KR101763002B1 - 임프린트 장치, 임프린트 방법 및 물품의 제조 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은, 기판 상의 복수의 샷 영역에 패턴을 형성하는 임프린트 장치이며, 기판을 가열함으로써 샷 영역 각각을 변형시키도록 구성되는 가열 유닛과, 가열 유닛을 제어하도록 구성되는 제어 유닛을 포함하고, 제어 유닛은, 임프린트 처리를 행할 샷 영역인 대상 샷 영역에 대하여, 대상 샷 영역보다 먼저 임프린트 처리가 행해진 샷 영역을 가열 유닛에 의해 가열하는 데에 사용된 가열 제어 정보에 기초하여 임프린트 처리를 행할 때에, 제어 정보에 따른 기판의 가열에 의해 변형된 대상 샷 영역의 형상이 목표 형상에 근접하도록, 가열 유닛에 의한 기판의 가열을 제어하는 임프린트 장치를 제공한다.

Description

임프린트 장치, 임프린트 방법 및 물품의 제조 방법{IMPRINT APPARATUS, IMPRINT METHOD, AND METHOD OF MANUFACTURING ARTICLE}

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

몰드에 형성된 패턴을 기판 상의 임프린트 재료에 전사하는 임프린트 기술이 자기 기억 매체, 반도체 디바이스 등의 양산용 리소그래피 기술의 하나로서 주목받고 있다. 이러한 기술을 이용한 임프린트 장치에서는, 패턴이 형성된 몰드와 기판 상에 공급된 임프린트 재료를 서로 접촉시키고, 이 상태로 임프린트 재료를 경화시킨다. 경화된 임프린트 재료로부터 몰드를 박리함으로써 기판 상에 패턴을 형성할 수 있다.

반도체 디바이스 등의 제조에서는 복수의 층의 패턴을 기판 상에 겹치게 할 필요가 있다. 따라서, 임프린트 장치에서, 기판 상에 형성된 샷 영역에 몰드의 패턴을 정밀하게 위치 정렬해서 패턴을 전사하는 것이 중요하다. 따라서, 기판을 가열함으로써 샷 영역을 변형시키고, 기판과 몰드의 위치 정렬을 행하는 방법이 일본 특허 출원 공개 제2004-259985호 공보에서 제안되었다.

일본 특허 출원 공개 제2004-259985호 공보에 기재된 임프린트 장치에서는, 기판과 몰드의 위치 정렬을 행할 때에 기판을 가열해서 샷 영역을 변형시킨다. 따라서, 임프린트 처리를 행해야 할 샷 영역(대상 샷 영역)은, 그 전의 임프린트 처리에서의 기판의 가열에 의해 발생되어 기판에 잔류하는 열의 영향에 의해 형상이 원치않게 변한다. 그 결과, 기판을 가열해서 샷 영역을 변형시킬 때에, 기판에 잔류하는 열의 영향을 고려하지 않으면, 몰드와 기판의 위치 정렬을 정밀하게 행하는 것이 곤란할 수 있다.

본 발명은 임프린트 장치에서 몰드와 기판의 위치 정렬을 정밀하게 행하는 데에 유리한 기술을 제공한다.

본 발명의 일 측면에 따르면, 몰드와 임프린트 재료를 서로 접촉시킨 상태로, 상기 기판 상의 상기 임프린트 재료를 경화시키는 임프린트 처리를, 복수의 샷 영역 각각에서 행함으로써, 상기 기판 상의 상기 복수의 샷 영역에 패턴을 형성하는 임프린트 장치이며, 상기 기판을 가열함으로써 상기 샷 영역 각각을 변형시키도록 구성되는 가열 유닛과, 상기 가열 유닛을 제어하도록 구성되는 제어 유닛을 포함하고, 상기 제어 유닛은, 임프린트 처리를 행할 샷 영역인 대상 샷 영역에 대하여, 상기 대상 샷 영역보다 먼저 임프린트 처리가 행해진 샷 영역을 상기 가열 유닛에 의해 가열하는 데에 사용된 가열 제어 정보에 기초하여 임프린트 처리를 행할 때에, 상기 제어 정보에 따른 상기 기판의 가열에 의해 변형된 상기 대상 샷 영역의 형상이 목표 형상에 근접하도록, 상기 가열 유닛에 의한 상기 기판의 가열을 제어하는 임프린트 장치가 제공된다.

본 발명의 추가적인 특징은 첨부된 도면을 참조하여 아래의 예시적인 실시 형태의 설명으로부터 명확해질 것이다.

도 1은 제1 실시 형태의 임프린트 장치를 나타내는 도면.
도 2는 노광 유닛 및 가열 유닛의 구성 및 배치에 대해서 설명하기 위한 도면.
도 3은 임프린트 처리에서의 동작 시퀀스를 나타내는 플로우차트.
도 4a는 (n-1)번째 임프린트 처리가 행하여지는 샷 영역 R_{n -1}의 형상과, n번째 임프린트 처리가 행하여지는 샷 영역 R_n(대상 샷 영역)의 형상의 관계를 나타내는 도면.
도 4b는 샷 영역 R_n의 형상과 목표 형상의 관계를 나타내는 도면.
도 5는 기판에 잔류하는 열의 영향을 고려해서 각 샷 영역에서의 가열량을 결정하는 방법을 나타내는 플로우차트.

본 발명의 예시적인 실시 형태가 첨부된 도면을 참조하여 설명될 것이다. 도면 전반에 걸쳐 동일한 참조 부호는 동일한 부재를 나타내며, 그 반복되는 설명은 생략될 것임에 유의하라. 또한, 각 도면에서, 기판 면 상에서 서로 직교하는 방향을 제각기 X 방향 및 Y 방향으로 규정하고, 기판 면에 직교하는 방향을 Z 방향으로 규정한다.

<제1 실시 형태>

본 발명의 제1 실시 형태의 임프린트 장치(1)에 대해서 도 1을 참조하면서 설명한다. 임프린트 장치(1)는 반도체 디바이스 등의 제조에 사용되고, 패턴이 형성된 몰드(8)를 기판 상의 임프린트 재료(수지)에 접촉시킨 상태로 임프린트 재료를 경화시킨다. 임프린트 장치(1)는, 기판(10)과 몰드(8)의 간격을 넓히고, 경화된 임프린트 재료로부터 몰드(8)를 박리함으로써 기판 상에 몰드(8)의 패턴을 전사할 수 있다. 임프린트 재료를 경화시키는 방법의 예는, 열을 이용하는 열 사이클법과 광을 이용하는 광경화법이다. 제1 실시 형태의 임프린트 장치(1)는 광경화법을 채용하고 있다. 광경화법은, 임프린트 재료로서 미경화의 자외선 경화 수지(이하, 수지(14)라고 함)를 기판 상에 공급하고, 몰드(8)와 수지(14)를 서로 접촉시킨 상태로 수지(14)에 자외선을 조사함으로써 해당 수지(14)를 경화시키는 방법이다. 자외선의 조사에 의해 수지(14)가 경화된 후, 수지(14)로부터 몰드(8)를 박리함으로써 기판 상에 패턴을 형성할 수 있다.

도 1은 제1 실시 형태의 임프린트 장치(1)를 나타내는 도면이다. 임프린트 장치(1)는 몰드 유지 유닛(3)과, 기판 스테이지(4)와, 노광 유닛(2)과, 가열 유닛(6)과, 수지 공급 유닛(5)과, 스테이지 위치 계측 유닛(19)과, 얼라인먼트 계측 유닛(26)을 포함한다. 또한, 임프린트 장치(1)는 임프린트 처리를 제어하는(임프린트 장치(1)의 각 유닛을 제어하는) 제어 유닛(7)을 포함한다. 제어 유닛(7)은 CPU 및 메모리를 포함하는 컴퓨터에 의해 구성되고, 임프린트 장치(1)의 각 유닛에 회선을 개재해서 접속되어, 프로그램 등에 따라서 유닛을 제어할 수 있다. 몰드 유지 유닛(3)은, 베이스 정반(base plate)(27)에 의해 제진기(antivibrator)(29)와 지주(column)(30)를 개재해서 지지된 브리지 정반(28)에 고정되어 있다. 기판 스테이지(4)는, 베이스 정반(27)에 고정되어 있다. 제진기(29)는, 임프린트 장치(1)가 설치되어 있는 바닥으로부터 브리지 정반(28)에 전해지는 진동을 제어한다.

몰드(8)는, 통상적으로, 석영 등 자외선을 통과시키는 것이 가능한 재료로 제작된다. 몰드(8)의 기판 측의 면의 일부의 영역(패턴 영역(8a))에는, 기판(10)에 전사하는 요철의 패턴이 형성되어 있다. 또한, 몰드(8)의 기판 측의 면과 반대 측의 면에, 패턴 영역(8a) 부근의 두께가 감소되도록 파서 캐비티(오목부)가 형성되어도 된다. 이러한 캐비티를 가지고, 패턴 영역(8a) 부근을 얇게 함으로써, (후술하는)개구 영역(13)의 압력을 증가시켰을 때, 패턴 영역(8a)을 기판(10)을 향한 볼록 형상으로 변형시킬 수 있다.

몰드 유지 유닛(3)은, 예를 들면 진공 흡착력이나 정전력에 의해 몰드(8)를 유지하는 몰드 척(11)과, 몰드 척(11)을 Z 방향으로 구동하는 몰드 구동 유닛(12)을 포함한다. 몰드 척(11) 및 몰드 구동 유닛(12)은 각각 중심부(내측)에 개구 영역(13)을 가지고, 노광 유닛(2) 및 가열 유닛(6)에 의해 방출된 광이 몰드(8)를 개재해서 기판(10)에 조사되도록 구성되어 있다. 개구 영역(13)의 일부와 몰드(8)에 형성된 캐비티에 의해 규정되는 공간이 밀폐 공간으로 되도록, 개구 영역(13)에 광 투과 부재(예를 들면, 글래스 판(도시 생략))를 설치하여도 된다. 이렇게 광 투과 부재를 마련했을 경우, 광 투과 부재에 의해 밀폐된 공간에는, 배관을 개재해서 압력 조정 유닛(도시 생략)이 접속되고, 해당 공간 내의 압력이 조정된다. 예를 들면, 몰드(8)와 기판 상의 수지(14)를 서로 접촉시키는 때에, 압력 조정 유닛은 공간 내의 압력을 그 외부의 압력보다 높게 설정하여, 몰드 상의 패턴 영역(8a)을 기판(10)을 향한 볼록 형상으로 변형시킨다. 이에 의해, 패턴 영역(8a)을 그 중심부로부터 외측을 향해서 기판 상의 수지(14)에 접촉시킬 수 있어, 몰드(8)의 패턴에 기포가 가두어지는 것을 억제할 수 있다. 그 결과, 기판 상에 전사되는 패턴의 결손을 방지할 수 있다.

여기서, 몰드 상의 패턴 영역(8a)에는, 제조 오차나 열 변형에 의해 배율 성분, 사다리꼴 성분, 평행사변형 성분 등의 성분을 포함하는 변형이 발생할 수 있다. 몰드 유지 유닛(3)은, 몰드(8)의 측면 상의 복수의 부분 각각에 힘을 가해서 몰드(8)를 변형시키는 변형 유닛(15)을 포함한다. 이와 같이 몰드 유지 유닛(3)이 변형 유닛(15)을 포함하는 경우, 몰드 상의 패턴 영역(8a)을, 패턴 영역(8a)의 형상과 목표 형상의 차이가 허용 범위에 들어가도록 변형할 수 있다.

몰드 구동 유닛(12)은, 예를 들면, 리니어 모터나 에어 실린더 등의 액츄에이터를 포함하고, 몰드(8)와 기판 상의 수지(14)를 서로 접촉시키거나, 이들을 서로 박리시키도록 몰드 척(11)(몰드(8))을 Z 방향으로 구동한다. 몰드 구동 유닛(12)은, 몰드(8)와 기판 상의 수지(14)를 서로 접촉시키는 때에 고정밀도의 위치 정렬을 행할 필요가 있기 때문에, 조동 구동계 및 미동 구동계를 포함하는 복수의 구동계에 의해 구성되어도 된다. 몰드 구동 유닛(12)은, Z 방향의 몰드의 구동 기능뿐만 아니라, X 및 Y 방향과, ωZ 방향(Z축 주변의 회전 방향)으로 몰드(8)의 위치를 조정하는 위치 조정 기능, 몰드(8)의 경사를 보정하기 위한 틸트 기능 등을 가져도 된다. 제1 실시 형태의 임프린트 장치(1)에서는, 몰드(8)와 기판(10) 사이의 거리를 바꾸는 동작이 몰드 구동 유닛(12)에 의해 행해지지만, 기판 스테이지(4)의 스테이지 구동 유닛(17)에 의해 행해지거나, 몰드 구동 유닛(12) 및 스테이지 구동 유닛(17) 모두에 의해 서로 상대적으로 행해져도 된다.

기판(10)으로는, 예를 들면, 단결정 실리콘 기판이나 SOI(Silicon on Insulator) 기판 등을 이용할 수 있다. 기판(10)의 표면(피처리면)에는, (후술하는)수지 공급 유닛(5)에 의해 수지(14)(자외선 경화 수지)가 공급된다.

기판 스테이지(4)는 기판 유지 유닛(16)과 스테이지 구동 유닛(17)을 포함하고, 기판(10)을 X 방향 및 Y 방향으로 구동한다. 기판 유지 유닛(16)은, 예를 들면, 진공 흡착력이나 정전력에 의해 기판(10)을 유지한다. 스테이지 구동 유닛(17)은 기판 유지 유닛(16)을 기계적으로 유지함과 함께, 기판 유지 유닛(16)(기판(10))을 X 방향 및 Y 방향으로 구동한다. 스테이지 구동 유닛(17)으로는, 예를 들면, 리니어 모터나 평면 모터를 이용할 수 있다. 스테이지 구동 유닛(17)은 조동 구동계 및 미동 구동계를 포함하는 복수의 구동계에 의해 구성되어도 된다. 또한, 스테이지 구동 유닛(17)은, 기판(10)을 Z 방향으로 구동하는 구동 기능, 기판(10)을 ωZ 방향으로 회전시켜서 기판(10)의 위치를 조정하는 위치 조정 기능, 기판(10)의 경사를 보정하기 위한 틸트 기능 등을 가져도 된다.

스테이지 위치 계측 유닛(19)은, 예를 들면, 레이저 간섭계 및 인코더를 포함하고, 기판 스테이지(4)의 위치를 계측한다. 스테이지 위치 계측 유닛(19)이 레이저 간섭계를 포함하는 경우에 대해서 설명한다. 레이저 간섭계는, 레이저 광을 기판 스테이지(4)의 측면에 구비된 반사판(18)을 향해서 조사하고, 반사판(18)에 의해 반사된 레이저 광에 기초하여 기판 스테이지 상의 기준 위치로부터의 변위를 검출한다. 이에 의해, 스테이지 위치 계측 유닛(19)은 레이저 간섭계에 의해 검출된 변위에 기초해서 기판 스테이지(4)의 현재 위치를 결정할 수 있다. 스테이지 위치 계측 유닛(19)은 기판 스테이지(4)의 X 방향, Y 방향 및 Z 방향의 각각에서 변위를 검출하는 하나 이상의 레이저 간섭계를 포함할 수 있다. 이 경우에, 기판 스테이지(4)는 각 레이저 간섭계에 대응하도록 반사판(18)을 포함한다. 이에 의해, 스테이지 위치 계측 유닛(19)은 기판 스테이지(4)의 X 방향, Y 방향, Z 방향, ωX 방향(X 축 주변의 회전 방향), ωY 방향(Y 축 주변의 회전 방향) 및 ωZ 방향에서의 위치를 계측할 수 있다.

얼라인먼트 계측 유닛(26)은 몰드 유지 유닛(3)의 개구 영역(13)에 배치되어, 기판 상에 형성된 복수의 샷 영역 각각에서의 형상을 계측한다. 복수의 샷 영역 각각에서의 형상을 계측하는 방법으로서는, 각 샷 영역에 마련되어진 복수의 얼라인먼트 마크를 검출한다. 예를 들면, 각 샷 영역의 네 구석에 얼라인먼트 마크가 설치되어 있고, 샷 영역의 얼라인먼트 마크를 검출함으로써 복수의 샷 영역 각각에서의 형상을 계측할 수 있다. 얼라인먼트 계측 유닛(26)은 몰드 상의 패턴 영역(8a)의 형상과 기판 상의 샷 영역의 형상의 차이를 나타내는 형상 차이를 계측해도 된다. 얼라인먼트 계측 유닛(26)은 패턴 영역(8a)과 샷 영역 각각에 마련되어진 복수의 얼라인먼트 마크를 검출한다. 패턴 영역(8a)의 얼라인먼트 마크와 샷 영역의 얼라인먼트 마크는, 패턴 영역(8a)과 샷 영역을 X 및 Y 방향에서 서로 일치시켰을 때에 서로 겹치도록 배치되어 있다. 개구 영역(13)에 배치된 얼라인먼트 계측 유닛(26)은, 패턴 영역(8a)의 얼라인먼트 마크와 그것에 대응하는 샷 영역의 얼라인먼트 마크의 위치 어긋남량을, 패턴 영역(8a)의 복수의 얼라인먼트 마크 각각에 대해 검출한다. 이에 의해, 얼라인먼트 계측 유닛(26)은 패턴 영역(8a)과 샷 영역의 형상 차이를 계측할 수 있다.

여기서, 기판 상의 샷 영역에는, 일련의 반도체 디바이스 제조 공정 등의 영향에 의해, 배율 성분, 사다리꼴 성분, 평행사변형 성분 등의 성분을 포함하는 변형이 발생했을 수도 있다. 이 경우, 기판 상의 샷 영역에 몰드(8)의 패턴을 정밀하게 전사하기 위해서는, 변형 유닛(15)에 의해 변형된 패턴 영역(8a)의 형상과 일치하도록 샷 영역을 변형시킬 필요가 있다. 즉, 패턴 영역(8a)의 형상을 변형 유닛(15)에 의해 목표 형상으로 변형했을 때, 샷 영역의 형상도 해당 목표 형상에 근접하도록 보정할 필요가 있다. 이를 위하여, 제1 실시 형태의 임프린트 장치(1)는, 후술하는 바와 같이, 기판(10)에 광을 조사하여 기판(10)을 가열하고, 샷 영역을 변형시키는 가열 유닛(6)을 포함한다.

노광 유닛(2)은 기판 상의 수지(14)를 경화시키는 광을 방출하고, 가열 유닛(6)은 기판(10)을 가열하는 광을 방출한다. 광학 부재(25)는, 노광 유닛(2)에 의해 방출된 광과 가열 유닛(6)에 의해 방출된 광을 기판 상으로 인도한다. 노광 유닛(2) 및 가열 유닛(6)의 구성 및 배치에 대해서 도 2를 참조하면서 설명한다. 도 2는 노광 유닛(2) 및 가열 유닛(6)의 구성 및 배치에 대해서 설명하기 위한 도면이다. 노광 유닛(2)은 기판 상의 수지(14)를 경화시키는 광(자외선)을 방출하는 광원과, 해당 광원에 의해 방출된 광을 임프린트 처리에 적절한 광으로 정형하는 광학계를 포함할 수 있다. 가열 유닛(6)은 기판(10)을 가열하는 광을 방출하는 광원(22)과, 광원(22)에 의해 방출된 광의 강도를 조정하기 위한 광 조정 유닛(23)을 포함할 수 있다. 가열 유닛(6)은 기판 상에 공급된 수지(14)를 경화시키지 않고, 기판(10)의 가열에 적합한 특정 파장을 가지는 광(24)을 방출하도록 구성된다. 가열 유닛(6)이 특정 파장을 가지는 광(24)을 방출하게 하는 방법으로서는, 예를 들면, 가열 유닛(6)의 광원(22)이 특정 파장을 가지는 광을 직접 방출하게 하거나, 특정 파장을 가지는 광만을 투과시키는 광학 필터를 가열 유닛(6)의 광원(22)의 후단에 마련해도 된다. 가열 유닛(6)의 광 조정 유닛(23)은, 샷 영역에서의 온도 분포가 원하는 온도 분포가 되도록, 기판(10)에 조사되는 광의 강도를 조정한다. 가열 유닛(6)의 광 조정 유닛(23)으로서, 예를 들면, 액정 장치, DMD(digital mirror device) 등을 채용할 수 있다. 액정 장치는, 복수의 액정 소자를 광 투과면에 배치하고, 복수의 액정 소자에 각각 인가되는 전압을 개별적으로 제어함으로써, 기판(10)에 조사되는 광의 강도를 변화시킬 수 있다. 디지털 미러 디바이스는, 복수의 미러 소자를 광 반사면에 배치하고, 각 미러 소자의 면 방향을 개별적으로 조정함으로써, 기판(10)에 조사되는 광의 강도를 변화시킬 수 있다. 광학 부재(25)는, 예를 들면, 노광 유닛(2)에 의해 방출된 광(자외선)을 투과시키고, 가열 유닛(6)에 의해 방출된 광(24)을 반사하는 빔 스플리터를 포함할 수 있다.

수지 공급 유닛(5)은 수지(14)(미경화 수지)를 토출 노즐(5a)을 통해서 기판 상에 공급(도포)한다. 전술한 바와 같이, 제1 실시 형태에서, 자외선 조사시에 경화되는 성질을 가지는 자외선 경화 수지(임프린트 재료)가 이용된다. 수지 공급 유닛(5)의 토출 노즐(5a)로부터 기판 상에 공급되는 수지(14)는, 반도체 디바이스 제조 공정에서의 각종 조건 하에 적절히 선택될 수 있다. 수지 공급 유닛(5)의 토출 노즐(5a)로부터 토출되는 수지의 양은, 기판 상의 수지(14)에 형성되는 패턴의 두께, 패턴의 밀도 등을 고려해서 적절히 결정될 수 있다. 기판 위에 공급된 수지(14)로 몰드(8)에 형성된 패턴을 충분히 채우기 위해서, 몰드(8)와 수지(14)를 서로 접촉시킨 상태로 일정한 시간을 경과시켜도 된다.

전술한 바와 같이, 제1 실시 형태의 임프린트 장치(1)는 가열 유닛(6)을 포함하고, 가열 유닛(6)이 기판(10)에 광을 조사하고 기판(10)에 열을 가하도록 하여, 샷 영역의 형상과 목표 형상의 차이가 허용 범위에 들어가도록 기판 상의 샷 영역을 변형시킨다. 제1 실시 형태의 임프린트 장치(1)에서 몰드(8)의 패턴을 기판 상의 복수의 샷 영역 각각에 전사하는 임프린트 처리에 대해서 도 3을 참조하여 설명한다. 도 3은 몰드(8)의 패턴을 기판 상의 복수의 샷 영역 각각에 전사하는 임프린트 처리에서의 동작 시퀀스를 나타내는 플로우차트이다.

공정 S301에서는, 제어 유닛(7)은 몰드 상의 패턴 영역(8a)의 형상을 얼라인먼트 계측 유닛(26)에 의해 계측하고, 패턴 영역(8a)의 형상과 목표 형상의 차이가 허용 범위 내에 속하도록 변형 유닛(15)이 몰드(8)에 가하는 힘(변형량)을 결정한다. 목표 형상으로서는, 예를 들면, 패턴 영역(8a)의 설계 데이터에서의 형상 및 치수가 적용가능하다. 그러나, 본 발명은 이에 한정되지 않고, 목표 형상은 임의로 설정가능하다. 예를 들면, 몰드 상의 패턴 영역(8a)의 형상과, 기판 상의 샷 영역의 형상의 중간 형상을 목표 형상으로 설정해도 된다.

공정 S302에서는, 제어 유닛(7)은 기판 상에 형성된 복수의 샷 영역 각각에 대해 계측된 샷 영역 형상 정보를 취득한다(기판 상에 형성된 모든 샷 영역에 대해서 형상 정보를 취득한다). 샷 영역 형상 정보는, 예를 들면 기판(10)을 임프린트 장치(1) 내에 배치했을 때, 즉, 기판(10)에 대하여 임프린트 처리를 개시하기 전에, 상술한 얼라인먼트 계측 유닛(26)에 의해 계측될 수 있다. 또는, 임프린트 장치(1) 외부에 배치된 계측 장치가, 기판(10)이 임프린트 장치 내에 배치되기 전에 샷 영역 형상 정보를 계측하여도 된다. 공정 S303에서, 제어 유닛(7)은, 공정 S302에서 취득한 샷 영역 형상 정보를 이용하여, 샷 영역의 형상과 목표 형상의 차이가 허용 범위에 들어가도록, 가열 유닛(6)에 의한 가열의 제어 정보를 기판 상의 복수의 샷 영역 각각에 대해서 결정한다. 각 샷 영역에서의 가열 제어 정보에는, 샷 영역의 형상과 목표 형상의 차이가 허용 범위에 들어가도록 하는 온도 분포가 해당 샷 영역에 발생하도록, 기판 상의 복수의 개소 각각에 가해지는 가열량에 관한 정보가 포함될 수 있다.

공정 S304에서는, 제어 유닛(7)은, 임프린트 처리를 행해야 할 샷 영역인 대상 샷 영역(20)이 수지 공급 유닛(5)의 토출 노즐(5a) 아래에 배치되도록 스테이지 구동 유닛(17)을 제어한다. 그리고, 제어 유닛(7)은, 대상 샷 영역(20)에 수지(14)(미경화 수지)를 공급하도록 수지 공급 유닛(5)을 제어한다. 공정 S305에서는, 제어 유닛(7)은, 수지(14)가 공급된 대상 샷 영역(20)이 몰드 상의 패턴 영역(8a) 아래에 배치되도록 스테이지 구동 유닛(17)을 제어한다. 공정 S306에서는, 제어 유닛(7)은, 공정 S301에서 결정된 변형량에 기초해서 변형 유닛(15)을 제어하여, 몰드 상의 패턴 영역(8a)을 변형시킨다. 공정 S307에서는, 제어 유닛(7)은 공정 S303에서 결정된 가열 제어 정보에 기초해서 가열 유닛(6)을 제어하여, 대상 샷 영역(20)을 변형시킨다.

공정 S308에서는, 제어 유닛(7)은, 패턴 영역(8a)과 대상 샷 영역(20)의 형상 차이를 얼라인먼트 계측 유닛(26)에 의해 계측하고, 계측된 형상 차이가 허용 범위에 들어가는지의 여부를 판단한다. 얼라인먼트 계측 유닛(26)에 의해 계측된 형상 차이가 허용 범위 밖에 있는 경우, 처리는 공정 S309로 진행된다. 한편, 얼라인먼트 계측 유닛(26)에 의해 계측된 형상 차이가 허용 범위 내에 있는 경우, 처리는 공정 S310으로 진행된다. 공정 S309에서는, 제어 유닛(7)은, 공정 S308에서 얼라인먼트 계측 유닛(26)에 의해 계측된 형상 차이가 허용 범위에 들어가도록 가열 유닛(6)이 기판 상의 복수의 개소 각각에 가하는 가열량을 결정하고, 해당 가열량에 기초해서 가열 유닛(6)을 제어한다. 가열 유닛(6)을 제어해서 대상 샷 영역(20)을 변형시킨 후, 처리는 공정 S308로 되돌아가서, 패턴 영역(8a)과 대상 샷 영역(20)의 형상 차이가 허용 범위에 들어가는지의 여부를 다시 판단한다.

공정 S310에서, 제어 유닛(7)은 몰드 구동 유닛(12)을 제어해서 몰드(8)가 기판 상의 수지(14)와 접촉하게 한다. 공정 S311에서는, 제어 유닛(7)은, 몰드(8)와 접촉하고 있는 수지(14)에 대하여 자외선을 조사하도록 노광 유닛(2)을 제어하여, 해당 수지를 경화시킨다. 공정 S312에서는, 제어 유닛(7)은, 몰드(8)를 기판 상의 수지(14)로부터 박리(이형)시키도록 몰드 구동 유닛(12)을 제어한다. 공정 S313에서는, 제어 유닛(7)은, 기판 상에 계속해서 몰드(8)의 패턴을 전사할 샷 영역(다음 샷 영역)이 있는지 여부를 판정한다. 다음 샷 영역이 있는 경우에는 처리는 공정 S303으로 돌아가고, 다음 샷 영역이 없는 경우에는 1매의 기판(10)에 대한 임프린트 처리를 종료한다.

이렇게, 제1 실시 형태의 임프린트 장치(1)에서는, 기판 상의 복수의 샷 영역 각각에 몰드(8)의 패턴을 전사하기 위해서, 공정 S304 내지 S313이 되풀이된다. 따라서, 임프린트 처리를 행해야 할 대상 샷 영역(20)보다 먼저 임프린트 처리가 행하여진 샷 영역이 있을 경우, 그 대상 샷 영역(20)의 임프린트 처리를 개시할 때에는 이미 가열 유닛(6)에 의해 기판(10)이 가열되어 있다. 이 경우, 대상 샷 영역(20)의 임프린트 처리 이전에 기판(10)에 가해진 열이, 그대로 기판(10)에 잔류함과 함께 대상 샷 영역(20)에도 전달된다. 그 결과, 대상 샷 영역(20)의 형상이 바뀔 수 있다. 즉, 대상 샷 영역(20)의 임프린트 처리 이전에 기판(10)에 가해지는 열에 기인하여, 대상 샷 영역(20)이 변형될 수 있다. 따라서, 기판(10)을 가열해서 대상 샷 영역(20)을 변형시킬 때에, 기판(10)에 잔류하는 열의 영향을 고려하지 않으면, 몰드(8)와 기판(10)의 위치 정렬을 정밀하게 행하는 것이 곤란하게 될 수 있다. 이러한 문제에 대해서 도 4a 및 도 4b를 참조해서 설명한다. 도 4a는 (n-1)번째 임프린트 처리가 행하여지는 샷 영역 R_{n -1}의 형상과, n번째 임프린트 처리가 행하여지는 샷 영역 R_n(대상 샷 영역(20))의 형상의 관계를 나타내는 도면이다. 도 4b는 샷 영역 R_n의 형상과 목표 형상의 관계를 나타내는 도면이다. 샷 영역 R_n과 샷 영역 R_{n -1}은, 기판(10)을 가열하기 전에는 도 4a의 좌측 부분에 도시한 바와 같이 X 방향에서의 치수가 같고, Y 방향으로 서로 인접한다.

예를 들면, 가열 유닛(6)이 기판(10)을 가열하여 샷 영역 R_{n -1}에 대한 확대 보정을 행한 경우, 가열 유닛(6)에 의해 기판(10)에 가해진 열은 샷 영역 R_n에도 전달된다. 샷 영역 R_n은, 도 4a의 우측 부분에 도시한 바와 같이, 샷 영역 R_{n -1}의 변형에 따라 사다리꼴 형상으로 변형될 수 있다. 즉, 도 4b에 도시한 바와 같이, 샷 영역 R_n(대상 샷 영역(20))이 형상(20a)으로부터 형상(20b)으로 변형되었을 경우, 샷 영역 R_n과 목표 형상(21)의 차이(보정량 Δ(n))는 Δ₁(n)-Δ₂(n)로 표현된다. 따라서, 제1 실시 형태의 임프린트 장치(1)에서는, 제어 유닛(7)은, 도 3의 공정 S303에서 기판에 잔류하는 열의 영향을 고려하여, 각 샷 영역에서의 가열 제어 정보를 결정한다. Δ₁(n)은 변형하기 전의 샷 영역 R_n의 형상(20a)과 목표 형상(21)의 차이(형상 차이)를 나타내고, Δ₂(n)은 변형하기 전의 샷 영역 R_n의 형상(20a)과 변형한 후의 샷 영역 R_n의 형상(20b)의 차이, 즉, 샷 영역 R_{n -1}을 변형시키기 위해서 기판(10)에 가해지는 열의 영향에 의한 샷 영역 R_n의 변형량을 나타낸다. 도 4b에서는, 설명의 편의를 위해, 샷 영역 R_n은 그 중심을 기준으로 형상(20a)으로부터 형상(20b)으로 변형된다. Y 방향 측의 변에서의 시프트만 설명하였다. 그러나, 실제로는, 각 변에서의 시프트나 변형도 고려될 수 있다.

제어 유닛(7)이, 기판(10)에 잔류하는 열의 영향을 고려해서 각 샷 영역에서의 가열 제어 정보를 결정하는 방법에 대해서, 도 5를 참조하면서 설명한다. 도 5는 기판에 잔류하는 열의 영향을 고려해서 각 샷 영역에서의 가열 제어 정보를 결정하는 방법을 나타내는 플로우차트이며, 도 3의 공정 S303에서 실행될 수 있다.

공정 S303-1에서는, 제어 유닛(7)은 최초에 임프린트 처리가 행하여지는 샷 영역(제1 샷 영역)에서의 가열 제어 정보 Q(1)을 산출한다. 제1 샷 영역에서는, 그 임프린트 처리 전에 가열 유닛(6)에 의한 가열이 행하여지지 않고 있다. 제1 샷 영역에서의 가열 제어 정보 Q(1)은, 공정 S302에서 취득한 제1 샷 영역의 형상에만 기초해서 결정된다. 즉, 제1 샷 영역에서의 가열 제어 정보 Q(1)은, 공정S302에서 취득한 제1 샷 영역의 형상과 목표 형상의 형상 차이 Δ₁(1)이 허용 범위에 들어가도록 결정된다.

공정 S303-2에서는, 제어 유닛(7)은, n번째에 임프린트 처리가 행하여지는 샷 영역(제n 샷 영역)에서, 기판(10)에 잔류하는 열의 영향에 의해 제n 샷 영역이 변형된 양을 나타내는 변형량 Δ₂(n)을 결정한다. 제n 샷 영역의 변형량 Δ₂(n)은, 제n 샷 영역의 임프린트 처리보다 먼저 임프린트 처리가 행하여진 각 샷 영역에서의 가열 유닛(6)에 의한 가열의 제어 정보에 기초해서 결정된다.

공정 S303-3에서는, 제어 유닛(7)은, 공정 S302에서 취득한 제n 샷 영역의 형상과 목표 형상의 형상 차이 Δ₁(n)을 결정하고, 형상 차이 Δ₁(n)과 변형량 Δ₂(n)의 차이를 제n 샷 영역의 보정량 Δ(n)으로서 산출한다. 공정 S303-4에서는, 제어 유닛(7)은, 제n 샷 영역의 보정량 Δ(n)이 허용 범위에 들어가도록, 제n 샷 영역에서의 가열 제어 정보 Q(n)을 결정한다. 제n 샷 영역에서의 가열 제어 정보 Q(n)은, 예를 들면, 기판(10)과 그 주변 부재(예를 들면, 기판 유지 유닛)의 열 전달 모델에 기초해서 결정될 수 있다. 가열 제어 정보 Q(n)을 계산에 의해 결정할 경우에는, 예를 들면, 제n 샷 영역의 보정량 Δ(n)을 목적 함수로 이용하고, 제n 샷 영역의 가열 제어 정보 Q(n)을 변수로 이용한 최적화 문제를 고려한다. 보정량 Δ(n)이 허용 범위 ε에 들어가도록 최적화 문제를 풀어서 가열 제어 정보 Q(n)을 결정할 수 있다. 또한, 가열 제어 정보 Q(n)은 실험에 의해 결정되어도 된다. 동일한 제조 공정을 거쳐 임프린트 장치(1)에 반송되는 복수의 기판(10) 중에는, 각 기판(10)에 형성된 패턴에서 거의 동일한 변형이 발생하는 경우가 많다. 해당 동일한 제조 공정을 거친 기판(10)(예를 들면, 더미 기판)을 준비하고, 가열 유닛(6)에 의해 가열량을 바꾸면서 그 기판(10)을 가열하도록 함으로써, 보정량 Δ(n)이 허용 범위 ε에 들어갈 때의 가열량을 취득한다. 제어 유닛은, 제n 샷 영역과 그 가열 제어 정보 Q(n)의 관계의 데이터베이스를 미리 생성함으로써, 임프린트 처리 시에 제n 샷 영역에서의 가열 제어 정보 Q(n)을 결정할 수 있다.

공정 S303-5에서, 제어 유닛(7)은 기판 상의 모든 샷 영역에서 가열 제어 정보를 결정하였는지 여부를 판정한다. 모든 샷 영역에서 가열 제어 정보를 결정한 경우에는 처리는 공정 S304로 진행되고, 모든 샷 영역에서 가열 제어 정보를 결정하지 않은 경우에는 처리는 공정 S303-2로 돌아간다. 이렇게, 공정 S303에서는, 제어 유닛(7)은, 기판 상에서의 모든 샷 영역에서, 기판에 잔류하는 열의 영향을 고려해서 가열 제어 정보를 결정할 수 있다. 제1 실시 형태의 임프린트 장치(1)는, 공정 S303에서 결정된 가열 제어 정보에 기초해서 각 샷 영역에 대한 임프린트 처리를 행한다. 따라서, 예를 들면, 도 3의 공정 S308에서의 제어 유닛(7)의 판단에 의해 공정 S309로 진행되는 공정을 생략하거나, 혹은 그 공정이 행해지는 횟수를 적게 할 수 있다. 그 결과, 임프린트 장치(1)의 스루풋(생산성)을 향상시킬 수 있다.

각 샷 영역에서의 가열량은, 가열 유닛(6)이 가열을 행한 때로부터의 경과 시간, 또는, 샷 영역과 제n 샷 영역의 거리(가열 유닛(6)에 의해 가열된 기판 상의 위치)에 따라서 가중치가 부여되어도 된다. 예를 들면, 3번째로 임프린트 처리가 행하여지는 샷 영역(제3 샷 영역)에서의 변형량 Δ₂(3)은, 제1 샷 영역에서의 가열 제어 정보 Q(1)과, 제2 샷 영역에서의 가열 제어 정보 Q(2)에 기초해서 결정된다. 제1 샷 영역과 제2 샷 영역에서는, 가열 유닛(6)에 의해 가열되는 시간 및 제3 샷 영역과의 거리가 상이하다. 따라서, 제1 샷 영역의 가열과 제2 샷 영역의 가열에 의한 제3 샷 영역에의 영향이 상이하다. 제3 샷 영역에서의 변형량 Δ₂(3)은, 가열 유닛(6)이 가열을 행한 때로부터 경과된 시간 또는 기판 상의 위치에 따라서 가중치가 부여된 가열 제어 정보의 Q(1) 및 Q(2)에 기초해서 결정될 수 있다.

상술한 것과 같이, 제1 실시 형태의 임프린트 장치(1)는, 패턴 영역(8a)과 샷 영역의 위치 정렬을 행할 때, 샷 영역의 형상이 목표 형상에 근접하도록, 가열 유닛(6)에 의해 기판(10)을 가열해서 샷 영역을 변형시킨다. 그리고, 임프린트 장치(1)는, 가열 유닛(6)에 의해 기판(10)을 가열하여 샷 영역을 변형시키는 데에 사용되는 가열 제어 정보를, 기판(10)에 잔류하는 열의 영향을 고려해서 결정한다. 이렇게 결정된 가열 제어 정보에 기초해서 제어 유닛(7)이 가열 유닛(6)을 제어하면, 몰드(8)와 기판(10)의 정밀한 위치 정렬을 수행할 수 있다.

<제2 실시 형태>

본 발명의 제2 실시 형태의 임프린트 장치에 대해서 설명한다. 제2 실시 형태의 임프린트 장치에서는, 제1 실시 형태의 임프린트 장치(1)와 비교하여, 각 샷 영역에서의 가열 제어 정보를 결정하는 방법이 상이하다. 이하에서는, 제2 실시 형태에서, 제n 샷 영역에서의 가열 제어 정보 Q(n)을 결정하는 방법(도 5에서의 공정 S303-4에 대응한다)에 대해서 설명한다. 제2 실시 형태에서는, 제n 샷 영역의 보정량 Δ(n)을 복수의 종류의 변형 성분으로 분해하고, 각 변형 성분을 보정하기 위한 가열 분포를 합성함으로써, 제n 샷 영역에서의 가열 제어 정보 Q(n)이 결정된다. 제2 실시 형태의 임프린트 장치에서는, 제1 실시 형태의 임프린트 장치(1)와 장치 구성이 마찬가지이기 때문에, 그에 관한 설명은 생략한다.

이하에, 제n 샷 영역에서의 가열 제어 정보 Q(n)을 결정하는 방법에 대해서 설명한다. 상술한 것과 같이, 제n 샷 영역의 보정량 Δ(n)은, Δ₁(n)-Δ₂(n)에 의해 나타낸다. 가열 제어 정보 Q(n)에 따라서 가열 유닛을 제어한다. 기판을 가열했을 때의 제n 샷 영역의 변형량을 Δ_Q(n)이라고 한다. 그러면,

여기서, ε은 기판(10)에 가열량 Q(n)을 가해서 변형시킨 제n 샷 영역의 형상에서의 보정 잔차의 허용 범위를 나타낸다.

형상 차이 Δ₁(n), 변형량 Δ₂(n) 및 Δ_Q(n)을 복수의 종류의 변형 성분으로 분해하면, 아래의 수학식 2가 된다. 여기서, 복수의 종류의 변형 성분은, 수학식 2에서 δi(i=1, 2, 3,...)에 의해 나타내고, 예를 들면, 배율 성분, 사다리꼴 성분, 및 평행사변형 성분을 포함한다. 계수 ai, bi 및 ci는 형상 차이 Δ₁(n), 변형량 Δ₂(n) 및 Δ_Q(n)의 변형 성분 δi에 의한 전개 함수이다.

이때, 제n 샷 영역에서의 가열 제어 정보 Q(n)은, Δ_Q(n)=Δ(n)=Δ₁(n)-Δ₂(n)이 성립하도록, 즉, ci=ai-bi가 성립하도록 얻어지기만 하면 된다. 전술한 바와 같이, Δ_Q(n)은 ci에 대응하기 때문에, 수학식 2를 아래의 수학식 3에 의해 나타낼 수 있다. 즉, 변형량 Δ(n)을 보정하기 위한 가열 제어 정보 Q(n)은, 각 변형 성분 δi를 보정하기 위한 가열 분포 Qi가 얻어지면, 각각 가열 분포 Qi에 계수를 곱하고, 그 결과를 합성함으로써 산출할 수 있다. 가열 분포 Qi는, 변형 성분δi를 보정하기 위해서 기판 상의 복수 개소 각각에 가해지는 가열량을 포함할 수 있다. 예를 들면, 도 4b에 나타내는 샷 영역 R_n의 형상(20b)은 사다리꼴 성분을 포함하고 있다. 이렇게 사다리꼴 성분을 포함하는 형상(20b)을 구형 형상으로 변화시키기 위해서는, 가열 유닛(6)에 의한 가열량이 +Y 방향에서 증가하도록 가열 분포를 설정할 필요가 있다. 즉, 사다리꼴 성분을 보정하기 위한 가열 분포 Qi에는, 사다리꼴 성분을 보정하기 위해서 기판 상의 복수 개소 각각에 가해지는 가열량이 포함되어 있다. 변형 성분 δi를 보정하기 위한 가열 분포 Qi는, 제1 실시 형태에서 설명한 바와 같이, 열 전달 모델에 기초해서 사전에 계산해도 되고, 실험에 의해 사전에 구해도 된다. 이에 의해, 제n 샷 영역을 보정량 Δ(n)에 의해 보정하기 위해서 기판(10)에 가해지는 가열의 제어 정보 Q(n)을 아래의 수학식 4에 의해 구할 수 있다. 즉, 각 변형 성분 δi를 보정하기 위한 가열 분포 Qi에,계수를 각각 곱해서 그 결과를 합성함으로써, 제n 샷 영역에서의 가열 제어 정보 Q(n)을 결정할 수 있다.

상술한 것과 같이, 제2 실시 형태의 임프린트 장치는, 제n 샷 영역에서의 보정량 Δ(n)을 복수의 종류의 변형 성분 δi로 분해하고, 각각의 변형 성분 δi를 보정하기 위한 가열 분포 Qi에 계수를 각각 곱하고, 그 결과를 합성한다. 이에 의해, 제n 샷 영역에서의 가열 제어 정보 Q(n)을 결정할 수 있다. 이렇게, 가열 제어 정보 Q(n)을 결정하는 데에 보정량 Δ(n)을 복수의 변형 성분 δi로 분해하는 방법을 이용했을 경우, 제1 실시 형태의 임프린트 장치(1)에 비해, 제어 유닛(7)에서의 계산 규모를 작게 할 수 있다. 또한, 제1 실시 형태의 임프린트 장치(1)와 마찬가지로, 몰드(8)와 기판(10)의 위치 정렬을 정밀하게 행할 수 있음과 함께, 임프린트 장치(1)의 스루풋(생산성)도 향상시킬 수 있다.

<제3 실시 형태>

본 발명의 제3 실시 형태의 임프린트 장치에 대해서 설명한다. 제3 실시 형태의 임프린트 장치에서 각 샷 영역 내의 (가열량을 포함하는)가열 제어 정보를 결정하는 방법은, 제1 실시 형태의 임프린트 장치(1)와는 상이하다. 제3 실시 형태에서, 제3 실시 형태에 따른 가열 제어 정보(도 3의 공정 S303에 대응함)를 결정하는 방법이 이하에 설명될 것이다. 제3 실시 형태에서는, 제n 샷 영역(대상 샷 영역)의 형상이 최적으로 보정되도록 제n 샷 영역 이전에 임프린트 처리되는 샷 영역(제(n-1) 샷 영역, 제(n-2) 샷 영역,...)의 가열 제어 정보가 결정된다. 즉, 제n 샷 영역 이전에 임프린트 처리되는 샷 영역의 가열 제어 정보는, 제n 샷 영역의 임프린트 처리 시의 제어 정보에 기초한 가열에 의해 발생된 제n 샷 영역의 변형량에 관한 정보에 기초하여 결정된다. 또한, 제n 샷 영역의 가열 제어 정보는 제n 샷 영역 이후에 임프린트 처리되는 샷 영역(제(n+1) 샷 영역, 제(n+2) 샷 영역,...)의 형상이 최적으로 보정되도록 결정된다. 즉, 제n 샷 영역의 가열 제어 정보는 샷 영역의 임프린트 처리 시의 제어 정보에 기초한 가열에 의해 발생된, 제n 샷 영역 이후에 임프린트 처리되는 샷 영역의 변형량에 관한 변형 정보에 기초하여 결정된다. 제3 실시 형태의 임프린트 장치의 장치 구성은 제1 실시 형태의 임프린트 장치(1)와 동일하고, 그 설명은 생략한다.

제n 샷 영역 및 제n 샷 영역 전후에 임프린트 처리되는 샷 영역의 가열 제어 정보를, 이들 샷 영역의 가열의 영향을 고려하여 결정하는 방법이 이하에 설명된다. Δ_Q(n)은 제n 샷 영역의 제어 정보에 따른 가열 유닛의 제어 시에 제n 샷 영역의 변형량이라고 한다. 제n 샷 영역의 형상은 수학식 5를 충족하도록 보정된다(ε은 보정 잔차의 허용 범위를 나타냄). 수학식 5에서, Δ₁(n)은 제n 샷 영역과 목표 형상의 형상 차이(목표 변형량)를 나타내며, 이것은 기판(10)의 임프린트 처리의 개시 시에 결정될 수 있다. 또한, Δ₂(n)은 제n 샷 영역 이전에 임프린트 처리되는 복수의 샷 영역 각각의 가열에 의한 제n 샷 영역의 변형량을 나타낸다(이하, 각각의 이전 샷 영역이라고 함). 변형량 Δ₂(n)은 각각의 이전 샷 영역의 가열에 의해 기판(10)에 남은 열에 기초하여 복수의 변형 성분 d_n(d_n(n-1), d_n(n-2),...)으로 분할될 수 있다. 따라서, 제어 유닛(7)은 각각의 이전 샷 영역의 가열이 각각의 변형 성분 d_n을 변경하도록 제어함으로써 변형량 Δ₂(n)을 조정할 수 있다. 즉, 제어 유닛(7)은 제어 정보 Q(n)의 제어에 의한 변형량 Δ_Q(n)의 최적화 이외에, 각각의 이전 샷 영역의 제어 정보 (Q(n-1), Q(n-2),...)에 의해 변형량 Δ₂(n)의 각각의 변형 성분 d_n을 최적화한다. 이것은 제n 샷 영역에 발생된 보정 잔차를 더욱 감소시킬 수 있다. 전술한 바와 같이, 제3 실시 형태에서, 제1 및 제2 실시 형태에서의 제n 샷 영역의 제어 정보 Q(n)만을 변경하여 보정되는 제n 샷 영역의 형상은, 변형량 Δ₂(n)을 변경함으로써 보정될 수도 있다. 제3 실시 형태의 임프린트 장치는 몰드(8)의 패턴 영역(8a)과 샷 영역의 위치 정렬을 보다 정밀하게 행할 수 있다.

제n 샷 영역 다음에 임프린트 처리되는 제(n+1) 샷 영역의 형상은 수학식 6을 충족하도록 보정된다. 수학식 6에서, Δ₂(n+1)은 제n 샷 영역의 가열에 의해 발생되는 변형 성분 d_{n +1}(n)을 포함한다. 따라서, 제어 유닛(7)은 제(n+1) 샷 영역의 형상의 보정 또한 고려하여 제n 샷 영역의 제어 정보 Q(n)을 결정할 수 있다. 이것은 제(n+1) 샷 영역에 발생된 보정 잔차를 더욱 감소시킬 수 있다.

변형량 Δ₂(n+1)은 제n 샷 영역 이전에 임프린트 처리된 각각의 샷 영역의 가열에 의해 발생된 변형 성분 d_{n +1}(d_{n +1}(n-1), d_{n +1}(n-2),...)을 포함한다. 따라서, 제어 유닛(7)은 제(n+1) 샷 영역의 형상의 보정 또한 고려하여 각각의 이전 샷 영역의 제어 정보 (Q(n-1), Q(n-2),...)을 결정할 수 있다. 이때, 예를 들면, 제(n+1) 샷 영역 직전에 임프린트 처리되는 제n 샷 영역의 제어 정보 Q(n)은, 제(n+1) 샷 영역의 2개 샷 영역 이전에 임프린트 처리되는 제(n-1) 샷 영역의 제어 정보 Q(n-1)보다 더 큰 영향을 변형량 Δ₂(n+1)에 미친다. 결과적으로, 변형량 Δ₂(n+1)에 미치는 영향을 고려하여 각각의 이전 샷 영역에서의 제어 정보를 결정하는 것이 보정 잔차를 감소시키는 데에 보다 효과적이다. 그러나, 제(n-1) 샷 영역의 제어 정보 Q(n-1)이 변형량 Δ₂(n+1)의 변형 성분 d_{n +1}(n-1)을 최적화하도록 변경되는 경우, 변형량 Δ_Q(n-1)이 최적값으로부터 크게 어긋날 수도 있다. 그 결과, 제(n-1) 샷 영역의 형상의 보정에 대한 수학식 7이 충족되지 않는다. 이러한 문제점을 해결하기 위해, 제어 유닛(7)은 제어 정보 Q(n-1)을 변경함으로써 변형량 Δ_Q(n-1) 및 변형량 Δ₂(n)의 변형 성분 d_n(n-1)을 최적화할 수 있고, 제어 정보 Q(n)을 변경함으로써 변형량 Δ_Q(n)을 최적화할 수 있다. 이 경우, 예를 들면, 제(n-1) 샷 영역 및 제n 샷 영역의 제어 정보는 수학식 5 및 7을 동시에 계산함으로써 함께 계산된다. 이것은, 종래예와 비교하여, 각각의 샷 영역의 보정 잔차가 허용 범위 내에 놓이면서, 제n 샷 영역의 보정 잔차를 감소시킬 수 있다.

마찬가지로, 제어 유닛(7)은 수학식 5 내지 7을 동시에 충족하도록 제어 정보 Q(n-1)을 제어함으로써, 변형량 Δ_Q(n-1), 변형량 Δ₂(n)의 변형 성분 d_n(n-1), 변형량 Δ₂(n+1)의 변형 성분 d_{n +1}(n-1)을 최적화할 수 있다. 그 후에, 제어 유닛(7)은 제어 정보 Q(n)을 제어함으로써 변형량 Δ_Q(n) 및 변형량 Δ₂(n+1)의 변형 성분 d_{n +1}(n)을 최적화할 수 있고, 제어 정보 Q(n+1)을 최적화함으로써 변형량 Δ_Q(n+1)을 최적화할 수 있다. 이 경우에, 예를 들면, 제(n-1) 샷 영역, 제n 샷 영역, 제(n+1) 샷 영역의 제어 정보는 수학식 5 내지 7을 동시에 계산함으로써 함께 계산된다. 기판(10)에 남은 열의 영향을 고려하는 샷 영역의 수는 임의일 수 있다. 예를 들면, 기판(10)에 남은 열이 다음에 임프린트 처리되는 샷 영역에 항상 영향을 미치는 모든 샷 영역에 대해 순서대로 임프린트 처리가 행해지는 경우, 모든 샷 영역의 제어 정보가 수학식 5 내지 7을 이용하여 함께 결정될 수 있다. 또는, 기판(10)에 남은 열이 영향을 미치는 범위 내에 포함된 소정의 수의 샷 영역이 하나의 군으로 간주될 수도 있으며, 하나의 군에 포함된 소정의 수의 샷 영역의 제어 정보가 함께 결정될 수도 있다. 전술한 바와 같이, 대상 샷 영역 전후에 임프린트 처리되는 샷 영역의 제어 정보를 함께 제어함으로써, 몰드(8)와 기판(10) 간의 위치 정렬의 정밀도를 향상시키는 것이 가능하다.

<물품의 제조 방법의 실시 형태>

본 발명의 실시 형태의 물품의 제조 방법은, 예를 들면, 반도체 디바이스 등의 마이크로 디바이스나, 미세 구조를 가지는 소자 등의 물품을 제조하는 데도 적절하다. 본 실시 형태의 물품의 제조 방법은, 기판에 도포된 수지에 상기의 임프린트 장치를 이용해서 패턴을 형성하는 공정(기판에 임프린트 처리를 행하는 공정)과, 상기 공정에서 패턴이 형성된 기판을 가공하는 공정을 포함한다. 이 제조 방법은, 다른 주지의 공정(예를 들면, 산화, 성막, 증착, 도핑, 평탄화, 에칭, 레지스트 박리, 다이싱, 본딩, 패키징)을 더 포함한다. 본 실시 형태의 물품의 제조 방법은, 종래의 방법에 비해, 물품의 성능, 품질, 생산성, 생산 비용의 적어도 하나에서 유리하다.

본 발명이 예시적인 실시 형태를 참조하여 설명되었지만, 본 발명이 개시된 예시적인 실시 형태에 한정되지 않음을 이해하여야 할 것이다. 아래의 특허청구범위의 범위는 모든 변경과, 등가 구조 및 기능을 포함하도록 가장 넓은 해석과 일치하여야 할 것이다.

Claims (14)

1. 몰드와 임프린트 재료를 서로 접촉시킨 상태로, 기판 상의 상기 임프린트 재료를 경화시키는 임프린트 처리를 행함으로써, 상기 기판 상의 제1 샷 영역과 제2 샷 영역에 패턴을 형성하는 임프린트 장치로서,
   상기 기판을 가열함으로써 상기 제1 및 제2 샷 영역의 각각을 변형시키도록 구성된 가열 유닛과,
   상기 가열 유닛에 의한 제1 샷 영역의 제1 가열을 제어하기 위한 제1 가열 제어 정보와, 상기 가열 유닛에 의한 제2 샷 영역의 제2 가열을 제어하기 위한 제2 가열 제어 정보를 취득하도록 구성된 제어 유닛을 포함하고,
   상기 제1 가열 제어 정보를 사용하는 제1 샷 영역의 제1 가열의 영향으로 인한 제2 샷 영역의 변형과, 제2 가열 제어 정보를 사용하는 제2 샷 영역의 제2 가열로 인한 제2 샷 영역의 변형에 의해 제2 샷 영역이 목표 형상에 근접하도록, 상기 제2 가열 제어 정보가 제1 가열 제어 정보를 사용하여 설정되고,
   상기 제어 유닛은, 상기 취득된 제1 가열 제어 정보를 사용하여 상기 제1 샷 영역의 제1 가열을 제어하고 상기 제1 샷 영역의 제1 가열에 의해 변형된 제1 샷 영역의 임프린트 처리를 제어하며,
   상기 제어 유닛은, 상기 취득된 제2 가열 제어 정보를 사용하여 상기 제2 샷 영역의 제2 가열을 제어하고, 상기 제1 샷 영역의 제1 가열의 영향으로 인해 변형되고 제2 샷 영역의 제2 가열에 의해 더 변형되는 제2 샷 영역의 임프린트 처리를 제어하는, 임프린트 장치.
2. 제1항에 있어서,
   상기 제어 유닛은, 상기 제1 가열 제어 정보를 사용하여 상기 제1 샷 영역의 제1 가열의 영향에 기인하는 상기 제2 샷 영역의 변형량을 상기 제1 가열 제어 정보에 기초해서 결정하고,
   상기 제어 유닛은, 상기 제1 가열 제어 정보를 사용하여 상기 제1 샷 영역의 제1 가열의 영향에 의해 변형된 상기 제2 샷 영역의 형상을, 상기 제1 가열 제어 정보를 사용하여 상기 제1 샷 영역의 가열 이전에 취득된 상기 제2 샷 영역의 형상과 상기 변형량을 이용해서 결정하는, 임프린트 장치.
3. 제2항에 있어서,
   상기 제어 유닛은, 상기 제1 가열 제어 정보를 사용하여 상기 제1 샷 영역의 가열에 의해 변형된 상기 제2 샷 영역의 형상과 목표 형상 간의 차이를 나타내는 형상 차이의 복수의 종류의 변형 성분의 각각을 보정하기 위한 각각의 가열 분포를 합성하여 취득된 분포에 기초하여, 상기 제2 샷 영역의 형상이 상기 목표 형상에 근접하도록, 상기 가열 유닛에 의한 가열을 제어하는, 임프린트 장치.
4. 제1항에 있어서,
   상기 제1 가열 제어 정보는, 상기 가열 유닛에 의해 상기 제1 샷 영역에 가해지는 가열량의 정보를 포함하는, 임프린트 장치.
5. 제1항에 있어서,
   상기 제어 유닛은, 상기 가열 유닛이 상기 제1 샷 영역의 가열을 행한 때로부터 경과된 시간에 따라 상기 제1 가열 제어 정보에 가중치를 부여하는, 임프린트 장치.
6. 제1항에 있어서,
   상기 제어 유닛은, 상기 기판의 상기 제1 샷 영역 상의 위치에 따라 상기 제1 가열 제어 정보에 가중치를 부여하는, 임프린트 장치.
7. 삭제
8. 삭제
9. 제1항에 있어서,
   상기 제어 유닛은, 상기 제2 가열 제어 정보에 기초한 상기 제2 샷 영역의 제2 가열의 영향에 기인하고 제3 샷 영역의 임프린트 처리시 잔류하는, 상기 제2 샷 영역 이후에 임프린트 처리되는 상기 제3 샷 영역의 변형량에 관한 변형 정보에 기초하여, 상기 제2 가열 제어 정보를 결정하는, 임프린트 장치.
10. 제9항에 있어서,
    상기 제어 유닛은, 상기 제3 샷 영역의 형상이 상기 제3 샷 영역을 위한 목표 형상에 근접하도록, 상기 변형 정보를 이용하여 제3 가열 제어 정보를 결정하는, 임프린트 장치.
11. 제1항 내지 제6항, 제9항, 제10항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 몰드의 패턴 영역과 상기 기판의 샷 영역 간의 형상 차이를 계측하도록 구성된 얼라이먼트 계측 유닛을 더 포함하고,
    상기 제어 유닛은, 상기 제2 샷 영역을 위한 임프린트 처리 동안 상기 얼라이먼트 계측 유닛이 상기 몰드의 패턴 영역과 상기 기판의 제2 샷 영역 간의 형상 차이를 계측하게 하고,
    상기 몰드의 패턴 영역과 상기 제2 샷 영역 간의 형상 차이가 허용 범위 내에 속하지 않는 경우, 상기 제어 유닛은, 상기 형상 차이가 상기 허용 범위 내에 속하도록 상기 가열 유닛을 제어하는, 임프린트 장치.
12. 물품의 제조 방법이며,
    임프린트 장치를 이용하여 기판 상에 패턴을 형성하는 공정과,
    상기 패턴이 형성된 상기 기판을 가공하여 상기 물품을 제조하는 공정을 포함하고,
    상기 임프린트 장치는, 몰드와 임프린트 재료를 서로 접촉시킨 상태로, 상기 기판 상의 상기 임프린트 재료를 경화시키는 임프린트 처리를 행함으로써, 상기 기판 상의 제1 샷 영역과 제2 샷 영역에 패턴을 형성하도록 구성되고,
    상기 임프린트 장치는,
    상기 기판을 가열함으로써 상기 제1 및 제2 샷 영역의 각각을 변형시키도록 구성된 가열 유닛과,
    상기 가열 유닛에 의한 제1 샷 영역의 제1 가열을 제어하기 위한 제1 가열 제어 정보와, 상기 가열 유닛에 의한 제2 샷 영역의 제2 가열을 제어하기 위한 제2 가열 제어 정보를 취득하도록 구성된 제어 유닛을 포함하고,
    상기 제1 가열 제어 정보를 사용하는 제1 샷 영역의 제1 가열의 영향으로 인한 제2 샷 영역의 변형과, 제2 가열 제어 정보를 사용하는 제2 샷 영역의 제2 가열로 인한 제2 샷 영역의 변형에 의해 제2 샷 영역이 목표 형상에 근접하도록, 상기 제2 가열 제어 정보가 제1 가열 제어 정보를 사용하여 설정되고,
    상기 제어 유닛은, 상기 취득된 제1 가열 제어 정보를 사용하여 상기 제1 샷 영역의 제1 가열을 제어하고 상기 제1 샷 영역의 제1 가열에 의해 변형된 제1 샷 영역의 임프린트 처리를 제어하며,
    상기 제어 유닛은, 상기 취득된 제2 가열 제어 정보를 사용하여 상기 제2 샷 영역의 제2 가열을 제어하고, 상기 제1 샷 영역의 제1 가열의 영향으로 인해 변형되고 제2 샷 영역의 제2 가열에 의해 더 변형되는 제2 샷 영역의 임프린트 처리를 제어하는, 물품의 제조 방법.
13. 기판을 가열함으로써 상기 기판 상의 제1 샷 영역과 제2 샷 영역의 각각을 변형시키도록 구성된 가열 유닛을 포함하는 임프린트 장치에서, 몰드와 임프린트 재료를 서로 접촉시킨 상태로, 상기 기판 상의 상기 임프린트 재료를 경화시키는 임프린트 처리를 행함으로써, 상기 기판 상의 제1 샷 영역과 제2 샷 영역에 패턴을 형성하는 임프린트 방법으로서,
    상기 가열 유닛에 의한 제1 샷 영역의 제1 가열을 제어하기 위한 제1 가열 제어 정보와, 상기 가열 유닛에 의한 제2 샷 영역의 제2 가열을 제어하기 위한 제2 가열 제어 정보를 취득하되, 상기 제1 가열 제어 정보를 사용하는 제1 샷 영역의 제1 가열의 영향으로 인한 제2 샷 영역의 변형과, 제2 가열 제어 정보를 사용하는 제2 샷 영역의 제2 가열로 인한 제2 샷 영역의 변형에 의해 제2 샷 영역이 목표 형상에 근접하도록, 상기 제2 가열 제어 정보가 제1 가열 제어 정보를 사용하여 설정되고,
    상기 취득된 제1 가열 제어 정보를 사용하여 상기 제1 샷 영역의 제1 가열을 제어하고 상기 제1 샷 영역의 제1 가열에 의해 변형된 제1 샷 영역의 임프린트 처리를 제어하며,
    상기 취득된 제2 가열 제어 정보를 사용하여 상기 제2 샷 영역의 제2 가열을 제어하고, 상기 제1 샷 영역의 제1 가열의 영향으로 인해 변형되고 제2 샷 영역의 제2 가열에 의해 더 변형되는 제2 샷 영역의 임프린트 처리를 제어하는 것을 포함하는, 임프린트 방법.
14. 삭제

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