(57)【要約】      （修正有）【課題】基板とモールドとの位置合わせを高精度に行う上で有利なインプリント装置を提供する。【解決手段】モールド８の第１マークと基板１１の第２マークとに第１光を照射して、第１マークおよび第２マークからの第１光を検出することにより、第１マークと第２マークとの位置ずれを測る検出部２２と、モールド８を介して基板１１に加熱用の第２光を照射して基板１１を加熱することによりショット領域を変形する加熱部６と、位置ずれに基づいてモールド８と基板１１との位置合わせを制御する制御部７と、を含み、検出部２２を用いて第１マークおよび第２マークからの第１光を検出しながら、加熱部６を用いて基板１１に第２光を照射して基板１１を加熱している間、モールド８および基板１１の少なくとも一方で反射された第２光が検出部２２で検出されないように、検出部２２のパラメータ又は加熱部６のパラメータが設定されている。【選択図】図１
2015138963.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
パターンが形成されたモールドを用いて、基板のショット領域上のインプリント材を成形するインプリント装置であって、
前記モールドの第１マークと前記基板の第２マークとに第１光を照射して、前記第１マークおよび前記第２マークからの第１光を検出することにより、前記第１マークと前記第２マークとの位置ずれを測る検出部と、
前記モールドを介して前記基板に加熱用の第２光を照射して前記基板を加熱することにより前記ショット領域を変形する加熱部と、
前記位置ずれに基づいて前記モールドと前記基板との位置合わせを制御する制御部と、
を含み、
前記検出部を用いて前記第１マークおよび前記第２マークからの第１光を検出しながら、前記加熱部を用いて前記基板に前記第２光を照射して前記基板を加熱している間、前記モールドおよび前記基板の少なくとも一方で反射された前記第２光が前記検出部で検出されないように、前記検出部のパラメータ又は前記加熱部のパラメータが設定されている、ことを特徴とするインプリント装置。
【請求項２】
前記検出部のパラメータは、前記第１光の波長、前記検出部が前記第１光を射出する方向、前記検出部が前記第１光を受光する方向、および前記検出部の開口数のうち少なくとも１つである、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】
前記加熱部のパラメータは、前記第２光の波長、および前記第２光を前記基板に入射させる方向のうち少なくとも１つである、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】
前記第１マークおよび前記第２マークの少なくとも一方は回折格子を含み、
前記回折格子の周期をｄｍ、前記検出部が第１光を射出する方向と前記基板の面に直交する基準軸との間の角度をαａ、前記検出部が前記第１光を受光する方向と前記基準軸との間の角度をβａ、前記第２光が前記基板に入射する方向と前記基準軸との間の角度をαｈ、前記検出部の開口数をｓｉｎθ、前記第１光の波長をλａ、前記第２光の波長をλｈ、前記検出部から射出される光が前記回折格子で回折される回折次数をｍ、前記加熱部から射出される光が前記回折格子で回折される回折次数をｎとすると、前記検出部および前記加熱部は、
2015138963.tif 000011
を満たし、かつ
2015138963.tif 000012
を満たすように構成されている、ことを特徴とする請求項１乃至３のうちいずれか１項に記載のインプリント装置。
【請求項５】
前記モールドおよび前記基板のうち少なくとも一方で反射された前記第２光の前記検出部への入射を制限する波長フィルタを含む、ことを特徴とする請求項１乃至４のうちいずれか１項に記載のインプリント装置。
【請求項６】
前記モールドを介して前記インプリント材に硬化用の第３光を照射することにより前記インプリント材を硬化させる硬化部を更に含み、
前記検出部を用いて前記第１マークおよび前記第２マークからの第１光を検出しながら、前記硬化部を用いて前記インプリント材に前記第３光を照射して前記インプリント材を硬化させている間、前記モールドおよび前記基板の少なくとも一方で反射された前記第３光が前記検出部で検出されないように、前記検出部のパラメータ又は前記硬化部のパラメータが設定されている、ことを特徴とする請求項１乃至５のうちいずれか１項に記載のインプリント装置。
【請求項７】
前記制御部は、前記硬化部によって前記インプリント材を硬化させている間においても、前記検出部に前記位置ずれを検出させながら、前記位置ずれに基づいて前記加熱部による前記基板の加熱を制御し、前記モールドと前記基板との位置合わせを制御する、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】
前記硬化部のパラメータは、前記第３光の波長、および前記第３光を前記インプリント材に入射させる方向のうち少なくとも１つである、ことを特徴とする請求項６又は７に記載のインプリント装置。
【請求項９】
前記第１マークおよび前記第２マークの少なくとも一方は回折格子を含み、
前記回折格子の周期をｄｍ、前記検出部が第１光を射出する方向と前記基板の面に直交する基準軸との間の角度をαａ、前記検出部が前記第１光を受光する方向と前記基準軸との間の角度をβａ、前記第３光が前記基板に入射する方向と前記基準軸との間の角度をαｅ、前記検出部の開口数をｓｉｎθ、前記第１光の波長をλａ、前記第３光の波長をλｅ、前記検出部から射出される光が前記回折格子で回折される回折次数をｍ、前記硬化部から射出される光が前記回折格子で回折される回折次数をｎとすると、前記検出部および前記硬化部は、
2015138963.tif 000013
を満たし、かつ
2015138963.tif 000014
を満たすように構成されている、ことを特徴とする請求項６乃至８のうちいずれか１項に記載のインプリント装置。
【請求項１０】
前記モールドおよび前記基板のうち少なくとも一方で反射された前記第２光の前記検出部への入射を制限する波長フィルタを含む、ことを特徴とする請求項６乃至９のうちいずれか１項に記載のインプリント装置。
【請求項１１】
前記検出部は、前記第１マークと前記第２マークとに前記第１光を射出する射出部と、前記第１マークと前記第２マークとで反射された前記第１光を受光する受光部とを有する、ことを特徴とする請求項１乃至１０のうちいずれか１項に記載のインプリント装置。
【請求項１２】
前記検出部は、前記射出部における光路と前記受光部における光路とで共通の部分を含むように構成されている、ことを特徴とする請求項１１に記載のインプリント装置。
【請求項１３】
前記制御部は、前記検出部に前記位置ずれを測らせながら、前記位置ずれに基づいて前記加熱部による前記基板の加熱を制御し、前記モールドと前記基板との位置合わせを制御する、ことを特徴とする請求項１乃至１２のうちいずれか１項に記載のインプリント装置。
【請求項１４】
パターンが形成されたモールドを用いて、基板のショット領域上のインプリント材を成形するインプリント装置であって、
前記モールドの第１マークと前記基板の第２マークとに第１光を照射して、前記第１マークおよび前記第２マークからの第１光を検出することにより、前記第１マークと前記第２マークとの位置ずれを測る検出部と、
前記モールドを介して前記基板に、前記第１光とは波長が異なる第２光を照射して前記基板を加熱することにより前記ショット領域を変形する加熱部と、
前記位置ずれに基づいて前記モールドと前記基板との位置合わせを制御する制御部と、
前記第１光および前記第２光のうち一方を透過させ、他方を反射させることにより、前記第１マークおよび前記第２マークからの前記第１光を前記検出部に導き、前記モールドおよび前記基板の少なくとも一方で反射された前記第２光が前記検出部に入射しないように構成されたビームスプリッタと、
を含む、ことを特徴とするインプリント装置。
【請求項１５】
前記ビームスプリッタは、ダイクロイックミラーである、ことを特徴とする請求項１４に記載のインプリント装置。
【請求項１６】
前記インプリント材に第３光を照射することにより前記インプリント材を硬化する硬化部と、
前記第１光および前記第３光のうち一方を透過させ、他方を反射させることにより、前記第１マークおよび前記第２マークからの前記第１光を前記検出部に導き、前記モールドおよび前記基板の少なくとも一方で反射された前記第３光が前記検出部に入射しないように構成された第２ビームスプリッタと、
を更に含む、ことを特徴とする請求項１４又は１５に記載のインプリント装置。
【請求項１７】
前記制御部は、前記硬化部によって前記インプリント材を硬化させている間においても、前記検出部に前記位置ずれを検出させながら、前記位置ずれに基づいて前記加熱部による前記基板の加熱を制御し、前記モールドと前記基板との位置合わせを制御する、ことを特徴とする請求項１６に記載のインプリント装置。
【請求項１８】
前記第２ビームスプリッタは、ダイクロイックミラーである、ことを特徴とする請求項１６又は１７に記載のインプリント装置。
【請求項１９】
パターンが形成されたモールドを用いて、基板のショット領域上のインプリント材を成形するインプリント装置であって、
前記モールドの第１マークと前記基板の第２マークとに第１光を照射して、前記第１マークと前記第２マークとの位置ずれを検出する検出部と、
前記基板に加熱用の第２光を照射して前記基板を加熱することにより前記ショット領域を変形する加熱部と、
前記検出部に前記位置ずれを検出させながら、前記位置ずれに基づいて前記加熱部による前記基板の加熱を制御し、前記モールドと前記基板との位置合わせを制御する制御部と、
を含み、
前記制御部は、前記第２光が照射される前記基板の領域において、前記第２マークを含む部分に照射される前記第２光の強度が、前記第２マークを含む部分以外の部分に照射される前記第２光の最大強度より小さくなるように、前記基板に前記第２光の強度分布を形成する、ことを特徴とするインプリント装置。
【請求項２０】
前記制御部は、前記第２マークを含む部分に前記第２光が照射されないように、前記基板に前記第２光の強度分布を形成する、ことを特徴とする請求項１９に記載のインプリント装置。
【請求項２１】
前記制御部は、前記第２光が照射される前記モールドの領域において、前記第１マークを含む部分に照射される前記第２光の強度が、前記第１マークを含む部分以外の部分に照射される前記第２光の最大強度より小さくなるように、前記モールドに前記第２光の強度分布を形成する、ことを特徴とする請求項１９又は２０に記載のインプリント装置。
【請求項２２】
前記検出部は、前記モールドの第１マークと前記基板の第２マークとの照射された前記加熱用の第２光を検出することにより、前記第１マークと前記第２マークとの位置ずれを検出する、ことを特徴とする請求項１９乃至２１のいずれか１項に記載のインプリント装置。
【請求項２３】
前記第１マークおよび前記第２マークの少なくとも一方は回折格子を含み、
前記回折格子の周期をｄｍ、前記検出部が第１光を射出する方向と前記基板の面に直交する基準軸との間の角度をαａ、前記検出部が前記第１光を受光する方向と前記基準軸との間の角度をβａ、前記第２光が前記基板に入射する方向と前記基準軸との間の角度をαｈ、前記検出部の開口数をｓｉｎθ、前記第１光の波長をλａ、前記第２光の波長をλｈ、前記検出部から射出される光が前記回折格子で回折される回折次数をｍ、前記加熱部から射出される光が前記回折格子で回折される回折次数をｎとすると、前記検出部および前記加熱部は、
2015138963.tif 000015
を満たし、かつ、
2015138963.tif 000016
を満たすように構成されている、ことを特徴とする請求項１９乃至２２のいずれか１項に記載のインプリント装置。
【請求項２４】
前記制御部は、前記モールドの第１マークと前記基板の第２マークとに照射され、前記検出部が前記第１マークと前記第２マークとの位置ずれを検出するための光を、対向して配置された前記モールドと前記基板との距離に応じて、前記第１光と前記第２光とから選択する、ことを特徴とする請求項１９乃至２３のいずれか１項に記載のインプリント装置。
【請求項２５】
前記モールドの第１マークと前記基板の第２マークとに照射され、前記第１マークと前記第２マークとの位置ずれを検出するための前記第１光と、前記加熱用の第２光とは、同一の光源から射出される、ことを特徴とする請求項１９に記載のインプリント装置。
【請求項２６】
前記第１マークおよび前記第２マークの少なくとも一方は回折格子を含み、
前記回折格子の周期をｄｍ、前記検出部が前記第２光を受光する方向と前記基板の面に直交する基準軸との間の角度をβａ、前記第２光が前記基板に入射する方向と前記基準軸との間の角度をαｈ、前記検出部の開口数をｓｉｎθ、前記第２光の波長をλｈ、前記加熱部から射出される光の回折次数をｎとすると、前記検出部および前記加熱部は、
2015138963.tif 000017
を満たすように構成されている、ことを特徴とする請求項２５に記載のインプリント装置。
【請求項２７】
前記第１光と前記第２光とは、互いに異なる波長を有する、ことを特徴とする請求項１乃至２６のうちいずれか１項に記載のインプリント装置。
【請求項２８】
請求項１乃至２７のうちいずれか１項に記載のインプリント装置を用いてパターンを基板に形成する工程と、
前記工程でパターンを形成された前記基板を加工する工程と、
を含む、ことを特徴とする物品の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、インプリント装置、および物品の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
基板上のインプリント材をモールドにより成形するインプリント装置が、磁気記憶媒体や半導体デバイスなどの量産用リソグラフィ装置の１つとして注目されている。インプリント装置では、基板上に供給されたインプリント材とモールドとを接触させた状態でインプリント材を硬化させ、硬化したインプリント材からモールドを剥離（離型）することにより、基板上にパターンを形成することができる。
【０００３】
半導体デバイスなどの製造では、基板上に形成されたショット領域にモールドのパターン領域を精度よく位置合わせして転写することが求められている。そこで、光を照射して基板を加熱することにより基板上のショット領域を変形させ、基板とモールドとの位置合わせを行う方法が提案されている（特許文献１参照）
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００４−２５９９８５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
特許文献１に記載されたインプリント装置は、モールドに設けられたマークと基板に設けられたマークとに光を照射し、反射された光によって、それらのマークの位置ずれを検出する検出部を含む。そして、特許文献１によれば、モールドと基板との位置合わせは、検出部によってマークの位置ずれを検出した後に、検出された位置ずれに基づいて行われるものと考えられる。しかしながら、検出部によってマークの位置ずれを検出した後にモールドと基板との位置合わせを行う方法では、位置合わせを行っている最中もマークの位置ずれが生じうるため、モールドと基板との位置合わせを高精度に行うことが困難になりうる。
【０００６】
そこで、本発明は、基板とモールドとの位置合わせを高精度に行う上で有利なインプリント装置を提供することを例示的目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記目的を達成するために、本発明の一側面としてのインプリント装置は、パターンが形成されたモールドを用いて、基板のショット領域上のインプリント材を成形するインプリント装置であって、前記モールドの第１マークと前記基板の第２マークとに第１光を照射して、前記第１マークおよび前記第２マークからの第１光を検出することにより、前記第１マークと前記第２マークとの位置ずれを測る検出部と、前記モールドを介して前記基板に加熱用の第２光を照射して前記基板を加熱することにより前記ショット領域を変形する加熱部と、前記位置ずれに基づいて前記モールドと前記基板との位置合わせを制御する制御部と、を含み、前記検出部を用いて前記第１マークおよび前記第２マークからの第１光を検出しながら、前記加熱部を用いて前記基板に前記第２光を照射して前記基板を加熱している間、前記モールドおよび前記基板の少なくとも一方で反射された前記第２光が前記検出部で検出されないように、前記検出部のパラメータ又は前記加熱部のパラメータが設定されている、ことを特徴とする。
【０００８】
本発明の更なる目的又はその他の側面は、以下、添付図面を参照して説明される好ましい実施形態によって明らかにされるであろう。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、例えば、基板とモールドとの位置合わせを高精度に行う上で有利な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】
【００１０】
【図１】第１実施形態のインプリント装置を示す概略図である。
【図２】モールドのマークと基板のマークとの配置例を説明するための図である。
【図３】ショット領域の形状を加熱部により補正する例について説明するための図である。
【図４】インプリント処理における動作シーケンスを示すフローチャートである。
【図５】加熱部と検出部との構成例を示す図である。
【図６】加熱部と検出部との構成例を示す図である。
【図７】第２実施形態のインプリント装置における検出部と加熱部と硬化部との構成を示す図である。
【図８】第２実施形態における検出部の構成例を示す図である。
【図９】瞳面における光強度分布と検出ＮＡとの関係を示す図である。
【図１０】モールドのマークと基板のマークとをＸ方向およびＹ方向から見た図である。
【図１１】加熱部から射出された第２光が照射される基板の領域を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、添付図面を参照して、本発明の好適な実施の形態について説明する。なお、各図において、同一の部材ないし要素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。
【００１２】
＜第１実施形態＞
本発明の第１実施形態のインプリント装置１について、図１を参照しながら説明する。インプリント装置１は、半導体デバイスなどの製造に使用され、基板１１のショット領域上のインプリント材をモールド８により成形してパターンを基板１１に形成するインプリント処理を行う。例えば、インプリント装置１は、パターンが形成されたモールド８を基板上のインプリント材（樹脂）に接触させた状態でインプリント材を硬化させる。そして、インプリント装置１は、モールド８と基板１１との間隔を広げ、硬化したインプリント材からモールド８を剥離（離型）することによって基板上にパターンを形成することができる。インプリント材を硬化する方法には熱を用いる熱サイクル法と光を用いる光硬化法とがあり、第１実施形態のインプリント装置１は光硬化法を採用している。光硬化法とは、インプリント材として未硬化の紫外線硬化樹脂（以下、樹脂１４）を基板上に供給し、モールド８と樹脂１４とを接触させた状態で樹脂１４に紫外線を照射することにより当該樹脂１４を硬化させる方法である。紫外線の照射により樹脂１４が硬化した後、樹脂１４からモールド８を剥離することによって基板上にパターンを形成することができる。
【００１３】
［インプリント装置の構成について］
図１は、第１実施形態のインプリント装置１を示す概略図である。インプリント装置１は、モールド８を保持するモールドステージ３と、基板１１を保持する基板ステージ４と、硬化部２と、加熱部６と、検出部２２と、樹脂供給部５とを含みうる。モールドステージ３は、ベース定盤２４により支柱２６を介して支持されたブリッジ定盤２５に固定されており、基板ステージ４は、ベース定盤２４に固定されている。また、インプリント装置１は、例えばＣＰＵやメモリなどを有し、インプリント処理を制御する（インプリント装置１の各部を制御する）制御部７を含む。
【００１４】
モールド８は、通常、石英など紫外線を透過させることが可能な材料で作製されており、基板側の面における一部の領域（パターン領域８ａ）には、基板１１に転写する凹凸のパターンが形成されている。また、基板１１には、例えば、単結晶シリコン基板やＳＯＩ（Ｓｉｌｉｃｏｎ  ｏｎ  Ｉｎｓｕｌａｔｏｒ）基板などが用いられうる。基板１１の上面（被処理面）には、後述する樹脂供給部５によって樹脂１４（紫外線硬化樹脂）が供給される。
【００１５】
モールドステージ３は、例えば真空吸着力や静電力などによりモールド８を保持するモールド保持部１５と、モールド保持部１５をＺ方向に駆動するモールド駆動部１６とを含む。モールド保持部１５およびモールド駆動部１６は、それぞれの中心部（内側）に開口領域１７を有しており、硬化部２や加熱部６から射出された光がモールド８を介して基板１１に照射されるように構成されている。ここで、モールド８には、製造誤差や熱変形などにより、例えば、倍率成分や台形成分などの成分を含む変形が生じている場合がある。そのため、モールド８の側面における複数の箇所に力を加えてパターン領域８ａを変形させる変形部１８をモールドステージ３に設けてもよい。例えば、変形部１８は、モールド８の各側面における複数の箇所に力を加えるように配置された複数のアクチュエータを含みうる。そして、複数のアクチュエータがモールド８の各側面における複数の箇所に個別に力を加えることにより、モールド８のパターン領域８ａを所望の形状に変形させることができる。変形部１８のアクチュエータとしては、例えば、リニアモータやエアシリンダ、ピエゾアクチュエータなどが用いられる。
【００１６】
モールド駆動部１６は、例えばリニアモータやエアシリンダなどのアクチュエータを含み、モールド８のパターン領域８ａと基板上の樹脂１４とを接触させたり剥離させたりするようにモールド保持部１５（モールド８）をＺ方向に駆動する。モールド駆動部１６は、モールド８と基板上の樹脂１４とを接触させる際に高精度な位置決めが要求されるため、粗動駆動系や微動駆動系などの複数の駆動系によって構成されてもよい。また、モールド駆動部１６は、Ｚ方向の駆動だけではなく、ＸＹ方向やθ方向（Ｚ軸周りの回転方向）にモールド８の位置を調整する位置調整機能や、モールド８の傾きを補正するためのチルト機能などを有していてもよい。ここで、第１実施形態のインプリント装置１では、基板１１とモールド８との間の距離を変える動作はモールド駆動部１６で行っているが、基板ステージ４の基板駆動部２０で行ってもよいし、双方で相対的に行ってもよい。
【００１７】
基板ステージ４は、基板保持部１９と基板駆動部２０とを含み、モールド８のパターン領域８ａと基板上の樹脂１４とを接触させる際に、基板１１をＸ方向およびＹ方向に移動させてモールド８と基板１１との位置合わせを行う。基板保持部１９は、例えば真空吸着力や静電力などによって基板１１を保持する。基板駆動部２０は、基板保持部１９を機械的に保持するとともに、基板保持部１９（基板１１）をＸ方向およびＹ方向に駆動する。ここで、基板駆動部２０は、例えばリニアモータが用いられ、粗動駆動系や微動駆動系などの複数の駆動系によって構成されてもよい。また、基板駆動部２０は、基板１１をＺ方向に駆動する駆動機能や、基板１１をθ方向に回転駆動して基板１１の位置を調整する位置調整機能、基板１１の傾きを補正するためのチルト機能などを有していてもよい。
【００１８】
検出部２２は、モールド８に設けられたマークＡＭ（第１マーク）と基板１１に設けられたマークＡＷ（第２マーク）との位置ずれ（Ｘ方向およびＹ方向）を検出する。検出部２２は、モールド８のマークＡＭと基板１１のマークＡＷとに照射する光を射出する射出部２２ａと、それらで回折された光を受光する受光部２２ｂとを含みうる。モールド８のマークＡＭは、モールド８のパターン領域８ａに対して複数箇所に設けられており、基板のマークＡＷは、基板上のショット領域１１ａに対して複数箇所に設けられている。例えば、基板１１のマークＡＷは、図２（Ａ）に示すように、ショット領域１１ａの外側に設けられたスクライブライン１１ｂに設けられる。また、モールド８のマークＡＭは、図２（Ｃ）に示すように、基板１１のマークＡＷに対応するようにパターン領域８ａの外側の領域８ｂに設けられる。そして、モールド８のマークＡＭと基板１１のマークＡＷとは、パターン領域８ａとショット領域１１ａとをＸＹ方向において一致させた際に互いに重なり合うように配置されている。そのため、検出部２２によってモールド８のマークＡＭと基板１１のマークＡＷとの位置ずれを各箇所において検出することにより、パターン領域８ａとショット領域１１ａとの形状差を取得することができる。検出部２２の構成の詳細については後述する。
【００１９】
ここで、モールド８のマークＡＭと基板１１のマークＡＷとの配置例について、図２を参照しながら説明する。例えば、モールド８には、図２（Ａ）に示すように、パターン領域８ａの外側の領域８ｂ（基板１１のスクライブライン１１ｂに対応する領域）に６つのマークＡＭ１〜ＡＭ６が形成されている。各マークＡＭ１〜ＡＭ６は、図２（Ｂ）に示すマークＡＭ４の構成のように、ラインアンドスペースの回折格子で構成されたＸ方向計測用のマークＡＭＸとＹ方向計測用のマークＡＭＹとを含む。そして、マークＡＭ１（ＡＭ２）、マークＡＭ３（ＡＭ４）、マークＡＭ５（ＡＭ６）およびマークＡＭ７（ＡＭ８）は、マークＡＭの構成が順に９０度ずつ回転するように配置されている。同様に、例えば、基板１１には、図２（Ｃ）に示すように、ショット領域１１ａの外側に設けられたスクライブライン１１ｂに６つのマークＡＷ１〜ＡＷ６が形成されている。各マークＡＷ１〜ＡＷ６は、図２（Ｄ）に示すマークＡＷ４の構成のように、チェッカーボード状の回折格子で構成されたＸ方向計測用のマークＡＷＸとＹ方向計測用のマークＡＷＹとを含む。そして、マークＡＷ１（ＡＷ２）、マークＡＷ３（ＡＷ４）、マークＡＷ５（ＡＷ６）およびマークＡＷ７（ＡＷ８）は、マークＡＷの構成が順に９０度ずつ回転するように配置されている。
【００２０】
また、モールド８のマークＡＭにおける回折格子と基板１１のマークＡＷにおける回折格子とは、計測方向のピッチが僅かに異なるように構成されている。そのため、モールド８のマークＡＭと基板１１のマークＡＷとで反射されて受光部２２ｂに入射した光は、モールド８のマークＡＭにおける回折格子と基板１１のマークＡＷにおける回折格子とのピッチ差に応じた干渉縞（モアレ縞）を撮像素子上に発生させる。このモアレ縞を撮像素子２２４で撮像して画像処理を行うことにより、モールド８のマークＡＭと基板１１のマークＡＷとの位置ずれを検出することができる。そして、当該位置ずれを各マークにおいて検出することにより、パターン領域８ａとショット領域１１ａとの形状差を取得することができる。ここで、モールド８のマークＡＭおよび基板１１のマークＡＷを、モールド８のパターン領域８ａおよび基板１１のショット領域１１ａにおける各頂点に対してだけでなく、各辺に対しても設けるとよい。図２に示す例では、モールド８のパターン領域８ａおよび基板１１のショット領域１１ａに対して、それぞれ複数箇所（８箇所）にＸ計測用マークとＹ計測用マークとが配置されている。これにより、パターン領域８ａとショット領域１１ａとの形状差において、シフト成分、倍率成分、回転成分および台形成分（Ｘ方向およびＹ方向）だけでなく、弓型成分や樽型成分などの高次の成分も取得することができる。
【００２１】
なお、上記では、モールド８のマークＡＭにラインアンドスペースの回折格子、基板１１のマークＡＷにチェッカーボード状の回折格子が構成されている例について記載したが、それに限られるものではない。例えば、モールド８のマークＡＭにチェッカーボード状の回折格子、基板１１のマークＡＷにラインアンドスペースの回折格子が構成されていてもよい。以下では、基板１１のマークＡＷにチェッカーボード状の回折格子が構成されている場合について記述する。
【００２２】
樹脂供給部５は、基板上に樹脂１４（未硬化樹脂）を供給（塗布）する。上述したように、第１実施形態のインプリント装置１では、紫外線の照射によって硬化する性質を有する紫外線硬化樹脂がインプリント材として用いられる。しかしながら、それに限られるものではなく、樹脂供給部５から基板１１に供給される樹脂１４（インプリント材）は、半導体デバイスの製造工程における各種条件によって適宜選択されうる。また、樹脂供給部５から吐出される樹脂の量は、基板上の樹脂１４に形成されるパターンの厚さやパターンの密度などを考慮して適宜決定されうる。ここで、基板上に供給された樹脂１４を、モールド８のパターン領域８ａに形成された凹凸のパターンに十分に充填させるため、モールド８と樹脂１４とを接触させた状態で一定の時間を経過させるとよい。
【００２３】
硬化部２は、インプリント処理の際に、基板上のショット領域１１ａに設けられた樹脂１４に光（紫外線）を照射し、当該樹脂１４を硬化する。硬化部２は、例えば、樹脂１４を硬化させる光（紫外線）を射出する光源と、当該光源から射出された光をインプリント処理において適切な光に調整するための光学素子とを含みうる。ここで、第１実施形態では、光硬化法を採用しているため、紫外線を射出する光源が硬化部２に含まれているが、例えば熱硬化法を採用する場合には、インプリント材としての熱硬化性樹脂を硬化させるための熱源が硬化部２に含まれうる。
【００２４】
インプリント装置１によりインプリント処理が施される基板１１は、一連の半導体デバイスの製造工程において、例えばスパッタリングなどの成膜工程での加熱工程を経た後にインプリント装置１内に搬入される。したがって、基板上のショット領域１１ａには、倍率成分や台形成分、弓型成分、樽型成分などの成分を含む変形が生じている場合がある。そして、この場合、モールドステージ３の変形部１８によってモールド８のパターン領域８ａを変形することだけでは、パターン領域８ａとショット領域１１ａとの高精度な位置合わせを実現することが困難になりうる。そのため、基板上のショット領域１１ａを、変形部１８によって変形されたモールド８のパターン領域８ａの形状に合うように変形することが好ましい。そこで、第１実施形態のインプリント装置１は、光を照射して基板１１を加熱することによりショット領域１１ａを変形する加熱部６を含む。
【００２５】
加熱部６は、基板１１を加熱する光を射出する光源と、当該光源から基板１１に照射される光の強度を調整する調整部とを含みうる。加熱部６の光源は、基板上に供給された樹脂１４を硬化させず、かつ基板１１の加熱に適した波長を有する光を射出する。加熱部の光源として、例えば、４００ｎｍ以上の波長を有する光を射出する光源を用いるとよい。また、調整部は、ショット領域１１ａにおける温度分布が所望の温度分布になるように、基板１１に照射される光の強度を調整する。調整部としては、例えば、液晶装置やデジタル・ミラー・デバイス（ＤＭＤ）などが採用されうる。液晶装置は、複数の液晶素子を光透過面に配置し、複数の液晶素子の各々に印加される電圧を個別に制御することにより、基板１１に照射される光の強度を変化させることができる。デジタル・ミラー・デバイスは、複数のミラー素子を光反射面に配置し、各ミラー素子の面方向を個別に調整することにより、基板１１に照射される光の強度を変化させることができる。
【００２６】
ここで、第１実施形態のインプリント装置１は、硬化部２から射出された光が光学素子２１で反射されて基板１１に照射され、加熱部６からの光が光学素子２１を透過して基板１１に照射されるように構成されているが、それに限られるものではない。例えば、加熱部６から射出された光が光学素子２１で反射されて基板１１に照射され、硬化部２からの光が光学素子２１を透過して基板１１に照射されるように構成されてもよい。光学素子２１としては、例えば、互いに異なる２つの波長のうち、一方の波長を有する光を透過し、他方の波長を有する光を反射する特性を有するビームスプリッタ（例えばダイクロイックミラー）などが用いられうる。
【００２７】
次に、台形成分を含む変形が生じているショット領域１１ａの形状を加熱部６により補正する例について、図３を参照しながら説明する。図３（Ａ）に示すように台形成分を含む変形が生じているショット領域１１ａの形状を目標形状３０に補正する場合、制御部７は、加熱部６から射出される光の強度がＹ方向にいくにつれて線形に増加するように加熱部６（調整部）を制御する。このような光の強度分布３２でもって加熱部６から射出される光をショット領域１１ａに照射すると、図３（Ａ）に示す温度分布３３をショット領域１１ａに形成することができ、図３（Ａ）に示す変位量３４でショット領域１１ａを変形させることができる。その結果、図３（Ｂ）に示すように、ショット領域１１ａの形状を目標形状３０に近づけることができる。
【００２８】
このように構成された第１実施形態のインプリント装置１において、モールド８のパターンを基板１１のショット領域１１ａに転写するインプリント処理について図４を参照しながら説明する。図４は、モールド８のパターンを基板１１のショット領域１１ａに転写するインプリント処理における動作シーケンスを示すフローチャートである。
【００２９】
Ｓ１００では、制御部７は、モールド８をモールド保持部１５の下に搬送するようにモールド搬送機構（不図示）を制御し、モールド８を保持するようにモールド保持部１５を制御する。これにより、モールド８がインプリント装置１内に配置される。Ｓ１０１では、制御部７は、基板１１を基板保持部１９の上に搬送するように基板搬送機構（不図示）を制御し、基板１１を保持するように基板保持部１９を制御する。これにより、基板１１がインプリント装置１内に配置される。Ｓ１０２では、制御部７は、インプリント処理を行う対象のショット領域１１ａに樹脂１４（紫外線硬化樹脂）を供給するように樹脂供給部５を制御する。Ｓ１０３では、制御部７は、樹脂１４が供給されたショット領域１１ａがモールド８のパターン領域８ａの下に配置されるように基板駆動部２０を制御して、基板１１を移動させる。Ｓ１０４では、制御部７は、モールド８のパターン領域８ａと基板上の樹脂１４とが接触するように、即ち、モールド８と基板１１との距離が短くなるようにモールド駆動部１６を制御する。
【００３０】
Ｓ１０５では、制御部７は、モールド８と基板上の樹脂１４とが接触している状態で、モールド８のマークＡＭ（第１マーク）と基板１１のマークＡＷ（第２マーク）との位置ずれを検出するように検出部２２を制御する。これにより、制御部７は、検出部２２からの検出結果に基づいて、モールド８のパターン領域８ａと基板１１のショット領域１１ａとの形状差を取得することができる。Ｓ１０６では、制御部７は、取得した形状差に基づいて、モールド８のパターン領域８ａの形状と基板１１のショット領域１１ａの形状とが合うように、パターン領域８ａの補正量とショット領域１１ａの補正量とを決定する。
【００３１】
Ｓ１０７では、制御部７は、Ｓ１０６において取得した形状差に基づいて基板駆動部２０により基板１１を移動させ、モールド８と基板１１との位置決めを行う。Ｓ１０７における位置決めとは、モールド８のパターン領域８ａと基板１１のショット領域１１ａとの形状差のうち並進シフト成分および回転成分を補正することをいう。当該形状差には、並進シフト成分や回転成分の他に、上述したように倍率成分や台形成分などの変形成分が含まれうる。倍率成分や台形成分などの変形成分は、Ｓ１０８およびＳ１０９の工程において補正されうる。Ｓ１０８では、制御部７は、Ｓ１０６において決定したパターン領域８ａの補正量に基づいて変形部１８を制御し、モールド８の側面における複数の箇所に力を加えてパターン領域８ａを変形させる。Ｓ１０９では、制御部７は、Ｓ１０６において決定したショット領域１１ａの補正量に基づいて加熱部６を制御することにより基板１１に光を照射してショット領域１１ａに温度分布を与え、ショット領域１１ａを変形させる。このＳ１０８およびＳ１０９の工程により、モールド８のパターン領域８ａと基板１１のショット領域１１ａとの形状差を許容範囲に収めて、モールド８のパターンをショット領域１１ａに精度よく転写することができる。
【００３２】
Ｓ１１０では、制御部７は、モールド８のマークＡＭと基板１１のマークＡＷとの位置ずれを検出するように検出部２２を制御する。これにより、制御部７は、検出部２２からの検出結果に基づいて、モールド８のパターン領域８ａと基板１１のショット領域１１ａとの形状差を取得することができる。Ｓ１１１では、制御部７は、Ｓ１１０において取得した形状差が許容範囲に収まっているか否かを判定する。Ｓ１１０において取得した形状差が許容範囲に収まっていない場合はＳ１０６に戻り、当該形状差に基づいてパターン領域８ａの補正量とショット領域１１ａの補正量とを制御部７により再度決定する。一方で、Ｓ１１０において取得した形状差が許容範囲に収まっている場合はＳ１１２に進む。
【００３３】
Ｓ１１２では、制御部７は、モールド８のパターン領域８ａを接触させた樹脂１４に対して紫外線を照射するように硬化部２を制御し、当該樹脂１４を硬化させる。Ｓ１１３では、制御部７は、モールド８のパターン領域８ａを基板上の樹脂１４から剥離（離型）するように、即ち、モールド８と基板１１との距離が長くなるようにモールド駆動部１６を制御する。Ｓ１１４では、制御部７は、基板上に引き続きモールド８のパターンを転写するショット領域１１ａ（次のショット領域１１ａ）があるか否かの判定を行う。次のショット領域１１ａがある場合はＳ１０２に進み、次のショット領域１１ａがない場合はＳ１１５に進む。Ｓ１１５では、制御部７は、基板１１を基板保持部１９から回収するように基板搬送機構（不図示）を制御する。Ｓ１１６では、制御部７は、引き続きインプリント処理を行う基板１１（次の基板１１）があるか否かの判定を行う。次の基板１１がある場合はＳ１０１に進み、次の基板１１がない場合はＳ１１７に進む。Ｓ１１７では、制御部７は、モールド８をモールド保持部１５から回収するようにモールド搬送機構（不図示）を制御する。
【００３４】
［検出部と加熱部との構成について］
上述のように構成された第１実施形態のインプリント装置１では、モールド８と基板１１との位置合わせ精度を向上させるため、パターン領域８ａとショット領域１１ａとの形状差が許容範囲に収まるまでＳ１０６〜Ｓ１０９の工程を繰り返す。このとき、パターン領域８ａとショット領域１１ａとの形状差を取得しながら、加熱部６によって基板１１に光を照射してショット領域１１ａを変形させることが好ましい。即ち、モールド８のマークＡＭ（第１マーク）と基板１１のマークＡＷ（第２マーク）とを検出部２２によって検出しながら、加熱部６によって基板１１に光を照射してショット領域１１ａを変形させることが好ましい。しかしながら、このような位置合わせ方法において、加熱部６から射出された加熱用の光（以下、第２光）がモールド８のマークＡＭや基板１１のマークＡＷで反射されて検出部２２に入射することがありうる。この場合、検出部２２（受光部２２ｂ）の撮像素子２２４に入射した第２光がノイズ成分となり、位置ずれの検出精度が低下しうることとなる。また、加熱部６からの第２光が検出部２２に入射し、検出部２２（受光部２２ｂ）の撮像素子２２４が検出可能な光の強度レベルを超えて飽和してしまう場合にも、位置ずれの検出精度が低下しうる。位置ずれの検出精度の低下を防止する方法としては、Ｓ１１０においてモールド８のマークＡＭと基板１１のマークＡＷとの位置ずれを検出部２２により検出する際、加熱部６による基板１１への光の照射を停止する方法が挙げられる。しかしながら、この方法では、基板１１に加えられた熱が基板保持部１９や、樹脂１４を介してモールド８などに伝わり、加熱部６による基板１１への光の照射を停止している間においてパターン領域８ａとショット領域１１ａとの形状差が徐々に大きくなりうる。即ち、この方法では、モールド８と基板１１との位置合わせに相応の時間が掛かりうるとともに、当該位置合わせを精度よく行うことが不十分になりうる。そこで、第１実施形態のインプリント装置１では、検出部２２に入射する第２光の強度が、モールド８および基板１１の少なくとも一方で反射された第２光の最大強度より小さくなるように検出部２２および加熱部６が構成されている。即ち、インプリント装置１では、モールド８および基板１１の少なくとも一方で反射された第２光が検出部２２に入射することを抑制するように検出部２２および加熱部６が構成されている。以下に、加熱部６と検出部２２との構成について説明する。
【００３５】
図５は、加熱部６と検出部２２との構成例を示す図である。図５において、加熱部６は、光源６１と調整部６２と光学系６３とを含む。また、検出部２２は、モールド８のマークＡＭと基板１１のマークＡＷとに向けて光（以下、第１光）を射出する射出部２２ａと、モールド８のマークＡＭと基板１１のマークＡＷとで反射された第１光を受光する受光部２２ｂとを含む。射出部２２ａは、例えば光源２２１と照明光学系２２２とを有し、受光部２２ｂは、例えば検出光学系２２３と撮像素子２２４とを有する。このような検出部２２は、射出部２２ａから射出された第１光をモールド８のマークＡＭと基板１１のマークＡＷとに照射し、モールド８のマークＡＭで回折した光と基板１１のマークＡＷで回折した光とにより生成される干渉縞を撮像素子２２４で観察する。そして、検出部２２は、撮像素子２２４から出力された信号に基づいて、モールド８のマークＡＭと基板１１のマークＡＷとの位置ずれを検出することができる。ここで、モールド８のマークＡＭや基板１１のマークＡＷは回折格子を含みうる。第１実施形態では、モールド８のマークＡＭが、例えば、計測方向のみに周期を有するラインアンドスペースの回折格子を含み、基板１１のマークＡＷが、計測方向とそれに直交する方向とにそれぞれ周期を有するチェッカーボード状の回折格子を含みうる。また、射出部２２ａおよび受光部２２ｂは、照明光学系２２２の光軸および検出光学系２２３の光軸がそれぞれ、基板１１の面に直交する基準軸（Ｚ軸）に対して、計測方向と直交する方向（図５ではＸ方向）に傾くように構成される。即ち、射出部２２ａおよび受光部２２ｂは、モールド８のマークＡＭと基板１１のマークＡＷとに対して斜入射照明が行われるように構成される。
【００３６】
次に、加熱部６から射出された第２光が、モールド８および基板１１のうち少なくとも一方で回折（反射）して検出部２２の受光部２２ｂに入射することを抑制するように加熱部６と検出部２２とを構成する方法について説明する。以下では、加熱部６から射出され、基板１１で反射された第２光が受光部２２ｂに入射することを抑制するように加熱部６と検出部２２とを構成する方法について説明する。ここで、モールド８で反射された第２光が受光部２２ｂに入射することを抑制するように加熱部６と検出部２２とを構成する方法についても、同様の方法を用いることができる。
【００３７】
第１実施形態のインプリント装置１では、加熱部６から射出された第２光が検出部２２の受光部２２ｂに入射することを抑制するように、検出部２２のパラメータと加熱部６のパラメータとが設定される。検出部２２のパラメータとは、モールド８のマークＡＭと基板１１のマークＡＷとの位置ずれを検出する際において設定可能な検出部２２の要素である。射出部２２ａからの第１光の波長、射出部２２ａが第１光を射出する方向、受光部２２ｂが第１光を受光する方向、および検出部２２（受光部２２ｂ）の開口数のうち少なくとも１つが、検出部２２のパラメータとして設定されうる。また、加熱部６のパラメータとは、基板１１を加熱するための第２光を基板１１に照射する際において設定可能な加熱部６の要素である。加熱部６からの第２光の波長、および加熱部からの第２光を基板１１に入射させる方向のうち少なくとも１つが、加熱部６のパラメータとして設定されうる。
【００３８】
例えば、射出部２２ａから射出され、非計測方向に周期ｄｍの回折格子を有する基板１１のマークＡＷで反射（回折）された第１光は、式（１）を満たすときに受光部２２ｂに入射する。ここで、式（１）において、αａは、射出部２２ａが第１光を射出する方向と基準軸（基板の面に直交する軸（Ｚ軸））との間の角度を示し、βａは、基板１１のマークＡＷで反射された第１光を受光部２２ｂが受光する方向と基準軸との間の角度を示す。また、λａは、第１光の波長を示し、ｍは、射出部２２ａから射出された第１光の基板１１のマークＡＷにおいて回折した回折光の次数を示す。なお、第１光を発する光源として、多くの波長を含む広帯域光源であるハロゲンランプなどを用いる場合、式（１）における第１光の波長λａは、第１光の中心波長とすることが好ましい。また、検出部２２のパラメータが式（１）を満たすことが最適であるが、これに限られず受光部２２ｂの開口数に入射する範囲で適用可能である。
【００３９】
【数１】
2015138963.tif 000003
【００４０】
一方で、加熱部６から射出され、基板１１のマークＡＷで反射（回折）された第２光は、式（２）を満たすときに受光部２２ｂに入射する。即ち、加熱部６から射出され、基板１１のマークＡＷで反射された第２光を受光部２２ｂに入射することを抑制するためには、式（２）における不等号を逆にした式（３）を満たす必要がある。ここで、式（２）および式（３）において、αｈは、加熱部６からの第２光が基板１１に入射する方向と基準軸との間の角度（本実施形態においてはαｈ＝０である）を示し、ｓｉｎθは、受光部２２ｂの開口数を示し、λｈは、第２光の波長を示す。また、ｎは、加熱部６から射出された第２光の基板１１のマークＡＷにおける回折光の回折次数を示す。なお、第１光および第２光が通過する雰囲気中の屈折率を１としている。
【００４１】
【数２】
2015138963.tif 000004
【００４２】
【数３】
2015138963.tif 000005
【００４３】
上記より、加熱部６からの第２光が、基板１１（マークＡＷ）で反射されて受光部２２ｂに入射することを抑制するためには、式（１）および式（３）を満たすように検出部２２と加熱部６とを構成することが好ましい。これにより、第１実施形態のインプリント装置１は、加熱部６からの第２光が受光部２２ｂに入射することによる検出精度の低下を防止することができる。そのため、インプリント装置１は、モールド８のマークＡＭと基板１１のマークＡＷとの位置ずれを検出部２２によって検出しながら、加熱部６によって基板１１に第２光を照射してショット領域１１ａを変形させることができる。即ち、モールド８と基板１１との重ね合わせを高精度に行うことができる。
【００４４】
ここで、検出部２２は、図６に示すように、射出部２２ａにおける光路と受光部２２ｂにおける光路とで共通の部分を含むように構成されてもよい。この場合、射出部２２ａが第１光を射出する方向と基準軸との間の角度αａは、基板のマークＡＭで反射された第１光を受光部２２ｂが受光する方向と基準軸との間の角度βａと同じになるため、式（１）は式（４）によって表わされる。したがって、図６に示す構成において、加熱部６からの第２光が、基板１１のマークＡＷで反射されて受光部２２ｂに入射することを抑制するには、式（３）および式（４）を満たすように検出部２２と加熱部６とを構成することが好ましい。
【００４５】
【数４】
2015138963.tif 000006
【００４６】
また、モールド８のマークＡＭおよび基板１１のマークＡＷにおける回折格子の周期ｄｍは、マークの位置ずれの検出精度や回路パターンの設計などに応じて変わりうる。そのため、検出部２２における第１光の射出角度や入射角度、加熱部６における第２光の射出角度を調整できるように、検出部２２や加熱部６を駆動する駆動機構をそれぞれ設けてもよい。さらに、検出部２２と加熱部６とは、検出部２２からの第１光の波長と加熱部６からの第２光の波長とが互いに異なるように構成されるとよい。そして、検出部２２からの第１光の波長や、加熱部６からの第２光の波長を調整できるように、検出部２２や加熱部６において波長の変更が可能な光源を用いたり、波長フィルタを光路上に設けたりしてもよい。
【００４７】
［検出部と硬化部との構成について］
硬化部２が検出部２２に及ぼす影響について説明する。硬化部２による樹脂１４への紫外線の照射を開始すると、樹脂１４が硬化し始めて樹脂１４の剛性が徐々に上昇し、基板ステージ４とモールド８との間の状態は、ダンピング要素が接続された状態と見なせるようになる。この状態においては、樹脂１４は流動性を持っているため、モールド８と基板１１とが相対的に移動することができるとともに、モールド８と基板１１との間には樹脂１４のせん断力が働くため、モールド８と基板１１との間に位置ずれが生じうる。そのため、モールド８と基板１１との重ね合わせ精度を向上させるためには、樹脂１４が硬化する直前まで、パターン領域８ａとショット領域１１ａとの形状差を取得しながら、モールド８と基板１１との位置合わせを行うことが好ましい。即ち、硬化部２によって樹脂１４に紫外線を照射している間においても、モールド８のマークＡＭ（第１マーク）と基板１１のマークＡＷ（第２マーク）との位置ずれを検出部２２によって検出することが好ましい。しかしながら、この場合、硬化部２から射出された硬化用の光（以下、第３光）がモールド８や基板１１で反射されて検出部２２に入射すると、検出部２２に入射した第３光がノイズ成分となり、マークの位置ずれの検出精度が低下しうることとなる。そこで、第１実施形態のインプリント装置１では、検出部２２に入射する第３光の強度が、モールド８および基板１１の少なくとも一方で反射された第３光の最大強度より小さくなるように検出部２２および硬化部２が構成されている。即ち、インプリント装置１では、モールド８および基板１１の少なくとも一方で反射された第３光が検出部２２に入射することを抑制するように検出部２２および硬化部２が構成されている。
【００４８】
次に、硬化部２から射出された第３光が、モールド８および基板１１のうち少なくとも一方で反射して検出部２２の受光部２２ｂに入射することを抑制するように硬化部２と検出部２２とを構成する方法について説明する。以下では、硬化部２から射出され、基板１１反射された第３光が受光部２２ｂに入射することを抑制するように硬化部２と検出部２２とを構成する方法について説明する。ここで、モールド８で反射された第３光が受光部２２ｂに入射することを抑制するように硬化部２と検出部２２とを構成する方法についても、同様の方法を用いることができる。
【００４９】
第１実施形態のインプリント装置１では、硬化部２から射出された第３光が検出部２２の受光部２２ｂに入射することを抑制するように、検出部２２のパラメータと硬化部２のパラメータとが設定される。検出部２２のパラメータとは、上述したように、モールド８のマークＡＭと基板１１のマークＡＷとの位置ずれを検出する際において設定可能な検出部２２の要素である。射出部２２ａからの第１光の波長、射出部２２ａが第１光を射出する方向、受光部２２ｂが第１光を受光する方向、および検出部２２（受光部２２ｂ）の開口数のうち少なくとも１つが、検出部２２のパラメータとして設定されうる。また、硬化部２のパラメータとは、樹脂１４を硬化するための第３光を当該樹脂１４に照射する際において設定可能な硬化部２の要素である。硬化部２からの第３光の波長、および硬化部２からの第３光を樹脂１４に入射させる方向のうち少なくとも１つが、硬化部２のパラメータとして設定されうる。
【００５０】
例えば、検出部２２が図５に示すように構成されている場合、射出部２２ａから射出され、非計測方向に周期ｄｍの回折格子を有する基板１１のマークＡＷで反射（回折）された第１光は、式（１）を満たすときに受光部２２ｂに入射する。一方で、硬化部２から射出され、基板１１のマークＡＷで反射（回折）された第３光は、式（５）を満たすときに受光部２２ｂに入射する。即ち、硬化部２から射出され、基板１１のマークＡＷで反射された第３光を受光部２２ｂに入射することを抑制するためには、式（５）における不等号を逆にした式（６）を満たす必要がある。ここで、式（５）および式（６）において、αｅは、硬化部２からの第３光が基板１１に入射する方向と基準軸との間の角度を示し、ｓｉｎθは受光部２２ｂの開口数を示し、λｅは、第３光の波長を示す。また、ｎは、硬化部２から射出された第３光の基板１１のマークＡＷにおける回折光の回折次数を示す。なお、第１光および第３光が通過する雰囲気中の屈折率を１としている。
【００５１】
【数５】
2015138963.tif 000007
【００５２】
【数６】
2015138963.tif 000008
【００５３】
上記より、硬化部２からの第３光が、基板１１（マークＡＷ）で反射されて受光部２２ｂに入射することを抑制するためには、式（１）および式（６）を満たすように検出部２２と硬化部２とを構成することが好ましい。また、図６に示すように、射出部２２ａにおける光路と受光部２２ｂにおける光路とで共通の部分を含むように構成されている場合においては、式（４）および式（６）を満たすように検出部２２と硬化部２とを構成することが好ましい。これにより、第１実施形態のインプリント装置１は、硬化部２からの第３光が受光部２２ｂに入射することによる検出精度の低下を防止することができる。そのため、インプリント装置１は、モールド８のマークＡＭと基板１１のマークＡＷとの位置ずれを検出部２２によって検出しながら、硬化部２によって樹脂１４に第３光を照射して当該樹脂１４を硬化させることができる。即ち、樹脂１４が硬化する直前まで、モールド８と基板１１との位置合わせを行うことができる。
【００５４】
ここで、硬化部２における第３光の射出角度を調整できるように、硬化部２を駆動する駆動機構を設けてもよい。また、検出部２２と硬化部２とは、検出部２２からの第１光の波長と硬化部２からの第３光の波長とが互いに異なるように構成されるとよい。加熱部６と硬化部２とは、加熱部６からの第２光の波長と硬化部２からの第３光の波長とが互いに異なるように構成されるとよい。そして、硬化部２からの第３光の波長を調整できるように、硬化部２において波長の変更が可能な光源を用いたり、波長フィルタを光路上に設けたりしてもよい。
【００５５】
＜第２実施形態＞
本発明の第２実施形態のインプリント装置について、図７を参照しながら説明する。図７は、第２実施形態のインプリント装置における検出部２２と加熱部６と硬化部２との構成を示す図である。第２実施形態のインプリント装置では、検出部２２と加熱部６と硬化部２との構成以外の構成、およびインプリント処理における動作シーケンスについては第１実施形態と同様であるため、ここでは説明を省略する。
【００５６】
モールド８および基板１１には、パターン領域８ａやショット領域１１ａにおける倍率成分や台形成分、弓型成分などを含む変形を検出できるように、複数のマーク（モールド８のマークＡＭや基板１１のマークＡＷ）がそれぞれ設けられている（図２参照）。そのため、１つの検出部２２が１つのマークを検出するように構成されている場合では、複数の検出部２２が用いられることが好ましい。また、インプリント装置においてモールド８と基板１１との位置合わせを高精度に行うためには、モールド８と基板１１との相対位置に関する情報を、少なくとも２方向（例えばＸ方向およびＹ方向）について取得することが好ましい。この場合、さらに多くの検出部２２を用いることが好ましい。即ち、インプリント装置において、パターン領域８ａとショット領域１１ａの形状差を迅速に且つ高精度に計測するためには、複数の検出部２２を設けることが好ましい。しかしながら、複数の検出部２２をインプリント装置に設ける場合、それら複数の検出部２２を配置するスペースを確保することが困難となりうる。
【００５７】
一方で、インプリント装置では、パターン領域８ａとショット領域１１ａとの重ね合わせ精度を向上させることが求められている。そのため、モールド８のマークＡＭと基板１１のマークＡＷとを検出部２２によって検出しながら、加熱部６によって基板１１に第２光を照射してショット領域１１を変形させることが好ましい。また、インプリント装置では、硬化部２により樹脂１４に第３光を照射して樹脂１４を硬化している間においても、モールド８のマークＡＭと基板１１のマークＡＷとを検出部２２によって検出しながらモールド８と基板１１との位置合わせを行うことが好ましい。しかしながら、加熱部６からの第２光や硬化部２からの第３光がモールド８や基板１１で反射されて検出部２２に入射すると、検出部２２に入射した当該光がノイズ成分となり、マークの位置ずれの検出精度が低下しうることとなる。
【００５８】
そこで、第２実施形態のインプリント装置は、検出部２２からの第１光と加熱部６からの第２光と硬化部２からの第３光とが互いに異なる波長を有するように構成されている。そして、第２実施形態のインプリント装置は、２つのビームスプリッタ（２３２および２３３）を有する光学系２３を含むように構成されている。ビームスプリッタ２３２は、加熱部６から射出され、モールド８や基板１１で反射された第２光が検出部２２に入射することを制限するように構成されている。また、ビームスプリッタ２３３は、硬化部２から射出され、モールド８や基板１１で反射された第３光が検出部２２に入射することを制限するように構成されている。ビームスプリッタ（２３２および２３３）としては、例えば、互いに異なる２つの波長のうち、一方の波長を有する光を透過し、他方の波長を有する光を反射する特性を有するダイクロイックミラーが用いられうる。
【００５９】
第２実施形態のインプリント装置において、検出部２２から射出された第１光は、ビームスプリッタ２３２および２３３を透過してモールド８のマークＡＭと基板１１のマークＡＷとを照射する。そして、それらのマークで反射された第１光は、再度ビームスプリッタ２３２および２３３を透過して検出部２２に入射する。加熱部６から射出された第２光は、ビームスプリッタ２３２で反射され、ビームスプリッタ２３３を透過して基板１１に照射される。また、硬化部２から射出された第３光は、ビームスプリッタ２３３で反射されて基板上に供給された樹脂１４に照射される。このようにインプリント装置を構成することにより、加熱部６から射出されてモールド８や基板１１で反射された第２光や、硬化部２から射出されてモールド８や基板１１で反射された第３光が検出部２２に入射することを抑制することができる。これにより、加熱部６からの第２光や硬化部２からの第３光が検出部２２に入射することによる検出精度の低下を防止し、モールド８と基板１１との重ね合わせを高精度に行うことができる。
【００６０】
ここで、第２実施形態のインプリント装置において、検出部２２と加熱部６と硬化部２との配置は、適宜変更されてもよい。この場合、ビームスプリッタ２３２および２３３の特性も適宜変更されうる。例えば、検出部２２と加熱部６との位置が入れ替わっている場合では、ビームスプリッタ２３２は、検出部２２からの第１光を反射し、加熱部６からの第２光を透過するように構成されうる。また、検出部２２と硬化部２との位置が入れ替わっている場合では、ビームスプリッタ２３３は、検出部２２からの第１光を反射し、硬化部２からの第３光を透過するように構成される。同様に、加熱部６と硬化部２との位置が入れ替わっている場合においても、ビームスプリッタ２３２および２３３の特性が適宜変更されうる。
【００６１】
次に、第２実施形態における検出部２２の構成について、図８を参照しながら説明する。図８は、第２実施形態における検出部２２の構成例を示す図である。第２実施形態の検出部２２は、光源２２１と、撮像素子２２６と、光源２２１からの光を射出するための光学系２２２と、モールド８のマークＡＭおよび基板１１のマークＡＷで反射された光を撮像素子２２６に入射させるための光学系２２３とを含みうる。また、検出部２２から射出された第１光は、ミラー２３４を介してモールド８および基板１１に導かれ、モールド８のマークＡＭおよび基板１１のマークＡＷで反射された第１光はミラー２３４を介して検出部２２に導かれる。
【００６２】
光源２２１には、例えばハロゲンランプやＬＥＤなどが用いられ、樹脂１４を硬化させる紫外線を含まない光（可視光線や赤外線など）を射出するように構成されうる。光源２２１から射出された光は、光学系２２２で平行光にされた後、光学系２２３のプリズム２２５で反射されて第１光として検出部２２から射出される。検出部２２から射出された第１光は、光学系２３の投影面の近傍に配置されたミラー２３４によって折り曲げられて、モールド８のマークＡＭおよび基板１１のマークＡＷに照射される。モールド８のマークＡＭおよび基板１１のマークＡＷで反射された第１光は、ミラー２３４を介して検出部２２に入射し、プリズム２２５を透過して撮像素子２２６に入射する。図２を用いて上述したように、モールド８のマークＡＭと基板１１のマークＡＷとは互いに周期が異なるように構成されているため、それらのマークからの回折光の干渉により発生する干渉縞（モアレ縞）が撮像素子２２６上に結像される。
【００６３】
光学系２２２と光学系２２３とは、それらを構成する光学部材の一部を共有するように構成されており、プリズム２２５は光学系２２３と光学系２２３の瞳面もしくはその近傍に配置されている。プリズム２２５は、その貼り合わせ面において、光学系２２２の瞳面の周辺部分の光を反射するための反射膜２２５ａが構成されており、光学系２２２の瞳面における光強度分布を規定する開口絞りとして働く。また、反射膜２２５ａは、光学系２２３の瞳の大きさ（あるいは検出ＮＡ）を規定する開口絞りとしても働く。ここで、プリズム２２５は、貼り合わせ面に半透膜を有するハーフプリズムや、あるいはプリズムに限らず表面に反射膜を成膜した板状の光学素子などであってもよい。さらに、光学系２２２あるいは光学系２２３の瞳形状を変化させるために、プリズム２２５は不図示のターレットやスライド機構の切り換え機構によって、他の開口形状を有するプリズムと交換可能に構成されてもよい。
【００６４】
図９に、光学系２２２の瞳面における光強度分布と検出ＮＡとの関係を示す。図９では瞳の大きさを開口数ＮＡ０で示す。光学系２２２の瞳面における光強度分布は、４つの極ＩＬ１〜ＩＬ４を含むように形成されている。このように光学系２２２の瞳面における開口絞りとしてプリズムに反射膜２２５ａを設けることにより、１つの光源２２１から複数の極ＩＬ１〜ＩＬ４を含む光強度分布を形成することができる。これにより、検出部２２の構成を簡略化し、検出部２２を小型化することができる。４つの極ＩＬ１〜ＩＬ４はそれぞれ、直径がＮＡｐである円形形状である。そして、極ＩＬ１および極ＩＬ２は、瞳面の基準点Ｏ（中心）から＋Ｙ方向および−Ｙ方向にそれぞれＮＡｉｌだけ離れた位置に配置されている。また、極ＩＬ３および極ＩＬ４は、瞳面の基準点Ｏから＋Ｘ方向と−Ｘ方向とにそれぞれＮＡｉｌだけ離れた位置に配置されている。
【００６５】
ここで、モアレ縞を検出するために回折格子（モールド８のマークＡＭおよび基板１１のマークＡＷ）を明視野で検出（垂直方向から照明し、垂直方向から回折光を検出）しようとすると、回折格子からのゼロ次光も検出してしまう。ゼロ次光は、モアレ縞のコントラストを下げる要因になるため、第２実施形態の検出部では、ゼロ次光を検出しない暗視野の構成をとっている。また、斜入射で照明する暗視野の構成でもモアレ像を検出できるように、モールド８のマークＡＭおよび基板１１のマークＡＷのうちいずれか一方をチェッカーボード状の回折格子にしている。
【００６６】
図１０（Ａ）および図１０（Ｂ）は、モールド８と基板１１とのＸ方向に関する相対位置を検出するためのモールド８のマークＡＭと基板１１のマークＡＷとをＸ方向およびＹ方向からそれぞれ見た図である。以下に、モールド８のマークＡＭと基板１１のマークＡＷとを重ねた状態で検出部２２によってモアレ縞を検出する原理について説明する。モールド８のマークＡＭと基板１１のマークＡＷとのＸ方向における相対位置を検出するためのモアレ縞は、非計測方向であるＹ方向に沿って並んだ極ＩＬ１と極ＩＬ２によって発生する。
【００６７】
図１０（Ａ）において、モールド８のマークＡＭおよび基板１１のマークＡＷが、Ｙ方向に沿って並んだ極ＩＬ１と極ＩＬ２とによって、Ｙ方向（非計測方向）から斜めに照明される。モールド８のマークＡＭおよび基板１１のマークＡＷでＺ方向に反射された光Ｄ１は、検出部２２に入射しない。一方で、Ｙ方向に周期ｄｍの回折格子を有する基板１１のマークＡＷによって角度φｍだけ回折した光Ｄ２は、検出部２２（撮像素子２２６）に入射する。第２実施形態の検出部２２は、ゼロ次光を除く回折光のうち、光強度が最も高い±１次回折光を検出する。このように、Ｙ方向（非計測方向）に関してはモールド８のマークＡＭがＹ方向から斜めに照明され、基板１１のマークＡＷによってＹ方向に回折された回折光が検出される。
【００６８】
次に、Ｘ方向（計測方向）の回折光について、図１０（Ｂ）を参照しながら説明する。瞳面のＹ方向に沿って並んだ極ＩＬ１およびＩＬ２は、Ｘ方向に垂直な方向からモールド８のマークＡＭおよび基板１１のマークＡＷに入射する。このとき、Ｙ方向の場合と同様に、±１次回折光を考える。モールド８のマークＡＭで＋／−１次で回折し、基板１１のマークＡＷで−／＋１次で回折した光Ｄ４は、モールド８のマークＡＭと基板１１のマークＡＷとにおける回折格子の周期の違いに応じて、Ｘ方向に対して小さな角度をもって検出部２２に入射する。一方、モールド８のマークＡＭおよび基板１１のマークＡＷのいずれか一方で回折した光Ｄ３は、角度φｍで射出する。この光Ｄ３は、モアレ縞を発生させずにノイズとなるため、検出部２２に入射しないことが好ましい。
【００６９】
また、モールド８のマークＡＭおよび基板１１のマークＡＷのいずれにおいてもＸ方向に回折しなかった光Ｄ５（ゼロ次回折光）は、モールド８のマークＡＭおよび基板１１のマークＡＷでＺ方向に反射されて検出部２２に入射する。そして、基板１１のマークＡＷで回折されずに基板１１での反射の前後でモールド８のマークＡＭでそれぞれＸ方向に＋／−ｎ次回折と−／＋ｎ次回折された（トータルでゼロ次）回折光も検出部２２に入射する。これらの光は、モアレ縞を形成せずにモアレ縞のコントラストを低下する要因となるが、本実施形態においては基板１１のマークＡＷがチェッカーボード状の回折格子を含むため、隣り合う格子からの回折光の位相がπだけずれて、互いに打ち消し合う。したがって光Ｄ５の強度は低下し、コントラストが良好なモアレ縞を検出することができる。
【００７０】
以上、モールド８と基板１１とのＸ方向に関する相対位置を計測するためのモアレ縞の検出について説明したが、Ｙ方向に関する相対位置を計測するためのモアレ縞の検出についても、原理は同じである。ここで、Ｙ方向に関する相対位置を計測するためのモアレ縞は、２つの回折格子を瞳面においてＹ方向に沿って並んだ極ＩＬ３およびＩＬ４で照明することで発生する。
【００７１】
＜第３実施形態＞
本発明の第３実施形態のインプリント装置について、図１１を参照しながら説明する。図１１は、加熱部６から射出された第２光が照射される基板１１の領域５４を示す図である。第３実施形態のインプリント装置では、第１実施形態のインプリント装置と装置構成が同様であるため、ここでは装置構成の説明を省略する。
【００７２】
第３実施形態のインプリント装置においても、モールド８と基板１１との位置合わせ精度を向上させるため、モールド８のマークＡＭと基板１１のマークＡＷとを検出部２２によって検出しながら加熱部６によるショット領域１１ａの変形を行うことが好ましい。しかしながら、このような位置合わせ方法では、加熱部６から射出された第２光が基板１１のマークＡＷで反射されて検出部２２（受光部２２ｂ）に入射し、マークの位置ずれの検出精度が低下しうることとなる。そこで、第３実施形態のインプリント装置は、加熱部６から射出され、基板１１のマークＡＷで反射された第２光が検出部２２に入射することを抑制するように、加熱部６からの第２光が照射される基板１１の領域５４において第２光の強度が制御される。即ち、マークＡＷを含む部分５４ａにおける第２光の強度が、部分５４ａ以外の部分５４ｂにおける第２光の最大強度より小さくなるように加熱部６（調整部）が制御部７により制御される。特に、加熱部６から射出された第２光が基板１１のマークＡＷに照射されないように加熱部６（調整部）が制御部７によって制御されるとよい。
【００７３】
例えば、図４に示すフローチャートのＳ１０６の工程において、制御部７は、パターン領域８ａとショット領域１１ａとの形状差に応じてショット領域１１ａの補正量を決定する。そして、Ｓ１０９の工程において、制御部７は、Ｓ１０６において取得したショット領域１１ａの補正量に基づいて、マークＡＷを含む部分５４ａに加熱部６からの第２光が照射されないように加熱部６（調整部）を制御して基板１１に第２光を照射する。このとき、ショット領域１１ａに与えられる温度分布は、マークＡＷを含む部分５４ａにおける温度の上昇が抑制されるような温度分布となる。これにより、第３実施形態のインプリント装置は、加熱部６からの第２光が検出部２２（受光部２２ｂ）に入射することによる検出精度の低下を防止することができる。そのため、第３実施形態のインプリント装置は、モールド８のマークＡＭと基板１１のマークＡＷとの位置ずれを検出部２２によって検出しながら、加熱部６によって基板１１に第２光を照射してショット領域１１ａを変形させることができる。即ち、モールド８と基板１１との重ね合わせを高精度に行うことができる。
【００７４】
ここで、加熱部６からの第２光を基板１１のマークＡＷに照射しないことによるショット領域１１ａの変形への影響が懸念される。しかしながら、１つのマークＡＷの寸法は５０μｍ×１００μｍ程度であり、ショット領域１１ａに設けられた複数のマークＡＷ（図９では８個）を合わせても、ショット領域１１ａの寸法２６ｍｍ×３３ｍｍに対して０．００５％以下である。よって、マークＡＷを含む部分５４ａに加熱部６からの第２光が照射されないように加熱部６（調整部）を制御しても、ショット領域１１ａの変形への影響はほとんどない。また、制御部７は、加熱部６からの第２光が照射されるモールド８の領域において、マークＡＭを含む部分に照射される光の強度が、マークＡＭを含む部分以外の部分に照射される光の最大強度より小さくなるように加熱部６（調整部）を制御してもよい。これにより、加熱部６からの第２光がモールド８のマークＡＭで反射されて検出部２２（受光部２２ｂ）に入射することを抑制することができる。
【００７５】
＜第４実施形態＞
本発明の第４実施形態のインプリント装置について、図５、図６および図１１を参照しながら説明する。第４実施形態のインプリント装置では、第１実施形態のインプリント装置１と装置構成が基本的に同様であるため、ここでは異なる部分のみ説明する。
【００７６】
第４実施形態のインプリント装置においても、モールド８と基板１１との位置合わせ精度を向上させるため、モールド８のマークＡＭと基板１１のマークＡＷとを検出部２２によって検出しながら加熱部６によるショット領域１１ａの変形を行うことが好ましい。しかしながら、このような位置合わせ方法では、加熱部６から射出された第２光を制御しなければ、基板１１のマークＡＷで反射された第２光は検出部２２（受光部２２ｂ）に入射し、マークの位置ずれの検出精度が低下しうることとなる。
【００７７】
そこで、第４実施形態のインプリント装置は、加熱部６から射出され、基板１１のマークＡＷおよびマークＡＭで反射された第２光を制御して検出部２２に入射するように、検出部２２と加熱部６とが構成される。加えて、加熱部６からの第２光が照射される基板１１のマークＡＷを含む部分５４ａにおける第２光の強度が、部分５４ａ以外の部分５４ｂにおける第２光の最大強度より小さくなるように加熱部６が制御部７により制御され、第２光により位置ずれ検出される。即ち、制御部７により制御された部分５４ａに照射される第２光を用いて、モールド８と基板１１との位置ずれを検出し、部分５４ａにおける第２光の強度は、検出部２２ａによる検出信号が飽和しない範囲で制御部７により制御される。これにより、加熱部６からの第２光が受光部２２ｂに入射することによる検出信号の飽和を抑制でき、検出精度の低下を防止することができる。
【００７８】
例えば、図４に示すフローチャートのＳ１０３の工程において、対向して配置されたモールド８と基板１１との距離が所定の範囲内であれば、基板上の樹脂１４とモールド８が接触していなくても、検出部２２ａは干渉縞を観察することができる。よって、Ｓ１０３の工程において、制御部７により制御された射出部２２ａから射出された第１光が、基板１１のマークＡＷで反射（回折）されて、受光部２２ｂに入射する。制御部７は、モールド８のマークＡＭ（第１マーク）と基板１１のマークＡＷ（第２マーク）との位置ずれを検出するように検出部２２を制御する。これにより、制御部７は、検出部２２からの検出結果に基づいて、モールド８のパターン領域８ａと基板１１のショット領域１１ａとの形状差を取得することができる。続いて、Ｓ１０４の工程において、制御部７は、モールド８のパターン領域８ａと基板上の樹脂１４とが接触するように、即ち、モールド８と基板１１との距離が短くなるようにモールド駆動部１６を制御する。
【００７９】
続いて、Ｓ１０５の工程において、制御部７はモールド８のマークＡＭと基板１１のマークＡＷとの位置ずれを検出するように検出部２２を制御する。第４実施形態のインプリント装置では、第１実施形態に記載のインプリント装置１とは異なり、加熱部６から射出された第２光が検出部２２の受光部２２ｂに入射するように、検出部２２のパラメータと加熱部６のパラメータとが設定される。なお、検出部２２のパラメータとは、モールド８のマークＡＭと基板１１のマークＡＷとの位置ずれを検出する際において設定可能な検出部２２の要素である。射出部２２ａからの第１光の波長、射出部２２ａが第１光を射出する方向、受光部２２ｂが第１光を受光する方向、および検出部２２（受光部２２ｂ）の開口数のうち少なくとも１つが、検出部２２のパラメータとして設定されうる。また、加熱部６のパラメータとは、基板１１を加熱するための第２光を基板１１に照射する際において設定可能な加熱部６の要素である。加熱部６からの第２光の波長、および加熱部からの第２光を基板１１に入射させる方向のうち少なくとも１つが、加熱部６のパラメータとして設定されうる。
【００８０】
例えば第１実施形態における検出部２２の構成においては、射出部２２ａから射出され、非計測方向に周期ｄｍの回折格子を有する基板１１のマークＡＷで回折された第１光は、式（７）を満たすときに受光部２２ｂに入射する。ここで、式（１）において、αａは、射出部２２ａが第１光を射出する方向と基準軸（基板の面に直交する軸（Ｚ軸））との間の角度を示し、βａは、基板１１のマークＡＷで反射された第１光を受光部２２ｂが受光する方向と基準軸との間の角度を示す。また、λａは、第１光の波長を示し、ｍは、射出部２２ａから射出された第１光の基板１１において回折した回折光の次数を示す。
【００８１】
【数７】
2015138963.tif 000009
【００８２】
さらに、第１実施形態における検出部２２および加熱部６の構成において、加熱部６から射出され、基板１１のマークＡＷで回折された第２光は、式（８）を満たすときに受光部２２ｂに入射する。ここで、式（８）において、αｈは、加熱部６からの第２光が基板１１に入射する方向と基準軸との間の角度（本実施形態においてはαｈ＝０である）を示し、ｓｉｎθは、受光部２２ｂの開口数を示し、λｈは、第２光の波長を示す。また、ｎは、加熱部６から射出された第２光の基板１１における回折光の回折次数を示す。なお、第１光および第２光が通過する雰囲気中の屈折率を１としている。
【００８３】
【数８】
2015138963.tif 000010
【００８４】
第４実施形態のＳ１０９の工程においては、上記の式（７）と式（８）とを満たす第２光は、基板１１のマークＡＷを含む部分５４ａにおける第２光の強度が、部分５４ｂにおける第２光の最大強度より小さくなるように制御部７により制御される。ここで、モールド８のマークＡＭにおける回折格子と基板１１のマークＡＷにおける回折格子とは、計測方向のピッチが僅かに異なるように構成されている。そのため、モールド８のマークＡＭと基板１１のマークＡＷとで反射されて受光部２２ｂに入射した光は、モールド８のマークＡＭにおける回折格子と基板１１のマークＡＷにおける回折格子とのピッチ差に応じた干渉縞を撮像素子上に発生させる。これにより、検出部２２ｂに入射した第２光により、モアレ縞が生成され、このモアレ縞を撮像素子２２４で撮像して画像処理を行うことにより、モールド８のマークＡＭと基板１１のマークＡＷとの位置ずれを検出することができる。このとき、部分５４ａにおける第２光の強度は、検出部２２ａによる検出信号が飽和しない範囲で制御部７により制御される。
【００８５】
続いて、Ｓ１１０では、制御部７は、加熱部６から第２光が射出されるように制御する。また、制御部７は、モールド８のマークＡＭと基板１１のマークＡＷとの位置ずれを検出するように検出部２２を制御する。これにより、制御部７は、検出部２２に入射した第２光による検出結果に基づいて、モールド８のパターン領域８ａと基板１１のショット領域１１ａとの形状差を取得することができる。
【００８６】
上記より、加熱部６からの第２光が、基板１１（マークＡＷ）で回折されて受光部２２ｂに入射するためには、式（７）および式（８）を満たすように検出部２２と加熱部６とを構成することが好ましい。これにより、第４実施形態のインプリント装置は、加熱部６からの第２光が受光部２２ｂに入射することによる検出信号の飽和を抑制でき、検出精度の低下を防止することができる。そのため、インプリント装置は、モールド８のマークＡＭと基板１１のマークＡＷとの位置ずれを検出部２２によって検出しながら、加熱部６によって基板１１に第２光を照射してショット領域１１ａを変形させることができる。即ち、モールド８と基板１１との重ね合わせを高精度に行うことができる。
【００８７】
また、本実施形態においては、モールド８のマークＡＭと基板１１のマークＡＷとの位置ずれを検出する第１光を発する光源と、基板１１を加熱により変形させる第２光を発生する光源との、２つの光源を使用する例について記載した。これは例えば、第１光を発する光源に干渉性の低いハロゲンランプなどの広帯域波長を有する光源を用い、第２光に干渉性の高いレーザを用いる場合などが想定できる。モールド８と基板１１との距離が大きい場合、干渉性の高い光源では、モールド８と基板１１の間で多重干渉が発生し、受光部２２ｂで検出される信号が歪む可能性がある。このため、モールド８と基板１１との距離が大きい場合に、第１光を発する干渉性の低い光源で位置ずれを検出することにより、精度良く位置ずれ検出できる。モールド８と基板１１との距離が小さい場合には、第２光を発する干渉性の高い光源で位置ずれを検出する。このように、モールド８と基板１１との距離に応じて、位置ずれ検出用の光を第１光と第２光から選択することもできる。
【００８８】
しかし、これに限らず、第２光を発するレーザ光源が、モールド８のマークＡＭと基板１１のマークＡＷとの位置ずれ検出と、基板１１の加熱を兼ねてもよい。この場合、Ｓ１０３における位置ずれ検出は行われず、モールド８と基板１１との距離が小さい状態において、第２光による位置ずれ検出が行われる。この構成においては、図５および図６における第１光を発する射出部２２ａは省略することができ、インプリント装置の構成を簡略化できる。
【００８９】
＜物品の製造方法の実施形態＞
本発明の実施形態にかかる物品の製造方法は、例えば、半導体デバイス等のマイクロデバイスや微細構造を有する素子等の物品を製造するのに好適である。本実施形態の物品の製造方法は、基板に塗布された樹脂に上記のインプリント装置を用いてパターンを形成する工程（基板にインプリント処理を行う工程）と、かかる工程でパターンを形成された基板を加工する工程とを含む。更に、かかる製造方法は、他の周知の工程（酸化、成膜、蒸着、ドーピング、平坦化、エッチング、レジスト剥離、ダイシング、ボンディング、パッケージング等）を含む。本実施形態の物品の製造方法は、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１つにおいて有利である。
【００９０】
以上、本発明の好ましい実施形態について説明したが、本発明はこれらの実施形態に限定されないことはいうまでもなく、その要旨の範囲内で種々の変形および変更が可能である。
【図１】
2015138963.tif 000018
【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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【図９】
2015138963.tif 000026
【図１０】
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【図１１】
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