KR20130125307A - 임프린트 장치 및 물품 제조 방법 - Google Patents

임프린트 장치 및 물품 제조 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은, 패턴이 형성된 몰드가 기판 상의 수지에 대해 가압되는 동안에 수지가 경화되어 기판 상으로 패턴을 전사하는 임프린트 처리를 수행하는 임프린트 장치로서, 몰드의 측면과 접촉되는 접촉면을 갖는 접촉 부재를 포함하고, 접촉 부재를 통해 몰드의 측면에 힘을 가하여 몰드 상에 형성된 패턴의 형상을 변경시키도록 구성된 변경 유닛과; 접촉 부재의 각도 및 위치 중 하나 이상을 변경시켜 접촉면과 몰드의 측면 사이의 접촉 상태를 조정하도록 구성된 조정 유닛을 포함하는 임프린트 장치를 제공한다.

Description

임프린트 장치 및 물품 제조 방법{IMPRINT APPARATUS AND METHOD OF MANUFACTURING ARTICLE}
본 발명은 임프린트 장치 및 물품 제조 방법에 관한 것이다.
임프린트 기술은 예컨대 자기 기억 매체 및 반도체 디바이스의 양산을 위한 나노-리소그래피 기술들 중 하나로서 큰 주목을 끌고 있다. 임프린트 기술에서, 그 상에 형성된 미세한 패턴을 갖는 몰드(mold)가 기판 상으로 공급된 수지에 대해 가압되고, 수지는 이러한 상태에서 경화된다. 경화된 수지로부터 몰드를 박리함으로써, 몰드의 패턴이 기판 상으로 전사될 수 있다.
예컨대 반도체 디바이스를 제조하는 임프린트 기술에서, 기판 상에 상하로 복수의 패턴을 형성하기 위해 복수의 몰드를 사용하는 것이 일반적이다. 그러므로, 이러한 기술을 사용하는 임프린트 장치에서, 높은 정밀도로 기판의 패턴 상에 몰드의 패턴을 겹치게 하는 것이 중요하고, 그에 따라 몰드의 측면 상의 복수의 부분을 가압함으로써 몰드 상에 형성된 패턴의 크기가 보정되는 배율 보정(magnification correction)이 수행된다. 그러나, 몰드의 측면 상의 복수의 부분은 상이한 형상을 가지므로, 모든 부분이 동일한 방식으로 가압될 때에, 몰드가 가압되는 방향과 상이한 방향으로 힘이 작용할 수 있다. 이러한 힘이 작용할 때에, 비틀림이 몰드의 패턴에서 일어날 수 있고, 그에 의해 높은 정밀도로 기판의 패턴 상에 몰드의 패턴을 겹치게 하는 것을 어렵게 한다. 이러한 문제점을 방지하기 위해, 일본 특허 공개 제2010-80714호는, 몰드의 외주 영역 내의 복수의 부분을 유지하는 복수의 유지 유닛을 제공하고, 기판 표면에 수직인 방향(Z 방향)으로 각각의 유지 유닛을 독립적으로 구동시켜 기판의 형상에 따라 몰드의 형상을 보정하는 방법을 기재하고 있다.
일본 특허 공개 제2010-80714호에 기재된 임프린트 장치는, 복수의 유지 유닛을 사용하여 몰드의 외주 영역의 복수의 부분 내에 몰드를 유지하고, Z 방향으로 각각의 유지 유닛을 독립적으로 구동시켜 겹침 정밀도를 향상시킨다. 불행하게도, 이러한 임프린트 장치에서, 각각의 유지 부분은 Z 방향(기판 표면에 수직인 방향)으로 상이한 양으로 몰드의 각각의 부분을 구동시키고, 그에 따라 몰드는 복잡하게 비틀린 형상을 갖는다. 즉, 기판의 형상에 따라 몰드의 형상을 보정하는 것은 겹침 정밀도를 향상시키지만, 몰드 상에 형성된 패턴의 불충분한 배율 보정으로 이어진다. 그러므로, 높은 정밀도로 기판의 패턴 상에 몰드의 패턴을 겹치게 하기 위해, 각각의 유지 유닛에 의해 발생되는 비틀림을 효율적으로 억제하면서 배율 보정을 수행하는 것이 필요하다. 또한, 힘이 몰드에 가해지는 부분의 개수를 증가시킴으로써 높은 정밀도로 배율 보정이 행해져야 하므로, 배율 보정을 수행하는 기구를 단순화시키는 것이 필요하다.
본 발명은 임프린트 장치에서 기판 상으로 몰드의 패턴을 정밀하게 전사하는 관점에서 유리한 기술을 제공한다.
본 발명의 일 양태에 따르면, 패턴이 형성된 몰드가 기판 상의 수지에 대해 가압되는 동안에 수지가 경화되어 기판 상으로 패턴을 전사하는 임프린트 처리를 수행하는 임프린트 장치로서, 몰드의 측면과 접촉되는 접촉면을 갖는 접촉 부재를 포함하고, 접촉 부재를 통해 몰드의 측면에 힘을 가하여 몰드 상에 형성된 패턴의 형상을 변경시키도록 구성된 변경 유닛과; 접촉 부재의 각도 및 위치 중 하나 이상을 변경시켜 접촉면과 몰드의 측면 사이의 접촉 상태를 조정하도록 구성된 조정 유닛을 포함하는, 임프린트 장치가 제공된다.
본 발명의 추가의 특징은 첨부된 도면을 참조한 예시적인 실시예의 다음의 설명으로부터 명확해질 것이다.
도 1은 제1 실시예에 따른 임프린트 장치의 구성을 도시하는 도면.
도 2는 제1 실시예에서의 자외선으로 조사하는 측면으로부터 보았을 때의 몰드의 평면도.
도 3은 제1 실시예에서의 변경 유닛의 단면을 도시하는 단면도.
도 4는 제1 실시예에 따른 임프린트 처리에서의 동작 시퀀스를 도시하는 흐름도.
도 5a 및 도 5b는 이상적인 몰드의 단면을 도시하는 단면도.
도 6a 및 도 6b는 제1 실시예에서의 몰드의 단면을 도시하는 단면도.
도 7은 제1 실시예에서의 몰드의 단면을 도시하는 단면도.
도 8은 제1 실시예에서의 변경 유닛의 단면을 도시하는 단면도.
도 9는 제2 실시예에서의 변경 유닛의 단면을 도시하는 단면도.
도 10은 제3 실시예에서의 변경 유닛의 단면을 도시하는 단면도.
도 11은 제4 실시예에서의 변경 유닛의 단면을 도시하는 단면도
도 12는 제1 실시예에 대한 변형예를 도시하는 도면.
본 발명의 예시적인 실시예가 첨부 도면을 참조하여 아래에서 설명될 것이다. 동일한 도면 부호는 도면 전체에 걸쳐 동일한 부재를 나타내고, 그 반복적인 설명은 제공되지 않을 것이라는 점에 유의한다.
<제1 실시예>
본 발명의 제1 실시예에 따른 임프린트 장치(100)가 도 1을 참조하여 설명될 것이다. 임프린트 장치는 예컨대 반도체 디바이스를 제조하는 데 사용되고 기판 상으로 몰드 상에 형성된 패턴을 전사하기 위해 몰드가 기판 상의 수지에 대해 가압되는 동안에 수지가 경화되고 몰드가 경화된 수지로부터 박리되는 임프린트 처리를 수행한다. 제1 실시예에 따른 임프린트 장치(100)는 자외선(5)으로 기판(2) 상의 수지(3)를 조사하는 광 조사 유닛(10), 몰드(1)를 유지하는 몰드 유지 유닛(20), 기판(2)을 유지하는 기판 스테이지(40), 기판(2) 상으로 수지(3)를 도포하는 도포기(6)를 포함한다. 몰드 유지 유닛(20)은 지지 컬럼(support column)(52)을 통해 베이스 정반(base plate)(51)에 의해 지지되는 브릿지 정반(bridge plate)(53)에 고정되고, 기판 스테이지(40)는 베이스 정반(51)에 고정된다. 임프린트 장치(100)는 임프린트 처리를 체계적으로 제어하는 제어 유닛(7)을 또한 포함한다. 제1 실시예에 따른 임프린트 장치(100)는 자외선으로 수지를 조사함으로써 수지를 경화시키는 광 경화법(photo-curing method)을 채용하고 있다는 점에 유의한다. 또한, 다음의 도면에서, 기판 표면 상의 직교 방향은 X 및 Y 방향으로서 정의되고, 기판 표면에 수직인 방향은 Z 방향으로서 정의된다.
몰드(1)는 일반적으로 석영 등의 자외선을 투과할 수 있는 재료로 제조되고, 기판(2) 상으로 전사될 요철 패턴(1a)이 기판(2)의 측면 상의 그 표면 내에 부분적으로 형성된다. 원통형 공동(오목부)(1b)이 그 내에 형성된 패턴(1a)을 갖는 부분의 두께를 감소시키도록 몰드(1)를 유지하는 표면 내에 형성된다. 공동(1b)은 (나중에 설명될) 몰드 척(mold chuck)(21) 내의 개구 영역(21a) 내에 배치되는 광 투과 부재(23)에 의해 거의 기밀식으로 밀봉된 공간(4)으로서 제공되고, 공간(4) 내의 압력은 (도시되지 않은) 압력 조정 장치에 의해 제어된다. 예컨대 기판(2) 상의 수지(3)에 대해 몰드(1)를 가압할 때에, 공간(4) 내의 압력이 공간(4)의 외부 압력보다 높게 설정된다. 이 때에, 몰드(1)의 패턴(1a)이 기판(2)을 향해 불룩해진 볼록 형상으로 변형되고, 그에 따라 패턴(1a)이 그 중심 부분으로부터 수지(3)와 접촉될 수 있다. 이것은 가스(공기)가 패턴(1a)과 수지(3) 사이의 간극 내에 포획되는 것을 방지하고, 그에 의해 기판(2) 상으로 전사되는 패턴의 손실을 방지하기 위해 그 길이 및 폭 전체에 걸쳐 수지(3)로 패턴(1a)의 요철 부분을 충전하는 것을 가능케 한다. 공동(1b)의 깊이는 몰드(1)의 크기 및 재료에 따라 적절하게 설정된다는 점에 유의한다.
예컨대 단결정 실리콘 기판 또는 실리콘 온 인슐레이터(SOI: Silicon On Insulator) 기판이 기판(2)으로서 사용된다. [이후에서, 수지(3)로서 불리는] 자외선 경화 수지가 (나중에 설명될) 도포기(6)에 의해 기판(2)의 상부 표면(가공될 표면) 상으로 도포되고, 몰드(1)는 기판(2) 상에 도포된 수지(3)에 대해 가압된다. 몰드(1)가 수지(3)에 가압되는 동안에 자외선으로 수지(3)를 조사함으로써, 수지(3)가 경화된다. 몰드(1)가 경화된 수지(3)로부터 박리된다.
광 조사 유닛(10)은 광원(11) 및 광학 소자(12)를 포함하고, 임프린트 처리에서 몰드(1)를 통해 자외선(5)으로 기판(2) 상의 수지(3)를 조사한다. 광원(11)은 기판(2) 상에 도포된 수지(3)를 경화시키기 위해 자외선(5)을 방출하고, 광학 소자(12)는 광원(11)에 의해 방출된 자외선(5)을 절곡시키는 미러에 의해 실시된다. 제1 실시예에서, 그 상에 형성된 패턴(1a)을 갖는 몰드(1)는 기판(2) 상의 수지(3)와 접촉되고, 기판(2) 상의 수지(3)는 경화되도록 이러한 상태에서 광원(11)으로부터의 자외선(5)으로 조사된다. 제1 실시예에 따른 임프린트 장치(100)에는 광 경화법을 채용하기 위해 광 조사 유닛(10)이 제공되지만, 예컨대 열 경화법이 채용될 때에 광 조사 유닛(10) 대신에 열 경화 수지를 경화시키는 열원 유닛이 구비될 수 있다.
몰드 유지 유닛(20)은 예컨대 진공 흡착력 또는 정전력에 의해 몰드(1)를 유지하는 몰드 척(21) 그리고 몰드(1)를 이동시키기 위해 몰드 척(21)을 구동시키는 몰드 구동 유닛(22)을 포함한다. 개구 영역(21a, 22a)이 광 조사 유닛(10)의 광원(11)에 의해 방출된 자외선(5)으로 기판(2) 상의 수지(3)를 조사하도록 몰드 척(21) 및 몰드 구동 유닛(22)의 (내부측 상의) 중심 부분에 각각 형성된다. 자외선을 투과시키는 광 투과 부재(23)는 몰드 척(21)의 개구 영역(21a) 내에 배치되고, 몰드(1) 내의 공동(1b)이 거의 기밀식으로 밀봉된 공간으로서 제공되게 한다. 몰드 유지 유닛(20)은 몰드(1) 상에 형성된 패턴(1a)의 형상을 변경하기 위해 몰드(1)의 측면에 힘을 가하는 변경 유닛(24)을 또한 포함한다. 변경 유닛(24)은 패턴(1a)의 형상을 변경하기 위해 몰드(1)의 측면에 힘을 가하고, 그에 의해 몰드(1) 상에 형성된 패턴(1a)의 크기가 미리 기판(2) 상에 형성된 패턴에 대해 보정되는 배율 보정을 수행한다.
몰드 구동 유닛(22)은 예컨대 선형 모터 또는 공기 실린더 등의 액추에이터를 포함하고, 기판(2) 상의 수지(3)에 대해 몰드(1)를 가압하거나 수지(3)로부터 몰드를 박리하기 위해 Z 방향으로 몰드(1)를 이동시킨다. 몰드 구동 유닛(22)은 높은 정밀도로 몰드(1)의 위치를 제어하므로, 조동 구동 시스템 및 미동 구동 시스템을 포함하는 복수의 구동 시스템에 의해 실시될 수 있다는 점에 유의한다. 몰드 구동 유닛(22)은 예컨대 기판 표면 상에서 직교 방향(X 및 Y 방향)으로 몰드를 구동시키고 θ 방향으로 몰드를 회전시킴으로써 몰드(1)의 위치를 조정하는 위치 조정 기능 그리고 몰드(1)의 경사를 보정하는 경사 기능을 또한 가질 수 있다. 몰드(1) 및 기판(2)을 서로 근접하게 하는 동작이 제1 실시예에 따른 임프린트 장치(100) 내의 몰드 구동 유닛(22)에 의해 수행되지만, (나중에 설명될) 기판 스테이지(40)에 의해 또는 서로 상대적으로 이들의 양쪽 모두에 의해 수행될 수 있다.
기판 스테이지(40)는 기판 척(41) 및 스테이지 구동 유닛(42)을 포함하고, 기판(2) 상의 수지(3)에 대해 몰드(1)를 가압할 때에 몰드(1) 및 기판(2)을 얼라인먼트하기 위해 X-Y 평면 내에서 기판(2)을 이동시킨다. 기판 척(41)은 예컨대 진공 흡착에 의해 기판(2)을 유지하고, 몰드(1)를 얼라인먼트하는 데 사용되는 기준 마크(43)를 포함한다. 스테이지 구동 유닛(42)은 X-Y 평면 내에서 이동 가능하도록 기판 척(41)을 기계적으로 유지한다. 스테이지 구동 유닛(42)은 예컨대 선형 모터를 사용하고, X 및 Y 방향으로의 조동 구동 시스템 및 미동 구동 시스템을 포함하는 복수의 구동 시스템에 의해 실시될 수 있다. 스테이지 구동 유닛(42)은 예컨대 기판 표면 상에서 직교 방향(X 및 Y 방향)으로 기판을 구동시키고 θ 방향으로 기판을 회전시킴으로써 기판(2)의 위치를 조정하는 위치 조정 기능 그리고 기판(2)의 경사를 보정하는 경사 기능을 또한 가질 수 있다.
도포기(6)는 기판(2) 상으로 수지(3)(미경화 수지)를 도포한다. 위에서 설명된 것과 같이, 제1 실시예에서 사용된 수지(3)는 자외선(5)으로의 조사 시에 경화되는 성질을 갖는 광 경화 수지(임프린트 재료)이고, 반도체 디바이스를 제조하는 공정에서 다양한 조건에 따라 적절하게 선택된다. 또한, 도포기(6)의 토출 노즐로부터 토출되는 수지(3)의 양은 예컨대 기판(2) 상의 수지(3) 상에 형성된 요철 패턴의 두께 및 밀도에 따라 적절하게 결정된다.
제어 유닛(7)은 예컨대 임프린트 장치(100)의 각각의 구성 요소에서의 동작 및 조정을 제어한다. 제어 유닛(7)은 예컨대 컴퓨터에 의해 실시되고, 임프린트 장치(100)의 각각의 구성 요소에 연결된다. 임프린트 장치(100)는 몰드(1) 상의 얼라인먼트 마크와 기판(2) 사이의 각각의 위치 어긋남을 측정하는 얼라인먼트 측정 유닛(8) 그리고 몰드(1)와 기판(2) 사이의 거리를 측정하는 거리 측정 유닛(9)을 또한 포함한다. 웨이퍼 얼라인먼트로서, 얼라인먼트 측정 유닛(8)은 예컨대 기판(2) 및 몰드(1) 상에 각각 형성된 얼라인먼트 마크들 사이의 X 및 Y 방향으로의 위치 어긋남을 측정한다. 거리 측정 유닛(9)은 예컨대 측정을 위한 광원에 의해 기판(2)을 향해 방출되는 광이 몰드(1)를 통과하고 기판(2)에 의해 반사되고 재차 몰드(1)를 통과하고 그에 의해 간섭을 유발함에 따라 발생되는 간섭광을 촬상 센서를 사용하여 관찰함으로써 거리를 측정한다.
몰드(1) 상에 형성된 패턴(1a)의 형상을 변경하기 위해 몰드(1)의 측면에 힘을 가하는 변경 유닛(24)이 도 2 및 도 3을 참조하여 여기에서 설명될 것이다. 도 2는 자외선(5)으로의 조사의 측면으로부터 관찰될 때의 몰드(1)의 평면도이다. 몰드(1)는 각각의 측면 상의 5개의 변경 유닛(24) 즉 총 20개의 변경 유닛(24)을 포함하고, 내향력이 도 2에 도시된 변경 유닛(24)에서 화살표에 의해 나타낸 것과 같이 몰드(1)의 측면으로부터 변경 유닛(24)에 가해진다. 이러한 구성에 의해, 몰드(1)의 각각의 측면 상에 복수의 변경 유닛(24)을 제공함으로써, 미리 기판(2) 상에 형성된 패턴에 대한 몰드(1) 상에 형성된 패턴(1a)의 배율 교정이 높은 정밀도로 수행될 수 있다.
도 3은 도 2에 도시된 간격 A - A'에 대응하는 몰드(1) 및 변경 유닛(24)의 단면을 도시하는 단면도이다. 변경 유닛(24)은 베이스 유닛(25), 접촉 부재(26), 액추에이터(27), 레버(28) 그리고 복수의 부재(29a 내지 29e)를 포함한다. 베이스 유닛(25)은 몰드 유지 유닛(20)[몰드 척(21)]에 고정되고, 액추에이터(27)를 포함한다. 몰드(1)의 측면에 힘을 가할 때에, 베이스 유닛(25)이 그 힘에 대한 반력을 수용한다. 접촉 부재(26)는 수지 부재(26a) 및 블록 부재(26b)에 의해 형성된다. 수지 부재(26a)는 몰드(1)의 측면과 접촉되는 접촉면(26c)을 갖고, 몰드(1) 상에서의 응력 집중을 감소시켜 몰드(1)의 파괴를 방지하기 위해 폴리테트라플루오로에틸렌(PTFE) 또는 폴리옥시메틸렌(POM) 등의 우수한 탄성을 갖는 수지를 사용한다. 블록 부재(26b)는 수지 부재(26a)와 일체로 형성되고, 부재(29a, 29b)를 통해 베이스 유닛(25)에 의해 지지된다. 부재(29a, 29b)는 예컨대 판 스프링(leaf spring)에 의해 실시되고, 접촉 부재(26)가 몰드(1)를 가압하는 방향(제1 방향)으로 접촉 부재(26)가 이동되게 하는 링크 기구를 형성한다. 액추에이터(27)는 베이스 유닛(25) 내에 배치되고, 접촉 부재(26)는 도 3에서의 화살표에 의해 나타낸 것과 같이 X 방향으로 부재(29c)를 변위시키기 위해 접촉 부재(26)가 몰드(1)를 가압하는 방향(제1 방향)과 반대되는 방향(X 방향)으로 부재(29c)에 힘을 가한다. 레버(28)는 부재(29c, 29d, 29e)를 통해 베이스 유닛(25)에 의해 지지된다. 부재(29c, 29d, 29e)는 부재(29a, 29b)와 같이 예컨대 판 스프링에 의해 실시될 수 있다.
힘이 액추에이터(27)에 의해 X 방향으로 발생될 때에, 부재(29c)를 통해 레버(28)의 상부 부분으로 전달되고, 그에 따라 레버(28)의 상부 부분이 X 방향으로 변위된다. 이 때에, 레버(28)는 지지점(fulcrum)으로서 부재(29d)를 사용하여 회전되고, 회전된 레버(28)는 X 방향으로의 레버(28)의 상부 부분의 변위를 -X 방향으로의 레버(28)의 하부 부분의 변위로 변환한다. -X 방향으로의 레버(28)의 하부 부분의 변위는 접촉 부재(26)가 몰드(1)를 가압하는 방향(-X 방향)으로 접촉 부재(26)를 이동시키기 위해 부재(29e)를 통해 접촉 부재(26)로 전달된다. 레버(28)의 상부 및 하부 부분의 변위들 사이의 비율(구동 배율)은 부재(29c, 29d) 사이의 거리 B1 그리고 부재(29d, 29e) 사이의 거리 B2에 의해 결정되며, B2/B1이다. 접촉 부재(26)의 블록 부재(26b)는 링크 기구를 형성하는 부재(29a, 29b)를 통해 베이스 유닛(25)에 의해 지지되고, -X 방향 이외의 방향으로의 몰드(1)의 변위를 억제하면서 몰드(1)가 가압되는 방향(-X 방향)으로 몰드(1)가 이동되게 한다. 또한, 접촉 부재(26)의 수지 부재(26a)는 몰드(1)의 측면에 힘을 가하기 위해 접촉면(26c)이 몰드(1)의 측면과 접촉되게 한다. 힘은 예컨대 비틀림 센서, 힘 센서 또는 변위 센서(어느 것도 도시되지 않음)에 의해 감시될 수 있다. 압전 액추에이터가 발생된 힘, 분해능 및 응답성을 고려하여 제1 실시예에 따른 액추에이터(27)로서 사용되지만, 예컨대 공기 실린더 또는 전자기 모터가 또한 사용될 수 있다.
위에서 언급된 것과 같이 구성된 변경 유닛(24)은 도 2에 도시된 바와 같이 몰드(1) 상에 형성된 패턴(1a)의 크기가 몰드(1)의 측면 상의 복수의 부분을 가압함으로써 보정되는 배율 보정을 수행한다. 그러나, 몰드(1)의 측면 상의 복수의 부분은 상이한 형상을 가지므로, 접촉 부재(26)의 각도 또는 위치 중 어느 한쪽도 조정하지 않으면서, 모든 부분이 동일한 방식으로 가압될 때에, 몰드(1)가 가압되는 방향과 상이한 방향으로 힘이 작용될 수 있다. 이러한 힘이 작용하면, 응력 집중이 몰드(1)의 패턴(1a) 내에 국부적으로 일어나서 비틀림을 발생시킬 수 있고, 그에 의해 높은 정밀도로 기판의 패턴 상에 몰드(1)의 패턴(1a)을 겹치게 하는 것이 어려워지게 한다. 이러한 문제점을 방지하기 위해, 제1 실시예에 따른 변경 유닛(24)에는 접촉 부재(26)의 각도 및 위치를 조정하는 조정 유닛(30)이 제공된다. 조정 유닛(30)은 부재(29a, 29b)에 Z 방향으로의 변위를 각각 가하는 액추에이터(30a, 30b)에 의해 형성된다. 액추에이터(30a, 30b)는 베이스 유닛(25) 내에 배치되고, 접촉 부재(26)가 몰드(1)를 가압하는 방향(제1 방향)과 상이한 방향[제2 방향(-Z 방향)]으로 부재(29a, 29b)를 각각 구동시킨다. 이것은 접촉 부재(26)에 대해 ωy 방향으로의 각도 그리고 Z 방향으로의 위치를 변경하는 것을 가능케 한다. 예컨대 부재(29a)만이 액추에이터(30a)에 의해 Z 방향으로 변위되면, 도 3에서의 이점쇄선에 의해 나타낸 것과 같이, 접촉 부재(26)의 각도가 변경될 수 있다. 그러나, 부재(29a, 29b)가 액추에이터(30a, 30b)에 의해 Z 방향으로 동일한 양만큼 변위되면, Z 방향으로의 접촉 부재(26)의 위치가 접촉 부재(26)의 각도를 변화시키지 않으면서 변경될 수 있다. 이러한 구성에 의해, 제1 실시예에 따른 변경 유닛(24)은 접촉 부재(26)의 각도 및 위치 중 적어도 1개를 조정할 수 있고, 접촉 부재(26)[수지 부재(26a)]의 접촉면(26c)과 몰드(1)의 측면 사이의 접촉 상태를 조정할 수 있다. 즉, 접촉면(26c)이 몰드(1)의 측면에 평행하게 설정되고 접촉면(26c)의 중심이 Z 방향으로의 몰드(1)의 강성의 중립 위치에 설정되도록 접촉면(26c)을 조정함으로써, 힘이 몰드(1)의 측면에 가해질 수 있다. [이후에서, 중립 위치(1d)로서 불리는] 강성의 중립 위치는 여기에서 힘이 몰드(1)의 측면에 가해짐에 따라 몰드(1) 상에 작용하는 회전 모멘트가 최소화되는 위치를 의미한다.
액추에이터(30a, 30b)가 접촉 부재(26)를 조정하는 데 요구되는 구동량은 몰드(1)가 임프린트 장치(100) 내로 탑재되기 전에 예컨대 3-차원 측정 장치를 사용하여 사용된 몰드(1)의 형상 정보를 미리 측정함으로써 결정될 수 있다. 몰드(1)의 형상 정보는 예컨대 몰드(1)의 두께 그리고 몰드(1)의 측면의 경사 중 적어도 1개를 포함할 수 있다. 액추에이터(30a, 30b)가 접촉 부재(26)를 조정하는 데 요구되는 구동량은 또한 몰드(1)의 외주 영역(1c)의 변형량을 기초로 하여 결정될 수 있다. 이러한 경우에, 몰드(1)가 가압되는 방향과 상이한 방향(-Z 방향)으로 몰드(1)의 외주 영역(1c)이 변형되는 변형량을 측정하는 측정 장치(31)가 임프린트 장치(100) 내에 제공된다. 액추에이터(27)에 의해 발생되는 힘이 접촉 부재(26)를 통해 몰드(1)의 측벽에 가해지고, 액추에이터(30a, 30b)는 측정 유닛(31)에 의해 측정되는 몰드(1)의 외주 영역(1c)의 변형량을 감소시키도록 구동된다. 이 때에, 액추에이터(30a, 30b)의 구동량을 미세하게 조정함으로써, 예컨대 장치의 조립 오차의 영향이 또한 억제될 수 있다. 몰드(1)의 외주 영역(1c)은 여기에서 몰드(1)가 몰드 유지 유닛(20)[몰드 척(21)]에 의해 유지되는 부분 외부측에 속하는 영역을 의미한다.
액추에이터(30a, 30b)가 접촉 부재(26)를 조정하는 데 요구되는 구동량은 또한 몰드(1) 및 기판(2) 상에 각각 형성된 얼라인먼트 마크들 사이의 위치 어긋남을 기초로 하여 결정될 수 있다. 이러한 경우에, 몰드 척(21) 내의 개구 영역(21a)에는 도 1에 도시된 바와 같이 몰드(1) 및 기판(2) 상에 각각 형성된 얼라인먼트 마크들 사이의 X 및 Y 방향으로의 위치 어긋남을 측정하는 얼라인먼트 측정 유닛(8)이 제공된다. 액추에이터(30a, 30b)는 얼라인먼트 측정 유닛(8)에 의해 측정된 위치 어긋남을 감소시키도록 구동된다.
몰드(1)의 패턴(1a)이 위에서 언급된 것과 같이 구성되는 제1 실시예에 따른 임프린트 장치(100)에서 기판(2) 상으로 전사되는 임프린트 처리가 도 4를 참조하여 설명될 것이다. 도 4는 몰드(1) 상에 형성된 요철 패턴(1a)이 복수의 기판(2) 상으로 전사되는 임프린트 처리에서의 동작 시퀀스를 도시하는 흐름도이다.
단계 S60에서, 몰드(1)가 임프린트 장치(100) 내로 탑재되기 전에, 몰드(1)의 형상이 몰드(1)의 형상 정보를 얻기 위해 예컨대 3-차원 측정 장치에 의해 미리 측정된다. 단계 S61에서, 제어 유닛(7)은 (도시되지 않은) 몰드 반송 기구가 몰드 척(21) 아래의 위치까지 몰드(1)를 반송하도록 제어하고, 몰드 척(21)이 몰드(1)를 유지하도록 제어한다. 이러한 동작에 의해, 몰드(1)가 임프린트 장치(100) 내로 탑재된다. 단계 S62에서, 제어 유닛(7)은 몰드(1) 상에 형성된 기준 마크(43)와 얼라인먼트 마크 사이의 X-, Y- 및 θ 방향으로의 위치 어긋남을 측정하기 위해 얼라인먼트 측정 유닛(8)을 사용한다. 제어 유닛(7)은 얼라인먼트 측정 유닛(8)에 의해 얻어진 측정 결과를 기초로 하여 몰드 구동 유닛(22)이 몰드(1) 상에 형성된 기준 마크(43) 및 얼라인먼트 마크를 얼라인먼트하도록 제어한다. 단계 S63에서, 제어 유닛(7)은 (도시되지 않은) 기판 반송 기구가 기판 척(41) 상으로 기판(2)을 반송하도록 제어하고, 기판 척(41)이 기판(2)을 유지하도록 제어한다. 이러한 동작에 의해, 기판(2)이 임프린트 장치(100) 내로 탑재된다. 단계 S64에서, 제어 유닛(7)은 기판(2) 상의 샷 영역(임프린트 처리가 행해지는 영역)을 도포기(6) 아래의 위치에 설정하도록 스테이지 구동 유닛(42)을 제어하여, 기판(2)을 이동시킨다. 단계 S65에서, 제어 유닛(7)은 기판(2) 상의 샷 영역으로 수지(3)(미경화 수지)를 도포하도록 도포기(6)를 제어한다. 단계 S66에서, 제어 유닛(7)은 수지(3)가 도포된 기판(2) 상의 샷 영역을 몰드(1)의 패턴(1a) 아래의 위치에 설정하도록 스테이지 구동 유닛(42)을 제어하여, 기판(2)을 이동시킨다. 단계 S67에서, 제어 유닛(7)은 기판(2)의 이동 중 또는 이동 후에 기판(2) 및 몰드(1) 상에 형성된 얼라인먼트 마크들 사이의 위치 어긋남을 측정하도록 얼라인먼트 측정 유닛(8)을 제어한다. 얼라인먼트 측정 유닛(8)에 의해 얻어진 측정 결과를 기초로 하여, 제어 유닛(7)은 몰드(1) 상에 형성된 패턴(1a)의 배율 보정에서 변경 유닛(24)[접촉 부재(26)]이 그 측면으로부터 몰드(1)를 가압하는 데 요구되는 액추에이터(27)의 구동량을 산출한다. 단계 S68에서, 제어 유닛(7)은 접촉 부재(26)의 각도 및 위치를 조정하도록 액추에이터(30a, 30b)를 제어한다. 제어 유닛(7)은 단계 S60에서 미리 측정된 몰드(1)의 형상 정보를 기초로 하여 액추에이터(30a, 30b)의 구동량을 산출한다. 단계 S69에서, 제어 유닛(7)은, 단계 S67에서 산출된 액추에이터(27)의 구동량을 기초로 하여 액추에이터(27)를 구동시켜, 접촉 부재(26)를 통해 몰드(1)의 측면에 힘을 가한다. 이러한 동작에 의해, 몰드(1)의 형상이 변경되어, 몰드(1)의 패턴(1a)의 배율 보정을 수행한다. 단계 S68 및 단계 S69에서의 처리는 또한 (나중에 설명될) 단계 S70에서 기판(2) 상의 수지(3)에 대해 몰드(1)를 가압[수지(3) 상으로 몰드(1)를 임프레스]할 때에 또는 가압한 후에 실행될 수 있다는 점에 유의한다. 또한, 단계 S68에서의 처리는 단계 S69에서 몰드(1)의 패턴(1a)의 배율 보정 시에 또는 그 후에 실행될 수 있다.
변경 유닛(24)이 몰드(1)의 측면에 힘을 가할 때의 몰드(1)의 형상이 여기에서 설명될 것이다. 도 5a 및 도 5b는 변경 유닛(24)이 몰드(1)의 측면에 힘을 가하기 전후의 이상적인 몰드의 형상을 도시하는 도면이다. 이상적인 몰드(1)는 몰드(1)의 측면 상의 모든 부분이 도 5a에 도시된 바와 같이 Z 축에 평행하고 몰드(1)의 외주 영역(1c)의 두께 면에서 균일하도록 형성된다. 이러한 이상적인 몰드(1)를 사용하면, 접촉 부재(26)를 조정하지 않고도, 접촉 부재(26)의 접촉면(26c)은 몰드(1)의 측면에 평행하게 설정되고, 접촉면(26c)의 중심은 몰드(1)의 중립 위치(1d)에 설정된다. 변경 유닛(24)이 이상적인 몰드(1)의 측면에 힘을 가할 때에, 이상적인 몰드(1) 내의 패턴(1a)의 얇은 부분이 도 5b에 도시된 바와 같이 기판(2)을 향해 불룩해진 볼록 형상으로 변형된다. 그러나, 실제의 몰드는 종종 도 6에 도시된 바와 같이 Z 방향으로 평행하지 않은 측면을 갖거나, 도 7에 도시된 바와 같이 예컨대 개별의 몰드들 사이의 차이로 인해 변동되는 두께를 갖는다. 도 7을 참조하면, 파선의 좌측은 몰드(1)가 설계 수치보다 작은 두께로 제조되는 경우를 도시하고 있고, 파선의 우측은 설계 수치보다 큰 두께로 제조되는 경우를 도시하고 있다.
도 6a에 도시된 바와 같이 Z 축에 평행하지 않은 측면을 갖는 몰드(1)에서, 힘이 그 측면에 가해질 때에, 접촉 부재(26)가 -Z 방향으로 거리 L1만큼 중립 위치(1d)로부터 이격되는 위치로부터 몰드(1)의 측면과 접촉된다. 힘이 이러한 접촉 상태에서 몰드(1)의 측면에 가해질 때에, 몰드(1)의 외주 영역(1c)이 도 6b에 도시된 바와 같이 -Z 방향으로 또는 좌우 비대칭 형상으로 변형된다. 몰드(1)의 외주 영역(1c)이 변형되었을 때에, 비틀림이 몰드(1)의 패턴(1a) 내에서 일어나고, 그에 따라 몰드(1)의 패턴(1a)이 높은 정밀도로 기판(2)의 패턴 상에 겹쳐질 수 없다. 또한, 도 7에 도시된 바와 같이, 예컨대 개별의 몰드들 사이의 차이로 인해 변동되는 두께를 갖는 몰드(1)에서, 파선의 좌측 및 우측 상의 부분은 거리 L2만큼 서로 이격되는 중립 위치(1d1, 1d2)를 갖는다. 그러므로, 접촉 부재(26)를 조정하지 않으면서 힘이 몰드(1)의 측면에 가해질 때에, 몰드(1)가 도 6b와 동일한 방식으로 변형된다. 이러한 문제점을 방지하기 위해, 제1 실시예에 따른 임프린트 장치(100)에서, 변경 유닛(24)은 위에서 설명된 것과 같이 접촉 부재(26)의 Z 방향으로의 각도 ωy 및 위치 중 적어도 1개를 조정하는 액추에이터(30a, 30b)를 포함한다. 이것은 접촉 부재(26)의 접촉면(26c)이 몰드(1)의 측면에 평행해지도록 접촉 부재(26)의 각도를 조정하고 결국 몰드(1)의 중립 위치(1d)에 대한 접촉면(26c)의 중심을 조정하는 것을 가능케 한다. 즉, 몰드(1)의 측면과 접촉 부재(26)의 접촉면(26c) 사이의 접촉 상태를 조정하는 것이 가능하다.
도 6a에 도시된 것과 같은 형상을 갖는 몰드(1)에 대한 접촉 부재(26)의 Z 방향으로의 각도 ωy 및 위치를 조정하는 방법이 도 8을 참조하여 설명될 것이다. 몰드(1)의 형상은 단계 S60에서 설명된 것과 같이 예컨대 3-차원 측정 장치를 사용하여 미리 측정되고, 접촉 부재(26)는 측정 결과를 기초로 하여 조정된다. 도 8에서 사용된 몰드(1)의 측면은 Z 축에 평행한 형상 대신에 경사 형상을 갖는다. 우선, 접촉 부재(26)의 접촉면(26c)이 몰드(1)의 경사 측면에 평행해지도록 접촉 부재(26)의 각도 ωy가 조정된다. 더 구체적으로, 액추에이터(30b)가 정지된 상태로 유지되는 동안에, 액추에이터(30a)만이 작동된다. 이러한 동작에 의해, 부재(29b)를 변위시키지 않으면서, 부재(29a)만이 -Z 방향으로 변위되고, 접촉 부재(26)의 접촉면(26c)의 측면 상의 부분이 -Z 방향으로 하강되고, 그에 따라 접촉 부재(26)의 접촉면(26c)이 몰드(1)의 측면에 평행해지도록 접촉 부재(26)의 각도 ωy가 조정된다. Z 방향으로의 접촉 부재(26)의 위치는 접촉면(26c)의 중심이 몰드(1)의 중립 위치(1d)에서 설정되도록 조정된다. 더 구체적으로, 액추에이터(30a, 30b)의 양쪽 모두가 동일한 양으로 구동된다. 이러한 동작에 의해, 접촉 부재(26)의 각도 ωy를 변경하지 않으면서, 접촉면(26c)의 중심이 몰드(1)의 중립 위치(1d)에서 설정되도록 Z 방향으로의 접촉 부재(26)의 위치가 조정된다. 접촉 부재(26)의 Z 방향으로의 각도 ωy 및 위치가 조정된 후에, 액추에이터(27)가 동작되어, 레버(28)를 통해 접촉 부재(26)를 몰드(1)가 가압되는 방향(-X 방향)으로 이동시킨다. 위에서 설명된 것과 같이, 접촉 부재(26)는 링크 기구를 형성하는 부재(29a, 29b)를 통해 베이스 유닛(25)에 의해 지지되고, 그에 따라 Z 방향으로의 각도 ωy 및 위치를 변경하지 않으면서, 몰드(1)가 그 측면으로부터 가압되는 방향(-X 방향)으로 이동될 수 있다. 이러한 방식으로, 몰드(1)의 패턴(1a) 내에서 국부적으로 일어날 수 있는 응력 집중이 접촉 부재(26)의 Z 방향으로의 각도 ωy 및 위치를 조정함으로써 억제될 수 있다. ωy 방향으로의 접촉 부재(26)의 각도는 도 8에서의 변경 유닛(24)을 사용하여 X 방향(-X 방향)으로 몰드(1)에 힘을 가하는 구성을 채택함으로써 조정되지만, 각도 ωx 방향으로의 접촉 부재(26)의 각도는 Y 방향(-Y 방향)으로 몰드(1)에 힘을 가하는 구성을 채택함으로써 조정될 수 있다. 또한, 액추에이터(27, 30a, 30b)의 구동량이 높은 정밀도로 제어될 때에, 비틀림 센서, 힘 센서 또는 변위 센서가 별개로 제공될 수 있다.
단계 S70에서, 제어 유닛(7)은 몰드(1)의 형상이 변경되었을 때에 기판(2) 상의 수지(3)에 대해 몰드(1)를 가압(임프린트)하도록 몰드 구동 유닛(22)을 제어한다. 단계 S71에서, 제어 유닛(7)은 단계 S70에서 일어난 기판(2) 및 몰드(1) 상에 각각 형성된 얼라인먼트 마크들 사이의 위치 어긋남을 측정하도록 얼라인먼트 측정 유닛(8)을 제어한다. 제어 유닛(7)은 얼라인먼트 측정 유닛(8)에 의해 측정된 위치 어긋남을 감소시키도록 기판 스테이지(40)를 제어하여, 기판(2)을 이동시킨다. 단계 S72에서, 제어 유닛(7)은 몰드(1)가 가압된 수지(3)를 자외선(5)으로 조사하도록 광 조사 유닛(10)을 제어하여, 수지(3)를 경화시킨다. 단계 S73에서, 제어 유닛(7)은 기판(2) 상의 수지(3)로부터 몰드(1)를 박리하도록(이형시키도록) 몰드 구동 유닛(22)을 제어한다. 단계 S74에서, 제어 유닛(7)은 패턴이 다음에 형성되어야 하는 샷 영역이 기판(2) 상에 남아 있는지 여부를 판정한다. 다음의 샷 영역이 남아 있으면, 처리는 단계 S64로 복귀되고; 그렇지 않으면, 처리는 단계 S75로 진행된다. 단계 S75에서, 제어 유닛(7)은 기판 척(41)으로부터 기판(2)을 회수하도록 (도시되지 않은) 기판 반송 기구를 제어한다. 단계 S76에서, 제어 유닛(7)은 다음에 임프린트 처리를 행할 기판이 남아 있는지 여부를 판정한다. 다음의 기판이 남아 있으면, 처리는 단계 S63으로 복귀되고; 그렇지 않으면, 처리는 단계 S77로 진행된다. S77에서, 제어 유닛(7)은 몰드 척(21)으로부터 몰드(1)를 회수하도록 (도시되지 않은) 몰드 반송 기구를 제어한다.
위에서 설명된 것과 같이, 제1 실시예에 따른 임프린트 장치(100)에서, 몰드(1)의 패턴(1a)의 형상을 변경하는 변경 유닛(24)은 몰드(1)의 측면과 접촉되는 접촉 부재(26)의 각도 및 위치 중 적어도 1개를 조정하는 조정 유닛(30)(액추에이터)을 포함한다. 이러한 구성에 의해, 접촉 부재(26)의 접촉면(26c)이 몰드(1)의 측면에 평행하게 설정될 수 있고, 접촉면(26c)의 중심이 몰드(1)의 중립 위치에 설정될 수 있다. 그러므로, 몰드(1)의 측면에 힘을 가함으로써 패턴(1a)의 배율 보정을 수행할 때에, 몰드(1)의 비틀림이 몰드(1)의 패턴(1a) 내에서 국부적으로 일어날 수 있는 응력 집중을 감소시키고 결국 높은 정밀도로 기판(2) 상에 몰드(1)를 겹치게 하도록 억제될 수 있다. 또한, 조정 유닛(30)[액추에이터(30a, 30b)]이 변경 유닛(24) 내로 구축될 수 있으므로, 조정 유닛을 위치시킬 공간이 절약될 수 있고, 그에 의해 변경 유닛(24)의 개수를 증가시킨다.
상술된 실시예에 대한 변형예로서, 접촉 부재(26)의 말단부가 볼록 형상[예컨대, 산 또는 구형 형상(mountain or spherical shape)]으로 형성될 수 있다는 점에 유의한다. 도 12는 접촉 부재(26)의 말단부에서의 수지 부재(26a)가 산 형상으로 형성되는 예를 도시하는 도면이다. 수지 부재(26a)는 2개의 평면이 서로 교차되는 위치에서 능선을 갖는다. 능선은 바람직하게는 몰드(1)의 중립 위치로부터 250 ㎛의 범위 내에 속한다. 또한, 도 12에 도시된 바와 같이, Y-Z 평면(패턴 부분에 수직한 평면)이 몰드(1)의 측면과 형성하는 각도 θ1 그리고 Y-Z 평면이 접촉 부재(26)의 말단부와 형성하는 각도 θ2는 바람직하게는 θ1 < θ2를 충족시킨다. 각도 θ2 그리고 수지 부재(26a)의 재료는 응력 집중 면에서의 감소 그리고 배율 보정 기구의 스트로크를 고려하여 적절하게 설정될 수 있다.
이러한 구성에 의해, 접촉 부재(26)의 말단부는 접촉 부재(26)가 몰드(1)의 중립 위치에서의 부분과 접촉되게 하는 것을 용이하게 하도록 볼록 형상으로 형성된다. 또한, 응력 집중 면에서의 감소의 관점에서, 접촉 부재(26)의 말단부는, 접촉 부재(26)의 말단부가 몰드(1)의 중립 위치에서의 부분과 접촉될 것이 예상될 때 평면을 갖는 것이 바람직하다.
<제2 실시예>
본 발명의 제2 실시예에 따른 임프린트 장치가 도 9를 참조하여 설명될 것이다. 도 9는 제2 실시예에서의 몰드(1) 및 변경 유닛(24)의 단면을 도시하는 단면도이다. 제2 실시예에 따른 임프린트 장치는 조정 유닛(30)의 구성 면에서 제1 실시예에 따른 임프린트 장치(100)와 상이하고, 전자에서 조정 유닛(30)은 액추에이터(30c) 및 변환 유닛(30d)을 포함한다. 액추에이터(30c)는 접촉 부재(26)가 그 측면으로부터 몰드(1)를 가압하는 방향(제1 방향)과 반대되는 방향(X 방향)으로 힘을 가한다. 변환 유닛(30d)은 경사 부분(30e)을 포함하고, 액추에이터(30c)에 의해 발생되는 힘을 수용할 때에 X 방향으로 이동된다. 경사면(25a)은 변환 유닛(30d)의 경사 부분(30e)과 접촉되도록 베이스 유닛(25) 상에 형성되고, 경사 부분(30e)에 대응하는 경사 각도를 갖는다. 변환 유닛(30d)이 X 방향으로 이동됨에 따라, 제1 방향으로의 힘이 변환 유닛(30d)의 경사 부분(30e) 그리고 베이스 유닛(25)의 경사면(25a)에 의해 제2 방향으로의 힘으로 변환되고, 그에 따라 부재(29a)가 -Z 방향으로 이동될 수 있다. 이러한 동작에 의해, 접촉 부재(26)의 각도 ωy가 조정될 수 있고, 접촉 부재(26)의 접촉면(26c)이 몰드(1)의 측면에 평행하게 설정될 수 있다. 그러므로, 제1 실시예에 따른 임프린트 장치(100)에서와 같이, 몰드(1)의 측면에 힘을 가함으로써 패턴(1a)의 배율 보정을 수행할 때에, 몰드(1)의 비틀림이 억제될 수 있고, 그에 의해 높은 정밀도로 기판(2) 상에 몰드(1)를 겹치게 한다. 또한, 제2 실시예에 따른 임프린트 장치는 비교적 작은 힘을 생성하고 큰 스트로크를 갖는 액추에이터를 사용하여 접촉 부재(26)의 각도가 그 분해능을 증가시킴으로써 조정될 때에 효과적이다. 제2 실시예에서의 액추에이터(30c)는 X 방향으로 힘을 가하지만, -X 방향으로 힘을 가할 수 있다.
<제3 실시예>
본 발명의 제3 실시예에 따른 임프린트 장치가 도 10을 참조하여 설명될 것이다. 도 10은 제3 실시예에서의 몰드(1) 및 변경 유닛(24)의 단면을 도시하는 단면도이다. 제3 실시예에 따른 임프린트 장치는 조정 유닛(30)의 구성 면에서 제1 실시예에 따른 임프린트 장치(100)와 상이하고, 전자에서 조정 유닛(30)은 액추에이터(30f)를 포함한다. 또한, X 방향으로 절단함으로써 절단부(25b)가 베이스 유닛(25) 내에 형성되고, 그에 따라 베이스 유닛(25) 상에 부재(29a)를 지지하는 부분(25c)이 절단부(25b)에 의해 얇게 형성된다. 베이스 유닛(25)의 부분(25c)에는 액추에이터(30f)가 제공되고, 부재(29a)는 액추에이터(30f)에 의해 절단부(25b)의 폭을 변경함으로써 -Z 방향으로 이동될 수 있다. 이러한 동작에 의해, 접촉 부재(26)의 각도 ωy가 조정될 수 있고, 접촉 부재(26)의 접촉면(26c)이 몰드(1)의 측면에 평행하게 설정될 수 있다. 그러므로, 제1 실시예에 따른 임프린트 장치(100)에서와 같이, 몰드(1)의 측면에 힘을 가함으로써 패턴(1a)의 배율 보정을 수행할 때에, 몰드(1)의 비틀림이 억제될 수 있고, 그에 의해 높은 정밀도로 기판(2) 상에 몰드(1)를 겹치게 한다. 또한, 제3 실시예에 따른 임프린트 장치는 액추에이터가 불충분한 공간 때문에 부재(29a) 상에 배치될 수 없을 때에 효과적이다. 제3 실시예에서, 조정이 액추에이터(30f) 대신에 볼트를 사용하여 수동으로 행해질 수 있다는 점에 유의한다. 이러한 경우에, 액추에이터를 사용할 필요가 없고, 그에 따라 간단한 저-비용 구성이 사용될 수 있다. 이러한 구성은 개별의 몰드(1) 사이의 형상 면에서의 차이가 적고 초기 조립 및 조정만이 수행될 때에 효과적이다.
<제4 실시예>
본 발명의 제4 실시예에 따른 임프린트 장치가 도 11을 참조하여 설명될 것이다. 도 11은 제4 실시예에서의 몰드(1) 및 변경 유닛(24)의 단면을 도시하는 단면도이다. 제4 실시예에 따른 임프린트 장치는 조정 유닛(30)의 구성 면에서 제1 실시예에 따른 임프린트 장치(100)와 상이하고, 전자에서 조정 유닛(30)은 액추에이터(30g, 30h)를 포함한다. 액추에이터(30g)는 부재(29a)의 중간에 배치되고, 이것을 구동시킬 때에 베이스 유닛(25)과 접촉 부재(26) 사이의 거리를 변경할 수 있다. 이것은 부재(29a)의 길이를 변경하는 것과 같다. 마찬가지로, 액추에이터(30h)는 부재(29b)의 중간에 배치되고, 이것을 구동시킬 때에 베이스 유닛(25)과 접촉 부재(26) 사이의 거리를 변경할 수 있다. 이러한 동작에 의해, 접촉 부재(26)의 각도 ωy가 조정될 수 있고, 접촉 부재(26)의 접촉면(26c)이 몰드(1)의 측면에 평행하게 설정될 수 있고, 접촉면(26c)의 중심이 몰드(1)의 중립 위치(1d)에 설정될 수 있다. 그러므로, 제1 실시예에 따른 임프린트 장치(100)에서와 같이, 몰드(1)의 측면에 힘을 가함으로써 패턴(1a)의 배율 보정을 수행할 때에, 몰드(1)의 비틀림이 억제될 수 있고, 그에 의해 높은 정밀도로 기판(2) 상에 몰드(1)를 겹치게 한다. 또한, 제4 실시예에 따른 임프린트 장치는 액추에이터를 위치시킬 공간이 협소하고 부재가 충분한 길이를 신뢰 가능하게 가질 수 없고 링크 기구가 거의 형성될 수 없을 때에 효과적이다.
<물품을 제조하는 방법의 실시예>
본 발명의 실시예에 따른 물품을 제조하는 방법은 반도체 디바이스 등의 마이크로디바이스 그리고 미세 구조를 갖는 소자를 포함하는 다양한 물품을 제조하는 데 적절하다. 이러한 실시예에 따른 물품을 제조하는 방법은 상술된 임프린트 장치를 사용하여 기판 상에 도포되는 수지 상에 패턴을 형성하는 단계(기판 상에 임프린트 처리를 수행하는 단계) 그리고 형성 단계에서 그 상에 형성된 패턴을 갖는 기판을 가공하는 단계를 포함한다. 이러한 제조 방법은 후속의 공지된 단계(예컨대, 산화, 피막 형성, 증착, 도핑, 평탄화, 식각, 레지스트 제거, 다이싱, 본딩 및 패키징)를 또한 포함한다. 이러한 실시예에 따른 물품을 제조하는 방법은 종래의 방법보다 물품의 성능, 품질, 생산성 및 제조 비용 중 적어도 1개의 관점에서 유리하다.
본 발명은 예시적인 실시예를 참조하여 설명되었지만, 본 발명은 개시된 예시적인 실시예에 제한되지 않는다는 것이 이해되어야 한다. 이하의 특허청구범위의 범주는 모든 이러한 변형 그리고 등가의 구조 및 기능을 포함하도록 최광의로 해석되어야 한다.
1: 몰드
2: 기판
3: 수지
4: 공간
5: 자외선
6: 도포기
7: 제어 유닛
8: 얼라인먼트 측정 유닛
9: 거리 측정 유닛
10: 광 조사 유닛
20: 몰드 유지 유닛
40: 기판 스테이지
100: 임프린트 장치

Claims (11)

  1. 패턴이 형성된 몰드가 기판 상의 수지에 대해 가압되는 동안에 상기 수지가 경화되어 상기 기판 상으로 상기 패턴을 전사하는 임프린트 처리를 수행하는 임프린트 장치이며,
    상기 몰드의 측면과 접촉되는 접촉면을 갖는 접촉 부재를 포함하고, 상기 접촉 부재를 통해 상기 몰드의 측면에 힘을 가하여 상기 몰드 상에 형성된 패턴의 형상을 변경시키도록 구성된 변경 유닛과,
    상기 접촉 부재의 각도 및 위치 중 하나 이상을 변경시켜 상기 접촉면과 상기 몰드의 측면 사이의 접촉 상태를 조정하도록 구성된 조정 유닛을 포함하는, 임프린트 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 접촉 부재는 상기 몰드를 유지하도록 구성된 유지 유닛에 고정되는 베이스 유닛에 의해 복수의 부재를 통해 지지되고,
    상기 복수의 부재는 상기 접촉 부재가 상기 몰드를 가압하는 제1 방향으로 상기 접촉 부재가 이동되는 것을 허용하는 링크 기구를 형성하는, 임프린트 장치.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 조정 유닛은 상기 베이스 유닛 상에 배치되고, 상기 복수의 부재 중 하나 이상을 상기 제1 방향과 상이한 제2 방향으로 구동시키는, 임프린트 장치.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 조정 유닛은 상기 복수의 부재 중 하나 이상을 상기 제2 방향으로 구동시키도록 구성된 액추에이터를 포함하는, 임프린트 장치.
  5. 제3항에 있어서,
    상기 조정 유닛은 경사 부분을 포함하는 변환 유닛과, 상기 변환 유닛에 상기 제1 방향으로의 힘을 가하도록 구성된 액추에이터를 포함하고,
    상기 베이스 유닛은 상기 경사 부분과 접촉되는 경사면을 포함하고,
    상기 변환 유닛은 상기 경사 부분 및 상기 경사면을 사용하여 상기 제1 방향으로의 힘을 상기 제2 방향으로의 힘으로 변환하여 상기 복수의 부재 중 하나 이상을 상기 제2 방향으로 구동시키는, 임프린트 장치.
  6. 제2항에 있어서,
    상기 조정 유닛은 상기 복수의 부재 중 하나 이상에 배치되는 액추에이터를 포함하고,
    상기 액추에이터는 상기 베이스 유닛과 상기 접촉 부재 사이의 거리를 변경할 수 있도록 상기 복수의 부재 중 하나 이상에 배치되는, 임프린트 장치.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 조정 유닛은 상기 몰드의 형상 정보를 기초로 하여 상기 접촉 부재를 조정하고,
    상기 형상 정보는 상기 몰드의 측면의 경사 및 상기 몰드의 두께 중 하나 이상을 포함하는, 임프린트 장치.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 몰드 상에 형성된 얼라인먼트 마크와 상기 기판 상에 형성된 얼라인먼트 마크 사이의 위치 어긋남을 측정하도록 구성된 측정 유닛을 더 포함하고,
    상기 조정 유닛은 상기 측정 유닛에 의해 측정된 위치 어긋남을 감소시키도록 상기 접촉 부재를 조정하는, 임프린트 장치.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 변경 유닛에 의해 상기 몰드의 측면에 힘을 가할 때에, 상기 몰드의 외주 영역이 상기 몰드가 가압되는 방향과 상이한 방향으로 변형되는 변형량을 측정하도록 구성된 측정 유닛을 더 포함하고,
    상기 외주 영역은 상기 몰드 내에서 유지 유닛에 의해 유지되는 부분의 외부측에 속하는 영역을 포함하고,
    상기 조정 유닛은 상기 측정 유닛에 의해 측정된 변형량을 감소시키도록 상기 접촉 부재를 조정하는, 임프린트 장치.
  10. 제1항에 있어서,
    상기 접촉 부재의 말단부는 볼록 형상을 갖는, 임프린트 장치.
  11. 임프린트 장치를 사용하여 기판 상의 수지의 패턴을 형성하는 것을 수행하는 단계와,
    상기 패턴의 형성이 수행된 기판을 가공하여 물품을 제조하는 단계를 포함하고,
    패턴이 형성된 몰드가 기판 상의 수지에 대해 가압되는 동안에 상기 수지가 경화되어 상기 기판 상으로 상기 패턴을 전사하는 임프린트 처리를 수행하는 상기 임프린트 장치는,
    상기 몰드의 측면과 접촉되는 접촉면을 갖는 접촉 부재를 포함하고, 상기 접촉 부재를 통해 상기 몰드의 측면에 힘을 가하여 상기 몰드 상에 형성된 상기 패턴의 형상을 변경시키도록 구성된 변경 유닛과,
    상기 접촉 부재의 각도 및 위치 중 하나 이상을 변경시켜 상기 접촉면과 상기 몰드의 측면 사이의 접촉 상태를 조정하도록 구성된 조정 유닛을 포함하는, 물품 제조 방법.
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