KR101933341B1

KR101933341B1 - 임프린트 장치, 얼라인먼트 방법 및 물품의 제조 방법

Info

Publication number: KR101933341B1
Application number: KR1020180014597A
Authority: KR
Inventors: 요시유키 우스이
Original assignee: 캐논 가부시끼가이샤
Priority date: 2014-03-10
Filing date: 2018-02-06
Publication date: 2018-12-27
Also published as: KR101828650B1; CN104914665A; US10018910B2; JP2015170815A; KR20150105912A; KR20180019025A; US20150251348A1

Abstract

본 발명은, 기판 상의 임프린트재에 몰드를 사용해서 패턴을 형성하는 임프린트 장치를 제공하며, 장치는 기판을 유지하도록 구성된 스테이지, 몰드를 유지하도록 구성된 유지 기구, 몰드에 제공된 마크를 검출하도록 구성된 스코프, 스코프를 구동하도록 구성된 구동 기구, 및 유지 기구에 유지된 몰드의 마크를 스코프가 검출하도록 구동 기구에 의해 스코프를 위치결정하고, 스코프를 위치결정하는 데 필요한 스코프의 구동량에 기초하여 유지 기구에 의해 유지된 몰드의 기준 위치로부터의 위치 어긋남량을 구하고, 위치 어긋남량에 기초하여 몰드와 기판과의 사이의 얼라인먼트를 행하도록 구성된 처리 유닛을 포함한다.

Description

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

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

임프린트 기술은, 미세한 패턴을 형성할 수 있고, 자기 기억 매체 및 반도체 디바이스의 양산을 위한 리소그래피 기술 중 하나로서 실용화되고 있다. 임프린트 기술을 사용한 임프린트 장치는, 일본특허공보 제4185941호에 개시되어 있는 바와 같이, 미세한 패턴(요철)이 형성된 몰드(다이)를 원판으로서 사용하여, 실리콘 웨이퍼 또는 유리 플레이트 등의 기판 상에 패턴을 형성한다. 예를 들어, 임프린트 장치는, 기판을 광경화성 수지(예를 들어, 자외선 경화 수지)로 도포하고, 몰드를 사용하여 수지를 성형한다. 수지는 광(예를 들어, 자외선)으로 조사되어 경화되며, 그리고 나서 몰드가 경화된 수지로부터 박리되어 기판 상에 수지의 패턴을 형성한다.

임프린트 장치는 기판과 몰드와의 사이의 얼리인먼트 방식으로서 다이-바이-다이(die-by-die) 얼라인먼트 방식 또는 글로벌 얼라인먼트 방식을 채용한다. 다이-바이-다이 얼라인먼트 방식에서는, 기판 상의 복수의 샷 영역 각각에 대해, 기판 상의 얼라인먼트 마크 및 몰드 상의 얼라인먼트 마크가 광학적으로 검출되어 몰드와 기판과의 사이의 위치 관계의 어긋남을 보정한다. 글로벌 얼라인먼트 방식은 일부 대표적인 샘플 샷 영역에 형성된 얼라인먼트 마크의 검출 결과에 통계 처리를 실행하여 결정된 모든 샷 영역의 위치에 기초하여 몰드와 기판과의 사이의 위치 관계의 어긋남을 보정하는 얼라인먼트 방식이다. 얼라인먼트 마크를 검출하는 얼라인먼트 스코프로서, 다이-바이-다이 얼라인먼트 방식에서는 TTM(Through The Mold) 스코프가 사용되는 반면, 글로벌 얼라인먼트 방식에서는 OA(Off Axis)스코프가 사용된다.

임프린트 장치는 미리 몰드의 위치를 계측하는 것이 필요하다. 다이-바이-다이 얼라인먼트 방식에서는, 기판 상의 얼라인먼트 마크와 몰드 상의 얼라인먼트 마크가 얼라인먼트 스코프의 시야 내에 들어와야 한다. 이를 달성하기 위해서, 몰드의 위치가 미리 구해질 필요가 있다(몰드의 사전 얼라인먼트). 또한, 글로벌 얼라인먼트 방식에서는, 기판 상의 수지와 몰드를 서로 접촉시킬 때의 몰드의 위치 어긋남이 중첩 정밀도의 저하를 초래하기 때문에 몰드의 위치를 미리 구할 필요가 있다.

몰드의 사전 얼라인먼트에서는, 먼저 얼라인먼트 스코프가 몰드 상의 얼라인먼트 마크를 검출한다. 계속해서, 얼라인먼트 스코프의 X-Y 위치를 고정한 상태에서, 얼라인먼트 스코프는 기판 상의 얼라인먼트 마크 또는 기판 스테이지에 배치된 기준 마크를 검출한다. 그리고, 몰드 상의 얼라인먼트 마크와 기판 상의 얼라인먼트 마크와의 사이의 상대 위치, 또는 몰드 상의 얼라인먼트 마크와 기준 마크와의 사이의 상대 위치가 구해진다. 이러한 몰드의 사전 얼라인먼트는 많은 시간이 걸리기 때문에, 임프린트 장치의 스루풋을 저하시키는 요인이 된다. 특히, 임프린트 장치에서는, 몰드를 정기적으로 교환할 필요가 있는 것 외에, 몰드 상의 얼라인먼트 마크의 어긋남이 크고, 따라서 몰드 상의 얼라인먼트 스코프가 얼라인먼트 스코프의 시야 밖으로 벗어나기 쉽다. 그러므로, 몰드의 사전 얼라인먼트는 임프린트 장치의 스루풋에 큰 영향을 주게 된다.

본 발명은 몰드와 기판과의 사이의 얼라인먼트에 필요로 하는 시간의 면에서 유리한 임프린트 장치를 제공한다.

본 발명의 일 양태에 따르면, 기판 상의 임프린트재에 몰드를 사용해서 패턴을 형성하는 임프린트 장치가 제공되며, 장치는, 기판을 유지하도록 구성된 스테이지, 몰드를 유지하도록 구성된 유지 기구, 몰드에 제공된 마크를 검출하도록 구성된 스코프, 스코프를 구동하도록 구성된 구동 기구, 및 유지 기구에 의해 유지된 몰드의 마크를 스코프가 검출하도록 구동 기구에 의해 스코프를 위치결정하고, 스코프를 위치결정하는 데 요구된 스코프의 구동량에 기초하여 유지 기구에 의해 유지된 몰드의 기준 위치로부터의 위치 어긋남량을 구하고, 위치 어긋남량에 기초하여 몰드와 기판과의 사이의 얼라인먼트를 행하도록 구성된 처리 유닛을 포함한다.

본 발명의 추가의 양태는 첨부된 도면을 참고하는 예시적인 실시형태에 대한 이하의 설명으로부터 명확해질 것이다.

도 1은 본 발명의 양태에 따른 임프린트 장치의 구성을 도시하는 개략도이다.
도 2는 도 1에 도시된 임프린트 장치에서의 임프린트 처리를 설명하기 위한 흐름도이다.
도 3a 내지 도 3c는 도 1에 도시된 임프린트 장치에서의 임프린트 처리를 설명하기 위한 도면이다.
도 4a 및 도 4b는 스코프 구동 기구에 의한 얼라인먼트 스코프의 구동을 설명하기 위한 도면이다.

이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시형태를 설명한다.

도면 전체에서 동일한 참조 번호는 동일한 부재를 나타내는 것이며, 그에 대한 반복적인 설명은 하지 않는다는 것을 유의하라.

도 1은, 본 발명의 양태에 따른 임프린트 장치(100)의 구성을 도시하는 개략도이다. 임프린트 장치(100)는, 기판 상의 임프린트재를 몰드를 사용해서 성형하여 기판 상에 패턴을 형성하는 리소그래피 장치이다. 본 실시형태에서는, 임프린트 장치(100)는 임프린트재로서 수지를 사용하고, 수지 경화법으로서, 자외선(UV 광)의 조사에 의해 수지를 경화시키는 광경화법을 채용한다. 그러나, 임프린트 장치(100)는, 다른 파장 영역을 갖는 광의 조사에 의해 수지를 경화시켜도 되고, 열 등의 다른 에너지를 사용하여 수지를 경화시키는 열경화법을 채용해도 된다.

임프린트 장치(100)는, 임프린트 처리를 반복함으로써, 기판 상의 복수의 샷 영역에 패턴을 형성한다. 임프린트 처리는 몰드와 기판 상의 수지를 서로 접촉시킨 상태에서 수지를 경화시킴으로써 몰드에 형성된 패턴을 기판 상에 전사하는 처리라는 것을 유의하라.

임프린트 장치(100)는, 경화 유닛(120), 몰드 유지 기구(130), 몰드 보정 기구(140), 기판 유지 기구(160), 얼라인먼트 기구(170), 도포 기구(180), 관찰 광학계(190), 오프-액시스(off-axis) 스코프(200), 제어 유닛(300)을 포함한다. 또한, 임프린트 장치(100)는, 정반(platen) 및 진동방지기(댐퍼)를 포함한다. 정반은 전체 임프린트 장치(100)를 지지하고 기판 스테이지(164)가 이동할 때의 기준 평면을 형성한다. 진동방지기는 바닥으로부터의 진동을 제거하고 정반을 지지한다.

경화 유닛(120)은, 기판(W) 상의 수지(R)를 경화시키기 위해서, 몰드(M)를 개재하여 광(자외선)을 수지(레지스트)(R)에 조사한다. 본 실시형태에서, 수지(R)는 자외선-경화 수지이다. 경화 유닛(120)은 광원 유닛(110), 광학계(112), 및 하프 미러(HM)를 포함한다. 광원 유닛(110)은, 예를 들어 자외선(예를 들어, i-선 또는 g-선)을 발생시키는 할로겐 램프 등의 광원, 및 광원으로부터의 광을 집광하는 타원형 미러를 포함한다. 광학계(112)는, 수지(R)를 경화시키기 위한 광을 기판(W)의 샷 영역에 조사하도록 구성된 렌즈 및 애퍼쳐를 포함한다. 애퍼쳐는, 화각 제어 및 외주 차광 제어를 위해 사용된다. 화각 제어는 타깃 샷 영역에만 광을 조사하기 위한 제어이며, 외주 차광 제어는 기판(W)의 외형을 초과해서 광을 기판(W)에 조사하는 것을 제한하기 위한 제어다. 또한, 광학계(112)는 몰드(M)를 균일하게 조사하기 위한 옵티컬 인터그레이터(optical integrator)를 포함하고 있어도 된다. 광학계(112)로부터의 광은 하프 미러(HM)에 의해 반사되어, 몰드(M)를 개재해서 기판(W) 상의 수지(R)에 입사된다.

수지(R)를 경화시키기 위한 광인 자외선을 투과시키기 위해서, 몰드(M)는 자외선의 파장에 대하여 투명한 석영 등의 재료로 구성된다. 몰드(M)는 몰드 반송 기구(도시하지 않음)에 의해 반송된다. 몰드 반송 기구는, 예를 들어 진공 척 등의 척을 포함하는 반송 로봇을 포함한다.

몰드 유지 기구(130)는, 몰드(M)를 유지하는 척(132), 척(132)을 구동하는[즉, 몰드(M)를 이동시키는] 몰드 구동 기구(134), 및 몰드 구동 기구(134)를 지지하는 베이스(136)를 포함한다. 몰드 구동 기구(134)는, 몰드(M)의 위치를 6축에 관해서 제어하는 위치결정 기구, 몰드(M)를 기판(W) 상의 수지(R)에 가압하거나 경화된 수지(R)로부터 몰드(M)를 박리하는 기구를 포함한다. 6축은, 척(132)의 유지면[몰드(M)를 유지하는 면]이 X-Y 평면이고 X-Y 평면에 직교하는 방향이 Z-축이라고 가정한 X-Y-Z 좌표계에서의 X-축, Y-축, Z-축 및 각 축의 회전 축임을 유의하라.

몰드 보정 기구(140)는 척(132)에 배치된다. 몰드 보정 기구(140)는, 예를 들어 공기 또는 오일 등의 유체에 의해 작동하는 실린더(액추에이터)를 사용하여, 몰드(M)를 외주 방향으로부터 가압함으로써 몰드(M)의 형상을 보정한다. 또한, 몰드 보정 기구(140)는, 몰드(M)의 온도를 제어하는 온도 제어 유닛을 포함하고, 몰드(M)의 온도를 제어함으로써 몰드(M)의 형상을 보정해도 된다. 또한, 몰드 보정 기구(140)는 기판(W)의 온도를 제어해서 기판(W)의 형상을 보정하는 기구를 포함해도 된다. 기판(W)은, 어닐링 등의 프로세스를 거친 후에 변형된다(전형적으로는, 팽창 또는 수축한다). 몰드 보정 기구(140)는, 오버레이 오차가 허용 범위에 들어가도록, 이러한 몰드(M)의 변형에 따른 스코프로 몰드(M)의 형상을 보정한다.

기판 유지 기구(160)는, 기판(W)을 유지하는 척(162), 척(162)을 구동하는[즉, 기판(W)을 이동시키는) 기판 스테이지(164), 및 스테이지 구동 기구(도시하지 않음)를 포함한다. 스테이지 구동 기구는, 기판 스테이지(164)의 위치를 6축에 관해서 제어함으로써 기판(W)의 위치를 제어하는 위치결정 기구를 포함한다.

얼라인먼트 기구(170)는, 얼라인먼트 스코프(172), 스코프 구동 기구(174), 및 검출 유닛(176)을 포함한다. 각각의 얼라인먼트 스코프(172)는 몰드(M)와 기판(W)(그 샷 영역)과의 사이의 얼라인먼트를 실행하는 자동 조정 스코프(AAS:Automatic Adjustment Scope)를 포함한다. 각각의 얼라인먼트 스코프(172)는 몰드(M)에 제공된 얼라인먼트 마크(AMM)를 검출한다. 또한, 각각의 얼라인먼트 스코프(172)는 몰드(M)를 개재하여 기판(W)에 제공된 얼라인먼트 마크(AMW)를 검출한다. 또한, 각각의 얼라인먼트 스코프(172)는 기판 스테이지(164)에 배치된 기준 플레이트(210)에 제공되는 기준 마크 및 얼라인먼트 마크를 검출할 수 있다. 스코프 구동 기구(174)는 베이스(136)에 배치된다. 각각의 스코프 구동 기구(174)는 얼라인먼트 스코프(172)를 몰드(M)의 패턴면에 평행한 방향으로 구동하여 얼라인먼트 스코프(172)를 위치결정한다. 각각의 검출 유닛(176)은, 예를 들어 간섭계 및 인코더를 포함하고, 스코프 구동 기구(174)에 의해 구동된 얼라인먼트 스코프(172)의 구동량을 검출한다.

복수의 얼라인먼트 스코프(172)가 제공된다. 본 실시형태에서는, 도 4a에 도시한 바와 같이, 4개의 얼라인먼트 스코프(172a, 172b, 172c 및 172d)가 몰드(M)를 둘러싸도록 배치된다. 또한, 얼라인먼트 스코프(172a 내지 172d)에 각각 대응하여 스코프 구동 기구(174a, 174b, 174c 및 174d)가 제공된다. 스코프 구동 기구(174a 내지 174d)의 구동 원점과 기판 스테이지(164)의 구동 원점은 미리 서로 맞춰져 있다.

도포 기구(180)는, 기판(W), 보다 상세하게는, 패턴 형성의 타깃인 샷 영역(타깃 샷 영역)에 수지(R)를 도포한다. 도포 기구(180)는, 예를 들어 수지(R)를 수용하는 탱크, 탱크로부터 공급되는 수지(R)를 기판(W)에 토출하는 노즐, 탱크와 노즐을 접속하는 공급로에 제공된 밸브, 및 공급 제어 유닛을 포함한다. 공급 제어 유닛은, 전형적으로는, 노즐의 1회의 토출 동작으로 1개의 샷 영역에 수지(R)를 도포하도록 밸브를 제어함으로써 기판(W)에의 수지(R)의 공급량을 제어한다.

관찰 광학계(190)는, 기판(W)의 전체 샷 영역을 관찰하는 스코프로서의 역할을 한다. 관찰 광학계(190)는, 임프린트 처리의 상태, 예를 들어 몰드(M)의 임프린트 상태 및 몰드(M)에의 수지(R)의 충전 상태를 체크하기 위해 사용된다.

오프-액시스 스코프(200)는, 기판 스테이지(164)에 배치된 기준 플레이트(210)에 제공된 기준 마크 및 얼라인먼트 마크를 검출한다. 또한, 오프-액시스 스코프(200)는 기판(W)의 얼라인먼트 마크(AMW)를 검출할 수 있다.

제어 유닛(300)은, CPU 및 메모리를 포함하고, 임프린트 장치(100)의 전체 시스템(동작)을 제어한다. 본 실시형태에서는, 제어 유닛(300)은 임프린트 처리에서, 후술하는 바와 같이, 몰드(M)와 기판(W)과의 사이의 얼라인먼트를 행하는 처리 유닛으로서 기능한다.

이하, 도 2를 참조하여, 임프린트 장치(100)에서의 임프린트 처리에 대해서 설명한다. 제어 유닛(300)은 임프린트 장치(100)의 각각의 유닛을 조직적으로 제어하여 임프린트 처리 행한다.

단계 S1001에서는, 기판 반송 기구가 기판(W)을 척(162)에 로드(반송)하고, 척(162)이 반송된 기판(W)을 유지한다. 기판(W)에는 적어도 1개의 얼라인먼트 마크(AMW)가 형성된다.

단계 S1002에서는, 척(162)에 의해 유지된 기판(W)의 얼라인먼트를 행한다. 보다 구체적으로는, 도 3a에 도시한 바와 같이, 기판(W)에 형성된 얼라인먼트 마크(AMW)를 대응하는 얼라인먼트 스코프(172)에 의해 검출가능한 위치에 위치시키도록 기판 스테이지(164)를 이동시킨다. 즉, 얼라인먼트 마크(AMW)를 얼라인먼트 스코프(172)의 시야 내에 위치시키도록 기판 스테이지(164)가 기판(W)을 위치결정한다. 도 3a는 기판(W)의 얼라인먼트기 행해진 상태를 나타내고 있다.

단계 S1003에서는, 몰드 반송 기구가 몰드(M)를 척(132)에 반송하고, 척(132)이 반송된 몰드(M)를 유지한다. 이때, 외주 방향으로부터 몰드(M)를 가압함으로써 척(132)의 중심에 몰드(M)가 위치결정된다. 몰드(M)에는 적어도 1개의 얼라인먼트 마크(AMM)가 형성된다.

단계　S1004에서는, 각각의 얼라인먼트 스코프(172)가 몰드(M)에 형성된 얼라인먼트 마크(AMM)를 검출한다. 보다 구체적으로는, 도 3b에 도시한 바와 같이, 척(132)에 의해 유지된 몰드(M) 상의 각각의 얼라인먼트 마크(AMM)를 대응하는 얼라인먼트 스코프(172)의 시야 내에 위치시키도록 스코프 구동 기구(174)가 각각의 얼라인먼트 스코프(172)를 위치결정한다. 그리고, 이렇게 위치결정된 각각의 얼라인먼트 스코프(172)가 몰드(M)의 얼라인먼트 마크(AMM)를 검출한다. 몰드(M)의 각각의 얼라인먼트 마크(AMM)의 설계 위치(좌표)는 제어 유닛(300)의 메모리 등의 기억 장치에 미리 기억되어 있다. 얼라인먼트 마크(AMM)를 포함하는 몰드(M)의 패턴면은, 몰드(M)의 외주에 대하여, 약 몇십 ㎛ 내지 몇백 ㎛의 X-Y 방향의 제조 오차 및 약 수 μrad 내지 몇천 μrad의 회전의 제조 오차를 포함하고 있다는 것을 유의하라. 그러므로, 대응하는 스코프 구동 기구(174)에 의해 얼라인먼트 스코프(172)를 구동해서 몰드(M)의 얼라인먼트 마크(AMM)의 설계 위치에 배치하는 것만으로는, 대응하는 얼라인먼트 스코프(172)의 시야 내에 얼라인먼트 마크(AMM)가 올 수 없는 경우가 있다. 이러한 경우에는, 대응하는 스코프 구동 기구(174)에 의한 얼라인먼트 스코프(172)의 구동을 반복함으로써, 몰드(M)의 각각의 얼라인먼트 마크(AMM)가 대응하는 얼라인먼트 스코프(172)의 시야 내에 위치되도록 얼라인먼트 스코프(172)를 위치결정한다.

예를 들어, 도 3a에 나타내는 상태로부터, 스코프 구동 기구(174a)가 얼라인먼트 스코프(172a)를 d1만큼 구동하고, 스코프 구동 기구(174b)가 얼라인먼트 스코프(172b)를 d2만큼 구동한다. 또한, 도 4a에 나타내는 상태로부터, 스코프 구동 기구(174c)가 얼라인먼트 스코프(172c)를 d3만큼 구동하고, 스코프 구동 기구(174d)가 얼라인먼트 스코프(172d)를 d4만큼 구동한다. 이에 의해, 도 3b 및 도 4b에 도시한 바와 같이, 얼라인먼트 스코프(172a 내지 172d) 각각에 의해 몰드(M)의 얼라인먼트 마크(AMM)를 검출하는 것이 가능하게 된다. 스코프 구동 기구(174a 내지174d)에 의한 구동 후의 얼라인먼트 스코프(172a 내지 172d)의 각각의 위치는 (x1, y1), (x2, y2), (x3, y3) 및(x4, y4)로 설정된다. 도 3a내지 도 3c는 몰드(M)의 X-Z 평면을 나타내고, 도 4a 및 도 4b는 몰드(M)의 X-Y 평면을 나타내고 있다.

단계 S1005에서는, 몰드(M)의 사전 얼라인먼트가 행해진다. 보다 구체적으로는, 단계 S1004에서 얼라인먼트 스코프(172)를 위치결정하는 데 요구된 각각의 얼라인먼트 스코프(172)의 구동량 및 몰드(M)의 각각의 얼라인먼트 마크(AMM)의 설계 위치에 기초하여, 몰드(M)의 기준 위치로부터의 위치 어긋남량을 구한다. 본 실시형태에서는, 기준 위치는 척(132)에 의해 유지된 몰드(M)의 각각의 얼라인먼트 마크(AMM)의 설계 위치이다. 기준 위치는 기판(W)의 얼라인먼트 마크(AMW) 또는 기판 스테이지(164)에 제공된 기준 마크를 얼라인먼트 스코프(172)가 검출할 때의 각각의 얼라인먼트 스코프(172)의 위치이어도 된다는 점을 유의하라.

단계S1006에서는, 도포 기구(180)가 기판(W)에 수지(R)를 도포한다. 보다 구체적으로는, 기판(W)의 타깃 샷 영역이 도포 기구(180) 밑에 위치하도록 기판 스테이지(164)를 이동시킨다. 그리고, 도포 기구(180)가 기판(W)의 타깃 샷 영역에 수지(R)를 도포한다.

단계 S1007에서는, 몰드(M)와 기판(W)(그 타깃 샷 영역)과의 사이의 얼라인먼트가 행해진다. 여기에서는, 단계 S1002에서의 기판(W)의 얼라인먼트의 결과 및 단계 S1005에서의 몰드(M)의 사전 얼라인먼트의 결과에 기초하여 기판 스테이지(164)를 이동시킨다. 즉, 몰드(M)의 사전 얼라인먼트에서 구한 몰드(M)의 기준 위치로부터의 위치 어긋남량에 기초하여, 기판(W)의 각각의 얼라인먼트 마크(AMW)가 대응하는 얼라인먼트 스코프(172)의 시야 내에 위치하도록 기판 스테이지(164)를 이동시킨다. 예를 들어, 기판(W)의 각각의 얼라인먼트 마크(AMW)를 대응하는 얼라인먼트 스코프(172)의 시야 내에 위치시키기 위해서 미리 설정된 기판 스테이지(164)의 이동량을 몰드(M)의 기준 위치로부터의 위치 어긋남량으로 보정하여 구해진 보정량에 기초하여, 기판 스테이지(164)를 이동시킨다. 보다 구체적으로는, 도 3b에 나타내는 상태로부터 기판 스테이지(164)를 dw만큼 이동시킨다. 이에 의해, 도 3c에 도시한 바와 같이, 기판 스테이지(164)를 반복해서 이동시키지 않으면서(즉, 단시간에), 기판(W)의 각각의 얼라인먼트 마크(AMW)를 대응하는 얼라인먼트 스코프(172)의 시야 내에 위치시키는 것이 가능해 진다. 그러므로, 얼라인먼트 스코프(172a 내지 172d)의 각각은 몰드(M)의 얼라인먼트 마크(AMM) 및 기판(W)의 얼라인먼트 마크(AMW)를 검출할 수 있고, 몰드(M)와 기판(W)과의 사이의 얼라인먼트를 행할 수 있다.

단계 S1008에서는, 몰드 구동 기구(134)는 척(132)을 하방으로 이동시켜, 몰드(M)를 기판(W) 상의 수지(R)에 가압하여, 몰드(M)와 수지(R)를 서로 접촉시킨다(임프린트). 척(132)[몰드(M)]을 하방으로 이동시키는 대신, 기판 스테이지(164)[기판(W)]를 상방으로 이동시킴으로써, 몰드(M)와 수지(R)를 서로 접촉시켜도 된다는 것을 유의하라. 몰드(M)를 가압함으로써 얻어지는 하중은 예를 들어 몰드 구동 기구(134)의 내장 하중 센서를 사용해서 제어된다.

단계　S1009에서는, 몰드(M)와 기판(W) 상의 수지(R)를 서로 접촉시킨 상태에서, 경화 유닛(120)이 몰드(M)를 개재하여 광(자외선)을 수지(R)에 조사하여, 기판(W) 상의 수지(R)를 경화시킨다(경화).

단계　S1010에서는, 몰드 구동 기구(134)가 척(132)을 상방으로 이동시켜, 기판(W) 상의 경화된 수지(R)로부터 몰드(M)를 분리한다. 결과적으로, 기판(W)의 타깃 샷 영역에, 몰드(M)의 패턴에 대응하는 3차원 형상의 수지(R)의 패턴(층)이 형성된다. 단계 S1010에서는, 척(132)[몰드(M)]을 상방으로 이동시키는 대신, 기판 스테이지(164)[기판(W)]을 하방으로 이동시킴으로써 기판(W) 상의 경화된 수지(R)로부터 몰드(M)를 분리해도 된다는 것을 유의하라.

단계　S1011에서는, 기판(W)의 모든 샷 영역에 임프린트 처리를 행했는지의 여부가 판정된다. 기판(W)의 모든 샷 영역에 임프린트 처리가 행해지지 않은 경우, 즉 임프린트 처리가 행하여지지 않은 샷 영역이 여전히 남이 있는 경우에는, 후속하는 샷 영역에 임프린트 처리를 행하기 위해서, 처리는 단계 S1006으로 이행된다. 한편, 기판(W)의 모든 샷 영역에 임프린트 처리가 행해진 경우에는, 처리를 종료한다.

상기와 같이, 본 실시형태에서는, 척(132)에 의해 유지된 몰드(M)의 각각의 얼라인먼트 마크(AMM)가 대응하는 얼라인먼트 스코프(172)의 시야 내에 위치하도록 각각의 스코프 구동 기구(174)가 얼라인먼트 스코프(172)를 위치결정한다. 또한, 얼라인먼트 스코프(172)의 위치결정에 요구된 각각의 얼라인먼트 스코프(172)의 구동량에 기초하여 몰드(M)의 기준 위치로부터의 위치 어긋남량을 구한다. 그리고, 위치 어긋남량에 기초하여 기판 스테이지(164)를 이동시켜, 몰드(M)와 기판(W)과의 사이의 얼라인먼트를 행한다. 이에 의해, 임프린트 장치(100)에서는, 몰드(M)와 기판(W)과의 사이의 얼라인먼트, 특히, 몰드(M)의 사전 얼라인먼트에 요구되는 시간을 상당히 단축할 수 있고, 얼라인먼트로 인한 스루풋의 저하를 억제할 수 있다.

본 실시형태에서는, 기판 스테이지(164)를 이동시켜, 기판(W)의 각각의 얼라인먼트 마크(AMW)를 대응하는 얼라인먼트 스코프(172)에 의해 검출함으로써 기판(W)의 얼라인먼트를 행하고 있다. 몰드(M)의 사전 얼라인먼트와 마찬가지로, 얼라인먼트 스코프(172)의 구동량에 기초하여 기판(W)의 얼라인먼트를 행해도 된다는 것을 유의하라. 예를 들어, 기판(W)의 각각의 얼라인먼트 마크(AMW)가 대응하는 얼라인먼트 스코프(172)의 시야 내에 위치하도록 각각의 스코프 구동 기구(174)가 대응하는 얼라인먼트 스코프(172)를 위치결정한다. 그리고, 위치결정에 요구된 각각의 얼라인먼트 스코프(172)의 구동량으로부터 기판(W)의 기준 위치로부터의 위치 어긋남량을 구해도 된다.

또한, 본 실시형태에서는, 몰드(M)의 사전 얼라인먼트는 각각의 얼라인먼트 스코프(172)의 구동량으로부터 몰드(M)의 기준 위치로부터의 위치 어긋남량을 구함으로써 행해진다. 몰드(M)의 사전 얼라인먼트를 행한 후, 몰드(M)의 기준 위치로부터의 위치 어긋남량에 기초하여 기판 스테이지(164)를 이동시킴으로써, 기준 플레이트(210)의 얼라인먼트 마크 및 몰드(M)의 얼라인먼트 마크(AMM)와의 사이의 얼라인먼트를 행해도 된다는 것을 유의하라. 기판 스테이지(164)에 배치된 기준 플레이트(210)의 얼라인먼트 마크 및 몰드(M)의 얼라인먼트 마크(AMM)를 얼라인먼트 스코프(172)에 의해 동시에 검출함으로써, 기판 스테이지(164)에 대한 몰드(M)의 위치 어긋남량을 구할 수 있다.

본 실시형태에서는, 기판(W)의 유지(단계 S1001) 및 기판(W)의 얼라인먼트(단계 S1002) 후에, 몰드(M)의 유지(단계 S1003), 몰드(M)의 얼라인먼트 마크(AMM)의 검출(단계 S1004) 및 몰드(M)의 사전 얼라인먼트(단계 S1005)를 행하고 있다. 몰드(M)의 유지(단계 S1003), 몰드(M)의 얼라인먼트 마크(AMM)의 검출(단계 S1004) 및 몰드(M)의 사전 얼라인먼트(단계 S1005) 후에, 기판(W)의 유지(단계 S1001) 및 기판(W)의 얼라인먼트(단계 S1002)를 행해도 된다는 것을 유의하라.

물품으로서의 역할을 하는 디바이스(반도체 디바이스, 자기 기억 매체, 액정 표시 소자 등)의 제조 방법에 대해서 설명한다. 제조 방법은, 임프린트 장치(100)를 사용해서 패턴을 기판(웨이퍼, 유리 플레이트, 필름-형상 기판 등)에 형성하는 단계를 포함한다. 제조 방법은 패턴이 형성된 기판을 처리하는 단계를 더 포함한다. 처리 단계는 패턴의 잔류 막을 제거하는 단계를 포함할 수 있다. 또한, 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 발명은 예시적인 실시형태를 참고하여 설명하였지만, 본 발명은 개시된 예시적인 실시형태로 한정되지 않음이 이해될 것이다. 이하의 청구항의 범위는 이러한 모든 변형 및 동등한 구조와 기능을 포함하도록 가장 넓은 해석이 부여된다.

Claims

몰드를 사용해서 기판 상의 임프린트재의 패턴을 형성하는 임프린트 처리시 몰드와 스테이지에 의해 유지되는 기판 사이의 얼라인먼트를 행하는 얼라인먼트 방법이며,
상기 몰드에 제공된 마크가, 스코프의 시야 내에 위치하지 않을 경우, 상기 몰드에 제공된 상기 마크가 상기 스코프의 시야 내에 위치하도록, 상기 스코프를 구동량 만큼 구동해서 스코프를 위치결정하는 단계;
상기 몰드에 제공된 상기 마크가 상기 스코프의 시야 내에 위치하도록 위치결정하는데 필요한 상기 스코프의 구동량에 기초하여, 상기 몰드의 기준 위치로부터의 위치 어긋남량을 구하는 단계;
상기 스코프가 상기 몰드 상의 상기 마크 및 상기 스테이지 상의 기준 마크를 검출할 수 있도록, 상기 위치 어긋남량에 기초하여, 상기 스테이지에 제공된 상기 기준 마크가 상기 스코프의 시야 내에 위치하도록 상기 스테이지를 이동시키는 단계;
상기 몰드와 상기 기판 사이의 얼라인먼트가 행해질 수 있도록, 상기 스코프에 의해 검출되는 상기 몰드 상의 상기 마크 및 상기 스테이지 상의 상기 기준 마크에 기초하여, 상기 스테이지와 상기 몰드 사이의 위치 어긋남량을 구하는 단계;를 포함하는 얼라인먼트 방법.
제1항에 있어서,
상기 기준 위치는 상기 몰드 상의 상기 마크의 설계 위치를 포함하는, 얼라인먼트 방법.
제1항에 있어서,
상기 기준 위치는 상기 몰드 상의 상기 마크가 상기 스코프의 시야 내에 위치하도록 상기 스코프를 구동하기 전에 임프린트 장치에서의 상기 스코프의 미리 정해진 위치인 것인, 얼라인먼트 방법.
제1항에 있어서,
상기 몰드 상에 제공된 상기 마크는 복수의 마크를 포함하고,
상기 스코프는 복수의 스코프를 포함하고, 상기 복수의 스코프는 각각 상기 복수의 마크를 검출하고,
상기 복수의 마크 각각은, 상기 위치결정하는 단계, 상기 기준 위치로부터의 상기 위치 어긋남량을 구하는 단계, 상기 이동시키는 단계 및 상기 스테이지와 상기 몰드 사이의 상기 위치 어긋남량을 구하는 단계를 행함으로써 상기 복수의 스코프의 각각의 시야 내에 위치하는, 얼라인먼트 방법.
제1항에 있어서,
상기 몰드에 제공된 상기 마크가 구동 기구에 의해 구동되는 상기 스코프의 시야 내에 위치하도록 상기 구동량을 검출하는 단계를 더 포함하는, 얼라인먼트 방법.
물품을 제조하는 방법이며,
몰드와 기판 사이의 얼라인먼트를 행하는 얼라인먼트 방법을 사용하여 스테이지에 의해 유지되는 상기 기판 상에 패턴을 형성하는 단계; 및
상기 패턴이 형성된 기판을 처리하는 단계를 포함하는 방법으로,
상기 얼라인먼트 방법은 상기 몰드를 사용하여 상기 기판 상에 임프린트재의 패턴을 형성하는 임프린트 처리시 상기 몰드와 상기 기판 사이의 얼라인먼트를 행하는 방법이며,
상기 몰드 상에 제공된 마크가 스코프의 시야 내에 위치하지 않는 경우, 상기 몰드 상에 제공된 마크가 상기 스코프의 시야 내에 위치하도록 구동량 만큼, 얼라인먼트를 행하기에 앞서, 구동 기구에 의해 상기 스코프를 구동하여 상기 스코프를 위치결정하는 단계;
상기 스코프의 시야 내에 상기 마크를 위치시키기 위해 필요한 상기 스코프의 상기 구동량에 기초하여 상기 몰드의 기준 위치로부터의 위치 어긋남량을 구하는 단계;
상기 위치 어긋남량에 기초하여, 상기 스코프가 상기 몰드 상의 상기 마크 및 상기 스테이지 상의 기준 마크를 검출할 수 있도록, 상기 스코프의 시야 내에 상기 스테이지 상에 제공된 상기 기준 마크가 위치하도록 상기 스테이지를 이동시키는 단계; 및
상기 몰드와 상기 기판 사이의 얼라인먼트가 행해질 수 있도록 상기 스테이지와 상기 몰드 사이의 위치 어긋남량을 구하는 단계;를 포함하는 방법.