KR102243223B1 - 임프린트 장치 및 물품 제조 방법 - Google Patents

임프린트 장치 및 물품 제조 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 몰드를 사용하여 기판 상의 처리 대상 영역에 임프린트재의 패턴을 형성하는 임프린트 처리를 행하는 임프린트 장치로서, 2차원적으로 배열된 미러 소자를 포함하고 상기 미러 소자에 의해 반사된 광을 기판에 조사하도록 구성되는 디지털 미러 디바이스, 상기 미러 소자가 복수의 상기 미러 소자를 포함하도록 배열된 영역을 분할함으로써 얻어진 복수의 세그먼트 각각에 대해 각각의 세그먼트로부터 방출된 광의 광량을 계측하도록 구성되는 계측 유닛, 및 상기 계측 유닛의 계측 결과에 기초하여 각각의 세그먼트에 포함되는 미러 소자를 제어하도록 구성되는 제어 유닛을 포함하는 임프린트 장치를 제공한다.

Description

임프린트 장치 및 물품 제조 방법{IMPRINT APPARATUS AND METHOD OF MANUFACTURING ARTICLE}
본 발명은, 임프린트 장치 및 물품 제조 방법에 관한 것이다.
반도체 디바이스, MEMS 등의 미세패턴화의 요구가 증가함에 따라, 종래의 포토리소그래피 기술 이외에, 기판 상의 임프린트재를 몰드에 의해 성형함으로써 임프린트재의 패턴을 기판 상에 형성하는 미세패턴화 처리 기술이 주목받고 있다. 미세패턴화 처리 기술은 임프린트 기술이라고 불리며, 기판 상에 수 나노미터 정도의 미세한 구조체를 형성할 수 있다.
하나의 임프린트 기술로서, 예를 들어 광경화법이 있다. 광경화법을 채용한 임프린트 장치에서는, 먼저, 기판의 샷 영역에 미경화 임프린트재를 공급(도포)한다. 이어서, 샷 영역에 공급된 미경화 임프린트재에 몰드를 접촉(가압)시켜서 샷 영역에 제공된 미경화 임프린트재를 성형한다. 임프린트재와 몰드를 서로 접촉시킨 상태에서, 임프린트재에 광(예를 들어, 자외선)을 조사해서 경화시키며, 경화된 임프린트재로부터 몰드를 분리하여, 기판 상에 임프린트재의 패턴을 형성한다.
일반적으로, 이러한 임프린트 처리가 실시되는 기판은, 예를 들어, 디바이스 제조 공정에서, 스퍼터링 같은 퇴적 처리에서의 가열 처리를 거친다. 이에 의해, 기판이 확대 또는 축소하고, 일부 경우에는 평면 내에서 서로 직교하는 2개의 방향으로 패턴의 형상(또는 크기)이 변화할 수 있다. 따라서, 임프린트 장치에서는, 기판 상의 임프린트재와 몰드를 서로 접촉시킬 때, 기판 상에 미리 형성되어 있는 패턴(기판측 패턴)의 형상을 몰드의 패턴의 형상에 일치시킬 필요가 있다.
기판측 패턴의 형상을 몰드의 패턴의 형상에 일치시키는 기술로서, 일본 특허 공개 번호 2008-504141은 몰드의 주연부에 외력을 부여해서 몰드(의 패턴)를 변형시키는 유닛을 구비한 임프린트 장치를 제안하고 있다. 그러나, 일본 특허 공개 번호 2008-504141에 개시된 임프린트 장치에서, 예를 들어 몰드의 재료가 석영인 경우, 그 푸아송비는 0.16이다. 따라서, 몰드의 일단부를 미리결정된 축 방향으로 압축하면, 몰드의 미리결정된 축 방향에 직교하는 방향의 단부가 팽창한다. 이러한 푸아송비에 의존하는 변형이 몰드에 발생하면, 특히 몰드를 사다리꼴 형상으로 변형시키려고 할 때에, 몰드의 표면이 선형적으로 변형되기 어렵기 때문에 중첩 정밀도에 영향을 미칠 수 있다. 그러므로, 일본 특허 번호 5932286은 임프린트재가 경화하지 않는 파장을 갖는 광을 기판에 조사하여, 흡수 열(가열)에 의해 기판을 열변형시킴으로써, 기판측 패턴의 형상을 몰드의 패턴 형상에 일치시키는 기술을 제안하고 있다. 일본 특허 번호 5932286에 개시된 기술에서는, 디지털 미러 디바이스가 기판에서의 미리결정된 조사량 분포(온도 분포)를 형성하기 위해 광 조정 장치로서 사용된다.
그러나, 일본 특허 번호 5932286에서, 기판에 대한 실제 입열량은 반사율차, 디지털 미러 디바이스를 형성하는 미러 소자의 결함, 및 디지털 미러 디바이스에 조사되는 광의 광량 불균일로 인해 원하는 입열량과 상이할 수 있다. 이 경우, 기판측의 패턴 형상과 몰드의 패턴 형상은 일치하지 않기 때문에 중첩 정밀도가 저하된다.
본 발명은 기판 상에 미리 형성되는 처리 대상 영역과 기판 상에 새롭게 형성될 패턴 사이의 중첩 정밀도의 점에서 유리한 임프린트 장치를 제공한다.
본 발명의 일 양태에 따르면, 몰드를 사용해서 기판 상의 처리 대상 영역에 임프린트재의 패턴을 형성하는 임프린트 처리를 행하는 임프린트 장치로서, 2차원적으로 배열된 미러 소자를 포함하고, 상기 미러 소자에 의해 반사된 광을 상기 기판에 조사하도록 구성되는 디지털 미러 디바이스, 복수의 상기 미러 소자를 포함하도록 상기 미러 소자가 배열된 영역을 분할함으로써 얻어진 복수의 세그먼트 각각에 대해서, 각각의 세그먼트로부터 방출되는 광의 광량을 계측하도록 구성되는 계측 유닛, 및 상기 계측 유닛의 계측 결과에 기초하여, 각각의 세그먼트에 포함되는 상기 미러 소자를 제어하도록 구성되는 제어 유닛을 포함하는 임프린트 장치가 제공된다.
본 발명의 추가적인 양태는 첨부된 도면을 참고한 예시적인 실시형태에 대한 이하의 설명으로부터 명확해질 것이다.
도 1은 본 발명의 일 양태로서의 임프린트 장치의 구성을 도시하는 개략도이다.
도 2는 도 1에 도시하는 임프린트 장치에서의 가열 유닛의 구성을 도시하는 개략도이다.
도 3은 디지털 미러 디바이스의 구성을 도시하는 개략도이다.
도 4는 디지털 미러 디바이스의 미러 소자의 단면을 도시하는 개략도이다.
도 5는 도 1에 도시하는 임프린트 장치에서의 기판의 패턴 형상을 보정하는 보정 처리를 설명하기 위한 흐름도이다.
도 6a 내지 도 6f는 물품 제조 방법을 설명하기 위한 도면이다.
본 발명의 바람직한 실시형태를 첨부의 도면을 참고하여 이하에서 설명한다. 동일한 참조 번호는 도면 전체를 통해 동일한 부재를 나타내며, 그에 대한 반복적인 설명은 주어지지 않는다.
도 1은 본 발명의 일 양태로서의 임프린트 장치(1)의 구성을 도시하는 개략도이다. 임프린트 장치(1)는, 물품으로서의 반도체 디바이스 등의 디바이스의 제조에 사용되고, 몰드를 사용해서 기판 상에 임프린트재의 패턴을 형성하는 임프린트 처리를 행하는 리소그래피 장치이다. 본 실시형태에서는, 임프린트 장치(1)는, 기판 상에 공급된 임프린트재와 몰드를 서로 접촉시키고, 임프린트재에 경화용 에너지를 부여함으로써, 몰드의 볼록-오목 패턴이 전사된 경화된 재료 패턴을 형성한다.
사용되는 임프린트재는 경화용 에너지가 부여됨으로써 경화되는 경화성 조성물(미경화 수지라 칭하기도 함)을 포함한다. 사용되는 경화용 에너지는 전자기파 및 열을 포함한다. 사용되는 전자기파는, 예를 들어 10 nm 이상 1 mm 이하의 파장 범위로부터 선택되는 적외선, 가시광선, 또는 자외선 등의 광을 포함한다.
경화성 조성물은 광의 조사에 의해 또는 열의 부여에 의해 경화되는 조성물이다. 광의 조사에 의해 경화되는 경화성 조성물은, 적어도 중합성 화합물과 광중합 개시제를 함유하고, 필요에 따라 비중합성 화합물 또는 용제를 함유할 수 있다. 비중합성 화합물은, 증감제, 수소 공여체, 내첨형 이형제, 계면활성제, 산화방지제, 및 중합체 성분을 포함하는 군으로부터 선택되는 적어도 1종의 화합물이다.
임프린트재는 스핀 코터나 슬릿 코터에 의해 기판 상에 막 형태로 공급될 수 있다. 대안적으로, 임프린트재는, 액체 분사 헤드에 의해, 액적 형태, 액적이 함께 연결되어서 형성된 섬 형태 또는 막 형태로 기판 상에 공급될 수 있다. 임프린트재의 점도(25℃에서)는 1 mPa·s 이상 100 mPa·s 이하이다.
사용되는 기판은 유리, 세라믹, 금속, 반도체, 및 수지로 구성된다. 필요에 따라, 그 표면에는 기판과 상이한 재료로 형성된 부재가 형성될 수 있다. 더 구체적으로는, 사용되는 기판은 실리콘 웨이퍼, 화합물 반도체 웨이퍼, 및 실리카 유리 웨이퍼를 포함한다.
본 실시형태에서, 임프린트 장치(1)는 임프린트재의 경화법으로서 광경화법을 채용한다. 도 1에 도시한 바와 같이, 기판 상의 임프린트재에 광을 조사하는 조사 유닛의 광학 축에 평행한 방향을 Z 축으로 설정하고, Z 축에 수직한 평면 내에서 서로 직교하는 방향을 X 축 및 Y 축으로 설정한다.
임프린트 장치(1)는, 조사 유닛(2), 몰드 보유지지 유닛(3), 기판 스테이지(4), 공급 유닛(5), 가열 유닛(6), 센서(7), 제어 유닛(8), 및 얼라인먼트 계측 유닛(35)을 갖는다. 또한, 임프린트 장치(1)는, 기판 스테이지(4)를 적재하는 베이스 플레이트(36), 몰드 보유지지 유닛(3)이 고정되는 브리지 플레이트(37), 및 베이스 플레이트(36)로부터 연장되고 진동방지기(38)를 통해 브리지 플레이트(37)를 지지하는 지주(39)를 갖는다. 진동방지기(38)는 바닥면으로부터 브리지 플레이트(37)에 전달되는 진동을 저감(제거)한다. 또한, 임프린트 장치(1)는, 몰드(11)를 외부로부터 몰드 보유지지 유닛(3)에 반송하는 몰드 반송 유닛(도시하지 않음) 및 기판(12)을 외부로부터 기판 스테이지(4)에 반송하는 기판 반송 유닛(도시하지 않음)도 갖는다.
조사 유닛(2)은, 임프린트 처리에서, 기판 상의 임프린트재(17)에 이색성 미러(10) 및 몰드(11)를 통해 자외선(9)을 조사한다. 조사 유닛(2)은, 예를 들어 광원과, 광원으로부터 방출된 자외선(9)을 임프린트 처리에 적합하게 조정하는 광학 소자를 포함한다.
몰드(11)는, 다각형(직사각형)의 주연 형상을 갖고, 기판(12)에 대향하는 면에 3차원적으로 형성된 패턴(회로 패턴 등의, 기판(12)에 전사될 오목-볼록 패턴)(13)을 갖는다. 몰드(11)는, 자외선(9)을 투과시킬 수 있는 석영 등의 재료로 형성된다. 또한, 몰드(11)는, 기판(12)에 대향하는 면의 반대 측의 면(자외선(9)의 입사 측의 면)에, 몰드(11)(패턴(13))의 변형을 용이하게 하기 위한 캐비티(오목부)를 포함한다. 캐비티는, 원형의 평면 형상을 갖고, 캐비티의 깊이는 몰드(11)의 크기 및 재료에 따라서 설정된다.
몰드 보유지지 유닛(3)은, 몰드(11)를 보유지지하는 몰드 척(14)과, 몰드 척(14)을 보유지지하면서 몰드(11)(몰드 척(14))를 이동시키는 몰드 구동 유닛(15)을 포함한다.
몰드 척(14)은, 몰드(11)의 자외선(9)의 입사 측의 면의 주연 영역을 진공 흡착력이나 정전기력에 의해 처킹함으로써 몰드(11)를 보유지지한다. 예를 들어, 몰드 척(14)이 진공 흡착력에 의해 몰드(11)를 보유지지할 경우, 몰드 척(14)은, 외부에 설치된 진공 펌프에 연결되고, 진공 펌프를 온 및 오프함으로써 몰드(11)의 부착/분리(보유지지의 유지 및 해제)를 전환할 수 있다.
몰드 구동 유닛(15)은, 기판 상의 임프린트재(17)에 몰드(11)를 선택적으로 가압(가압 처리)하거나 기판 상의 임프린트재(17)로부터 몰드(11)를 분리(이형 처리)하도록 Z 축 방향으로 몰드(11)를 이동시킨다. 몰드 구동 유닛(15)으로서 적용 가능한 액추에이터는, 예를 들어 리니어 모터 또는 에어 실린더를 포함한다. 몰드 구동 유닛(15)은, 몰드(11)의 위치를 고정밀도로 결정하기 위해서, 조동 구동계 및 미동 구동계 등의 복수의 구동계로부터 형성될 수 있다. 몰드 구동 유닛(15)은, Z 축 방향뿐만 아니라, X 축 방향 및 Y 축 방향으로도 몰드(11)를 이동시키도록 형성될 수 있다. 또한, 몰드 구동 유닛(15)은, 몰드(11)의 θ(Z 축 둘레의 회전) 방향의 위치 및 몰드(11)의 기울기를 조정하는 틸트 기능을 갖도록 형성될 수 있다.
임프린트 장치(1)에서의 가압 처리 및 이형 처리는, 본 실시형태에 도시된 바와 같이, 몰드(11)를 Z 축 방향으로 이동시킴으로써 실현될 수 있지만, 기판(12)(기판 스테이지(4))을 Z 축 방향으로 이동시킴으로써 실현될 수도 있다. 또한, 몰드(11)와 기판(12)의 양쪽 모두를 상대적으로 Z 축 방향으로 이동시킴으로써, 가압 처리 및 이형 처리를 실현할 수 있다.
몰드 척(14) 및 몰드 구동 유닛(15)은, 조사 유닛(2)으로부터의 자외선(9)이 기판 상의 임프린트재(17)에 조사되도록, 중심부(내측)에 개구(16)를 포함한다. 개구(16)에는, 개구(16)의 일부와 몰드(11)에 의해 둘러싸이는 공간을 밀봉 공간으로 하기 위한 광투과 부재가 배치되고, 밀봉 공간 내의 압력은 진공 펌프 등을 포함하는 압력 조정 장치에 의해 조정된다. 압력 조정 장치는, 예를 들어 기판 상의 임프린트재(17)와 몰드(11)가 서로 접촉될 때, 밀봉 공간 내의 압력을 외부의 압력보다도 높게 상승시켜, 몰드(11)의 패턴(13)을 기판(12)을 향해서 볼록 형상으로 휘게 한다(변형시킨다). 결과적으로, 몰드(11)의 패턴(13)의 중심을 임프린트재(17)에 먼저 접촉시킬 수 있다. 이는, 몰드(11)와 임프린트재(17) 사이에 공기가 잔류하는 것을 억제하고, 임프린트재(17)가 몰드(11)의 패턴(13)(오목부)의 모든 부분을 충전할 수 있다.
기판(12)에는, 몰드(11)의 패턴(13)에 의해 성형되는 임프린트재(17)가 공급(도포)된다.
기판 스테이지(4)는, 기판(12)을 보유지지하고, 기판 상의 임프린트재(17)와 몰드(11)를 서로 접촉시킬 때 몰드(11)와 기판(12)을 위치결정(얼라인먼트)하기 위해 사용된다. 기판 스테이지(4)는, 기판(12)을 처킹하고 보유지지하는 기판 척(18)과, 기판 척(18)을 기계적으로 보유지지해서 각각의 축 방향으로 이동시킬 수 있는 스테이지 구동 유닛(19)을 포함한다.
스테이지 구동 유닛(19)으로서 적용가능한 액추에이터는 예를 들어 리니어 모터 또는 평면 모터를 포함한다. 스테이지 구동 유닛(19)은, 기판(12)의 위치를 고정밀도로 결정하기 위해서, 조동 구동계 및 미동 구동계 같은 복수의 구동계로 형성될 수 있다. 스테이지 구동 유닛(19)은, X 축 방향 및 Y 축 방향뿐만 아니라, Z 축 방향으로도 기판(12)을 이동시키도록 형성될 수 있다. 또한, 스테이지 구동 유닛(19)은, 기판(12)의 θ(Z 축 둘레의 회전) 방향의 위치 및 기판(12)의 기울기를 조정하는 틸트 기능을 갖도록 형성될 수 있다.
기판 스테이지(4)의 측면에는, X 축, Y 축 및 Z 축 방향의 각각에 대응하는 인코더 스케일(20)이 배치된다. 인코더 시스템(22)은, 인코더 헤드(21)로부터 인코더 스케일(20)에 빔을 조사함으로써, 기판 스테이지(4)의 위치를 계측한다. 인코더 시스템(22)은, 기판 스테이지(4)의 위치를 실시간으로 계측한다. 제어 유닛(8)은, 인코더 시스템(22)의 계측값에 기초하여, 기판 스테이지(4)의 위치결정을 실행한다.
공급 유닛(5)은, 몰드 보유지지 유닛(3)의 근방에 배치되고, 기판(12)에 미경화 임프린트재(17)를 공급(도포)한다. 임프린트재(17)는, 본 실시형태에서는, 자외선(9)의 조사에 의해 경화되는 성징을 갖는 자외선 경화성 수지 재료이다. 임프린트재(17)는, 반도체 디바이스의 제조 공정 등의 각종 정보에 따라서 선택된다. 공급 유닛(5)으로부터 공급되는 임프린트재(17)의 공급량은, 기판(12)에 형성되는 임프린트재(17)의 패턴의 두께(잔류 층 두께) 및 밀도에 따라 결정된다.
가열 유닛(6)은, 임프린트 장치(1)에 반입되고 기판 스테이지(4)에 의해 보유지지된 기판(12)을 가열함으로써, 기판 상에 미리 형성되어 있는 패턴 영역(23)(샷 영역)을 변형시킨다(즉, 패턴 영역(23)의 형상을 보정한다). 본 실시형태에서는, 패턴 영역(23)은 1개의 샷 영역을 포함하는 처리 대상 영역이다. 그러나, 패턴 영역(23)은, 복수의 샷 영역을 포함하는 처리 대상 영역일 수 있다(즉, 일부 경우에 패턴은 1회의 임프린트 처리에서 복수의 샷 영역에 형성될 수 있다). 샷 영역은, 임프린트 장치(1)에서 패턴이 형성된 기판의 상층 레이어에 대하여 노광 장치에 의해 패턴을 형성할 때에, 레티클 또는 마스크를 사용해서 형성되는 반복 패턴에 대응한다. 예를 들어, 1개의 샷 영역에는, 유저가 희망하는 칩 크기의 패턴이 1개 또는 복수 형성된다.
도 2는 가열 유닛(6)의 구성을 도시하는 개략도이다. 가열 유닛(6)은, 광원 유닛(24), 광 조정 디바이스(25), 및 광 흡수부(26)를 포함한다. 광원 유닛(24)은, 기판(12)을 가열하기 위한 열원으로서 기능하고, 본 실시형태에서는, 임프린트재(17)를 경화시키지 않는 파장의 광(27)을 광 조정 디바이스(25)에 조사한다. 예를 들어, 임프린트재(17)가 300 nm 내지 400 nm의 파장에 의해 경화되는 경우, 광원 유닛(24)은 470 nm의 파장 대역의 광을 방출한다.
광 조정 디바이스(25)는, 기판 상의 패턴 영역(23)의 형상을 보정할 때에, 기판 상에 조사량 분포를 형성함으로써 기판 상에 온도 분포를 형성한다. 광 조정 디바이스(25)는, 도 3에 도시한 바와 같이, 디지털 미러 디바이스(28)에 의해 형성된다. 도 3은 디지털 미러 디바이스(28)의 구성을 도시하는 개략도이다. 디지털 미러 디바이스(28)는, 도 3에 도시한 바와 같이, 반사면을 형성하며, 2차원적으로(매트릭스로) 배열된 복수의 미러 소자(29)를 포함한다. 미러 소자(29)는, 광원 유닛(24)으로부터 방출된 광(27)의 반사 방향을 변경할 수 있고, 기판 상의 패턴 영역(23)에 대하여 임의의 조사량 분포를 형성한다. 제어 유닛(8)은 각각의 미러 소자(29)(의 구동)를 개별적으로 제어한다.
도 4는, 디지털 미러 디바이스(28)를 형성하는 미러 소자(29)의 단면을 도시하는 개략도이며, 미러 소자(29)의 구동 상태를 나타내고 있다. 미러 소자(29)는, 도 4에 도시한 바와 같이, 광(27)을 기판(12)을 향하는 방향(30)으로 반사하는 온 상태(32), 또는 광(27)을 광 흡수부(26)를 향하는 방향(31)으로 반사하는 오프 상태(33)로 구동(기울여짐)됨으로써 임의의 조사량 분포를 형성한다. 각각의 미러 소자(29)를 온 상태(32)로 설정하는 시간(조사 시간) 및 각각의 미로 소자를 오프 상태(33)로 설정하는 시간(비조사 시간)을 제어함으로써, 기판(12)에 조사되는 광의 광량 계조를 제어한다.
도 1에 도시된 바와 같이, 각각의 미러 소자(29)에 의해 기판(12)을 향하는 방향(30)으로 반사된 광(27)은, 이색성 미러(34)를 통해 기판(12)에 조사된다. 디지털 미러 디바이스(28)의 분할수, 즉 디지털 미러 디바이스(28)를 형성하는 미러 소자(29)의 수는, 필요한 조사량 분포에 따라서 적절히 결정된다.
디지털 미러 디바이스(28)를 형성하는 각각의 미러 소자(29)가 오프 상태(33)로 구동될 때, 광 흡수부(26)는 미러 소자(29)에 의해 반사된 광(27)을 흡수한다. 광 흡수부(26)는 광을 열로 변환함으로써 방출된 광(27)을 흡수한다. 따라서, 광 흡수부(26)는 냉각 기구를 포함하는 것이 바람직하다.
센서(7)는, 기판 스테이지(4)에 의해 보유지지된 기판(12)과 동일한 높이가 되도록 기판 스테이지(4)에 배치된다. 센서(7)는, 디지털 미러 디바이스(28)에 포함되는 복수의 미러 소자(29) 중, 적어도 일부의 미러 소자(29)에 의해 반사된 광의 광량(조사량 분포)를 계측한다. 센서(7)는, 예를 들어 수광된 광을 전기 신호로 변환하는 광전 변환 소자이다. 센서(7)는, 메인터넌스 기간 등의 임프린트 처리가 행하여지지 않는 기간에, 기판 스테이지(4)를 주사하면서, 디지털 미러 디바이스(28)로부터 기판(12)에 조사되는 광(27)의 광량을 계측한다.
제어 유닛(8)은, CPU 및 메모리를 포함하는 컴퓨터에서 형성되고, 메모리에 저장된 프로그램에 따라서 임프린트 장치(1)의 각각의 유닛을 제어한다. 제어 유닛(8)은, 임프린트 장치(1)의 각각의 유닛의 동작 및 조정을 제어함으로써 기판 상에 패턴을 형성하는 임프린트 처리를 제어한다. 본 실시형태에서, 제어 유닛(8)은, 이후에 상세하게 설명하는 바와 같이, 센서(7)의 계측 결과에 기초하여 가열 유닛(6)을 제어한다. 제어 유닛(8)은, 임프린트 장치(1)의 다른 부분과 일체로(공통 하우징 내에) 형성될 수 있거나, 임프린트 장치(1)의 다른 부분과 별개로(별개의 하우징 내에) 형성될 수 있다.
얼라인먼트 계측 유닛(35)은, 임프린트 처리를 행할 때에, 얼라인먼트 광(AL)을 기판(12)에 조사하고, 기판(12)에서 반사된 얼라인먼트 광(AL)을 검출함으로써, 기판 상의 패턴 영역(23)의 위치 및 형상을 계측한다.
임프린트 장치(1)에서의 임프린트 처리에 대해서 설명한다. 임프린트 처리는, 상술한 바와 같이, 임프린트 장치(1)의 각각의 유닛을 통괄적으로 제어하는 제어 유닛(8)에 의해 행해진다. 먼저, 제어 유닛(8)은, 기판 반송 유닛이 기판(12)을 반송하게 하고, 기판 스테이지(4)(기판 척(18))가 기판을 보유지지하게 한다. 이어서, 제어 유닛(8)은, 스테이지 구동 유닛(19)을 구동하여, 기판 상의 샷 영역(패턴 영역(23))을 공급 유닛(5)의 공급 위치에 위치시킨다. 이어서, 제어 유닛(8)은, 공급 유닛(5)이 기판 상의 샷 영역에 임프린트재(17)를 공급하게 한다. 이어서, 제어 유닛(8)은, 스테이지 구동 유닛(19)을 구동하여, 임프린트재(17)가 공급된 기판 상의 샷 영역을 몰드(11)의 바로 아래에 위치시킨다. 이어서, 제어 유닛(8)은, 몰드 구동 유닛(15)을 구동하여, 기판 상의 임프린트재(17)와 몰드(11)를 서로 접촉시킨다. 결과적으로, 기판 상의 임프린트재(17)는 몰드(11)의 패턴(13)(오목부)을 충전한다. 이어서, 제어 유닛(8)은, 조사 유닛(2)이, 몰드(11)를 통해, 기판 상의 임프린트재(17)에 자외선(9)을 조사하게 하여 임프린트재(17)를 경화시킨다. 이어서, 제어 유닛(8)은, 몰드 구동 유닛(15)을 구동하여, 기판 상의 경화된 임프린트재(17)로부터 몰드(11)를 분리한다. 결과적으로, 기판 상의 샷 영역에는, 몰드(11)의 패턴(13)에 대응하는 3차원적으로 형성된 임프린트재(17)의 패턴이 형성된다. 이러한 일련의 동작을, 기판 상의 복수의 샷 영역 각각에 대하여 행하여, 복수의 샷 영역의 각각에 임프린트재(17)의 패턴을 형성할 수 있다.
임프린트 장치(1)에서 임프린트 처리가 실시되는 기판(12)은, 디바이스 제조 공정에서, 예를 들어 스퍼터링 등의 퇴적 처리에서의 가열 처리를 거친다. 따라서, 기판(12)은, 임프린트 장치(1)에 반입되기 전에 확대 또는 축소되고, X-Y 평면 내에서 서로 직교하는 2개의 방향의 패턴 영역(23)의 형상이 변화될 수 있다. 패턴 영역(23)의 변형은, 주로, 배율 성분, 평행사변형 성분, 및 사다리꼴 성분을 포함하고, 일부 경우에 이들 성분의 조합일 수 있다.
그러므로, 임프린트 장치(1)에서는, 기판 상의 임프린트재(17)와 몰드(11)가 서로 접촉될 때, 기판(12)의 패턴 영역(23)의 형상을 보정하여 몰드(11)의 패턴(13)의 형상에 일치시킬 필요가 있다. 본 실시형태에서는, 제어 유닛(8)은, 얼라인먼트 계측 유닛(35)의 계측 결과로부터, 기판(12)의 패턴 영역(23)의 형상을 몰드(11)의 패턴(13)의 형상에 일치시키기 위해서 필요한 보정량을 구한다. 그리고 보정량에 기초하여, 기판(12)의 패턴 영역(23)을 가열 유닛(6)에 의해 열 변형시킴으로써, 기판(12)의 패턴 영역(23)의 형상을 몰드(11)의 패턴(13)의 형상에 일치시킨다. 즉, 가열 유닛(6)(디지털 미러 디바이스(28))는, 제어 유닛(8)의 제어 하에서, 기판(12)의 패턴 영역(23)과 몰드(11)의 패턴(13) 사이의 형상차를 저감시키도록(허용 범위로 설정하도록) 패턴 영역(23)을 가열한다.
가열 유닛(6)을 형성하는 디지털 미러 디바이스(28)에서의 초기 불량이나 경년 열화에 의해, 미러 소자(29)가 고정되는 결함이 발생할 수 있다. 또한, 미러 소자(29)의 사이의 반사율 차, 광원 유닛(24)으로부터 방출되는 광(27)의 광량 불균일, 또는 광원 유닛(24)으로부터 기판(12)까지의 광로에 배치된 광학 소자의 광학 성능에 의해, 기판(12)에 조사되는 광의 광량과 목표 광량과 상이한 광량 오차가 발생할 수 있다.
이들의 영향을 최소화하기 위해서, 본 실시형태에서는, 도 3에 도시한 바와 같이, 미러 소자(29)가 2차원적으로 배열된 영역을 기판 상의 샷 영역보다도 작게 하고, 복수의 미러 소자(29)를 포함하도록 제어 단위를 복수의 세그먼트(41)로 분할한다(분리한다). 세그먼트(41)의 수는 당해 조건이 만족되는 한은 임의이다. 예를 들어, 본 실시형태에서는, 세그먼트(41)의 수가 600개이고, 도 3에 도시된 구성은 디지털 미러 디바이스(28)의 모든 미러 소자(29)의 일부를 나타내고 있는 것으로 한다. 제어 유닛(8)은, 디지털 미러 디바이스(28)를, 복수의 미러 소자(29)의 세트인 각각의 세그먼트(41)마다 제어한다. 예를 들어, 각각의 세그먼트(41)마다, 미러 소자(29)의 결함 및 반사율, 광원 유닛(24)으로부터의 광의 광량 불균일 등에 기인하는 광량 오차를 보정함으로써, 각각의 세그먼트로부터 기판(12)에 조사되는 광의 광량을 교정한다.
더 구체적으로는, 먼저, 가열 유닛(6), 즉 디지털 미러 디바이스(28)로부터 기판(12)에 방출되는 광의 광량(광량 분포)을 계측한다. 제어 유닛(8)은, 미러 소자(29)가 배열된 영역 중, 1회의 임프린트 처리에서 패턴이 형성되는 기판 상의 영역인 샷 영역에 대응하는 영역의 미러 소자(29)를 온 상태(32)로 설정하고, 나머지 영역의 미러 소자(29)를 오프 상태(33)로 설정한다. 또한, 제어 유닛(8)은, 센서(7)가 샷 영역의 전체를 커버할 수 있도록 기판 스테이지(4)를 주사함으로써, 디지털 미러 디바이스(28)로부터 기판 스테이지(4)에 조사되는 광(27)의 광량을, 센서(7)가 계측하게 한다. 제어 유닛(8)은, 센서(7)의 각각의 계측 결과에 기초하여, 디지털 미러 디바이스(28)의 각각의 세그먼트(41)마다, 광량(적산값)(A)을 구한다. 이어서, 제어 유닛(8)은, 디지털 미러 디바이스(28)의 각각의 세그먼트(41)마다의 교정값을 구한다. 광량(A)의 최소값(최소 광량)을 Amin으로 하면, 각각의 세그먼트(41)의 교정값은 Amin/A이다. 각각의 세그먼트(41)는, 기판 상의 패턴 영역(23)과 몰드(11)의 패턴(13) 사이의 중첩 정밀도에 영향을 미치지 않는 정도의 영역을 갖고, 각각의 세그먼트의 영역의 크기는 요구되는 중첩 정밀도에 따라서 변경될 수 있다. 예를 들어, 기판 상에 30 mm(수직) Х 20 mm(수평)의 샷 영역이 설정되고, 각각의 세그먼트(41)(의 영역)가 기판 상에 1 mm 정방향으로 설정되는 경우를 상정한다. 이 경우, 기판 상의 30 mm(수직) Х 20 mm(수평) 영역에 대응하는 영역의 미러 소자(29)는 온 상태(32)로 설정되고, 다른 나머지 영역의 미러 소자(29)는 오프 상태(33)로 설정된다. 이 상태에서, 센서(7)에 의해 샷 영역 전체가 커버되도록 기판 스테이지(4)를 주사시킴으로써, 디지털 미러 디바이스(28)로부터 기판 스테이지(4)에 조사되는 광(27)의 광량을 센서(7)에 의해 계측한다. 결과적으로, 각각의 세그먼트(41)의 광량(적산값)(A1, A2, A3, ..., A600)이 구해진다. 이런 방식에서, 센서(7)는 각각의 세그먼트(41)로부터 기판(12)(기판 스테이지(4))에 조사되는 광의 광량을 계측하고, 그 데이터를 취득한다. 또한, 센서(7)는, 복수의 세그먼트(41) 각각에 대응하는 기판 상의 영역보다도 작은 각각의 영역의 광량을 계측하도록 형성된다. Amin이 각각의 세그먼트(41)의 광량(적산값)(A1, A2, A3, ..., A600) 중 최소값인 것으로 상정한다. 이 경우, 세그먼트(41)의 교정값은 각각 Amin/A1, Amin/A2, Amin/A3, ..., Amin/A600이다. 교정값은 기판(12)의 패턴 영역(23)의 형상을 보정하기 위해 사용된다.
도 5를 참조하여, 임프린트 장치(1)에서의 기판(12)의 패턴 영역(23)의 형상을 보정하는 보정 처리에 대해서 설명한다. 상술한 바와 같이, 본 실시형태에서는, 기판(12)의 패턴 영역(23)의 형상, 즉 패턴 영역(23)의 변형 성분을 보정하기 위해서, 가열 유닛(6)에 의해 패턴 영역(23)의 내부와 외부에 온도 분포를 형성한다.
단계 S502에서, 제어 유닛(8)은 얼라인먼트 계측 유닛(35)이 기판(12)의 패턴 영역(23)의 형상을 계측하게 한다. 단계 S504에서, 제어 유닛(8)은, 단계 S502에서의 얼라인먼트 계측 유닛(35)의 계측 결과에 기초하여, 기판(12)의 패턴 영역(23)에 포함되는 변형 성분을 분석하고, 패턴 영역(23)의 형상을 몰드(11)의 패턴(13)의 형상에 일치시키기 위해서 필요한 보정량을 구한다. 단계 S506에서, 제어 유닛(8)은, 단계 S504로 구한 보정량에 기초하여, 기판(12)의 패턴 영역(23)의 형상을 보정하기 위해서 필요한, 디지털 미러 디바이스(28)의 각각의 세그먼트(41)에 대한 광량을 구한다.
단계 S508에서, 제어 유닛(8)은, 단계 S506에서 구한 각각의 광량과 상술한 각각의 교정값 사이의 곱에 기초하여, 디지털 미러 디바이스(28)의 각각의 세그먼트(41)에 대해 미러 소자(29)를 개별적으로 제어한다. 예를 들어, 제어 유닛(8)은, 각각의 세그먼트(41)에 대한 목표 광량을 얻기 위해서, 미러 소자(29)에 의한 기판(12)에의 광의 조사 시간(온 상태(32)가 설정되는 시긴)과 비조사 시간(오프 상태(33)가 설정되는 시간)의 비율을 각각의 세그먼트(41)마다 제어한다. 더 구체적으로는, 제어 유닛(8)으로부터 임의의 세그먼트(41)에의 명령값이 1일 경우, 명령값에 대응하는 세그먼트 내의 미러 소자(29) 모두는 온 상태(32)로 설정된다. 또한, 제어 유닛(8)으로부터 임의의 세그먼트(41)에의 명령값이 0.75일 경우, 세그먼트 내의 미러 소자(29)는 7.5 msec 동안 온 상태(32)로 설정되고, 미러 소자(29)는 후속하는 2.5 msec 동안 오프 상태(33)로 설정된다. 이러한 방식의 세그먼트 내의 미러 소자(29)의 상태 전환을 명령값이 변경될 때까지 반복한다. 이와 같이, 각각의 세그먼트(41)마다, 미러 소자(29)를 온 상태(32)로 설정하는 시간 및 미러 소자를 오프 상태(33)로 설정하는 시간(조사 시간과 비조사 시간의 비율)을 제어함으로써 광량을 조정한다.
본 실시형태에서는, 센서(7)의 계측 결과에 기초하여, 임프린트 처리를 행할 때에 복수의 세그먼트(41) 각각으로부터 기판(12)에 조사되는 광의 광량이 목표 광량이 되도록, 각각의 세그먼트(41)에 포함되는 미러 소자(29)를 개별적으로 제어한다. 더 구체적으로는, 각각의 세그먼트(41)에서 목표 광량이 얻어질 수 있도록, 각각의 세그먼트(41)마다의 미러 소자(29)로부터 기판(12)에의 광의 조사 시간과 비조사 시간의 비율을 제어한다. 이때, 상술한 바와 같이, 센서(7)의 계측 결과로부터, 복수의 세그먼트(41)로부터 기판(12)에 조사될 수 있는 광의 최대 광량 중 최소 광량을 특정하고, 최소 광량을 기준으로 사용해서 세그먼트 사이의 광량을 교정한다. 예를 들어, 미리결정된 세그먼트(41)로부터 기판(12)에 조사되는 광의 최대광량이 다른 세그먼트(41)로부터 기판(12)에 조사되는 광의 최대 광량보다 작은 경우, 다른 세그먼트(41)의 광량을 기준으로 사용함으로써 미리결정된 세그먼트(41)의 광량을 교정한다. 여기서, 센서(7)의 계측 결과는, 각각의 세그먼트(41)로부터 기판(12)에 조사되는 광의 광량을 계측함으로써 얻어진 데이터의 세트이다.
도 5에 도시하는 보정 처리는, 가압 처리 중 또는 후에 기판 상의 임프린트재(17)가 경화되기 전에 행해진다. 제어 유닛(8)은, 도 5에 도시하는 보정 처리에 의해, 기판(12)의 패턴 영역(23)의 형상과 몰드(11)의 패턴(13)의 형상을 일치시킨 후에, 기판 상의 임프린트재(17)를 경화시킨다. 또한, 기판(12)의 패턴 영역(23)의 형상의 보정을 촉진하기 위해서, 패턴 영역(23)에 대응하는 영역에 대한 기판 척(18)의 흡착력을 국소적으로 저감시킬 수 있다. 이와 같이, 임프린트 장치(1)에서는, 기판(12)의 패턴 영역(23)의 형상을 보정함으로써, 패턴 영역(23)의 형상과 몰드(11)의 패턴(13)의 형상을 고정밀도로 일치시킬 수 있다. 예를 들어, 본 실시형태에서는, 몰드(11)의 측면에 외력 또는 변위를 부여함으로써 패턴(13)의 형상을 보정하는 경우보다, 패턴 영역(23)의 형상과 몰드(11)의 패턴(13)의 형상을 고정밀도로 일치시킬 수 있다. 따라서, 기판(12)의 패턴 영역(23)은 새롭게 형성된 임프린트재(17)의 패턴에 고정밀도로 중첩될 수 있다. 임프린트 장치(1)에서는, 몰드(11)의 측면에 외력 또는 변위를 부여해서 패턴(13)의 형상을 보정하는 형상 보정 기구를 조합해서 사용할 수 있다. 또한, 상술한 바와 같이, 도 5에 도시하는 보정 처리는 가압 처리 중 또는 후에 기판 상의 임프린트재(17)가 경화되기 전에 행하여지는 것이 바람직하지만, 가압 처리 전에 행할 수도 있다.
단계 S508에서는, 각각의 세그먼트(41)에서 목표 광량이 얻어질 수 있도록, 각각의 세그먼트(41)에서 온 상태(32)로 설정되는 미러 소자(29)의 수 및 오프 상태(33)로 설정되는 미러 소자(29)의 수를 제어할 수 있다. 즉, 각각의 세그먼트(41)에 대해 동일한 목표 광량을 얻을 때에, 기판(12)에 광을 조사하는 미러 소자(29)의 수는 각각의 세그먼트(41)에 대해 제어될 수 있다. 예를 들어, 도 3에 도시하는 디지털 미러 디바이스(28)에서는, 각각의 세그먼트(41)는 16개의 미러 소자(29)를 포함한다. 제어 유닛(8)으로부터의 임의의 세그먼트(41)에의 명령값이 1일 경우, 이러한 명령값에 대응하는 세그먼트 내의 미러 소자(29)는 모두 온 상태(32)로 설정되는 것으로 한다. 또한, 제어 유닛(8)으로부터의 임의의 세그먼트(41)에의 명령값이 0.75일 경우, 세그먼트 내의 미러 소자(29) 중, 12개의 미러 소자(29)는 온 상태(32)로 설정되고, 4개의 미러 소자(29)는 오프 상태(33)로 설정된다. 이때, 제어 유닛(8)은, 센서(7)의 계측 결과에 기초하여, 각각의 세그먼트(41)마다 기판(12)에 광을 조사할 수 없는 결함 있는 미러 소자(29)의 수를 특정하고, 결함 있는 미러 소자의 수에 기초하여 기판(12)에 광을 조사하는 미러 소자(29)의 수를 각각의 세그먼트(41)마다 제어한다. 더 구체적으로는, 결함 있는 미러 소자(29)의 수가 0이며, 제어 유닛(8)으로부터의 임의의 세그먼트(41)에의 명령값이 0.5일 경우, 세그먼트 내의 미러 소자(29) 중, 8개의 미러 소자(29)는 온 상태(32)로 설정되고, 8개의 미러 소자(29)는 오프 상태(33)로 설정된다. 그러나, 결함 있는 미러 소자(29)의 수가 3개일 경우에는, 결함 있는 미러 소자를 고려하여, 8개의 미러 소자(29)는 온 상태(32)로 설정되고, 5개의 미러 소자(29)는 오프 상태(33)로 설정된다. 이와 같이, 각각의 세그먼트(41)마다, 온 상태(32)로 설정된 미러 소자(29)의 수 및 오프 상태(33)로 설정된 미러 소자(29)의 수를 제어함으로써 광량을 조정한다.
본 실시형태에서는, 임프린트 장치(1)는 각각의 세그먼트(41)로부터 기판에 조사되는 광의 광량을 계측함으로써 데이터를 취득하지만(즉, 센서(7)에 의해 계측함), 본 발명은 이것으로 한정되는 것은 아니다. 예를 들어, 임프린트 장치(1)의 외부의 계측 디바이스에 의해, 각각의 세그먼트(41)로부터 기판에 조사되는 광의 광량을 계측함으로써 데이터를 취득할 수 있다.
또한, 본 실시형태에서는, 얼라인먼트 계측 유닛(35)의 계측 결과로부터 기판(12)의 패턴 영역(23)과 몰드(11)의 패턴(13) 사이의 형상차를 구한다. 그러나, 기판(12)의 패턴 영역(23)과 몰드(11)의 패턴(13) 사이의 형상차는 임프린트 장치(1)의 외부의 계측 디바이스에 의해 계측될 수 있다. 이 경우, 외부 계측 디바이스의 계측 결과가 통신 회로를 통해 수동으로 또는 자동으로 제어 유닛(8)에 입력된다. 외부 계측 디바이스는 예를 들어 중첩 검사 장치를 포함한다. 중첩 검사 장치는, 패턴(13)을 변형시키지 않고 패턴 형성을 행함으로써 기판 상에 형성된 패턴의 주위에, 이러한 패턴 형성과 동시에 형성된 마크와, 패턴 영역(23)의 주위에 형성된 마크 사이의 위치 어긋남을 복수의 마크에 대해서 검사한다. 결과적으로, 패턴(13)과 패턴 영역(23) 사이의 형상차를 나타내는 정보가 얻어질 수 있다. 이와 같이 하여 얻어진 패턴(13)과 패턴 영역(23) 사이의 형상차를 나타내는 정보에 기초하여, 제어 유닛(8)은, 몰드(11)의 패턴(13)의 형상을 보정하기 위한 보정량 및 기판(12)의 패턴 영역(23)의 형상을 보정하기 위한 보정량을 산출한다. 이들 보정량의 산출도 임프린트 장치(1)의 외부에서 행해질 수 있다.
본 실시형태에 따르면, 기판(12)의 패턴 영역(23)(기판에 미리 형성되어 있는 처리 영역)과, 기판 상에 새롭게 형성되는 임프린트재(17)의 패턴 사이의 중첩 정밀도의 점에서 유리한 임프린트 장치(1)가 제공된다.
임프린트 장치(1)를 사용해서 형성한 경화물의 패턴은, 각종 물품의 적어도 일부에 영구적으로 사용되거나, 또는 각종 물품을 제조할 때에 일시적으로 사용된다. 물품은 전기 회로 소자, 광학 소자, MEMS, 기록 소자, 센서, 다이 등을 포함한다. 전기 회로 소자는, 예를 들어 DRAM, SRAM, 플래시 메모리, 또는 MRAM 등의 휘발성 또는 불휘발성의 반도체 메모리나, LSI, CCD, 이미지 센서, 또는 FPGA 등의 반도체 소자를 포함한다. 다이는 임프린트용 몰드 등을 포함한다.
경화물의 패턴은, 상술한 물품의 적어도 일부의 구성 부재로서 변형 없이 사용되거나, 레지스트 마스크로 해서 일시적으로 사용된다. 기판의 처리 단계에서 에칭, 이온 주입 등이 행하여진 후에, 레지스트 마스크는 제거된다.
이제 물품을 제조하는 구체적인 방법에 대해서 설명한다. 도 6a에 도시하는 바와 같이, 절연체 등의 처리 대상 재료가 표면에 형성된 실리콘 웨이퍼 등의 기판(12)을 준비하고, 계속해서 잉크젯법 등에 의해 처리 대상 재료의 표면에 임프린트재(17)를 도포한다. 여기서는 복수의 액적으로 형성된 임프린트재(17)가 기판 상에 도포된 상태가 도시되어 있다.
도 6b에 도시하는 바와 같이, 임프린트용 몰드(11)의, 그 오목-볼록 패턴이 형성된 측은 기판 상의 임프린트재(17)에 대향한다. 도 6c에 도시하는 바와 같이, 임프린트재(17)가 도포된 기판(12)과 몰드(11)를 서로 접촉시켜서, 압력을 가한다. 임프린트재(17)는 몰드(11)와 처리 대상 재료 사이의 간극을 충전한다. 이 상태에서 경화용 에너지로서 광을 몰드(11)를 통해 조사함으로써 임프린트재(17)는 경화된다.
도 6d에 도시하는 바와 같이, 임프린트재(17)를 경화시킨 후, 몰드(11)와 기판(12)을 서로 분리함으로써, 기판 상에 임프린트재(17)의 경화물의 패턴이 형성된다. 이 경화물의 패턴은, 몰드(11)의 오목부가 경화물의 볼록부에 대응하고, 몰드(11)의 볼록부가 경화물의 오목부에 대응하는 형상을 갖는다. 즉, 몰드(11)의 오목-볼록 패턴이 임프린트재(17)에 전사된다.
도 6e에 도시하는 바와 같이, 경화물의 패턴을 에칭 저항성 마크로서 사용하여 에칭을 행함으로써, 처리 대상 재료의 표면 중, 경화물이 없는 부분 또는 경화물이 얇게 남아 있는 부분이 제거되고 홈이 된다. 도 6f에 도시된 바와 같이, 경화물의 패턴을 제거함으로써 처리 대상 재료의 표면에 형성된 홈을 갖는 물품이 획득될 수 있다. 여기에서는 경화물의 패턴을 제거했지만, 경화물의 패턴은 예를 들어 처리 후에도 제거하지 않고 반도체 소자 등에 포함되는 층간 절연 막, 즉 물품의 구성 부재로서 이용될 수 있다.
(번형예)
위에서는, 디지털 미러 디바이스(28)를 포함하는 가열 유닛(6)을 사용해서 기판 상의 패턴 영역(23)의 형상을 보정하는 실시예에 대해서 설명했다. 이하에서는, 광원 유닛(24), 디지털 미러 디바이스(28) 및 광 흡수부(26)를 포함하는 유닛을 미경화 임프린트재의 점도를 증가시키기 위해서 사용하는 실시예에 대해서 설명한다. 본 실시형태에 따르면, 미경화 임프린트재 점도를 증가시킴으로써 기판(12)과 몰드(11)의 위치결정 정밀도를 향상시킬 수 있다.
광원 유닛(24)은 기판(12)에 공급된 미경화 임프린트재 점도를 증가시키는 파장의 광을 발생시킨다. 일반적으로, 기판(12)에 공급되는 수지 재료인 임프린트재는 낮은 점도를 갖고, 임프린트재는 몰드(11)의 패턴(13)을 용이하게 충전할 수 있다. 여기서, 임프린트재가 낮은 점도를 갖는 경우, 외란 등에 의해 몰드(11)와 기판(12) 사이의 위치 어긋남이 용이하게 발생한다. 몰드(11)와 기판(12) 사이에 위치 어긋남이 발생한 상태에서 임프린트재가 경화되는 경우, 중첩 정밀도의 저하를 초래하기 더 쉬워진다.
그러므로, 임프린트재의 점도를 증가시킨 상태에서, 기판(12) 상의 샷 영역과 몰드(11)의 패턴(13)을 위치결정한다. 이는 몰드(11)와 기판(12) 사이의 위치 어긋남을 저감시켜서, 결과적으로 중첩 정밀도를 향상시킨다.
예를 들어, 임프린트재의 경화 공정에서, 임프린트재에 조사되는 자외선의 파장 대역은 200 nm 내지 400 nm에서 설정되는 것으로 상정한다. 이때, 임프린트재의 점도를 증가시키기 위해서 임프린트재에 조사되는 광의 파장 대역을 300 nm 내지 350 nm로 설정하여 임프린트재를 과잉 경화시키지 않고 임프린트재의 점도를 증가시킬 수 있다.
임프린트재의 점도를 증가시키기 위해서 임프린트재에 광을 조사하는 기간은 적절하게 설정될 수 있다. 예를 들어, 몰드(11)와 임프린트재를 서로 접촉시킨 타이밍에 또는 그 이후에 점도를 증가시키기 위한 광의 조사 동작을 개시할 수 있거나, 또는 몰드(11)와 임프린트재가 서로 접촉되는 타이밍 전에 점도를 증가시키기 위한 광의 조사 동작을 개시할 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.

Claims (13)

  1. 몰드를 사용해서 기판 상의 처리 대상 영역에 임프린트재의 패턴을 형성하는 임프린트 처리를 행하는 임프린트 장치이며,
    2차원적으로 배열된 미러 소자를 포함하고, 상기 미러 소자에 의해 반사된 광을 상기 기판에 조사하도록 구성되는 디지털 미러 디바이스;
    복수의 상기 미러 소자를 포함하도록 상기 미러 소자가 배열된 영역을 분할함으로써 얻어진 복수의 세그먼트 각각에 대해서, 각각의 세그먼트로부터 방출되는 광의 광량을 계측하도록 구성되는 계측 유닛; 및
    상기 계측 유닛의 계측 결과에 기초하여, 각각의 세그먼트에 포함되는 상기 미러 소자를 제어하도록 구성되는 제어 유닛을 포함하는 임프린트 장치.
  2. 제1항에 있어서, 상기 제어 유닛은, 임프린트 처리를 행할 때에 상기 복수의 세그먼트 각각으로부터 방출되는 광의 광량이 목표 광량이 되도록 각각의 세그먼트에 포함되는 상기 미러 소자를 개별적으로 제어하도록 구성되는 임프린트 장치.
  3. 제2항에 있어서, 상기 제어 유닛은, 상기 목표 광량을 얻도록, 상기 미러 소자에 의한 광의 조사 시간과 비조사 시간 사이의 비율을 상기 각각의 세그먼트마다 제어하도록 구성되는 임프린트 장치.
  4. 제3항에 있어서, 상기 제어 유닛은, 상기 계측 결과에 기초하여, 상기 복수의 세그먼트로부터 방출되는 광의 광량 중 최소 광량을 특정하고, 상기 최소 광량을 기준으로 사용해서 상기 복수의 세그먼트 사이의 광량을 교정하도록 구성되는 임프린트 장치.
  5. 제2항에 있어서, 상기 제어 유닛은, 상기 목표 광량을 얻도록, 상기 기판에 광을 조사하는 상기 미러 소자의 수를 상기 각각의 세그먼트마다 제어하도록 구성되는 임프린트 장치.
  6. 제5항에 있어서, 상기 제어 유닛은, 각각의 세그먼트에 대해서, 상기 계측 결과에 기초하여 상기 기판에 광을 조사할 수 없는 결함 있는 미러 소자의 수를 특정하고, 상기 결함 있는 미러 소자의 수에 기초하여 상기 기판에 광을 조사하는 미러 소자의 수를 제어하도록 구성되는 임프린트 장치.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 기판을 보유지지해서 이동하도록 구성되는 스테이지를 더 포함하며,
    상기 계측 유닛은 상기 스테이지 상에 배열되는 임프린트 장치.
  8. 제7항에 있어서, 상기 계측 유닛은, 상기 복수의 세그먼트 각각에 대응하는 상기 기판 상의 영역보다 작은 각각의 영역마다 광량을 계측하도록 구성되는 임프린트 장치.
  9. 제7항에 있어서, 상기 계측 유닛은, 상기 임프린트 처리가 행하여지지 않는 기간에 상기 복수의 세그먼트 각각으로부터 상기 기판에 방출되는 광의 광량을 계측하도록 구성되는 임프린트 장치.
  10. 제1항에 있어서, 상기 디지털 미러 디바이스는, 상기 몰드의 패턴부와 상기 처리 대상 영역 사이의 형상차를 저감하도록 상기 처리 대상 영역을 가열하도록 구성되는 임프린트 장치.
  11. 제1항에 있어서, 상기 디지털 미러 디바이스는 상기 기판 상의 임프린트재의 점도를 증가시키는 광을 상기 기판에 조사하도록 구성되는 임프린트 장치.
  12. 제11항에 있어서, 상기 디지털 미러 디바이스는, 상기 몰드와 상기 임프린트재가 서로 접촉한 후에, 상기 기판 상의 임프린트재의 점도를 증가시키는 광을 상기 기판에 조사하도록 구성되는 임프린트 장치.
  13. 물품 제조 방법이며,
    임프린트 장치를 사용해서 패턴을 기판에 형성하는 단계;
    상기 형성하는 단계에서 상기 패턴이 형성된 기판을 처리하는 단계; 및
    처리된 상기 기판으로부터 물품을 제조하는 단계를 포함하고,
    상기 임프린트 장치는, 몰드를 사용해서 상기 기판 상의 처리 대상 영역에 임프린트재의 패턴을 형성하는 임프린트 처리를 행하고,
    상기 임프린트 장치는,
    2차원적으로 배열된 미러 소자를 포함하고, 상기 미러 소자에 의해 반사된 광을 상기 기판에 조사하도록 구성되는 디지털 미러 디바이스,
    복수의 상기 미러 소자를 포함하도록 상기 미러 소자가 배열된 영역을 분할함으로써 얻은 복수의 세그먼트 각각에 대해, 상기 각각의 세그먼트로부터 방출된 광의 광량을 계측하도록 구성되는 계측 유닛, 및
    상기 계측 유닛의 계측 결과에 기초하여, 각각의 세그먼트에 포함되는 상기 미러 소자를 제어하도록 구성되는 제어 유닛을 포함하는, 물품 제조 방법.
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