KR102527567B1

KR102527567B1 - 파티클에 의한 템플레이트 손상을 억제하는 임프린트 패턴 형성 방법

Info

Publication number: KR102527567B1
Application number: KR1020180022155A
Authority: KR
Inventors: 정우영
Original assignee: 에스케이하이닉스 주식회사
Priority date: 2018-02-23
Filing date: 2018-02-23
Publication date: 2023-05-03
Also published as: US11150553B2; KR20190101777A; US20190265586A1

Abstract

임프린트 패턴 형성 방법을 제시한다. 임프린트 패턴 형성 방법은, 웨이퍼(wafer) 상에 위치하는 파티클(particle)을 검출하고, 웨이퍼의 표면에 임프린트 매질(imprint material)의 제1드랍플릿(droplet)들을 형성한다. 파티클 주위에 임프린트 매질의 제2드랍플릿들을 추가로 형성한다. 제1 및 제2드랍플릿들에 템플레이트(template)를 접촉시키고 눌러 제1 및 제2드랍플릿들을 임프린트 매질층으로 스프레딩(spreading)한다.

Description

파티클에 의한 템플레이트 손상을 억제하는 임프린트 패턴 형성 방법 {Method of forming imprinted patterns for suppressing template damages from particles}

본 출원은 나노임프린트 리소그래피(NIL: Nano Imprint Lithography) 기술에 관한 것으로, 특히, 파티클(particle)에 의한 템플레이트 손상(template damage)을 억제하는 임프린트 패턴 형성 방법에 관한 것이다.

나노임프린트 리소그래피(NIL) 기술은 웨이퍼(wafer) 상에 구현하는 미세한 크기의 패턴들을 형성하는 기술로 시도되고 있다. 나노임프린트 리소그래피 기술은 나노 구조물(nanostructure)이 구비된 임프린트 템플레이트(imprinting template)를 이용한 패턴 전사 기술이다. 임프린팅 매질(imprinting medium)의 표면에 템플레이트를 눌러, 임프린팅 매질 표면에 패턴 형상을 형성하고 있다. 임프린트 과정에서 파티클(particle)이 생성된 경우, 파티클은 웨이퍼 표면에 흡착된다. 템플레이트가 웨이퍼에 대해서 프레스(press)될 때, 파티클은 템플레이트 또는 템틀레이트 표면의 구조물에 손상(damage)를 유발할 수 있다.

본 출원은 임프린트 과정에서 파티클에 의한 템플레이트 손상을 억제하는 임프린트 패턴 형성 방법을 제시하고자 한다.

본 출원은 임프린트 패턴 형성 방법을 제시한다. 임프린트 패턴 형성 방법은, 웨이퍼(wafer) 상에 위치하는 파티클(particle)을 검출하는 단계와, 상기 웨이퍼의 표면에 임프린트 매질(imprint material)의 제1드랍플릿(droplet)들을 형성하는 단계와, 상기 파티클 주위에 임프린트 매질의 제2드랍플릿들을 추가로 형성하는 단계, 및 상기 제1 및 제2드랍플릿들에 템플레이트(template)를 접촉시키고 눌러 상기 제1 및 제2드랍플릿들을 임프린트 매질층으로 스프레딩(spreading)하는 단계를 포함한다.

본 출원에 따른 임프린트 패턴 형성 방법은, 웨이퍼(wafer) 상에 위치하는 파티클(particle)을 검출하는 단계와, 상기 웨이퍼의 표면에 임프린트 매질(imprint material)의 제1드랍플릿(droplet)들을 형성하는 단계와, 상기 파티클의 검출 정보를 이용하여 상기 파티클 주위에 임프린트 매질의 제2드랍플릿들을 배치하는 드랍 맵(drop map)을 생성하는 단계와, 상기 드랍 맵을 따라 상기 임프린트 매질의 제2드랍플릿들을 상기 웨이퍼 상에 형성하는 단계, 및 상기 제1 및 제2드랍플릿들에 템플레이트(template)를 접촉시키고 눌러 상기 제1 및 제2드랍플릿들을 임프린트 매질층으로 스프레딩(spreading)하는 단계를 포함한다.

본 출원에 따른 임프린트 패턴 형성 방법은, 웨이퍼에 대향되는 템플레이트(template), 상기 웨이퍼 상에 임프린트 매질을 공급하는 공급부, 및 상기 웨이퍼(wafer)의 표면에 위치하는 파티클(particle)을 검출하는 파티클 검출부를 포함하는 임프린트 장비를 사용하여, 상기 웨이퍼 상에 위치하는 상기 파티클의 위치 및 크기 정보를 검출하는 단계와, 상기 공급부를 사용하여 상기 웨이퍼의 표면에 임프린트 매질(imprint material)의 제1드랍플릿(droplet)들을 형성하는 단계와, 상기 파티클의 검출 정보를 이용하여 상기 파티클 주위에 임프린트 매질의 제2드랍플릿들을 추가로 형성하는 단계, 및 상기 제1 및 제2드랍플릿들에 상기 템플레이트를 접촉시키고 눌러 상기 제1 및 제2드랍플릿들을 임프린트 매질층으로 스프레딩(spreading)하는 단계를 포함한다.

본 출원의 실시예들에 따르면, 임프린트 과정에서 파티클에 의한 템플레이트 손상을 억제하는 임프린트 패턴 형성 방법을 제시할 수 있다.

도 1은 일 예에 의한 임프린트 장치(imprinting apparatus)를 개략적으로 보여주는 측면도(simplified side view)이다.
도 2는 일 예에 의한 임프린트 패턴 형성 방법을 개략적으로 보여주는 흐름도이다.
도 3 내지 도 8은 일 예에 따른 임프린트 패턴 형성 방법을 개략적으로 보여주는 측면도들이다.
도 9 내지 도 11은 일 예에 따른 임프린트 물질 드랍 맵(imprinting material drop map)들을 개략적으로 보여주는 평면도들이다.
도 12는 일 예에 의한 파티클(particle)에 기인하는 템플레이트 손상(template damage)을 개략적으로 보여주는 측면도이다.

본 출원의 예의 기재에서 사용하는 용어들은 제시된 실시예에서의 기능을 고려하여 선택된 용어들로서, 그 용어의 의미는 기술 분야에서의 사용자, 운용자의 의도 또는 관례 등에 따라 달라질 수 있다. 사용된 용어의 의미는 본 명세서에 구체적으로 정의된 경우 정의된 정의에 따르며, 구체적인 정의가 없는 경우 당업자들이 일반적으로 인식하는 의미로 해석될 수 있다.

본 출원의 예의 기재에서 "제1" 및 "제2", "상부(top)"및 "하부(bottom or lower)"와 같은 기재는 부재를 구분하기 위한 것이며, 부재 자체를 한정하거나 특정한 순서를 의미하는 것으로 사용된 것은 아니고, 상대적인 위치 관계를 의미하는 것이지 그 부재에 직접 접촉하거나 또는 사이 계면에 다른 부재가 더 도입되는 특정한 경우를 한정하는 것은 아니다. 구성 요소들 간의 관계를 설명하는 다른 표현들에서도 마찬가지의 해석이 적용될 수 있다.

본 출원의 실시예들은 DRAM 소자나, PcRAM 소자나 ReRAM 소자와 같은 집적 회로들을 구현하는 기술 분야에 적용될 수 있다. 또한, 본 출원의 실시예들은 SRAM, FLASH, MRAM 또는 FeRAM과 같은 메모리 소자나, 논리 집적회로가 집적된 로직(logic) 소자를 구현하는 기술 분야에도 적용될 수 있다. 본 출원의 실시예들은 미세 패턴들을 요구하는 다양한 제품을 구현하는 기술 분야에 적용될 수 있다.

명세서 전문에 걸쳐 동일한 참조 부호는 동일한 구성 요소를 지칭할 수 있다. 동일한 참조 부호 또는 유사한 참조 부호들은 해당 도면에서 언급 또는 설명되지 않았더라도, 다른 도면을 참조하여 설명될 수 있다. 또한, 참조 부호가 표시되지 않았더라도, 다른 도면들을 참조하여 설명될 수 있다.

도 1은 일 예에 의한 임프린트 장치(imprinting apparatus: 10)을 개략적으로 보여준다.

도 1을 참조하면, 임프린트 장치(10)는 템플레이트(template: 20)와 템플레이트(20)에 대향되도록 기판 또는 웨이퍼(30)가 도입된 기판 스테이지(stage: 32)를 포함하여 구성된다. 템플레이트(20)는 웨이퍼(30) 상으로 패턴 전사될 임프린트 패턴(imprinting pattern: 21)들을 패턴면(patterned surface)에 구비한다. 임프린트 패턴(21)들은 패턴면에서 리세스(recess)된 부분과 돌출된 부분(protrusion)들을 포함하여 구비된다. 임프린트 패턴(21)들은 컨케이브 및 컨벡스(concave and convex) 패턴들을 포함한다. 템플레이트 홀딩부(template holder: 23)가 템플레이트(20)를 보유하도록 구성된다. 템플레이트 홀딩부(23)는 템플레이트(20)의 측면을 잡고 지지하는 척(chuck)으로 구성될 수 있다.

임프린트 장치(10)는 템플레이트 홀딩부(23)를 지지하고 이동시키는 템플레이트 구동 스테이지(25)를 포함할 수 있다. 템플레이트 구동 스테이지(25)는 템플레이트(20)를 웨이퍼(30) 쪽으로 하강시키고, 템플레이트(20)를 웨이퍼(30)에 대해서 푸쉬(push) 또는 프레스(press)하고, 이후에 웨이퍼(30)로부터 이탈시키는 임프린트 동작을 구동한다. 기판 스테이지(32)는 웨이퍼(30)를 보유하도록 구성된 기판 척(chuck)을 포함한다. 웨이퍼(30)는 기판 스테이지(32)에 고정되고, 웨이퍼(30) 상에 템플레이트(20)가 위치한다. 기판 스테이지(32)를 이동시키고 구동시키는 스테이지 구동부(33)가 기판 스테이지(32)에 연결된다.

임프린트 장치(10)는 임프린트 재료(imprinting material)의 드랍플릿(droplet: 40)들을 제공하는 공급부(supplier: 41)를 포함한다. 공급부(41)는 액상의 임프린트 재료를 웨이퍼(30)의 표면(31)에 잉크 젯(ink jetting) 방식으로 제공할 여러 노즐(nozzle)들을 포함하여 구성될 수 있다. 임프린트 재료는 레지스트 물질(resist material)을 포함할 수 있다. 공급부(41)는 웨이퍼(30)의 표면(31)에 일정 간격 이격되고 일정한 크기를 가지는 드랍플릿(40)들을 형성한다. 웨이퍼(30)의 표면(31)은 템플레이트(20)의 임프린트 패턴(21)들을 바라보는 표면이고, 임프린트 패턴(21)들이 패턴 전사될 표면이다.

임프린트 장치(10)는 레시피 생성부(recipe generator: 60)을 포함한다. 레시피 생성부(60)는 임프린트 과정에서 요구되는 드랍플릿(40)들의 배치 패턴에 대한 레시피를 제공한다. 레시피 생성부(60)는 드랍플릿(40)들이 웨이퍼(30)의 표면(31)에 배치될 위치와, 드랍플릿(40)의 크기, 양 등을 설정한다. 레시피 생성부(60)는 드랍플릿(40)들이 웨이퍼(30)의 표면에 형성될 드랍플릿(40)들의 배치 패턴(pattern) 형태를 드랍 맵(drop map)으로 제공할 수 있다. 레시피 생성부(60)에서 제공하는 드랍 맵의 패턴 형태를 따라 드랍플릿(40)들이 웨이퍼(30) 상에 형성되도록, 임프린트 재료 공급부(41)가 동작한다. 이 드랍 맵은 임프린트될 임프린트 매질층, 예컨대, 레지스트층(resist layer)을 제공하는 임프린트 드랍 맵으로 제공된다. 레시피 생성부(60)는 이러한 임프린트 드랍 맵을 생성시키는 제1레시피 생성부(61)를 포함하여 구성된다.

임프린트 장치(10)는 조명부(70)를 포함한다. 조명부(70)는 임프린트 패턴(21)이 패턴 전사된 임프린트 매질의 층을 큐어링(curing)하는 노광 광(71)을 제공하도록 구성된다. 노광 광(71)으로 자외선(UV) 광을 웨이퍼(30) 상에 제공하도록 조명부(70)가 구성될 수 있다.

임프린트 장치(10)는 파티클 검출부(particle detector: 50)를 구비한다. 파티클 검출부(50)는 웨이퍼(30) 표면(31)에 생성된 파티클을 검출하도록 구성된다. 파티클 검출부(50)는 웨이퍼 표면(31)에 발생된 파티클에 대한 정보를 수집한다. 파티클 검출부(50)는 웨이퍼 표면(31)에 발생된 파티클의 위치, 크기 등에 대한 정보를 수집하고, 수집된 파티클 정보를 레시피 생성부(60)로 전달한다. 레시피 생성부(60)는 제2레시피 생성부(62)를 더 포함한다. 제2레시피 생성부(62)는 전달된 파티클 정보를 바탕으로 임프린트 매질을 추가로 더 공급할 추가 레시피를 추가 드랍 맵 형태로 생성한다.

파티클 검출부(50)는 발광부(51)와 수광부(52)를 포함하여 구성될 수 있다. 발광부(51)는 기판 스테이지(32) 상에 장착된 웨이퍼(30)의 표면(31)에 레이저(laser) 광을 검사 광으로 조사한다. 발광부(51)는 레이저 광을 발광하는 소스(source)를 포함하여 구성될 수 있다. 발광부(51)는 검사 광이 웨이퍼(30)의 표면(31)을 스캔(scan)하도록 웨이퍼(30)의 표면(31)에 대향되도록 배치된다. 수광부(52)는 웨이퍼(30) 표면(31)으로부터 반사되는 검사 광을 수집하도록, 웨이퍼(30)의 표면(31)에 대향되도록 배치된다.

임프린트 장치(10)는 임프린트 장치(10)를 구성하는 요소들의 동작을 제어하는 제어부(80)를 포함한다. 제어부(80)는 템플레이트 구동 스테이지(25)를 제어하여, 템플레이트(20)에 의한 임프린트 동작이 수행되도록 제어한다. 제어부(80)는 스테이지 구동부(33)를 동작시켜, 기판 스테이지(32)가 동작하도록 제어한다. 제어부(80)는 조명부(70)의 동작을 제어하여, 임프린트된 임프린트 매질층을 큐어링시키는 동작을 제어한다.

제어부(80)는 제1레시피 생성부(61)에서 생성한 임프린트 드랍 맵을 레시피로 이용하여, 공급부(41)의 동작을 제어하여 웨이퍼(30) 표면(31)에 드랍플릿(40)들이 배치되도록 한다. 드랍플릿(40)들은 임프린트 드랍 맵에 따른 패턴 형태를 따라 웨이퍼(30) 표면(31)에 각각 배치된다. 제어부(80)는 파티클 검출부(50)가 파티클 정보를 수집하는 동작을 제어한다. 또한, 제어부(80)는 파티클 정보를 반영하여 제2레시피 생성부(62)에서 생성한 추가 드랍 맵을 레시피로 이용하여, 공급부(41)의 동작을 제어하여 웨이퍼(30) 표면(31)에 추가 드랍플릿들이 더 배치되도록 한다. 추가 드랍플릿들은 추가 드랍 맵에 따른 패턴 형태를 따라 웨이퍼(30) 표면(31)에 각각 배치된다.

임프린트 장치(10)를 이용하여 임프린트 공정을 수행하는 과정을 도 2 내지 도 11을 참조하여 설명한다. 도 2는 일 예에 의한 임프린트 패턴 형성 방법을 개략적으로 보여주는 흐름도이다. 도 3 내지 도 8은 도 2의 흐름도에 따른 임프린트 패턴 형성 단계들을 개략적으로 보여주는 측면도들이다. 도 9 내지 도 11은 도 2의 흐름도에 따른 임프린트 패턴 형성 과정에서 사용된 임프린트 물질 드랍 맵들을 개략적으로 보여준다.

도 2와 함께 도 3을 참조하면, 파티클 검출부(도 1의 50)을 이용하여 웨이퍼(300)의 표면(301)에서 파티클(100)을 검출한다(도 2의 S1). 웨이퍼(300)를 임프린트 장치(도 1의 10)의 기판 스테이지(32)에 장착하고, 파티클 검출부(50)를 이용하여 웨이퍼(300) 표면(301)에 대해서 파티클(100) 검출 과정을 수행한다. 발광부(51)가 검사광(53)을 웨이퍼(300) 표면(301)에 조사하고, 수광부(52)가 반사되는 검사광(53)을 수집하여 파티클(100)에 대한 정보를 수집한다. 검사광(53)이 웨이퍼(300) 표면(301)을 스캔(scan)하면서, 웨이퍼(300) 표면(301)에서의 파티클(100)의 생성 여부를 확인할 수 있다. 또한, 웨이퍼(300) 표면(301)에 생성된 파티클(100)의 위치 정보를 확보할 수 있다. 웨이퍼(300) 표면(301)에 위치하는 파티클(100)의 크기(size), 부피(volume) 등에 관한 정보를 확보할 수 있다.

도 2와 함께 도 4를 참조하면, 웨이퍼(300) 표면(301)에 임프린트 매질의 제1드랍플릿(400)들을 형성한다(도 2의 S2). 도 1의 임프린트 장치(10)의 공급부(41)를 사용하여, 웨이퍼(300) 표면(301)에 제1드랍플릿(400)들을 배치한다. 공급부(41)는 제1레시피 생성부(61)에서 제공하는 레시피에 따라 제1드랍플릿(400)들을 분배한다. 제1드랍플릿(400)들은 잉크 젯 방식으로 분배될 수 있다. 후속 공정 단계에서 템플레이트(도 1의 20)가 프레스(press)되며, 웨이퍼(300) 표면(301)에서 제1드랍플릿(400)들은 스프레딩(spreading)되어 임프린트 매질층을 형성한다.

제1드랍플릿(400)들이 배치된 패턴 형상은 도 9의 임프린트 드랍 맵(501)으로 제시될 수 있다. 임프린트 장치(10)의 제1레시피 생성부(61)는 웨이퍼(300)의 표면(301)에 형성할 임프린트 매질층을 제공하는 제1드랍플릿(400)들의 위치, 및 부피에 관한 레시피를 임프린트 드랍 맵(501)으로 생성한다. 제1레시피 생성부(61)에서 제공된 임프린트 드랍 맵(501)의 정보를 따라 제1드랍플릿(400)들이 웨이퍼(300)의 표면(301)에 분배된다. 이때, 웨이퍼(300)의 표면(301)에 생성될 수 있는 파티클(도 9의 100)의 위치 등은 임프린트 드랍 맵(501)을 생성하는 과정에서 고려되지 않는다. 임프린트 드랍 맵(501)은 다이아몬드(diamond) 형태로 제1드랍플릿(400)들이 배치된 패턴 형태를 보여준다. 제1드랍플릿(400) 각각의 부피와 제1드랍플릿(400)들이 이격된 간격은, 제1드랍플릿(400)들이 스프레딩되어 형성될 임프린트 매질층, 예컨대, 레지스트층의 제1잔존층 두께(residual layer thickness)를 반영하여 산정된다.

제1레시피 생성부(61)는 임프린트 매질층의 두께와 두께 분포들을 변수로 고려하여, 제1드랍플릿(400)들의 배치 위치 및 부피를 산정한다. 산정된 제1드랍플릿(400)들의 임프린트 드랍 맵(501) 정보를 따라, 공급부(41)가 웨이퍼(300) 표면(301)에 임프린트 매질을 분배한다.

웨이퍼(300)는 반도체 웨이퍼가 사용될 수 있다. 웨이퍼(300)는 반도체 웨이퍼 이외의 다른 유전 재질 또는 금속 재질의 기판일 수 있다. 임프린트 매질은 템플레이트(도 1의 20)의 임프린트 패턴(21)들이 임프린트될 수 있는 물질이다. 임프린트 매질은 자외선(UV)과 같은 노광 광에 의해서 큐어링(curing)이 가능한 레지스트 물질(resist material)을 포함할 수 있다. 레지스트 물질은 자외선 광에 반응하는 광 개시제(photo initiator)나 감광제(photosensitizer)를 함유할 수 있다. 레지스트 물질은 폴리머(polymer) 물질 또는 레진 물질(resin material)을 포함할 있다. 레지스트 물질은 아크릴레이트(acrylate)나 메타아클릴레이트(methacrylate)와 같은 모노머(monomer)로부터 중합되는 폴리머를 포함할 수 있다. 광 개시에 의한 중합이 가능한 물질을 레지스트 물질은 포함할 수 있다. 큐어링이 가능한 레지스트 물질은 디메틸 실록산 유도체(a dimethyl siloxane derivative)와 같은 강화제를 더 포함할 수 있다.

이러한 레지스트 물질은 열적 임프린트 리소그래피(hot imprint lithography)에 적용되고 있는 열경화성 및 열가소성 레진들(thermosetting and thermoplastic resins) 보다 상대적으로 낮은 점도를 가질 수 있다. 이에 따라, 레지스트 물질은 템플레이트 패턴을 보다 빠르게 채우도록 보다 빠른 속도로 움직일 수 있다. 낮은 템플레이트 동작 압력 및 낮은 온도에서 임프린트 동작을 수행할 수 있어 보다 높은 높은 생산성(throughput capability)을 구현할 수 있다.

도 2와 도 5를 함께 참조하면, 웨이퍼(300) 표면(301)에 임프린트 매질의 추가 제2드랍플릿(410)들을 형성한다(도 2의 S3). 도 1의 임프린트 장치(10)의 공급부(41)를 사용하여, 웨이퍼(300) 표면(301)에 제2드랍플릿(410)들을 추가로 배치한다. 공급부(41)는 제2레시피 생성부(62)에서 제공하는 레시피에 따라 제2드랍플릿(410)들을 분배한다. 제2드랍플릿(410)들은 잉크 젯 방식으로 분배될 수 있다.

제2드랍플릿(410)들이 배치된 패턴 형상은 도 10의 추가 드랍 맵(502)으로 제시될 수 있다. 도 1에 제시된 임프린트 장치(10)의 파티클 검출부(50)에서 수집된 파티클(도 3의 100)에 대한 파티클 검출 정보는, 레시피 생성부(도 1의 60)의 제2레시피 생성부(도 1의 62)로 전달된다. 파티클 검출 정보는 웨이퍼(도 3의 300)에서의 파티클(100)의 위치, 크기, 부피 등을 포함할 수 있다. 제2레시피 생성부(62)는 수집된 파티클 검출 정보를 반영하여, 파티클(100)이 위치하는 파티클 영역에 추가로 공급될 임프린트 매질의 양 및 드랍 위치 등을 포함하는 추가 드랍 맵(502)을 생성한다. 추가 드랍 맵(502)은 파티클(100)이 임프린트 매질층에 의해 실질적으로 완전히 함침되도록 임프린트 매질의 제2드랍플릿(410)들은 추가하는 레시피로 생성된다.

제2레시피 생성부(62)는, 웨이퍼(300)의 표면(301)에 추가로 공급할 추가 제2드랍플릿(410)들의 위치, 및 부피에 관한 레시피를 추가 드랍 맵(도 10의 502)으로 제공한다. 검출된 파티클 정보를 이용하여, 파티클(100) 위치 및 파티클(100) 주변에 추가 제2드랍플릿(410)들이 추가로 배치되도록 추가 드랍 맵(502)이 산정될 수 있다. 추가로 공급되는 추가 제2드랍플릿(410)들은 제1드랍플릿(400)들의 이격 간격 보다 더 짧은 이격 간격을 가지도록 배치될 수 있다. 추가로 공급되는 추가 제2드랍플릿(410)들은 제1드랍플릿(400)들의 부피 보다 더 큰 부피를 가지도록 공급될 수 있다. 추가로 공급되는 추가 제2드랍플릿(410)들은 제1드랍플릿(400)들의 배치 밀도 보다 더 큰 배치 밀도(density)를 가지도록 배치될 수 있다.

추가로 공급되는 추가 제2드랍플릿(410)들은 파티클(100)이 위치하는 영역에서의 임프린트 매질층의 잔존층 두께를 국부적으로 상승시키도록 공급된다. 추가로 공급되는 추가 제2드랍플릿(410)들은, 파티클(도 3의 100)이 위치하는 국부 영역에서의 임프린트 매질층의 국부적인 제2잔존층 두께가, 파티클이 존재하지 않은 다른 영역에서의 제1잔존층의 두께 보다 더 두꺼워지도록 유도한다. 추가로 공급되는 추가 제2드랍플릿(410)들은, 파티클(100)이 위치하는 국부 영역에서, 파티클(100)이 스프레딩된 임프린트 매질층 내에 실질적으로 완전히 함침되도록, 임프린트 매질층의 두께를 국부적으로 증가시킨다.

도 5와 도 11을 함께 참조하면, 제1 및 제2드랍플릿들(400, 410)들이 분배된 결과의 배치 패턴 형상은 최종 드랍 맵(final drop map: 503)으로 제시될 수 있다. 파티클(100) 주변에 제2드랍플릿들(410)이 상대적으로 많은 수로 또는 상대적으로 높은 밀도로 배치된다.

도 6을 참조하면, 템플레이트(200)를 웨이퍼(300) 쪽으로 이동시켜, 템플레이트(200)와 제1 및 제2드랍플릿들(400, 410)이 접촉하도록 한다. 도 1의 임프린트 장치(10)의 템플레이트 구동 스테이지(25)를 이용하여, 템플레이트(도 6의 200)를 웨이퍼(300)쪽으로 하강(lowering)시킨다. 템플레이트(200)가 하강되며, 템플레이트(200)의 임프린트 패턴(201)들이 제1 및 제2드랍플릿들(400, 410)에 접촉한다. 템플레이트(200)를 프레스 또는 푸쉬(push)하여 더 하강하도록 하면, 프레스되는 압력에 의해서 제1 및 제2드랍플릿들(400, 410)이 눌려 퍼지며 스프레딩된다. 제1 및 제2드랍플릿들(400, 410)이 스프레딩되어, 도 7에 도시된 것과 같이, 템플레이트(200)와 웨이퍼(300)의 계면에 임프린트 매질의 층(430)이 형성된다(도 2의 S4).

제1 및 제2드랍플릿들(400, 410)의 임프린트 매질이 템플레이트(200)와 웨이퍼(300) 사이로 스프레딩되면서, 임프린트 매질은 템플레이트(200)의 임프린트 패턴(201)들 사이를 채우게 된다. 이에 따라, 임프린트 매질층(430)의 표면에 임프린트 패턴(201)의 형상이 패턴 전사(transfer)된다.

제2드랍플릿(410)들이 추가로 분배되지 않고, 제1드랍플릿(400)들만이 분배된 경우에, 임프린트 매질층(430)은 이론적으로 균일한 제1잔류층 두께(RTL1)을 가질 수 있다. 도 9의 임프린트 드랍 맵(501)에 제시된 것과 같이, 제1드랍플릿(400)들은 균일한 밀도로, 서로 동일한 이격 간격을 배치되고 있어, 제1드랍플릿(400)들만으로 스프레딩되어 형성되는 임프린트 매질층(430)은 일정 두께의 제1잔류층 두께(RTL1)을 가질 수 있다.

도 10의 추가 드랍 맵(502)에 제시된 것과 같이, 제2드랍플릿(410)들은 웨이퍼(300) 표면(301)의 국부적인 영역에 배치되고 있다. 제2드랍플릿(410)들은 파티클(100) 위치 또는 그 주변에 배치되므로, 파티클(100)이 위치하는 국부 영역에 임프린트 매질을 추가적으로 더 제공하게 된다. 이에 따라, 이러한 국부 영역에서는 제1 및 제2드랍플릿들(400, 410)에 의해서 제공되는 임프린트 매질의 부피는, 제1드랍플릿(400)들만이 분배된 다른 영역에 비해 상대적으로 더 증가한다. 이에 따라, 파티클(100)이 위치하는 국부 영역에서 제1 및 제2드랍플릿들(400, 410)이 스프레딩되며 형성되는 임프린트 매질층 부분의 두께는, 제1잔류층 두께(RTL1) 보다 더 두꺼운 제2잔류층 두께(RTL2)를 제공할 수 있다. 제2드랍플릿(410)들에 의해서, 파티클(100)이 위치하는 국부 영역에서의 제2잔류층 두께(RTL2)가 상대적으로 더 두꺼워질 수 있다.

국부 영역에서의 임프린트 매질층(430)의 두께가 상대적으로 또한 국부적으로 두꺼워지므로, 이 국부 영역에서 파티클(100)은 임프린트 매질층(430) 내에 실질적으로 완전히 함침될 수 있다. 이에 따라, 파티클(100)과 템플레이트(200) 사이에 임프린트 물질이 버퍼층(buffer layer: 431)으로 존재할 수 있다. 임프린트 물질의 버퍼층(431) 부분은 템플레이트(200)와 파티클(100) 사이에 발생되는 응력(stress)을 완화시키는 역할을 할 수 있다. 버퍼층(431) 부분은 파티클(100)에 기인하여 템플레이트(200)에 국부적으로 과다하게 인가되는 스트레스를 완화시킬 수 있다. 이에 따라, 버퍼층(431) 부분은 템플레이트(200)가 손상되는 것을 유효하게 억제할 수 있다.

도 12는 파티클(610)에 기인하는 템플레이트(620) 손상을 개략적으로 보여준다.

도 12를 참조하면, 웨이퍼(630)와 템플레이트(620) 사이에 파티클(610) 위치할 때, 파티클(610)이 임프린트 매질층(640)에 완전히 함침되지 않을 수 있다. 임프린트 매질층(640)의 잔류층 두께가 파티클(610)의 크기 보다 낮을 때, 파티클(610)의 일부가 임프린트 매질층(640) 상으로 노출된다. 이에 따라, 파티클(610)과 템플레이트(620) 사이에 임프린트 매질이 위치하지 않고, 파티클(610)과 템플레이트(620)가 직접적으로 접촉할 수 있다. 템플레이트(620)를 눌러주는 프레스 압력에 의해서, 파티클(610) 방향으로 큰 스트레스가 템플레이트(620)에 유발될 수 있다. 이에 따라, 템플레이트(620)가 국부적으로 예리한 각도로 휘게 되고, 휘는 힘에 의한 스트레스(B2)가 템플레이트(620)에 인가될 수 있다. 파티클(610)에 기인하여 템플레이트(620)에 인가되는 스트레스에 의해서, 템플레이트(620)에 과도한 스트레스가 인가되어 템플레이트(620)에 손상이 유발될 수 있다. 또한, 템플레이트(620)의 임프린트 패턴(621)과 파티클(610)이 직접적으로 접촉하고, 이 부분에 스트레스가 집중되어 임프린트 패턴(621)이 손상될 수 있다.

이에 반해서, 도 7에서와 같이, 버퍼층(431) 부분은 템플레이트(200)와 파티클(100)이 직접적으로 접촉하는 것을 중간에서 방지한다. 버퍼층 부분(431)은 템플레이트(200)가 휘는 정도를 완화하여 이에 따른 스트레스(B1)를 줄여줄 수 있다. 파티클(100) 주위의 임프린트 매질층(430)의 국부적 영역 부분(432)은 다른 영역에 비해 상대적으로 더 두꺼운 제2잔류층 두께(RLT2)를 가지고 있다. 임프린트 매질층(430)의 국부적 영역 부분(432)은, 템플레이트(200)가 휘어지는 정도를 완화시키고, 템플레이트(200)에 인가되는 스트레스를 완화시킬 수 있다. 템플레이트(200)와 파티클(100) 사이에 버퍼층(431)이 위치하므로, 템플레이트(200)와 파티클(100)이 직접적으로 접촉되지 않는다. 또한, 템플레이트(200)의 임프린트 패턴(201)은 파티클(100)에 직접적으로 접촉하지 않는다. 이에 따라, 템플레이트(200) 또는 임프린트 패턴(201)이 파티클(100)에 의해서 손상되는 것을 억제할 수 있다. 따라서, 템플레이트(200)의 수명을 개선할 수 있다.

도 7을 다시 참조하면, 템플레이트(200)를 임프린트 매질층(430)에 접촉시킨 채로, 임프린트 장치(도 1의 10)의 조명부(도 1의 70)을 이용하여 임프린트 매질층(430)을 큐어링시킨다(도 2의 S5). 조명부(70)에 조사되는 자외선 광은 임프린트 매질층(430)에 입사되어, 임프린트 매질을 경화시킨다. 이에 따라, 임프린트 매질층(430)에 임프린트 패턴(201)이 패턴 전사된다.

도 8을 참조하면, 템플레이트(200)를 임프린트 매질층(430)으로부터 분리시킨다(도 2의 S6). 도 1의 임프린트 장치(10)의 템플레이트 구동 스테이지(25)를 구동하여, 템플레이트(200)가 웨이퍼(300)으로부터 이탈하여 상승하도록 한다.

상술한 바와 같은 본 출원은 파티클(100)의 주변에 제2드랍플릿(410)들을 추가적으로 제공하여, 파티클(100)이 위치하는 영역에서, 임프린트 매질층(430)의 국부적 영역(432)의 제2잔류층 두께(RLT2)를 상대적으로 높여준다. 이때, 제2잔류층 두께(RTL2)는 파티클(100)의 크기 보다 더 큰 두께를 가지도록 한다. 파티클(100)은 임프린트 매질층(430)의 국부적 영역(432)에 실질적으로 완전히 함침될 수 있다. 이에 따라, 파티클(100)과 템플레이트(200)가 직접적으로 접촉하는 것을 방지할 수 있어, 파티클(100)에 기인하여 템플레이트(200)가 손상되는 것을 억제할 수 있다. 파티클(100)과 템플레이트(200) 사이에 위치하는 버퍼층(431) 부분과 임프린트 매질층(430)의 국부적 영역(432)은 템플레이트(200)의 탄성 변형을 완화시킬 수 있다. 파티클(100) 주변에서만 국부적으로 제2잔류층 두께(RLT2)를 증가시키고, 다른 영역은 상대적으로 낮은 제1잔류층 두께(RTL1)을 유지할 수 있다. 제1잔류층 두께(RTL1)은 파티클(100)이 존재하는 않은 영역의 두께이다.

상술한 바와 같이 본 출원의 실시 형태들을 도면들을 예시하며 설명하지만, 이는 본 출원에서 제시하고자 하는 바를 설명하기 위한 것이며, 세밀하게 제시된 형상으로 본 출원에서 제시하고자 하는 바를 한정하고자 한 것은 아니다. 본 출원에서 제시한 기술적 사상이 반영되는 한 다양한 다른 변형예들이 가능할 것이다.

10: 임프린트 장치,
100: 파티클,
200: 템플레이트,
300: 웨이퍼,
400: 제1드랍플릿,
410: 제2드랍플릿,
430: 임프린트 매질층.

Claims

웨이퍼(wafer) 상에 위치하는 파티클(particle)을 검출하는 단계;;
상기 웨이퍼의 표면에 임프린트 매질(imprint material)의 제1드랍플릿(droplet)들을 형성하는 단계;
상기 파티클 주위에 임프린트 매질의 제2드랍플릿들을 추가로 형성하는 단계; 및
상기 제1 및 제2드랍플릿들 모두에 템플레이트(template)를 접촉시키고 눌러 상기 제1 및 제2드랍플릿들을 임프린트 매질층으로 스프레딩(spreading)하는 단계를 포함하고,
상기 제2드랍플릿들을 추가로 형성하는 단계는
상기 제1드랍플릿들이 형성된 상태에서 상기 템플레이트의 도입없이,
상기 제1드랍플릿들이 형성된 상기 웨이퍼의 상기 표면에 상기 제2드랍플릿들을 형성하도록 수행되는 임프린트 패턴 형성 방법.
◈청구항 2은(는) 설정등록료 납부시 포기되었습니다.◈

제1항에 있어서,
상기 임프린트 매질의 제2드랍플릿들은
상기 임프린트 매질의 제1드랍플릿들 사이의 이격 간격 보다 짧은 이격 간격을 가지도록 배치된 임프린트 패턴 형성 방법.
◈청구항 3은(는) 설정등록료 납부시 포기되었습니다.◈

제1항에 있어서,
상기 임프린트 매질의 제2드랍플릿은
상기 임프린트 매질의 제1드랍플릿의 부피 보다 더 큰 부피를 가지도록 형성된 임프린트 패턴 형성 방법.
◈청구항 4은(는) 설정등록료 납부시 포기되었습니다.◈

제1항에 있어서,
상기 임프린트 매질의 제2드랍플릿들은
상기 임프린트 매질의 제1드랍플릿들의 배치 밀도 보다 더 높은 밀도를 가지도록 배치된 임프린트 패턴 형성 방법.
◈청구항 5은(는) 설정등록료 납부시 포기되었습니다.◈

제1항에 있어서,
상기 임프린트 매질층은
상기 임프린트 매질의 제2드랍플릿들에 의해서
상기 파티클 주위에서의 잔류층 두께가 나머지 부분에서의 두께 보다 더 두껍게 형성되는 임프린트 패턴 형성 방법.
◈청구항 6은(는) 설정등록료 납부시 포기되었습니다.◈

제1항에 있어서,
상기 임프린트 매질층은
상기 임프린트 매질의 제2드랍플릿들에 의해서
상기 파티클 주위에 위치하는 국부 영역이 상기 파티클을 실질적으로 완전히 함침하도록 형성되는 임프린트 패턴 형성 방법.
◈청구항 7은(는) 설정등록료 납부시 포기되었습니다.◈

제1항에 있어서,
상기 임프린트 매질층을 노광 광으로 큐어링(curing)하는 단계를 더 포함하는 임프린트 패턴 형성 방법.
◈청구항 8은(는) 설정등록료 납부시 포기되었습니다.◈

제1항에 있어서,
상기 임프린트 매질의 제2드랍플릿들은
잉크 젯(ink jet) 방식으로 상기 웨이퍼 상에 분배되는 임프린트 패턴 형성 방법.
웨이퍼(wafer) 상에 위치하는 파티클(particle)을 검출하는 단계;
상기 웨이퍼의 표면에 임프린트 매질(imprint material)의 제1드랍플릿(droplet)들을 형성하는 단계;
상기 파티클의 검출 정보를 이용하여 상기 파티클 주위에 임프린트 매질의 제2드랍플릿들을 배치하는 드랍 맵(drop map)을 생성하는 단계;
상기 드랍 맵을 따라 상기 임프린트 매질의 제2드랍플릿들을 상기 웨이퍼 상에 형성하는 단계; 및
상기 제1 및 제2드랍플릿들 모두에 템플레이트(template)를 접촉시키고 눌러 상기 제1 및 제2드랍플릿들을 임프린트 매질층으로 스프레딩(spreading)하는 단계를 포함하고,
상기 제2드랍플릿들을 형성하는 단계는
상기 제1드랍플릿들이 형성된 상태에서 상기 템플레이트의 도입없이,
상기 제1드랍플릿들이 형성된 상기 웨이퍼의 상기 표면에 상기 제2드랍플릿들을 형성하도록 수행되는 임프린트 패턴 형성 방법.
◈청구항 10은(는) 설정등록료 납부시 포기되었습니다.◈

제9항에 있어서,
상기 파티클의 검출 정보는
상기 파티클의 위치 및 크기를 포함하고,
상기 드랍 맵은
상기 파티클이 상기 임프린트 매질층에 의해 실질적으로 완전히 함침되도록 상기 임프린트 매질의 제2드랍플릿들은 추가하는 임프린트 패턴 형성 방법.
◈청구항 11은(는) 설정등록료 납부시 포기되었습니다.◈

제9항에 있어서,
상기 임프린트 매질의 제2드랍플릿들은
상기 임프린트 매질의 제1드랍플릿들 사이의 이격 간격 보다 짧은 이격 간격을 가지도록 배치된 임프린트 패턴 형성 방법.
◈청구항 12은(는) 설정등록료 납부시 포기되었습니다.◈

제9항에 있어서,
상기 임프린트 매질의 제2드랍플릿은
상기 임프린트 매질의 제1드랍플릿의 부피 보다 더 큰 부피를 가지도록 형성된 임프린트 패턴 형성 방법.
◈청구항 13은(는) 설정등록료 납부시 포기되었습니다.◈

제9항에 있어서,
상기 임프린트 매질의 제2드랍플릿들은
상기 임프린트 매질의 제1드랍플릿들의 배치 밀도 보다 더 높은 밀도를 가지도록 배치된 임프린트 패턴 형성 방법.
◈청구항 14은(는) 설정등록료 납부시 포기되었습니다.◈

제9항에 있어서,
상기 임프린트 매질층은
상기 임프린트 매질의 제2드랍플릿들에 의해서
상기 파티클 주위에서의 잔류층 두께가 나머지 부분에서의 두께 보다 더 두껍게 형성되는 임프린트 패턴 형성 방법.
◈청구항 15은(는) 설정등록료 납부시 포기되었습니다.◈

제9항에 있어서,
상기 임프린트 매질층을 노광 광으로 큐어링(curing)하는 단계를 더 포함하는 임프린트 패턴 형성 방법.
◈청구항 16은(는) 설정등록료 납부시 포기되었습니다.◈

제9항에 있어서,
상기 임프린트 매질의 제2드랍플릿들은
잉크 젯(ink jet) 방식으로 상기 웨이퍼 상에 분배되는 임프린트 패턴 형성 방법.
웨이퍼에 대향되는 템플레이트(template),
상기 웨이퍼 상에 임프린트 매질을 공급하는 공급부, 및
상기 웨이퍼(wafer)의 표면에 위치하는 파티클(particle)을 검출하는 파티클 검출부를 포함하는 임프린트 장비를 사용하여,
상기 웨이퍼 상에 위치하는 상기 파티클의 위치 및 크기 정보를 검출하는 단계;
상기 공급부를 사용하여 상기 웨이퍼의 표면에 임프린트 매질(imprint material)의 제1드랍플릿(droplet)들을 형성하는 단계;
상기 파티클의 검출 정보를 이용하여 상기 파티클 주위에 임프린트 매질의 제2드랍플릿들을 추가로 형성하는 단계; 및
상기 제1 및 제2드랍플릿들 모두에 상기 템플레이트를 접촉시키고 눌러 상기 제1 및 제2드랍플릿들을 임프린트 매질층으로 스프레딩(spreading)하는 단계를 포함하고,
상기 제2드랍플릿들을 추가로 형성하는 단계는
상기 제1드랍플릿들이 형성된 상태에서 상기 템플레이트의 도입없이,
상기 제1드랍플릿들이 형성된 상기 웨이퍼의 상기 표면에 상기 제2드랍플릿들을 형성하도록 수행되는 임프린트 패턴 형성 방법.
◈청구항 18은(는) 설정등록료 납부시 포기되었습니다.◈

제17항에 있어서,
상기 임프린트 매질의 제2드랍플릿들은
상기 임프린트 매질의 제1드랍플릿들 사이의 이격 간격 보다 짧은 이격 간격을 가지도록 배치된 임프린트 패턴 형성 방법.
◈청구항 19은(는) 설정등록료 납부시 포기되었습니다.◈

제17항에 있어서,
상기 임프린트 매질의 제2드랍플릿들은
상기 임프린트 매질의 제1드랍플릿들의 배치 밀도 보다 더 높은 밀도를 가지도록 배치된 임프린트 패턴 형성 방법.
◈청구항 20은(는) 설정등록료 납부시 포기되었습니다.◈

제17항에 있어서,
상기 임프린트 매질층은
상기 임프린트 매질의 제2드랍플릿들에 의해서
상기 파티클 주위에서의 잔류층 두께가 나머지 부분에서의 두께 보다 더 두껍게 형성되는 임프린트 패턴 형성 방법.