(57)【要約】【課題】モールドとウエハ上の樹脂との押し付け時に、モールドとウエハとの間の隙間空間に供給される気体の濃度の適切性を判断するのに有利な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１は、基板１０上の樹脂１１と型９のパターン部９ａとを接触させた状態で樹脂１１を硬化させて、基板１０上に樹脂１１のパターンを形成する。型９と基板１０との間の空間に気体１７を供給する気体供給部６と、空間または空間と連通する空間を計測光が通過するように構成され、当該計測光を用いて所定の２つの物体間の距離を計測する計測部７と、所定の距離に関する情報を取得し、当該情報と気体供給部６から気体１７が供給された状態での計測部７の計測結果とに基づいて、空間における気体１７の濃度の状態を表す信号を出力する制御部８とを備える。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板上の樹脂と型のパターン部とを接触させた状態で前記樹脂を硬化させて、前記基板上に樹脂のパターンを形成するインプリント装置であって、
前記型と前記基板との間の空間に気体を供給する気体供給部と、
前記空間または前記空間と連通する空間を計測光が通過するように構成され、当該計測光を用いて所定の２つの物体間の距離を計測する計測部と、
前記所定の距離に関する情報を取得し、当該情報と前記気体供給部から前記気体が供給された状態での前記計測部の計測結果とに基づいて、前記空間における前記気体の濃度の状態を表す信号を出力する制御部と、
を備えることを特徴とするインプリント装置。
【請求項２】
前記情報は、前記気体供給部から前記気体が供給されていない状態での前記計測部の計測結果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】
前記制御部は、前記情報と前記気体供給部から前記気体が供給された状態での前記計測部の計測結果とに基づいて、前記空間における前記気体の濃度を算出し、当該濃度を表す信号を出力することを特徴とする請求項１または２に記載のインプリント装置。
【請求項４】
前記制御部は、前記情報と前記気体供給部から前記気体が供給された状態での前記計測部の計測結果とに基づいて、前記空間における前記気体の濃度が所定の濃度に達しているかどうかを判定し、判定結果を表す信号を出力することを特徴とする請求項１または２に記載のインプリント装置。
【請求項５】
前記情報は、前記所定の距離を表す値であり、
前記制御部は、前記値と前記気体供給部から前記気体が供給された状態での前記計測部の計測結果の値との差分に基づいて、前記空間における前記気体の濃度の状態を表す信号を出力することを特徴とする請求項１または２に記載のインプリント装置。
【請求項６】
前記型を保持する型保持部と、
前記基板を保持する基板保持部と、を有し、
前記計測部は、前記型保持部または前記基板保持部に設置され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７】
基板上の樹脂と型のパターン部とを接触させた状態で前記樹脂を硬化させて、前記基板上に樹脂のパターンを形成するインプリント装置であって、
前記型と前記基板との間の空間に気体を供給する気体供給部と、
前記型および前記基板の表面に光を照射し、各々の表面で反射された光によって生じる干渉縞を検出する干渉計と、
前記干渉縞に関する情報を取得し、当該情報と前記気体供給部から前記気体が供給された状態での前記干渉計の検出結果とに基づいて、前記空間における前記気体の濃度の状態を表す信号を出力する制御部と、
を備えることを特徴とするインプリント装置。
【請求項８】
前記情報は、前記干渉縞のコントラストを表す情報であることを特徴とする請求項７に記載のインプリント装置。
【請求項９】
前記気体は、空気以外の気体であることを特徴とする請求項１ないし８のいずれか１項に記載のインプリント装置。
【請求項１０】
請求項１ないし９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、およびそれを用いた物品の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
半導体デバイスやＭＥＭＳなどの微細化の要求が進み、従来のフォトリソグラフィー技術に加え、基板（ウエハ）上の未硬化樹脂を型（モールド）で成形し、樹脂のパターンを基板上に形成する微細加工技術が注目を集めている。この技術は、インプリント技術とも呼ばれ、基板上に数ナノメートルオーダーの微細な構造体を形成することができる。例えば、インプリント技術の１つとして、光硬化法がある。この光硬化法を採用したインプリント装置では、まず、基板上のパターン形成領域であるショットに紫外線硬化樹脂（インプリント材、光硬化性樹脂）を塗布する。次に、この樹脂（未硬化樹脂）を型により成形する。そして、紫外線を照射して樹脂を硬化させたうえで引き離すことにより、樹脂のパターンが基板上に形成される。
【０００３】
上記インプリント技術を採用したインプリント装置では、従来、型に形成されているパターン部が有する微細な凹凸パターンに樹脂が充填されるまでに長時間要したり、十分に充填されなかったことで製品に影響を及ぼす場合がある。そこで、パターン部に樹脂が効率良く、かつ良好に充填されるように、特許文献１は、型（パターン部）と基板上の樹脂との押し付けの際に、型と基板との間の隙間空間に、気体（例えばヘリウムなどの不活性ガス）を供給するインプリント装置を開示している。このとき、供給する気体がヘリウムである場合、上記隙間空間での気体の濃度は、スループットおよび歩留まりの観点から、９０％以上であることが望ましい。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特表２０１１−５０５２７０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ここで、特許文献１に示すインプリント装置でも、上記隙間空間に供給された気体の濃度を測定器により測定し、気体の濃度が適切であるかを確認する必要がある。しかしながら、このように隙間空間における気体の濃度を測定する従来の測定器は、そのサイズが大きいため、その測定器を装置内に組み込むことが難しい。
【０００６】
本発明は、このような状況を鑑みてなされたものであり、型と基板上の樹脂との押し付け時に、型と基板との間の隙間空間に供給される気体の濃度の適切性を判断するのに有利なインプリント装置を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記課題を解決するために、本発明は、基板上の樹脂と型のパターン部とを接触させた状態で樹脂を硬化させて、基板上に樹脂のパターンを形成するインプリント装置であって、型と基板との間の空間に気体を供給する気体供給部と、空間または空間と連通する空間を計測光が通過するように構成され、当該計測光を用いて所定の２つの物体間の距離を計測する計測部と、所定の距離に関する情報を取得し、当該情報と気体供給部から気体が供給された状態での計測部の計測結果とに基づいて、空間における気体の濃度の状態を表す信号を出力する制御部とを備えることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、例えば、型と基板上の樹脂との押し付け時に、型と基板との間の隙間空間に供給される気体の濃度の適切性を判断するのに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】
【０００９】
【図１】本発明の第１実施形態に係るインプリント装置を示す図である。
【図２】第１実施形態に係る距離計測器の他の設置例を示す図である。
【図３】本発明の第２実施形態に係るインプリント装置を示す図である。
【図４】本発明の第３実施形態に係るインプリント装置を示す図である。
【図５】本発明の第４実施形態に係るインプリント装置を示す図である。
【図６】本発明の第５実施形態に係るインプリント装置を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、本発明を実施するための形態について図面などを参照して説明する。
【００１１】
（第１実施形態）
まず、本発明の第１実施形態に係るインプリント装置１について説明する。図１は、本実施形態に係るインプリント装置１の構成を示す概略図である。インプリント装置１は、物品としての半導体デバイスなどのデバイスの製造に使用され、被処理基板であるウエハ上（基板上）の未硬化樹脂をモールド（型）で成形し、ウエハ上に樹脂のパターンを形成する装置である。ここでは、紫外線の照射によって樹脂を硬化させる光硬化法を採用したインプリント装置とする。また、以下の図においては、ウエハ上の樹脂に対して紫外線を照射する照明系の光軸に平行にＺ軸を取り、Ｚ軸に垂直な平面内に互いに直交するＸ軸およびＹ軸を取っている。インプリント装置１は、まず、光照射部２と、モールド保持機構３と、ウエハステージ４と、塗布部５と、気体供給機構６と、距離計測器７と、制御部８とを備える。
【００１２】
光照射部２は、モールド９を介してウエハ１０上の樹脂１１に紫外線１２を照射し、硬化させる。この光照射部２は、不図示であるが、光源部と、光学系とを含む。光源部は、紫外線（例えば、ｉ線、ｇ線）を発生するハロゲンランプなどの光源と、この光源から発生された光を集光する楕円鏡とを含む。光学系は、紫外線１２をショット上の樹脂１１に照射するためのレンズやアパーチャ、およびハーフミラーを含む。アパーチャは、画角制御や外周遮光制御のために使用される。画角制御によれば、目標とするショットのみを照明することができ、外周遮光制御によれば、紫外線１２がウエハ１０の外形を超えて照射しないように紫外線１２を制限することができる。なお、光学系は、モールド９を均一に照明するためにオプティカルインテグレータを含む構成としてもよい。アパーチャによって範囲が規定された紫外線１２は、モールド９を介してウエハ１０上の樹脂１１に入射する。
【００１３】
モールド９は、外周形状が多角形（好適には、矩形または正方形）であり、ウエハ１０に対する面には、例えば回路パターンなどの転写すべき凹凸パターンが３次元状に形成されたパターン部９ａを含む。なお、パターンサイズは、製造対象となる物品により様々であるが、微細なものでは十数ナノメートルのパターンも含まれる。また、モールド９の材質は、紫外線１２を透過させることが可能で、かつ熱膨張率の低いことが望ましく、例えば石英とし得る。さらに、モールド９は、紫外線１２が照射される面に、平面形状が円形で、かつ、ある程度の深さのキャビティを有する場合もある。
【００１４】
モールド保持機構（型保持部）３は、モールド９を保持するモールドチャック１３と、不図示であるが、このモールドチャック１３を移動自在に保持するモールド駆動機構と、モールド９（パターン部９ａ）の形状を補正する倍率補正機構とを有する。モールドチャック１３は、モールド９における紫外線１２の照射面の外周領域を真空吸着力や静電吸着力により引き付けることでモールド９を保持し得る。モールドチャック１３は、例えば真空吸着力によりモールド９を保持する場合、外部に設置された不図示の真空ポンプに接続され、この真空ポンプの排気により吸着圧を適宜調整することで、モールド９に対する吸着力（保持力）を調整し得る。モールド駆動機構は、モールド９とウエハ１０上の樹脂１１との押し付け、または引き離しを選択的に行うようにモールド９を各軸方向に移動させる。このモールド駆動機構に採用可能な動力源としては、例えばリニアモーターまたはエアシリンダーがある。また、モールド駆動機構は、モールド９の高精度な位置決めに対応するために、粗動駆動系や微動駆動系などの複数の駆動系から構成され得る。さらに、モールド駆動機構は、Ｚ軸方向だけでなく、Ｘ軸方向やＹ軸方向またはθ（Ｚ軸周りの回転）方向の位置調整機能や、モールド９の傾きを補正するためのチルト機能などを有する構成もあり得る。ここで、モールド駆動機構の駆動時における、モールドチャック１３（モールド９）を含む移動部の位置は、第１計測部１４により計測される。この第１計測部１４としては、例えば、エンコーダ、マグネスケール、干渉計、過電流変位計、または静電容量センサなどを採用し得る。なお、インプリント装置１における押し付けおよび引き離しの各動作は、モールド９をＺ軸方向に移動させることで実現してもよいが、ウエハステージ４をＺ軸方向に移動させることで実現してもよく、またはその双方を相対的に移動させてもよい。倍率補正機構は、モールドチャック１３におけるモールド９の保持側に設置され、モールド９の側面に対して外力または変位を機械的に与えることにより、モールド９（パターン部９ａ）の形状を補正する。さらに、モールドチャック１３およびモールド駆動機構は、平面方向の中心部（内側）に、光照射部２から照射された紫外線１２がウエハ１０に向かい通過可能とする開口領域１５を有する。
【００１５】
ウエハ１０は、例えば、単結晶シリコン基板やＳＯＩ（Ｓｉｌｉｃｏｎ  ｏｎ  Ｉｎｓｕｌａｔｏｒ）基板、またはガラス基板である。このウエハ１０上の複数のショット（インプリント装置１に搬入される前に、前工程にて既にパターン（以下「基板側パターン」という）が形成されている）には、パターン部９ａにより樹脂１１のパターン（パターンを含む層）が成形される。
【００１６】
ウエハステージ（基板保持部）４は、不図示であるが、ウエハ１０を真空吸着などにより引き付けて保持するウエハチャックと、このウエハチャック（ウエハ１０）を移動させるステージ駆動機構とを含む。ステージ駆動機構は、ウエハチャックの位置をモールド駆動機構と同様に６軸を制御することによってウエハ１０の位置を制御する位置決め機構を含む。ここで、ステージ駆動機構の駆動時における、ウエハチャック（ウエハ１０）を含む移動部の位置は、第２計測部１６により計測される。この第２計測部１６としても、例えば、エンコーダ、マグネスケール、干渉計、過電流変位計、または静電容量センサなどを採用し得る。
【００１７】
塗布部５は、モールド保持機構３の近傍に設置され、ウエハ１０上に存在するパターン形成領域としてのショット（基板側パターン）上に樹脂（未硬化樹脂）１１を塗布する。この樹脂１１は、紫外線１２を受光することにより硬化する性質を有する紫外線硬化樹脂（光硬化性樹脂、インプリント材）であり、半導体デバイス製造工程などの各種条件により適宜選択される。
【００１８】
気体供給機構（気体供給部）６は、モールド９とウエハ１０上の樹脂１１との押し付けに際して、モールド９とウエハ１０との間の空間（隙間空間）に気体１７を供給する。この気体供給機構６は、気体１７を供給（放出）する供給ノズルを含み、この供給ノズルは、モールド９の側面近傍に配置される。気体供給機構６が供給する気体１７は、空気以外の気体で、拡散性や溶解性に優れ、パターン部９ａの凹部への樹脂１１の充填を促進するものが望ましい。この気体１７としては、例えばヘリウムガスを採用し得る。
【００１９】
距離計測器（計測部）７は、例えば、ウエハ１０またはモールド９の近傍、特に本実施形態では、ウエハ１０側に対向し、ウエハ１０の表面に対して垂直となるようにモールド保持機構３に設置された送受光部を含む干渉計である。この距離計測器７は、ウエハ１０側に光を射出させ、ウエハ１０の表面で反射した光をさらに受光することで、ウエハ１０との距離（光路長）を計測する。すなわち、距離計測器７は、モールド９とウエハ１０のとの間の空間、または該空間と連通する空間を計測光が通過し、２つの物体間の距離を計測するように構成される。さらに、この場合、距離計測器７は、隙間空間内での計測精度を向上させる観点から、複数設置されることが望ましい。なお、本実施形態の距離計測器７は、干渉計に限らず、光を用いてかつ干渉を使わない計測器であってもよい。
【００２０】
制御部８は、インプリント装置１の各構成要素の動作および調整などを制御し得る。制御部８は、例えばコンピュータなどで構成され、インプリント装置１の各構成要素に回線を介して接続され、プログラムなどにしたがって各構成要素の制御を実行し得る。本実施形態の制御部８は、少なくとも、距離計測器７により取得した距離に基づいて屈折率変動を算出する。なお、制御部８は、インプリント装置１の他の部分と一体で（共通の筐体内に）構成してもよく、インプリント装置１の他の部分とは別体で（別の筐体内に）構成してもよい。
【００２１】
さらに、インプリント装置１は、不図示であるが、ウエハ１０上に形成されているアライメントマークを計測するアライメント計測系や、ウエハステージ４を載置し基準平面を形成する定盤、またはモールド保持機構３を固定するブリッジ定盤などを含み得る。さらに、インプリント装置１は、不図示であるが、モールド９を装置外部とモールド保持機構３との間で搬入出させるモールド搬送機構や、ウエハ１０を装置外部とウエハステージ４との間で搬入出させる基板搬送機構などを含み得る。
【００２２】
次に、インプリント装置１によるインプリント処理について説明する。まず、制御部８は、基板搬送装置によりウエハステージ４にウエハ１０を載置および固定させる。次に、制御部８は、ステージ駆動機構を駆動させてウエハ１０の位置を適宜変更させつつ、アライメント計測系によりウエハ１０上のアライメントマークを順次計測させ、ウエハ１０の位置を高精度に検出する。そして、制御部８は、その検出結果から各転写座標を演算し、この演算結果に基づいて所定のショットごとに逐次パターンを形成させる。ある１つのショットに対するパターン形成の流れとして、制御部８は、まずステージ駆動機構により、塗布部５の吐出口の下にウエハ１０上の塗布位置（ショット上の特定の位置）を位置決めさせる。その後、塗布部５は、ウエハ１０上のショットに樹脂１１を塗布する（塗布工程）。次に、制御部８は、ステージ駆動機構により、パターン部９ａ直下の押し付け位置にショットが位置するようにウエハ１０を移動させ、位置決めさせる。次に、制御部８は、パターン部９ａとショット上の基板側パターンとの位置合わせや倍率補正機構によるパターン部９ａの倍率補正などを実施する。その後、制御部８は、モールド駆動機構を駆動させて、ショット上の樹脂１１とパターン部９ａとを押し付けて、両者を接触させる（押型工程・接触工程）。この押し付けにより、樹脂１１は、パターン部９ａの凹凸パターンに充填される。なお、制御部８は、押し付け完了の判断をモールド保持機構３の内部に設置された不図示の荷重センサにより行う。この状態で、光照射部２は、硬化工程としてモールド９の背面（上面）から紫外線１２を所定時間照射し、モールド９を透過した紫外線１２により樹脂１１を硬化させる。そして、樹脂１１が硬化した後、制御部８は、モールド駆動機構を再駆動させ、パターン部９ａをウエハ１０から引き離す（離型工程）。これにより、ウエハ１０上のショットの表面には、パターン部９ａの凹凸パターンに倣った３次元形状の樹脂パターン（層）が形成される。このような一連のインプリント動作をウエハステージ４の駆動によりショットを変更しつつ複数回実施することで、インプリント装置１は、１枚のウエハ１０上に複数の樹脂パターンを形成することができる。
【００２３】
上記の押型工程では、モールド９とウエハ１０上の樹脂１１とを押し付ける際、樹脂１１は、パターン部９ａの凹凸パターンに満遍なく充填される必要がある。これは、凹凸パターン内に充填された樹脂１１に気泡が残留した状態で樹脂１１の硬化を実施すると、ショット上に形成される樹脂パターンが所望の形状ではなくなり、結果的に製造される半導体デバイスなどの物品自体に影響を及ぼすためである。そこで、押し付け時（少なくとも押し付け開始時）には、上記のとおり、気体供給機構６がモールド９とウエハ１０との隙間空間に気体１７を供給する。これにより、一定の時間を経ることで、隙間空間における気体１７の濃度が高くなり、気泡の残留を効率的に抑えることができる。特に、このときの気体１７の濃度は、スループットおよび歩留まりの観点から、隙間空間内の全気体の割合の９０％以上を占めることが望ましい。そのため、制御部８は、この気体１７の濃度が９０％以上となっているかどうかを測定器を用いて測定させ、判断する必要がある。しかしながら、従来のように気体１７の濃度を一般的な濃度測定器を用いて測定するとなると、濃度測定器がある程度の大きさ（サイズ）を有するため、設置スペースの観点から望ましくない。そこで、本実施形態では、隙間空間の近傍に干渉計からなる距離計測器７を設置し、利用することで、制御部８は、距離計測器７による計測値に基づいて気体１７の屈折率変動を算出し、この屈折率変動を参照して気体１７の濃度の適切性を判断する。
【００２４】
この場合、まず、制御部８は、気体供給機構６によりモールド９とウエハ１０との間の隙間空間に気体１７を充填させる前に、距離計測器７により、この距離計測器７とウエハ１０との間の距離（光路、光路長）１８を計測させる。このとき、制御部８は、この予め気体１７が供給されていない状態にて計測した値を距離に関する情報として記憶する。次に、制御部８は、気体供給機構６により、隙間空間に気体１７を供給して充填させ、その後、再度、距離計測器７により、光路１８を計測させる。このとき、制御部８は、計測した値を気体１７が供給された状態での計測結果として記憶する。次に、制御部８は、上記の距離に関する情報と、ここで得られた計測結果との差分（屈折率変動）を算出する。そして、制御部８は、得られた屈折率変動を参照して気体１７の濃度を算出し、得られた濃度状態を表す信号を出力する。例えば、計測位置において、光路１８の値を機械的に１ｍｍに設定していると想定する。このとき、屈折率変動、具体的には気体１７が供給される前と気体１７が供給された後（１００％充填された後）との光路１８の差分は、２５０ｎｍであり、１％当たり２．５ｎｍの差が生じ得る。したがって、制御部８は、この差から気体１７の濃度を推測することができる。制御部８は、この推測した濃度が９０％以下であると判定した場合には、気体供給機構６に対して９０％以上となるように調整させる。なお、距離計測器７は、上記のとおり複数、具体的には、モールド９の位置に対して均等な位置に複数設置し、制御部８は、それらの距離計測器７の計測値をそれぞれ参照して屈折率変動を算出することが望ましい。これは、隙間空間内では、供給ノズル近傍での濃度が高くなるなど気体１７の濃度に分布が発生する場合もあるため、濃度分布による計測値への影響を可能な限り抑えるためである。また、この濃度分布が顕著であるならば、供給ノズル近傍ではなく、例えば、隙間空間内の中心付近（パターン部９ａ）近傍での気体１７の濃度を計測する（算出する）としてもよい。さらに、例えば、ある計測位置における気体１７を供給する前の距離計測器７とウエハ１０との間の距離が予め固定されている（固定値である）こともあり得る。この場合、上記の距離に関する情報を予め計測によって得ることなく、制御部８は、気体が供給された状態での距離のみを計測させる。そして、制御部８は、固定値と気体が供給された状態での計測結果との差分を屈折率変動としてもよい。
【００２５】
このように、インプリント装置１は、気体供給機構６によりモールド９とウエハ１０との間の隙間空間に気体１７を供給する際に、従来のような濃度計測器を利用するのではなく、距離計測器７を利用して気体１７の濃度を認識する。したがって、モールド９またはウエハ１０の近傍にて設置スペースに限りがある場合でも、気体１７の濃度を取得するための機器を好適に配置できる。そして、インプリント装置１は、モールド９とウエハ１０上の押し付け時に気体１７の濃度をある一定以上に維持させることで、モールド９に形成されているパターン部９ａの凹凸パターンに対する樹脂１１の充填性を好適に向上させることができる。
【００２６】
以上のように、本実施形態によれば、モールドとウエハ上の樹脂との押し付け時に、モールドとウエハとの間の隙間空間に供給される気体の濃度の適切性を判断するのに有利なインプリント装置を提供することができる。
【００２７】
なお、上記説明では、距離計測器７を、モールド保持機構３に設置され、計測光の光路がウエハ１０に対して垂直となる干渉計としている。しかしながら、本実施形態の距離計測器７は、このようなものに限定されず、以下に示すような、特定の物体に対する、距離計測器も採用し得る。図２は、本実施形態における距離計測器７の他の設置例を示す概略図である。なお、図２の各図において、図１に示す構成と同一構成のものには同一の符号を付し、説明を省略する。まず、図２（ａ）に示す距離計測器２０は、上記距離計測器７に換えて、計測光の光路２１がウエハ１０に対して斜めになるようにモールド保持機構３に搭載した干渉計である。この場合、インプリント装置１は、モールド９のパターン部９ａを基準として距離計測器２０に対照となる位置に反射鏡２２を備える。図２（ａ）に示すように、計測光は、まず距離計測器２０からウエハ１０に向かって斜めに射出され、パターン部９ａ直下のウエハ１０上で反射し、反射鏡２２に向かう。そして、計測光は、反射鏡２２で反射した後、同じ光路２１を辿って距離計測器２０に戻る。
【００２８】
次に、図２（ｂ）に示す距離計測器３０は、ウエハ１０を計測の対象基準とする距離計測器７に換えて、モールド保持機構３に設置され、かつモールド９を対象基準とする干渉計である。隙間空間に存在する気体１７は、一定の時間が経つことで、モールド９の外周方向へ向かう。そこで、本実施形態では、この気体１７が存在する空間（領域）に距離計測器３０を設置するものとする。この場合、距離計測器３０は、計測光の光路３１がモールド９の側面に対して垂直となるようにモールド保持機構３に設置され、距離計測器３０とモールド９の側面との間の距離（光路差）を計測する。特に、この距離計測器３０は、予めインプリント装置１内に設置された別の用途に用いられる計測器と併用することも可能である。例えば、一般的なインプリント装置では、モールドの側面近傍には上記のような倍率補正機構が設置されている場合が多い。ここで、インプリント装置は、倍率補正機構によりモールド９が変形した際の変形量を計測する計測器（干渉計）を設置していることも多いため、距離計測器３０をモールド９の変形量を計測する計測器と併用させることも可能である。すなわち、この図２（ｂ）に示す例で言えば、気体１７の濃度を測定するための距離計測器３０を新たに設置する必要がない場合もあり得る。
【００２９】
さらに、図２（ｃ）に示す距離計測器４０は、図２（ｂ）の例をさらに変更し、ウエハ１０を計測の対象基準とする距離計測器７に換えて、モールド保持機構３に設置され、かつ予めインプリント装置１内に設置されている部位を対象基準とする干渉計である。例えば、予め設置されている部位としては、同様にモールド９の近傍に設置されている気体供給機構６とし得る。この場合、距離計測器４０は、計測光の光路４１が気体供給機構６の側面に対して垂直となるようにモールド保持機構３に設置され、距離計測器４０と気体供給機構６の側面との間の距離（光路差）を計測する。特に、この距離は、既知の値であることから、制御部８は、気体供給機構６により気体１７を供給する前の距離を予め計測する必要がなく、固定値として用いて、気体１７を供給した後の距離との差分（屈折率変動）を求めることになる。
【００３０】
（第２実施形態）
次に、本発明の第２実施形態に係るインプリント装置５０について説明する。本実施形態のインプリント装置５０の特徴は、第１実施形態の距離計測器がモールド９側（モールド保持機構３）に設置されているのに対して、距離計測器を、ウエハ１０側（ウエハステージ４）に設置する点にある。図３は、本実施形態に係るインプリント装置５０の構成を示す概略図である。なお、図３において図１に示すインプリント装置１の構成と同一構成のものには同一の符号を付し、説明を省略する。第１実施形態の距離計測器７に対応する本実施形態の距離計測器５１は、図３に示すように、計測光の光路５２が、モールド９に対して垂直となるようにウエハステージ４上に設置される。この距離計測器５１を用いて屈折率変動を算出するのは第１実施形態と同様であるが、特にこの場合は、距離計測器５１による計測の際に、計測位置、すなわちモールド保持機構３とウエハステージ４との位置を合わせる必要がある。そこで、本実施形態では、制御部８は、距離計測器５１による計測の際には、第１計測部１４によりモールド保持機構３（移動部）の位置を、一方、第２計測部１６によりウエハステージ４（移動部）の位置を計測させ、それぞれ同じ位置であることを確認する。これによれば、インプリント装置５０は、第１実施形態と同様の効果を奏する。
【００３１】
（第３実施形態）
次に、本発明の第３実施形態に係るインプリント装置６０について説明する。本実施形態のインプリント装置６０の特徴は、第１実施形態の距離計測器がモールド９側（モールド保持機構３）に設置されているのに対して、距離計測器をモールド保持機構３の内部に設置する点にある。図４は、本実施形態に係るインプリント装置６０の構成を示す概略図である。なお、図４において図１に示すインプリント装置１の構成と同一構成のものには同一の符号を付し、説明を省略する。第１実施形態の距離計測器７に対応する本実施形態の距離計測器６１は、紫外線１２が通過する開口領域１５内から、計測光の光路６２がウエハ１０に対して垂直となるように設置される。図４に示す例では、距離計測器６１は、開口領域１５の内部に計測光が向かうように設置され、計測光を開口領域１５内のミラー６３を介してウエハ１０側に導く。このとき、ウエハ１０上で反射した反射光も同一の光路６２を辿って距離計測器６１へ戻る。この距離計測器６１を用いて屈折率変動を算出するのは第１実施形態と同様だが、この場合も、距離計測器６１による計測の際に、第２実施形態の場合と同様に、計測位置、すなわちモールド保持機構３とウエハステージ４との位置を合わせておくことが望ましい。これによれば、インプリント装置６０は、第１実施形態と同様の効果を奏する。
【００３２】
なお、上記の各実施形態では、制御部８は、最終的に気体１７の濃度を認識するものとしているが、必ずしも具体的な気体１７の濃度までを算出しなくてもよい。例えば、予め望ましい気体１７の濃度から許容し得る閾値を決定し、制御部８は、屈折率変動がその閾値に達したら、次の工程に移るという方法を採用してもよい。
【００３３】
（第４実施形態）
次に、本発明の第４実施形態に係るインプリント装置７０について説明する。本実施形態のインプリント装置７０の特徴は、第１実施形態の気体供給機構がモールド９の両側に配置されているのに対して、気体供給機構をモールド９の片側に配置し、かつ距離計測器をモールド９の両側に設置する点にある。気体供給機構はモールド保持機構３に対して塗布部とは反対側に配置されている。図５は、本実施形態に係るインプリント装置７０の構成を示す概略図である。なお、図５において図１に示すインプリント装置１の構成と同一構成のものには同一の符号を付し、説明を省略する。第１実施形態の気体供給機構６に対応する本実施形態の気体供給機構７１は、図５に示すように、モールド９の側面近傍に設置され、片ノズルより気体７２を吐出させるよう構成される。また、第１実施形態の距離計測器７に対応する本実施形態の距離計測器７３は、計測光の光路７４が、モールドパターン部９ａに対して垂直となるように、モールドパターン部９ａの両側に設置される。図５に示す例では、２つの距離計測器７３は、モールドパターン部９ａの両側面に計測光が向かうよう設置され、モールドパターン部９ａの側面との距離を計測する。なお、本実施形態では、モールドパターン部９ａの両側に距離計測器７３を配置しているため、距離計測器７３は、気体供給機構６のノズルと反対側（気体の流れの下流側）に少なくとも１つずつ配置する。
【００３４】
本実施形態における気体の充填メカニズムは、以下の通りである。モールド９とウエハ１０との間隙に、気体１７を瞬時に高濃度で充満させるために気体供給機構７１をモールド９の片側に配置して、ノズルより気体１７を吐出させる。気体１７は、ウエハ１０の表面に沿って間隙に流れ込み、空気を反対側に押し出すように充満が進む。また、本実施形態では、モールドパターン部９ａの両側に距離計測器７３が配置されているため、モールド端面を計測する図２（ｂ）の距離計測手段よりもさらに好適にパターン部近傍の濃度を評価できる。この構成では、気体１７の濃度は、先にノズルに近い距離計測器７３から高くなり、次に、ノズルから遠い距離計測器７３で計測される濃度も遅れて高くなる。本来、濃度の計測は、モールドパターン部９ａにて実施するのがより好適であるが、空間の制約があり、難しい。そこで、本実施形態では、モールドパターン部９ａを挟む２つの距離計測器７３により制御部８を経て許容濃度への到達を判定する。
【００３５】
この場合、少なくともノズルから遠い下流側の距離計測器７３によって計測される値が許容し得る濃度を超えれば、その濃度は、保証される。そのため、モールドパターン部９ａにて充填される気体の濃度を直接測定する必要がなくなる。また、異なる判定の方法として、両側の距離計測器７３の測定値から求められる気体濃度の平均値を算出し、モールドパターン部９ａの到達濃度と見なして判断してもよい。通常、ノズル側の距離測定値から求まる濃度は高く、反対側の距離計測値は低くなる。それらの平均を求めることで、より早い判定が可能になり、スループットを向上することに寄与できる。
【００３６】
（第５実施形態）
次に、本発明の第５の実施形態に係るインプリント装置８０について説明する。本実施形態のインプリント装置８０の特徴は、第１実施形態のインプリント装置１が距離計測器７を使用するのに対し、モールド９を通してウエハ１０との間隙で干渉縞を形成し得るフィゾー型干渉計８１で濃度の計測を行う点にある。図６は、本実施形態に係るインプリント装置８０の構成を示す概略図である。なお、図６において図１に示すインプリント装置１の構成と同一構成のものには同一の符号を付し、説明を省略する。フィゾー型干渉計８１は、ＨｅＮｅレーザー光源、コリメータレンズ、撮像素子などの光学システムから構成される干渉計である。フィゾー型干渉計８１は、紫外線１２が通過する開口領域１５内から、レーザー光の光路８２がウエハ１０に対して垂直となるように設置される。図６に示す例では、フィゾー型干渉計８１は、単一波面のレーザー光が開口領域１５の内部に向かうように設置され、レーザー光を開口領域１５内の切替えミラー８３を介してウエハ１０側に導く。このとき、ウエハ１０上で反射した反射光も同一の光路８２を辿ってフィゾー型干渉計８１へ戻る。ここで、モールドパターン部９ａを参照面（１次反射面）とし、モールド９を透過してウエハ１０の表面でレーザー光が反射する面を反射面（２次反射面）とする。この２つの反射面での光路の波面は、干渉により干渉縞が生じる。フィゾー型干渉計８１は、その縞画像を取り込み処理する機能も有する。気体１７が供給されていない状態で、かつモールドとウエハとの間の距離を一定に保った状態での干渉縞に比べ、気体１７を供給した状態での干渉縞には、気体１７の密度変化に応じた縞の変動が発生する。干渉縞の変動としては、例えば、コントラストや縞の線幅が挙げられる。この縞の変動を計測することにより、モールドパターン部９ａの領域内の気体濃度分布が観測できる。
【００３７】
本実施形態において、制御部８は、縞の変動を計測し、領域内の気体濃度の分布が予め設定された濃度分布に相当する縞変動量以下であることを判定する。判定結果に応じて、領域内の気体濃度の分布が所定の縞変動量以下であれば、切替えミラー８３を駆動し、露光光を照射させ、インプリント露光動作に移行する。本実施形態と、前述までの他の実施形態とを併用し、距離計測器を用いて濃度の絶対値を求め、インプリント領域内の濃度分布をフィゾー型干渉縞を使用して求めることで、より安定したインプリントを行ってもよい。このように、インプリント領域内での濃度の分布を計測することで、インプリント領域全域に対して良好なレジスト液の充填を保証でき、製品への影響を低減できる。
【００３８】
（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）にパターンを形成する工程を含む。さらに、該製造方法は、パターンを形成された基板をエッチングする工程を含み得る。なお、パターンドメディア（記録媒体）や光学素子などの他の物品を製造する場合には、該製造方法は、エッチングの代わりにパターンを形成された基板を加工する他の処理を含み得る。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。
【００３９】
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ず、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。
【符号の説明】
【００４０】
１    インプリント装置
６    気体供給機構
７    距離計測部
８    制御部
９    モールド
９ａ  モールドパターン部
１０  ウエハ
１１  樹脂
１７  気体
【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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