(57)【要約】  本発明は、２つの座標系の間の相対的な空間パラメータを決定するシステム及び方法を特徴としており、この２つの座標系は、モールドと、パターンを生成するようにモールドが利用される基板の領域であってよい。このために、複数のポイントにおける２つの座標系の間の相対的なアライメントを検知し、それらの間の相対的な空間パラメータを決定する。相対的な空間パラメータは、相対的なエリアと相対的な形状を含んでいる。【選択図】図３
2008522412.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
２つの座標系の間の相対的な空間パラメータを決定するシステムにおいて、
複数のポイントにおいて前記２つの座標系の間の相対的なアライメントを検知し、それらの間の相対的な空間パラメータを決定する分析システムであって、前記相対的な空間パラメータは、相対的なエリアと相対的な形状を含む、分析システムを有するシステム。
【請求項２】
前記分析システムは、複数の検出システムを更に含んでおり、このそれぞれは、前記２つの座標系の中の１つの垂線に対して傾斜した角度において回折された光学エネルギーを検知するように構成されている請求項１記載のシステム。
【請求項３】
前記分析システムは、複数の検出システムを更に含んでおり、このそれぞれは、前記相対的なアライメントに対応する情報を含む光学的エネルギーを検知し、且つ、これに応答して情報信号を生成するように構成されており、前記分析システムは、前記信号を受信し、これに応答して制御信号を生成するように結合されたプロセッサを含む請求項１記載のシステム。
【請求項４】
材料硬化の際の熱スケーリング効果に対する先験的な補償を含む請求項３記載の制御信号。
【請求項５】
前記相対的な空間パラメータは、アライメントと向きを更に含む請求項１記載のシステム。
【請求項６】
前記第１座標系は、第１プレーン内に位置する第１基板に対応しており、前記第２座標系は、前記第１プレーンとは離隔した第２プレーン内に位置する第２基板に対応している請求項１記載のシステム。
【請求項７】
前記第１及び及び第２プレーン間の前記離隔は、１ミクロン未満である請求項６記載のシステム。
【請求項８】
前記第１及び前記第２プレーン間の前記離隔は、インプリント流体によって部分的又は完全に充填される請求項６記載のシステム。
【請求項９】
前記第１座標系は、第１基板上に配置された格子の第１の組によって形成されており、前記第２座標系は、前記格子の第１の組との重畳状態にある第２基板上に配置された格子の第２の組によって形成されている請求項１記載のシステム。
【請求項１０】
前記第１座標系は、第１基板上に配置された第１方向に沿って周期性を有する格子の第１の組によって形成されており、前記第２座標系は、前記格子の第１の組との重畳状態にある第２基板上に配置された２つの直交方向において周期性を有する格子の第２の組によって形成れている請求項１記載のシステム。
【請求項１１】
前記第１座標系は、第１基板上に配置された格子の第１の組によって形成されており、前記検出システムのサブセットは、照明源と検出器を含んでおり、前記照明源は、エネルギーを経路に沿って導いて前記基板の領域上に入射させ、前記検出器は、前記領域から戻って前記経路に沿って伝播するエネルギーを検知する請求項１記載のシステム。
【請求項１２】
前記第１座標は、第１基板上に配置された格子の第１の組によって決められており、前記検出システムのサブセットは、照明源と検出器を含み、前記照明源は、エネルギーを経路に沿って導いて前記格子の第１の組の上に入射させることにより、１次回折エネルギーを生成し、前記検出器は、前記経路に沿って伝播する前記１次回折エネルギーを検知するように構成されている請求項１記載のシステム。
【請求項１３】
２つの座標系の間の相対的な空間パラメータを決定する方法において、
第１方向に対して直交する第２方向に沿って前記２つの座標系の間の相対的なアライメントを突き止めつつ、前記第１方向に沿って前記２つの座標系の間の距離を変化させ、複数のポイントにおいて、前記第１方向に沿った異なる距離において、それらの間の相対的な空間パラメータを決定する段階を有する方法。
【請求項１４】
前記２つの座標系の間の相対的なアライメントを突き止める段階は、前記第１及び第２方向の両方に対して直交する第３の方向に沿っている請求項１３記載の方法。
【請求項１５】
前記空間パラメータを突き止める段階は、アライメント、倍率、スキューパラメータを突き止める段階を含む請求項１３記載の方法。
【請求項１６】
前記２つの座標系の間の相対的なアライメントを突き止める段階は、前記２つの座標系の中の１つの垂線に対して傾斜した角度において回折された光学エネルギーを検知する段階を更に含む請求項１３記載の方法。
【請求項１７】
前記２つの座標系の間の相対的なアライメントを突き止める段階は、前記２つの座標系の中の１つの垂線に対して傾斜した角度において回折され、且つ、前記複数のポイントから伝播する光学的エネルギーを検知する段階を更に含む請求項１３記載の方法。
【請求項１８】
前記２つの座標系の間の相対的なアライメントを突き止める段階は、前記距離が、基本的に４ミクロンと１ミクロンから構成された大きさの組からのものと関連付けられた大きさを具備している際に実行される請求項１３記載の方法。
【請求項１９】
前記２つの座標系の中の前記１つはモールドであり、残りの座標系はウエハであり、前記２つの座標系の間の相対的なアライメントを突き止める段階は、最終的な距離において相対的なアライメントを突き止める段階を更に含んでおり、前記モールドと前記テンプレートの間において容積が形成されており、前記容積は、重合体材料によって充填される請求項１３記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明の分野は、一般に、構造のナノレベルにおける製造に関するものである。更に詳しくは、本発明は、ナノスケールのデバイスの製造に好適な重畳状態にある複数のパターンの分析を円滑に実行するシステムに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
ナノスケールの製造は、例えば、１ナノメートル以上のレベルのフィーチャを具備した非常に小さな構造の製造を伴っている。ナノスケールの製造に使用する有望なプロセスは、インプリントリソグラフィーと呼ばれている。模範的なインプリントリソグラフィープロセスについては、「Ｍｅｔｈｏｄ  ａｎｄ  ａ  Ｍｏｌｄ  ｔｏ  Ａｒｒａｎｇｅ  Ｆｅａｔｕｒｅｓ  ｏｎ  ａ  Ｓｕｂｓｔｒａｔｅ  ｔｏ  Ｒｅｐｌｉｃａｔｅ  Ｆｅａｔｕｒｅｓ  ｈａｖｉｎｇ  Ｍｉｎｉｍａｌ  Ｄｉｍｅｎｓｉｏｎａｌ  Ｖａｒｉａｂｉｌｉｔｙ」という名称の米国特許出願第１０／２６４，９６０号として出願された特許文献１、「Ｍｅｔｈｏｄ  ｏｆ  Ｆｏｒｍｉｎｇ  ａ  Ｌａｙｅｒ  ｏｎ  ａ  Ｓｕｂｓｔｒａｔｅ  ｔｏ  Ｆａｃｉｌｉｔａｔｅ  Ｆａｂｒｉｃａｔｉｏｎ  ｏｆ  Ｍｅｔｒｏｌｏｇｙ  Ｓｔａｎｄａｒｄｓ」という名称の米国特許出願第１０／２６４，９２６号として出願された特許文献２、及び「Ｍｅｔｈｏｄ  ａｎｄ  ａ  Ｍｏｌｄ  ｔｏ  Ａｒｒａｎｇｅ  Ｆｅａｔｕｒｅｓ  ｏｎ  ａ  Ｓｕｂｓｔｒａｔｅ  ｔｏ  Ｒｅｐｌｉｃａｔｅ  Ｆｅａｔｕｒｅｓ  ｈａｖｉｎｇ  ｍｉｎｉｍａｌ  Ｄｉｍｅｎｓｉｏｎｓ  Ｖａｒｉａｂｉｌｉｔｙ」という名称の米国特許出願第１０／２３５，３１４号として出願された特許文献３（これらは、いずれも、本発明の譲受人に譲渡されたものである）などの多数の文献に詳述されている。
【０００３】
図１を参照すれば、インプリントリソグラフィーの背後にある基本的な概念は、特にエッチングマスクとして機能可能なレリーフパターンを基板上に形成し、これにより、このレリーフパターンに対応したパターンを基板内に形成できるようにすることである。レリーフパターンを形成するために利用されるシステムは、基板１２を支持するステージ１０を含んでいる。テンプレート１４は、パターニング表面１８を有するモールド１６を具備している。パターニング表面１８は、実質的に滑らかであると共に／又は、平坦であって、或いは、パターニングすることによって１つ又は複数の凹部をその内部に形成することも可能である。テンプレート１４は、テンプレート１４の動きを促進させるようにインプリントヘッド２０に結合されている。重合体材料２４を堆積させるように基板１２と流体連絡状態に選択的に配置されるように、流体供給システム２２が設けられている。エネルギー２８の供給源２６が、経路３０に沿ってエネルギー２８を導くように設けられている。インプリントヘッド２０とステージ１０は、重畳状態になると共に経路３０内に配置されるように、それぞれ、モールド１６と基板１２を配置するように構成されている。インプリントヘッド２０、ステージ１０、又はこれらの両方は、モールド１６と基板１２の間の距離を変化させることにより、これらの間に、重合体材料２４によって充填される所望の容積を決めている。通常、重合体材料２４は、モールド１６と基板１２の間に望ましい容積が決められる前に、基板１２上に配置される。但し、望ましい容積が得られた後に、その容積を重合体材料２４によって充填することも可能である。望ましい容積が重合体材料２４によって充填された後に、供給源２６は、エネルギー２８を生成し、このエネルギーにより、重合体材料２４は、基板表面２４とモールド表面１８の形状に従って凝固及び／又は架橋される。このプロセスの制御は、プロセッサ３２によって調節されており、このプロセッサは、メモリ３４内に保存されているコンピュータ可読プログラムに基づいて動作するステージ１０、インプリントヘッド２０、流体供給システム２２、供給源２６とのデータ通信状態にある。
【０００４】
エネルギー２８が重合体材料２４上に入射できるように、モールド１６は、エネルギー２８の波長に対して実質的に透明であり、この結果、このエネルギーがモールドを通じて伝播可能であることが望ましい。更には、モールド１６を通じて伝播するエネルギー束を極大化させるように、エネルギーは、経路３０内における障害物の存在を伴うことなしに、モールド１６のエリア全体をカバーするのに十分な断面を具備している。
【０００５】
図１、図２を参照すれば、モールド１６によって生成されるパターンは、既にパターンが存在している基板１１２上に形成されることが多い。このために、通常、表面４２に配置された重合体材料２４に、パターニングされたインプリントレイヤ（図示されてはいない）を形成するための（平坦でない場合には、滑らかな）表面４２を提供するように、基板１１２に形成されている凹部３８と突出４０によって示されているパターニングされたフィーチャの上にプライマレイヤ３６を堆積している。このために、モールド１６と基板１１２は、アライメントマークを含んでおり、これらは、パターニングされたフィーチャの一部を含む。例えば、モールド１６は、モールドアライメントマークと呼ばれるアライメントマークを備え、これらは、フィーチャ４４、４６によって決まる。基板１１２は、基板アライメントマークと呼ばれるアライメントマークを含み、これらは、フィーチャ４８、５０によって決まる。
【０００６】
モールド１６と基板１１２の間に適切なアライメントを確保しなければ、基板１１２上に記録されるパターンにエラーが導入される可能性がある。標準的なアライメントエラーに加えて、倍率／ランアウトエラーにより、特に、モールド１６とパターニング対象である基板１１２の領域の間の小さな変動に起因し、記録されるパターンに歪が発生することがある。倍率／ランアウトエラーは、モールド１６上のパターンを記録する対象である基板１１２の領域がモールド１６上のパターンのエリアを上回っている際に発生する。又、倍率／ランアウトエラーは、モールド１６のパターンを記録する対象である基板１２の領域がオリジナルのパターンよりも小さなエリアを具備している際にも発生する。この倍率／ランアウトエラーの有害な影響は、１つの共通領域内に複数のパターンを形成する際に悪化する。モールド１６上のパターンを記録する対象である基板１１２上の領域との関連において、基板１１２に対して垂直の軸を中心としてモールド１６上のパターンを回転した場合には、更なるエラーが発生する。これは、方向エラーと呼ばれている。又、モールド１６の周囲の形状が、パターンが記録される基板１１２上の領域の周囲の形状と異なっている際にも歪が発生する。これは、通常、モールド１６及び／又は基板１１２の領域の横方向に延びる周囲のセグメントが直交していない際に発生する。これは、スキュー／直交性歪と呼ばれている。
【０００７】
基板１１２上のパターンとモールド１６によって生成されるパターンの間の適切なアライメントを確保するように、モールドと基板のアライメントマーク間における適切なアライメントを確保することが望ましい。これは、通常、例えば、同時に、モールド１６と基板１２の両方の光学的な通信状態に選択的に配置されるアライメントシステム５３などの支援された眼を利用して実現されている。模範的なアライメントシステムは、接眼顕微鏡又はその他の画像生成システムを含んでいる。アライメントシステム５３は、通常、経路３０に対して平行な情報を入手している。そして、オペレータによって手動で（又は、ビジョンシステムを使用して自動的に）アライメントを実現している。
【０００８】
【特許文献１】米国公開特許出願第２００４−００６５９７６号明細書
【特許文献２】米国公開特許出願第２００４−００６５２５２号明細書
【特許文献３】米国公開特許出願第２００４−００４６２７１号明細書
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
従って、インプリントリソグラフィープロセス用の改善されたアライメント法を提供するというニーズが存在している。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明は、２つの座標系の間の相対的な空間パラメータを決定するシステムと方法を特徴としており、これら２つの座標系は、モールドと、モールドを使用してパターンを生成する基板の領域と、である。このために、複数のポイントにおいて２つの座標系の間の相対的なアライメントを検知することにより、それらの間の相対的な空間パラメータを決定している。これらの相対的な空間パラメータは、相対的なエリアと相対的な形状を含んでいる。以下、これら及びその他の実施形態について更に詳細に説明する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
図３を参照すれば、本発明は、テンプレートステージ５４内に保持されたテンプレート５２と基板ステージ６０上に支持された基板５６を具備するインプリントリソグラフィーシステム５０を含んでおり、干渉分析ツール（ｉＭＡＴ（商標））６２が、テンプレート５２と基板５６の両方と光学的な通信状態にある。重合体流体供給システムと化学作用を有する放射線の供給源も存在しているが（図１との関連において説明したように、これらは、いずれも、通常、インプリントリソグラフィーシステムに包含されている）、わかりやすくするように、これは図示されてはいない。模範的なテンプレートステージは、屈曲システム（図示されてはいない）を通じてインプリントヘッド２０に結合されたチャックシステム（図示されてはいない）及びアクチュエータサブアセンブリ（図示されてはいない）を含んでいるが、これらについては、いずれも、Ａｎｓｈｕｍａｎ  Ｃｈｅｒａｌａ、Ｂｙｕｎｇ−Ｊｉｎ  Ｃｈｏｉ、Ｐａｗａｎ  Ｋｕｍａｒ  Ｎｉｍｍａｋａｙａｌａ、Ｍａｒｉｏ  Ｊ．  Ｍｅｉｓｓｌ  及びＳｉｄｌｇａｔａ  Ｖ．  Ｓｒｅｅｎｉｖａｓａｎを発明者とする代理人ドケット番号Ｐ１５４−３０Ｖ１４７を具備した「ＳＹＳＴＥＭ  ＦＯＲ  ＭＡＧＮＩＦＩＣＡＴＩＯＮ  ＡＮＤ  ＳＩＴＯＲＴＩＯＮ  ＣＯＲＲＥＣＴＩＯＮ  ＤＵＲＩＮＧ  ＮＡＮＯ−ＳＣＡＬＥ  ＭＡＮＵＦＡＣＴＵＲＥ」という名称の（本出願と共に）出願された同時係属中の米国特許出願番号（まだ付与されていない）明細書に記述されており、この内容は、本引用により、本明細書に包含される。
【００１２】
ｉＭＡＴ（商標）６２は、ステージ５４、６０の両方と結合することにより、フィードバックループ６４を介してこれらと通信し、２つの座標系（１つはテンプレート５２によって定義され、もう１つは、基板５６によって定義されている）の間の適切な空間配列を容易にすることにより、これらの間の望ましい空間配列を実現している。このために、ｉＭＡＴ（商標）６２は、テンプレート５２と基板５６の両方の複数の空間パラメータに関するデータを生成すると共に、これらに応答して信号を決定することにより、空間パラメータ間の差が望ましい公差内に収まるようにしている。このために、ｉＭＡＴ（商標）６２は、テンプレートアライメントマーク６５と呼ばれるテンプレート５２上の１つ又は複数のアライメントマークと、基板アライメントマーク６６と呼ばれる基板５６上の１つ又は複数のアライメントマークを検知するようになっている。ｉＭＡＴ（商標）６２は、アライメントマーク６５、６６を検知することによって得られた情報に基づいて、テンプレート５２と基板５６の複数の相対的な空間パラメータを決定可能である。これらの空間パラメータは、アラインメントマークの間のＸ、Ｙ方向に沿ったこれらの間のミスアライメントを含み、さらに、相対的な倍率／ランアウト計測値と呼ばれるＸ、Ｙ方向における基板５６とテンプレート５２との間の相対的なサイズの差と、スキュー計測値とよばれるテンプレート５２及び／又は基板５６上の２つの隣接する横方向に延びるエッジの相対的な非直交性とを含んでいる。又、ｉＭＡＴ（商標）６２は、テンプレート５２が位置しているプレーンとテンプレート５２に対向している基板５６の表面に対して実質的に垂直であるＺ方向を中心とした相対的な回転の向きを決定することも可能である。
【００１３】
図４を参照すれば、ｉＭＡＴ（商標）６２は、参照符号７０、８０、９０、１００、１１０、１２０によって示されている複数の検出システムと、照明源９４、１２４を含んでいる。検出システム７０、８０、９０、１００、１１０、１２０のそれぞれは、検出器７２、８２、９２、１０２、１１２、１２２をそれぞれ含んでいる。検出システム７０、８０、１００、１１０のそれぞれは、参照符号７４、８４、１０４、１１４によって示された照明源をそれぞれ含んでいる。照明源７４、８４、９４、１０４、１１４、１２４のそれぞれは、検出器７２、８２、９２、１０２、１１２、１２２がそれぞれ光学的な通信状態にある（即ち、視野内に位置している）テンプレート５２の領域上の光などの入射エネルギーに結合されている。具体的には、検出器７２は、合焦オプティクス７８と半鍍銀（５０／５０）ミラー７６を通じてモールド１９８上に配置されたアライメントマークを有するテンプレート５２の領域２００と光学的な通信状態にある。
【００１４】
照明源７４は、半鍍銀（５０／５０）ミラー７６上に入射する光学エネルギーを生成し、この結果、このエネルギーは、経路ｐ1に沿って導かれて領域２００を照明している。領域２００上に入射する光学エネルギーの一部は、経路ｐ1に沿って戻り、半鍍銀ミラー７６を通過して、合焦オプティクス７８により、検出器７２上に合焦される。同様に、検出器８２は、経路ｐ2に沿って戻る照明源８４によって生成された光学エネルギーを検知するための半鍍銀（５０／５０）ミラー８６と合焦オプティクス８８により、領域２０２との光学的な通信状態に配置されている。検出器１０２は、経路Ｐ4に沿って戻る照明源１０４によって生成された光学エネルギーを検知するための半鍍銀（５０／５０）ミラー１０６と合焦オプティクス１０８により、領域２０６との光学的な通信状態に配置されている。検出器１１２は、経路Ｐ7に沿って戻る照明源１１４によって生成された光学エネルギーを検知するための半鍍銀（５０／５０）ミラー１１６と合焦オプティクス１１８により、領域２１２との光学的な通信状態に配置されている。このように、検出器システム７０、８０、１００、１１０は、同軸型の照明と検出を利用している。検出器７２、８２、１０２、１１２として使用する模範的なシステムは、ＸＥＥＳ５０、ＸＥＨＲ５８、及びＸＥ７５という型番において、Ｓｏｎｙ，  Ｉｎｃ．社から入手可能である。
【００１５】
モールド１９８のエリア全体が露光され、化学作用を有する放射線がこれを通じて伝播できるようにするように、検出器７２、８２、９２、１０２、１１２、１２２や、照明源７４、８４、９４、１０４、１１４、１２４、光学ユニットのその他のコンポーネントは、いずれも重畳した状態にはない。このために、経路Ｐ1〜Ｐ8のそれぞれは、モールド１９８の垂線に対して２°〜１５°の範囲内の角度を形成している。このような構成により、検出器７２、８２、９２、１０２、１１２、１２２のそれぞれは、実質的にその他の次数のすべてのその他の波長を拒絶しつつ、領域２００、２０２、２０４、２０６、２１２、２１４からそれぞれ伝播する放射線の所望の波長を検知するように構成されている。例えば、検出器７２、８２、９２、１０２、１１２、１２２のそれぞれは、１つの次数（例えば、実質的にその他の次数のすべてのその他の波長を拒絶しつつ、領域２００、２０２、２０４、２０６、２１２、２１４からの光の１次、又は、更に高次の回折波長）を検知するように構成されている。
【００１６】
但し、検出システム９０、１２０は、同軸型の照明と検出を利用してはいない。即ち、検出システム９０、１２０用の照明源は、検出器の反対側に配置されている。例えば、照明源９４は、エネルギーを経路Ｐ6に沿って導いて領域２０４上に入射させている。領域２０４から戻るエネルギーの一部は、経路Ｐ3に沿って伝播し、光学トレイン９８によって収集されており、この光学トレインは、このエネルギーを検出器９２上に合焦している。同様に、照明源１２４は、エネルギーを経路Ｐ5に沿って導いて領域２１４上に入射させており、これから戻るエネルギーの一部は、経路Ｐ8に沿って伝播している。この経路Ｐ8に沿って伝播するエネルギーは、光学トレイン１２８によって収集され、この光学トレインが、これを検出器１２２上に合焦している。これらの非同軸型の照明ユニットを使用することにより、その他の同軸型の照明ユニットよりも高速で画像をキャプチャ可能である。反対方向から照明することにより、ビームは、５０／５０ミラーを通過したり又はこれによって反射されることがない。この結果、相対的に大きな照明エネルギーが検出器に到達可能である。相対的に高速の画像生成のためには、検出器に到達するビーム強度を極大化することが望ましい。尚、模範的な検出システムは、型番１Ｍ１５０、１Ｍ７５において、カナダのＷａｔｅｒｌｏｏに所在するＤａｒｓａ  Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ社から入手可能である。
【００１７】
尚、６つの検出システム７０、８０、９０、１００、１１０、１２０が示されているが、対象とする空間パラメータに応じて、任意の数の検出システムが存在可能である。例えば、２つの検出システムを配置することによって領域２００、２０２、２０４、２０６、２０８、２１０、２１２、２１４の中の共通領域から情報を検知できるように、６つを上回る数の検出システムを利用可能であり、この結果、８個、１０個、１２個の検出システムが存在することになろう（図示されていない）。又、検出システム７０、８０、９０、１００、１１０、１２０のそれぞれにより、領域２００、２０２、２０４、２０６、２０８、２１０、２１２、２１４の中の複数のものから同時に情報を入手することも可能である。このように、検出器により、高度な冗長性を有するデータの組を収集可能である。
【００１８】
検出器７２、８２、９２、１０２、１１２、１２２のそれぞれは、検知された光学エネルギーに応答して信号を生成し、この信号は、その検出器とデータ通信状態にあるプロセッサ１３０によって受信される。プロセッサ１３０は、このプロセッサとデータ通信状態にあるメモリ１３２内に保存されているコンピュータ可読コードに基づいて動作しており、モールド２６と、そのモールドとの重畳状態にあるパターニングの実行対象である基板５６の領域６９などの２つの座標系の間の相対的な空間パラメータを決定する。領域６９のエリアは、通常、モールド１９８のエリアと同一の広がりを有している。
【００１９】
図５を参照すれば、モールド２６のそれぞれのコーナーには、参照符号２２０、２３０、２４０、２５０として示されているアライメントマークの組が配置されている。アライメントマークのそれぞれの組は、１つの方向に沿って離隔した複数の平行ラインから構成されるテンプレートアライメントマーク要素（Ｔｅｍｐｌａｔｅ  Ａｌｉｇｎｍｅｎｔ  Ｍａｒｋ  Ｅｌｅｍｅｎｔ：ＴＡＭＥ）を含んでおり、ＴＡＭＥの中の１つと関連付けられている複数のラインが沿って離隔している方向は、残りのＴＡＭＥと関連付けられている複数のラインが沿って離隔している方向と直交している。例えば、組２２０は、ＴＡＭＥ２２１と２２２を含んでいる。ＴＡＭＥ２２１は、ピッチ２２４でＸ方向に沿って離隔した複数の平行ライン２２３を含んでいる。ＴＡＭＥ２２２は、ピッチ２２６でＹ方向に沿って離隔した複数の平行ライン２２５を含んでいる。同様に、ＴＡＭＥ２３１のライン２３３は、ＴＡＭＥ２４１のライン２４３とＴＡＭＥ２５１のライン２５３と同様に、Ｘ方向に沿って離隔している。ＴＡＭＥ２３２のライン２３５は、ＴＡＭＥ２４２のライン２４５及びＴＡＭＥ２５２のライン２５５と同様に、Ｙ方向に沿って離隔している。
【００２０】
図４、図５の両方を参照すれば、それぞれのＴＡＭＥ２２１、２２２、２３１、２３２、２４１、２４２、２５１、２５２は、領域２００、２０２、２０４、２０６、２０８、２１０、２１２、２１４の中の１つと一意に関連付けられている。具体的には、アライメントマークのペア２２０、２３０、２４０、２５０のペアの１つと関連付けられている隣接するアライメントマークの間の離隔は、隣接するＴＡＭＥと関連付けられている領域内には存在しないように設定されている。例えば、ＴＡＭＥと領域のそれぞれの相対的な寸法は、ＴＡＭＥ全体がその領域内に存在するように設定されている。この結果、ＴＡＭＥ２２１は、領域２００と関連付けられており、ＴＡＭＥ２２２は、領域２０２と関連付けられており、ＴＡＭＥ２３２、２３１は、それぞれ、領域２０４、２０６と関連付けられている。ＴＡＭＥ２４１、２４２は、それぞれ、領域２０８、２１０と関連付けられており、ＴＡＭＥ２５２、２５１は、それぞれ、領域２１２、２１４と関連付けられている。但し、ＴＡＭＥ２２１が領域２１４、２０２の両方の外に位置し、且つ、ＴＡＭＥ２５１、２２２の両方が、領域２００の外に位置するように、隙間２６０、２６７が設定されている。この結果、検出器７２によって検知される（領域２０２、２１４、並びに、遠い領域２０４、２０６、２０８、２１０、２１２などの）領域２００の外部から戻ってくるエネルギーの量が極小化される。同一の理由から、ＴＡＭＥ２３２が領域２０２、２０６の両方の外に位置し、且つ、ＴＡＭＥ２３１、２２２が領域２０４の外に位置するように、隙間２６１、２６２が設定されている。ＴＡＭＥ２４１が領域２０６、２１０の両方の外に位置し、且つ、ＴＡＭＥ２３１、２４２の両方が領域２０８の外に位置するように隙間２６３、２６４が設定されている。ＴＡＭＥ２５２が領域２１０、２１４の外に位置し、且つ、ＴＡＭＥ２４２、２５１の両方が領域２１２の外に位置するように隙間２６５、２６６が設定されている。
【００２１】
図５、図６の両方を参照すれば、ＴＡＭＥ２２１、２２２、２３１、２３２、２４１、２４２、２５１、２５２のそれぞれは、平行ラインの単一の組を有しているが、それぞれは、平行ラインの任意の数の組（例えば、１−ｎ個の組（この場合にｎは、整数である））の組を有することができる。この結果、ＴＡＭＥ２２１、２２２、２３１、２３２、２４１、２４２、２５１、２５２の中の１つ又は複数のものは、平行ラインの複数の組から構成可能である。この実施形態においては、ＴＡＭＥ２２１、２２２、２３１、２３２、２５１、２５２は、それぞれ、それぞれの間の離隔が極小化されるように接触した関係にある参照符号２７０、２７１、２７２によって示された平行ラインの３つの組を含んでいる。平行ラインの隣接するペア間における離隔（又は、ピッチ）は、組２７０、２７２、２７４の長さにわたって実質的に一定であり、組２７０は、反対側に位置する終点２７３、２７４の間の長さにわたって延びており、組２７１は、反対側に位置する終点２７５、２７６の間の長さにわたって延び、組２７２は、反対側に位置する終点２７７、２７８の間の長さにわたって延びている。尚、組２７０、２７１、２７２は、互いに同一の広がりを有するように延びるように示されているが、これは必須ではない。
【００２２】
図６、図７、図８を参照すれば、組２７０、２７１、２７２の中の１つと関連付けられた方向Ｄ1に沿って計測されるピッチは、残りの組２７０、２７２、２７２と関連付けられているピッチとは異なっている。この例においては、組２７０、２７２と関連付けられているピッチは整合しているが、組２７１と関連付けられているピッチは、組２７０、２７２と関連付けられているピッチとは異なっている。例えば、組２７０と組２７２は、それぞれ、方向Ｄ1に沿って計測される幅が約１ミクロンである幅２８０を有する４１個の平行ラインを具備している。隣接しているラインは、方向Ｄ1に沿って計測される約１ミクロンの隙間２８２だけ離隔しており、この結果、２ミクロンのピッチを提供する４０個の隙間を具備した組２７０、２７２が得られている。組２７１は、方向Ｄ1に沿って計測される幅が約１．０２５ミクロンである幅２８４を有する３９個の平行ラインを具備している。隣接しているラインは、約１．０２５ミクロンの方向Ｄ1に沿って計測される隙間２８６だけ分離しており、この結果、２．０５ミクロンのピッチとなっている４０個の隙間を具備した組２７１が得られている。方向Ｄ2に沿って計測されるラインの長さは、約４５ミクロンである。
【００２３】
図３、図６、図９を参照すれば、モールド１９８と領域６９の間の相対的な空間パラメータを決定するように、アライメントマーク６６は、基板アライメントマーク要素（Ｓｕｂｓｔｒａｔｅ  Ａｌｉｇｎｍｅｎｔ  Ｍａｒｋ  Ｅｌｅｍｅｎｔ：ＳＡＭＥ）１６６と呼ばれる複数のアライメントマーク要素を含んでいる。ＳＡＭＥ１６６の少なくとも１つは、ＴＡＭＥ２２１、２２２、２３１、２３２、２４１、２４２、２５１、２５２の中の１つと重畳状態にあり、且つ、これと同一の広がりを有するように延びている。この実施形態においては、ＴＡＭＥ２２１、２２２、２３１、２３２、２４１、２４２、２５１、２５２のそれぞれは、複数のＳＡＭＥ１６６の中の１つと重畳状態にある。具体的には、ＳＡＭＥ１６６の中の１つと重畳状態にあるそれぞれのＴＡＭＥ２２１、２２２、２３１、２３２、２４１、２４２、２５１、２５２は、残りのＳＡＭＥ１６６と重畳状態にあるＴＡＭＥ２２１、２２２、２３１、２３２、２４１、２４２、２５１、２５２とは異なっている。
【００２４】
図４、図６、図９、図１０を参照すれば、模範的なＳＡＭＥ１６６は、ＴＡＭＥ２２１、２２２、２３１、２３２、２４１、２４２、２５１、２５２との関係において前述したように、離隔した平行ラインの単一の組から構成可能である。但し、経路Ｐ1〜Ｐ4及びＰ7〜Ｐ8の１つに沿って伝播する１次回折波長をモールド１９８の垂線に対して傾斜した角度において収集することが望ましい。このために、チェッカーボードパターンとよばれる２つの直交方向において周期性を有するパターンが利用されている。更には、参照符号３７０、３７１、３７２によって示されているチェッカーボードパターンの３つの組を利用することが望ましい。チェッカーボードパターンの３つの組３７０、３７１、３７２は、それぞれの間の離隔が極小化されるように接触した関係にある。それぞれのチェッカーボードパターンは、複数のフィーチャ３７３を含んでおり、このそれぞれは、その形状が略矩形である。隣接するフィーチャのそれぞれのペアは、隙間３７４によって分離されている。組３７０、３７２内の方向Ｄ1に沿ったフィーチャ３７３の隣接するペアの間の離隔（又は、ピッチ）は、組２７１のピッチに実質的に同一である。組３７１内の方向Ｄ2に沿ったフィーチャ３７３の隣接するペア間の離隔（又は、ピッチ）は、組２７０、２７２のピッチと実質的に同一である。
【００２５】
０次の鏡面反射波長に対する傾斜した角度を有する経路に沿って伝播する波長の検知を円滑に実行するように、選択される傾斜角度は、ＳＡＭＥ１６６およびＴＡＭＥ２２１、２２２、２３１、２３２、２４１、２４２、２５１、２５２の形状と、検知対象である回折波長の次数に依存している。例えば、モールド１９８と領域６９の間の距離とは実質的に無関係に情報を入手するには、１次回折波長は、例えば、モールド１９８の垂線に対して２°〜１５°の範囲内の傾斜角度を有する。このためには、方向Ｄ2に沿って計測される隣接するフィーチャ３７３のペアのピッチは、約２．２ミクロンである。この構成により、基板アライメントマーク１６６との重畳状態にあるＴＡＭＥ２２１、２２２、２３１、２３２、２４１、２４２、２５１、２５２の中の１つの配置は、結果的に、組３７０と重畳関係にあると共に、これと同一の広がりを有するように延びる組２７０と、組３７１との重畳状態にあると共に、これと同一の広がりを有するように延びる組２７１と、組３７２との重畳状態にあると共に、これと同一の広がりを有するように延びている組２７２をもたらすことになる。ＴＡＭＥとＳＡＭＥの通常の寸法は、方向Ｄ1に沿っては、最大４００ミクロンであり、方向Ｄ2に沿っては、１５０〜２５０ミクロンであってよい（即ち、平行ラインのそれぞれは、その長さが１５０〜２５０ミクロンである）。これらは、例えば、Ｄ1に沿っては、１００ミクロンであり、長さは、４０ミクロンであるなど、その寸法が大幅に小さなものであってもよい。或いは、この代わりに、Ｄ1に沿った寸法が更に大きく（〜１ｍｍ）、且つ、Ｄ2に沿った寸法が更に小さいものであってもよい（〜４０ミクロン）。
【００２６】
図４、図６、図９、図１１を参照すれば、ＳＡＭＥ１６６との重畳状態に配置された際に、方向Ｄ1は、ＴＡＭＥ２２１、２３１、２４１、２５１と、これらとの重畳状態にあるＳＡＥＭ１６６の場合には、Ｘ方向に対して平行に延びている。ＴＡＭＥ２２２、２３２、２４２、２５２と、これらと重畳状態にあるＳＡＥＭの場合には、方向Ｄ1は、Ｙ方向に対して平行に延びている。この結果、それぞれのＴＡＭＥ２２１、２２２、２３１、２３２、２４１、２４２、２５１上に入射する光は、回折し、この結果、これらと光学的な通信状態にある検出器７２、８２、９２、１０２、１１２、１２２の中の１つが１次回折波長を検知する。例えば、ＴＡＭＥ２２１から回折された光は、検出器７２によって検知され、ＴＡＭＥ２２２から回折された光は、検出器８２によって検知され、ＴＡＭＥ２３２から回折された光は、検出器９２によって検知され、ＴＡＭＥ２３１によって回折された光は、検出器１０２によって検知され、ＴＡＭＥ２５１によって回折された光は、検出器１２２によって検知され、ＴＡＭＥ２５２によって回折された光は、検出器１１２によって検知される。通常、アライメントは、接触状態液体アライメント(in contact liquid align)と呼ばれるモールド１９８と領域６９の間の容積を実質的に充填した重合体材料の存在下において発生する。このために、重合体材料は、ＴＡＭＥ２２１、２２２、２３１、２３２、２４１、２４２、２５１の中の１つと、これとの重畳状態にあるＳＡＭＥ１６６の間に配置されていないことが望ましい。このために、「Ｍｏａｔ  Ｓｙｓｔｅｍ  Ｆｏｒ  Ａｎ  Ｉｍｐｒｉｎｔ  Ｌｉｔｈｏｇｒａｐｈｙ  Ｔｅｍｐｌａｔｅ」という名称の２００４年８月１３日付けで出願された米国特許出願第１０／９１７，７６１号に開示されているテンプレートをテンプレート５２として利用することが望ましいであろう（この出願は、本発明の譲受人に譲渡されており、この内容は、本引用により、本明細書に包含される）。
【００２７】
１次回折光を検知した際に、検出器７２、８２、９２、１０２、１１２、１２２のそれぞれは、図１１に示されている隣接する高強度領域４７３が低強度領域４７４によって距離ｄだけ離隔している空間的に変化する光強度４７０、４７１、４７２という３つの系列の画像４６９を入手する。系列４７０は、組２７０、３７０の重畳によって生成された回折光に対応している。同様に、系列４７１は、組２７１、３７１の重畳に対応しており、系列４７２は、組２７２、３７２の重畳に対応している。領域６９とモールド１９８の間における望ましい空間的な配列は、テンプレートと基板の相対的な幾何学的情報に対応した特定のオフセットを生成するように配置された系列４７０、４７１、４７２の中の高強度領域４７３上に存在している（これは、望ましいものである場合もあり、単純にミスアライメントを通知している場合もある）。
【００２８】
図４、図１１、図１２を参照すれば、画像４６９、４７５などの画像の検知に応答し、検出器７２、８２、９２、１０２、１１２、１２２のそれぞれは、信号を生成し、この信号がプロセッサ１３０によって受信される。この結果、６つの信号がプロッサ１３０によって受信される。但し、以下の説明においては、残りの検出器７２、８２、９２、１０２、１１２、１１２によって生成されるそれぞれの信号に関してもこのプロセスが発生するという理解の下に、わかりやすくするように、検出器７２、８２、９２、１０２、１１２、１２２によって生成される信号の中の１つとの関連において、このプロセスについて説明する。信号は、検出器７２、８２、９２、１０２、１１２、１２２によってキャプチャされた情報（即ち、視野内の情報）のすべてを含んでいる。検出器７２、８２、９２、１０２、１１２、１２２のそれぞれの視野は、参照符号４７７に沿って計測した場合に、約７５８ミクロンであり、参照符号４８０に沿って計測した場合には、約５００ミクロンである。メモリ１３２内に保存されているプログラムは、プロセッサ１３０によって実行されることにより、関心領域４７８を識別する（この関心領域は、視野の一部分であり、この内部においては、その関係している組４７０、４７１、４７２以外の実質的にすべての情報が除外されている）。このために、両方の方向に沿ってピクセルの偶数倍となるように、関心領域（Ｒｅｇｉｏｎ  Ｏｆ  Ｉｎｔｅｒｅｓｔ：ＲＯＩ）が設定されている（参照符号４７９に沿っては、６９５ピクセルであり、参照符号４８０に沿っては、１９２ピクセルである）。この結果、ＲＯＩ ４７８の寸法は、ＴＡＭＥ２２１、２２２、２３１、２３２、２４１、２４２、２５１、２５２と、ＴＡＭＥ１６６に関連付けられている寸法の関数である。
【００２９】
系列４７０、４７１、４７２のサイズは、ＴＡＭＥ２２１、２２２、２３１、２４１、２４２、２５１、２５２のサイズに対応しており、これは、ＴＡＭＥ１６６のサイズに等しい。ＲＯＩ ４７８の寸法は、ＳＡＭＥ１６６とＴＡＭＥ２２１、２２２、２３１、２３２、２４１、２４２、２５１、２５２と関連付けられている幅と高さを検出器７２、８２、９２、１０２、１１２、１２２のピクセルのサイズによって除算することによって設定される。更には、方向４８０に沿ったＲＯＩ ４７８の寸法は、系列４７０、４７１、４７２の数（これは、この例においては、３である）の偶数倍となるように選択される。
【００３０】
ピクセルのそれぞれは、０〜２５５の範囲内の関連付けられた値を具備可能である。ピクセル値は、メモリ１３２内のメモリ空間と呼ばれる場所にマッピングされる。この結果、それぞれの系列４７０、４７１、４７２ごとに、６９５列ｘ６４行に配列された０〜２５５からの値を具備したアレイとしてメモリ空間内にマッピングされることになる。従って、メモリ１３２は、検出器７２、８２、９２、１０２、１１２、１２２によって検知された画像に対応するその内部にマッピングされた値の３つのアレイを具備している。
【００３１】
メモリ空間内にマッピングされた３つのアレイのそれぞれごとに、６９５個の値の１次元のアレイを生成する。これは、６９５列のそれぞれごとに、６４行と関連付けられている値の平均値を入手することにより、実現される。これは、それぞれ、系列４７０，４７１、４７２から得られる情報４８１、４８２、４８３の実質的に３つの正弦波表現に対応している。これらの正弦波のそれぞれを時変信号として取り扱い、ピクセル０〜６９４に対応するアドレス間においてウィドウ化された高速フーリエ変換（Ｆａｓｔ  Ｆｏｕｒｉｅｒ  Ｔｒａｎｓｆｏｒｍ：ＦＦＴ）又は離散フーリエ変換（Ｄｉｓｃｒｅｔｅ  Ｆｏｕｒｉｅｒ  Ｔｒａｎｓｆｏｒ：ＤＦＴ）を利用することにより、周波数ドメインにマッピングする。その後、ＲＯＩ内に存在している整数の周期と関連付けられたビン内の情報を分析する。前述のビン内の値のＡＴＡＮ２関数を決定することにより、それぞれの正弦波信号４８１、４８２、４８３と関連付けられている位相値φ1、φ2、φ3をそれぞれ見出す。ＲＯＩ ４７８の原点（即ち、ＲＯＩ ４７８が始まっているところ）との関係において、−π〜πの値を具備する位相値φ1、φ2、φ3を決定する。
【００３２】
正弦波４８１、４８２、４８３の間の位相値の差は、次のように決定する。
【００３３】
Δ1＝φ1−φ2    （１）
Δ2＝φ3−φ2    （２）
【００３４】
解く必要があるのは、式１及び式２の中の１つのみであるが、２つの差動位相値を入手することにより、位相差計測値の分解能が倍増する。検出器７２、８２，９２、１０２、１１２、１２２に起因したエラーが低減しない場合に、これを減衰させるように、式１及び式２において決定された差の平均を次のように決定する。
【００３５】
（Δ1−Δ2）／２＝Δ3    （３）
【００３６】
次いで、正弦波４１８、４８２、４８３の間の絶対位相差Δ4を次のように得る。
【００３７】
Δ3／２＝Δ4    （４）
【００３８】
式（４）から、テンプレート５６とモールド１９８の間の対応する線形変位Ｄを位相Δ4から次のように決定可能である。
【００３９】
Ｄ＝Ｐ1Ｐ2Δ4／４π（Ｐ1−Ｐ2）    （５）
【００４０】
この場合に、Ｐ1は、方向Ｄ1に沿ったＳＡＭＥ３７１及びＴＡＭＥ２７０、２７２と関連付けられているピッチであり、Ｐ2は、ＴＡＭＥ２７１及びＳＡＭＥ３７０、３７２と関連付けられているピッチである。このように、検出器７２、８２、９２、１０２、１１２、１２２は、領域６９とモールド１９８の間の６つの異なる変位計測値（即ち、領域２００、２０２、２０４、２０６、２１２、２１４のそれぞれからの１つの計測値）に関する情報の取得を円滑に実行する。これらの６つの変位計測値から、モールド１９８と領域６９に関する様々な相対的空間パラメータを「Ａｎａｌｙｓｉｓ  ｏｆ  Ｏｖｅｒｌａｙ  Ｄｉｓｔｏｒｉｏｎ  Ｐａｔｔｅｒｎｓ」（ＳＰＩＥ、９２１巻、２０８〜２２２頁、１９８８年）にＡｒｍｉｔａｇｅ，  Ｊｒ．他が記述しているように、決定可能である（この内容は、本引用により、本明細書に包含される）。模範的な空間パラメータは、２つの直交する方向（例えば、Ｘ、Ｙ方向）に沿った線形ミスアライメント、これらに直交する方向に延びる第３方向（例えば、Ｚ方向）に沿った回転ミスアライメント、倍率差と呼ばれるエリアの差、モールド１９８と領域６９の周囲の間における直交性の差である。これらの空間パラメータは、通常、テンプレートを製造する際に使用されるテンプレートと、従って、モールド１９８上におけるフィーチャの配置を定義する情報であるテンプレート設計内に存在する詳細なテンプレート配置データを基準として、モールド１９８上のフィーチャとの関連におけるＴＡＭＥ２２１、２２３、２３１、２３３、２４１、２４３、２５１、２５３の理想的な場所の間の関係の関数として突き止められる。このために、プロセッサ１３０によって実行されるように、テンプレート配置データに関係する情報がメモリ１３２内に保存されている。次の式により、最小二乗法を使用し、テンプレート配置データから相対的な空間パラメータを入手可能である。
【００４１】
Ｘs＝Ｘ0＋ＳxＸwｃｏｓ（θ）＋ＳyＹwｓｉｎ（θ）＋Ｙwｓｉｎ（φ）    （６）
Ｙs＝Ｙ0−ＳxＸwｓｉｎ（θ）＋ＳyＹwｃｏｓ（θ）＋Ｘwｓｉｎ（φ）    （７）
【００４２】
ここで、Ｘｓは、式５から決定され、且つ、Ｘwが加算されたＸ方向に沿って計測された変位Ｄである。既知の量Ｘwは、モールド１９８のフィーチャとの関連における対象のＴＡＭＥのＸ方向に沿った理想的な場所である。同様に、既知の量Ｙwは、モールド１９８のフィーチャとの関連における対象のＴＡＭＥのＹ方向に沿った理想的な場所である。従って、Ｙsは式５から決定され、Ｙwが加算されたＹ方向に沿って計測された変位Ｄである。変数Ｘ0は、Ｘ方向に沿ったモールド１９８と領域６９の間のオフセットである。同様に、変数Ｙ0は、Ｙ方向に沿ったモールド１９８と領域６９の間のオフセットである。変数Ｓx、Ｓyは、それぞれ、Ｘ、Ｙ方向に沿ったモールド１９８と領域６９の間の差である。変数θは、Ｚ軸を中心としたモールド１９８と領域６９の間の回転位置の差である。変数φは、モールド１９８の周囲と領域６９の周囲の間おける直交性の差である。この結果、実質的にモールド１９８と領域６９の間の距離とは無関係に（即ち、Ｘ−Ｙ変位パラメータのみから）倍率／ランアウトパラメータと直交性パラメータを決定可能である。
【００４３】
具体的には、モールド１９８と領域６９の間の相対的な空間パラメータを決定した際に、プロセッサ１３０は、モールド１９８と領域６９の間の望ましい重ね合わせが実現するように、制御信号を生成してステージ５４、６０の動作を調節する。重ね合わせは、検出器７２、８２、９２、１０２、１１２、１２２が、領域２００、２０２、２０４、２０６、２１２、２１４のそれぞれにおいて、望ましいオフセットを具備するものとしては、図１１に、さらに、オフセットを具備していないものとしては、図１２に示されている画像４６９又は４７５を検知することによって示される。通常のアライメントプロセスにおいては、前述の計測値は、モールド１９８と領域６９の間の距離が変化するのに伴って（即ち、Ｚ軸に沿って近接するのに伴って）取得される。例えば、モールド１９８と領域６９が、４ミクロン、１ミクロン、又は（重合体材料によって実質的に充填される容積がこれらの間において定義される）最終的な距離だけ離隔している際に、計測及び制御信号を生成可能である。この結果、空間パラメータを決定可能であり、望ましくないモールド１９８と領域の間の相対的な空間パラメータを極小化するように、インプリンティングプロセスにおいてリアルタイムで制御信号を生成可能である。
【００４４】
硬化又は架橋によるインプリンティング材料の硬化の際に、硬化に必要な光子により、モールド１９８と領域６９に加熱が発生する。硬化用の光の強度が妥当な程度に均一に維持されておれば、モールド１９８と領域６９は、均一に加熱される。不均等な加熱及び／又は不均等なＣＴＥの場合には、インプリンティング材料が基板に接着する固体のように振舞うように固まっていないポイントまで露光された際に、アライメントのミスマッチが発生する可能性がある。但し、平均ミスアライメントは、シミュレーションによって、或いは、前述のアライメント計測システムを使用することによって推定可能であり、硬化の直前に、ｉＭＡＴ６２を使用することにより、望ましいスケーリング（倍率）のミスマッチが実現されるように、モールド１９８又は領域６９のサイズを事前に補正可能である。尚、アライメントの測定に使用される波長は、硬化用の光とは実質的に異なっている必要があり、これが望ましい。
【００４５】
前述の正弦波４８１、４８２、４８３の位相を決定するためのフーリエ分析の実装に基づいて、これらの計測値の精度がＲＯＩ ４７８の適切な決定に部分的に依存していることが明らかである。これは、系列４７０、４７１、４７２に関するすべての情報が得られるようにするためである。このためには、ＲＯＩ ４７８が基準座標系の対応する基準点のピクセル距離内に収まるように設定することが望ましい。この例においては、基準座標系は、モールド１９８であるが、基準座標系は、領域６９であってもよいことを理解されたい。この結果、この例においては、ＲＯＩ ４７８は、モールド１９８上の対応する基準点のピクセル距離内に収まるように設定されている。この結果、系列４７０、４７１、４７２との関連におけるＲＯＩ ４７８の適切な重ね合わせが保証される。
【００４６】
但し、ＲＯＩ ４７８の望ましい重ね合わせは、問題である。これは、モールド１９８の垂線に対する傾きを形成している経路に沿って伝播する領域２００、２０２、２０４、２０６、２１２、２１４からの１次回折波長を収集するように構成された検出器７２、８２、９２、１０２、１１２、１２２のそれぞれと関連付けられた収集オプティクスに起因している。この結果、それぞれ、照明源７４、８４、９４、１０４、１１４、１２４から領域２００、２０２、２０４、２０６、２１２、２１４上に入射する光は、結果的に、重畳状態にあるＳＡＭＥ１６６が存在していない状態においては、それぞれ、ＴＡＭＥ２２１、２２２、２３１、２３２、２４１、２４２、２５１、２５２に対応する非常にわずかな情報しかもたらさない。更には、ＴＡＭＥ２２１、２２２、２３１、２３２、２４１、２４２、２５１、２５２と領域２００、２０２、２０４、２０６、２１２、２０４の適切な重ね合わせが存在していない状態におけるＴＡＭＥ２２１、２２２、２３１、２３２、２４１、２４２、２５１、２５２の中の１つとの重畳状態にあるＳＡＭＥ１６６の適切な位置決めも問題である。この問題を克服するための１つの方式は、２段階重ね合わせプロセスを実装してＲＯＩ ４７８の正確な配置を得る方法である。第１段階においては、数ピクセルサイズの分解能において、コースアライメントを実現する。具体的には、このコースアライメント方式においては、領域６９のウエハに対するモールド１９８の配置を１周期４８１、４８２、４８３以内において実現する必要がある。低ＣＴＥ（例えば、インバー又はゼロデュアー材料）を具備した構造的な支持によってｉＭＡＴ６２にリンクされている高開口数を具備する軸外し型の画像生成システムが望ましい。又、ｉＭＡＴ６２と軸外し型カメラ（図示されてはいない）間の相対的な場所に対する振動の影響が極小化されるように、適切に強力な台が望ましい。本実施形態においては、組２７０、２７１、２７２のピッチに対して直交するように計測されたピッチを具備する格子を定義する離隔した平行ラインの複数のグループ５００〜５０７をモールド１９８上に包含することにより、このコースアライメントを実現している。
【００４７】
グループ５００、５０７は、矢印の形状に構成されており、グループ５００のポイントは、系列２７０のコーナーに近接しており、グループ５０７のポイントは、系列２７２のコーナーに近接しており、グループ５００の反対側に配置されている。グループ５０１〜５０６は、Ｄ1方向に沿って均等に離隔しており、このそれぞれは、三角形の形状に構成されている。グループ５０１、５０３、５０５のそれぞれの頂点は、系列２７０に近接して配置されており、これに対向している。グループ５０２、５０４、５０６のそれぞれの頂点は、系列２７２に近接して配置されており、これに対向している。グループ５００〜５０７と関連付けられている離隔した平行ラインには、検出器７２、８２、９２、１０２、１１２、１２２による検知を円滑に実行するのに不可欠なピッチと寸法が提供されている。グループ５００〜５０７のピッチは、１次（又は、必要に応じて、更に高次の）回折波長を検出器によって収集及び検知できるように、チェッカーボードのピッチと同一であってよい。
【００４８】
図５、図１０、図１４、図１５を参照すれば、このグループ５００〜５０７の構成により、前述の位相演算を実現するのに十分な状態にＲＯＩ ４７８を位置づけ可能である。その後、視野を検出器７２、８２、９２、１０２、１１２、１２２と適切に重ね合わせるように、前述の絶対位相差Δ4を入手することによって微細なアライメントを実行する。このために、オーバーサイズのチェックボードパターン（ＯＣＰ）６００をモールド１９８と重畳状態となるように配置する。このＯＣＰは、そのそれぞれが隙間３７４によって分離されたフィーチャ３７３を具備する組３７０、３７１、３７２を含む。組３７０、３７１、３７２のいずれか１つの寸法は、実質的にモールド１９８のエリアよりも、エリアが大きくなるように設定可能である。この結果、ＴＡＭＥ２２１、２２２、２３１、２３２、２４１、２４２、２５１、２５２の中の１つ又は複数のものとの重畳状態にＯＣＰ６００の組３７０、３７１、３７２の中の１つを配置するためのアライメント公差を緩和可能である。このために、ＯＣＰ６００の組３７０、３７１、３７２のいずれか１つは、同時にＴＡＭＥ２２１、２２２、２３１、２３２、２４１、２４２、２５１、２５２のそれぞれ又はそのサブセットとの重畳状態となるように、十分に大きなものであってよい。この構成により、ＯＣＰ６００は、１つ又は複数のＴＡＭＥ２２１、２２２、２３１、２３２、２４１、２４２、２５１、２５２との重畳状態において、且つ、それらとの間のその正しい向きにおいて配置され、望ましい１次回折波長を生成して適切な重ね合わせを実現するように、Ｘ、Ｙ軸に沿って移動すると共に、Ｚ軸を中心として回転可能である。或いは、この代わりに、ＯＣＰ６００は、組３７０、３７１、３７２の中の１つのみを含む。この結果、ＯＣＰ６００は、基板５６と同一の広がりを有すると共に、基板５６が支持されるステージ６０の領域６０１内に配置可能である。この結果、ＯＣＰ６００は、単にＺ軸を中心として回転することにより、検出器によって検知される１次回折を円滑に実行して適切な重ね合わせを計測する。或いは、この代わりに、ＯＣＰ６００は、領域６０１外において、ステージ６０の領域６０２上に配置することも可能である。この構成により、ＯＣＰ６００は、Ｘ、Ｙ軸に沿って移動すると共に、Ｚ軸を中心として回転することにより、１つ又は複数のＴＡＭＥ２２１、２２２、２３１、２３２、２４１、２４２、２５１、２５２との重畳状態において、且つ、それらとの間の適切な向きにおいて配置され、望ましい１次回折波長を生成して適切な重ね合わせを実現可能である。
【００４９】
図４、図５、図１６を参照すれば、代替実施形態においては、複数のグループ５００〜５０７を省略した状態において、ＲＯＩ ４７８の適切な重ね合わせを実現可能である。具体的には、この例は、１次回折波長ではなく、検出器７２、８２、９２、１０２、１１２、１２２による鏡面反射光の検知を利用している。尚、この方法は、検出器７２との関連において説明することとするが、複数の検出器７２、８２、９２、１０２、１１２、１２２の中の残りの検出器にも等しく適用される。検出器７２、８２、９２、１０２、１１２、１２２の中の１つが光束の大きな変化を検出するまで照明源８００を移動させる。このためには、領域６０１は、照明源８００によって生成された照明に対する反射性を有することが望ましい。望ましいエネルギー束を検知した際に、検出器７２と照明源８００の相対的な位置をロックし、これにより、この両方がモールド１９８のエリア上を同期して移動し、ＴＡＭＥ２２１、２２３、２３１、２３３、２４１、２４３、２５１、２５３の中の１つ（この場合には、ＴＡＭＥ２２１）を照明及び検知するようにする。その後、検出器７２の位置をＴＡＭＥ２２１に対して固定し、残りの検出器の中の１つ（例えば、検出器８２、９２、１０２、１１２、１２２）が光束の大きな変化を検知する位置に供給源８８０を移動させる。そして、このプロセスを反復する。検出器７２、８２、９２、１０２、１１２、１２２のそれぞれの位置がＴＡＭＥ２２１、２２３、２３１、２３２、２４１、２４２、２５１、２５２との関連において固定された後に、前述の微細アライメント技法を実行してＲＯＩ ４７８を適切に重ね合わせする。
【００５０】
図５、図６、図１７、図１８を参照すれば、ＳＡＭＥ１６６及びＴＡＭＥ２２１、２２３、２３１、２３３、２４１、２４３、２５１、２５３は、任意の数のアライメントマークの設計から構成可能である。例えば、ＳＡＭＥ７６６は、離隔した格子要素の２つのペア７６７、７６８、７６９、７７０を含む。図示のように、格子要素７６７、７６９は、エリア内において同一の広がりを有しており、方向Ｄ2に沿って互いに重畳状態にあり、且つ、方向Ｄ1に沿って互いに離隔している。格子要素７６７、７６９のそれぞれは、方向Ｄ2に沿って離隔した平行ラインの系列を含んでいる。格子要素７６８、７７０は、エリア内において同一の広がりを有しており、方向Ｄ1に沿って互いに重畳状態にあり、且つ、方向Ｄ2に沿って互いに離隔している。格子７６８、７７０のそれぞれは、方向Ｄ1に沿って離隔した平行ラインの系列を含んでいる。一方、ＴＡＭＥ２２１、２２３、２３１、２３３、２４１、２４３、２５１、２５３の１つ又は複数のものは、離隔した格子要素８６７、８６８、８６９、８７０の２つのペア８６６を含むことにもなろう。図示のように、格子要素８６７、８６９は、エリア内において同一の広がりを有しており、方向Ｄ2に沿って互いに重畳状態にあり、且つ、方向Ｄ1に沿って、格子７６７、７６９が離隔している距離よりも小さい距離だけ互いに離隔している。格子要素８６７、８６９のそれぞれは、方向Ｄ2に沿って互いに離隔した平行ラインの系列を含んでいる。格子要素８６８、８７０は、エリア内において同一の広がりを有しており、方向Ｄ1に沿って互いに重畳状態にあり、且つ、方向Ｄ2に沿って、格子７６８、７７０が離隔している距離よりも小さい距離だけ互いに離隔している。格子８６８、８７０のそれぞれは、方向Ｄ1に沿って離隔した平行ラインの系列を含んでいる。この構成により、２つのペア８６６は、図１９の参照符号９６６によって示されているように、基板領域６９とモールド１９８の適切な重ね合わせの際に、ＳＡＭＥ７６６内に位置するように配置される。
【００５１】
図１７、図１８、図２０を参照すれば、格子７６６、７６７、７６８、７６９、８６８、８６７、８６９、８７０のそれぞれは、前述したように、且つ、格子９６７、９６８、９６９、９７０や、１０６７、１０６８、１０６９、１０７０として示されているように、チェッカーボードパターンを含む。最後に、図２１に示されているように、格子１０６７、１０６８、１０６９、１０７０によってボックス１２６６を形成可能であると同時に、格子９６７、９６８、９６９、９７０を隣接するように形成することにより、ボックス１１６６とすることも可能である。
【００５２】
本明細書に提示されているアライメント方式は、計測信号の品質を大幅に損なうことなしにはそのパラメータが正確に判明しない光学要素が存在している状況において使用可能である。例えば、テンプレートは、公称厚さが１〜１０ｍｍであってよく、その厚さの公差は０．１ｍｍ以上であってよい。更には、インプリントシステムは、それを通じたアライメントの実行を要する追加ウィンドウを備え、この光学特性は変化可能である。例えば、１ｍｍの厚さの透明なウィンドウを空気圧に晒し、アライメントプロセスにおいて値を変化させることにより、これに応力を加えることが可能である。
【００５３】
前述の本発明の実施形態は例示的なものである。本発明の範囲を逸脱することなしに、先程引用された開示内容に対して多くの変更や変形を実施可能である。例えば、傾斜した照明源が、等しいが反対の角度において傾斜している検出器に対してマークから反射される場合には、０次信号を使用することにより、前述のアライメントマーク構成のそれぞれの画像を生成可能である。或いは、この代わりに、これらのマークのパターニングされた領域を平行ラインから生成して傾斜した検出システムからのこれらの１次（又は、更に高次の）回折信号を画像生成する能力を向上させるように、これらのマークを生成することも可能である。ＳＡＭＥの領域は、ＴＡＭＥが対応している場合には、中空のボックスであるか、又は非中空のボックスを有するクロスであるか、又はクロスの形状であってよく（又は、この逆）、且つ、ＴＡＭＥがユニバーサルなアライメントターゲットである場合には、これに対応するターゲットであってよい。ＳＡＭＥのターゲットは、０次画像生成を実行する場合には、非中空のフィーチャを具備している。傾斜した照明により、傾斜した収集オプティクスを使用して０次画像生成を実現可能である。高次の画像生成を実行する場合には、傾斜した収集オプティクスの向きの関数として適切な向きを有する平行ラインの複合物としてターゲットを生成可能である。従って、本発明の範囲は、以上の説明によって限定されるものではなく、添付の請求項及びその等価物の完全な範囲を参照して決定することを要するものである。
【図面の簡単な説明】
【００５４】
【図１】従来技術によるインプリントリソグラフィーシステムの概略平面図である。
【図２】従来技術による、重畳状態にあるモールドを有する、上部に配置された複数のレイヤを具備したパターニング済みの基板の断面図である。
【図３】本発明によるインプリントリソグラフィーシステムを示すブロックダイアグラムである。
【図４】上から見下ろした観点から示されている、テンプレートを有する、本発明による図３に示されている干渉分析ツールのコンポーネントを示す部分透視図及び部分ブロックダイアグラムである。
【図５】本発明による図４に示されているテンプレートの平面図である。
【図６】図５に示されているアライメントマーク要素内に包含可能なフィーチャの複数の系列を示す平面図である。
【図７】図６に示されているフィーチャの系列の中の１つ又は複数のものと関連付け可能な第１ピッチを具備するアライメントマークフィーチャの詳細図である。
【図８】図６に示されているフィーチャの系列の中の１つ又は複数のものと関連付け可能な第２ピッチを具備するアライメントマークフィーチャの詳細図である。
【図９】図３に示されている基板アライメントマーク要素内に包含可能なフィーチャを示す平面図である。
【図１０】図９に示されているフィーチャの系列の中の１つ又は複数のものと関連付けられたアライメントマークフィーチャの詳細図である。
【図１１】図６、図９に示されているアライメントマークフィーチャが重畳状態にあり、且つ、非ゼロのオフセットを有している際に、図４に示されている検出器の１つ又は複数のものによって検知される画像を示す平面図である。
【図１２】図６、図９に示されているアライメントマークフィーチャが重畳状態にあり、且つ、ゼロのオフセットを有している際に、図４に示されている検出器の中の１つ又は複数のものによって検知される画像を示す平面図である。
【図１３】図１１の画像に応答し、図４に示されている検出器の中の１つのものによって生成される強度信号を示すグラフィカルな図である。
【図１４】本発明による代替実施形態による図９のフィーチャを示す平面図である。
【図１５】本発明の一実施形態による図３に示されているステージの概略透視図である。
【図１６】本発明の代替実施形態によるテンプレートアライメントマークとの関連における検出器のコースアライメント調節の一方法を示す概略平面図である。
【図１７】代替実施形態による図３に示されている基板アライメントマーク要素内に包含可能なフィーチャを示す平面図である。
【図１８】代替実施形態による図５に示されているアライメントマーク要素内に包含可能なフィーチャの複数の系列を示す平面図である。
【図１９】重畳状態にある際に図１７、図１８に示されているアライメントマーク要素の結果として得られるアライメントマークの構成を示す平面図である。
【図２０】第１代替実施形態による図１９に示されているアライメントマークの構成を示す平面図である。
【図２１】第２代替実施形態による図１９に示されているアライメントマークの構成を示す平面図である。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【国際調査報告】
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