KR101921032B1

KR101921032B1 - 임프린트 방법 및 물품의 제조 방법

Info

Publication number: KR101921032B1
Application number: KR1020180079584A
Authority: KR
Inventors: 게이지 야마시타; 요오지 가와사키
Original assignee: 캐논 가부시끼가이샤
Priority date: 2014-06-13
Filing date: 2018-07-09
Publication date: 2018-11-21
Also published as: KR20150143320A; KR20180082389A; JP2016004837A; US20150360394A1; JP6420571B2

Abstract

본 발명은 기판 상에 임프린트재를 몰드를 사용하여 성형해서 상기 기판 상에 패턴을 형성하는 임프린트 장치를 제공하며, 상기 임프린트 장치는, 토출구로부터 상기 임프린트재를 토출하도록 구성된 디스펜서, 및 상기 임프린트재에 용해되어 상기 임프린트재의 점도를 저하시키는 가스를 공급하도록 구성된 가스 공급 유닛을 포함하고, 상기 가스 공급 유닛은, 상기 토출구에 상기 가스를 공급함으로써, 상기 가스가 상기 토출구 주위의 상기 임프린트재에 용해되어 상기 토출구 주위의 상기 임프린트재의 점도를 저하시키도록 한다.

Description

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

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

반도체 디바이스나 MEMS 등의 미세패턴화의 요구가 증가함에 따라, 종래의 포토리소그래피 기술 외에, 기판 상의 수지(임프린트재)를 몰드(다이)를 이용하여 성형해서 수지 패턴을 기판 상에 형성하는 미세가공 기술이 주목받고 있다. 상기 기술은, 임프린트 기술이라고 불리며, 기판 상에 수 나노미터 수준의 미세한 구조체(패턴)를 형성할 수 있다. 임프린트 기술의 일례로서 광경화법이 있다.

광경화법을 채용한 임프린트 장치에서는, 먼저, 기판의 샷 영역에 광경화성 수지를 공급(도포)하고, 이러한 수지(미경화 수지)를 몰드를 사용하여 성형한다. 그리고, 광을 조사해서 수지를 경화시키고, 기판 상의 경화된 수지로부터 몰드를 분리함으로써, 수지 패턴이 기판 상에 형성된다. 또한, 광경화법이외의 수지 경화법으로서, 몰드와 기판 상의 수지를 접촉시킨 상태에서 열을 가해서 수지를 경화시키는 열경화법도 알려져 있다.

임프린트 장치는 통상적으로 스텝앤드리피트 방식(step-and-repeat method)을 채용한다. 여기서, "스텝엔드리피트 방식"이란, 기판의 샷 영역에 패턴이 일괄적으로 형성될 때마다 기판을 단계적으로 이동시키고 다음 샷 영역으로 이동하는 방식이다. 그러나, 기판에 공급되는 수지의 점도는 낮기 때문에, 임프린트 장치에서는, 노광 장치와 같이 기판에 수지를 미리 도포한 상태에서 기판을 이동시키는 것은 곤란하다. 따라서, 각 샷 영역에 패턴을 형성할 때에, 디스펜서(노즐)를 사용하여, 몰드를 압인할 때마다 기판에 수지를 토출(공급)하는 디스펜스 방식이 미국 특허 제7,077,992호에 제안되어 있다.

디스펜스 방식에서는, 수지의 고화(경화) 등에서 발생한 미립자나 기포 등의 이물이 노즐의 막힘(clogging)을 발생시키는 경우가 있다. 이에 의해, 노즐로부터 수지가 토출되지 않거나(토출 누락), 노즐로부터 수직으로 수지가 토출되지 않거나 하여, 토출 정밀도가 저하된다. 그 결과, 기판 상에 형성되는 수지 패턴의 RLT(잔류 층 두께)의 균일성의 저하나 미 충전 결함을 초래할 가능성이 있다. 따라서, 노즐의 막힘이 발생한 경우에는, 노즐을 클리닝(세정)할 필요가 있다. 이러한 노즐의 클리닝에 관한 기술이 일본 특허 공개 제2008-302306호 공보에 제안되어 있다.

노즐 클리닝에 관한 기술로서는, 일반적으로, 수지의 토출을 반복해 실시하여 노즐 막힘을 개선하는 기술이나 노즐에 강제적으로 압력을 가해서 수지를 압출하는 기술이 있다. 그러나, 이러한 기술에서는, 수지를 다량으로 소비하거나, 노즐 막힘을 개선할 때까지 장시간을 필요로 하거나 한다.

일본 특허 공개 제2008-302306호 공보에는, 노즐을 용제에 침지시킨 상태에서, 압전 소자를 실제로 사용하는 주파수보다 높은 주파수에서 구동하여 노즐 내의 이물을 제거하는 기술이 제안되어 있다. 그러나, 일본 특허 공개 제2008-302306호 공보와 같이, 노즐을 용제에 침지시킬 경우에는, 노즐의 표면(토출면)에 부착된 용제를 닦아내는 단계가 필요해진다. 이러한 단계가 추가되는 것에 의해, 노즐 클리닝에 장시간을 필요로 할 가능성이 있다. 또한, 용제를 닦아내는 때에, 노즐의 토출면에 이물이 부착될 가능성도 있다.

본 발명은 디스펜서를 클리닝하는 데 유리한 임프린트 장치를 제공한다.

본 발명의 일 양태에 따르면, 기판 상에 임프린트재를 몰드를 사용하여 성형해서 상기 기판 상에 패턴을 형성하는 임프린트 장치가 제공되며, 상기 임프린트 장치는, 토출구로부터 상기 임프린트재를 토출하도록 구성된 디스펜서, 및 상기 임프린트재에 용해되고 상기 임프린트재의 점도를 저하시키는 가스를 공급하도록 구성된 가스 공급 유닛을 포함하고, 상기 가스 공급 유닛은, 상기 토출구에 상기 가스를 공급함으로써, 상기 가스가 상기 토출구 주위의 상기 임프린트재에 용해되어 상기 토출구 주위의 상기 임프린트재의 점도를 저하시키도록 한다.

본 발명의 추가의 양태는 첨부된 도면에 관련한 예시적인 실시형태에 대한 이하의 설명으로부터 명확해질 것이다.

도 1은 본 발명의 일 양태에 따른 임프린트 장치의 구성을 도시하는 개략도이다.
도 2는 제1 실시형태에 따른 클리닝 유닛의 구성을 도시하는 개략 단면도이다.
도 3은 디스펜서의 클리닝 처리를 설명하기 위한 흐름도이다.
도 4는 제2 실시형태에 따른 클리닝 유닛의 구성을 도시하는 개략 단면도이다.

이하 첨부된 도면을 참고하여 본 발명의 바람직한 실시형태를 설명한다. 도면 전체에서 동일한 부재는 동일한 도면 부호로 표시하고, 그에 대한 반복되는 설명은 주어지지 않는다.

<제1 실시형태>

도 1은 본 발명의 일 양태에 따른 임프린트 장치(10)의 구성을 도시하는 개략도이다. 임프린트 장치(10)는 물품으로서의 반도체 디바이스 등의 디바이스의 제조에 사용되는 리소그래피 장치이다. 임프린트 장치(10)는, 기판 상의 임프린트재를 몰드를 사용하여 성형해서 기판 상에 패턴을 형성하는 임프린트 처리를 행한다.

임프린트 장치(10)는, 광경화법을 채용하고, 자외선 조사에 의해 경화되는 자외선 경화성 수지를 임프린트재로서 사용한다. 그러나, 임프린트 장치(10)는 열경화법을 채용해도 된다. 또한, 이하의 설명에서는, 기판 상의 수지에 대하여 조사하는 자외선의 광축에 평행한 방향을 Z축으로 하고, Z축에 수직한 평면 내에서 서로 직교하는 방향을 X축 및 Y축으로 한다.

임프린트 장치(10)는 조사 유닛(50), 몰드 보유지지 유닛(40), 기판 보유지지 유닛(20), 디스펜서(32), 제어 유닛(15), 및 클리닝 유닛(60)을 갖는다. 또한, 임프린트 장치(10)는 정반(11), 제진기(12), 프레임(13), 및 얼라인먼트 스코프(14)를 갖는다. 정반(11)은, 임프린트 장치(10)의 전체를 지지하고, 기판 스테이지(23)의 이동 기준 평면을 형성한다. 제진기(12)는, 프레임을 지지하고, 바닥으로부터의 진동을 제거하는 기능을 갖는다. 프레임(13)은, 기판(21) 보다 상방에 배치되어 있는 각 유닛, 보다 구체적으로는, 광원(51)으로부터 몰드(41)까지의 유닛을 지지한다. 얼라인먼트 스코프(14)는 기판(21)에 제공된 얼라인먼트 마크의 위치를 계측한다. 얼라인먼트 스코프(14)의 계측 결과에 기초하여, 기판 스테이지(23)가 위치 결정된다.

조사 유닛(50)은, 임프린트 처리 시에, 보다 구체적으로는, 기판 상의 수지(30)를 경화시킬 때에, 몰드(41)를 통하여 수지(30)에 대하여 자외선(53)을 조사한다. 조사 유닛(50)은 광원(51) 및 광원(51)으로부터 발해진 자외선(53)을 적절하게 조정해서 수지(30)에 조사하도록 구성된 광학계(52)를 포함한다.

광원(51)은 할로겐 램프 등의 램프를 채용할 수 있다. 그러나, 광원(51)은 몰드(41)를 투과할 수 있고 수지(30)를 경화시키는 것이 가능한 파장을 갖는 광을 발하는 한 특별히 한정되지 않는다. 광학계(52)는 렌즈, 미러, 애퍼쳐, 자외선(53)의 조사와 차광과의 사이에서 전환되도록 구성된 셔터 등을 포함한다.

본 실시형태에서는, 임프린트 장치(10)는, 광경화법을 채용하고 있기 때문에, 조사 유닛(50)을 포함한다. 그러나, 예를 들어 임프린트 장치(10)가 열경화법을 채용하는 경우에는, 조사 유닛(50)은 열경화성수지를 경화시키기 위한 열을 제공하는 열원 유닛으로 치환된다.

몰드(41)는 다각형(예를 들어, 직사각형 또는 정사각형)의 외측 형상을 갖고, 기판(21)에 면하는 면에, 기판(21)에 전사해야 할 요철 패턴(회로 패턴)이 3차원으로 형성된 패턴부(41a)를 포함한다. 몰드(41)는 자외선(53)을 투과시키는 것이 가능한 재료, 예를 들어 석영으로 구성된다. 또한, 몰드(41)는 자외선(53)이 입사하는 입사면에, 원형의 평면 형상을 갖고, 또한 어느 정도의 깊이를 갖는 캐비티(오목부)(44)를 갖는다.

몰드 보유지지 유닛(40)은 몰드(41)를 보유지지하는 몰드 척(42), 몰드 척(42)을 이동가능하게 보유지지하는 몰드 구동 기구(43), 및 몰드(41)[패턴부(41a)]의 형상을 보정하는 보정 기구(46)를 포함한다.

몰드 척(42)은 몰드(41)의 자외선(53)의 입사면의 외주 영역을 진공 흡착력이나 정전기 힘에 의해 처킹(chucking)함으로서 몰드(41)를 보유지지한다. 예를 들어, 진공 흡착력에 의해 몰드(41)를 보유지지하는 경우, 몰드 척(42)은, 외부에 제공된 진공펌프(도시하지 않음)에 접속되고, 필요에 따라 진공펌프의 공기 배출에 의해 발생되는 흡착력을 조정함으로써, 몰드(41)에 대한 흡착력(보유 지지력)을 조정한다.

몰드 구동 기구(43)는, 기판 상의 수지(30)에 대한 몰드(41)의 가압 또는 기판 상의 수지(30)로부터의 몰드(41)의 분리를 선택적으로 행하도록 몰드 척(42)[몰드(41)]을 각각의 축 방향으로 이동시킨다. 몰드 구동 기구(43)에 채용될 수 있는 동력원으로서는, 예를 들어 리니어 모터나 에어 실린더가 있다. 몰드 구동 기구(43)는 몰드(41)를 고정밀도로 위치 결정하기 위해서 조동 구동계나 미동 구동계 등의 복수의 구동계에서 구성되어도 된다. 또한, 몰드 구동 유닛(43)은, Z축 방향뿐만 아니라, X축 방향, Y축 방향 및 θ 방향(Z축 둘레의 회전 방향)의 위치 조정 기능, 및 몰드(41)의 기울기를 보정하기 위한 틸트 기능을 갖고 있어도 된다.

임프린트 장치(10)에서의 몰드(41)의 가압 및 분리의 각 동작은, 몰드(41)를 Z축 방향으로 이동시킴으로써 실현해도 된다. 그러나, 기판(21)을 Z축 방향으로 이동시킴으로써 실현해도 된다. 또한, 몰드(41) 및 기판(21)의 양쪽을 상대적으로 Z축 방향으로 이동시킴으로써 몰드(41)의 가압 및 분리의 각 동작을 실현해도 된다.

보정 기구(46)는 몰드 척(42)에서의 몰드(41)의 보유지지 측에 제공되고 몰드(41)를 변형시키는 기능을 갖는다. 보정 기구(46)는 몰드(41)의 측면에 대하여 외력 또는 변형을 기계적으로 부여함으로써 몰드(41)[패턴부(41a)]의 형상을 보정한다.

몰드 척(42) 및 몰드 구동 기구(43)는, 그들의 중심부(내측)에, 조사 유닛(50)으로부터 기판(21)을 향해 발해지는 자외선(53)을 통과가능하게 하는 개구 영역(47)을 포함한다. 여기서, 몰드 척(42)[또는 몰드 구동 기구(43)]은, 개구 영역(47)의 일부와 몰드(41)로 둘러싸이는 캐비티(44)를 밀폐 공간으로 하기 위한 광투과 부재(예를 들어, 유리판)(45)를 포함하는 경우도 있다. 이 경우, 캐비티(44)의 내부 압력은, 진공펌프 등을 포함하는 압력 조정 장치(도시하지 않음)에 의해 조정된다. 압력 조정 장치는, 예를 들어 기판 상의 수지(30)에 몰드(41)를 가압하는 때에, 캐비티(44)의 내부 압력을 외부 압력보다 높게 설정한다. 이에 의해, 몰드(41)의 패턴부(41a)가 기판(21)을 향해서 볼록 형상으로 휘어(변형되어), 기판 상의 수지(30)를 패턴부(41a)의 중심부로부터 접촉시킬 수 있다. 그 결과, 몰드(41)의 패턴부(41a)와 수지(30)와의 사이에 가스(공기)가 잔류하는 것이 억제되어, 패턴부(41a)에 대하여 수지(30)를 효율적으로 충전시킬 수 있다.

기판(21)은, 예를 들어 단결정 실리콘 기판이나 SOI(Silicon On Insulator:실리콘 온 절연체) 기판을 포함한다. 기판(21)의 복수의 샷 영역(패턴 형성 영역)에는, 몰드(41)의 패턴부(41a)에 대응하는 수지(30)의 패턴(패턴을 포함하는 층)이 형성된다. 일반적으로는, 임프린트 장치(10)에 반입되는 기판(21)의 복수의 샷 영역에는, 전단계에서 패턴(기판측 패턴)이 형성된다.

기판 보유지지 유닛(20)은, 기판(21)을 이동가능하게 보유지지하고, 예를 들어 몰드(41)와 기판 상의 수지(30)를 서로 접촉시킬 때, 패턴부(41a)와 기판(21)의 샷 영역(기판측 패턴)과의 정렬을 행하기 위해 사용된다. 기판 보유지지 유닛(20)은, 기판(21)을 보유지지(처킹)하는 기판 척(22), 및 기판 척(22)을 기계적으로 보유지지하고 각 축 방향으로 이동시키는 기판 스테이지(23)를 포함한다.

기판 스테이지(23)에 채용가능한 동력원으로서는, 예를 들어 리니어 모터나 평면 모터 등이 있다. 기판 스테이지(23)는, X축 및 Y축의 각 방향에 대하여, 조동 구동계나 미동 구동계 등의 복수의 구동계에 의해 구성되어도 된다. 기판 스테이지(23)는, 기판(21)의 Z축 방향의 위치 조정 기능, 기판(21)의 θ축 방향의 위치 조정 기능, 및 기판(21)의 기울기를 보정하는 틸트 기능을 갖고 있어도 된다.

기판 보유지지 유닛(20)의 측면에는, X, Y, Z, ωx, ωy 및 ωz의 각 방향에 대응하는 복수의 참조 미러(70)가 배치된다. 또한, 임프린트 장치(10)는 이 참조 미러(70)의 각각에 계측광(71)을 조사해서 기판 스테이지(23)의 위치, 즉 기판(21)의 위치를 계측하도록 구성된 복수의 간섭계(72)를 포함한다. 단, 도 1은 한 쌍의 참조 미러(70) 및 간섭계(72)만을 나타내고 있다. 간섭계(72)는 기판(21)의 위치를 실시간으로 계측한다. 제어 유닛(15)은 간섭계(72)의 계측 결과에 기초하여 기판(21)[기판 스테이지(23)]를 위치 결정한다. 이러한 기판(21)의 위치를 계측하는 계측기로서는 간섭계(72) 이외에 반도체 레이저를 사용하는 인코더 등이 채용가능하다.

디스펜서(32)는 몰드 보유지지 유닛(40)의 근방에 제공된다. 디스펜서(32)는, 기판(21)에, 보다 구체적으로는, 기판(21)의 샷 영역(기판측 패턴)에 수지(30)를 공급(도포)한다. 여기서, 수지(30)는, 자외선(53)의 조사에 의해 경화하는 자외선 경화성 수지이며, 디바이스의 제조 단계 등의 각종 조건에 따라서 적절히 선택된다. 디스펜서(32)에는 미경화 상태의 수지(30)를 수용하는 용기(31)가 접속된다. 용기(31)로부터 디스펜서(32)에 수지(30)가 공급된다.

디스펜서(32)는 예를 들어 압전식 토출 기구(노즐)에 의해 구성된다. 디스펜서(32)로부터 토출(도포)되는 수지(30)의 양은, 0.1 내지 10[pL/적(pL/drop)] 의 범위에서 설정가능하며, 통상적으로 약 2[pL/적]로 설정된다. 기판(21)에 토출되는 수지(30)의 총량은 몰드(41)의 패턴부(41a)의 밀도나 기판(21)에 형성해야 할 잔류 층 두께(RLT)에 기초하여 결정된다. 디스펜서(32)는 제어 유닛(15)의 제어 하에서 기판(21)에 대한 수지(30)의 토출 위치, 토출량 등을 제어한다.

제어 유닛(15)은, 예를 들어 CPU 및 메모리를 포함하는 컴퓨터로 구성되고, 임프린트 장치(10)의 전체(각 유닛의 동작, 조정 등)를 제어한다. 제어 유닛(15)은, 회전을 통해 임프린트 장치(10)의 각 유닛에 접속되고, 프로그램 등에 따라서 각 유닛을 제어한다. 제어 유닛(15)은, 본 실시형태와 같이, 임프린트 장치(10)의 일부로서 배치되어도 되고, 임프린트 장치(10)와 별도로 배치되어도 된다.

이하, 임프린트 장치(10)에서의 디스펜서(32)의 클리닝(세정)에 대해서 설명한다. 도 2는, 제1 실시형태에 따른 클리닝 유닛(60)의 구성을 도시하는 개략 단면도이다. 디스펜서(32)는, 기판(21)을 향해서 수지(30)를 토출하도록 구성된 토출구(33)를 포함한다. 토출구(33)의 하면(외표면)을 토출면(33a)이라 한다. 클리닝 유닛(60)은, 디스펜서(32)를 클리닝하는 기능, 보다 구체적으로는, 수지(30)에 의한 디스펜서(32)의 토출구(33)의 막힘을 제거하는 기능을 갖는다. 클리닝 유닛(60)은, 도 2에 도시한 바와 같이, 가스 공급 유닛(61), 가스 회수 유닛(제1 회수 유닛)(62), 장벽(63), 수지 회수 유닛(제2 회수 유닛)(64), 및 수용부(65)를 포함한다.

수용부(65)는, 디스펜서(32)로부터 토출된 수지(30)를 수용하는 수용 트레이로서 기능한다. 수용부(65)는 판상 부재로 형성되고 기판 스테이지(23) 상에 제공되어 있다. 본 실시형태에서는, 가스 공급 유닛(61)은 디스펜서(32)의 주위를 둘러싸도록 제공된다. 가스 공급 유닛(61)은, 디스펜서(32)의 토출구(33)에 면하는 공간, 더 구체적으로는, 토출면(33a)과 토출면(33a)에 면하는 부분인 수용부(65)와의 사이의 공간(SP)에, 수지(30)에 용이하게 용해되는 가스를 공급한다. 가스 공급 유닛(61)으로부터 공급되는 가스는 수지(30)에 용해되어, 수지(30)의 점도를 저하시키며, 액체 상태에서 수지(30)의 점도보다 낮은 점도를 갖는다. 또한, 가스 공급 유닛(61)으로부터 공급되는 가스는, 20℃ 및 1 기압의 환경에서의 수지(30)에의 용해도가 0.2몰/리터 이상이며, 예를 들어 펜타플루오로프로판을 포함한다. 본 실시형태에서, 가스 회수 유닛(62)은 가스 공급 유닛(61)의 주위를 둘러싸도록 제공되고 가스 공급 유닛(61)에 의해 공간(SP)에 공급된 가스를 회수한다. 장벽(63)은, 수용부(65)의 외주부에 제공되고, 가스 공급 유닛(61)에 의해 공간(SP)에 공급된 가스가 공간(SP) 밖으로 누설하는 것을 저감시킨다. 수지 회수 유닛(64)은, 디스펜서(32)로부터 토출되고 수용부(65)에 의해 수용한 수지(30)를 회수한다.

도 3을 참조하여, 임프린트 장치(10)에서의 디스펜서(32)의 클리닝 처리에 대해서 설명한다. 디스펜서(32)의 클리닝 처리는, 수지(30)에 의한 디스펜서(32)의 토출구(33)의 막힘을 제거하는 처리이며, 제어 유닛(15)이 임프린트 장치(10)의 각 유닛[특히, 클리닝 유닛(60)]을 통괄적으로 제어함으로써 행하여 진다. 클리닝 처리에 이어, 임프린트 장치(10)는, 클리닝된 디스펜서(32)를 사용해서 기판 상에 수지(30)를 공급하고, 기판 상의 수지(30)를 몰드(41)를 사용해서 성형하여 기판 상에 패턴을 형성하는 임프린트 처리를 행한다.

단계 S1에서는, 디스펜서(32)의 토출구(33)의 막힘을 검지한다. 디스펜서(32)의 토출구(33)의 막힘은 정기적으로 토출구(33)로부터 수지(30)를 더미로서 토출시킴으로써 검지될 수 있다.

단계 S2에서는, 기판 스테이지(23)를 이동시킴으로써, 디스펜서(32) 아래에, 더 구체적으로는, 디스펜서(32)의 토출면(33a)에 면하도록, 클리닝 유닛(60)의 수용부(65)를 배치한다.

단계 S3에서는, 가스 공급 유닛(61)이 디스펜서(32)의 토출구(33)에 면하는 공간(SP)에 가스를 공급하여, 공간(SP)을 가스 공급 유닛(61)으로부터 공급되는 가스로 치환한다. 이때, 가스 공급 유닛(61)으로부터 공급된 가스는 임프린트 장치(10)의 각 유닛에 악영향을 줄 가능성이 있다. 따라서, 가스 공급 유닛(61)에 의해 공간(SP)에 공급된 가스가 공간(SP) 밖으로 누설하지 않도록, 이러한 가스를 가스 회수 유닛(62)에 의해 회수한다.

단계 S4에서는, 가스 공급 유닛(61)에 의해 공간(SP)에 가스가 공급되고 있는 동안, 즉 가스 공급 유닛(61)으로부터 공급된 가스의 분위기 하에서, 토출구(33)로부터 수지(30)를 토출한다. 이때, 가스 공급 유닛(61)으로부터 공급된 가스가 수지(30)에 용해한다. 가스 공급 유닛(61)으로부터 공급된 가스는 낮은 저점를 갖는다. 따라서, 이러한 가스가 디스펜서(32)의 토출구(33)의 근방의 수지(30)에 용해함으로써, 그 수지(30)의 점도 및 표면 장력이 저하된다. 예를 들어, 점도가 8[cp], 표면 장력이 30[mN/m]인 수지(30)의 경우에는, 펜타플루오로프로판을 용해시킴으로써, 수지의 점도가 4[cp]로 저하되고, 표면 장력이 28[mN/m]로 저하된다. 점도 및 표면 장력의 저하에 의해, 디스펜서(32)의 토출구(33)로부터 수지(30)가 토출하기 더 용이해진다. 따라서, 토출구(33)의 막힘을 조기에 개선(제거)할 수 있다.

단계 S5에서는, 가스 공급 유닛(61)이 공간(SP)에의 가스의 공급을 정지하고, 가스 회수 유닛(62)이 공간(SP)에 공급된 가스를 회수한다. 상술한 바와 같이, 가스 공급 유닛(61)에 의해 공간(SP)에 공급된 가스가 공간(SP) 밖으로 누설하는 것을 방지하도록, 가스 공급 유닛(61)이 공간(SP)에 가스를 공급하는 것을 정지한 후 미리 정해진 기간에 공간(SP)에 공급된 가스를 가스 회수 유닛(62)이 회수할 필요가 있다.

단계 S6에서는, 실제로 임프린트 처리를 행하는 분위기로 분위기를 되돌려서, 디스펜서(32)의 토출구(33)의 막힘이 개선되었는지를 판정한다. 이 판정은, 예를 들어 디스펜서(32)에 의해 기판(21)에 수지(30)를 공급하여, 공급 불량이 있는지를 확인하거나, 또는 기판(21)에 공급된 수지(30)의 상태를 카메라 등을 사용하여 확인함으로써 이루어진다. 디스펜서(32)의 토출구(33)의 막힘이 개선되어 있지 않은 경우에는, 처리는 단계 S3으로 복귀하고, 디스펜서(32)의 토출구(33)의 막힘이 개선 될 때까지 상술한 처리를 반복한다. 한편, 디스펜서(32)의 토출구(33)의 막힘이 개선되어 있는 경우에는, 처리는 단계 S7으로 이행한다.

단계 S7에서는, 수용부(65)에 저류된 수지(30)를 수지 회수 유닛(64)이 회수한다. 수용부(65)에 저류된 수지(30)는 휘발한다. 따라서, 그 휘발 성분이 임프린트 장치(10)의 각 유닛에 부착되고 임프린트 장치(10)를 오염시키는 경우가 있다. 따라서, 디스펜서(32)의 토출구(33)의 막힘이 개선되면, 수용부(65)에 저류된 수지(30)를 회수할 필요가 있다.

상기와 같이, 본 실시형태에서는, 디스펜서(32)의 토출구(33)에 면하는 공간(SP)에, 수지(30)에 용해되고 수지(30)의 점도를 저하시키는 가스를 공급함으로써, 토출구(33)의 막힘을 저감(제거)할 수 있다. 본 실시형태에서는, 가스를 사용하여 디스펜서(32)을 클리닝한다. 따라서, 용제를 사용하는 경우와 달리, 디스펜서(32)의 토출면(33a)에 부착된 불필요한 용제를 닦아내는 단계가 생략되고, 디스펜서(32)를 클리닝하는 데 필요로 하는 시간을 단축할 수 있다. 바꾸어 말하면, 본 실시형태에서는, 디스펜서(32)의 토출구(33)의 막힘을 단시간에 그리고 효율적으로 개선할 수 있다.

본 실시형태에서는, 클리닝 유닛(60)의 수용부(65)를 기판 스테이지(23) 상에 제공한다. 그러나, 수용부(65)는 다른 장소에 제공되어도 된다. 또한, 디스펜서(32)를 클리닝하는 클리닝 처리는, 수용부(65) 위에서 반드시 행해질 필요는 없고, 임프린트 장치(10)가 장기간 정지 상태에 설정될 때에 배치되는 퇴피 위치, 또는 클리닝 처리용의 더미 기판이나 기판(21) 위에서 행해져도 된다. 여기서, 클리닝 처리를 기판(21) 위에서 행하는 경우에는, 이러한 기판(21)의 샷 영역 중 적어도 1개의 샷 영역을 클리닝 처리용의 샷 영역으로서 지정한다. 또한, 디스펜서(32)의 클리닝은, 토출구(33)의 막힘을 검지했을 때뿐만 아니라 정기적으로 행해도 되거나, 또는 임프린트 장치(10)가 장기간 정지 상태에 설정된 후에 복귀할 때에 행해도 된다.

<제2 실시형태>

도 4는 제2 실시형태에 따른 클리닝 유닛(60)의 구성을 도시하는 개략 단면도이다. 제1 실시형태에서는, 디스펜서(32)에 가스 공급 유닛(61) 및 가스 회수 유닛(62)을 제공하고, 디스펜서(32)의 주위로부터 가스를 공급 및 회수하고 있다. 본 실시형태에서는, 도 4에 도시한 바와 같이, 가스 공급 유닛(61) 및 가스 회수 유닛(62)은 디스펜서(32)의 토출면(33a)에 면하도록 수용부(65)에 제공된다. 따라서, 가스 공급 유닛(61)은, 디스펜서(32)의 토출면(33a)을 향하여 가스를 블로우할 수 있고, 토출구(33)의 막힘을 효율적으로 저감할 수 있다. 또한, 본 실시형태에서는, 장벽(63)은, 공간(SP)에 공급된 가스가 공간(SP) 밖으로 누설하는 것을 방지하도록 장벽의 컨덕턴스를 저하시키는 구조를 갖는다. 더 구체적으로는, 장벽(63)은 디스펜서(32)를 클리닝할 때에 디스펜서 측을 향해서 돌출하고 디스펜서(32)의 주위를 둘러싸는 부분(63a)을 포함한다.

본 실시형태에서의 디스펜서(32)의 클리닝 처리는 제1 실시형태(도 3)와 동일하기 때문에, 여기서는 그에 대한 상세한 설명은 생략한다. 본 실시형태에서도, 디스펜서(32)의 토출구(33)의 막힘을 단시간에 그리고 효율적으로 개선할 수 있다.

제1 실시형태와 제2 실시형태를 조합해도 된다. 디스펜서(32)의 주위로부터 가스를 공급 및 회수함과 함께 디스펜서(32)의 토출면(33a)에 면하는 측으로부터 가스를 공급 및 회수함으로써, 토출구(33)의 막힘을 보다 효율적으로 개선할 수 있다.

<제3 실시형태>

물품으로서의 디바이스(반도체 디바이스, 자기 기억 매체, 액정 표시 소자 등)의 제조 방법에 대해서 설명한다. 상기 제조 방법은 임프린트 장치(10)를 사용하여 패턴을 기판(웨이퍼, 유리 플레이트, 필름형 기판 등)에 형성하는 단계를 포함한다. 상기 제조 방법은 패턴이 형성된 기판을 처리하는 단계를 더 포함한다. 상기 처리 단계는 상기 패턴의 잔막을 제거하는 단계를 포함할 수 있다. 또한, 상기 처리 단계는 상기 패턴을 마스크로서 사용하여 기판을 에칭하는 단계 등의 주지의 다른 단계를 포함할 수 있다. 본 실시형태에 따른 물품의 제조 방법은, 종래의 방법에 비하여, 물품의 성능, 품질, 생산성 및 생산 비용 중 적어도 하나에서 유리하다.

본 발명을 예시적인 실시형태를 참고하여 설명하였지만, 본 발명은 개시된 예시적인 실시형태로 제한되지 않음을 이해해야 한다. 이하의 청구항의 범위는 이러한 모든 변형 및 동등한 구성 및 기능을 포함하도록 가장 넓은 해석이 허용되어야 한다.

Claims

기판을 향하여 토출구로부터 임프린트재를 토출하도록 구성된 디스펜서를 포함하는 임프린트 장치의 임프린트 방법이며, 상기 임프린트 방법은,
상기 임프린트재에 의한 상기 토출구의 막힘(clogging)을 제거하는 제1 단계, 및
상기 제1 단계에서 상기 막힘이 제거된 상기 디스펜서를 사용하여 상기 기판 상에 상기 임프린트재를 공급하고 상기 기판 상의 상기 임프린트재를 몰드를 사용하여 성형해서 상기 기판 상에 패턴을 형성하는 제2 단계를 포함하고,
상기 제1 단계는, 상기 토출구에 상기 임프린트재에 용해되어 상기 임프린트재의 점도를 저하시키는 가스를 공급하는 단계, 상기 공급된 가스를 상기 토출구 주위의 상기 임프린트재에 용해시키는 단계, 상기 용해된 가스에 의해 상기 토출구 주위의 상기 임프린트재의 점도를 저하시키는 단계, 및 상기 점도가 저하된 임프린트재를 토출하는 단계를 포함하고,
상기 제1 단계에서, 상기 가스를 상기 토출구로 공급하는 동안, 상기 디스펜서는 상기 임프린트재를 토출하기 위한 제어를 수행하고,
상기 가스는 액체 상태에서 상기 임프린트재의 점도보다 낮은 점도를 갖는, 임프린트 방법.
제1항에 있어서,
상기 제1 단계에서는, 상기 토출구에 면하는 공간에 상기 가스를 공급하고,
상기 제2 단계에서는, 상기 공간에의 상기 가스의 공급을 정지하는, 임프린트 방법.
제1항에 있어서,
상기 제1 단계에서는, 상기 가스의 분위기 하에서 상기 토출구로부터 상기 임프린트재를 토출함으로써 상기 임프린트재에 의한 상기 토출구의 막힘을 제거하는, 임프린트 방법.
물품의 제조 방법이며, 상기 방법은,
제1항에 따른 임프린트 방법을 사용하여 기판 상에 패턴을 형성하는 단계, 및
상기 패턴이 형성된 상기 기판을 가공하는 단계를 포함하는, 물품의 제조 방법.
제1항에 있어서,
상기 제1 단계에서, 상기 임프린트재에 의한 상기 토출구의 막힘이 검출되는 경우, 상기 가스가 상기 토출구에 공급되는, 임프린트 방법.