JP2022165816A - インプリント装置、インプリント方法および物品製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】基板の表面の形状を高い精度で短時間に計測することにより歩留まりとスループットを向上するために有利な技術を提供する。【解決手段】インプリント装置は、型を使ってインプリント材を成形するインプリント処理を実行する。前記インプリント装置は、第１基板の表面の高さ分布を示す第１高さ分布情報を取得する制御部と、第２基板の表面の高さ分布を示す第２高さ分布情報を取得するための計測部と、を備え、前記制御部は、更に、前記第１高さ分布情報を近似する第１所定次数以下の次数の近似関数である第１成分を前記第１高さ分布情報から除去して得られる修正高さ分布情報と、前記第２高さ分布情報を近似する第２所定次数以下の次数の近似関数である第２成分と、に基づいて前記インプリント処理を制御する。【選択図】図６

Description

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製造方法に関する。

インプリント装置では、基板の上に配置されたインプリント材と型とを接触させた状態でインプリント材を硬化せることによって型のパターンがインプリント材に転写される。ナノインプリント装置では、基板と型とが平行な状態で基板の上のインプリント材と型とを接触させることが重要である。図２には、基板５と型３とが平行ではない状態で基板５のショット領域２０の上のインプリント材１４と型３とを接触させる様子が誇張されて示されている。基板５と型３とが平行ではないことによって、基板５の領域２１では、インプリント材１４の未充填が発生し、他の領域２２では、ショット領域２０の外側にインプリント材１４が溢れている。基板５と型３とが平行ではないことによってインプリント材１４の厚さが不均一になり、これは線幅均一性を悪化させるなどの悪影響をもたらし、歩留まりを低下させうる。また、基板５と型３との間隔が目標間隔ではないことによっても、インプリント材１４の厚さが目標厚さから乖離し、これも線幅均一性を悪化させるなどの悪影響をもたらし、歩留まりを低下させうる。

特許文献１は、モールドを被加工物へ押し付けることによってパターンの転写を行うナノインプリント装置において、モールドの押し付け方向がモールドのパターン形成面に対して垂直方向を維持するように制御を行うことが記載されている。

特開２００５－１０１２０１号公報

基板の表面の形状が特定されれば、基板のショット領域における基板の傾きおよび／または高さを求めることができ、それに基づいてショット領域と型との相対傾きおよび／または間隔を求めることができる。基板の表面は、例えば２次曲面の形状を有しうる。２次曲面の形状を示す近似関数を求めるためには、少なくとも６個の計測点において基板の表面の高さを計測する必要がある。近似精度を向上させるためには、例えば、計測点の個数を７点から１０点として、最小二乗法を用いて近似関数を決定することが好ましい。しかし、計測点の個数を増やすと、それに応じて計測に要する時間が長くなり、スループットが低下しうる。逆に計測点の個数を減らすと、基板の表面の形状を高い精度で計測することができないので、ショット領域の傾きを高い精度で求めることができない。更に、基板の表面は、２次関数よりも高次の形状を有する場合もあり、高次の近似関数を決定するためには、更に長い時間を要する。

本発明は、基板の表面の形状を高い精度で短時間に計測することにより歩留まりとスループットを向上するために有利な技術を提供することを目的とする。

本発明の１つの側面は、型を使ってインプリント材を成形するインプリント処理を実行するインプリント装置に係り、前記インプリント装置は、第１基板の表面の高さ分布を示す第１高さ分布情報を取得する制御部と、第２基板の表面の高さ分布を示す第２高さ分布情報を取得するための計測部と、を備え、前記制御部は、更に、前記第１高さ分布情報を近似する第１所定次数以下の次数の近似関数である第１成分を前記第１高さ分布情報から除去して得られる修正高さ分布情報と、前記第２高さ分布情報を近似する第２所定次数以下の次数の近似関数である第２成分と、に基づいて前記インプリント処理を制御する。

本発明によれば、基板の表面の形状を高い精度で短時間に計測することにより歩留まりとスループットを向上するために有利な技術が提供される。

一実施形態でのインプリント装置の構成を示す図。 基板と型とが平行でない状態でインプリント処理が行われる様子を誇張して示した図。 パターン形成ジョブの流れを示すフローチャート。 パターン形成ジョブにおけるインプリント装置の状態の変化を模式的に示す図。 図３のフローチャートの工程Ｓ１０５における処理の流れを示すフローチャート。 図５のフローチャートにおける主要な工程を模式的に示す図。 図５のフローチャートにおける主要な工程を模式的に示す図。 プリアライメントの概念図。 ４次の形状を有する基板を模式的に示す図。 計測点の配置例を示す図。 失敗例を示す図。 キャリブレーション処理の流れを示すフローチャート。 図１２のキャリブレーション処理における主要な工程を模式的に示す図。 第１実施形態における図５のフローチャートに示された処理の代わりに実行されうる処理のフローチート。 図１４のフローチャートにおける主要な工程を模式的に示す図。 物品製造方法を示す図。

以下、添付図面を参照して実施形態を詳しく説明する。なお、以下の実施形態は特許請求の範囲に係る発明を限定するものではない。実施形態には複数の特徴が記載されているが、これらの複数の特徴の全てが発明に必須のものとは限らず、また、複数の特徴は任意に組み合わせられてもよい。さらに、添付図面においては、同一若しくは同様の構成に同一の参照番号を付し、重複した説明は省略する。

図１には、インプリント装置１の構成が示されている。インプリント装置１は、型を使って基板の上のインプリント材を成形するインプリント処理を実行するように構成されうる。インプリント材としては、硬化用のエネルギーが与えられることにより硬化する硬化性組成物（未硬化状態の樹脂と呼ぶこともある）が用いられる。硬化用のエネルギーとしては、電磁波、熱等が用いられうる。電磁波は、例えば、その波長が１０ｎｍ以上１ｍｍ以下の範囲から選択される光、例えば、赤外線、可視光線、紫外線などでありうる。硬化性組成物は、光の照射により、あるいは、加熱により硬化する組成物でありうる。これらのうち、光の照射により硬化する光硬化性組成物は、少なくとも重合性化合物と光重合開始剤とを含有し、必要に応じて非重合性化合物または溶剤を更に含有してもよい。非重合性化合物は、増感剤、水素供与体、内添型離型剤、界面活性剤、酸化防止剤、ポリマー成分などの群から選択される少なくとも一種である。インプリント材は、液滴状、或いは複数の液滴が繋がってできた島状又は膜状となって基板上に配置されうる。また、インプリント材は、スピンコーターやスリットコーターによって基板上に膜状に供給されてもよい。インプリント材の粘度（２５℃における粘度）は、例えば、１ｍＰａ・ｓ以上１００ｍＰａ・ｓ以下でありうる。基板の材料としては、例えば、ガラス、セラミックス、金属、半導体（Ｓｉ、ＧａＮ、ＳｉＣ等）、樹脂等が用いられうる。必要に応じて、基板の表面に、基板とは別の材料からなる部材が設けられてもよい。基板は、例えば、シリコンウエハ、化合物半導体ウエハ、石英ガラスである。

本明細書および添付図面では、基板５の表面に平行な方向をＸＹ平面とするＸＹＺ座標系において方向を示す。ＸＹＺ座標系におけるＸ軸、Ｙ軸、Ｚ軸にそれぞれ平行な方向をＸ方向、Ｙ方向、Ｚ方向とし、Ｘ軸周りの回転、Ｙ軸周りの回転、Ｚ軸周りの回転をそれぞれθＸ、θＹ、θＺとする。Ｘ軸、Ｙ軸、Ｚ軸に関する制御または駆動は、それぞれＸ軸に平行な方向、Ｙ軸に平行な方向、Ｚ軸に平行な方向に関する制御または駆動を意味する。また、θＸ軸、θＹ軸、θＺ軸に関する制御または駆動は、それぞれＸ軸に平行な軸の周りの回転、Ｙ軸に平行な軸の周りの回転、Ｚ軸に平行な軸の周りの回転に関する制御または駆動を意味する。また、位置は、Ｘ軸、Ｙ軸、Ｚ軸の座標に基づいて特定されうる情報であり、姿勢は、θＸ軸、θＹ軸、θＺ軸の値で特定されうる情報である。位置決めは、位置および／または姿勢を制御することを意味する。アライメント（位置合わせ）は、基板５のショット領域と型３のパターン領域とのアライメント誤差（重ね合わせ誤差）が低減されるように基板５および型３の少なくとも一方の位置および／または姿勢を制御することを含みうる。また、アライメントは、基板５のショット領域および型３のパターン領域の少なくとも一方の形状を補正あるいは変更するための制御を含みうる。

インプリント装置１は、例えば、硬化ユニット２と、インプリントヘッド４と、基板位置決め機構３０と、ディスペンサ７と、型搬送機構１１と、基板搬送機構１２と、ＴＴＭ（Ｔｈｒｏｕｇｈ Ｔｈｅ Ｍａｓｋ）スコープ１３と、制御部１０とを備えうる。また、インプリント装置１は、型高さセンサ８および基板高さセンサ（計測部）９を備えうる。

硬化ユニット２は、基板５の上に配置されたインプリント材１４に対して型３を介して硬化用エネルギー（例えば、紫外線等の光）１７を照射し、インプリント材１４を硬化させる。インプリントヘッド４は、型３を保持し駆動する型駆動機構である。型３は、パターン領域を有し、該パターン領域には、基板５の上のインプリント材１４に転写すべきパターンが形成されている。インプリントヘッド４は、型３を複数の軸（例えば、Ｚ軸、θＸ軸、θＹ軸の３軸、好ましくは、Ｘ軸、Ｙ軸、Ｚ軸、θＸ軸、θＹ軸、θＺ軸の６軸）について駆動するように構成されうる。θＸ軸およびθＹ軸についての駆動は、型３あるいはそのパターン領域の傾きを制御することを意味する。

インプリントヘッド４には、ＴＴＭスコープ１３が配置されうる。ＴＴＭスコープ１３は、基板５に設けられたアライメントマーク、および、型３に設けられたアライメントマークを観察あるいは計測するように構成されうる。ＴＴＭスコープ１３は、例えば、光学系と、撮像系とを含みうる。ＴＴＭスコープ１３を使って、基板５のショット領域と型３（のパターン領域）との間のアライメント誤差（例えば、Ｘ方向およびＹ方向のずれ量）を計測することができる。

基板位置決め機構３０は、基板５を保持する基板ステージ６と、基板ステージ６を駆動するステージ駆動機構１９とを含みうる。基板ステージ６は、ステージ駆動機構１９によって複数の軸（例えば、Ｘ軸、Ｙ軸、θＺ軸の３軸、好ましくは、Ｘ軸、Ｙ軸、Ｚ軸、θＸ軸、θＹ軸、θＺ軸の６軸）について駆動されうる。これにより、基板５は、複数の軸に関して駆動され、あるいは位置決めされうる。

基板ステージ６には、型３のパターン領域の高さあるいは傾きを計測するための型高さセンサ９が搭載されうる。基板ステージ６をＸＹ平面に沿って駆動しながら型３（のパターン領域）の複数の計測点の高さを型高さセンサ９によって計測し、これらの結果に基づいて型３（のパターン領域）の傾きあるいは形状を計測することができる。基板ステージ６は、ステージ駆動機構１９によってステージ定盤１５に沿って駆動されうる。ステージ定盤１５は、床の振動から絶縁されるようにステージ定盤マウント１６によって支持されうる。図１の構成例では、インプリント装置１の例では、ステージ定盤１５の他、硬化ユニット２、インプリントヘッド４、ディスペンサ７、基板高さセンサ８等もステージ定盤マウント１６によって支持されうる。

基板高さセンサ８は、基板５の表面の高さ分布あるいは形状を計測するために使用されうる。基板ステージ６をＸＹ方向に駆動しながら基板５の複数の計測点の高さを基板高さセンサ８によって計測し、これらの結果に基づいて基板５の表面の高さ分布あるいは形状を計測することができる。

ディスペンサ７は、基板５の上に未硬化のインプリント材１４を供給あるいは配置するように構成されうる。型搬送機構１１は、インプリントヘッド４に対して型３を搬送したり、インプリントヘッド４から型３を搬送したりしうる。基板搬送機構１２は、基板ステージ６に対して基板５を搬送したり、基板ステージ６から基板５を搬送したりしうる。制御部１０は、例えば、ＦＰＧＡ（Ｆｉｅｌｄ Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ Ｇａｔｅ Ａｒｒａｙの略。）などのＰＬＤ（Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ Ｌｏｇｉｃ Ｄｅｖｉｃｅの略。）、又は、ＡＳＩＣ（Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ Ｓｐｅｃｉｆｉｃ Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ Ｃｉｒｃｕｉｔの略。）、又は、プログラムが組み込まれた汎用又は専用のコンピュータ、又は、これらの全部または一部の組み合わせによって構成されうる。制御部１０は、硬化ユニット２と、インプリントヘッド４と、基板位置決め機構３０と、ディスペンサ７と、型搬送機構１１と、基板搬送機構１２と、ＴＴＭスコープ１３とを制御するように構成されうる。

以下、図３および図４を参照しながらインプリント装置１によるパターン形成ジョブを説明する。パターン形成ジョブの実行は、制御部１０によって制御される。パターン形成ジョブは、少なくとも１枚の基板５に対する処理を含む。各基板５に対する処理は、複数のインプリント処理を含み、各インプリント処理は、基板５の複数のショット領域のうち選択されたショット領域に対してパターンを形成する処理を含みうる。図３には、パターン形成ジョブの流れを示すフローチャートが示されている。図４には、パターン形成ジョブにおけるインプリント装置１の状態の変化が模式的に示されている。図４に示されている工程の番号は、図３に示されている工程の番号に対応する。

まず、工程Ｓ１０１において、型搬送機構１１によって型３がインプリントヘッド４に搬送され、インプリントヘッド４によって保持される。工程Ｓ１０２では、型高さセンサ９を使って型３のパターン領域の傾きが計測される。ここで、Ｘ座標が互いに異なる少なくとも２つの計測点およびＹ座標が互いに異なる少なくとも２つの計測点について型３のパターン領域の高さを計測することによって、θＸ軸についての傾きおよびθＹ軸についての傾きを計測することできる。平均化効果により計測精度の向上させるため、あるいは、２次以上の次数を有する曲面を計測するために、Ｘ座標が互いに異なる３～５個の計測点およびＹ座標が互いに異なる３～５の計測点について型３のパターン領域の高さが計測されうる。計測点の個数は、スループットおよび計測精度に応じて決定されうる。

次いで、工程Ｓ１０３において、基板搬送機構１２によって基板５が基板ステージ６に搬送され、基板ステージ６によって保持されうる。次いで、工程Ｓ１０４では、基板高さセンサ８を使って基板５の表面の形状が計測されうる。ここで、基板５の表面を１次関数、即ち平面で近似するためには、少なくとも、１列に並んでいない３個の計測点について基板５の表面の高さを計測する必要がある。平均化効果により計測精度の向上させるためには、５～７個の計測点について基板５の表面の高さを計測することが好ましい。基板５の表面を２次の関数で近似するためには、より多くの計測点について基板５の表面の高さを計測する必要がある。なお、インプリントヘッド４、基板ステージ６に対してそれぞれ型３、基板５を搬送するタイミングは、それぞれ工程Ｓ１０２、Ｓ１０４の実行前であればよい。

工程Ｓ１０５では、制御部１０は、基板５の複数のショット領域のうち選択されたショット領域、即ち直後にパターンを形成すべきショット領域（以下、処理対象ショット領域）の傾きおよび／または高さを算出あるいは決定しうる。処理対象ショット領域の傾きは、θＸ軸についての傾きおよびθＹ軸についての傾きである。処理対象ショット領域の傾きは、基板５における処理対象ショット領域の位置と、工程Ｓ１０４で計測した基板５の表面の形状と、に基づいて算出あるいは決定することができる。この処理の詳細については後述する。

工程Ｓ１０６では、工程Ｓ１０５で算出あるいは決定された傾きに応じて、処理対象ショット領域と型３のパターン領域とが平行になるように、基板位置決め機構３０および／またはインプリントヘッド４によって基板５と型３との相対的な姿勢が制御されうる。一例においては、処理対象ショット領域と型３のパターン領域とが平行になるように、インプリントヘッド４によって型３の傾きが制御されうる。ここで、特許６４９７９３８号公報に記載された技術が処理対象ショット領域と型３のパターン領域との相対的な姿勢の制御に適用されてもよい。他の例において、処理対象ショット領域と型３のパターン領域とが平行になるように、基板位置決め機構３０によって基板５の傾きが制御されうる。また、工程Ｓ１０６では、工程Ｓ１０５で算出された高さに応じて、処理対象ショット領域と型３のパターン領域との間隔が目標間隔になるように、基板位置決め機構３０および／またはインプリントヘッド４によって基板５と型３との相対位置が制御されうる。

工程Ｓ１０７では、処理対象ショット領域に対してディスペンサ７によってインプリント材１４が配置されうる。なお、ディスペンサ７によって複数のショット領域に対して連続的にインプリント材１４が塗布されてもよく、工程Ｓ１０７において、既に処理対象ショット領域に対してインプリント材１４が配置されている場合には、工程Ｓ１０７はスキップされる。工程Ｓ１０８では、処理対象ショット領域の上のインプリント材１４と型３のパターン領域とが接触するようにインプリントヘッド４および／または基板位置決め機構３０が制御される。工程Ｓ１０８では、ＴＴＭスコープ１３を使って、型３と処理対象ショット領域の位置合わせが行われてもよい。工程Ｓ１０８では、更に、型３のパターン領域の凹部およびパター領域と処理対象ショット領域との間の空間にインプリント材１４が充填された後に、硬化ユニット２によって処理対象ショット領域の上のインプリント材１４に硬化用エネルギーが照射される。これにより、インプリント材１４に対して型３のパターン領域のパターンが転写され、インプリント材１４の硬化物によるパターンが処理対象ショット領域の上に形成される。工程Ｓ１０９では、処理対象ショット領域の上のインプリント材１４の硬化物と型３のパターン領域とが分離されるようにインプリントヘッド４および／または基板位置決め機構３０が制御される。

工程Ｓ１１０では、制御部１０は、基板５の複数のショット領域の全てについてインプリント処理が終了したかどうかを判断する。そして、制御部１０は、インプリント処理を行っていないショット領域が残っている場合には、それらのショット領域から新たな処理対象ショット領域を選択し、その処理対象ショット領域について工程Ｓ１０５～Ｓ１０９を実行する。一方、インプリント処理を行っていないショット領域が残っていない場合には、制御部１０は、ステップＳ１１１において、ロットを構成する全ての基板に対する処理が終了したかどうかを判断する。そして、制御部１０は、すべての基板に対する処理が終了していない場合には、次の基板を処理するために、工程Ｓ１０３～Ｓ１０９を実行する。

以下、基板５の表面の形状を任意次数の関数で近似する例として、基板５の表面の形状を２次の関数（２次曲面）で近似する例を説明する。

２次の関数（２次曲面）は、式１で表現されうる。

Ｗｚ＝Ｄｚ＋Ｄｘ・Ｘ＋Ｄｙ・Ｙ＋Ｄｘｘ・Ｘ^２＋Ｄｘｙ・Ｘ・Ｙ＋Ｄｙｙ・Ｙ^２ ・・・（式１）
ここで、（Ｘ，Ｙ）は基板５における位置を示す座標、Ｗｚは（Ｘ，Ｙ）における基板５の表面の高さ、Ｄｚは０次の係数、Ｄｘ、Ｄｙは１次の係数、Ｄｘｘ、Ｄｘｙ、Ｄｙｙは２次の係数である。このように、２次の関数は、６つの係数を有する多項式で表現される。これらの６つの係数を決定するためには、少なくとも６個の計測点について基板５の表面の高さを計測する必要がある。ただし、各係数の精度を向上させるには、６個より多い計測点について基板５の表面の高さを計測し、最小二乗法を用いることが好ましい。

基板５の表面の形状をより厳密に特定するためには、３次または４次の関数のように、より高次の関数で近似することが好ましい。ここで、３次の関数で近似する場合には、１０個の係数を決定する必要があり、少なくとも１０個の計測点が必要である。同様に、４次の関数で近似する場合には、１５個の係数を決定する必要があり、少なくとも１５個の計測点が必要である。これらの場合も、最小二乗法を用いるために、より多くの計測点について計測が行われうる。このように、基板５の表面の形状を高い精度で特定するためには、より多くの計測点について基板５の表面の高さを計測する必要があるので、スループットの低下を招くことになる。

以下、基板５の表面の形状を近似する近似関数（曲面）から処理対象ショット領域の傾きを求める方法を説明する。ここでは、基板５の表面の形状を近似する関数が式１、即ち２次の関数で表現される例を説明するが、基板５の表面の形状を近似する関数の次数は、他の次数であってもよい。

基板５の表面の形状を近似する近似関数から処理対象ショット領域の傾きを求めるためには、当該近似関数の接線の傾き、即ち当該近似関数の偏微分を求めればよい。処理対象ショット領域の中心位置の座標を（Ｘ，Ｙ）とすると、θＹ軸についての傾き、および、θＸ軸についての傾きは、それぞれ（式２）、式３で与えられる。

θＹ軸についての傾き＝∂Ｗｚ／∂ｘ＝Ｄｘ＋２・Ｄｘｘ・Ｘ＋Ｄｘｙ・Ｙ ・・・（式２）
θＸ軸についての傾き＝∂Ｗｚ／∂ｙ＝Ｄｙ＋２・Ｄｙｙ・Ｙ＋Ｄｘｙ・Ｘ ・・・（式３）
また、処理対象ショット領域の中心位置における高さは、式４で与えられる。

高さ＝Ｄｚ＋Ｄｘ・Ｘ＋Ｄｙ・Ｙ＋Ｄｘｘ・Ｘ^２＋Ｄｘｙ・Ｘ・Ｙ＋Ｄｙｙ・Ｙ^２
・・・（式４）
となる。

なお、処理対象ショット領域内の複数の計測点における高さの計測結果を用いて、処理対象ショット領域の高さと傾きを求めるためには、
Ｗｚ＝Ｄｚ＋Ｄｘ・Ｘ＋Ｄｙ・Ｙ ・・・・（式５）
となるように、最小二乗近似によって１次平面（１次関数）を求め、
θＹ軸についての傾き＝Ｄｘ ・・・・（式６）
θＸ軸についての傾き＝Ｄｙ ・・・・（式７）
高さ＝Ｄｚ＋Ｄｘ・Ｘ＋Ｄｙ・Ｙ ・・・・（式８）
として算出すればよい。

以下、図５および図６を参照しながら第１実施形態を説明する。図５は、図３のフローチャートの工程Ｓ１０５における処理（処理基板の計測処理）の流れが記載されている。また、図５には、図３のフローチャートに示される処理に対して先行して実行される処理（先行基板の計測処理）の流れが示されている。図６には、図５のフローチャートにおける主要な工程が模式的に示されている。図６に示されている工程の番号は、図５に示されている工程の番号に対応する。

基板５の表面は、例えば、２次、または、より高次（３次以上）の関数で近似される曲面形状を有しうる。同一ロットを構成する複数の基板５の間では、例えば、２次以上の高次成分が共通しうる。これは、同一ロット内の基板５は、同一のプロセスを経るからである。一方で、同一ロットを構成する複数の基板５の間では、０次（高さ）および１次（傾き）が互いに異なることが多い。これは、基板ステージ６に対する基板５の配置誤差等に起因しうる。

先行基板５ａは、例えば、ロットの１枚目の基板であり、処理基板５は、当該ロットの２枚目以降の基板でありうる。まず、先行基板５ａの計測に関して説明する。先行基板５ａの計測処理は、工程Ｓ２０１～Ｓ２０４を含みうる。先行基板５ａがロットの１枚目の基板である場合、工程Ｓ２０１は、図３に示されたフローチャートにおける工程Ｓ１０３で実施され、工程Ｓ２０３、Ｓ２０４は、工程Ｓ１０４で実施されてもよい。また、工程Ｓ２０４は、工程Ｓ１０５で実施されてもよい。

工程Ｓ２０１において、基板搬送機構１２によって先行基板（第１基板）５ａが基板ステージ６に搬送され、基板ステージ６によって保持されうる。次いで、工程Ｓ２０２では、基板高さセンサ８を使って先行基板５ａの表面の形状が計測される。より具体的には、工程Ｓ２０２では、基板高さセンサ８を使って先行基板５ａの表面の高さが複数（第１個数）の計測点について計測されうる。これにより、制御部１０は、先行基板５ａの表面の高さ分を示す第１高さ分布情報を取得することができる。この様子が図６（Ｂ）に模式的に示されている。ここで、計測点の個数（第１個数）については、先行基板５ａの表面の形状を近似する近似関数の次数に応じて決定されうる。工程Ｓ２０３では、制御部１０は、工程Ｓ２０２で計測した結果を記憶装置に保存しうる。工程Ｓ２０４では、制御部１０は、工程Ｓ２０３で保存された計測結果に基づいて、処理対象ショット領域の傾きを算出しうる。

次いで、処理基板５の計測に関して説明する。まず、図３の工程Ｓ１０４において、基板高さセンサ８を使って処理基板（第２基板）５の表面の形状が計測されうる。より具体的には、工程Ｓ１０４では、基板高さセンサ（計測部）８を使って処理基板５の表面の高さが複数（第２個数）の計測点について計測されうる。この様子が図６（Ｅ）に模式的に示されている。これにより、制御部１０は、処理基板５の表面の高さ分を示す第２高さ分布情報を取得することができる。典型的には、処理基板（第２基板）５の表面の高さを計測する計測点の個数（第２個数）は、先行基板（第１基板）５ａの表面の高さを計測する計測点の個数（第１個数）より少ない。

次いで、工程Ｓ３０１では、制御部１０は、工程Ｓ１０４で取得した第２高さ分布情報に基づいて、処理基板５の表面の形状を近似する第２所定次数以下の次数の近似関数である第２成分を決定する。ここで、第２所定次数以下の次数の近似関数である第２成分は、例えば、２次以下の成分、または、１次成分、または、０次成分でありうるが、これに限定されるものではない。なお、計測精度とスループットのバランスを考慮すると、第２成分は２次関数が好ましい。

処理基板５の表面の形状を近似する第２所定次数以下の次数の近似関数である第２成分は、図６（Ｅ）に点線で例示的に示されている。工程Ｓ１０４における計測点の個数（第２個数）は、工程Ｓ３０１において決定される近似関数（第２成分）の次数に応じて決定されうる。例えば、近似関数（第２成分）が１次平面を表す１次関数である場合、少なくとも、直線上にない３個の計測点が必要であり、計測誤差を低減するためには、計測的の個数は４または５とされうる。近似関数（第２成分）は、例えば、工程Ｓ１０４で取得した第２高さ分布情報に基づいて最小二乗法によって決定されうる。

工程Ｓ３０２では、制御部１０は、工程Ｓ３０１で決定された近似関数（第２成分）と、処理基板５における処理対象ショット領域の位置とに基づいて、処理対象ショット領域の第２傾き成分（第２成分による傾き）を求める。ここで、処理基板５の表面の形状を近似する近似関数（第２成分）が図６（Ｅ）の例のように１次平面（１次関数）であれば、第２傾き成分は、ショット領域の位置に関係なく、同じである。処理基板５の表面の形状を近似する近似関数（第２成分）が２次曲面（２次関数）であれば、式２および式３を用いてショット領域の第２傾き成分を算出することができる。図６（Ｆ）には、処理基板５における処理対象ショット領域の第２傾き成分が模式的に示されている。

次いで、工程Ｓ３０３では、制御部１０は、工程Ｓ２０３で保存された先行基板５ａについての第１高さ分布情報を読み出す。工程Ｓ３０４では、制御部１０は、工程Ｓ３０３で読み出した第１高さ分布情報に基づいて、先行基板（第１基板）５ａの表面の形状を近似する第１所定次数以下の次数の近似関数である第１成分を決定する。先行基板（第１基板）５ａの表面の形状を近似する近似関数（第１成分）の次数は、工程Ｓ３０１で決定する処理基板（第２基板）５の表面の形状を近似する近似関数（第２成分）の次数と同じであることが望ましい。換言すると、第２所定次数は、第１所定次数と同じであることが望ましい。ただし、処理対象ショット領域の傾きを決定するために不要な次数が存在する場合、第２所定次数は、第１所定次数と異なってもよい。

図６（Ｂ）の例では、先行基板（第１基板）５ａの表面の形状を近似する第１所定次数以下の次数の近似関数（第１成分）は、１次関数（１次平面）であり、点線で示されている。先行基板（第１基板）５ａの表面の形状を近似する近似関数は、第１高さ分布情報の全ての情報、即ち、全計測点の高さ情報に基づいて求められてもよいし、図６（Ｅ）と同じ計測点の高さ情報に基づいて求められてもよい。全計測点の高さ情報から１次平面を求める場合、１次平面で近似するよりは、２次曲面で近似関数を算出して、そのうちの０次と１次の項あるいは係数を使用してもよい。換言すると、制御部１０は、先行基板５ａの表面の高さ分布を示す第１高さ分布情報を近似する近似関数から第１所定次数以下の次数の成分を抽出することによって第１所定次数以下の次数の成分を取得してもよい。

工程Ｓ３０５では、制御部１０は、第１高さ分布情報から工程Ｓ３０４で決定した第１所定次数以下の次数の近似関数の成分（第１成分）を除去して修正高さ分布情報を生成する。これは、第１高さ分布情報から第１所定次数を超える次数の成分を抽出することとしても理解される。第１所定次数を超える次数の成分は、図６（Ｃ）に模式的に示されている。

図６に示された例では、図６（Ａ）に示された先行基板５ａと図６（Ｄ）に示された処理基板５とでは、１次成分の符号が説明の便宜のために逆になっている。よって、工程Ｓ３０５において、先行基板５ａの第１高さ分布情報から１次成分を除去しない場合、図６（Ａ）の１次成分と図６（Ｄ）の１次成分とが打ち消し合い、１次成分が０となり、２次成分のみが算出されてしまう。正しくは、図６（Ｄ）の形状が再現されなければならない。そこで、工程Ｓ３０５の処理が必要であり、先行基板５ａの第１高さ分布情報から第１所定数以下の次数の成分（第１成分）が除去される。

工程Ｓ３０６では、制御部１０は、修正高さ分布情報と、処理基板５の処理対象ショット領域と同一位置に配置されたショット領域の位置とに基づいて、処理対象ショット領域の第１傾き成分（第１成分による傾き）を求める。これは、修正高さ分布情報を近似する近似関数を偏微分して得られる関数と、ショット領域の中心の座標とに基づいて算出されうる。望ましくは、工程Ｓ２０２では、ショット領域内に複数の計測点を含むように細かいピッチで計測を行い、工程Ｓ３０６では、ショット領域内に含まれる複数の計測点の計測値を用いて、ショット領域を１次平面で近似した方がよい。これは、（式６）および（式７）で示して説明した通りである。図６（Ｃ）の例でも、ショット領域内に少なくとも２点の計測点が含まれるので、それらの計測値を使って１次近似を行うことができる。図６（Ｃ）には、３つのショット領域のそれぞれの傾きが例示されている。なお、図６（Ｃ）は、あくまで概念図であり、基板５ａに対してショット領域は十分に小さいため、ショット領域を１次平面で近似しても精度上の問題はない。

工程Ｓ３０７では、制御部１０は、工程Ｓ３０６で先行基板５ａの計測結果から求めたショット領域の第１傾き成分と、工程Ｓ３０２で処理基板５の計測結果から求めた処理対象ショット領域の第２傾き成分とから処理対象ショット領域の傾きを求める。具体的には、制御部１０は、先行基板５ａの計測結果から求めたショット領域の第１傾き成分と、処理基板５の計測結果から求めた処理対象ショット領域の第２傾き成分と、を足し合わせることによって処理対象ショット領域の傾きを求める。このようにして求められる処理対象ショット領域の傾きは、図６（Ｇ）に模式的に示されている。

図６は、あくまで理解の助けのために単純化された例に過ぎず、本発明は、このような例に限定されるものではなく、第１所定次数および第２所定次数は、任意に設定されうる。例えば、工程Ｓ２０２における先行基板の表面の高さ計測において、図６（Ｂ）のように、ショット領域のサイズより小さいピッチで計測することで、先行基板の表面を、３次成分、又は、４次成分、又は、５次以上の成分を含む曲面で近似することができる。また、工程Ｓ１０４における処理基板の表面の高さ計測において、処理基板の表面の６点を超える計測点について計測することで、工程Ｓ３０１において処理基板の表面の形状を２次の曲面で近似することができる。この場合、工程Ｓ３０５では、先行基板の計測値から２次曲面の成分（０次、１次、２次の係数）を除去すればよい。同様に、工程Ｓ１０４において１０点を超える計測点について計測をすることで、工程Ｓ３０１において処理基板の表面の形状を３次の曲面で近似することができる。この場合、工程Ｓ３０５では、先行基板の計測値から３次曲面の成分（０次、１次、２次、３次の係数）を除去すればよい。工程Ｓ１０４における計測点を増やすとスループットが低下するので、一般的な使い方としては、工程Ｓ１０４では計測点の個数を６～７として、工程Ｓ３０１では２次曲面の関数近似までを行うのが望ましい。前述の通り、工程Ｓ２０２における先行基板の計測は、スループットに影響しないため、ショット領域のサイズより小さいピッチ、理想的には１～数ｍｍピッチの格子に従う計測点について計測を行い、十分に高次の成分をカバーすることが望ましい。

工程Ｓ２０２において計測を行う先行基板は、処理基板と同一ロットの１枚の基板ではなく、同一ロットの複数の基板であってもよく、その場合、複数の基板を計測して、それらの平均値を用いてもよい。また、複数枚の基板に対して連続してインプリント処理を実施する場合、最初の少なくとも１枚の基板を先行基板として工程Ｓ２０２の処理を実施してもよい。

図５に記載された処理は一例に過ぎず、矛盾しない範囲で順序が入れ替えられてもよい。例えば、工程Ｓ３０１、Ｓ３０３、Ｓ３０４、Ｓ３０５の処理は、ショット領域毎に行う必要がないため、工程Ｓ１０４の処理の一部として、あるいは、工程Ｓ１０４の直後に実施されてもよい。また、予め全てのショット領域の座標がわかっているなら、工程Ｓ１０４の処理の直後に、全てのショット領域の傾きを計算してしまい、これを記憶装置に保存し、Ｓ１０６は、記憶装置から取り出した傾きを用いてもよい。

また、工程Ｓ２０３において記憶装置に保存する情報も、先行基板５ａの計測値に限定されるものではない。工程Ｓ３０５で近似関数成分を除去した結果でもよいし、工程Ｓ３０６で計算される傾きを予めすべて計算してから、記憶装置に保存してもよい。ただし、より汎用的には、図６における工程Ｓ２０２で得られる情報が工程Ｓ２０３において記憶装置に保存されうる。

第１実施形態の動作は、次のように整理されうる。
・制御部１０は、第１基板（先行基板５ａ）の表面の高さ分布を示す第１高さ分布情報を取得する（Ｓ３０３）。
・制御部１０は、基板高さセンサ９（計測部）を使って、第２基板（処理基板５）の表面の高さ分布を示す第２高さ分布情報を取得する（Ｓ１０４）。
・制御部１０は、第１高さ分布情報を近似する第１所定次数以下の次数の近似関数である第１成分を第１高さ分布情報から除去して修正高さ分布情報を得る（Ｓ３０４、Ｓ３０５）。
・制御部１０は、修正高さ分布情報と、第２高さ分布情報を近似する第２所定次数以下の次数の近似関数である第２成分と、に基づいてインプリント処理を制御する（Ｓ３０１、Ｓ３０２、Ｓ３０６、Ｓ３０７、Ｓ１０６）。

以下、第２実施形態について説明する。第１実施形態では、先行基板（第１基板）としてロットの先頭の少なくとも１枚の基板が使用されうる。第２実施形態では、先行基板（第１基板）として高平坦度基板５ｂが使用される。高平坦度基板５ｂは、処理基板５よりも平坦性が高い基板である。第２実施形態は、処理基板５の表面の形状の影響よりも、インプリント装置１の要因、例えば、基板チャック１８の形状や、基板ステージ６の移動の基準であるステージ定盤１５の形状成分の影響の方が大きい場合などに有利である。図７には、基板チャック１８のチャック面の形状が大きな２次成分を有する例が示されている。図７では、基板チャック１８のチャック面の形状が誇張して示されているが、例えばφ３００ｍｍにも及ぶ基板チャックのチャック面の全域にわたって高精度に平坦化することは困難であり、チャック面は、少なからず、このような成分を有しうる。

図７（Ｂ）には、基板チャック１８のチャック面が２次成分を有し、そのチャック面に高平坦度基板５ｂをチャックさせた状態が模式的に示されている。高平坦度基板５ｂの形状は、基板チャック１８のチャック面の形状に倣うため、高平坦度基板５ｂの表面の形状も２次の成分を有することになる。図７（Ｅ）には、同じ基板チャック１８のチャック面に処理基板５をチャックさせた状態が模式的に示されている。処理基板５は、図７（Ｄ）に模式的に示されるように、図７（Ａ）の高平坦度基板５ｂとは、１次成分が異なりうる。

この例において、ショット領域の傾きを精度よく求める方法は、図５のフローチャートと同じである。図７（Ａ）の高平坦度基板５ｂを先行基板として、工程Ｓ２０２において、表面形状の計測が実施されうる。これにより、図７（Ｂ）に模式的に示されるように、例えば、２次曲面の形状が計測されうる。図７（Ｄ）の処理基板５に対しても、図５のフローチャートに従い、工程Ｓ１０４において計測が実施されうる。ここでは、図７（Ｅ）に模式的に示されるように、例えば、１次成分を計測するための計測が実施されうる。

工程Ｓ３０４、Ｓ３０５において、先行基板である高平坦度基板５ｂの表面の高さ分布情報から該表面の１次成分が除去される。なお、図７（Ｂ）には１次成分がない例が示されているが、１次成分があっても、工程Ｓ３０５でその１次以下の成分が除去され、かつ、図７（Ｅ）に模式的に示される１次成分が最終的に使用されるので、問題にはならない。図７（Ｂ）の高さ分布情報から１次以下の成分を除去した結果が図７（Ｃ）に模式的に示されていて、この結果から工程Ｓ３０６においてショット領域の第１傾きの成分が求められる。

工程Ｓ３０１において、図７（Ｅ）に模式的に示される高さ分布情報から１次以下の成分が算出される。その結果が図７（Ｆ）に模式的に示されている。工程Ｓ３０２において、工程Ｓ３０１において算出された１次以下の成分から処理対象ショット領域の第２傾き成分が求められる。工程Ｓ３０７において、工程Ｓ３０６で得られた第１傾き成分と工程Ｓ３０２で得られた第２傾き成分とが足し合わされて、処理対象ショット領域の傾きが求められる。その結果が図７（Ｇ）に模式的に示されている。

すなわち、第１実施形態と同様の処理を実施すれば、結果的にショット領域の傾きを精度よく求めることができる。第１実施形態との差異は、第１傾き成分が先行基板５ａの表面形状に依存するか、基板チャック１８の表面形状に依存するかである。通常、両者が含まれた表面形状が基板高さセンサ８を使って計測されるが、そのことを考慮する必要はなく、図５のフローチャートに従って処理基板の処理対象ショット領域の傾きを高精度に計測することができる。

インプリント装置１の要因による高次成分を計測するための工程Ｓ２０１から工程Ｓ２０３は、基本的には、インプリント装置１の調整時に１回だけ実施すればよい。あるいは、基板チャック１８の交換時、または、インプリント装置１のメンテナンス時に実施してもよい。第１実施形態では、ロットの切り替えが発生した場合に、先行基板について工程Ｓ２０１から工程Ｓ２０３を再度実施する必要があるが、ショット領域の傾きを考慮する必要がないプロセスであれば、第２実施形態のみを実施すればよい。ロットに応じて第１実施形態および第２実施形態を択一的に実施する場合には、工程Ｓ２０３で結果を保存すべき保存領域を複数設けておき、ロットに応じて保存領域を切り替えてもよい。

以下、第３実施形態を説明する。工程Ｓ２０１から工程Ｓ２０３の処理は、１つのロットに対しては、基本的には１回だけ実施すればよい。しかし、工程Ｓ２０１から工程Ｓ２０３の処理を実施してから長時間が経過し、処理基板５の表面の形状が先行基板５ａの表面の形状と異なってしまうことも考えられる。この場合、工程Ｓ２０１から工程Ｓ２０３の処理を、再び実施してもよい。しかし、工程Ｓ２０２の実行には、相応の時間を要する。

そこで、工程Ｓ１０４において、例えば、１枚目の処理基板５のみ計測点数を増やしてもよい。例えば、通常は計測点を３点として０次成分および１次成分のみ計測するところを、少なくとも１枚目の処理基板５については、計測点を６点として２次の成分まで計測する。そして、２次の成分の係数（（式１）におけるＤｘｘ、Ｄｘｙ、Ｄｙｙに相当）を後続の処理基板５においても使用する。この結果、２枚目以降の処理基板５のスループットを低下させることなく、高い精度で処理対処ショット領域の傾きを決定することができる。この場合、工程Ｓ３０５において、先行基板５ａの計測値からは、２次以下の成分（０次、１次、２次の成分）が除去される。結果的に、３次以上の高次成分を先行基板５ａに対する工程Ｓ２０２の計測で取得し、２次の成分を１枚目の処理基板５を使って取得し、０次と１次の成分をその後の処理基板５に対するインプリント処理の際に取得することになる。

このような動作は、次のように整理されうる。
・制御部１０は、第１基板（先行基板５ａ）の表面の高さ分布を示す第１高さ分布情報を取得する（Ｓ３０３）。
・制御部１０は、基板高さセンサ９（計測部）を使って、第２基板（複数の処理基板５の少なくとも１枚）の表面の高さ分布を示す第２高さ分布情報を取得する（Ｓ１０４）。
・制御部１０は、基板高さセンサ９（計測部）を使って、第３基板（複数の処理基板５のうち後続の処理基板５）の表面の高さ分布を示す第３高さ分布情報を取得する（Ｓ１０４）。
・制御部１０は、第２高さ分布情報を近似する第２成分（第２所定次数以下、かつ第２所定次数より低い第３所定次数より大きい次数の成分）を求める（Ｓ３０１）。
・制御部１０は、第３高さ分布情報を近似する第３成分（第３所定次数以下の次数の関数）を求める（Ｓ３０１、Ｓ３０２、Ｓ３０４、Ｓ３０５、Ｓ３０６、Ｓ３０７、Ｓ１０６）。

さらに、制御部１０は、近似関数の係数ごとに、１枚目の処理基板５から引き継ぐか、引き継がないかを決定してもよい。例えば、Ｄｘｙについては、ウ処理基板毎の変化が小さいものとして、ＤｘｘおよびとＤｙｙについては、処理基板毎に決定したい場合を考える。この場合、１枚目の処理基板については、計測点を６点として、２次の係数Ｄｘｘ、Ｄｘｙ、Ｄｙｙすべて算出する。そして、２枚目の処理基板については、計測点数を５点のみとして、Ｄｘｙのみ、１枚目の処理基板の処理において決定された値を引き継ぎ、ＤｘｘおよびとＤｙｙについては、計測値から新たに算出してもよい。

高次の係数になるほど、計測誤差の影響を受けやすいため、通常は、計測点数を多くして、最小二乗法を用いることが望ましい。つまり、２枚目の処理基板以降で、５点や６点の計測点数がある場合でも、あえて、２次の係数を算出しない場合も考えられる。すなわち、１枚目の処理基板についての計測点数を７点～１０点程度とし、こちらの係数を精度よく求め、２枚目以降の処理基板に、１枚目の処理基板の２次の係数Ｄｘｘ、Ｄｘｙ、Ｄｙｙを引き継いでもよい。２枚目以降の処理基板については、５～６点の計測点から、１次成分のみを、最小二乗法を用いて算出しうる。このような方法によれば、基板高さセンサ８の計測誤差の影響を受けにくくなるため、精度向上が見込める。

計測点数を増やすのは、１枚目の処理基板に限定せず、複数枚でもよいし、Ｎ枚の処理基板ごと（Ｎは２以上の整数）でもよい。

以下、第４実施形態を説明する。通常、インプリント処理を行う前に、不図示のアライメントスコープを用いて、基板５上の複数のショット領域の配列（ショットレイアウト）を計測するプリアライメントが実施されうる。アライメントスコープは、図１のＴＴＭスコープ１３より広い視野を有しうる。これにより、基板５が基板ステージ６に載置される時に配置誤差が発生しても、基板に設けられたマークをアライメントスコープの視野内に補足することができる。プリアライメントでは、通常、複数のマークの位置を計測し、関数近似によってショットレイアウトが算出されうる。

図８には、プリアライメントの概念図が示されている。基板５の複数のショット領域、この例では６つのショット領域が計測ショット領域２３として選択されている。このアライメントスコープの近傍に基板高さセンサ８を配置することで、プリアライメントと基板高さセンサ８による計測（工程Ｓ１０４）を並行して実施することが可能となり、スループットの向上に有利となる。アライメントスコープは、基板に設けられたアライメントマークを計測する必要があるが、基板高さセンサ８は、計測対象箇所に反射面、すなわち基板があれば、基本的にどこを計測しても問題はない。

工程Ｓ１０４における計測点の数を増やそうとすると、プリアライメント計測の計測点も増やすことになる。プリアライメント計測には、撮像素子による撮像、画像処理などが含まれるため、基本的に処理に相応の時間を要する。そのため、計測点を増やすと、スループットの悪化につながる。

上記の通り、基板高さセンサ８による計測対象箇所は、基板５の面内であればどこでもよい。そこで、プリアライメントの計測点から次のプリアライメントの計測点への移動中に基板高さセンサ８による計測を実施することで、高さ計測の計測点の数を増やすことができる。ただし、基板ステージ６が加速中、あるいは減速中に計測してしまうと、基板ステージ６の傾きや高さの変化の影響を受ける可能性がある。そこで、基板ステージ６の等速で移動している区間、あるいは、加速から減速に転じる瞬間で、基板高さセンサ８による計測を行うことが望ましい。通常、そのような追加の計測点は、プリアライメントの計測点と計測点の中間点になりうる。図８には、そのような追加の計測点２４が示されている。この例では、プリアライメントと同時に高さが計測される計測点（同時計測点）が６点、同時計測点と同時計測点との間の移動中の高さの計測点が５点である。これらの計測値を用いて、より高次の関数による近似、たとえば３次関数で近似を行ってもよいし、２次係数の算出に最小二乗法を用いて係数の算出精度を向上させてもよい。

なお、より高次の成分を先行基板５ａについて工程Ｓ２０２で取得される計測値に基づいて算出することは、第１実施形態および第２実施形態と同様である。

各種処理が施された基板５の表面の形状は、外周部分が高くなった形状、即ち４次の形状を有することが多い。図９には、４次の形状を有する基板５が模式的に示されている。このような形状を有する基板５についても、第１実施形態において、工程Ｓ２０２における計測点のピッチや計測範囲を適切に設定することで、先行基板５ａの計測に基づいて高次成分を決定することができる。

しかし、通常、これらの高次成分も、わずかではあるが、基板毎に異なりうる。通常のインプリント処理では、この程度の差であれば問題ないケースがほとんどであるが、インプリント材に転写すべきパターンによっては、高次成分のわずかな変化でもインプリント結果が無視できない影響を受ける可能性がある。

第４実施形態のように、計測点を増やすことで、高次係数の算出も可能であるが、４次係数となると、最低でも１５点、最小二乗法を用いることを考えるとそれよりも多い計測点が必要である。さらに、基板の外周部分にも計測点を配置する必要がある。通常、プリアライメントの計測点は、基板の外周部分を避けて配置されることが多い。そのような場合、第４実施形態では、対応が困難である。

先述のとおり、基板高さセンサ８による計測は、基板ステージ６の移動中でも可能である。そこで、基板ステージ６を移動させながら基板５の直径方向に沿って基板５の端から端まで基板５の表面の高さが計測されるように基板ステージ６および基板高さセンサ８が制御されてもよい。例えば、図１０に例示されるように、Ｘ方向、Ｙ方向にそれぞれ一列ずつ計測されうる。この例では、計測点を１５点以上とすることが可能であるが、計測点が１列に並んでいるため、４次曲面のすべての係数を算出することはできない。この計測方法で算出できない係数については、工程Ｓ２０２における計測結果から求めることができる。図１０に例示されるような計測は、ショット領域の傾きの測定精度に対する要求が厳しい場合は、全ての基板に対して図１０に例示されるような計測が行われうる。これにより、スループットの低下を最小限に抑えながらも、より高精度な計測が可能となる。ここで挙げた計測例は一例にすぎず、これに限定されるものではない。例えば、Ｘ方向のみ、Ｙ方向のみ、斜め方向の計測も実施するなど、様々なケースが考えられる。

以下、第６実施形態を説明する。図５に示された工程Ｓ２０１から工程Ｓ２０３の処理は、インプリント装置１とは別の装置で実施されてもよい。しかし、先行基板を計測する装置がインプリント装置１と異なる場合、これがショット領域の傾きの決定に悪影響を及ぼす場合がある。図１１には、失敗例が模式的に示されている。別装置の基板チャック１８ａの形状が図１１（Ｂ）のように２次形状であり、インプリント装置１の基板チャック１８の形状が図１１（Ｅ）のように１次形状であると仮定する。この場合に、図５のフローチャートに従った処理を実施すると、工程Ｓ３０７で得られるショット領域の傾きは、別装置の基板チャック１８ａの２次の形状の影響を受けたものになってしまう。図１１の例で、本来求めたいショット領域の傾きは、図１１（Ｆ）のような傾きである。

先行基板５ａに対する工程Ｓ２０２と、処理基板５に対する工程Ｓ１０４とを、同じ装置で実施する場合は、仮に基板チャック１８が２次の形状をしていても、図７で示した通り、問題なくショット領域の傾きを算出可能であった。これは、先行基板５ａに対する工程Ｓ２０２でも、処理基板５に対する工程Ｓ１０４でも、基板チャック１８のチャック面の形状に起因する成分が同じだからである。

そこで、先行基板５ａの表面の形状をインプリント装置１とは別装置で行う場合、装置要因、例えば別装置の基板チャック１８ａの形状とインプリント装置１の基板チャック１８の形状との差分を予め計測しておき、ショット領域の傾きの算出に反映させるとよい。図１２には、第６実施形態におけるキャリブレーション処理の流れを示すフローチャートが示されている。図１３には、キャリブレーション処理における主要な工程が模式的に示されている。基本的な考え方は、別装置およびインプリント装置１の両方で同じ基板５の表面の形状を計測し、それらの計測結果の差を装置要因、つまり基板チャックの形状の差として算出することである。

図１２の工程Ｓ４０１において、別装置に基板５が搬送され、基板チャック１８ａによって保持される。この場合、基板５は何でもよいが、高平坦度基板であることが望ましい。工程Ｓ４０２では、工程Ｓ２０２と同様に、基板５の表面の形状が計測される。これが図１３（Ｂ）に該当し、図１３（Ｃ）の計測結果が得られる。工程Ｓ４０３では、工程Ｓ２０３と同様に、計測結果が記憶装置に保存される。

インプリント装置１においても、同じ基板５の表面の形状が計測される。工程Ｓ５０１で、工程Ｓ４０２で使用された基板５がインプリント装置１に搬送され、基板チャック１８によって保持される。工程Ｓ５０２では、基板高さセンサ８を使って基板５の表面の形状が計測される。これが図１３（Ｅ）に該当し、図１３（Ｆ）の計測結果が得られる。ここで、工程Ｓ５０２の計測における計測点の配置は、工程Ｓ４０２の計測における計測点の配置と同じであることが望ましい。図１２に示される処理は、例えば、別装置の導入時、あるいは、別装置またはインプリント装置の基板チャックを交換したときのみ実施されればよいので、スループットを考慮する必要はない。

工程Ｓ５０３では、工程Ｓ４０３で記憶装置に保存された、別装置によって計測された基板５の表面の形状の計測結果（図１３（Ｃ））がインプリント装置１において記憶装置から読み出される。工程Ｓ５０４では、工程Ｓ４０２の計測結果と工程Ｓ５０２の計測結果との差分が算出される。ここでは、工程Ｓ４０２における計測点と工程Ｓ５０２における計測点とが基板５の同じ位置であるので、同じ計測点同士の計測値の差分を算出すればよい。この差分の結果が図１３（Ｇ）であり、これが工程Ｓ５０５で記憶装置に保存される。この記憶領域は、別装置が複数台存在すれば、その数だけ用意されうる。

なお、工程Ｓ４０２における計測点と工程Ｓ５０２における計測点とは同じ位置であることが望ましいと説明したが、これらの計測点の位置は、工程Ｓ２０２における計測点とも同じ位置であることが望ましい。もちろん、これに限定されず、仮に、計測点の位置が異なる場合は、工程Ｓ４０２における複数の計測点と工程Ｓ５０２における複数の計測点とのうち互いに位置が近い計測店同士の計測値の差分を算出すればよい。それぞれの計測点の位置の相違が許容できない場合には、工程Ｓ４０２による計測結果からの得られる基板の表面形状の近似関数と工程Ｓ５０２による計測結果からの得られる基板の表面形状の近似関数との差分を算出してもよい。

次に、図１２のフローチャートで得られた差分を使ってインプリント処理制御する方法を、図１４を参照しながら説明する。図１４には、第１実施形態における図５のフローチャートに示された処理の代わりに実行される処理が示されている。図１５には、インプリント装置１の状態の変化が模式的に示されている。図１５に示されている工程の番号は、図１４に示されている工程の番号に対応する。

工程Ｓ６０１において、基板搬送機構１２によって先行基板（第１基板）５ａが別装置の基板チャック１８ａに搬送され、基板チャック１８ａによって保持されうる。工程Ｓ６０２では、別装置の基板高さセンサを使って先行基板５ａの表面の高さが複数（第１個数）の計測点について計測されうる。これにより、先行基板５ａの表面の高さ分を示す第１高さ分布情報を取得することができる。この工程は、工程Ｓ２０２と同様であり、違いは、別装置による計測である点である。また、前述の通り、この計測における計測点の位置は、工程Ｓ４０２、工程Ｓ５０２と同じであることが望ましい。工程Ｓ６０３では、工程６０２で計測した結果が記憶装置に保存される。

次いで、インプリント装置１におけるインプリント処理について説明するが、図３と同様の処理の説明については省略し、工程Ｓ１０５の処理のみについて説明する。工程Ｓ３０１から工程Ｓ３０３までは、図５のフローチャートにおける工程Ｓ３０１から工程Ｓ３０３までと共通である。Ｓ６０４において、制御部１０は、図１２の工程Ｓ５０５で記憶装置に保存された差分（図１５（Ｇ））を読み出す。これは図１３（Ｇ）を記憶装置に保存したものである。工程Ｓ６０５において、制御部１０は、工程Ｓ３０３で記憶装置から読み出された第１高さ分布情報を工程Ｓ６０４で読み出された差分を使って補正する。具体的には、制御部１０は、工程Ｓ３０３で記憶装置から読み出された第１高さ分布情報（図１５（Ｃ））から工程Ｓ６０４で読み出された差分（図１５（Ｇ））を差し引く。これにより図１５（Ｈ）が得られる。

工程Ｓ３０４は、図５と共通であるが、計算処理する対象は、工程Ｓ６０５によって得られたデータ、すなわち、装置起因の差分を除去した結果（図１５（Ｈ））である。工程Ｓ３０５から工程Ｓ３０７は、図５のフローチャートにおける工程Ｓ３０５から工程Ｓ３０７と共通である。その結果、図１５（Ｉ）のように、基板５の表面形状から、正しく処理対象ショット領域の傾きが算出される。図１５の例では、説明の簡単化のために、基板チャックおよび基板が１次成分を含まれないが、もちろん、これらが含まれていても問題ない。

ここで述べた別装置は、計測のみを行う計測装置でもよいし、図３のフローチャートに示された処理を行うインプリント装置とは別のインプリント装置でもよい。

インプリント装置を用いて形成した硬化物のパターンは、各種物品の少なくとも一部に恒久的に、或いは各種物品を製造する際に一時的に、用いられる。物品とは、電気回路素子、光学素子、ＭＥＭＳ、記録素子、センサ、或いは、型等である。電気回路素子としては、ＤＲＡＭ、ＳＲＡＭ、フラッシュメモリ、ＭＲＡＭのような、揮発性或いは不揮発性の半導体メモリや、ＬＳＩ、ＣＣＤ、イメージセンサ、ＦＰＧＡのような半導体素子等が挙げられる。型としては、インプリント用のモールド等が挙げられる。

硬化物のパターンは、上記物品の少なくとも一部の構成部材として、そのまま用いられるか、或いは、レジストマスクとして一時的に用いられる。基板の加工工程においてエッチング又はイオン注入等が行われた後、レジストマスクは除去される。

次に、インプリント装置によって基板にパターンを形成し、該パターンが形成された基板を処理し、該処理が行われた基板から物品を製造する物品製造方法について説明する。図１６（ａ）に示すように、絶縁体等の被加工材２ｚが表面に形成されたシリコンウエハ等の基板１ｚを用意し、続いて、インクジェット法等により、被加工材２ｚの表面にインプリント材３ｚを付与する。ここでは、複数の液滴状になったインプリント材３ｚが基板上に付与された様子を示している。

図１６（ｂ）に示すように、インプリント用の型４ｚを、その凹凸パターンが形成された側を基板上のインプリント材３ｚに向け、対向させる。図１６（ｃ）に示すように、インプリント材３ｚが付与された基板１ｚと型４ｚとを接触させ、圧力を加える。インプリント材３ｚは型４ｚと被加工材２ｚとの隙間に充填される。この状態で硬化用のエネルギーとして光を型４ｚを介して照射すると、インプリント材３ｚは硬化する。

図１６（ｄ）に示すように、インプリント材３ｚを硬化させた後、型４ｚと基板１ｚを引き離すと、基板１ｚ上にインプリント材３ｚの硬化物のパターンが形成される。この硬化物のパターンは、型の凹部が硬化物の凸部に、型の凸部が硬化物の凹部に対応した形状になっており、即ち、インプリント材３ｚに型４ｚの凹凸パターンが転写されたことになる。

図１６（ｅ）に示すように、硬化物のパターンを耐エッチングマスクとしてエッチングを行うと、被加工材２ｚの表面のうち、硬化物が無いか或いは薄く残存した部分が除去され、溝５ｚとなる。図１６（ｆ）に示すように、硬化物のパターンを除去すると、被加工材２ｚの表面に溝５ｚが形成された物品を得ることができる。ここでは硬化物のパターンを除去したが、加工後も除去せずに、例えば、半導体素子等に含まれる層間絶縁用の膜、つまり、物品の構成部材として利用してもよい。

発明は上記実施形態に制限されるものではなく、発明の精神及び範囲から離脱することなく、様々な変更及び変形が可能である。従って、発明の範囲を公にするために請求項を添付する。

１：インプリント装置、３：型、５：基板、８：基板高さセンサ、９：型高さセンサ、１０：制御装置

Claims (22)

1. 型を使ってインプリント材を成形するインプリント処理を実行するインプリント装置であって、
   第１基板の表面の高さ分布を示す第１高さ分布情報を取得する制御部と、
   第２基板の表面の高さ分布を示す第２高さ分布情報を取得するための計測部と、を備え、
   前記制御部は、更に、前記第１高さ分布情報を近似する第１所定次数以下の次数の近似関数である第１成分を前記第１高さ分布情報から除去して得られる修正高さ分布情報と、前記第２高さ分布情報を近似する第２所定次数以下の次数の近似関数である第２成分と、に基づいて前記インプリント処理を制御する、
   ことを特徴とするインプリント装置。
2. 前記制御部は、前記第１高さ分布情報から最小二乗法によって前記第１成分を求める、
   ことを特徴とする請求項１に記載のインプリント装置。
3. 前記制御部は、前記第１高さ分布情報を近似する近似関数を求め、前記第１高さ分布情報を近似する前記近似関数から前記第１成分を求める、
   ことを特徴とする請求項１に記載のインプリント装置。
4. 前記第２成分は、２次以下の成分である、
   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。
5. 前記第２成分は、１次成分である、
   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。
6. 前記第２成分は、０次成分である、
   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。
7. 前記第１高さ分布情報は、前記第１基板の表面における第１個数の計測点のそれぞれに関する高さ情報を含み、
   前記第２高さ分布情報は、前記第２基板の表面における第２個数の計測点のそれぞれに関する高さ情報を含み、
   前記第２個数は、前記第１個数より少ない、
   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。
8. 前記第２所定次数は、前記第１所定次数と等しい、
   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。
9. 前記計測部は、更に、第３基板の表面の高さ分布を示す第３高さ分布情報を取得するために使用され、
   前記第２成分は、前記第２所定次数以下、かつ前記第２所定次数より低い第３所定次数より大きい次数の成分であり、
   前記制御部は、前記修正高さ分布情報と、前記第２成分と、前記第３高さ分布情報を近似する前記第３所定次数以下の次数の近似関数である第３成分と、に基づいて前記インプリント処理を制御する制御部と、
   ことを特徴とする請求項１に記載のインプリント装置。
10. 前記制御部は、前記修正高さ分布情報および前記第２成分に基づいて前記第２基板に対する前記インプリント処理を制御する、
    ことを特徴とする請求項１乃至８のいずれか１項に記載のインプリント装置。
11. 前記制御部は、前記修正高さ分布情報、前記第２成分および前記第３成分に基づいて前記第２基板に対する前記インプリント処理を制御する、
    ことを特徴とする請求項９に記載のインプリント装置。
12. 前記制御部は、前記第２基板の複数のショット領域から選択されたショット領域の位置、前記修正高さ分布情報および前記第２成分に基づいて、前記選択されたショット領域の１次以下の成分を求め、前記１次以下の成分に基づいて前記選択されたショット領域と前記型とを制御しながら前記選択されたショット領域に対する前記インプリント処理を制御する、
    ことを特徴とする請求項１乃至８のいずれか１項に記載のインプリント装置。
13. 前記制御部は、
    前記修正高さ情報に基づいて、前記第１基板の複数のショット領域のうち前記第２基板の前記選択されたショット領域と同一位置に配置されたショット領域の第１傾き成分を求め、
    前記第２成分に基づいて、前記第２基板の前記選択されたショット領域の第２傾き成分を求め、
    前記第１傾き成分および前記第２傾き成分に基づいて、前記１次以下の成分として、前記第２基板の前記選択されたショット領域の傾きを求める、
    ことを特徴とする請求項１２に記載のインプリント装置。
14. 型を使って基板の上のインプリント材を成形するインプリント処理を実行するインプリント方法であって、
    第１基板の表面の高さ分布を示す第１高さ分布情報を取得する工程と、
    第２基板の表面の高さ分布を示す第２高さ分布情報を取得する工程と、
    前記第１高さ分布情報を近似する第１所定次数以下の次数の近似関数である第１成分を前記第１高さ分布情報から除去して修正高さ分布情報を得る工程と、
    前記第２高さ分布情報を近似する第２所定次数以下の次数の近似関数である第２成分を得る工程と、
    前記修正高さ分布情報および前記第２成分に基づいて前記第２基板に対する前記インプリント処理を制御する工程と、
    を含むことを特徴とするインプリント方法。
15. 前記第１基板および前記第２基板は、同一ロットの基板である、
    ことを特徴とする請求項１４に記載のインプリント方法。
16. 前記第１基板は、前記第２基板よりも平坦性が高い基板である、
    ことを特徴とする請求項１４に記載のインプリント方法。
17. 前記第１高さ分布情報および前記第２高さ分布情報は、同一の装置の計測部を使って取得される、
    ことを特徴とする請求項１４乃至１６のいずれか１項に記載のインプリント方法。
18. 前記第２高さ分布情報は、前記インプリント処理を実行するインプリント装置の計測部を使って取得され、前記第１高さ情報は、前記インプリント装置とは別の装置において取得される、
    ことを特徴とする請求項１４乃至１６のいずれか１項に記載のインプリント方法。
19. 前記インプリント装置および前記別の装置において同一の基板の表面の形状を計測し、それによって得られる結果に基づいて前記第１高さ分布情報を補正する、
    ことを特徴とする請求項１８に記載のインプリント方法。
20. 第３基板の表面の高さ分布を示す第３高さ分布情報を取得する工程と、
    前記第３高さ分布情報を近似する第３所定次数以下の近似関数である第３成分を得る工程と、
    前記修正高さ分布情報、前記第２成分および前記第３成分に基づいて前記第３基板に対する前記インプリント処理を制御する工程と、
    を更に含むことを特徴とする請求項１４乃至１９のいずれか１項に記載のインプリント方法。
21. 前記第２基板の表面の高さ分布を示す前記第２高さ分布情報を取得する工程は、前記第２基板とショットレイアウトを計測するためのプリアライメントと並行して実行される、
    ことを特徴とする請求項１４乃至２０のいずれか１項に記載のインプリント方法。
22. 請求項１乃至１３のいずれか１項に記載のインプリント装置によって基板にパターンを形成する工程と、
    前記パターンが形成された前記基板を処理して物品を得る工程と、
    を含むことを特徴とする物品製造方法。

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