっても、第３の実施形態と同様の効果を得ることができる。
【０１２９】
（第８の実施形態）
図３２は、第７の実施形態によるモアレマークを用いた場合の信号強度のシミュレーション結果の一例を示す図である。この図において、横軸は、モアレマークの変位検出方向の位置を示し、縦軸は、モアレマークを暗視野系で観察した場合の信号強度を示す。この図に示されるように、信号波形は、３つの滑らかな山と、これらの山の間の信号崩れを起こした谷Ｇ６と、を含む。このように信号波形に信号崩れを起こしている部分があると、位置合わせ時にアライメント精度が落ちてしまう。そこで、第８の実施形態では、第７の実施形態に比して、信号崩れの発生が抑制されたアライメントマークについて説明する。
【０１３０】
図３３は、第８の実施形態によるモアレマークの一例を示す一部拡大図であり、（ａ）は、テンプレート側のアライメントマークの一部拡大図であり、（ｂ）は、ウェハ側のアライメントマークの一部拡大図である。なお、モアレマークの構成は、図１９に示したものと同様である。この例では、図３１（ａ）に示されるように、テンプレート２００側のアライメントマーク２３０の構成は、第３の実施形態と同じである。また、ウェハ１００側のアライメントマーク１１０は、第７の実施形態と同様に、コンタクトホール状のアライメントマークである第２構成要素１５２が２次元的に配置されている。ただし、第８の実施形態では、１つの矩形状パターン１１５内で、第２方向に配列された第２構成要素１５２の１行を要素行１５３とすると、第１方向の一方の端部から他方の端部に向かって、要素行１５３の第２方向の位置が正方向または負方向に徐々にずれていく構成を有する。すなわち、要素行１５３が第２方向に斜めに配列される。
【０１３１】
あるいは、１つの矩形状パターン１１５内で、第１方向に配列された第２構成要素１５２の１列を要素列１５４とすると、要素列１５４の延在方向は、テンプレート２００側のアライメントマーク２３０の第１構成要素２５１の延在方向と、交差するように、第２構成要素１５２が配列される。ここで、第１構成要素２５１の配置周期と、第２構成要素１５２の配置周期とは同じでもよいし、異なっていてもよい。
【０１３２】
図３４は、第８の実施形態によるモアレマークを用いた場合の信号強度のシミュレーション結果の一例を示す図である。この図において、横軸は、モアレマークの変位検出方向の位置を示し、縦軸は、モアレマークを暗視野系で観察した場合の信号強度を示す。この図に示されるように、山と山の間の谷の部分Ｇ７が、図３２と比較して、滑らかな下に凸の波形を描き、信号崩れが抑制されている。つまり、図３３に示されるモアレマークを暗視野系で観察して位置合わせを行う場合、アライメント精度を落とすことなく、高精度の位置合わせを行うことができる。
【０１３３】
なお、第１構成要素２５１の延在方向と、第２構成要素１５２の要素列１５４の延在方向と、が交差する場合として、図３３のモアレマークを例に挙げた。しかし、第１構成要素２５１の延在方向と、第２構成要素１５２の要素列１５４の延在方向と、が交差する場合は、この例に限定されない。図３５は、第８の実施形態によるモアレマークの他の例を示す一部拡大図であり、（ａ）は、テンプレート側のアライメントマークの一部拡大図であり、（ｂ）は、ウェハ側のアライメントマークの一部拡大図である。なお、モアレマークの構成は、図１９に示したものと同様である。この例では、図３５（ｂ）に示されるように、ウェハ１００側のアライメントマーク１１０の構成は、図３３（ｂ）の場合と同様である。一方、図３５（ａ）に示されるように、テンプレート２００側のアライメントマーク２３０は、アライメントマーク２３０を構成するライン状パターン２３５の延在方向に分割されている。すなわち、第１構成要素２５１は、ライン状パターン２３５の幅方向に延在した形状を有している。そのため、第８の実施形態では、第１方向は、アライメントマーク２３０を構成するライン状パターン２３５の延在方向ではなく、幅方向となり、ライン状パターン２３５の延在方向が第２方向となる。このような構成でも、第１構成要素２５１の延在方向と第２構成要素１５２の要素列１５４の延在方向と、は交差することになる。その結果、このようなモアレマークを用いて暗視野系で観察を行っても、図３４と同様の信号パターンを得ることができる。
【０１３４】
また、第１構成要素２５１の配置周期と、第２構成要素１５２の配置周期と、は等しくてもよいし、異なっていてもよい。図３６は、第８の実施形態によるモアレマークの他の例を示す一部拡大図であり、（ａ）は、テンプレート側のアライメントマークの一部拡大図であり、（ｂ）は、ウェハ側のアライメントマークの一部拡大図である。なお、モアレマークの構成は、図１９に示したものと同様である。この例では、図３６（ａ）に示されるように、テンプレート２００側のアライメントマーク２３０の構成は、図３３（ａ）の場合と同様である。また、ウェハ１００側のアライメントマーク１１０の構成は、図３３（ｂ）の場合と類似しているが、図３３（ｂ）では、矩形状パターン１１５が第１方向に３分割されているが、図３６（ｂ）では、矩形状パターン１１５が第１方向に２分割されている。図３６の場合では、テンプレート２００側のアライメントマーク２３０における第１構成要素２５１の配置周期と、ウェハ１００側のアライメントマーク１１０の第２構成要素１５２の配置周期と、が異なっている。このようなモアレマークを用いて暗視野系で観察を行っても、図３４と同様の信号パターンを得ることができる。
【０１３５】
さらに、このようなモアレマークを用いたテンプレート２００とウェハ１００との位置合わせを含むインプリント方法および半導体装置の製造方法は、第１の実施形態で説明したものと同様である。
【０１３６】
第８の実施形態でも、第４の実施形態と同様の効果を得ることができる。
【０１３７】
（第９の実施形態）
図３７は、第９の実施形態によるモアレマークの一例を示す一部拡大図であり、（ａ）は、テンプレート側のアライメントマークの一部拡大図であり、（ｂ）は、ウェハ側のアライメントマークの一部拡大図である。なお、モアレマークの構成は、図１９に示したものと同様である。この例では、図３７（ａ）に示されるように、テンプレート２００側のアライメントマーク２３０の構成は、第３の実施形態と同じである。また、ウェハ１００側のアライメントマーク１１０では、第７の実施形態と同様に、コンタクトホール状のアライメントマークである第２構成要素１５２が２次元的に配置されている。ただし、第９の実施形態では、１つの矩形状パターン１１５内で、第２方向に配列された第２構成要素１５２の１行を要素行１５３とすると、第１方向の一方の端部から他方の端部に向かって、要素行１５３の端部がジグザグ状に配置される。すなわち、要素行１５３の端部が第２方向の正方向および負方向に交互に突出する構成となる。
【０１３８】
あるいは、１つの矩形状パターン１１５内で、第１方向に配列された第２構成要素１５２の１列を要素列１５４とすると、要素列１５４はジグザグ状を有して第１方向に延在し、第２方向に並行して配置される。このように、第９の実施形態では、ウェハ１００側のアライメントマーク１１０の第２構成要素１５２の要素列１５４と、テンプレート２００側のアライメントマーク２３０の第１構成要素２５１の延在方向とは、並行とならないように配置される。
【０１３９】
図３８は、第９の実施形態によるモアレマークを用いた場合の信号強度のシミュレーション結果の一例を示す図である。この図において、横軸は、モアレマークの変位検出方向の位置を示し、縦軸は、モアレマークを暗視野系で観察した場合の信号強度を示す。この図に示されるように、山と山の間の谷の部分Ｇ８で、図３２と比較して信号崩れが軽減されている。つまり、図３７に示されるモアレマークを暗視野系で観察して位置合わせを行う場合、アライメント精度を落とすことなく、高精度の位置合わせを行うことができる。
【０１４０】
なお、このようなモアレマークを用いたテンプレート２００とウェハ１００との位置合わせを含むインプリント方法および半導体装置の製造方法は、第１の実施形態で説明したものと同様である。
【０１４１】
第９の実施形態によっても、第４の実施形態と同様の効果を得ることができる。
【０１４２】
（第１０の実施形態）
図３９は、第１０の実施形態によるモアレマークの一例を示す一部拡大図であり、（ａ）は、テンプレート側のアライメントマークの一部拡大図であり、（ｂ）は、ウェハ側のアライメントマークの一部拡大図である。なお、モアレマークの構成は、図１９に示したものと同様である。この例では、図３９（ｂ）に示されるように、ウェハ１００側のアライメントマーク１１０の構成は、図３１（ｂ）と同じである。一方、図３９（ａ）に示されるように、テンプレート２００側のアライメントマーク２３０を構成するライン状パターン２３５は、その延在方向とは交差する方向に延在する複数の第１構成要素２５１からなる。具体的には、ウェハ１００側のアライメントマーク１１０の要素列１５４の延在方向と９０度ではない角度で交差する方向に延在するライン状パターンからなる複数の第１構成要素２５１が、ライン状パターン２３５の延在方向に所定の間隔で配置される。
【０１４３】
図４０は、第１０の実施形態によるモアレマークを用いた場合の信号強度のシミュレーション結果の一例を示す図である。この図において、横軸は、モアレマークの変位検出方向の位置を示し、縦軸は、モアレマークを暗視野系で観察した場合の信号強度を示す。この図に示されるように、山と山の間の谷の部分Ｇ９が、図３２と比較して、下に凸の滑らかな波形を描いている。つまり、図３９に示されるモアレマークを暗視野系で観察して位置合わせを行う場合、アライメント精度を落とすことなく、高精度の位置合わせを行うことができる。
【０１４４】
なお、このようなモアレマークを用いたテンプレート２００とウェハ１００との位置合わせを含むインプリント方法および半導体装置の製造方法は、第１の実施形態で説明したものと同様である。
【０１４５】
第１０の実施形態によっても、第４の実施形態と同様の効果を得ることができる。
【０１４６】
上記した第３〜第１０の実施形態で、テンプレート２００側のアライメントマーク２３０と、ウェハ１００側のアライメントマーク１１０と、を入れ替えてもよい。
【０１４７】
また、上記したモアレマークは、インプリント法のほかに、パターニングの際に転写パターン（テンプレート、マスク等）が被転写対象（ウェハ、基板等）に密着或いはそれに近い状態となる密着露光、或いは近接場露光等の転写方法にも適用することができる。
【０１４８】
（付記）
［付記１］
第１方向の変位を検出する第１アライメントマークを有するテンプレートを保持するテンプレート保持部と、
前記第１方向の変位を検出する第２アライメントマークを有する加工対象を保持する加工対象保持部と、
前記第１アライメントマークおよび前記第２アライメントマークが重ね合わされた状態を光学的に観察する観察部と、
前記観察部での観察結果に基づいて、前記テンプレート保持部および前記加工対象保持部の少なくとも一方を前記第１方向に移動させる第１移動部と、
を備え、
前記第１アライメントマークは、前記第１方向に第１周期で配置される複数の第１マークを有し、
前記第２アライメントマークは、前記第１方向に第２周期で配置される複数の第２マークを有し、
前記第１アライメントマークおよび前記第２アライメントマークは、互いに重なるように設けられてモアレマークを構成し、
前記第１マークおよび前記第２マークのいずれか一方が、複数の構成要素によって構成されることを特徴とするインプリント装置。
［付記２］
前記第１マークは、複数の第１構成要素によって構成され、
前記第２マークは、複数の第２構成要素によって構成されることを特徴とする付記１に記載のインプリント装置。
［付記３］
前記第１構成要素の長辺の向きと、前記第２構成要素の長辺の向きと、が異なることを特徴とする付記２に記載のインプリント装置。
［付記４］
前記第１マークおよび前記第２マークは、前記加工対象に転写されるデバイスおよび配線を含む本体パターンの線幅よりも小さい線幅を有するパターンで構成されることを特徴とする付記２に記載のインプリント装置。
［付記５］
前記第１周期と前記第２周期とは異なることを特徴とする付記２に記載のインプリント装置。
［付記６］
前記第１マークは、前記第１構成要素が第３周期で周期的に配置される構成を有し、
前記第２マークは、前記第２構成要素が前記第３周期で配置される構成を有することを特徴とする付記２に記載のインプリント装置。
［付記７］
前記第１マークは、前記第１構成要素が第３周期で周期的に配置される構成を有し、
前記第２マークは、前記第２構成要素が前記第３周期とは異なる第４周期で配置される構成を有することを特徴とする付記２に記載のインプリント装置。
［付記８］
前記第１マークの前記第１方向の幅と、前記第２マークの前記第１方向の幅とが等しいことを特徴とする付記２に記載のインプリント装置。
［付記９］
前記観察部での観察結果に基づいて、前記テンプレート保持部および前記加工対象保持部の少なくとも一方を前記第１方向に直交する第２方向に移動させる第２移動部をさらに備え、
前記テンプレートは、前記第２方向の変位を検出する第３アライメントマークを有し、
前記加工対象は、前記第２方向の変位を検出する第４アライメントマークを有し、
前記第３アライメントマークおよび前記第４アライメントマークは、前記第１アライメントマークおよび前記第２アライメントマークを、前記第１方向および前記第２方向で形成される面内でそれぞれ９０度回転させたマークであることを特徴とする付記１から８のいずれか１項に記載のインプリント装置。
［付記１０］
前記第１構成要素および前記第２構成要素は、ライン状パターンであることを特徴とする付記２に記載のインプリント装置。
［付記１１］
前記第１マークは、ライン状パターンの前記第１構成要素が複数並行して配置された構成を有し、
前記第２マークは、コンタクトホール状のパターンの前記第２構成要素が２次元的に複数配置された構成を有することを特徴とする付記２に記載のインプリント装置。
［付記１２］
前記第１構成要素は、前記第１方向と直交する第２方向に延在する前記ライン状パターンであり、
前記第２マークは、前記第１方向に前記第２構成要素が配列した要素行が、前記第２方向の位置に応じて、前記第１方向にずらされた構成を有することを特徴とする付記１１に記載のインプリント装置。
［付記１３］
前記第１構成要素は、前記第１方向に延在する前記ライン状パターンであり、
前記第２マークは、前記第１方向に前記第２構成要素が配列した要素行が、前記第１方向に直交する第２方向の位置に応じて、前記第１方向にずらされた構成を有することを特徴とする付記１１に記載のインプリント装置。
［付記１４］
前記第１構成要素は、前記第１方向に直交する第２方向に延在するライン状パターンであり、
前記第２構成要素は、前記第１方向の長さが、前記第２方向の長さに比して長い形状を有することを特徴とする付記１１に記載のインプリント装置。
［付記１５］
前記第１マークおよび前記第２マークは、前記加工対象に転写されるデバイスおよび配線を含む本体パターンの線幅よりも小さい線幅を有するパターンで構成されることを特徴とする付記１１に記載のインプリント装置。
［付記１６］
前記第１マークは、コンタクトホール状のパターンの前記第２構成要素が２次元的に複数配置された構成を有し、
前記第２マークは、ライン状パターンの前記第１構成要素が複数並行して配置された構成を有することを特徴とする付記１１に記載のインプリント装置。
［付記１７］
前記第１アライメントマークは、前記第１方向に直交する第２方向に延在したライン状パターンが複数並行に配置されたラインアンドスペース状のパターンを有し、
前記第２アライメントマークは、矩形状パターンが前記第１方向および前記第２方向に２次元的に配置された市松模様を有することを特徴とする付記１１に記載のインプリント装置。
［付記１８］
前記第１アライメントマークは、矩形状パターンが前記第１方向および前記第１方向に直交する第２方向に２次元的に配置された市松模様を有し、
前記第２アライメントマークは、前記第２方向に延在したライン状パターンが複数並行に配置されたラインアンドスペース状のパターンを有することを特徴とする付記１１に記載のインプリント装置。
［付記１９］
第１方向の変位を検出する第１アライメントマークを有するテンプレートと、前記第１方向の変位を検出する第２アライメントマークを有する加工対象と、を対向して配置する配置工程と、
前記加工対象上にレジストを塗布する塗布工程と、
前記テンプレートを前記レジストに接触させる接触工程と、
前記テンプレートを前記レジストに接触させた状態で、前記第１アライメントマークおよび前記第２アライメントマークが重ね合わされた状態を光学的に観察する観察工程と、
観察結果に基づいて、前記テンプレートおよび前記加工対象の少なくとも一方を前記第１方向に移動させて、位置合わせを行う位置合わせ工程と、
を含み、
前記第１アライメントマークは、前記第１方向に第１周期で配置される複数の第１マークを有し、
前記第２アライメントマークは、前記第１方向に第２周期で配置される複数の第２マークを有し、
前記第１アライメントマークおよび前記第２アライメントマークは、互いに重なるように設けられてモアレマークを構成し、
前記第１マークおよび前記第２マークのいずれか一方が、複数の構成要素によって構成されることを特徴とするインプリント方法。
［付記２０］
第１方向の変位を検出する第１アライメントマークを有するテンプレートと、前記第１方向の変位を検出する第２アライメントマークを有する加工対象と、を対向して配置する配置工程と、
前記加工対象上にレジストを塗布する塗布工程と、
前記テンプレートを前記レジストに接触させる接触工程と、
前記テンプレートを前記レジストに接触させた状態で、前記第１アライメントマークおよび前記第２アライメントマークが重ね合わされた状態を光学的に観察する観察工程と、
観察結果に基づいて、前記テンプレートおよび前記加工対象の少なくとも一方を前記第１方向に移動させて、位置合わせを行う位置合わせ工程と、
前記テンプレートの凹パターンに前記レジストが充填された後に、前記レジストを硬化させる硬化工程と、
前記テンプレートを前記レジストから離型する離型工程と、
前記硬化したレジストを用いて前記加工対象を加工する加工工程と、
を含み、
前記第１アライメントマークは、前記第１方向に第１周期で配置される複数の第１マークを有し、
前記第２アライメントマークは、前記第１方向に第２周期で配置される複数の第２マークを有し、
前記第１アライメントマークおよび前記第２アライメントマークは、互いに重なるように設けられてモアレマークを構成し、
前記第１マークおよび前記第２マークのいずれか一方が、複数の構成要素によって構成されることを特徴とする半導体装置の製造方法。
［付記２１］
第１方向の変位を検出する第１アライメントマークを有するテンプレートを保持するテンプレート保持部と、
前記第１方向の変位を検出する第２アライメントマークを有する加工対象を保持する加工対象保持部と、
前記第１アライメントマークおよび前記第２アライメントマークが重ね合わされた状態を光学的に観察する観察部と、
前記観察部での観察結果に基づいて、前記テンプレート保持部および前記加工対象保持部の少なくとも一方を前記第１方向に移動させる第１移動部と、
を備え、
前記第１アライメントマークは、第１部分が前記第１方向に第１周期で複数配置される第１パターンを含む第１テンプレート側マークと、第２部分が前記第１方向に第２周期で複数配置される第２パターンを含む第２テンプレート側マークと、を有し、
前記第２アライメントマークは、第３部分が前記第１方向に第３周期で複数配置される第３パターンを含む第１ウェハ側マークと、第４部分が前記第１方向に第４周期で複数配置される第４パターンを含む第２ウェハ側マークと、を有し、
前記第１ウェハ側マークおよび前記第１テンプレート側マークは、互いに重なるように設けられて第１モアレマークを構成し、
前記第２ウェハ側マークおよび前記第２テンプレート側マークは、互いに重なるように設けられて第２モアレマークを構成し、
前記第１モアレマークの平均周期と、前記第２モアレマークの平均周期と、は互いに異なることを特徴とするインプリント装置。
［付記２２］
前記第１周期および前記第３周期は、前記第１モアレマークの平均周期から１０％以内の差の範囲内であり、
前記第２周期および前記第４周期は、前記第２モアレマークの平均周期から１０％以内の差の範囲内であることを特徴とする付記２１に記載のインプリント装置。
［付記２３］
前記第１モアレマークの平均周期をＰ１aveとし、前記第２モアレマークの平均周期をＰ２aveとしたときに、次式（１５）の関係を有することを特徴とする付記２２に記載のインプリント装置。
【数７】
2019054099.tif 000009
［付記２４］
前記第１部分、前記第２部分、前記第３部分および前記第４部分は、ライン状パターンであり、
前記第２モアレマークの平均周期Ｐ２aveは、前記第１モアレマークの平均周期Ｐ１aveよりも大きく、
前記テンプレートと前記加工対象との粗い位置合わせで生じる位置誤差をΔｘとしたときに、次式（１６）の関係を有することを特徴とする付記２１に記載のインプリント装置。
Δｘ＜Ｐ２ave／２  ・・・（１６）
［付記２５］
前記第１部分および前記第２部分は、ライン状パターンであり、前記第３部分および前記第４部分は、市松模様である場合、あるいは、前記第１部分および前記第２部分は、市松模様であり、前記第３部分および前記第４部分は、ライン状パターンである場合に、
前記第２モアレマークの平均周期Ｐ２aveは、前記第１モアレマークの平均周期Ｐ１aveよりも大きく、
前記テンプレートと前記加工対象との粗い位置合わせで生じる位置誤差をΔｘとしたときに、次式（１７）の関係を有することを特徴とする付記２１に記載のインプリント装置。
Δｘ＜Ｐ２ave／４  ・・・（１７）
［付記２６］
前記第１テンプレート側マークは、第５部分が前記第１方向に前記第１周期とは異なる第５周期で複数配置される第５パターンを含み、
前記第２テンプレート側マークは、第６部分が前記第１方向に前記第２周期とは異なる第６周期で複数配置される第６パターンを含み、
前記第１ウェハ側マークは、第７部分が前記第１方向に前記第３周期とは異なる第７周期で複数配置される第７パターンを含み、
前記第２ウェハ側マークは、第８部分が前記第１方向に前記第４周期とは異なる第８周期で複数配置される第８パターンを含み、
前記第５パターンは、前記第１パターンの前記第１方向と直交する第２方向に隣接して配置され、
前記第６パターンは、前記第２パターンの前記第２方向に隣接して配置され、
前記第７パターンは、前記第３パターンの前記第２方向に隣接して配置され、
前記第８パターンは、前記第４パターンの前記第２方向に隣接して配置され、
前記第５パターンおよび前記第７パターンは、互いに重なるように設けられて第３モアレマークを構成し、
前記第６パターンおよび前記第８パターンは、互いに重なるように設けられて第４モアレマークを構成し、
前記第３モアレマークの平均周期と、前記第４モアレマークの平均周期と、は互いに異なることを特徴とする付記２１から２５のいずれか１項に記載のインプリント装置。
［付記２７］
前記第１周期と前記第７周期とは等しく、
前記第２周期と前記第８周期とは等しく、
前記第３周期と前記第５周期とは等しく、
前記第４周期と前記第６周期とは等しいことを特徴とする付記２６に記載のインプリント装置。
［付記２８］
前記観察部での観察結果に基づいて、前記テンプレート保持部および前記加工対象保持部の少なくとも一方を前記第１方向に直交する第２方向に移動させる第２移動部をさらに備え、
前記テンプレートは、前記第２方向の変位を検出する第３アライメントマークを有し、
前記加工対象は、前記第２方向の変位を検出する第４アライメントマークを有し、
前記第３アライメントマークおよび前記第４アライメントマークは、前記第１アライメントマークおよび前記第２アライメントマークを、前記第１方向および前記第２方向で形成される面内でそれぞれ９０度回転させたマークであることを特徴とする付記２１から２７のいずれか１項に記載のインプリント装置。
［付記２９］
第１方向の変位を検出する第１アライメントマークを有するテンプレートを保持するテンプレート保持部と、
前記第１方向の変位を検出する第２アライメントマークを有する加工対象を保持する加工対象保持部と、
前記第１アライメントマークおよび前記第２アライメントマークが重ね合わされた状態を光学的に観察する観察部と、
前記観察部での観察結果に基づいて、前記テンプレート保持部および前記加工対象保持部の少なくとも一方を前記第１方向に移動させる第１移動部と、
を備え、
前記第１アライメントマークは、第１部分が第１方向に第１周期で複数配置される第１パターンを含む第１テンプレート側マークを有し、
前記第２アライメントマークは、第２部分が前記第１方向に第２周期で複数配置される第２パターンを含む第２ウェハ側マークを有し、
前記第１ウェハ側マークおよび前記１テンプレート側マークは、互いに重なるように設けられて第１モアレマークを構成し、
前記観察部での観察結果に基づいて、前記テンプレート保持部および前記加工対象保持部の少なくとも一方を前記第１方向に直交する第２方向に移動させる第２移動部をさらに備え、
前記テンプレートは、前記第２方向の変位を検出する第３アライメントマークを有し、
前記加工対象は、前記第２方向の変位を検出する第４アライメントマークを有し、
前記第３アライメントマークおよび前記第４アライメントマークは、前記第１アライメントマークおよび前記第２アライメントマークを、前記第１方向および前記第２方向で形成される面内でそれぞれ９０度回転させたマークであることを特徴とするインプリント装置。
［付記３０］
前記第１周期および前記第２周期は、前記第１モアレマークの平均周期から１０％以内の差の範囲内であることを特徴とする付記２９に記載のインプリント装置。
［付記３１］
第１方向の変位を検出する第１アライメントマークを有するテンプレートと、前記第１方向の変位を検出する第２アライメントマークを有する加工対象と、を対向して配置する配置工程と、
前記テンプレートおよび前記加工対象に設けられる基準位置を用いて、前記テンプレートおよび前記加工対象のうち少なくとも一方を前記第１方向に移動させて、第１位置合わせを行う第１位置合わせ工程と、
前記加工対象上にレジストを塗布する塗布工程と、
前記テンプレートを前記レジストに接触させる接触工程と、
前記テンプレートを前記レジストに接触させた状態で、前記第１アライメントマークおよび前記第２アライメントマークが重ね合わされた状態を光学的に観察する観察工程と、
観察結果に基づいて、前記テンプレートおよび前記加工対象の少なくとも一方を前記第１方向に移動させて、第２位置合わせを行う第２位置合わせ工程と、
を含み、
前記第１アライメントマークは、第１部分が前記第１方向に第１周期で複数配置される第１パターンを含む第１テンプレート側マークと、第２部分が前記第１方向に第２周期で複数配置される第２パターンを含む第２テンプレート側マークと、を有し、
前記第２アライメントマークは、第３部分が前記第１方向に第３周期で複数配置される第３パターンを含む第１ウェハ側マークと、第４部分が前記第１方向に第４周期で複数配置される第４パターンを含む第２ウェハ側マークと、を有し、
前記第１ウェハ側マークおよび前記第１テンプレート側マークは、互いに重なるように設けられて第１モアレマークを構成し、
前記第２ウェハ側マークおよび前記第２テンプレート側マークは、互いに重なるように設けられて第２モアレマークを構成し、
前記第１モアレマークの平均周期と、前記第２モアレマークの平均周期と、は互いに異なることを特徴とするインプリント方法。
［付記３２］
前記第１周期および前記第３周期は、前記第１モアレマークの平均周期から１０％以内の差の範囲内であり、
前記第２周期および前記第４周期は、前記第２モアレマークの平均周期から１０％以内の差の範囲内であることを特徴とする付記３１に記載のインプリント方法。
［付記３３］
前記第１モアレマークの平均周期をＰ１aveとし、前記第２モアレマークの平均周期をＰ２aveとしたときに、次式（１８）の関係を有することを特徴とする付記３２に記載のインプリント方法。
【数８】
2019054099.tif 000010
［付記３４］
前記第１部分、前記第２部分、前記第３部分および前記第４部分は、ライン状パターンであり、
前記第２モアレマークの平均周期Ｐ２aveは、前記第１モアレマークの平均周期Ｐ１aveよりも大きく、
前記テンプレートと前記加工対象との粗い位置合わせで生じる位置誤差をΔｘとしたときに、次式（１９）の関係を有することを特徴とする付記３１に記載のインプリント方法。
Δｘ＜Ｐ２ave／２  ・・・（１９）
［付記３５］
前記第１部分および前記第２部分は、ライン状パターンであり、前記第３部分および前記第４部分は、市松模様である場合、あるいは、前記第１部分および前記第２部分は、市松模様であり、前記第３部分および前記第４部分は、ライン状パターンである場合に、
前記第２モアレマークの平均周期Ｐ２aveは、前記第１モアレマークの平均周期Ｐ１aveよりも大きく、
前記テンプレートと前記加工対象との粗い位置合わせで生じる位置誤差をΔｘとしたときに、次式（２０）の関係を有することを特徴とする付記３１に記載のインプリント方法。
Δｘ＜Ｐ２ave／４  ・・・（２０）
［付記３６］
前記第１テンプレート側マークは、第５部分が前記第１方向に前記第１周期とは異なる第５周期で複数配置される第５パターンを含み、
前記第２テンプレート側マークは、第６部分が前記第１方向に前記第２周期とは異なる第６周期で複数配置される第６パターンを含み、
前記第１ウェハ側マークは、第７部分が前記第１方向に前記第３周期とは異なる第７周期で複数配置される第７パターンを含み、
前記第２ウェハ側マークは、第８部分が前記第１方向に前記第４周期とは異なる第８周期で複数配置される第８パターンを含み、
前記第５パターンは、前記第１パターンの前記第１方向と直交する第２方向に隣接して配置され、
前記第６パターンは、前記第２パターンの前記第２方向に隣接して配置され、
前記第７パターンは、前記第３パターンの前記第２方向に隣接して配置され、
前記第８パターンは、前記第４パターンの前記第２方向に隣接して配置され、
前記第５パターンおよび前記第７パターンは、互いに重なるように設けられて第３モアレマークを構成し、
前記第６パターンおよび前記第８パターンは、互いに重なるように設けられて第４モアレマークを構成し、
前記第３モアレマークの平均周期と、前記第４モアレマークの平均周期と、は互いに異なることを特徴とする付記３１から３５のいずれか１項に記載のインプリント方法。
［付記３７］
前記第１周期と前記第７周期とは等しく、
前記第２周期と前記第８周期とは等しく、
前記第３周期と前記第５周期とは等しく、
前記第４周期と前記第６周期とは等しいことを特徴とする付記３６に記載のインプリント方法。
［付記３８］
前記第１位置合わせ工程では、前記テンプレートおよび前記加工対象のうち少なくとも一方を前記第１方向に直交する第２方向にも移動させて、前記第１位置合わせを行い、
前記第２位置合わせ工程では、前記観察結果に基づいて、前記テンプレートおよび前記加工対象の少なくとも一方を前記第２方向にも移動させて、前記第２位置合わせを行い、
前記テンプレートは、前記第２方向の変位を検出する第３アライメントマークを有し、
前記加工対象は、前記第２方向の変位を検出する第４アライメントマークを有し、
前記第３アライメントマークおよび前記第４アライメントマークは、前記第１アライメントマークおよび前記第２アライメントマークを、前記第１方向および前記第２方向で形成される面内でそれぞれ９０度回転させたマークであることを特徴とする付記３１から３７のいずれか１項に記載のインプリント方法。
［付記３９］
第１方向の変位を検出する第１アライメントマークを有するテンプレートと、前記第１方向の変位を検出する第２アライメントマークを有する加工対象と、を対向して配置する配置工程と、
前記テンプレートおよび前記加工対象に設けられる基準位置を用いて、前記テンプレートおよび前記加工対象のうち少なくとも一方を前記第１方向に移動させて、第１位置合わせを行う第１位置合わせ工程と、
前記加工対象上にレジストを塗布する塗布工程と、
前記テンプレートを前記レジストに接触させる接触工程と、
前記テンプレートを前記レジストに接触させた状態で、前記第１アライメントマークおよび前記第２アライメントマークが重ね合わされた状態を光学的に観察する観察工程と、
観察結果に基づいて、前記テンプレートおよび前記加工対象の少なくとも一方を前記第１方向に移動させて、第２位置合わせを行う第２位置合わせ工程と、
前記テンプレートの凹パターンに前記レジストが充填された後に、前記レジストを硬化させる硬化工程と、
前記テンプレートを前記レジストから離型する離型工程と、
前記硬化したレジストを用いて前記加工対象を加工する加工工程と、
を含み、
前記第１アライメントマークは、第１部分が前記第１方向に第１周期で複数配置される第１パターンを含む第１テンプレート側マークと、第２部分が前記第１方向に第２周期で複数配置される第２パターンを含む第２テンプレート側マークと、を有し、
前記第２アライメントマークは、第３部分が前記第１方向に第３周期で複数配置される第３パターンを含む第１ウェハ側マークと、第４部分が前記第１方向に第４周期で複数配置される第４パターンを含む第２ウェハ側マークと、を有し、
前記第１ウェハ側マークおよび前記第１テンプレート側マークは、互いに重なるように設けられて第１モアレマークを構成し、
前記第２ウェハ側マークおよび前記第２テンプレート側マークは、互いに重なるように設けられて第２モアレマークを構成し、
前記第１モアレマークの平均周期と、前記第２モアレマークの平均周期と、は互いに異なることを特徴とする半導体装置の製造方法。
［付記４０］
前記第１周期および前記第３周期は、前記第１モアレマークの平均周期から１０％以内の差の範囲内であり、
前記第２周期および前記第４周期は、前記第２モアレマークの平均周期から１０％以内の差の範囲内であることを特徴とする付記３９に記載の半導体装置の製造方法。
［付記４１］
前記第１モアレマークの平均周期をＰ１aveとし、前記第２モアレマークの平均周期をＰ２aveとしたときに、次式（２１）の関係を有することを特徴とする付記４０に記載の半導体装置の製造方法。
【数９】
2019054099.tif 000011
［付記４２］
前記第１部分、前記第２部分、前記第３部分および前記第４部分は、ライン状パターンであり、
前記第２モアレマークの平均周期Ｐ２aveは、前記第１モアレマークの平均周期Ｐ１aveよりも大きく、
前記テンプレートと前記加工対象との粗い位置合わせで生じる位置誤差をΔｘとしたときに、次式（２２）の関係を有することを特徴とする付記３９に記載の半導体装置の製造方法。
Δｘ＜Ｐ２ave／２  ・・・（２２）
［付記４３］
第１方向の変位を検出する第１アライメントマークを有するテンプレートと、前記第１方向の変位を検出する第２アライメントマークを有する加工対象と、を対向して配置する配置工程と、
前記テンプレートおよび前記加工対象に設けられる基準位置を用いて、前記テンプレートおよび前記加工対象のうち少なくとも一方を前記第１方向に移動させて、第１位置合わせを行う第１位置合わせ工程と、
前記加工対象上にレジストを塗布する塗布工程と、
前記テンプレートを前記レジストに接触させる接触工程と、
前記テンプレートを前記レジストに接触させた状態で、前記第１アライメントマークおよび前記第２アライメントマークが重ね合わされた状態を光学的に観察する観察工程と、
観察結果に基づいて、前記テンプレートおよび前記加工対象の少なくとも一方を前記第１方向に移動させて、第２位置合わせを行う第２位置合わせ工程と、
を含み、
前記第１アライメントマークは、第１部分が第１方向に第１周期で複数配置される第１パターンを含む第１テンプレート側マークを有し、
前記第２アライメントマークは、第２部分が前記第１方向に第２周期で複数配置される第２パターンを含む第１ウェハ側マークを有し、
前記第１ウェハ側マークおよび前記第１テンプレート側マークは、互いに重なるように設けられて第１モアレマークを構成し、
前記第１位置合わせ工程では、前記テンプレートおよび前記加工対象のうち少なくとも一方を前記第１方向に直交する第２方向にも移動させて、前記第１位置合わせを行い、
前記第２位置合わせ工程では、前記観察結果に基づいて、前記テンプレートおよび前記加工対象の少なくとも一方を前記第２方向にも移動させて、前記第２位置合わせを行い、
前記テンプレートは、前記第２方向の変位を検出する第３アライメントマークを有し、
前記加工対象は、前記第２方向の変位を検出する第４アライメントマークを有し、
前記第３アライメントマークおよび前記第４アライメントマークは、前記第１アライメントマークおよび前記第２アライメントマークを、前記第１方向および前記第２方向で形成される面内でそれぞれ９０度回転させたマークであることを特徴とするインプリント方法。
［付記４４］
前記第１周期および前記第２周期は、前記第１モアレマークの平均周期から１０％以内の差の範囲内であることを特徴とする付記４３に記載のインプリント方法。
【０１４９】
本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。
【符号の説明】
【０１５０】
１０  インプリント装置、１１  基板ステージ、１２  チャック、１３  ステージ定盤、１３ａ  上面、１４  基準マーク台、２１  テンプレートステージ、２２  ベース部、２３  補正機構、２４  加圧部、２５  アライメントステージ、３０  アライメントスコープ、４１  光源、４２  塗布部、５０  コントローラ、１００  ウェハ、１１０，２３０  アライメントマーク、１１１，１１２，１１５  矩形状パターン、１１６  位相反転部、１５０  レジスト、１５１，１５２  第２構成要素、１５３  要素行、１５４  要素列、２００  テンプレート、２３１〜２３５  ライン状パターン、２４１ａ，２４１ｂ，２４２ａ，２４２ｂ，１２１ａ，１２１ｂ，１２２ｂ  ノイズキャンセリングパターン、２５１  第１構成要素、３００，３００Ｐ１，３００Ｐ２  モアレマーク、ＭC  粗検マーク、ＭR  基準マーク、Ｍ１X，Ｍ１Y，Ｍ２X，Ｍ２Y  マーク。
【図１】
2019054099.tif 000013
【図２】
2019054099.tif 000014
【図３】
2019054099.tif 000015
【図４】
2019054099.tif 000016
【図５】
2019054099.tif 000017
【図６】
2019054099.tif 000018
【図７】
2019054099.tif 000019
【図８】
2019054099.tif 000020
【図９】
2019054099.tif 000021
【図１０】
2019054099.tif 000022
【図１１】
2019054099.tif 000023
【図１２】
2019054099.tif 000024
【図１３】
2019054099.tif 000025
【図１４】
2019054099.tif 000026
【図１５】
2019054099.tif 000027
【図１６】
2019054099.tif 000028
【図１７】
2019054099.tif 000029
【図１８】
2019054099.tif 000030
【図１９】
2019054099.tif 000031
【図２０】
2019054099.tif 000032
【図２１】
2019054099.tif 000033
【図２２】
2019054099.tif 000034
【図２３】
2019054099.tif 000035
【図２４】
2019054099.tif 000036
【図２５】
2019054099.tif 000037
【図２６】
2019054099.tif 000038
【図２７】
2019054099.tif 000039
【図２８】
2019054099.tif 000040
【図２９】
2019054099.tif 000041
【図３０】
2019054099.tif 000042
【図３１】
2019054099.tif 000043
【図３２】
2019054099.tif 000044
【図３３】
2019054099.tif 000045
【図３４】
2019054099.tif 000046
【図３５】
2019054099.tif 000047
【図３６】
2019054099.tif 000048
【図３７】
2019054099.tif 000049
【図３８】
2019054099.tif 000050
【図３９】
2019054099.tif 000051
【図４０】
2019054099.tif 000052