KR102286380B1 - 임프린트 장치, 임프린트 방법 및 물품의 제조 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 형이나 기판에 형성된 코어 아웃의 유무에 따라서 패턴을 형성할 수 없게 될 가능성을 작게 할 수 있는 임프린트 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명의 임프린트 장치는, 형을 사용하여 기판 상에 임프린트재의 패턴을 형성하는 임프린트 장치이며, 상기 형을 유지하는 형 유지부와, 상기 기판을 유지하는 기판 유지부와, 상기 형의 상기 형 유지부측에 있어서의 면에 형성되는 코어 아웃의 유무에 관한 정보, 및 상기 기판의 상기 기판 유지부측에 있어서의 면에 형성되는 코어 아웃의 유무에 관한 정보 중 적어도 한쪽의 정보를 취득하는 취득부와, 상기 취득부에 의해 취득된 상기 코어 아웃의 유무에 관한 정보에 따라, 상기 기판 상에 상기 임프린트재의 패턴을 형성하는 임프린트 동작을 제어하는 제어부를 구비하는 것을 특징으로 하는 임프린트 장치.

Description

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

본 발명은 형을 사용하여 기판 상에 임프린트재의 패턴을 형성하는 임프린트 장치, 임프린트 방법에 관한 것이다.

반도체 디바이스 등의 물품을 제조하는 방법으로서, 형(몰드)을 사용하여 기판 상에 임프린트재의 패턴을 형성하는 임프린트 기술이 알려져 있다. 임프린트 기술은, 기판 상에 임프린트재를 공급하고, 공급된 임프린트재와 형을 접촉시킨다(압인). 그리고, 임프린트재와 형을 접촉시킨 상태에서 임프린트재를 경화시킨 후, 경화한 임프린트재로부터 몰드를 분리(이형)함으로써, 임프린트재의 패턴이 기판 상에 형성된다.

임프린트 기술에는, 패턴이 형성된 형을 기판에 대하여 볼록 형상으로 변형시키고 나서, 임프린트재와 형을 접촉시키는 방법이 알려져 있다. 임프린트 장치에서 사용되는 형에는, 형의 패턴이 형성된 면과는 반대측에 코어 아웃이라고 불리는 오목부가 형성되어 있다. 일본 특허 공표 제2009-536591호 공보에는, 패턴이 형성된 영역보다도 넓은 영역에 코어 아웃이 형성된 형이 기재되어 있다. 임프린트 장치는, 형에 형성된 코어 아웃의 공간(캐비티)을 밀폐하고, 공간 내의 압력을 조정함으로써 형을 볼록 형상으로 변형시킬 수 있다.

또한, 임프린트 장치에서 사용되는 형은 임프린트 처리를 반복함으로써 형의 파손이나 오염이 발생하기 때문에, 동일한 패턴이 형성된 새로운 형과 교환할 필요가 있다. 마스터 몰드를 사용하여 레플리카 몰드를 제조함으로써 새로운 형을 얻는 것이 알려져 있다. 도 1에 도시한 바와 같이 임프린트 장치에서 마스터 몰드로부터 레플리카 몰드를 제조하는 경우, 형으로서의 마스터 몰드(3)에는 코어 아웃이 형성되어 있지 않고, 레플리카 몰드용의 기판(5)에는 코어 아웃이 형성되어 있다(일본 특허 공개 제2013-175671호 공보).

이와 같이, 임프린트 장치에 반입되는 형은 코어 아웃이 형성되어 있는 경우도, 코어 아웃이 형성되어 있지 않는 경우도 있을 수 있다. 마찬가지로, 임프린트 장치에 반입되는 기판에 코어 아웃이 형성되어 있는 경우도, 코어 아웃이 형성되어 있지 않는 경우도 있을 수 있다.

예를 들어, 코어 아웃이 형성된 마스터 몰드를 사용하여 레플리카 몰드를 제조하는 경우, 잘못하여 코어 아웃이 형성되어 있지 않은 형이 임프린트 장치의 형 유지부에 배치되어 버리는 경우가 있다. 이 경우 임프린트 장치는, 코어 아웃이 형성되어 있지 않은 형에 대하여 캐비티의 압력을 조정하려고 해도 형을 변형시킬 수 없다. 그 때문에 임프린트 장치는, 코어 아웃이 형성된 형을 사용한 경우의 임프린트 동작을 행할 수 없고, 기판 상에 임프린트재의 패턴을 형성할 수 없을 우려가 있다. 임프린트 장치는, 형이나 기판에 형성된 코어 아웃의 유무에 따라서 임프린트 동작을 제어할 필요가 있다.

본 발명의 임프린트 장치는, 형을 사용하여 기판 상에 임프린트재의 패턴을 형성하는 임프린트 장치이며, 상기 형을 유지하는 형 유지부와, 상기 기판을 유지하는 기판 유지부와, 상기 형의 상기 형 유지부측에 있어서의 면에 형성되는 코어 아웃의 유무에 관한 정보 및 상기 기판의 상기 기판 유지부측에 있어서의 면에 형성되는 코어 아웃의 유무에 관한 정보 중 적어도 한쪽의 정보를 취득하는 취득부와, 상기 취득부에 의해 취득된 상기 코어 아웃의 유무에 관한 정보에 따라, 상기 기판 상에 상기 임프린트재의 패턴을 형성하는 임프린트 동작을 제어하는 제어부를 구비하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 다른 특징들은, 이하의 실시예들로부터(첨부 도면을 참고하면) 명백해질 것이다.

도 1은, 제1 실시 형태의 임프린트 장치를 나타낸 도면이다.
도 2는, 임프린트 방법을 나타낸 흐름도이다.
도 3은, 제1 실시 형태에 있어서의 임프린트 방법을 나타낸 도면이다.
도 4는, 형과 기판의 코어 아웃의 유무 조합을 나타낸 도면이다.
도 5는, 제1 실시 형태에 있어서의 코어 아웃의 유무 검출 방법을 나타낸 도면이다.
도 6은, 제1 실시 형태에 있어서의 코어 아웃의 유무 검출 방법을 나타낸 도면이다.
도 7은, 제1 실시 형태에 있어서의 코어 아웃의 유무 검출 방법을 나타낸 도면이다.
도 8은, 형의 형상을 변화시키는 형상 보정 기구를 나타낸 도면이다.
도 9는, 멀티 에어리어 임프린트용의 형을 나타낸 도면이다.
도 10은, 제2 실시 형태의 임프린트 장치를 나타낸 도면이다.
도 11은, 물품의 제조 방법을 설명하기 위한 도면이다.

이하, 본 발명의 바람직한 실시 형태를 첨부의 도면에 기초하여 상세하게 설명한다. 또한, 각 도면에 있어서, 동일한 부재에 대해서는 동일한 참조 번호를 붙이고, 중복되는 설명은 생략한다.

(제1 실시 형태)

(임프린트 장치에 대해서)

도 1은 본 발명의 제1 실시 형태에 있어서의 임프린트 장치(1)를 나타낸 도면이다. 임프린트 장치는, 기판 상에 공급된 임프린트재를 형과 접촉시켜, 임프린트재에 경화용의 에너지를 부여함으로써, 형의 요철 패턴이 전사된 경화물의 패턴을 형성하는 장치이다.

도 1을 사용하여 임프린트 장치(1)에 대하여 설명한다. 여기에서는, 기판(5)이 배치되는 면을 XY면, 거기에 직교하는 방향(임프린트 장치(1)의 높이 방향)을 Z 방향으로 하여, 도 1에 도시한 바와 같이 각 축을 정한다. 제1 실시 형태에 있어서의 임프린트 장치(1)는, 레플리카 몰드를 제조하는 공정에 사용되는 몰드 제조 장치이다. 임프린트 장치(1)는, 마스터 몰드(3)를 사용하여 기판(5)으로서의 블랭크 몰드(패턴이 형성되기 전의 레플리카 몰드)에, 패턴을 형성(전사)하는 장치이다. 여기에서는, 임프린트 기술 중에서도 광을 조사함으로써 임프린트재를 경화시키는 광 경화법을 채용한 임프린트 장치(1)에 대하여 설명한다.

임프린트 장치(1)는, 조명계 유닛(2)과, 마스터 몰드(3)를 유지하는 형 유지부(4)와, 기판(5)을 유지하는 기판 유지부(6)와, 임프린트재(14)를 공급하는 공급부(7)와, 마스터 몰드(3)를 반송하는 몰드 반송 장치(11)를 구비한다. 또한 임프린트 장치(1)는, 기판(5)을 반송하는 기판 반송 장치(12)와, 임프린트 장치(1)의 동작을 제어하는 제어부(10)를 구비한다.

조명계 유닛(2)은 임프린트 처리 시에, 마스터 몰드(3)에 대하여 임프린트재(14)를 경화시키는 광(17)(자외선)을 조사하는 조명 수단이다. 이 조명계 유닛(2)은 광원과, 해당 광원으로부터 사출된 광을 임프린트재에 조사하기 위하여 적절한 광에 조정하기 위한 광학 소자로 구성된다.

마스터 몰드(3)는, 형 유지부(4)에 유지된 상태에서 기판(5)에 대한 대향면에 소정의 패턴이 형성된 형이다.

형 유지부(4)(임프린트 헤드)는, 마스터 몰드(3)를 진공 흡착이나 정전 흡착에 의해 유지하는 형 척(53)을 포함한다. 형 유지부(4)는 마스터 몰드(3)를 유지한 상태에서, Z 방향으로 이동시키는 구동 기구를 가진다. 또한, 형 유지부(4)에는, 마스터 몰드(3)나 기판(5)의 높이나 기울기에 따라서 마스터 몰드(3)를 기울이기 위하여 구동 기구나, XY 평면 내로 이동시키기 위한 구동 기구를 가져도 된다.

형 유지부(4) 내의 마스터 몰드(3) 상부에는, TTM(Through The Mask) 스코프(13)를 구비한다. TTM 스코프(13)는, 마스터 몰드(3)에 설치된 얼라인먼트 마크와, 기판(5)에 설치된 얼라인먼트 마크를 검출하기 위한 광학계와 촬상계를 갖는 마크 검출부이다. TTM 스코프(13)에 의한 얼라인먼트 마크의 검출 결과로부터, 마스터 몰드(3)와 기판(5)의 X 방향 및 Y 방향의 시프트 어긋남이나 회전 어긋남을 계측할 수 있다. 이 계측 결과를 사용하여 형과 기판의 위치 정렬을 행한다.

기판 유지부(6)(스테이지)는, 기판(5)을 진공 흡착이나 정전 흡착에 의해 유지하는 기판 척(54)을 포함한다. 기판 유지부(6)는 기판(5)을 유지한 상태에서 XY 평면 내로 이동시키는 구동 기구를 갖는 유지 수단이다. 기판 유지부(6)는 기판(5)을 Z축 둘레로 회전 구동시키기 위한 구동 기구를 구비하는 것이 바람직하다. 기판 유지부(6)는 임프린트 장치(1)의 스테이지 정반(15)에 따라 구동한다. 이 경우에는, 기판 유지부(6)가 XY 평면 내에 구동했을 때의 Z 방향이나 기울기의 기준은, 스테이지 정반(15)이 된다. 스테이지 정반(15)은 마운트(16) 상에 구성되어 있고, 임프린트 장치(1)는 바닥으로부터의 진동의 영향을 받기 어려운 구조로 되어 있다. 또한, 기판 유지부(6)는 기판(5)을 Z 방향으로 이동시키는 구동 기구나, XY축 둘레에 기판(5)을 회전시키는 회전 기구를 갖고 있어도 된다.

기판 유지부(6)에는, 마스터 몰드(3)의 표면을 계측할 수 있는 몰드 계측 센서(9)(계측부)가 탑재되어 있다. 몰드 계측 센서(9)는 마스터 몰드(3)의 표면까지의 Z축 방향의 거리(형상)를 계측할 수 있는 거리 계측기이다. 몰드 계측 센서(9)의 계측 결과에 기초하여, 마스터 몰드(3)의 표면 높이를 구할 수 있다. 기판 유지부(6)가 XY 평면에 따라 이동함으로써, 몰드 계측 센서(9)는 마스터 몰드(3)의 표면 각 위치(전체면)를 계측 가능하다. 몰드 계측 센서(9)는 기판 유지부(6)에 탑재될 필요는 없고, 기판 유지부(6)와는 다른 기구에 설치되어 있어도 된다. 그 경우도, 몰드 계측 센서(9)가 XY 평면에 따라 이동함으로써 마스터 몰드(3)의 표면을 계측할 수 있다.

또한 임프린트 장치(1)에는, 기판(5)(레플리카 몰드)의 표면을 계측할 수 있는 기판 계측 센서(8)(계측부)를 구비한다. 기판 계측 센서(8)는 기판(5)의 표면까지의 Z축 방향의 거리(형상)를 계측할 수 있는 거리 계측기이다. 기판 계측 센서(8)의 계측 결과에 기초하여, 기판(5)의 표면 높이를 구할 수 있다. 기판 유지부(6)가 XY 평면에 따라 이동함으로써, 기판 계측 센서(8)는 기판(5) 표면의 각 위치(전체면)를 계측 가능하다. 기판 계측 센서(8)가 XY 평면에 따라 이동함으로써 기판(5)의 표면을 계측해도 된다. 기판 계측 센서(8)나 몰드 계측 센서(9)의 높이 계측 센서에는, 간섭계 등의 광학 센서가 사용된다.

공급부(7)(디스펜서)는, 기판(5) 상에 임프린트재(14)를 공급하는 공급 수단이다. 임프린트재에는, 경화용의 에너지가 부여됨으로써 경화하는 경화성 조성물(미경화 상태의 수지라고 칭하는 경우도 있음)이 사용된다. 경화용의 에너지로서는 전자파, 열 등이 사용된다. 전자파로서는, 예를 들어 그 파장이 10nm 이상 1mm 이하의 범위로부터 선택되는 적외선, 가시광선, 자외선 등의 광이다.

경화성 조성물은 광의 조사에 의해, 또는 가열에 의해 경화하는 조성물이다. 이 중, 광에 의해 경화하는 광 경화성 조성물은, 중합성 화합물과 광 중합 개시제를 적어도 함유하고, 필요에 따라 비중합성 화합물 또는 용제를 함유해도 된다. 비중합성 화합물은 증감제, 수소 공여체, 내첨형 이형제, 계면 활성제, 산화 방지제, 폴리머 성분 등의 군에서 선택되는 적어도 1종이다.

임프린트재는, 스핀 코터나 슬릿 코터에 의해 기판 상에 막 형상으로 부여된다. 또는 액체 분사 헤드에 의해, 액적 형상, 또는 복수의 액적이 연결되어서 생긴 섬 형상 또는 막 형상으로 되어 기판 상에 부여되어도 된다. 임프린트재의 점도(25℃에서의 점도)는, 예를 들어 1mPa·s 이상, 100mPa·s 이하이다.

기판은 유리, 세라믹스, 금속, 반도체, 수지 등이 사용되고, 필요에 따라, 그 표면에 기판과는 다른 재료를 포함하는 부재가 형성되어 있어도 된다. 기판으로서는, 구체적으로 실리콘 웨이퍼, 화합물 반도체 웨이퍼, 석영 유리 등이다.

몰드 반송 장치(11)는, 마스터 몰드(3)를 형 유지부(4)에 반입하거나, 임프린트 장치(1)로부터 반출하거나 하는 반송 수단이다. 또한, 기판 반송 장치(12)는 기판(5)(레플리카 몰드)을 기판 유지부(6)에 반입하거나, 임프린트 장치(1)로부터 반출하거나 하는 반송 수단이다.

또한 제1 실시 형태의 임프린트 장치(1)는, 패턴이 형성된 마스터 몰드(3)를 기판(5)에 대하여 볼록 형상으로 변형시키기 위한 형 압력 조정부(50)와, 기판(5)을 마스터 몰드(3)에 대하여 볼록 형상으로 변형시키기 위한 기판 압력 조정부(51)를 구비한다.

형의 압력 조정부(50)는, 마스터 몰드(3)에 형성된 코어 아웃(21)의 공간 내의 압력(캐비티압)을 계측하고, 조정함으로써 마스터 몰드(3)를 볼록 형상으로 변형시킬 수 있다. 마찬가지로, 기판의 압력 조정부(51)는, 기판(5)에 형성된 코어 아웃(22)의 공간 내의 압력을 계측하고, 조정함으로써 기판(5)을 볼록 형상으로 변형시킬 수 있다. 여기서, 코어 아웃(21) 및 코어 아웃(22)의 공간 내의 압력은, 기압이어도 되고, 공간을 액체로 채우는 것에 의한 액압이어도 된다. 제1 실시 형태의 임프린트 장치(1)는, 형의 압력 조정부(50) 및 기판의 압력 조정부(51)를 구비하고 있는 경우에 대하여 설명하지만, 어느 한쪽이 구비되어 있어도 된다.

또한 제1 실시 형태의 임프린트 장치(1)는, 마스터 몰드(3)에 형성된 패턴 영역의 전체를 촬상할 수 있는 촬상부(23)를 구비하고 있다. 임프린트 장치(1)는 촬상부(23)에 의한 촬상 결과로부터 마스터 몰드(3)와 기판(5) 상의 임프린트재와의 접촉 상태나, 패턴으로의 임프린트재의 충전 상태를 관찰할 수 있다. 또한 임프린트 장치(1)는 조명계 유닛(2)과 촬상부(23)의 광로를 전환하기 위한 하프 미러 HM을 구비하고 있어도 된다.

제어부(10)는, 임프린트 장치(1)의 각 구성 유닛의 동작 제어 및 각종 센서 값 등의 취득을 행한다. 제어부(10)는 임프린트 장치(1)의 각 구성 유닛에 접속된, 도시하지 않은 컴퓨터나 시퀀서 등으로 구성되어 있고, 처리부나 기억부를 가진다. 제어부(10)는 임프린트 장치(1) 내에 설치해도 되고, 임프린트 장치(1)와는 다른 장소에 설치하여 원격으로 제어해도 된다.

(임프린트 방법에 대해서)

도 1의 임프린트 장치(1)를 사용하여, 마스터 몰드(3)에 형성된 패턴을 기판(블랭크 몰드)에 전사함으로써 몰드(레플리카 몰드)를 제조하는, 몰드 제조 방법을 설명한다. 도 2는, 본 발명의 몰드 제조 방법(임프린트 방법)을 설명하는 흐름도이다.

S100에서 임프린트 처리가 개시되면, 몰드 반송 장치(11)에 의해 마스터 몰드(3)를 임프린트 장치(1) 내에 반입하여, 형 유지부(4)에 배치한다. 마찬가지로, 기판 반송 장치(12)에 의해 기판(5)을 임프린트 장치(1) 내에 반입하고, 기판 유지부(6)에 배치한다(S101). 몰드 반입과 기판 반입의 순서는 바뀌어도 되고, 병행하여 처리해도 된다.

그 후, 임프린트 장치(1)는 마스터 몰드(3)와 기판(5)에 형성된 오목부(코어 아웃)의 유무나, 형상, 깊이를 계측한다(S102). 그리고, 계측의 결과, 임프린트 가능한가, 에러 처리가 필요한가를 판단한다(S103). 코어 아웃의 계측 방법이나 판단 방법에 대해서는 후술한다.

임프린트 가능하다고 판단된 경우에는, 패턴 형성의 공정으로 진행한다. 그 후, 몰드 계측 센서(9)에 의해, 마스터 몰드(3)의 표면 높이나 기울기를 계측하고, 마찬가지로, 기판 계측 센서(8)에 의해, 기판(5)의 표면 높이나 기울기를 계측한다. 2개의 계측 결과로부터, 마스터 몰드(3)와 기판(5)이 평행해지도록, 형 유지부(4)나 기판 유지부(6)를 구동시켜 기울기를 보정할 수 있다(S104). 또한, 임프린트 가능하다고 판단한 경우, 형의 형 유지부측에 형성된 코어 아웃의 유무와 기판의 기판 유지부측에 형성된 코어 아웃의 유무의 조합에 따라서 임프린트 처리의 제어를 변경해도 된다. 한편, 에러 처리가 필요하다고 판단된 경우에는, 이후의 임프린트 처리를 정지시키는 등의 에러 처리를 행한다(S120).

도 3은 임프린트 처리에 의해 기판(5)에 임프린트재의 패턴을 형성하는 방법을 나타낸 것이다. S103에서 임프린트 가능하다고 판단된 경우, 기판(5)의 임프린트 영역(패턴이 형성되는 영역)에 공급부(7)가 임프린트재(14)를 공급한다(도 3의 (A), 도 2의 S105). 기판 유지부(6)에 의해 기판(5)을 공급부(7) 아래에서 스캔 구동시키면서, 임프린트 영역에 임프린트재(14)를 공급한다. 또한, 도 3의 (A) 내지 (D)는 간략화를 위해 기판 유지부(6)나 형 유지부(4)를 도시하지 않았다.

이어서, 기판 유지부(6)를 구동함으로써, 임프린트재(14)가 공급된 기판(5)을 마스터 몰드(3)의 바로 아래에 배치한다. 이 상태에서, TTM 스코프(13)가 마스터 몰드(3)와 기판(5)에 형성된 얼라인먼트 마크를 검출하여, 위치 어긋남을 계측한다. 계측된 마스터 몰드(3)와 기판(5)의 위치 어긋남에 기초하여, 기판 유지부(6)를 구동하여 위치 정렬을 행한다(도 3의 (B), 도 2의 S106). 마스터 몰드(3)와 기판(5)의 위치 정렬은, 임프린트 위치와는 다른 장소에 설치된 오프 액시스 스코프(28)를 사용하여 기판에 형성된 얼라인먼트 마크를 검출함으로써 위치 정렬을 행해도 된다.

이어서, 마스터 몰드(3)와 기판(5)을 접근시킴으로써, 기판(5) 상에 공급된 임프린트재(14)와 마스터 몰드(3)를 접촉시킨다(도 2의 S107). S107에서는, 도 3의 (C)에 나타내는 바와 같이 마스터 몰드(3)와 기판(5)을 각각 볼록 형상으로 변형시켜서 마스터 몰드(3)와 임프린트재(14)를 접촉시킨다. 상술한 바와 같이, 형의 압력 조정부(50)나 기판의 압력 조정부(51)를 제어하여 코어 아웃(21)이나 코어 아웃(22)의 압력을 높여서 마스터 몰드(3)나 기판(5)을 볼록 형상으로 변형시킨다. 이렇게 형을 변형시킴으로써, 임프린트재(14)는 마스터 몰드(3)에 형성된 패턴의 오목부에 들어가고, 임프린트재(14)가 마스터 몰드(3)에 의해 패턴이 성형된다.

이후, 형의 압력 조정부(50), 기판의 압력 조정부(51)를 제어하여 서서히 압력을 낮추고, 마스터 몰드(3)와 임프린트재(14)의 접촉 면적을 증가시켜 간다. 그리고, S106의 TTM 스코프(13)에 의한 얼라인먼트 마크의 검출과 위치 정렬은, 마스터 몰드(3)를 임프린트재(14)에 접촉시킨 상태에서 행해도 된다(도 2의 S108).

그리고, 임프린트재(14)와 마스터 몰드(3)가 접촉한 상태에서 조명계 유닛(2)으로부터 광(17)을 조사함으로써, 임프린트재(14)를 경화시킨다(도 3의 (C), 도 2의 S109).

임프린트재(14)를 경화시킨 후, 마스터 몰드(3)와 기판(5)의 간격을 넓힘으로써, 마스터 몰드(3)를 경화한 임프린트재(14)로부터 분리한다(이형). 이때, 마스터 몰드(3)와 기판(5)을 형의 압력 조정부(50)와 기판의 압력 조정부(51)를 제어함으로써 볼록 형상으로 변형시키고, 마스터 몰드(3)를 경화한 임프린트재(14)로부터 분리한다. 이 결과, 경화한 임프린트재(14)의 패턴(20)이 기판(5)(블랭크 몰드) 상에 형성된다(도 3의 (D), 도 2의 S110). 경화한 임프린트재(14)가 기판(5) 상에 남기 쉬워지도록, 기판(5)의 표면에 밀착층을 공급해도 된다.

마지막으로 기판 반송 장치(12)에 의해 패턴이 형성된 기판(5)을 임프린트 장치(1)로부터 반출하고, 몰드 반송 장치(11)에 의해 마스터 몰드(3)를 임프린트 장치(1)로부터 반출한다(도 2의 S111). 기판(5)의 반출과 마스터 몰드(3)의 반출 순서는 교체되어도 되고, 병행하여 처리해도 된다. 그리고, 일련의 임프린트 처리가 종료된다(도 2의 S112). 또한, 도 2에는 기재되어 있지 않으나, S111의 처리 후에, 새로운 레플리카 몰드를 반입하고, 새로운 기판(5)에 대하여 임프린트 처리를 행하는 것은, 가능하다. 또한, 도 3의 (A) 내지 (D)에서는, 간략화를 위해, 마스터 몰드(3)와 기판(5)의 관계를 도시했지만, 임프린트 장치(1)의 기타 구성은 도 1과 같다.

(형 제조 장치에 대해서)

임프린트 장치에서 사용되는 형은, 기판 상의 임프린트재와 접촉하기 위해서, 파티클에 의한 형의 대미지나, 임프린트재의 형으로의 부착 등, 다양한 요인에 의해, 형을 사용할 수 없게 될 우려가 있다. 그래서, 저렴하게 형을 제조하는 방법으로서, 임프린트 장치를 사용하여, 고가인 원판(마스터 몰드)으로부터, 저렴한 형(레플리카 몰드)을 복제하는 기술이 제안되어 있다.

마스터 몰드(3) 및 기판(5)은 파티클의 부착을 방지하기 위해서, 포드라고 불리는 수납 용기에 저장되어 있다. 포드를 임프린트 장치(1)에 설치된 로드 포트에 둠으로써, 포드 내의 마스터 몰드(3) 및 기판(5)을 임프린트 장치(1) 내에 반송하는 방법이 일반적이다.

임프린트 방법을 사용하여 형을 제조하는 경우, 마스터 몰드(3)와 동일한 크기의 기판(5)을 임프린트 장치(1)에 반입하여 임프린트하게 된다. 임프린트 장치(1)(형 제조 장치)의 로드 포트가 마스터 몰드용과 레플리카 몰드용으로 나뉘어져 있는 경우, 인위적인 미스에 의해, 잘못 놓는 일이 발생할 우려가 있다. 또한, 임프린트 장치(1)의 로드 포트가 마스터 몰드용과 블랭크 몰드용으로 나뉘어져 있지 않은 경우에는, 장치 내의 반송 장치의 조작 미스 등이 발생할 우려가 있다. 또한, 포드에는, 레플리카 몰드용의 기판은 마스터 몰드(3)에 대하여 상하 반전시켜서, 임프린트 장치(1) 내에 반입할 필요가 있지만, 인위적인 미스에 의해, 상하 방향의 잘못 들어가는 일이 발생할 우려가 있다.

이와 같이, 마스터 몰드(3)나 기판(5)의 잘못 놓음, 조작 미스, 잘못 들어감 등이 발생한 경우, 그대로, 임프린트 처리를 행하는 기판(5) 상에 원하는 패턴이 형성되지 않을 우려가 있다. 예를 들어 코어 아웃이 형성된 마스터 몰드(3)를 사용하는 제조 프로세스에 있어서, 코어 아웃이 형성되지 않은 마스터 몰드와 레플리카 몰드를 장치에 넣어버린 경우에 대하여 설명한다. 마스터 몰드(3)와 임프린트재(14)를 접촉시킬 때, 마스터 몰드(3)를 볼록 형상으로 휘게 할 수 없기 때문에, 마스터 몰드(3)와 기판(5) 사이의 공기를 조금씩 밀어낼 수 없고, 기포가 남아 충전성이 저하된다. 그로 인해, 기포가 남음으로써 패턴(20)에 결함이 발생하여 생산성을 저하시킬 우려가 있다.

그로 인해, 임프린트 장치(1)에 반입된 형(예를 들어 마스터 몰드)이나 기판(예를 들어 블랭크 몰드)의 코어 아웃의 유무가 적절한 상태인지를 체크할 필요가 있다.

(코어 아웃의 제어에 대해서)

임프린트 장치(1) 내에 반입되는 형과 기판의 코어 아웃의 유무를 검출한 결과, 여러가지 조합이 생각된다. 도 4에 그 일례를 나타낸다. 도 4는, 제1 실시 형태의 형 제조 장치에 반입되는, 마스터 몰드(3)와 기판(5) 각각에 대해서, 코어 아웃의 유무 조합을 나타낸 것이다. 임프린트 장치(1)의 제어부(10)는 코어 아웃의 유무 조합에 따라서 임프린트 처리의 동작을 바꿀 수 있다.

도 4의 (A)와 도 4의 (B)는, 기판(5)에 코어 아웃(22)이 형성되어 있는 경우이다. 도 4의 (A)에 도시하는 바와 같이 마스터 몰드(3)에 코어 아웃(21)이 형성되어 있는 경우, 임프린트 장치(1)는 마스터 몰드(3)와 기판(5)을 휘게 하여 압인할 수 있다. 또한, 마스터 몰드(3)와 기판(5)을 휘게 할 수 있으므로, 작은 힘으로 이형할 수 있다. 그로 인해, 임프린트 장치(1)는 압인 시와 이형 시에 마스터 몰드(3)의 코어 아웃(21)과 기판(5)의 코어 아웃(22)에 대하여 압력의 제어를 할 필요가 있다.

도 4의 (B)에 도시하는 바와 같이 마스터 몰드(3)에 코어 아웃(21)이 형성되어 있지 않은 경우, 임프린트 장치(1)는 기판(5)을 휘게 하여 압인할 수 있다. 또한, 기판(5)을 휘게 할 수 있으므로 비교적 작은 힘으로 이형하는 것이 가능하다. 그러나, 마스터 몰드(3)에 코어 아웃(21)이 형성되어 있지 않은 경우에는, 코어 아웃이 형성되어 있는 경우에 비하여, 이형하는 시간을 길게 하거나 하는 등, 임프린트 처리를 제어하는 것이 바람직하다. 또한, 코어 아웃(22)이 형성되어 있는 기판(5)이 너무 휘지 않도록, 압력의 제어를 할 필요가 있다.

도 4의 (C)와 도 4의 (D)는, 기판(5)에 코어 아웃(22)이 형성되어 있지 않은 경우이다. 도 4의 (C)에 도시하는 바와 같이 마스터 몰드(3)에 코어 아웃(21)이 형성되어 있는 경우, 임프린트 장치(1)는 마스터 몰드(3)를 휘게 하여 압인할 수 있다. 또한, 마스터 몰드(3)를 휘게 할 수 있으므로 비교적 작은 힘으로 이형하는 것이 가능하다. 기판(5)에 코어 아웃(22)이 형성되어 있지 않은 경우에는, 코어 아웃이 형성되어 있는 경우에 비하여, 이형하는 시간을 길게 하거나 하는 등, 임프린트 처리를 제어하는 것이 바람직하다. 또한, 코어 아웃(21)이 형성되어 있는 마스터 몰드(3)가 너무 휘지 않도록, 압력의 제어를 할 필요가 있다.

도 4의 (D)에 도시하는 바와 같이 마스터 몰드(3)와 기판(5)의 양쪽에, 코어 아웃이 형성되어 있지 않은 경우, 임프린트 장치(1)는 마스터 몰드(3)와 기판(5)의 어느 쪽도 휘게 하여 압인할 수 없고, 이형 시에 큰 힘이 필요하다. 또한, 압인 시에는 마스터 몰드(3)의 패턴에 임프린트재가 충전하는 데도 시간을 요한다. 마스터 몰드(3)와 기판(5)의 양쪽에, 코어 아웃이 형성되어 있지 않기 때문에, 임프린트 장치(1)는 캐비티압을 제어할 필요는 없다. 그로 인해, 마스터 몰드(3)와 기판(5)을 서로 기울인 상태에서 마스터 몰드(3)와 임프린트재를 접촉시키거나, 이형하거나 해도 된다. 또한, 도 4의 (D)의 경우에는, 임프린트 처리를 중지하여, 마스터 몰드(3)나 기판을 임프린트 장치로부터 반출하는 제어를 행해도 된다.

또한, 도 4의 (a) 내지 도 4의 (c)의 경우에 있어서도, 마스터 몰드(3)와 기판(5)을 서로 기울임으로써 압인하거나 이형하거나 할 수 있다.

(코어 아웃의 유무 검출에 대해서)

따라서 임프린트 장치(1)는 임프린트 처리를 행하기 전에, 마스터 몰드(3) 및 기판(5)이 서로 대향하는 면의 이면에 코어 아웃이 형성되어 있는지를 검출한다. 코어 아웃의 유무 검출에는, 코어 아웃 검출 수단(취득부)을 사용한다. 코어 아웃 검출 수단에는, 마스터 몰드(3)의 표면을 계측하는 몰드 계측 센서(9)(형 검출 수단)와, 기판(5)의 표면을 계측하는 기판 계측 센서(8)(기판 검출 수단)를 포함한다. 또한, 코어 아웃 검출 수단에는, 몰드 반송 장치(11)나 기판 반송 장치(12)에 설치된 센서나 스코프 등의 계측기를 포함한다. 또한, 코어 아웃의 유무 정보는, 마스터 몰드마다, 기판마다, 임프린트 프로세스마다, 임프린트 장치마다 관리되는 장치 파라미터의 정보여도 된다.

이하에, 코어 아웃 검출 수단을 사용한, 마스터 몰드(3) 및 기판(5)의 코어 아웃의 유무 검출 방법에 대하여 설명한다.

(코어 아웃의 검출 방법 1)

코어 아웃의 유무를 검출하는 방법으로서, 마스터 몰드(3)나 기판(5)에 코어 아웃이 형성되어 있는 경우의 코어 아웃의 위치와 크기의 설계값을, 미리 임프린트 장치(1)(제어부(10))에 입력해 두는 방법이 있다. 검출 방법(1)은 미리 임프린트 장치(1)에 입력된 설계값과, 제조 오차를 포함한 마진에 기초하여, 코어 아웃 내부의 마스터 몰드(3)의 기판측의 표면을 몰드 계측 센서(9)로 계측한다. 이때, 형의 압력 조정부(50)에 의해, 캐비티압을 고압과 저압으로 조정하고, 각각의 경우에 있어서 몰드 계측 센서(9)의 계측 결과를 비교한다.

도 5의 (A)는 마스터 몰드(3)의 표면을, 몰드 계측 센서(9)로 계측하고 있는 예를 나타낸 도면이다. 미리 입력된 코어 아웃의 위치와 크기의 설계값 정보로부터, 코어 아웃의 내측이라고 생각되는 장소에, 몰드 계측 센서(9)를 이동시켜, 몰드 계측 센서(9)로부터 마스터 몰드(3)의 표면까지의 거리를 계측한다. 마스터 몰드(3)의 코어 아웃(21)의 압력 조정에 의한 거리의 차는 통상 수십 ㎛ 정도이다. 몰드 계측 센서(9)는 수 nm 내지 수십 nm 정도의 계측 정밀도를 갖고 있기 때문에, 코어 아웃의 유무를 확인하기에 충분한 정밀도를 갖고 있다. 도 5의 (A)의 좌측 도면은 캐비티압을 저압으로 조정한 경우를 나타내고 있고, 도 5의 (A)의 우측 도면은 캐비티압을 고압으로 조정한 경우를 나타내고 있다. 마스터 몰드(3)에 코어 아웃이 형성되어 있으면, 압력을 조정한 경우에, 몰드 계측 센서(9)의 계측 결과에 차가 발생하는 데 비해, 코어 아웃이 형성되어 있지 않으면 몰드 계측 센서(9)의 계측 결과에 차는 발생하지 않는다.

여기에서는, 코어 아웃의 유무를 검출하는 방법에 대하여 설명했지만, 상기의 압력 조정에 의해 마스터 몰드(3)의 표면 형상이 가변인지 불변인지를 검출해도 된다. 예를 들어, 코어 아웃에 한정되지 않고, 마스터 몰드(3)의 패턴이 형성되어 있는 영역이 두꺼운지 얇은지를 검출할 수 있다. 마스터 몰드(3)의 패턴이 형성되어 있는 영역의 몰드 두께가 얇고, 압력 조정에 의해 마스터 몰드(3)의 표면 형상이 가변이라고 검출되면, 압인 시나 이형 시에 마스터 몰드(3)의 표면 형상을 볼록 형상으로 변형시킬 수 있다.

도 5의 (A)는, 모식도이기 때문에 마스터 몰드(3)에 형성된 패턴을 강조하고 있지만, 통상, 패턴의 오목부는 수십 nm에서 몇백 nm 정도이고, 패턴면의 높이는 수십 ㎛를 가진다. 그로 인해, 마스터 몰드(3)의 패턴에 의해, 몰드 계측 센서(9)에 의한 코어 아웃의 유무 검출 결과가 오류가 되지 않도록, 역치를 설치하는 것은 용이하이다. 즉, 형의 압력 조정부(50)에 의해 캐비티압을 변화시키면서, 마스터 몰드의 표면을 계측한 결과의 차가 수 ㎛ 또는, 수십 ㎛와, 패턴의 오목부에 대하여 10배 이상으로 설치하면 충분하다.

또한, 캐비티압과 마스터 몰드(3)의 표면에 대한 몰드 계측 센서(9)의 계측값의 경향으로부터, 코어 아웃(21)의 파인 깊이를 확인하는 것도 가능하다. 또한, 형의 압력 조정부(50)에 의해 캐비티압의 크기를 복수 설정하면서, 각각의 캐비티압에 있어서 몰드 계측 센서(9)로 거리를 계측함으로써, 캐비티압에 대한 마스터 몰드(3)의 볼록 형상의 변형량의 관계를 구할 수 있다. 이렇게 복수의 캐비티압으로 마스터 몰드(3)의 거리를 복수 계측함으로써, 보다 신뢰성을 향상시키는 것이 가능하게 된다.

마찬가지로, 기판 계측 센서(8)와 기판의 압력 조정부(51)를 사용하여, 기판(5)에 형성된 코어 아웃의 유무를 검출할 수 있다.

도 5의 (B)는, 기판(5)의 형측의 표면을, 기판 계측 센서(8)로 계측하고 있는 예를 도시한 도면이다. 미리 입력된 코어 아웃의 위치와 크기의 설계값의 정보로부터, 코어 아웃의 내부라고 생각되는 장소에, 기판 계측 센서(8)를 이동시켜, 기판 계측 센서(8)로부터 기판(5)까지의 거리를 계측한다. 기판(5)의 코어 아웃(22)의 압력 조정에 의한 거리의 차는 통상 수십 ㎛ 정도이다. 기판 계측 센서(8)는 수 nm 내지 수십 nm 정도의 계측 정밀도를 갖고 있기 때문에, 코어 아웃의 유무를 확인하기에 충분한 정밀도를 갖고 있다. 도 5의 (B)의 좌측 도면은 캐비티압을 저압으로 조정한 경우를 나타내고 있고, 도 5의 (B)의 우측 도면은 캐비티압을 고압으로 조정한 경우를 나타내고 있다. 기판(5)에 코어 아웃이 형성되어 있으면, 압력을 조정한 경우에, 기판 계측 센서(8)의 계측 결과에 차가 발생하는 데 비해, 코어 아웃이 형성되어 있지 않으면 기판 계측 센서(8)의 계측 결과에 차는 발생하지 않는다. 이와 같이, 기판(5)의 코어 아웃의 유무를 검출하는 방법도, 도 5의 (A)의 마스터 몰드(3)와 마찬가지로, 설계값에 의해, 코어 아웃이 형성되어 있는 마스터 몰드(3)의 표면을, 기판 유지부(6)를 구동함으로써 계측하고 있다.

도 9에서는, 기판(5)로서의 레플리카 몰드가, 복수의 샷 영역이 형성되는 경우(멀티 에어리어 임프린트)와, 단일의 샷 영역이 형성되는 경우(싱글 에어리어 임프린트)를 나타내고 있다. 이 경우, 기판(5)의 코어 아웃의 형상(크기)이 상이하기 때문에, 동일한 캐비티압을 부여했다고 해도, 기판(5)의 표면의 휘는 방식이 상이하다. 도 9에서는, 기판(5)에 같은 캐비티압을 부여한 경우, 코어 아웃의 크기가 작은 쪽이 코어 아웃의 크기가 큰 경우와 비교하여, 휨량이 큰 것을 나타내고 있다. 그로 인해, 캐비티압을 고압과 저압으로 조정하고, 기판 계측 센서(8)로 기판(5)의 표면을 계측함으로써, 기판(5)의 코어 아웃의 형상을 계측할 수 있다.

(코어 아웃의 검출 방법 2)

마스터 몰드(3)나 기판(5)까지의 거리를 계측하는 검출기가, 코어 아웃이 형성되어 있는 측에 배치되어 있는 경우의, 코어 아웃의 유무 검출 방법에 대하여 설명한다.

도 5의 (C)는, 마스터 몰드(3)의 코어 아웃(21)이 형성되어 있는 면에 대하여 XY 방향으로 구동 가능하게 배치된 몰드 계측 센서(29)를 사용하여, 마스터 몰드(3)의 코어 아웃의 유무를 검출하는 방법을 나타내고 있다. 몰드 계측 센서(29)는 마스터 몰드(3)의 표면까지의 거리를 계측할 수 있는 센서이다. 몰드 계측 센서(29)를 XY면을 따라 구동하면서, 적어도 2군데 이상 계측함으로써, 그 거리 차로부터 코어 아웃의 유무를 검출하는 것이 가능하다. 또한, 몰드 계측 센서(29)를 미세하게 구동하면서, 마스터 몰드(3)의 패턴이 형성된 면과 반대측의 표면을 계측함으로써, 구동 위치와 계측값의 관계로부터, 마스터 몰드(3)의 크기, 형상을 구하는 것도 가능하다. 또한, 몰드 계측 센서(29)를 코어 아웃을 계측할 수 있는 위치에 배치하고, 코어 아웃이 있는 경우와 없는 경우의 기준 높이(거리)를 기억하고 있으면, 마스터 몰드(3)의 표면을 1군데 계측함으로써 코어 아웃의 유무를 검출할 수 있다.

도 5의 (D)는, 기판(5)의 코어 아웃(22)이 형성되어 있는 면에 대하여 XY 방향으로 구동 가능하게 배치된 기판 계측 센서(30)를 사용하여, 기판(5)의 코어 아웃의 유무를 검출하는 방법을 나타내고 있다. 기판 계측 센서(30)는, 기판(5)의 표면까지의 거리를 계측할 수 있는 센서이다. 기판 계측 센서(30)는 도 5의 (C)에서 설명한 몰드 계측 센서(29)와 동일한 방법으로 기판(5)에 형성된 코어 아웃(22)의 유무를 검출할 수 있다. 또한, 도 5의 (C), 도 5의 (D)에 기재된 계측 방법을 이용함으로써, 코어 아웃 내외의 높이 차로부터 코어 아웃의 파인 깊이를 계측할 수 있다. 또한, 몰드 계측 센서(29)를 몰드 반송 장치(11), 기판 계측 센서(30)를 기판 반송 장치(12) 내에도 배치해도 된다.

이상 설명한 코어 아웃의 검출 방법 1 및 검출 방법 2에서는, 코어 아웃의 위치와 형상(크기나 파인 깊이) 등의 정보를, 미리 임프린트 장치(1)에 정보로서 입력해 두는 것이 바람직하다. 어느 방법도, 몰드 계측 센서와 기판 계측 센서에 의한 계측점을 최소한으로 한정함으로써, 코어 아웃의 유무 검출에 요하는 시간을 최소한으로 억제하여, 단위 시간의 형의 제조 능력, 소위 스루풋의 저하를 억제할 수 있다.

한편으로, 코어 아웃의 위치와 형상 등의 정보를, 미리 장치에 입력해 두지 않아도, 형의 압력 조정부(50)나 기판의 압력 조정부(51)를 조정하면서, 마스터 몰드(3)나 기판(5)의 전체 면을 계측해도 된다. 예를 들어, 기판 유지부(6)를 등속으로 구동 중에 기판 계측 센서(8)의 계측값을 취출하는 스캔 계측과, 기판(5)의 전체면을 어느 간격으로 스텝 앤드 리피트하면서 계측하는 스텝 계측이 생각된다. 어떠한 경우도, 코어 아웃의 유무 검출에 있어서, 코어 아웃의 크기보다 충분히 작은 간격으로 계측하면 충분하다. 이 검출 방법에서는, 코어 아웃의 위치와 형상 등의 정보가 미리 불필요하다는 이점 외에, 그들 정보가 틀리게 입력되어 버린 경우에도, 코어 아웃의 유무를 정확하게 확인할 수 있다는 이점이 있다. 계측 범위나 계측 간격은, 통상 생각되는 코어 아웃의 위치나 형상이나 크기로 결정해도 된다. 예를 들어, 원 형상의 코어 아웃의 중심 위치를 알고 있으면, 중심 위치 부근에서 원을 그리듯이 몇점 계측하도록 계측 위치를 정해도 된다.

(코어 아웃의 검출 방법 3)

코어 아웃의 유무 검출 방법에, 촬상부(23)로 마스터 몰드(3)에 형성된 패턴 영역보다도 광범위를 촬상하고, 촬상 화상으로부터 코어 아웃의 유무를 검출하는 방법이 있다. 촬상부(23)가 코어 아웃 유무에 관한 정보를 취득하는 취득부로서 기능한다. 도 6의 (A)는, 마스터 몰드(3)의 코어 아웃(21)의 유무를 검출하기 위한 화상을 나타내고 있다. 도 6의 (A)는 촬상부(23)의 시야(24) 내를 나타낸 화상이고, 마스터 몰드(3)의 코어 아웃(21)과 패턴이 형성되어 있는 메사부(25)가 촬상되어 있는 것을 알 수 있고, 이 예에서는 마스터 몰드(3)에 코어 아웃이 형성되어 있다고 판단할 수 있다.

도 6의 (B)의 예에서는, 기판 유지부(6)를 수 nm 내지 수십 mm 정도 구동시켜, 마스터 몰드(3)와 기판(5)이 촬상부(23)의 시야(24) 내의 화상에서 겹치지 않도록 하고 있다. 도 6의 (B)에 나타내는 화상에는, 마스터 몰드(3)의 코어 아웃(21)과 메사부(25), 기판(5)의 코어 아웃(22)과 패턴이 형성되는 영역의 메사부(26)가 촬상되어 있는 것을 알 수 있다. 이렇게 도 6의 (B)는, 촬상부(23)에 의한 하나의 촬상 결과로 마스터 몰드(3)와 기판(5) 각각에 형성된 코어 아웃의 유무를 검출할 수 있는 예를 나타내고 있다. 검출 방법(3)이라도, 촬상 화상의 코어 아웃의 형상으로부터, 마스터 몰드(3)나 기판(5)이 도 9에 도시한 바와 같은, 멀티 에어리어 임프린트인지 싱글 임프린트인지를 검출하는 것이 가능하다.

이와 같이, 마스터 몰드(3)에 형성된 패턴 영역의 전체를 촬상할 수 있는 촬상부(23)를 사용함으로써, 코어 아웃의 유무나 코어 아웃의 형상을 검출할 수 있다.

(코어 아웃의 검출 방법 4)

코어 아웃의 유무 검출 방법에, TTM 스코프(13)를 사용하는 방법이 있다. 도 7의 (A) 내지 (C)는, TTM 스코프(13)를 사용하여 코어 아웃의 유무를 검출하는 방법의 예를 나타내고 있다. TTM 스코프(13)가 코어 아웃 유무에 관한 정보를 취득하는 취득부로서 기능한다. 도 7의 (A)와 도 7의 (B)의 예는, 마스터 몰드(3)의 캐비티압을 고압과 저압으로 조정하고, 코어 아웃(21)에 형성된 마크(27)를 계측했을 때의 포커스 차를 비교하는 방법이다. 도 7에서는 2개의 마크가 형성되어 있는 경우에 대하여 나타내고 있지만, 코어 아웃의 유무 검출에는, 적어도 하나의 마크(27)가 형성되어 있으면 된다. 캐비티압을 저압으로 했을 때의 TTM 스코프(13)의 포커스 위치와, 캐비티압을 고압으로 했을 때의 TTM 스코프(13)의 포커스 위치에 차가 발생하는 경우에는, 마스터 몰드(3)에 코어 아웃이 형성되어 있다고 판단된다.

또한, 도 7의 (A)와 도 7의 (C)에 도시하는 바와 같이 코어 아웃의 유무에서 명백하게 포커스 차가 있기 때문에, 마크(27)에 대하여 포커스 계측을 행하여, TTM 스코프(13)의 포커스 위치에 따라, 코어 아웃의 유무를 판단해도 된다.

또한, 마스터 몰드(3)의 제조 시에 코어 아웃이 형성되어 있는 경우에, 마크(27)를 형성해도 된다. 도 7의 (A)와 같이 마스터 몰드(3)의 마크(27)가 있는지 여부를 계측함으로써, 코어 아웃의 유무를 검출할 수 있다. 마크(27)의 검출 결과를, 형 제조 장치나 리모트 호스트에서 관리된 데이터와 합하여, 코어 아웃의 유무나, 형상, 크기, 파인 깊이 등을 판단해도 된다. 반대로, 마스터 몰드(3)의 제조 시에 코어 아웃이 형성되어 있지 않은 경우에, 마크(27)를 형성해도 된다. 또한, 마크(27)는 마스터 몰드(3)의 패턴이 형성되어 있는 면에 배치해도 된다.

마크(27)가 있는지 없는지를 검출하는 경우에는, 마크(27)는 마스터 몰드(3)의 코어 아웃의 내측에도 외측에도, 어느 쪽에 배치해도 된다. 예를 들어, 코어 아웃이 형성되어 있는 경우에는 마스터 몰드(3)의 표측에 마크(27)를 배치하고, 코어 아웃이 형성되어 있지 않은 경우에는 마스터 몰드(3)의 이측에 마크(27)를 배치한다. 마크(27)를 검출했을 때의 TTM 스코프(13)의 포커스 위치에서, 코어 아웃의 유무를 판단해도 된다.

이들 코어 아웃의 검출 방법(4)은, 기판(5)에 대해서도 동일하게 코어 아웃의 검출 방법을 행할 수 있다. 기판(5)에 대하여 코어 아웃의 검출을 행하는 경우, 기판(5)에 형성되는 마크를 오프 액시스 스코프(28)로 검출해도 된다. 검출 방법(4)으로도, 마크의 검출 결과로부터, 마스터 몰드(3)나 기판(5)이 도 9에 도시한 바와 같은, 멀티 에어리어 임프린트인지 싱글 임프린트인지를 검출하는 것이 가능하다.

(코어 아웃의 검출 방법 5)

코어 아웃의 유무 검출 방법에, 바코드 리더를 사용하는 방법이 있다. 예를 들어, 임프린트 장치(1)에 바코드 리더가 배치되어 있고, 임프린트 장치에 반입된 마스터 몰드(3)나 기판(5)에 설치된 바코드를 판독한다. 여기에서는, 기판에 배치된 바코드를 판독하는 바코드 리더가 기판 검출 수단(취득부)으로서 기능하고, 형에 배치된 바코드를 판독하는 바코드 리더가 형 검출 수단(취득부)으로서 기능한다. 임프린트 장치는, 바코드를 판독한 결과를 사용하여 임프린트 장치 내에 보존된 데이터나 리모트 호스트로 관리된 데이터로부터, 형이나 기판의 형상을 알 수 있다. 그로 인해, 임프린트 장치에 반입된 마스터 몰드(3)나 기판(5)에 설치된 바코드를 판독함으로써 코어 아웃의 유무를 검출할 수 있다.

또한, 바코드 리더는 몰드 반송 장치(11), 기판 반송 장치(12)에 배치해도 된다. 바코드 정보로부터, 코어 아웃의 형상, 크기, 파인 깊이, 멀티 에어리어 임프린트인지 여부를 판단할 수도 있다.

또한, 바코드의 판독을 할 수 없었을 경우, 바코드의 위치가 틀릴 가능성이 있다. 그로 인해, 코어 아웃의 유무, 형상, 크기, 파인 깊이, 멀티 에어리어 임프린트인지 여부를 상술한 코어 아웃의 검출 방법 1 내지 4에서 설명한 1개 이상의 방법을 서로 겸하게 해서, 판단해도 된다. 또한, 바코드의 판독을 할 수 없었던 시점에서, 코어 아웃의 유무, 형상, 크기, 파인 깊이, 멀티 에어리어 임프린트인지 여부를 판정할 수 없었다고 해도 된다. 판정을 할 수 없었던 경우에는, 임프린트 처리를 정지하거나, 마스터 몰드(3)나 기판(5)을 에러라고 판단하여 임프린트 장치(1)로부터 반출하는 등 하거나 할 수 있다.

(코어 아웃의 검출 방법 6)

코어 아웃의 유무 검출 방법에, 마스터 몰드마다, 기판마다, 임프린트 프로세스마다, 임프린트 장치마다, 형 제조 장치마다 관리되는 장치 파라미터의 정보를 사용하는 방법이 있다. 예를 들어, 마스터 몰드를 임프린트 장치에 반입할 때에 마스터 몰드와, 마스터 몰드마다 관리되는 장치 파라미터나 리모트 호스트에서 관리되는 정보를 관련짓고, 관련지어진 정보로부터 코어 아웃의 유무 정보를 도출한다. 그러나, 이 방법에서는, 마스터 몰드와 형을 잘못 넣는 등, 의도하지 않는 마스터 몰드가 반입되어버렸을 경우에, 올바른 판단을 행할 수는 없다. 그로 인해, 상술한 코어 아웃의 검출 방법 1 내지 5에서 설명한 하나 이상의 방법과 본 검출 방법으로 판단하는 방법을 서로 겸하게 하여, 더블 체크나 트리플 체크를 행할 수 있다.

이상 설명한 것과 같은 코어 아웃의 유무 검출 방법에 의한 검출 결과에 기초하여, 임프린트 처리를 행하기 전에, 임프린트 장치나 형 제조 장치, 반송 장치의 처리 전환을 행한다. 코어 아웃의 유무를 검출한 결과, 예를 들어 마스터 몰드(3)와 기판(5)의 어느 쪽에도 코어 아웃이 형성되어 있지 않은 경우에는, 도 2의 S103에서 임프린트 처리를 할 수 없다고 판단하여, S120에서 에러 처리를 행한다. 에러 처리로서는, 임프린트 처리를 정지하거나, 적절하지 않은 마스터 몰드(3)나 기판(5)을 임프린트 장치(1)로부터 반출하거나 하는 방법이 있다. 제조 프로세스에 따라서는, 임프린트재의 패턴에 대한 충전성이 저하되어도 문제가 되지 않는 경우가 있고, 그 경우에는 임프린트 처리를 정지시키지 않아도 된다. 또한, 코어 아웃의 유무, 크기, 형상을 검출하여, 검출 결과가 장치 파라미터에서 관리하고 있는 정보와 불일치하면, 임프린트 처리를 행하지 않고, 임프린트 처리를 정지시키는 것이다.

또한 임프린트 장치(1)는, 코어 아웃의 유무를 검출한 검출 결과를 표시시키거나, 임프린트 처리를 할 수 없다는 취지의 에러를 표시시키거나 해도 된다. 그를 위한 표시 장치를 임프린트 장치(1)에 구비하고 있어도 되고, 임프린트 장치(1)와는 다른 장소에서 검출 결과를 표시시켜도 된다. 표시 장치에 표시된 검출 결과나 에러 표시에 의해 오퍼레이터는, 임프린트 장치(1)에 반입된 마스터 몰드(3)나 기판(5)(블랭크 몰드·레플리카 몰드)의 각각의 상태를 확인할 수 있다. 그 결과, 임프린트 장치(1)에 잘못하여 반입되어 버린 형이나 기판을 반출(회수)하고, 올바른 상태(표리)로 하거나, 다른 것을 임프린트 장치(1)에 올바른 상태에서 반입하거나 함으로써, 임프린트 처리를 재개할 수 있다.

이와 같이, 임프린트 장치(1)에 원하는 마스터 몰드(3)나 기판(5)이 반입되지 않을 경우에는, 임프린트 처리를 정지함으로써, 패턴 결함 등의 발생을 저감할 수 있다. 또한, 잘못된 패턴을 기판 상에 형성해 버리는 리스크를 저감할 수 있다. 또한, 코어 아웃의 유무를 판정하지 못한 경우에는, 그 후의 임프린트 처리를 정지하거나, 형이나 기판을 임프린트 장치로부터 반출하거나 함으로써, 잘못된 패턴을 기판 상에 형성해버리는 리스크를 저감할 수 있다.

(제2 실시 형태)

제1 실시 형태에서는, 마스터 몰드(3)와 기판(5)의 코어 아웃의 유무를 검출하고, 원하는 코어 아웃이 형성되어 있지 않은 경우에, 임프린트 처리를 정지하는 형태에 대하여 설명하였다. 제2 실시 형태에서는, 임프린트 처리 제어의 일례로서, 코어 아웃의 유무 검출 결과에 따라, 임프린트 처리 시의 캐비티압을 제어한다.

예를 들어, 형의 압력 조정부(50)에 의한 캐비티압의 조정을, 마스터 몰드(3)에 코어 아웃이 형성되어 있지 않은 경우에는 행하지 않고, 코어 아웃이 형성되어 있는 경우에는 행하도록 임프린트 처리를 제어한다. 구체적으로, 형의 압력 조정부(50)는 코어 아웃이 형성되어 있는 마스터 몰드(3)에 대해서는, 임프린트 동작 시에 캐비티압을 높게 하는 등의 제어를 행한다. 또한, 코어 아웃이 형성되어 있지 않은 마스터 몰드(3)에 대해서는, 임프린트 동작 시에 캐비티압의 제어를 행하지 않도록 하거나, 캐비티압을 낮게 하거나 하는 등의 제어를 행한다.

또한, 이형 시에, 마스터 몰드(3)와 기판(5)의 휘는 방식이 대칭이 됨으로써, 패턴 무너짐이 경감되는 것을 알 수 있다. 그로 인해, 마스터 몰드(3)와 기판(5)에 형성된 코어 아웃의 파인 깊이에 따라, 캐비티압을 제어한다. 코어 아웃의 형상이나 파인부의 깊이에 의해, 마스터 몰드(3)나 기판(5)의 휘는 방식이 상이하다. 예를 들어, 코어 아웃부의 파임이 얕은 경우에는, 깊은 경우와 비교하여 마스터 몰드(3)나 기판(5)의 표면이 휘기 어렵다. 그래서, 마스터 몰드(3)나 기판(5)에 형성된 코어 아웃의 파인 깊이에 따라, 캐비티압의 고저를 제어해도 된다. 임프린트 장치(1)는 이형 시에 마스터 몰드(3)와 기판(5)의 휘는 방식이 대칭이 되도록, 형의 압력 조정부(50)와 기판의 압력 조정부(51)를 제어한다.

또한, 코어 아웃의 형상 검출 결과로부터, 기판(5)이 도 9에 도시한 바와 같은 멀티 에어리어 임프린트의 경우, 싱글 에어리어 임프린트의 기판에 비교하여 휘기 어렵다. 그로 인해, 코어 아웃의 넓이의 검출 결과에 따라, 임프린트 장치(1)는 캐비티압의 고저를 제어할 수 있다.

이와 같이, 마스터 몰드나 기판의 코어 아웃의 유무나 형상에 따라서 캐비티 압을 제어할 수 있고, 압인 시나 이형 시에 마스터 몰드나 기판을 원하는 형상으로 휘게 할 수 있다.

(제3 실시 형태)

제3 실시 형태에서는, 임프린트 처리 제어의 일례로서, 코어 아웃 유무의 검출 결과에 따라, 임프린트 처리 시의 충전 시간을 제어한다.

예를 들어, 마스터 몰드(3)에 코어 아웃이 형성되어 있지 않은 경우, 표면 형상을 변화시키기 어렵다. 그로 인해, 마스터 몰드(3)에 형성된 패턴의 요철 형상에 따라서는, 패턴의 오목부에 임프린트재가 충전되는 시간이 길어지는 경우가 있다. 그로 인해, 마스터 몰드(3)에, 코어 아웃이 형성되어 있는 경우에는 임프린트 시의 충전 시간을 짧게 하고, 코어 아웃이 형성되어 있지 않은 경우에는 임프린트 시의 충전 시간을 길게 하도록 제어한다.

또한, 코어 아웃의 형상 검출 결과로부터, 도 9에 도시하는 바와 같이 멀티 에어리어 임프린트의 경우, 패턴부의 면적이 넓기 때문에, 마스터 몰드(3)와 임프린트재의 접촉 후에 충전 시간을 길게 하도록 제어할 수 있다.

이와 같이, 마스터 몰드나 기판의 코어 아웃의 유무나 형상에 따라서 충전 시간을 제어할 수 있고, 패턴의 오목부에 임프린트재가 충전되지 않는 것에 의한 결함을 저감할 수 있다.

(제4 실시 형태)

제4 실시 형태에서는, 임프린트 처리 제어의 일례로서, 코어 아웃의 유무 검출에 따라, 압인 시와 이형 시의 형 유지부(4)의 제어 방법을 바꾼다.

예를 들어, 마스터 몰드(3)에 코어 아웃이 형성되어 있는 경우, 마스터 몰드를 휘게 하여 임프린트재에 접촉시켜도, 캐비티압의 영향에 의해, 마스터 몰드가 휜 상태 그대로가 되는 경우가 있다. 그로 인해, 마스터 몰드(3)에 코어 아웃이 형성되어 있지 않은 경우와 비교하여, 임프린트재와 접촉 후에 마스터 몰드를 추가로 압박하는 방향으로 구동하도록 형 유지부(4)의 목표 위치를 부여할 필요가 있다. 이와 같이, 코어 아웃의 유무에 따라, 압인 시의 형 유지부(4)의 제어 방법을 바꾼다.

또한, 마스터 몰드(3)에 코어 아웃이 형성되어 있는 경우, 캐비티압의 제어로 마스터 몰드(3)의 표면 형상을 휘게 하여, 경화한 임프린트재로부터 분리할 수 있다. 마스터 몰드(3)를 휘게 하여 이형함으로써, 이형력을 저감시킬 수 있다.

그러나, 코어 아웃이 형성되어 있지 않은 경우, 이형 시에 마스터 몰드(3)의 표면 형상을 휘게 할 수 없다. 그로 인해, 이형력이 커지고, 임프린트재의 패턴이 무너져 버리는 등의 결함이 발생할 우려가 있다. 이러한 이형 시의 결함의 발생을 저감하기 위해서는, 마스터 몰드(3)가 경화한 임프린트재로부터 벗겨지는 시간을, 늦게 하도록 형 유지부(4)의 구동을 제어해야 한다.

또한, 코어 아웃의 크기나 형상에 따라서는, 캐비티압을 가압해도, 휘기 어렵거나, 표면이 기울거나 할 가능성이 있다. 그로 인해, 코어 아웃의 크기, 형상에 따라, 형 유지부(4)의 구동 제어 방법을 바꾸어, 마스터 몰드(3)의 높이나 기울기를 바꾸어도 된다.

이 예에서는, 마스터 몰드(3)의 코어 아웃의 유무에 대하여 설명하고 있지만, 기판(5)에 대해서도 동일하게 생각해도 되고, 마스터 몰드(3)와 기판(5)의 코어 아웃 유무, 크기, 형상에 따라, 형 유지부(4)의 제어 방법을 바꾸어도 된다.

(제5 실시 형태)

제5 실시 형태에서는, 임프린트 처리 제어의 일례로서, 코어 아웃의 유무, 형상, 크기의 검출 결과에 따라, 이형 시의 형 척(53)과 기판 척(54)의 흡착압을 제어한다.

예를 들어, 마스터 몰드(3)에 코어 아웃이 형성되어 있지 않은 경우, 이형 시에 마스터 몰드(3)의 표면 형상을 휘게 할 수 없고, 이형력이 커진다. 그로 인해, 흡착압이 약하면, 마스터 몰드(3)를 경화한 임프린트재로부터 분리하는 도중, 형 척(53)으로부터 마스터 몰드(3)가 벗겨져버릴(디처킹) 우려가 있다. 여기서 흡착압이 약하다란, 척(형 척(53)이나 기판 척(54))이 형이나 기판을 유지하는 힘이 약한 상태를 나타내고 있다.

마찬가지로 기판(5)에 코어 아웃이 형성되어 있지 않은 경우, 이형 시에 기판(5)의 표면 형상을 휘게 할 수 없고, 이형력이 커진다. 그로 인해, 흡착압이 약하면, 이형 시에 기판 척(54)으로부터 기판(5)이 벗겨져 버릴 우려가 있다.

그로 인해, 코어 아웃이 형성되어 있지 않은 경우에는, 흡착압을 강하게 할 필요가 있다. 또한, 코어 아웃의 형상이나 크기에서도 이형력이 상이하다. 그로 인해, 코어 아웃 유무, 형상, 크기의 검출 결과에 따라, 형 척(53)이나 기판 척(54)의 흡착압을 제어해도 된다.

(제6 실시 형태)

제6 실시 형태에서는, 임프린트 처리 제어의 일례로서, 코어 아웃의 유무, 형상, 크기의 검출 결과에 따라, 형상 보정 기구(52)를 제어한다. 형상 보정 기구(52)는 복수 개소에서, 마스터 몰드(3)에 대하여 측면으로부터 힘을 가함으로써 패턴부의 기판 면을 따른 방향의 형상을 변화시키는 기구이다. 형상 보정 기구(52)는, 마스터 몰드의 패턴부의 배율, 로테이션, 마름모꼴, 사다리꼴이라고 하는 형상의 보정이나, 더 높은 차원의 형상 보정을 행할 수 있다. 도 8은, 형상 보정 기구(52)의 일례를 나타낸 도면이다. 이 예에서는, 마스터 몰드(3)의 측면에 16군데의 압인하는 기구를 설치하고 있지만, 이것보다 적은 수라도 되고, 많아도 된다.

이 형상 보정 기구(52)에 의한 패턴부의 변형은, 코어 아웃의 유무, 형상, 크기에 의해, 마스터 몰드(3)에 힘을 가했을 때의, 변형 용이성이 상이하다.

예를 들어, 형상 보정 기구(52)로 마스터 몰드(3)에 힘을 가했을 때에, 코어 아웃이 형성되어 있는 경우에는 공동부가 있는 점에서 형이 변형되기 쉽지만, 코어 아웃이 형성되어 있지 않은 경우에는 공동부가 없는 점에서 형이 변형되기 어렵다. 마찬가지로, 코어 아웃의 넓이나 깊이에 따라서도, 형의 변형 용이성이 상이하다. 또한, 도 8에 도시한 바와 같이, 코어 아웃의 형상이 원형인 경우, 형상 보정 기구(52)에 의해 동일한 힘으로 형 중심부를 누르는 경우와 단부를 누르는 경우는, 중심부쪽이 변형되기 쉽다. 그러나, 코어 아웃 형상이 직사각형인 경우에는, 형상 보정 기구(52)에 의해 동일한 힘으로 형 중심부를 누르는 경우와 단부를 누르는 경우에는, 형의 단부쪽이 변형되기 어렵지만, 변형 용이성의 차는, 코어 아웃의 형상이 원형인 경우에 비하여 작다. 그로 인해, 본 실시 형태의 임프린트 장치는, 코어 아웃의 유무, 형상, 크기에 따라, 형상 보정 기구(52)가 마스터 몰드(3)에 가하는 힘을 크게 하는 등, 제어할 수 있다. 형상 보정 기구(52)가 마스터 몰드(3)의 측면에 힘을 가하는 타이밍은 압인 전, 압인 중, 이형 중의 어느 타이밍이어도 된다.

(제7 실시 형태)

제7 실시 형태에서는, 임프린트 처리 제어의 일례로서, 코어 아웃의 유무 검출 결과에 따라, 압인중의 얼라인먼트 시에, TTM스코프(13)가 검출하는 얼라인먼트 마크를 바꾼다. 예를 들어, 마스터 몰드(3)에 코어 아웃이 형성되어 있지 않을 경우, 얼라인먼트 마크가 형성되어 있는 장소에 따라는, 마스터 몰드(3)와 기판(5)의 사이 공기를 압출할때 까지시간이 요할 경우가 있다. 얼라인먼트 시에, 마스터 몰드(3)와 기판(5)의 사이에 공기가 들어간 상태이면, TTM스코프(13)이 얼라인먼트 마크를 검출하는 경우, 얼라인먼트 마크가 디포커스하거나, 계측광이 산란, 굴절하거나 할 우려가 있다. 얼라인먼트 마크의 검출 에러가 발생하면, TTM 스코프는 얼라인먼트 마크를 정확하게 검출할 수 없고, 올바른 계측값이 얻어지지 않을 우려가 있다. 그로 인해, 마스터 몰드에 코어 아웃이 형성되어 있지 않은 경우에는, 마스터 몰드(3)와 기판(5) 사이에 공기가 들어오기 어려운 장소에 형성된 얼라인먼트 마크를 선택하도록 바꾼다. 이와 같이, 코어 아웃의 유무 검출 결과에 따라, 검출되는 얼라인먼트 마크를 바꿈으로써, 마스터 몰드(3)와 기판(5)의 위치 정렬 시간을 짧게 할 수 있다.

(제8 실시 형태)

제8 실시 형태에서는, 임프린트 처리의 제어 일례로서, 기판(5)의 코어 아웃의 형상 검출 결과에 따라, 임프린트 처리의 동작을 제어한다. 예를 들어, 도 9에 도시하는 바와 같이 기판(5)이 멀티 에어리어 임프린트의 경우, 기판(5)의 복수 샷 영역의 모두에 대하여 임프린트 처리를 실시하지만, 싱글 에어리어 임프린트의 경우, 1샷만 임프린트 처리하는 등, 임프린트 동작을 제어한다. 멀티 에어리어 임프린트의 경우, 마스터 몰드(3)에 1샷 영역의 패턴밖에 형성되어 있지 않은 경우에는, 1샷마다 임프린트 처리를 행한다. 또한, 마스터 몰드(3)에 복수 샷 영역의 패턴이 형성되어 있는 경우에는, 1회의 임프린트 처리로 복수 샷 영역분의 임프린트를 행하는 것이 가능하다. 또한, 장치 파라미터나, 리모트 호스트의 정보로 샷 레이아웃을 관리하고 있는 경우, 싱글 에어리어인지, 멀티 에어리어인지의 판정 결과가 관리된 정보와 불일치하면, 임프린트 처리를 행하지 않고, 장치를 정지시켜도 된다. 이와 같이, 코어 아웃의 형상 검출 결과에 따라, 임프린트 처리의 동작을 제어함으로써, 기판의 형상에 따른 패턴을 형성할 수 있다.

상술한 어느 실시 형태도, 기판(5)의 패턴이 형성되는 영역은, 그 주위에 대하여 볼록 형상인 메사부를 갖고 있고, 마스터 몰드(3)에는 메사부가 없는 경우를 나타내었다. 통상, 기판으로서의 레플리카 몰드에는 메사부를 갖고 있기 때문에, 마스터 몰드(3)에는, 메사부를 갖고 있어도, 갖고 있지 않아도 된다.

(디바이스 제조 장치에 대해서)

상술한 어느 실시 형태도, 마스터 몰드로부터 형을 복제하는 형 제조 장치의 실시 형태에 대하여 설명하고 있지만, 본 발명은 형 제조 장치에 한정되지 않는다. 도 10은, 반도체 디바이스 제조 장치로서의 임프린트 장치(1)를 도시한 도면이다. 도 1의 형을 복제하는 형 제조 장치로서의 임프린트 장치와 비교하여 상이한 점을 설명한다.

도 10의 임프린트 장치(1)는, 레플리카 몰드인 기판(5) 대신에, 실리콘 웨이퍼인 기판(19) 상에 임프린트재의 패턴을 형성하는 장치이다. 또한, 도 10의 임프린트 장치(1)는, 마스터 몰드(3) 대신에 레플리카 몰드를 포함하는 형(18)을 사용하여 패턴을 형성한다. 형(18)은, 도 1의 형 제조 장치에 의해, 마스터 몰드(3)가 복제된 레플리카 몰드를 사용한다. 기본적인 임프린트 처리는, 제1 실시 형태에서 설명한 바와 같다. 이것을, 기판(19)의 전체면에 행함으로써, 반도체 디바이스 제조에 필요한 회로 패턴을 형성할 수 있다.

통상, 기판(19)에는 코어 아웃은 형성되어 있지 않지만, 형(18)에는 코어 아웃이 형성되어 있다. 그로 인해, 도 10의 임프린트 장치(1)에는 형의 압력 조정부(50)가 구비되어 있고, 형(18)을 기판(19)에 대하여 휘게 해서, 임프린트 처리를 행할 수 있다. 도 10의 임프린트 장치(1)는, 상술한 코어 아웃의 유무 검출 방법에 의해 형(18)의 코어 아웃의 유무를 검출할 수 있다. 그리고, 도 10의 임프린트 장치는, 코어 아웃의 유무 검출 결과에 따라, 임프린트 동작을 제어할 수 있다. 이와 같이, 형(18)의 코어 아웃의 검출 결과에 따라, 임프린트 동작을 제어함으로써, 임프린트 장치에 반입되는 형(18)에 따라서 적절한 임프린트 처리를 실행할 수 있다.

(물품의 제조 방법)

임프린트 장치를 사용하여 형성한 경화물의 패턴은, 각종 물품의 적어도 일부에 항구적으로, 또는 각종 물품을 제조할 때에 일시적으로, 사용된다. 물품이란, 전기 회로 소자, 광학 소자, MEMS, 기록 소자, 센서, 또는 형 등이다. 전기 회로 소자로서는 DRAM, SRAM, 플래시 메모리, MRAM과 같은, 휘발성 또는 불휘발성의 반도체 메모리나, LSI, CCD, 이미지 센서, FPGA와 같은 반도체 소자 등을 들 수 있다. 형으로서는, 임프린트용의 몰드 등을 들 수 있다.

경화물의 패턴은, 상기 물품의 적어도 일부의 구성 부재로서, 그대로 사용되거나, 또는 레지스트 마스크로서 일시적으로 사용된다. 기판의 가공 공정에 있어서 에칭 또는 이온 주입 등이 행해진 후, 레지스트 마스크는 제거된다.

이어서, 물품의 구체적인 제조 방법에 대하여 설명한다. 도 11의 (a)에 도시한 바와 같이, 절연체 등의 피가공재(2z)가 표면에 형성된 실리콘 웨이퍼 등의 기판(1z)을 준비하고, 계속해서, 잉크젯법 등에 의해, 피가공재(2z)의 표면에 임프린트재(3z)를 부여한다. 여기에서는, 복수의 액적 형상으로 된 임프린트재(3z)가 기판 상에 부여된 모습을 나타내고 있다.

도 11의 (b)에 도시한 바와 같이, 임프린트용의 형(4z)을, 그 요철 패턴이 형성된 측을 기판 상의 임프린트재(3z)를 향하여, 대향시킨다. 도 11의 (c)에 도시한 바와 같이, 임프린트재(3z)가 부여된 기판(1)과 형(4z)를 접촉시켜, 압력을 가한다. 임프린트재(3z)는 형(4z)과 피가공재(2z)의 간극에 충전된다. 이 상태에서 경화용의 에너지로서 광을 형(4z)을 투과하여 조사하면, 임프린트재(3z)는 경화시킨다.

도 11의 (d)에 도시한 바와 같이, 임프린트재(3z)를 경화시킨 후, 형(4z)과 기판(1z)을 분리하면, 기판(1z) 상에 임프린트재(3z)의 경화물의 패턴이 형성된다. 이 경화물의 패턴은, 형의 오목부가 경화물의 볼록부에, 형의 오목부가 경화물의 볼록부에 대응한 형상으로 되어 있고, 즉, 임프린트재(3z)에 형(4z)의 요철 패턴이 전사되게 된다.

도 11의 (e)에 도시한 바와 같이, 경화물의 패턴을 내에칭 마스크로서 에칭을 행하면, 피가공재(2z)의 표면 중, 경화물이 없거나 또는 얇게 잔존한 부분이 제거되어, 홈(5z)이 된다. 또한, 당해 에칭과는 이종의 에칭에 의해 당해 잔존한 부분을 미리 제거해 두는 것도 바람직하다. 도 11의 (f)에 도시한 바와 같이, 경화물의 패턴을 제거하면, 피가공재(2z)의 표면에 홈(5z)이 형성된 물품을 얻을 수 있다. 여기에서는 경화물의 패턴을 제거했지만, 가공 후도 제거하지 않고, 예를 들어 반도체 소자 등에 포함되는 층간 절연용의 막, 즉 물품의 구성 부재로서 이용해도 된다.

이제까지 본 발명을 구체적인 실시예를 참고하여 기술하였지만, 본 발명은, 설명된 구체적 실시예로 제한되는 것은 아니다. 이하의 청구 범위의 범주는 이런 모든 변형이나 균등한 구조 및 기능들을 아우르는 넓은 범위를 갖는다.

본 출원은 2016년 11월 28일자 일본 특허 출원 제2016-230704호의 우선권의 이익을 청구하며, 그 전체적인 내용이 본 명세서에 참고로 원용된다.

Claims (24)

1. 형을 사용하여 기판 상에 임프린트재의 패턴을 형성하는 임프린트 장치이며,
   상기 형을 유지하는 형 유지부와,
   상기 기판을 유지하는 기판 유지부와,
   상기 형의 형 유지부측에 있어서의 면에 형성되는 코어 아웃의 유무에 관한 정보, 및 상기 기판의 기판 유지부측에 있어서의 면에 형성되는 코어 아웃의 유무에 관한 정보를 취득하는 취득부와,
   상기 취득부에 의해 취득된 상기 형에 있어서의 상기 코어 아웃의 유무, 및 상기 기판에 있어서의 코어 아웃의 유무의 조합에 따른, 상기 기판 상에 상기 임프린트재의 패턴을 형성하는 임프린트 동작이 이루어지도록 제어하는 제어부를 구비하는 것을 특징으로 하는 임프린트 장치.
2. 제1항에 있어서, 상기 형의 상기 형 유지부측에 있어서의 면의 코어 아웃 내에 압력을 가하는 형의 압력 조정부를 구비하고,
   상기 제어부는, 상기 형의 압력 조정부의 제어를 바꿈으로써, 상기 조합에 따른 상기 임프린트 동작이 이루어지도록 제어하는 것을 특징으로 하는 임프린트 장치.
3. 제1항에 있어서, 상기 기판의 기판 유지부측에 있어서의 면의 코어 아웃 내에 압력을 가하는 기판의 압력 조정부를 구비하고,
   상기 제어부는, 상기 기판의 압력 조정부의 제어를 바꿈으로써 상기 조합에 따른 상기 임프린트 동작이 이루어지도록 제어하는 것을 특징으로 하는 임프린트 장치.
4. 제1항에 있어서, 상기 제어부는, 상기 조합에 따라, 상기 임프린트 동작을 정지하는 것을 특징으로 하는 임프린트 장치.
5. 제1항에 있어서, 상기 제어부는, 상기 조합에 따라, 상기 형과 상기 기판 상의 임프린트재를 접촉시키고 나서 상기 임프린트재를 경화시킬 때까지의 시간을 바꾸는 것을 특징으로 하는 임프린트 장치.
6. 제1항에 있어서, 상기 형의 상기 형 유지부측에 있어서의 면에 압력을 가하는 형의 압력 조정부와,
   상기 형의 상기 기판측에 있어서의 면까지의 거리를 계측하는 계측부를 구비하고,
   상기 계측부는,
   상기 형의 압력 조정부에 의해 상기 형의 형 유지부측에 있어서의 면이 제1 압력일 때, 상기 형의 상기 기판측에 있어서의 면까지의 제1 거리를 계측하고,
   상기 제1 압력과 다른 제2 압력일 때, 상기 형의 상기 기판측에 있어서의 면까지의 제2 거리를 계측하고,
   상기 제1 거리 및 상기 제2 거리에 기초하여, 상기 형의 형 유지부측에 있어서의 면의 코어 아웃의 유무에 관한 정보를 취득하는 것을 특징으로 하는 임프린트 장치.
7. 제1항에 있어서, 상기 기판의 상기 기판 유지부측에 있어서의 면에 압력을 가하는 기판의 압력 조정부와,
   상기 기판의 상기 형측에 있어서의 면까지의 거리를 계측하는 계측부를 구비하고,
   상기 계측부는,
   상기 기판의 압력 조정부에 의해 상기 기판의 기판 유지부측에 있어서의 면이 제3 압력일 때, 상기 기판의 상기 형측에 있어서의 면까지의 제3 거리를 계측하고,
   상기 제3 압력과 다른 제4 압력일 때, 상기 기판의 상기 형측에 있어서의 면까지의 제4 거리를 계측하고,
   상기 제3 거리 및 상기 제4 거리에 기초하여, 상기 형의 형 유지부측에 있어서의 면의 코어 아웃의 유무에 관한 정보를 취득하는 것을 특징으로 하는 임프린트 장치.
8. 제1항에 있어서, 상기 형에 형성된 마크를 검출하는 검출부를 구비하고,
   상기 검출부의 검출 결과에 기초하여, 상기 형의 형 유지부측에 있어서의 면의 코어 아웃의 유무에 관한 정보를 취득하는 것을 특징으로 하는 임프린트 장치.
9. 제1항에 있어서, 상기 기판에 형성된 마크를 검출하는 검출부를 구비하고,
   상기 검출부의 검출 결과에 기초하여, 상기 기판의 기판 유지부측에 있어서의 면의 코어 아웃의 유무에 관한 정보를 취득하는 것을 특징으로 하는 임프린트 장치.
10. 제1항에 있어서, 상기 형에 형성된 마크와 상기 기판에 형성된 마크를 검출하는 마크 검출부를 구비하고,
    상기 조합에 기초하여, 상기 마크 검출부가 검출하는 마크의 위치를 바꾸는 것을 특징으로 하는 임프린트 장치.
11. 제1항에 있어서, 상기 코어 아웃의 유무에 관한 정보는, 상기 코어 아웃의 형상을 포함하는 것을 특징으로 하는 임프린트 장치.
12. 제11항에 있어서, 상기 형의 측면에 힘을 가함으로써, 상기 형의 형상을 바꾸는 형상 보정 기구를 구비하고, 상기 제어부는, 상기 형의 형 유지부측에 있어서의 면의 코어 아웃의 형상에 따라, 상기 형상 보정 기구의 동작을 제어하는 것을 특징으로 하는 임프린트 장치.
13. 형을 사용하여 기판 상에 임프린트재의 패턴을 형성하는 임프린트 장치이며,
    상기 형을 유지하는 형 유지부와,
    상기 기판을 유지하는 기판 유지부와,
    상기 형의 형 유지부측에 있어서의 면에 압력을 가하는 형의 압력 조정부와,
    상기 기판의 상기 기판 유지부측에 있어서의 면에 압력을 가하는 기판의 압력 조정부를 구비하고,
    상기 형의 압력 조정부에서 압력을 가했을 때의, 상기 형의 패턴이 형성된 표면의 형상의 변형의 유무에 관한 정보, 및 상기 기판의 압력 조정부에서 압력을 가했을 때의, 상기 기판에 패턴이 형성되는 표면의 형상의 변형 유무에 관한 정보를 취득하여, 상기 형의 형 유지부측에 있어서의 면에 형성되는 코어 아웃의 유무에 관한 정보, 및 상기 기판의 기판 유지부측에 있어서의 면에 형성되는 코어 아웃의 유무에 관한 정보를 취득하는 취득부와,
    상기 취득부에 의해 취득된 상기 형에 있어서의 코어 아웃의 유무, 및 상기 기판에 있어서의 코어 아웃의 유무의 조합에 따른, 상기 기판 상에 상기 임프린트재의 패턴을 형성하는 임프린트 동작이 이루어지도록 제어하는 제어부를 구비하는 것을 특징으로 하는 임프린트 장치.
14. 형을 사용하여 기판 상에 임프린트재의 패턴을 형성하는 임프린트 장치이며,
    상기 형을 유지하는 형 유지부와,
    상기 기판을 유지하는 기판 유지부와,
    상기 형의 형 유지부측에 형성되는 코어 아웃의 유무에 관한 정보, 및 상기 기판의 기판 유지부측에 있어서의 면에 형성되는 코어 아웃의 유무에 관한 정보를 취득하는 취득부와,
    상기 형과 상기 기판 양쪽에 상기 코어 아웃이 형성되어 있지 않은 경우에, 상기 기판 상에 상기 임프린트재의 패턴을 형성하는 임프린트 동작을 중지하는 제어부를 구비하는 것을 특징으로 하는 임프린트 장치.
15. 제14항에 있어서, 상기 제어부는 임프린트 동작을 중지한 후에, 상기 형을 상기 임프린트 장치로부터 반출시키는 것을 특징으로 하는 임프린트 장치.
16. 형을 사용하여 기판 상에 임프린트재의 패턴을 형성하는 임프린트 장치이며,
    상기 형을 유지하는 형 유지부와,
    상기 기판을 유지하는 기판 유지부와,
    상기 기판의 기판 유지부측에 있어서의 면에 형성되는 코어 아웃의 유무에 관한 정보를 취득하는 취득부와,
    상기 기판의 기판 유지부측에 있어서의 면의 코어 아웃 내에 압력을 가하는 기판의 압력 조정부와,
    상기 취득부에 의해 취득된 상기 기판의 기판 유지부측에 있어서의 면의 코어 아웃의 유무에 관한 정보에 따라 상기 기판의 압력 조정부의 제어를 바꾸는 제어부를 구비하는 것을 특징으로 하는 임프린트 장치.
17. 형을 사용하여 기판 상에 임프린트재의 패턴을 형성하는 임프린트 장치이며,
    상기 형을 유지하는 형 유지부와,
    상기 기판을 유지하는 기판 유지부와,
    상기 형의 형 유지부측에 있어서의 면에 형성되는 코어 아웃의 유무에 관한 정보, 및 상기 기판의 기판 유지부측에 있어서의 면에 형성되는 코어 아웃의 유무에 관한 정보 중 적어도 한쪽의 정보를 취득하는 취득부와,
    상기 취득부에 의해 취득된 상기 형의 형 유지부측에 있어서의 면의 코어 아웃의 유무에 관한 정보, 및 상기 기판의 기판 유지부측에 있어서의 코어 아웃의 유무에 관한 정보 중 적어도 한쪽의 정보에 따라, 상기 기판상에 상기 임프린트재의 패턴을 형성하는 임프린트 동작을 정지하도록 제어하는 제어부를 구비하는 것을 특징으로 하는 임프린트 장치.
18. 형을 사용하여 기판 상에 임프린트재의 패턴을 형성하는 임프린트 장치이며,
    상기 형을 유지하는 형 유지부와,
    상기 기판을 유지하는 기판 유지부와,
    상기 형의 형 유지부측에 있어서의 면에 형성되는 코어 아웃의 유무에 관한 정보, 및 상기 기판의 기판 유지부측에 있어서의 면에 형성되는 코어 아웃의 유무에 관한 정보 중 적어도 한쪽의 정보를 취득하는 취득부와,
    상기 취득부에 의해 취득된 상기 형의 형 유지부측에 있어서의 면의 코어 아웃의 유무에 관한 정보, 및 상기 기판의 기판 유지부측에 있어서의 코어 아웃의 유무에 관한 정보 중 적어도 한쪽의 정보에 따라, 상기 형과 상기 기판 상의 임프린트재를 접촉시키고 나서 상기 임프린트재를 경화시킬때까지의 시간을 바꾸도록 제어하는 제어부를 구비하는 것을 특징으로 하는 임프린트 장치.
19. 형을 사용하여 기판 상에 임프린트재의 패턴을 형성하는 임프린트 장치이며,
    상기 형을 유지하는 형 유지부와,
    상기 기판을 유지하는 기판 유지부와,
    상기 형의 형 유지부측에 있어서의 면에 형성되는 코어 아웃의 유무에 관한 정보, 및 상기 기판의 기판 유지부측에 있어서의 면에 형성되는 코어 아웃의 유무에 관한 정보 중 적어도 한쪽의 정보를 취득하는 취득부와,
    상기 형에 형성된 마크와 상기 기판에 형성된 마크를 검출하는 마크 검출부를 구비하고,
    상기 취득된 상기 코어 아웃의 유무에 관한 정보에 기초하여, 상기 마크 검출부가 검출하는 마크의 위치를 바꾸도록 제어하는 제어부를 구비하는 것을 특징으로 하는 임프린트 장치.
20. 형을 사용하여 기판 상에 임프린트재의 패턴을 형성하는 임프린트 장치이며,
    상기 형을 유지하는 형 유지부와,
    상기 기판을 유지하는 기판 유지부와,
    상기 형의 형 유지부측에 있어서의 면에 형성되는 코어 아웃의 유무에 관한 정보, 및 상기 기판의 기판 유지부측에 있어서의 면에 형성되는 코어 아웃의 유무에 관한 정보 중 적어도 한쪽의 정보를 취득하는 제1 취득부와,
    상기 형의 형 유지부측에 있어서의 면에 형성되는 코어 아웃의 유무에 관한 정보, 및 상기 기판의 기판 유지부측에 있어서의 면에 형성되는 코어 아웃의 유무에 관한 정보 중 적어도 한쪽의 정보를 상기 제1 취득부와는 상이한 방법으로 취득하는 제2 취득부와,
    상기 제1 취득부에서 취득된 코어 아웃의 유무에 관한 정보와, 상기 제2 취득부에서 취득된 코어 아웃의 유무에 관한 정보가 불일치하는 경우에, 상기 기판 상에 상기 임프린트재의 패턴을 형성하는 임프린트 동작을 중지하는 제어부를 구비하는 것을 특징으로 하는 임프린트 장치.
21. 형을 사용하여 기판 상에 임프린트재의 패턴을 형성하는 임프린트 방법이며,
    상기 형의 상기 형을 유지하는 형 유지부측에 있어서의 면의 코어 아웃의 유무에 관한 정보, 및 상기 기판의 상기 기판을 유지하는 기판 유지부측에 있어서의 면의 코어 아웃의 유무에 관한 정보를 취득하는 공정과,
    상기 취득된 상기 형에 있어서의 코어 아웃의 유무, 및 상기 기판에 있어서의 코어 아웃의 유무의 조합에 따른, 상기 기판 상에 상기 임프린트재의 패턴을 형성하는 임프린트 동작이 이루어지도록 제어하는 공정
    을 구비하는 것을 특징으로 하는 임프린트 방법.
22. 형을 사용하여 기판 상에 임프린트재의 패턴을 형성하는 임프린트 방법이며,
    상기 형의 상기 형을 유지하는 형 유지부에 있어서의 면의 코어 아웃의 유무에 관한 정보, 및 상기 기판의 상기 기판을 유지하는 기판 유지부에 있어서의 면의 코어 아웃의 유무에 관한 정보를 취득하는 공정과,
    상기 형과 상기 기판 양쪽에 상기 코어 아웃이 형성되어 있지 않은 경우에, 상기 기판 상에 상기 임프린트재의 패턴을 형성하는 임프린트 동작을 중지시키도록 제어하는 공정
    을 구비하는 것을 특징으로 하는 임프린트 방법.
23. 형을 사용하여 기판 상에 임프린트재의 패턴을 형성하는 임프린트 방법이며,
    상기 형의 상기 형을 유지하는 형 유지부에 있어서의 면의 코어 아웃의 유무에 관한 정보, 및 상기 기판의 상기 기판을 유지하는 기판 유지부에 있어서의 면의 코어 아웃의 유무에 관한 정보 중 적어도 한쪽의 정보를 취득하는 제1 취득 공정과,
    상기 형의 형 유지부측에 있어서의 면에 형성되는 코어 아웃의 유무에 관한 정보, 및 상기 기판의 기판 유지부측에 있어서의 면에 형성되는 코어 아웃의 유무에 관한 정보 중 적어도 한쪽의 정보를 상기 제1 취득 공정과는 상이한 방법으로 취득하는 제2 취득 공정과,
    상기 제1 취득 공정에서 취득된 코어 아웃의 유무에 관한 정보와 상기 제2 취득 공정에서 취득된 코어 아웃의 유무에 관한 정보가 불일치하는 경우에, 상기 기판 상에 상기 임프린트재의 패턴을 형성하는 임프린트 동작을 중지하도록 제어하는 공정
    을 구비하는 것을 특징으로 하는 임프린트 방법.
24. 제1항 내지 제20항 중 어느 한 항에 기재된 임프린트 장치를 사용하여 기판 상에 패턴을 형성하는 공정과,
    상기 패턴이 형성된 상기 기판을 가공하는 공정
    을 갖는 것을 특징으로 하는 물품의 제조 방법.

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