KR101388805B1 - 임프린트 장치 및 그것을 사용한 물품의 제조 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명의 임프린트 장치는 몰드를 사용하여 기판 상에 수지를 몰딩하고 경화시켜, 기판 상에 경화된 수지의 패턴을 형성한다. 이 경우, 수지는, 자외선 광을 수광함으로써 경화되는 자외선 경화 수지와, 자외선 광을 수광함으로써 형광 또는 인광하는 발광 재료의 혼합물이다. 임프린트 장치는 발광 재료로부터 방출된 광을 검출하도록 구성된 발광 검출 유닛을 더 포함한다. 발광 검출 유닛은, 기판 상의, 발광 재료와 혼합된 자외선 경화 수지로부터 몰드가 이형된 후, 몰드 상에 형성된 패턴의 요철부에 잔류한 잔류 수지로부터 방출된 광을 검출한다.

Description

임프린트 장치 및 그것을 사용한 물품의 제조 방법 {IMPRINT APPARATUS, AND ARTICLE MANUFACTURING METHOD USING SAME}

본 발명은, 임프린트 장치 및 그것을 사용한 물품의 제조 방법에 관한 것이다.

광 임프린트 기술은, 전자 빔 노광 등을 사용하여, 미세한 요철(concave and convex) 패턴이 형성되는 몰드가, 자외선 경화 수지가 도포된 기판에 대해 임프린팅되어, 자외선 경화 수지 상에 요철 패턴을 전사하는 기술이다. 예를 들어, 광 경화형 임프린트 기술을 채용하고, 처리 대상 기판인 웨이퍼 상으로 몰드의 요철 패턴을 형성하는 임프린트 장치에서, 통상적으로, 화상은 자외선 경화 수지 상에 형성되고, 이러한 자외선 경화 수지는 에칭 처리를 받게 되어, 웨이퍼 상에 미세 가공이 행해진다. 그러나, 그 후에, 몰드가 웨이퍼로부터 이형될 때, 몰드의 요철부 상에 자외선 경화 수지가 잔류할 수 있다. 이 경우, 자외선 경화 수지가 잔류하고 있는 부분에서 다음 임프린트 동작 동안에, 요철 패턴의 몰드가 웨이퍼 상에 정확하게 전사될 수 없다. 따라서, 이러한 프로세스를 통해 제조된 디바이스는 불량이 될 수 있다.

따라서, 최근에는, 몰드의 요철부에 잔류한 자외선 경화 수지를 검출하는 여러가지 몰드 검사 장치가 제안되어 있다. 일본 특허 공개 제2008-194838호 공보는, 원자간력 현미경(AFM: atomic force microscope)을 사용해서 몰드에 부착된 잔류 수지를 검출하는 몰드 검사 방법을 개시한다. 일본 특허 공개 제2007-296823호 공보는, 몰드 표면이 몰드-이형 기능을 부여하기에 충분한 양의 몰드 이형제로 코팅되어 있는지 여부를 신속하고 간편하게 확인하기 위한 방법으로서, 몰드 이형제에 표지 물질이 부착되는, 몰드-이형 처리 방법을 개시한다. 또한, 일본 특허 공개 제2007-081048호 공보는, 수지에 응력 발광 재료를 함유시켜 몰드-이형시의 응력 변화에 의해 발생되는 광을 검출하고, 몰드-이형 개시점과 몰드-이형 개시 타이밍을 검출하여 몰드-이형 동작을 제어하는 임프린트 장치를 개시한다.

그러나, 일본 특허 공개 제2008-194838호 공보에 개시된 몰드 검사 방법에서는, 원자간력 현미경에 대한 프로브(probe)가 매우 작기 때문에(프로브의 직경이 대략 20nm 이하임), 몰드 전체면의 검사는 시간 소모적이다. 또한, 일본 특허 공개 제2007-296823호에 개시된 몰드-이형 처리 방법에서는, 몰드의 표면 상의 몰드 이형제를 검출할 수는 있지만, 몰드 상에 잔류한 자외선 경화 수지는 검출하기 곤란하다. 또한, 일본 특허 공개 제2007-081048호 공보에 개시된 임프린트 장치에서는, 수지에 함유된 응력 발광 재료로부터 수지의 응력이 검출될 수 있지만, 몰드에 잔류한 자외선 경화 수지를 검출하기 곤란하다.

본 발명은, 상술한 상황을 고려해서 개발되었으며, 몰드의 패턴면 상에 형성된 요철부 상에 잔류하는 자외선 경화 수지를 짧은 시간에 검사할 수 있는 임프린트 장치 및 그것을 사용하는 물품의 제조 방법을 제공한다.

본 발명의 일 양태에 따르면, 몰드를 사용하여 기판 상에 수지를 몰딩하고 경화시켜, 기판 상에 경화된 수지의 패턴을 형성하는 임프린트 장치로서, 발광 재료로부터 방출된 광을 검출하도록 구성된 발광 검출 유닛을 포함하고, 수지는, 자외선 광을 수광함으로써 경화되는 자외선 경화 수지와, 자외선 광을 수광함으로써 형광 또는 인광하는 발광 재료의 혼합물이며, 발광 검출 유닛은, 기판 상의, 발광 재료와 혼합된 자외선 경화 수지로부터 몰드가 이형된 후, 몰드 상에 형성된 패턴의 요철부에 잔류한 잔류 수지로부터 방출된 광을 검출하는, 임프린트 장치가 제공된다.

본 발명에 따르면, 발광 재료가 자외선 경화 수지에 혼합되어, 발광 재료로부터 방출된 광이 발광 검출 유닛에 의해 검출되므로, 몰드의 요철부 상에 잔류 수지가 존재하는지 여부를 판정하는 몰드의 검사가 짧은 시간에 행해질 수 있다.

본 발명의 추가적인 특징들은 첨부된 도면을 참조하여 예시적인 실시예들의 후술하는 설명으로부터 명백해질 것이다.

도 1은, 본 발명의 제1 실시예에 따른 임프린트 장치의 구성을 나타내는 개략도.
도 2는, 몰드 검사 처리 후의 장치의 동작을 나타내는 흐름도.
도 3a는, 본 발명의 제2 실시예에 따른 임프린트 장치의 구성을 나타내는 개략도.
도 3b는, 본 발명의 제2 실시예에 따른 임프린트 장치의 구성을 나타내는 개략도.
도 4는, 본 발명의 제3 실시예에 따른 임프린트 장치의 구성을 나타내는 개략도.

이하, 첨부된 도면을 참조하여, 본 발명의 바람직한 실시예를 설명할 것이다.

(제1 실시예)

우선, 본 발명의 임프린트 장치의 구성에 대해 설명한다. 도 1은, 본 발명의 제1 실시예에 따른 임프린트 장치의 구성을 나타내는 개략도이다. 본 실시예에 따른 임프린트 장치는, 반도체 디바이스 제조 프로세스에 사용되는, 처리 대상 기판인 웨이퍼 상(기판 상)으로 몰드의 요철 패턴을 전사하는 처리 장치이며, 임프린트 기술 중에서도 광 경화법을 채용하는 장치이다. 또한, 본 실시예에 따른 몰드 검사는, 임프린트 처리 후에 행해지므로, 도 1은, 임프린트 처리 후의 임프린트 장치의 상태를 나타낸다. 이하의 도면에서, Z축이 몰드에 대한 자외선 광의 조사 축에 평행하게 배향되고, X축이 Z축에 수직한 평면 내에서 후술하는 디스펜서(14)에 대해 웨이퍼 스테이지가 이동하는 방향으로 배향되고, Y축이 X축에 수직한 방향으로 배향되는 것으로 설명한다. 임프린트 장치(1)는, 광원(2), 조명 유닛(3), 하프 미러(4), 몰드 스테이지(6), 몰드 스테이지 구동부(7) 및 웨이퍼 스테이지(9)를 포함한다.

광원(2) 및 조명 유닛(3)은, 임프린트 처리 동안, 몰드(5)를 자외선 광으로 조사하는 조명 광학계이다. 조명 유닛(3)은, 광원(2)으로부터 방출된 자외선 광을 임프린트에 적합한 광으로 조정하는 복수의 광학 소자로 구성된다. 여기에서, 본 실시예의 임프린트 장치(1)에서는, 후술하는 바와 같이, 몰드(5)의 자외선 광 조사면 상측에 촬상 소자(16)가 배치된다. 따라서, 광원(2) 및 조명 유닛(3)은, 몰드(5)의 자외선 광 조사면의 상측에 배치되고, 수평 방향(X축 방향)으로 조사된 자외선 광을, 몰드(5)와 촬상 소자(16) 사이에 배치된 하프 미러(4)를 사용하여 90도 굴절시켜, 몰드(5)를 자외선 광으로 조사한다.

몰드(5)는, 소정의 요철 패턴(예를 들어, 회로 패턴)(10)이 웨이퍼(8)의 대향면에 3차원으로 형성된 몰드 재료이다. 요철 패턴(10)의 표면은, 웨이퍼(8)와 요철 패턴(10)의 표면 사이의 접착성을 유지하기 위해서, 고평면도로 처리된다. 몰드(5)의 재료는, 석영 등과 같이 자외선이 투과할 수 있는 재료이다.

몰드 스테이지(6)는, 몰드(5)의 측부를 유지하고, 몰드(5)를 고정하는 스테이지 디바이스이다. 또한, 몰드 스테이지 구동부(7)는 (도시하지 않은) 액추에이터를 갖고, 웨이퍼(8) 상에 형성된 자외선 경화 수지에 대해 몰드(5)를 가압하기 위해서 몰드 스테이지(6)를 Z축 방향으로 구동하는 구동 디바이스이다. 몰드 스테이지 구동부(7)를 위해 채용된 액추에이터는, 적어도 Z축 방향으로 구동할 수 있는 것이면, 특별히 한정되지 않는다. 선형 모터, 에어 실린더 등이 채용될 수 있다. 또는, 자외선 경화 수지로부터 몰드(5)를 이형하기 위한 몰드-이형 동작이 행해질 때, 경화된 자외선 경화 수지가 파손되지 않도록 고정밀도로 몰드-이형 동작을 행하기 위해서, 액추에이터가 분할된 방식으로 조동작(coarse operation) 및 미동작(micro operation)을 행하도록 채용될 수도 있다.

웨이퍼(8)는, 예를 들어, 단결정 실리콘으로 이루어진 처리 대상 기판이며, 처리면 상에는, 자외선 경화 수지(11)가 도포된다. 처리면 상에 자외선 경화 수지(11)를 도포하도록 구성된 유닛으로서, 임프린트 장치(1)는, 수지 용기(12), 발광 재료 용기(13) 및 디스펜서(14)를 포함한다. 수지 용기(12)는 자외선 경화 수지(11)를 저장하는 용기이다. 또한, 발광 재료 용기(13)는, 자외선 경화 수지(11)에 혼합되는 발광 재료(15)를 저장하는 용기이다. 발광 재료(15)는 본 발명의 특징이다. 발광 재료(15)는 몰드(5)에 잔류한 수지가 검사될 때 지표로서의 역할을 하는 재료이며, 자외선 광을 수광함으로써 형광 또는 인광하게 하는 성질을 갖는다. 발광 재료(15)로서는, 예를 들어, 시안화 백금 바륨, 황화아연, 황화카드뮴, 라듐 화합물, 프로메티움 화합물 등이 채용될 수 있다. 제조되는 디바이스에 대한 회로 패턴의 종류에 따라, 사용되는 자외선 경화 수지(11)가 적절히 변경될 수도 있다. 이러한 경우에 대응하기 위해, 자외선 경화 수지(11)의 종류에 따라 혼합되는 발광 재료(15)가 적절히 변경될 수 있도록, 자외선 경화 수지(11)와 발광 재료(15)의 복수의 종류를 각각 저장하기 위한 복수의 용기(12, 13)가 제공될 수 있다. 또한, 디스펜서(14)는, 자외선 경화 수지(11)와 발광 재료(15)를 혼합시켜, 웨이퍼(8) 상에 결과적인 혼합물을 도포하는 도포 디바이스이다. 본 실시예에서는, 디스펜서(14)는, 자외선 경화 수지(11)와 발광 재료(15)를 혼합시키도록 구성된 혼합 유닛이지만, 디스펜서(14)와는 분리된 디바이스(혼합 유닛)가 혼합 처리를 행할 수도 있다. 또한, 혼합 유닛이 장치 내에 제공될 필요는 없으며, 장치 외에서 이미 혼합된 자외선 경화 수지(11)와 발광 재료(15)가 디스펜서(14)에 공급될 수도 있다.

웨이퍼 스테이지(9)는, 웨이퍼(8)를 진공 흡착에 의해 유지하고, XY 평면 내를 자유롭게 이동할 수 있는 기판 스테이지이다. 웨이퍼 스테이지(9)를 구동하기 위한 액추에이터로서, 선형 모터가 채용될 수 있지만, 특별히 이에 한정되지는 않는다.

또한, 임프린트 장치(1)는, 몰드(5) 상에 조사되는 자외선 광의 조사 축(Z축) 위에 배치된 촬상 소자(16)를 포함한다. 촬상 소자(16)는, 몰드(5) 상에 잔류한 자외선 경화 수지(잔류 수지(22))를 검출하도록 구성된 발광 검출 유닛이다. 본 실시예에서는, CCD 카메라가 채용되지만, CMOS 카메라 등이 채용될 수도 있다. 미량의 잔류 수지(22)를 검출하기 위해서, 도 1에 나타낸 바와 같이, 촬상 소자(16)에 확대 렌즈(17)가 제공될 수도 있다. 또한, 임프린트 장치(1)는, 촬상 소자(16)에 의해 취득된 화상에 기초한 몰드(5)의 검사 결과에 따라, 몰드(5)에 대한 처리 동작을 제어하도록 구성된 제어 유닛(18)을 포함한다. 몰드(5)에 대한 처리 동작은, 예를 들어, 검사 결과의 표시, 몰드(5)의 교환, 또는 몰드(5)의 클리닝 중 적어도 하나를 포함한다. 제어 유닛(18)은, 회선을 통해 임프린트 장치(1)의 구성 요소에 접속된 컴퓨터, 시퀀서 등으로 구성되어, 후술하는 검사 방법을 프로그램 또는 시퀀스에 의해 실행한다. 제어 유닛(18)은, 임프린트 장치(1)에 일체화될 수 있으며, 또는 임프린트 장치(1)가 설치된 위치와 떨어진 위치에 설치되어 원격으로 제어할 수도 있다.

또한, 임프린트 장치(1)는, 웨이퍼(8)의 정렬을 행하는 얼라인먼트 스코프(19), 웨이퍼 스테이지(9)의 위치를 계측하는 레이저 간섭계(20), 및 웨이퍼(8)를 웨이퍼 스테이지(9) 상에 적재하는 반송 로봇(21)을 포함한다. 또한, 임프린트 장치(1)는, (어느 것도 도시하지는 않았지만) 장치 내를 항온 및 청정으로 유지하는 챔버와, 외부로부터의 진동을 차단하는 진동 차단 디바이스를 포함한다. 이들 디바이스는 본 발명에 직접 관계하지는 않으므로, 추가적인 설명을 하지 않는다.

다음으로, 본 실시예의 임프린트 장치(1)에 의해 행해지는 임프린트 처리에 대해 설명한다. 우선, 임프린트 장치(1)는, 제1 웨이퍼(8)를 웨이퍼 스테이지(9) 상에 적재하고 고정한 후, 웨이퍼 스테이지(9)를 디스펜서(14)의 도포 위치로 이동시킨다. 다음으로, 디스펜서(14)는, 발광 재료(15)를 함유한 자외선 경화 수지(11)를 웨이퍼(8)의 처리면에 도포한다. 이 경우, 발광 재료(15)의 내용물은 특별히 한정되지 않지만, 촬상 소자(16)가 발광 재료(15)로부터 방출된 형광 또는 인광을 검출할 수 있으면 적절히 설정될 수 있다. 다음으로, 임프린트 장치(1)는 웨이퍼 스테이지(9)를 몰드(5)의 아래로 이동시킨 후, 몰드 스테이지 구동부(7)를 구동시킴으로써, 웨이퍼(8) 상에 도포된 자외선 경화 수지(11)로 몰드(5)를 임프린팅한다. 이 때, 자외선 경화 수지(11)는, 몰드(5)를 가압함으로써, 몰드(5) 상에 형성된 요철 패턴(10)에 따라 유동한다. 이 상태에서, 광원(2)은 몰드(5)의 배면측(상측)으로부터 자외선 광을 방출하고, 몰드(5)를 통해 투과된 자외선에 의해, 자외선 경화 수지(11)가 경화된다. 자외선 경화 수지(11)가 경화된 후, 임프린트 장치(1)는, 몰드 스테이지 구동부(7)를 다시 구동시킴으로써, 몰드(5)를 웨이퍼(8)로부터 이형시킨다. 상술한 스텝에 의해, 웨이퍼(8)의 표면 상에는, 몰드(5)의 요철 패턴을 따르는 3차원 형상의 자외선 경화 수지층(11)이 형성된다.

이어서, 본 실시예의 임프린트 장치(1)에 의해 행해지는 몰드 검사 처리에 대해 설명한다. 우선, 반송 로봇(21)은, 자외선 경화 수지층이 형성된 제1 웨이퍼(8)를, 웨이퍼 스테이지(9)로부터 다음 스텝으로 반출한다. 여기에서, 웨이퍼(8) 상에 도포된 자외선 경화 수지(11)에 발광 재료(15)가 미리 함유되어 있으므로, 몰드(5)의 요철부(요철 패턴(10)) 상에 미량의 잔류 수지(22)가 잔류하는 경우, 잔류 수지(22)가 발광한다. 따라서, 촬상 소자(16)는, 잔류 수지(22)로부터 방출된 광을 몰드(5)의 배면으로부터 계측하고, 그 검사 결과를 제어 유닛(18)으로 송신한다. 그리고, 제어 유닛(18)은, 검사 결과에 기초하여, 잔류 수지(22)로부터 방출된 광이 검출되었는지 여부를 판정한다. 본 실시예에서는, 촬상 소자(16)로서 CCD 카메라가 채용된다. 따라서, 2차원 좌표 데이터와 화상 출력 데이터에 기초하여, 몰드(5)의 요철 패턴(10)의 전체 영역에 대한 검사 결과가 맵(map)으로서 출력될 수 있다. 이러한 방식으로, 잔류 수지(22)의 위치와 크기가 정확하게 파악될 수 있다. CCD 카메라의 위치가 몰드(5)에 접근됨으로써, 잔류 수지(22)로부터 방출된 광량이 적을 경우라도 요철 패턴(10)의 전체 영역이 검사될 수 있다. CCD 카메라를 몰드(5)에 매우 근접시킨 경우에는, 시야(field of view)가 작아지지만, CCD 카메라를 임의의 위치로 구동시킴으로써, 요철 패턴(10)의 전체 영역을 검사될 수 있다. 이러한 몰드 검사 처리는, 제2 웨이퍼(8) 즉, 다음의 처리 대상 기판 상으로 자외선 경화 수지(11)가 도포되는 도포 동작과 병행하여 행해질 수도 있다.

이어서, 몰드 검사 처리 후에 임프린트 장치(1)에 의해 행해지는 처리 동작에 대해 설명한다. 도 2는, 몰드 검사 처리 후에 임프린트 장치(1)에 의해 행해지는 동작 절차를 나타내는 흐름도이다. 우선, 임프린트 장치(1)는 상술한 몰드 검사 처리를 행한다(스텝 S100). 이어서, 제어 유닛(18)은, 잔류 수지(22)로부터 방출된 광이 검출되었는지 여부를 판정한다(스텝 S101). 여기에서, 제어 유닛(18)이 잔류 수지(22)로부터 방출된 광을 검출한 경우, 제어 유닛(18)은, 현재 사용되고 있는 몰드(5)를 계속해서 사용하는 것이 불가능하다고 판정해서 에러를 출력하고, 임프린트 장치(1)의 조작자에게 이를 통지한다(스텝 S102). 그 후, 조작자에 의해 내려진 지시 또는 미리 설정된 반송 프로그램에 의해, 임프린트 장치(1)는, 현재 사용 중인 몰드(5)를 몰드 스테이지(6)로부터 반출한다(스텝 S103). 임프린트 장치(1)의 내부 또는 외부에서 몰드(5)의 클리닝을 행하는 클리닝 디바이스가 배치된 경우, 클리닝 처리를 행하기 위해 잔류 수지(22)가 존재하는 몰드(5)가 클리닝 디바이스로 반송된다. 이 경우, 몰드 검사 처리에 의해 취득된 검사 결과(잔류 수지(22)의 2차원 좌표와 화상 출력의 데이터)에 의해, 클리닝되어야 할 부분이 명확하게 되므로, 효율적으로 몰드 클리닝이 행해질 수 있다. 한편, 스텝 S101에서, 제어 유닛(18)이 잔류 수지(22)로부터 방출된 광을 검출하지 않은 경우, 현재 사용 중인 몰드(5)가 계속 사용될 수 있다. 따라서, 임프린트 장치(1)는, 제2 웨이퍼(8)에 대한 다음 임프린트 처리로 이행한다. 다음 처리 대상 기판이 없는 경우에는, 임프린트 장치(1)는 임프린트 처리를 단지 종료한다(스텝 S104).

상술한 바와 같이, 본 실시예의 임프린트 장치(1)에 따르면, 몰드(5)의 요철부 상에 잔류 수지(22)가 존재하는 경우, 잔류 수지(22)가 짧은 시간에 검출될 수 있다. 따라서, 임프린트 장치(1)의 휴지 시간(downtime)이 최소로 억제될 수 있다.

(제2 실시예)

이어서, 본 발명의 제2 실시예에 따른 임프린트 장치에 대해 설명한다. 도 3a는, 본 발명의 제2 실시예에 따른 임프린트 장치의 구성을 나타내는 개략도이며, 도 3b는, 그 변형예를 나타내는 개략도이다. 본 실시예의 몰드 검사는 임프린트 처리 후에 실시되므로, 도 3a 및 3b 각각은 임프린트 처리 후의 임프린트 장치의 상태를 나타낸다. 도 3a 및 3b에서, 도 1에 나타낸 것과 동일한 요소를 동일한 참조 부호로 표기하며, 추가적인 설명을 하지 않는다. 본 실시예의 임프린트 장치(30)의 특징은, 잔류 수지(22)로부터 방출된 광을 검출하도록 구성된 발광 검출 유닛으로서, 몰드(5)의 요철 패턴면에 대향하는 위치에 배치된 수광 센서(31)가 제공되는 것이다.

수광 센서(31)는, 직선형(rectilinear) CMOS 센서(32)와, 조도를 균일화하는 어레이 렌즈(33)를 포함한다. 도 3a에 나타낸 바와 같이, 수광 센서(31)는, XY 방향으로 이동할 수 있고, 몰드(5)와의 상대 위치를 변화시키는 2축 구동 유닛(구동 유닛)(34) 상에 배치된다. 2축 구동 유닛(34)은, 각 샤프트에서 제공되는 볼 나사(ball screw), 가이드 및 서보 모터로 구성된다. 웨이퍼 스테이지(9)가 디스펜서(14)의 자외선 경화 수지(11)의 도포 위치로 이동한 때에, 2축 구동 유닛(34)은 수광 센서(31)를 몰드(5)의 계측 영역으로 이동시킨다. 또한, 임프린트 장치(30)는, 제1 실시예와 마찬가지로, 수광 센서(31)에 의해 취득된 수광 신호에 기초한 몰드(5)의 검사 결과에 따라, 몰드(5)에 대한 처리 동작을 제어하도록 구성된 제어 유닛(35)을 포함한다.

이어서, 본 실시예의 임프린트 장치(30)에 의해 행해지는 몰드 검사 처리에 대해 설명한다. 제1 실시예에 있어서, 촬상 소자(16)는 잔류 수지(22)로부터 방출된 광을 관찰한다. 반대로, 본 실시예에서는, 수광 센서(31)가 잔류 수지(22)로부터 방출된 광을 검출한다. 우선, 임프린트 장치(30)는, 임프린트 처리 후에 웨이퍼 스테이지(9)를 디스펜서(14)의 도포 위치로 이동시킨다. 이어서, 2축 구동 유닛(34)은, 몰드(5)의 요철부에 대한 계측 영역으로, 수광 센서(31)를 Y축 방향으로 이동시킨 후, X축 방향으로 이를 주사함으로써, 몰드(5)의 요철 패턴의 전체 영역을 검사한다. 본 실시예에서는, 수광 센서(31)가 채용되어, 2차원 좌표 데이터와 화상 출력 데이터에 기초하여, 몰드(5)의 요철 패턴(10) 전체 영역에 대한 검사 결과가 맵으로서 출력될 수 있다. 이러한 방식으로, 잔류 수지(22)의 위치와 크기가 정확하게 파악될 수 있다.

한편, 도 3a에 나타낸 임프린트 장치(30)의 변형예로서, 도 3b에 나타낸 바와 같이, 수광 센서(31)가 웨이퍼 스테이지(9)의 측면에 배치될 수도 있다. 이 경우, 제2 웨이퍼(8) 즉, 다음 처리 대상 기판 상에 자외선 경화 수지(11)를 도포하기 위해, 임프린트 장치(40)는, 웨이퍼 스테이지(9)가 디스펜서(14)의 도포 위치로 이동될 때, 동시에 몰드 검사를 행할 수 있다. 이러한 방식으로, 도 3a에 나타낸 바와 같은 2축 구동 유닛(34)이 불필요하게 되어, 임프린트 장치가 보다 저비용으로 생산될 수 있다.

상술한 바와 같이, 본 실시예의 임프린트 장치(30, 40)에 따르면, 제1 실시예에 의해 얻어진 효과 외에, 추가적인 효과를 얻을 수 있다. 몰드 검사는, 수광 센서(31)를 주사해서 행해지므로, 요철 패턴(10)과 같은 면적을 갖는 촬상 소자가 불필요해진다. 따라서, 몰드 검사는 비교적 저비용으로 행해질 수 있다.

(제3 실시예)

이어서, 본 발명의 제3 실시예에 따른 임프린트 장치에 대해 설명한다. 도 4는, 본 발명의 제3 실시예에 따른 임프린트 장치의 구성을 나타내는 개략도이다. 본 실시예의 몰드 검사는, 임프린트 처리 후에 실시되므로, 도 4는 임프린트 처리 후의 임프린트 장치의 상태를 나타낸다. 도 4에서, 도 1과 동일한 요소는 동일한 참조부호로 표기하며, 추가적인 설명을 하지 않는다. 본 실시예의 임프린트 장치(50)의 특징은, 제1 실시예의 임프린트 장치(1)의 구성이 파장 필터(51)를 포함한다는 것이다. 파장 필터(51)는, 촬상 소자(16)의 촬상면의 근방에 배치되어, 잔류 수지(22)로부터의 발광 파장만을 투과시키고, 외란을 발생시킬 수 있는 다른 요소의 발광 파장을 제외시킨다. 파장 필터(51)가 도 4에 도시되지는 않았지만, 파장 필터(51)는 복수의 요소로 구성될 수 있거나, 별도의 스위칭 기구로 구성될 수도 있다.

예를 들어, 임프린트 장치의 구성에 따라, 몰드(5)의 이형성을 높이기 위해서, 몰드(5)의 요철부 상에 몰드 이형제가 도포될 수도 있다. 이 때, 몰드 이형제의 도포량을 검출하기 위한 표지로서, 자외선 경화 수지(11) 내에 다른 발광 재료(몰드 이형제 표지 재료)가 혼합될 수도 있다. 따라서, 파장 필터(51)를 제공함으로써, 임프린트 장치(50)는, 자외선 경화 수지(11)에 함유된 발광 재료(15)로부터 방출된 광의 파장만을 투과시킬 수 있다. 따라서, 요철부 상의 몰드 이형제로부터 방출된 광이, 잔류 수지(22)로부터 방출된 광과 구별될 수 있다. 이러한 방식으로, 임프린트 장치(50)는, 제1 실시예의 임프린트 장치(1)보다 더욱 정확하게 검사 결과를 얻을 수 있다.

마찬가지로, 임프린트 장치의 구성에 따라, 몰드(5)의 이형 시에, 몰드-이형 개시 타이밍을 검출하기 위해서, 자외선 경화 수지(11) 내로 응력 발광 재료가 혼합될 수도 있다. 따라서, 스위칭 가능한 파장 필터(51)가 제공되고, 응력 발광 재료로부터 방출된 광의 파장이 발광 재료(15)로부터 방출된 광의 파장과 상이하도록, 발광 재료(15)가 선택된다. 이러한 방식으로, 임프린트 장치(50)는, 파장 필터(51)를 적절히 스위칭함으로써, 하나의 촬상 소자(16)를 사용하여, 몰드 이형 시의 타이밍 검출과 잔류 수지(22)의 검사를 행할 수 있다.

(물품의 제조 방법)

물품으로서 디바이스(반도체 집적 회로 소자, 액정 표시 소자 등)를 제조하는 방법은, 상술한 임프린트 장치를 사용해서 기판(웨이퍼, 유리 플레이트 또는 필름형 기판) 상에 패턴을 전사(형성)하기 위한 프로세스를 포함한다. 또한, 제조 방법은, 패턴이 전사되는 기판을 에칭하기 위한 프로세스를 포함할 수 있다. 패턴화된 매체(기록 매체)나 광학 소자와 같은 다른 물품을 제조할 시에는, 제조 방법은, 에칭 대신에 패턴이 전사된 기판을 처리하기 위한 다른 프로세스를 포함할 수 있다. 본 실시예의 물품의 제조 방법은, 종래의 물품 제조 방법에 비해, 물품의 성능, 품질, 생산성 및 생산 비용 중 적어도 하나에 있어서 유리하다.

(다른 실시예)

상술한 실시예에서, 각 임프린트 장치는, 임프린트 처리 후에, 몰드 스테이지(6) 상에 몰드(5)가 유지된 상태에서 몰드 검사 처리를 행하지만, 본 발명은 이에 한정되지 않는다. 예를 들어, 제1 실시예의 구성에서, 촬상 소자(16)는, 몰드(5)가 몰드 스테이지(6)로 반송되는 반송 경로 내의 별도의 위치에 배치되어, 몰드 검사 처리를 행할 수도 있다. 이러한 방식으로, 예를 들어, 다른 임프린트 장치로부터 몰드(5)가 전용되어 사용되는 경우에, 미리 몰드(5)가 사용될지 여부가 판정될 수 있어, 생산성을 향상시킨다.

제1 실시예에서는, 몰드(5)의 자외선 광 조사면의 위에 촬상 소자(16)가 배치되지만, 촬상 소자(16)가 배치되는 위치는 이에 한정되지 않고, 임프린트 장치의 레이아웃에 따라 자유롭게 배치될 수도 있다.

예시적인 실시예들을 참조하여 본 발명의 실시예를 설명하였지만, 본 발명은 개시된 예시적인 실시예에 한정되지 않는다는 것이 이해되어야 한다. 이하의 청구항의 범위는 이러한 모든 변형 및 동등한 구성 및 기능을 포함하도록 최광의 해석에 따라야 한다.

Claims (12)

1. 몰드를 사용하여 기판 상의 수지를 몰딩하고 경화시켜, 기판 상에 경화된 수지의 패턴을 형성하는 임프린트 장치로서,
   자외선을 수광하면 형광 또는 인광(燐光)하는 발광 재료가 혼합된 자외선 경화 수지를 도포하는 도포 유닛과,
   상기 발광 재료로부터 방출된 광을 검출하도록 구성된 발광 검출 유닛과,
   상기 기판 상의 상기 발광 재료가 혼합된 상기 자외선 경화 수지로부터 상기 몰드가 이형된 후, 상기 몰드 상에 형성된 패턴의 요철부에 잔류한 잔류 수지로부터 방출된 광을 상기 발광 검출 유닛에 의해 검출시키는 제어 유닛을 구비하는, 임프린트 장치.
2. 제1항에 있어서,
   상기 제어 유닛은, 상기 발광 검출 유닛이 검출한 검출 결과에 관한 표시, 상기 몰드의 교환 또는 상기 몰드의 클리닝 중 적어도 하나를 포함하는 처리 동작을 제어하고,
   상기 제어 유닛은, 상기 발광 검출 유닛에 의한 검출 결과에 기초하여, 상기 요철부에 잔류 수지가 존재하는지 여부를 판정하여, 상기 몰드에 대한 처리 동작을 제어하는, 임프린트 장치.
3. 제1항에 있어서,
   상기 발광 검출 유닛은 촬상 소자이며,
   상기 제어 유닛은, 상기 촬상 소자로부터의 화상 출력에 기초하여, 상기 요철부에 잔류 수지가 존재하는지 여부를 판정하는, 임프린트 장치.
4. 제3항에 있어서,
   상기 몰드는, 자외선 광 투과 성질을 갖고,
   상기 촬상 소자는, 상기 몰드 상에 조사되는 자외선 광의 조사 축 위에 배치되는, 임프린트 장치.
5. 제1항에 있어서,
   상기 발광 검출 유닛은, 수광 센서이며,
   상기 제어 유닛은, 상기 수광 센서로부터 취득된 수광 신호에 기초하여, 상기 요철부에 잔류 수지가 존재하는지 여부를 판정하는, 임프린트 장치.
6. 제5항에 있어서,
   상기 수광 센서는, 상기 몰드 상에 형성된 패턴에 대향하는 위치에 배치되는, 임프린트 장치.
7. 제6항에 있어서,
   상기 수광 센서는, 상기 몰드와의 상대 위치를 변화시키도록 구성된 구동 유닛에 배치되는, 임프린트 장치.
8. 제6항에 있어서,
   상기 수광 센서는, 기판을 유지하고 이동할 수 있게 하는 기판 스테이지 상에 배치되는, 임프린트 장치.
9. 제1항에 있어서,
   상기 도포 유닛은, 상기 발광 재료 외에, 몰드 이형제 표지 재료 또는 응력 발광 재료가 혼합된 자외선 경화 수지를 도포하고, 상기 발광 재료는, 상기 몰드 이형제 표지 재료 또는 상기 응력 발광 재료의 발광 파장과는 다른 발광 파장을 갖는 재료이며,
   상기 임프린트 장치는, 각각의 상기 발광 파장을 구별하도록 구성된 광학 필터를 더 포함하는, 임프린트 장치.
10. 제1항에 있어서,
    상기 자외선 경화 수지와 상기 발광 재료를 혼합하도록 구성된 혼합 유닛을 더 포함하는, 임프린트 장치.
11. 몰드를 사용하여 기판 상의 수지를 몰딩하고 경화시켜, 기판 상에 경화된 수지의 패턴을 형성하는 임프린트 장치로서,
    자외선을 수광하면 형광 또는 인광하는 발광 재료가 혼합된 자외선 경화 수지를 도포하는 도포 유닛과,
    상기 자외선 경화 수지를 경화시키는 자외선을 조사하는 광원과,
    상기 광원으로부터의 상기 자외선의 조사에 따라 상기 발광 재료로부터 방출된 광을 검출하도록 구성된 발광 검출 유닛과,
    상기 기판 상의 상기 발광 재료가 혼합된 상기 자외선 경화 수지로부터 상기 몰드가 이형된 후, 상기 몰드 상에 형성된 패턴의 요철부에 잔류한 잔류 수지로부터 방출된 광을 상기 발광 검출 유닛에 의해 검출시키는 제어 유닛을 구비하는, 임프린트 장치.
12. 물품의 제조 방법으로서,
    임프린트 장치를 사용해서 기판 상의 수지를 몰드에 의해 몰딩하고 경화시킴으로써, 기판 상에 경화된 수지의 패턴을 형성하는 패턴 형성 단계; 및
    상기 패턴 형성 단계에서 패턴이 형성된 기판을 가공하는 단계를 포함하고,
    상기 임프린트 장치는, 자외선을 수광하면 형광 또는 인광하는 발광 재료가 혼합된 자외선 경화 수지를 도포하는 도포 유닛과,
    상기 발광 재료로부터 방출된 광을 검출하도록 구성된 발광 검출 유닛과,
    상기 기판 상의 상기 발광 재료가 혼합된 상기 자외선 경화 수지로부터 상기 몰드가 이형된 후, 상기 몰드 상에 형성된 패턴의 요철부에 잔류한 잔류 수지로부터 방출된 광을 상기 발광 검출 유닛에 의해 검출시키는 제어 유닛을 구비하는, 물품의 제조 방법.

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