KR102501452B1 - 몰드에 의해 기판 상의 조성물을 성형하는 성형 장치 및 물품 제조 방법 - Google Patents

몰드에 의해 기판 상의 조성물을 성형하는 성형 장치 및 물품 제조 방법 Download PDF

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Abstract

몰드에 의해 기판 상에 조성물을 성형하는 성형 장치는 몰드를 보유지지하도록 구성되는 몰드 보유지지 유닛과, 기판을 보유지지하도록 구성되는 기판 보유지지 유닛과, 기판 보유지지 유닛으로부터 멀어지는 방향으로 몰드 보유지지 유닛에 제1 탄성력을 가하도록 구성되는 제1 탄성 부재와, 제어 유닛이 이상이 발생했다고 판정하는 경우에 몰드 보유지지 유닛이 기판 보유지지 유닛으로부터 멀어지는 방향으로 이동하게 하도록 구성되는 제어 유닛을 포함한다.

Description

몰드에 의해 기판 상의 조성물을 성형하는 성형 장치 및 물품 제조 방법{MOLDING APPARATUS FOR MOLDING COMPOSITION ON SUBSTRATE WITH MOLD, AND ARTICLE MANUFACTURING METHOD}
본 개시내용은 몰드에 의해 기판 상의 조성물을 성형하는 성형 장치 및 물품 제조 방법에 관한 것이다.
반도체 디바이스, 미세 전자 기계 시스템(MEMS) 등의 미세화의 요구가 진행함에 따라, 기존의 포토리소그래피 이외에, 몰드에 의해 기판 상에서 임프린트재를 성형하고 임프린트재의 조성물을 기판 상에 형성하는 미세가공 기술이 주목받고 있다. 이 기술은 임프린트 기술이라고 불린다. 이 임프린트 기술에 의해, 기판 상에 수 나노미터 크기의 미세한 구조체를 형성할 수 있다.
예를 들어, 임프린트 기술 중 하나로서 광경화법이 알려져 있다. 광경화법을 채용하는 임프린트 장치에서는, 먼저 기판 상의 임프린트 영역인 샷 영역에 광경화성 임프린트재를 도포한다. 이어서, 몰드(마스크)의 패턴부를 몰드의 패턴부와 샷 영역이 서로 정렬되는 상태에서 임프린트재에 접촉(임프린트재에 대해 가압)시켜, 패턴부를 임프린트재로 충전한다. 그리고, 광을 조사하여 상기 임프린트재를 경화시키고 몰드의 패턴부를 임프린트재로부터 제거하여, 기판의 샷 영역에 임프린트재의 조성물을 형성한다.
임프린트 장치는 임프린트재의 조성물을 정확하게 형성하기 위해서 몰드의 패턴부를 기판의 샷 영역에 정확하게 정렬시키는 것이 요구된다.
일본 특허 출원 공개 공보 제2007-299994호는, 몰드 및 기판 각각의 평탄도를 고려하여 몰드가 기판에 평행해지도록 몰드 또는 기판을 기울어지게 함으로써 몰드의 패턴부와 임프린트재가 서로 접촉되게 하는 기술을 개시하고 있다.
일본 특허 출원 공개 제2007-299994호에서, 몰드의 패턴부와 기판 상의 임프린트재가 서로 접촉되는 경우에, 몰드를 보유지지하는 몰드 보유지지부의 위치 및 기판을 보유지지하는 기판 보유지지부의 위치는 몰드의 패턴부를 기판 상의 샷 영역에 정렬시키도록 제어된다. 그러나, 몰드 보유지지부 또는 기판 보유지지부의 위치를 제어하는 경우, 제어 동작에서 이상이 발생할 수 있다. 이상이 발생하면, 몰드 보유지지부에 의해 보유지지된 몰드의 위치 또는 기판 보유지지부에 의해 보유지지된 기판의 위치를 정확하게 제어하는 것이 어렵다. 결과적으로, 몰드와 기판이 서로 접촉되어, 몰드 또는 기판에 손상을 발생시킬 수 있다.
본 개시내용은 몰드 또는 기판에 대한 손상을 방지할 수 있는 성형 장치 및 물품 제조 방법을 제공하는 것에 관한 것이다.
본 개시내용의 양태에 따른 성형 장치는, 몰드에 의해 기판 상의 조성물을 성형하는 성형 장치이며, 상기 성형 장치는, 상기 몰드를 보유지지하도록 구성되는 몰드 보유지지 유닛과, 상기 기판을 보유지지하도록 구성되는 기판 보유지지 유닛과, 상기 몰드 보유지지 유닛에 상기 기판 보유지지 유닛으로부터 멀어지는 방향으로 제1 탄성력을 가하도록 구성되는 제1 탄성 부재와, 제어 유닛이 이상이 발생했다고 판정하는 경우에 상기 몰드 보유지지 유닛이 상기 기판 보유지지 유닛으로부터 멀어지는 상기 방향으로 이동하게 하도록 구성되는 제어 유닛을 포함한다.
본 개시내용의 추가적인 특징은 첨부된 도면을 참고한 예시적인 실시형태에 대한 이하의 설명으로부터 명확해질 것이다.
도 1은 제1 예시적인 실시형태에 따른 임프린트 장치를 도시한다.
도 2는 몰드 이동 유닛의 제어 블록을 도시한다.
도 3은 임프린트 처리를 나타내는 흐름도이다.
도 4는 몰드 보유지지 유닛, 탄성 부재, 제어 유닛 등을 도시한다.
도 5는 몰드 보유지지 유닛의 위치를 도시한다.
도 6은 기판 보유지지 유닛, 탄성 부재, 제어 유닛 등을 도시한다.
도 7a, 도 7b 및 도 7c는 평탄화 장치에 의해 행해지는 처리를 각각 도시한다.
도 8a 내지 도 8f는 물품 제조 방법을 각각 도시한다.
이하에, 첨부의 도면을 참조하여 본 개시내용의 예시적인 실시형태에 대해서 설명한다. 도면에서, 동일한 부재는 동일한 참조 번호로 나타내고, 중복하는 설명은 생략한다.
제1 예시적인 실시형태는 기판 상에 패턴을 형성하는 임프린트 장치가 몰드에 의해 기판 상에 조성물을 성형하는 성형 장치로서 채용되는 예를 도시한다. 도 1은 제1 예시적인 실시형태에 따른 임프린트 장치를 도시한다. 임프린트 장치(1)(성형 장치)는 기판(10) 위에 공급된 임프린트재를 몰드(6)(마스크, 템플릿)와 접촉시킨다. 또한, 임프린트재에 경화 에너지를 부여하여 몰드(6)의 오목-볼록 패턴이 전사된 경화물의 조성물을 성형한다.
이 경우, 임프린트재로서는, 경화 에너지가 부여될 때 경화되는 경화성 조성물(미경화 임프린트재라고도 칭함)이 사용된다. 경화 에너지로서는 전자기파, 열 등이 사용된다. 전자기파는 예를 들어 10 nm 내지 1 mm의 범위의 파장으로부터 선택되는 적외선, 가시광선, 또는 자외선 등의 광이다.
경화성 조성물은 광의 조사에 의해 또는 가열에 의해 경화되는 조성물이다. 이러한 조성물 중 하나로서, 광에 의해 경화되는 광경화성 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, 폴리머 성분을 포함하는 군으로부터 선택되는 적어도 1종의 화합물이다.
임프린트재는 스핀 코터 또는 슬릿 코터에 의해 기판 상에 막의 형태로 부여된다. 대안적으로, 임프린트재는 액체 분사 헤드에 의해 액적 형태 또는 복수의 액적이 연결되어 형성되는 섬 또는 막의 형태로 기판 상에 부여될 수 있다. 임프린트재의 점도(25℃에서의 점도)는 예를 들어 1mPa·s 내지 100mPa·s의 범위에 있다.
기판(10)에는 유리, 세라믹, 금속, 반도체, 수지 등이 사용되고, 필요에 따라 기판(10)과 상이한 재료로 이루어지는 부재가 기판(10)의 표면에 형성될 수 있다. 기판(10)의 특정 예는 단결정 실리콘 기판, 실리콘 온 인슐레이터(Silicon on Insulator)(SOI) 기판, 화합물 반도체 웨이퍼, 및 석영을 재료로서 함유하는 유리 기판을 포함한다. 유리 기판은 임프린트 처리에 의해 마스터 마스크로부터 레플리카 마스크를 제조하기 위한 기판일 수 있다.
몰드(6)는, 직사각형 외주 형상을 갖고, 기판(10)에 대향하는 면에 3차원 형상으로 형성된 패턴(회로 패턴 등의, 기판(10)에 전사되는 오목-볼록 패턴)을 갖는 패턴부(6a)를 포함한다. 패턴부(6a)는 기판(10)에 대향하는 면에서 볼록 부분에 배치된다. 기판(10)에 대향하는 면에 수직인 방향으로 패턴부(6a)가 배치되는 볼록 부분의 길이(패턴부(6a)의 면으로부터 패턴부(6a)의 주위면까지의 거리)는 예를 들어 30 μm이다. 몰드(6)는 석영 등의 광을 투과시킬 수 있는 재료로 구성된다. 몰드(6)는 패턴부(6a)와 반대 측에 캐비티라고 불리는 오목부를 가질 수 있다.
본 예시적인 실시형태는, 임프린트 장치(1)가 임프린트재에 광을 조사함으로써 임프린트재를 경화시키는 광경화법을 채용하는 경우를 예시한다. 이하의 설명에서, 후술하는, 조사 유닛에 의해 기판 상의 임프린트재에 대하여 조사되는 광의 광축에 평행한 방향이 Z 축 방향이고, Z 축 방향에 수직한 평면 내에서 서로 직교하는 2개의 방향이 각각 X 축 방향 및 Y 축 방향이다. 하향 방향을 -Z 축 방향이라 지칭하고, 상향 방향을 +Z 축 방향이라 지칭한다.
도 1을 참고하여 임프린트 장치(1)의 각 유닛에 대해서 설명한다. 몰드 보유지지 기구(3)는, 고정 유닛(14), 진공 흡착력 또는 정전기력을 사용하여 몰드(6)를 끌어당겨서 몰드(6)를 보유지지하는 몰드 척(몰드 보유지지 유닛)(11), 및 몰드 척(11)을 이동시키는 몰드 이동 유닛(12)(도 1에서는 도시하지 않음)을 포함한다. 고정 유닛(14), 몰드 척(11) 및 몰드 이동 유닛(12) 각각은 조사 유닛(2)으로부터의 광이 기판(10) 위에 형성된 임프린트재(16)에 조사되도록 중심부(내측)에 개구를 갖는다. 개구, 몰드 척(11), 및 몰드 척(11)에 의해 보유지지되는 몰드(6)가 공간(13)을 형성한다. 몰드 이동 유닛(12)은 몰드 척(11)과 고정 유닛(14) 사이에 배치된다. 몰드 이동 유닛(12)은, 기판(10) 상의 임프린트재(16)에 대해 몰드(6)를 가압하는 동작(몰드 가압) 또는 기판(10) 상의 임프린트재(16)로부터 몰드(6)를 분리하는 동작(몰드 분리)을 선택적으로 행하도록 몰드(6)(몰드 척(11))를 Z 축 방향으로 이동시킨다. 몰드 이동 유닛(12)에 적용가능한 액추에이터의 예는 리니어 모터 및 에어 실린더를 포함한다. 몰드 이동 유닛(12)은, 몰드(6)를 정확하게 위치결정하기 위해서, 조동 구동계 및 미동 구동계 등의 복수의 구동계로 구성될 수 있다. 또한, 몰드 이동 유닛(12)은, Z 축 방향뿐만 아니라 X 축 방향 및 Y 축 방향으로도 몰드(6)를 이동시키도록 구성될 수 있다. 또한, 몰드 이동 유닛(12)은 몰드(6)의 θ(Z 축 둘레의 회전) 방향의 위치 및 몰드(6)의 기울기를 조정하기 위한 틸트 기능을 포함하도록 구성될 수 있다. 몰드 척(11)의 위치는 제1 계측 유닛(25)(도 1에 도시되지 않음)에 의해 계측된다. 제1 계측 유닛(25)의 예는 레이저 간섭계 및 인코더를 포함한다. 제1 계측 유닛(25)에 의한 계측을 위해 사용되는 바 미러 또는 스케일 등의 구조물이 몰드 척(11)에 배치될 수 있다. 후술하는 제어 유닛(5)은 제1 계측 유닛(25)에 의해 획득된 계측 결과를 사용하여 몰드 이동 유닛(12)을 제어한다.
조사 유닛(2)은 광원(도시되지 않음) 및 조사 광학계(도시되지 않음)를 포함한다. 조사 광학계는 후술하는 광학 소자의 조합을 포함한다. 조사 유닛(2)은, 임프린트 처리(성형 처리)에서, 몰드(6)를 통해서 기판(10) 상의 임프린트재(16)에 광(7)(예를 들어, 자외선)을 조사한다. 조사 유닛(2)은, 광원과, 광원으로부터의 광을 임프린트 처리에 적절한 광 상태(광 강도 분포 또는 조명 영역 등)로 조정하기 위한 광학 소자(렌즈, 미러, 및 차광판 등)를 포함한다. 본 예시적인 실시형태에서는 광경화법이 채용되기 때문에, 임프린트 장치(1)는 조사 유닛(2)을 포함한다. 열경화법이 채용되는 경우에는, 임프린트 장치(1)는 조사 유닛(2) 대신에 임프린트재(16)(열경화성 임프린트재)를 경화시키는 열원을 포함한다.
정렬 스코프(23)는, 몰드(6)에 형성된 정렬 마크(AM1)와 기판(10)에 형성된 정렬 마크(AM2)의 X 축 방향 및 Y 축 방향 각각의 위치 편차를 계측한다. 정렬 스코프(23)는 또한 몰드(6)의 패턴부의 형상 및 기판(10)에 형성된 샷 영역의 형상을 계측할 수 있다.
토출 유닛(24)은 미리 설정되어 있는 공급량에 대한 정보에 기초하여 임프린트재(16)를 토출하고 기판(10) 상에 임프린트재(16)를 공급한다. 토출 유닛(24)으로부터 공급되는 임프린트재(16)의 공급량은, 예를 들어 기판(10)에 형성되는 임프린트재(16)의 패턴의 두께, 임프린트재(16)의 패턴의 밀도 등에 따라 설정된다.
기판 보유지지 기구(4)는 기판(10)을 흡착력을 사용하여 끌어당김으로써 기판(10)을 보유지지하는 기판 척(기판 보유지지 유닛)(19)과 기판(10)이 X 축 방향 및 Y 축 방향으로 이동될 수 있게 하는 기판 스테이지(20)를 포함한다. 기판 척(19)은 진공 흡착력 또는 정전기력을 사용하여 기판(10)을 끌어당김으로써 기판(10)을 보유지지한다. 기판 척(19)은 기판 스테이지(20) 상에 장착된다. 기판 보유지지 기구(4)는 XY 면 내에서 이동가능하다. 몰드(6)의 패턴부가 기판(10) 상에 형성된 임프린트재(16)에 대해 가압될 때에 기판 보유지지 기구(4)의 위치가 조정됨으로써, 몰드(6)의 위치를 기판(10)의 위치와 정렬시킨다. 기판 보유지지 기구(4)에는 또한 기판(10)을 보유지지하는 기판 척(19)이 Z 축 방향으로 이동될 수 있게 하는 기판 이동 유닛(21)(도 1에는 도시되지 않음)이 제공된다. 기판 이동 유닛(21)에 적용가능한 액추에이터의 예는 리니어 모터 및 에어 실린더를 포함한다. 임프린트 장치(1)에서의 몰드(6)의 가압 및 분리는 몰드(6)를 Z 축 방향으로 이동시킴으로써 실현된다. 몰드(6)의 가압 및 분리는 또한 기판(10)을 Z 축 방향으로 이동시킴으로써 실현될 수 있다. 또한, 몰드(6)의 가압 및 분리는 몰드(6)와 기판(10)의 양자 모두를 Z 축 방향으로 서로 상대적으로 이동시킴으로써 실현될 수 있다. 기판 보유지지 기구(4)는, 기판(10)의 θ(Z 축 둘레의 회전) 방향의 위치 및 기판(10)의 기울기를 조정하기 위한 틸트 기능을 갖도록 구성될 수 있다. 기판 보유지지 기구(4)의 위치는 제2 계측 유닛(26)(도 1에는 도시되지 않음)에 의해 계측된다. 제2 계측 유닛(26)의 예는 레이저 간섭계 및 인코더를 포함한다. 제2 계측 유닛(26)에 의한 계측을 실행하기 위해 채용되는 바 미러 또는 스케일 등의 구조물이 기판 보유지지 기구(4)에 배치된다. 후술하는 제어 유닛(5)은, 제2 계측 유닛(26)에 의해 획득된 계측 결과를 사용해서 기판 이동 유닛(21)을 제어한다.
압력 조정 유닛(15)은, 몰드 척(11)에 의해 보유지지된 몰드(6)의 패턴부(6a)를 기판(10)을 향하는 방향(-Z 축 방향)으로 볼록 형상으로 변형시키거나 패턴부(6a)의 평면 형상을 복원시키기 위해서 공간(13) 내의 압력을 조정한다. 예를 들어, 압력 조정 유닛(15)은, 몰드(6)의 패턴부(6a)가 기판(10) 상의 임프린트재(16)에 접촉하기 전에, 몰드(6)의 패턴부(6a)가 각각의 볼록 형상으로 변형되도록 공간(13) 내의 압력을 주위의 압력보다 높아지게 조정한다. 또한, 압력 조정 유닛(15)은, 몰드(6)의 패턴부(6a)가 기판(10) 상의 임프린트재(16)에 접촉한 후에 몰드(6)의 패턴부(6a)의 평면 형상이 복원되도록 공간(13) 내의 압력을 주위의 압력과 동등해지도록 조정한다. 이 조정에 의해, 몰드(6)의 패턴부(6a)에 기체가 잔존하는 것을 방지할 수 있어, 보다 많은 양의 임프린트재(16)가 패턴부(6a)의 오목-볼록부에 충전될 수 있다. 또한, 공간(13) 내의 압력을 계측하기 위한 압력 계측 유닛(도시되지 않음)이 제공된다.
제어 유닛(5)은, 중앙 처리 유닛(CPU) 및 메모리를 포함하는 컴퓨터로 구성되고, 메모리에 저장된 프로그램에 기초하여 임프린트 장치(1)의 각 유닛의 동작, 조정 등을 제어한다. 제어 유닛(5)은 1개 이상의 컴퓨터로 구성될 수 있다. 또한, 제어 유닛(5)은, 임프린트 장치(1)와 일체로(공통인 하우징 내에) 구성될 수 있거나, 또는 임프린트 장치(1)와 별개로(다른 하우징 내에) 구성될 수 있다.
이어서, 제어 유닛(5)이 몰드 이동 유닛(12)을 제어하는 동작에 대해서 설명한다. 도 2는 몰드 이동 유닛(12)의 제어 블록을 도시한다. 제어 유닛(5)은, 몰드(6)(몰드 척(11))의 Z 축 방향의 위치를 제어하기 위한 목표 위치(201)를 생성한다. 이어서, 제어 유닛(5)은 목표 위치(201)와 제1 계측 유닛(25)에 의해 취득된 계측값 사이의 차이로부터 편차(202)를 산출한다. 이어서, 제어 유닛(5)은, 연산 모듈(203)에서 계산을 행하고, 몰드 이동 유닛(12)의 드라이버(205)에 대한 명령값(204)을 생성한다. 이어서, 드라이버(205)는 명령값(204)에 기초하여 몰드 이동 유닛(12)을 구동하기 위한 전류값(206)을 생성한다. 몰드 이동 유닛(12)은 전류값(206)에 기초하여 추력(제1 추력)을 생성한다. 이에 의해, 몰드 이동 유닛(12)은 몰드(6)를 Z 축 방향으로 이동시킬 수 있고 몰드(6)의 기울기를 조정할 수 있다. 또한, 기판 이동 유닛(21)은 기판 척(19)의 목표 위치와 제2 계측 유닛(26)에 의해 취득된 계측값을 사용하여 제어된다. 기판 이동 유닛(21)은, 기판 척(19)에 대하여 추력(제2 추력)이 발생할 때, 기판(10)을 Z 축 방향으로 이동시킬 수 있고 기판(10)의 기울기를 조정할 수 있다. 압력 조정 유닛(15)은, 공간(13) 내의 압력을 계측하는 압력 계측 유닛(도시하지 않음)에 의해 취득된 계측 결과를 사용하여 공간(13) 내의 압력을 마찬가지로 제어한다.
이제 임프린트 장치(1)에서의 임프린트 처리에 대해서 설명한다. 도 3은 임프린트 처리를 나타내는 흐름도이다. 단계 S1에서, 제어 유닛(5)은, 기판(10)을 보유지지하는 기판 보유지지 기구(4)가 기판(10)을 이동시키게 하고, 기판(10) 상의 임프린트 영역을 토출 유닛(24) 아래에 위치되도록 제어한다. 또한, 제어 유닛(5)은 기판(10) 상의 영역(임프린트 영역)에 임프린트재(16)를 도포하도록 토출 유닛(24)을 제어한다(도포 단계).
이어서, 단계 S2에서, 제어 유닛(5)은, 재료(16)가 공급되는 기판(10) 상의 임프린트 영역을 몰드(6)의 패턴부(6a) 아래에 위치시키도록 기판 보유지지 기구(4)를 제어한다. 또한, 제어 유닛(5)은, 패턴부(6a)가 임프린트 영역 상의 임프린트재(16)에 대해 가압되도록 몰드 척(11)을 Z 축 방향으로 이동시키도록 몰드 이동 유닛(12)을 제어한다(몰드 가압 단계). 이 경우, 제어 유닛(5)은 기판 이동 유닛(21)이 기판 척(19)을 Z 축 방향으로 이동되게 할 수 있다. 또한, 제어 유닛(5)은, 압력 조정 유닛(15)이, 몰드(6)의 하향 볼록 패턴부(6a)를 임프린트재(16)에 접촉시키고, 패턴부(6a)의 형상을 복귀시키면서 패턴부(6a)를 임프린트재(16)에 대해 가압함으로써, 공간(13) 내의 압력을 제어하게 한다.
이어서, 단계 S3에서, 제어 유닛(5)은, 정렬 스코프(23)의 계측 결과에 기초하여, 기판 보유지지 기구(4)를 XY 면 내의 방향으로 이동시키고, 패턴부(6a)를 임프린트 영역과 정렬시키도록 제어를 행한다(정렬). 대안적으로, 제어 유닛(5)은, 몰드 보유지지 기구(3)를 XY 면 내의 방향으로 이동시킬 수 있다.
이어서, 단계 S4에서, 제어 유닛(5)은 기판(10) 상의 임프린트재(16)에 광이 조사되도록 조사 유닛(2)을 제어한다(경화 단계).
이어서, 단계 S5에서, 제어 유닛(5)은, 몰드 척(11) 및 기판 척(19) 중 적어도 하나를 Z 축 방향으로 이동시킴으로써, 패턴부(6a)를 기판(10) 상의 임프린트재(16)로부터 분리한다(몰드 분리 단계). 기판(10) 위에 복수의 임프린트 영역이 존재하는 경우에는, 기판(10) 상의 복수의 임프린트 영역에 대하여 단계 S1 내지 S5의 처리가 반복적으로 행해진다.
이와 같이, 임프린트 처리에서, 제어 유닛(5)은 몰드 척(11) 및 기판 척(19) 중 적어도 하나의 위치를 제어한다. 그러나, 임프린트 처리 중에 임프린트 장치(1)의 유닛 중 어느 하나에서 이상이 발생하면, 제어 유닛(5)이 몰드 이동 유닛(12) 또는 기판 이동 유닛(21)을 정상적으로 제어하는 것이 어려워진다. 예를 들어, 몰드 척(11), 또는 기판 척(19)의 위치를 계측하는 계측 유닛에서 이상이 발생하는 경우, 몰드 이동 유닛(12) 또는 기판 스테이지(20)는 이상 추력을 발생시킬 수 있다. 결과적으로, 몰드(6)의 패턴부(6a)가 기판(10) 상의 임프린트재(16)에 대해 통상적인 힘보다 큰 힘으로 가압되고, 이는 몰드(6) 및 기판(10) 중 적어도 하나를 손상시킬 수 있다. 또한, 몰드 척(11) 또는 기판 척(19)이 이상 위치로 이동하거나 또는 이상 각도로 기울어지는 경우, 몰드(6) 및 기판(10) 중 적어도 하나는 임프린트 장치(1) 내의 부재에 접촉할 수 있고 손상될 수 있다.
그러므로, 본 예시적인 실시형태에 따른 임프린트 장치(1)는, 이상이 발생하는 경우에, 몰드(6)와 기판(10)이 접촉하지 않는 위치에 몰드 척(11)을 이동시키는 탄성 부재(40)(제1 탄성 부재)를 포함한다. 도 4는 몰드 척(11), 탄성 부재(40), 제어 유닛(5) 등을 도시한다. 몰드 이동 유닛(12) 및 탄성 부재(40)는 몰드 척(11)과 고정 유닛(14) 사이에 배치된다. 탄성 부재(40)는 몰드 척(11)에 +Z 축 방향으로 탄성력을 부여한다. 탄성 부재(40)의 예는 코일 스프링, 판 스프링, 및 고무를 포함한다. 몰드 척(11)의 중량이 몰드(6)의 중량과 조화하는 탄성 부재(40)의 위치(기준 위치)는 몰드(6) 및 기판(10)이 접촉하지 않는 위치가 되도록 조정된다. 탄성 부재(40)는, 몰드 척(11)과 기판 척(19) 사이의 거리가 미리결정된 거리보다 짧은 경우에, 기판 척(19)으로부터 멀어지는 방향으로 몰드 척(11)의 탄성력을 부여한다. 본 경우에는, 미리결정된 거리는 몰드 척(11)과 기판 척(19) 사이의 거리이지만, 그 대신에 몰드 척(11)의 위치가 Z 축 방향에서 설정될 수 있다(미리결정된 상위의 점과 몰드 척(11) 사이의 거리). 이 경우에서는, 몰드 척(11)의 Z 축 방향의 위치가 미리결정된 위치보다 낮은 경우에는, 기판 척(19)으로부터 멀어지는 방향으로 몰드 척(11)에 탄성력이 작용하도록 탄성 부재(40)가 배치된다. 기준 위치는, 몰드(6)의 패턴부(6a)가 하향 볼록 형상으로 변형되는 경우에도, 몰드(6) 및 기판(10)이 접촉하지 않는 위치가 되도록 조정된다. 또한, 기준 위치는, 몰드(6)와 기판 보유지지 기구(4)의 구조물이 접촉하지 않는 위치가 되도록 조정될 수 있다. 기판 보유지지 기구(4)의 구조물의 예는 상술한 바와 같은 바 미러 및 스케일을 포함한다. 이는 기판 보유지지 기구(4)의 구조물이 기판(10)보다 높은 위치에 배치될 수 있기 때문이다. 기준 위치는, 예를 들어 패턴부(6a)의 하면과 기판(10)이 기판 스테이지(20) 상의 구조물의 최상위 면으로부터 100 μm 이상 이격되도록 조정될 수 있다. 더 바람직하게는, 기준 위치는, 패턴부(6a)의 하면과 기판(10)이 기판 스테이지(20) 상의 구조물의 최상위 면으로부터 200 μm 이상 이격되도록 조정될 수 있다.
예를 들어, 도 3을 참조하여 위에서 설명한 임프린트 처리 중에 몰드 이동 유닛(12)의 제어에서 이상이 발생하는 경우, 제어 유닛(5)은 Z 축 방향의 추력(제1 힘)을 탄성 부재(40)의 탄성력보다 작게 설정하도록 몰드 이동 유닛(12)으로의 전류 공급을 조정한다. 결과적으로, 몰드 척(11)에 의해 보유지지된 몰드(6)는, 몰드(6) 및 기판(10)이 접촉하지 않는 기준 위치의 방향, 즉 몰드 척(11)이 기판 척(19)으로부터 분리되는 방향으로 이동한다. 더 바람직하게는, 몰드 이동 유닛(12)의 제어에서 이상이 발생하는 경우, 제어 유닛(5)은 몰드 이동 유닛(12)으로의 전류 공급을 차단하고, 몰드 이동 유닛(12)은 발생하는 추력을 0으로 설정한다. 이에 의해, 척(11)에 의해 보유지지되는 몰드(6)는, 몰드 척(11)이 기판 척(19)으로부터 분리되는 방향으로, 몰드(6) 및 기판(10)이 접촉하지 않는 기준 위치로 이동하고, 이에 의해 기판(10) 및 몰드(6)가 서로 접촉하는 것을 방지한다.
제어 유닛(5)은, 예를 들어 도 2에 도시된 바와 같은 편차(202), 명령값(204) 및 전류값(206) 등의 몰드 보유지지 기구(3)를 제어하기 위해서 사용되는 정보 중 적어도 하나가 미리결정된 임계치보다 커지는 경우에, 몰드 보유지지 기구(3)의 제어에 이상이 발생했다고 판정한다. 몰드 보유지지 기구(3)의 제어의 이상은, 예를 들어 제1 계측 유닛(25)의 고장에 의해 몰드 보유지지 기구(3)(몰드 척(11))의 위치가 정확하게 계측될 수 없거나 또는 구동 드라이버(205)의 고장에 의해 이상 전류값(206)이 생성되는 경우에 발생한다. 따라서, 몰드 보유지지 기구(3)를 제어하기 위해서 정보를 사용함으로써, 몰드 보유지지 기구(3)의 제어에 이상이 발생했다고 판정할 수 있다.
제어 유닛(5)은, 임프린트 처리 중에, 예를 들어 기판 이동 유닛(21)의 제어에서 이상이 발생한 경우, 몰드 이동 유닛(12)으로의 전류 공급을 조정할 수 있다. 기판 이동 유닛(21)에서 발생하는 이상 또한 기판 이동 유닛(21)의 제어에서의 편차, 명령값 및 전류값 등의 기판 보유지지 기구(4)를 제어하기 위해서 사용되는 정보 중 적어도 하나를 사용하여 판정될 수 있다. 또한, 제어 유닛(5)은, 임프린트 처리 중에, 예를 들어 압력 조정 유닛(15)의 제어에 이상이 발생하는 경우, 몰드 이동 유닛(12)으로의 전류 공급을 조정할 수 있다. 압력 조정 유닛(15)에서 발생하는 이상 또한 압력 조정 유닛(15)의 제어에서의 편차, 명령값 및 전류값 등의 압력 조정 유닛(15)을 제어하기 위해서 사용되는 정보 중 적어도 하나를 사용하여 판정될 수 있다.
또한, 제어 유닛(5)은, 임프린트 처리 중에, 몰드 척(11)의 위치가 미리결정된 위치보다 낮은 위치로 내려가는 경우에, 몰드 보유지지 기구(3)의 제어에서 이상이 발생했다고 판정할 수 있다. 즉, 제어 유닛(5)은, 몰드 척(11)과 기판 척(19) 사이의 거리가 미리결정된 거리보다 짧아지는 경우에, 몰드 보유지지 기구(3)의 제어에서 이상이 발생했다고 판정할 수 있다. 도 5는 몰드 척(11)의 위치를 도시한다. 도 3에 도시된 단계 S2는, 몰드 척(11)이 Z 축 방향에서 위치(Z0)에 위치되는 상태를 나타낸다. 몰드 척(11)이 위치(Z0)에 위치되는 상태에서, 하방으로 볼록한 패턴부(6a)의 최하위 점이 기판(10) 상의 임프린트재(16)에 접촉한다. 이 후, 제어 유닛(5)은, 압력 조정 유닛(15)을 제어해서 패턴부(6a)의 형상을 원래의 형상(평면 형상)으로 복원시키면서, 몰드 이동 유닛(12)을 제어하여 몰드(6)(몰드 척(11))가 하방으로 내려가게 한다. 몰드 척(11)이 위치(Z0)로부터 몰드(6)의 변형량(C(C>0))만큼 낮은 위치로 내려가면, 패턴부(6a)의 형상은 평면 형상으로 복원된다. 이 경우, 몰드(6)의 변형량(C)은 패턴부(6a)가 기판(10) 상의 임프린트재(16)에 접촉하기 직전의 몰드(6)의 변형량이다. 변형량(C)은 공간(13) 내의 압력값, 몰드(6)의 강성, 및 공간(13)의 XY 평면을 따라 취한 단면의 면적(공간(13)의 단면적)에 기초하여 소정의 값으로서 미리 획득된다. 변형량(C)은 실험, 시뮬레이션 등에 의해 미리 획득될 수 있다. 도 5에 도시된 점선은 패턴부(6a)가 평면 형상을 취하는 경우의 몰드(6)의 외부 형상을 나타낸다. 따라서, 제어 유닛(5)은 몰드 척(11)의 위치가 위치(Z0-C)에 도달할 때 몰드 척(11)을 정지시키도록 제어한다.
이 경우, 몰드 보유지지 기구(3)의 제어에서 이상이 발생하고 몰드 척(11)의 위치가 위치(Z0)로부터 소정 거리만큼 낮은 위치로 내려가는 경우, 패턴부(6a)의 주위면은 기판(10)에 접촉할 수 있다. 패턴부(6a)의 주위면이 기판(10)과 접촉하는 경우, 기판(10) 상에 형성된 패턴이 변형될 수 있거나, 몰드(6) 및 기판(10) 중 적어도 하나가 손상될 수 있는 가능성이 있다. 따라서, 제어 유닛(5)은, 몰드 척(11)의 위치가 미리결정된 위치(Ze)보다 낮은 위치로 내려가는 경우에 몰드 이동 유닛(12)의 제어에 이상이 발생했다고 판정한다. 제어 유닛(5)은, 소정의 거리를 H(H>0)로 나타내면, 몰드 척(11)의 위치가 Ze = Z0 - C - H를 충족하는 경우에, 몰드 이동 유닛(12)의 제어에 이상이 발생했다고 판정한다. 이 경우, 제어 유닛(5)은, 패턴부(6a)와 기판(10) 상의 임프린트재(16) 사이의 접촉에 의해, 편차(202), 명령값(204) 등에 변동이 발생했을 때의 몰드 척(11)의 위치에 기초하여, 위치(Z0)를 구할 수 있다. 도 5에 도시된 바와 같이, 패턴부(6a)가 평면 형상을 취할 때의 패턴부(6a)의 면과 패턴부(6a)의 주위면 사이의 거리는 거리(H)로서 설정될 수 있다. 거리(H)는 예를 들어 30 μm이다. 거리(H)는 실험, 시뮬레이션 등에 의해 미리 획득될 수 있고 예를 들어 15 μm일 수 있다. 거리(H)를 고려함으로써, 몰드 척(11)의 제어의 오차에 의해, 제어 유닛(5)이 잘못해서 이상이 발생했다고 판정하는 것을 방지할 수 있다.
상술한 바와 같이, 본 예시적인 실시형태에 따른 임프린트 장치(1)에서는, 몰드 이동 유닛(12) 등의 제어에서 이상이 발생하는 경우에, 몰드(6)를 보유지지하는 몰드 척(11)이 탄성 부재(40)에 의해 이동됨으로써, 몰드(6) 또는 기판(10)이 손상되는 것을 방지한다.
제2 예시적인 실시형태는 몰드에 의해 기판 상의 조성물을 성형하는 성형 장치로서 기판 상에 패턴을 형성하는 임프린트 장치를 사용하는 예를 도시한다. 제2 예시적인 실시형태에서 설명되지 않는 구성은 제1 예시적인 실시형태와 마찬가지이다. 제2 예시적인 실시형태는, 몰드 보유지지 유닛 등에서 이상이 발생하는 경우에, 기판(10)을 보유지지하는 기판 보유지지 유닛이 몰드(6) 및 기판(10)이 접촉하지 않는 위치로 이동되는 예시적인 실시형태를 도시한다.
본 예시적인 실시형태에 따른 임프린트 장치(1)는, 제어에 이상이 발생하는 경우에, 기판 척(19)이 몰드(6) 및 기판(10)이 접촉하지 않는 위치로 이동하게 하는 탄성 부재(제2 탄성 부재)(60)를 포함한다. 도 6은 기판 척(19), 탄성 부재(60), 제어 유닛(5) 등을 도시한다. 기판 이동 유닛(21) 및 탄성 부재(60)는 기판 척(19)과 기판 스테이지(20) 사이에 배치된다. 탄성 부재(60)는 기판 척(19)에 -Z 축 방향으로 탄성력을 부여한다. 탄성 부재(60)의 예는 코일 스프링, 판 스프링, 및 고무를 포함할 수 있다. 기판 척(19)의 중량이 기판(10)의 중량과 조화되는 탄성 부재(60)의 위치(기준 위치)는 몰드(6) 및 기판(10)이 접촉하지 않는 위치로 조정된다. 탄성 부재(60)는, 기판 척(19)과 몰드 척(11) 사이의 거리가 미리결정된 거리보다 짧은 경우에, 몰드 척(11)으로부터 멀어지는 방향으로 기판 척(19)에 탄성력을 부여한다. 본 경우에, 미리결정된 거리는 기판 척(19)과 몰드 척(11) 사이의 거리이지만, 거리는 이것으로 한정되지 않고 기판 척(19)의 Z 축 방향의 위치(미리결정된 상방의 점과 기판 척(19) 사이의 거리)일 수 있다. 이 경우에, 기판 척(19)의 Z 축 방향의 위치가 미리결정된 위치보다 높은 경우에는, 탄성 부재(60)는 몰드 척(11)으로부터 멀어지는 방향의 탄성력이 기판 척(19)에 작용하도록 배치된다. 또한, 기준 위치는, 몰드(6)의 패턴부(6a)가 하향 볼록 형상으로 변형되는 경우, 몰드(6)와 기판(10)이 접촉하지 않는 위치를 취하도록 조정된다. 또한, 기준 위치는, 몰드(6)와 기판 보유지지 기구(4)의 구조물이 접촉하지 않는 위치를 취하도록 조정될 수 있다.
예를 들어, 제어 유닛(5)은, 도 3에 도시된 임프린트 처리 중에 기판 이동 유닛(21)의 제어에 이상이 발생한 경우, 기판 이동 유닛(21)으로의 전류 공급을 조정하여, Z 축 방향에서의 추력을 탄성 부재(60)의 탄성력보다 작게 설정한다. 결과적으로, 기판 척(19)에 의해 보유지지된 기판(10)은 몰드(6)와 기판(10)이 접촉하지 않는 기준 위치의 방향, 즉 기판 척(19)이 몰드 척(11)으로부터 이격되는 방향으로 이동한다. 바람직하게는, 제어 유닛(5)은, 기판 이동 유닛(21)의 제어에서 이상이 발생하는 경우, 기판(10)이 몰드(6)에 접촉하지 않는 위치로 이동한다. 더 바람직하게는, 제어 유닛(5)은, 기판 이동 유닛(21)으로의 전류 공급을 차단하고, 기판 이동 유닛(21)에 의해 발생하는 추력을 "0"으로 설정한다. 결과적으로, 기판 척(19)이 몰드 척(11)으로부터 멀어지는 방향으로 이동하고, 기판 척(19)에 의해 보유지지된 기판(10)이 몰드(6) 및 기판(10)이 접촉하지 않는 기준 위치로 이동하여, 기판(10)과 몰드(6)가 서로 접촉하는 것을 방지할 수 있다.
이와 같이, 본 예시적인 실시형태에 따른 임프린트 장치에서, 몰드 이동 유닛 등의 제어에 이상이 발생하는 경우에, 기판(10)을 보유지지하는 기판 척(19)은 탄성 부재(60)에 의해 이동되므로, 몰드(6) 또는 기판(10)이 손상되는 것을 방지한다.
제3 예시적인 실시형태는, 몰드를 사용에 의해 기판 상의 조성물을 성형하는 성형 장치로서, 기판 상에 평탄화층을 형성하는 형성 처리를 행하는 평탄화 장치를 사용하는 예를 도시한다. 제3 예시적인 실시형태에서 설명되지 않는 구성은 제1 및 제2 예시적인 실시형태의 설명과 마찬가지이다.
제1 예시적인 실시형태에서는 몰드(6)로서 오목-볼록 패턴이 제공된 회로 패턴을 전사하기 위한 몰드에 대해서 설명하였지만, 몰드(6)는 대신에 오목-볼록 패턴을 갖지 않는 평면부를 포함하는 몰드(평면 템플릿)일 수 있다. 평면 템플릿은, 평면부가 기판 상의 조성물을 평탄화하도록 성형을 행하는 평탄화 처리(성형 처리)를 행하는 평탄화 장치(성형 장치)에 사용된다. 평탄화 처리는, 기판 상에 공급된 경화성 조성물에 평면 템플릿의 평탄부를 접촉시킨 상태에서, 광의 조사에 의해 또는 가열에 의해 경화성 조성물을 경화시키는 단계를 포함한다.
평탄화 장치에서는, 평면 템플릿을 사용하여 기판 상에 평탄화층을 형성한다. 기판 상의 베이스 패턴은 전 단계에서 형성된 패턴에 기인하는 오목-볼록 프로파일을 포함한다. 특히, 메모리 소자의 다층 구조에 있어서의 최근의 진보에 수반하여, 약 100 nm의 단차를 갖는 프로세스 기판이 나오고 있다. 기판 전체의 완만한 파형에 의해 형성되는 단차는, 포토 단계에서 사용되는 스캔 노광 장치의 포커스 추종 기능에 의해 보정될 수 있다. 그러나, 노광 장치의 노광 슬릿 면적 내에 합치할 수 있는 미세한 피치를 갖는 오목-볼록 패턴이 노광 장치의 초점 심도(Depth Of Focus)(DOF)를 그대로 소비한다. 기판의 베이스 패턴을 평활화하는 종래의 기술로서, 스핀 온 카본(Spin On Carbon)(SOC) 또는 화학 기계 연마(Chemical Mechanical Polishing)(CMP)와 같은 평탄화층을 형성하는 기술이 사용된다. 그러나, 종래 기술은 충분한 평탄화 성능이 얻어질 수 없는 문제를 갖고, 베이스 패턴의 오목 및 볼록 형상의 차이는 층의 수의 증가로 인해 향후 더 증가하는 경향이 있다.
이러한 문제를 해결하기 위해서, 본 예시적인 실시형태에 따른 평탄화 장치는, 기판에 미리 도포된 미경화 조성물에 대하여 평면 템플릿(평면 플레이트)을 가압함으로써 기판의 면 내의 국소 평탄화를 행한다. 본 예시적인 실시형태에서, 평탄화 장치의 구성은 도 1에 도시된 임프린트 장치(1)와 실질적으로 동일할 수 있다. 그러나, 평탄화 장치에서는, 오목-볼록 패턴이 형성된 패턴부를 포함하는 몰드 대신에 기판 이상의 면적을 갖는 평면 플레이트를 사용하고, 평면 플레이트는 기판 상의 조성물층의 전체면에 접촉된다. 몰드 보유지지 유닛은 상술한 바와 같은 평면 플레이트를 보유지지하도록 구성된다.
도 7a 내지 도 7c는 본 예시적인 실시형태에 따른 평탄화 장치에 의해 행해지는 처리를 각각 도시한다. 도 7a는, 기판 상에 조성물을 공급하고, 평면 플레이트(503)를 조성물에 접촉시키기 전의 상태를 도시한다. 조성물의 공급 패턴은 기판의 전체면에서의 오목-볼록 패턴에 대한 정보를 고려하여 계산된다. 도 7b는, 평면 플레이트(503)가 기판 상의 조성물과 접촉하는 상태를 도시한다. 도 7c는, 조성물에 광을 조사해서 조성물을 경화시킨 후 평면 플레이트(503)가 제거된 상태를 도시한다.
상술한 바와 같이, 실제 기판은 패턴의 단차뿐만 아니라, 기판의 전체면에서 오목 및 볼록 형상을 갖기 때문에, 평면 플레이트(503)가 조성물에 접촉하는 타이밍은 오목 및 볼록 형상에 의해 상이하다. 본 예시적인 실시형태에서는, 최초 접촉 위치에서는 접촉 직후에 조성물이 이동하기 시작하며, 그에 따라 대량의 조성물이 부여된다. 마지막 접촉 위치에서는, 조성물의 이동이 늦게 시작되고, 주변으로부터 유입하는 조성물이 추가되며, 그래서 조성물의 양은 대응하여 감소된다. 이러한 상황에서, 기판의 전체면에 균일한 두께로 평탄화층이 형성될 수 있다.
제1 및 제2 예시적인 실시형태에 따른 개시내용은 또한 본 예시적인 실시형태에 따른 평탄화 장치에 적용될 수 있다.
(물품 제조 방법)
임프린트 장치를 사용해서 형성된 경화물의 패턴은, 각종 물품의 적어도 일부에 영구적으로 사용되거나 또는 각종 물품을 제조하기 위해 일시적으로 사용된다. 물품의 예는 전기 회로 소자, 광학 소자, 미세 전자 기계 시스템(MEMS), 기록 소자, 센서, 및 몰드를 포함한다. 전기 회로 소자의 예는, 동적 랜덤 액세스 메모리(DRAM), 정적 RAM(SRAM), 플래시 메모리, 자기 RAM(MRAM), 휘발성 또는 불휘발성 반도체 메모리와, 대규모 집적체(LSI), 전하-결합 디바이스(CCD), 이미지 센서, 및 필드 프로그래머블 게이트 어레이(Field Programmable Gate Array)(FPGA)와 같은 반도체 소자를 포함한다. 몰드의 예는 임프린트용 몰드를 포함한다.
경화물의 패턴은, 상기 물품의 적어도 일부의 부재로서 그대로 사용되거나 레지스트 마스크로서 일시적으로 사용된다. 레지스트 마스크는 기판 가공 단계에서 에칭, 이온 주입 등이 행해진 후에 제거된다.
이어서, 물품의 구체적인 제조 방법에 대해서 설명한다. 도 8a에 도시하는 바와 같이, 절연재 등의 피가공재(2z)가 웨이퍼 표면에 형성된 실리콘 웨이퍼 등의 기판(1z)을 준비하고, 잉크젯법 등에 의해 피가공재(2z)의 표면에 임프린트재(3z)를 부여한다. 도 8a는 복수의 액적 형태로 기판 상에 임프린트재(3z)가 부여된 상태를 도시한다.
도 8b에 도시하는 바와 같이, 오목-볼록 패턴이 형성된 몰드(4z)의 임프린트측이 기판 상의 임프린트재(3z)에 대향된다. 도 8c에 도시하는 바와 같이, 임프린트재(3z)가 부여된 기판(1z)이 몰드(4z)에 접촉되고, 압력이 가해진다. 임프린트재(3z)가 몰드(4z)와 피가공재(2z) 사이의 간극에 충전된다. 이 상태에서, 경화 에너지로서의 역할을 하는 광을 몰드(4z)를 통해서 임프린트재(3z)에 조사하여 임프린트재(3z)를 경화시킨다.
도 8d에 도시하는 바와 같이, 임프린트재(3z)를 경화시킨 후 몰드(4z)를 기판(1z)으로부터 분리하면, 기판(1z) 위에 임프린트재(3z)의 경화물의 패턴이 형성된다. 이 경화물의 패턴은, 몰드의 오목부가 경화물의 각각의 볼록부에 대응하고, 몰드의 볼록부가 경화물의 오목부에 대응하는 형상을 갖는다. 즉, 몰드(4z)의 오목-볼록 패턴이 임프린트재(3z)에 전사된다.
도 8e에 도시하는 바와 같이, 에칭 저항 마스크인 경화물의 패턴에 대해 에칭을 행하면, 피가공재(2z)의 표면에 경화물이 형성되어 있지 않거나 소량의 경화물만이 형성되어 있는 부분이 제거되어, 홈(5z)이 형성된다. 도 8f에 도시하는 바와 같이, 경화물의 패턴을 제거하면, 피가공재(2z)의 표면에 홈(5z)이 형성된 물품을 얻을 수 있다. 이 경우, 경화물의 패턴이 제거된다. 그러나, 가공 후에 경화물의 패턴을 제거하지 않고, 경화물의 패턴을 반도체 소자 등에 포함되는 층간 절연용 막으로서, 즉 물품의 부재로서 사용할 수 있다.
또한, 몰드(4z)로서 오목-볼록 패턴이 제공된 회로 패턴 전사용의 몰드를 사용하는 경우를 일례로서 위에서 설명했지만, 오목-볼록 패턴이 없는 평면부를 포함하는 몰드(블랭크 템플릿)를 사용할 수 있다. 블랭크 템플릿은, 평면부에 의해 기판 상에서 조성물을 평탄화하도록 성형을 행하는 평탄화 처리(성형 처리)를 행하는 평탄화 장치(성형 장치)에 사용된다. 평탄화 처리는, 기판 상에 공급된 경화성 조성물에 블랭크 템플릿의 평탄부를 접촉시킨 상태에서, 광의 조사 또는 가열에 의해 경화성 조성물을 경화시키는 단계를 포함한다.
위에서 예시적인 실시형태를 설명하였지만, 본 개시내용은 예시적인 실시형태로 한정되지 않으며, 본 개시내용의 범위 내에서 다양한 변형과 변경이 이루어질 수 있다.
성형 장치의 일례로서, 몰드에 의해 기판 상의 임프린트재를 성형하여 기판에 패턴을 형성하는 임프린트 장치를 위에서 설명하였다. 그러나, 본 개시내용에 따른 성형 장치는 임프린트 장치로 한정되지 않는다. 성형 장치의 일례로서, 오목-볼록 패턴이 없는 평면부를 포함하는 몰드(블랭크 템플릿)에 의해 기판 상에서 조성물을 평탄화하도록 성형을 행하는 평탄화 처리(성형 처리)를 행하는 평탄화 장치가 사용될 수 있다.
제1 내지 제3 예시적인 실시형태는 단독으로 또는 제1 내지 제3 예시적인 실시형태를 조합함으로서 실행될 수 있다.
예시적인 실시형태에 따르면, 몰드 또는 기판이 손상되는 것을 방지할 수 있는 성형 장치 및 물품 제조 방법을 제공할 수 있다.
본 개시내용을 예시적인 실시형태를 참고하여 설명하였지만, 본 개시내용은 개시된 예시적인 실시형태로 한정되지 않음을 이해해야 한다. 이하의 청구항의 범위는 이러한 모든 변형과 동등한 구조 및 기능을 포함하도록 최광의로 해석되어야 한다.

Claims (16)

  1. 몰드에 의해 기판 상의 조성물을 성형하는 성형 장치이며, 상기 성형 장치는,
    상기 몰드를 보유지지하도록 구성되는 몰드 보유지지 유닛과;
    상기 기판을 보유지지하도록 구성되는 기판 보유지지 유닛과;
    상기 몰드 보유지지 유닛에 상기 기판 보유지지 유닛으로부터 멀어지는 제1 방향으로 제1 탄성력을 가하도록 구성되는 제1 탄성 부재와;
    상기 몰드 보유지지 유닛이 상기 기판 보유지지 유닛에 접근하는 제2 방향으로 상기 몰드 보유지지 유닛에 제1 힘을 가하도록 구성되는 제어 유닛을 포함하고,
    상기 제어 유닛은, 상기 제어 유닛이 이상이 발생했다고 판정하는 경우에, 상기 제1 힘을 상기 제1 탄성력보다 약하게 가함으로써, 상기 몰드 보유지지 유닛을 상기 제1 방향으로 이동시키는 성형 장치.
  2. 제1항에 있어서, 상기 제어 유닛은 상기 몰드 보유지지 유닛을 제어하기 위해서 사용되는 정보에 기초하여 상기 이상이 발생했다고 판정하는 성형 장치.
  3. 제2항에 있어서, 상기 몰드 보유지지 유닛의 위치를 계측하도록 구성되는 제1 계측 유닛을 더 포함하며,
    상기 몰드 보유지지 유닛을 제어하기 위해 사용되는 상기 정보는 상기 제1 계측 유닛에 의해 계측된 상기 몰드 보유지지 유닛의 상기 위치와 상기 몰드 보유지지 유닛의 목표 위치 사이의 차이를 포함하는 성형 장치.
  4. 제1항에 있어서, 상기 제어 유닛은 상기 기판 보유지지 유닛과 상기 몰드 보유지지 유닛 사이의 거리에 기초하여 상기 이상이 발생했다고 판정하는 성형 장치.
  5. 제1항에 있어서, 상기 제어 유닛은, 상기 제1 방향에서의 상기 몰드 보유지지 유닛의 위치가 상기 몰드 보유지지 유닛에 의해 보유지지된 상기 몰드가 상기 기판 보유지지 유닛에 의해 보유지지된 상기 기판 상의 상기 조성물에 접촉할 때의 상기 몰드 보유지지 유닛의 상기 위치로부터 소정 거리만큼 이격된 위치를 초과하는 경우에 상기 이상이 발생했다고 판정하는 성형 장치.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 소정 거리는 상기 제1 방향에서의 상기 몰드의 변형량에 기초하여 결정되는 성형 장치.
  7. 삭제
  8. 제1항에 있어서, 상기 기판 보유지지 유닛에 상기 제2 방향으로 제2 탄성력을 가하도록 구성되는 제2 탄성 부재를 더 포함하며,
    상기 제어 유닛이 상기 이상이 발생했다고 판정하는 경우에, 상기 제어 유닛은 상기 기판 보유지지 유닛이 상기 몰드 보유지지 유닛으로부터 멀어지는 상기 제1 방향으로 이동하게 하는 성형 장치.
  9. 제8항에 있어서, 상기 제어 유닛은 상기 기판 보유지지 유닛을 제어하기 위해 사용되는 정보에 기초하여 상기 이상이 발생했다고 판정하는 성형 장치.
  10. 제9항에 있어서, 상기 기판 보유지지 유닛의 위치를 계측하도록 구성되는 제2 계측 유닛을 더 포함하며,
    상기 기판 보유지지 유닛을 제어하기 위해 사용되는 상기 정보는 상기 제2 계측 유닛에 의해 계측된 상기 기판 보유지지 유닛의 상기 위치와 상기 기판 보유지지 유닛의 목표 위치 사이의 차이를 포함하는 성형 장치.
  11. 제1항에 있어서, 상기 몰드 보유지지 유닛과 상기 몰드 보유지지 유닛에 의해 보유지지된 상기 몰드 사이에 형성된 공간 내의 압력을 조정하도록 구성되는 압력 조정 유닛을 더 포함하며,
    상기 제어 유닛은 상기 압력 조정 유닛을 제어하기 위해서 사용되는 정보에 기초하여 상기 이상이 발생했다고 판정하는 성형 장치.
  12. 몰드에 의해 기판 상의 조성물을 성형하는 성형 장치이며, 상기 성형 장치는,
    상기 몰드를 보유지지하도록 구성되는 몰드 보유지지 유닛과;
    상기 기판을 보유지지하도록 구성되는 기판 보유지지 유닛과;
    상기 기판 보유지지 유닛에 상기 몰드 보유지지 유닛으로부터 멀어지는 제1 방향으로 탄성력을 가하도록 구성되는 탄성 부재와;
    상기 기판 보유지지 유닛이 상기 몰드 보유지지 유닛에 접근하는 제2 방향으로 상기 기판 보유지지 유닛에 제1 힘을 가하도록 구성되는 제어 유닛을 포함하고,
    상기 제어 유닛은, 상기 제어 유닛이 이상이 발생했다고 판정하는 경우에, 상기 제1 힘을 상기 탄성력보다 약하게 가함으로써, 상기 기판 보유지지 유닛을 상기 제1 방향으로 이동시키는 성형 장치.
  13. 제12항에 있어서, 상기 제어 유닛은 상기 기판 보유지지 유닛을 제어하기 위해 사용되는 정보에 기초하여 상기 이상이 발생했다고 판정하는 성형 장치.
  14. 제1항에 있어서, 상기 성형 장치는 상기 몰드의 패턴을 상기 조성물에 접촉시켜 상기 조성물의 패턴을 형성하는 성형 장치.
  15. 제1항에 있어서, 상기 성형 장치는 상기 몰드의 평면부를 상기 조성물에 접촉시켜 상기 조성물을 평탄하게 하는 성형 장치.
  16. 물품 제조 방법이며,
    몰드에 의해 기판 상의 조성물을 성형하도록 구성되는 성형 장치를 사용하여 기판 상에 조성물을 형성하는 단계와;
    상기 조성물이 형성된 상기 기판을 처리하는 단계와;
    상기 처리된 기판을 사용하여 물품을 제조하는 단계를 포함하고,
    상기 성형 장치는,
    상기 몰드를 보유지지하도록 구성되는 몰드 보유지지 유닛과;
    상기 기판을 보유지지하도록 구성되는 기판 보유지지 유닛과;
    상기 몰드 보유지지 유닛에 상기 기판 보유지지 유닛으로부터 멀어지는 제1 방향으로 제1 탄성력을 가하도록 구성되는 제1 탄성 부재와;
    상기 몰드 보유지지 유닛이 상기 기판 보유지지 유닛에 접근하는 제2 방향으로 상기 몰드 보유지지 유닛에 제1 힘을 가하도록 구성되고,
    제어 유닛으로서, 상기 제어 유닛이 이상이 발생했다고 판정하는 경우에, 상기 제1 힘을 상기 제1 탄성력보다 약하게 가함으로써, 상기 몰드 보유지지 유닛을 상기 제1 방향으로 이동시키는 제어 유닛을 포함하는 물품 제조 방법.
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