KR20200011020A - 패턴 제조 방법 및 물품 제조 방법 - Google Patents

패턴 제조 방법 및 물품 제조 방법 Download PDF

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Abstract

방법은 주사 노광 장치를 사용하여 기판의 제1 영역의 각각에 제1 패턴을 형성하는 제1 단계 및 상기 제1 단계를 거친 상기 기판의 각각의 제2 영역에 제2 패턴을 형성하는 제2 단계를 포함한다. 각각의 제2 영역은 적어도 2개의 제1 영역을 포함하고, 상기 제1 단계에서, 상기 주사 노광 장치의 주사 방향이 상기 적어도 2개의 제1 영역의 각각에 할당된다. 상기 적어도 2개의 제1 영역에 할당된 상기 주사 방향의 조합은 상기 제2 영역에 대해 공통이다. 상기 조합은, 상기 적어도 2개의 제1 영역 중 적어도, 상기 주사 방향에 직교하는 방향으로 배열되는, 제1 영역의 주사 방향이 하나씩 교대로 변경되도록 결정된다.

Description

패턴 제조 방법 및 물품 제조 방법{METHOD OF MANUFACTURING PATTERN AND ARTICLE MANUFACTURING METHOD}
본 발명은 패턴 제조 방법 및 물품 제조 방법에 관한 것이다.
임프린트 기술은, 나노스케일의 미세패턴을 전사할 수 있는 기술이며, 자기 저장 매체 또는 반도체 디바이스의 양산을 위한 하나의 나노리소그래피 기술로서 실용화되기 시작하고 있다. 임프린트 기술에서는, 전자선 묘화 장치 등을 사용하여 미세패턴이 형성된 몰드를 원판으로서 사용하고, 실리콘 기판 또는 유리 플레이트 등의 기판 상에 미세패턴이 형성된다. 이 미세패턴은, 기판 상에 임프린트재를 도포하고, 임프린트재와 몰드를 접촉시킨 상태에서 임프린트재를 경화시킴으로써 형성된다. 이러한 임프린트 기술은 예를 들어 일본 특허 공개 제2010-098310호에 개시되어 있다.
요구되는 중첩 정밀도를 달성하기 위해서, 몰드의 패턴 영역의 형상과 기판의 샷 영역 형상을 정밀하게 일치시킬 필요가 있다. 일본 특허 공개 제2008-504141호는, 몰드에 힘을 가함으로써 몰드의 패턴 형상을 보정하는 보정 기구를 포함하는 임프린트 장치를 기재하고 있다.
중첩 오차의 저감과 관련하여, 국제 공개 제99/36949호는, 상이한 전사 방법을 채용하는 노광 장치 사이에서, 이들 장치의 투영 광학계가 투영 광학계에 의해 용이하게 보정될 수 있는 형상으로 보정되고 이렇게 형상을 일치시킴으로써 보정을 행하는 방법을 기재하고 있다.
일본 특허 공개 제2016-154241호는, 주사 노광 장치를 사용해서 패턴이 형성된 복수의 샷 영역에서, 그 후의 단계에서 임프린트 장치를 사용하여 동시에 패턴을 형성하는 방법을 기재하고 있다. 또한, 일본 특허 공개 제2016-154241호는, 임프린트 장치를 사용해서 패턴이 형성되는 복수의 샷 영역에 대하여, 사전에 주사 노광 장치에 의해 행해지는 주사 노광의 주사 방향이 동일한 것을 기재하고 있다.
일본 특허 공개 제2016-154241호에 기재된 방법에 따르면, 주사 노광 장치를 사용해서 형성된 패턴과 임프린트 장치를 사용해서 상기 패턴 상에 형성되는 패턴 사이에 높은 중첩 정밀도가 기대된다. 그러나, 주사 노광 장치가 동일한 주사 방향에서 복수의 인접하는 샷 영역에 대해 주사 노광을 행하는 경우, 스루풋이 현저하게 저하된다.
본 발명은 스루풋 및 중첩 정밀도의 향상에 유리한 기술을 제공한다.
본 발명의 양태 중 하나는, 기판 상에 패턴을 제조하는 방법으로서, 주사 노광 장치를 사용하여 상기 기판의 복수의 제1 영역의 각각에 제1 패턴을 형성하는 제1 형성 단계; 및 상기 제1 형성 단계를 거친 상기 기판의 복수의 제2 영역의 각각에 제2 패턴을 형성하는 제2 형성 단계를 포함하며, 상기 복수의 제2 영역의 각각은, 상기 복수의 제1 영역 중 적어도 2개의 제1 영역을 포함하고, 상기 제1 형성 단계에서, 상기 적어도 2개의 제1 영역의 각각에 상기 주사 노광 장치에 의해 행해지는 주사 노광의 주사 방향이 할당되고, 상기 적어도 2개의 제1 영역에 할당된 상기 주사 방향의 조합이 상기 복수의 제2 영역에 대해 공통되며, 상기 조합은, 상기 적어도 2개의 제1 영역 중, 적어도, 상기 주사 방향에 직교하는 방향으로 배열되는 제1 영역의 상기 주사 방향이 하나씩 교대로 변경되도록 결정되는 패턴 제조 방법을 제공한다.
본 발명의 추가적인 특징은 첨부된 도면을 참고한 예시적인 실시형태에 대한 이하의 설명으로부터 명확해질 것이다.
도 1은 임프린트 장치를 예시적으로 도시하는 도면이다.
도 2는 임프린트 장치의 몰드 보정 기구를 예시적으로 도시하는 도면이다.
도 3a 및 도 3b는 몰드측 마크 및 기판측 마크의 레이아웃을 예시적으로 도시하는 도면이다.
도 4a 내지 도 4e는 몰드와 기판 사이의 패턴 형상 차이를 예시적으로 도시하는 도면이다.
도 5a 내지 도 5c는 임프린트 처리를 예시적으로 도시하는 도면이다.
도 6은 몰드의 패턴 영역과 기판의 에지 사이의 관계를 예시적으로 도시하는 도면이다.
도 7은 주사 노광 장치를 예시적으로 도시하는 도면이다.
도 8a 내지 도 8e는 주사 노광 장치에 의해 행해지는 샷 영역 형상 보정을 예시적으로 도시하는 도면이다.
도 9a 내지 도 9c는 제1 단계에서 패턴을 형성하는 주사 노광 장치에서의 샷 영역 배열과 제2 단계에서 패턴을 형성하는 임프린트 장치에서의 샷 영역 배열 사이의 관계를 예시적으로 도시하는 도면이다.
도 10은 리소그래피 시스템의 구성 및 패턴 제조 방법을 예시적으로 도시하는 도면이다.
도 11은 비교예를 도시하는 도면이다.
도 12a 및 도 12b는 주사 방향의 조합을 예시적으로 도시하는 도면이다.
도 13은 본 실시형태에서의 복수의 샷 영역(제1 영역)에 할당된 주사 방향을 예시적으로 도시하는 도면이다.
도 14는 제1 단계에서의 복수의 샷 영역(제1 영역)의 주사 방향 및 제2 단계에서의 복수의 샷 영역(제2 영역)의 배열을 결정하는 방법을 예시적으로 도시하는 도면이다.
도 15는 제2 단계에서의 1행분의 임프린트 처리에 대해서, 제1 단계에서의 복수의 샷 영역의 주사 방향이 결정된 예를 도시하는 도면이다.
도 16a 및 도 16b는 시프트 전의 샷 영역 배열 및 시프트 후의 샷 영역 배열을 예시적으로 도시하는 도면이다.
도 17a 및 도 17b는 주사 방향의 변경을 예시적으로 도시하는 도면이다.
이하에, 본 발명에 따른 패턴 제조 방법을 그 예시적인 실시형태를 통해서 설명한다.
도 1은 본 실시형태에서 사용되는 임프린트 장치(100)의 구성을 도시한다. 임프린트 장치(100)는, 기판 상에 배치된 임프린트재와 몰드를 서로 접촉시킨 상태에서 임프린트재를 경화시킴으로써, 임프린트재의 경화물로 이루어지는 패턴을 형성한다.
임프린트재로서는, 경화용의 에너지가 부여되는 것에 의해 경화되는 경화성 조성물(미경화 상태의 수지라고도 칭함)이 사용된다. 경화 에너지의 예는 전자기파, 열 등이다. 전자기파는, 예를 들어 10 nm(포함) 내지 1 mm(포함)의 파장 범위로부터 선택되는 광이다. 전자기파의 예는 적외광, 가시광선, 및 자외광일 수 있다. 경화성 조성물은 광의 조사에 또는 가열에 의해 경화되는 조성물일 수 있다. 이들 조성물 중, 광의 조사에 의해 경화하는 광경화성 조성물은, 적어도 중합성 화합물과 광중합 개시제를 함유하고, 필요에 따라 비중합성 화합물 또는 용제를 더 함유할 수 있다. 비중합성 화합물은 증감제, 수소 공여체, 내첨형 이형제, 계면활성제, 산화방지제, 및 폴리머 성분을 포함하는 군으로부터 선택되는 적어도 하나의 재료이다. 임프린트재는 임프린트재 공급부에 의해 공급되는 액적의 형태 또는 복수의 액적이 연결되어서 획득되는 섬 또는 막의 형태로 기판 상에 배치될 수 있다. 임프린트재의 점도(25℃에서의 점도)는 예를 들어 1 mPa·s(포함) 내지 100 mPa·s(포함)이다. 기판 재료의 예는 유리, 세라믹, 금속, 반도체, 수지 등일 수 있다. 필요에 따라, 기판의 표면에 기판과 상이한 재료로 이루어지는 부재가 형성될 수 있다. 기판의 예는 실리콘 웨이퍼, 화합물 반도체 웨이퍼, 및 실리카 유리이다.
본 명세서 및 첨부 도면에서는, 기판(S)의 표면에 평행한 방향을 X-Y 평면으로서 설정하는 XYZ 좌표계에 의해 방향을 나타낸다. XYZ 좌표계의 X 축, Y 축, 및 Z 축에 평행한 방향을 각각 X 방향, Y 방향, 및 Z 방향으로 한다. X 축 둘레의 회전, Y 축 둘레의 회전, 및 Z 축 둘레의 회전을 각각 θX, θY, 및 θZ로 한다. X 축, Y 축, 및 Z축에 관한 제어 동작 또는 구동 동작은 각각 X 축에 평행한 방향, Y 축에 평행한 방향, 및 Z 축에 평행한 방향에 관한 제어 동작 또는 구동 동작을 나타낸다. 또한, θX 축, θY 축, 및 θZ 축에 관한 제어 동작 또는 구동 동작은, 각각 X 축에 평행한 축 둘레의 회전, Y 축에 평행한 축 둘레의 회전, 및 Z 축에 평행한 축 둘레의 회전에 관한 제어 또는 구동을 의미한다. 또한, 위치는 X 축, Y 축, 및 Z 축의 좌표에 기초해서 특정될 수 있는 정보이며, 자세는 θX 축, θY 축, 및 θZ 축의 값에 의해 특정될 수 있는 정보이다. 위치결정은 위치 및/또는 자세의 제어를 의미한다. 정렬은 기판 및 몰드 중 적어도 하나의 위치 및/또는 배향의 제어를 포함할 수 있다.
임프린트 장치(100)는, 몰드(11)를 보유지지하고 구동하는 몰드 구동부(12) 및 기판(예를 들어, 웨이퍼)(13)을 보유지지하고 구동하는 기판 구동부(14)를 포함한다. 몰드 구동부(12) 및 기판 구동부(14)는 몰드(11)와 기판(13)의 상대 위치 및 상대 자세를 변경하는 상대 구동 기구를 형성한다. 또한, 임프린트 장치(100)는, 정렬 오차를 검출하는 검출기(얼라인먼트 스코프)(15), 몰드(11)의 형상을 보정하는 보정 기구(16), 및 제어부(CNT)를 포함한다. 또한, 임프린트 장치(100)는, 기판(13) 위에 임프린트재를 공급하기 위한 공급부(디스펜서), 몰드 구동부(12)를 지지하기 위한 브리지 정반, 및 기판 구동부(14)를 지지하기 위한 베이스 정반(23)을 포함한다.
몰드(11)는 기판(13) 상의 임프린트재에 전사해야 할 패턴이 형성된 패턴 영역(11a)을 갖는다. 몰드(11)는, 기판(13) 위의 임프린트재를 경화시키기 위한 에너지(예를 들어, 자외선)를 투과하는 석영 등의 재료로 구성될 수 있다. 몰드(11)의 패턴 영역(11a)에는 몰드측 마크(18)가 형성된다. 몰드 구동부(12)는 진공 흡인 또는 정전 끌림 등의 척킹 방법에 의해 몰드(11)를 척킹하는 몰드 척, 몰드 척을 보유지지하는 몰드 스테이지, 및 몰드 스테이지를 구동하는 구동계를 포함할 수 있다. 이 구동계는 몰드 스테이지를 구동함으로써 몰드(11)를 구동한다. 구동계는, 몰드(11)를 복수의 축(예를 들어, Z 축, θX 축, 및 θY 축을 포함하는 3 축, 및 바람직하게는 X 축, Y 축, Z 축, θX 축, θY 축, 및 θZ 축을 포함하는 6 축)에 대해서 구동하도록 구성될 수 있다.
기판(13)의 임프린트재에는 몰드(11)의 패턴 영역의 패턴이 전사된다. 기판(13)의 종류, 재료, 및 형상은 특별히 한정되지 않는다. 기판(13)은 예를 들어 단결정 실리콘 기판 또는 SOI(Silicon On Insulator) 기판일 수 있다. 기판(13)은 화합물 반도체 기판 또는 절연 기판일 수도 있다. 임프린트 장치(100)의 공급부 또는 외부 공급부가 기판(13)에 임프린트재를 공급(도포)한다. 또한, 기판(13)은 패턴을 갖지 않는 기판 또는 패턴을 갖는 기판일 수 있다. 통상, 패턴을 갖는 기판에 복수의 샷 영역이 형성되고, 복수의 샷 영역 각각에는 기판측 마크(19)가 형성된다.
기판 구동부(14)는, 예를 들어 기판(13)을 진공 흡인 또는 정전 끌림 등의 척킹 방법에 의해 척킹하는 기판 척(도시되지 않음), 기판 척을 보유지지하는 기판 스테이지(14a), 및 기판 스테이지(14a)를 구동하는 구동계(14b)를 포함할 수 있다. 구동계(14b)는 기판 스테이지(14a)를 구동함으로써 기판(13)을 구동한다. 구동계(14b)는, 기판(13)을 복수의 축(예를 들어, X 축, Y 축, 및 θZ 축을 포함하는 3 축, 및 바람직하게는 X 축, Y 축, Z 축, θX 축, θY 축, 및 θZ 축을 포함하는 6 축)에 대해서 구동하도록 구성될 수 있다.
검출기(15)는, 몰드(11)에 형성된 몰드측 마크(18) 및 기판(13) 위의 복수의 샷 영역 각각에 형성된 기판측 마크(19)를 광학적으로 검출(관찰)하는 스코프일 수 있다. 검출기(15)는 몰드측 마크(18)와 기판측 마크(19)의 상대 위치를 검출할 수 있다. 따라서, 검출기(15)는, 2개의 마크, 즉 몰드측 마크(18)와 기판측 마크(19)를 동시에 촬상하기 위한 광학계를 포함하는 스코프 또는 2개의 마크의 간섭 신호 또는 무아레 등의 상대 위치를 반영하는 신호를 검출하는 스코프일 수도 있다. 검출기(15)는 몰드측 마크(18)와 기판측 마크(19)를 동시에 검출할 수 없어도 된다. 예를 들어, 검출기(15)는, 내부에 배치된 기준 위치에 대한 몰드측 마크(18) 및 기판측 마크(19)의 위치를 구함으로써, 몰드측 마크(18)와 기판측 마크(19)의 상대 위치를 검출할 수도 있다.
보정 기구(16)는 몰드(11)에 대하여 패턴 영역(11a)에 평행한 방향으로 힘을 부여함으로써 패턴 영역(11a)의 패턴을 변형시킬 수 있다. 예를 들어, 보정 기구(16)는, 도 2에 도시된 바와 같이, 패턴 영역(11a)의 측면을 흡인하는 흡인 유닛(16a), 및 패턴 영역(11a)의 측면을 향하는 방향 및 패턴 영역(11a)의 측면으로부터 멀어지는 방향으로 흡인 유닛(16a)을 구동하는 액추에이터(16b)를 포함할 수 있다. 보정 기구(16)는 몰드(11)에 열을 부여해서 몰드(11)의 온도를 제어함으로써 패턴 영역(11a)를 변형시킬 수도 있다는 것에 유의한다.
제어부(CNT)는 FPGA(Field Programmable Gate Array) 등의 PLD(Programmable Logic Device), ASIC(Application Specific Integrated Circuit), 프로그램이 설치된 다용도 컴퓨터, 또는 이들의 전부 또는 일부의 조합에 의해 구성될 수 있다. 제어부(CNT)는 임프린트 처리 및 임프린트 처리에 관련되는 처리를 제어한다. 예를 들어, 제어부(CNT)는, 임프린트 처리를 행할 때에, 검출기(15)의 검출 결과에 기초하여 몰드(11)와 기판(13)을 위치결정한다. 또한, 제어부(CNT)는, 임프린트 처리를 행할 때에, 보정 기구(16)에 의해 변형되는 몰드(11)의 패턴 영역(11a)의 변형량을 제어한다.
도 3a 및 도 3b를 참조하여, 몰드(11)와 기판(13)의 샷 영역의 위치결정에 사용되는 몰드측 마크(18) 및 기판측 마크(19)에 대해서 설명한다. 설명을 간략화하기 위해서, 기판(13)의 1개의 샷 영역과 몰드(11)의 패턴 영역 사이의 정렬의 예를 설명한다. 그러나, 후술하는 바와 같이, 몰드(11)의 패턴 영역(11a)이 기판(13)의 복수의 샷 영역의 집합체에 대응하는 면적을 갖는 경우에는, 기판(13)의 복수의 샷 영역의 집합체에 대하여 몰드(11)의 패턴 영역이 정렬된다.
도 3a 및 도 3b에 도시된 이 예에서는, 기판(13) 위의 1개의 샷 영역에 6개의 칩 영역이 배치된다. 도 3a는 몰드(11)의 패턴 영역(11a)의 4개의 코너에 형성된 몰드측 마크(18a 내지 18h)를 나타낸다. 예를 들어, 가로 방향의 길이 방향을 갖는 몰드측 마크(18a, 18b, 18e, 및 18f)는 X 축 방향의 계측 방향을 갖는 마크이다. 세로 방향의 길이 방향을 갖는 몰드측 마크(18c, 18d, 18g, 및 18h)는 Y축 방향의 계측 방향을 갖는 마크이다. 도 3a를 참고하면, 점선에 의해 둘러싸인 영역은, 기판(13)의 6개의 칩 영역에 전사해야 할 패턴이 형성된 영역을 나타낸다.
도 3b는, 기판(13)의 1개의 샷 영역(13a)의 4개의 코너에 형성된 기판측 마크(19a 내지 19h)를 나타낸다. 예를 들어, 가로 방향의 길이 방향을 갖는 기판측 마크(19a, 19b, 19e, 및 19f)는 X축 방향의 계측 방향을 갖는 마크이다. 세로 방향의 길이 방향을 갖는 기판측 마크(19c, 19d, 19g, 및 19h)는 Y축 방향의 계측 방향을 갖는 마크이다. 도 3b를 참고하면, 샷 영역(13a)의 내측의 실선에 의해 둘러싸인 영역은 칩 영역을 나타내고 있다.
임프린트 처리를 행할 때, 즉 기판(13) 위의 임프린트재를 몰드(11)에 접촉시킬 때, 몰드측 마크(18a 내지 18h) 및 기판측 마크(19a 내지 19h)는 서로 가깝게 위치된다. 따라서, 검출기(15)가 몰드측 마크(18)와 기판측 마크(19)를 검출하면, 몰드(11)의 패턴 영역(11a)의 형상, 위치, 및 회전은 기판(13) 위의 샷 영역(13a)의 형상, 위치, 및 회전과 비교될 수 있다. 몰드(11)의 패턴 영역(11a)의 형상, 위치, 및 회전과 기판(13) 위의 샷 영역(13a)의 형상, 위치, 및 회전 사이에 큰 차이(어긋남)가 발생하면, 중첩 오차가 허용 범위를 초과하고, 이는 패턴 전사 불량(제품 불량)을 초래한다.
도 4a 내지 도 4e는, 몰드(11)의 패턴 영역(11a)의 형상, 위치, 및 회전과 기판(13)의 샷 영역(13a)의 형상, 위치, 및 회전 사이에 발생하는 어긋남을 예시적으로 도시하는 도면이다. 몰드(11)와 샷 영역(13a) 사이의 형상 어긋남은, 예를 들어 배율 어긋남, 사다리꼴, 및 비틀림으로서 특정되는 어긋남을 포함할 수 있다.
도 4a는 몰드(11)와 샷 영역(13a) 사이의 어긋남이 위치 어긋남(시프트)인 경우를 나타낸다. 몰드측 마크(18)가 기판측 마크(19)로부터 1 방향으로 어긋나 있는 것을 검출한 경우, 몰드(11)와 샷 영역(13a) 사이의 어긋남이 위치 어긋남(시프트)이라고 판단할 수 있다. 도 4b는 몰드(11)와 샷 영역(13a) 사이의 어긋남이 배율 어긋남인 경우를 나타내고 있다. 몰드측 마크(18)가 샷 영역(13a)의 중심에 대하여 균일하게 외향 또는 내향으로 어긋나 있는 것을 검출한 경우, 어긋남이 배율 어긋남이라고 판단할 수 있다. 도 4c는, 몰드(11)와 샷 영역(13a) 사이의 어긋남이 사다리꼴 어긋남인 경우를 나타낸다. 몰드측 마크(18)가 샷 영역(13a)의 중심에 대하여 외향 또는 내향으로 어긋나고, 그 방향이 샷 영역(13a)의 상하 부분 또는 좌우 부분에서 상이한 것을 검출한 경우, 어긋남이 사다리꼴 어긋남이라고 판단할 수 있다. 또한, 몰드측 마크(18)가 샷 영역(13a)의 중심에 대하여 외향 또는 내향으로 어긋나고, 어긋남량이 샷 영역(13a)의 상하 부분 또는 좌우 부분에서 상이한 것을 검출한 경우, 어긋남이 사다리꼴 어긋남이라고 판단할 수 있다.
도 4d는 몰드(11)와 샷 영역(13a) 사이의 어긋남이 비틀림 어긋남일 경우를 나타낸다. 몰드측 마크(18)가 샷 영역(13a)의 상하 부분 또는 좌우 부분에서 상이한 방향으로 어긋난 것을 검출한 경우, 어긋남이 비틀림 어긋남이라고 판단할 수 있다. 도 4e는 몰드(11)와 샷 영역(13a) 사이의 어긋남이 회전 어긋남인 경우를 나타낸다. 도 4d에서 몰드측 마크(18)가 샷 영역(13a)의 상위, 하위, 좌측 및 우측 영역에서 상이한 방향에서 어긋나고 샷 영역의 내부의 주어진 점을 중심으로 원을 그리는 경우, 어긋남은 회전 어긋남이라고 판단할 수 있다.
도 4b 내지 도 4d에 도시한 바와 같이, 몰드(11)와 샷 영역(13a) 사이의 어긋남이 배율 어긋남, 사다리꼴 어긋남, 또는 비틀림인 경우, 제어부(CNT)는 보정 기구(16)에 의해 몰드(11)의 패턴 영역(11a)을 변형시킬 수 있다. 더 구체적으로는, 제어부(CNT)는, 패턴 영역(11a)의 형상이 샷 영역(13a)의 형상이 되도록, 보정 기구(16)에 의한 패턴 영역(11a)의 변형량을 제어한다. 제어부(CNT)는, 액추에이터(16b)의 구동량(즉, 몰드(11)에 부여되는 힘)과 패턴 영역(11a)의 변형량 사이의 대응을 나타내는 데이터를 미리 취득하고 데이터를 메모리 등에 저장한다. 또한, 제어부(CNT)는, 검출기(15)의 검출 결과에 기초하여, 패턴 영역(11a)의 형상을 샷 영역(13a)의 형상에 일치시키기 위해서 필요한 패턴 영역(11a)의 변형량을 산출한다. 즉, 제어부(CNT)는, 검출기(15)에 의해 검출된 몰드측 마크(18)와 기판측 마크(19) 사이의 위치 어긋남량으로부터 패턴 영역(11a)의 변형량을 산출한다. 그리고, 제어부(CNT)는, 메모리에 저장된 데이터로부터, 산출한 패턴 영역(11a)의 변형량에 대응하는 액추에이터(16b)의 구동량을 구하고, 액추에이터(16b)를 구동한다. 이상과 같이 몰드(11)와 샷 영역(13a)의 정렬 및 형상 보정을 행한 후에, 기판(13) 위의 임프린트재에 몰드의 패턴이 전사된다.
도 5a 내지 도 5c를 참조하여 몰드(11)의 패턴을 기판 위의 임프린트재에 전사하는 임프린트 처리에 대해서 설명한다. 먼저, 도 5a에 도시된 바와 같이, 임프린트재(20)가 기판(13) 위의 임프린트 대상 영역(샷 영역)에 도포된다. 제어부(CNT)는, 검출기(15)에 의해 몰드측 마크(18)와 기판측 마크(19)의 상대 위치를 계측하고, 기판(13)의 임프린트 대상 영역과 몰드(11)의 패턴 영역(11a)의 정렬 및 몰드(11)의 형상 보정을 행한다. 몰드(11)는, 위치 정렬용 몰드측 마크(18) 이외에, 전사해야 할 패턴이 형성된 패턴 영역(11a)을 갖는다.
이어서, 도 5b에 도시된 바와 같이, 제어부(CNT)는, 몰드(11)를 임프린트재(20)에 접촉시키고, 몰드(11)의 패턴 영역의 패턴을 형성하는 오목부에 임프린트재(20)를 충전시킨다. 이 단계에서, 임프린트재(20)는 가시광을 투과하기 때문에, 가시광에 의해 기판측 마크(19)를 계측할 수 있다. 또한, 임프린트재(20)를 자외광으로 경화시킨 경우, 몰드(11)는 예를 들어 자외광을 투과하는 석영으로 구성될 수 있다. 몰드(11)와 임프린트재(20) 사이의 굴절률 차이가 작은 경우, 일부 경우에 오목-볼록 구조만을 사용하여서는 몰드측 마크(18)를 계측할 수 없다. 그러므로, 몰드측 마크(18)를 몰드(11)의 것과 상이한 굴절률 또는 투과율을 갖는 물질로 도포하는 방법, 또는 이온 조사 등에 의해 마크부의 굴절률을 변경하는 방법이 제안되어 있다. 이들 방법을 사용함으로써, 도 5b에 도시된 상태에서도 검출기(15)는 몰드측 마크(18)를 계측할 수 있다.
도 5c는, 자외광을 조사해서 임프린트재(20)를 경화시키고, 그 후 몰드(11)를 기판(13)으로부터 제거한 상태를 나타낸다. 자외광 조사에 의해, 몰드(11)의 패턴이 기판(13)에 전사되며, 동시에 몰드측 마크(18)가 기판(13)에 전사되어, 기판(13) 상에 전사 마크(21)가 생성된다. 전사 마크(21)는 기판 상에 전사된 패턴이며, 그래서 전사 마크(21)와 기판측 마크(19) 사이에서 이들 마크의 상대 위치를 계측함으로써 중첩 검사를 행할 수 있다.
임프린트 장치(100)에서 사용되는 몰드(11)에는, 기판 상에 형성해야 할 특징부의 선 폭의 배율과 동일한 배율로 특징부가 형성되어야 한다. 또한, 임프린트 처리를 반복하면, 임프린트재의 경화물로부터 몰드(11)를 제거할 때 몰드(11)에 손상이 축적되고, 이는 패턴 파손 등을 유발한다. 전자선 묘화 장치 등을 사용하여 몰드(11)에 특징부를 묘화하는 방법에서는, 비용이 막대하고 그래서 생산 비용이 크게 증가한다. 그러므로, 마스터 몰드를 형성하고 마스터 몰드를 블랭크 몰드에 전사하여 복제 몰드를 형성하는 방법이 제안되어 있다. 이 경우, 전사 시에 패턴 왜곡, 비틀림 등이 발생할 수 있다. 또한, 생산성을 향상시키기 위해서, 복수의 샷 영역에 패턴을 동시에 전사하는 방법 및 기판의 전역에 패턴을 한 번에 전사하는 방법이 제안되어 있다. 그러나, 패턴 영역의 면적이 증가하면, 더 큰 패턴 왜곡, 비틀림 등이 발생할 수 있다. 또한, 넓은 면적을 갖는 몰드는 형상이 용이하게 변화한다.
보정 기구(16)는 몰드(11)에 힘을 가함으로써 패턴 영역(11a)을 변형시킨다. 이 때문에, 보정 기구(16)에 의해 보정가능한 성분 및 양은 상당히 한정된다. 보정을 행하기 위해서 과도한 힘을 몰드(11)에 가하면, 몰드(11)가 파손될 수 있다. 또한, 몰드(11)가 더 큰 면적을 갖는 경우, 주변으로부터의 압력에 의한 변형에 의해서 중심 부근의 부분까지 변형시키는 것은 어려울 수 있다.
또한, 상세하게 후술하는 바와 같이, 도 9에 도시한 바와 같은 몰드(11)의 패턴 영역 내의 복수의 칩 영역 또는 복수의 샷 영역(이 경우에는, 베이스 샷 영역)의 배열을, 몰드(11)의 측면에 가해지는 힘에 의해 보정하는 것은 어렵다. 따라서, 이들 영역 모두를 보정 기구(16)에 의해서만 보정하는 것은 불가능하다.
그러므로, 베이스 패턴(제1 패턴)을 형성할 때에, 그 후에 임프린트 장치(100)에 의해 형성되는 패턴(제2 패턴)의 형상에 일치하는 패턴 형상으로 제1 패턴을 보정하는 것이 유효하다. 본 실시형태에서, 기판(13) 위에 패턴을 제조하는 방법은 제1 단계, 및 제1 단계 후에 행해지는 제2 단계를 포함한다. 제1 단계에서는, 주사 노광 장치를 사용하여 기판(13)의 복수의 제1 영역(제1 샷 영역)의 각각에 제1 패턴이 형성된다. 제2 단계에서는, 제1 단계를 거친 기판(13)의 복수의 제2 영역(제2 샷 영역)의 각각에 임프린트 장치를 사용해서 제2 패턴이 형성된다. 복수의 제2 영역(제2 샷 영역)의 각각은, 복수의 제1 영역(제1 샷 영역) 중 적어도 2개의 제1 영역으로 형성된다. 즉, 제1 영역(제1 샷 영역)의 사이즈와 제2 영역(제2 샷 영역)의 사이즈는 상이하고, 제2 영역은 제1 영역보다 크다. 즉, 베이스 패턴을 주사 노광 장치에 의해 형성할 때의 샷 영역(이것은 1회의 주사 노광에 의해 패턴이 형성되는 영역(제1 영역)이다)은 그 후에 임프린트 장치(100)에 의해 패턴을 형성할 때의 샷 영역(이것은, 1회의 임프린트 처리에 의해 패턴이 형성되는 영역(제2 영역))과 상이하다.
이하, 몰드(11)의 패턴 영역(11a)에 형성된 패턴의 형상을 계측하는 방법에 대해서 설명한다. 몰드 구동부(12)가 몰드(11)를 보유지지할 때 발생하는 몰드(11)의 형상의 변화는 몰드(11)를 사용해서 기판(13) 상에 전사되는 패턴의 형상에 큰 영향을 미치는 경우가 있다. 이러한 경우에는, 몰드(11)를 몰드 구동부(12)에 의해 보유지지한 상태에서, 몰드(11)의 패턴 영역(11a)의 형상을 계측할 필요가 있다. 그러므로, 도 1에 도시된 바와 같이, 몰드 구동부(12)는 사용되는 몰드(11)를 보유지지한다. 몰드 구동부(12)가 몰드(11)를 보유지지하면, 몰드(11)에 힘이 가해지고, 그래서 몰드(11)가 변형될 수 있다. 기준을 사용해서 몰드(11)의 패턴 영역(11a)의 형상을 계측함으로써, 몰드(11)의 패턴 영역(11a)의 변형을 계측할 수 있다. 이 기준은 기준 기판 또는, 기판 구동부(14)의 기판 스테이지 위에 형성된 기준 마크(22)에 의해 제공될 수 있다. 기준 기판은, 검사용으로 형성된 기판이며, 기준 기판에 배치된 마크의 위치는 사전에 임프린트 장치(100) 외부의 계측 장치를 사용하여 정밀하게 계측되고 관리된다. 기준 마크(22)는, 전자선 묘화 장치 등을 사용하여 패턴을 형성함으로써 획득되며 정밀하게 관리된다.
도 4a 내지 도 4e에 나타낸 방법을 사용하여, 상술한 기준과 몰드(11)에 형성된 마크의 상대 위치를 계측함으로써 몰드(11)의 패턴의 형상을 계측할 수 있다. 도 4a 내지 도 4e에서는, 몰드(11)에 형성된 8개의 마크가 계측된다는 것에 유의한다. 그러나, 패턴 영역이 넓거나 계측이 더 높은 정밀도로 행해져야 하는 경우, 계측은 더 많은 수의 지점에서 행해지는 것이 바람직하다.
도 5a 내지 도 5c에 도시된 바와 같이, 몰드(11)의 패턴을 기판(13) 상에 전사하면, 해당 패턴과 함께 몰드측 마크(18)가 기판(13) 상에 전사된다. 몰드측 마크(18)의 전사 결과를 계측함으로써, 임프린트 처리 동안의 몰드(11)의 형상의 변화에 의한 전사 패턴의 형상을 구할 수 있다. 또한, 기판(13)의 표면 상의 위치에 따라 전사의 거동이 변화될 수 있다. 예를 들어, 기판(13)의 중심 부근에 임프린트를 행할 때와, 기판(13)의 주변부에 임프린트를 행할 때에는, 기판(13)의 보유지지 상태 등이 변화하기 때문에, 전사 패턴의 형상이 변화될 수 있다.
특히, 도 6에 도시된 바와 같이 몰드(11)의 패턴 영역(11a)이 기판(13)의 에지에 중첩되는 경우에는, 그 거동이 다른 경우와 상이할 가능성이 높다. 도 6은 6개 칩 영역을 1개의 샷 영역으로서 전사하지만, 3개의 칩만이 기판(13)에 전사될 수 있는 상태를 나타낸다. 그러나, 생산성의 관점에서 오직 1개의 칩 영역을 전사할 수 있는 경우에도 임프린트 처리를 행해야 한다. 이 경우, 샷 영역의 전역에 임프린트 처리를 행하는 경우에 비해, 전사 단계의 거동이 변화될 가능성이 높다. 그러므로, 도 6에 도시된 바와 같이 기판(13)의 에지를 포함하는 부분이 전사되거나 또는 기판의 표면에서 전사 패턴 형상이 변화하는 경우에는, 각각의 경우에 대하여 몰드(11)의 전사 패턴의 형상을 취득해야 한다. 예를 들어, 도 5a 내지 도 5c에 도시된 방법에 의해 기판(13) 위에 전사된 패턴의 형상은 임프린트 장치(100) 외부의 계측 장치를 사용하여 계측될 수 있다. 이들 방법은 전사된 패턴의 형상을 정확하게 구할 수 있기 때문이 더 정확한 형상을 구할 수 있다.
또한, 몰드(11)의 패턴을 기준 기판에 전사하고 전사된 마크와 기준 기판에 형성된 마크 사이의 상대 위치를 계측함으로써 전사 패턴의 형상을 구할 수 있다. 이 경우, 임프린트 장치의 검출기(15)를 사용할 수도 있다. 양 종류의 마크의 상대 위치로부터 형상을 계측하는 방법으로서 도 4a 내지 도 4e에 도시된 방법을 사용할 수 있다. 이 방법은 임프린트 장치 외부의 계측 장치를 필요로 하지 않기 때문에, 형상을 효율적으로 계측할 수 있고, 임의의 추가적인 계측 장치를 준비할 필요가 없다. 임프린트 장치 외부의 계측 장치에 의해 사전에 정확하게 계측되고 관리되는 패턴을 갖는 기준 기판을 패턴 형상을 정확하게 계측하기 위한 기준의 예로서 들지만, 실제로 사용되는 기판을 사용하는 것도 가능하다. 임프린트 처리를 개시하기 전에 임프린트 조건을 결정하기 위해서 사용되는 소위 파일럿 웨이퍼가 일례이다.
또한, 실제의 생산 공정에서 베이스 패턴과 임프린트 장치에 의해 전사된 패턴 사이의 차이가, 주사 노광 장치를 사용하여 베이스 패턴을 형성하는 형성 단계에 피드백되면, 생산이 진행됨에 따라서 중첩 정밀도를 더 향상시킬 수 있다.
보정 기구(16)가 보정을 행하지 않는 상태에서 전사 패턴의 형상을 상기와 같이 구하고, 구한 전사 패턴 형상과 베이스 패턴 사이의 차이로부터 보정 기구(16)의 보정량을 차감하여 구한 차이를, 주사 노광 장치의 보정량으로서 구하는 것도 가능하다. 이에 의해 베이스 패턴에서 발생할 수 있는 제조 오차를 임프린트 장치 측의 보정 기구가 보정할 수 있기 때문에, 샷 형상의 조정이 더 향상된다.
대조적으로, 보정 기구(16)에 의해 가능한 한 보정될 수 있는 항목 및 양을 상기와 같이 구하고, 구한 전사 패턴과 베이스 패턴 사이의 차이를 주사 노광 장치의 보정량으로서 사용하는 것도 가능하다. 즉, 임프린트 장치에 의해 보정될 수 있는 항목 및 양은 임프린트 장치에서 보정되고, 다른 보정 항목 및 양은 베이스측에서 보정됨으로써, 몰드와 베이스 사이에서 형상 보정 항목 및 보정량을 분산시킨다. 이에 의해 베이스 샷 형상의 변형량을 가능한 한 억제할 수 있다.
패턴 전사는 일련의 단계에서 다수회 행해지기 때문에, 샷 형상의 허용량은 당연히 존재한다. 그러므로, 베이스 샷 형상의 변화량을 최소화하기 위한 요구에 대한 해법이 존재한다.
임프린트 장치(100)와 몰드(11)의 조합에 대한 몰드(11)의 변형 의존성을 고려하는 것도 가능하다. 예를 들어, 몰드(11)가 보유지지될 때의 몰드(11)의 변형이 복수의 임프린트 장치에서 동일하면, 장치가 동일한 종류인 한은, 임프린트 처리를 행하는 임프린트 장치에 관계없이 주사 노광 장치에서 동일한 제어를 행하면 된다.
임프린트 장치 사이에서의 몰드(11)의 변형 차이는 동일한 몰드(11)를 복수의 임프린트 장치에 의해 동일하게 계측함으로써 구해질 수 있다. 임프린트 장치 사이에서 몰드(11)의 변형에 차이가 있는 경우, 임프린트 장치와 몰드(11)의 조합을 고려해야 하며, 그러한 목적을 위해 그 식별 데이터가 관리될 수 있다.
재현성은 동일한 임프린트 장치에 의해 몰드(11)의 보유지지로부터 계측까지의 처리를 복수회 반복함으로써 구해질 수 있다. 계측 결과에 변동이 있는 경우에는, 계측 결과의 평균 형상을 구하고, 변동을 임프린트 장치의 보정 기구(16)에 의해 미세하게 보정한다. 이상과 같이 하여, 임프린트 장치에 의해 전사되는 패턴 형상을 구할 수 있다.
상술한 임프린트 장치에 의해 전사되는 패턴(제2 패턴)의 형상은, 도 7에 예시적으로 도시되는 주사 노광 장치(200)에 의해 베이스 패턴(제1 패턴)을 형성할 때에 주사 노광 장치(200)의 조정에 피드백된다. 즉, 제2 단계를 거친 기판(제1 기판)에서의 제1 패턴과 제2 패턴 사이의 중첩 오차가 계측된다. 계측된 중첩 오차에 기초하여, 그 후에 제1 단계 및 제2 단계를 통해서 새로운 기판(제2 기판) 상에 형성되는 제1 패턴과 제2 패턴 사이의 중첩 오차를 저감하도록, 주사 노광 장치(200)가 조정될 수 있다.
이하에서, 주사 노광 장치(200)에서의 상 왜곡의 발생에 대해서 설명한다. 도 7을 참조하면, 주사 노광 장치(200)는, 원판인 레티클(R) 및 기판(13)을 주사하면서 기판(13)을 노광하는 장치이다. 주사 노광 장치(200)에서는, 투영 광학계(PO)의 복수의 렌즈 소자의 적어도 하나, 레티클(원판)(R), 또는 기판(13)을 투영 광학계(PO)의 광축에 평행한 방향으로 이동시키는 경우, 광축에 대칭인 성분의 상 변화(배율 성분)가 발생할 수 있다. 또한, 특정한 렌즈 소자를 이동시킴으로써, 도 8a에서 점선으로 나타내는 정사각형 패턴 상을 실선으로 나타내는 것과 같은 형상으로 변화시키는 대칭 왜곡(배럴 왜곡(barrel distortion))을 발생시킬 수 있다. 투영 광학계(PO)로서 레티클측이 비텔레센트릭인 시스템이 사용되는 경우에는, 특정한 렌즈 소자를 투영 광학계(PO)의 광축 방향으로 구동함으로써 배율만을 변경할 수 있다.
레티클(R), 기판(13) 또는 특정한 렌즈 소자를 투영 광학계(PO)의 광축에 수직한 평면에 대하여 경사지게 하는 경우, 도 8b에 도시된 바와 같이 정사각형의 패턴을 실선으로 나타내는 사다리꼴 패턴으로 변화시킬 수 있다. 즉, 회전축을 중심으로 배율 성분을 변화시킴으로써 사다리꼴 왜곡을 발생시킬 수 있다. 렌즈 소자뿐만 아니라 다른 광학 소자도 구동가능하게 구성될 수 있다. 복수의 렌즈를 포함하는 렌즈 군을 구동가능하게 구성하는 것도 가능하다. 주어진 렌즈 소자의 위치 또는 자세가 이동되는 경우 구해지는 패턴 형상은 광학 구성이 결정한다. 그러므로, 이동되는 렌즈 소자가 필요에 따라 선택된다.
상 왜곡이 발생하는 경우, 통상 상면 위치(포커스), 코마 수차 등이 부차적으로 변화하므로, 변화를 상쇄하도록 레티클(R) 및 렌즈 소자가 구동될 수 있다. 이는 예로서 상면 위치(포커스), 코마 수차, 및 왜곡을 채용하여 간단하게 설명될 것이다. 예를 들어, 왜곡만을 변화시키기 위해서는, 초기 조정의 단계에서, 레티클(R)과 렌즈 소자를 독립적으로 구동하면서 포커스, 코마 수차, 및 왜곡의 결상 특성을 계측함으로써, 상술한 3개의 결상 특성의 변화 계수를 구한다. 그리고, 포커스를 제외하는 2개의 결상 특성의 변화 계수와 레티클(R) 및 렌즈 소자의 구동량을 사용해서 2원 연립 1차 방정식을 세우고, 그 방정식의 왜곡의 변화 계수만을 미리결정된 양으로 치환하고, 코마 수차의 변화 계수를 0으로 치환하여 새로운 연립 방정식을 세운다. 이 방정식을 풀어서 얻어진 구동량에 따라서 레티클(R) 및 렌즈 소자를 구동하면 된다. 왜곡 등의 다른 결상 특성을 보정하기 위해서 렌즈 등을 구동하면, 그에 따라 포커스가 변동하므로, 포커스는 다른 검출 유닛을 사용하여 보정해야 하기 때문에 포커스는 제외된다. 포커스는, 부차적으로 변화한 포커스의 변동량을 고려하여 포커스 검출계(도시되지 않음)의 목표값을 변경함으로써 보정될 수 있다.
실제로는, 주사 노광 장치는 주사 노광을 통해서 패턴을 전사하므로, 투영 광학계(PO)의 상 형상을 변경하는 것은 불충분하다. 주사 동안에 주사 방향의 상 왜곡은 평균화되기 때문에, 이것을 고려해야 한다. 먼저, 배율을 변경하면, 투영 광학계(PO)의 배율과 레티클(R) 및 기판(13)의 상대 주사 속도(동기 속도비)를 변경할 필요가 있다. 투영 광학계(PO)의 배율을 변경함으로써 비주사 방향의 배율을 변경할 수 있고, 레티클(R)과 기판(13)의 동기 속도비를 변경함으로써 주사 방향의 배율을 변경할 수 있다. 따라서, 이들 방향의 배율을 변경함으로써, 도 8c 중에 점선으로 나타내지는 정사각형 패턴을 실선으로 나타내는 직사각형 패턴으로 변화시키는 상 왜곡(직사각형 성분)을 발생시키는 것이 가능하다. 레티클(R)과 기판(13)의 주사 방향의 상대 각도에 오프셋을 부여함으로써, 도 8d에 실선으로 나타내는 것과 같은 상 왜곡(마름모형 또는 평행사변형의 형상을 갖는 상 왜곡)을 발생시킬 수도 있다. 또한, 주사 동안의 레티클(R)과 기판(13)의 주사 방향의 상대 각도를 서서히 변화시킴으로써, 도 8e에 실선으로 나타내는 것과 같은 상 왜곡을 발생시킬 수 있다. 레티클과 기판의 동기 속도비를 변경시킴으로써 주사 방향의 배율을 변경하는 방법, 및 레티클과 기판의 주사 방향의 상대 각도에 오프셋을 부여함으로써 상 왜곡을 발생시키는 방법의 상세가 일본 특허 공개 제H06-310399호 및 제H07-57991호에 기재되어 있다.
상술한 바와 같이, 주사 노광 장치(200)는, 레티클(R)과 기판(13)의 상대 주사(동기 이동)에 의해 레티클(R)의 패턴을 기판(13)에 전사할 때에 주사 방향과 비주사 방향에서 독립적으로 상 왜곡을 발생시킬 수 있다. 또한, 주사 노광 장치(200)는 주사 동안 동기 속도비 및 주사 방향의 상대 각도 등의 조건을 변경함으로써 주사 위치에서 상이한 상 왜곡을 발생시킬 수 있다.
상술한 바와 같은 방법을 사용함으로써, 제1 단계에서, 주사 노광 장치(200)를 사용하여, 제2 단계에서 사용되는 임프린트 장치(100)의 전사 패턴의 형상(제2 샷 배열)에 일치하는 형상(제1 샷 배열)을 갖는 베이스를 형성할 수 있다. 임프린트 처리에서는, 패턴 형성 동안 임프린트재가 몰드의 오목부에 충전되는 시간을 확보할 필요가 있고, 이는 스루풋을 저하시킬 수 있다. 이 스루풋의 저하를 억제하기 위해서, 임프린트 장치(100)는, 주사 노광 장치(200)에 의해 패턴 형성을 거친 복수의 샷 영역(제1 영역)을 1개의 샷 영역(제2 영역)으로 간주하여 임프린트 처리를 행한다.
이하에서는, 도 9a에 나타나는 바와 같이 주사 노광 장치(200)에 의해 패턴이 형성된 4개의 샷 영역(제1 영역)의 집합체를 1개의 샷 영역(제2 영역)으로서 간주하여 임프린트 처리를 행하는 예를 설명한다. 도 9a에 도시된 이 예에서는, 4개의 샷 영역(A 내지 D)이 상이한 형상을 가지며, 전체적으로 실패(bobbin)의 형상을 갖는 왜곡이 전사 영역에서 발생한다. 전술한 바와 같이, 제2 단계에서 사용되는 임프린트 장치(100)가 패턴 영역(11a)에 대해 갖는 형상 보정능력(보정가능한 성분 및 그 양)은, 제1 단계에서 사용되는 주사 노광 장치(200)보다 더 제한된다. 그러므로, 임프린트 장치(100)의 형상 보정능력에 따라, 주사 노광 장치(200)는 집합체를 형성하는 4개의 샷 영역(A 내지 D)의 형상을 조정한다. 도 9b에 예시적으로 도시된 바와 같이, 주사 노광 장치(200)는 집합체를 형성하는 4개의 샷 영역(A 내지 D)의 상대 위치에 대해서도 고려될 수 있다.
도 9c는, 주사 노광 장치(200)가 패턴을 형성할 때의 샷 영역(제1 영역)의 배열과 임프린트 장치(100)가 패턴을 형성할 때의 샷 영역(제2 영역)의 배열을 중첩시켜서 이 배열들을 나타내고 있다. 주사 노광 장치(200)에 의해 패턴이 형성되는 4개의 샷 영역(제1 영역)의 집합체는 임프린트 장치(100)에 의해 패턴이 형성되는 1개의 샷 영역(제2 영역)에 대응한다.
주사 노광 장치(200)에 의해 패턴이 형성되는 각 샷 영역의 형상은 주사 노광의 주사 방향에 의존할 수 있다. 따라서, 스루풋을 고려하지 않는 경우, 1개의 집합체를 형성하는 4개의 샷 영역(결국, 기판(13)의 모든 샷 영역)의 주사 노광의 주사 방향을 동일한 방향으로 하는 것이, 제1 단계에서 형성되는 패턴과 제2 단계에서 형성되는 패턴 사이의 중첩 정밀도를 향상시키는데 유리하다. 그러나, 연속하는 복수의 샷 영역의 주사 노광을 동일한 주사 방향에서 행하는 경우 스루풋이 현저하게 저하된다. 이것은, 연속하는 복수의 샷 영역의 주사 노광을 동일한 주사 방향에서 행하는 경우, 주사 노광 공정과 주사 노광 공정 사이에서, 레티클 스테이지를 주사 개시 위치로 복귀시켜야 하기 때문이다. 기판(13)의 모든 샷 영역의 주사 노광이 모두 동일한 주사 방향에서 행해지는 경우 스루풋이 최소화된다.
따라서, 스루풋을 향상시키기 위해서는, 주사 노광 장치(200)는 연속하는 복수의 샷 영역의 주사 노광의 주사 방향을 교대로 전환하는 것이 바람직하다. 이것은, 연속하는 복수의 샷 영역에 대한 주사 노광에서 주사 방향을 교대로 전환하면, 1개의 샷 영역의 주사 노광이 완료된 후에, 그 주사 노광의 주사 방향과 반대의 주사 방향에서 다음 샷 영역의 주사 노광을 행할 수 있기 때문이다.
이하, 스루풋과 중첩 정밀도를 향상시키는데 유리한 본 실시형태에 다른 패턴의 제조 방법에 대해서 설명한다. 본 실시형태에서, 기판(13) 위에 패턴을 제조하는 방법은 제1 단계와 제1 단계 후에 행해지는 제2 단계를 포함한다. 제1 단계에서는, 주사 노광 장치를 사용해서 기판(13)의 복수의 제1 영역(제1 샷 영역)의 각각에 제1 패턴이 형성된다. 제2 단계에서는, 제1 단계를 거친 기판(13)의 복수의 제2 영역(제2 샷 영역)의 각각에 임프린트 장치를 사용해서 제2 패턴이 형성된다. 복수의 제2 영역의 각각은 복수의 제1 영역 중 적어도 2개의 제1 영역(의 집합체)에 의해 형성된다. 제1 단계에서, 적어도 2개의 제1 영역 각각에 주사 노광 장치(200)에 의해 행해지는 주사 노광의 주사 방향이 할당된다.
도 11은, 비교예의 제1 단계에서의 주사 노광 장치(200)의 주사 방향을 예시적으로 도시한다. 도 11을 참조하면, 작은 직사각형(샷 영역(50))은, 제1 단계에서 1회의 주사 노광에 의해 패턴이 전사(형성)되는 제1 영역이며, 큰 직사각형(예를 들어, 샷 영역(51 및 52))은 제2 단계에서 1회의 임프린트 처리에 의해 패턴이 전사(형성)되는 제2 영역이다. 제1 단계에서는, 주사 노광에 의해 패턴이 잠상으로서 형성되고, 물리적인 패턴은 그 후에 실시되는 현상 단계를 거쳐서 형성된다. 더 구체적으로는, 제1 단계는, 주사 노광 장치를 사용해서 기판의 복수의 제1 영역 각각에 대해 주사 노광을 행하는 단계, 그 후에 기판을 현상해서 레지스트 패턴을 형성하는 단계, 및 그 후에 레지스트 패턴을 사용해서 기판을 처리함으로써 제1 패턴을 형성하는 단계를 포함한다.
도 11에 도시된 이 비교예에서는, 스루풋을 향상시키기 위해서, 연속하는 복수의 샷 영역(제1 영역)에 대한 주사 노광의 주사 방향이 교대로 전환된다. 도 11에 도시된 예에서는, 제2 영역을 형성하는 적어도 2개의 제1 영역(이 예에서는, 각각 작은 직사각형으로 나타낸 4개의 샷 영역)에 할당된 주사 방향의 조합은, 제2 영역으로서의 샷 영역(51 및 52)에서 상이하다. 즉, 도 12a는 제2 영역으로서의 샷 영역(51)의 4개의 샷 영역(제1 영역)의 주사 방향의 조합을 나타낸다. 또한, 도 12b는 제2 영역으로서의 샷 영역(52)의 4개의 샷 영역(제1 영역)의 주사 방향의 조합을 나타낸다. 따라서, 제2 영역으로서의 샷 영역(51 및 52)에 주사 노광 장치(200)에 의해 형성되는 패턴의 왜곡이 서로 상이할 수 있다. 따라서, 이 비교예에서는, 주사 노광 장치(200)를 사용해서 형성되는 패턴과 임프린트 장치(100)를 사용해서 형성되는 패턴 사이의 중첩 정밀도가 낮아질 수 있다.
따라서, 본 실시형태에서는, 제2 영역을 형성하는 적어도 2개의 제1 영역에 할당된 주사 방향의 조합은 복수의 제2 영역에서 공통되도록 설정되거나 결정된다. 또한, 본 실시형태에서는, 이 조합은, 주사 노광 장치에 의해 처리되는 적어도 2개의 제1 영역 중 적어도 주사 방향에 직교하는 방향으로 배열된 제1 영역에서는 주사 방향이 하나씩 교대로 변경되도록 결정된다. 이러한 방법에서는, 스루풋은, 최대의 스루풋보다 조금 낮아질 수 있지만, 제1 단계에서 모든 샷 영역(제1 영역)에 대해 동일한 주사 방향에서 주사 노광을 행하는 경우와 비교할 때 현저히 향상될 수 있다.
도 13은 본 실시형태에서 복수의 샷 영역(제1 영역)에 할당된 주사 방향을 예시적으로 나타낸다. 도 13을 참조하면, 작은 직사각형(샷 영역(50))은, 제1 단계에서 1회의 주사 노광에 의해 패턴이 전사(형성)되는 제1 영역이며, 큰 직사각형(예를 들어, 샷 영역(53, 54, 및 55) 등)은 제2 단계에서 1회의 임프린트 처리에 의해 패턴이 전사(형성)되는 제2 영역이다. 도 13에 도시된 이 예에서, 제2 영역을 형성하는 적어도 2개의 제1 영역에 할당된 주사 방향의 조합은 복수의 제2 영역에 대해 공통이다.
도 13에 나타낸 예에서는, 제2 영역을 형성하는 적어도 2개의 제1 영역(이 예에서는, 작은 직사각형으로 나타낸 4개의 샷 영역)에 할당된 주사 방향의 조합은 제2 영역으로서의 샷 영역(53 및 54)에서 동일하다. 즉, 도 12a는 제2 영역으로서의 샷 영역(51)의 4개의 샷 영역(제1 영역)의 주사 방향에서의 조합을 나타낸다. 도 12a는 또한 제2 영역으로서의 샷 영역(52)에서의 4개의 샷 영역(제1 영역)의 주사 방향에서의 조합을 나타낸다.
주사 방향의 조합은, 주사 방향에 직교하는 방향으로 배열된 제1 행을 형성하는 제1 영역에서 주사 방향이 하나씩 교대로 변경되도록 결정될 수 있으며, 제1 행에 인접한 제2 행을 형성하는 제1 영역에서 주사 방향이 하나씩 교대로 변경되도록 결정될 수 있다. 제1 행의 제1 영역과, 제1 행의 제1 영역에 인접하는, 제2 행의 제1 영역에 할당된 주사 방향은 반대 방향일 수 있다.
제2 단계는, 제1 단계를 거친 기판의 제3 영역(샷 영역(55))에 제2 패턴의 일부를 형성하는 단계를 포함할 수 있다. 제3 영역(샷 영역(55))은 복수의 제1 영역(샷 영역(50)) 중 적어도 하나의 제1 영역에 의해 형성된다. 제3 영역은 외측 에지가 기판의 에지에 의해 규정되는 영역이다. 제1 단계에서, 제3 영역을 형성하는 적어도 하나의 제1 영역에 대하여, 주사 노광 장치(200)에 의해 행해지는 주사 노광의 주사 방향이 할당된다. 몰드(11)의 패턴 영역(11a)의 동일한 영역의 패턴이 전사되는, 제3 영역(샷 영역(55))을 형성하는 제1 영역(샷 영역(50)) 및 제2 영역(샷 영역(53 및 54))을 형성하는 제1 영역에는 동일한 주사 방향이 할당된다.
도 16a 및 도 16b는 본 실시형태에 따른 임프린트 장치(100)에서의 복수의 샷 영역(제2 영역)을 배열하는 방법을 예시적으로 도시한다. 도 16a 및 도 16b에 나타낸 이 예에서는, 제2 영역을 형성하는 적어도 2개의 제1 영역에 할당된 주사 방향의 조합이 제2 영역에서 동일해지도록, 임프린트 장치(100)에서의 복수의 샷 영역(제2 영역)의 배열이 결정된다. 도 16a는, 본 실시형태에 따른 임프린트 장치(100)에서의 복수의 샷 영역(제2 영역)의 잠정적인 배열을 나타낸다. 도 16b는, 도 16a에 나타난 복수의 샷 영역(제2 영역)의 잠정적인 배열을 X 방향으로 부분적으로 시프트시킴으로써 얻어지는 복수의 샷 영역(제2 영역)의 배열을 나타낸다.
도 16a 및 도 16b에 도시된 예에서는, 주사 노광 장치(200)에서의 복수의 샷 영역(제1 영역)의 주사 방향이 결정된 후에, 그에 따라 임프린트 장치(100)에서의 복수의 샷 영역(제2 영역)의 배열이 결정된다. 대조적으로, 임프린트 장치(100)에서의 복수의 샷 영역(제2 영역)의 배열이 결정된 후에, 주사 노광 장치(200)에서의 복수의 샷 영역(제1 영역)의 주사 방향을 결정할 수도 있다.
임프린트 장치(100)는, 주사 노광 장치(200)를 사용해서 제1 패턴이 형성되고 미리결정된 처리(예를 들어, 에칭)가 더 행해진 후의 기판의 각 샷 영역(제2 영역)에 대하여 임프린트 처리에 의해 제2 패턴을 형성한다. 이 단계에서, 보정 기구(16) 및/또는 기판 변형 기구(도시되지 않음)를 사용하여, 베이스인 제1 패턴과 제2 패턴 사이의 중첩 오차가 허용 범위 내에 들어가도록 몰드(11) 및/또는 기판(13)을 변형시킬 수 있다. 기판 변형 기구는 예를 들어 기판(13)에 열을 가하는 것에 의해 기판(13)을 변형시킬 수 있다.
여기까지는, 주사 노광 장치(200)의 주사 방향을 고려했지만, 스텝 방향을 고려해도 된다. 더 구체적으로는, 제2 영역을 형성하는 적어도 2개의 제1 영역에 대하여, 적어도 2개의 제1 영역 사이에서 주사 노광 장치(200)의 스텝 방향이 할당될 수 있다. 적어도 2개의 제1 영역에 할당된 이 스텝 방향은 복수의 제2 영역에서 공통으로 사용될 수 있다. 스텝 방향은, 예를 들어 도 13에 도시된 예에서, X 방향으로 배열된 복수의 샷 영역(50)의 주사 노광의 순서이다.
도 14는, 제1 단계에서의 복수의 샷 영역(제1 영역)의 주사 방향 및 제2 단계에서의 복수의 샷 영역(제2 영역)의 배열을 결정하는 방법의 일례를 나타낸다. 이 방법은 예를 들어 컴퓨터에 의해 실행될 수 있다.
단계 S101에서는, 제2 단계에서의 1행분의 임프린트 처리에 대한 샷 영역(제2 영역)의 배열이 결정된다. 단계 S102에서는, 단계 S101에서 배열이 결정된 1행분 대해서, 제1 단계에서의 복수의 샷 영역(제1 영역)의 배열이 결정된다. 이 단계에서, 주사 방향은 교대로 전환되도록 결정된다. 도 15는, 제2 단계에서의 1행분의 임프린트 처리에 대해서, 제1 단계에서의 복수의 샷 영역의 주사 방향이 결정된 예를 나타내고 있다.
단계 S103에서는, 제2 영역을 형성하는 적어도 2개의 제1 영역에 할당된 주사 방향의 조합이 복수의 제2 영역에서 공통되어야 하는지의 여부가 판단된다. 또한, 제3 단계 S103에서는, 제3 영역(샷 영역(55))을 형성하는 제1 영역(샷 영역(50)) 및 제2 영역(샷 영역(53 및 54))을 형성하는 제1 영역에 동일한 주사 방향(의 조합)이 할당되어야 하는지의 여부가 판단된다. 이들 판단은, 이미 판단을 행한 1행분의 제2 영역을 형성하는 제1 영역에 할당된 주사 방향의 조합을, 현재의 판단 대상인 1행분의 제2 영역을 형성하는 제1 영역에 할당된 주사 방향의 조합과 비교함으로써 행해질 수 있다. 제2 영역을 형성하는 적어도 2개의 제1 영역에 할당된 주사 방향의 조합이 복수의 제2 영역에 대해 공통이라고 판단되는 경우, 처리는 단계 S104로 진행되고, 그렇지 않을 경우 처리는 단계 S105로 진행된다. 또한, 제3 영역(샷 영역(55))을 형성하는 제1 영역(샷 영역(50))과 제2 영역(샷 영역(53 및 54))을 형성하는 제1 영역에 동일한 주사 방향(의 조합)이 할당되어 있는 경우, 처리는 단계 S104로 진행하고, 그렇지 않을 경우, 처리는 단계 S105로 진행한다.
단계 S105에서는, 단계 S101에서 결정된 배열을 제1 단계에서의 1개의 샷 영역만큼 X 방향으로 시프트시킴으로써 새로운 배열을 생성하고, 처리는 단계 S106로 진행한다. 도 16a는 시프트 전의 배열의 예를 나타내고, 도 16b는 시프트 후의 배열의 예를 나타낸다. 단계 S106에서는, 단계 S103에서와 동일한 판단이 행해진다. 제2 영역을 형성하는 적어도 2개의 제1 영역에 할당된 주사 방향의 조합이 복수의 제2 영역에 대해 공통되는 경우, 처리는 단계 S104로 진행하고, 그렇지 않을 경우 처리는 단계 S107로 진행한다. 또한, 단계 S106에서는, 제3 영역(샷 영역(55))을 형성하는 제1 영역(샷 영역(50))과 제2 영역(샷 영역(53 및 54))을 형성하는 제1 영역에 동일한 주사 방향(의 조합)이 할당되어 있는 경우, 처리는 단계 S104로 진행하고, 그렇지 않을 경우 처리는 단계 S107로 진행한다.
단계 S107에서는, 제2 영역을 형성하는 적어도 2개의 제1 영역에 할당된 주사 방향의 조합이 복수의 제2 영역에 대해 공통되도록, 제1 단계에서의 주사 방향의 조합을 변경한다. 또한, 제3 영역(샷 영역(55))을 형성하는 제1 영역(샷 영역(50)) 및 제2 영역(샷 영역(53 및 54))을 형성하는 제1 영역에 동일한 주사 방향(의 조합)이 할당되도록, 제1 단계에서의 주사 방향의 조합을 변경한다.
도 17a는, 단계 S105에서의 X 방향의 시프트에 따라서는 제3 영역(샷 영역(55))을 형성하는 샷 영역(50)의 주사 방향의 조합을 제2 영역(샷 영역(53))의 주사 방향의 조합과 일치시킬 수 없는 경우를 나타낸다. 이 예에서는, 몰드(11)의 패턴 영역(11a)의 동일한 영역의 패턴이 전사되는, 제3 영역(샷 영역(55))을 형성하는 제1 영역(샷 영역(50)) 및 제2 영역(샷 영역(53))을 형성하는 제1 영역에 동일한 주사 방향이 할당되지 않는다. 따라서, 단계 S107에서는, 제3 영역(샷 영역(55))을 형성하는 제1 영역(샷 영역(50))에 할당되는 주사 방향이 변경된다. 도 17b는 변경된 주사 방향을 나타낸다.
단계 S104에서는, 제2 단계에서 임프린트 처리를 행해야 할 모든 행에 대해서 주사 방향의 결정이 완료되었는지의 여부가 판단된다. 판정이 완료인 경우, 도 14에 도시된 처리를 종료하고, 그렇지 않을 경우 단계 S108에서 행을 변경하고, 처리는 단계 S101로 진행한다.
이 예에서는, 제1 단계에서의 복수의 샷 영역의 주사 방향과 제2 단계에서의 복수의 샷 영역의 배열이 결정된다. 제2 단계에서의 샷 영역의 시프트(단계 S105)와 주사 방향의 변경(단계 S107)에 의해, 제1 단계에서의 스루풋의 저하를 억제하면서 제2 단계에서의 중첩 정밀도를 향상시킬 수 있다.
이상의 예에서는, 2개의 층(제1 패턴과 제2 패턴) 사이의 중첩 정밀도에만 주목하고 있다. 그러나, 3개 이상의 층 사이의 중첩 정밀도에도 주목할 수 있다. 또한, 이상의 예에서는 제2 단계가 임프린트 장치를 사용해서 실시되지만, 제2 단계는 다른 리소그래피 장치(예를 들어, 제1 단계용의 노광 장치의 것보다 넓은 범위의 노광이 가능한 투영 노광 장치)를 사용해서 실시되어도 된다.
도 10을 참고하여, 기판 상에 패턴을 형성하는 본 발명에 따른 리소그래피 시스템에 대해서 설명한다. 리소그래피 시스템은, 계측 장치(300), 정보 처리 장치(400), 임프린트 장치(100), 및 주사 노광 장치(200)를 포함한다. 리소그래피 시스템은, 또한 임프린트 장치(100) 및 주사 노광 장치(200)에 의해 형성된 레지스트 패턴을 현상하는 현상 장치 및 에칭 장치를 포함한다. 주사 노광 장치(200)는 기판 상의 각 샷 영역에 베이스 패턴(제1 패턴)을 형성함으로써 제1 샷 배열을 규정한다.
임프린트 장치(100)는, 주사 노광 장치(200)에 의해 형성 또는 규정된 제1 샷 배열에서의 1개 이상의 샷 영역마다 처리를 행함으로써 베이스 패턴 상에 제2 패턴을 형성하여 제2 샷 영역을 형성 또는 규정한다. 계측 장치(300)는, 임프린트 처리를 행한 경우에 기판 상에 규정되는 제2 샷 배열을 취득하기 위한 계측을 행한다. 정보 처리 장치(취득 유닛)(400)는, 계측 장치(300)의 계측 결과를 취득하고 계측 결과를 제2 샷 배열의 정보로서 유지한다.
리소그래피 시스템이 기판 상에 패턴을 형성할 때의, 계측 장치(300), 정보 처리 장치(400), 임프린트 장치(100), 및 주사 노광 장치(200)의 동작 및 그들 사이에서의 정보 교환에 대해서 이하에서 설명한다.
(단계 S1) 몰드(11)의 패턴 영역(11a)에 형성된 패턴의 정밀도를 계측하기 위해서, 계측 장치(300)는 패턴 영역(11a)의 패턴을 계측한다. 결과적으로, 패턴 영역(11a) 자체의 형상이 구해진다.
(단계 S2) 몰드(11)를 임프린트 장치(100)가 보유지지할 때 발생하거나 또는 임프린트 단계에서 발생하는 패턴 형상의 변화의 영향이 큰 경우, 패턴 형상을 계측 장치(300) 또는 임프린트 장치 내의 스코프에 의해 계측한다.
(단계 S3) 단계 S1 및 S2에서의 계측 결과는 정보 처리 장치(400)에 의해 저장된다. 패턴 형상 변화가 몰드(11)와 임프린트 장치(100)의 조합에 의존하는 경우, 정보 처리 장치(400)는 그 조합의 정보와 계측 결과의 정보를 한 세트로서 유지하고 관리한다. 정보 처리 장치(400)는 기판의 표면 상 또는 기판 에지를 포함하는 샷 영역에서의 패턴의 변형을 마찬가지로 관리한다.
(단계 S4) 정보 처리 장치(400)는, 유지된 정보에 기초하여, 노광 처리에 의해 형성해야 할 베이스 패턴의 형상 정보를 주사 노광 장치(200)에 송신한다. 주사 노광 장치(200)는, 정보 처리 장치(400)로부터 수취한 베이스 패턴 형상 정보에 기초하여 노광 처리에 의해 패턴을 전사한다.
(단계 S5) 주사 노광 장치(200)에 의해 베이스 패턴이 전사된 기판(13)에는 현상 또는 에칭 등의 단계를 통해 베이스 패턴이 형성된다.
(단계 S6) 임프린트 장치(100)는, 베이스 패턴이 형성된 기판(13)에 대하여 임프린트 처리를 행해서 패턴을 기판(13)에 전사한다. 정보 처리 장치(400)는 임프린트 처리를 받는 기판(13)과 일치하는 패턴 형상을 임프린트하기 위해 사용되는 임프린트 장치 및 몰드를 관리한다. 정보 처리 장치(400)의 지시에 따라, 기판(13)은 그 형상과 일치하는 임프린트 장치 및 몰드에 공급되고, 처리는 임프린트에 의해 행해지는 전사 단계로 진행한다.
(단계 S7) 임프린트 장치(100)에 의해 패턴이 전사된 기판(13)은 현상 및 에칭 등의 다음 단계에 공급된다.
상술한 단계 S1 내지 S7을 행함으로써, 복수의 샷 영역에 동시에 임프린트 처리를 행하는 경우에도, 몰드(11)의 전사 패턴 형상이 베이스 형상과 일치될 수 있다. 본 실시형태에서는, 베이스층에 패턴을 전사하는 리소그래피 장치로서 주사 노광 장치를 사용한다. 그러나, 베이스층에 패턴을 전사하는 리소그래피 장치로서 하전 입자 선 묘화 장치를 사용하는 것도 가능하다.
상기 실시형태에서는, 임프린트 장치는 보정 기구를 사용하여 형상 보정을 행할 수 있다. 일례로서, 주사 노광 장치(200)에 의해 제조된 기판에서 다소 제조 변동이 발생한다. 이는 임프린트 장치(100)가 임프린트를 행할 때에 샷 형상 차이로서 남는다. 임프린트 장치(100)의 보정 기구(16)는 이 미소한 형상 보정을 행할 수 있다.
다른 예로서, 보정이 모두 베이스측에서 행해질 수 있지만, 일련의 단계에서 다수회 패턴 전사가 행해지기 때문에 샷 형상의 허용량은 당연히 존재한다. 그러므로, 가능한 한 샷 형상의 변형량을 작게 하고자 하는 요구가 있다. 이 경우, 임프린트 장치(100)에 의해 보정될 수 있는 양을 이후로 남기고 보정불가능한 양을 베이스에 반영함으로써 베이스 형상 변화를 최소화하는 방법을 실행할 수 있다.
그 경우, 임프린트 장치(100)에 의해 보정될 수 있는 항목 및 양이 단계 S3에서 정보 처리 장치(400)에 공급될 수 있거나, 또는 이들이 임프린트 장치에 고유한 경우 정보 처리 장치(400)는 이들 항목 및 양을 미리 정보로서 유지할 수 있다. 그리고, 단계 S3에서 공급된 패턴 형상으로부터 임프린트 장치에 의해 보정가능한 항목 및 양을 차감하여 얻은 형상을 단계 S4에서 주사 노광 장치(200)에 공급하여, 베이스를 형성한다.
형성된 베이스는 임프린트 장치(100)에 공급되고, 임프린트 장치(100)의 보정 기구가 형상 보정을 행한다. 이에 의해 더 양호하게 일치하는(더 작은 보정량을 갖는) 형상을 사용한 임프린트가 가능해진다.
본 실시형태의 임프린트 장치의 형상 보정 기구로서 보정 기구(16)만을 설명했지만, 본 발명은 이것으로 제한되지 않는다는 것에 유의한다. 형상 보정 기구가 임프린트 장치 내에서 보정을 행할 수 있는 한 본 발명의 방법은 유효하다.
[물품 제조 방법]
본 발명의 실시형태에 따른 물품 제조 방법은 물품, 예를 들어 반도체 디바이스 등의 마이크로 디바이스나 미세구조를 갖는 소자를 제조하는데 적합하다. 이 물품 제조 방법은, 주사 노광 장치(200) 및 임프린트 장치(100)를 포함하는 리소그래피 장치를 사용해서 기판 상에 패턴을 형성하는 패턴 형성 단계를 포함한다. 혹은, 물품 제조 방법은, 상술한 패턴 제조 방법을 사용하여 기판에 제1 패턴 및 제2 패턴을 형성하는 패턴 형성 단계를 포함한다.
또한, 물품 제조 방법은, 패턴 형성 단계를 통해 패턴이 형성된 기판을 가공하여 물품을 얻는 가공 단계를 포함할 수 있다. 이 가공 단계는 산화, 성막, 증착, 도핑, 평탄화, 에칭, 레지스트 박리, 다이싱, 본딩, 패키징 등 중 적어도 하나 또는 전부를 포함할 수 있다. 본 실시형태의 물품 제조 방법은, 종래의 방법에 비하여, 물품의 성능, 품질, 생산성 및 생산 비용 중 적어도 하나에서 유리하다.
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 (10)

  1. 기판 상에 패턴을 제조하는 방법이며,
    주사 노광 장치를 사용하여 상기 기판의 복수의 제1 영역의 각각에 제1 패턴을 형성하는 제1 형성 단계; 및
    상기 제1 형성 단계를 거친 상기 기판의 복수의 제2 영역의 각각에 제2 패턴을 형성하는 제2 형성 단계를 포함하며,
    상기 복수의 제2 영역의 각각은, 상기 복수의 제1 영역 중 적어도 2개의 제1 영역을 포함하고, 상기 제1 형성 단계에서, 상기 적어도 2개의 제1 영역의 각각에 상기 주사 노광 장치에 의해 행해지는 주사 노광의 주사 방향이 할당되고,
    상기 적어도 2개의 제1 영역에 할당된 상기 주사 방향의 조합이 상기 복수의 제2 영역에 대해 공통되며,
    상기 조합은, 상기 적어도 2개의 제1 영역 중, 적어도, 상기 주사 방향에 직교하는 방향으로 배열되는, 제1 영역의 상기 주사 방향이 하나씩 교대로 변경되도록 결정되는, 패턴 제조 방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 조합은, 상기 주사 방향에 직교하는 방향으로 배열되고 제1 행을 형성하는 제1 영역에 대해서, 상기 주사 방향이 하나씩 교대로 변경되고, 상기 제1 행에 인접한 제2 행을 형성하는 제1 영역에 대해서, 상기 주사 방향이 하나씩 교대로 변경되도록 결정되는, 패턴 제조 방법.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 제1 행의 제1 영역과, 상기 제1 행의 제1 영역에 인접하는, 상기 제2 행의 제1 영역에 할당된 상기 주사 방향은 서로 반대인, 패턴 제조 방법.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 제2 형성 단계에서는, 임프린트 장치를 사용하여, 상기 적어도 2개의 제1 영역에 대하여 동시에 몰드의 패턴이 전사되는, 패턴 제조 방법.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 제2 형성 단계는, 상기 제1 형성 단계를 거친 상기 기판의 제3 영역에 상기 제2 패턴의 일부를 형성하는 단계를 포함하며, 상기 제3 영역은 상기 복수의 제1 영역 중 적어도 하나의 제1 영역을 포함하고,
    상기 제1 형성 단계에서, 상기 제3 영역을 형성하는 상기 적어도 하나의 제1 영역에 상기 주사 노광 장치에 의해 행해지는 주사 노광의 주사 방향이 할당되며,
    상기 몰드의 패턴 영역의 동일한 영역의 패턴이 전사되는, 상기 제3 영역을 형성하는 제1 영역 및 상기 제2 영역을 형성하는 제1 영역에는, 동일한 주사 방향이 할당되는, 패턴 제조 방법.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 적어도 2개의 제1 영역에, 상기 주사 노광 장치에 의해 상기 적어도 2개의 제1 영역 사이에서 설정되는 스텝 방향이 할당되며,
    상기 적어도 2개의 제1 영역에 할당된 상기 스텝 방향은 상기 복수의 제2 영역에 대해 공통되는, 패턴 제조 방법.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 제2 형성 단계를 거친 상기 기판의 상기 제1 패턴과 상기 제2 패턴 사이의 중첩 오차에 기초하여, 이후에 상기 제1 형성 단계 및 상기 제2 형성 단계를 거쳐서 새로운 기판 상에 형성되는 상기 제1 패턴과 상기 제2 패턴 사이의 중첩 오차가 저감되도록, 상기 주사 노광 장치를 조정하는 단계를 더 포함하는, 패턴 제조 방법.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 제1 형성 단계는, 상기 주사 노광 장치를 사용하여 상기 기판의 상기 복수의 제1 영역의 각각에 대해 주사 노광을 행하는 단계, 그후에 상기 기판을 현상하여 레지스트 패턴을 형성하는 단계, 및 그후에 상기 레지스트 패턴을 사용하여 상기 기판을 처리함으로써 상기 제1 패턴을 형성하는 단계를 포함하는, 패턴 제조 방법.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 주사 노광 장치는 원판 및 상기 기판을 주사하면서 상기 기판에 대해 주사 노광을 행하는 장치인, 패턴 제조 방법.
  10. 물품 제조 방법이며,
    제1항 내지 제9항 중 어느 한 항에서 규정되는 패턴 제조 방법을 사용하여 기판 상에 제1 패턴 및 제2 패턴을 형성하는 단계; 및
    상기 형성하는 단계를 거친 상기 기판을 가공하여 물품을 얻는 단계를 포함하는, 물품 제조 방법.
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