KR102024976B1 - 임프린트 장치 및 물품 제조 방법 - Google Patents

임프린트 장치 및 물품 제조 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 기판 상의 샷 영역의 임프린트재에 몰드를 사용하여 패턴을 형성하는 임프린트 장치를 제공하고, 임프린트 장치는 각각이 임프린트재를 토출하도록 구성되고 임프린트재를 기판에 공급하도록 구성되는 복수의 토출구를 갖는 공급 유닛, 및 임프린트재를 복수의 토출구로부터 샷 영역에 공급하도록 공급 유닛을 제어하도록 구성되는 제어 유닛을 포함하고, 제어 유닛은 복수의 토출구 각각으로부터의 임프린트재의 토출 이력을 나타내는 토출 이력 정보에 기초하여 복수의 토출구 중 임프린트재를 샷 영역에 공급하는데 사용될 토출구를 결정한다.

Description

임프린트 장치 및 물품 제조 방법{IMPRINT APPARATUS AND METHOD OF MANUFACTURING ARTICLE}
본 발명은 임프린트 장치 및 물품의 제조 방법에 관한 것이다.
반도체 디바이스 등의 양산용 리소그래피 장치 중 하나로서, 몰드를 사용하여 기판 상의 임프린트재에 패턴을 형성하는 임프린트 장치가 주목을 받고 있다. 임프린트 장치는 임프린트재를 기판을 향해서 각각 토출하는 복수의 토출구(노즐)를 갖는 디스펜서(공급 유닛)를 포함하고, 각각의 토출구에서의 임프린트재의 토출을 제어함으로써 기판 상에 임프린트재를 공급하는 공급 처리를 수행한다. 일본 특허 공개 제2011-129802호는 임프린트재가 토출되지 않는 동안 장시간 이후 각각의 토출구의 막힘을 방지하기 위해, 임프린트재가 각각의 토출 포트로부터 토출되지 않는 기간에 따라서 임프린트재의 공급을 위해 사용될 복수의 토출구들 사이를 전환하는 방법을 제안한다.
각각의 토출구에 대해, 임프린트재가 토출될 수 있는 최대 횟수가 설정될 수 있다. 이 경우, 복수의 토출구 중 임의의 하나로부터 임프린트재의 토출 누적 횟수가 최대 횟수에 도달하는 경우, 디스펜서는 교환될 수 있다. 임프린트 장치의 운영 비용을 저감하기 위해, 복수의 토출구에서의 누적 횟수의 편향을 제어하고 디스펜서의 교환 빈도를 저감하는 것이 바람직하다. 그러나, 일본 특허 공개 제2011-129802호에 개시된 방법과 같이, 단지 임프린트재가 각각의 토출구로부터 토출되지 않은 기간에 따라서 토출구들 사이를 전환하는 것은 많은 누적 횟수를 나타내는 토출구라도 장기간 동안 임프린트재가 토출되지 않은 경우에 사용되게 할 수 있다. 이로 인해, 복수의 토출구에서의 누적 횟수의 편향을 제어할 수 없다. 이는, 결국, 디스펜서의 교환 빈도를 저감하는 것이 불충분해질 수 있다.
본 발명은 임프린트재를 공급하는 공급 유닛의 교환 빈도를 저감하는데 유리한 임프린트 장치를 제공한다.
본 발명의 일 양태에 따르면, 기판 상의 샷 영역 상의 임프린트재에 몰드를 사용하여 패턴을 형성하는 임프린트 장치가 제공되고, 임프린트 장치는 각각이 임프린트재를 토출하도록 구성되고 임프린트재를 기판에 공급하도록 구성되는 복수의 토출구를 갖는 공급 유닛, 및 복수의 토출구로부터 샷 영역 상에 임프린트재를 공급하도록 공급 유닛을 제어하도록 구성된 제어 유닛을 포함하고, 제어 유닛은 복수의 토출구 각각으로부터의 임프린트재의 토출 이력을 나타내는 토출 이력 정보에 기초하여, 복수의 토출구 중 임프린트재를 샷 영역에 공급하는데 사용될 토출구를 결정한다.
본 발명의 추가 특징은 첨부 도면을 참조하여 예시적인 실시예의 이하의 설명으로부터 명확해질 것이다.
도 1은 임프린트 장치의 구성을 도시하는 개략도.
도 2a는 공급 유닛의 구성을 도시하는 도면.
도 2b는 공급 유닛의 구성을 도시하는 도면.
도 3a는 샷 영역에 공급될 임프린트재의 배치 패턴과 복수의 노즐 사이의 관계를 도시하는 도면.
도 3b는 샷 영역에 공급될 임프린트재의 배치 패턴과 복수의 노즐 사이의 관계를 도시하는 도면.
도 4는 제1 실시예에 따르는 임프린트 장치에서의 공급 처리의 절차를 나타내는 흐름도.
도 5는 제2 실시예에 따르는 임프린트 장치에서의 공급 처리의 절차를 나타내는 흐름도.
도 6은 임프린트 장치를 -X 방향으로부터 보았을 때의 도면.
본 발명의 예시적인 실시예가 첨부 도면을 참조하여 이하에서 설명될 것이다. 동일한 참조 번호는 도면에 걸쳐 동일한 번호로 표시되고, 그 반복적은 설명은 제공되지 않는 점에 유의한다.
<제1 실시예>
본 발명의 제1 실시예에 따르는 임프린트 장치(100)가 설명될 것이다. 임프린트 장치(100)는 반도체 디바이스 등의 제조에 사용되며, 기판(1)에 임프린트재(13)를 도포하고 기판 상의 임프린트재(13)를 몰드(5)에 의해 성형하는 임프린트 처리를 수행한다. 예를 들어, 임프린트 장치(100)는 몰드(5)가 기판 상의 임프린트재(13)와 접촉한 상태에서 임프린트재(13)(수지)를 경화시킨다. 그리고, 임프린트 장치(100)는 몰드(5)와 기판(1)의 간격을 넓히고 경화된 임프린트재(13)로부터 몰드(5)를 분리(이형)함으로써 임프린트재(13)로부터 형성된 패턴을 기판 상에 형성할 수 있다. 임프린트재(13)를 경화하는 방법은 열을 사용하는 열 사이클법 및 광을 사용하는 광경화법을 포함한다. 제1 실시예는 광경화법을 사용하는 경우를 예시할 것이다. 광경화법은 임프린트재(13)로서 미경화된 자외선 경화성 수지를, 기판 상에 공급하고 몰드(5)가 임프린트재(13)와 접촉된 상태에서 임프린트재(13)를 자외선으로 조사함으로써 임프린트재(13)를 경화시키는 방법이다.
도 1은 임프린트 장치(100)의 구성을 도시하는 개략도이다. 임프린트 장치(100)는 기판 스테이지(2), 임프린트 헤드(3), 조사 유닛(6), 공급 유닛(7), 계측 유닛(9), 및 제어 유닛(10)을 포함할 수 있다. 기판 스테이지(2)는 베이스 정반(4) 상에서 이동 가능하도록 구성된다. 임프린트 헤드(3)는 선형 지지부(미도시)를 개재하여 베이스 정반(4)에 의해 지지되는 브리지 정반(12)에 의해 지지된다. 제어 유닛(10)은 예를 들어 CPU 및 메모리를 포함하고 임프린트 장치(100)의 각각의 유닛을 제어한다(임프린트 처리를 제어한다).
몰드(5)는 일반적으로 석영과 같이 자외선을 투과할 수 있는 재료를 사용하여 제작되고, 기판 측에 위치된 면의 일부 영역(패턴 영역)에는 기판 상의 임프린트재(13)를 성형하기 위한 요철 패턴이 형성된다. 추가로, 기판(1)으로서, 예를 들어 단결정 실리콘 기판 또는 유리 기판이 사용된다. 공급 유닛(7)은 기판(1)의 상면(피처리면)에 임프린트재(13)를 공급한다.
임프린트 헤드(3)는 예를 들어 진공 흡착력 또는 정전력에 의해 몰드(5)를 보유지지하는 몰드 보유지지 유닛(3a), 및 지지 부재(3b)를 개재하여 몰드 보유지지 유닛(3a)을 Z 방향으로 구동하는 몰드 구동 유닛(3c)을 포함할 수 있다. 임프린트 헤드(3)는 Z 방향으로 몰드(5)를 구동하는 기능뿐만 아니라, X 및 Y 방향 및 θ 방향(Z축 둘레의 회전 방향)에서의 몰드(5)의 위치를 조정하는 조정 기능 및 몰드(5)의 기울기를 보정하기 위한 틸트 기능을 포함할 수 있다. 추가로, 기판 스테이지(2)는 예를 들어, 진공 흡착력 또는 정전력을 사용하여 기판(1)을 보유지지하는 기판 척(2a), 및 기판 척(2a)을 기계적으로 보유지지하여 베이스 정반(4) 위에서 이동 가능하도록 구성되는 기판 구동 유닛(2b)을 포함하고, 기판(1)의 X 및 Y 방향에서의 위치 정렬을 행한다. 기판 스테이지(2)는 X 및 Y 방향으로 기판(1)을 이동시키는 기능뿐만 아니라, Z 방향으로 기판(1)을 이동시키는 기능, 및 θ 방향에서의 기판(1)의 위치를 조정하는 조정 기능을 포함할 수 있다. 이 경우, 제1 실시예에 따르는 임프린트 장치(100)에서는 몰드(5)와 기판(1) 사이의 (Z 방향의) 거리를 바꾸는 동작이 임프린트 헤드(3)에 의해 행해진다. 그러나, 이는 포괄적인 것이 아니다. 기판 스테이지(2)가 이 동작을 수행할 수 있고 또는 양쪽 모두가 동작을 상대적으로 수행할 수 있다.
조사 유닛(6)은 임프린트재(13)를 광(자외선)으로 조사함으로써 기판 상의 임프린트재(13)를 경화시킨다. 조사 유닛(6)은 임프린트재(13)를 경화시키는 광을 방출하는 광원, 및 광원으로부터 방출된 광을 임프린트 처리에 적절한 광으로 조정하기 위한 광학 소자를 포함할 수 있다. 이 경우, 제1 실시예는 광경화법을 채용하기 때문에, 조사 유닛(6)은 자외선을 방출하는 광원을 포함한다. 그러나, 실시예가 열 사이클법을 사용하는 경우, 광원 대신 임프린트재(13)로서 열경화성 수지를 경화시키기 위한 열원이 설치될 수 있다. 계측 유닛(9)은 몰드(5)에 설치된 정렬 마크와 기판(1)에 설치된 정렬 마크 사이의 위치 어긋남을 검출하고, 몰드(5)의 패턴 영역과 몰드(5)의 패턴이 전사될 기판 상의 샷 영역의 상대 위치를 계측한다.
도 2a 및 도 2b에 도시된 바와 같이, 공급 유닛(7)은 예를 들어 임프린트재(13)를 수용하는 탱크(7a), 및 탱크(7a)에 수용된 임프린트재(13)를 기판(1)으로 토출하는 복수의 노즐(7c)(토출구)을 갖는 디스펜서(7b)를 포함한다. 기판 상에 임프린트재(13)를 공급하는 방법으로서, 예를 들어, 기판(1) 및 공급 유닛(7)이 상대적으로 이동하는 상태에서 각각의 노즐(7c)로부터 임프린트재(13)를 액적의 형태로 토출하는 방법이 이용 가능하다. 도 2a는 공급 유닛(7)의 단면이다. 도 2b는 공급 유닛(7)을 -Z 방향으로부터 보았을 때의 도면이다. 복수의 노즐(7c)은 예를 들어 기판 상에 임프린트재(13)를 공급할 때 공급 유닛(7) 및 기판(1)을 상대적으로 이동시키는 방향(예를 들어, X 방향)과 상이한 방향(예를 들어, Y 방향)을 따라서 배열된다. 복수의 노즐(7c)의 각각에는 임프린트재(13)의 토출을 제어하기 위한 제어 소자(예를 들어, 압전 소자)가 설치된다. 각각의 제어 소자에 신호(예를 들어, 펄스 신호)가 공급되는 경우, 제어 소자는 임프린트재(13)를 노즐(7c)로부터 압출하고, 노즐(7c)로부터 미리 정해진 양의 임프린트재(13)(액적)를 토출할 수 있다. 각각의 제어 소자는 공급되는 신호의 값에 따라서 대응하는 노즐로부터 토출되는 임프린트재(13)의 양(토출량)을 제어하도록 구성될 수 있다.
공급 유닛(7)에 의해 기판 상의 샷 영역에 임프린트재(13)를 공급하는 처리(공급 처리)가 도 3a를 참조하여 이하에서 설명될 것이다. 도 3a는 샷 영역에 공급될 임프린트재(13)의 배치 패턴(14)과 복수의 노즐(7c) 사이의 관계를 도시한다. 도 3a에 도시된 바와 같이, 공급 유닛(7)은 복수의 노즐(7c)의 일부를 사용하여 샷 영역에 임프린트재(13)를 공급하도록 구성된다. 그리고 제어 유닛(10)은 공급 유닛(7) 및 기판(1)을 상대적으로 이동시키면서 배치 패턴(14)을 따라서 각각의 노즐(7c)에 설치된 제어 소자에 신호를 공급함으로써 각각의 노즐(7c)로부터 임프린트재(13)를 토출시킨다. 이에 의해, 예를 들어 배치 패턴(14)에 의해 규정된 배치를 따라서, 임프린트재(13)를 샷 영역 상에 공급할 수 있다. 예를 들어 몰드(5)의 패턴 정보 및 각각의 노즐(7c)로부터의 임프린트재(13)의 이상적 토출량에 기초하여, 몰드(5)에 의한 요철 패턴의 형성 이후 임프린트재(13)의 잔여막 두께가 목표 막 두께로 설정되도록 배치 패턴(14)을 결정할 수 있다. 임프린트재(13)의 RLT(Residual Layer Thickness, 잔여막 두께)는 임프린트재(13)로부터 형성되는 요철 패턴의 오목부의 기저부와 기판(1) 사이의 임프린트재(13)의 두께이다.
상기 구성을 갖는 임프린트 장치(100)에서, 각각의 노즐(7c)이 임프린트재(13)를 토출할 수 있는 최대 횟수를 결정할 수 있다. 이 경우, 복수의 노즐(7c) 중 임의로부터 임프린트재(13)의 토출 누적 횟수가 최대 횟수에 도달할 때, 디스펜서(7b)(공급 유닛(7))가 교환될 수 있다. 임프린트 장치(100)의 운영 비용을 저감하기 위해, 복수의 노즐에서의 누적 횟수의 편향을 제어하고 디스펜서(7b)의 교환 빈도를 저감하는 것이 바람직하다. 이로 인해, 제1 실시예에 따르는 임프린트 장치(100)는 복수의 노즐(7c) 각각으로부터의 임프린트재(13)의 토출 이력을 나타내는 토출 이력 정보에 기초하여, 임프린트재(13)를 샷 영역에 공급하기 위해서 사용될 노즐(7c)을 결정한다. 예를 들어, 제어 유닛(10)은 공급 유닛(7)에서의 복수의 노즐(7c) 각각으로부터의 임프린트재(13)의 토출 누적 횟수를 계수하고, 누적 횟수를 나타내는 정보를 토출 이력 정보로서 관리한다. 그리고, 제어 유닛(10)은 복수의 노즐(7c) 각각에 관한 누적 횟수를 나타내는 정보에 기초하여, 복수의 노즐(7c) 중 적은 누적 횟수를 나타내는 노즐이 우선적으로 사용되도록, 임프린트재(13)를 샷 영역에 공급하는데 사용될 노즐(7c)을 결정한다.
이 경우, 제어 유닛(10)은 공급 유닛(7)에서의 모든 노즐(7c) 또는 임프린트재(13)의 토출 횟수가 상대적으로 많은 특정 노즐(7c)의 누적 횟수를 관리할 수 있다. 특정 노즐(7c)은 예를 들어 도 3a에 도시된 배치 패턴(14)에서의 임프린트재의 열(14a 및 14b)을 담당할 수 있는 노즐(7c)이다. 공급 유닛(7)에 설치된 노즐(7c) 중, 범위(15)에 속하는 노즐(7c)이 이러한 노즐에 대응할 수 있다. 제1 실시예에서, 제어 유닛(10)은 각각의 노즐(7c)의 누적 횟수를 관리한다. 그러나, 임프린트 장치(100)의 외부 컴퓨터가 이를 관리할 수 있다. 이 경우, 제어 유닛(10)은 외부 컴퓨터로부터 누적 횟수를 나타내는 정보를 취득한다.
다음에, 각각의 노즐(7c)로부터 임프린트재(13)의 토출 누적 횟수를 나타내는 정보에 기초하여 샷 영역 상에 임프린트재(13)를 공급하는 처리(공급 처리)가 도 4를 참조하여 설명될 것이다. 도 4는 제1 실시예에 따르는 임프린트 장치(100)에서의 공급 처리의 절차를 도시하는 흐름도이다. 단계(S101)에서, 제어 유닛(10)은 복수의 노즐(7c)에 관한 누적 횟수를 나타내는 정보를 취득한다. 추가로, 제어 유닛(10)은 누적 횟수를 나타내는 정보에 추가로, 각각의 노즐(7c)로부터의 임프린트재(13)의 마지막 토출 이후 경과된 시간을 나타내는 정보, 임프린트재(13)의 종류를 나타내는 정보, 각각의 노즐(7c)로부터의 임프린트재(13)의 이상적 토출량을 나타내는 정보 등을 취득할 수 있다. 단계(S102)에서, 제어 유닛(10)은 샷 영역 상에 공급될 임프린트재(13)의 배치 패턴(14)을 결정한다. 예를 들어, 제어 유닛(10)은 몰드(5)의 패턴 정보 및 각각의 노즐(7c)로부터의 임프린트재(13)의 이상적 토출량에 기초하여, 임프린트재(13)의 잔여막 두께가 목표 막 두께로 결정되도록 배치 패턴(14)을 결정할 수 있다. 이때, 제어 유닛(10)은 몰드(5)를 임프린트재(13)와 접촉시키는 단계에서 몰드(5)의 패턴에 임프린트재(13)를 충전시키는 목표 속도에 추가로 기초하여 배치 패턴(14)을 결정할 수 있다.
단계(S103)에서, 제어 유닛(10)은 단계(S101)에서 취득된 누적 횟수를 나타내는 정보에 기초하여 적은 누적 횟수를 나타내는 노즐(7c)이 우선적으로 사용되도록, 임프린트재(13)를 샷 영역 상에 공급하는데 사용될 노즐(7c)(이후 사용 노즐로 지칭됨)을 결정한다. 예를 들어, 노즐(7c)이 일렬로 배열되는 경우, 제어 유닛(10)은 적은 누적 횟수를 나타내는 사용 노즐이 우선적으로 사용되도록, 사용 노즐(사용 토출구)의 범위를 결정할 수 있다. 이 방식으로 사용 노즐을 결정하는 단계는 샷 영역마다 또는 기판마다 수행될 수 있다. 사용 노즐을 결정하는 단계가 각각의 샷 영역마다 수행된다고 상정한다. 이 경우, 예를 들어 있는 샷 영역에 대해, 도 3a에 도시된 바와 같이, 노즐(7c1)로부터 노즐(7c2)까지의 범위에 속하는 노즐(7c)이 사용 노즐로서 결정된다. 다른 샷 영역에 대해, 도 3b에 도시된 바와 같이, 노즐(7c3)로부터 노즐(7c4)까지의 범위에 속하는 노즐(7c)이 사용 노즐로서 결정된다. 이에 의해, 복수의 노즐(7c)에서의 누적 횟수의 편향을 제어하고 디스펜서(7b)(공급 유닛(7))의 교환 빈도를 저감할 수 있다. 여기서, 제어 유닛(10)은 임프린트재(13)의 마지막 토출 이후 긴 경과 시간을 나타내는 노즐(7c)이 우선적으로 사용되도록, 단계(S101)에서 취득된 경과 시간을 나타내는 정보에 추가로 기초하여 사용 노즐을 결정할 수 있다. 이에 의해, 임프린트재(13)의 휘발 성분을 저감시킴으로써 각각의 노즐(7c) 내의 막힘을 방지할 수 있다.
단계(S104)에서, 각각의 사용 노즐로부터의 임프린트재(13)의 토출량을 목표 토출량(이상적 토출량)으로 설정하기 위해, 제어 유닛(10)은 대응하는 제어 소자에 공급될 신호의 값을 누적 횟수에 따라서 결정한다. 각각의 노즐(7c)에 대한 제어 소자로서 압전 소자가 설치된다고 상정한다. 이 경우, 단지 미리 정해진 값을 갖는 신호가 각각의 제어 소자에 공급되는 경우, 대응하는 노즐(7c)로부터의 임프린트재(13)의 토출량은 누적 횟수에 따라서 변할 수 있다. 이로 인해, 제어 유닛(10)은 누적 횟수와, 미리 정해진 값을 갖는 신호가 제어 소자에 공급될 때 노즐(7c)로부터의 임프린트재(13)의 토출량 사이의 관계를, 실험 등에 의해 미리 취득해 둔다. 그리고, 제어 유닛(10)은 관계를 사용하여, 각각의 제어 소자에 공급될 신호의 값을, 대응하는 노즐(7c)이 임프린트재(13)를 토출한 누적 횟수에 따라서 결정한다. 이 방식으로 값이 결정된 신호를 각각의 제어 소자에 공급함으로써, 제어 소자에 대응하는 노즐(7c)로부터의 임프린트재(13)의 토출량을 목표 토출량에 접근시킬 수 있다.
단계(S105)에서, 제어 유닛(10)은 예를 들어 기판 스테이지(2)를 제어함으로써, 단계(S103)에서 결정된 사용 노즐의 공급 유닛(7)(디스펜서(7b))에서의 위치에 따라서 공급 유닛(7)과 샷 영역 사이의 상대적인 위치 관계를 변경한다. 그리고, 제어 유닛(10)은 단계(S103)에서 결정된 사용 노즐을 사용하여, 단계(S102)에서 결정된 배치 패턴(14)에 따라 공급 유닛(7)이 임프린트재(13)를 샷 영역에 공급하도록 한다. 이때, 제어 유닛(10)은 공급 유닛(7)의 각각의 노즐(7c)로부터의 임프린트재(13)의 토출 누적 횟수를 계수한다. 이 방식으로 제어 유닛(10)에 의해 계수된 누적 횟수는 사용자에 의해 인식되는 것이 바람직하다. 이 목적을 위해, 임프린트 장치(100)에는 예를 들어 제어 유닛(10)에 의해 계수된 누적 횟수를 표시하는 표시 유닛이 설치되는 것이 바람직하다. 단계(S106)에서, 제어 유닛(10)은 단계(S105)에서 계수된 각각의 노즐로부터의 누적 횟수를 사용하여 누적 횟수를 나타내는 정보를 갱신한다. 이 방식으로 갱신된 누적 횟수를 나타내는 정보는 샷 영역 상에 다음의 임프린트재(13) 공급시 사용될 수 있다.
상술된 바와 같이, 제1 실시예에 따르는 임프린트 장치(100)는 복수의 노즐(7c)의 각각에 관한 누적 횟수를 나타내는 정보에 기초하여, 복수의 노즐(7c) 중 적은 누적 횟수를 나타내는 노즐이 우선적으로 사용되도록 사용 노즐을 결정한다. 이에 의해, 복수의 노즐(7c)에서의 누적 횟수의 편향을 제어하고 디스펜서(7b)(공급 유닛(7))의 교환 빈도를 저감할 수 있다.
<제2 실시예>
본 발명의 제2 실시예에 따르는 관한 임프린트 장치가 설명될 것이다. 제1 실시예에 따르는 임프린트 장치(100)는 샷 영역 상에 공급될 임프린트재의 배치 패턴(14)을 결정한 후, 복수의 노즐(7c) 중 적은 누적 횟수를 나타내는 노즐(7c)이 우선적으로 사용되도록 사용 노즐을 결정한다. 이에 비해, 제2 실시예에 따르는 임프린트 장치는 사용 노즐을 결정한 후, 사용 노즐 중 적은 누적 횟수를 나타내는 노즐(7c)이 우선적으로 사용되도록 배치 패턴(14)을 결정한다. 제2 실시예에 따르는 임프린트 장치는 제1 실시예에 따르는 임프린트 장치(100)와 마찬가지의 장치 구성을 갖기 때문에, 장치 구성의 설명은 생략될 것이다.
제2 실시예에 따르는 임프린트 장치에서, 샷 영역 상에 임프린트재(13)를 공급하는 처리가 도 5를 참조하여 설명될 것이다. 도 5는 제2 실시예에 따르는 임프린트 장치에서의 공급 처리의 절차를 도시하는 흐름도이다. 도 5의 흐름도의 단계(S204 내지 S206)는 제1 실시예에서 설명된 도 4의 흐름도의 단계(S104 내지 S106)와 마찬가지이기 때문에, 그 설명은 생략될 것이다.
단계(S201)에서, 제어 유닛(10)은 복수의 노즐(7c)에 관한 누적 횟수를 나타내는 정보를 취득한다. 제2 실시예에서, 공급 유닛(7)의 모든 노즐(7c)에 관한 누적 횟수를 나타내는 정보를 취득하는 것이 바람직하다. 추가로, 제어 유닛(10)은 누적 횟수를 나타내는 정보에 추가로, 각각의 노즐(7c)로부터 임프린트재(13)의 마지막 토출 이후 경과된 시간을 나타내는 정보, 임프린트재(13)의 유형을 나타내는 정보, 각각의 노즐(7c)로부터의 임프린트재(13)의 이상적 토출량을 나타내는 정보, 등을 취득할 수 있다. 단계(S202)에서, 제어 유닛(10)은 단계(S201)에서 취득된 누적 횟수를 나타내는 정보에 기초하여, 적은 누적 횟수를 나타내는 노즐(7c)이 우선적으로 사용되도록 사용 노즐을 결정한다. 이 경우, 제어 유닛(10)은 임프린트재(13)의 마지막 토출 이후 경과된 시간이 긴 노즐(7c)이 우선적으로 사용되도록, 단계(S201)에서 취득된 경과 시간을 나타내는 정보에 사용 노즐을 결정할 수 있다.
단계(S203)에서, 제어 유닛(10)은 임프린트재의 잔여막 두께가 목표 막 두께로 설정되도록, 샷 영역에 공급될 임프린트재(13)의 배치 패턴(14)을 결정한다. 제어 유닛(10)은 임프린트재의 잔여막 두께 대신 임프린트재(13)의 패턴 높이에 기초하여, 샷 영역에 공급될 임프린트재(13)의 배치를 결정할 수 있다. 이때, 제어 유닛(10)은 단계(S202)에서 결정된 사용 노즐 중 적은 누적 횟수를 나타내는 노즐(7c)이 우선적으로 사용되도록 배치 패턴(14)을 결정할 수 있다. 단계(S202)에서 결정된 사용 노즐은 서로 인접하는 제1 및 제2 노즐을 포함하고, 제1 노즐로부터의 토출 횟수가 제2 노즐로부터의 토출 횟수보다 많은 경우를 상정한다. 이 경우, 제어 유닛(10)은 제1 노즐에 의한 토출을 제2 노즐에 의한 토출로 대체하고, 샷 영역 상에 임프린트재를 공급할 때 임프린트재(13)의 토출 횟수가 제1 노즐보다 제2 노즐쪽이 많아지도록 배치 패턴(14)을 결정한다. 단계(S203)에서, 제어 유닛(10)은 사용 노즐 중 적은 누적 횟수를 나타내는 노즐(7c)이 우선적으로 사용되도록, 복수 유형의 배치 패턴(14)으로부터 공급 처리에 사용될 배치 패턴(14)을 선택할 수 있다. 제어 유닛(10) 또는 외부 컴퓨터는 예를 들어 몰드(5)의 패턴 정보 및 각각의 노즐(7c)로부터의 임프린트재(13)의 이상적 토출량에 기초하여 임프린트재의 잔여막 두께가 목표 막 두께로 설정되도록 복수 유형의 배치 패턴(14)을 미리 생성할 수 있다.
상술된 바와 같이, 제2 실시예에 따르는 임프린트 장치는 사용 노즐이 결정된 후, 사용 노즐 중 적은 누적 횟수를 나타내는 노즐(7c)이 우선적으로 사용되도록 배치 패턴(14)을 결정한다. 이에 의해, 제1 실시예에 따르는 임프린트 장치에 비해, 디스펜서(7b)(공급 유닛(7))의 교환 빈도 증가를 추가로 억제할 수 있다.
<제3 실시예>
예를 들어, 공급 유닛(7)의 디스펜서(7b)의 노즐(7c)로부터 임프린트재(13)의 토출량은 가끔씩 목표 토출량으로부터 어긋나거나 임프린트재의 기판 상의 부착 위치는 목표 위치로부터 어긋난다. 이로 인해, 임프린트 장치(100)는 노즐(7c)의 문제를 회복하기 위한 처리(회복 처리)를 수행할 수 있다. 예를 들어 도 6에 도시된 바와 같이, 임프린트 장치(100)에는 공급 처리가 수행되는 공급 위치, 회복 처리가 수행되는 회복 위치, 및 공급 유닛(7)(디스펜서(7b))이 교환되는 교환 위치 사이에서 공급 유닛(7)을 구동하는 구동 유닛(8)이 설치될 수 있다. 도 6은 임프린트 장치(100)를 -X 방향으로부터 보았을 때의 도이다. 노즐(7c)에 문제가 발생한 경우, 제어 유닛(10)은 공급 유닛(7)이 회복 위치에 배치되도록 구동 유닛(8)을 제어하고, 노즐(7c)의 문제가 회복될 때까지 노즐(7c)로부터 임프린트재(13)를 용기(17)로 토출시키도록 공급 유닛(7)을 제어한다. 이때, 제어 유닛(10)은 각각의 노즐(7c)에서의 임프린트재(13)의 토출 누적 횟수를 계수하고, 계수된 각각의 노즐(7c)에 관한 누적 횟수에 기초하여 누적 횟수를 나타내는 정보를 갱신한다. 상술된 바와 같이, 노즐(7c)의 문제를 회복시키기 위한 처리의 실행 동안 누적 횟수를 계수함으로써, 공급 유닛(7)에 의해 임프린트재(13)를 정밀하게 공급할 수 있다.
<제4 실시예>
제1 실시예는 각각의 노즐(7c)에 관한 누적 횟수를 나타내는 정보가 토출 이력 정보로서 취득되고, 복수의 노즐(7c) 중 적은 토출 누적 횟수를 나타내는 노즐(7c)이 우선적으로 사용되도록 사용 노즐이 결정되는 경우를 예시하였다. 이에 비해, 제4 실시예에 따르는 임프린트 장치는 각각의 노즐(7c)에 인가된 구동 전압 및 인가의 누적 시간의 정보가 토출 이력 정보로서 취득되고, 취득된 정보에 기초하여 사용 노즐을 결정하는 경우를 예로 하여 설명될 것이다.
대응하는 노즐(7c)이 임프린트재를 토출하도록 하는 각각의 제어 소자로서 압전 소자가 설치되는 경우, 제어 소자에 인가된 구동 전압 및 구동 전압이 인가된 누적 시간에 따라서 제어 소자의 압전층의 특성 열화가 발생할 수 있다. 이로 인해, 각각의 노즐(7c)에 대해 제어 소자에 인가된 구동 전압 및 누적 시간과 압전층의 특성 열화의 관계는 실험 등에 의해 미리 취득된다. 그리고, 제어 유닛(10)은 각각의 노즐의 제어 소자에 인가된 구동 전압 및 누적 시간을 나타내는 정보를 토출 이력 정보로서 취득하고, 취득된 정보에 기초하여, 제어 소자의 적은 특성 열화를 나타내는 노즐(7c)이 우선적으로 사용되도록 사용 노즐을 결정한다. 이에 의해, 복수의 노즐(7c)에서의 특성 열화의 편향을 제어하고 디스펜서(7b)(공급 유닛(7))의 교환 빈도를 저감할 수 있다.
<제5 실시예>
제3 실시예의 회복 처리에서, 노즐(7c)이 임프린트재(13)를 토출하는 경우, 복수의 노즐(7c)이 배치되는 면(토출면)에 임프린트재(13)가 잔류할 수 있다. 토출면은 임프린트재(13)의 토출을 안정시키기 위해 발수제 등으로 코팅된다. 임프린트재(13)가 특정 노즐 근방에 잔류하는 경우, 임프린트재(13)의 낙하를 방지하기 위해 제거 처리가 수행된다. 제거 처리가, 임프린트재를 흡착하는 부재를 토출면과 접촉시키거나 와이퍼 등으로 토출면을 닦는 것에 의해 수행되는 경우, 발수 지속성이 저하될 수 있고, 임프린트재(13)의 토출이 불안정해질 수 있다. 이로 인해, 잔류 임프린트재의 제거 처리 횟수와 각각의 노즐(7c)(토출면)의 특성 열화 사이의 관계가 실험 등에 의해 미리 취득된다. 제어 유닛(10)은 잔류 임프린트재에 대한 제거 처리 횟수를 나타내는 정보를 토출 이력 정보로서 취득하고, 취득된 정보에 기초하여 적은 특성 열화를 나타내는 노즐(7c)이 우선적으로 사용되도록 사용 노즐을 결정한다.
<물품의 제조 방법 실시예>
본 발명의 실시예에 따르는 물품의 제조 방법은 예를 들어 반도체 디바이스 등의 마이크로 디바이스 또는 미세 구조를 갖는 소자 등의 물품을 제조하기에 적합하다. 본 실시예에 따르는 물품의 제조 방법은 상기 임프린트 장치를 사용하여 기판 상에 도포된 수지에 패턴을 형성하는 단계(기판에 임프린트 처리를 수행하는 단계), 및 선행 단계에서 패턴이 형성된 기판을 처리하는 단계를 포함할 수 있다. 상기 제조 방법은 다른 알려진 단계(산화, 성막, 증착, 도핑, 평탄화, 에칭, 레지스트 박리, 다이싱, 본딩, 패키징 등)를 더 포함한다. 본 실시형태에 따른 물품의 제조 방법은 종래의 방법에 비하여, 물품의 성능, 품질, 생산성, 및 생산 비용 중 적어도 하나에서 우수하다.
<다른 실시예>
본 발명의 실시예(들)(제어 유닛)은 또한, 상술한 실시예들 중 하나 이상의 기능들을 수행하도록 기억 매체(좀 더 완전하게는 '비-일시적 컴퓨터 판독 가능 기억 매체'라고도 지칭될 수 있음)에 기록된 컴퓨터 실행가능 명령어(예를 들어, 하나 이상의 프로그램)를 판독하여 실행하는 그리고/또는 하나 이상의 상술한 실시예(들)의 기능들을 수행하기 위한 하나 이상의 회로들(예를 들어, 주문형 집적 회로(ASIC))을 포함하는 시스템 또는 장치의 컴퓨터에 의해, 그리고 예를 들어, 하나 이상의 상기 실시예(들)의 기능들을 수행하도록 기억 매체로부터의 컴퓨터 실행가능 명령어를 판독하여 실행함으로써, 그리고/또는 하나 이상의 상기 실시예(들)의 기능들을 수행하도록 하나 이상의 회로를 제어함으로써 시스템 또는 장치의 컴퓨터에 의해 수행되는 방법에 의해 실현될 수 있다. 컴퓨터는 하나 이상의 프로세서들(예를 들어, 중앙 처리 장치(CPU), 마이크로 처리 장치(MPU))을 포함할 수 있고 컴퓨터 실행가능 명령어들을 판독하여 실행하는 별도의 컴퓨터 또는 별도의 프로세서의 네트워크를 포함할 수 있다. 컴퓨터 실행가능 명령어들은 예를 들어, 네트워크 또는 기억 매체로부터 컴퓨터에 제공될 수 있다. 기억 매체는 예를 들어, 하드 디스크, 랜덤 액세스 메모리(RAM), 리드 온리 메모리(ROM), 분산 컴퓨팅 시스템의 저장 장치, 광학 디스크(예를 들어, 컴팩트 디스크(CD), 디지털 다기능 디스크(DVD), 또는 블루 레이 디스크(BD)™), 플래시 메모리 장치, 메모리 카드 등의 하나 이상을 포함한다.
(기타의 실시예)
본 발명은 상기의 실시형태의 1개 이상의 기능을 실현하는 프로그램을, 네트워크 또는 기억 매체를 개입하여 시스템 혹은 장치에 공급하고, 그 시스템 혹은 장치의 컴퓨터에 있어서 1개 이상의 프로세서가 프로그램을 읽어 실행하는 처리에서도 실현 가능하다.
또한, 1개 이상의 기능을 실현하는 회로(예를 들어,ASIC)에 의해서도 실행 가능하다.
본 발명이 예시적인 실시예를 참조하여 설명되었지만, 본 발명은 개시된 예시적인 실시예에 제한되지 않는다는 점이 이해되어야 한다. 이하의 청구범위는 그러한 변경예 및 등가적 구조예 및 기능예 모두를 포함하도록 가장 광의의 해석에 따라야 한다.

Claims (22)

  1. 몰드를 사용하여 기판의 샷 영역 상에 임프린트재의 패턴을 형성하는 임프린트 장치이며,
    상기 임프린트재를 액적으로서 각각 토출하도록 구성된 복수의 토출구를 갖고, 상기 임프린트재를 상기 기판에 공급하도록 구성된 공급 유닛, 및
    상기 복수의 토출구로부터 상기 샷 영역 상으로 상기 임프린트재를 공급하게끔 상기 공급 유닛을 제어하도록 구성된 제어 유닛을 포함하고,
    상기 복수의 토출구의 각각은, 공급되는 신호 값에 따라 액적으로서 토출될 상기 임프린트재의 양을 제어하도록 구성된 제어 소자를 구비하고,
    상기 제어 유닛은,
    상기 복수의 토출구 중에서 다른 토출구보다 적은 누적 횟수를 갖는 토출구를 우선적으로 사용하도록, 상기 복수의 토출구의 각각에 대하여 상기 임프린트재가 액적으로서 토출된 누적 횟수를 나타내는 토출 이력 정보에 기초하여, 상기 복수의 토출구 중에서 상기 임프린트재를 상기 샷 영역에 공급하는 데 사용될 토출구를 선택하고,
    액적으로서 토출될 상기 임프린트재의 양을 목표량으로 설정하기 위해, 상기 토출 이력 정보의 상기 누적 횟수에 따라, 선택된 토출구 각각에 대한 상기 제어 소자에 공급될 신호 값을 조정하도록 구성된, 임프린트 장치.
  2. 삭제
  3. 제1항에 있어서,
    상기 제어 유닛은, 상기 토출 이력 정보에 기초하여, 각각의 샷 영역 또는 각각의 기판에 대해 상기 임프린트재를 상기 샷 영역에 공급하는 데 사용될 토출구를 선택하는, 임프린트 장치.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 제어 유닛은, 선택된 토출구 중에서 다른 토출구보다 적은 누적 횟수를 갖는 토출구를 우선적으로 사용하도록, 상기 샷 영역에 공급될 상기 임프린트재의 배치 패턴을 결정하는, 임프린트 장치.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 제어 유닛은, 선택된 토출구 중에서 다른 토출구보다 적은 누적 횟수를 갖는 토출구를 우선적으로 사용하도록, 복수의 유형의 배치 패턴 중에서 상기 샷 영역에 공급될 상기 임프린트재의 배치 패턴을 선택하는, 임프린트 장치.
  6. 삭제
  7. 제1항에 있어서,
    상기 제어 유닛은, 상기 누적 횟수와, 미리 정해진 신호 값이 상기 제어 소자에 공급될 때의 상기 임프린트재의 토출량 간의 관계에 관한 정보에 기초하여, 상기 제어 소자에 공급될 상기 신호 값의 크기를 결정하는, 임프린트 장치.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 제어 유닛은 상기 복수의 토출구의 각각에 대한 상기 누적 횟수를 계수하는, 임프린트 장치.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 제어 유닛에 의해 계수된 상기 누적 횟수를 표시하도록 구성된 표시 유닛을 더 포함하는, 임프린트 장치.
  10. 몰드를 사용하여 기판의 샷 영역 상에 임프린트재의 패턴을 형성하는 임프린트 장치이며,
    상기 임프린트재를 액적으로서 각각 토출하도록 구성된 복수의 토출구를 갖고, 상기 임프린트재를 상기 기판에 공급하도록 구성된 공급 유닛, 및
    상기 복수의 토출구로부터 상기 샷 영역 상으로 상기 임프린트재를 공급하게끔 상기 공급 유닛을 제어하도록 구성된 제어 유닛을 포함하고,
    상기 복수의 토출구의 각각은, 공급되는 신호 값에 따라 액적으로서 토출될 상기 임프린트재의 양을 제어하도록 구성된 제어 소자를 구비하고,
    상기 제어 유닛은,
    각 토출구에 인가되는 구동 전압 및 상기 구동 전압의 인가 누적 시간을 나타내는 정보에 기초하여, 상기 복수의 토출구의 각각에 대한 상기 제어 소자의 특성 열화를 추정하고,
    다른 토출구보다 추정된 특성 열화가 작은 토출구를 우선적으로 사용하기 위해, 상기 복수의 토출구 중에서 상기 임프린트재를 상기 샷 영역에 공급하는 데 사용될 토출구를 선택하도록 구성된, 임프린트 장치.
  11. 제1항에 있어서,
    상기 제어 유닛은, 상기 임프린트재를 상기 샷 영역 상으로 공급하는 데 사용될 토출구의 상기 공급 유닛에서의 위치에 따라, 상기 임프린트재가 상기 샷 영역 상으로 공급되는 동안 상기 공급 유닛과 상기 샷 영역 간의 상대적인 위치 관계를 변경하는, 임프린트 장치.
  12. 몰드를 사용하여 기판의 샷 영역 상에 임프린트재의 패턴을 형성하는 임프린트 장치이며,
    상기 임프린트재를 액적으로서 각각 토출하도록 구성된 복수의 토출구를 갖는 공급 장치, 및
    상기 임프린트재를 상기 복수의 토출구로부터 액적으로서 토출하고 상기 임프린트재를 상기 샷 영역 상으로 공급하게끔 상기 공급 장치를 제어하도록 구성된 제어부를 포함하고,
    각 토출구로부터 액적으로서 토출될 상기 임프린트재의 토출량은, 상기 임프린트재가 액적으로서 토출된 누적 횟수에 따라 변하고,
    상기 제어부는, 각 토출구에 대한 상기 토출량이 목표량에 가까워지게끔, 각 토출구에 대한 누적 횟수를 나타내는 정보에 기초하여 상기 공급 장치를 제어하도록 구성된, 임프린트 장치.
  13. 제12항에 있어서,
    상기 복수의 토출구의 각각은, 공급되는 신호에 따라 액적으로서의 상기 임프린트재의 토출량을 제어하도록 구성된 제어 소자를 구비하고,
    상기 제어부는, 상기 누적 횟수를 나타내는 정보에 기초하여 상기 제어 소자에 공급되는 신호를 제어하도록 구성된, 임프린트 장치.
  14. 제13항에 있어서,
    상기 제어부는, 또한, 상기 누적 횟수와, 미리 정해진 신호가 상기 제어 소자에 공급될 때의 각 토출구로부터의 액적으로서의 상기 임프린트재의 토출량 간의 관계를 나타내는 정보에 기초하여, 상기 제어 소자에 공급되는 신호를 제어하도록 구성된, 임프린트 장치.
  15. 제12항에 있어서,
    상기 제어부는, 상기 누적 횟수를 나타내는 정보에 기초하여, 상기 복수의 토출구 중에서 상기 임프린트재를 상기 샷 영역 상으로 공급하는 데 사용될 토출구를 변경하도록 구성된, 임프린트 장치.
  16. 제12항에 있어서,
    상기 제어부는, 각각의 샷 영역 또는 각각의 기판에 대해 상기 복수의 토출구 중에서 상기 임프린트재를 공급하는 데 사용될 토출구를 결정하도록 구성된, 임프린트 장치.
  17. 제12항에 있어서,
    상기 제어부는, 상기 누적 횟수를 나타내는 정보에 기초하여, 상기 복수의 토출구 중에서 상기 임프린트재를 공급하는 데 사용될 토출구의 범위를 결정하도록 구성된, 임프린트 장치.
  18. 몰드를 사용하여 기판의 샷 영역 상에 임프린트재의 패턴을 형성하는 임프린트 장치이며,
    상기 임프린트재를 액적으로서 각각 토출하도록 구성된 복수의 토출구를 갖고, 상기 임프린트재를 상기 기판에 공급하도록 구성된 공급 유닛, 및
    상기 복수의 토출구로부터 상기 샷 영역 상으로 상기 임프린트재를 공급하게끔 상기 공급 유닛을 제어하도록 구성된 제어 유닛을 포함하고,
    상기 제어 유닛은, 상기 복수의 토출구 중에서 다른 토출구보다 적은 누적 횟수를 갖는 토출구를 우선적으로 사용하기 위해, 상기 임프린트재가 상기 복수의 토출구의 각각에 대하여 액적으로서 토출된 누적 횟수를 나타내는 토출 이력 정보에 기초하여, 상기 샷 영역에 액적으로서 공급될 상기 임프린트재의 배치 패턴을 결정하도록 구성된, 임프린트 장치.
  19. 물품 제조 방법이며,
    제1항, 제3항 내지 제5항, 및 제7항 내지 제18항 중 어느 한 항에 따른 임프린트 장치를 사용하여 기판 상에 패턴을 형성하는 단계, 및
    상기 패턴이 형성된 상기 기판을 가공하여, 물품을 제조하는 단계를 포함하는, 물품 제조 방법.
  20. 부재와 미경화된 수지를 서로 접촉시킨 상태에서 기판 상의 수지를 경화하는 장치이며,
    상기 수지를 액적으로서 각각 토출하도록 구성된 복수의 토출 장치를 포함하는 토출 유닛; 및
    상기 수지를 상기 복수의 토출 장치로부터 상기 기판 상으로 액적으로서 각각 토출하게끔 상기 토출 유닛을 제어하도록 구성된 제어 유닛을 포함하고,
    상기 제어 유닛은, 상기 복수의 토출 장치의 각각으로부터 액적으로서 토출될 상기 수지의 양이 목표량으로 설정되게끔, 상기 수지가 상기 복수의 토출 장치의 각각으로부터 액적으로서 토출된 누적 횟수를 나타내는 토출 정보에 기초하여, 상기 복수의 토출 장치의 각각에 제공된 제어 소자에 인가될 신호를 제어하여 상기 수지를 액적으로서 토출하는 것을 제어하도록 구성된, 장치.
  21. 부재와 미경화된 수지를 서로 접촉시킨 상태에서 기판 상의 수지를 경화하는 장치이며,
    상기 수지를 액적으로서 각각 토출하도록 구성된 복수의 토출 장치를 포함하는 토출 유닛; 및
    상기 수지를 상기 복수의 토출 장치로부터 상기 기판 상으로 액적으로서 각각 토출하게끔 상기 토출 유닛을 제어하도록 구성된 제어 유닛을 포함하고,
    상기 제어 유닛은, 상기 복수의 토출 장치의 각각에 제공된 제어 소자에 인가되는 구동 전압 및 상기 구동 전압의 인가 누적 시간을 나타내는 정보에 기초하여, 상기 복수의 토출 장치 중에서 상기 수지를 상기 기판 상으로 공급하는 데 사용될 토출 장치를 결정하도록 구성된, 장치.
  22. 부재와 미경화된 수지를 서로 접촉시킨 상태에서 기판 상의 수지를 경화하는 장치이며,
    상기 수지를 액적으로서 각각 토출하도록 구성된 복수의 토출 장치를 포함하는 토출 유닛; 및
    상기 수지를 상기 복수의 토출 장치로부터 상기 기판 상으로 액적으로서 각각 토출하게끔 상기 토출 유닛을 제어하도록 구성된 제어 유닛을 포함하고,
    상기 제어 유닛은, 상기 수지가 상기 복수의 토출 장치의 각각으로부터 액적으로서 토출된 누적 횟수를 포함하는 토출 정보에 기초하여, 상기 기판 상에 액적으로서 공급될 상기 수지의 배치 패턴을 결정하도록 구성된, 장치.
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