KR20120090804A - 형, 임프린트 방법 및 물품의 제조 방법 - Google Patents

형, 임프린트 방법 및 물품의 제조 방법 Download PDF

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Abstract

임프린트 장치용 형의 기판 측 표면은 패턴을 가지는 중앙 영역과 한 쌍의 제1 주변 영역을 포함한다. 중앙 영역은 제1 방향에 평행한 한 쌍의 경계를 포함한다. 한 쌍의 제1 주변 영역은 제1 방향에 평행한 한 쌍의 경계 외측에 배치된다. 한 쌍의 제1 주변 영역은 형 측 마크가 형성된 제1 영역과 형 측 마크가 형성되지 않은 제2 영역을 포함한다. 제1 영역과 기판 간의 간격은 임프린트 처리 싱에 수지로 충전되지 않는다. 제2 영역과 기판 간의 간격은 임프린트 처리 시에 수지로 충전된다. 제1 영역 및 제2 영역은 중앙 영역의 양 측에서 서로 대향하고 있다.

Description

형, 임프린트 방법 및 물품의 제조 방법{MOLD, IMPRINT METHOD, AND METHOD OF MANUFACTURING ARTICLE}
본 발명은 형(mold), 임프린트 방법 및 물품의 제조 방법에 관한 것이다.
임프린트 기술은 나노스케일의 미세 패턴의 전사를 가능하게 하며, 자기 저장 매체 및 반도체 디바이스를 양산하기 위한 나노리소그래피 기술 중 하나로서 실용화되고 있다. 임프린트 기술에서는 전자선 노광 장치 등의 장치를 이용해서 미세 패턴이 형성된 형을 원판으로 사용하여 실리콘 기판이나 유리판 등의 기판 상에 미세 패턴을 형성한다. 이 미세 패턴은, 기판 상에 수지를 도포(분배)하고, 그 수지를 사이에 두고 기판에 대해 형의 패턴을 가압한 상태에서 수지를 경화시킴으로써 형성된다. 현재 실용화되어 있는 임프린트 기술은 열사이클법 및 광경화법을 포함한다.
열사이클법에서는, 열가소성 수지를 유리 전이 온도 이상의 온도로 가열하고, 수지의 유동성을 높인 상태에서 수지를 사이에 두고 기판에 대해 형을 가압하고, 형을 냉각하고, 형을 수지로부터 분리하여 패턴이 형성된다. 광경화법에서는, 수지를 사이에 두고 기판에 대해 형을 가압한 상태에서 자외선을 자외선 경화 수지에 조사하여 수지를 경화시킨 후, 형을 경화된 수지로부터 분리하여 패턴이 형성된다. 열사이클법은 온도 제어에 의한 전사 시간의 증대 및 온도 변화로 인한 치수 정밀도의 저하를 수반하지만, 광경화법에는 그러한 문제가 존재하지 않는다. 따라서, 현재에는 광경화법이 나노스케일의 반도체 디바이스의 양산에 보다 유리하다.
지금까지 수지의 경화 방법이나 용도에 따라서 다양한 임프린트 장치가 구현되어 왔다. 예를 들어, 반도체 디바이스의 양산을 위한 장치를 가정했을 경우, 스텝 앤드 플래시 임프린트 리소그래피(SFIL)를 이용한 임프린트 장치가 효과적이다. 일본 공개 특허 제2008-509825호는 SFIL에 적합한 임프린트 장치를 개시하고 있다. 이러한 임프린트 장치는, 기판 스테이지, 수지 도포 기구, 임프린트 헤드, 광 조사계 및 위치 결정 마크(mark) 검출 기구를 포함한다. 상기한 바와 같은 임프린트 장치는 기판과 형을 정렬시키기 위한 계측에 소위 다이 바이 다이 방식을 채용하고 있다. 다이 바이 다이 방식에서는 형을 기판에 대해 가압했을 때에 형 측 마크와 기판 측 마크를 샷 영역마다 광학적으로 동시에 관찰하고, 어긋남량을 보정하고, 수지를 경화시킨다.
다이 바이 다이 방식에서는, 형 측 마크는 임프린트 처리 시에 수지로 충전된다. 형을 형성하는 데에 사용되는 석영은 수지와 거의 동일한 굴절률을 가지기 때문에, 형이 수지로 충전된 경우에는 검출에 충분한 콘트라스트가 얻어질 수 없다. 따라서, 일본 공개 특허 제2008-509825호는 임프린트 처리 시에도 형 측 마크가 수지로 충전되는 것을 방지하기 위한 수단을 고안하였다.
임프린트 처리 시에 형과 기판을 서로 밀착시킬 때에 형과 기판을 서로에 대해 가압할 때에도 형과 기판 간에는 미소한 간격이 남는다. 이 간격에 수지가 들어 가기 때문에, 패턴의 유무에 관계없이 임프린트 처리가 행해진 기판의 전체 표면 상에는 패턴뿐만 아니라 수지 박막도 형성된다. 이 박막은 종종 잔막(residual film)으로 불린다. 그러나, 일본 공개 특허 제2008-509825호에 기술된 바와 같이, 수지로 충전되지 않는 마크부를 가지는 구조에서는, 마크부에 수지 박막이 형성되지 않기 때문에, 예를 들어 임프린트 처리 후의 에칭 단계 시에 실제 소자 패턴부와 마크부 간에 에칭 상태의 차이가 생긴다.
일본 공개 특허 제2008-509825호
이러한 관점에서, 본 발명은 각각의 샷 영역과 형 간의 정렬과, 임프린트 처리 후의 에칭 처리를 모두 원활하게 수행하는 유익한 기술을 제공한다.
본 발명은 패턴이 형성되어 있고, 임프린트 처리에 의해 기판에 도포된 수지에 패턴을 전사하는 데에 사용되는 임프린트 장치용 형이며, 형의 기판 측의 표면은 패턴을 갖는 중앙 영역과 한 쌍의 제1 주변 영역을 포함하고, 중앙 영역은 제1 방향에 평행한 한 쌍의 경계를 포함하고, 한 쌍의 제1 주변 영역은 제1 방향에 평행한 한 쌍의 경계의 외측에 배치되고, 한 쌍의 제1 주변 영역은 형 측 마크가 형성된 제1 영역과 형 측 마크가 형성되지 않은 제2 영역을 포함하고, 제1 영역과 기판 간의 간격은 임프린트 처리 시에 수지로 충전되지 않고, 제2 영역과 기판 간의 간격은 임프린트 처리 시에 수지로 충전되며, 제1 영역과 제2 영역은 중앙 영역의 양 측에서 서로 대향하고 있는 임프린트 장치용 형을 제공한다.
본 발명의 추가적인 특징은 첨부된 도면을 참조하는 예시적인 실시예에 대한 아래의 상세한 설명으로부터 명백해 질 것이다.
도 1은 임프린트 장치를 도시하는 도면.
도 2a 내지 도 2d는 형 측 마크 및 기판 측 마크를 도시하는 도면.
도 3은 종래의 임프린트 장치 및 임프린트 방법을 도시하는 도면.
도 4는 종래의 임프린트 장치 및 임프린트 방법의 변형예를 도시하는 도면.
도 5는 종래의 임프린트 방법을 도시하는 도면.
도 6은 본 발명에 따른 형과 임프린트 방법을 도시하는 도면.
도 7a 내지 도 7e는 본 발명에 따른 임프린트 방법을 도시하는 도면.
도 8a 내지 도 8e는 본 발명에 따른 임프린트 방법을 도시하는 도면.
도 9a 내지 도 9e는 본 발명에 따른 임프린트 방법의 다른 예를 도시하는 도면.
이하에, 본 발명의 실시예를 첨부 도면에 기초해서 상세하게 설명한다.
[제1 실시예]
임프린트 장치에서는, 도 1에 도시한 바와 같이, 기판 스테이지(1)에 의해 지지된 기판(2) 상의 각각의 샷 영역과 형(3)을 정렬시키기 위해, 형(3)을 지지하는 지지체(헤드)(4)에 검출기(스코프)(5)를 고정시키고 있다. 스코프(5)는, 기판(2) 상의 각각의 샷 영역에 형성되어 정렬을 위한 지표의 역할을 하는 기판 측 마크(6)와, 형(3)에 형성된 형 측 마크(7)를 서로 근접시켜서 관찰함으로써, 기판(2)과 형(3) 간의 상대 위치를 계측하는 데에 이용된다. 도포 기구(8)가 고 휘발성의 수지를 이용하는 경우, 각각의 샷 영역, 또는 수 개의 샷 영역의 각각의 세트에 대해 임프린트 처리를 행할 샷 영역에 수지를 도포(분배)한다. 그러나, 도포 기구(8)가 저 휘발성의 수지를 이용하는 경우에는, 기판(2)의 전체 표면에 수지를 도포한 후에 임프린트 처리를 행할 수도 있다. 임프린트 장치는, 기판(2) 상에 수지를 도포하고, 도포된 수지에 대해 형(3)을 가압한 상태에서 수지를 경화시키는 임프린트 동작을 기판(2)의 각각의 샷 영역에 대해 행한다.
무아레 패턴을 이용하여 형 측 마크와 기판 측 마크 간의 상대 위치를 계측하는 방법을 도 2a 내지 도 2d를 참조하여 설명한다. 도 2a 및 도 2b에 도시한 상이한 피치를 가지는 2종류의 격자 마크(7, 6)를 형(3)과 기판(2)에 각각 형성한다. 형 측 마크(7)와 기판 측 마크(6)가 서로 겹치면, 도 2c에 도시된 바와 같이 명암의 줄무늬 패턴이 생긴다. 이러한 줄무늬 패턴이 무아레 패턴이다. 이러한 줄무늬 패턴의 명암 위치는 형 측 마크(7)와 기판 측 마크(6)의 상대 위치 관계에 따라 변화한다. 예를 들면, 2개의 마크(7, 6) 중 한쪽을 우측으로 조금 어긋나게 하면 도 2c에 도시된 무아레 패턴은 도 2d에 도시된 것과 같은 무아레 패턴으로 변화한다. 이러한 무아레 패턴은, 2개의 마크(7, 6) 간의 실제의 어긋남량이 증가함에 따라 큰 명암 줄무늬로서 발생하여, 스코프(5)가 낮은 해상력을 가지는 경우에도 2개의 마크(7, 6) 간의 상대 위치 관계를 정확하게 계측하는 것을 가능하게 한다. 이러한 사실을 이용하여, 형(3)과 기판(2) 간의 상대 위치를 산출한다. 형 측 마크(7)와 기판 측 마크(6) 간의 상대 위치는 무아레 신호를 사용하는 대신에, 예를 들면 결상 광학계를 이용하여 동시에 계측할 수도 있다.
다이 바이 다이 계측을 위해, 형(3)의 실제 소자 영역을 수지를 통해 기판(2)의 임프린트 위치와 접촉시킨 상태에서 기판 측 마크(6)와 형 측 마크(7) 간의 상대 위치를 계측한다. 그런 다음, 산출한 값을 이용해서 형(3)과 기판(2) 간의 상대 위치를 보정하고, 이러한 상대 위치가 정확한 겹침 위치와 일치할 때에 자외선 또는 열에 의해 수지를 경화시켜서 형(3)의 패턴을 기판(2)에 전사한다.
도 3은 종래 기술에 따른 임프린트 부분의 확대 모식도다. 정렬 마크(기판 측 마크)(6)를 기판(2) 상의 인접하는 샷 영역 간의 스크라이브 라인 영역(9) 상에 형성한다. 형(3)의 중앙 영역(11)에 형성된 패턴을 기판(2) 상의 원하는 실제 소자 영역(10)으로 전사한다. 이 패턴은 실제 디바이스에 형성되는 패턴을 의미한다. 이때, 스코프(5)를 이용해서 기판 측 마크(6)와 형 측 마크(7)를 관찰하여 그들의 상대 위치를 취득한다. 중앙 영역(11)과 형 측 마크(7)를 수지(12)에 접촉시키기 위해서, 중앙 영역(11)과 형 측 마크(7)를 형(3) 내에서 조금 돌출하는 돌출부(14)로서 형성한다. 도 3에 도시된 돌출부(14)를 이하에서는 메사(mesa)(14)라고 부른다.
취득한 상대 위치 정보에 기초하여, 형(3) 또는 기판(2)의 위치를 보정하고, 임프린트에 의해 형(3)의 중앙 영역(11)의 패턴을 양호한 겹침 정밀도로 실제 소자 영역(10)에 전사한다. 이때, 특별한 수단을 실행하지 않을 경우, 도 3의 3b에 도시된 바와 같이, 임프린트 처리 시에 형 측 마크(7)에 수지(12)가 충전된다. 형(3)을 통해 기판 측 마크(6)와 형 측 마크(7)를 동시에 계측하는 경우, 형(3)은 석영과 같은 투광성 물질을 이용한다. 이 경우, 형(3)과 수지(12)는 거의 동일한 굴절률을 가지기 때문에, 형 측 마크(7)는 관찰되지 않거나 콘트라스트가 상당히 저하되어, 형(3)과 수지(12)가 서로 접촉하는 동안에 마크(6, 7) 간의 상대 위치를 측정하는 것은 불가능하다.
따라서, 임프린트 처리 시에도 형 측 마크(7)에 수지(12)가 충전되는 것을 방지하는 3가지 수단이 설명된다.
(1) 도 4의 4a에 도시된 형(3)에는 형 측 마크(7)의 근방에 홈(13)을 형성하고, 수지(12)를 실제 소자 영역(10)에만 도포하여 수지(12)가 형 측 마크(7)로 유입되는 것을 방지한다. 이에 따라, 임프린트 처리 시에 기판(2) 상에 수지(12)가 확산되지만 홈(13)에 의해 차단되어, 도 4의 4b에 도시된 바와 같이 수지가 형 측 마크(7)에 유입되는 것을 방지한다.
(2) 도 4의 4c에 도시된 형(3)에서, 형 측 마크(7) 및 메사(14)가 서로 완전하게 분리된다. 형 측 마크(7)가 도 4의 4a에 도시된 예에서 보다 메사(14)와 더 분리되어 있기 때문에, 실제 소자 영역(10)에 도포된 수지(12)는 도 4의 4d에 도시된 바와 같이, 형 측 마크(7)에 유입되지 않는다.
(3) 도 4의 4e에 도시된 형(3)은 메사 내의 형 측 마크(7)를 형성하는 돌출 구조를 중앙 영역(11)보다 깊게 형성하여 수지(12)와 형 측 마크(7)가 서로 접촉하는 것을 방지하는 일 예를 제공한다. 수지(12)와 형 측 마크(7)가 서로 접촉하지 않기 때문에, 도 4의 4f에 도시된 바와 같이, 형 측 마크(7)는 수지(12)로 충전되지 않는다.
이상과 같이, 임프린트 처리 시에 형 측 마크(7)가 수지(12)로 충전되는 것을 방지하는 수단을 고안할 수 있다. 형 측 마크(7)가 수지(12)로 충전되지 않는 경우에는 형 측 마크를 항상 검출할 수 있다. 그러나, 다시, 형 측 마크(7)가 수지(12)로 충전되지 않는 경우에는 기판 측 마크(6)는 수지(12)로 덮여지지 않은 상태로 남는다.
도 4의 4a, 4c 또는 4e에 도시된 형(3)을 이용한 임프린트 처리의 결과를 도 5에 나타낸다. 도 5의 참조 부호 5a는 임프린트 처리되는 기판(2)의 하부층에 기판 측 마크(6)의 패턴을 형성함으로써 얻어지는 기판을 나타내고 있다. 도 5의 참조 부호 5b는 형(3)을 나타내고 있다. 도 5의 참조 부호 5c는 도 5의 5b에서 X-X' 라인의 단면 구조를 나타낸다. 이 경우에, 도 4의 4e에 도시된 형구조를 일 예로 하였다. 도 5의 참조 부호 5d는 참조 부호 5a로 표시되는 기판(2)에 참조 부호 5b로 표시되는 형(3)의 패턴을 임프린트 처리한 후의 기판(2)을 표시한다. 당연히, 임프린트 처리 시에 형 측 마크(7)가 수지(12)로 충전되지 않는 구조이기 때문에, 기판(2)의 해치부(hatched portion)에는 수지(12)가 존재하지만, 기판 측 마크(6)의 부분에는 수지가 존재하지 않는다. 이러한 상태에서는, 다음 단계에서 기판(2)의 전체 표면을 일률적으로 에칭할 때에, 수지(12)가 존재하지 않는 부분과 수지(12)가 존재하는 부분(해치부) 간에 에칭 특성의 차이가 발생한다. 이것은 제품의 품질에 관련된 요인에 기인하는 문제점이 된다.
따라서, 본 발명은 임프린트 장치용 형으로서 이하의 형(3)을 사용한다. 도 6의 참조 부호 6b는 형(3)의 평면도를 나타내고, 도 6의 참조 부호 6c는 도 6의 X-X' 라인에서의 단면 구조를 도시한다. 또한, 도 6의 참조 부호 6a는 기판(2) 상의 1개의 샷 영역의 근방을 나타내고 있다. 기판(2)의 표면은 도 6의 참조 부호 6a에 도시된 바와 같이, 형(3)의 패턴이 전사되는 실제 소자 영역(10)과, 실제 소자 영역(10)을 둘러싸는 스크라이브 라인 영역(9)을 포함한다. 스크라이브 라인 영역(9)은 샷 영역의 외측에 형성된 복수의 기판 마크 영역을 형성한다. 스크라이브 라인 영역(9)은, xyz 좌표계에서 y축에 평행한 방향으로 연장되는 제1 스크라이브 라인 영역(9a)과, 이 좌표계에서 x축에 평행한 방향으로 연장되는 제2 스크라이브 라인 영역(9b)을 포함한다.
형(3)의 기판 측의 표면은 실제 소자 영역(10)에 전사할 패턴을 갖는 중앙 영역(11)과, 한 쌍의 제1 주변 영역(15)과, 한 쌍의 제2 주변 영역(16)을 가진다. 중앙 영역(11)은 x축에 평행한 한 쌍의 변과, y축에 평행한 한 쌍의 변을 포함한다. 한 쌍의 제1 주변 영역(15)은, y축에 평행한 방향으로 연장되는 제1 스크라이브 라인 영역(9a)에 대응하여, 중앙 영역(11)의 y축에 평행한 한 쌍의 변을 포함하는 한 쌍의 직선의 외측에서, 중앙 영역(11)의 양 측에서 서로 대향하도록 배치된다. 각각의 제1 주변 영역(15)은 제1 영역(15a)과 제2 영역(15b)을 포함한다. 제1 영역(15a)에는, 형 측 마크(7)가 형성되어, 임프린트 처리 시에 형(3)과 제1 스크라이브 라인 영역(9a)에 형성된 기판 측 마크(6) 간의 간격에 수지(12)가 충전되지 않는다. 제2 영역(15b)에는, 형 측 마크(7)가 형성되지 않아, 임프린트 처리 시에 형(3)과 제1 스크라이브 라인 영역(9a)에 형성된 기판 측 마크(6) 간의 간격에 수지(12)가 충전된다.
한 쌍의 제2 주변 영역(16)은, x축에 평행한 방향으로 연장되는 제2 스크라이브 라인 영역(9b)에 대응하여, 중앙 영역(11)의 x축에 평행한 한 쌍의 변을 포함하는 한 쌍의 직선의 외측에서, 중앙 영역(11)의 양 측에서 서로 대향하도록 배치된다. 각각의 제2 주변 영역(16)은 제3 영역(16a)과 제4 영역(16b)을 포함한다. 제3 영역(16a)에는 형 측 마크(7)가 형성되어, 임프린트 처리 시에 형(3)과 제2 스크라이브 라인 영역(9b)에 형성된 기판 측 마크(6) 간의 간격이 수지(12)로 충전되지 않는다. 제4 영역(16b)에는 형 측 마크(7)가 형성되지 않아, 임프린트 처리 시에 형(3)과 제2 스크라이브 라인 영역(9b)에 형성된 기판 측 마크(6) 간의 간격에 수지(12)가 충전된다.
도 6의 참조 부호 6d는 도 6의 참조 부호 6a로 도시된 주어진 샷 영역에서 임프린트 처리가 행해진 후의 기판의 평면도를 나타내고 있다. 임프린트 처리가 행해진 샷 영역에는, 실제 소자 영역(10)과, 스크라이브 라인 영역(9) 내에 놓이고 형(3)의 제2 영역(15b) 및 제4 영역(16b)의 바로 아래에 위치한 영역에 수지층이 형성된다. 한편, 임프린트 처리 시에 스크라이브 라인 영역(9) 내에 놓이고 제1 영역(15a) 및 제3 영역(16a)의 바로 아래에 위치한 영역에는 수지(12)가 도포되지 않는다. 도 6의 참조 부호 6b를 참조하면, 제1 영역(15a)과 제2 영역(15b)은 y축에 평행한 직선에 대하여 선대칭 관계에 있으며, 제3 영역(16a)과 제4 영역(16b)은 x축에 평행한 직선에 대하여 선대칭 관계에 있다. 그러나, 제2 영역(15b)은 전체로서 y축에 평행한 직선에 대하여 제1 영역(15a)과 선대칭 관계에 있을 필요는 없고, 제1 영역(15a)과 선대칭 관계에 있는 영역을 포함하기만 하면 된다. 또한, 제2 영역(15b)이 제1 영역(15a)과 선대칭 관계에 있는 영역을 포함하기만 하면, 제4 영역(16b)은 제3 영역(16a)과 선대칭 관계에 있는 영역을 항상 포함할 필요는 없다.
도 6의 참조 부호 6b 및 6c를 참조하면, 형 측 마크(7)는 임프린트 시에도 수지(12)로 충전되지 않는 구조를 가진다. 제2 영역(15b)(도 6의 참조 부호 6b로 도시된 해치부에 의해 표시된 제2 영역)은 샷 영역의 중심을 가로지르는 y축에 대하여 형 측 마크(7)가 형성된 제1 영역(15a)과 대칭이 되도록 형성되어 있다. 제2 영역(15b)은 중앙 영역(11)에서 형(3)의 패턴을 형성하기 위한 돌출부를 규정하는 표면과 같은 높이가 되도록 평탄하게 형성되어 있다. 마찬가지로, 제4 영역(16b)(도 6의 참조 부호 6b로 도시된 해치부에 의해 표시된 제4 영역)은 샷 영역의 중심을 가로지르는 x축에 대해 형 측 마크(7)가 형성된 제3 영역(16a)과 대칭이 되도록 형성되어 있다. 제4 영역(16b)은 중심 영역(11)에서 형(3)의 패턴을 형성하기 위한 돌출부를 규정하는 표면과 같은 높이가 되도록 평탄하게 형성되어 있다. 도 6의 참조 부호 6d에서 해치부에 대응하는 스크라이브 라인 영역(9)에서 규정된 영역에 대향하는 형(3)의 제2 영역(15b) 및 제4 영역(16b)에는 형 측 마크(7)가 형성되지 않고, 이들 영역에는 얇은 수지층만이 형성되어서, 얇은 수지층 아래의 기판 측 마크(6)를 용이하게 관찰할 수 있다. 수지(12)의 충전을 촉진하기 위해 제2 영역(15b)과 제4 영역(16b)에는 더미 패턴을 형성할 수도 있다. 더미 패턴이 마크 관찰에 악영향을 미치는 경우에는, 마크부가 아닌 다른 부분에 더미 패턴을 형성할 수도 있다.
샷 레이아웃에 따라 반복적으로 실행되는 임프린트 처리를 도시하는 모식도에서, 도 7a 내지 도 7e는 기판(2)의 평면도를 도시하고, 도 8a 내지 도 8e는 기판(2)과 형(3)의 X-X' 라인의 단면도를 도시한다. 도 7a 내지 도 7e, 도 8a 내지 도 8e는 도 7a의 4개의 샷 영역에서 샷 영역 A 내지 D의 순으로 수행되는 임프린트 처리를 도시한다. 샷 영역 A에 도달하기 전에 도 7a의 화살표로 표시된 순서로 임프린트 처리가 수행된다. 임프린트 장치는 도포 기구(8)를 이용해서 샷 영역 A에서 임프린트될 영역에 수지를 도포한다(도 8a). 임프린트 장치는 샷 영역 A에서 임프린트 처리를 행한다(도 7b 및 도 8b). 기판 측 마크(6A2, 6A3)는 직접 관찰할 수 있고, 임프린트 처리 시에 기판 측 마크(6A2, 6A3)와 정렬되는 형 측 마크(7)는 수지로 충전되지 않는다. 따라서, 기판 측 마크(6A2, 6A3)와 형 측 마크(7) 간의 상대 위치는 고정밀도 및 양호한 콘트라스트로 계측될 수 있다. 또한, 기판 측 마크(6A1, 6A4)는 이미 임프린트 처리된 상면을 가지지만, 전술한 바와 같이 얇은 수지층만이 형성되어 있다. 따라서, 기판 측 마크(6A1, 6A4)는 얇은 수지층을 통해 관찰될 수 있다. 예를 들어, 수지의 투광성이 기판 측 마크(6A1, 6A4)를 관찰하기에 너무 낮은 경우에는, 기판 측 마크(6A1, 6A4)가 수지로 덮여있기 때문에, 임프린트 처리가 행해지지 않은 기판 측 마크(6A2, 6A3)를 이용해서 정렬을 행한다.
다음으로, 임프린트 장치는 도포 기구(8)를 이용해서 인접하는 샷 영역 B에서 임프린트될 영역에 수지를 도포한다(도 8c). 임프린트 장치는 샷 영역 B에서 임프린트 처리를 행한다(도 7c 및 도 8d). 기판 측 마크(6B2, 6B3)는 수지로 덮여있지 않기 때문에 직접 관찰할 수 있고, 임프린트 처리 시에 기판 측 마크(6B2, 6B3)와 정렬될 형 측 마크(7)는 수지로 충전되지 않는다. 따라서, 기판 측 마크(6B2, 6B3)와 형 측 마크(7) 간의 상대 위치는 고정밀도 및 양호한 콘트라스트로 계측될 수 있다. 이 경우, 기판 측 마크(6B1, 6B4)는 이미 임프린트 처리되었지만, 전술한 바와 같이 얇은 수지층만이 형성되어 있다. 따라서, 기판 측 마크(6B1, 6B4)는 얇은 수지층을 통해 관찰할 수 있고, 얇은 수지층은 이미 경화되어 있기 때문에, 형 측 마크(7)는 수지로 충전되지 않는다. 샷 영역 A의 임프린트 처리 시에 임프린트되지 않은 기판 측 마크(6A2)는 인접하는 샷 영역 B에 임프린트 처리가 행해질 때에 수지로 덮여진다(도 7c).
도 7d 및 도 7e는 잔여 샷 영역 C 및 D에 임프린트 처리를 행한 결과로서의 기판(2)의 상태를 각각 나타낸다. 도 7d 및 도 7e로부터 알 수 있는 바와 같이, 샷 영역 A의 임프린트 처리 시에 임프린트되지 않은 기판 측 마크(6A3)는 인접하는 샷 영역 D에 임프린트 처리가 행해질 때에 수지로 덮여진다. 샷 영역 A에 주목하면, 샷 영역 A에 행해지는 임프린트 단계는 샷 영역 A를 둘러싸는 스크라이브 라인 영역(9)이 임프린트 되어 수지가 충전되지 않은 영역과 수지가 충전된 영역을 형성하는 제1 임프린트 단계에 대응한다. 또한, 예를 들어, 샷 영역 A에 인접하는 샷 영역 B에 행하지는 임프린트 단계는 인접하는 샷 영역이 임프린트되어 샷 영역 A를 둘러싸는 스크라이브 라인 영역(9)에 수지가 충전되지 않은 영역에 수지를 충전하는 제2 임프린트 단계에 대응한다.
제1 샷 영역 및 레이아웃 에지부의 샷 영역은 전술한 일련의 임프린트 처리에서 수지로 덮여지지 않는 부분을 가진다. 그러나, 전술한 바와 같이, 전체 표면이 동일한 조건에 놓이지 않으면, 후속하는 에칭 단계에서 위치 의존성이 발생한다. 따라서, 결함 샷 영역으로서 웨이퍼의 에지에 임프린트가 행해질 수도 있고, 수지로 충전되지 않은 영역에 마찬가지의 임프린트 처리가 행해질 수도 있다.
전술한 바와 같이, 본 방법은 실제 소자 패턴을 사용하여 임프린트 처리를 행할 때에 정렬에 이용하는 기판 측 마크에 대하여 임프린트 처리를 행하지 않고, 인접하는 샷 영역에 임프린트 처리를 행할 때에 기판 측 마크에 대하여 임프린트 처리를 행한다. 이것은, 고정밀도의 정렬과, 기판 면 내의 수지의 임프린트 상태의 균일화 모두를 달성할 수 있게 한다.
휘발성이 낮은 수지로 기판의 전체 표면을 도포했을 경우에도 역시 본 발명을 적용할 수 있다. 또한, 본 실시예에서, 각각의 샷 영역의 4개의 주위 변에 형성된 기판 측 마크(6)를 관찰함으로써, 계측 정밀도가 향상되고, 예를 들어 이 샷 영역의 크기 및 변형도 계측될 수 있다. 그러나, 각각의 샷 영역의 X 및 Y 방향에서의 위치 어긋남만을 검출할 필요가 있는 경우에는, 이 샷 영역의 1변에 형성된 기판 측 마크(6), 즉 도 9a 내지 도 9e에 도시된 바와 같이 원형 프레임에 의해 표시된 마크만을 관찰하기만 하면 된다. 도 9a 내지 도 9e를 참조하면, 각각의 샷 영역의 하부 변 상의 마크만의 계측에 대한 임프린트 처리가 진행하여, 단순한 형 형상을 사용하여 수행될 수 있다는 점을 제외하고는 도 7a 내지 도 7e에 도시된 것과 동일한 절차에 따라 임프린트가 진행한다.
[물품의 제조 방법]
물품으로서의 디바이스(예를 들면, 반도체 집적 회로 디바이스 또는 액정 표시 디바이스)의 제조 방법은, 전술한 임프린트 장치를 이용해서 기판(웨이퍼, 유리판, 막 형상 기판)에 패턴을 전사(형성)하는 단계를 포함한다. 이러한 방법은 패턴이 전사된 기판을 에칭하는 단계 또한 포함할 수 있다. 패턴화된 매체(기록 매체)와 같은 기타 물품 또는 광학 소자가 제조될 경우에, 본 방법은 에칭 대신에 패턴이 전사된 기판을 가공하는 다른 처리를 포함할 수 있다. 본 발명의 실시예가 상술되었지만, 본 발명은 이들 실시예에 한정되지 않고, 본 발명의 범위를 벗어나지 않고서 다양한 변형 및 변경이 이루어질 수 있다.
본 발명이 예시적인 실시예를 참조하여 설명되었지만, 본 발명이 개시된 예시적인 실시예에 한정되지 않음을 이해하여야 한다. 첨부된 특허청구범위의 범위는 모든 변경 및 등가 구조 및 기능을 포함하도록 최광의의 해석과 일치하여야 한다.

Claims (11)

  1. 패턴이 형성되어 있고, 임프린트 처리에 의해 기판에 도포된 수지에 상기 패턴을 전사하는 데에 사용되는 임프린트 장치용 형(mold)이며,
    상기 형의 상기 기판 측의 표면은 상기 패턴을 갖는 중앙 영역과 한 쌍의 제1 주변 영역을 포함하고,
    상기 중앙 영역은 제1 방향에 평행한 한 쌍의 경계를 포함하고,
    상기 한 쌍의 제1 주변 영역은 상기 제1 방향에 평행한 상기 한 쌍의 경계의 외측에 배치되고,
    상기 한 쌍의 제1 주변 영역은 형 측 마크가 형성된 제1 영역과 형 측 마크가 형성되지 않은 제2 영역을 포함하고,
    상기 제1 영역과 상기 기판 간의 간격은 임프린트 처리 시에 수지로 충전되지 않고,
    상기 제2 영역과 상기 기판 간의 간격은 임프린트 처리 시에 수지로 충전되며,
    상기 제1 영역과 상기 제2 영역은 상기 중앙 영역의 양 측에서 서로 대향하고 있는 임프린트 장치용 형.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 형의 상기 기판 측의 표면은 한 쌍의 제2 주변 영역을 포함하고,
    상기 중앙 영역은 상기 제1 방향과는 상이한 제2 방향에 평행한 한 쌍의 경계를 포함하고,
    상기 한 쌍의 제2 주변 영역은 상기 제2 방향에 평행한 상기 한 쌍의 경계의 외측에 배치되고,
    상기 한 쌍의 제2 주변 영역은 형 측 마크가 형성된 제3 영역과 형 측 마크가 형성되지 않은 제4 영역을 포함하고,
    상기 제3 영역과 상기 기판 간의 간격은 임프린트 처리 시에 수지로 충전되지 않고,
    상기 제4 영역과 상기 기판 간의 간격은 임프린트 처리 시에 수지로 충전되며,
    상기 제3 영역과 상기 제4 영역은 상기 중앙 영역의 양 측에서 서로 대향하고 있는 임프린트 장치용 형.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 제1 방향과 상기 제2 방향은 서로 직교하는 임프린트 장치용 형.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 형 측 마크는 기판 측 마크에 대한 위치를 계측할 수 있는 위치에 형성되어 있는 임프린트 장치용 형.
  5. 제2항에 있어서,
    상기 제2 영역과 상기 제4 영역은 상기 중앙 영역을 규정하는 표면과 같은 높이가 되도록 평탄하게 형성되어 있는 임프린트 장치용 형.
  6. 형을 기판에 도포된 수지와 접촉시켜서 상기 수지를 경화시키는 임프린트 처리를 기판의 각각의 샷 영역에 대해 행하는 임프린트 방법이며,
    제1 영역 아래에 위치하여 수지로 충전되지 않는 기판 측 마크와, 형 측 마크를 관찰함으로써, 임프린트 처리를 행해야 할 샷 영역과 상기 형을 정렬시키는 단계와,
    상기 정렬된 샷 영역에서 상기 제1 영역 아래의 제1 스크라이브(scribe) 라인 영역에 수지를 충전하지 않고 임프린트 처리를 행하는 단계를 각각의 샷 영역에 대해 실행하는 단계를 포함하고,
    주어진 샷 영역에 임프린트 처리를 행할 때에 상기 제1 영역 아래에 위치하여 수지가 충전되지 않는 제1 스크라이브 라인 영역은, 상기 주어진 샷 영역에 인접하는 샷 영역에 임프린트 처리를 행할 때에, 제2 영역 아래에 위치하여 수지가 충전되며,
    상기 형의 상기 기판 측의 표면은 패턴을 갖는 중앙 영역과 한 쌍의 제1 주변 영역을 포함하고,
    상기 중앙 영역은 제1 방향에 평행한 한 쌍의 경계를 포함하고,
    상기 한 쌍의 제1 주변 영역은 상기 제1 방향에 평행한 한 쌍의 경계의 외측에 배치되고,
    상기 한 쌍의 제1 주변 영역은 형 측 마크가 형성된 상기 제1 영역과 형 측 마크가 형성되지 않은 상기 제2 영역을 포함하고,
    상기 제1 영역과 상기 기판 간의 간격은 임프린트 처리 시에 수지로 충전되지 않고,
    상기 제2 영역과 상기 기판 간의 간격은 임프린트 처리 시에 수지로 충전되며,
    상기 제1 영역과 상기 제2 영역은 상기 중앙 영역의 양 측에서 서로 대향하고 있는 임프린트 방법.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 정렬시키는 단계에서, 제3 영역의 아래에 위치하여 수지로 충전되지 않는 기판 측 마크와, 형 측 마크를 더 관찰하고,
    상기 임프린트 처리를 행하는 단계에서, 상기 정렬된 샷 영역에서의 상기 제3 영역 아래의 제2 스크라이브 라인 영역은 수지로 충전되지 않고,
    주어진 샷 영역에서 임프린트 처리를 행할 때에 상기 제3 영역 아래에 위치하여 수지가 충전되지 않는 제2 스크라이브 라인 영역은, 상기 주어진 샷 영역에 인접하는 샷 영역에 임프린트 처리를 행할 때에, 제4 영역 아래에 위치하여 수지가 충전되며,
    상기 형의 상기 기판 측의 표면은 한 쌍의 제2 주변 영역을 포함하고,
    상기 중앙 영역은 상기 제1 방향과는 상이한 제2 방향에 평행한 한 쌍의 경계를 포함하고,
    상기 한 쌍의 제2 주변 영역은 상기 제2 방향에 평행한 상기 한 쌍의 경계의 외측에 배치되고,
    상기 한 쌍의 제2 주변 영역은 형 측 마크가 형성된 상기 제3 영역과 형 측 마크가 형성되지 않은 상기 제4 영역을 포함하고,
    상기 제3 영역과 상기 기판 간의 간격은 임프린트 처리 시에 수지로 충전되지 않고,
    상기 제4 영역과 상기 기판 간의 간격은 임프린트 처리 시에 수지로 충전되며,
    상기 제3 영역과 상기 제4 영역은 상기 중앙 영역의 양 측에서 서로 대향하고 있는 임프린트 방법.
  8. 제6항에 있어서,
    상기 정렬시키는 단계에서, 아직 수지로 덮어져 있지 않은 기판 측 마크와 형 측 마크를 관찰함으로써, 임프린트 처리를 행해야 할 샷 영역과 상기 형을 정렬시키는 임프린트 방법.
  9. 제6항에 있어서,
    상기 정렬시키는 단계에서, 다른 샷 영역에서의 임프린트 처리에 의해 이미 수지로 충전되어서 경화된 수지로 덮여진 기판 측 마크와 상기 형 측 마크를 관찰함으로써, 임프린트 처리를 행해야 할 샷 영역과 상기 형을 정렬시키는 임프린트 방법.
  10. 물품의 제조 방법이며,
    임프린트 방법을 이용해서 기판에 패턴을 형성하는 단계와,
    상기 형성하는 단계에서 상기 패턴이 형성된 기판을 가공하는 단계를 포함하고,
    상기 임프린트 방법은,
    제1 영역 아래에 위치하여 수지로 충전되지 않는 기판 측 마크와, 형 측 마크를 관찰함으로써, 임프린트 처리를 행해야 할 샷 영역과 형을 정렬시키는 단계와,
    상기 정렬된 샷 영역에서 상기 제1 영역 아래의 제1 스크라이브 라인 영역에 수지를 충전하지 않고 임프린트 처리를 행하는 단계를 각각의 샷 영역에 대해 실행하는 단계를 포함하고,
    주어진 샷 영역에서 임프린트 처리를 행할 때에 상기 제1 영역 아래에 위치하여 수지가 충전되지 않는 제1 스크라이브 라인 영역은, 상기 주어진 샷 영역에 인접하는 샷 영역에 임프린트 처리를 행할 때에, 제2 영역 아래에 위치하여 수지가 충전되며,
    상기 형의 상기 기판 측의 표면은 상기 패턴을 갖는 중앙 영역과 한 쌍의 제1 주변 영역을 포함하고,
    상기 중앙 영역은 제1 방향에 평행한 한 쌍의 경계를 포함하고,
    상기 한 쌍의 제1 주변 영역은 상기 제1 방향에 평행한 상기 한 쌍의 경계의 외측에 배치되고,
    상기 한 쌍의 제1 주변 영역은 형 측 마크가 형성된 상기 제1 영역과, 형 측 마크가 형성되지 않은 상기 제2 영역을 포함하고,
    상기 제1 영역과 상기 기판 간의 간격은 임프린트 처리 시에 수지로 충전되지 않고,
    상기 제2 영역과 상기 기판 간의 간격은 임프린트 처리 시에 수지로 충전되며,
    상기 제1 영역과 상기 제2 영역은 상기 중앙 영역의 양 측에서 서로 대향하고 있는 물품의 제조 방법.
  11. 기판 상에 도포된 수지와, 패턴이 형성된 형을 서로 접촉시킴으로써 기판 상의 주어진 샷 영역에 패턴을 형성하는 임프린트 방법이며,
    상기 주어진 샷 영역의 외측에 형성된 복수의 기판 측 마크를 포함하는 영역에, 상기 형과 상기 기판 간의 간격이 수지로 충전되지 않는 영역과, 상기 형과 상기 기판 간의 간격이 수지로 충전되는 영역을 형성하도록 상기 주어진 샷 영역을 임프린트 하는 제1 임프린트 단계와,
    상기 수지로 충전되지 않은 영역이 수지로 충전되도록 상기 주어진 샷 영역에 인접하는 샷 영역을 임프린트하는 제2 임프린트 단계를 포함하고,
    상기 제1 임프린트 단계에서, 수지로 충전되지 않은 영역의 기판 측 마크와, 상기 형에 형성된 형 측 마크를 관찰함으로써, 상기 기판 상의 상기 주어진 샷 영역과 상기 형에 형성된 패턴을 정렬시키는 임프린트 방법.
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