KR101666288B1 - 임프린트 방법, 임프린트 장치 및 이를 사용한 물품 제조 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명에 따른 임프린트 방법은, 기판(W) 상의 샷에 공급된 임프린트 재료(R)와 몰드(M) 상에 형성된 패턴을 접촉시키는 단계와; 상기 접촉시키는 단계에서, 몰드(M) 상에 형성된 패턴 내로의 임프린트 재료(R)의 충전의 진행에 따라, 기판(W) 상의 샷 상에 형성된 복수의 얼라인먼트 마크(AMM, AMW)를 검출하는 검출기의 위치를 변경하면서 복수의 얼라인먼트 마크(AMM, AMW)를 검출하는 단계를 포함한다.

Description

임프린트 방법, 임프린트 장치 및 이를 사용한 물품 제조 방법{IMPRINT METHOD, IMPRINT APPARATUS, AND ARTICLE MANUFACTURING METHOD USING THE SAME}

본 발명은 임프린트 방법, 임프린트 장치 및 이를 사용한 물품 제조 방법에 관한 것이다.

반도체 디바이스 또는 MEMS의 미세 가공(microfabrication)에 대한 요구가 증가됨에 따라, 종래의 포토리소그래피 기술(photolithography technology) 그리고 또한 기판(웨이퍼) 상의 수지(임프린트 재료)가 몰드(mold)에 의해 성형되고 그에 의해 기판 상에 수지 패턴을 형성하는 미세 가공 기술이 주목을 받아 왔다. 이러한 기술은 '임프린트 기술'로서도 불리고, 그에 의해 수 ㎚의 치수를 갖는 미세 구조가 기판 상에 형성될 수 있다. 임프린트 기술의 일례는 광-경화법(photo-curing method)을 포함한다. 광-경화법을 채용하는 임프린트 장치가 우선 기판 상의 샷(shot) 영역(임프린트 영역)에 자외선 경화성 수지(임프린트 재료)를 도포한다. 다음에, 임프린트 재료는 몰드에 의해 성형된다. 자외선 경화성 수지에 경화를 위한 자외선이 조사된 후에, 경화 수지는 몰드로부터 이형되고, 그에 의해 수지 패턴이 기판 상에 형성된다.

여기에서, 샷에 도포되는 수지가 몰드에 의해 성형될 때에, 샷의 위치 그리고 몰드의 위치는 높은 정확도로써 서로 중첩될 것이 필요하다. 특허문헌 1은 몰드 상에 형성되는 얼라인먼트 마크(alignment mark) 그리고 기판 상에 형성되는 얼라인먼트 마크가 상이한 검출 유닛에 의해 검출되고 그에 의해 이들 사이의 상대 위치 정보에 기초하여 위치 설정을 수행하는 임프린트 방법을 개시하고 있다.

여기에서, 샷의 형상(더 구체적으로, 샷이 임프린트 장치로 반송되기 전의 단계에서 샷 상에 미리 형성되는 기판측 패턴의 형상)이 변형될 수 있고, 그에 따라 몰드의 성형 전에 변형 및 미변형 형상 사이의 오프셋(offset)이 보정되는 것이 바람직하다. 바꿔 말하면, 특허문헌 1에 개시된 임프린트 장치에서도, 샷의 변형 성분 특히 고차 성분(high-degree component)을 적절하게 보정하기 위해, 복수의 검출 유닛을 사용하여 샷 상의 복수의 위치(얼라인먼트 마크)에서 얼라인먼트 계측을 그리고 그 다음에 통계 처리를 행하는 것이 필요하다. 그러나, 특허문헌 1에 개시된 임프린트 장치에서, 공간 제약 등의 제한으로 인해 샷 성분을 보정하는 데 요구되는 개수의 검출 유닛[예컨대, 얼라인먼트 스코프(alignment scope)]을 배치하기 어렵다. 이와 같이, 보정될 수 있는 샷 변형 성분은 시프트 성분, 회전 성분, 배율 성분 등의 선형 성분일 뿐이고, 아치형 성분(arcuate component), 배럴형 성분(barrel component), 핀쿠션형 성분(pincushion component) 등에 의해 대표되는 고차 성분을 보정하기 어렵다.

일본 특허 공개 제2007-281072호

본 발명은 임프린트 처리 중에 중첩 정확도(superposition accuracy)를 개선하는 데 유리한 임프린트 방법을 제공한다.

본 발명의 일 양태에 따르면, 몰드 상에 형성된 패턴과 기판 상의 임프린트 재료를 접촉시킴으로써 임프린트 재료에 패턴을 전사하는 임프린트 방법으로서, 기판 상의 샷에 공급된 임프린트 재료(R)와 몰드 상에 형성된 패턴을 접촉시키는 단계와; 상기 접촉시키는 단계에서, 몰드 상에 형성된 패턴 내로의 임프린트 재료(R)의 충전의 진행에 따라, 기판 상의 샷 상에 형성된 복수의 얼라인먼트 마크를 검출하는 검출기의 위치를 변경하면서 복수의 얼라인먼트 마크를 검출하는 단계를 포함하는, 임프린트 방법이 제공된다.

본 발명에 따르면, 임프린트 처리 중에 중첩 정확도를 개선하는 데 유리한 임프린트 방법이 제공될 수 있다.

본 발명의 추가적인 특징이 첨부 도면을 참조하여 이하의 예시적인 실시예의 설명으로부터 명확해질 것이다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 임프린트 장치의 구성을 도시하는 도면.
도 2a는 얼라인먼트 스코프의 배치를 도시하는 도면.
도 2b는 얼라인먼트 스코프의 배치를 도시하는 도면.
도 2c는 얼라인먼트 스코프의 배치를 도시하는 도면.
도 3은 웨이퍼 상의 주변 샷의 얼라인먼트를 도시하는 도면.
도 4는 임프린트 처리 중의 동작의 순서를 도시하는 흐름도.
도 5a는 웨이퍼 상의 샷의 배치를 도시하는 도면.
도 5b는 웨이퍼 상의 샷의 배치를 도시하는 도면.
도 5c는 웨이퍼 상의 샷의 배치를 도시하는 도면.
도 5d는 웨이퍼 상의 샷의 배치를 도시하는 도면.

이후에서, 본 발명의 바람직한 실시예가 도면을 참조하여 설명될 것이다.

우선, 본 발명의 일 실시예에 따른 임프린트 장치의 설명이 제공될 것이다. 도 1은 이러한 실시예의 임프린트 장치(1)의 구성을 도시하는 개략도이다. 임프린트 장치(1)는 물품으로서 반도체 디바이스 등의 디바이스의 제조에서 사용되고 몰드를 사용하여 처리될 기판인 웨이퍼 상의(기판 상의) 수지(임프린트 재료) 상에 패턴을 형성하는 장치이다. 여기에서, 이러한 실시예의 임프린트 장치는 자외선의 조사에 의해 수지를 경화시키는 광-경화법을 채용하는 장치이다. 임프린트 장치(1)는 임프린트 사이클을 반복함으로써 웨이퍼 상에 존재하는 복수의 샷(패턴-형성 영역) 상에 패턴을 순차적으로 형성한다. 여기에서, 임프린트 사이클은 몰드가 웨이퍼 상의 수지에 대해 가압되는(그와 접촉되는) 동안에 수지를 경화시킴으로써 웨이퍼 상의 1개의 샷 상에 패턴을 형성하는 사이클을 말한다. 다음의 도면에서, Z 축이 웨이퍼 상의 수지에 자외선을 조사하는 조사계의 광축에 평행하게 정렬되고 상호 직교 축 X 및 Y가 Z 축에 직각인 평면 내에 정렬되는 경우의 설명이 제공될 것이다. 임프린트 장치(1)는 광 조사 유닛(2), 몰드 보유지지 기구(3), 웨이퍼 스테이지(4), 도포기(dispenser)(5), 얼라인먼트 검출계(6) 및 제어 유닛(7)을 포함한다.

광 조사 유닛(2)은 몰드(M)를 거쳐 수지(R)에 자외선(10)을 조사하고 그에 의해 수지(R)를 경화시킨다. 이러한 실시예에서의 수지(R)는 자외선 경화성 수지이다. 광 조사 유닛(2)은 광원 유닛(8) 및 광학계(9)를 포함한다. 광원 유닛(8)은 자외선(10)(예컨대, i-선, g-선)을 방출하는 할로겐 램프 등의 광원(도시되지 않음) 그리고 광원으로부터 방출되는 광을 집광하는 타원형 미러(도시되지 않음)를 포함한다. 광학계(9)는 샷 상의 수지(R)에 자외선(10)을 조사하는 데 사용되는 렌즈 또는 개구(aperture) 그리고 하프 미러(half mirror)(11)를 포함한다. 개구는 화각 제어(field angle control) 및 외주연 차광 제어(outer peripheral light-shielding control)에 사용된다. 화각 제어에 의해, 목표 샷에만 자외선(10)이 조사될 수 있다. 외주연 차광 제어에 의해, 자외선(10)은 웨이퍼(W)의 외부 형상을 초과하지 않도록 조명 하에서 제한될 수 있다. 광학계(9)는 몰드(M)를 균일하게 조명하는 광학 적분기(optical integrator)를 또한 포함할 수 있다. 그 범위가 개구에 의해 한정된 자외선(10)은 몰드(M)를 거쳐 웨이퍼(W) 상의 수지(R) 상에 입사된다. 또한, 이러한 실시예에서, 임프린트 장치(1)는 하프 미러(11)를 거쳐 전체 샷을 관찰하는 관찰 스코프(12)를 포함한다. 관찰 스코프(12)는 임프린트 처리의 상태(가압 동작 및 충전 진행 상태)를 확인하는 데 사용된다.

몰드(M)의 외주연 형상은 다각형(바람직하게는, 직사각형 또는 정사각형)이고, 몰드(M)는 웨이퍼(W)와 대면하는 표면 상에, 예컨대 전사될 회로 패턴 등의 오목 및 볼록 패턴이 3-차원으로 형성되는 패턴 섹션을 포함한다. 수지(R)를 경화시키는 자외선(10)을 통과시키기 위해, 몰드(M)는 자외선(10)의 파장에 투과성인 임의의 재료, 예컨대 석영으로 형성된다.

몰드 보유지지 기구(3)는 몰드(M)를 보유지지하는 몰드 척(13) 그리고 몰드 척(13)[몰드(M)]을 이동시키는 몰드 구동 기구(14)를 포함한다. 몰드 구동 기구(14)는 브릿지 표면 판(bridge surface plate)(15) 상에 지지된다. 몰드 구동 기구(14)는 6개의 축의 방향으로 몰드(M)의 위치를 제어하는 위치 설정 기구 그리고 웨이퍼(W) 상의 수지(R)에 대해 몰드(M)를 가압하고 경화 수지(R)로부터 몰드(M)를 이형시키는 기구를 포함한다. 여기에서, 6개의 축은 몰드 척(13)의 지지 평면[웨이퍼(W)를 지지하는 평면]이 XY-평면에 정렬되고 XY-평면에 직교하는 방향이 Z 축에 정렬되는 XYZ 좌표계에서 X 축, Y 축, Z 축 그리고 각각의 축의 회전 방향을 말한다. 또한, 몰드 보유지지 기구(3)는 몰드 척(13) 상에 설치되는 배율 보정 기구(magnification correction mechanism)(형상 보정 기구)(16)를 포함한다. 배율 보정 기구(16)는, 예컨대 공기 또는 오일 등의 유체로써 동작되는 실린더를 사용하여 외주연 방향으로부터 몰드(M)에 압력을 가함으로써 몰드(M)의 형상을 보정한다. 또는, 배율 보정 기구(16)는 몰드(M)의 온도를 제어하는 온도 제어 유닛을 사용하여 몰드(M)의 온도를 제어함으로써 몰드(M)의 형상을 보정한다. 웨이퍼(W)는 열 처리 등의 공정을 수행함으로써 변형(일반적으로, 팽창 또는 수축)된다. 따라서, 배율 보정 기구(16)는 오버레이 오차(overlay error)가 허용 가능한 범위 내에 속하도록 위에서 설명된 웨이퍼(W)의 변형에 따라 몰드(M)의 형상을 보정한다.

웨이퍼(W)는, 예컨대 단결정 실리콘 기판, SOI(Silicon on Insulator) 기판 또는 유리 기판이다. 수지(R)의 패턴(패턴-포함 층)은 패턴 섹션에 의해 웨이퍼(W) 상의 복수의 샷 상에 형성된다. 패턴(이후에서, '기판측 패턴'으로서 불림)은 웨이퍼(W)가 임프린트 장치(1) 내로 반송되기 전의 이전의 단계에서 복수의 샷 상에 이미 형성되었다.

웨이퍼 스테이지(기판 보유지지 유닛)(4)는 진공 흡착 등에 의해 웨이퍼(W)를 흡착함으로써 이것을 보유지지하는 웨이퍼 척(17) 그리고 웨이퍼 척(17)[웨이퍼(W)]을 이동시키는 스테이지 구동 기구(18)를 포함한다. 몰드 구동 기구(14)에서와 같이, 스테이지 구동 기구(18)는 6개의 축의 방향으로 웨이퍼 척(17)의 위치를 제어함으로써 웨이퍼(W)의 위치를 제어하는 위치 설정 기구를 포함한다.

도포기(5)는 웨이퍼(W) 상의 샷에 수지(R)(임프린트 재료)를 도포한다. 도포기(5)는 수지(R)를 그 내에 수용하는 탱크, 공급 통로를 거쳐 탱크로부터 공급된 수지(R)를 토출하는 노즐, 공급 통로 상에 제공되는 밸브 그리고 공급량 제어 유닛을 포함하고, 이들 모두는 도시되어 있지 않다. 공급량 제어 유닛은 수지(R)가 1개의 샷에 도포되고 그에 의해 웨이퍼(W)로의 수지(R)의 공급량을 조정하도록 밸브를 제어한다.

얼라인먼트 검출계(6)는 복수(이러한 경우에, 4개)의 얼라인먼트 스코프(검출기)(19) 그리고 얼라인먼트 스테이지 기구(20)를 포함한다. 얼라인먼트 스코프(19)는 몰드(M)와 웨이퍼(W) 사이의 위치 설정을 행하기 위해 몰드(M) 상에 형성되는 얼라인먼트 마크(AMM)와 몰드(M)를 거쳐 웨이퍼(W) 상에 형성되는 얼라인먼트 마크(AMW)를 검출한다. 얼라인먼트 스테이지 기구(20)는 브릿지 표면 판(15) 상에 장착되고, 각각의 얼라인먼트 스코프(19)에 의해 검출될 검출 위치를 변경하도록 독립적으로 복수의 얼라인먼트 스코프(19)를 이동시킬 수 있다.

도 2a 내지 도 2c는 얼라인먼트 스코프(19), 몰드(M) 상에 형성되는 몰드(M)측 얼라인먼트 마크(AMM) 그리고 웨이퍼(W) 상에 형성되는 웨이퍼(W)측 얼라인먼트 마크(AMW)의 배치를 도시하는 도면이다. 특히, 도 2a는 얼라인먼트 스코프(19), 몰드(M), 수지(R) 및 웨이퍼(W)의 배치를 도시하는 개략 단면도이다. 도 2b는 자외선 입사측으로부터 관찰될 때의 얼라인먼트 마크(AMM, AMW)를 도시하는 확대도이다. 얼라인먼트 마크(AMM) 및 얼라인먼트 마크(AMW)는 도 2a에 도시된 상태에서 자외선 입사측으로부터 몰드(M)측으로 관찰될 때에 서로 중첩되지 않도록 배치된다. 또한, 도 2c는 자외선 입사측으로부터 몰드(M)측으로 관찰될 때의 복수의 얼라인먼트 마크(AMM, AMW)의 배치를 도시하는 개략 평면도이다. 특히, 몰드(M)의 4개의 코너에서의 영역(19a 내지 19d)은 얼라인먼트 스코프(19)에 의해 (구체적으로) 검출될 위치(검출 위치)인 영역이다. 한편, 도 3은 웨이퍼(W) 상의 샷의 배치를 도시하는 평면도이다. 웨이퍼(W)는 그 표면 상에 복수의 샷(S)을 포함하고, 복수의 얼라인먼트 마크(AMW)가 각각의 샷(S) 내에 형성된다.

제어 유닛(7)은 임프린트 장치(1)의 구성 요소의 동작, 조정 등을 제어할 수 있다. 제어 유닛(7)은 컴퓨터 등에 의해 구성되고, 프로그램 등에 의한 구성 요소의 제어를 실행하도록 라인을 통해 임프린트 장치(1)의 구성 요소에 연결된다. 이러한 실시예의 제어 유닛(7)은 적어도 얼라인먼트 검출계(6) 및 웨이퍼 스테이지(4)의 동작을 제어한다. 제어 유닛(7)은 임프린트 장치(1)의 잔여부와 합체(공통의 하우징 내에 제공)될 수 있거나 임프린트 장치(1)의 잔여부와 별개로 제공(별개의 하우징 내에 제공)될 수 있다는 점에 유의한다.

또한, 임프린트 장치(1)는 웨이퍼 스테이지(4)가 위치되는 기준 평면을 형성하는 표면 판(도시되지 않음), 몰드 보유지지 기구(3)를 고정하는 브릿지 표면 판(15) 그리고 표면 판으로부터 연장되고 바닥으로부터의 진동을 방지하는 진동 방지기(vibration isolator)를 거쳐 브릿지 표면 판(15)을 지지하는 컬럼(column)을 포함한다. 또한, 임프린트 장치(1)는 장치의 외부와 몰드 보유지지 기구(3) 사이에서 몰드(M)를 반입/반출하는 몰드 반송 기구 그리고 장치의 외부와 웨이퍼 스테이지(4) 사이에서 웨이퍼(W)를 반입/반출하는 기판 반송 기구 등을 포함하고, 이들 모두는 도시되어 있지 않다.

다음에, 임프린트 장치(1)에 의해 수행되는 임프린트 방법의 설명이 제공될 것이다. 도 4는 임프린트 장치(1)에 의해 수행되는 일련의 임프린트 처리의 동작의 순서를 도시하는 흐름도이다. 우선, 제어 유닛(7)은 몰드 반송 기구가 몰드 척(13)으로 몰드(M)를 반송하게 하고, 위치 설정 후에 몰드 척(13)이 몰드(M)를 보유지지하게 한다(단계 S100). 여기에서, 몰드(M)의 설치 후에, 제어 유닛(7)은 얼라인먼트 스테이지 기구(20)가 얼라인먼트 스코프(19)를 이동시키게 한다. 특히, 이러한 실시예에서, 제어 유닛(7)은 얼라인먼트 스코프(19)의 검출 위치가 도 2c에 도시된 바와 같이 샷의 4개의 코너[영역(19a 내지 19d)]에 존재하는 얼라인먼트 마크(AMW)에 위치되도록 얼라인먼트 스코프(19)를 동작시킨다.

다음에, 제어 유닛(7)은 기판 반송 기구가 웨이퍼 척(17)으로 웨이퍼(W)를 반송하게 하고, 그 다음에 웨이퍼 척(17)이 웨이퍼(W)를 보유지지하게 한다(단계 S101). 적어도 1개의 층 패턴이 웨이퍼(W) 상의 얼라인먼트 마크(AMW)와 함께 이미 형성되었다는 점에 유의해야 한다. 제어 유닛(7)은 얼라인먼트 스코프(19)가 몰드(M) 상의 얼라인먼트 마크(AMM)를 통해 투과함으로써 웨이퍼(W) 상의 얼라인먼트 마크(AMW)와 몰드(M) 상의 얼라인먼트 마크(AMM) 사이의 상대 위치를 계측하게 한다.

다음에, 제어 유닛(7)은 얼라인먼트 스테이지 기구(20)가 얼라인먼트 스코프(19)의 이동을 개시하게 한다(단계 S102). 다음에, 제어 유닛(7)은 이번에 처리될 샷이 얼라인먼트 스코프(19)의 이동과 동시에 도포기(5)의 코팅 위치에 위치되게 하도록 웨이퍼 스테이지(4)를 구동시키고, 도포기(5)가 웨이퍼(W)에 수지(R)를 도포하게 한다(단계 S103: 코팅 단계). 또한, 제어 유닛(7)은 샷이 웨이퍼(W)가 몰드(M)에 대해 가압되는 위치에 위치되도록 스테이지 구동 기구(18)가 웨이퍼 스테이지(4)를 구동시키게 한다.

다음에, 제어 유닛(7)은 다이-바이-다이 얼라인먼트 방법(dye-by-dye alignment method)으로 얼라인먼트 계측을 수행한다(단계 S104). 이 때에, 제어 유닛(7)은 얼라인먼트 스코프(19)가 몰드(M) 상의 얼라인먼트 마크(AMM) 그리고 웨이퍼(W) 상의 얼라인먼트 마크(AMW)의 상을 포착하게 하고, 상 처리 장치(도시되지 않음)가 얼라인먼트 마크(AMM, AMW) 사이의 상대 위치를 계측하게 한다. 그 다음에, 제어 유닛(7)은 영역(19a 내지 19d)에 대응하는 4개의 위치에서의 검출 결과에 기초하여 몰드(M)와 웨이퍼(W) 사이의 샷 형상의 차이[좌표 성분, 회전 성분, 배율 성분, 사다리꼴 성분(trapezoidal component) 등]를 계측한다.

다음에, 제어 유닛(7)은 위치 설정과 동시에 적절한 것으로서 웨이퍼(W) 상의 샷의 형상(기판측 패턴의 형상)과 몰드(M) 상에 형성된 패턴 섹션의 형상을 정합시키도록 배율 보정 기구(16)가 몰드(M)의 형상을 보정하게 한다(단계 S105). 다음에, 제어 유닛(7)은 오차가 배율 보정 기구(16)의 구동 오차로 인해 일어날 수 있기 때문에 형상 차이 공차 판정을 수행한다(단계 S106). 여기에서, 제어 유닛(7)이 형상 차이가 공차보다 큰 것으로 판정할 때에(아니오), 과정은 단계 S104로 복귀되고, 제어 유닛(7)은 재차 얼라인먼트 계측을 수행하고, 형상 차이가 소정의 공차 이하일 때까지 배율 보정 기구(16)가 몰드(M)의 형상을 보정하게 한다. 한편, 제어 유닛(7)이 단계 S106에서 형상 차이가 공차 이하인 것으로 판정할 때에(예), 제어 유닛(7)은 가압 동작을 개시한다(단계 S107: 몰드-가압 단계).

다음에, 높은 정확도로써 형상 보정을 수행하기 위해, 제어 유닛(7)은 가압 동작 중에, 즉 몰드(M) 내로의 수지(R)의 충전 중에 얼라인먼트 계측을 순차적으로 수행한다(단계 S108). 도 5a 내지 도 5d는 시계열 방식으로 가압 시의 수지(R)의 충전 상태 그리고 충전 상태와 관련된 얼라인먼트 계측의 검출 위치를 도시하는 평면도이다. 이 때에, 얼라인먼트 계측의 검출 위치는 변경될 수 있고, 도 5a 내지 도 5d에 도시된 검출 위치는 예일 뿐이다. 우선, 제어 유닛(7)은 계측값에 대해 통계 처리를 수행하여 샷의 변형 부분에 대해 보정값을 산출하고 그에 의해 후술되는 바와 같이 위치 설정을 수행한다. 도 5a 내지 도 5d에 도시된 바와 같이, 반경 방향으로 외향으로 충전될 수지(R)의 접촉 영역은 몰드(M)와 수지(R)의 접촉의 개시 시에 중심으로부터 연장된다는 것이 이해될 수 있다. 이 때에, 계측 조건은 수지(R)의 충전이 완료된 부분과 수지(R)의 충전이 완료되지 않은 부분 사이의 색상의 차이, 이들 사이에서의 수지(R)의 굴절률의 차이 등으로 인해 일정하지 않다. 결국, 수지(R)의 충전이 완료된 부분과 수지(R)의 충전이 완료되지 않은 부분 사이의 경계부 상의 얼라인먼트 마크(AMM, AMW)에 대한 계측 데이터가 보정에 사용될 수 없다. 이와 같이, 제어 유닛(7)은 수지(R)의 충전이 완료된 샷의 중심 근처에 놓인 영역(19e)으로부터 반경 방향으로 외향으로 순서대로 수지(R)의 충전에 따라 얼라인먼트 스코프(19)가 이동되게 하고(단계 S109) 그에 의해 영역(19f 내지 19q)을 계측한다(단계 S110). 이 때에, 제어 유닛(7)은 수지(R)의 충전이 완료된 위치를 판정하기 위해 순서대로 전체 샷을 관찰하는 관찰 스코프(12)를 채용한다.

우선, 수지(R)가 도 5a에 도시된 바와 같이 충전된 상태에서, 얼라인먼트 스코프(19)는 수지(R)의 충전이 완료된 샷의 중심에 놓인 영역(19e)의 얼라인먼트 계측을 수행한다. 다음에, 수지(R)가 도 5b 및 도 5c에 도시된 바와 같이 충전된 상태에서, 얼라인먼트 스코프(19)는 수지(R)의 충전이 완료된 상태와 관련하여 순차적으로 영역(19f 내지 19m)의 얼라인먼트 계측을 수행한다. 수지(R)의 충전이 도 5d에 도시된 바와 같이 최종적으로 완료된 상태에서, 얼라인먼트 스코프(19)는 샷의 최외측에 놓인 영역(19n 내지 19q)의 얼라인먼트 계측을 수행한다. 상술된 바와 같이, 임프린트 장치(1)는 임프린트 장치(1)가 높은 정확도로써 보정량을 획득할 수 있도록 복수(4개 이상)의 위치[이러한 실시예에서, 영역(19e 내지 19q)]에서 얼라인먼트 계측을 수행한다. 또한, 제어 유닛(7)은 다음의 그리고 후속의 샷에서 계측될 얼라인먼트 마크(AMM, AMW)의 위치가 결정될 수 있도록 관찰 스코프(12)가 미리 수지(R)가 제1 샷 위에서 분산되는 시간을 계측하게 한다. 이와 같이, 관찰 스코프(12)에 의해 수지(R)의 충전의 완료를 확인하는 동작이 생략될 수 있다. 수지(R)의 충전 중의 보정은 얼라인먼트 마크(AMM, AMW)가 계측될 때마다 수행될 수 있거나 모든 얼라인먼트 마크(AMM, AMW)의 계측의 완료 후에도 수행될 수 있다. 그 다음에, 제어 유닛(7)은 적절한 것으로서 웨이퍼(W) 상의 샷의 형상과 몰드(M) 상에 형성된 패턴 섹션의 형상을 정합시키도록 배율 보정 기구(16)가 몰드(M)의 형상을 보정하게 한다(단계 S111).

다음에, 제어 유닛(7)은 수지(R)가 충전된 범위 내에 존재하는 모든 검출될 얼라인먼트 마크(AMM, AMW)의 계측이 완료되었는 지를 판정한다(단계 S112). 여기에서, 제어 유닛(7)이 모든 검출될 얼라인먼트 마크(AMM, AMW)의 계측이 완료된 것으로 판정할 때에(예), 제어 유닛(7)은 수지(R)의 충전 중에 얼라인먼트 계측을 종료하고, 과정은 단계 S114로 이전된다. 한편, 제어 유닛(7)이 모든 검출될 얼라인먼트 마크(AMM, AMW)의 계측이 완료되지 않은 것으로 판정할 때에(아니오), 과정은 단계 S109로 복귀되고, 제어 유닛(7)은 모든 검출될 얼라인먼트 마크(AMM, AMW)의 계측이 완료될 때까지 얼라인먼트 계측을 반복적으로 수행한다.

다음에, 제어 유닛(7)은 가압 동작이 완료되었는 지[몰드(M)로의 수지(R)의 충전이 완료되었는 지]를 판정한다(단계 S113). 여기에서, 수지(R)의 충전이 완료되지 않은 동안에, 즉 제어 유닛(7)이 몰드(M)로의 수지(R)의 충전이 완료되지 않은 것으로 판정할 때에(아니오), 제어 유닛(7)은 몰드(M) 내로의 수지(R)의 충전이 완료될 때까지 판정을 반복적으로 수행한다. 한편, 제어 유닛(7)이 몰드(M)로의 수지(R)의 충전이 완료된 것으로 판정할 때에(예), 제어 유닛(7)은 광 조사 유닛(2)이 몰드(M)를 거쳐 웨이퍼(W) 상의 수지(R)에 자외선(10)을 조사하게 하고 그에 의해 수지(R)를 경화시킨다(단계 S114: 경화 단계). 수지(R)가 경화된 후에, 제어 유닛(7)은 몰드 구동 기구(14)가 몰드(M)를 상승시키게 하고 그에 의해 경화 수지(R)로부터 몰드(M)를 이형시킨다(단계 S115: 몰드-이형 단계).

다음에, 제어 유닛(7)은 임프린트 처리(패턴-형성 단계)가 웨이퍼(W) 상의 모든 샷에 대해 완료되었는 지를 판정한다(단계 S116). 여기에서, 제어 유닛(7)이 임프린트 처리가 적용되지 않은 샷이 여전히 있는 것으로 판정할 때에(아니오), 과정은 단계 S102로 복귀되고, 제어 유닛(7)은 다음의 샷에 대해 임프린트 처리를 반복한다. 한편, 제어 유닛(7)이 임프린트 처리가 웨이퍼(W) 상의 모든 샷에 대해 완료된 것으로 판정할 때에(예), 제어 유닛(7)은 기판 반송 기구가 웨이퍼 척(17)으로부터 웨이퍼(W)를 회수하게 하고(단계 S117), 모든 처리는 종료된다.

상술된 바와 같이, 제어 유닛(7)은 얼라인먼트 스코프(19)가 수지(R)의 충전 상태와 관련하여 구동되게 하고 그에 의해 가압 동작 중에[몰드(M) 내로의 수지(R)의 충전 중에] 복수(4개 이상)의 검출 위치에서 얼라인먼트 계측을 수행한다. 여기에서, 계측 조건은 몰드(M)의 패턴 섹션(오목 및 볼록 패턴)으로의 수지(R)의 충전 중에 수지(R)의 충전이 완료된 부분과 수지(R)의 충전이 완료되지 않은 부분 사이에서 상이하며, 따라서 계측값은 보정에 사용될 수 없다. 대조적으로, 이러한 실시예에서, 선형 성분 그리고 또한 고차 성분이 더 많은 위치에서 얼라인먼트 계측을 수행함으로써 보정될 수 있고, 그에 의해 중첩 정확도의 개선을 가져온다. 또한, 이러한 실시예에서, 제어 유닛(7)은 관찰 스코프(12)를 사용하여 수지(R)의 충전이 완료된 사실을 확인하면서 수지(R)의 충전이 완료된 위치로부터, 즉 몰드(M)의 중심으로부터 반경 방향으로 외향 방향을 향해 얼라인먼트 계측을 수행한다. 이와 같이, 관찰 스코프(12)에 의해 수지(R)의 충전의 완료를 확인하는 동작이 생략될 수 있다. 또한, 얼라인먼트 계측 및 보정에 요구되는 시간은 가압 시간[수지(R)의 충전 시간]과 중첩되고, 즉 가압 시간 내에 숨겨지고, 그에 의해 전체 임프린트 처리에 요구되는 시간의 증가를 가져오지 않는다. 이와 같이, 중첩 정확도는 전체 임프린트 처리에 요구되는 시간을 변화시키지 않으면서 개선될 수 있다.

상술된 바와 같이, 이러한 실시예에 따르면, 임프린트 처리 중에 중첩 정확도를 개선하는 데 유리한 임프린트 방법이 제공될 수 있다.

이러한 실시예에서, 제어 유닛(7)은 모든 검출될 얼라인먼트 마크(AMM, AMW)의 계측이 완료된 후에 수지(R)의 충전의 완료를 기다리고 그 다음에 수지(R)를 경화시키지만, 제어 유닛(7)은 수지(R)의 충전의 완료를 기다리면서 얼라인먼트 계측을 계속하고 그에 의해 위치 설정 및 형상 보정을 계속할 수 있다. 이러한 실시예에서, 제어 유닛(7)은 얼라인먼트 스코프(19)가 수지(R)의 충전의 진행에 따라 이동되게 하지만, 샷의 중심 근처의 얼라인먼트 마크(AMM, AMW)만이 샷의 형상 그리고 몰드(M)의 형상이 안정될 때에 보정을 위해 계측될 수 있다.

또한, 이러한 실시예에서, 제어 유닛(7)이 얼라인먼트 스코프(19)의 이동 거리가 수지(R)의 충전 시에 얼라인먼트 마크(AMM, AMW)의 계측 중에 가장 짧아지도록 순서대로 얼라인먼트 마크(AMM, AMW)를 계측할 때에, 전체 임프린트 처리에 요구되는 시간이 추가로 단축될 수 있다. 또한, 수지(R)의 충전 중의 얼라인먼트 계측 시에, 얼라인먼트 스코프(19)의 이동에 요구되는 시간이 얼라인먼트 스코프(19) 대신에 관찰 스코프(12)를 사용함으로써 없어지고, 그에 의해 추가의 시간 감소를 가져온다.

(물품 제조 방법)

물품으로서 디바이스(반도체 집적 회로 소자, 액정 디스플레이 소자 등)를 제조하는 방법은 위에서 설명된 임프린트 장치를 사용하여 기판(웨이퍼, 유리 판, 필름형 기판 등) 상에 패턴을 형성하는 단계를 포함할 수 있다. 또한, 제조 방법은 패턴이 형성된 기판을 에칭하는 단계를 포함할 수 있다. 패터닝된 매체(저장 매체), 광학 소자 등의 또 다른 물품이 제조될 때에, 제조 방법은 에칭 단계 대신에 패턴이 형성된 기판을 가공하는 다른 단계를 포함할 수 있다. 이러한 실시예의 물품 제조 방법은 종래의 물품 제조 방법에 비해 물품의 성능, 품질, 생산성 및 제조 비용 중 적어도 하나에서 장점을 갖는다.

본 발명이 예시적인 실시예를 참조하여 설명되었지만, 본 발명은 개시된 예시적인 실시예에 제한되지 않는다는 것이 이해되어야 한다. 다음의 특허청구범위의 범주는 모든 이러한 변형 그리고 등가의 구조 및 기능을 망라하도록 가장 넓은 해석과 일치되어야 한다.

본 출원은 2012년 3월 12일자로 출원된 일본 특허 출원 제2012-053993호 및 2012년 3월 4일자로 출원된 일본 특허 출원 제2013-041424호의 우선권을 주장하며, 이들 출원은 본원에 그 전체가 참조로 포함되어 있다.

Claims (13)

1. 삭제
2. 몰드와 기판 상의 임프린트 재료를 접촉시킴으로써 임프린트 재료의 패턴을 형성하는 임프린트 방법이며,
   상기 임프린트 재료와 상기 몰드가 접촉하는 접촉 영역이 확산되도록 상기 임프린트 재료와 상기 몰드를 접촉시키는 단계와,
   상기 임프린트 재료와 상기 몰드의 접촉의 진행에 따라, 상기 기판 상에 형성된 얼라인먼트 마크를 검출하는 검출기의 위치를 변경하면서 복수의 얼라인먼트 마크를 검출하는 단계를 포함하고,
   상기 검출하는 단계에서 얻어진 검출 결과에 기초하여 상기 기판 상의 샷 영역의 형상과 상기 몰드 상에 형성된 패턴 섹션의 형상을 정합시키는 단계 또는 상기 기판과 상기 몰드를 정렬시키는 단계 중 하나 이상을 더 포함하는, 임프린트 방법.
3. 몰드와 기판 상의 임프린트 재료를 접촉시킴으로써 임프린트 재료의 패턴을 형성하는 임프린트 방법이며,
   상기 임프린트 재료와 상기 몰드가 접촉하는 접촉 영역이 확산되도록 상기 임프린트 재료와 상기 몰드를 접촉시키는 단계와,
   상기 임프린트 재료와 상기 몰드의 접촉의 진행에 따라, 상기 기판 상에 형성된 얼라인먼트 마크를 검출하는 검출기의 위치를 변경하면서 복수의 얼라인먼트 마크를 검출하는 단계를 포함하고,
   상기 임프린트 재료의 접촉의 진행에 따라 변경된 상기 검출기의 위치에서의 복수의 얼라인먼트 마크에 대한 검출 결과를 통계적으로 처리함으로써 상기 기판 상의 샷 영역의 형상에 대한 상기 몰드 상에 형성된 패턴 섹션의 형상의 보정량이 산출되고, 상기 패턴 섹션의 형상은 상기 보정량에 기초하여 상기 샷 영역의 형상과 정합되는, 임프린트 방법.
4. 몰드와 기판 상의 임프린트 재료를 접촉시킴으로써 임프린트 재료의 패턴을 형성하는 임프린트 방법이며,
   상기 임프린트 재료와 상기 몰드가 접촉하는 접촉 영역이 확산되도록 상기 임프린트 재료와 상기 몰드를 접촉시키는 단계와,
   상기 임프린트 재료와 상기 몰드의 접촉의 진행에 따라, 상기 기판 상에 형성된 얼라인먼트 마크를 검출하는 검출기의 위치를 변경하면서 복수의 얼라인먼트 마크를 검출하는 단계를 포함하고,
   상기 검출하는 단계는 상기 임프린트 재료의 접촉이 완료된 영역 내에 형성된 얼라인먼트 마크를 검출하고, 상기 검출기의 위치를 변경할 때에 이전에 검출된 얼라인먼트 마크의 위치에 가장 근접하게 존재하는 얼라인먼트 마크를 검출하는, 임프린트 방법.
5. 몰드와 기판 상의 임프린트 재료를 접촉시킴으로써 임프린트 재료의 패턴을 형성하는 임프린트 방법이며,
   상기 임프린트 재료와 상기 몰드가 접촉하는 접촉 영역이 확산되도록 상기 임프린트 재료와 상기 몰드를 접촉시키는 단계와,
   상기 임프린트 재료와 상기 몰드의 접촉의 진행에 따라, 상기 기판 상에 형성된 얼라인먼트 마크를 검출하는 검출기의 위치를 변경하면서 복수의 얼라인먼트 마크를 검출하는 단계를 포함하고,
   상기 검출하는 단계는 상기 임프린트 재료의 접촉이 완료된 영역 내에 형성된 얼라인먼트 마크를 검출하고, 상기 검출기의 위치를 변경할 때에 상기 임프린트 재료의 접촉이 완료된 영역으로부터 순서대로 영역 내에 형성된 얼라인먼트 마크를 순차적으로 검출하는, 임프린트 방법.
6. 몰드와 기판 상의 임프린트 재료를 접촉시킴으로써 임프린트 재료의 패턴을 형성하는 임프린트 방법이며,
   상기 임프린트 재료와 상기 몰드가 접촉하는 접촉 영역이 확산되도록 상기 임프린트 재료와 상기 몰드를 접촉시키는 단계와,
   상기 임프린트 재료와 상기 몰드의 접촉의 진행에 따라, 상기 기판 상에 형성된 얼라인먼트 마크를 검출하는 검출기의 위치를 변경하면서 복수의 얼라인먼트 마크를 검출하는 단계를 포함하고,
   상기 복수의 얼라인먼트 마크가 검출될 때마다 순차적으로, 상기 몰드 상에 형성된 패턴 섹션의 형상이 상기 기판 상의 샷 영역의 형상과 정합되거나 또는 상기 몰드가 상기 기판과 정렬되는, 임프린트 방법.
7. 제4항에 있어서,
   상기 기판 상의 전체 샷 영역을 관찰함으로써 상기 임프린트 재료의 접촉의 완료를 판정하는 단계를 더 포함하는, 임프린트 방법.
8. 제7항에 있어서,
   상기 접촉시키는 단계 중에, 상기 임프린트 재료와 상기 몰드 상에 형성된 패턴 섹션의 접촉의 개시로부터 상기 임프린트 재료의 접촉의 완료까지의 시간에 기초하여 상기 검출기를 변경할 위치를 상기 접촉시키는 단계 전에 미리 결정하는 단계를 더 포함하는, 임프린트 방법.
9. 몰드와 기판 상의 임프린트 재료를 접촉시킴으로써 임프린트 재료의 패턴을 형성하는 임프린트 방법이며,
   기판 상의 샷 영역에 공급된 상기 임프린트 재료와 상기 몰드 상에 형성된 복수의 영역을 순차적으로 접촉시키는 단계와,
   상기 접촉시키는 단계 중에, 상기 몰드 상에 형성된 상기 복수의 영역 중에서 먼저 접촉될 영역 내에 형성된 얼라인먼트 마크를 검출기가 검출한 후에 상기 검출기의 위치를 변경함으로써 상기 몰드의 복수의 영역 중에서 나중에 접촉될 영역 내에 형성된 얼라인먼트 마크를 검출하는 단계를 포함하는, 임프린트 방법.
10. 제9항에 있어서,
    상기 임프린트 재료와 먼저 접촉될 영역은 샷 영역의 중심을 포함하는 영역이고, 상기 임프린트 재료와 나중에 접촉될 영역은 상기 샷 영역의 최외측 영역인, 임프린트 방법.
11. 제9항에 있어서,
    상기 검출기의 위치는 상기 접촉시키는 단계 중에 상기 몰드 상에 형성된 패턴 섹션이 상기 임프린트 재료와 접촉되면서 변경되는, 임프린트 방법.
12. 몰드와 기판 상의 임프린트 재료를 접촉시킴으로써 임프린트 재료의 패턴을 형성하는 임프린트 장치이며,
    상기 기판 상에 형성된 복수의 얼라인먼트 마크 중에서 특정 얼라인먼트 마크를 검출하기 위해 위치가 변경될 수 있는, 얼라인먼트 마크를 검출하도록 구성된 검출기와,
    상기 임프린트 재료와 상기 몰드가 접촉하는 접촉 영역이 확산되도록 상기 임프린트 재료와 상기 몰드의 접촉을 진행시킴에 따라 상기 검출기의 위치를 변경하면서 상기 검출기가 상기 복수의 얼라인먼트 마크를 검출하게 하는 제어 유닛을 포함하고,
    상기 제어 유닛은 상기 검출기에 의해 얻어진 검출 결과에 기초하여 상기 기판 상의 샷 영역의 형상과 상기 몰드 상에 형성된 패턴 섹션의 형상을 추가로 정합하거나 또는 상기 기판과 상기 몰드를 추가로 정렬시키는, 임프린트 장치.
13. 물품 제조 방법이며,
    제2항 내지 제11항 중 어느 한 항에 따른 상기 임프린트 방법을 사용하여 기판 상에 임프린트 재료 패턴을 형성하는 단계와,
    상기 형성하는 단계에서 패턴이 형성된 기판을 가공하는 단계를 포함하고,
    상기 물품은 가공된 상기 기판을 포함하는, 물품 제조 방법.

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