KR102059758B1 - 임프린트 장치 및 물품 제조 방법 - Google Patents

임프린트 장치 및 물품 제조 방법 Download PDF

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Abstract

임프린트 장치는 몰드를 임프린트재와 접촉시키고 임프린트재에 광을 조사함으로써 기판 상에 공급된 임프린트재를 경화시킨다. 상기 장치는 상기 기판과 상기 몰드 사이의 상대 위치를 계측하도록 구성되는 계측 디바이스, 상기 기판과 상기 몰드 사이의 정렬을 실행하도록 상기 기판과 상기 몰드 중 적어도 하나를 구동하도록 구성되는 구동부, 상기 임프린트재를 경화시키기 위해서 상기 임프린트재에 광을 조사하도록 구성되는 광 조사부, 및 상기 광 조사부가 상기 임프린트재에 광을 조사하는 상태에서 상기 계측 디바이스로부터 출력되는 정보에 기초하여 상기 상대 위치를 제어하도록 상기 구동부를 제어하도록 구성되는 제어부를 포함한다.

Description

임프린트 장치 및 물품 제조 방법
본 발명은 임프린트 장치 및 물품 제조 방법에 관한 것이다.
포토리소그래피 기술을 대체하는 리소그래피 기술 중 하나로서 임프린트 기술이 주목받고 있다. 리소그래피 기술 중에서도, 광학 임프린트 기술이 실용화에 근접한 것으로 고려된다. 광학 임프린트 기술은, 기판 상에 임프린트재를 공급하고, 임프린트재에 몰드를 접촉시키고 임프린트재에 광을 조사함으로써 임프린트재를 경화시킴으로써, 몰드의 패턴을 임프린트재에 전사한다.
광학 임프린트 기술에서의 큰 과제는 처리량을 증가시키는 것이다. 처리량은, 샷 영역을 증가시키고, 궁극적으로는 기판의 전체 패턴 형성 영역에서 한번에 패턴을 형성(즉, 패턴 형성 영역을 하나의 샷 영역으로 하는)함으로써 향상될 수 있다. 그러나, 샷 영역의 증가는 기판 상의 임프린트재에 조사되는 광의 에너지 밀도의 저하를 초래하고, 이는 경화에 요구되는 시간(이하, 경화 시간이라 칭함)의 증가를 초래한다. 경화 시간이 증가되면, 임프린트재를 경화시키는 중에 기판과 몰드 사이의 상대적인 진동 및 위치 어긋남에 의해 패턴 전사 정밀도가 저하될 수 있다.
일본 특허 공개 제5-80530호는 큰 면적을 갖는 기판에 박막 패턴을 형성하는 기술을 기재한다. 더 구체적으로는, 일본 특허 공개 제5-80530호는, 기판 상에 박막을 형성하고, 상기 박막 위에 유기 수지층을 형성하고, 상기 유기 수지층에 스탬퍼를 가압하며, 이 상태에서 유기 수지층을 가열 등의 방법에 의해 경화시키는 기술을 기재하고 있다. 그러나, 일본 특허 공개 제5-80530호에서는, 유기 수지층의 경화 중에 기판과 스탬퍼(몰드) 사이의 상대적인 진동 및 위치 어긋남에 의한 패턴 전사 정밀도에 대해서는 고려되지 않는다.
본 발명은, 몰드의 패턴을 한번에 전사할 영역의 면적이 증가하는 경우에도 패턴 전사 정밀도의 저하를 억제하는데 유리한 광학 임프린트 기술을 제공한다.
본 발명의 양태 중 하나는, 기판 상에 공급된 임프린트재에 몰드를 접촉시키고 상기 임프린트재에 광을 조사함으로써 상기 임프린트재를 경화시키는 임프린트 장치를 제공하며, 상기 장치는, 상기 기판과 상기 몰드 사이의 상대 위치를 계측하도록 구성되는 계측 디바이스; 상기 기판과 상기 몰드 사이의 정렬을 실행하도록 상기 기판과 상기 몰드 중 적어도 하나를 구동하도록 구성되는 구동부; 상기 임프린트재를 경화시키기 위해서 상기 임프린트재에 광을 조사하도록 구성되는 광 조사부; 및 상기 광 조사부가 상기 임프린트재에 광을 조사하는 상태에서, 상기 계측 디바이스로부터 출력되는 정보에 기초하여 상기 상대 위치를 제어하도록 상기 구동부를 제어하도록 구성되는 제어부를 포함한다.
본 발명의 추가적인 특징은 첨부된 도면을 참고한 예시적인 실시형태에 대한 이하의 설명으로부터 명확해질 것이다.
도 1은 본 발명의 제1 실시형태에 따른 임프린트 장치의 구성을 개략적으로 도시하는 도면이다.
도 2는 본 발명의 제2 실시형태에 따른 임프린트 장치의 구성을 개략적으로 도시하는 도면이다.
도 3a는 기판, 기판 스테이지, 및 기판 스테이지에 배치된 마크 사이의 위치 관계를 개략적으로 도시하는 도면이다.
도 3b는 몰드, 패턴 영역, 및 몰드에 배치된 마크 사이의 위치 관계를 개략적으로 도시하는 도면이다.
도 3c는 기판과 몰드가 서로 중첩되어 있는 상태를 개략적으로 도시하는 도면이다.
도 4a는 본 발명의 제1 실시형태에 따른 임프린트 장치에서의 임프린트 순서를 설명하는 도면이다.
도 4b는 본 발명의 제1 실시형태에 따른 임프린트 장치에서의 임프린트 순서를 설명하는 도면이다.
도 4c는 본 발명의 제1 실시형태에 따른 임프린트 장치에서의 임프린트 순서를 설명하는 도면이다.
도 5a는 본 발명의 제1 실시형태에 따른 임프린트 장치에서의 임프린트 순서를 설명하는 도면이다.
도 5b는 본 발명의 제1 실시형태에 따른 임프린트 장치에서의 임프린트 순서를 설명하는 도면이다.
도 5c는 본 발명의 제1 실시형태에 따른 임프린트 장치에서의 임프린트 순서를 설명하는 도면이다.
본 발명의 예시적인 실시형태를 첨부의 도면을 참고하여 이하에서 설명한다.
도 1은 본 발명의 제1 실시형태에 따른 임프린트 장치(100)의 구성을 개략적으로 도시한다. 임프린트 장치(100)는, 기판(8) 상에 공급된 임프린트재(IM)에 몰드를 접촉시킨 상태에서 임프린트재(IM)에 광을 조사함으로써 임프린트재(IM)를 경화시키는 광학 임프린트 장치로서 구성된다. 본 명세서 및 첨부 도면에서는, 기판(8)의 표면에 평행한 방향이 X-Y 평면을 형성하는 X-Y-Z 좌표계에서 방향을 나타낸다. X-Y-Z 좌표계에서는, X-축, Y-축, 및 Z-축으로 각각 평행한 방향을 X 방향, Y 방향, 및 Z 방향으로 한다. X-축 둘레의 회전, Y-축 둘레의 회전, 및 Z-축 둘레의 회전을 각각 θX, θY, 및 θZ로 한다. X-축, Y-축, 및 Z-축에 관한 제어 또는 구동은, 각각 X-축에 평행한 방향, Y-축에 평행한 방향, 및 Z-축에 평행한 방향에 관한 제어 또는 구동을 의미한다. 또한, θX-축, θY-축, 및 θZ-축에 관한 제어 또는 구동은, 각각 X-축에 평행한 축 둘레의 회전, Y-축에 평행한 축 둘레의 회전, 및 Z-축에 평행한 축 둘레의 회전에 관한 제어 또는 구동을 의미한다.
임프린트 장치(100)는, 기판 스테이지(9), 몰드 보유지지부(4), 계측 디바이스(1), 구동부(DRVU), 광 조사부(2), 임프린트재 공급부(6)(디스펜서) 및 제어부(10)를 포함할 수 있다. 기판 스테이지(9)는 기판(8)을 보유지지한다. 기판 스테이지(9)는, 예를 들어 기판(8)을 흡착하는 기판 척(도시하지 않음)을 포함할 수 있다. 몰드 보유지지부(4)는 몰드(5)를 보유지지한다. 몰드 보유지지부(4)는, 예를 들어 몰드(5)를 흡착하는 몰드 척(도시하지 않음)을 포함할 수 있다. 몰드 보유지지부(4)는, 기판(8)의 형상에 따라서 몰드(5)를 변형시키는 변형 기구를 포함할 수 있다.
계측 디바이스(1)는 기판(8)과 몰드(5) 사이의 상대 위치를 계측한다. 계측 디바이스(1)는, 예를 들어 몰드(5)를 통해서 기판(8)을 관찰하는 TTM(Through The Mold) 스코프(22) 및 이미지 센서(21)를 포함할 수 있다. 계측 디바이스(1)는 또한 후술하는 마크(M1, M2, M3, M4)를 조명광(예를 들어, 가시광 또는 적외광)으로 조명하는 광원을 포함할 수 있다. 조명광은, 임프린트재(IM)를 경화시키지 않는 파장을 갖는 광이다. 임프린트 장치(100)는 계측 디바이스(1)를 이동시키는 이동 기구(23)를 더 포함할 수 있다.
구동부(DRVU)는 기판(8)과 몰드(5) 사이의 상대 위치를 조정하도록 기판(8)과 몰드(5) 중 적어도 하나를 구동한다. 구동부(DRVU)는 예를 들어 기판(8)을 위치결정하도록 구성되는 기판 구동부(42) 및 몰드(5)를 위치결정하도록 구성되는 몰드 구동부(51)를 포함할 수 있다. 일례에서, 기판 구동부(42)는 기판(8)을 복수의 축(예를 들어, X-축, Y-축, 및 θZ-축의 3축)에 대해서 구동하도록 기판 스테이지(9)를 구동하며, 몰드 구동부(51)는 몰드(5)를 복수의 축(예를 들어, X-축, Y-축, Z-축, θX-축, θY-축, 및 θZ-축의 6축)에 대해서 구동하도록 몰드 보유지지부(4)를 구동한다. 기판 스테이지(9)는, 스테이지 베이스(41)에 의해 지지되고, 기판 구동부(42)에 의해 구동된다. 구동부(DRVU)는, X-축, Y-축, θX-축, θY-축 및 θZ-축에 관해서 기판(8)과 몰드(5) 사이의 상대 위치를 조정하는 것 이외에, Z-축에 관해서도 기판(8)과 몰드(5) 사이의 상대 위치를 조정한다. Z-축에 관한 기판(8)과 몰드(5) 사이의 상대 위치의 조정은, 기판(8) 상의 임프린트재(IM)와 몰드(5)를 서로 접촉시키고 이들을 서로 이격시키는 동작을 포함한다.
임프린트재 공급부(6)는 기판(8) 상에 임프린트재(IM)를 공급한다. 임프린트재 공급부(6)는, 임프린트 장치(100)의 일부를 형성할 수 있거나, 임프린트 장치(100) 이외의 장치로서 구성될 수 있다. 즉, 임프린트재 공급부(6)는 임프린트 장치(100)의 임의적인 구성요소이다. 임프린트재(IM)는, 광의 조사를 받음으로써 경화되는 재료(예를 들어, 자외선 경화 수지)를 포함한다. 임프린트재 공급부(6)는, 예를 들어 복수의 오리피스를 갖고, 복수의 오리피스로부터 임프린트재를 토출하도록 구성될 수 있다.
광 조사부(2)는, 기판(8) 상에 공급된 임프린트재(IM)를 경화시키도록 임프린트재(IM)에 광(예를 들어, 자외광)(3)을 조사한다. 이 예에서는, 광 조사부(2)는 기판(8)의 전체 패턴 형성 영역에 광(3)을 조사한다. 패턴 형성 영역은 기판(8) 상에 패턴을 형성해야 할 영역이며, 모든 칩 영역을 포함한다. 각각의 칩 영역은 다이싱에 의해 커팅되는 최소 영역이다. 여기서, 기판(8)이 300 mm의 직경을 갖는 웨이퍼이고, 종래의 1개의 샷 영역의 크기가 26 mm × 33 mm인 것으로 상정하면, 기판(8)의 전체 패턴 형성 영역에 광을 조사하기 위해서는, 종래의 영역보다 약 82배로 더 큰 영역에 한번에 광을 조사할 필요가 있다. 즉, 전체 패턴 형성 영역에 한번에 광을 조사할 때, 광 조사부(2)의 광원에 의해 발생되는 광(3)의 강도가 변화되지 않는 상태로 유지되는 경우, 필요한 노광량을 확보하기 위해서는 광 조사 시간은 약 82배로 더 길 필요가 있다. 그러므로, 이 조사 시간 내에 기판(8)과 몰드(5) 사이의 상대적인 진동 및 위치 어긋남을 저감할 필요가 있다. 이 예에서는, 전체 패턴 형성 영역에 한번에 광이 조사된다. 그러나, 본 발명은 이에 한정되지 않는다. 본 발명은 광 조사부(2)에 의해 한번에 광이 조사되는 영역을 증가시키는데 유리하다.
제어부(10)는, 계측 디바이스(1), 구동부(DRVU), 광 조사부(2), 및 임프린트재 공급부(6)를 제어한다. 또한, 제어부(10)는, 광 조사부(2)가 기판(8) 상의 임프린트재(IM)에 광을 조사하는 상태에서, 계측 디바이스(1)로부터 출력되는 정보에 기초하여 기판(8)과 몰드(5) 사이의 상대 위치를 조정 또는 유지되도록 구동부(DRVU)를 제어한다. 이에 의해, 광(3)의 조사 시간 내에 기판(8)과 몰드(5) 사이의 상대적인 진동 및 위치 어긋남이 저감되어, 패턴 전사 정밀도가 향상된다.
광 조사부(2)에 의해 한번에 광이 조사되는 영역이 증가할 경우에는, 상술한 바와 같이, 계측 디바이스(1)를 이동시키는 이동 기구(23)를 제공하는 것이 유리하다. 계측 디바이스(1)가 고정되어 있는 구성에서는, 광 조사부(2)로부터의 광(3)을 차단하지 않도록 계측 디바이스(1)를 구성할 필요가 있다. 이 목적을 위해, 계측 디바이스(1)는 전형적으로는 광(3)의 광학 경로 외부에 배치될 수 있다. 광(3)의 광학 경로 외부에 계측 디바이스(1)를 영구적으로 배치하는 경우, 계측 디바이스(1)가 몰드(5)의 패턴 영역, 특히 패턴 영역의 중앙 마크를 관찰하는 것을 가능하게 하기 위해서는, 계측 디바이스(1)의 구성이 커질 수 있다.
몰드(5)의 패턴 영역에 배치된 마크(제4 마크)(M4) 및 기판(8)의 패턴 형성 영역에 배치된 마크(제3 마크)(M3)를 관찰할 경우에는, 계측 디바이스(1)는 이동 기구(23)에 의해 광 조사부(2)와 몰드(5)의 패턴 영역 사이의 위치로 이동될 수 있다. 광 조사부(2)가 임프린트재(IM)에 광을 조사하기 전에, 이동 기구(23)는 광 조사부(2)로부터의 광(3)의 광학 경로 외부로 계측 디바이스(1)를 퇴피시킬 수 있다. 광 조사부(2)가 임프린트재(IM)에 광을 조사하는 기간에는, 계측 디바이스(1)는 기판 스테이지(9)의 기준 플레이트(19)에 제공된 마크(제1 마크)(M1) 및 몰드(5)에 배치된 마크(제2 마크)(M2)를 관찰한다. 계측 디바이스(1)와 기판(8) 사이에서의 계측 디바이스(1)의 광학 축(MAX)은 광 조사부(2)로부터의 광(3)의 광학 축(CAX)과 평행할 수 있다. 계측 디바이스(1)의 내부에서, 각각의 스코프(22)의 광학 축은 도 1에 예시된 바와 같이 굽혀질 수 있거나 굽혀지지 않을 수 있다.
제어부(10)는, 기판(8) 상의 임프린트재에 몰드(5)를 접촉시킬 때, 기판(8)과 몰드(5)의 마크(M3, M4)를 관찰하는 계측 디바이스(1)로부터 출력되는 정보에 기초하여, 마크(M3, M4) 사이의 상대 위치, 즉 기판(8)과 몰드(5) 사이의 상대 위치를 인식할 수 있다. 이 상대 위치에 기초하여, 제어부(10)는 기판(8)과 몰드(5) 사이의 정렬을 실행하도록 구동부(DRVU)를 제어한다. 또한, 제어부(10)는, 기판(8) 상의 임프린트재와 몰드(5) 사이의 접촉 및 기판(8)과 몰드(5) 사이의 정렬의 완료 후에 임프린트재(IM)에 광을 조사하도록 광 조사부(2)를 제어한다. 또한, 제어부(10)는, 광 조사부(2)가 임프린트재(IM)에 광을 조사하는 기간에, 기판(8)과 몰드(5)의 마크(M1, M2)를 관찰하는 계측 디바이스(1)로부터 출력되는 정보에 기초하여, 마크(M1, M2) 사이의 상대 위치, 즉 기판(8)과 몰드(5) 사이의 상대 위치를 인식한다. 그리고, 상대 위치에 기초하여, 제어부(10)는 기판(8)과 몰드(5) 사이의 정렬을 실행하도록 구동부(DRVU)를 제어한다. 상술한 바와 같이, 제1 실시형태에서는, 임프린트재(IM)에 광 조사부(2)로부터의 광(3)이 조사되는 상태에서도, 마크(M1, M2) 사이의 상대 위치에 기초하여 기판(8)과 몰드(5) 사이의 정렬을 행한다.
도 3a는, 기판(8), 기판 스테이지(9), 및 기판 스테이지(9)에 배치된 마크(M1) 사이의 위치 관계를 개략적으로 도시한다. 도 3b는, 몰드(5), 패턴 영역(17), 및 몰드(5)에 배치된 마크(M2) 사이의 위치 관계를 개략적으로 도시한다. 패턴 영역(17)은, 몰드(5) 중, 기판(8) 상의 임프린트재(IM)에 전사해야 할 패턴이 형성되어 있는 영역이다. 또한, 패턴 영역(17)은, 기판(8)의 패턴 형성 영역(패턴이 형성될 영역) 상의 임프린트재(IM)에 접촉한다. 도 3c는, 기판(8)과 몰드(5)가 서로 중첩되는 상태를 개략적으로 도시한다. 계측 디바이스(1)의 시야 내에는, 적어도 하나의 마크(M1)와 적어도 하나의 마크(M2)가 들어가 있다. 마크(M1, M2)로 각각 이루어지는 복수의 마크 쌍에서의 마크(M1, M2) 사이의 상대 위치를 계측 디바이스(1)가 계측하게 함으로써, 기판(8)과 몰드(5) 사이의 상대 위치로서, X 및 Y 방향의 어긋남 성분, 회전 성분, 및 배율 성분을 검출할 수 있다. 도 3a에 도시되지 않았지만, 기판(8)에는 복수의 마크(M3)가 배치된다. 또한, 도 3b에는 도시되지 않았지만, 몰드(5)에도 복수의 마크(M4)가 배치된다. 마크(M3, M4)는, 예를 들어 칩 영역 사이의 스크라이브 라인에 배치될 수 있다.
이하, 도 1, 도 4a 내지 도 4c, 및 도 5a 내지 도 5c를 참조하여 임프린트 장치(100)에서의 임프린트 순서를 설명한다. 먼저, 도 4a에 도시된 바와 같이, 임프린트재 공급부(6)는 기판(8) 상에 임프린트재(IM)를 공급한다. 다음에, 도 4b에 도시된 바와 같이, 이동 기구(23)는 기판(8)의 마크(M3)와 몰드(5)의 마크(M4)를 관찰할 수 있는 위치에 계측 디바이스(1)를 위치시킨다. 그리고, 마크(M3, M4)를 사용하여 계측 디바이스(1)가 기판(8)과 몰드(5) 사이의 상대 위치를 계측하는 동안 구동부(DRVU)는 기판(8)과 몰드(5) 사이의 정렬을 실행한다.
이어서, 도 4c에 도시된 바와 같이, 기판(8) 상의 임프린트재(IM)와 몰드(5)의 패턴 영역이 서로 접촉하도록 구동부(DRVU)가 기판(8)과 몰드(5)를 서로 접근시킨다. 이때에도, 이동 기구(23)는 기판(8)의 마크(M3)와 몰드(5)의 마크(M4)를 관찰할 수 있는 위치에 계측 디바이스(1)를 위치시킨다. 그리고, 마크(M3, M4)를 사용하여 계측 디바이스(1)가 기판(8)과 몰드(5) 사이의 상대 위치를 계측하는 동안 구동부(DRVU)가 기판(8)과 몰드(5) 사이의 정렬을 실행할 수 있다. 전형적으로는, 몰드(5)는 기판(8)을 향해서 볼록형 형상을 형성하도록 변형되고, 몰드(5)의 중앙부는 먼저 기판(8) 상의 임프린트재(IM)에 접촉하고, 그 후 임프린트재(IM)와 몰드(5) 사이의 접촉 영역이 기판(8)과 몰드(5)의 중앙부로부터 주연부를 향해서 서서히 증가한다. 기판(8)에는 복수의 마크(M3)가 배치될 수 있으며, 마크(M3)에 대응하도록 몰드(5)에도 복수의 마크(M4)가 배치될 수 있다. 그러므로, 계측 디바이스(1)는 복수의 마크(M3, M4)를 사용하여 복수의 지점에서 기판(8)과 몰드(5) 사이의 상대 위치를 계측할 수 있다. 이때에, 이동 기구(23)는, 접촉 영역이 증가함에 따라, 계측될 마크(M3, M4)의 쌍을 변경하도록 기판(8)과 몰드(5)의 중앙부로부터 주연부를 향해 계측 디바이스(1)를 이동시킬 수 있다.
이어서, 도 5a에 도시된 바와 같이, 이동 기구(23)는 계측 디바이스(1)를 광 조사부(2)와 임프린트재(IM) 사이의 광학 경로 외부로 퇴피시킨다. 그 후, 이동 기구(23)는 기판(8)의 마크(M1)와 몰드(5)의 마크(M2)를 관찰할 수 있는 위치에 계측 디바이스(1)를 위치시킨다. 그리고, 마크(M1, M2)를 사용하여 계측 디바이스(1)가 기판(8)과 몰드(5) 사이의 상대 위치를 계측하는 동안, 구동부(DRVU)는 기판(8)과 몰드(5) 사이의 상대 위치를 조정 또는 유지할 수 있다.
이어서, 도 5b에 도시된 바와 같이, 광 조사부(2)는 몰드(5)를 통해 임프린트재(IM)에 광(3)을 조사한다. 광(3)의 조사에 의해 임프린트재(IM)가 경화된다. 몰드(5)의 패턴이 한번에 전사되는 영역의 면적(즉, 광(3)이 조사되는 영역)이 증가하는 경우, 그에 따라 광(3)의 에너지 밀도가 저하된다. 그러므로, 광(3)의 에너지 밀도의 저하를 보상하기 위해서 광(3)의 조사 시간을 증가시킬 필요가 있다. 이는 상술한 바와 같이 패턴 전사 정밀도를 저하시킬 수 있다. 이를 방지하기 위해서, 광(3)의 조사 시간에, 마크(M1, M2)를 사용하여 계측 디바이스(1)가 기판(8)과 몰드(5) 사이의 상대 위치를 계측하는 동안, 구동부(DRVU)는 기판(8)과 몰드(5) 사이의 상대 위치를 유지한다. 이는, 광(3)의 조사 시간 내에서의 기판(8)과 몰드(5) 사이의 상대적인 진동 및 위치 어긋남을 저감시켜 패턴 전사 정밀도를 향상시킨다. 광 조사부(2)가 기판(8) 상의 임프린트재(IM)에 광을 조사할 때, 마크(M1) 및 마크(M2)에는 광 조사부(2)로부터의 광이 조사되지 않는 것이 바람직하지만, 조사되어도 된다.
이어서, 도 5c에 도시된 바와 같이, 기판(8) 상의 경화된 임프린트재(IM)로부터 몰드(5)를 분리하기 위해서 구동부(DRVU)는 기판(8)과 몰드(5)를 서로 이격시킨다. 이때에도, 마크(M1, M2)를 사용하여 계측 디바이스(1)가 기판(8)과 몰드(5) 사이의 상대 위치를 계측하는 동안, 구동부(DRVU)가 기판(8)과 몰드(5) 사이의 상대 위치를 유지할 수 있다.
계측 디바이스(1)의 개수는 1개일 수 있거나 복수의 계측 디바이스일 수 있다. 그러나, 복수의 계측 디바이스(1)를 제공하는 것이 동시에 복수의 마크 쌍을 관찰할 수 있는 점에서 우수하다.
도 2는, 본 발명의 제2 실시형태에 따른 임프린트 장치(100)를 개략적으로 도시한다. 제2 실시형태에서 언급되지 않은 사항은 제1 실시형태를 따를 수 있다. 제2 실시형태의 임프린트 장치(100)는, 광 조사부(2)가 기판(8) 상의 임프린트재(IM)에 광을 조사하지 않는 상태에서 마크(M3, M4)를 사용하여 기판(8)과 몰드(5) 사이의 상대 위치를 계측하는 제2 계측 디바이스(60)를 포함한다.
제2 계측 디바이스(60)는 계측 디바이스(1)와 동일한 구성을 가질 수 있다. 제2 계측 디바이스(60)는, 예를 들어 몰드(5)를 통해 기판(8)을 관찰하는 TTM(Through The Mold) 스코프(62) 및 이미지 센서(61)를 포함할 수 있다. 제2 계측 디바이스(60)는 또한 마크(M3, M4)를 조명광(예를 들어, 가시광 또는 적외광)으로 조명하는 광원을 포함할 수 있다. 조명광은, 임프린트재(IM)를 경화시키지 않는 파장을 갖는 광이다. 임프린트 장치(100)는 또한 제2 계측 디바이스(60)를 이동시키는 이동 기구(63)를 포함할 수 있다. 광 조사부(2)가 임프린트재(IM)에 광을 조사하기 전에, 이동 기구(63)는 광 조사부(2)로부터의 광(3)의 광학 경로 외부로 제2 계측 디바이스(60)를 퇴피시킬 수 있다.
계측 디바이스(1) 이외에 제2 계측 디바이스(60)를 제공함으로써, 계측 디바이스(1)가 마크(M1, M2)를 사용하여 기판(8)과 몰드(5) 사이의 상대 위치를 연속적으로 계측하게 할 수 있다. 제1 실시형태에서는, 계측 디바이스(1)가 마크(M3, M4)를 사용하여 기판(8)과 몰드(5) 사이의 상대 위치를 계측하는 기간에는, 계측 디바이스(1)는 마크(M1, M2)를 사용하여 기판(8)과 몰드(5) 사이의 상대 위치를 계측할 수 없다. 한편, 제2 실시형태에서는, 제2 계측 디바이스(60)가 마크(M3, M4)를 사용하여 기판(8)과 몰드(5) 사이의 상대 위치를 계측하는 기간에는, 계측 디바이스(1)는 마크(M1, M2)를 사용하여 기판(8)과 몰드(5) 사이의 상대 위치를 계측할 수 있다.
이하, 본 발명에 일 실시형태의 물품 제조 방법에 대해서 설명한다. 물품으로서의 디바이스(반도체 집적 회로 디바이스, 액정 표시 디바이스 등)를 제조하는 물품 제조 방법은, 상술한 임프린트 장치를 사용하여 기판(웨이퍼, 유리 플레이트, 필름 유사 기판)에 패턴을 형성하는 단계를 포함한다. 또한, 상기 제조 방법은 패턴이 형성된 기판을 처리(예를 들어, 에칭)하는 단계를 포함할 수 있다. 패턴드 미디어(저장 매체) 또는 광학 소자 같은 다른 물품을 제조하는 경우에는, 상기 제조 방법은 에칭 대신에 패턴이 형성된 기판을 처리하는 다른 처리를 포함할 수 있다. 본 실시형태에 따른 물품 제조 방법은 종래의 방법에 비하여 물품의 성능, 품질, 생산성 및 생산 비용 중 적어도 하나에서 우수하다.
다른 실시형태
본 발명의 실시형태(들)는, 전술한 실시형태(들) 중 하나 이상의 기능을 실행하기 위해 저장 매체(보다 완전하게는 '비일시적 컴퓨터 판독가능 저장 매체'라 칭할수도 있음)에 기록된 컴퓨터 실행가능 명령어(예를 들어, 하나 이상의 프로그램)를 판독 및 실행하고 그리고/또는 전술한 실시형태(들) 중 하나 이상의 기능을 실행하는 하나 이상의 회로(예를 들어, 주문형 집적 회로(ASIC))를 포함하는 시스템 또는 장치의 컴퓨터에 의해, 그리고 예를 들어 전술한 실시형태(들) 중 하나 이상의 기능을 실행하기 위해 저장 매체로부터 컴퓨터 실행가능 명령어를 판독 및 실행함으로써 그리고/또는 전술한 실시형태(들) 중 하나 이상의 기능을 실행하기 위해 하나 이상의 회로를 제어함으로써 상기 시스템 또는 장치의 컴퓨터에 의해 실행되는 방법에 의해 실현될 수도 있다. 컴퓨터는 하나 이상의 프로세서(예를 들어, 중앙 처리 유닛(CPU), 마이크로 처리 유닛(MPU))를 포함할 수 있고 컴퓨터 실행가능 명령어를 판독 및 실행하기 위한 별도의 컴퓨터 또는 별도의 프로세서의 네트워크를 포함할 수 있다. 컴퓨터 실행가능 명령어는 예를 들어 네트워크 또는 저장 매체로부터 컴퓨터에 제공될 수 있다. 저장 매체는, 예를 들어 하드 디스크, 랜덤 액세스 메모리(RAM), 리드 온리 메모리(ROM), 분산형 컴퓨팅 시스템의 스토리지, 광디스크(예를 들어, 콤팩트 디스크(CD), 디지털 다기능 디스크(DVD) 또는 블루레이 디스크(BD)TM), 플래시 메모리 디바이스, 메모리 카드 등 중 하나 이상을 포함할 수 있다.
본 발명을 예시적인 실시형태를 참고하여 설명하였지만, 본 발명은 개시된 예시적인 실시형태로 한정되지 않음을 이해해야 한다. 이하의 청구항의 범위는 이러한 모든 변형과 동등한 구조 및 기능을 포함하도록 최광의로 해석되어야 한다.
본 출원은 전문이 본원에 참조로 통합되는 2015년 9월 17일에 출원된 일본 특허 출원 제2015-184318호의 이익을 청구한다.

Claims (14)

  1. 기판 상에 공급된 임프린트재에 몰드를 접촉시키고 상기 임프린트재에 광을 조사함으로써 상기 임프린트재를 경화시키는 임프린트 장치이며, 상기 장치는,
    상기 기판을 보유하도록 구성되고, 제1 마크를 갖는 기판 스테이지;
    상기 기판과 상기 몰드 사이의 상대 위치를, 상기 기판 스테이지의 상기 제1 마크와 상기 몰드에 제공된 제2 마크를 사용하여 계측하도록 구성되는 계측 디바이스;
    상기 기판과 상기 몰드 사이의 정렬을 실행하도록 상기 기판과 상기 몰드 중 적어도 하나를 구동하도록 구성되는 구동부;
    상기 임프린트재를 경화시키기 위해서 상기 임프린트재에 광을 조사하도록 구성되는 광 조사부; 및
    상기 광 조사부가 상기 임프린트재에 광을 조사하여 경화시키는 상태에서, 상기 계측 디바이스로부터 출력되는 정보에 기초하여 상기 상대 위치를 제어하도록 상기 구동부를 제어하기 위해 구성되는 제어부를 포함하는 임프린트 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 광 조사부가 상기 임프린트재에 광을 조사할 때, 상기 제1 마크 및 상기 제2 마크에는 상기 광 조사부로부터의 광이 조사되지 않는 임프린트 장치.
  3. 제1항에 있어서, 상기 계측 디바이스를 이동시키도록 구성되는 이동 기구를 더 포함하고,
    상기 기판은 제3 마크를 포함하고,
    상기 몰드는 상기 임프린트재에 전사될 패턴을 갖는 패턴 영역에 제4 마크를 포함하고,
    상기 이동 기구는 상기 제3 마크 및 상기 제4 마크를 관찰할 수 있는 위치에 상기 계측 디바이스를 배치하고, 그 후 상기 광 조사부와 상기 임프린트재 사이의 광학 경로 외부로 상기 계측 디바이스를 퇴피시키며, 그 후 상기 제1 마크 및 상기 제2 마크를 관찰할 수 있는 위치에 상기 계측 디바이스를 배치하며,
    상기 광 조사부는 상기 계측 디바이스가 상기 광학 경로 외부로 퇴피된 후에 상기 임프린트재에 상기 광을 조사하는 임프린트 장치.
  4. 제3항에 있어서, 상기 계측 디바이스와 상기 기판 사이에서의 상기 계측 디바이스의 광학 축은 상기 광학 경로의 광학 축에 평행한 임프린트 장치.
  5. 제3항에 있어서, 상기 기판은 상기 제3 마크를 포함하는 복수의 제3 마크를 포함하고, 상기 패턴 영역은 상기 제4 마크를 포함하는 복수의 제4 마크를 포함하며,
    상기 이동 기구는, 상기 임프린트재와 상기 몰드 사이의 접촉 영역이 증가하는 기간에, 상기 계측 디바이스가 상기 복수의 제3 마크 및 상기 복수의 제4 마크를 사용하여 복수의 지점에서 상기 상대 위치를 계측하도록 상기 계측 디바이스를 이동시키는 임프린트 장치.
  6. 제5항에 있어서, 상기 임프린트재와 상기 몰드를 서로 접촉시킬 때, 상기 임프린트재와 상기 몰드 사이의 접촉 영역은, 상기 기판 및 상기 몰드의 중앙부로부터 상기 기판 및 상기 몰드의 주연부를 향해서 증가하며,
    상기 이동 기구는, 상기 접촉 영역이 증가함에 따라, 상기 기판 및 상기 몰드의 중앙부로부터 주연부를 향해서 상기 계측 디바이스를 이동시키는 임프린트 장치.
  7. 제1항에 있어서, 상기 기판은 패턴 형성 영역을 포함하고, 상기 패턴 형성 영역은 제3 마크를 포함하고,
    상기 몰드는 상기 임프린트재에 전사될 패턴을 갖는 패턴 영역을 포함하고, 상기 패턴 영역은 제4 마크를 포함하며,
    상기 임프린트 장치는, 상기 광 조사부가 상기 임프린트재에 광을 조사하지 않는 상태에서, 상기 제3 마크 및 상기 제4 마크를 사용하여 상기 상대 위치를 계측하도록 구성되는 제2 계측 디바이스를 더 포함하는 임프린트 장치.
  8. 제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 광 조사부는 상기 기판의 전체 패턴 형성 영역에 한번에 광을 조사하는 임프린트 장치.
  9. 물품 제조 방법이며,
    제1항에서 규정된 임프린트 장치를 사용하여 기판에 패턴을 형성하는 단계; 및
    상기 패턴이 형성된 기판을 처리하는 단계를 포함하는 물품 제조 방법.
  10. 제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 기판 스테이지는 기준 플레이트를 포함하고, 상기 제1 마크는 상기 기준 플레이트에 제공되어 있는 임프린트 장치.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 기판은 상기 기판 스테이지에 의해 상기 기준 플레이트로부터 이격된 위치에서 보유되는 임프린트 장치.
  12. 기판 상에 공급된 임프린트재에 몰드를 접촉시키고 상기 임프린트재에 광을 조사함으로써 상기 임프린트재를 경화시키는 임프린트 장치이며, 상기 장치는,
    상기 기판을 보유하도록 구성되고, 제1 마크를 갖는 기판 스테이지;
    상기 기판 스테이지의 상기 제1 마크와 상기 몰드에 제공된 제2 마크 사이의 상대 위치를 계측하도록 구성되는 계측 디바이스;
    상기 기판과 상기 몰드 사이의 정렬을 실행하도록 상기 기판과 상기 몰드 중 적어도 하나를 구동하도록 구성되는 구동부; 및
    상기 몰드의 패턴 영역과 상기 임프린트재가 배치된 상기 기판이 마주보는 상태에서, 상기 계측 디바이스로부터 출력되는 정보에 기초하여 상기 상대 위치를 제어하도록 상기 구동부를 제어하기 위해 구성되는 제어부를 포함하는 임프린트 장치.
  13. 제1항에 있어서,
    상기 계측 디바이스와 상기 제1 마크 사이에서의 상기 계측 디바이스의 광학 축은 상기 광 조사부와 상기 임프린트재 사이의 광학 경로의 광학 축에 평행하며, 이들 광학축이 서로 중첩되지 않는, 임프린트 장치.
  14. 제12항에 있어서,
    상기 계측 디바이스와 상기 제1 마크 사이에서의 상기 계측 디바이스의 광학 축은 상기 임프린트재를 경화시키는 상기 광과 상기 임프린트재 사이의 광학 경로의 광학 축에 평행하며, 이들 광학 축이 서로 중첩되지 않는, 임프린트 장치.
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