KR102382790B1 - 임프린트 장치, 임프린트 방법, 정보 처리 장치, 생성 방법, 프로그램 및 물품 제조 방법 - Google Patents

임프린트 장치, 임프린트 방법, 정보 처리 장치, 생성 방법, 프로그램 및 물품 제조 방법 Download PDF

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Abstract

형(型)을 사용하여 기판 위에 임프린트재의 패턴을 형성하는 임프린트 장치로서, 상기 임프린트재를 토출하는 복수의 토출구를 포함하고, 상기 복수의 토출구를 통해 상기 기판 위로의 상기 임프린트재의 공급을 행하는 공급부와, 상기 복수의 토출구의 각각에 대하여, 각 토출구로부터 상기 기판 위에 공급된 상기 임프린트재의 위치와 목표 위치의 어긋남양을 포함하는 정보를 취득하는 취득부와, 상기 정보로부터, 상기 복수의 토출구 중 상기 공급에 사용되는 제1 토출구에 대응하는 제1 어긋남양을 추출하고, 상기 제1 어긋남양에 기초하여, 상기 제1 토출구로부터 상기 기판 위에 공급되는 상기 임프린트재의 위치가 상기 목표 위치에 대한 허용 범위에 들도록, 상기 제1 토출구로부터 상기 기판 위에 공급되는 상기 임프린트재의 위치를 제어하는 제어부를 갖는 것을 특징으로 하는 임프린트 장치를 제공한다.

Description

임프린트 장치, 임프린트 방법, 정보 처리 장치, 생성 방법, 프로그램 및 물품 제조 방법{IMPRINT DEVICE, IMPRINT METHOD, INFORMATION PROCESSING DEVICE, GENERATING METHOD, PROGRAM, AND METHOD OF MANUFACTURING ARTICLE}
본 발명은, 임프린트 장치, 임프린트 방법, 정보 처리 장치, 생성 방법, 프로그램 및 물품의 제조 방법에 관한 것이다.
새로운 포토리소그래피 기술로서, 기판 위에 수 나노미터 오더의 미세한 패턴(구조체)을 형성할 수 있는 임프린트 기술이 주목받고 있다. 임프린트 기술은, 기판 위에 임프린트재를 공급(배치)하고, 이러한 임프린트재에 형(型)(몰드 또는 템플릿)을 접촉시킨 상태에서 임프린트재를 경화시킴으로써 기판 위에 형의 패턴을 전사하는 미세 가공 기술이다. 임프린트 기술에서는, 기판 위의 적절한 위치에 임프린트재를 공급하는 것이 중요하며, 임프린트재의 공급에 관한 기술이 일본 특허 공개 제2011-222705호 공보, 일본 특허 공개 제2014-103189호 공보 및 일본 특허 공개 제2016-58476호 공보에 제안되어 있다.
일본 특허 공개 제2011-222705호 공보에는, 기판을 보유 지지하는 기판 스테이지와, 기판 위에 임프린트재를 공급하는 디스펜서와, 기판 위에 공급된 임프린트재의 위치(부여 위치)를 검출하는 스코프를 갖는 임프린트 장치가 개시되어 있다. 일본 특허 공개 제2011-222705호 공보에 개시된 임프린트 장치는, 기판 위의 소정 영역에 공급된 임프린트재의 부여 위치와 기준 위치의 어긋남양을 산출하고, 이러한 어긋남양에 따라서, 기판 위에 임프린트재를 공급할 때의 기판 스테이지의 구동을 제어하고 있다.
일본 특허 공개 제2014-103189호 공보에는, 잉크젯 방식으로 기판 위에 임프린트재를 공급할 때의 임프린트재의 위치(적하 위치)를 결정하는 방법이 개시되어 있다. 일본 특허 공개 제2014-103189호 공보에 개시된 방법은, 기판 위에 공급된 임프린트재의 실제 적하 위치와 적하 예정 위치의 사이에 위치 어긋남이 발생하였는지를 판정하는 공정과, 이러한 위치 어긋남이 수정되도록 기판 위의 임프린트재의 적하 위치를 결정하는 공정을 포함한다.
일본 특허 공개 제2016-58476호 공보에는, 기판 위의 임프린트재의 드롭 위치를 나타내는 드롭 레시피에 따라서, 잉크젯 헤드의 복수의 노즐(토출구)로부터 임프린트재를 공급(토출)하는 임프린트 방법이 개시되어 있다. 일본 특허 공개 제2016-58476호 공보에 개시된 임프린트 방법은, 잉크젯 헤드의 복수의 노즐로부터 불토출 노즐을 특정하고, 이러한 불토출 노즐과는 상이한 노즐로 임프린트재를 토출하도록 드롭 레시피를 변경하는 공정을 포함한다.
그러나, 임프린트 장치에서는, 기판 위의 임프린트재의 공급 위치(적하 위치나 드롭 위치)를 조정하는 조정 공정에서 사용하는 노즐(의 조합)과, 디바이스 등을 제조하기 위한 실제 공정에서 사용하는 노즐이 상이한 경우가 많이 있다. 구체적으로는, 조정 공정에서는 모든 노즐을 사용하는 것이 일반적이지만, 실제 공정에서는, 모든 노즐을 사용하는 것이 아니라, 드롭 레시피에 따라서 선택된 노즐이 사용된다. 이러한 경우, 종래 기술에서는, 실제 공정에서 기판 위에 공급된 임프린트재의 공급 위치와 목표 위치의 사이에 위치 어긋남이 발생한다는 문제가 있다. 이것은, 노즐 전체에서의 평균 위치 어긋남양과, 실제 공정에서 사용되는 노즐에서의 평균 위치 어긋남양이 상이한 경우가 있음에 기인한다.
본 발명은, 기판 위의 목표 위치에 임프린트재를 공급하는 데 유리한 임프린트 장치를 제공한다.
본 발명의 일 측면으로서의 임프린트 장치는, 형을 사용하여 기판 위에 임프린트재의 패턴을 형성하는 임프린트 장치로서, 상기 임프린트재를 토출하는 복수의 토출구를 포함하고, 상기 복수의 토출구를 통해 상기 기판 위로의 상기 임프린트재의 공급을 행하는 공급부와, 상기 복수의 토출구의 각각에 대하여, 각 토출구로부터 상기 기판 위에 공급된 상기 임프린트재의 위치와 목표 위치의 어긋남양을 포함하는 정보를 취득하는 취득부와, 상기 정보로부터, 상기 복수의 토출구 중 상기 공급에 사용되는 제1 토출구에 대응하는 제1 어긋남양을 추출하고, 상기 제1 어긋남양에 기초하여, 상기 제1 토출구로부터 상기 기판 위에 공급되는 상기 임프린트재의 위치가 상기 목표 위치에 대한 허용 범위에 들도록, 상기 제1 토출구로부터 상기 기판 위에 공급되는 상기 임프린트재의 위치를 제어하는 제어부를 갖는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 또 다른 목적 또는 그 밖의 측면은, 이하, 첨부 도면을 참조하여 설명되는 바람직한 실시 형태에 의해 밝혀질 것이다.
본 발명에 따르면, 예를 들어 기판 위의 목표 위치에 임프린트재를 공급하는데 유리한 임프린트 장치를 제공할 수 있다.
도 1은, 본 발명의 일 측면으로서의 임프린트 장치의 구성을 나타내는 개략도이다.
도 2a 및 도 2b는, 본 실시 형태에 있어서의 임프린트 처리를 설명하기 위한 흐름도이다.
도 3은, 도 1에 도시한 임프린트 장치의 공급부의 구성을 나타내는 개략도이다.
도 4a 및 도 4b는, 도 1에 도시한 임프린트 장치의 공급부의 토출구의 오프셋양을 설명하기 위한 도면이다.
도 5a 및 도 5b는, 도 1에 도시한 임프린트 장치의 공급부의 토출구의 오프셋양을 설명하기 위한 도면이다.
도 6a 및 도 6b는, 도 1에 도시한 임프린트 장치의 공급부의 토출구의 오프셋양을 설명하기 위한 도면이다.
도 7a 및 도 7b는, 도 1에 도시한 임프린트 장치의 공급부의 토출구의 오프셋양을 설명하기 위한 도면이다.
도 8의 (a) 내지 (f)는, 물품의 제조 방법을 설명하기 위한 도면이다.
이하, 첨부 도면을 참조하여, 본 발명의 바람직한 실시 형태에 대하여 설명한다. 또한, 각 도면에 있어서, 동일한 부재에 대해서는 동일한 참조 번호를 부여하고, 중복되는 설명은 생략한다.
도 1은, 본 발명의 일 측면으로서의 임프린트 장치(100)의 구성을 나타내는 개략도이다. 임프린트 장치(100)는, 형(몰드 또는 템플릿)을 사용해서 기판 위에 임프린트재의 패턴을 형성하는 리소그래피 장치이다. 임프린트 장치(100)는, 기판 위에 공급된 임프린트재와 형을 접촉시켜, 임프린트재에 경화용 에너지를 부여함으로써, 형의 요철 패턴이 전사된 경화물의 패턴을 형성한다.
임프린트재에는, 경화용 에너지가 부여됨으로써 경화하는 경화성 조성물(미경화 상태의 수지라 칭하는 경우도 있음)이 사용된다. 경화용 에너지로서는, 전자파, 열 등이 사용된다. 전자파로서는, 예를 들어 그 파장이 10㎚ 이상 1㎜ 이하의 범위에서 선택되는 적외선, 가시광선, 자외선 등의 광을 사용한다.
경화성 조성물은, 광의 조사에 의하거나, 혹은 가열에 의해 경화되는 조성물이다. 광의 조사에 의해 경화되는 광경화성 조성물은, 중합성 화합물과 광중합 개시제를 적어도 함유하고, 필요에 따라서 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 위에 막 형상으로 부여되어도 된다. 또한, 임프린트재는, 액체 분사 헤드에 의해, 액적 형상, 혹은 복수의 액적이 연결되어 형성된 섬 형상 또는 막 형상으로 기판 위에 부여되어도 된다. 임프린트재의 점도(25℃에서의 점도)는, 예를 들어 1mPa·s 이상 100mPa·s 이하이다.
기판에는, 유리, 세라믹스, 금속, 반도체, 수지 등이 사용되고, 필요에 따라, 그 표면에 기판과는 다른 재료로 이루어지는 부재가 형성되어 있어도 된다. 구체적으로는, 기판은 실리콘 웨이퍼, 화합물 반도체 웨이퍼, 석영 유리 등을 포함한다.
임프린트 장치(100)는, 정반(1)과, 프레임(2)과, 댐퍼(3)와, 스테이지 구동부(4)와, 기판 스테이지(5)와, 임프린트 헤드(7)와, 공급부(9)와, 스코프(10)와, 제어부(11)를 갖는다. 또한, 도 1에 도시한 바와 같이, 정반(1)의 상면에 평행한 평면 내에 있어서 서로 직교하는 방향을 X축 및 Y축이라 하고, X축 및 Y축에 수직인 방향을 Z축이라 한다.
정반(1)에는, 리니어 모터 등을 포함하는 스테이지 구동부(4)를 통하여, 기판 스테이지(5)가 설치되어 있다. 기판 스테이지(5)는, 반도체용 웨이퍼 등의 기판(6)을 보유 지지하고, X 방향 및 Y 방향으로 이동 가능하게 구성되어 있다. 스테이지 구동부(4)는, 기판 스테이지(5)를 정반(1)의 상면에 평행한 방향, 즉, X 방향 및 Y 방향으로 이동시킨다. 기판 스테이지(5)의 위치는, 간섭계나 인코더 등의 계측기에 의해 계측되고, 제어부(11)의 제어하에서, 스테이지 구동부(4)로 피드백된다.
정반(1)에는, 바닥으로부터의 진동을 저감하는(없애는) 댐퍼(3)를 개재하여 프레임(2)이 설치되어 있다. 프레임(2)에는, 기판(6)에 대향하는 위치에서 형(8)을 보유 지지하는 임프린트 헤드(7)가 지지되어 있다. 형(8)에는, 기판(6)에 대향하는 면에 요철의 패턴이 형성되어 있다. 임프린트 헤드(7)는, 기판(6)의 표면에 수직인 방향, 즉, Z축 방향으로 구동 가능하게 구성되고, 기판 위의 임프린트재에 형(8)을 접촉시키거나, 기판 위의 임프린트재로부터 형(8)을 분리하거나 한다. 임프린트 헤드(7)는, 그 내부에, 기판의 임프린트재를 경화시키기 위한 경화부(예를 들어, 임프린트재가 광경화성인 경우에는, 임프린트재에 자외선을 조사하기 위한 조사부)를 갖는다.
또한, 프레임(2)에는, 공급부(디스펜서)(9)가 기판(6)에 대향하도록 지지되어 있다. 공급부(9)는, Y 방향으로 배열된 복수의 토출구(노즐)를 포함하고, 각각의 토출구로부터 기판 위에 임프린트재를 토출(적하)하도록 구성되어 있다. 이와 같이, 공급부(9)는, 복수의 토출구를 통해 기판 위로의 임프린트재의 공급을 행한다. 기판 위로의 임프린트재의 공급은, 공급부(9)의 토출구로부터의 임프린트재의 토출 및 기판 스테이지(5)의 이동에 의해 제어된다. 또한, 기판 스테이지(5)를 X 방향 및 Y 방향으로 이동시킴으로써, 기판 위의 임의의 위치에 임프린트재를 공급 할 수 있다.
임프린트재는, 형(8)의 패턴(요철 형상)에 따른 기판 위의 최적의 위치에 공급된다. 기판 위에 공급할 임프린트재의 위치(최적의 위치)는, 주로, 형(8)을 기판 위의 임프린트재에 접촉시켜 임프린트재를 성형할 때의 충전성을 고려하여 결정되고, 드롭 레시피로서, 예를 들어 제어부(11)에서 관리된다. 드롭 레시피는, 일반적으로, 형(8)의 종류, 즉, 형(8)의 패턴마다 상이하다.
또한, 프레임(2)에는, 기판(6)에 대향하도록 스코프(10)가 지지되어 있다. 스코프(10)는, 기판(6)에 설치된 얼라인먼트 마크를 검출한다. 또한, 스코프(10)는, 공급부(9)의 복수의 토출구의 각각으로부터 토출되어 기판 위에 공급된 임프린트재의 위치를 계측하는 계측부로서도 기능한다.
제어부(11)는, CPU나 메모리 등을 포함하고, 임프린트 장치(100)의 전체(임프린트 장치(100)의 각 부)를 제어한다. 제어부(11)는, 본 실시 형태에서는, 임프린트 처리 및 그에 관련된 처리를 제어한다. 예를 들어, 제어부(11)는, 스코프(10)의 검출 결과에 기초하여, 기판(6)과 형(8)의 위치 정렬(얼라인먼트)을 행한다. 또한, 제어부(11)는, 기판 위에 공급할 임프린트재의 위치를 나타내는 드롭 레시피에 기초하여, 공급부(9)의 복수의 토출구로부터 기판 위로의 임프린트재의 공급에 사용되는 제1 토출구를 특정한다. 또한, 제어부(11)는, 제1 토출구로부터 기판 위에 공급되는 임프린트재의 위치가 목표 위치에 대한 허용 범위에 들도록, 제1 토출구로부터 기판 위에 공급되는 임프린트재의 위치를 제어한다.
도 2a 및 도 2b를 참조하여, 본 실시 형태에 있어서의 임프린트 처리에 대하여 설명한다. 본 실시 형태에서는, 임프린트 처리를 행하기 전의 준비 처리로서, 공급부(9)의 복수의 토출구의 각각에 대하여, 각 토출구로부터 기판 위에 공급된 임프린트재의 위치와 목표 위치의 어긋남양을 포함하는 정보를 취득한다. 도 2a는, 준비 처리를 설명하기 위한 흐름도이며, 도 2b는, 임프린트 처리를 설명하기 위한 흐름도이다. 또한, 준비 처리나 임프린트 처리는, 상술한 바와 같이, 제어부(11)가 임프린트 장치(100)의 각 부를 통괄적으로 제어함으로써 행해진다.
도 2a를 참조하면, 준비 처리에서는, S201에 있어서, 공급부(9)의 복수의 토출구의 각각으로부터 임프린트재를 토출해서 기판 위에 임프린트재를 공급한다. 본 실시 형태에서는, S201에 있어서, 공급부(9)로부터 임프린트재를 공급하는 대상을 기판(6)으로 하고 있지만, 예를 들어 기판 스테이지(5)로 해도 된다. 바꾸어 말하면, 공급부(9)로부터 임프린트재를 공급하는 대상을 한정할 필요는 없다. 공급부(9)로부터 임프린트재를 공급하는 대상이 기판(6)인 경우, 임프린트재를 공급한 후의 처리는, 임프린트 장치(100)로부터 기판(6)을 반출하기만 하면 된다. 따라서, 임프린트재에 의한 임프린트 장치(100)의 오염 등을 억제할 수 있다. 한편, 공급부(9)로부터 임프린트재를 공급하는 대상이 기판 스테이지(5)인 경우, 임프린트 장치(100)의 메인터넌스 작업에 있어서, 기판(6)을 준비할 필요가 없다.
S202에 있어서, 공급부(9)의 복수의 토출구의 각각으로부터 토출되어 기판 위에 공급된 임프린트재의 위치를 스코프(10)로 계측한다. S203에 있어서, 공급부(9)의 복수의 토출구의 각각에 대하여, S202에서 계측된 임프린트재의 위치로부터 오프셋양을 구하고, 이러한 오프셋양을 임프린트 장치(100)의 기억부, 예를 들어 제어부(11)의 메모리 등에 기억한다. 여기서, 오프셋양은, 공급부(9)의 각 토출구로부터 기판 위에 공급된 임프린트재의 위치(실제의 공급 위치)와 목표 위치(예를 들어, 드롭 레시피로 나타내어지는 공급 위치)의 어긋남양(차분)이다. 이와 같이, S203에서는, 공급부(9)의 복수의 토출구의 각각에 대하여, 각 토출구로부터 기판 위에 공급된 임프린트재의 위치와 목표 위치의 어긋남양을 포함하는 정보를 취득한다.
S203에서 오프셋양을 기억할 때에는, 기판 위에 공급된 모든 임프린트재의 위치의 평균 어긋남양(XY)을 장치 오프셋하여 따로 기억하고, 이러한 장치 오프셋으로부터의 어긋남양을 토출구마다의 오프셋양으로서 따로 기억해도 된다. 장치 오프셋을 기억하는 경우, 장치 운용의 관점에 있어서, 임프린트 장치(100)의 변화(공급부(9)(토출구)의 위치 어긋남, 경시 변화, 환경 변화 등)를 파악하는 지표의 하나로서 이용하는 것도 가능하다.
도 2b를 참조하면, 임프린트 처리에서는, S204에 있어서, 형(8)의 패턴에 대응하는 드롭 레시피를 취득한다. S205에 있어서, S204에서 취득한 드롭 레시피에 기초하여, 공급부(9)의 복수의 토출구로부터, 임프린트 처리에서 기판 위로의 임프린트재의 공급에 사용되는 제1 토출구를 특정한다.
S206에 있어서, S205에서 특정한 제1 토출구에 대응하는 오프셋을 구한다. 여기서, 제1 토출구에 대응하는 오프셋은, 임프린트 처리에 있어서, 제1 토출구로부터 임프린트재를 공급할 때의 오프셋이며, 제1 토출구로부터 기판 위에 공급되는 임프린트재의 위치를 목표 위치에 대한 허용 범위에 들기 위한 것이다. 구체적으로는, S203에서 기억된 오프셋양으로부터, S205에서 특정한 제1 토출구의 오프셋양을 추출하고, 제1 토출구의 오프셋양에만 기초하여, 제1 토출구에 대응하는 오프셋을 구한다.
S207에 있어서, S206에서 구한 오프셋을 사용하여, 공급부(9)의 제1 토출구로부터 임프린트재를 토출해서 기판 위에 임프린트재를 공급한다. S208에 있어서, 기판 위에 패턴을 형성한다. 구체적으로는, 형(8)과 기판 위의 임프린트재를 접촉시킨 상태에서 임프린트재를 경화시켜, 경화된 임프린트재로부터 형(8)을 분리함으로써 기판 위에 임프린트재의 패턴을 형성한다.
도 3은, 공급부(9)의 구성을 나타내는 개략도이며, 복수의 토출구(92)가 형성된 토출면을 나타내고 있다. 본 실시 형태에서는, 6개의 토출구(92a 내지 92f)가 Y 방향으로 배열되어 있다. 반도체 제조에서 사용되는 공급부(9)는, 기판 위에 있어서 임프린트재를 높은 밀도로 공급하기 위해서, 복수의 토출구(92)를 마이크로미터 오더로 배열시키는 일이 필요해진다. 하나의 공급부(9)가 보유하는 토출구(92)의 수는 실제로는 매우 많아지지만, 본 실시 형태에서는, 공급부(9)가 6개의 토출구(92a 내지 92f)를 보유하는 경우를 예로 들어 설명한다.
도 4a 및 도 4b를 참조하여, 공급부(9)의 토출구(92a 내지 92f)의 각각의 오프셋양에 대하여 설명한다. 기판(6) 또는 공급부(9)를 X 방향으로 이동시키면서, 공급부(9)의 토출구(92a 내지 92f)의 각각으로부터 임프린트재를 4회 토출하여, 기판 위에 임프린트재를 공급한다. 도 4a에 있어서, 파선으로 나타내는 원은, 기판 위에서의 임프린트재 목표 위치(토출 예정 위치) TP이며, 목표 위치 TP로부터 화살표 방향으로 어떤 실선으로 나타내는 원은, 기판 위에서의 임프린트재의 실제의 공급 위치 SP이다. 임프린트재의 목표 위치 TP와 임프린트재의 실제의 공급 위치 SP를, 공급부(9)의 토출구(92a 내지 92f)의 각각에 관련지어 X 방향의 어긋남양을 합치면, 도 4b에 도시한 오프셋표가 얻어진다. 토출구(92a 내지 92f)의 각각에 있어서, 목표 위치 TP와 공급 위치 SP의 사이에는 X 방향의 어긋남이 발생하였지만, 그들을 평균화한 평균값은 0㎛로 된다.
공급부(9)의 토출구(92a 내지 92f)의 어긋남양의 평균값은 제로이지만, 상술한 바와 같이, 6개의 토출구(92a 내지 92f) 중 임프린트 처리에서 사용하는 토출구는, 드롭 레시피에 의존한다. 여기서, 도 5a 및 도 5b를 참조하여, 6개의 토출구(92a 내지 92f) 중, 3개의 토출구(92a, 92c 및 92e)만을 임프린트 처리에서 사용하는 경우에 대하여 설명한다. 도 5a에 도시한 바와 같이, 기판(6) 또는 공급부(9)를 X 방향으로 이동시키면서, 공급부(9)의 토출구(92a, 92c 및 92e)의 각각으로부터 임프린트재를 4회 토출하고, 기판 위에 임프린트재를 공급한다. 목표 위치 TP와 공급 위치 SP를 비교하고, 토출구(92a, 92c 및 92e)의 각각의 어긋남양을 평균화해서 평균값을 구하면, 도 5b에 도시한 바와 같이 -12㎛로 된다. 이와 같이, 임프린트 처리에서 사용하는 토출구, 즉, 드롭 레시피마다 오프셋양이 상이함을 알 수 있다.
도 6a 및 도 6b를 참조하여, 본 실시 형태를 구체적으로 설명한다. 본 실시 형태에서는, 우선, 상술한 바와 같이, 공급부(9)의 토출구(92a 내지 92f)의 각각의 오프셋양(도 4b)을 취득한다. 이어서, 드롭 레시피에 기초하여, 공급부(9)의 토출구(92a 내지 92f)로부터 임프린트 처리에서 사용하는 제1 토출구(92a, 92c 및 92e)를 특정하여, 제1 토출구(92a, 92c 및 92e)에 대응하는 오프셋을 구한다. 여기에서는, 도 6b에 도시한 바와 같이, 제1 토출구(92a, 92c 및 92e)의 어긋남양만으로부터, 제1 토출구(92a, 92c 및 92e)에 대응하는 오프셋을 구한다. 그리고, 제1 토출구(92a, 92c 및 92e)에 대응하는 오프셋을 사용하여, 도 6a에 도시한 바와 같이, 공급부(9)의 제1 토출구(92a, 92c 및 92e)로부터 임프린트재를 토출하여 기판 위에 임프린트재를 공급한다. 이에 의해, 목표 위치 TP와 공급 위치 SP 사이의 어긋남을 평균화한 평균값을 0㎛로 할 수 있다. 이와 같이, 공급부(9)의 복수의 토출구 중, 임프린트 처리에서 사용하는 제1 토출구에 대응하는 오프셋을 사용하여 기판 위에 임프린트재를 공급함으로써, 목표 위치 TP와 공급 위치 SP 사이의 어긋남양을 최소한으로 억제하는 것이 가능해진다.
본 실시 형태에서는, 목표 위치 TP와 공급 위치 SP 사이의 어긋남이 X 방향으로만 발생하는 경우를 예로 들어 설명하였지만, 목표 위치 TP와 공급 위치 SP 사이의 어긋남이 Y 방향으로 발생하는 경우에도 마찬가지로 하면 된다. 구체적으로는, Y 방향에 대해서도, 공급부(9)의 복수의 토출구의 각각의 오프셋양을 유지함으로써, 드롭 레시피마다 기판 위의 임프린트재의 공급 위치를 제어하는 것이 가능하다.
또한, 도 6a에서는, 공급부(9)의 토출구(92a 내지 92f)가 Y 방향으로 1열로 배열되어 있지만, 토출구의 열이 복수 존재하고, 이러한 열마다 공급 위치 SP를 제어 가능한 경우에는, 토출구의 열마다 오프셋을 구하면 된다.
도 7a에 도시한 바와 같이, 6개의 토출구(92a 내지 92f)를 포함하는 토출구 열(9A)과, 6개의 토출구(92g 내지 92l)를 포함하는 토출구 열(9B)을 갖는 공급부(9)를 상정하고, 토출구 열마다 공급 위치 SP를 제어하는 것이 가능한 경우를 생각한다. 여기에서는, 기판(6)을 +X 방향으로 이동시키면서 토출구 열(9A)의 토출구(92a 내지 92f)로부터 임프린트재를 토출(공급)하고, 기판(6)을 -X 방향으로 이동시키면서 토출구 열(9B)의 토출구(92g 내지 92l)로부터 임프린트재를 토출하도록 한다.
공급부(9)의 토출구(92a 내지 92l)로부터, 임프린트 처리에서 사용하는 4개의 제1 토출구(92a, 92d, 92h 및 92k)가 특정되었다고 하자. 이 경우, 토출구 열(9A)에 포함되는 제1 토출구(92a 및 92d)의 어긋남양만으로부터, 제1 토출구(92a 및 92d)에 대응하는 오프셋을 구한다. 예를 들어, 도 7b에 도시한 바와 같이, 제1 토출구(92a)의 어긋남양이 -16, 제1 토출구(92d)의 어긋남양이 -22라 하면, 그것을 평균화한 평균값은 -19로 된다. 마찬가지로, 토출구 열(9B)에 포함되는 제1 토출구(92h 및 92k)의 어긋남양만으로부터, 제1 토출구(92h 및 92k)에 대응하는 오프셋을 구한다. 예를 들어, 도 7b에 도시한 바와 같이, 제1 토출구(92h)의 어긋남양이 11, 제1 토출구(92k)의 어긋남양이 11이라 하면, 그것을 평균화한 평균값은 11로 된다. 그리고, 기판(6)을 +X 방향으로 이동시키면서 임프린트재를 공급할 때에는, 토출구 열(9A)의 제1 토출구(92a 및 92d)에 대응하는 오프셋을 사용한다. 한편, 기판(6)을 -X 방향으로 이동시키면서 임프린트재를 공급할 때 토출구 열(9B)의 제1 토출구(92h 및 92k)에 대응하는 오프셋을 사용한다. 이에 의해, 공급 위치 SP의 변동을 작게, 또한 목표 위치 SP에 임프린트재를 공급할 수 있다.
다음으로, 공급부(9)로부터 기판 위에 공급되는 임프린트재의 위치(공급 위치)의 제어에 대하여 설명한다. 공급부(9)의 위치를 고정하고, 기판 스테이지(5)를 이동시킴으로써 기판 위에 임프린트재를 공급하는 경우를 생각한다. 이 경우, 공급부(9) 아래를 통과할 때의 기판 스테이지(5)의 속도를 변경함으로써 공급부(9)의 제1 토출구로부터 기판 위에 공급되는 임프린트재의 위치를 제어(조정)할 수 있다. 예를 들어, 기판 스테이지(5)를 공급부(9)에 대해서 +X 방향으로부터 -X 방향으로 이동시키면서 임프린트재를 공급할 때 기판 스테이지(5)의 속도를 느리게 함으로써, 기판 위의 임프린트재의 공급 위치를 -X측으로 변경할 수 있다. 또한, 기판 스테이지(5)가 Z 방향으로도 이동시킬 수 있는 경우에는, 공급부(9)와 기판(6) 사이의 거리를 변경하도록 기판 스테이지(5)를 이동시킴으로써 공급부(9)의 제1 토출구로부터 기판 위에 공급되는 임프린트재의 위치를 제어할 수 있다. 예를 들어, 기판 스테이지(5)를 공급부(9)에 대해서 +X 방향으로부터 -X 방향으로 이동시키면서 임프린트재를 공급할 때 기판 스테이지(5)를 +Z 방향으로 이동시킨다 (즉, 공급부(9)와 기판(6)의 사이의 거리를 단축함). 이에 의해, 기판 위의 임프린트재의 공급 위치를 -X측으로 변경할 수 있다.
또한, 임프린트 장치(100)는, 기판 스테이지(5)에 보유 지지된 기판(6) 위를 통과하도록 공급부(9)를 구동하는 구동부를 갖는 경우도 있다. 이러한 경우에는, 이러한 구동부를 통해 기판 위를 통과할 때의 공급부(9)의 속도를 변경하거나, 공급부(9)와 기판(6) 사이의 거리를 변경하거나 함으로써 공급부(9)의 제1 토출구로부터 기판 위에 공급되는 임프린트재의 위치를 제어할 수 있다. 또한, 구동부에 의해 공급부(9)의 구동을 개시하는 구동 타이밍을 변경함으로써도 공급부(9)의 제1 토출구로부터 기판 위에 공급되는 임프린트재의 위치를 제어할 수 있다.
또한, 임프린트 장치(100)에 있어서는, 공급부(9)에 있어서의 임프린트재의 토출 프로파일을 제어하는 것이 가능한 경우도 있다. 이러한 경우에는, 공급부(9)의 제1 토출구로부터 임프린트재를 토출하는 타이밍을 변경함으로써 제1 토출구로부터 기판 위에 공급되는 임프린트재의 위치를 제어할 수 있다. 또한, 공급부(9)의 제1 토출구로부터 토출되는 임프린트재의 속도를 변경함으로써 제1 토출구로부터 기판 위에 공급되는 임프린트재의 위치를 제어할 수 있다. 예를 들어, 제1 토출구로부터 토출되는 임프린트재의 속도를 빠르게 함으로써, 기판 위의 임프린트재의 공급 위치를 -X측으로 변경할 수 있다.
이와 같이, 본 실시 형태에서는, 우선, 공급부(9)의 복수의 토출구의 각각에 대하여, 각 토출구로부터 기판 위에 공급된 임프린트재의 위치와 목표 위치의 어긋남양을 포함하는 정보를 취득한다. 이어서, 공급부(9)의 복수의 토출구로부터, 임프린트 처리에서 기판 위로의 임프린트재의 공급에 사용되는 제1 토출구를 특정하고, 상술한 정보로부터, 제1 토출구에 대응하는 제1 어긋남양을 추출한다. 그리고, 제1 어긋남양에 기초하여, 제1 토출구로부터 기판 위에 공급되는 임프린트재의 위치가 목표 위치에 대한 허용 범위에 들도록, 제1 토출구로부터 기판 위에 공급되는 임프린트재의 위치를 제어한다. 이때, 제1 토출구로부터 기판 위에 공급되는 임프린트재의 위치 평균값과 목표 위치의 어긋남이 제로가 되도록, 제1 토출구로부터 기판 위에 공급되는 임프린트재의 위치를 제어하면 된다. 이에 의해, 기판 위의 목표 위치에 임프린트재를 공급할 수 있다.
또한, 이제까지는, 임프린트 장치(100)에 있어서 준비 처리 및 임프린트 처리를 행하는 경우에 대하여 설명하였지만, 그 모든 공정을 임프린트 장치(100)에서 행할 필요는 없다. 예를 들어, 기판 위에 공급된 임프린트재의 위치 계측(S202)은, 외부의 계측 장치에서 행해도 된다. 이때, 임프린트 장치(100)의 좌표계와 외부의 계측 장치의 좌표계를 맞출 필요가 있기 때문에, 기판(6)에는, 위치 정렬이 가능한 마크를 형성해 둘 필요가 있다. 임프린트 장치(100)에서 임프린트재를 공급하기 전의 기판(6)의 위치 정렬과, 외부의 계측 장치에서 임프린트재의 위치를 계측하기 전의 기판(6)의 위치 정렬을, 동일 마크를 사용하여 행함으로써, 각각의 좌표계를 맞출 수 있다.
또한, 임프린트 처리에 있어서의 S204 내지 S206의 공정도 마찬가지로, 외부의 정보 처리 장치에서 행할 수 있다. 이러한 정보 처리 장치는, 임프린트 장치(100)를 제어하기 위한 제어 정보로서, 임프린트 처리에서 기판 위로의 임프린트재의 공급에 사용되는 제1 토출구에 대응하는 오프셋을 생성하여 임프린트 장치(100)에 제공한다. 따라서, 정보 처리 장치는, 임프린트재를 토출하는 복수의 토출구의 각각에 대하여, 각 토출구로부터 기판 위에 공급된 임프린트재의 위치와 목표 위치의 어긋남양을 포함하는 정보를 취득하는 취득부를 갖는다. 또한, 정보 처리 장치는, 제1 토출구로부터 기판 위에 공급되는 임프린트재의 위치를 제어하기 위한 제어 정보를 생성하는 처리부도 갖는다. 처리부는, 복수의 토출구 중 제1 토출구에 대응하는 제1 어긋남양을 추출한다. 그리고, 제1 어긋남양에 기초하여, 제1 토출구로부터 기판 위에 공급되는 임프린트재의 위치가 상기 목표 위치에 대한 허용 범위에 들도록, 제1 토출구로부터 기판 위에 공급되는 상기 임프린트재의 위치를 제어하기 위한 제어 정보를 생성한다.
상술한 바와 같이, 1개의 공급부(9)가 보유하는 토출구의 수는, 실제로는, 매우 많아진다. 그러한 다수의 토출구로부터 복수 회 토출되어 기판 위에 공급된 임프린트재의 위치를 계측하기 위해서는 방대한 시간을 요한다. 또한, 그러한 다수의 토출구의 각각의 어긋남양으로부터 오프셋을 구하는 것에도 방대한 시간을 요한다. 그래서, 외부의 계측 장치나 정보 처리 장치를 사용함으로써 임프린트 장치(100)의 가동 시간을 확보하는 것이 가능하게 되어, 스루풋의 저하를 억제할 수 있다.
임프린트 장치(100)를 사용해서 형성한 경화물의 패턴은, 각종 물품의 적어도 일부에 항구적으로, 혹은 각종 물품을 제조할 때에 일시적으로 사용된다. 물품란, 전기 회로 소자, 광학 소자, MEMS, 기록 소자, 센서, 혹은 형 등이다. 전기 회로 소자로서는, DRAM, SRAM, 플래시 메모리, MRAM 등의 휘발성 또는 불휘발성의 반도체 메모리나, LSI, CCD, 이미지 센서, FPGA 등의 반도체 소자 등을 들 수 있다. 형으로서는, 임프린트용 몰드 등을 들 수 있다.
경화물의 패턴은, 상술한 물품의 적어도 일부의 구성 부재로서, 그대로 사용되거나, 혹은 레지스트 마스크로서 일시적으로 사용된다. 기판의 가공 공정에 있어서 에칭 또는 이온 주입 등이 행해진 후, 레지스트 마스크는 제거된다.
다음으로, 물품의 구체적인 제조 방법에 대하여 설명한다. 도 8의 (a)에 도시한 바와 같이, 절연체 등의 피가공재가 표면에 형성된 실리콘 웨이퍼 등의 기판(6)을 준비하고, 계속해서 잉크젯법 등에 의해, 피가공재의 표면에 임프린트재를 부여한다. 여기에서는, 복수의 액적 형상으로 된 임프린트재가 기판 위에 부여된 모습을 나타내고 있다.
도 8의 (b)에 도시한 바와 같이, 임프린트용 형(8)을, 그 요철 패턴이 형성된 측을 기판 위의 임프린트재를 향해 대향시킨다. 도 8의 (c)에 도시한 바와 같이, 임프린트재가 부여된 기판(6)과 형(8)을 접촉시켜 압력을 가한다. 임프린트재는, 형(8)과 피가공재의 간극에 충전된다. 이 상태에서 경화용 에너지로서 광을 형(8)을 통해 조사하면, 임프린트재는 경화된다.
도 8의 (d)에 도시한 바와 같이, 임프린트재를 경화시킨 후, 형(8)과 기판(6)을 분리하면, 기판 위에 임프린트재의 경화물 패턴이 형성된다. 이 경화물의 패턴은, 형(8)의 오목부가 경화물의 볼록부에, 형(8)의 볼록부가 경화물의 오목부에 대응한 형상으로 되어 있으며, 즉, 임프린트재에 형(8)의 요철 패턴이 전사되게 된다.
도 8의 (e)에 도시한 바와 같이, 경화물의 패턴을 내 에칭 마스크로 하여 에칭을 행하면, 피가공재의 표면 중, 경화물이 없거나, 혹은 얇게 잔존한 부분이 제거되고, 홈으로 된다. 도 8의 (f)에 도시한 바와 같이, 경화물의 패턴을 제거하면, 피가공재의 표면에 홈이 형성된 물품을 얻을 수 있다. 여기에서는, 경화물의 패턴을 제거하였지만, 가공 후에도 제거하지 않고, 예를 들어 반도체 소자 등에 포함되는 층간 절연용 막, 즉, 물품의 구성 부재로서 이용해도 된다.
또한, 본 발명은, 상술한 실시 형태의 하나 이상의 기능을 실현하는 프로그램을, 네트워크 또는 기억 매체를 통해 시스템 또는 장치에 공급하고, 그 시스템 또는 장치의 컴퓨터에서의 하나 이상의 프로세서가 프로그램을 읽어 실행하는 처리로도 실현 가능하다. 또한, 하나 이상의 기능을 실현하는 회로(예를 들어, ASIC)에 의해서도 실현 가능하다.
이상, 본 발명의 바람직한 실시 형태에 대하여 설명하였지만, 본 발명은 이들 실시 형태에 한정되지 않음은 물론이며, 그 요지의 범위 내에서 다양한 변형 및 변경이 가능하다.

Claims (15)

  1. 형(型)을 사용하여 기판 위에 임프린트재의 패턴을 형성하는 임프린트 장치로서,
    상기 임프린트재를 토출하는 복수의 토출구를 포함하고, 상기 복수의 토출구를 통해 상기 기판 위로의 상기 임프린트재의 공급을 행하는 공급부와,
    상기 복수의 토출구의 각각에 대하여, 각 토출구로부터 상기 기판 위에 공급된 상기 임프린트재의 위치와 목표 위치의 어긋남양을 포함하는 정보를 취득하는 취득부와,
    상기 정보로부터, 상기 복수의 토출구 중 상기 공급에 사용되는 제1 토출구로부터 상기 기판 위에 공급되는 상기 임프린트재의 위치의 평균치와 상기 목표 위치와의 어긋남이 허용 범위에 들도록, 상기 제1 토출구로부터 상기 기판 위에 공급되는 상기 임프린트재의 위치를 제어하는 제어부
    를 갖는 것을 특징으로 하는 임프린트 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 제어부는, 상기 기판 위에 공급할 상기 임프린트재의 위치를 나타내는 드롭 레시피에 기초하여, 상기 복수의 토출구로부터 상기 제1 토출구를 특정하는 것을 특징으로 하는 임프린트 장치.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 제어부는, 상기 제1 토출구로부터 상기 기판 위에 공급되는 상기 임프린트재의 위치 평균값과 상기 목표 위치의 어긋남이 제로가 되도록, 상기 제1 토출구로부터 상기 기판 위에 공급되는 상기 임프린트재의 위치를 제어하는 임프린트 장치.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 기판을 보유 지지해서 이동하는 스테이지를 더 갖고,
    상기 제어부는, 상기 제1 토출구와 상기 기판 사이의 거리를 변경하도록 상기 스테이지를 이동시킴으로써 상기 제1 토출구로부터 상기 기판 위에 공급되는 상기 임프린트재의 위치를 제어하는 것을 특징으로 하는 임프린트 장치.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 기판을 보유 지지해서 이동하는 스테이지를 더 갖고,
    상기 제어부는, 상기 제1 토출구 아래를 통과할 때의 상기 스테이지의 속도를 변경함으로써 상기 제1 토출구로부터 상기 기판 위에 공급되는 상기 임프린트재의 위치를 제어하는 것을 특징으로 하는 임프린트 장치.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 제어부는, 상기 제1 토출구로부터 상기 임프린트재를 토출하는 타이밍을 변경함으로써 상기 제1 토출구로부터 상기 기판 위에 공급되는 상기 임프린트재의 위치를 제어하는 것을 특징으로 하는 임프린트 장치.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 제어부는, 상기 제1 토출구로부터 토출되는 상기 임프린트재의 속도를 변경함으로써 상기 제1 토출구로부터 상기 기판 위에 공급되는 상기 임프린트재의 위치를 제어하는 것을 특징으로 하는 임프린트 장치.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 기판의 위를 통과하도록 상기 공급부를 구동하는 구동부를 더 갖고,
    상기 제어부는, 상기 구동부를 통해 상기 기판의 위를 통과할 때의 상기 공급부의 속도를 변경함으로써 상기 제1 토출구로부터 상기 기판 위에 공급되는 상기 임프린트재의 위치를 제어하는 것을 특징으로 하는 임프린트 장치.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 기판의 위를 통과하도록 상기 공급부를 구동하는 구동부를 더 갖고,
    상기 제어부는, 상기 공급부를 상기 기판의 위를 통과시키기 위한 상기 구동부의 구동 타이밍을 변경함으로써 상기 제1 토출구로부터 상기 기판 위에 공급되는 상기 임프린트재의 위치를 제어하는 것을 특징으로 하는 임프린트 장치.
  10. 제1항에 있어서,
    상기 취득부는, 상기 복수의 토출구의 각각으로부터 토출되어 상기 기판 위에 공급된 상기 임프린트재의 위치를 계측하는 계측부를 포함하는 것을 특징으로 하는 임프린트 장치.
  11. 형을 사용하여 기판 위에 임프린트재의 패턴을 형성하는 임프린트 방법으로서,
    상기 임프린트재를 토출하는 복수의 토출구의 각각에 대하여, 각 토출구로부터 상기 기판 위에 공급된 상기 임프린트재의 위치와 목표 위치의 어긋남양을 포함하는 정보를 취득하는 공정과,
    상기 정보로부터, 상기 복수의 토출구 중 상기 공급에 사용되는 제1 토출구로부터 상기 기판 위에 공급되는 상기 임프린트재의 위치의 평균치와 상기 목표 위치와의 어긋남이 허용 범위에 들도록, 상기 제1 토출구로부터 상기 기판 위에 공급되는 상기 임프린트재의 위치를 제어하는 공정
    을 갖는 것을 특징으로 하는 임프린트 방법.
  12. 형을 사용하여 기판 위에 임프린트재의 패턴을 형성하는 임프린트 장치를 제어하기 위한 제어 정보를 생성하는 정보 처리 장치로서,
    상기 임프린트재를 토출하는 복수의 토출구의 각각에 대하여, 각 토출구로부터 상기 기판 위에 공급된 상기 임프린트재의 위치와 목표 위치의 어긋남양을 포함하는 정보를 취득하는 취득부와,
    상기 정보로부터, 상기 복수의 토출구 중 상기 공급에 사용되는 제1 토출구로부터 상기 기판 위에 공급되는 상기 임프린트재의 위치의 평균치와 상기 목표 위치와의 어긋남이 허용 범위에 들도록, 상기 제1 토출구로부터 상기 기판 위에 공급되는 상기 임프린트재의 위치를 제어하기 위한 상기 제어 정보를 생성하는 처리부
    를 갖는 것을 특징으로 하는 정보 처리 장치.
  13. 형을 사용하여 기판 위에 임프린트재의 패턴을 형성하는 임프린트 장치를 제어하기 위한 제어 정보를 생성하는 생성 방법으로서,
    상기 임프린트재를 토출하는 복수의 토출구의 각각에 대하여, 각 토출구로부터 상기 기판 위에 공급된 상기 임프린트재의 위치와 목표 위치의 어긋남양을 포함하는 정보를 취득하는 공정과,
    상기 정보로부터, 상기 복수의 토출구 중 상기 공급에 사용되는 제1 토출구로부터 상기 기판 위에 공급되는 상기 임프린트재의 위치의 평균치와 상기 목표 위치와의 어긋남이 허용 범위에 들도록, 상기 제1 토출구로부터 상기 기판 위에 공급되는 상기 임프린트재의 위치를 제어하기 위한 상기 제어 정보를 생성하는 공정
    을 갖는 것을 특징으로 하는 생성 방법.
  14. 형을 사용하여 기판 위에 임프린트재의 패턴을 형성하는 임프린트 장치를 제어하기 위한 제어 정보를 생성하는 생성 방법을 컴퓨터에 실행시키기 위한, 기록 매체에 저장된 컴퓨터 프로그램으로서,
    상기 프로그램은, 상기 컴퓨터에,
    상기 임프린트재를 토출하는 복수의 토출구의 각각에 대하여, 각 토출구로부터 상기 기판 위에 공급된 상기 임프린트재의 위치와 목표 위치의 어긋남양을 포함하는 정보를 취득하는 공정과,
    상기 정보로부터, 상기 복수의 토출구 중 상기 공급에 사용되는 제1 토출구로부터 상기 기판 위에 공급되는 상기 임프린트재의 위치의 평균치와 상기 목표 위치와의 어긋남이 허용 범위에 들도록, 상기 제1 토출구로부터 상기 기판 위에 공급되는 상기 임프린트재의 위치를 제어하기 위한 상기 제어 정보를 생성하는 공정
    을 실행시키는 것을 특징으로 하는 기록 매체에 저장된 컴퓨터 프로그램.
  15. 임프린트 장치를 사용해서 패턴을 기판에 형성하는 공정과,
    상기 공정에서 상기 패턴이 형성된 상기 기판을 처리하는 공정과,
    처리된 상기 기판으로부터 물품을 제조하는 공정
    을 갖고,
    상기 임프린트 장치는, 형을 사용하여 상기 기판 위에 임프린트재의 패턴을 형성하며,
    상기 임프린트재를 토출하는 복수의 토출구를 포함하고, 상기 복수의 토출구를 통해 상기 기판 위로의 상기 임프린트재의 공급을 행하는 공급부와,
    상기 복수의 토출구의 각각에 대하여, 각 토출구로부터 상기 기판 위에 공급된 상기 임프린트재의 위치와 목표 위치의 어긋남양을 포함하는 정보를 취득하는 취득부와,
    상기 정보로부터, 상기 복수의 토출구 중 상기 공급에 사용되는 제1 토출구로부터 상기 기판 위에 공급되는 상기 임프린트재의 위치의 평균치와 상기 목표 위치와의 어긋남이 허용 범위에 들도록, 상기 제1 토출구로부터 상기 기판 위에 공급되는 상기 임프린트재의 위치를 제어하는 제어부
    를 갖는 것을 특징으로 하는 물품 제조 방법.
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