(57)【要約】      （修正有）【課題】型とインプリント材との接触状態を検出することができるインプリント装置を提供する。【解決手段】インプリント装置は、基板上のインプリント材１１と型Ｍのパターンとを接触させることによって前記インプリント材によりパターンを形成するインプリント装置であって、前記型と前記基板とを互いに近づけることで型のパターンの一部をインプリント材に接触させた後、前記型のパターンとインプリント材との接触面積が広がるように前記インプリント材に前記パターンを接触させる駆動部と、前記型のパターンと前記インプリント材との接触面積が広がるに従って変化する、前記型のパターンからの反射光と前記基板からの反射光によって生じる干渉縞を検出する干渉縞検出部と、前記干渉縞に基づいて前記型のパターンと前記インプリント材との接触状態を検出する状態検出部とを有する。【選択図】図７
2015056589.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板上のインプリント材と型のパターンとを接触させることによって前記インプリント材によりパターンを形成するインプリント装置であって、
前記型と前記基板とを互いに近づけることで型のパターンの一部をインプリント材に接触させた後、前記型のパターンとインプリント材との接触面積が広がるように前記インプリント材に前記パターンを接触させる駆動部と、
前記型のパターンと前記インプリント材との接触面積が広がるに従って変化する、前記型のパターンからの反射光と前記基板からの反射光によって生じる干渉縞を検出する干渉縞検出部と、
前記干渉縞に基づいて前記型のパターンと前記インプリント材との接触状態を検出する状態検出部とを有することを特徴とするインプリント装置。
【請求項２】
前記状態検出部は、基準となる干渉縞と前記検出部が検出した前記干渉縞とを比較することで前記型と前記インプリント材との接触状態を検出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】
前記接触状態は、前記型のパターンが前記インプリント材に接触するときの前記型の変形量を含み、
前記状態検出部は、前記干渉縞の形状に基づいて、前記型の変形量を検出することを特徴とする請求項１または請求項２に記載のインプリント装置。
【請求項４】
前記接触状態は、前記型のパターンの一部がインプリント材に接触した位置を含み、
前記状態検出部は、前記干渉縞の位置に基づいて前記接触した位置を検出することを特徴とする請求項１乃至３の何れか１項に記載のインプリント装置。
【請求項５】
前記接触状態は、前記型と前記基板との相対的な傾きを含み、
前記状態検出部は、前記干渉縞の中心と前記パターンが形成される前記基板上のショット領域の中心のずれに基づいて前記型と前記基板の相対的な傾きを検出することを特徴とする請求項１乃至３の何れか１項に記載のインプリント装置。
【請求項６】
前記接触状態は、前記基板上に供給されたインプリント材の分布を含み、
前記状態検出部は、前記検出部が検出した干渉縞の変化に基づいて前記基板上に供給されたインプリント材の分布を検出することを特徴とする請求項１乃至５の何れか１項に記載のインプリント装置。
【請求項７】
前記接触状態は、前記型と前記基板の間に異物が挟まれている状態を含み、
前記状態検出部は、前記干渉縞の形状の同心円状からの崩れを検出することで、前記型と前記基板の間に異物が挟まれていることを検出することを特徴とする請求項１乃至６の何れか１項に記載のインプリント装置。
【請求項８】
前記状態検出部が、前記型と前記基板の間に異物が挟まれていることを検出した場合、
前記駆動部は前記インプリント材に前記型を接触させる動作を停止することを特徴とする請求項７に記載のインプリント装置。
【請求項９】
前記駆動部は、前記型を基板に対して凸形状となるように変形させた状態で、前記型と前記基板とを互いに近づけることで前記型のパターンの一部をインプリント材に接触させることを特徴とする請求項１乃至８の何れか１項に記載のインプリント装置。
【請求項１０】
前記駆動部は、前記基板のエッジを含み前記型の一部のパターンが転写されるショット領域にパターンを転写する際、前記ショット領域に前記型のパターンの一部とインプリント材とが接触するように前記型を傾けた状態で、前記型と前記基板とを互いに近づけることを特徴とする請求項１乃至９の何れか１項に記載のインプリント装置。
【請求項１１】
基板上のインプリント材と型に形成されたパターンとを接触させることによって前記インプリント材によりパターンを形成するインプリント装置であって、
前記型と前記基板とを互いに近づけることで型のパターンの一部をインプリント材に接触させた後、前記型のパターンとインプリント材との接触面積が広がるように前記インプリント材に前記パターンを接触させる駆動部と、
前記型のパターンと前記インプリント材とを接触させる際に偏光光を前記型に照射し、前記型を透過した前記偏光光を検出する検出部と、
前記検出部が検出した偏光光に基づいて前記型のパターンと前記インプリント材との接触状態を求める状態検出部とを有することを特徴とするインプリント装置。
【請求項１２】
基板上のインプリント材と型に形成されたパターンとを接触させることによって前記インプリント材によりパターンを形成するインプリント方法であって、
前記型と前記基板とを互いに近づけることで型のパターンの一部をインプリント材に接触させたのち、前記型のパターンとインプリント材との接触面積が広がるように前記インプリント材に前記パターンを接触させる工程と、
前記型のパターンと前記インプリント材との接触面積が広がるに従って変化する、前記型のパターンからの反射光と前記基板からの反射光によって生じる干渉縞を検出する工程と、
前記干渉縞に基づいて前記型のパターンと前記インプリント材との接触状態を求める工程と、
を有することを特徴とするインプリント方法。
【請求項１３】
検査板と基板とを接触させることで、基板上の異物を検出する検出方法であって、
前記検査板と前記基板とを互いに近づけることで前記検査板の一部を前記基板に接触させたのち、前記検査板と前記基板との接触面積が広がるように前記基板に前記検査板を接触させる工程と、
前記検査板と前記基板との接触面積が広がるに従って変化する、前記検査板からの反射光と前記基板からの反射光によって生じる干渉縞を検出する工程と、
前記干渉縞に基づいて前記基板上の異物を検出する工程と、
を有することを特徴とする検出方法。
【請求項１４】
請求項１乃至１１の何れか１項に記載のインプリント装置を用いて、基板上のインプリント材にパターンを形成する工程と、
インプリント材に形成されたパターンを用いて前記基板を加工する工程と、
を含むことを特徴とするデバイス製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、インプリントに用いられる型と基板上に供給されたインプリント材との接触状態を検出するインプリント装置、インプリント方法及びデバイス製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
インプリント技術は、型に形成されたパターンを基板上に供給されたインプリント材に転写する技術であり、半導体デバイスや磁気記憶媒体を製造するリソグラフィ技術のひとつとして提案されている。インプリント装置は、基板上に供給されたインプリント材（例えば光硬化樹脂）とパターンが形成された型とを接触させ、接触させた状態でインプリント材を硬化させる。硬化したインプリント材と型との間隔を広げて、インプリント材から型を離すことで基板上のインプリント材に型のパターンを転写することができる。
【０００３】
インプリント材に接触した型のパターンの凹部には気泡が形成されることがある。この型のパターンの凹部に気泡が残存したままインプリント材を硬化させると、凹部の形状に合う形でインプリント材が成形されないので、所望のパターンが基板上に形成されない。そこで、パターンの凹部にインプリント材を充填しやすくするために、基板に対して型のパターン面を凸状に湾曲させてインプリント材に接触させる方法が知られている（特許文献１）。パターン面の中心部から外側に向かって型のパターンとインプリント材とを接触させることで、型のパターンの凹部にインプリント材が充填しやすくなり、気泡が残存しにくくすることができる。
【０００４】
また、互いに接触するときの型とインプリント材（または基板）との接触状態がパターン転写の良否に影響を与えることが分かっている。型とインプリント材との接触状態としては、押印時の型の姿勢（傾き）や、型と基板間のゴミの有無等が挙げられる。型とインプリント材との接触時には、型とインプリント材との接触部分が、パターン面の中心から周辺部に向けて同心円状に広がるように押印していくことが望ましい。このため、型とインプリント材の接触状態を観察する技術が求められている。特許文献２には、型とインプリント材との接触時に、基板上に供給された複数のインプリント材の液滴（ビード）一つ一つの広がりを見ながら型と基板の接触状態を把握する方法が提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特表２００９−５３６５９１号公報
【特許文献２】特表２００６−５１４４２８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
インプリント技術で用いられるインプリント材の多くは粘性が低い。基板上に供給されたインプリント材の液滴は、基板上で広がって互いに液滴がくっつくため、基板上にインプリント材の層を形成する。そのため、実際には型とインプリント材の接触時に、インプリント材の液滴の一つ一つの広がりを検出することができない。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明のインプリント装置は、基板上のインプリント材と型のパターンとを接触させることによって前記インプリント材によりパターンを形成するインプリント装置であって、前記型と前記基板とを互いに近づけることで型のパターンの一部をインプリント材に接触させた後、前記型のパターンとインプリント材との接触面積が広がるように前記インプリント材に前記パターンを接触させる駆動部と、前記型のパターンと前記インプリント材との接触面積が広がるに従って変化する、前記型のパターンからの反射光と前記基板からの反射光によって生じる干渉縞を検出する干渉縞検出部と、前記干渉縞に基づいて前記型のパターンと前記インプリント材との接触状態を検出する状態検出部とを有することを特徴とする。
【発明の効果】
【０００８】
型とインプリント材との接触状態を検出することができるインプリント装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】第１実施形態のインプリント装置を示した図である。
【図２】第１実施形態の検出部を示した図である。
【図３】第１実施形態の型の補正機構を示した図である。
【図４】型とインプリント材を接触させる際の断面図である。
【図５】型とインプリント材の接触領域とその周囲の干渉縞を示した図である。
【図６】接触領域の周囲に干渉縞が見られる現象を説明する図である。
【図７】第１実施形態の検出される干渉縞と型と基板の接触状態を示した図である。
【図８】第２実施形態の検出部を示した図である。
【図９】第３実施形態の型と平板の断面図と接触状態を示した図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、本発明の好ましい実施形態を添付の図面に基づいて詳細に説明する。なお、各図において、同一の部材については同一の参照番号を付し、重複する説明は省略する。
【００１１】
（第１実施形態）
図１に本実施形態のインプリント装置ＩＭＰを示す。本実施形態のインプリント装置ＩＭＰは、基板Ｗを保持する基板チャック１（基板保持部）と、型Ｍを保持する型チャック３（型保持部）を備える。また、型チャック３を支持して移動させる型ステージ４（型駆動部）と、型ステージ４に固定され、基板Ｗに形成されたアライメントマーク（基板側マーク６）と型Ｍに形成されたアライメントマーク（型側マーク７）を検出するアライメントスコープ５を備える。さらに、インプリント装置ＩＭＰは、基板チャック１を支持して移動させる基板ステージ２と、インプリント動作を制御する制御部ＣＮＴを備える。
【００１２】
アライメントスコープ５は、基板Ｗ上のショット領域に形成されている基板側マーク６と、型ＭのパターンＰに形成されている型側マーク７とを検出する。制御部ＣＮＴ（状態検出部）の演算部ＣＡＬは、アライメントスコープ５が検出した基板側マーク６と型側マーク７の検出結果から型Ｍと基板Ｗとの相対的な位置ずれを求める。制御部ＣＮＴは、求めた相対的な位置ずれの結果に基づいて、基板ステージ２や型ステージ４を駆動させ、型Ｍと基板Ｗとの相対的な位置ずれを補正する。相対的な位置ずれはシフト成分に限らず、倍率や回転成分の誤差も含まれている。基板Ｗ上に形成されているショット領域に合わせて型ＭのパターンＰ（パターン領域）の形状を補正することができる。基板側マーク６と型側マーク７の検出方法としては、２つのマークの相対的な位置を反映したモアレ信号などの干渉信号を用いることができる。また、それぞれのマークの像を検出して２つのマークの相対位置を求めても良い。
【００１３】
インプリント装置ＩＭＰは、基板Ｗ上にインプリント材１１を供給する供給部Ｄ（ディスペンサ）を備える。本実施形態では、インプリント材１１として紫外線を照射することで硬化する紫外線硬化樹脂を用いる場合を説明する。予めインプリント装置ＩＭＰとは異なる外部の装置でインプリント材１１を供給した基板Ｗを搬入してインプリントを行う場合には、供給部Ｄはインプリント装置ＩＭＰに備えていなくても良い。
【００１４】
９はミラー、Ｓは露光光（紫外線）８を放射する光源、１０は露光光とは異なる波長の検出光（例えば可視光）を用いてショット領域（パターンＰ）を観察するための検出部１０である。ミラー９は、ダイクロイックミラーであり、露光光８を反射して検出光を透過する特性を持っている。光源Ｓからの露光光８は、ミラー９で反射しインプリント材１１を照射する。検出部１０（干渉縞検出部）からの検出光（可視光）は、ミラー９や型ステージ４、型チャック３を透過し、基板Ｗ上のショット領域を照明する。ショット領域を照明した可視光は、基板Ｗ表面およびモールドＭのパターン面で反射し、基板Ｗからの反射光とモールドＭからの反射光とが重なり合った検出光（干渉光）として検出部１０で検出される。検出部１０で検出された検出光による干渉縞により、型Ｍとインプリント材１１との接触状態の観察を行う。基板上に供給されるインプリント材の液滴は数ピコリットルであり、液滴の直径は数マイクロメートルである。従来技術のように、基板上に供給されたインプリント材の液滴の一つ一つの広がりを検出するためには、スコープ（検出系）に高い光学性能の光学系を必要とする。そのため、従来技術ではインプリント装置のコストが増加してしまうが、本実施形態の検出部１０は、干渉縞を検出できる光学系を備えていれば良く、光学性能が高くコストのかかる光学系は必要としない。
【００１５】
図２に本実施形態の検出部１０を示す。検出部１０からの照明光と検出部１０で検出される検出光はそれぞれ、図１におけるミラー９や型ステージ４や型チャック３を透過するが、図２では、型チャック３、型ステージ４、ミラー９が省略されている。検出部１０は、型Ｍ（またはパターンＰ）とインプリント材１１との接触状態を観察することができるスコープである。検出部１０は、型ＭのパターンＰが転写されるショット領域の全面もしくは、その一部を観察するように設計されている。検出部１０には型Ｍと基板Ｗに可視光を照射する光源１３を備える。光源１３からの可視光は照明光として、光学素子１７（ビームスプリッタ）で反射し、レンズ１５を透過して基板Ｗ上を照明する。基板Ｗで反射した照明光は検出光としてレンズ１５と光学素子１７を透過して撮像素子１９（撮像部）で検出される。撮像素子１９上に検出光が形成する画像に基づいて、基板Ｗ上の型Ｍとの接触箇所を観察できる。
【００１６】
撮像素子１９の受光面は、インプリント材１１に接触した型ＭのパターンＰ及び基板Ｗの表面に対して光学的に共役な面に構成されており、型Ｍのパターン面Ｐと基板Ｗの表面を受光面に結像するようにレンズ１５が構成されている。
【００１７】
光源１３からの照明光は可視光として説明したが、可視光に限られない。本実施形態では、後述するように、検出部１０で型Ｍ（のパターン面Ｐ）とインプリント材１１との接触状態を観察するために、干渉縞を検出している。そのため、光源１３から照射される照明光は波長範囲の狭い光（単色光）を用いた方が干渉縞を検出しやすい。しかしながら、波長範囲の狭い検出光に固定してしまうと、型Ｍや基板Ｗでの干渉条件により検出光が見えなくなることがあるため、波長を変更できることが望ましい。波長範囲の広い光（広帯域の光）でも、撮像素子１９で検出可能な干渉縞が形成できるのであれば、波長範囲の広い光を用いても良い。
【００１８】
例えば、互いに異なる波長の光を放射する複数のＬＥＤを並べ、干渉縞の見え方が最適になる波長の光のＬＥＤを選択することによって、光源１３から照射される光の波長を決めることができる。また、広い波長範囲の光が照射されるランプ光からの光を切り出せる。帯域が互いに異なる複数の波長カットフィルタ間で適宜波長カットフィルタを切り替えて、干渉縞検出に最適な波長範囲の光にしても良い。
【００１９】
図３は、型Ｍの形状を補正（変形）する補正機構１６（変形部）を示している。補正機構１６は、型Ｍに対してパターン面に平行な方向に力を付与してパターンＰが形成されているパターン面の形状を変形させる。例えば、補正機構１６は、図３に示すように、型Ｍの側面と接触する接触部１６ａと、型Ｍの側面に向かう方向及び型Ｍの側面から遠ざかる方向に接触部１６ａを駆動するアクチュエータ１６ｂとで構成される。また補正機構１６は、型Ｍまたは基板Ｗに熱を付与する加熱手段を含む機構とすることができ、加熱手段を含む補正機構１６が、型Ｍの温度を制御することでパターン面（パターンＰ）を変形させてもよい。または、基板Ｗの温度を制御することで基板Ｗのショット領域を変形させてもよい。接触部１６ａは型Ｍの側面を吸着する吸着機構としてもよい。
【００２０】
図４は、型Ｍ（パターン面）を基板Ｗ側に凸形状となるように曲げた状態を示す。型Ｍ（パターン面）を曲げる方法としては、型Ｍを保持する型チャック３から型Ｍに圧力を加える方法がある。型Ｍと型チャック３との間は閉じた空間となっており、型チャック３に、この空間の圧力（気圧）を変更できる機構が設けられている。本実施形態のインプリン装置では、図４に示すように型Ｍを曲げた状態で、基板上のインプリント材１１にパターンＰの一部を接触させる。パターンＰの一部をインプリント材１１に接触させた後、凸形状に曲げたモールドＭを徐々に平面（湾曲を解消）にしながらパターンＰとインプリント材１１との接触面積が広がるようにして、パターンＰの全面にインプリント材１１を接触させる。型Ｍを曲げた状態でインプリント材１１に接触させることで、型Ｍとインプリント材１１との間のガスを周辺に押し出し、パターンＰの凹部に気泡の残存を抑制し転写欠陥を減少させることができる。
【００２１】
図５は、型Ｍを湾曲させてインプリント材１１に接触させるときの、接触状態を示す図である。図５は型Ｍと基板Ｗとの間に異物が挟まれていない時の様子を示したものである。図５（ａ）、図５（ｃ）、図５（ｅ）はそれぞれ、パターンＰをインプリント材１１に接触させるときに、検出部１０の撮像素子で検出される観察像を示している。また、図５（ｂ）、図５（ｄ）、図５（ｆ）はそれぞれ、パターンＰと基板Ｗの断面を示したものである。
【００２２】
図５（ａ）は、型Ｍを湾曲させパターンＰをインプリント材１１に最初に接触させた状態を示している。凸形状になったパターンＰの頂点が、インプリント材１１と接触している。このとき、検出部１０での観察像は、パターンＰとインプリント材１１とが接触した領域（中心の塗りつぶされた領域）と、その周囲に光の干渉による干渉縞が見られる。図５（ｂ）は、この時のパターンＰと基板Ｗの断面を示している。
【００２３】
パターンＰとインプリント材１１を接触させた後、型Ｍを徐々に平面にしていくことで、パターンＰとインプリント材１１との接触面積が広がる。図５（ｃ）、図５（ｅ）は、パターンＰとインプリント材１１との接触面積が広がっている様子を示している。パターンＰとインプリント材１１との接触面積がパターン部の中心から周辺部に向けて均等（同心円状）に広がっていく様子を示している。
【００２４】
図５（ｄ）、図５（ｆ）はそれぞれ、図５（ｃ）、図５（ｅ）の時のパターンＰと基板Ｗの断面を示している。型Ｍ（パターンＰ）の湾曲を徐々に平坦にしていくことで、パターンＰとインプリント材１１との接触面積が広がっていることが分かる。接触面積の広がりに合わせて、パターンＰとインプリント材１１とが接触した領域の周囲に見られる干渉縞も広がっていく。干渉縞は、パターンＰの表面で反射する光と基板Ｗの表面で反射する光との干渉によって発生する。最後はインプリント領域（ショット領域）の全面でパターンＰとインプリント材１１とが接触するため、干渉縞は見られなくなる。パターンＰとインプリント材１１とが接触すると、パターンＰとインプリント材１１との屈折率の差がほとんどないので、パターンＰの表面で光が反射しなくなるため、干渉縞が見られなくなる。
【００２５】
図６を用いて、接触領域の周囲に光の干渉による干渉縞が見られる現象を説明する。型Ｍを基板Ｗに対して湾曲させてインプリント材１１に接触（押印）させたとき、検出部１０から型Ｍと基板Ｗとに照射される照明光は基板Ｗの表面で反射し、型Ｍ（パターンＰ）の基板Ｗに対向する面で反射する。基板Ｗからの反射光と型Ｍからの反射光との干渉により干渉縞が発生する。基板Ｗと型Ｍの中心から周辺にかけてのそれぞれの位置での間隔をｄ、検出部１０で用いている検出光の波長をλ、基板Ｗと型Ｍの間の媒質の屈折率ｎとすると、干渉縞の発生する条件は、
【００２６】
【数１】
2015056589.tif 000003
【００２７】
となる。
【００２８】
型Ｍとインプリント材１１とが接触した部分は、型Ｍと基板Ｗとの間にインプリント材が挟まれている。上述したように、パターンＰとインプリント材１１との屈折率の差がほとんどなくなるため、パターンＰの表面で光が反射しなくなる。そのため、型Ｍとインプリント材１１とが接触した領域は、干渉縞が発生しなくなる。型Ｍとインプリント材１１との接触部分の周囲に、数本の明暗を同心円状に繰り返すニュートンリングに近い明暗リングパターンが発生する。この干渉縞を用いて、基板Ｗと型Ｍの接触状態を観察する。
【００２９】
図７を用いて接触状態の違いについて説明する。図７の各図は、検出部１０が撮像した接触領域とその周囲の干渉縞を示しており、何らかの事象により図５で示した接触状態（理想的な接触状態）と異なる接触状態の事例を示す。
【００３０】
図７（ａ）は、型Ｍとインプリント材１１とが接触した際に観察される接触領域とその周囲の干渉縞が楕円になる例を示す。これは、型Ｍの湾曲による曲率が縦横で異なる場合を示す。図３で説明した補正機構１６による型Ｍの補正量が縦方向と横方向で大きく異なると型Ｍの湾曲による曲率が縦横方向で異なる場合がある。図５（ａ）、（ｃ）、（ｅ）に示すように、接触領域とその周囲の干渉縞は円に近い方が望ましい。型Ｍの湾曲が縦横で同一の曲率で押印することで方向差なく型Ｍとインプリント材１１とを接触することができるため、パターンの凹部に樹脂が充填しやすくすることができる。
【００３１】
そこで、型Ｍとインプリント材とが接触するときに、検出部１０が撮像した楕円形状の干渉縞から長辺Ａと短辺Ｂを長さ求める。これにより楕円形状を検出することができる。例えば、下記式のように長辺Ａに対する短辺Ｂの比から楕円率を求めることができる。また、長辺と短辺の値から扁平率や離心率を求めることができる。
【００３２】
【数２】
2015056589.tif 000004
【００３３】
【数３】
2015056589.tif 000005
【００３４】
【数４】
2015056589.tif 000006
【００３５】
事前に型Ｍの変形量（湾曲量）と楕円形状の関係を求めておき、検出部１０が検出した楕円形状と比較することで、型Ｍの変形量を求めることができる。これに基づいて、補正機構１６の補正量を最適化することで変形量を調整することができる。型Ｍの変形量を調整することで接触状態を修正する。型Ｍを基板Ｗに向けて凸状に湾曲させるために、型ＭのパターンＰが形成されている面の反対側の空間に存在する気体の圧力を高めることで調整している。補正機構１６の横方向と縦方向の力の差が大きいと型Ｍの変形量に差が生じるためである。そこで、補正機構１６の２方向からの力を調整することで型Ｍの変形量の差を調整する。しかし、補正機構１６を調整すると、重ね合わせ精度（パターン転写精度）に影響を与える恐れがある。そのため、補正機構１６によるパターンＰの補正量か、パターンＰとインプリント材との接触時の湾曲量のうち、パターン転写に影響が大きい方を、干渉縞の楕円率等に応じて調整すればよい。
【００３６】
図７（ｂ）は、型Ｍとインプリント材１１とが接触した際に観察される接触領域とその周囲に発生する干渉縞の中心がパターンＰ（ショット領域）の中心に対してずれている例を示す。これは、型ＭのパターンＰと基板Ｗ上のショット領域とがずれていることや、型Ｍが傾いてインプリント材１１と接触していることが考えられる。パターンＰと基板Ｗ上のショット領域がずれている場合であれば、型Ｍと基板Ｗのアライメントマークを再計測し再度位置合わせすることで接触状態を修正することができる。位置合わせ後も型Ｍが傾いていて干渉縞の中心がずれている場合は、干渉縞の中心の位置ずれ方向と量とに基づいて型Ｍと基板Ｗとの相対的な傾きの方向と量を検出する。干渉縞の中心がパターンＰ（または基板Ｗ上のショット領域）の中心と一致するように型Ｍもしくは基板Ｗの傾きを調整する。
【００３７】
検出部１０は接触領域とその周囲の干渉縞と同時にショット領域を囲むスクライブラインや型ＭのパターンＰが形成されている領域の端を撮像することができる。ショット領域は撮像されたスクライブラインや型ＭのパターンＰが形成されている領域の端から求めることができる。ショット領域に対する接触位置の特定の仕方としては、検出部１０の撮像結果から、接触領域を示す同心円状のパターンとパターンマッチングすることにより、ショット領域の中心から接触領域の中心（接触位置）を求めることができる。
【００３８】
傾斜量と干渉縞の中心の位置ずれ量の関係は、事前に計算や実験で求めることが可能であるので、この関係に従って修正すればよい。型Ｍを保持する型チャック３には型Ｍの傾きを調整する傾き調整機構が備わっており、検出部で撮像結果から得られた中心の位置ずれ量と、事前に求めた系車両と干渉縞の中心の位置ずれ量の関係から、傾きを修整することができる。
【００３９】
また、図７（ｃ）のように基板の周辺部（エッジを含むショット領域）にパターンを転写する場合、一部が欠けたパターンを基板上に転写することになる。この場合、ショット領域の中心や重心位置など（図７（ｃ）の位置Ｃ）や、より基板の中心に近い部分（図７（ｃ）の位置Ｃ’）など型Ｍとインプリント材１１を特定の位置で最初に接触させるために、わざと型Ｍを傾けることがある。干渉縞が発生した位置から、特定の位置に型Ｍとインプリント材１１とを接触できているかチェックすることもできる。このように、検出部１０が接触領域とその周囲に発生する干渉縞の中心の位置（干渉縞の位置）を検出することで、接触状態としての接触位置を修正することができる。
【００４０】
図７（ｄ）は、型Ｍとインプリント材１１とが接触した際に観察される接触領域とその周囲に発生する干渉縞が円形から乖離した形状（崩れた形状）になっている。これは、型Ｍと基板Ｗとの間に気泡や異物（パーティクル）などが挟まっていることが考えられる。通常、基板Ｗと型Ｍの間隔ｄ（図６）は型Ｍの傾斜（変形量）によって連続的に決まる。そのため、接触領域とその周囲の干渉縞は、図５に示すように同心円状にショット領域の中心から周辺部に向かって広がっていく。しかし、気泡や異物などが型Ｍと基板Ｗの間に挟まることによって、干渉縞が同心円状とならなくなってしまう。
【００４１】
この同心円状から崩れた干渉縞の検出方法としては、型Ｍとインプリント材１１とを接触させる際、検出部１０で検出した接触領域や干渉縞の画像から、境界上の接線の傾きを求める方法がある。図５に示す正常な状態では、接触領域を示す円形状や干渉縞の形状の接線の傾きに変化は生じない。図７（ｄ）のように接触領域や、干渉縞の一部が、同心円状から崩れると、求めた接線の傾きに変化が生じる。この変化があった部分を干渉縞の崩れと認識することができる。また、図５に示す正常なパターン転写時の干渉縞変化を事前に取得しておき、パターン転写ごとに比較しても良い。干渉縞が同心円状から崩れることを感知するため、取得した正常なショットでの干渉縞との差分を算出することが挙げられる。また、このパターン転写ごとにパターンを比較することで、接触状態として、接触してからパターンが形成されている領域にインプリント材が広がるのに要する時間（広がり時間）を求めることができる。図５に示す正常なパターン転写時の接触開始から所定時間経過後における接触領域の大きさを予め求めることができる。そのため接触後、所定時間経過後に検出部で撮像された結果と予め求めたパターンと比較し、大きさの差で正常なパターン転写時と比較して広がり時間が早いか遅いかを求めることができる。  気泡が型と基板の間に残っている場合、転写パターンに未充填欠陥が発生するため、そのショットは不良ショットとなる。事前に不良ショットの可能性が指摘できるため、インプリント工程後の欠陥検査でこのショット領域を重点的に検査することができる。また、異物を挟んでいる場合、型Ｍに異物が付着することでパターンＰが破損するなど型Ｍにダメージを与える恐れがある。型Ｍに異物が付着したまま、他のショット領域にパターンを転写する場合、転写パターンの欠陥が繰り返して発生する恐れがある。
【００４２】
そこで、検出部１０で検出した接触領域とその周囲の干渉縞が図７（ｄ）のように同心円形状から崩れた場合、型Ｍや基板Ｗへのダメージを与えないために、即座にインプリント工程を停止させることが望ましい。しかしながら、パターンＰとインプリント材１１の接触からパターンＰの全面にインプリント材１１が充填するまでは大変短い時間で行われるので、停止できないことがある。
【００４３】
そこで、接触の途中でインプリント工程を停止することができない場合、パターン転写後に型Ｍを交換し洗浄するなどして異物の除去をする必要がある。また、型ＭのパターンＰが破壊されている可能性もあるので、パターンＰを検査することも必要になる。検出部１０で接触状態を検出することで、以上のような型Ｍの洗浄やパターンＰの検査の必要性を発見することができる。
【００４４】
なお場合によっては、異物を挟むことにより型Ｍもしくは基板Ｗが局所的に湾曲し異物を中心に干渉縞が発生する場合があるため、この現象を利用して異物を検出しても良い。さらに、干渉縞の広がり方を観察することによって基板上に供給（塗布）されたインプリント材の状態を検出することができる。インプリント材の供給量が多い場合は型Ｍと基板Ｗの間隔が大きくなり、インプリント材の供給量が少ない場合は型Ｍと基板Ｗの間隔が狭くなる。型Ｍと基板Ｗの間隔の広狭によって発生する干渉縞が異なる。これを観察することで、基板Ｗ上に供給されたインプリント材１１が多い場合や少ない場合を検出して供給量や供給位置（分布）を調整することができる。
【００４５】
以上により、パターンＰとインプリント材１１の接触に伴って発生する干渉縞を検出することで、型Ｍと基板Ｗの接触状態を検出することができる。接触状態としては、型Ｍの湾曲量や型Ｍと基板Ｗの相対位置、接触位置、異物の有無、インプリント材の供給量、供給位置などを検出することができる。
【００４６】
（第２実施形態）
型Ｍと基板Ｗの間に異物を挟んだ場合の検出方法として、別の実施形態について説明する。第２実施形態では、接触状態を観察する照明光として偏光光を用いる場合について説明する。
【００４７】
第２実施形態を図８に基づいて説明する。図８は検出部２０と型Ｍと基板Ｗの断面を示したものである。光源１３からの光（照明光）は光学素子１７（ハーフミラー）で反射し、レンズ１５を透過して型Ｍ及び基板ＷのパターンＰを照明する。この際、光源１３からの光は偏光素子１４を透過することによって紙面と平行な偏光方向の光のみが透過する。型Ｍまたは基板Ｗを反射した光（検出光）は、レンズ１５を透過し光学素子１７を透過して撮像素子１９で検出される。
【００４８】
本実施形態では、光学素子１７を透過した検出光のうち、偏光素子１８を透過する検出光を撮像素子１９で検出する。偏光素子１８は、偏光素子１４を透過した光の偏光方向と直交する偏光方向になるように配置されている。偏光素子１４を透過した光の偏光方向に変化がなければ、検出光は偏光素子１８を透過しないため、撮像素子１９で検出されない。
【００４９】
基板Ｗと型Ｍとの間に異物が挟まっている場合には、型Ｍのひずみにより応力複屈折が発生する。型Ｍの複屈折が発生することで、型を透過する偏光光は乱れる（偏光方向が変化する）。このため、照明光に偏光光を用いることで、型Ｍのひずみを検出することができる。
【００５０】
基板Ｗと型Ｍとの間に異物が挟まれておらず型Ｍにひずみが生じていなければ、偏光素子１４を透過した光の偏光方向は変化しない。偏光素子１８が検出光の偏光と直交しているため、検出光は偏光素子１８を透過せず、撮像素子１９に光は入らない。
【００５１】
しかしながら、基板Ｗと型Ｍとの間に異物が挟まれている場合、型Ｍがひずみ、応力複屈折が発生することにより、偏光素子１４を透過した光の偏光方向は変化する。複屈折により変化した偏光方向の光が偏光素子１８を透過するため、撮像素子１９で型Ｍからの検出光を観察することができる。偏光光を用いることにより、型Ｍと基板Ｗの接触状態を検出することができ、型Ｍと基板Ｗの間に異物を挟んでいるかどうかを検出することができる。
【００５２】
なお、光学素子１７と偏光素子１８は一体化することが可能である。いわゆる偏光ビームスプリッタを光学素子１７として配置することで、偏光素子１８の機能を持たせることができ、上記偏光方向による反射透過の関係を構築することができる。
【００５３】
（第３実施形態）
図９を用いて基板Ｗ上に付着した異物を検出する検出方法について説明する。本実施形態はインプリント工程の前に、パターンが形成されていない平板２１（検査板）を基板Ｗに押し当てることで基板Ｗ上に付着した異物を検出する。
【００５４】
インプリント工程において、型Ｍと基板Ｗの間に異物を挟んでしまうと型Ｍに形成されたパターン破壊や型Ｍが汚れる恐れがある。そのため、インプリント工程の時に基板Ｗ上に異物が無いことが望ましい。そこで、図９（ａ）に示すように、インプリント工程前に基板Ｗにパターンが形成されていない平板２１を押し当てる。このとき、上述の第１実施形態や第２実施形態と同様に、平板２１を湾曲させて基板Ｗと接触させ、湾曲させた平板２１を徐々に平面（湾曲を解消）にしながら平板２１と基板Ｗの接触面積が広がるように接触させる。平板２１は、基板Ｗに接触させる前にクリーニングしておき、基板との接触面に異物が付着していない必要がある。
【００５５】
このように、平板２１と基板Ｗを接触させて、干渉縞を検出することで、基板上に異物があるかどうか検出することができる。図９（ｂ）は、基板Ｗ上に異物が付着しているときに検出部１０で検出される干渉縞の様子を示している。平板２１と基板Ｗとの間に異物が付着しているため、同心円状に接触領域が広がらない。また、接触領域の周囲の干渉縞も同心円状から崩れた形状になる。
【００５６】
仮に基板Ｗ上に異物があった場合でも、平板２１（検査板）はパターンが形成されていない平板であるので、容易に取り換えることができる。なお、平板２１と基板Ｗとを直接接触させると基板Ｗ側にダメージを与える場合は、基板Ｗ上に適当な液体を供給した後に、平板２１を接触させても良い。
【００５７】
第３実施形態で説明したように、平板２１を用いて平板２１と基板Ｗとの接触領域またはその周囲の干渉縞を検出することで、インプリント工程前に基板Ｗ上の異物の付着を検出することができる。
【００５８】
上記いずれの実施形態も基板Ｗ上に異物が付着していることが分かった場合には、基板Ｗ上の異物を除去する工程を行ったり、基板Ｗ上の異物の場所を記憶しておいたりすることができる。基板上の異物が除去できない場合には、基板Ｗ上の異物が付着した領域に型ＭのパターンＰを接触させない（パターンを転写しない）ようにインプリント工程を行う。
【００５９】
上記いずれの実施形態も光（紫外線）を照射することでインプリント材（光硬化樹脂）を硬化させるインプリント方法である、光硬化法について説明したが、本発明は光硬化法のインプリント方法に限るものではない。インプリント方法として、光硬化法の他に熱サイクル法が知られている。熱サイクル法では、熱可塑性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。本発明はインプリント工程の際に検出部１０で、基板に供給されたインプリント材と型が接触した接触領域やその周囲の干渉縞を検出できれば、熱サイクル法を用いたインプリント方法であっても良い。
【００６０】
（デバイス製造方法）
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。
【符号の説明】
【００６１】
ＩＭＰ  インプリント装置
ＣＮＴ  制御部
Ｗ  基板
Ｍ  型
Ｐ  パターン
１  基板チャック
２  基板ステージ
３  型チャック
４  型ステージ
１０  検出部
【図１】
2015056589.tif 000007
【図２】
2015056589.tif 000008
【図３】
2015056589.tif 000009
【図４】
2015056589.tif 000010
【図５】
2015056589.tif 000011
【図６】
2015056589.tif 000012
【図７】
2015056589.tif 000013
【図８】
2015056589.tif 000014
【図９】
2015056589.tif 000015