(57)【要約】【課題】  ショット領域間の相対位置の計測を容易に行いう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、基準マークが形成されたモールドを保持する支持体と、各ショット領域に第１マーク及び第２マークが形成された基板を保持する基板ステージと、前記各ショット領域に形成された前記第１マーク及び前記第２マークと前記モールドに形成された前記基準マークとを検出することによって前記各ショット領域間の相対位置を計測する検出器とを備える。前記検出器は、隣接しあう２つのショット領域のそれぞれに形成された隣接しあう前記第１マーク及び前記第２マークそれぞれの前記基準マークに対する位置を検出することによって、隣接しあう前記２つのショット領域間の相対位置を検出する。【選択図】  図８
2012129314.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板に塗布された樹脂とモールドのパターン面とを接触させて該樹脂を硬化させるインプリント処理を前記基板のショット領域ごとに行うインプリント装置であって、
基準マークが形成されたモールドを保持する支持体と、
各ショット領域に第１マーク及び第２マークが形成された基板を保持する基板ステージと、
前記各ショット領域に形成された前記第１マーク及び前記第２マークと前記モールドに形成された前記基準マークとを検出することによって前記各ショット領域間の相対位置を計測する検出器と、
を備え、
前記検出器は、隣接しあう２つのショット領域のそれぞれに形成された隣接しあう前記第１マーク及び前記第２マークそれぞれの前記基準マークに対する位置を検出することによって、隣接しあう前記２つのショット領域間の相対位置を検出する、
ことを特徴とするインプリント装置。
【請求項２】
前記基準マークに加えて前記第１マーク及び前記第２マークが前記モールドに形成され、
前記検出器は、前記モールドを用いて前記基板の各ショット領域に転写された前記第１マーク及び前記第２マークと前記モールドに形成された前記基準マークとを検出することによって前記各ショット領域間の相対位置を計測する、
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】
基板に塗布された樹脂とモールドのパターン面とを接触させて該樹脂を硬化させるインプリント処理を前記基板のショット領域ごとに行うインプリント装置であって、
各ショット領域に第１マーク及び第２マークが形成された基板を保持する基板ステージと、
前記基板ステージに保持された基板の前記第１マーク及び前記第２マークと光学的に共役な位置に基準マークを有し、前記各ショット領域間の相対位置を計測する検出器と、
を備え、
前記検出器は、隣接しあう２つのショット領域のそれぞれに形成された隣接しあう前記第１マーク及び前記第２マークそれぞれの前記基準マークに対する位置を検出することによって、隣接しあう前記２つのショット領域間の相対位置を検出する、
ことを特徴とするインプリント装置。
【請求項４】
前記基準マークは、各ショット領域の前記第１マークの位置を検出するための基準マークと該基準マークとは別に各ショット領域の前記第２マークの位置を検出するための基準マークとを含む、ことを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれか１項に記載のインプリント装置。
【請求項５】
前記第１マーク及び前記第２マークは、各ショット領域のｘｙｚ座標系のｘ軸に平行なｘ方向の相対位置を検出するためのマークと各ショット領域のｙ軸に平行なｙ方向の相対位置を検出するためのマークとをそれぞれ含む、ことを特徴とする請求項１乃至請求項４のいずれか１項に記載のインプリント装置。
【請求項６】
前記基準マークと隣接しあう２つのショット領域の隣接しあう前記第１マーク及び前記第２マークそれぞれとの重なり合いによってモアレ模様が形成される、ことを特徴とする請求項１乃至請求項５のいずれか１項に記載のインプリント装置。
【請求項７】
前記検出器は、各ショット領域に形成された前記第１マークの前記基準マークに対する位置を検出する検出器と、各ショット領域に形成された前記第２マークの前記基準マークに対する位置を検出する検出器とを含む、ことを特徴とする請求項１乃至請求項６のいずれか１項に記載のインプリント装置。
【請求項８】
前記各ショット領域は、ｘｙｚ座標系のｘ軸に平行な一対の辺とｙ軸に平行な一対の辺とを含む境界を有する中央領域と、前記中央領域の前記ｙ軸に平行な一対の辺よりそれぞれの外側に前記中央領域を挟むように配置された第１領域及び第２領域と、を含み、
前記第１マークは前記第１領域に配置され、前記第２マークは前記第２領域に配置される、
ことを特徴とする請求項１乃至請求項７のいずれか１項に記載のインプリント装置。
【請求項９】
前記第１領域及び前記第２領域は、それぞれ前記中央領域の反対側に凹部及び凸部を有し、前記凹部及び前記凸部を利用して、隣接しあう２つのショット領域の隣接しあう前記第１マーク及び前記第２マークが近接して位置するように構成されている、ことを特徴とする請求項８に記載のインプリント装置。
【請求項１０】
前記中央領域は、回路パターンが形成される領域である、ことを特徴とする請求項８又は請求項９に記載のインプリント装置。
【請求項１１】
前記検出器は、ｘｙｚ座標系のｘ軸に平行なｘ方向に沿って隣接しあう２つのショット領域間のｘ方向又はｙ軸に平行なｙ方向における相対位置を検出する、ことを特徴とする請求項１乃至請求項１０のいずれか１項に記載のインプリント装置。
【請求項１２】
前記第１マーク及び前記第２マークはそれぞれ前記第１領域及び前記第２領域の前記ｙ軸の座標が同じ位置に配置される、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】
基板に塗布された樹脂にインプリント処理によって回路パターンを転写するためのモールドであって、
前記モールドは、そのパターン面に、第１マーク、第２マーク及び基準マークを有し、
基板の隣接しあう２つのショット領域のそれぞれに前記モールドを用いて転写された隣接しあう第１マーク及び第２マークの前記モールドの前記基準マークに対する位置を検出することによって、隣接しあう前記２つのショット領域間の相対位置が検出可能である、
ことを特徴とするモールド。
【請求項１４】
前記モールドのパターン面は、ｘｙｚ座標系のｘ軸に平行な一対の辺とｙ軸に平行な一対の辺とを含む境界を有する中央領域と、前記中央領域の前記ｙ軸に平行な一対の辺よりそれぞれの外側に前記中央領域を挟むように配置された第１領域及び第２領域を含み、
前記基準マークは、前記中央領域の外側に形成されている、ことを特徴とする請求項１３に記載のモールド。
【請求項１５】
前記第１領域及び前記第２領域は、それぞれ前記中央領域の反対側に凹部及び凸部を有し、前記凹部及び前記凸部を利用して、隣接しあう２つのショット領域のそれぞれに前記モールドを用いて転写された隣接しあう前記第１マーク及び前記第２マークが互いに近接して位置するように構成されている、ことを特徴とする請求項１３又は請求項１４に記載のモールド。
【請求項１６】
請求項１乃至請求項１２のいずれか１項に記載のインプリント装置を用いてパタ−ンを基板に形成する工程と、
前記工程で前記パタ−ンを形成された基板を加工する工程と、
を含む物品の製造方法。
【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、そのモールド及び物品の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
半導体露光装置等のリソグラフィー装置に関して、重ね合わせ精度やパターン転写性能に対する要求が年々増加している。この要求に対応するために、従来の投影露光装置に代えてインプリント技術を応用したインプリント装置の半導体製造用途への応用が期待されている。このインプリント技術の１つに、光硬化法を用いたインプリント装置がある。光硬化法を用いたインプリント装置では、モールドに形成された微細パターンをウエハに塗布された樹脂に押し付け、紫外線を照射して樹脂を硬化させることによってウエハ上のショット領域に原版の微細パターンを形成する。モールドは、原版、マスク、テンプレートとも呼称され、樹脂は、レジスト、レジンとも呼称される。
【０００３】
ウエハ上には複数のショット領域が構成される。これらのショット領域の重ね合わせ精度を保証するために、さまざまな性能検証を実施する必要がある。代表的な検証項目としては、配列精度の検査、ディストーション検査、配列再現性の検査、オーバーレイ精度の検査などがある。配列精度の検査では、ショット領域が精度良く格子状に配置されていることが確認される。ディストーション検査では、ショット形状の歪みが確認される。配列再現性の検査では、ショット領域の配列の再現性が確認される。オーバーレイ精度の検査では、下地パターンに対する重ね合わせ精度が確認される。従来の投影露光装置は、これらの精度検査を実施するために、各ショット領域をウエハに転写する際に下地となるパターンの一部または全部に重ね合わせてパターンの転写を行っている(以後、重ね露光と呼称する)。そして、パターンが重ねられた領域上に形成されたマークを露光装置内の計測器により計測することでショット領域間のずれ量を求めてこれらの精度検査を行っている。
【０００４】
一例として、従来のリソグラフィー装置の配列精度の検査方法を、図１４を使って以下に述べる。図１４Ａは、リソグラフィー工程を終了した、配列精度を計測するためのウエハ上のショットレイアウトである。図１４Ｂは図１４Ａのショットレイアウトの一部を拡大したものである。従来は、図１４Ｂのように、ショット領域の一部が上下左右の隣接するショット領域の一部とが重なり合い(図中斜線領域)、所定のマーク同士を重ねるようにリソグラフィー工程が行われる。図１４Ｃは、レチクル上の原画の一例であり、図１４Ｃ中の上と右には小さいマークが配置され、下と左には大きいマークが配置されている。図１４Ｃ中の点線と実線とで囲まれる領域は隣接するショット領域と重ね露光される。これにより、重ね露光されたとき、図１４Ｄのように、大きいマークと小さいマークが重なって構成され、大きいマーク、小さいマークそれぞれの相対位置を精度良く計測することが出来る。これを上下左右のマーク毎にショット毎で行うことで、隣接するショット領域間の相対位置がわかり、ショット領域毎にステップして露光する際の焼付け位置を認識することが出来る。配列精度の検査方法の詳細については特許文献１に開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０００−２９９２７８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかし、インプリント装置では、硬化させた樹脂により形成されたマーク上に別のマークを重ねると、下方に位置するマークを検出することができなくなってしまう。したがって、投影露光装置では実現できていたような重ね露光によって形成したマークを使用するショット領域間の相対位置の計測をインプリント装置では実施することができない。
【０００７】
そこで、本発明は、ショット領域間の相対位置の計測を容易に行いうるインプリント装置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】
【０００８】
本発明の１つの側面は、基板に塗布された樹脂とモールドのパターン面とを接触させて該樹脂を硬化させるインプリント処理を前記基板のショット領域ごとに行うインプリント装置であって、基準マークが形成されたモールドを保持する支持体と、各ショット領域に第１マーク及び第２マークが形成された基板を保持する基板ステージと、前記各ショット領域に形成された前記第１マーク及び前記第２マークと前記モールドに形成された前記基準マークとを検出することによって前記各ショット領域間の相対位置を計測する検出器と、を備え、前記検出器は、隣接しあう２つのショット領域のそれぞれに形成された隣接しあう前記第１マーク及び前記第２マークそれぞれの前記基準マークに対する位置を検出することによって、隣接しあう前記２つのショット領域間の相対位置を検出する、ことを特徴とする。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、ショット領域間の相対位置の計測を容易に行いう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】
【００１０】
【図１】インプリント装置の構成を示す概略図である。
【図２】インプリント処理を説明するための図である。
【図３】スコープを示す図である。
【図４】マーク及びモアレ模様を示す図である。
【図５】ショット領域間の相対位置を計測する手法のフローチャートである。
【図６】ウエハに構成されるショット領域を示す図である。
【図７】第１実施形態のモールドに配置されるマークを示す図である。
【図８】第１実施形態のショット領域間の相対位置を計測する流れを示す図である。
【図９】第２実施形態のモールドに配置されるマークを示す図である。
【図１０】第２実施形態のショット領域のショット領域間の相対位置を計測する流れを示す図である。
【図１１】第３実施形態のマークを示す図である。
【図１２】第３実施形態のマークの別例を示す図である。
【図１３】基準マークを備えたスコープを示す図である。
【図１４】ショット領域間の相対位置を計測する従来の手法示す図である。
【図１５】マークの別例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下に、本発明の実施形態を添付の図面に基づいて詳細に説明する。本発明に係るインプリント装置の一例について説明する。インプリント装置は、基板（ウエハ）１０１に塗布された樹脂とモールド１１１のパターン面とを接触させて光硬化するインプリント処理を行うことによってパターンをショット領域ごとに転写する。図１において、モールド１１１に対する紫外線の照射軸に平行にｘｙｚ座標系のｚ軸を取り、該ｚ軸に垂直な平面内で、塗布機構１２１に対して基板ステージ１０６が移動する方向にｙ軸を取り、該ｙ軸に直交する方向にｘ軸を取って説明する。インプリント装置１００は、照明系ユニット１４２と、モールド１１１を保持する支持体（ヘッドマウント）１１２と、基板（ウエハ）１０１を保持する基板ステージ１０６と、塗布機構１２１とを備える。照明系ユニット１４２は、インプリント処理の際に、モールド１１１に対して紫外線を照射する。照明系ユニット１４２は、光源１４１と、該光源１４１から射出された紫外線をモールド１１１に照射するように折り曲げるためのミラー１４３と、インプリント処理に適切な光に調整するための複数の光学素子から構成される。モールド（テンプレート）１１１は、ウエハ１０１側の対向面に、所定の凹凸パターン（例えば、回路パターン）が三次元状に形成された型材である。凹凸パターンの表面は、ウエハ１０１の表面との密着性を保つために、高平面度に加工されている。なお、モールド１１１の材質は、石英等、紫外線を透過させることが可能な材料である。
【００１２】
ヘッドマウント１１２は、複数の検出器（スコープ）１１３と、不図示であるが、モールド１１１を保持し固定するヘッドと、該ヘッドを駆動する駆動機構を備えた転写機構である。前記駆動機構は、ウエハ１０１上に形成された紫外線硬化樹脂にモールド１１１の押印領域を押し付けるために、ヘッドをｚ、ωｘ、ωｙの各方向に駆動可能である。駆動機構に採用されるアクチュエータとしては、リニアモータやエアシリンダが採用可能である。アクチュエータは、紫外線硬化樹脂からモールド１１１を引き離す離型動作の際に、硬化した紫外線硬化樹脂が破壊しないように高精度に離型動作を行うために、粗動作及び微動作を分割して実施するアクチュエータであっても良い。スコープ１１３は、モールド１１１に形成されたマーク（第１基準マーク、第２基準マーク）と、ウエハ１０１上に形成されたマーク（第１マーク、第２マーク、第３マーク、第４マーク）とを光学的に観察し、両者の相対位置関係を計測する。スコープは、モールド１１１とウエハ１０１との相対位置関係が計測できれば良いので、両者のマークを観察する結像光学系を内部に構成したものでも良いし、両者のマークの干渉信号やモアレ模様（干渉縞）等の相乗効果による信号を検知するものでも良い。
【００１３】
ウエハ１０１は、例えば、単結晶シリコンからなり、被処理面には、成形部となる紫外線硬化樹脂１２２が塗布される。また、基板ステージ１０６は、３次元方向に駆動可能であり、微動ステージ１０２と粗動ステージ１０４とを備える。微動ステージ１０２は、微動アクチュエータ１０３によりｘ、ｙ、ｚ、ωｘ、ωｙ、ωｚの各方向に微小な駆動可能であり、不図示のウエハチャックを介してウエハ１０１を吸着保持する。また、粗動ステージ１０４は、微動ステージ１０２を保持しつつ、粗動アクチュエータ１０５によりｘ、ｙ、ωｚの各方向に駆動可能であり、床面上に載置されたステージ定盤１０７上に設置されている。塗布機構１２１は、ウエハ１０１上の所定の領域に紫外線硬化樹脂１２２を塗布する。紫外線硬化樹脂１２２は、紫外線を受光することにより硬化する性質を有する樹脂（インプリント樹脂）であり、製造する半導体デバイスの種類により適宜選択される。以下、簡単のために、紫外線硬化樹脂を単に「樹脂」と表記する。
【００１４】
また、インプリント装置１００は、ウエハ１０１の位置決めを実施するためのアライメント検出系と、モールド１１１やウエハ１０１をインプリント装置１００内に搬出入するための搬送系と、制御部Ｃとを備える。アライメント検出系は、アライメントスコープ１３１と、フォーカスセンサ１３２とを有する。アライメントスコープ１３１を比較的空間や光学的制約が少ない位置に構成することで、プロセス対応力に秀でた光学系を構成することができる。アライメントスコープ１３１は、グローバルアライメント計測に用いることが一般的である。アライメントスコープ１３１は、ウエハ１０１等のｘ、ｙ方向の位置ズレの計測を実施する。フォーカスセンサ１３２は、ウエハ１０１等のｚ位置の計測を実施する。搬送系は、モールド１１１を搬出入させるための不図示のモールド搬送系と、ウエハ１０１を搬出入させるためのウエハ搬送系とを有する。モールド搬送系は、搬送ロボットを有し、所定の位置に載置されるモールドストッカーとヘッドマウント１１２と間における搬送を実施する。ここで、モールドストッカーは、複数枚のモールド１１１を内部に保管するキャリアである。ウエハ搬送系は、搬送ロボット１５２により、所定のウエハ搬入口に載置されるウエハキャリア１５１と基板ステージ１０６との間における搬送を実施する。制御部Ｃは、インプリント装置１００の各構成要素の動作、及び調整処理等を制御する。制御部Ｃは、インプリント装置１００の各構成要素に回線により接続された、磁気記憶媒体等の記憶部を有するコンピュータ、又はシーケンサ等で構成され、プログラム、若しくはシーケンスにより、各構成要素の制御を実行する。
【００１５】
次に、インプリント装置１００によるインプリント処理について図２を用いて略説する。最初に、ウエハ搬送系は、被処理対象のウエハ１０１をウエハキャリア１５１からウエハチャックまで搬送する。また、モールド搬送系は、当該ロットに採用するモールド１１１をモールドストッカーからヘッドマウント１１２まで搬送し、ヘッドに固定する。ウエハ１０１を保持した基板ステージ１０６は、アライメント検出系の直下に移動し、アライメントスコープ１３１がウエハ１０１上のマークを計測することによって位置決めが行われる。その後、基板ステージ１０６は塗布機構１２１の直下へ移動し、塗布機構１２１は、ウエハ１０１上の所定の領域に樹脂１２２を塗布する。その後、基板ステージ１０６の駆動によりウエハ１０１はヘッドマウント１１２の直下の所定の位置に配置される。この時の位置関係を図２Ａに示す。次に、ヘッドマウント１１２は、モールド１１１をｚ軸方向に駆動することにより、ウエハ１０１上の樹脂１２２にモールド１１１上に構成される押印領域２０１を押印する。このとき、樹脂１２２にモールド１１１が押し付けられることにより、樹脂１２２はモールド１１１上の押印領域２０１に形成された凹凸パターンに沿って流動する。この時の位置関係を図２Ｂに示す。この状態で、照明系ユニット１４２は、モールド１１１の背面（上面）から紫外線を照射し、モールド１１１を透過した紫外線により、樹脂１２２が硬化する。樹脂１２２が硬化した後、次に、ヘッドマウント１１２は、モールド１１１をウエハ１０１から離型させる。これにより、ウエハ１０１の表面には、押印領域２０１のパターンに倣った３次元形状の樹脂１２２の層が形成される。この時の位置関係を図２Ｃに示す。その後、インプリント装置１００は、順次基板ステージ１０６を駆動し、転写処理を繰り返すことによって、ウエハ１０１の全面に渡り凹凸パターンを転写する。
【００１６】
スコープ１１３によるモールド１１１上のマークとウエハ１０１上の基準マークの相対ずれ量を計測する処理について概説する。図３は信号を検出するスコープ１１３とその計測対象を示す図である。スコープ１１３は、押印領域に構成されたマーク３１１と、ウエハ１０１に構成されたマーク３２１を光学的に観察することで両者の相対位置関係を計測する。スコープ１１３がモールド１１１やウエハ１０１に対して傾いているのは、押印時に樹脂を硬化させるための紫外線をモールド１１１の上方から照射するときに露光光である紫外線の光路を確保するためである。スコープ１１３は、不図示の光源からの光を、ハーフプリズムや偏光ビームスプリッタといったプリズム３３１を用いて、スコープ１１３の光軸上へ導きマークへ照射する。マーク３１１とマーク３２１に対して光が照射されることにより発生するモアレ信号は、プリズム３３１を透過し、スコープ１１３に構成された撮像素子３３２上で結像する。撮像素子３３２上へ結像されたマーク３１１とマーク３２１の相対位置関係から発生するモアレ信号を処理することで、両者の相対位置関係を計測することができる。
【００１７】
モアレ倍率Ｐは、２者の計測方向(図４ではy方向)のマークのピッチＰ１とピッチＰ２から以下の式で示される。
Ｐ＝｜（Ｐ１＋Ｐ２）／（Ｐ１−Ｐ２）｜
なお、上記式中、Ｐ１、Ｐ２はどちらがモールド側のマーク３１１でどちらがウエハ側のマーク３２１でもモアレ倍率Ｐは変わらない。
【００１８】
図４を用いてモアレ信号による計測を説明する。図４Ａ、図４Ｂに示されるピッチの異なる二種類の格子マークを用意する。これらを重ねると、明暗の縞模様が生じる。これを図４Ｃに示す。これがモアレ信号である。モアレ信号は、二種類の格子マークの相対位置関係によって明暗の位置が変化する。例えば、片方を少しだけ計測方向にずらすと、図４Ｃは図４Ｄのようなモアレ信号に変化する。このモアレ信号は、実際のずれ量を拡大し、大きな明暗縞として発生するためスコープの解像力が低くても、精度良く二者の相対位置関係を計測することができる。インプリント装置１００で用いるスコープ１１３では、前記のとおり傾ける必要があるため、図４Ａで示した格子状のマークでは、光が撮像素子３３２まで返ってこない。そこで、ウエハ１０１上のマーク３２１は図４Ｅに示したような、チェックボード状のマークとすることで、傾けたスコープ１１３によりモアレ信号を計測することが可能となる。なお、チェックボード状のマークは回折角θ、照明光波長λ、マークピッチｄ、回折次数ｎからなる回折の式(２ｄ×ｓｉｎθ＝ｎλ)から導かれる関係で最適化する。これにより、傾けて計測しても格子状マークと同等のモアレ信号を得ることができる。
【００１９】
〔第１実施形態〕
図５は、性能検証項目の１つであるショット領域の配列精度の検査を実施するフローチャートである。なお、本発明では同様の手法により配列精度に限定されない性能の検証を実施することが可能である。Ｓ５０１で処理が開始される。Ｓ５０２で、モールド搬送系は、モールドストッカーに保持されているモールド１１１をヘッドマウント１１２へ搬送する。モールド１１１の搬送後、ヘッドマウント１１２に構成されているモールドチャックがモールド１１１を吸着等により固定する。Ｓ５０３で、搬送ロボット１５２は、ウエハキャリア１５１に保持されているウエハ１０１を基板ステージ１０６へ搬送する。ウエハ１０１の搬送後、基板ステージ１０６に構成されているウエハチャックがウエハ１０１を吸着等により固定する。Ｓ５０４で、塗布機構１２１は、ウエハ１０１上の所定のショット領域に紫外線硬化樹脂１２２を塗布する。図６はウエハ１０１に構成されるショット領域を示す図である。ウエハ１０１上には複数のショット領域４１１が構成され、これらが規則正しく配列されることによりショットレイアウト４１２が決定される。なお、本実施形態では各ショット領域４１１同士が規則正しく隣接している例を示している。しかし、これらのショット領域４１１は必ずしも隣接している必要はなく、ショット領域４１１同士が離れていても良い。Ｓ５０４では、所定のショット領域４１１に対して、モールドのパターンに適した配置になるよう基板ステージ１０６を駆動させながら塗布機構１２１が紫外線硬化樹脂１２２を塗布する。Ｓ５０５で、基板ステージ１０６は、ウエハ１０１をヘッドマウント１１２の直下の位置に配置する。Ｓ５０６で、制御部Ｃは、ヘッドマウント１１２をＺ軸方向に駆動させることで、原板１１１に構成された押印領域のパターンを紫外線硬化樹脂１２２が塗布されたショット領域４１１にインプリント(転写)する。
【００２０】
ここで、モールド１１１のパターン面に構成され、ショット領域４１１に転写されて、ショット領域４１１間のずれを計測するために使用されるマークについて図７を用いて説明する。モールド１１１のパターン面は、ｘ軸に平行な一対の辺とｙ軸に平行な一対の辺とを含む境界を有する中央領域を有する。中央領域は、回路パターンが形成された回路パターン領域であってもよい。中央領域のｙ軸に平行な一対の辺よりそれぞれの外側に中央領域を挟むように第１領域及び第２領域が配置される。中央領域のｘ軸に平行な一対の辺よりそれぞれの外側に中央領域を挟むように第３領域及び第４領域が配置される。第１実施形態において、ｙ軸は、ｘ軸及びｙ軸の一方の第１軸を構成し、ｘ軸は、ｘ軸及びｙ軸の他方の第２軸を構成している。
【００２１】
図７において、Ｗから始まる符号で示されるマークは、スコープ１１３による計測時にウエハ側マークとして使用される。ウエハ側マークは、例えば、図４Ｅに示されるようなチェックボード状のマークである。また、Ｍから始まる符号で示されるマークは、スコープ１１３による計測時にモールド側マークとして使用される基準マークである。モールド側マークは、例えば、図４Ｂに示されるようなスリットのマークである。さらに、各符号の末尾に付加されているｘおよびｙは、各マークの計測軸の方向を表す。なお、以後の説明では簡単のため、例えば、Ｗ７０１ＬＸマークとＷ７０１ＬＹマークをあわせてＷ７０１Ｌマークと呼称する。したがってＷ７０１Ｌマークによってｘとｙの２軸方向に対する計測を行うことができる。Ｗ７１１Ｕマーク〜Ｗ７１３Ｕマークは、第３領域に形成された第３マークを構成し、Ｗ７１１Ｄマーク〜Ｗ７１３Ｄマークは、第４領域に形成された第４マークを構成する。Ｗ７１１Ｕマーク〜Ｗ７１３ＵマークとＷ７１１Ｄマーク〜Ｗ７１３Ｄマークとは、それぞれｘ座標が同じ位置に配置されている。同様に、Ｗ７０１Ｒマーク〜Ｗ７０３Ｒマークは、第１領域に形成された第１マークを構成し、Ｗ７０１Ｌマーク〜Ｗ７０３Ｌマークは、第２領域に形成された第２マークを構成する。Ｗ７０１Ｒマーク〜Ｗ７０３ＲマークとＷ７０１Ｌマーク〜Ｗ７０３Ｌマークとは、それぞれｙ座標が同じ位置に配置されている。
【００２２】
図８に、ウエハ１０１のｘ方向に沿って隣り合う２つのショット領域にＷ７０１Ｒマーク〜Ｗ７０３Ｒマーク（第１マーク）とＷ７０１Ｌマーク〜Ｗ７０３Ｌマーク
（第２マーク）とが転写された様子を示している。図７において、Ｍ７０ＲマークとＭ７０Ｌマーク（基準マーク）は、図８の右側のショット領域に転写されたＷ７０１Ｒマークと左側のショット領域に転写されたＷ７０１Ｌマークとの設計上の位置関係と等しい押印領域上の位置に配置される。また同様に、Ｍ７１ＤマークとＭ７１Ｕマーク（基準マーク）は、上側のショット領域に転写されたＷ７１１Ｄマーク（第２マーク）と下側のショット領域に転写されたＷ７１１Ｕマーク（第１マーク）の設計上の位置関係と等しい位置に配置される。図７に示すマークは、インプリント処理によりすべてウエハ１０１の各ショット領域に転写される。しかし、スコープ１１３によるショット領域間の相対位置を計測する場合に、ウエハ１０１に転写されたモールド側マーク（基準マーク）を計測することがない。そこで、以後の図面ではウエハ１０１側に転写されたモールド側マークの表示を省略するものとする。また、ここではモールド側マークが押印領域に構成される例を示したが、ウエハ１０１に転写する必要がないマークであるためモールド側マークはモールド上の押印領域外に構成しても良い。
【００２３】
Ｓ５０６で、制御部Ｃは、ウエハ１０１上の全ショット領域に対してインプリント処理が完了したかどうかを判断する。制御部Ｃは、全ショット領域へのインプリント処理が完了していない場合、Ｓ５０４に戻って未処理のショット領域への樹脂の塗布とインプリント処理を行う。制御部Ｃは、全ショット領域へのインプリントが完了した場合、次のＳ５０７に遷移する。Ｓ５０７で、制御部Ｃは、所定のショット領域の同一のｘ位置に配置されるマークのずれ量を複数のスコープ１１３を用いて計測する。マークのずれ量の計測は、図８に示す流れで行われる。まず図８Ａに示すように、制御部Ｃは、モールド１１１のＭ７０Ｒマークと左側のショット領域４１１のＷ７０１Ｒマークが重なり、モールド１１１のＭ７０Ｌマークと右側のショット領域４１１’のＷ７０１Ｌが重なるように基板ステージ１０６を駆動する。そして、制御部Ｃは、Ｍ７０ＲマークとＷ７０１Ｒマークとの重なり合いによって形成されるモアレ模様の信号Ｓ７０１Ｒを検出可能な位置に第１スコープ１１３を駆動する。さらに、制御部Ｃは、Ｍ７０ＬマークとＷ７０１Ｌマークとの重なり合いによって形成されるモアレ模様の信号Ｓ７０１Ｌを検出可能な位置に第２スコープ１１３を駆動する。基板ステージ１０６、第１及び第２スコープ１１３の位置を固定した状態で、第１及び第２スコープ１１３がそれぞれモアレ信号Ｓ７０１Ｒ及びＳ７０１Ｌを検出する。その結果から、制御部Ｃは、Ｍ７０Ｒマークに対するＷ７０１Ｒマークのｘｙ方向のずれ量(Offset：Ｓ７０１Ｒ)、及び、Ｍ７０Ｌマークに対するＷ７０１Ｌマークのｘｙ方向のずれ量(Offset：Ｓ７０１Ｌ)を求めることができる。モールド１１１上のＭ７０ＲマークとＭ７０Ｌマークの位置関係はウエハ１０１に転写されたＷ７０１ＲマークとＷ７０１Ｌマークの設計上の位置関係に等しい。したがって、制御部Ｃは、第１ショット領域４１１にインプリントされたＷ７０１Ｒマークに対する第２ショット領域４１１’にインプリントされたＷ７０１Ｌマークの設計値からのずれ量(Offset：Ｓ７０１)とする)を以下の式で求めることができる。
Offset(S701) = Offset(S701L) - Offset(S701R)
【００２４】
制御部Ｃは、図８Ｂに示すように、モールド１１１のＭ７０Ｒマークと左側のショット領域４１１のＷ７０２Ｒマークとが、モールド１１１のＭ７０Ｌマークと右側のショット領域４１１’のＷ７０２Ｌマークとが重なるように基板ステージ１０６を駆動する。制御部Ｃは、図８Ａと同様にして、左側のショット領域４１１にインプリントされたＷ７０２Ｒマークに対する右側のショット領域４１１’にインプリントされたＷ７０２Ｌのずれ量を求める。さらに、制御部Ｃは、図８Ｃに示すように、モールド１１１のＭ７０Ｒマークと左側のショット領域４１１のＷ７０３Ｒマークとが、モールド１１１のＭ７０Ｌマークと右側のショット領域４１１’のＷ７０３Ｌマークとが重なるように基板ステージ１０６を駆動する。制御部Ｃは、図８Ａと同様にして、左側のショット領域４１１にインプリントされたＷ７０３Ｒマークに対する右側のショット領域４１１’にインプリントされたＷ７０３Ｌのずれ量を求める。これらの動作を行うことによって、隣り合う２つのショット領域間のｘ方向に関する相対ずれ量、つまり相対位置（配列精度）を求めることができる。各マークが配置される位置は図８の形態に限られない。すなわち、ショット領域（中央領域）を含む任意の位置に配置することができる。
【００２５】
Ｓ５０８で、制御部Ｃは、所定ショットの同一のｙ方向に配置されるマークのずれ量を複数のスコープ１１３を用いて計測する。具体的な計測の流れはＳ５０７と同一であり、計測対象となるマーク、隣り合う２つのショット領域の位置関係、および計測時の基板ステージ１０６の駆動方向が異なるのみである。これにより、隣り合う２つのショット領域間のＹ方向に関する相対ずれ量、つまり相対位置（配列精度）を求めることができる。Ｓ５０７及びＳ５０８における説明において、単一のスコープ１１３がｘとｙの２軸方向を計測できる機能を有する前提で説明したが、ｘまたはｙの１軸方向のみを計測できる機能を有するスコープを複数組み合わることによっても実現することが可能である。
【００２６】
Ｓ５０９で、制御部Ｃは、ウエハ１０１上の計測可能な全ショット領域に対してずれ量の計測が完了したかどうかを判断する。制御部Ｃは、計測可能な全ショット領域に対してずれ量の計測が完了していない場合、Ｓ５０７に戻って未計測のショット領域に対するずれ量の計測を行う。制御部Ｃは、計測可能な全ショット領域に対してずれ量の計測が完了した場合、次のＳ５１０に遷移する。Ｓ５１０で、制御部Ｃは、計測が完了したウエハ１０１を基板ステージ１０６と搬送ロボット１５２を駆動させることにより、ウエハキャリア１５１内の元の位置へ搬送する。Ｓ５１１で、制御部Ｃは、Ｓ５０７〜Ｓ５０８で計測したすべてのずれ量から、ウエハ１０１全面における配列精度を演算によって求める。この演算により、配列精度パラメータである基板ステージ１０６の移動軸の直線性および回転ずれを求めることができる。
【００２７】
Ｓ５１２で、制御部Ｃは、Ｓ５１１で求めたパラメータに対して、その一部またはすべてに対する規格判定を行う。規格判定を行ったすべてのパラメータが規格値以内であればＳ５１３に遷移して処理終了(配列精度検査成功)となる。規格判定を行ったパラメータに規格値外のものがあればＳ５１４に遷移する。Ｓ５１４で、制御部Ｃは、Ｓ５１２で規格外となったパラメータについてインプリント装置に対するオフセットを反映することで、配列精度パラメータを変更する。Ｓ５１５で、制御部Ｃは、無限回のオフセットの反映および規格判定を実施することを抑止するため、Ｓ５１４での配列精度パラメータの変更回数が規定値以内であるかどうかを判定する。配列精度パラメータの変更回数が既定値を超えた場合はＳ５１６に遷移して処理終了(配列精度の検査失敗)となる。配列精度パラメータの変更回数が規定値以内の場合、制御部Ｃは、Ｓ５１４で反映したオフセット量が正しいことを確認するため、Ｓ５０３に戻って再度インプリント処理および計測を実施する。
【００２８】
[第２実施形態]
基本的な流れは第１実施形態と同一であり、異なるのはモールド１１１の押印領域に構成される各種マークの配置と、図５におけるＳ５０７及びＳ５０８での計測の流れのみであるため、ここでは異なる点のみを説明する。図９はモールド１１１の押印領域に構成される各種マークの配置を示す図である。この図において、Ｗから始まる符号で示されるマークは、スコープ１１３による計測時にウエハ側に構成されるウエハ側マーク（第１マーク、第２マーク）となり、図４Ｅに示されるようなチェックボード状のマークである。また、Ｍから始まる符号で示されるマークは、スコープ１１３による計測時にモールド側に構成されるモールド側マーク（基準マーク）となり、図４Ｂに示されるようなスリットマークである。さらに、各符号の末尾に付加されているｘおよびｙは、各マークの計測軸の方向を表す。なお、以後の説明では簡略化のため、たとえばＷ９０１ＬＸとＷ９０１ＬＹのマークをあわせてＷ９０１Ｌマークと呼称する。したがって、このＷ９０１Ｌマークによってｘとｙの２軸方向に対する計測を行うことができる。
【００２９】
Ｍ９０１ＲマークとＭ９０１Ｌマークは、隣り合う２つのショット領域の左側のショット領域４１１に転写されたＷ９０１Ｒマークと右側のショット領域４１１’に転写されたＷ９０１Ｌマークの設計上の位置関係と等しい押印領域上の位置に配置される。同様にして、Ｍ９０２ＲマークとＭ９０２Ｌマークの位置、Ｍ９０３ＲマークとＭ９０３Ｌマークの位置も決定される。また、Ｗ９０１Ｌ〜Ｗ９０３ＬとＷ９０１Ｒ〜Ｗ９０３Ｒはそれぞれ押印領域上の同一のｘ位置に配置されている。なお、図９に示すマークに関しては押印によりすべてウエハ１０１に転写される。しかし、スコープ１１３によるずれ量計測時にはウエハに転写されたモールド側マークを計測することがない。そのため、以後の図面ではウエハ１０１に転写されたモールド側マークの表示を省略する。また、ここではモールド側マークがモールド１１１の押印領域に構成される例を示したが、ウエハ１０１に転写する必要がないマークであるためモールド側マークはモールド１１１上の押印領域外に構成しても良い。
【００３０】
Ｓ５０７で、制御部Ｃは、隣り合う２つのショット領域の同一のｙ位置に配置されるマークのｘｙ方向のずれ量を単一のスコープ１１３を用いて計測する。具体的には、図１０に示す位置関係で計測を行う。制御部Ｃは、図１０に示すように、モールド１１１のＭ９０１Ｒマークと左側のショット領域４１１のＷ９０１Ｒマークが重なるように基板ステージ１０６を駆動する。そして、制御部Ｃは、Ｍ９０１ＲマークとＷ９０１Ｒマークから発生するモアレ信号Ｓ９０１Ｒを検出可能な位置にスコープ１１３を駆動する。基板ステージ１０６、スコープ１１３の位置を固定した状態で、スコープ１１３がモアレ信号Ｓ９０１Ｒを検出する。制御部Ｃは、その結果から、Ｍ９０１Ｒマークに対するＷ９０１Ｒマークのｘｙ方向のずれ量(Offset：Ｓ９０１Ｒ)を求める。次に、制御部Ｃは、基板ステージ１０６の位置を固定したまま、Ｍ９０１ＬマークとＷ９０１Ｌマークから発生するモアレ信号Ｓ９０１Ｌを検出可能な位置にスコープ１１３を駆動する。基板ステージ１０６、スコープ１１３の位置を固定した状態で、スコープ１１３がモアレ信号Ｓ９０１Ｌを検出する。制御部Ｃは、その結果から、Ｍ９０１Ｌマークに対するＷ９０１Ｌのｘｙ方向のずれ量(Offset：Ｓ９０１Ｌ)を求める。モールド１１１のＭ９０１ＲマークとＭ９０１Ｌの位置関係はウエハ１０１に転写されたＷ９０１ＲマークとＷ９０１Ｌマークの設計上の位置関係に等しい。したがって、左側のショット領域４１１にインプリントされたＷ９０１Ｒマークに対する右側のショット領域４１１’にインプリントされたＷ９０１Ｌマークの設計値からのずれ量(Offset：Ｓ９０１)は以下の式で求めることができる。
Offset(S901) = Offset(S901L) - Offset(S901R)
同様にして、制御部Ｃは、モアレ信号Ｓ９０２ＲとＳ９０２Ｌから左側のショット領域４１１にインプリントされたＷ９０２Ｒマークに対する右側のショット領域４１１’にインプリントされたＷ９０２Ｌマークの設計値からのずれ量を求める。制御部Ｃは、また、モアレ信号Ｓ９０３ＲとＳ９０３Ｌから左側のショット領域４１１にインプリントされたＷ９０３Ｒマークに対する右側のショット領域４１１’にインプリントされたＷ９０３Ｌマークの設計値からのずれ量を求める。これらのずれ量から、ｘ方向に隣り合う２つのショット領域間のｘ方向に関する相対ずれ量、つまり配列精度を求めることができる。
【００３１】
Ｓ５０８で、制御部Ｃは、隣り合う２つのショット領域の同一のｙ位置に配置されるマークのずれ量を単一のスコープ１１３を用いて計測する。具体的な計測の流れはＳ５０７と同一であり、計測対象となるマーク、隣り合う２つのショット領域間の位置関係、およびスコープ１１３の計測位置が異なるのみである。なお、図９にはｘ方向に関する配列精度を計測するためのマークのみ示している。しかし、ｙ方向に関する配列精度を計測するためのマークについてもｘ方向と同様の考え方でモールド上にマークを配置することが可能である。これにより、制御部Ｃは、ｙ方向に隣り合う２つのショット領域間のｙ方向に関する相対ずれ量、つまり配列精度を求めることができる。なお、Ｓ５０７及びＳ５０８における説明において、単一のスコープがｘとｙの２軸方向を計測できる機能を有する前提で説明したが、ｘ又はｙの１軸方向のみを計測できる機能を有するスコープを複数組み合わることによっても実現することが可能である。
【００３２】
［第３実施形態］
図１１Ａに、第３実施形態におけるモールド１１１に構成したマークの配置を示す。黒い部分がウエハ１０１へ転写されるべきウエハ側マーク（第１乃至第４マーク）５、白抜き部分が、モールド側マーク４（第１、第２基準マーク）である。ショットレイアウト情報に基づいて、ステップしながらインプリント処理を繰り返すことで、マーク４，５が、図１１Ｂのように、ウエハ１０１の各ショット領域４１１に転写される。モールド１１１を用いて転写された隣接する２つのショット領域４１１に形成された一対のウエハ側マーク５の部分（図１１Ｂの点線で囲われた部分）を拡大したのが図１１Ｃである。図１１Ｄには、モールド側マーク４を拡大した図を示す。モールド側マーク４は、隣接するショット領域で転写されたウエハ側マーク５の計測方向（ここではｙ方向）の位置が同じになるように設計されている。この為、図１１Ｃのように、スクライブラインを隔てて、隣接しあうショット領域の一対のウエハ側マーク５が同じｙ方向の位置に転写される。
【００３３】
これにモールド１１１に構成した図１１Ｄに示されるモールド側マーク（基準マーク）４を重ねる。そうすると、図１１Ｅのようにモアレ信号が発生する。このとき、計測方向（ｙ方向）に対して一対のウエハ側マーク５の相対位置がそろっていれば図１１Ｅのように、明暗線が同じ位置に発生する。一方、一対のウエハ側マーク５のｙ方向の相対位置にずれが発生している場合は図１１Ｆのように、少しずれた位置に明暗線が発生する。制御部Ｃは、このずれ量を演算することで、隣接するショット領域間の相対位置（ずれ量）を算出するので、ステッピング精度を算出することが出来る。よって、事前に知っておいたウエハ側マーク５及びモールド側マーク４のピッチから求められる上記倍率分だけ補正したものが、隣接するショット領域相互の相対位置（ずれ量）となる。
【００３４】
このショット領域相互の相対位置量の算出を、上下左右の隣接するショット領域間で行い、さらにショット領域毎に行うことで、焼付け位置を求めることが出来る。なお、ウエハ側マーク５とモールド側マーク４とが重なる状態が出来なければモアレ信号は発生しないので、例えば、周辺に大きなマークを構成し粗合わせして計測可能レンジに送り込む工程も必要に応じて追加する。本実施形態では、モールド側マーク（基準マーク）５は、中央領域の外側の領域（第１〜第４領域）に形成されている。
【００３５】
図１１Ａの縦辺領域（第１、第２領域）に配置したウエハ側マーク（第１、第２マーク）５ではｘ方向の相対位置のみ、横辺領域（第３、第４領域）に配置したウエハ側マーク（第３、第４マーク）５では、ｙ方向の相対位置のみを求めることになる。そこで、図１２に示すように、モールド１１１の第１領域乃至第４領域を中央領域の反対側に凹部及び凸部を有するように構成し、隣接するショット領域間で凹部に凸部が入り込むように構成する。そして、凹部及び凸部を利用して、隣接しあう２つのショット領域に転写され隣り合うウエハ側マーク（第１マーク及び第２マーク、第３マーク及び第４マーク）が互いに近接して位置するようにする。そうすると、隣接しあう２つのショット領域間のイ相対位置を計測する各計測箇所においてｘ方向及びｙ方向の計測が可能となる。
【００３６】
本実施形態では、モールド側マーク４とウエハ側マーク５を同一のモールド１１１に構成することを示したが、これにこだわることは無い。例えば、ウエハ１０１上へウエハ側マーク５を転写する為のモールド１１１と、転写後モアレ信号を計測する為のモールド１１１とを別に持っても良い。本実施形態では、モールド１１１とウエハ１０１の相対位置合わせを行うスコープ１１３を使う方法を述べたが、これとは別に専用のスコープを構成しても良い。図１１Ｃのように隣り合うモールド側マーク４やウエハ側マーク５は、同じマークである必要は無く、違う計測ピッチを持つ場合は、そこから導かれる倍率Ｐを用いて実際の相対ずれ量に変換すればよい。
【００３７】
〔第４実施形態〕
図１３に用いて第４実施形態のスコープ１１３について説明する。図１３は第４実施形態のスコープ１１３を構成したインプリント装置の図である。第１〜３実施形態では、モールド１１１に構成されたモールド側マークを使って、モアレ信号の計測を行うことを記載した。第４実施形態のスコープ１１３は、図１３に示すようにスコープ自体にモールド側マークに代わる基準マーク９を保持している。図１３Ａは図３と同様の構成をとっており、モールド側マーク４に相当する基準マーク９をスコープ１１３の先端に取り付けている。ショットレイアウトに従って、ウエハ側マークがインプリントしたウエハ１０１は図１３Ａのスコープ１１３の下へ送られる。ここで、スコープ１１３の基準マーク９とウエハ側マーク５とを重ね合わせることでモアレ信号が発現する。以降は第１〜３実施形態と同様に、モアレ信号の位置ずれから隣接するショット領域間の相対位置ずれ量が求められる。
【００３８】
図１３Ｂは、基準マーク９をウエハ側マーク５と光学的に共役なスコープ内部の位置へ配置し、ウエハ側マーク５の像を基準マーク９へ結像することで、モアレ信号を発生させる形態を示している。基準マーク９の配置位置は、光学的に共役な位置であればよいので、例えば撮像素子３３２の前面に構成しても良い。図１３Ｃは、スコープ１１３の途中で分岐し、ウエハ側マーク５と光学的に共役な位置へ基準マーク９を配置しモアレ計測を行う手法を示している。この手法であれば、基準マーク９を例えばアライメントスコープ１３１の内部に構成することで、アライメントスコープ１３１をショット領域間の相対位置を検出する検出器として構成することが可能となる。以上のように、モールド１１１のモールド側マーク４を使うだけではなく、スコープ１１３に基準マーク９を構成することで、モアレ信号の計測が可能となる。
【００３９】
第１〜４実施形態では、スコープ１１３をインプリント装置の内部に構成しているが、特に限定するものではなく、インプリント装置外にスコープ１１３を用意しても良い。スコープ１１３をヘッドマウント１１２の露光光の光路にかからない位置に別途構成する場合は、露光光を避ける為に傾ける必要は無く、ウエハ１０１に対して垂直に構成しても良い。
【００４０】
以上、本明細書ではモアレ信号を用いた計測方法を主として述べてきた。しかし、隣接するショット領域Ａ，Ｂ間の相対位置を計測するために計測する信号はモアレ信号に限定されない。例えば、ウエハ側マーク５とモールド側マーク４としてそれぞれ図１５Ａ、図１５Ｂに示されるようなマークを使用する。このとき、モールド側マーク４，４の位置関係は既知であり、製造誤差がある場合は予め計測しておく。そして、隣接しあう２つのショット領域Ａ，Ｂに形成されたウエハ側マーク５，５にモールド側マーク４，４を図１５Ｃのように重ね合わせる。このときの、モールド側マーク４，４を基準としたときの２つのウエハ側マーク５，５間の相対位置を計測することで、ショット領域Ａ，Ｂ間の相対位置を計測することが出来る。
【００４１】
［物品の製造方法］
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）にパターンを転写（形成）する工程を含む。さらに、該製造方法は、パターンを転写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、パターンを転写された基板を加工する他の処理を含みうる。以上、本発明の実施の形態を説明してきたが、本発明はこれらの実施の形態に限定されず、その要旨の範囲内において様々な変形及び変更が可能である。
【００４２】
以上のようにして、本発明では、従来のようにマークを重ねることなく、隣接するショット領域間の相対位置を精度良く計測することができる。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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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１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図４】
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【図１１】
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