KR102487275B1 - 임프린트 장치, 임프린트 방법 및 물품 제조 방법 - Google Patents

임프린트 장치, 임프린트 방법 및 물품 제조 방법 Download PDF

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Abstract

기판 상에 임프린트재의 패턴을 형성하는 임프린트 방법은, 몰드와 임프린트재가 서로 접촉하는 상태로 기판 상의 임프린트재의 점도를 증가시키기 위한 광을 임프린트재에 조사하는 단계, 몰드와 임프린트재가 서로 접촉하는 상태로 제어 게인이 증가하도록 제어기에서 사용되는 제어 게인을 변화 및 증가시키면서 기판과 몰드를 서로 정렬시키는 단계로서, 상기 제어기는 기판과 몰드 사이의 변위의 검출 결과에 기초하여 변위를 저감하도록 몰드와 기판의 상대 위치를 제어하도록 구성되는, 정렬 단계, 및 임프린트재에 광을 조사함으로써 임프린트재를 경화시키는 단계를 포함한다.

Description

임프린트 장치, 임프린트 방법 및 물품 제조 방법{IMPRINT APPARATUS, IMPRINT METHOD, AND METHOD FOR MANUFACTURING PRODUCT}
본 개시내용은 임프린트 장치, 임프린트 방법 및 물품 제조 방법에 관한 것이다.
반도체 디바이스, 미세 전자 기계 시스템(MEMS) 등의 미세화의 요구가 강해지고 있으며, 이는 기판 상의 임프린트재를 몰드를 사용하여 성형하여 기판 상에 임프린트재의 패턴을 형성하는 임프린트 기술의 개발을 진전시켰다. 임프린트 기술을 사용함으로써, 기판 상에 나노미터 크기의 미세한 구조체를 형성할 수 있다.
임프린트 방법의 하나로서 광경화법이 있다. 이 방법에서는, 먼저 기판 상에 미경화 광경화성 수지(임프린트재)를 공급한다. 이어서, 이 미경화 수지와 몰드를 서로 접촉시킨다. 그리고, 수지와 몰드를 서로 접촉시킨 상태로 광을 조사하여 수지를 경화시킨다. 임프린트재를 경화시킨 후, 기판과 몰드 사이의 간격을 넓힘으로써 경화된 임프린트재로부터 몰드를 분리하고, 이 결과 임프린트재의 패턴이 기판 상에 형성된다.
임프린트 장치는, 기판 상의 임프린트재와 몰드를 서로 접촉시킨 상태로 기판의 샷 영역의 위치와 몰드에 형성되어 있는 패턴의 위치를 서로 정렬시켜야 한다. 임프린트 장치는, 기판의 샷 영역 위치와 몰드의 패턴 위치를 서로 정렬시키기 위해서, 몰드에 형성된 정렬 마크와 기판에 형성된 정렬 마크를 검출하고, 검출 결과를 사용해서 기판의 샷 영역과 몰드의 패턴을 위치 조정한다.
임프린트 기술에 의해 나노미터 크기의 고해상도 미세 가공을 개선하기 위해서는 전사 정밀도가 더 요구된다. 일본 특허 출원 공개 공보 제2016-58735호는, 기판과 몰드 사이의 정렬의 정밀도의 저하를 방지하는 목적으로, 임프린트재를 경화시키는 광과 상이한 파장 또는 강도를 갖는 광으로 임프린트재를 조사하여 임프린트재의 점도를 증가시켜 진동을 감쇠시키며, 이에 의해 정렬 정밀도를 증가시키는 것을 개시하고 있다.
일본 특허 출원 공개 공보 제2016-58735호에 개시된 임프린트 방법에 따르면, 임프린트재의 점도의 정도는 광의 조사에 의해 정렬 동안 낮은 상태로부터 높은 상태로 변화한다. 점도가 높은 임프린트재의 경우에는 정렬을 위한 구동에 대항하는 강한 저항력이 발생한다. 비례-적분-미분(PID) 제어를 행하는 정렬 장치에 사용되는 제어 게인(예를 들어, 비례 게인)과 관련하여, 이 제어 게인이 낮은 점착성 상태에 맞춰서 구성되는 경우, 점도가 증가하면 임프린트재의 저항력으로 인해 정렬의 완료까지 장시간이 걸린다.
본 발명의 일 양태에 따르면, 임프린트 방법은 기판과 몰드를 서로 정렬시키고 임프린트재를 경화시킴으로써 상기 기판 상에 상기 임프린트재의 패턴을 형성하는 임프린트 방법이다. 상기 임프린트 방법은, 상기 몰드와 상기 임프린트재를 서로 접촉시키는 단계와, 상기 몰드와 상기 임프린트재가 서로 접촉한 상태로, 상기 기판 상의 상기 임프린트재의 점도를 증가시키기 위한 광을 상기 임프린트재에 조사하는 단계와; 상기 몰드와 상기 임프린트재가 서로 접촉하는 상태로 상기 제어 게인이 증가하도록 제어기에 사용되는 제어 게인을 변화 및 증가시키면서 상기 기판과 상기 몰드를 서로 정렬시키는 단계로서, 상기 제어기는 상기 기판과 상기 몰드 사이의 변위의 검출 결과에 기초하여 상기 변위를 저감하도록 상기 몰드와 상기 기판의 상대 위치를 제어하게 구성되는, 정렬 단계와, 상기 임프린트재에 광을 조사함으로써 상기 임프린트재를 경화시키는 단계를 포함한다.
본 발명의 추가적인 특징은 첨부된 도면을 참고한 예시적인 실시형태에 대한 이하의 설명으로부터 명확해질 것이다.
도 1은 제1 예시적인 실시형태에 따른 임프린트 장치의 구성을 도시한다.
도 2는 제1 예시적인 실시형태에 따른 임프린트 방법의 플로우를 도시한다.
도 3은 제1 예시적인 실시형태에 따른 제어 유닛 내의 연산기의 블록도이다.
도 4는 제1 예시적인 실시형태에 따른 변위, 명령값, 및 적분기의 게인을 도시한다.
도 5a 내지 도 5f는 제1 예시적인 실시형태에 따른 예비 노광 유닛을 도시한다.
도 6a 내지 도 6f는 물품 제조 방법을 도시한다.
이하의 설명에서, 본 발명의 대표적인 예시적인 실시형태를 첨부의 도면을 참조하여 상세하게 설명한다. 동일한 부재는 각 도면에서 동일한 참조 번호로 식별되며, 중복하는 설명은 생략한다.
도 1을 참고하여, 제1 예시적인 실시형태에 따른 임프린트 장치(1)에 대해서 설명한다. 도 1은 제1 예시적인 실시형태에 따른 임프린트 장치(1)의 구성을 도시한다. 임프린트 장치(1)는, 피처리물로서의 기판(10) 위의 미경화 임프린트재(14)를 몰드(8)를 사용하여 성형하여, 기판(10) 상에 임프린트재(14)의 패턴을 형성하는 장치이다. 본 예시적인 실시형태에 따른 임프린트 장치(1)는, 광(자외선)의 조사에 의해 임프린트재(자외선 경화 수지)가 경화하는 광경화법을 채용한 장치이다. 이하에서 설명되는 도면에서, Z 축은 기판(10) 상의 임프린트재(14)에 자외선(9)을 조사하는 조명계의 광축에 평행한 방향을 나타내는 것으로 규정되고, X 축 및 Y 축은 Z 축에 수직한 평면 내(기판(10)의 표면 내)에서 서로 수직으로 연장되도록 설정된다.
이와 같이, 임프린트 장치(1)는, 기판(10) 위로 공급된 임프린트재(14)를 몰드(8)와 접촉시키고 임프린트재(14)에 경화용 에너지를 부여함으로써, 몰드(8)의 오목-볼록 패턴이 전사된 경화물의 패턴을 형성하는 장치이다.
임프린트 장치(1)는, 광 조사 유닛(2)과, 몰드 보유지지 기구(3)(몰드 보유지지 유닛)와, 기판 스테이지(4)와, 도포 유닛(5)과, 예비 노광 유닛(6)(예비 경화 유닛)과, 제어 유닛(7)을 포함한다.
광 조사 유닛(2)은, 임프린트 처리에서 기판(10) 상의 임프린트재(14)를 경화시킬 때에 임프린트재(14)에 자외선(9)을 조사한다. 본 예에서는, 광 조사 유닛(2)으로부터의 자외선(9)은 몰드(8)를 통해서(몰드(8)를 투과해서) 임프린트재(14)를 조사한다. 광 조사 유닛(2)은, 도시하지 않은 광원과, 광원으로부터 방출된 자외선(9)을 임프린트에 적절한 광 상태(광 강도 분포, 조명 영역 등)가 되도록 조정하는 광학 소자(렌즈, 미러, 차광판 등)를 포함한다.
몰드 보유지지 기구(3)는, 몰드(8)를 보유지지하는 몰드 척(11)과, 몰드 척(11)을 보유지지하고 몰드(8)(몰드 척(11))를 이동시키는 몰드 구동 기구(12)를 포함한다. 몰드 척(11)은, 몰드(8)를 진공 흡착력이나 정전기력을 사용하여 끌어 당김으로써 몰드(8)를 보유지지할 수 있다. 예를 들어, 몰드 척(11)이 진공 흡착력을 사용하여 몰드(8)를 보유지지하는 경우에는, 몰드 척(11)은, 도시하지 않은 진공 펌프에 연결되고, 이 진공 펌프를 온 및 오프시킴으로써 몰드(8)의 부착 및 탈거가 전환된다.
몰드(8)는 기판 상의 임프린트재를 성형하기 위한 몰드이다. 몰드(임프린트 몰드)를 템플릿 또는 임프린트 템플릿이라 칭할 수도 있다. 몰드(8)는, 직사각형 외형 형상을 갖고, 기판(10)(그 위의 임프린트재(14))에 전사해야 할 패턴(오목-볼록 패턴)이 형성된 패턴면(제1 면)에는 패턴부(8a)(패턴 영역)을 포함한다. 몰드(8)는, 석영 같은 기판(10) 상의 임프린트재(14)를 경화시키기 위한 자외선(9)을 투과하는 재료로 구성된다. 또한, 몰드(8)의 패턴부(8a)에는 정렬 마크로서 기능하는 몰드측 마크가 형성된다. 또한, 몰드(8)는, 변형을 용이하게 하기 위해서, 자외선(9)이 조사되는 면에, 원형 평면 형상 및 소정의 깊이를 갖는 캐비티(오목부)가 형성되도록 형성될 수 있다.
또한, 몰드 척(11) 및 몰드 구동 기구(12)는, 광 조사 유닛(2)으로부터 방출된 자외선(9)이 기판(10)을 향해 지향되도록, 중심부(내측)에 개구 영역(13)을 포함한다. 이 개구 영역(13)에는, 개구 영역(13)의 일부와 몰드(8)에 의해 둘러싸이는 공간을 밀봉 폐쇄하여 밀봉 공간을 형성하기 위해 광 투과 부재(예를 들어, 유리판)가 설치되며, 밀봉 공간의 압력이 진공 펌프 등을 포함하는 도시되지 않은 압력 조정 장치에 의해 조정된다. 압력 조정 장치는, 예를 들어 몰드(8)의 패턴부(8a)와 기판(10) 상의 임프린트재(14)가 서로 접촉될 때, 밀폐 공간 내의 압력을 그 외부보다 높은 압력으로 설정함으로써, 몰드(8)를 기판(10)을 향해 볼록 형상을 갖도록 휘게 한다. 몰드(8)를 볼록 형상으로 휘게 함으로써, 기판(10) 상의 임프린트재(14)에 대하여 패턴부(8a)의 중심부로부터 몰드(8)를 접촉시킨다. 결과적으로, 임프린트 장치(1)는 패턴부(8a)와 임프린트재(14) 사이에 잔류하는 기체(공기)를 제거 또는 저감할 수 있어, 패턴부(8a)의 오목-볼록부에 임프린트재(14)를 구석구석까지 충전시킬 수 있다.
몰드 구동 기구(12)는, 몰드(8)와 기판(10) 상의 임프린트재(14)가 서로 접촉하거나 서로 분리되는 것을 허용하도록 몰드(8)를 Z 축 방향으로 이동시킨다. 이 몰드 구동 기구(12)에 이용할 수 있는 액추에이터의 예는 리니어 모터 및 에어 실린더를 포함한다. 또한, 몰드 구동 기구(12)는, 몰드(8)의 고정밀 위치결정을 가능하게 하기 위해 조동 구동계 및 미동 구동계 등의 복수의 구동계를 포함할 수 있다. 또한, 몰드 구동 기구(12)는, Z 축 방향뿐만 아니라 X 축 방향 및 Y 축 방향 또는 θ(Z 축 둘레의 회전) 방향의 위치를 조정하는 기능, 몰드(8)의 기울기를 보정하기 위한 틸트 기능 등을 갖는 구동계를 포함할 수 있다.
임프린트 장치(1)에서의 접촉 및 분리 동작은, 몰드(8)를 Z 축 방향으로 이동시킴으로써 실현될 수 있지만, 기판 스테이지(4)를 Z 축 방향으로 이동시킴으로써 실현될 수 있거나 이들 양자 모두를 서로에 대해 이동시킴으로써 실현될 수 있다.
기판 스테이지(4)(기판 보유지지 유닛)는, 기판(10)을 보유지지하고, 몰드(8)와 기판(10) 상의 임프린트재(14)가 서로 접촉될 때에 기판(10)의 표면을 따른 평면 방향으로의 이동에 의해 몰드(8)와 기판(10)을 서로 정렬시킨다. 기판 스테이지(4)는, 기판(10)을 흡착력을 사용하여 보유지지하는 기판 척(16)과, 기판 척(16)을 기계적 방법에 의해 보유지지하고, 기판 척(16)을 각 축 방향으로 이동 가능하게 하는 기판 구동 기구(17)를 포함한다. 이 기판 구동 기구(17)에 이용가능한 액추에이터의 예는 리니어 모터 및 평면 모터를 포함한다. 기판 구동 기구(17) 또한 X 축 및 Y 축의 각 방향에 대하여 조동 구동계 및 미동 구동계 등의 복수의 구동계를 포함할 수 있다. 또한, 기판 구동 기구(17)는 또한 Z 축 방향의 위치를 조정하기 위한 구동계, 기판(10)의 θ 방향의 위치를 조정하기 위한 기능, 기판(10)의 기울기를 보정하기 위한 틸트 기능 등을 포함하도록 구성될 수 있다.
또한, 기판 스테이지(4)는, 그 측면에, X, Y, 및 Z의 각 방향에 대응하는 복수의 미러(18)(반사 유닛)를 포함한다. 또한, 기판 스테이지(4)는 X, Y 및 Z의 각 방향에 대응하는 회전 방향을 나타내는 ωx, ωy, 및 ωz에 대응하는 복수의 참조 미러(18)를 포함할 수 있다.
임프린트 장치(1)는 기판 스테이지(4)의 위치를 계측하기 위해서 레이저 간섭계(19)(기판 위치 계측 유닛)를 포함할 수 있다. 임프린트 장치(1)는 상술한 참조 미러(18)에 각각 대응하는 복수의 레이저 간섭계(19)를 포함할 수 있다. 레이저 간섭계(19)는, 각각의 참조 미러(18)에 빔을 조사함으로써, 기판 스테이지(4)의 위치를 계측한다. 레이저 간섭계(19)는, 기판 스테이지(4)의 위치를 실시간으로 계측하고, 후술하는 제어 유닛(7)은 이때에 획득된 계측값에 기초하여 기판(10)(기판 스테이지(4))의 위치결정을 제어한다. 또한, 임프린트 장치(1)는, 몰드 보유지지 기구(3)의 위치를 측정하기 위한 레이저 간섭계(몰드 위치 계측 유닛)를 포함할 수 있다. 몰드 보유지지 기구(3) 및 기판 스테이지(4)의 위치는 반드시 레이저 간섭계를 사용하여 계측될 필요는 없으며, 리니어 스케일 및 리니어 인코더 등의 길이 계측기를 사용하여 계측될 수 있다.
기판(10)은, 유리, 세라믹, 금속, 반도체, 수지 등으로 구성되며, 필요에 따라 그 표면에 기판(10)과 다른 재료로 이루어지는 부재가 형성되어 있어도 된다. 그 예는 단결정 실리콘 기판 및 SOI(Silicon-on-Insulator) 기판을 포함하며, 이 기판 상에 패턴이 형성되는 피처리면에는 임프린트재(14)로서 자외선 경화 수지가 도포된다. 기판(10)의 구체적인 예는 실리콘 웨이퍼, 화합물 반도체 웨이퍼, 및 석영 유리를 포함한다.
도포 유닛(5)(디스펜서)은, 임프린트 장치(1) 내에 배치되고, 기판(10)의 피처리면에 미경화 임프린트재(14)를 공급(도포)한다. 임프린트재(14)는, 광의 조사에 의해 경화될 수 있는 성질을 갖는 광경화성 수지이며, 반도체 디바이스를 제조하는 공정 등의 다양한 조건을 고려하여 적절하게 선택된다. 또한, 도포 유닛(5)은 미경화 임프린트재(14)가 토출되는 토출 노즐(5a)(토출구)을 포함한다. 토출 노즐(5a)로부터 토출되는 임프린트재(14)의 양 및 도포 위치는, 기판(10) 상에 형성되는 임프린트재(14)의 두께, 기판(10) 상에 형성되는 패턴의 밀도 등에 의해 적절히 결정된다.
임프린트재(14)로서는, 경화용 에너지에 의해 경화되는 경화성 조성물(미경화 상태의 수지라고도 칭할 수 있음)이 사용된다. 경화용 에너지로서는 전자기파, 열 등이 사용된다. 전자기파로서 사용될 수 있는 예는, 적외선, 가시광선, 및 자외선 등의, 10 nm 이상 1 mm 이하의 범위로부터 선택되는 파장을 갖는 광을 포함한다.
경화성 조성물은 광의 조사 또는 가열에 의해 경화되는 조성물이다. 광의 조사에 의해 경화되는 광경화성 조성물은 적어도 중합성 화합물 및 광중합 개시제를 포함하며, 필요에 따라 비중합성 화합물 또는 용제를 함유할 수 있다. 비중합성 화합물은, 증감제, 수소 공여체, 내첨형 이형제, 계면활성제, 산화방지제, 및 폴리머 성분 등의 군으로부터 선택되는 물질 중 적어도 1종이다.
임프린트재(14)는 스핀 코터나 슬릿 코터를 사용하여 기판(10) 상에 막의 형태로 도포될 수 있다. 대안적으로, 임프린트재(14)는, 액체 분사 헤드에 의해, 액적 형태, 또는 복수의 액적이 서로 연결되어 형성된 섬 또는 막의 형태로 기판(10) 상에 도포될 수 있다. 임프린트재(14)의 점도(25℃에서의 점도)는 예를 들어 1 mPa·s 이상 100 mPa·s 이하이다.
예비 노광 유닛(6)은, 기판(10) 위에 공급된 미경화 임프린트재(14)에 대하여 감도가 있는 파장을 갖는 조사광(수지를 경화시키는 파장을 갖는 광)을 임프린트재(14)에 조사한다. 임프린트재(14)는, 예비 노광 유닛(6)으로부터의 조사광의 조사에 의해 점도가 높아진다.
기판(10) 상에 공급되는 임프린트재(14)는 낮은 점도를 갖기 때문에, 임프린트재(14)는 몰드(8)의 패턴부(8a)에 용이하게 충전된다. 따라서, 패턴부(8a)에 잔류하는 기포를 저감시킬 수 있다. 그러나, 임프린트재(14)의 점도가 낮으면 외부 교란에 의해 몰드(8)와 기판(10) 사이의 변위가 발생할 수 있다. 몰드(8)와 기판(10)이 서로 오정렬된 상태로 임프린트재(14)를 경화시키는 경우, 정렬 정밀도가 저하된다.
불편을 해결하기 위해서, 몰드(8)의 패턴부(8a)와 임프린트재(14)를 서로 접촉시킨 후, 예비 노광 유닛(6)으로부터 임프린트재(14)에 광을 조사해서 임프린트재(14)의 점도를 상승시킴으로써, 변위 발생을 저감하는 기술이 알려져 있다.
미경화 임프린트재(14)를 경화시키기 위한 광(자외선(9))을 방출하는 광 조사 유닛(2)의 광원은 예비 노광 유닛(6)을 위한 광원으로서도 사용될 수 있다. 예비 노광 유닛(6)에 의한 예비 노광(예비 경화)은, 기판(10) 상에 임프린트재(14)를 공급하고, 몰드(8)와 임프린트재(14)를 서로 접촉시킨 후, 자외선(9)에 의해 임프린트재(14)가 경화될 때까지 실행된다. 즉, 예비 노광은 몰드(8)와 기판(10) 사이의 정렬 시에 실행된다. 몰드(8)와 기판(10) 사이의 정렬은, 몰드(8)에 형성된 패턴부(8a)에 대응하는 정렬 마크와 기판(10)에 배치된 샷 영역에 대응하는 정렬 마크를 검출함으로써 실행된다. 즉, 몰드(8)와 기판(10) 사이의 정렬은 패턴부(8a)와 샷 영역 사이의 정렬을 의미한다. 몰드(8)와 기판(10) 사이의 정렬은 몰드(8)(패턴부(8a))의 형상을 변경하는 공정을 포함할 수 있다.
예비 노광에 사용되는 광으로서 광 조사 유닛(2)으로부터 방출되는 광(자외선(9))을 그대로 이용하면, 임프린트재(14)는 몰드(8)와 기판(10) 사이의 정렬이 완료되기 전에 경화될 수 있다.
따라서, 예비 노광 유닛(6)은, 예를 들어 광 조사 유닛(2)으로부터 방출된 광의 광량을 미리결정된 양만큼 일정량 감쇠시키거나 또는 그 일부의 파장을 제거함으로써 임프린트재(14)가 경화되는 것을 방지하는 적절한 점도를 임프린트재(14)에 부여한다. 더 구체적으로는, 그 방법은 소정의 파장을 갖는 광을 반사 또는 흡수해서 차광(분리)하는 광학 필터(광학 소자), 핀홀 등의 개구량을 저감시켜 광의 투과량을 제한하는 셔터 등을 포함한다. 이와 같이, 예비 노광은, 예비 노광 유닛(6)으로서 필터를 사용하여, 샷 영역 전체에 걸쳐 임프린트재(4)를 경화시키는 경우보다 작은 광 강도로 임프린트재(4)를 조사할 수 있다. 대안적으로, 예비 노광은, 예비 노광 유닛(6)으로서 셔터를 사용하여, 샷 영역 전체에 걸쳐 임프린트재(14)를 경화시킨 경우보다 짧은 조사 시간 동안 광으로 임프린트재(14)를 조사할 수 있다. 이와 같이, 임프린트재(14)의 점도를 상승시키는 노광량은 임프린트재(14)를 경화시키는 노광량보다 작다. 또한, 예비 노광 유닛(6)으로서 도 5a 내지 도 5f에 도시된 디지털 미러 디바이스를 사용할 수 있다. 디지털 미러 디바이스(디지털 마이크로-미러 디바이스)를 여기에서는 "DMD"라 칭한다. 도 5a 내지 도 5f는, 본 예시적인 실시형태에서의 예비 노광 유닛(6)으로서 사용될 수 있는 DMD(65)를 도시한다. 이 DMD(65)는, 광 조사 유닛(2)으로부터 방출된 광의 광로에 배치되는 복수의 미러 소자(80)를 포함하며, 각각의 미러 소자(80)의 반사면의 경사각 및/또는 방위각을 개별적으로 변화시킴으로써 예비 노광의 광의 조사량 및 조사 위치를 변화시킬 수 있다. 이와 같이, DMD(65)는, 예비 노광의 조명광의 조사량 및 조사 위치를 조정하는 조정 수단이다. 예를 들어, 예비 노광 시에는 샷 영역의 일부 영역을 조사하고, 임프린트재(14)를 경화시킬 때는 샷 영역 전체를 조사하는 등에 의해 조사 영역을 변경할 수 있다.
도 5a 내지 도 5f는 DMD(65)의 반사면의 외관의 구성을 도시하는 개략도이다. 이 DMD(65)는, 도 5a에 도시된 바와 같이 격자 형태로 배열된 복수의 미러 소자(80)를 포함한다. DMD(65)는 예비 노광 유닛(6) 내에 제공되고, 광 조사 유닛(2)으로부터의 광을 미러 소자(80)를 사용하여 반사시킴으로써 임프린트재(14)를 조사한다. 이들 미러 소자(80) 각각의 반사면의 경사각 및/또는 방위각은 제어 유닛(7)으로부터의 동작 명령에 기초하여 변경될 수 있다. 즉, DMD(65)는 광의 반사 방향을 변경할 수 있고, 패턴부(8a)를 향해 방출되는 임의의 조사량 분포를 형성한다. 복수의 미러 소자(80)는 몰드(8)와 임프린트재(14)가 서로 접촉하는 영역에 따라 도 5b 내지 도 5f에 도시된 바와 같이 DMD(65)의 미러 소자(80)의 반사 방향을 변경하도록 조정된다. 이러한 예비 노광을 행함으로써, 몰드(8)와 임프린트재(14)가 서로 접촉하는 각 위치마다 임프린트재(14)의 점도를 높일 수 있다.
또한, 예비 노광은 샷 영역의 전체면에 광을 조사할 수 있을 뿐만 아니라, 샷 영역의 일부에만 광을 조사할 수도 있다. 예를 들어, 예비 노광에서는, 도 5b에 도시하는 바와 같이 샷 영역의 일부만을 조사할 수 있다. 또한, 예비 노광에서는, 도 5e에 도시하는 바와 같이 샷 영역의 주변(주변 영역)에 조사광을 조사할 수 있다. 주변 영역으로서의 샷 영역의 주위에 광을 조사함으로써, 임프린트재(14)가 몰드(8)와 접촉한 후 몰드(8)의 패턴부(8a)로부터 퍼져 나오는 것을 저감할 수 있다. 예비 노광에서, 적어도 샷 영역의 주위의 일부에 광을 조사할 수 있는 한, 샷 영역의 주위는 어떠한 방식으로도 광으로 조사될 수 있다. 예를 들어, 예비 노광은, 스크라이브 라인에 사용되는 영역 및 정렬 마크가 형성되는 영역 등의, 패턴의 형성에 영향이 적은 영역을 샷 영역의 일부로서 선택함으로써 부분적으로 실행될 수 있다.
임프린트 장치(1)는, 기판(10)의 샷 영역의 형상(사이즈) 또는 배치를 계측하기 위한 정렬 검출계(26)를 포함한다. 바람직하게는, 이 정렬 검출계(26)(정렬 검출 유닛)는, 예비 노광의 광 또는 임프린트재(14)를 경화시키는 광이 입사해도, 검출 정밀도를 그대로 유지하도록 구성된다. 이를 위해, 정렬 검출계(26)는, 노광광의 반사광이나 회절광이 정렬 검출계(26)에 입사하는 것을 방지하거나 저감하도록 구성될 수 있다. 대안적으로, 광학계는, 예비 노광의 광의 반사광 또는 회절광 또는 임프린트재(14)를 경화시키는 광이 정렬 검출계(26)에 입사하는 경우에도 검출 정밀도를 그대로 유지하도록 구성될 수 있다. 예를 들어, 정렬 검출계(26)는, 예비 노광의 광과 임프린트재(14)를 경화시키는 광과 상이한 파장을 갖는 광이 정렬 검출계(26)의 광원으로서 사용되고, 예비 노광의 광 및 임프린트재(14)를 경화시키는 광을 차광하는 광학 필터(광학 소자)가 정렬 검출계(26)에 내장되도록 구성될 수 있다.
정렬 검출계(26)를 이와 같이 구성함으로써, 정렬 검출계(26)는, 예비 노광 또는 임프린트재(14)를 경화시키는 광의 조사 동안에도 정렬 검출계(26)의 검출 정밀도를 저하시키지 않고 기판(10)의 샷 영역과 패턴부(8a) 각각에 형성된 정렬 마크를 검출할 수 있다. 임프린트 장치(1)는, 정렬 마크의 검출 결과에 기초하여 몰드(8)와 기판(10) 사이의 변위를 결정하고, 이들 사이의 정렬을 달성할 수 있다.
제어 유닛(7)은 예를 들어 임프린트 장치(1)의 각 구성요소의 동작 및 조정을 제어할 수 있다. 제어 유닛(7)은 예를 들어 컴퓨터를 포함한다. 제어 유닛(7)은 회선을 통해서 임프린트 장치(1)의 각 구성요소에 연결되며 프로그램 등에 따라 각 구성요소를 제어할 수 있다. 본 예시적인 실시형태에 따른 제어 유닛(7)은 예비 노광 유닛(6)의 동작의 제어를 행하고 정렬 검출계(26)로부터의 정보에 기초하여 적어도 보정량을 산출하고 보정을 행하기 위해 기판 스테이지(4) 등을 변위시킴으로써 정렬 제어를 행한다. 제어 유닛(7)은 임프린트 장치(1)에 제공될 수 있거나 또는 임프린트 장치(1)와 상이한 장소에 배치되어 임프린트 장치(1)를 원격으로 제어할 수 있다.
또한, 임프린트 장치(1)는, 기판 스테이지(4)가 배치되는 베이스 플래튼(27)과, 몰드 보유지지 기구(3)가 고정되는 브리지 플래튼(28)과, 베이스 플래튼(27)으로부터 연장되고 진동 격리체(29)를 통해 브리지 플래튼(28)을 지지하는 지지 로드(30)를 포함한다. 진동 격리체(29)는, 바닥면으로부터 브리지 플래튼(28)에 전해지는 진동을 제거한다. 또한, 임프린트 장치(1)는, 몰드(8)를 장치(1) 외부로부터 몰드 보유지지 기구(3)에 반송하는 몰드 반송 기구(도시하지 않음)와, 기판(10)을 장치(1) 외부로부터 기판 스테이지(4)에 반송하는 기판 반송 기구(도시하지 않음) 등을 포함할 수 있다.
(임프린트 방법에 대해서)
도 2는 본 예시적인 실시형태에 따른 임프린트 방법의 플로우를 도시한다. 임프린트 처리가 개시되면, 단계 S1에서, 임프린트 장치(1)는 도포 유닛(5)을 사용해서 기판(10) 위에 임프린트재(14)를 원하는 레이아웃 위치에 도포한다(도포 공정). 단계 S2에서, 임프린트 장치(1)는, 임프린트재(14)가 도포된 기판(10)을 몰드(8)와 대면하는 위치에 배치하고, 몰드 구동 기구(12)를 사용해서 몰드(8)의 패턴부(8a)를 임프린트재(14)와 접촉시킨다(몰드 가압 공정). 몰드 가압 공정 후에, 단계 S3에서, 임프린트 장치(1)는, 예비 노광 전에 몰드(8)의 마크와 기판(10)의 마크를 정렬 검출계(26)를 사용하여 검출한 결과에 기초하여 몰드(8)와 기판(10)을 정렬시킨다. 단계 S3에서의 정렬은 조사 공정 전의 정렬 공정인 것으로 한다. 이 공정 동안에, 몰드(8)의 패턴부(8a)의 전체면 및 오목부에 임프린트재(14)가 확산되어 충전된다. 임프린트재(14)의 충전은, 예를 들어 패턴부(8a)와 임프린트재(14)가 서로 접촉한 후, 패턴부(8a)의 오목부에 잔존하는 기포가 제거되었을 때에 완료된 것으로 간주될 수 있다.
이와 같이, 몰드(8)와 기판(10)을 서로 정렬시키면서 패턴부(8a)에 임프린트재(14)를 충전시킨 후, 단계 S4에서 임프린트 장치(1)는 예비 노광 유닛(6)을 사용해서 예비 노광을 실시한다. 단계 S4의 예비 노광 유닛(6)을 사용한 예비 노광 동작은, 이 동작이 임프린트재(14)의 점도를 상승시키기 때문에, 임프린트재(14)가 패턴부(8a)의 미세 패턴 내에 충전되는 능력을 손상시킬 수 있다. 그러므로, 몰드 가압 공정의 직후에 예비 노광을 실시하는 것이 아니고, 패턴부(8a)를 충전한 후에 예비 노광을 실시하는 것이 바람직하다.
이 단계 S4에서, 예비 노광의 개시와 동시에 정렬에 있어서의 구동 제어의 파라미터를 변경한다. 구동 제어의 파라미터는 예비 노광에 의한 임프린트재(14)의 점도의 변화에 의해 변화된다. 대안적으로, 적어도 예비 노광 전과 후 사이에서 구동 제어의 파라미터가 변화하는 한은, 의도된 효과가 획득될 수 있기 때문에, 파라미터는 예비 노광의 개시와 동시에 변경하지 않아도 된다. 예를 들어, 예비 노광을 개시하기 직전에 파라미터가 변경될 수 있거나, 예비 노광에 의한 광의 조사가 종료된 후(예비 노광 종료 후)에 제어 파라미터(제어 게인)가 변경될 수 있다.
단계 S5에서, 임프린트 장치(1)는, 예비 노광 후에도 몰드(8)의 마크와 기판(10)의 마크를 정렬 검출계(26)로 검출한 결과에 기초하여, 몰드(8)와 기판(10)을 위치 조정(정렬)한다. 단계 S5에서는, 임프린트 장치(1)는 예비 노광에 의해 임프린트재(14)의 점도가 증가되어 있는 상태로 위치를 정렬시킨다.
예비 노광 후에 정렬을 행하여 변위량을 0 근방에 수렴시킨 후에, 단계 S6에서 임프린트 장치(1)는 임프린트재(14)에 자외선(9)을 조사하여 임프린트재(14)를 경화시킨다(경화 공정). 단계 S6에서 경화 공정이 행해진 후에, 임프린트재(14)는 경화되고, 이는 몰드(8)와 기판(10)을 서로 상대적으로 이동시켜 정렬시키는 것을 어렵게 만든다.
단계 S7에서, 임프린트 장치(1)는 경화된 임프린트재(14)로부터 몰드(8)를 분리한다(몰드 분리 공정). 임프린트 장치(1)는, 경화된 임프린트재(14)로부터 몰드(8)를 분리함으로써 기판(10) 위에 임프린트재(14)의 패턴을 형성할 수 있고, 이에 의해 일련의 임프린트 공정이 종료된다. 도 2에 도시된 임프린트 처리의 일련의 공정을 기판(10) 상에 배치된 샷 영역 각각에 대해 반복함으로써, 기판(10) 상에 임프린트재(14)의 패턴을 형성할 수 있다.
도 3은 정렬 검출계(26)에 의해 검출된 몰드(8)와 기판(10) 사이의 변위에 기초하여 기판 스테이지(4)를 구동함으로써 변위를 보정하는 제어 유닛(7)의 일례를 나타낸다. 정렬 검출계(26)로부터 출력되는 변위 정보(201)는 정렬 목표값(205)과의 차이에 기초하여 정렬 편차(206)를 연산하기 위해 사용되고, 정렬 편차(206)는 제어기(207)에 입력된다. 제어기(207)는 기판 스테이지(4)로 보내지는 명령값(203)을 생성한다. 기판 스테이지(4)를 위한 위치 제어 연산기는, 레이저 간섭계(19)에 의해 계측되는 기판 스테이지(4)의 위치와 위치 명령값(203) 사이의 차이를 연산하고, 이 차이는 기판 스테이지(4)를 제어하는 스테이지 제어 연산기(202)에 입력된다. 스테이지 제어 연산기(202)는 기판 구동 기구(17)를 구동시키기 위한 드라이버(204)에 보내지는 모터 명령값(208)을 생성한다. 제어기(207)는, 비교기, 적분기 및 미분기를 조합함으로써 구성되는 PID 제어계, 소정의 주파수 영역의 진동 성분을 감쇠시키는 필터 등을 포함한다. 또한, 제어기(207)는 예를 들어 입력과 그 연산 결과 사이에 비선형 관계를 갖는 비선형 제어 연산기로 형성된다. 연산기 중 임의의 것은 변위 정보(201)를 입력으로서 수신하고 변위 정보(201)의 정도에 따라 명령값(203)의 값을 변화시킨다. 그 비율은 개별 제어 연산기의 상수에 따라 결정되고, 이들 상수는 언제든 변경될 수 있다.
도 4는 위치 조정(정렬) 시에 정렬 검출계(26)에 의해 계측되는 값과, 정렬을 위한 기판 스테이지(4)의 구동에 의해 기판(10)과 몰드(8) 사이에 발생하는 X/Y 방향의 저항력을 나타낸다. 또한, 도 4는, 기판(10)과 몰드(8) 사이에 발생하는 임프린트재(14)의 점도에 대항하여 위치결정을 행하기 위해 사용되는 스테이지 제어 연산기(202)의 출력인 명령값(208)을 나타낸다. 또한, 도 4는 기판 스테이지(4)의 스테이지 제어 연산기(202)의 상수의 일례로서의 적분기의 게인(Ki)을 나타낸다.
도 4에 도시된 각 그래프에서는, 횡축이 시간을 나타낸다. 임프린트 장치(1)는, 시간 A로서 나타낸 시간에서 예비 노광 유닛(6)을 사용해서 예비 노광을 행한다.
도 4에 도시한 시간 A 전에, 임프린트재(14)는 낮은 점도를 가지며, X/Y 방향의 저항력은 작다. 따라서, 변위 수렴이 빨라진다. 한편, 외부 교란의 영향에 의해 기판 스테이지(4) 및/또는 몰드(8)는 X/Y 방향으로 진동하는 것처럼 바람직하지 않게 변위될 수 있다. 예비 노광은 이때도 실행되지 않기 때문에, 점도에 의한 진동의 감쇠 효과도 낮고, 그래서 정렬 검출계(26)는 크게 변동한다. 외부 교란은, 예를 들어 진동 격리체(29)에 의해 완전히 제거되지 않는 바닥 진동으로부터 유발되는 기판 스테이지(4) 등에 전달되는 진동, 또는 기판(10) 위에 임프린트재(14)를 도포하기 위해서 도포 유닛(5)과 몰드(8) 아래에서 기판 스테이지(4)가 고속으로 왕복 구동될 때의 구동 반력에 의해 발생될 수 있다.
외부 교란의 영향에 의해 정렬 검출계(26)에 의해 계측된 값(변위 정보(201))이 크게 진동할 때에 임프린트재(14)가 자외선(9)의 조사에 의해 경화되는 경우, 외부 교란에 의한 진폭은 기판(10)과 몰드(8)가 서로 오정렬된 상태로 고착된다. 따라서, 시간 A에서 예비 노광을 행하여 임프린트재(14)를 반경화시켜서 점도를 상승시킨다. 임프린트재(14)의 점도의 증가에 의해 외부 교란 등의 영향에 의한 진동의 진폭은 작아진다.
한편, 정렬 구동에 의해 발생하는 저항력은, 시간 A에서 예비 노광이 실행된 후에 증가된다. 시간 A에서 예비 노광을 행하기 전의 저항력이 낮은 상태에서, 기판 스테이지(4)의 스테이지 제어 연산기(202)의 게인(Ki)을 과도하게 증가시키면, 변위를 보정하기 위한 목표값에 대해서 오버슈트량(overshoot amount)이 과도하게 증가할 수 있다. 또한, 과도하게 큰 게인(Ki)은 연산기에 의한 연산 결과를 발산시킬 수 있고, 이는 기판 스테이지(4)의 발진을 초래하여, 변위량의 변동의 증가를 초래한다.
그러나, 시간 A에서 예비 노광을 행한 후에 저항력이 높아진 상태에서, 저항력이 낮은 시간 A 전의 상수와 마찬가지의 상수(게인(Ki))가 사용되는 경우, 적분기의 출력은 느린 속도로 상승한다. 결과적으로, 명령값(203)의 증가는 대항해야 할 저항력의 급격한 큰 변동에 맞게 유지되지 않고, 도 4에서 점선으로 나타낸 바와 같이 검출된 변위가 수렴하는데 장시간이 걸린다. 변위량이 0 부근(허용값 이하)에 수렴한 후에, 임프린트재(14)를 경화시키는 메인 노광을 실행하는 것이 바람직하다. 그러므로, 변위를 처리하도록 수렴시키는데 시간이 걸리면, 정렬을 위한 시간은 도 4에 도시된 시간 B'로서 나타낸 시간까지 필요하다. 정렬을 행하는 제어 장치의 제어 게인의 변경은, 상술한 임프린트재(14)의 점도를 상승시키기 위한 광(예비 노광의 광)의 조사 동안 이루어질 수 있거나, 또는 예비 노광의 광의 조사 후 또는 전에 이루어질 수 있다.
그러므로, 시간 A의 예비 노광 후에, 변위를 보정하기 위한 구동이 계속되고 변위를 저감하는 방향으로 이동이 계속되는 경우, 적분기의 게인(Ki)(제어 게인)은 실선으로 나타낸 바와 같이 시간 A 전보다 높은 값으로 설정된다. 그 결과, 예비 노광에 의해 점도가 높아진 임프린트재(14)의 저항력에 대항하는 기판 스테이지(4)의 추력의 변화가 빨라지고 커지며, 그래서 도 4의 실선에 의해 나타낸 바와 같이 변위 수렴이 빨라진다. 변위 수렴 후에, 시간 B에서 임프린트재(14)에는 임프린트재(14)를 경화시키기 위한 광이 조사되고, 이 방법은 점선의 경우의 B'에 비에 더 빠른 시간에 임프린트재(14)가 경화될 수 있게 한다. 그러므로, 정렬에 요구되는 시간이 감소될 수 있다. 본 예에서는, 적분기의 게인을 제어 게인으로서 설명하였지만, 제어 게인은 적분기의 게인으로 한정되지 않고, PID 제어에서의 비례 게인 또는 미분 게인을 변화시킬 수 있거나, 또는 복수의 게인을 조합하여 제어할 수 있다.
도 4에 도시한 바와 같이, 시간 B 및 시간 B'의 양자 모두에서 변위량은 허용값보다 낮아지고, 그 후 임프린트재(14)는 경화되고 기판(10)과 몰드(8)의 상대 위치는 고정된다. 따라서, 임프린트재(14)가 경화된 후에, 적분기의 게인(Ki)을 포함하는 기판 스테이지(4)를 제어하는 스테이지 제어 연산기(202)의 상수(게인)로서 작은 값을 설정하는 것이 바람직하다. 이와 같이, 임프린트재(14)가 경화된 후에 적분기의 게인을 감소시킴으로써, 경화된 임프린트재(14)에 X/Y 방향으로 가해지는 불필요한 힘의 발생이 억제되어, 패턴의 파손이 저감된다.
시간 A의 전과 후 사이에서의 적분기의 게인(Ki)을 포함하는 기판 스테이지(4)를 제어하는 스테이지 제어 연산기(202)의 상수의 변화량과 관련하여, 그 값은 임프린트재(14)의 점도의 변화량(상승량)에 따라 결정될 수 있다. 예를 들어, 예비 노광 유닛(6)을 사용한 예비 노광에서의 조도의 사전 계측으로부터의 값 및/또는 예비 노광의 조사 시간에 기초하여 사전에 상수 변화량(게인 변화량)을 결정할 수 있다. 예를 들어, 예비 노광의 조사 시간과 임프린트재(14)를 경화시키기 위한 조사 시간을 변경할 수 있다. 예비 노광을 위한 조사 시간은 임프린트재(14)를 경화시키기 위한 조사 시간보다 짧은 시간으로 설정될 수 있으며, 몰드(8)와 기판(10) 사이의 정렬은 예비 노광 후에도 실행될 수 있다. 대안적으로, 변화량은 또한 시간 A의 전과 후 사이의 명령값(203)의 변화량에 따라 실시간으로 결정할 수도 있다. 본 예시적인 실시형태에 따른 임프린트 장치(1)는 기판(10) 상에 배치된 샷 영역 각각에 대한 임프린트 동작을 반복한다. 그러므로, 적분기의 게인의 변화량의 결정은, 전회의 임프린트 시의 명령값(203)의 변화량으로부터 금회의 임프린트 시의 변화량을 추정함으로써 가능할 수도 있다.
예비 노광에 의해 발생하는 임프린트재(14)의 점도 계수의 변화는 대략 10 내지 100 배에 도달하는 것으로 상정된다. 예비 노광 전과 후 사이의 상수의 변화량과 관련하여, 예비 노광 후의 값은 스테이지 제어 연산기(202)에서 사용되는 연산기의 유형에 의존한다. 그러나, 연산기의 이력 및 출력이 선형 관계에 있는 경우, 예비 노광 후의 값은 점도 계수의 변화와 마찬가지로 대략 10 내지 100 배의 범위 내에서 증가할 수 있다.
또한, 본 예시적인 실시형태에 따른 임프린트 장치(1)는 기판 스테이지(4)를 X/Y 방향으로 구동함으로써 몰드(8)와 기판(10) 사이의 변위를 보정한다. 그러나, 임프린트 장치(1)는, 몰드 보유지지 기구(3)에, X/Y 방향으로 몰드 보유지지 기구(3)를 구동할 수 있는 액추에이터와 X/Y 방향의 그 위치를 계측하는 센서를 포함할 수 있으며, 몰드 보유지지 기구(3)를 X/Y 방향으로 구동함으로써 몰드(8)와 기판(10) 사이의 변위를 보정할 수 있다. 임프린트 장치(1)는, 몰드 보유지지 기구(3)를 도 4와 마찬가지의 구성을 사용하여 X/Y 방향으로 구동하는 액추에이터에 보내지는 명령값을 생성함으로써 기판 스테이지(4)가 구동되는 경우와 마찬가지의 효과를 얻을 수 있다. 대안적으로, 임프린트 장치(1)는 기판 스테이지(4)와 몰드 보유지지 기구(3)의 양자 모두를 구동함으로써 몰드(8)와 기판(10) 사이의 변위를 보정할 수 있다.
(물품의 제조 방법)
임프린트 장치(1)를 사용해서 형성한 경화물의 패턴은, 각종 물품의 적어도 일부에 영구적으로 사용되거나 또는 각종 물품을 제조할 때에 일시적으로 사용된다. 물품의 예는 전기 회로 소자, 광학 소자, 미세 전자 기계 시스템(MEMS), 기록 소자, 센서, 및 몰드를 포함한다. 전기 회로 소자의 예는 동작 랜덤 액세스 메모리(DRAM), 정적 랜덤 액세스 메모리(SRAM), 플래시 메모리, 및 자기저항 랜덤 액세스 메모리(MRAM)와 같은 휘발성 또는 불휘발성 반도체 메모리와, 대규모 집적 회로(LSI), 전하 결합 디바이스(CCD), 이미지 센서, 및 필드-프로그래머블 게이트 어레이(FPGA)와 같은 반도체 소자를 포함한다. 몰드의 예는 임프린트용 몰드를 포함한다.
경화물의 패턴은 상술한 물품의 적어도 일부의 구성요소로서 그대로 사용되거나 또는 레지스트 마스크로서 일시적으로 사용된다. 레지스트 마스크는 기판 처리 공정 동안 에칭, 이온 주입 등이 행해진 후에 제거된다.
이어서, 물품의 구체적인 제조 방법에 대해서 설명한다. 도 6a에 도시하는 바와 같이, 절연체 등의 가공 대상 부재(2z)가 표면에 형성된 실리콘 웨이퍼 등의 기판(1z)을 준비한다. 계속해서, 잉크젯법 등에 의해 가공 대상 부재(2z)의 표면에 임프린트재(3z)를 도포한다. 본 예에서는, 도 6a는 임프린트재(3z)가 복수의 액적 형태로 기판(1z)에 공급된 상태를 나타낸다.
도 6b에 도시된 바와 같이, 임프린트용 몰드(4z)는 오목-볼록 패턴이 형성된 그 일측이 임프린트재(3z)를 향해 지향되는 상태로 임프린트재(3z)에 대면하도록 배치된다. 도 6c에 도시된 바와 같이, 임프린트재(3z)가 도포된 기판(1z) 및 몰드(4z)는 서로 접촉되고, 거기에 압력이 가해진다. 몰드(4z)와 가공 대상 부재(2z) 사이의 간극에서 작업물에 임프린트재(3z)가 충전된다. 이 상태에서 몰드(4z)를 통해 경화용 에너지로서의 광을 조사하면, 임프린트재(3z)가 경화된다.
도 6d에 도시하는 바와 같이, 임프린트재(3z)를 경화시킨 후 몰드(4z)와 기판(1z)을 서로 분리하면, 기판(1z) 위에 임프린트재(3z)의 경화물의 패턴이 형성된다. 이 경화물의 패턴은, 몰드(4z)의 오목부가 경화물의 볼록부에 대응하고, 몰드(4z)의 볼록부가 경화물의 오목부에 대응하도록 형성되며, 이는 몰드(4z)의 오목-볼록 패턴이 임프린트재(3z)에 전사되는 것을 의미한다.
도 6e에 도시하는 바와 같이, 경화물의 패턴을 에칭 저항 마스크로서 사용하여 에칭을 행하면, 가공 대상 부재(2z)의 표면 중, 경화물이 없거나 얇게 잔류하는 부분이 제거되어 홈(5z)이 된다. 또한, 이 에칭과 상이한 유형의 에칭에 의해 잔류부를 미리 제거하는 것도 바람직하다. 도 6f에 도시하는 바와 같이, 경화물의 패턴을 제거하면, 가공 대상 부재(2z)의 표면에 홈(5z)이 형성된 물품을 얻을 수 있다. 본 예에서는, 경화물의 패턴을 제거했지만, 예를 들어 가공 후에도 제거하지 않고 반도체 소자 등에 포함하는 층간 절연막으로서, 즉 물품의 구성 부재로서 사용할 수도 있다.
본 발명을 예시적인 실시형태를 참고하여 설명했지만, 본 발명은 개시된 예시적인 실시형태로 한정되지 않음을 이해해야 한다. 이하의 청구항의 범위는 이러한 모든 변형과 동등한 구조 및 기능을 포함하도록 최광의로 해석되어야 한다.

Claims (12)

  1. 기판과 몰드를 서로 정렬시키고 임프린트재를 경화시킴으로써 기판 상에 상기 임프린트재의 패턴을 형성하는 임프린트 방법이며, 상기 임프린트 방법은,
    상기 몰드와 상기 임프린트재를 서로 접촉시키는 단계와;
    상기 몰드와 상기 임프린트재가 서로 접촉한 상태로, 상기 기판 상의 상기 임프린트재의 점도를 증가시키기 위한 광을 상기 임프린트재에 조사하는 단계와;
    제어기에 사용되는 제어 게인을 제1 값으로부터 상기 제1 값보다 큰 제2 값으로 증가시키면서 상기 기판과 상기 몰드를 서로 정렬시키는 단계로서, 상기 제어기는 상기 몰드와 상기 임프린트재가 서로 접촉한 상태로 상기 기판과 상기 몰드 사이의 변위의 검출 결과에 기초하여 상기 변위를 저감하도록 상기 몰드와 상기 기판의 상대 위치를 제어하게 구성되는, 정렬 단계와;
    상기 임프린트재에 광을 조사함으로써 상기 임프린트재를 경화시키는 단계를 포함하고,
    상기 임프린트재가 경화된 후에, 상기 제어 게인은 상기 제2 값으로부터 상기 제2 값보다 작은 제3 값으로 감소되는
    임프린트 방법.
  2. 제1항에 있어서, 상기 임프린트재의 상기 점도를 증가시키기 위한 광의 상기 조사 동안, 상기 제어 게인의 변화 및 증가가 이루어지는 임프린트 방법.
  3. 제1항에 있어서, 상기 제어 게인의 변화량이 상기 임프린트재의 상기 점도를 증가시키기 위한 상기 광의 조도 및 조사 시간 중 적어도 하나에 따라 결정되는 임프린트 방법.
  4. 제2항에 있어서, 상기 제어 게인은 상기 조사에서의 상기 임프린트재의 상기 점도의 변화에 따라 변화되는 임프린트 방법.
  5. 제1항에 있어서, 상기 조사는 상기 임프린트재의 상기 점도를 증가시키기 위한 상기 광을 상기 몰드에 형성된 패턴 영역을 둘러싸는 주변 영역의 적어도 일부와 접촉하는 상기 임프린트재에 조사하는 것을 포함하는 임프린트 방법.
  6. 제1항에 있어서, 상기 임프린트재의 상기 점도를 증가시키기 위한 상기 광의 노광량이 상기 임프린트재를 경화시키기 위한 상기 광의 노광량보다 작은 임프린트 방법.
  7. 제6항에 있어서, 상기 임프린트재의 상기 점도를 증가시키기 위한 조사 시간이 상기 임프린트재를 경화시키기 위한 조사 시간보다 짧은 임프린트 방법.
  8. 제6항에 있어서, 상기 임프린트재의 상기 점도를 증가시키기 위한 상기 광의 강도가 상기 임프린트재를 경화시키기 위한 상기 광의 강도보다 낮은 임프린트 방법.
  9. 제1항에 있어서, 상기 임프린트재의 상기 점도를 증가시키기 위한 상기 광이 상기 임프린트재에 조사되는 상기 기판의 조사 영역이 상기 임프린트재를 경화시키기 위한 상기 광이 상기 임프린트재에 조사되는 상기 기판의 조사 영역보다 작은 임프린트 방법.
  10. 기판과 몰드를 서로 정렬시키고 임프린트재를 경화시킴으로써 상기 기판 상에 상기 임프린트재의 패턴을 형성하도록 구성되는 임프린트 장치이며, 상기 임프린트 장치는,
    상기 몰드를 보유지지하도록 구성되는 몰드 보유지지 유닛과;
    상기 기판을 보유지지하도록 구성되는 기판 보유지지 유닛과;
    상기 임프린트재에 광을 조사하도록 구성되는 조사 유닛과;
    상기 임프린트 장치의 동작을 제어하도록 구성되는 제어 유닛을 포함하고,
    상기 제어 유닛은,
    상기 몰드 보유지지 유닛과 상기 기판 보유지지 유닛을 제어하여 상기 몰드와 상기 임프린트재를 서로 접촉시키고,
    상기 조사 유닛을 제어하여, 상기 몰드와 상기 임프린트재가 서로 접촉한 상태로 상기 임프린트재의 점도를 증가시키기 위한 광을 상기 임프린트재에 조사하며,
    상기 몰드와 상기 임프린트재를 서로 접촉시킨 상태로 상기 몰드 보유지지 유닛과 상기 기판 보유지지 유닛을 제어하여 상기 기판과 상기 몰드를 서로 정렬시킬 때, 상기 기판과 상기 몰드 사이의 변위의 검출 결과에 기초하여 상기 변위를 저감하도록 제어를 행하기 위해 사용되는 제어 게인을 제1 값으로부터 상기 제1 값보다 큰 제2 값으로 증가시키면서 상기 기판과 상기 몰드를 서로 정렬시키고,
    상기 임프린트재가 경화된 후에, 상기 제어 게인은 상기 제2 값으로부터 상기 제2 값보다 작은 제3 값으로 감소되는
    임프린트 장치.
  11. 기판과 몰드를 서로 정렬시키고 임프린트재를 경화시킴으로써 상기 기판 상에 상기 임프린트재의 패턴을 형성하도록 구성되는 임프린트 장치를 제어하는 방법이며, 상기 임프린트 장치를 제어하는 방법은,
    상기 몰드를 보유지지하도록 구성되는 몰드 보유지지 유닛과 상기 기판을 보유지지하도록 구성되는 기판 보유지지 유닛을 제어함으로써 상기 몰드와 상기 임프린트재를 서로 접촉시키는 단계와;
    상기 몰드와 상기 임프린트재가 서로 접촉한 상태로, 상기 기판 상의 상기 임프린트재의 점도를 증가시키기 위한 광을 상기 임프린트재에 조사하는 단계와;
    제어기에서 사용되는 제어 게인을 제1 값으로부터 상기 제1 값보다 큰 제2 값으로 증가시키면서 상기 기판과 상기 몰드를 서로 정렬시키는 단계로서, 상기 제어기는, 상기 몰드와 상기 임프린트재가 서로 접촉한 상태로 상기 기판과 상기 몰드 사이의 변위의 검출 결과에 기초하여 상기 변위를 저감하도록 상기 몰드와 상기 기판의 상대 위치를 제어하도록 구성되는, 정렬 단계를 포함하고,
    상기 임프린트재가 경화된 후에, 상기 제어 게인은 상기 제2 값으로부터 상기 제2 값보다 작은 제3 값으로 감소되는
    임프린트 장치를 제어하는 방법.
  12. 물품 제조 방법이며,
    제1항 내지 제9항 중 어느 한 항에 따른 임프린트 방법을 사용하여 몰드와 기판을 서로 정렬시킨 후에 상기 기판 상에 임프린트재의 패턴을 형성하는 패턴 형성 단계와;
    상기 패턴 형성 단계에 의해 상기 패턴이 형성된 상기 기판을 가공하는 가공 단계와;
    상기 가공 단계에 의해 가공된 상기 기판으로부터 상기 물품을 제조하는 단계를 포함하는 물품 제조 방법.
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