KR102611179B1 - 임프린트 방법, 임프린트 장치, 및 물품 제조 방법 - Google Patents

임프린트 방법, 임프린트 장치, 및 물품 제조 방법 Download PDF

Info

Publication number
KR102611179B1
KR102611179B1 KR1020190159684A KR20190159684A KR102611179B1 KR 102611179 B1 KR102611179 B1 KR 102611179B1 KR 1020190159684 A KR1020190159684 A KR 1020190159684A KR 20190159684 A KR20190159684 A KR 20190159684A KR 102611179 B1 KR102611179 B1 KR 102611179B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
irradiation
light
imprint
imprint material
substrate
Prior art date
Application number
KR1020190159684A
Other languages
English (en)
Other versions
KR20200072404A (ko
Inventor
료 나와타
Original Assignee
캐논 가부시끼가이샤
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 캐논 가부시끼가이샤 filed Critical 캐논 가부시끼가이샤
Publication of KR20200072404A publication Critical patent/KR20200072404A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR102611179B1 publication Critical patent/KR102611179B1/ko

Links

Images

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C59/00—Surface shaping of articles, e.g. embossing; Apparatus therefor
    • B29C59/02—Surface shaping of articles, e.g. embossing; Apparatus therefor by mechanical means, e.g. pressing
    • B29C59/026—Surface shaping of articles, e.g. embossing; Apparatus therefor by mechanical means, e.g. pressing of layered or coated substantially flat surfaces
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C43/00—Compression moulding, i.e. applying external pressure to flow the moulding material; Apparatus therefor
    • B29C43/32—Component parts, details or accessories; Auxiliary operations
    • B29C43/56—Compression moulding under special conditions, e.g. vacuum
    • G—PHYSICS
    • G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03F—PHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
    • G03F7/00—Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
    • G03F7/0002—Lithographic processes using patterning methods other than those involving the exposure to radiation, e.g. by stamping
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C43/00—Compression moulding, i.e. applying external pressure to flow the moulding material; Apparatus therefor
    • B29C43/32—Component parts, details or accessories; Auxiliary operations
    • B29C43/58—Measuring, controlling or regulating
    • G—PHYSICS
    • G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03F—PHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
    • G03F7/00—Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
    • G03F7/20—Exposure; Apparatus therefor
    • G03F7/2002—Exposure; Apparatus therefor with visible light or UV light, through an original having an opaque pattern on a transparent support, e.g. film printing, projection printing; by reflection of visible or UV light from an original such as a printed image
    • G—PHYSICS
    • G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03F—PHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
    • G03F7/00—Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
    • G03F7/70—Microphotolithographic exposure; Apparatus therefor
    • G03F7/70216—Mask projection systems
    • G03F7/70258—Projection system adjustments, e.g. adjustments during exposure or alignment during assembly of projection system
    • G—PHYSICS
    • G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03F—PHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
    • G03F7/00—Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
    • G03F7/70—Microphotolithographic exposure; Apparatus therefor
    • G03F7/70216—Mask projection systems
    • G03F7/70308—Optical correction elements, filters or phase plates for manipulating imaging light, e.g. intensity, wavelength, polarisation, phase or image shift
    • G—PHYSICS
    • G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03F—PHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
    • G03F7/00—Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
    • G03F7/70—Microphotolithographic exposure; Apparatus therefor
    • G03F7/70691—Handling of masks or workpieces
    • G03F7/70758—Drive means, e.g. actuators, motors for long- or short-stroke modules or fine or coarse driving
    • G—PHYSICS
    • G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03F—PHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
    • G03F9/00—Registration or positioning of originals, masks, frames, photographic sheets or textured or patterned surfaces, e.g. automatically
    • G03F9/70—Registration or positioning of originals, masks, frames, photographic sheets or textured or patterned surfaces, e.g. automatically for microlithography
    • G03F9/7003—Alignment type or strategy, e.g. leveling, global alignment
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/02—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
    • H01L21/04—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having potential barriers, e.g. a PN junction, depletion layer or carrier concentration layer
    • H01L21/18—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having potential barriers, e.g. a PN junction, depletion layer or carrier concentration layer the devices having semiconductor bodies comprising elements of Group IV of the Periodic Table or AIIIBV compounds with or without impurities, e.g. doping materials
    • H01L21/30—Treatment of semiconductor bodies using processes or apparatus not provided for in groups H01L21/20 - H01L21/26
    • H01L21/302—Treatment of semiconductor bodies using processes or apparatus not provided for in groups H01L21/20 - H01L21/26 to change their surface-physical characteristics or shape, e.g. etching, polishing, cutting
    • H01L21/306—Chemical or electrical treatment, e.g. electrolytic etching
    • H01L21/308—Chemical or electrical treatment, e.g. electrolytic etching using masks
    • H01L21/3083—Chemical or electrical treatment, e.g. electrolytic etching using masks characterised by their size, orientation, disposition, behaviour, shape, in horizontal or vertical plane
    • H01L21/3086—Chemical or electrical treatment, e.g. electrolytic etching using masks characterised by their size, orientation, disposition, behaviour, shape, in horizontal or vertical plane characterised by the process involved to create the mask, e.g. lift-off masks, sidewalls, or to modify the mask, e.g. pre-treatment, post-treatment
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C43/00—Compression moulding, i.e. applying external pressure to flow the moulding material; Apparatus therefor
    • B29C43/32—Component parts, details or accessories; Auxiliary operations
    • B29C43/58—Measuring, controlling or regulating
    • B29C2043/5808—Measuring, controlling or regulating pressure or compressing force
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/67—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/67005—Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/67011—Apparatus for manufacture or treatment
    • H01L21/6715—Apparatus for applying a liquid, a resin, an ink or the like

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Shaping Of Tube Ends By Bending Or Straightening (AREA)
  • Exposure Of Semiconductors, Excluding Electron Or Ion Beam Exposure (AREA)

Abstract

임프린트 방법은 기판의 샷 영역 상의 임프린트재와 몰드의 패턴 영역을 서로 접촉시키는 접촉 단계, 접촉 단계 후에 샷 영역과 패턴 영역을 정렬하는 정렬 단계, 정렬 단계의 완료 전에 임프린트재의 프레임-형상 부분에 광을 조사하는 제1 조사 단계, 제1 조사 단계의 개시 후에, 샷 영역과 패턴 영역 사이의 정렬 오차가 저감되도록 제1 조사 단계에서의 조건과는 상이한 조건하에서 샷 영역 상의 임프린트재의 적어도 일부분에 광을 조사하는 제2 조사 단계, 및 정렬 단계의 완료 후에 샷 영역 상의 임프린트재의 전체에 광을 조사하는 제3 조사 단계를 포함한다.

Description

임프린트 방법, 임프린트 장치, 및 물품 제조 방법{IMPRINT METHOD, IMPRINT APPARATUS, AND ARTICLE MANUFACTURING METHOD}
본 발명은 임프린트 방법, 임프린트 장치 및 물품 제조 방법에 관한 것이다.
기판의 샷 영역 상에 임프린트재를 배치하고, 임프린트재와 몰드의 패턴 영역을 서로 접촉시키며, 그 후에 임프린트재를 경화시킴으로써 기판 상에 임프린트재의 경화물로 이루어지는 패턴을 형성하는 임프린트 기술이 알려져 있다. 이러한 임프린트 기술에서, 임프린트재와 몰드의 패턴 영역을 서로 접촉시킬 때에 임프린트재가 샷 영역으로부터 돌출할 수 있다. 일본 특허 공개 제2013-69918호는, 템플릿 패턴을 기판 상의 레지스트에 가압할 때에, 임프린트 샷 외측의 광 조사 영역에 광을 조사함으로써, 임프린트 샷 외측으로 돌출하려고 하는 레지스트를 경화시키는 제1 경화 단계를 포함하는 방법을 설명하고 있다. 이 방법은, 또한 제1 경화 단계 후에, 템플릿 패턴에 레지스트를 충전시키는 충전 단계, 및 레지스트 전체를 경화시키는 제2 경화 단계를 포함한다.
임프린트 장치에서는, 기판은 기판 위치결정 기구에 의해 지지되고, 몰드는 몰드 위치결정 기구에 의해 지지되므로, 기판과 몰드가 서로 독립적으로 진동할 수 있다. 따라서, 기판과 몰드 사이에 상대적인 진동이 존재하고, 이것이 기판(그 샷 영역)과 몰드(그 패턴 영역) 사이의 정렬 정밀도의 향상을 방해하는 원인이 될 수 있다. 다른 양태에서, 기판의 샷 영역과 몰드의 패턴 영역 사이에는 형상차가 존재하고, 이 형상차도 기판(그 샷 영역)과 몰드(그 패턴 영역) 사이의 정렬 정밀도의 향상을 방해하는 원인이 될 수 있다. 특허문헌 1에서는, 정렬 정밀도의 향상에 관해서 고려되지 않는다.
본 발명은, 기판의 샷 영역으로부터의 임프린트재의 돌출을 억제하면서 샷 영역과 몰드의 패턴 영역 사이의 정렬 정밀도를 향상시키는데 유리한 기술을 제공한다.
본 발명의 양태 중 하나는, 기판의 샷 영역 상의 임프린트재와 몰드의 패턴 영역을 서로 접촉시키는 접촉 단계; 상기 접촉 단계 후에, 상기 샷 영역과 상기 패턴 영역을 정렬하는 정렬 단계; 상기 정렬 단계가 완료되기 전에, 상기 샷 영역 상의 상기 임프린트재의 프레임-형상 부분에 광을 조사하는 제1 조사 단계로서, 상기 프레임-형상 부분은 상기 샷 영역에서의 주변 영역에 의해 구성되는 프레임-형상 영역 상에 위치되는, 제1 조사 단계; 상기 제1 조사 단계의 개시 후에 개시되고, 상기 샷 영역과 상기 패턴 영역 사이의 정렬 오차가 저감되도록, 상기 제1 조사 단계에서의 조건과는 상이한 조건하에서 상기 샷 영역 상의 상기 임프린트재의 적어도 일부분에 광을 조사하는 제2 조사 단계; 및 상기 정렬 단계가 완료된 후에, 상기 샷 영역 상의 상기 임프린트재의 전체에 광을 조사하는 제3 조사 단계를 포함하는 임프린트 방법을 제공한다.
본 발명의 추가적인 특징은 첨부된 도면을 참고한 예시적인 실시형태에 대한 이하의 설명으로부터 명확해질 것이다.
도 1은 본 발명의 제1 실시형태에 따른 임프린트 장치의 구성을 예시적으로 도시하는 도면이다.
도 2는 본 발명의 제1 실시형태에 따른 임프린트 장치의 동작을 예시적으로 도시하는 도면이다.
도 3은 본 발명의 제2 실시형태에 따른 임프린트 장치의 동작을 예시적으로 도시하는 도면이다.
도 4는 본 발명의 제3 실시형태에 따른 임프린트 장치의 동작을 예시적으로 도시하는 도면이다.
도 5는 본 발명의 제4 실시형태에 따른 임프린트 장치의 구성을 예시적으로 도시하는 도면이다.
도 6은 본 발명의 제4 실시형태에 따른 임프린트 장치의 동작을 예시적으로 도시하는 도면이다.
도 7은 본 발명의 제5 실시형태에 따른 임프린트 장치의 동작을 예시적으로 도시하는 도면이다.
도 8은 임프린트재에 대한 광 조사량과 그에 따라 변화하는 임프린트재의 전단력 사이의 관계를 예시적으로 도시하는 그래프이다.
도 9는 제2 조사 단계(예비 노광)에서의 임프린트재에 대한 광 조사량 분포를 결정하는 방법을 개략적 및 예시적으로 도시하는 도면이다.
도 10a는 제2 조사 단계(가열 노광)에서의 임프린트재에 대한 광 조사량 분포를 예시적으로 도시하는 도면이다.
도 10b는 제2 조사 단계(가열 노광)에서의 임프린트재에 대한 광 조사량 분포를 결정하는 방법을 개략적 및 예시적으로 도시하는 도면이다.
도 11a 내지 도 11f는 물품 제조 방법을 예시적으로 도시하는 도면이다.
이하, 첨부 도면을 참조하여 본 발명의 예시적인 실시형태에 대해서 설명한다.
도 1은 본 발명의 제1 실시형태에 따른 임프린트 장치(100)의 구성을 도시한다. 임프린트 장치(100)는, 기판(1)의 샷 영역 상에 배치된 임프린트재(60)와 몰드(10)의 패턴 영역(PR)을 서로 접촉시키고, 임프린트재(60)를 경화시킴으로써 기판(1) 상에 임프린트재(60)의 경화물로 이루어지는 패턴을 형성한다. 본 명세서 및 첨부 도면에서는, 기판(1)의 표면에 평행한 방향을 X-Y 평면으로 하는 XYZ 좌표계에 의해 방향을 나타낸다. XYZ 좌표계에서의 X축, Y축, 및 Z축에 평행한 방향을 각각 X 방향, Y 방향 및 Z 방향으로 한다. X축 둘레의 회전, Y축 둘레의 회전, 및 Z축 둘레의 회전을 각각 θX, θY, 및 θZ로 한다. X축, Y축, 및 Z축에 관한 제어 동작 또는 구동 동작은 각각 X축에 평행한 방향, Y축에 평행한 방향, 및 Z축에 평행한 방향에 관한 제어 동작 또는 구동 동작을 의미한다. 또한, θX축, θY축, 및 θZ축에 관한 제어 동작 또는 구동 동작은, 각각 X축에 평행한 축 둘레의 회전, Y축에 평행한 축 둘레의 회전, 및 Z축에 평행한 축 둘레의 회전에 관한 제어 동작 또는 구동 동작을 의미한다. 또한, 위치는 X축, Y축, 및 Z축의 좌표에 기초해서 특정될 수 있는 정보이며, 자세는 θX축, θY축, 및 θZ축의 값에 의해 특정될 수 있는 정보이다. 위치결정은 위치 및/또는 자세를 제어하는 것을 의미한다. 정렬은 기판(1) 및 몰드(10) 중 적어도 1개의 위치 및/또는 자세의 제어를 포함할 수 있다. 또한, 정렬은 기판(1) 및 몰드(10) 중 적어도 1개의 형상을 보정 또는 변경하기 위한 제어를 포함할 수 있다.
임프린트 장치(100)는, 상대 구동 기구(25), 공급부(디스펜서)(18), 광조사부(32), 촬상 디바이스(21), 제어부(35), 베이스(5), 지주(8), 및 상판(9)을 포함할 수 있다. 광조사부(32)는, 기판(1)의 샷 영역 상의 임프린트재(60)에 광을 조사한다. 광조사부(32)가 임프린트재(60)에 광을 조사함으로써, 임프린트재(60)를 통해서 기판(1)에도 광이 조사될 수 있다. 상대 구동 기구(25)는, 기판(1)(그 샷 영역)과 몰드(10)(그 패턴 영역(PR)) 사이의 상대 위치를 변경하도록 기판(1)과 몰드(10)를 상대적으로 구동할 수 있다. 상대 구동 기구(25)는, 기판 위치결정 기구(23) 및 몰드 위치결정 기구(24)를 포함할 수 있다.
기판 위치결정 기구(23)는, 예를 들어 기판(1)을 보유지지(척킹)하는 기판 척(2), 기판 척(2)을 θZ축에 관해서 구동하는 θ 스테이지(3), 및 θ 스테이지(3)를 지지하는 X-Y 스테이지(4)를 포함할 수 있다. 기판 위치결정 기구(23)는, X-Y 스테이지(4)를 X축 및 Y축에 관해서 구동하기 위한 액추에이터(19)(예를 들어, 리니어 모터)를 포함할 수 있다. 임프린트 장치(100)는 베이스(5)에 대하여 X-Y 스테이지(4)의 상대적인 위치를 계측하는 계측기(6)(예를 들어, 리니어 인코더)를 포함할 수 있다. 상판(9)은, 예를 들어 지주(8)를 통해서 베이스(5)에 의해 지지될 수 있다. 기판 위치결정 기구(23)는, 상술한 구성요소에 의해, 기판(1)을 X축, Y축 및 θZ 축에 관해서 구동할 수 있다. 기판 위치결정 기구(23)는, 기판(1)을 θX축 및 θY축에 관해서도 구동하도록 구성되어도 된다.
기판(1)의 재료로서는, 예를 들어 유리, 세라믹, 금속, 반도체, 수지 등이 사용될 수 있다. 필요에 따라, 기판(1)의 표면에, 기판과는 상이한 재료로 이루어지는 부재가 형성되어도 된다. 기판(1)은, 예를 들어 실리콘 웨이퍼, 화합물 반도체 웨이퍼, 실리카 유리 등이다. 기판(1)은 1개 또는 복수의 샷 영역을 포함할 수 있다.
임프린트재로서는, 경화용 에너지가 부여되는 것에 의해 경화되는 경화성 조성물(미경화 상태의 수지라고도 칭함)이 사용된다. 경화용 에너지로서는, 전자기파 등이 사용될 수 있다. 전자기파로서는, 예를 들어 10 nm(포함) 내지 1 mm(포함)의 파장 범위로부터 선택되는 광이 사용된다. 전자기파는 자외선 등일 수 있다. 경화성 조성물은 광 조사에 의해 경화되는 조성물일 수 있다. 광 조사에 의해 경화되는 광경화성 조성물은 적어도 중합성 화합물과 광중합 개시제를 함유하고, 필요에 따라 비중합성 화합물 또는 용제를 더 함유해도 된다. 비중합성 화합물은 증감제, 수소 공여체, 내첨형 이형제, 계면활성제, 산화방지제, 및 폴리머 성분을 포함하는 군으로부터 선택되는 적어도 1종의 재료이다. 본 실시형태에서는, 일례로서, 자외선에 의해 경화되는 광경화성 조성물을 임프린트재(60)로서 사용한다. 임프린트재(60)는, 공급부(18)에 의해, 액적의 형태 또는 복수의 액적이 연결되어 획득되는 섬 또는 막의 형태로 기판(1) 상에 배치될 수 있다. 임프린트재의 점도(25℃에서의 점도)는 예를 들어 1 mPa·s(포함) 내지 100 mPa·s(포함)일 수 있다.
공급부(디스펜서)(18)는 기판(1)의 각 샷 영역 위에 임프린트재(60)를 공급 또는 배치한다. 공급부(18)는, 예를 들어 임프린트재(60)를 토출하는 토출구(도시하지 않음)를 포함하고, 토출구로부터 임프린트재(60)를 토출함으로써 기판(1) 상에 임프린트재(60)를 공급한다. 공급부(18)는, 예를 들어 기판(1) 상에 임프린트재(60)의 액적을 배치할 수 있다. 공급부(18)에 의해 기판(1) 상에 공급되는 임프린트재(60)의 양은, 요구되는 임프린트재(60)의 두께, 형성해야 할 패턴의 밀도 등에 따라서 결정될 수 있다.
몰드(10)는, 예를 들어 직사각형 외주부를 포함하며, 기판(1)에 대향하는 면에 패턴 영역(PR)을 포함할 수 있다. 패턴 영역(PR)에는, 기판(1) 상에 배치된 임프린트재(60)에 전사해야 할 패턴이 형성된다. 몰드(10)는 주변부로부터 돌출하는 메사를 포함할 수 있으며, 패턴 영역(PR)은 메사에 배치될 수 있다. 주변부로부터의 메사의 돌출량은, 예를 들어 몇십 μm 내지 몇백 μm의 범위 내일 수 있다. 몰드(10)는, 예를 들어 광조사부(32)에 의해 발생될 수 있는 광(예를 들어, 자외선)을 석영 등의 재료로 구성될 수 있다.
몰드 위치결정 기구(24)는, 몰드(10)를 보유지지(척킹)하는 몰드 척(11), 몰드 척(11)을 보유지지하는 몰드 스테이지(22), 및 몰드 스테이지(22)를 구동하는 액추에이터(예를 들어, 리니어 액추에이터)(15)를 포함할 수 있다. 몰드 척(11)은, 진공 흡인력 또는 정전 흡인력 등의 보유지지력에 의해 몰드(10)를 보유지지할 수 있다. 몰드 척(11)은 몰드 스테이지(22)에 의해 보유지지될 수 있다. 몰드 스테이지(22)는, 예를 들어 Z축, θX축 및 θY축에 관해서 몰드(10)를 구동하도록 구성될 수 있다. 액추에이터(15)는, 몰드 스테이지(22)를 Z축에 관해서 구동하고, 이에 의해 몰드(10)를 기판(1) 상에 배치된 임프린트재(60)에 접촉시키고, 기판(1) 상의 경화된 임프린트재(60)로부터 몰드(10)를 분리할 수 있다. 액추에이터(15)는, 예를 들어 에어 실린더 또는 리니어 모터이다. 몰드 척(11) 및 몰드 스테이지(22) 각각은 광조사부(32)로부터 제공되는 광이 통과하는 창 또는 개구를 포함할 수 있다.
광조사부(32)는, 제1 조사(프레임 노광 또는 프레임 경과), 제2 조사(예비 노광) 및 제3 조사(본 노광)를 행하도록 구성될 수 있다. 제1 조사(프레임 노광)는, 기판(1)의 샷 영역 상의 임프린트재(60) 중 프레임-형상 부분에 광을 조사하는 동작일 수 있다. 프레임-형상 부분은 기판(1)의 샷 영역 상의 임프린트재(60)의 일부분이며, 상기 일부분은 기판(1)의 샷 영역에서의 주변 영역에 의해 구성되는 프레임-형상 영역 상에 위치된다. 제2 조사(예비 노광)는, 기판(1)의 샷 영역과 몰드(10)의 패턴 영역(PR) 사이의 정렬 오차가 저감되도록, 제1 조사의 조건과는 상이한 조건에서, 해당 샷 영역 상의 임프린트재(60)의 적어도 일부분에 광을 조사하는 동작일 수 있다. 제3 조사(본 노광)는, 기판(1)의 샷 영역 상의 임프린트재(60)의 전체에 광을 조사하는 동작일 수 있다. 제3 조사에 의해, 임프린트재(60)는, 임프린트재(60)가 몰드(10)로부터 분리될 수 있는 상태로 설정되는데, 즉 임프린트재(60)가 충분히 경화된다.
광조사부(32)는, 일례에서, 제1 광원(16), 제2 광원(30), 제1 광학계(17), 제2 광학계(28), 제1 빔 스플리터(20) 및 제2 빔 스플리터(29)를 포함할 수 있다. 제1 광원(16)은, 예를 들어 제3 조사(본 노광)에서 사용될 수 있다. 제1 광원(16)으로부터의 광은, 예를 들어 제1 광학계(17) 및 제1 빔 스플리터(20)를 통하여 기판(1) 상의 임프린트재(60)에 조사되어, 임프린트재(60)를 경화시킬 수 있다. 제1 광원(16)은, 예를 들어 자외선을 발생하도록 구성될 수 있다. 일례에서, 제1 광원(16)은 365 nm의 파장을 갖는 광(i 선)을 발생시킬 수 있다.
제2 광원(30)은, 예를 들어 제1 조사(프레임 노광) 및 제2 조사(예비 노광)에서 사용될 수 있다. 제2 광원(30)으로부터의 광은, 예를 들어 제2 광학계(28), 제2 빔 스플리터(29), 및 제1 빔 스플리터(20)를 통해서 기판(1) 상의 임프린트재(60)에 조사될 수 있다. 제2 광원(30)은, 예를 들어 자외선을 발생시키도록 구성될 수 있다. 일례에서, 제2 광원(30)은 405 nm의 파장을 갖는 광을 발생시킬 수 있다.
제1 조사(프레임 노광)를 행하는 제1 조사 단계에서 사용되는 광과 제3 조사(본 노광)를 행하는 제3 조사 단계에서 사용되는 광은 파장 대역 및 강도 분포 중 적어도 하나에서 서로 상이할 수 있다. 제1 조사(프레임 노광)를 행하는 제1 조사 단계에서 사용되는 광과 제2 조사(예비 노광)를 행하는 제2 조사 단계에서 사용되는 광은 동일한 파장 대역을 갖는다. 제1 조사 단계, 제2 조사 단계 및 제3 조사 단계에서는, 광 조사 영역이 서로 상이할 수 있다.
촬상 디바이스(21)는, 예를 들어 제2 빔 스플리터(29) 및 제1 빔 스플리터(20)를 통해서, 기판(1) 상의 임프린트재(60)와 몰드(10)의 패턴 영역(PR) 사이의 접촉에 의해 형성되는 상을 촬상할 수 있다. 제어부(35)는, 상대 구동 기구(25), 공급부(디스펜서)(18), 광조사부(32) 및 촬상 디바이스(21)를 제어하도록 구성될 수 있다. 제어부(35)는, 예를 들어 FPGA(Field Programmable Gate Array 의 약어) 등의 PLD(Programmable Logic Device의 약어), ASIC(Application Specific Integrated Circuit의 약어), 프로그램이 설치된 범용 또는 전용 컴퓨터, 또는 이들 구성요소의 전부 또는 일부의 조합에 의해 구성될 수 있다.
도 2는 임프린트 장치(100)의 동작이 예시적으로 도시한다. 도 2에 도시되는 처리는 제어부(35)에 의해 제어된다. 단계 S101에서는, 제어부(35)는, 공급부(18)가 패턴 형성 대상 샷 영역에 임프린트재(60)를 공급하는 처리를 개시하는 위치에 패턴 형성 대상 샷 영역이 위치결정되도록 상대 구동 기구(25)(기판 위치결정 기구(23)의 X-Y 스테이지(4))를 제어한다. 단계 S102에서는, 제어부(35)는, 기판(1)을 이동시키면서 공급부(18)에 의해 기판(1)의 패턴 형성 대상 샷 영역 상에 임프린트재(60)가 공급되도록, X-Y 스테이지(4) 및 공급부(18)를 제어한다. 이에 의해, 기판(1)의 패턴 형성 대상 샷 영역 위에 임프린트재(60)가 배치된다.
단계 S103에서는, 제어부(35)는, 임프린트재(60)가 배치된 패턴 형성 대상 샷 영역이 몰드(10)의 패턴 영역(PR)에 대향하는 위치에 위치결정되도록 상대 구동 기구(25)(기판 위치결정 기구(23)의 X-Y 스테이지(4))를 제어한다. 또한, 단계 S103에서는, 제어부(35)는, 필요에 따라, 패턴 형성 대상 샷 영역과 몰드(10)의 패턴 영역(PR) 사이의 회전 오차(θZ축에 관한 회전 오차)가 저감되도록 θ 스테이지(3)를 제어할 수 있다.
단계 S104에서는, 제어부(35)는, 기판(1)의 패턴 형성 대상 샷 영역 상의 임프린트재(60)와 몰드(10)의 패턴 영역(PR)이 서로 접촉하도록, 몰드(10)의 하강을 개시시키도록 상대 구동 기구(25)(액추에이터(15))를 제어한다. 단계 S105에서는, 제어부(35)는, 기판(1)의 패턴 형성 대상 샷 영역 상의 임프린트재(60)에 대한 몰드(10)의 가압력을 취득하고, 가압력이 목표 범위에 들어가 있는지를 판단한다. 제어부(35)는, 가압력이 목표 범위 밖인 경우에는, 단계 S106에서, 가압력이 목표 범위 내에 들어가도록 상대 구동 기구(25)를 제어한다. 여기서, 가압력은, 예를 들어 몰드 척(11) 또는 몰드 스테이지(22)에 내장된 1개 또는 복수의 로드셀(센서)의 출력에 기초하여 제어부(35)에 의해 취득될 수 있다. 가압력을 목표 범위 내로 유지시키는 동작은, 액추에이터(15)에 의한 몰드(10)의 Z축 방향의 구동 및 몰드 스테이지(22)에 의한 몰드(10)의 θX축 및 θY축에 관한 구동 중 적어도 하나를 포함한다.
가압력이 목표 범위 내에 들어가고 있는 경우에는, 단계 S107가 실행된다. 단계 S107에서는, 제어부(35)는, 제1 조사 단계(프레임 노광)가 실행되도록 광조사부(32)를 제어한다. 즉, 단계 S107에서는, 제어부(35)는, 기판(1)의 샷 영역 상의 임프린트재(60) 중 프레임-형상 부분에 광이 조사되도록 광조사부(32)를 제어한다. 더 구체적으로는, 제어부(35)는, 제2 광원(30)으로부터의 광이 기판(1)의 샷 영역 상의 임프린트재(60) 중 프레임-형상 부분에 조사되도록 광조사부(32)를 제어한다. 임프린트재(60)의 프레임-형상 부분에 대응하는 샷 영역의 프레임-형상 영역(샷 영역에서의 주변 영역)은, 커프부(kerf portion)를 포함하는 영역일 수 있다. 기판(1)의 샷 영역 상의 임프린트재(60) 중 프레임-형상 부분에 광을 조사하면, 광 조사량에 대응하는 중합도까지 프레임-형상 부분이 경화된다. 따라서, 현재의 패턴 형성 대상 샷 영역에 인접하는 샷 영역으로의 임프린트재(60)의 침입을 억제할 수 있다. 프레임 노광 조건은, 미리 설정될 수 있으며, 제어부(35)는 그 조건에 따라 제1 조사 단계(프레임 노광)를 실행할 수 있다.
단계 S108에서는, 제어부(35)는, 기판(1)의 패턴 형성 대상 샷 영역과 몰드(10)의 패턴 영역(PR)을 정렬하는 동작을 개시하도록 상대 구동 기구(25)를 제어한다. 이 동작에서는, 정렬 스코프(도시하지 않음)를 사용해서 기판(1)의 정렬 마크와 몰드(10)의 정렬 마크 사이의 상대 위치를 검출하면서, 검출 결과에 기초하여 패턴 형성 대상 샷 영역과 패턴 영역(PR)을 서로 정렬한다. 여기서, 단계 S107(제1 조사 단계; 프레임 노광)은, 단계 S108에서 개시된 정렬 단계가 완료되기 전에 실행될 수 있다.
단계 S109에서는, 제어부(35)는, 제2 조사 단계(예비 노광)가 실행되도록 광조사부(32)를 제어한다. 즉, 단계 S109에서는, 제어부(35)는, 기판(1)의 샷 영역과 몰드(10)의 패턴 영역(PR) 사이의 정렬 오차를 저감시키도록, 샷 영역 상의 임프린트재(60)의 적어도 일부분에 광이 조사되도록 광조사부(32)를 제어한다. 단계 S109(제2 조사 단계(예비 노광))는, 단계 S107(제1 조사 단계(프레임 노광))와는 상이한 조건에서 실행될 수 있다. 더 구체적으로는, 제어부(35)는, 제2 광원(30)으로부터의 광이 기판(1)의 샷 영역 상의 임프린트재(60)의 적어도 일부분에 조사되도록 광조사부(32)를 제어한다. 이러한 처리에 의해, 기판(1)과 몰드(10) 사이의 임프린트재(60)에 의한 결합력이 높아지고, 기판(1)과 몰드(10) 사이의 상대적인 진동이 저감될 수 있다. 따라서, 기판(1)의 패턴 형성 대상 샷 영역과 몰드(10)의 패턴 영역(PR) 사이의 정렬이 용이해질 수 있으며, 정렬 정밀도가 향상될 수 있다.
단계 S109(제2 조사 단계)에서는, 기판의 패턴 형성 대상 샷 영역에 부분적으로만 또는 전체적으로 광이 조사되어도 된다. 단계 S109(제2 조사 단계)에서는, 기판(1)의 패턴 형성 대상 샷 영역 상의 임프린트재(60)의 적어도 일부분이 목표 경도까지 경화될 수 있다. 대안적으로, 단계 S109(제2 조사 단계)에서, 기판(1)과 몰드(10) 사이의 상대적인 진동이 목표 최대 진동의 범위 내에 들어오도록, 임프린트재(60)의 적어도 일부분이 목표 경도까지 경화될 수 있다. 여기서, 단계 S109(제2 조사 단계; 예비 노광)는, 단계 S107(제1 조사 단계; 프레임 노광)이 개시된 후에 개시될 수 있다.
단계 S108에서 개시된 정렬 단계가 완료된 후, 단계 S110에서는, 제어부(35)는 제3 조사 단계(본 노광)가 실행되도록 광조사부(32)를 제어한다. 즉, 단계 S110에서는, 제어부(35)는, 기판(1)의 샷 영역 상의 임프린트재(60)의 전체에 광이 조사되도록 광조사부(32)를 제어한다. 이 조사는, 임프린트재(60)가 몰드(10)로부터 분리될 수 있는 상태까지 임프린트재(60)가 경화되도록 행해진다. 더 구체적으로는, 제어부(35)는, 제1 광원(16)으로부터의 광이 기판(1)의 샷 영역 상의 임프린트재(60)의 전체에 조사되도록 광조사부(32)를 제어한다. 단계 S110(제3 조사 단계; 본 노광)에서의 임프린트재(60)에 대한 광 조사량 분포는, 단계 S107(제1 조사 단계; 프레임 노광)에서의 광 조사량 분포 및 단계 S109(제2 조사 단계; 예비 노광)에서의 광 조사량 분포에 기초하여 결정될 수 있다.
그 후, 단계 S111에서는, 제어부(35)는, 기판(1)의 패턴 형성 대상 샷 영역 상의 임프린트재(60)가 몰드(10)(그 패턴 영역(PR))로부터 분리되도록 상대 구동 기구(25)를 제어한다. 더 구체적으로는, 제어부(35)는, 몰드(10)(몰드 스테이지(22))를 상승시키도록 상대 구동 기구(25)의 액추에이터(15)를 제어한다. 기판(1)의 패턴 형성 대상 샷 영역 상에는, 경화된 임프린트재(60)에 의해 형성되는 패턴이 남는다.
단계 S112에서는, 제어부(35)는, 기판(1)의 모든 샷 영역에 대하여 상술한 처리가 완료되었는지를 판단하고, 미처리 샷 영역이 존재하는 경우, 미처리 샷 영역에 대하여 단계 S101 내지 S111의 처리를 행한다. 한편, 제어부(35)는, 기판(1)의 모든 샷 영역에 대한 상술한 처리가 완료된 경우에는, 기판(1)을 반출하고, 기판(1)에 대한 처리를 종료한다.
상기 예에서는, 단계 S107(제1 조사 단계; 프레임 노광)과 단계 S109(제2 조사 단계; 예비 노광)에서 동일한 광원(제2 광원(30))이 사용되지만, 상이한 광원이 사용되어도 된다. 또한, 상기의 예에서는, 단계 S109(제2 조사 단계; 예비 노광)과 단계 S110(제3 조사 단계; 본 노광)에서 상이한 광원(제1 광원(16) 및 제2 광원(30))이 사용되지만, 동일한 광원이 사용되어도 된다.
이하, 도 3을 참조하여 본 발명의 제2 실시형태를 설명한다. 제2 실시형태로서 언급하지 않는 사항은 제1 실시형태를 따를 수 있다. 제2 실시형태에서는, 단계 S109(제2 조사 단계; 예비 노광)의 조건(예비 노광 조건)을 결정하는 단계 S201이, 제1 실시형태에 따른 임프린트 장치(100)의 동작에 대하여 추가된다.
단계 S109(제2 조사 단계; 예비 노광)에서 임프린트재(60)에 부여되는 에너지가 과잉인 경우, 임프린트재(60)의 점탄성이 지나치게 높아지고, 그 후의 기판(1)과 몰드(10) 사이의 정렬 정밀도가 저하될 수 있다. 한편, 단계 S109)(제2 조사 단계; 예비 노광)에서 임프린트재(60)에 부여되는 에너지가 불충분하면, 임프린트재(60)의 점탄성이 충분히 높아지지 않는다. 이 상태에서는, 기판(1)과 몰드(10) 사이의 상대적인 진동이 크고, 기판(1)과 몰드(10) 사이의 정렬 정밀도가 높아지지 않는다. 따라서, 기판(1)과 몰드(10) 사이의 정렬 정밀도가 낮은 상태에서, 단계 S110(제3 조사 단계; 본 노광)가 실행될 수 있다. 따라서, 제2 실시형태에서는, 제어부(35)는, 단계 S201에서, 단계 S107(제1 조사 단계; 프레임 노광)의 조건(예를 들어, 프레임-형상 부분에 대한 광 조사량 분포)에 따라, 단계 S109(제2 조사 단계; 예비 노광)의 조건(예를 들어, 광 조사량 분포)을 결정할 수 있다. 예를 들어, 제어부(35)는, 단계 S109(제2 조사 단계; 예비 노광)에서의 임프린트재(60)에 대한 광 조사량 분포를, 단계 S107(제1 조사 단계; 프레임 노광)에서의 임프린트재(60)의 프레임-형상 부분에 대한 광 조사량 분포에 기초하여 결정할 수 있다.
도 8은, 임프린트재(60)에 대한 광 조사량과 그에 따라 변화하는 임프린트재(60)의 전단력 사이의 관계를 예시적으로 도시하는 그래프이다. 전단력은 점탄성과 상관을 갖는다. 따라서, 도 8에 도시된 그래프로부터, 목표 전단력에 대응하는 조사량(조사량 분포)을 결정할 수 있다.
도 9는, 단계 S201에서, 단계 S109(제2 조사 단계; 예비 노광)에서의 임프린트재에 대한 광 조사량 분포를 결정하는 방법을 개략적 및 예시적으로 도시한다. 제어부(35)는, 단계 S109(제2 조사 단계; 예비 노광)에서의 임프린트재에 대한 광 조사량 분포를, 단계 S109의 완료 시점에서의 목표 조사량 분포와 단계 S107(제1 조사 단계; 프레임 노광)에서의 프레임-형상 부분에 대한 광 조사량 분포에 기초하여 결정할 수 있다. 더 구체적으로는, 제어부(35)는, 단계 S109에서의 임프린트재에 대한 광 조사량 분포를, 단계 S109의 완료 시점에서의 목표 조사량 분포와 단계 S107에서의 임프린트재에 대한 광 조사량 분포 사이의 차분에 기초하여 결정할 수 있다. 이러한 동작에 의해, 단계 S107의 조건에 관계없이, 단계 S109가 완료될 때, 목표 조사량 분포를 따른 조사량 분포를 얻을 수 있다.
여기서, 단계 S109(제2 조사 단계; 예비 노광)에서의 임프린트재에 대한 광 조사량 분포 Ec(i, j)는 식 (1)에 의해 부여될 수 있다. Ecref(i, j)는 단계 S109의 완료 시점에서의 목표 조사량 분포이다. Ef(i, j)는, 단계 S107(제1 조사 단계; 프레임 노광)에서의 임프린트재에 대한 광 조사량 분포이다. (i, j)는 XY 좌표이다.
Ec(i, j) = Ecref(i, j) - Ef(i, j) ...(1)
도 4를 참조하여 본 발명의 제3 실시형태를 설명한다. 제3 실시형태에서 언급하지 않는 사항은 제1 실시형태를 따를 수 있다. 기판(1)과 몰드(10) 사이의 상대적인 진동은, 예를 들어 복수의 기판(1) 사이의 개체 차, 복수의 몰드(10) 사이의 개체 차, 및 패턴 형성 시의 환경(예를 들어, 온도, 습도, 산소 농도, 희가스 농도 등)에 따라 변동할 수 있다. 따라서, 제3 실시형태에서는, 단계 S109(제2 조사 단계; 예비 노광)의 조건(예비 노광 조건)을 결정하기 위한 단계 S301 및 S302가 제1 실시형태에 따른 임프린트 장치(100)의 동작에 추가된다. 단계 S301에서는, 제어부(35)는, 예를 들어 단계 S107(제1 조사 단계; 프레임 노광)의 완료 후의 미리결정된 시간 기간 내에 촬상 디바이스(21)를 사용하여 계측된 정보에 기초하여, 단계 S109에서의 임프린트재(60)에 대한 광 조사량 분포를 결정할 수 있다.
도 5는, 본 발명의 제4 실시형태에 따른 임프린트 장치(100)의 구성을 나타낸다. 제4 실시형태에서 언급하지 않는 사항은, 제1 내지 제3 실시형태 중 어느 하나를 따를 수 있다. 제4 실시형태에 따른 임프린트 장치(100)에서는, 광조사부(32)가 제3 광원(41), 제3 광학계(42) 및 제3 빔 스플리터(43)를 포함할 수 있다. 제3 광원(41)으로부터의 광은, 예를 들어 제3 광학계(42), 제3 빔 스플리터(43), 제2 빔 스플리터(29), 및 제1 빔 스플리터(20)를 통해서 기판(1) 상의 임프린트재(60) 및 또한 기판(1)에 조사될 수 있다. 제3 광원(41)은, 기판(1)의 패턴 형성 대상 샷 영역 형상을 목표 형상으로 변형시키도록, 임프린트재(60)의 적어도 일부분에 대해 광 조사를 행하기 위해 사용될 수 있다. 일례에서, 제3 광원(41)은 465 nm의 파장을 갖는 광을 발생시킬 수 있다. 여기서, 제2 광원(30)은 임프린트재(60)의 점탄성을 높이기 위한 광을 발생시키며, 제3 광원(41)은 기판(1)의 샷 영역을 변형시키는 광을 발생시킨다. 따라서, 광원(30 및 40)에 의해 발생되는 파장은 서로 상이할 수 있다.
도 6은, 본 발명의 제4 실시형태에 따른 임프린트 장치(100)의 동작을 예시적으로 도시한다. 제4 실시형태는, 단계 S109(제2 조사 단계; 예비 노광)가 단계 S401(제2 조사 단계; 가열 노광)에 의해 치환되는 점에서, 제1 내지 제3 실시형태와는 상이하다. 단, 단계 S109를 남기면서, 단계 S401가 추가되어도 된다.
단계 S401(제2 조사 단계; 가열 노광)은, 예를 들어 단계 S107(제1 조사 단계; 프레임 노광)이 개시된 후의 임의의 타이밍에서 개시될 수 있다. 단계 S401에서는, 제어부(35)는, 먼저, 정렬 스코프(도시하지 않음)를 사용해서 얻어지는 기판(1)의 정렬 마크와 몰드(10)의 정렬 마크 사이의 상대 위치에 기판(1)의 패턴 형성 대상 샷 영역의 목표 형상을 결정한다. 또한, 단계 S401에서는, 제어부(35)는, 패턴 형성 대상 샷 영역을 해당 목표 형상으로 변형시키기 위한, 기판(1)에 대한 광(제3 광원(41)에 의해 발생되는 광)의 조사량 분포를 결정한다. 또한, 단계 S401에서는, 제어부(35)는, 결정된 조사량 분포에 따라, 임프린트재(60)를 통해서 기판(1)에 광이 조사되도록 광조사부(32)를 제어한다. 단계 S401(제2 조사 단계; 가열 노광)은, 그 완료 시각이 단계 S110(제3 조사 단계; 본 노광)의 개시 시각의 직전이 되도록 실행될 수 있다.
도 7을 참조하여 본 발명의 제5 실시형태를 설명한다. 제5 실시형태에서 언급되지 않은 사항은 제4 실시형태를 따를 수 있다. 제5 실시형태에서는, 단계 S401(제2 조사 단계; 가열 노광)의 조건(가열 노광 조건)을 결정하는 단계 S402가, 제4 실시형태에 따른 임프린트 장치(100)의 동작에 추가된다. 도 10a는, 단계 S401(제2 조사 단계; 가열 노광)에서의 임프린트재(60)에 대한 광 조사량 분포를 예시적으로 도시한다. 예를 들어, 제어부(35)는, 단계 S401(제2 조사 단계; 가열 노광)에서의 임프린트재(60)에 대한 광 조사량 분포를, 단계 S107(제1 조사 단계; 프레임 노광)에서의 임프린트재(60)에 대한 광 조사량 분포에 기초하여 결정할 수 있다.
도 10b는, 단계 S201에서, 단계 S402(제2 조사 단계; 가열 노광)에서의 임프린트재에 대한 광 조사량 분포를 결정하는 방법을 개략적 및 예시적으로 도시한다. 제어부(35)는, 단계 S401에서의 임프린트재에 대한 광 조사량 분포를, 단계 S401의 완료 시점에서의 목표 조사량 분포와 단계 S107에서의 임프린트재에 대한 광 조사량 분포에 기초하여 결정할 수 있다. 예를 들어, 제어부(35)는, 단계 S401에서의 임프린트재에 대한 광 조사량 분포를, 단계 S401의 완료 시점에서의 목표 조사량 분포와 단계 S107에서의 임프린트재에 대한 광 조사량 분포에 계수를 곱해서 얻어지는 분포 사이의 차분에 기초하여 결정할 수 있다.
여기서, 단계 S401(제2 조사 단계; 가열 노광)에서의 임프린트재에 대한 광 조사량 분포 Eh(i, j)는 식 (2)에 의해 부여될 수 있다. Ehref(i, j)는 단계 S401의 완료 시점에서의 목표 조사량 분포이다. Ef(i, j)는, 단계 S107(제1 조사 단계: 프레임 노광)에서의 임프린트재에 대한 광 조사량 분포이다. α(i, j)는, Ef(i, j)가 단계 S401의 완료 시점에서의 샷 영역의 형상에 끼치는 영향이 시간 경과에 의해 감소하는 것을 고려한 계수이다. (i, j)는 X 및 Y 좌표를 나타낸다.
Eh(i, j) = Ehref(i, j) - α(i, j) × Ef(i, j) ...(2)
임프린트 장치를 사용해서 형성한 경화물의 패턴은 각종 물품의 적어도 일부를 위해 영구적으로, 또는 각종 물품을 제조할 때에 일시적으로 사용된다. 물품은 전기 회로 소자, 광학 소자, MEMS, 기록 소자, 센서, 몰드 등이다. 전기 회로 소자의 예는 DRAM, SRAM, 플래시 메모리, 및 MRAM과 같은 휘발성 또는 불휘발성 반도체 메모리와, LSI, CCD, 이미지 센서, 및 FPGA와 같은 반도체 소자이다. 몰드의 예는 임프린트용 몰드이다.
경화물의 패턴은, 상술한 물품의 적어도 일부의 구성 부재로서 그대로 사용되거나 또는 레지스트 마스크로서 일시적으로 사용된다. 기판 가공 단계에서 에칭 또는 이온 주입이 행해진 후에, 레지스트 마스크는 제거된다.
이어서, 임프린트 장치에 의해 기판에 패턴을 형성하고, 패턴이 형성된 기판을 처리하고, 처리가 행해진 기판으로부터 물품을 제조하는 물품 제조 방법에 대해서 설명한다. 도 11a에 도시하는 바와 같이, 절연체 등의 피가공재(2z)가 표면에 형성된 실리콘 웨이퍼 등의 기판(1z)을 준비한다. 계속해서, 잉크젯법 등에 의해 피가공재(2z)의 표면에 임프린트재(3z)를 부여한다. 여기에서는, 임프린트재(3z)가 복수의 액적으로서 기판 상에 부여된 상태를 나타내고 있다.
도 11b에 도시하는 바와 같이, 임프린트용의 몰드(4z)를, 그 요철 패턴을 갖는 측을 기판 상의 임프린트재(3z)를 향해 대향시킨다. 도 11c에 도시하는 바와 같이, 임프린트재(3z)가 부여된 기판(1z)을 몰드(4z)에 접촉시키고, 압력을 가한다. 임프린트재(3z)는 몰드(4z)와 피가공재(2z) 사이의 간극에 충전된다. 이 상태에서, 경화용 에너지를 몰드(4z)를 통해서 임프린트재(3z)에 조사하면, 임프린트재(3z)는 경화된다.
도 11d에 도시하는 바와 같이, 임프린트재(3z)를 경화시킨 후, 몰드(4z)는 기판(1z)으로부터 분리된다. 그 후, 기판(1z) 위에 임프린트재(3z)의 경화물의 패턴이 형성된다. 경화물의 패턴에서, 몰드의 오목부는 경화물의 볼록부에 대응하며, 몰드의 볼록부는 경화물의 오목부에 대응한다. 즉, 임프린트재(3z)에 몰드(4z)의 요철 패턴이 전사된다.
도 11e에 도시하는 바와 같이, 경화물의 패턴을 내 에칭 마스크로서 사용하여 에칭을 행하면, 피가공재(2z)의 표면 중, 경화물이 존재하지 않거나 얇게 잔존하는 부분이 제거되어 홈(5z)을 형성한다. 도 11f에 도시하는 바와 같이, 경화물의 패턴을 제거하면, 피가공재(2z)의 표면에 홈(5z)이 형성된 물품을 얻을 수 있다. 여기에서는, 경화물의 패턴을 제거한다. 그러나, 경화물의 패턴을 처리 또는 제거하는 대신에, 이를 예를 들어 반도체 소자 등에 포함되는 층간 절연용 막, 즉 물품의 구성 부재로서 이용해도 된다.
다른 실시형태
본 발명의 실시형태(들)는, 전술한 실시형태(들) 중 하나 이상의 기능을 실행하기 위해 저장 매체(보다 완전하게는 '비일시적 컴퓨터 판독가능 저장 매체'라 칭할수도 있음)에 기록된 컴퓨터 실행가능 명령어(예를 들어, 하나 이상의 프로그램)를 판독 및 실행하고 그리고/또는 전술한 실시형태(들) 중 하나 이상의 기능을 실행하는 하나 이상의 회로(예를 들어, 주문형 집적 회로(ASIC))를 포함하는 시스템 또는 장치의 컴퓨터에 의해, 그리고 예를 들어 전술한 실시형태(들) 중 하나 이상의 기능을 실행하기 위해 저장 매체로부터 컴퓨터 실행가능 명령어를 판독 및 실행함으로써 그리고/또는 전술한 실시형태(들) 중 하나 이상의 기능을 실행하기 위해 하나 이상의 회로를 제어함으로써 상기 시스템 또는 장치의 컴퓨터에 의해 실행되는 방법에 의해 실현될 수도 있다. 컴퓨터는 하나 이상의 프로세서(예를 들어, 중앙 처리 유닛(CPU), 마이크로 처리 유닛(MPU))를 포함할 수 있고 컴퓨터 실행가능 명령어를 판독 및 실행하기 위한 별도의 컴퓨터 또는 별도의 프로세서의 네트워크를 포함할 수 있다. 컴퓨터 실행가능 명령어는 예를 들어 네트워크 또는 저장 매체로부터 컴퓨터에 제공될 수 있다. 저장 매체는, 예를 들어 하드 디스크, 랜덤 액세스 메모리(RAM), 리드 온리 메모리(ROM), 분산형 컴퓨팅 시스템의 스토리지, 광디스크(예를 들어, 콤팩트 디스크(CD), 디지털 다기능 디스크(DVD) 또는 블루레이 디스크(BD)TM), 플래시 메모리 디바이스, 메모리 카드 등 중 하나 이상을 포함할 수 있다.
(기타의 실시예)
본 발명은, 상기의 실시형태의 1개 이상의 기능을 실현하는 프로그램을, 네트워크 또는 기억 매체를 개입하여 시스템 혹은 장치에 공급하고, 그 시스템 혹은 장치의 컴퓨터에 있어서 1개 이상의 프로세서가 프로그램을 읽어 실행하는 처리에서도 실현가능하다.
또한, 1개 이상의 기능을 실현하는 회로(예를 들어, ASIC)에 의해서도 실행가능하다.
본 발명을 예시적인 실시형태를 참고하여 설명하였지만, 본 발명은 개시된 예시적인 실시형태로 한정되지 않음을 이해해야 한다. 이하의 청구항의 범위는 이러한 모든 변형과 동등한 구조 및 기능을 포함하도록 최광의로 해석되어야 한다.

Claims (16)

  1. 임프린트 방법이며,
    기판의 샷 영역 상의 임프린트재와 몰드의 패턴 영역을 서로 접촉시키는 접촉 단계;
    상기 접촉 단계 후에, 상기 샷 영역과 상기 패턴 영역을 정렬하는 정렬 단계;
    상기 정렬 단계가 완료되기 전에, 상기 샷 영역 상의 상기 임프린트재의 프레임-형상 부분에 광을 조사하는 제1 조사 단계로서, 상기 프레임-형상 부분은 상기 샷 영역에서의 중심 영역을 제외한 주변 영역에 의해 구성되는 프레임-형상 영역 상에 위치되는, 제1 조사 단계;
    상기 샷 영역과 상기 패턴 영역 사이의 정렬 오차가 저감되도록, 상기 제1 조사 단계에서의 광조사 조건과는 상이한 광조사 조건하에서 상기 샷 영역 상의 상기 임프린트재의 적어도 일부분에 광을 조사하는 제2 조사 단계; 및
    상기 정렬 단계가 완료된 후에, 상기 샷 영역 상의 상기 임프린트재의 전체에 광을 조사하는 제3 조사 단계를 포함하고,
    상기 제2 조사 단계는 상기 제1 조사 단계의 개시 후에 개시되고, 상기 정렬 단계가 완료되기 전에 완료되는 임프린트 방법.
  2. 제1항에 있어서, 상기 제2 조사 단계에서는, 상기 임프린트재의 상기 적어도 일부분이 목표 경도까지 경화되는 임프린트 방법.
  3. 제1항에 있어서, 상기 제2 조사 단계에서는, 상기 기판과 상기 몰드 사이의 상대적인 진동이 목표 최대 진동의 범위 내에 들어오도록 상기 임프린트재의 상기 적어도 일부분이 목표 경도까지 경화되는 임프린트 방법.
  4. 제2항에 있어서, 상기 제2 조사 단계에서의 상기 임프린트재에 대한 광 조사량 분포는, 상기 제1 조사 단계에서의 상기 임프린트재에 대한 광 조사량 분포에 기초하여 결정되는 임프린트 방법.
  5. 제2항에 있어서, 상기 제2 조사 단계에서의 상기 임프린트재에 대한 광 조사량 분포는, 상기 제2 조사 단계의 완료 시점에서의 목표 조사량 분포와 상기 제1 조사 단계에서의 상기 임프린트재에 대한 광 조사량 분포에 기초하여 결정되는 임프린트 방법.
  6. 제2항에 있어서, 상기 제2 조사 단계에서의 상기 임프린트재에 대한 광 조사량 분포는, 상기 제2 조사 단계의 완료 시점에서의 목표 조사량 분포와 상기 제1 조사 단계에서의 상기 임프린트재에 대한 광 조사량 분포 사이의 차분에 기초하여 결정되는 임프린트 방법.
  7. 제2항에 있어서, 상기 제3 조사 단계에서의 상기 임프린트재에 대한 광 조사량 분포는, 상기 제1 조사 단계에서의 광 조사량 분포 및 상기 제2 조사 단계에서의 광 조사량 분포에 기초하여 결정되는 임프린트 방법.
  8. 제1항에 있어서, 상기 제2 조사 단계에서는, 상기 샷 영역이 목표 형상으로 변형되도록, 상기 임프린트재를 통해서 상기 기판에 광이 조사되는 임프린트 방법.
  9. 제8항에 있어서, 상기 제2 조사 단계에서의 상기 기판에 대한 광 조사량 분포는, 상기 제1 조사 단계에서의 상기 임프린트재에 대한 광 조사량 분포에 기초하여 결정되는 임프린트 방법.
  10. 제8항에 있어서, 상기 제2 조사 단계에서의 상기 기판에 대한 광 조사량 분포는, 상기 제2 조사 단계의 완료 시점에서의 목표 조사량 분포와 상기 제1 조사 단계에서의 상기 임프린트재에 대한 광 조사량 분포에 기초하여 결정되는 임프린트 방법.
  11. 제8항에 있어서, 상기 제2 조사 단계에서의 상기 기판에 대한 광 조사량 분포는, 상기 제2 조사 단계의 완료 시점에서의 목표 조사량 분포와 상기 제1 조사 단계에서의 상기 임프린트재에 대한 광 조사량 분포에 계수를 곱해서 얻어지는 분포 사이의 차분에 기초하여 결정되는 임프린트 방법.
  12. 제1항에 있어서, 상기 제1 조사 단계에서 사용되는 광과 상기 제3 조사 단계에서 사용되는 광은, 파장 대역 및 강도 분포 중 적어도 하나에서 서로 상이한 임프린트 방법.
  13. 제1항에 있어서, 상기 제1 조사 단계에서 사용되는 광과 상기 제2 조사 단계에서 사용되는 광은 동일한 파장 대역을 갖는 임프린트 방법.
  14. 제1항에 있어서, 상기 제2 조사 단계는 상기 제1 조사 단계가 완료된 후에 개시되는 임프린트 방법.
  15. 물품 제조 방법이며,
    제1항 내지 제14항 중 어느 한 항에서 규정된 임프린트 방법을 사용하여 기판 상에 패턴을 형성하는 패턴 형성 단계; 및
    상기 패턴 형성 단계 후에 상기 기판을 처리하는 처리 단계를 포함하며,
    상기 기판으로부터 물품을 제조하는 물품 제조 방법.
  16. 몰드를 사용하여 기판의 샷 영역 상에 임프린트재의 패턴을 형성하는 임프린트 장치이며,
    상기 샷 영역 상의 상기 임프린트재의 프레임-형상 부분에 광을 조사하는 제1 조사로서, 상기 프레임-형상 부분은 상기 샷 영역에서의 중심 영역을 제외한 주변 영역에 의해 구성되는 프레임-형상 영역 상에 위치되는, 제1 조사, 상기 샷 영역과 상기 몰드의 패턴 영역 사이의 정렬 오차가 저감되도록 상기 제1 조사에서의 광조사 조건과는 상이한 광조사 조건하에서 상기 샷 영역 상의 상기 임프린트재의 적어도 일부분에 광을 조사하는 제2 조사, 및 상기 샷 영역 상의 상기 임프린트재의 전체에 광을 조사하는 제3 조사를 행하도록 구성되는 광조사부;
    상기 기판 및 상기 몰드를 상대 구동하도록 구성되는 상대 구동 기구; 및
    상기 광조사부 및 상기 상대 구동 기구를 제어하도록 구성되는 제어부를 포함하고,
    상기 제어부는,
    상기 샷 영역 상의 상기 임프린트재와 상기 몰드의 상기 패턴 영역을 서로 접촉시키고, 상기 샷 영역과 상기 패턴 영역 사이의 정렬을 행하도록 상기 상대 구동 기구를 제어하며,
    상기 정렬의 완료 전에 상기 제1 조사를 행하고, 상기 제1 조사의 개시 후 상기 정렬의 완료 전에 상기 제2 조사를 행하며, 상기 정렬의 완료 후에 상기 제3 조사를 행하도록 상기 광조사부를 제어하는 임프린트 장치.
KR1020190159684A 2018-12-12 2019-12-04 임프린트 방법, 임프린트 장치, 및 물품 제조 방법 KR102611179B1 (ko)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2018232837A JP7204464B2 (ja) 2018-12-12 2018-12-12 インプリント方法、インプリント装置および物品製造方法
JPJP-P-2018-232837 2018-12-12

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20200072404A KR20200072404A (ko) 2020-06-22
KR102611179B1 true KR102611179B1 (ko) 2023-12-08

Family

ID=71073691

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020190159684A KR102611179B1 (ko) 2018-12-12 2019-12-04 임프린트 방법, 임프린트 장치, 및 물품 제조 방법

Country Status (3)

Country Link
US (1) US11584063B2 (ko)
JP (1) JP7204464B2 (ko)
KR (1) KR102611179B1 (ko)

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP3650937B1 (en) * 2018-11-08 2024-05-22 Canon Kabushiki Kaisha Imprint apparatus and product manufacturing method
JP7149870B2 (ja) * 2019-02-08 2022-10-07 キヤノン株式会社 インプリント装置および物品製造方法
JP7431659B2 (ja) * 2020-05-01 2024-02-15 キヤノン株式会社 インプリント方法、インプリント装置および物品製造方法

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2012204584A (ja) 2011-03-25 2012-10-22 Fujifilm Corp ナノインプリント方法
JP2013069918A (ja) * 2011-09-22 2013-04-18 Toshiba Corp インプリント方法およびインプリント装置
JP2016058735A (ja) * 2014-09-08 2016-04-21 キヤノン株式会社 インプリント装置、インプリント方法および物品の製造方法
JP2017139268A (ja) 2016-02-01 2017-08-10 キヤノン株式会社 インプリント装置及び物品の製造方法

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP5535164B2 (ja) 2011-09-22 2014-07-02 株式会社東芝 インプリント方法およびインプリント装置
JP5693488B2 (ja) 2012-02-20 2015-04-01 株式会社東芝 パターン形成方法、パターン形成装置及び半導体装置の製造方法
JP6606567B2 (ja) * 2017-04-17 2019-11-13 キヤノン株式会社 インプリント装置及び物品の製造方法

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2012204584A (ja) 2011-03-25 2012-10-22 Fujifilm Corp ナノインプリント方法
JP2013069918A (ja) * 2011-09-22 2013-04-18 Toshiba Corp インプリント方法およびインプリント装置
JP2016058735A (ja) * 2014-09-08 2016-04-21 キヤノン株式会社 インプリント装置、インプリント方法および物品の製造方法
JP2017139268A (ja) 2016-02-01 2017-08-10 キヤノン株式会社 インプリント装置及び物品の製造方法

Also Published As

Publication number Publication date
JP2020096077A (ja) 2020-06-18
US11584063B2 (en) 2023-02-21
US20200189175A1 (en) 2020-06-18
KR20200072404A (ko) 2020-06-22
JP7204464B2 (ja) 2023-01-16

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR102611179B1 (ko) 임프린트 방법, 임프린트 장치, 및 물품 제조 방법
KR102536574B1 (ko) 임프린트 장치, 임프린트 방법 및 물품 제조 방법
CN111758147B (zh) 压印方法、压印装置、模具的制造方法以及物品制造方法
KR20200124620A (ko) 성형 장치, 결정 방법 및 물품 제조 방법
KR102472501B1 (ko) 임프린트 장치 및 물품 제조 방법
US20190361341A1 (en) Data generation method, imprint method, imprint apparatus, and method of manufacturing article
KR102212041B1 (ko) 임프린트 장치, 임프린트 방법, 및 물품 제조 방법
US20150360394A1 (en) Imprint apparatus, imprint method, method of manufacturing article, and supply apparatus
WO2017047073A1 (en) Imprint apparatus and method of manufacturing article
US20240176231A1 (en) Imprint apparatus, article manufacturing method, determination method, and recording medium
JP7337670B2 (ja) インプリント装置、インプリント方法、および、物品の製造方法
KR20190083988A (ko) 임프린트 장치, 임프린트 방법, 및 물품 제조 방법
JP7194010B2 (ja) インプリント装置および物品製造方法
KR20210146816A (ko) 임프린트 방법, 임프린트 장치 및 물품의 제조 방법
KR20200137986A (ko) 임프린트 방법 및 물품의 제조 방법
JP7292479B2 (ja) インプリント装置および物品製造方法
JP7278163B2 (ja) インプリント装置、および物品の製造方法
JP7358192B2 (ja) インプリント装置、インプリント方法及び物品の製造方法
JP7437928B2 (ja) インプリント装置、インプリント方法および物品製造方法
JP2023156163A (ja) インプリント装置、インプリント方法及び物品の製造方法
JP2023047940A (ja) インプリント装置、インプリント方法、及び物品の製造方法
KR20210134514A (ko) 임프린트 방법, 임프린트 장치 및 물품 제조 방법
KR20240117057A (ko) 임프린트 방법, 임프린트 장치, 결정 방법, 정보 처리 장치 및 물품 제조 방법
KR20220160487A (ko) 몰드, 임프린트 장치, 및 물품의 제조 방법
JP2024176404A (ja) インプリント装置、インプリント方法および物品製造方法

Legal Events

Date Code Title Description
PA0109 Patent application

Patent event code: PA01091R01D

Comment text: Patent Application

Patent event date: 20191204

PG1501 Laying open of application
A201 Request for examination
PA0201 Request for examination

Patent event code: PA02012R01D

Patent event date: 20210602

Comment text: Request for Examination of Application

Patent event code: PA02011R01I

Patent event date: 20191204

Comment text: Patent Application

E902 Notification of reason for refusal
PE0902 Notice of grounds for rejection

Comment text: Notification of reason for refusal

Patent event date: 20230619

Patent event code: PE09021S01D

E701 Decision to grant or registration of patent right
PE0701 Decision of registration

Patent event code: PE07011S01D

Comment text: Decision to Grant Registration

Patent event date: 20231120

GRNT Written decision to grant
PR0701 Registration of establishment

Comment text: Registration of Establishment

Patent event date: 20231204

Patent event code: PR07011E01D

PR1002 Payment of registration fee

Payment date: 20231205

End annual number: 3

Start annual number: 1

PG1601 Publication of registration