(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
モールドを用いて基板上にインプリント材のパターンを形成するインプリント装置であって、
前記基板が載置される載置部と、
前記インプリント材を撮像する撮像手段と、
前記載置部と前記基板との間の異物を検知する検知手段とを有し、
前記検知手段は、前記モールドと接触させた前記インプリント材と前記モールドとを引き離す前における前記撮像手段の第１撮像結果及び、前記モールドと接触させた前記インプリント材と前記モールドとを引き離した後における前記撮像手段の第２撮像結果に基づいて、前記異物を検知すること特徴とするインプリント装置。
【請求項２】
前記撮像手段は、前記モールドを透過させた光を用いて前記インプリント材を撮像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】
前記検知手段は、前記第１撮像結果である画像の画素情報と、前記第２撮像結果である画像の画素情報との差に基づいて前記異物を検知す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２撮像結果を用いて、前記検知手段により検知された異物の位置および大きさのうち少なくとも一方の情報を算出する算出手段を有することを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載のインプリント装置。
【請求項５】
前記算出手段は、撮像視野に対する前記モールドのパターン形成部の位置に基づいて前記載置部を載せて移動する移動体に対する前記異物の位置を取得することを特徴とする請求項４に記載のインプリント装置。
【請求項６】
前記載置部をクリーニングするクリーニングユニットをさらに有し、
前記クリーニングユニットは、前記検知手段が前記異物を検知した場合に、前記載置部をクリーニングすることを特徴とする請求項１乃至５のいずれか１項に記載のインプリント装置。
【請求項７】
前記引き離す前とは、前記インプリント材と前記モールドとを接触させた後かつ前記インプリント材と前記モールドとを引き離す動作の開始前であり、前記引き離した後とは、前記引き離す動作の完了後であることを特徴とする請求項１乃至６のいずれか１項に記載のインプリント装置。
【請求項８】
前記引き離す前とは、前記インプリント材を硬化させた後かつ前記引き離し動作の開始前であることを特徴とする請求項１乃至７のいずれか１項に記載のインプリント装置。
【請求項９】
モールドを用いて基板上にインプリント材のパターンを形成するインプリント方法であって、
前記インプリント材と前記モールドとを接触させる接触工程と、
前記接触工程の後に前記インプリント材と前記モールドとを引き離す工程である引き離し工程と、
前記接触工程の後かつ前記引き離し工程の前に撮像された前記インプリント材の雑像結果と、前記引き離し工程の後に撮像された前記インプリント材の撮像結果に基づいて、前記基板が載置される載置部と前記基板との間の異物を検知する検知工程と、を有することを特徴とするインプリント方法。
【請求項１０】
前記検知工程において前記異物を検知した場合に、前記載置部および前記基板の少なくとも一方をクリーニングする工程を有することを特徴とする請求項９に記載のインプリント方法。
【請求項１１】
請求項１乃至８のいずれか１項に記載のインプリント装置を用いて基板上に樹脂のパターンを形成する工程と、
前記工程で前記パターンを形成された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、インプリント方法、および物品の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
半導体デバイス等の製造のために基板上に微細なパターンを形成する方法として、インプリント法が知られている。インプリント法とは、凹凸パターンが形成された部分（以下、パターン部という）を有するモールドをインプリント材に押し付けることにより、基板上にモールドの転写パターンを形成する方法である。
【０００３】
基板が載置される載置部と、基板との間に異物が付着すると、基板が局所的に盛り上がる。このような状態のままパターンを形成すると、パターン欠陥あるいはパターン部の破損が生じる恐れがある。
【０００４】
特許文献１は、基板の載置前に、載置部上の異物を検出可能なごみ検出装置を備えたリソグラフィ装置を記載している。ごみ検出装置は、載置部に接触させるオプティカルフラットと、当該オプティカルフラットおよび載置部に向けてレーザ光を照射するレーザ光源と、モニタおよび画像処理装置を有する。オプティカルフラット上で撮像される干渉縞を撮像することで、画像処理装置により載置部上の異物を検出する旨が記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開平１０−７００６９
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
特許文献１のごみ検出装置は、基板を載置する前に異物検出を行う。オプティカルフラットと基板を接触させる工程を別途挿入することとなり、スループットが低下する恐れがある。そこで、本発明は異物検出に伴うスループットの低下を低減できるインプリント装置、インプリント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】
【０００７】
本発明は、モールドを用いて基板上にインプリント材のパターンを形成するインプリント装置であって、前記基板が載置される載置部と、前記インプリント材を撮像する撮像手段と、前記載置部と前記基板との間の異物を検知する検知手段とを有し、前記検知手段は、前記モールドと接触させた前記インプリント材と前記モールドとを引き離す前における前記撮像手段の第１撮像結果及び、前記モールドと接触させた前記インプリント材と前記モールドとを引き離した後における前記撮像手段の第２撮像結果に基づいて、前記異物を検知すること特徴とする。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、異物検出に伴うスループットの低下を低減できる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】実施形態にかかるインプリント装置の構成を示す図である。
【図２】モールドとモールドステージの構造を示す図である。
【図３】実施形態にかかるインプリント方法を示すフローチャートである。
【図４】離型前後で得られる画像を示す図である。
【図５】実施形態にかかるインプリント方法を示すフローチャートである。
【図６】実施形態にかかる異物検出方法を示すフローチャートである。
【図７】離型前後の画像の差を示す図である。
【図８】一括インプリントを説明する図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
［第１実施形態］
（装置構成）
図１（ａ）は本実施形態のインプリント装置１００の構成を示す図である。図１において、光源１０１から出射され、モールド１０２を透過して基板１０３に入射する紫外線１０４の光の光軸に平行な軸をＺ軸（本実施形態では鉛直方向）とする。Ｚ軸に垂直な平面内において直交する２軸をＸ軸、Ｙ軸とする。
【００１１】
基板ステージ（移動体）１０５は基板１０３を保持する基板保持部（載置部）１０６を有する。基板保持部１０６は真空ポンプ（不図示）と接続されており、真空ポンプを制御することで、基板保持部１０６が基板１０３を保持する力が制御される。基板ステージ１０５上の、基板１０３から離れた位置には、基準マークが形成されたマーク台１０７が設けられている。
【００１２】
図１（ｂ）は、矩形のモールド１０２および、モールドステージ１０８の構成を示す図である。モールドステージ１０８は、モールド１０２を保持するモールド保持部１１０とモールド１０２とをＺ軸方向に移動させる駆動機構１２５を有する。
【００１３】
駆動機構１２５を用いて、未硬化状態の樹脂（インプリント材）１１４（図１（ａ）に図示）に対するモールド１０２の押し付け動作（接触動作）、および、硬化した樹脂１１４からのモールド１０２の引き離し動作を行う。モールドステージ１０８の中央部には円筒形状の空間１０９が形成されている。モールド保持部１１０は、真空吸着力によりモールド１０２を吸着保持する。
【００１４】
樹脂１１４とモールド１０２との接触動作および引き離し動作は、基板ステージ５のみの移動、あるいはモールドステージ１０８と基板ステージ５の移動の組み合わせにより行ってもよい。
【００１５】
圧力制御部１１２は配管１１１を介して気体の送り込み、および排気を行い、空間１１３内の圧力を制御する。空間１１３は、ガラス板１１２およびモールド１０２のくぼみ部１０２ｂで囲われた空間である。圧力制御部１１２により空間１１３の気圧をインプリント装置１００内の気圧より上昇させることで、後述のパターン部（パターン形成部）１０２ａを基板１０３の方向に凸形状へ変形させる。なお、基板保持部１０６およびモールド保持部１１０は、真空吸着力ではなく静電気力を利用してそれぞれの保持対象物を保持してもよい。
【００１６】
モールド１０２は、中央部に、凹凸パターンの形成された矩形のパターン部１０２ａを備えている。また、モールド１０２の、パターン部１０２ａとは反対側の面にはパターン部１０２ａより広い断面積に掘り込まれたくぼみ部１０２ｂが形成されている。くぼみ部１０２ｂの掘り込み深さは約１ｍｍである。
【００１７】
図２（ａ）はモールド１０２の正面図、図２（ｂ）モールド１０２を＋Ｚ方向から見た図である。パターン部１０２ａは、基部２０１と凹部２０２と凸部２０３とを有する。基部２０１の厚さ（Ｚ軸方向の長さ）は約３０μｍである。凹凸パターンのサイズは、例えば、凹部２０２と凸部２０３の掘り込み深さが数十ｎｍ〜数百ｎｍ、凹部２０２と凸部２０３の幅が数ｎｍ〜十数ｎｍ程度である。
【００１８】
パターン部１０２ａの四隅には、パターン部１０２ａの位置や大きさの計測に用いるマーク２０４が形成されている。マーク２０４を後述の検出部１１５で検出する。
【００１９】
インプリントに使用する樹脂１１４が光硬化性の場合には、モールド１０２の材料として、硬化させるための紫外線１０４が透過可能な材料が用いられる。例えば、石英ガラス、珪酸系ガラス、フッ化カルシウム、フッ化マグネシウム、アクリルガラス等のガラス類、サファイアや窒化ガリウム、さらにはポリカーボネート、ポリスチレン、アクリル、ポリプロピレンなどの樹脂等である。あるいは、これらの材質の任意の積層材でもよい。さらに、モールド１０２の屈折率と樹脂１１４の屈折率が同程度の材料となるように、モールド１０２の材料を選択する。
【００２０】
図１の説明に戻る。検出部１１６は、基板１０３上に形成されたアライメントマーク（不図示）と、基板ステージ１０５に対する位置が既知の基準マークとを検出する。検出結果に基づいて、制御部１０６が基板ステージ１０５に対する基板１０３の位置を求める。さらに、制御部１０６は、基板１０３に形成された下地パターンのパターン領域１１７の形状や位置ずれ等も求める。
【００２１】
検出部１１５は、モールド１０２に形成されたマーク２０４（詳細は後述する）とアライメントマークとを検出する。検出部１１５は、マーク２０４とアライメントマークにより生じるモアレ信号（干渉縞）に基づいて、基板１０３上のパターン形成の対象となるショット領域１１７とパターン部１０２ａとの位置ずれや形状差を求める。
【００２２】
検出部１１５は複数のスコープを有している。それぞれのスコープは、１ショット領域１１７あたり複数個設けたアライメントマーク、およびパターン部１０２ａに複数個設けられたマーク２０４を１組ずつ検出する。例えばショット領域１１７の四隅のマークを同時に計測する。モアレ信号は高精度な光学系無しに検出できる。そのため、検出部１１５を解像力が小さい（ＮＡが小さい）複数のスコープで構成している。
【００２３】
塗布部１１８は、ショット領域１１７に未硬化状態の光硬化性の樹脂１１４を供給する。
【００２４】
撮像ユニット１１９は、モールドステージ１０８によるモールド１０２の下降開始後、パターン領域１１７にパターン部１０２ａの転写パターンを形成して再びもとの位置まで上昇するまでの間、樹脂１１４を撮像する。
【００２５】
撮像ユニット１１９は、ＬＥＤの光源１１９ａと撮像素子１１９ｂとを有し、モールド１０２のくぼみ部１０２ｂの形成されている側から、樹脂１１４を撮像する。すなわち、モールド１０２を透過させ、基板１０３で反射された光を用いて樹脂１１４を撮像する。光源１１９ａは、紫外線１０４とは異なる波長帯であって、かつ樹脂１１４が感光しない波長の光（例えば４００〜５００ｎｍ程度）を出射する。撮像素子１１９ｂは、ＣＣＤセンサで構成されている。撮像素子１１９ｂの撮像視野は、パターン部１０２ａの面積よりも少し大きな領域である。
【００２６】
樹脂１１４にパターン部１０２ａを接触させると、接触している部分を中心に干渉縞が観察される。干渉縞の変化を観察することで、充填工程（接触工程）の完了を判断できる。充填工程とは、樹脂１１４とパターン部１０２ａの接触領域が基板１０３と平行方向に延伸し、かつパターン部１０２ａの凹部２０２に樹脂１１４が充填されていく工程である。
【００２７】
樹脂１１４とモールド１０２の屈折率がほぼ等しいため、樹脂１１４の充填後は、撮像視野内で、ほぼ同じ階調数（画素情報）の画像が観察される。階調数とは、グレースケール画像における色の濃淡を示す値である。ほぼ同じ階調数とは、例えば、グレースケール画像の各画素の階調数を２値化処理した場合に同一の階調数となる階調数をいう。基板１０３の被処理面（モールド１０２側の面）、および被処理面とは反対側の面（基板保持部１０６側の面）に異物が存在する場合は、異物に起因して干渉縞などの像が観察される。
【００２８】
撮像ユニット１１９による撮像結果は、制御部１２０によって記憶部１２１へ保存される。記憶部１２１が記憶する撮像結果には、個々の瞬間における静止画像が含まれている。
【００２９】
制御部（検知手段、算出手段）１２０は、光源１０１、モールドステージ１０８、検出部１１６、塗布部１１８、撮像ユニット１１９、記憶部１２１、クリーニングユニット１２２と接続されている。これらの部材を制御して基板１０３上にモールド１０２の転写パターンを形成し、かつ基板１０３の表裏の異物を検知する。
【００３０】
記憶部１２１は、図３および図６のフローチャートに示すプログラムが記憶されている。制御部１２０が記憶部１２１に記憶されているプログラムを読み出し、制御部１２０と接続されている機器を制御してプログラムを実行させる。
【００３１】
クリーニングユニット１２２は、制御部１２０による、後述の異物５０３ａの検知結果に基づいて基板保持部１０６をクリーニングする。クリーニングユニット１２２は、制御部１２０による研磨面を有するプレート１２４と、プレート１２４を保持するプレート保持部１２３とを有し、Ｚ軸方向に可動である。基板１０３を取り外した状態で基板保持部１０６の表面にプレート１２４を接触させ、ＸＹ平面内でプレート１２４と基板保持部を１０６を相対的に移動させることでクリーニングを行い、異物５０３ａをこすり取る。
【００３２】
（異物の検出方法）
インプリント装置１００は、パターン部１０２ａと樹脂１１４とが接触している状態で取得される画像（第１撮像結果）と、硬化した樹脂１１４からパターン部１０２ａを引き離した状態で取得される画像（第２撮像結果）とを比較して、異物を検出する。
【００３３】
図３に示すフローチャートを用いて、１つのショット領域１１７に対するパターンの形成工程内で行われる異物の検出方法について説明する。
【００３４】
基板ステージ１０５の移動により、ショット領域１１７を塗布部１１８の下に位置決めする。塗布部１１８は、ショット領域１１７に対して未硬化状態の樹脂１１４を塗布する（Ｓ１０１）。
【００３５】
基板ステージ１０５の移動により、ショット領域１１７をモールド保持部１１０の下に位置決めする。モールドステージ１０８はモールド１０２およびモールド保持部１０を下降させる。下降中、圧力制御部１１２は、空間１１３に気体を送り込む。空間１１３をインプリント装置１００設置空間に対して高圧にすることで、パターン部１０２ａを下側（基板１０３側）に凸形状となるように変形させる。下降時の移動量は、計測部（不図示）で予め計測した、パターン部１０２ａと基板１０３との距離により定められている。
【００３６】
パターン部１０２ａを変形させていることにより、パターン領域１０２ａの中央部が樹脂１１４に接触する（Ｓ１０２）。接触後は、圧力制御部１１２が空間１１３を排気して、空間１１３の圧力をインプリント装置１００の設置空間の圧力に徐々に近づける。これにより、パターン部１０２ａの中央部から端部に向けて、凹部２０２に樹脂１１４が充填されながら、パターン部１０２ａと樹脂１１４との接触領域が徐々に広がっていく（Ｓ１０３）。
【００３７】
充填完了後（インプリント材とモールドとを接触させた後）、光源１０１は樹脂１１４に紫外線１０４を照射して、樹脂１１４を硬化させる（Ｓ１０４）。充填完了のタイミングは、撮像ユニット１１９による撮像結果に基づいて制御部１２０が判断する。あるいは、所定時間を事前に定めておいてもよい。
【００３８】
前述のように、撮像ユニット１１９は、モールドステージ１０８によるモールド１０２の下降開始後、パターン領域１１７にパターン部１０２ａの転写パターンを形成して再びもとの位置まで上昇するまでの間、樹脂１１４の方向を撮像している。
【００３９】
Ｓ１０２以降は、基板１０３上の異物５０１ａ、５０２ａ、に起因して生じる像が撮像される。撮像ユニット１１９は、樹脂１１４を硬化後かつモールド１０２を樹脂１１４から離型工程（引き離し工程）の開始前までの間で取得した撮像結果を、制御部１２０は記憶部１２１に記憶する（Ｓ１０５）。
【００４０】
モールドステージ１０８は、離型工程として、モールド１０２およびモールド保持部１１０を＋Ｚ方向に上昇させる（Ｓ１０４）。上昇中、圧力制御部１１２は空間１１３に気体を送り込み、パターン部１０２ａと樹脂１１４の接触領域がなくなったときを離型工程の終了時とする。なお、パターン部１０２ａに樹脂１１４の一部が付着する場合であっても、当該付着分は無視をするものとする。
【００４１】
離型工程後も、撮像ユニット１１９は、樹脂１１４の状態を撮像している。制御部１２０は、離型工程の完了後（引き離す動作の完了後）に取得した撮像素子１１４での撮像結果を記憶部１２１に記憶させる（Ｓ１０７）。Ｓ１０５で記憶部１２１に記憶した撮像結果を画像５０４（図４（ｂ）に図示）とし、Ｓ１０７で記憶部に記憶した撮像結果を画像５０５（図４（ｃ）に図示）とする。画像５０４および画像５０５はグレースケールで表される。
【００４２】
制御部１２０は、画像５０４および画像５０５に基づいて、撮像素子１１９ｂが基板保持部１０６と基板１０３との間の異物５０３ａを検知したかどうかを判断する（Ｓ１０８）。異物５０３ａが無いと判断した（検知されなかった）場合は、次のショット領域１１７に対してＳ１０１〜Ｓ１０９の工程を繰り返す。異物５０３ａがあると判断した場合（検知した場合）は、制御部１２０は異物情報を算出する（Ｓ１０９）。異物情報とは、異物５０３ａの位置および大きさの情報をいう。
【００４３】
異物５０３ａの検出をした場合、基板保持部１０６をクリーニングユニット１２２まで搬送して基板保持部１０６の基板保持面をクリーニングする（Ｓ１１０）。この際、クリーニングユニット１２２は、制御部１２０より受信したＳ１０９で取得した異物情報に基づいてクリーニングを実行する。インプリント装置１００は、クリーニング後の基板１０３に対してパターンの形成処理を再開する。
【００４４】
制御部１２０は、異物５０３ａが所定の数、あるいは所定面積だけ検出された段階でエラーをユーザーに通知する。ユーザーへのエラー通知とともに、あるいは通知を受けたユーザーからのクリーニング指示をまって、クリーニングユニット１２２が基板保持部１０６のクリーニングをしてもよい。あるいは、クリーニングは行わず、異物５０３ａの検知によって、基板１０３に対するパターンの形成処理を中止してもよい。
【００４５】
画像５０４、画像５０５、および異物情報の取得方法について説明する。
【００４６】
図４（ａ）は、モールド１０２と樹脂１１４とを接触させた状態の模式図である。基板１０３上に異物５０１ａ、５０２ａが存在し、基板保持部１０６と基板１０３との間に異物５０３ａがある様子を示している。異物５０１ａ、５０２ａに起因してモールド１０２と樹脂１１４が接触できず隙間３０１が存在する。ここで、樹脂１１４の厚みは約５０μｍ、異物５０１ａ、５０２ａ５０３ａの大きさは数μｍ〜十数μｍ、以下である。
【００４７】
図４（ｂ）（ｃ）は撮像ユニット１１９で取得された画像を示す図である。
【００４８】
図４（ｂ）は、離型前（引き離す前）に樹脂１１４の方向を撮像した結果を示す画像５０４である。矩形４０１は、パターン部１０２ａの外周に相当し、パターン部１０２ａとその周囲の空間との境界を示している。矩形４０１の内部には、領域５０１ｂ、５０２ｂの像が表れている。
【００４９】
パターン部１０２ａは、異物５０１ａ、５０２ａとの接触点を中心に面外方向（Ｚ軸方向）に凸に変形する。空隙３０１は、異物５０１ａに起因して、パターン部１０２ａと樹脂１１４との間にできる隙間である。空隙３０２は、異物５０２ａに起因して、パターン部１０２ａと樹脂１１４との間にできる隙間である。空隙３０１、３０２に存在する気体がもつ屈折率が、モールド１０２と樹脂１１４の屈折率とは異なることに起因して、領域５０１ｂ、５０２ｂの像が表れている。
【００５０】
基板１０３は、異物５０３ａとの接触点を中心に緩やかな凸形状となる。基板１０３の剛性によって、基板１０３の変形は、面外方向に広範囲かつ傾斜も緩やかとなる。基板１０３がこのように変形するため、パターン部１０２ａと樹脂１１４との間に空隙は生じにくく、異物５０３ａに起因する像は撮像されない。
【００５１】
図４（ｃ）は離型後（引き離した後）に樹脂１１４の方向を撮像した結果を示す画像５０５である。画像５０５では、領域５０１ｂとほぼ同じ位置に領域５０１ｃが、領域５０２ｂ同じ位置に領域５０２ｃの像が表れている。さらに、領域５０３ｃの像も表れている。
【００５２】
領域５０１ｃ、５０２ｃは、領域５０１ｂ、領域５０２ｂとほぼ同じ階調数の像である。異物５０１ａ、５０２ａが存在する領域における樹脂１１４の膜厚が、異物５０１ａ、５０２ａが存在しない領域における樹脂１１４の膜厚に比べて不均一な状態（膜厚偏差が大きい状態）となる。樹脂１１４の膜厚の違いにより、光の干渉作用に違いが生じることで領域５０１ｃ、領域５０２ｃの像が表れている。
【００５３】
また、異物５０３ａに起因して、異物５０３ａの上方の領域３０７では、その他の領域４０８に比べて樹脂１１４が厚くなる。厚さの違いにより光の干渉作用に違いが生じることで５０３ｃの像が表れている。
【００５４】
離型後の樹脂１１４の形状（膜厚の分布）と離型前の樹脂１１４の形状と同じであるが、離型前には樹脂１１４の形状に起因する像は観察されない。
【００５５】
モールド１０２と樹脂１１４の屈折率が同程度であり、モールド１０２と樹脂１１４の境界において光の反射は生じにくい。また、モールド１０２の厚さのほうが樹脂１１４の厚さに比べて十分に厚いため、モールド１０２と樹脂１１４とを足し合わせた厚みはモールド１０２の厚みとほぼ等価である。よって、樹脂１１４の微小な厚みの違いにより生じる干渉作用はほとんどなく、撮像ユニット１１９によって干渉縞は観察されにくくなる。
【００５６】
一方、離型後では、モールド１０２と樹脂１１４との間に、モールド１０２および樹脂１１４とは屈折率の異なる気体３０９が存在する。離型前の場合とは異なり、気体３０９と樹脂１１４との境界において光が反射するため、樹脂１１４の厚み分布に起因して離型前には現れなかった干渉縞が現れるようになる。
【００５７】
図６は、画像５０４と画像５０５を用いて、異物５０３ａの有無や異物５０３ａの位置や大きさ等の異物情報の取得方法を示すフローチャートである。
【００５８】
制御部１２０が、記憶部１２１に記憶された画像５０４と画像５０５とを読み出す（Ｓ２０１）。制御部１２０は、画像５０５の画素情報から第１画像５０１の画素情報を減算する（Ｓ２０２）。すなわち、画像５０５の各画素の階調数から、画像５０５の各画素に対応する画像５０４の画素の階調数を減算していく。なお、制御部１２０は、減算によって得られた画像を２値化しておく。
【００５９】
図７は、Ｓ２０２取得された、離型前の樹脂１１４の画像の画素情報と離型後の樹脂１１４の画像の画素情報の差を示す画像５０６である。２値化によって、画像５０４と画像５０５に共通する矩形４０１の画像が消え、領域５０３ｃの画像のみが残る。
【００６０】
次に、制御部１２０は、隣り合う画素同士の値を比較していき、所定の閾値以下の画素から当該閾値以上の画素に切り替わる部分の境界線を抽出する。ここで抽出される境界線は、異物５０３ａの輪郭を示す領域５０３ｃの輪郭と同じになる。２値化処理をおこなったため、本実施形態では低い方の値から高い方の値に切り替わる境界が異物５０３ａの輪郭に相当する。
【００６１】
制御部１２０は、撮像素子１１９ｂの撮像視野に対するパターン部１０２ａの頂点の位置（パターン形成部の位置）を求める（Ｓ２０３）。ここで、制御部１２０は、画像５０４における矩形４０１の４つの頂点の位置と、画像５０５における矩形４０１の４つの頂点の位置とを抽出し、各頂点の位置の平均値を求める。
【００６２】
制御部１２０は、閉じられた境界線に含まれる画素をグループ化し、１グループを１つの異物として特定する（Ｓ２０４）。Ｓ２０４で得られた結果に基づいて、制御部１２０は異物５０３ａを検知したどうか、すなわち異物５０３ａが有るかどかを判断する。
【００６３】
制御部１２０は、領域５０３ｃの重心位置を求めることにより、異物５０３ａの重心位置を求める（Ｓ２０５）。Ｓ２０５で求まる位置とは、撮像素子１１９ｂの撮像視野に対する異物の位置である。Ｓ２０４で検出された異物５０３ａが複数ある場合も、同様にして重心位置を求める。
【００６４】
制御部１２０は、Ｓ２０４とＳ２０５の結果を用いて、パターン部１０２ａに対する異物５０３ｃの重心位置を求める（Ｓ２０６）。すなわち、Ｓ２０３で求めたパターン部１０２ａの４頂点のうちの１つを原点としたＸＹ軸座標系に対する異物５０３ａの位置を求める。
【００６５】
次に、制御部１２０は、基板ステージ１０５に対する異物５０３ａの位置を求める（Ｓ２０７）。
【００６６】
検出部１１５、１１６を用いることで、基板ステージ１０５に対する基板１０３の位置、基板１０３に対するショット領域１１７の位置、ショット領域１１７に対するパターン部１０２ａの位置は既知である。
【００６７】
これらの既知の情報と、Ｓ２０６で求めたパターン部１０２ａに対する異物５０３ａの重心位置を用いて、基板ステージ１０５に対する異物５０３ａの位置を求めることができる。以上で、異物５０３ａの検出方法および異物５０３ａの異物情報を求める方法に関する説明を終了する。
【００６８】
本実施形態にかかるインプリント装置１００であれば、樹脂１１４とモールド１０２とを引き離す前後の撮像結果を用いて基板保持部１０６と基板１０３との間にある異物５０３ａを検出することができる。パターンの形成処理と並行しながら異物５０３ａの検出することができるため、本実施形態を適用しない場合に比べてスループットの低下を低減することができる。
【００６９】
特に、本実施形態に係る異物５０３ａの検出方法は、基板ステージ１０５に載置される基板が交換される毎に異物５０３ａ検出工程を行う場合であってもスループットが低下しない点で優れている。さらに、基板１０３を基板保持部１０６に載置後であっても、基板１０３の表面側の異物５０１ａ、５０２ａと、基板１０３の裏面側の異物５０３ａとを区別できる点で優れている。
【００７０】
なお、Ｓ２０４で複数の異物５０３ａが検出された場合は、Ｓ２０５〜Ｓ２０７のそれぞれの工程において異物５０３ａの数だけ処理を繰り返す。あるいは、Ｓ２０５〜Ｓ２０７の処理を一度終えてから、再度別の異物５０３ａについてＳ２０５〜Ｓ２０７の処理を繰り返してもよい。
【００７１】
基板１０３からモールド１０２を引き離す前に異物５０１ａや異物５０２ａに起因する領域５０１ｂや５０１ｂが現れた時点で、制御部１２０が異常発生と判断し、インプリント処理を中止してもよい。あるいは、制御部１２０が基板１０３の表面側の異物の大きさや数を求めて、その結果に基づいてインプリント処理を継続するか中止するかを判断してもよい。
【００７２】
［その他の実施形態］
前述のように、離型前の撮像工程は樹脂１１４を硬化させた後の方が好ましい。硬化する前後における樹脂１１４の光学特性の変化によって、撮像素子１１９ｂに入射する光の強度が変化する場合であっても、離型前後の画像の異物５０１ａ、５０２ａ、５０３ａのない領域における画素値を一定にできる。よって画像５０４と画像５０５を比較しやすくなる。
【００７３】
インプリント装置１００は、１度のインプリント処理によって複数のショット領域１１７にパターンを形成できるパターン部８０１を備えたモールド８０２（図８に図示）を用いてインプリント処理をする装置であってもよい。撮像ユニット１１９が１度にインプリント処理する領域と同程度の撮像視野によって樹脂１１４の方向を撮像することによって、前述の実施形態よりも広い面積におけるショット領域１１７と基板保持部１０６との間の異物を検出することができる。
【００７４】
クリーニングユニット１２２は、基板保持部１０６と基板１０３の裏面側との少なくとも一方をクリーニングできればよい。また、クリーニングユニット１２２は、異物情報に基づいてクリーニングを行わなくてもよい。この場合は、異物５０３ａの検知を受けて、クリーニングの対象領域を全面的にクリーニングすればよい。異物情報は、異物５０３ａの位置と大きさの少なくとも一方でもよい。
【００７５】
制御部１２０が異物５０３ａを検知する検知手段としての機能と異物情報を取得する算出手段としての機能とを両方有する例を示したが、それぞれの機能を別々の制御基板上に備えていても構わない。  インプリント装置１００は、光硬化法ではなく、熱硬化法を採用するインプリント装置１００であってもよい。また、本発明にかかるインプリント材は、光を含む各種電磁放射線により硬化する樹脂、あるいは加熱により硬化する樹脂である。インプリント装置１００が採用している硬化方法に対応するインプリント材を選択する。
【００７６】
本明細書において、「硬化」とは、樹脂１１４に対して所定波長の光が照射することにより、樹脂１１４を構成する分子の少なくとも一部の分子間の結合が変化することをいう。
【００７７】
本明細書において、「異物」とは、パターン形成に関与することを目的としていない物質である。例えば、塗布部１１８により吐出された樹脂１１４がミストとして漂い乾燥した固形物、インプリント装置１００を構成する部材から生じる微粒子、外部空間から進入してインプリント装置１００内に存在する塵などである。
【００７８】
本明細書において、「インプリント材」とは、インプリント装置１００が採用している硬化方法に対応する、硬化性樹脂である。例えば、光を含む各種電磁放射線により硬化する樹脂、あるいは加熱により硬化する樹脂等である。
【００７９】
［物品の製造方法］
本発明の実施形態にかかる物品の製造方法は、インプリント装置を用いて基板（ウエハやガラス板等）上にパターンを形成する工程と、パターンの形成露光された基板に対して加工処理を施す工程とを含む。物品とは、例えば、半導体集積回路素子、液晶表示素子、撮像素子、磁気ヘッド、ＣＤ−ＲＷ、光学素子、フォトマスク等である。加工処理とは、例えば、エッチング処理、あるいはイオン注入処理である。さらに、他の周知の処理工程（現像、酸化、成膜、蒸着、平坦化、インプリント材剥離、ダイシング、ボンディング、パッケージング等）を含んでも良い。
【００８０】
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及び変更が可能である。
【符号の説明】
【００８１】
１００  インプリント装置
１０２  モールド
１０３  基板
１０５  移動体
１０６  基板保持部（載置部）
１１４  樹脂（インプリント材）
１１９  撮像ユニット
１１９ｂ  撮像素子（撮像手段）
５０３ａ  異物（載置部と基板との間の異物）
１２０  制御部（検知手段、算出手段）
【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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