インプリント装置及びデバイスの製造方法
【課題】原版と基板とを高精度に位置合わせしながらインプリント処理を行う。
【解決手段】インプリント装置１は、基板側マークと原版側マークとを検出することによってショット領域と原版との位置ずれ量を計測する第１スコープ１３と制御器９とを備える。前記制御器は、基板上の複数のショット領域のうちの２以上のショット領域のそれぞれについて、予め取得されたショット領域の配列のデータに基づいて位置決めされた各ショット領域に塗布された樹脂に前記原版を接触させた状態で、前記第１スコープにより前記各ショット領域と前記原版との位置ずれ量を計測し、前記２以上のショット領域で計測された前記位置ずれ量を統計処理しその結果を用いて前記配列のデータを補正し、前記２以上のショット領域以外のショット領域のそれぞれについて、前記補正された配列のデータに基づいて前記原版に対して位置決めしながらインプリント処理を実行する。
【解決手段】インプリント装置１は、基板側マークと原版側マークとを検出することによってショット領域と原版との位置ずれ量を計測する第１スコープ１３と制御器９とを備える。前記制御器は、基板上の複数のショット領域のうちの２以上のショット領域のそれぞれについて、予め取得されたショット領域の配列のデータに基づいて位置決めされた各ショット領域に塗布された樹脂に前記原版を接触させた状態で、前記第１スコープにより前記各ショット領域と前記原版との位置ずれ量を計測し、前記２以上のショット領域で計測された前記位置ずれ量を統計処理しその結果を用いて前記配列のデータを補正し、前記２以上のショット領域以外のショット領域のそれぞれについて、前記補正された配列のデータに基づいて前記原版に対して位置決めしながらインプリント処理を実行する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、インプリント装置及びデバイスの製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、半導体デバイスの微細化が進み、半導体デバイスの製造方法として、基板に樹脂を塗布し、樹脂に原版を押し付けた状態で樹脂を硬化させるインプリント技術が使われるようになった。インプリント技術の一つとして、光硬化法がある。光硬化法を適用したインプリント装置では、初めに、基板上のパターンを形成する領域（以下ショット領域と呼ぶ）に光硬化樹脂を塗布する。次に、原版を保持して駆動する機構により、基板と原版のアライメント補正を行う。次に、樹脂に原版を押し付ける。そして、紫外線を照射することによって樹脂を硬化させたうえで原版を離型する。これにより、基板上に樹脂のパターンが形成される。
【０００３】
特許文献１に記載の光硬化法のインプリント装置は、基板上に既に形成したパターンと原版との位置ずれ計測に、ダイバイダイ方式を採用していた。ダイバイダイ方式では、ショット領域毎の原版の押し付け時に、基板と原版とに構成されたマークを計測スコープで同時観察し、位置ずれ量を計測して補正する。しかしながら、ダイバイダイ方式では、下地層の膜減りなどのプロセス要因によるマークの位置ずれを把握できないため、正しく位置合わせができない場合がある。
【０００４】
これに対し投影光学系を介して原版のパターンを基板に転写するフォトリソグラフィ技術を利用した従来の露光装置ではグローバルアライメント方式が主流となっている。グローバルアライメント方式は、代表的な数ショット領域（以下、サンプルショットと呼ぶ）のマークを計測し、それをもとに統計処理して、グローバル補正値を求める。そして、グローバル補正値を基に全ショット領域を同一指標で位置合わせする。グローバルアライメント方式では、同一指標で位置合わせしているため、後工程で数ショット領域を抜き取り検査することで、そのウエハの全ショット領域の良否判断が可能となり、生産性の向上に繋がる。また、サンプルショットを適正に選択することにより、プロセス要因による異常なマークずれの影響を回避できるため、重ね合わせ精度の安定性向上に繋がる。特許文献２には、ＴＴＭ（Through The Mask）スコープを用いて原版（テンプレート）とウエハとを３０μｍの間隔をおいて両者の位置ずれを計測するインプリント装置が記載されている。特許文献２には、原版とウエハとの位置決めは、ダイバイダイアライメント方式およびグローバルアライメント方式のいずれでもよいと記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特許第４１８５９４１号公報
【特許文献２】特開２００５−１０８９７５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
インプリント装置においても、従来の露光装置と同様プロセス要因による異常なマークずれの影響を回避するために、グローバルアライメント方式による補正が有用であると考えられる。しかし、特許文献２に記載のインプリント装置では、ＴＴＭスコープを用いてサンプルショットの位置を計測する場合に原版は基板に対して３０μｍの間隔で離されて、原版は基板に対して押し付けられえていない状態にある。一方、インプリント処理が行われる場合、原版は樹脂を介して基板に押し付けられた状態にある。すなわち、サンプルショットの位置計測時とインプリント処理時とでは、基板と原版とのＺ方向の相対位置関係が異なる。基板と原版とのＺ方向の相対位置が変化すると、変化量に応じて、原版の位置ずれや、ＴＴＭスコープの計測誤差が発生する。例えば、原版が基板に接触しない状態でＴＴＭスコープにより計測された計測値に基づいて基板と原版をアライメント補正しても、原版保持体の駆動時に駆動誤差があると、原版を基板に対して接触する際に原版のＸ方向及びＹ方向における位置ずれが発生する。また、基板と原版のＺ方向の距離（以下ギャップとよぶ）が変化すると、基板と原版に描画されているアライメントマークの距離も変化する。ＴＴＭスコープの取り付け誤差により、テレセントリック性が発生していると、アライメントマークの距離に応じてＴＴＭスコープ計測時に計測誤差が発生する。
【０００７】
上記の問題を解決するためには、ＴＴＭスコープ計測時における基板と原版との相対位置をできる限りインプリント処理時と同じにすることが望まれる。しかし、ＴＴＭスコープ計測時に基板と原版の相対位置をインプリント処理時と同じにしようとすると、基板と原版とが接触して、基板と原版に描画されたパターンを破損してしまう可能性がある。
【０００８】
本発明は、原版と基板とを高精度に位置合わせしながらインプリント処理を行うのに有利な技術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】
【０００９】
本発明の１つの側面は、基板に塗布された樹脂と原版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複数のショット領域のそれぞれに行うインプリント装置であって、原版側マークが形成された原版を保持する支持体と、各ショット領域に基板側マークが形成された基板を保持する基板ステージと、前記支持体に保持された前記原版の上方に配置され、前記基板側マークと前記原版側マークとを前記原版を介して検出することによってショット領域と前記原版との位置ずれ量を計測する第１スコープと、前記樹脂を硬化させる硬化機構と、制御器と、を備え、前記制御器は、前記複数のショット領域のうちの２以上のショット領域のそれぞれについて、予め取得された前記複数のショット領域の配列のデータに基づいて位置決めされた各ショット領域に塗布された前記樹脂に前記原版を接触させた状態で、前記第１スコープにより前記各ショット領域と前記原版との位置ずれ量を計測し、前記２以上のショット領域で計測された前記位置ずれ量を統計処理して前記複数のショット領域それぞれにおける前記原版との位置ずれ量を算出し、前記複数のショット領域の配列のデータを前記算出された位置ずれ量を用いて補正し、前記２以上のショット領域以外のショット領域のそれぞれについて、前記補正された配列のデータに基づいて各ショット領域を前記原版に対して位置決めしながらインプリント処理を実行する、ことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１０】
本発明は、原版と基板とを高精度に位置合わせしながらインプリント処理を行うのに有利な技術を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明のインプリント装置を表す図である。
【図２】第１実施形態でのインプリント装置の動作を表すフローチャートである。
【図３】インプリント処理の様子を表す図である。
【図４】第１実施形態でのＴＴＭスコープ計測ショットと非ＴＴＭスコープ計測ショットの配置の一例を表す図である。
【図５】第２実施形態でのインプリント装置の動作を表すフローチャートである。
【図６】第２実施形態でのＯＡスコープ計測ショットとＴＴＭスコープ計測ショットと非ＴＴＭスコープ計測ショットの配置の一例を表す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、添付図面を参照しながら本発明の実施形態を説明する。図１は光硬化法を使用したインプリント装置の構成の一例を表す図である。インプリント装置１は、基板（ウエハ）に塗布された樹脂と原版（マスク）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基板の複数のショット領域のそれぞれに行う、例えば半導体デバイスの製造工程に使用される装置である。なお、以下の図において、原版に対する紫外線の照射軸に平行にＺ軸を取り、Ｚ軸に垂直な平面内で後述のマスクに対して、ウエハが移動する方向にＸ軸を取り、該Ｘ軸に直交する方向にＹ軸を取って説明する。
【００１３】
インプリント装置１は、照明系２、マスク（原版）３、マウントヘッド４、ウエハ（基板）５、ウエハステージ６、塗布機構７、マスク搬送系８、制御器９及びＯＡ（Off-Axis）スコープ１４を備える。照明系２は、インプリント処理の際に、マスク３に対して紫外線１０を照射して樹脂を硬化させる硬化機構を構成している。照明系２は、光源と、該光源から射出された紫外線を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。
【００１４】
マスク３は、ウエハ側の面に所定の凹凸パターンが３次元状に形成された型である。マウントヘッド４は、マスク３を保持し固定するための支持体である。このマウントヘッド４は、倍率補正機構１１と、吸着力や静電気によりマスク３を引き付けて保持するマスクチャック１２と、ＴＴＭ（Through The Mask）スコープ１３とを備える。倍率補正機構１１は、マスク３に圧力を加えることにより、マスク３に形成された凹凸パターンを所望の形状に補正する。
【００１５】
ＴＴＭスコープ１３は、マウントヘッド４に支持されてマスク３の上方に配置され、ウエハ５の各ショット領域に形成された基板側マークと、マスク３に形成された原版側マークとをマスク３を観察するための光学系と撮像系を有するスコープ（第１スコープ）である。本実施形態では、ＴＴＭスコープ１３は、マウントヘッド４に支持されている。ＴＴＭスコープ１３が、基板側マークと原版側マークとをマスク３を介して検出することによって、ウエハ５上のショット領域とマスク３とのＸ方向及びＹ方向における位置ずれ量を計測することができる。ＯＡスコープ（第２スコープ）１４は、マウントヘッド４から水平方向に離れて配置され、基板側マークを検出することによってウエハ５上のショット領域のＸ方向及びＹ方向の位置を計測することができる。ＯＡスコープ１４は、ＴＴＭスコープ１３と比べて、空間的な制約が少なく、ウエハ５上の描画パターンに応じた観察光の波長の切り替えなどのプロセス対応機能をＴＴＭスコープ１３よりも多く有することができる。
【００１６】
マウントヘッド４は、マスクチャック１２を駆動するための、不図示のマスクチャック駆動機構を備える。マスクチャック駆動機構は、ウエハ５上に塗布された樹脂にマスク３を接触させるために、マスクチャック１２をＺ軸方向に駆動する駆動系である。樹脂を硬化させた後、マスクチャック１２をＺ方向に駆動し、ウエハ５をマスク３から引き離す。樹脂にマスク３を押し付けて接触させる押印動作及びウエハ５をマスク３から引き離す離型動作は、マスク３をＺ方向に駆動することで実現してもよいが、ウエハステージ（基板ステージ）６をＺ方向に駆動することで実現してもよい。ウエハステージ６は、ウエハ５を真空吸着により保持し、かつ、ＸＹ平面内を自由に移動可能なウエハ５の保持機構である。塗布機構７は、ウエハ５上に未硬化の樹脂を塗布する。樹脂は、照明系２から紫外線１０を受光することにより硬化する光硬化性の樹脂である。マスク搬送系８は、マスク３を搬送し、マスクチャック１２にマスク３を設置する。
【００１７】
制御器９は、インプリント装置１の各構成ユニットの動作及びセンサ値などの取得を行う。制御器９は、インプリント装置１の各ユニットに回線により接続された、記憶部を有する不図示のコンピュータ又はシーケンサなどで構成される。制御器９は、予め取得した複数のショット領域の配列のデータをＴＴＭスコープ１３により計測された２以上のショット領域とマスク３との位置ずれ量、又は、ＯＡスコープ１４により計測された２以上のショット領域の位置を用いて補正する。そして、制御器９は、補正された配列のデータに基づいて、各ショット領域をマスク３に対して位置決めしながらインプリント処理を実行する。本実施形態では、制御器９をインプリント装置１内に構成したが、インプリント装置１とは別の場所に設置し、遠隔で制御する構成としても良い。
【００１８】
〔第１実施形態〕
図２を参照しながらインプリント装置１の動作を説明する。この動作は、制御器９によって制御される。まず、Ｓ１０１で、マスク３がマスク搬送系８によってマスクチャック１２に搬送され、位置決めされて、マスクチャック１２によって保持される。Ｓ１０２で、ウエハ５が不図示の搬送機構によってウエハステージ６に搬送されてロードされ、不図示のウエハチャックにより保持される。Ｓ１０３で、制御器９は、ウエハステージ６をＸ方向及びＹ方向に駆動して、ＴＴＭスコープ１３により計測されるショット領域（計測ショット）を塗布機構７の下へ移動し、塗布機構７から射出された光硬化性の樹脂を計測ショットに塗布する。ＴＴＭスコープによる計測ショットは、ウエハ５に形成された複数のショット領域のうちの２以上のショット領域である。図３（ａ）はウエハ５上に塗布された樹脂３１を表す図である。塗布された樹脂３１はウエハ５上面から高さ数十μｍ〜数百μｍの液滴となる。図３（ａ）では、光硬化性の樹脂３１が４滴のみ図示されているが、実際には数千〜数百万の液滴がウエハ５面上に塗布される。
【００１９】
Ｓ１０４で、制御器９は、予め取得されたウエハ５上の複数のショット領域の配列のデータに基づいてウエハステージ６をＸ方向及びＹ方向に駆動して、計測ショットをマスク３の下に位置決めする。Ｓ１０５で、制御器９がマスク３を下降させることによって、マスク３がウエハ５上の樹脂３１に接触させられる。制御器９は、マスク３を下降させる代わりに、ウエハステージ６を上昇することによって、マスク３を樹脂３１に押し付けて接触させてもよい。マスク３の接触前において、樹脂３１は、ウエハ５上面からの高さが数十μｍ〜数千μｍの液滴である。したがって、マスク３下面とウエハ５上面のギャップが数十μｍ〜数千μｍとなったとき、マスク３と樹脂３１が接触し始める。押し付けの荷重は、例えば、マウントヘッド４に内蔵された不図示の荷重センサを使って制御されうる。マスク３を押し付けるとき、ウエハ５には樹脂３１が塗布されているため、マスク３とウエハ５とが直接干渉することはない。
【００２０】
Ｓ１０６で、制御器９は、原版側マーク３２と基板側マーク３３とをＴＴＭスコープ１３で観察して、樹脂３１にマスク３を接触させた状態で２つのマークの位置ずれ量すなわちショット領域とマスク３との位置ずれ量を計測する。図３（ｂ）は、マスク３を樹脂３１に接触させた状態で、ＴＴＭスコープ１３により、原版側マーク３２と基板側マーク３３との位置ずれ量を計測する様子を表す図である。マスク３には原版側マーク３２が形成されている。一方、ウエハ５には基板側マーク３３が形成されている。マスク３が樹脂３１に押し付けられた状態では、マスク３とウエハ５とのギャップは数ｎｍ〜数百ｎｍである。マスク３とウエハ５のギャップが数ｎｍ〜数百ｎｍと小さいため、ＴＴＭスコープ１３による位置ずれ量の計測誤差を小さくすることができる。
【００２１】
Ｓ１０７で、制御器９は、Ｓ１０６で計測した、ショット領域とマスク３との位置ずれ量に基づいてショット領域とマスク３との相対位置を、倍率補正機構１１とウエハステージ６とによって補正する。具体的には、倍率補正機構１１により、マスク３の形状が補正され、ウエハステージ６でショット領域の位置が補正される。Ｓ１０６で計測されたマスク３とショット領域との位置ずれ量は計測ショットごとに別々であるので、計測ショットに対しては、それぞれ別々の指標でアライメント補正を行う、いわゆるダイバイダイのアライメント補正がなされる。Ｓ１０８で、制御器９は、照明系２を使ってマスク３を介して樹脂３１に紫外線を照射することにより、樹脂を硬化させる。
【００２２】
Ｓ１０９で、制御器９は、マスク３を上昇させることによって、マスク３から硬化した樹脂３１を引き離す。ここで、制御器９は、マウントヘッド４を上昇させる代わりに、ウエハステージ６を下降することによって、樹脂３１からマスク３を引き離してもよい。図３（ｃ）は、離型後のマスク３、ウエハ５、樹脂３１の様子を示した図である。離型後には、ウエハ５上に３次元の凹凸パターンが光硬化された樹脂３１で形成されている。
【００２３】
Ｓ１１０で、制御器９は、計測ショットに対する計測処理及びインプリント処理が全て終了したか判断し、次の計測ショットが有る場合には、Ｓ１０３へ戻り、次の計測ショットについて計測処理及びインプリント処理を行う。次の計測ショットが無い場合には、Ｓ１１１へ進む。Ｓ１１１で、制御器９は、Ｓ１０６で計測された２以上の計測ショットにおける位置ずれ量を統計処理して、複数のショット領域それぞれにおけるマスク３との位置ずれ量を算出し、算出された位置ずれ量を用いてショット領域の配列のデータを補正する。つまり、制御器９は、ＴＴＭスコープ１３によって位置ずれ量を計測する計測ショットをグローバルアライメント方式のサンプルショットとしている。
【００２４】
Ｓ１１２以降で、制御器９は、ＴＴＭスコープにより計測された２以上のショット領域以外のショット領域（非計測ショット）のそれぞれについて、前記補正された配列のデータに基づいてマスク３に対して位置決めしながらインプリント処理を実行する。Ｓ１１２で、制御器９は、非計測ショットに対して塗布機構７を用いてＳ１０３と同様に光硬化性の樹脂３１を塗布する。Ｓ１１３で、制御器９は、非計測ショットをマスク３の下へ移動する。Ｓ１１４で、制御器９は、Ｓ１０５と同様にマスク３をウエハ５上の樹脂３１に押し付ける。
【００２５】
Ｓ１１５で、制御器９は、Ｓ１１１で補正された配列のデータに基づいて、倍率補正機構１１とウエハステージ６とによって非計測ショットをマスク３に対して位置決めする。非計測ショットに対して、同一指標のいわゆるグローバルライメント補正を行う。本実施形態では、補正された配列のデータに基づいて非計測ショットを位置決めするＳ１１５の工程を、マスク３をウエハ５上の樹脂３１に押し付ける工程（Ｓ１１４）の後に行っている。しかし、Ｓ１１４の工程とＳ１１５の工程との順序を入れ替え、補正された配列のデータに基づいて非計測ショットを位置決めした後でマスク３をウエハ５上の樹脂３１に押し付けてもよい。
【００２６】
Ｓ１１６では、Ｓ１０８と同様に照明系２によって非計測ショット上の樹脂３１が硬化させられる。Ｓ１１７で、Ｓ１０９と同様にマスク３が硬化した樹脂３１から引き離される。Ｓ１１８で、制御器９は、非計測ショットのインプリント処理が全て終了したか判断し、次の非計測ショットが有る場合には、Ｓ１１２へ戻り、次の非計測ショットについてインプリント処理を行う。次の非計測ショットが無い場合には、処理が終了する。
【００２７】
図４（ａ）は、ウエハ５上のＴＴＭスコープで計測される計測ショットの配置の一例である。斜線が付されたウエハ５上のショット領域４１が計測ショットを示す。計測ショット４１については、Ｓ１０３〜Ｓ１１０で、計測処理とインプリント処理の双方が行われる。図４（ｂ）は、ウエハ５上の非計測ショットの配置の一例である。黒塗りされたショット領域４２が非計測ショットを示す。非計測ショット４２に対して、計測ショットの計測処理及びインプリント処理がなされた後のＳ１１２〜Ｓ１１８で、インプリント処理が行われる。
【００２８】
インプリント装置１でインプリント処理がなされたウエハ５に対して後行程で検査が行われる。ウエハ５上の非計測ショットは、グローバル補正値を基に同一指標のアライメント補正が行われているため、後行程で抜き取り検査を行う。一方、計測ショットは、それぞれ、別々の指標のダイバイダイアライメント補正が行われているため、非計測ショットの抜き取り検査とは別の検査を行ってもよい。
【００２９】
〔第２実施形態〕
第２実施形態におけるインプリント装置１の動作の基本的な流れは第１実施形態と同一である。異なるのは、第２実施形態では、ウエハ５上の一部のショット領域についてＯＡスコープ１４を使用してショット領域の位置を計測することを追加する点である。ここではこれらの詳細のみを説明する。図５を参照しながらインプリント装置１の動作を説明する。基本的な動作は図２のフローチャートのＳ１０１〜Ｓ１１８と同じである。Ｓ２０１〜Ｓ２０２は、Ｓ１０１〜Ｓ１０２と同様である。
【００３０】
Ｓ２０３で、制御器９は、予め取得されたウエハ５上の複数のショット領域の配列のデータに基づいてウエハステージ６をＸ方向及びＹ方向に駆動して、ＯＡスコープ１４により計測されるショット領域）をＯＡスコープ１４の下に移動する。ＯＡスコープ１４により計測されるショット領域をＯＡスコープ計測ショットと呼ぶこととする。Ｓ２０４で、制御器９は、ＯＡスコープ１４により基板側マークを検出することによってＯＡスコープ計測ショットのＸ方向及びＹ方向における位置を計測する。ＯＡスコープ計測ショットは、第１実施形態の計測ショットである、ＴＴＭスコープにより計測される計測ショットと異なり、計測時に計測されるショット領域上に樹脂が塗布されていない。
【００３１】
Ｓ２０５で、制御器９は、ＯＡスコープ計測ショットの計測処理が全て終了したか判断し、次のＯＡスコープ計測ショットが有る場合には、Ｓ２０３へ戻り、次のＯＡスコープ計測ショットについての計測処理を行う。次のＯＡスコープ計測ショットが無い場合には、Ｓ２０６へ進む。ＯＡスコープ計測ショットのうちの少なくとも１つのショット領域について、ＴＴＭスコープ１３によりショット領域とマスク３との位置ずれ量を計測する計測処理とインプリント処理とを行う。Ｓ２０６〜Ｓ２１３は、Ｓ１０３〜Ｓ１１０と同様である。
【００３２】
Ｓ２１４で、制御器９は、Ｓ２０４で計測された２以上のＯＡスコープ計測ショットの位置を統計処理して複数のショット領域それぞれにおける位置ずれ量を算出し、算出された位置ずれ量を用いて予め取得されたショット領域の配列のデータを補正する。また、制御器９は、少なくとも１つのショット領域について、ＯＡスコープ１４により計測されたショット領域の位置と、ＴＴＭスコープ１３により計測されたショット領域とマスク３との位置ずれ量とに基づいてベースラインの補正値を算出する。ベースラインは、ＯＡスコープ１４とマスク３との距離である。そして、制御器９は、ショット領域の補正された配列のデータにベースラインの補正値を加算して、グローバルアライメント補正値を算出する。つまり、制御器９は、ＴＴＭスコープ１３により計測されるショット領域をベースライン補正値を取得するための計測用ショットとし、ＯＡスコープ１４により計測されるＯＡスコープ計測ショットをグローバルアライメント方式のサンプルショットとしている。
【００３３】
ＴＴＭスコープ１３による計測処理及びインプリント処理がなされるショット領域以外のショット領域に対してアライメント補正を行いながらインプリント処理を繰り返すＳ２１５〜Ｓ２２１は、Ｓ１１２〜Ｓ１１８と同様である。本実施形態では、補正された配列のデータに基づいて非計測ショットを位置決めするＳ２１８の工程を、マスク３をウエハ５上の樹脂３１に押し付ける工程（Ｓ２１７）の後に行っている。しかし、Ｓ２１７の工程とＳ２１８の工程との順序を入れ替え、補正された配列のデータに基づいて非計測ショットを位置決めした後でマスク３をウエハ５上の樹脂３１に押し付けてもよい。
【００３４】
図６（ａ）は、ウエハ５上のＯＡスコープ１４により計測されるＯＡスコープ計測ショットの配置の一例である。ウエハ５上の横線色のショット領域６１がＯＡスコープ計測ショットを示す。ＯＡスコープ計測ショット６１について、Ｓ２０３〜Ｓ２０５の計測処理がなされる。図６（ｂ）は、ウエハ５上のＯＡスコープ１４により計測処理に加えてＴＴＭスコープ１３による計測処理及びインプリント処理がなされるショット領域の配置の一例である。ウエハ５上の斜線色のショット領域６２がＴＴＭスコープ１３による計測処理もがなされるショット領域を示す。ＴＴＭスコープ１３による計測がなされるショット領域６２について、Ｓ２０６〜Ｓ２１３で、ＴＴＭスコープ１３による計測処理とインプリント処理とが行われる。図６（ｂ）では、ＴＴＭスコープ１３により計測されるショット領域６２は１つのショット領域であるが、複数のショット領域であってもよい。
【００３５】
図６（ｃ）は、ウエハ５上のＴＴＭスコープ１３により計測されなかった非ＴＴＭスコープ計測ショットの配置の一例である。ウエハ５上の黒塗りのショット６３が非ＴＴＭスコープ計測ショットを示す。非ＴＴＭスコープ計測ショット６３に対して、ショット６２に対する計測処理及びインプリント処理の後、Ｓ２１５〜Ｓ２２１で、インプリント処理が行われる。第１実施形態と同様に、インプリント処理が完了されたウエハ５は後工程で検査が行われる。
【００３６】
以上述べたように、樹脂３１を塗布してウエハ５とマスク３の干渉を回避しつつ、両者間のギャップを狭くした状態で、ＴＴＭスコープ１３によりウエハ５とマスク３との位置ずれ量を計測し、前記計測結果を用いてグローバルアライメント補正値を算出する。これにより、インプリント装置１でＴＴＭスコープ１３による計測誤差を小さくしつつ、グローバルアライメント方式によるアライメント補正を行うことができる。また、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。
【００３７】
［デバイスの製造方法］
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１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。
【００３８】
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。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、インプリント装置及びデバイスの製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、半導体デバイスの微細化が進み、半導体デバイスの製造方法として、基板に樹脂を塗布し、樹脂に原版を押し付けた状態で樹脂を硬化させるインプリント技術が使われるようになった。インプリント技術の一つとして、光硬化法がある。光硬化法を適用したインプリント装置では、初めに、基板上のパターンを形成する領域（以下ショット領域と呼ぶ）に光硬化樹脂を塗布する。次に、原版を保持して駆動する機構により、基板と原版のアライメント補正を行う。次に、樹脂に原版を押し付ける。そして、紫外線を照射することによって樹脂を硬化させたうえで原版を離型する。これにより、基板上に樹脂のパターンが形成される。
【０００３】
特許文献１に記載の光硬化法のインプリント装置は、基板上に既に形成したパターンと原版との位置ずれ計測に、ダイバイダイ方式を採用していた。ダイバイダイ方式では、ショット領域毎の原版の押し付け時に、基板と原版とに構成されたマークを計測スコープで同時観察し、位置ずれ量を計測して補正する。しかしながら、ダイバイダイ方式では、下地層の膜減りなどのプロセス要因によるマークの位置ずれを把握できないため、正しく位置合わせができない場合がある。
【０００４】
これに対し投影光学系を介して原版のパターンを基板に転写するフォトリソグラフィ技術を利用した従来の露光装置ではグローバルアライメント方式が主流となっている。グローバルアライメント方式は、代表的な数ショット領域（以下、サンプルショットと呼ぶ）のマークを計測し、それをもとに統計処理して、グローバル補正値を求める。そして、グローバル補正値を基に全ショット領域を同一指標で位置合わせする。グローバルアライメント方式では、同一指標で位置合わせしているため、後工程で数ショット領域を抜き取り検査することで、そのウエハの全ショット領域の良否判断が可能となり、生産性の向上に繋がる。また、サンプルショットを適正に選択することにより、プロセス要因による異常なマークずれの影響を回避できるため、重ね合わせ精度の安定性向上に繋がる。特許文献２には、ＴＴＭ（Through The Mask）スコープを用いて原版（テンプレート）とウエハとを３０μｍの間隔をおいて両者の位置ずれを計測するインプリント装置が記載されている。特許文献２には、原版とウエハとの位置決めは、ダイバイダイアライメント方式およびグローバルアライメント方式のいずれでもよいと記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特許第４１８５９４１号公報
【特許文献２】特開２００５−１０８９７５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
インプリント装置においても、従来の露光装置と同様プロセス要因による異常なマークずれの影響を回避するために、グローバルアライメント方式による補正が有用であると考えられる。しかし、特許文献２に記載のインプリント装置では、ＴＴＭスコープを用いてサンプルショットの位置を計測する場合に原版は基板に対して３０μｍの間隔で離されて、原版は基板に対して押し付けられえていない状態にある。一方、インプリント処理が行われる場合、原版は樹脂を介して基板に押し付けられた状態にある。すなわち、サンプルショットの位置計測時とインプリント処理時とでは、基板と原版とのＺ方向の相対位置関係が異なる。基板と原版とのＺ方向の相対位置が変化すると、変化量に応じて、原版の位置ずれや、ＴＴＭスコープの計測誤差が発生する。例えば、原版が基板に接触しない状態でＴＴＭスコープにより計測された計測値に基づいて基板と原版をアライメント補正しても、原版保持体の駆動時に駆動誤差があると、原版を基板に対して接触する際に原版のＸ方向及びＹ方向における位置ずれが発生する。また、基板と原版のＺ方向の距離（以下ギャップとよぶ）が変化すると、基板と原版に描画されているアライメントマークの距離も変化する。ＴＴＭスコープの取り付け誤差により、テレセントリック性が発生していると、アライメントマークの距離に応じてＴＴＭスコープ計測時に計測誤差が発生する。
【０００７】
上記の問題を解決するためには、ＴＴＭスコープ計測時における基板と原版との相対位置をできる限りインプリント処理時と同じにすることが望まれる。しかし、ＴＴＭスコープ計測時に基板と原版の相対位置をインプリント処理時と同じにしようとすると、基板と原版とが接触して、基板と原版に描画されたパターンを破損してしまう可能性がある。
【０００８】
本発明は、原版と基板とを高精度に位置合わせしながらインプリント処理を行うのに有利な技術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】
【０００９】
本発明の１つの側面は、基板に塗布された樹脂と原版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複数のショット領域のそれぞれに行うインプリント装置であって、原版側マークが形成された原版を保持する支持体と、各ショット領域に基板側マークが形成された基板を保持する基板ステージと、前記支持体に保持された前記原版の上方に配置され、前記基板側マークと前記原版側マークとを前記原版を介して検出することによってショット領域と前記原版との位置ずれ量を計測する第１スコープと、前記樹脂を硬化させる硬化機構と、制御器と、を備え、前記制御器は、前記複数のショット領域のうちの２以上のショット領域のそれぞれについて、予め取得された前記複数のショット領域の配列のデータに基づいて位置決めされた各ショット領域に塗布された前記樹脂に前記原版を接触させた状態で、前記第１スコープにより前記各ショット領域と前記原版との位置ずれ量を計測し、前記２以上のショット領域で計測された前記位置ずれ量を統計処理して前記複数のショット領域それぞれにおける前記原版との位置ずれ量を算出し、前記複数のショット領域の配列のデータを前記算出された位置ずれ量を用いて補正し、前記２以上のショット領域以外のショット領域のそれぞれについて、前記補正された配列のデータに基づいて各ショット領域を前記原版に対して位置決めしながらインプリント処理を実行する、ことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１０】
本発明は、原版と基板とを高精度に位置合わせしながらインプリント処理を行うのに有利な技術を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明のインプリント装置を表す図である。
【図２】第１実施形態でのインプリント装置の動作を表すフローチャートである。
【図３】インプリント処理の様子を表す図である。
【図４】第１実施形態でのＴＴＭスコープ計測ショットと非ＴＴＭスコープ計測ショットの配置の一例を表す図である。
【図５】第２実施形態でのインプリント装置の動作を表すフローチャートである。
【図６】第２実施形態でのＯＡスコープ計測ショットとＴＴＭスコープ計測ショットと非ＴＴＭスコープ計測ショットの配置の一例を表す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、添付図面を参照しながら本発明の実施形態を説明する。図１は光硬化法を使用したインプリント装置の構成の一例を表す図である。インプリント装置１は、基板（ウエハ）に塗布された樹脂と原版（マスク）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基板の複数のショット領域のそれぞれに行う、例えば半導体デバイスの製造工程に使用される装置である。なお、以下の図において、原版に対する紫外線の照射軸に平行にＺ軸を取り、Ｚ軸に垂直な平面内で後述のマスクに対して、ウエハが移動する方向にＸ軸を取り、該Ｘ軸に直交する方向にＹ軸を取って説明する。
【００１３】
インプリント装置１は、照明系２、マスク（原版）３、マウントヘッド４、ウエハ（基板）５、ウエハステージ６、塗布機構７、マスク搬送系８、制御器９及びＯＡ（Off-Axis）スコープ１４を備える。照明系２は、インプリント処理の際に、マスク３に対して紫外線１０を照射して樹脂を硬化させる硬化機構を構成している。照明系２は、光源と、該光源から射出された紫外線を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。
【００１４】
マスク３は、ウエハ側の面に所定の凹凸パターンが３次元状に形成された型である。マウントヘッド４は、マスク３を保持し固定するための支持体である。このマウントヘッド４は、倍率補正機構１１と、吸着力や静電気によりマスク３を引き付けて保持するマスクチャック１２と、ＴＴＭ（Through The Mask）スコープ１３とを備える。倍率補正機構１１は、マスク３に圧力を加えることにより、マスク３に形成された凹凸パターンを所望の形状に補正する。
【００１５】
ＴＴＭスコープ１３は、マウントヘッド４に支持されてマスク３の上方に配置され、ウエハ５の各ショット領域に形成された基板側マークと、マスク３に形成された原版側マークとをマスク３を観察するための光学系と撮像系を有するスコープ（第１スコープ）である。本実施形態では、ＴＴＭスコープ１３は、マウントヘッド４に支持されている。ＴＴＭスコープ１３が、基板側マークと原版側マークとをマスク３を介して検出することによって、ウエハ５上のショット領域とマスク３とのＸ方向及びＹ方向における位置ずれ量を計測することができる。ＯＡスコープ（第２スコープ）１４は、マウントヘッド４から水平方向に離れて配置され、基板側マークを検出することによってウエハ５上のショット領域のＸ方向及びＹ方向の位置を計測することができる。ＯＡスコープ１４は、ＴＴＭスコープ１３と比べて、空間的な制約が少なく、ウエハ５上の描画パターンに応じた観察光の波長の切り替えなどのプロセス対応機能をＴＴＭスコープ１３よりも多く有することができる。
【００１６】
マウントヘッド４は、マスクチャック１２を駆動するための、不図示のマスクチャック駆動機構を備える。マスクチャック駆動機構は、ウエハ５上に塗布された樹脂にマスク３を接触させるために、マスクチャック１２をＺ軸方向に駆動する駆動系である。樹脂を硬化させた後、マスクチャック１２をＺ方向に駆動し、ウエハ５をマスク３から引き離す。樹脂にマスク３を押し付けて接触させる押印動作及びウエハ５をマスク３から引き離す離型動作は、マスク３をＺ方向に駆動することで実現してもよいが、ウエハステージ（基板ステージ）６をＺ方向に駆動することで実現してもよい。ウエハステージ６は、ウエハ５を真空吸着により保持し、かつ、ＸＹ平面内を自由に移動可能なウエハ５の保持機構である。塗布機構７は、ウエハ５上に未硬化の樹脂を塗布する。樹脂は、照明系２から紫外線１０を受光することにより硬化する光硬化性の樹脂である。マスク搬送系８は、マスク３を搬送し、マスクチャック１２にマスク３を設置する。
【００１７】
制御器９は、インプリント装置１の各構成ユニットの動作及びセンサ値などの取得を行う。制御器９は、インプリント装置１の各ユニットに回線により接続された、記憶部を有する不図示のコンピュータ又はシーケンサなどで構成される。制御器９は、予め取得した複数のショット領域の配列のデータをＴＴＭスコープ１３により計測された２以上のショット領域とマスク３との位置ずれ量、又は、ＯＡスコープ１４により計測された２以上のショット領域の位置を用いて補正する。そして、制御器９は、補正された配列のデータに基づいて、各ショット領域をマスク３に対して位置決めしながらインプリント処理を実行する。本実施形態では、制御器９をインプリント装置１内に構成したが、インプリント装置１とは別の場所に設置し、遠隔で制御する構成としても良い。
【００１８】
〔第１実施形態〕
図２を参照しながらインプリント装置１の動作を説明する。この動作は、制御器９によって制御される。まず、Ｓ１０１で、マスク３がマスク搬送系８によってマスクチャック１２に搬送され、位置決めされて、マスクチャック１２によって保持される。Ｓ１０２で、ウエハ５が不図示の搬送機構によってウエハステージ６に搬送されてロードされ、不図示のウエハチャックにより保持される。Ｓ１０３で、制御器９は、ウエハステージ６をＸ方向及びＹ方向に駆動して、ＴＴＭスコープ１３により計測されるショット領域（計測ショット）を塗布機構７の下へ移動し、塗布機構７から射出された光硬化性の樹脂を計測ショットに塗布する。ＴＴＭスコープによる計測ショットは、ウエハ５に形成された複数のショット領域のうちの２以上のショット領域である。図３（ａ）はウエハ５上に塗布された樹脂３１を表す図である。塗布された樹脂３１はウエハ５上面から高さ数十μｍ〜数百μｍの液滴となる。図３（ａ）では、光硬化性の樹脂３１が４滴のみ図示されているが、実際には数千〜数百万の液滴がウエハ５面上に塗布される。
【００１９】
Ｓ１０４で、制御器９は、予め取得されたウエハ５上の複数のショット領域の配列のデータに基づいてウエハステージ６をＸ方向及びＹ方向に駆動して、計測ショットをマスク３の下に位置決めする。Ｓ１０５で、制御器９がマスク３を下降させることによって、マスク３がウエハ５上の樹脂３１に接触させられる。制御器９は、マスク３を下降させる代わりに、ウエハステージ６を上昇することによって、マスク３を樹脂３１に押し付けて接触させてもよい。マスク３の接触前において、樹脂３１は、ウエハ５上面からの高さが数十μｍ〜数千μｍの液滴である。したがって、マスク３下面とウエハ５上面のギャップが数十μｍ〜数千μｍとなったとき、マスク３と樹脂３１が接触し始める。押し付けの荷重は、例えば、マウントヘッド４に内蔵された不図示の荷重センサを使って制御されうる。マスク３を押し付けるとき、ウエハ５には樹脂３１が塗布されているため、マスク３とウエハ５とが直接干渉することはない。
【００２０】
Ｓ１０６で、制御器９は、原版側マーク３２と基板側マーク３３とをＴＴＭスコープ１３で観察して、樹脂３１にマスク３を接触させた状態で２つのマークの位置ずれ量すなわちショット領域とマスク３との位置ずれ量を計測する。図３（ｂ）は、マスク３を樹脂３１に接触させた状態で、ＴＴＭスコープ１３により、原版側マーク３２と基板側マーク３３との位置ずれ量を計測する様子を表す図である。マスク３には原版側マーク３２が形成されている。一方、ウエハ５には基板側マーク３３が形成されている。マスク３が樹脂３１に押し付けられた状態では、マスク３とウエハ５とのギャップは数ｎｍ〜数百ｎｍである。マスク３とウエハ５のギャップが数ｎｍ〜数百ｎｍと小さいため、ＴＴＭスコープ１３による位置ずれ量の計測誤差を小さくすることができる。
【００２１】
Ｓ１０７で、制御器９は、Ｓ１０６で計測した、ショット領域とマスク３との位置ずれ量に基づいてショット領域とマスク３との相対位置を、倍率補正機構１１とウエハステージ６とによって補正する。具体的には、倍率補正機構１１により、マスク３の形状が補正され、ウエハステージ６でショット領域の位置が補正される。Ｓ１０６で計測されたマスク３とショット領域との位置ずれ量は計測ショットごとに別々であるので、計測ショットに対しては、それぞれ別々の指標でアライメント補正を行う、いわゆるダイバイダイのアライメント補正がなされる。Ｓ１０８で、制御器９は、照明系２を使ってマスク３を介して樹脂３１に紫外線を照射することにより、樹脂を硬化させる。
【００２２】
Ｓ１０９で、制御器９は、マスク３を上昇させることによって、マスク３から硬化した樹脂３１を引き離す。ここで、制御器９は、マウントヘッド４を上昇させる代わりに、ウエハステージ６を下降することによって、樹脂３１からマスク３を引き離してもよい。図３（ｃ）は、離型後のマスク３、ウエハ５、樹脂３１の様子を示した図である。離型後には、ウエハ５上に３次元の凹凸パターンが光硬化された樹脂３１で形成されている。
【００２３】
Ｓ１１０で、制御器９は、計測ショットに対する計測処理及びインプリント処理が全て終了したか判断し、次の計測ショットが有る場合には、Ｓ１０３へ戻り、次の計測ショットについて計測処理及びインプリント処理を行う。次の計測ショットが無い場合には、Ｓ１１１へ進む。Ｓ１１１で、制御器９は、Ｓ１０６で計測された２以上の計測ショットにおける位置ずれ量を統計処理して、複数のショット領域それぞれにおけるマスク３との位置ずれ量を算出し、算出された位置ずれ量を用いてショット領域の配列のデータを補正する。つまり、制御器９は、ＴＴＭスコープ１３によって位置ずれ量を計測する計測ショットをグローバルアライメント方式のサンプルショットとしている。
【００２４】
Ｓ１１２以降で、制御器９は、ＴＴＭスコープにより計測された２以上のショット領域以外のショット領域（非計測ショット）のそれぞれについて、前記補正された配列のデータに基づいてマスク３に対して位置決めしながらインプリント処理を実行する。Ｓ１１２で、制御器９は、非計測ショットに対して塗布機構７を用いてＳ１０３と同様に光硬化性の樹脂３１を塗布する。Ｓ１１３で、制御器９は、非計測ショットをマスク３の下へ移動する。Ｓ１１４で、制御器９は、Ｓ１０５と同様にマスク３をウエハ５上の樹脂３１に押し付ける。
【００２５】
Ｓ１１５で、制御器９は、Ｓ１１１で補正された配列のデータに基づいて、倍率補正機構１１とウエハステージ６とによって非計測ショットをマスク３に対して位置決めする。非計測ショットに対して、同一指標のいわゆるグローバルライメント補正を行う。本実施形態では、補正された配列のデータに基づいて非計測ショットを位置決めするＳ１１５の工程を、マスク３をウエハ５上の樹脂３１に押し付ける工程（Ｓ１１４）の後に行っている。しかし、Ｓ１１４の工程とＳ１１５の工程との順序を入れ替え、補正された配列のデータに基づいて非計測ショットを位置決めした後でマスク３をウエハ５上の樹脂３１に押し付けてもよい。
【００２６】
Ｓ１１６では、Ｓ１０８と同様に照明系２によって非計測ショット上の樹脂３１が硬化させられる。Ｓ１１７で、Ｓ１０９と同様にマスク３が硬化した樹脂３１から引き離される。Ｓ１１８で、制御器９は、非計測ショットのインプリント処理が全て終了したか判断し、次の非計測ショットが有る場合には、Ｓ１１２へ戻り、次の非計測ショットについてインプリント処理を行う。次の非計測ショットが無い場合には、処理が終了する。
【００２７】
図４（ａ）は、ウエハ５上のＴＴＭスコープで計測される計測ショットの配置の一例である。斜線が付されたウエハ５上のショット領域４１が計測ショットを示す。計測ショット４１については、Ｓ１０３〜Ｓ１１０で、計測処理とインプリント処理の双方が行われる。図４（ｂ）は、ウエハ５上の非計測ショットの配置の一例である。黒塗りされたショット領域４２が非計測ショットを示す。非計測ショット４２に対して、計測ショットの計測処理及びインプリント処理がなされた後のＳ１１２〜Ｓ１１８で、インプリント処理が行われる。
【００２８】
インプリント装置１でインプリント処理がなされたウエハ５に対して後行程で検査が行われる。ウエハ５上の非計測ショットは、グローバル補正値を基に同一指標のアライメント補正が行われているため、後行程で抜き取り検査を行う。一方、計測ショットは、それぞれ、別々の指標のダイバイダイアライメント補正が行われているため、非計測ショットの抜き取り検査とは別の検査を行ってもよい。
【００２９】
〔第２実施形態〕
第２実施形態におけるインプリント装置１の動作の基本的な流れは第１実施形態と同一である。異なるのは、第２実施形態では、ウエハ５上の一部のショット領域についてＯＡスコープ１４を使用してショット領域の位置を計測することを追加する点である。ここではこれらの詳細のみを説明する。図５を参照しながらインプリント装置１の動作を説明する。基本的な動作は図２のフローチャートのＳ１０１〜Ｓ１１８と同じである。Ｓ２０１〜Ｓ２０２は、Ｓ１０１〜Ｓ１０２と同様である。
【００３０】
Ｓ２０３で、制御器９は、予め取得されたウエハ５上の複数のショット領域の配列のデータに基づいてウエハステージ６をＸ方向及びＹ方向に駆動して、ＯＡスコープ１４により計測されるショット領域）をＯＡスコープ１４の下に移動する。ＯＡスコープ１４により計測されるショット領域をＯＡスコープ計測ショットと呼ぶこととする。Ｓ２０４で、制御器９は、ＯＡスコープ１４により基板側マークを検出することによってＯＡスコープ計測ショットのＸ方向及びＹ方向における位置を計測する。ＯＡスコープ計測ショットは、第１実施形態の計測ショットである、ＴＴＭスコープにより計測される計測ショットと異なり、計測時に計測されるショット領域上に樹脂が塗布されていない。
【００３１】
Ｓ２０５で、制御器９は、ＯＡスコープ計測ショットの計測処理が全て終了したか判断し、次のＯＡスコープ計測ショットが有る場合には、Ｓ２０３へ戻り、次のＯＡスコープ計測ショットについての計測処理を行う。次のＯＡスコープ計測ショットが無い場合には、Ｓ２０６へ進む。ＯＡスコープ計測ショットのうちの少なくとも１つのショット領域について、ＴＴＭスコープ１３によりショット領域とマスク３との位置ずれ量を計測する計測処理とインプリント処理とを行う。Ｓ２０６〜Ｓ２１３は、Ｓ１０３〜Ｓ１１０と同様である。
【００３２】
Ｓ２１４で、制御器９は、Ｓ２０４で計測された２以上のＯＡスコープ計測ショットの位置を統計処理して複数のショット領域それぞれにおける位置ずれ量を算出し、算出された位置ずれ量を用いて予め取得されたショット領域の配列のデータを補正する。また、制御器９は、少なくとも１つのショット領域について、ＯＡスコープ１４により計測されたショット領域の位置と、ＴＴＭスコープ１３により計測されたショット領域とマスク３との位置ずれ量とに基づいてベースラインの補正値を算出する。ベースラインは、ＯＡスコープ１４とマスク３との距離である。そして、制御器９は、ショット領域の補正された配列のデータにベースラインの補正値を加算して、グローバルアライメント補正値を算出する。つまり、制御器９は、ＴＴＭスコープ１３により計測されるショット領域をベースライン補正値を取得するための計測用ショットとし、ＯＡスコープ１４により計測されるＯＡスコープ計測ショットをグローバルアライメント方式のサンプルショットとしている。
【００３３】
ＴＴＭスコープ１３による計測処理及びインプリント処理がなされるショット領域以外のショット領域に対してアライメント補正を行いながらインプリント処理を繰り返すＳ２１５〜Ｓ２２１は、Ｓ１１２〜Ｓ１１８と同様である。本実施形態では、補正された配列のデータに基づいて非計測ショットを位置決めするＳ２１８の工程を、マスク３をウエハ５上の樹脂３１に押し付ける工程（Ｓ２１７）の後に行っている。しかし、Ｓ２１７の工程とＳ２１８の工程との順序を入れ替え、補正された配列のデータに基づいて非計測ショットを位置決めした後でマスク３をウエハ５上の樹脂３１に押し付けてもよい。
【００３４】
図６（ａ）は、ウエハ５上のＯＡスコープ１４により計測されるＯＡスコープ計測ショットの配置の一例である。ウエハ５上の横線色のショット領域６１がＯＡスコープ計測ショットを示す。ＯＡスコープ計測ショット６１について、Ｓ２０３〜Ｓ２０５の計測処理がなされる。図６（ｂ）は、ウエハ５上のＯＡスコープ１４により計測処理に加えてＴＴＭスコープ１３による計測処理及びインプリント処理がなされるショット領域の配置の一例である。ウエハ５上の斜線色のショット領域６２がＴＴＭスコープ１３による計測処理もがなされるショット領域を示す。ＴＴＭスコープ１３による計測がなされるショット領域６２について、Ｓ２０６〜Ｓ２１３で、ＴＴＭスコープ１３による計測処理とインプリント処理とが行われる。図６（ｂ）では、ＴＴＭスコープ１３により計測されるショット領域６２は１つのショット領域であるが、複数のショット領域であってもよい。
【００３５】
図６（ｃ）は、ウエハ５上のＴＴＭスコープ１３により計測されなかった非ＴＴＭスコープ計測ショットの配置の一例である。ウエハ５上の黒塗りのショット６３が非ＴＴＭスコープ計測ショットを示す。非ＴＴＭスコープ計測ショット６３に対して、ショット６２に対する計測処理及びインプリント処理の後、Ｓ２１５〜Ｓ２２１で、インプリント処理が行われる。第１実施形態と同様に、インプリント処理が完了されたウエハ５は後工程で検査が行われる。
【００３６】
以上述べたように、樹脂３１を塗布してウエハ５とマスク３の干渉を回避しつつ、両者間のギャップを狭くした状態で、ＴＴＭスコープ１３によりウエハ５とマスク３との位置ずれ量を計測し、前記計測結果を用いてグローバルアライメント補正値を算出する。これにより、インプリント装置１でＴＴＭスコープ１３による計測誤差を小さくしつつ、グローバルアライメント方式によるアライメント補正を行うことができる。また、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。
【００３７】
［デバイスの製造方法］
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１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。
【００３８】
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。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板に塗布された樹脂と原版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複数のショット領域のそれぞれに行うインプリント装置であって、
原版側マークが形成された原版を保持する支持体と、
各ショット領域に基板側マークが形成された基板を保持する基板ステージと、
前記支持体に保持された前記原版の上方に配置され、前記基板側マークと前記原版側マークとを前記原版を介して検出することによってショット領域と前記原版との位置ずれ量を計測する第１スコープと、
前記樹脂を硬化させる硬化機構と、
制御器と、
を備え、
前記制御器は、
前記複数のショット領域のうちの２以上のショット領域のそれぞれについて、予め取得された前記複数のショット領域の配列のデータに基づいて位置決めされた各ショット領域に塗布された前記樹脂に前記原版を接触させた状態で、前記第１スコープにより前記各ショット領域と前記原版との位置ずれ量を計測し、
前記２以上のショット領域で計測された前記位置ずれ量を統計処理して前記複数のショット領域それぞれにおける前記原版との位置ずれ量を算出し、前記複数のショット領域の配列のデータを前記算出された位置ずれ量を用いて補正し、
前記２以上のショット領域以外のショット領域のそれぞれについて、前記補正された配列のデータに基づいて各ショット領域を前記原版に対して位置決めしながらインプリント処理を実行する、
ことを特徴とするインプリント装置。
【請求項２】
基板に塗布された樹脂と原版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複数のショット領域のそれぞれに行うインプリント装置であって、
原版側マークが形成された原版を保持する支持体と、
各ショット領域に基板側マークが形成された基板を保持する基板ステージと、
前記支持体に保持された前記原版の上方に配置され、前記基板側マークと前記原版側マークとを前記原版を介して検出することによってショット領域と前記原版との位置ずれ量を計測する第１スコープと、
前記支持体から水平方向に離れて配置され、前記基板側マークを検出することによってショット領域の位置を計測する第２スコープと、
前記樹脂を硬化させる硬化機構と、
制御器と、
を備え、
前記制御器は、
前記複数のショット領域のうちの２以上のショット領域のそれぞれについて、予め取得された前記複数のショット領域の配列のデータに基づいて位置決めされ前記樹脂が塗布されていない状態にある各ショット領域の前記基板側マークを前記第２スコープにより検出することによって、前記各ショット領域の位置を計測し、
前記２以上のショット領域のうちの少なくとも１つのショット領域について、前記配列のデータに基づいて位置決めされた各ショット領域に塗布された前記樹脂に前記原版を接触させた状態で、前記第１スコープにより前記各ショット領域と前記原版との位置ずれ量を計測し、
前記計測された２以上のショット領域の位置を統計処理して前記複数のショット領域それぞれにおける位置ずれ量を算出し、前記配列のデータを前記算出された位置ずれ量を用いて補正し、
前記少なくとも１つのショット領域について前記第２スコープにより計測された位置と前記第１スコープにより計測された位置ずれ量とに基づいて前記第２スコープと前記原版との距離である前記第２スコープのベースラインの補正値を算出し、
前記少なくとも１つのショット領域以外のショット領域のそれぞれについて、前記補正された配列のデータと前記算出されたベースラインの補正値に基づいて各ショット領域を前記原版に対して位置決めしながらインプリント処理を実行する、
ことを特徴とするインプリント装置。
【請求項３】
前記制御器は、前記２以上のショット領域のそれぞれについて、前記計測された位置ずれ量に基づいて前記各ショット領域と前記原版との相対位置を補正し、前記硬化機構により前記樹脂を硬化させる、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４】
前記制御器は、前記少なくとも１つのショット領域について、前記計測された位置ずれ量に基づいて前記各ショット領域と前記原版との相対位置を補正し、前記硬化機構により前記樹脂を硬化させる、ことを特徴とする請求項２に記載のインプリント装置。
【請求項５】
デバイスを製造する方法であって、
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を用いてインプリント処理を基板に対して行う工程と、
前記工程で前記インプリント処理の行われた基板を加工してデバイスを製造する工程と、
を含むことを特徴とする方法。
【請求項１】
基板に塗布された樹脂と原版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複数のショット領域のそれぞれに行うインプリント装置であって、
原版側マークが形成された原版を保持する支持体と、
各ショット領域に基板側マークが形成された基板を保持する基板ステージと、
前記支持体に保持された前記原版の上方に配置され、前記基板側マークと前記原版側マークとを前記原版を介して検出することによってショット領域と前記原版との位置ずれ量を計測する第１スコープと、
前記樹脂を硬化させる硬化機構と、
制御器と、
を備え、
前記制御器は、
前記複数のショット領域のうちの２以上のショット領域のそれぞれについて、予め取得された前記複数のショット領域の配列のデータに基づいて位置決めされた各ショット領域に塗布された前記樹脂に前記原版を接触させた状態で、前記第１スコープにより前記各ショット領域と前記原版との位置ずれ量を計測し、
前記２以上のショット領域で計測された前記位置ずれ量を統計処理して前記複数のショット領域それぞれにおける前記原版との位置ずれ量を算出し、前記複数のショット領域の配列のデータを前記算出された位置ずれ量を用いて補正し、
前記２以上のショット領域以外のショット領域のそれぞれについて、前記補正された配列のデータに基づいて各ショット領域を前記原版に対して位置決めしながらインプリント処理を実行する、
ことを特徴とするインプリント装置。
【請求項２】
基板に塗布された樹脂と原版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複数のショット領域のそれぞれに行うインプリント装置であって、
原版側マークが形成された原版を保持する支持体と、
各ショット領域に基板側マークが形成された基板を保持する基板ステージと、
前記支持体に保持された前記原版の上方に配置され、前記基板側マークと前記原版側マークとを前記原版を介して検出することによってショット領域と前記原版との位置ずれ量を計測する第１スコープと、
前記支持体から水平方向に離れて配置され、前記基板側マークを検出することによってショット領域の位置を計測する第２スコープと、
前記樹脂を硬化させる硬化機構と、
制御器と、
を備え、
前記制御器は、
前記複数のショット領域のうちの２以上のショット領域のそれぞれについて、予め取得された前記複数のショット領域の配列のデータに基づいて位置決めされ前記樹脂が塗布されていない状態にある各ショット領域の前記基板側マークを前記第２スコープにより検出することによって、前記各ショット領域の位置を計測し、
前記２以上のショット領域のうちの少なくとも１つのショット領域について、前記配列のデータに基づいて位置決めされた各ショット領域に塗布された前記樹脂に前記原版を接触させた状態で、前記第１スコープにより前記各ショット領域と前記原版との位置ずれ量を計測し、
前記計測された２以上のショット領域の位置を統計処理して前記複数のショット領域それぞれにおける位置ずれ量を算出し、前記配列のデータを前記算出された位置ずれ量を用いて補正し、
前記少なくとも１つのショット領域について前記第２スコープにより計測された位置と前記第１スコープにより計測された位置ずれ量とに基づいて前記第２スコープと前記原版との距離である前記第２スコープのベースラインの補正値を算出し、
前記少なくとも１つのショット領域以外のショット領域のそれぞれについて、前記補正された配列のデータと前記算出されたベースラインの補正値に基づいて各ショット領域を前記原版に対して位置決めしながらインプリント処理を実行する、
ことを特徴とするインプリント装置。
【請求項３】
前記制御器は、前記２以上のショット領域のそれぞれについて、前記計測された位置ずれ量に基づいて前記各ショット領域と前記原版との相対位置を補正し、前記硬化機構により前記樹脂を硬化させる、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４】
前記制御器は、前記少なくとも１つのショット領域について、前記計測された位置ずれ量に基づいて前記各ショット領域と前記原版との相対位置を補正し、前記硬化機構により前記樹脂を硬化させる、ことを特徴とする請求項２に記載のインプリント装置。
【請求項５】
デバイスを製造する方法であって、
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を用いてインプリント処理を基板に対して行う工程と、
前記工程で前記インプリント処理の行われた基板を加工してデバイスを製造する工程と、
を含むことを特徴とする方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【公開番号】特開２０１２−１７８４７０（Ｐ２０１２−１７８４７０Ａ）
【公開日】平成２４年９月１３日（２０１２．９．１３）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−４０８４０（Ｐ２０１１−４０８４０）
【出願日】平成２３年２月２５日（２０１１．２．２５）
【出願人】（０００００１００７）キヤノン株式会社 (59,756)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年９月１３日（２０１２．９．１３）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年２月２５日（２０１１．２．２５）
【出願人】（０００００１００７）キヤノン株式会社 (59,756)
【Ｆターム（参考）】
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