KR20210039286A - 임프린트 방법, 임프린트 장치, 및 물품 제조 방법 - Google Patents

Abstract

조명 조건 취득을 단축하기 위한 방법을 제공하기 위해, 몰드를 사용하여 기판(W) 상에 공급된 임프린트 재료(R)에 패턴을 형성하는 임프린트 방법은, 몰드(M)와 복수의 제1 샷 영역 각각에 공급된 임프린트 재료(R)가 서로 접촉된 상태로, 몰드(M) 상에 형성된 몰드 마크(Mmark) 및 기판(W) 상의 복수의 제1 샷 영역 각각에 형성된 기판 마크(Wmark)를 조명하고 각각의 조명 조건을 조정하는 제1 조명 프로세스를 수행하는 단계; 및 상기 제1 조명 프로세스에서 조정된 복수의 제1 샷 영역에 대한 각각의 조명 조건에 기초하여, 복수의 제1 샷 영역과 상이한 제2 샷 영역에 대한 조명 조건을 나타내는 근사 조명 조건을 도출하는 도출 프로세스를 수행하는 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.

몰드를 기판 상의 임프린트 재료와 접촉시켜 미세한 패턴을 형성하는 임프린트 기술이 알려져 있다. 또한, 한가지 임프린트 기술은 임프린트 재료로서 광경화성 수지를 사용하는 광경화 방법이다. 광경화 방법을 채용하는 임프린트 장치에서는, 먼저 기판 상에 임프린트 재료가 공급된다. 다음으로, 몰드의 패턴이 기판 상의 임프린트 재료에 대해 가압된다. 이어서, 몰드에 성형된 임프린트 재료가 광 조사를 통해 경화된 후, 몰드는 경화된 임프린트 재료로부터 이형됨으로써, 기판 상에 임프린트 재료의 경화된 패턴을 형성한다.

몰드에서 임프린트 재료를 성형할 때에 기판과 몰드 사이의 위치설정은, 예를 들어 다이-바이-다이 방식(다이-바이-다이 정렬)에 의해 수행될 수 있다. 다이-바이-다이 방식에 기초한 위치설정은, 예를 들어 특허 출원용 PCT 국제 공보의 공개된 일본어 번역문 제2011-509516호에 설명된 바와 같이, 모아레 무늬(moire fringe)를 측정함으로써 기판 상에 형성된 기판 마크와 몰드 상에 형성된 몰드 마크의 중첩으로 인해 생성된 모아레 무늬 측정을 기초로 하여 수행된다. 모아레 무늬의 측정 정밀도는 기판 마크와 몰드 마크가 조명될 때 조명 조건에 의해 영향을 받는다. 따라서, 기판 마크 및 몰드 마크로부터의 광을 검출하기 위한 적절한 조명 조건은 조명 조건의 조정(변경) 및 기판 마크 및 몰드 마크로부터의 광의 측정을 각각의 샷 영역에 대해 반복함으로써 결정된다.

적절한 조명 조건을 얻기 위해서, 조명 조건을 최적화하기 위한 조광이 위치설정 직전에 수행된다. 일본 공개 특허 출원 공보 제2017-183364호는, 조광에 필요한 시간을 단축하기 위해서, 제1 기판 상의 모든 샷 영역에 대해 조광을 수행하고 그 때의 조광에서 얻은 모든 샷에 대한 조명 조건을 마찬가지로 다른 기판의 조명 조건으로서 사용하는 방법을 설명하고 있다. 그러나, 일본 공개 특허 출원 공보 제2017-183364호의 방법에 따르면, 기판 마크 및 몰드 마크가 검출될 때의 조명 조건이 제1 기판 상의 모든 샷 영역에 대해 결정되므로, 상당히 긴 시간이 걸린다. 그 결과, 예를 들어 처리량이 감소되고 생산성이 저하된다.

한편, 일본 공개 특허 출원 공보 제5 -13292호는, 전체 기판 상의 샷 영역에서의 반사율 분포를 미리 취득하고 반사율 분포를 참조하여 모든 샷 영역에 대한 조명 조건을 조정하는 것에 대해 설명하고 있다.

그러나, 단시간에 전체 기판 상의 샷 영역에 대한 조명 조건을 획득할 수 없다.

본 발명의 목적은 전술한 관련 기술을 개선하고 조명 조건을 취득하는 시간을 단축할 수 있는 임프린트 방법을 제공하는 것이다.

전술한 문제점을 해결하기 위해, 본 발명은 몰드를 사용하여 기판 상에 공급된 임프린트 재료에 패턴을 형성하는 임프린트 방법을 제공하며, 방법은, 몰드와 복수의 제1 샷 영역 각각에 공급된 임프린트 재료가 서로 접촉된 상태로, 몰드 상에 형성된 몰드 마크 및 기판 상의 복수의 제1 샷 영역 각각에 형성된 기판 마크를 조명하고 조명 조건 각각을 조정하는 제1 조명 프로세스를 수행하는 단계; 및 상기 제1 조명 프로세스에서 조정된 복수의 제1 샷 영역에 대한 조명 조건 각각에 기초하여, 복수의 제1 샷 영역과 상이한 제2 샷 영역에 대한 조명 조건을 나타내는 근사 조명 조건을 도출하는 도출 프로세스를 수행하는 단계를 포함한다.

본 발명의 추가 특징은 첨부 도면을 참조하여 예시적인 실시예의 이하의 설명으로부터 명백해질 것이다.

도 1은 제1 실시예에 따른 방법을 사용하는 임프린트 장치의 구성을 도시하는 개략도이다.
도 2a는 몰드(M)와 기판(W) 상에 공급된 임프린트 재료(R)가 서로 접촉하기 전의 프로세스를 도시하는 도면이다. 도 2b는 몰드(M)와 기판(W) 상에 공급된 임프린트 재료(R)가 서로 접촉된 상태를 도시하는 도면이다. 도 2c는 몰드(M)가 기판(W) 상에 공급된 임프린트 재료(R)로부터 이형된 상태를 도시하는 도면이다.
도 3은 제1 실시예에 따른 방법을 포함하는 조정용 기판의 임프린트 방법을 도시하는 흐름도이다.
도 4는 제1 실시예에 따른 방법을 포함하는 제품용 기판의 임프린트 방법을 도시하는 흐름도이다.
도 5a는 조명 조건에 포함된 하나의 요소를 수직축에 나타낸 그래프이고, 도 5b는 도 5a의 근사 함수가 X-Y 평면의 2차원 공간에 배치된 도면이다.
도 6은 제3 실시예에 따른 방법을 설명하기 위한 기판 상의 샷 배치를 도시하는 도면이다.
도 7a는 임프린트 재료가 기판 상에 도포된 상황을 도시하는 도면이고, 도 7b는 임프린트 몰드가 임프린트 재료(3z)에 대향하게 된 상태를 도시하는 도면이며, 도 7c는 임프린트 재료가 도포된 기판과 몰드가 서로 접촉되고 압력이 가해진 상태를 도시하는 도면이고, 도 7d는 임프린트 재료가 경화되고 몰드와 기판이 서로 이형된 상태를 도시하는 도면이며, 도 7e는 경화 후에 패턴을 에칭 내성 마스크로 사용하여 에칭이 수행된 상태를 도시하는 도면이고, 도 7f는 경화 물품의 패턴을 제거함으로써 처리된 재료의 표면에 홈이 형성된 물품을 획득한 상태를 도시하는 도면이다.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부 도면을 참조하여 예를 사용하여 설명한다. 각각의 도면에서 동일한 부재 또는 요소에는 동일한 참조 부호가 부여되며 반복된 설명은 생략되거나 간소화된다는 점이 주목된다.

[제1 실시예]

도 1은 실시예에 따른 방법을 사용하는 임프린트 장치(100)의 구성을 도시하는 개략도이다. 여기서, 광경화 방법을 사용한 임프린트 장치(100)는 미리 결정된 파장의 광, 예를 들어 자외선에 의한 조사를 통해 기판 상의 미경화 임프린트 재료(R)를 경화시키는 자외선 경화 임프린트 장치이다. 그러나, 임프린트 재료(R)를 경화하는 방법으로는 다른 파장 영역의 광에 의한 조사를 사용하는 방법이나 다른 에너지(예를 들어, 열)를 사용하는 방법이 사용될 수 있다. 또한, 도 1에서, Z 축은 기판(W) 상의 임프린트 재료(R)가 조사되는 자외선의 광축에 평행하게 도시되고, 서로 수직으로 교차하는 X 축과 Y 축은 Z 축에 수직인 평면에 도시되어 있다.

실시예에 따른 임프린트 장치(100)는 반복된 임프린트 처리를 통해 기판(W) 상의 복수의 샷 영역에 패턴을 형성하도록 구성된다. 여기서, 임프린트 처리는, 기판(W)에 대한 임프린트 재료(R)의 공급, 몰드(M)와 임프린트 재료(R) 사이의 접촉 및 몰드(M)의 패턴에 임프린트 재료(R)의 충전, 위치설정(정렬), 경화(노출), 및 몰드(M)의 박리를 포함하는 일련의 사이클을 나타낸다.

임프린트 장치(100)는 몰드 유지 유닛(110), 조사 유닛(120), 기판 유지 유닛(130), 몰드 변형 유닛(140), 디스펜서(150), 정렬 측정 유닛(160), 제어 유닛(170), 및 스코프(180)를 포함한다.

몰드 유지 유닛(110)은 몰드(마스크, 몰드)(M)를 유지하도록 구성된 몰드측 척(111), 몰드(M)를 이동시키기 위해 몰드측 척(111)을 구동하는 구동 유닛(112), 및 구동 유닛(112)을 지지하도록 구성된 베이스(113)를 포함한다. 몰드측 척(111)에 의한 몰드(M)의 유지는 진공 흡입력, 정전기력 등을 사용하여 달성된다. 구동 유닛(112)은 미리 결정된 6개의 축에 대해 몰드(M)의 위치를 제어하고, 몰드(M)를 기판(W) 또는 기판(W) 상의 임프린트 재료(R)에 대해 가압하고, 경화된 임프린트 재료(R)로부터 몰드(M)를 박리(이형)시킨다. 여기서, 6개의 축은 XYZ 좌표계의 X 축, Y 축 및 Z 축과 각각의 축 주위의 회전이다.

몰드(M)는 직사각형 외부 주연부를 가지며, 예를 들어 미리 결정된 요철 패턴이 기판(W)에 대향하는 그 표면 상에 3차원 형태로 형성되고, 몰드(M)는 자외선을 투과시키는 재료(석영 등)로 구성된다. 기판(W)은 요철 패턴이 전사되는 기판이며, 예를 들어 단결정 실리콘 기판 또는 실리콘-온-인슐레이터(silicon-on-insulator)(SOI) 기판을 포함한다.

조사 유닛(120)은 광원(121) 및 광학계(122)를 포함하고, 임프린트 재료(R)에 몰드(M)를 통해 자외선을 조사하여 임프린트 재료(R)를 경화시킨다. 광원(121)은, 예를 들어 자외선(예를 들어, i 빔 또는 g 빔)을 생성하도록 구성된 수은 램프와 같은 광원, 및 광원에 의해 생성된 광을 수집하도록 구성된 타원 거울을 포함한다.

광학계(122)는 임프린트 재료(R)를 경화시키기 위한 광으로 기판(W) 상의 샷 영역(샷 위치, 패턴 형성 영역, 임프린트 영역)에 임프린트 재료(R)를 조사하기 위한 렌즈, 조리개, 하프 거울(half mirror)(HM) 등을 포함한다. 조리개는 이미지 각도 제어 및 외주 차광 제어에 사용된다. 이미지 각도 제어를 통해 목표로 하는 샷 영역만을 조명할 수 있고, 외주 차광 제어를 통해 기판(W) 상의 샷 영역을 넘어서 자외선에 의한 조사를 제어할 수 있다. 광학계(122)는 몰드(M)를 균일하게 조명하기 위한 광학 인테그레이터(optical integrator)를 포함할 수 있다. 조리개에 의해 규정된 범위의 광은 이미지 형성 시스템(도시되지 않음) 및 몰드(M)를 통해 기판(W) 상의 임프린트 재료(R)에 입사된다.

기판 유지 유닛(130)은 기판(W)을 유지하도록 구성된 기판측 척(131) 및 스테이지(132)를 포함한다. 기판측 척(131)은, 예를 들어 진공 흡착 패드를 사용하여 기판(W)을 유지한다. 스테이지(132)는 기판측 척(131)을 유지하고, 도시되지 않은 구동 메커니즘에 의해 구동되어 기판(W)이 6개의 축에 대해 이동되게 함으로써 기판(W)과 몰드(M)를 위치설정한다. 구동 메커니즘은 조동 구동 메커니즘 및 미동 구동 메커니즘과 같은 복수의 구동 메커니즘으로 구성될 수 있다.

몰드 변형 유닛(140)은, 예를 들어 몰드측 척(111)에 장착되며, 공기 또는 오일 등의 유체로 작동하는 실린더를 사용하여 몰드(M)를 외주 방향으로부터 가압하여 몰드(M)(패턴 영역)를 변형시킬 수 있다. 또한, 몰드 변형 유닛(140)은 몰드(M)의 온도를 제어하고 몰드(M)의 온도를 제어함으로써 몰드(M)의 형상을 변형시키도록 구성되는 온도 제어 유닛을 더 포함한다. 기판(W)은 열처리와 같은 프로세스를 통해 변형(예를 들어, 팽창 또는 수축)될 수 있다. 몰드 변형 유닛(140)은, 그러한 기판(W)의 변형에 따라, 기판(W) 상의 미리 결정된 샷 영역 및 몰드(M)의 위치와 형상이 서로 일치하도록 몰드(M)의 형상을 보정한다.

디스펜서(공급 유닛)(150)는, 예를 들어 임프린트 재료(R)를 수용하도록 구성된 탱크, 공급 경로를 통해 탱크로부터 공급된 임프린트 재료(R)를 기판(W)으로 토출하도록 구성된 노즐, 공급 경로에 제공된 밸브, 및 공급량 제어 유닛을 갖는다. 공급량 제어 유닛은 밸브를 제어하고 이에 따라 기판(W)에 공급된 임프린트 재료의 양을 제어하여, 미리 결정된 양의 임프린트 재료(R)가, 예를 들어 임프린트 재료(R)의 1회 토출 동작에서 하나의 샷 영역에 도포된다. 여기서, 디스펜서(150)는 임프린트 재료(R)를 공급하도록 구성된 메커니즘으로서 기능한다. 공급 메커니즘은 임프린트 장치와 상이한 장치에 제공될 수 있고, 임프린트 재료(R)가 공급된 기판을 임프린트 장치로 반송함으로써 임프린트 처리를 수행할 수 있다.

정렬 측정 유닛(160)은 스코프(161), 스코프(161)에 제공된 조정 유닛(162), 스테이지(163), 및 광학계(164)를 포함한다. 스코프(161)는 투명 몰드(M)를 통해 몰드(M) 상에 형성된 정렬 마크(몰드 마크(Mmark))와 기판(W) 상에 형성된 정렬 마크(기판 마크(Wmark))를 검출한다. 실시예에서, 위치설정(정렬)은 다이-바이-다이 방식에 기초하여 수행된다. 여기서, 몰드(M) 및 기판(W) 상의 정렬 마크의 검출은, 기판(W)이 기판 마크(Wmark) 상에 공급된 임프린트 재료(R)를 통해 몰드(M)와 접촉된 상태로, 몰드(M) 상의 정렬 마크와 기판(W)의 중첩으로 인해 생성된 모아레 무늬를 측정함으로써 수행된다.

몰드(M) 및 기판(W) 상의 정렬 마크의 검출로서, 몰드(M) 상에 형성된 몰드 마크(Mmark) 및 기판 상에 형성된 기판 마크(Wmark)의 각각의 이미지가 검출될 수 있다는 것이 주목된다. 조정 유닛(162)은 파장 필터, 중성 밀도 필터, 조명 영역의 형상을 변경하기 위한 필터, 광속 정형 유닛, 정렬용 조명 광원 등을 포함하며 이들을 사용하여 몰드(M) 및 기판(W) 상의 정렬 마크의 조명 조건(조명광의 광량, 파장, 및 형상)을 조정(변경)할 수 있다. 정렬용 조명 광원은 임프린트 재료가 경화되지 않는 파장의 광으로 몰드(M) 및 기판(W) 상의 정렬 마크를 조사하기 위한 광원이라는 점이 주목된다.

조정 유닛은 또한 조명 조건을 조정하도록 구성된 조명 메커니즘(조정 메커니즘)으로 기능한다. 스테이지(163)는 스코프(161)를 위치설정한다. 광학계(164)는 스코프(161)의 광로를 조정하기 위한 렌즈, 조리개, 거울, 하프 거울(HM) 등을 포함한다.

제어 유닛(170)은 구동 유닛(112) 및 스테이지(180)와 같은 임프린트 장치(100)의 구성요소의 작동, 예를 들어 조정 처리 등을 제어한다. 또한, 제어 유닛(170)은 나중에 설명되는 근사 조명 조건을 도출하도록 구성된 도출 메커니즘으로서도 기능한다. 제어 유닛(170)은 임프린트 장치(100)의 구성요소에 라인(유선 또는 무선 방식)을 사용하여 연결되는 자기 저장 매체와 같은 저장 메커니즘, 컴퓨터 프로그램을 기록하는 메모리, 시퀀서(도시되지 않음) 등을 갖는 컴퓨터로 구성된다.

또한, 컴퓨터 프로그램을 실행하도록 구성된 CPU가 통합된다. 실시예에 따른 방법은 프로그램을 실행하는 컴퓨터에 의해 수행될 수 있다. 또한, 제어 유닛(170)은 임프린트 장치(100) 내부에 제공될 수 있거나 임프린트 장치(100)와 상이한 위치에 위치될 수 있고 원격 제어를 수행할 수 있다. 제어 유닛(170)은 또한 제어 메커니즘으로 기능한다는 점이 주목된다.

스코프(180)(관찰 유닛)는 모든 샷 영역을 관찰하고 임프린트 상태, 스탬핑, 임프린트 재료(R)의 충전 진행 상태를 확인하도록 구성된 스코프이다. 게다가, 임프린트 장치(100)는 또한 도시를 생략하였지만 몰드 유지 유닛(110)을 유지하기 위한 브리지 정반(bridge surface plate), 기판 유지 유닛(130)을 유지하기 위한 베이스 정반 등을 갖는다.

도 2는 실시예에 따른 임프린트 방법을 설명하기 위한 몰드(M) 및 기판(W)의 단면도이다. 도 2a는 몰드(M)와 기판(W) 상에 공급된 임프린트 재료(R)가 서로 접촉되기 전의 프로세스를 도시한다. 도 2b는 몰드(M)와 기판(W) 상에 공급된 임프린트 재료(R)를 서로 접촉시킴으로써, 몰드(M) 표면 상의 요철 패턴이 기판(W) 상에 공급된 임프린트 재료(R)로 충전되는 상태를 도시한다. 또한, 이 상태에서 다이-바이-다이 정렬, 즉 각각의 샷에 대한 정렬을 수행하는 프로세스가 도시되어 있다. 이때, 스코프(161)에 의해 모아레 무늬가 관찰될 수 있는 상태가 달성되었다. 도 2b의 상태에서 정렬이 완료된 후, 임프린트 재료(R)는 몰드(M)를 통해 자외선으로 조사되어 임프린트 재료(R)를 경화시킨다. 그 후, 기판(W) 상에 공급된 임프린트 재료(R)로부터 몰드(M)를 이형시키는 이형 작업이 도 2c에 도시된 바와 같이 수행된다.

도 2a 내지 도 2c에 도시된 바와 같은 일련의 작업을 포함하는 실시예에 따른 임프린트 방법에서, 먼저 조정용 기판(제1 기판)을 사용하여 다이-바이-다이 정렬에 최적인 몰드(M) 및 기판(W) 상의 정렬 마크에 대한 조명 조건이 취득된다. 그 후, 제1 기판 상의 복수의 샷 영역 각각에 대한 조명 조건이 취득된다. 취득시에, 도 2b의 상태에서, 몰드(M) 및 기판(W) 상의 정렬 마크가 위치설정되어 있는 동안 조명 조건이 조정되고, 이에 의해 각각의 샷 영역에 대한 최적 조명 조건이 취득된다. 이 방식으로 최적 조명 조건이 취득된 샷 영역을 측정 샷 영역(제1 샷 영역)으로 지칭한다. 이어서, 측정 샷 영역 각각에 대해 최적 조명 조건이 취득된 후, 도 2b의 상태에서 측정 샷 영역의 임프린트 재료에 자외선을 조사하고 경화시킨다. 그 후, 도 2c의 이형 처리가 수행된다.

본 실시예에서, 전술한 바와 같이 조명 조건이 획득되지 않은 샷 영역은 근사 샷 영역(제2 샷 영역)으로 지칭된다. 또한, 측정 샷 영역 이외의 모든 샷 영역은 본 실시예의 근사 샷 영역에 대응한다. 근사 샷 영역에 대한 조명 조건으로서, 전술한 복수의 측정 샷 영역에 대해 취득된 조명 조건의 최적 조건은, 예를 들어, 본 실시예의 기능을 사용하여 근사 함수 연산을 수행함으로써 근사 조명 조건으로서 도출되고 취득된다. 도 2a 내지 도 2c의 임프린트 처리가 수행될 때, 특히 도 2b의 정렬이 근사 샷 영역에 대해 수행될 때, 조명이 수행되고, 전술한 도출된 근사 조명 조건에 기초하여 정렬 조정이 수행된다. 정렬 조정 후에 임프린트 재료를 자외선으로 조사하고 경화시킨 후, 도 2c에 도시된 바와 같이 이형이 수행된다.

이 방식으로, 측정 또는 근사를 통해 제1 기판 상의 모든 샷 영역에 대해 조명 조건이 취득되고, 임프린트 처리가 수행된다.

조정용 기판(제1 기판)의 임프린트 처리가 종료되면, 취득한 최적 조건에 기초하여 제품용 기판(제2 기판)에 다이-바이-다이 정렬을 수행하는 프로세스를 포함하는 임프린트 처리가 수행된다.

몰드(M) 및 기판(W) 상의 정렬 마크에 대한 조명 조건은 주로 기판(W) 상에 제공된 정렬 마크인 기판 마크(Wmark)의 반사 특성 및 형상에 의존한다. 따라서, 조정용 기판 및 제품용 기판은 동일한 정렬 마크를 갖도록 준비된다. 또한, 기판(W)에 도포되는 평탄한 막의 도포 불균일 등의 다른 조건이 동일하도록 설정된다. 조정용 기판은 제품용 기판과 별도로 준비될 수 있거나, 또는 동일한 로트에서 2개의 기판을 선택할 수 있다. 즉, 헤드의 기판(W)을 조정용 기판으로 사용할 수 있고, 제2 기판(W)을 동일 로트의 제품용 기판으로 사용할 수 있다. 조정용 기판을 제품으로 사용할 수 있다는 것은 말할 필요도 없다는 것이 주목된다.

도 3은 실시예에 따른 방법을 포함하는 임프린트 방법의 흐름도이다. 실시예는 도 3에 기초하여 설명될 것이다.

먼저, 프로세스 S301에서, 제어 유닛(170)은, 예를 들어 기판 유지 유닛(130)에 조정용 기판을 반송하도록 반송 장치(도시되지 않음)를 제어한다. 다음으로, 프로세스(S302)에서, 제어 유닛(170)은 디스펜서(150)를 제어하여 임프린트 재료(R)를 반송된 기판(W) 상의 미리 결정된 측정 샷 영역에 공급한다. 이 때, 임프린트 재료(R)도 기판 마크(Wmark) 상에 공급된다. 제어 유닛(170)은 몰드 유지 유닛(110) 또는 기판 유지 유닛(130)을 제어하여, 임프린트 재료(R)가 위에 공급된 기판(W) 상의 미리 결정된 측정 샷 영역이 몰드(M) 바로 아래의 위치로 이동하게 한다.

몰드(M) 상에 형성된 몰드측 마크인 몰드 마크(Mmark)와 이동 후에 기판(W) 상에 형성된 기판측 마크인 기판 마크(Wmark)의 위치 관계는 도 2a에 도시된 바와 같다. 다음으로, 프로세스(S303)에서, 제어 유닛(170)은 구동 유닛(112)을 제어하여 임프린트 재료(R)와 몰드(M)를 서로 접촉시킨다. 몰드(M)는 기판에 대해 돌출 형상으로 약간 변형될 수 있고 이때에 임프린트 재료와 접촉될 수 있다는 것이 주목된다. 다음으로, 프로세스(S304)에서, 제어 유닛(170)은 구동 유닛(112) 등을 제어하여 몰드(M)와 임프린트 재료(R) 사이의 접촉을 유지하고, 모아레 무늬가 스코프(161)를 사용하여 관찰될 수 있도록 몰드(M)의 요철 패턴의 오목 부분을 임프린트 재료(R)로 충전한다. 이 방식으로, 도 2b의 상태가 달성된다.

다음으로, 프로세스(S305)에서, 몰드(M) 및 기판(W) 상의 정렬 마크에 대한 조명 조건을 최적화하고, 이어서 조명 조건을 조정하여 최적 조건을 취득한다(제1 조명 프로세스). 제어 유닛(170)은 프로세스(S304)에서 관찰될 수 있는 모아레 무늬의 형상을 미리 결정된 모아레 무늬의 형상과 비교하고 비교 결과에 기초하여 조정 유닛(162)을 제어한다. 이어서, 몰드 마크(Mmark) 및 기판 마크(Wmark)는 정렬용 조명 광원으로 조명되고, 조명 조건(광량, 파장, 패턴 매칭용 템플릿 등)이 조정된다. 예를 들어, 이미지 센서는 촬상 기간(누적 시간)을 사용하여 몰드(M) 상의 패턴 및 기판(W) 상의 정렬 마크의 패턴을 조정하기 위해 조명 조건의 조정에 사용될 수 있다는 것이 주목된다.

또한, 몰드 마크(Mmark)와 기판 마크(Wmark) 사이의 위치설정(제1 위치설정 프로세스)은 제1 샷 영역 각각에 대해, 제1 조명 프로세스에서 조명 조건이 조정되는 동안 수행된다. 모아레 무늬의 대비는 광량과 파장에 의해 영향을 받기 때문에, 더 높은 대비를 얻기 위해 조명 조건이 조정된다. 제어 유닛(170)은 조정된 조명 조건 하에서 관찰된 모아레 무늬의 형상을 미리 결정된 모아레 무늬의 형상과 비교하여 정렬 조정을 수행한다.

다음으로, 프로세스(S306)에서, 프로세스(S305)에서 조정된 조명 조건이 미리 결정된 임계 범위 내에 있으면 최적 조건이 취득된 것으로 결정되고, 처리는 프로세스(S307)로 진행한다. 조명 조건이 미리 결정된 임계 범위 내에 있지 않으면, 처리는 프로세스(S305)로 복귀하여, 조명 조건이 조정되고, 비교 결과가 미리 결정된 임계 범위 내에 있을 때까지 모아레 무늬의 비교가 반복된다. 비교 결과가 미리 결정된 임계 범위 내에 있을 때 획득된 조명 조건은, 예를 들어 제어 유닛(170)의 저장 유닛(도시되지 않음)에 최적 조건으로서 저장(기록)된다.

또한, 제어 유닛(170)은 최적 조건을 저장하게 될 수 있거나, 제어 유닛(170)에 유선 또는 무선 방식으로 연결된 외부 저장 유닛(도시되지 않음)이 최적 조건을 저장하게 될 수 있다. 최적 조건은 각각의 샷 영역에 대해 서로 상이하기 때문에, 최적 조건은 각각의 샷 영역에 대해 획득된다. 이 방식으로, 정렬 조정 및 최적 조명 조건의 조정은 병행하여 수행된다. 정렬 조정이 완료된 시점의 조명 조건이 최적 조명 조건으로 저장될 수 있다는 것이 주목된다.

그러나, 최적 조건이 얻어지는 측정 샷 영역은 실시예에서 기판(W) 상의 모든 샷 영역이 아니다. 즉, 본 실시예는 측정 샷 영역이 기판 상의 미리 결정된 별개의 위치에서 후술할 프로세스(S310)에서 근사 조명 조건을 도출하기 위해 필요한 수의 영역으로 제한되는 것을 특징으로 한다. 예를 들어, 기판(W)의 중심 및 기판(W)의 주변(예를 들어, 4개의 코너)에서의 샷만이 측정 샷 영역으로 선택될 수 있다. 측정 샷 영역의 선택과 관련하여, 측정 샷 영역은 미리 선택되거나 측정 샷 영역에서 취득된 최적 조명 조건에 따라 동적으로 변경될 수 있다. 예를 들어, 미리 선택된 2개의 인접한 측정 샷 영역 각각에 대해 최적 조명 조건을 취득한 후에, 그 조명 조건의 차이를 검사한다. 차이가 미리 결정된 임계값보다 큰 경우에, 측정 샷 영역들 사이의 중간 위치에 있는 샷 영역이 측정 샷 영역으로 새로 추가되고 추가된 측정 샷 영역에 대한 최적 조명 조건이 추가로 취득되도록, 제어가 동적으로 수행될 수 있다.

다음으로, 프로세스(S307)에서, 제어 유닛(170)은 임프린트 재료(R)를 자외선으로 조사하여 임프린트 재료(R)를 경화시키도록 조사 유닛(120)을 제어한다. 이어서, 프로세스(S308)에서, 몰드 유지 유닛(110) 또는 기판 유지 유닛(130)은 경화된 임프린트 재료(R)로부터 몰드(M)를 박리하도록 제어된다. 다음으로, 프로세스(S309)에서, 제어 유닛(170)은 기판(W) 상의 모든 측정 샷 영역에 대해 임프린트 처리가 완료되었는지의 여부를 결정한다. 임프린트 처리가 완료되지 않은 경우(아니오), 프로세스(S302 내지 S308)의 임프린트 처리가 반복된다. 임프린트 처리가 완료되면(예), 처리는 프로세스(S310)로 진행한다.

프로세스(S310)에서, 먼저, 제어 유닛(170)은 복수의 측정 샷 영역에 대해 제1 조명 프로세스에서 조정되었고 제어 유닛(170)의 저장 유닛(도시되지 않음)에 저장되었으며, 복수의 측정 샷 영역에 대해 취득된, 측정 샷 영역 각각에 대한 최적 조명 조건을 판독한다. 이어서, 복수의 측정 샷 영역과 상이한 근사 샷 영역에 대한 근사 조명 조건은 각각의 근사 샷 영역에 대한 함수 근사(예를 들어, 보간 연산)를 통해 도출된다(도출 프로세스). 함수 근사를 위해, 고차 또는 저차 근사가 사용될 수 있다. 또한, 각각의 근사 샷 영역에 대한 근사 조명 조건은, 예를 들어 프로세스(S306)에서 최적 조건의 저장과 유사하게 제어 유닛(170)의 저장 유닛(도시되지 않음)에 저장된다. 대안으로, 제어 유닛(170)은 근사 조명 조건을 저장하게 될 수 있거나, 제어 유닛(170)에 유선 또는 무선 방식으로 연결된 외부 저장 유닛(도시되지 않음)이 근사 조명 조건을 저장하게 될 수 있다.

이 방식으로, 기판 상의 각각의 샷 영역이 측정 샷 영역이면, 각각의 샷 영역에 대한 최적 조명 조건이 각각의 측정 샷 영역에 대해 저장된다. 또한, 샷 영역이 근사 샷 영역이면, 근사 조명 조건이 각각의 샷 영역에 대해 저장된다. 즉, 각각의 샷 영역에 대한 최적 조명 조건 또는 근사 조명 조건이 기판 상의 샷 영역 각각에 대해 저장된다. 실시예에서 제1 샷 영역인 측정 샷 영역 및 제2 샷 영역인 근사 샷 영역은 동일한 기판 상의 샷 영역인 것으로 간주된다는 점이 주목된다.

다음으로, 프로세스(302)에서와 유사한 처리가 프로세스(S311)에서 수행되므로, 그 설명은 생략한다. 다음으로, 프로세스(S312)에서, 제어 유닛(170)은 저장 유닛(도시되지 않음)으로부터 프로세스(S310)에서 획득된 근사 조명 조건을 판독(취득)하고 조정 유닛(162)을 제어하여 몰드(M) 및 기판(W) 상의 정렬 마크가 조명될 때 사용되는 근사 조명 조건을 설정한다. 설정은 후술될 다이-바이-다이 정렬이 수행되는 프로세스(S315) 이전에 수행될 수 있으며, 프로세스(S311 내지 S313)의 처리와 병행하여 수행될 수 있다. 프로세스(S303) 및 프로세스(S304)에서와 유사한 처리가 프로세스(S313) 및 프로세스(S314)에서 각각 수행되므로, 그 설명은 생략한다.

다음으로, 프로세스(S315)에서, 제어 유닛(170)은 스코프(161)에 의해 획득된 모아레 무늬의 검출 결과에 기초하여 몰드 마크(Mmark) 및 기판 마크(Wmark)의 상대 위치를 획득한다. 이때, 도출 프로세스에서 도출된 근사 조명 조건에 기초하여 몰드 마크(Mmark) 및 기판 마크(Wmark)가 조명된다(제2 조명 프로세스). 이어서, 스테이지(132) 및 몰드 변형 유닛(140)이 제어되어 다이-바이-다이 정렬을 수행함으로써, 위치설정을 수행한다(제2 위치설정 프로세스). 이때, 근사 샷 영역에 대한 근사 조명 조건은 프로세스(S310)에서 미리 도출되었고, 근사 조명 조건의 설정은 프로세스(S312)에서 완료되었으므로, 프로세스(S315)의 초기 상태로부터 몰드(M) 및 기판(W) 상의 정렬 마크의 조명 조건에 대해 피드백 조정 등을 수행하는 데에 시간이 걸릴 필요가 없다.

이로 인해, 처리량이 개선되어 생산성을 개선시킬 수 있다. 근사 조명 조건이 조명을 수행하도록 설정되는 경우, 조명 조건은 필요에 따라 근사 조명 조건으로부터의 피드백을 통해 미세하게 조정될 수 있다는 것이 주목된다. 그 경우에 뿐만 아니라 조명 조건이 초기 상태로부터 시간이 걸려 조정되는 경우에 비해서도 훨씬 더 짧은 시간에 조명 조건의 조정을 완료할 수 있다.

다음으로, 처리는 프로세스(S316)로 진행한다. 프로세스(S307) 및 프로세스(S306)에서와 유사한 처리가 프로세스(S316) 및 프로세스(S317)에서 각각 수행되므로, 그 설명은 생략한다. 프로세스(S318)에서, 제어 유닛(170)은 기판(W) 상의 모든 근사 샷 영역에 대해 임프린트 처리가 완료되었는지의 여부를 결정한다. 임프린트 처리가 완료되지 않은 경우(아니오), 프로세스(S311 내지 S317)의 임프린트 처리가 반복된다. 임프린트 처리가 완료되면(예), 처리는 프로세스(S319)로 진행하고, 제어 유닛(170)은 기판(W)을 반송하도록 반송 장치(도시되지 않음)를 제어한다.

도 4는, 예를 들어 조정용 기판을 사용하여 취득한 조명 조건을 사용하여, 조정용 기판과 동일한 로트의 제품용 기판(W)을 효율적으로 제조하는 순서를 도시하는 흐름도이다. 제품용 기판 및 조정용 기판은 샷 영역의 수가 동일하고, 조정용 기판 상의 샷 영역 각각의 패턴과 동일한 패턴이 제품용 기판 상의 샷 영역 각각에 형성된다.

조정용 기판은 실시예에서 편의상 "조정용"이라고 말하고, 조정용 기판은 조정용 기판의 품질이 충분하기 때문에 전술한 바와 같이 제품용 기판으로 출하될 수 있다는 점이 주목된다.

먼저, 프로세스(S401)에서, 기판(W)이 반송된다. 프로세스(S311)에서와 유사한 처리가 프로세스(S402)에서 수행되므로, 그 설명은 생략한다. 다음으로, 프로세스(S403)에서, 제어 유닛(170)은 제어 유닛(170)의 저장 유닛(도시되지 않음)에 저장된 기판 상의 샷 영역 각각에 대한 최적 조명 조건 또는 근사 조명 조건을 판독하고 조정 유닛(162) 등을 제어하여 몰드(M) 및 기판(W) 상의 정렬 마크를 조명하기 위한 조명 조건을 설정한다. 여기서 사용되는 조명 조건으로서, 프로세스(S306)에서 최적 조건을 취득한 샷 영역에 대해 최적 조건이 사용되고, 프로세스(S310)에서 근사 조명 조건을 취득한 샷 영역에 대해 근사 조명 조건이 사용된다. 프로세스(S313 내지 S319)에서와 유사한 처리가 프로세스(S404 내지 S410)에서 각각 수행되므로, 그 설명은 생략한다.

프로세스(S406)에서, 조명 조건은 기판 상의 샷 영역 각각에 대한 최적 조명 조건 또는 근사 조명 조건을 참조하여 샷 영역 각각에 대해 보다 미세하게 조정될 수 있다는 점이 주목된다. 미세 조정이 수행되는 경우, 결과는 다음 기판에 대한 조명 조건으로 저장될 수 있다. 또한, 측정 샷 영역에 대해 취득된 조명 조건의 최적 조건 및 근사 샷 영역에 대해 취득된 근사 조명 조건은 동일한 로트의 다른 기판(W) 상의 샷 영역 각각에 대해 사용될 수 있다. 또한, 전술한 바와 같이 미세 조정이 더 수행된 경우, 그 결과는 다음 기판 상의 샷 영역 각각에 대한 기준으로 적용될 수 있다. 본 실시예에서, 임프린트 처리가 수행되는 제품용 기판(제2 기판 및 동일한 로트의 후속 기판)에 대응하는 샷 영역 각각의 몰드 마크(Mmark) 및 기판 마크(Wmark)는 전술한 바와 같이 제1 기판에 대한 최적 조명 조건 또는 근사 조명 조건을 기준으로 사용하여 조명되므로, 전체적으로 조명을 조정하는 시간을 단축할 수 있다.

[제2 실시예]

도 5는 본 실시예에 따른 근사 조명 조건을 획득하기 위한 근사 함수를 도시하는 도면이다. 본 실시예에서, 함수를 이용한 함수 연산을 통해 근사 조명 조건을 도출하여 취득한다. 또한, 함수 연산이 수행될 때 근사 조명 조건을 도출하기 위해 고차 또는 저차 함수가 사용될 수 있다. 도 5a는 조명 조건에 포함된 요소 중 하나를 수직축으로 나타내고 1차 근사 함수를 X 축 방향으로 나타낸 그래프이다. 도 5b는 1차 근사 함수가 X-Y 평면의 2차원 공간에 배치된 도면이다. 도 5는 예를 도시한 것으로, 그래프 및 근사 함수(501)의 값은 이에 제한되지 않는다. 전술한 바와 같이, 조명 조건은 복수의 요소를 포함하고, 도 5a 및 도 5b에 도시된 그래프의 수직축은 조명 조건의 요소 중 하나를 나타낸다. 도 3에 도시된 근사 조명 조건을 도출하는 프로세스인 S310에서, 제어 유닛(170)은 X-Y 평면의 2차원 공간에서 근사 함수(501)를 직접 계산할 수 있고, 예를 들어, 아래의 수학식 1과 같다.

위의 수학식 1에서, x^2는 x의 제곱을 나타내고 y^2는 y의 제곱을 나타낸다.

대안적으로, 기판(W)의 중심으로부터 기판(W)의 단부를 향한 반경에서 1차원 공간의 근사 함수(501)로서, 예를 들어, 아래의 수학식 2가 계산될 수 있고, 1차원 공간의 근사 함수(501)는 기판(W)의 중심으로부터 X-Y 평면에 수직인 축을 중심으로 회전될 수 있다.

위의 수학식 2에서, r^2는 r의 제곱을 나타낸다. r은 기판(W)의 중심으로부터의 거리를 나타내고, x 및 y 각각은 기판(W) 상의 좌표를 나타낸다. 또한, 기판(W)의 중심으로부터의 거리(r)는 하기 수학식 3에 의해 나타낼 수 있다.

전술한 바와 같이, 근사 조명 조건은 1차원 공간의 근사 함수(501)를 2차원 공간의 근사 함수인 f(x, y)로 확장함으로써 취득될 수 있다. 이 경우, 근사 함수를 생성하는 데에 필요한 측정 샷 영역의 수는 2차원 공간의 근사 함수(501)에 대해 3개 이상이고 1차원 공간의 근사 함수(501)에 대해 2개 이상이다. 또한, 근사 조명 조건은 하나의 기판(W)의 중심을 축으로 한 1 회전을 통해 취득될 수 있지만, 본 발명은 이에 제한되지 않는다. 예를 들어, 반회전이 수행될 수 있거나, 사용자가 임의로 회전을 설정하도록 허용될 수 있다.

1차원 공간의 근사 함수(501)가 회전을 통해 2차원 공간의 근사 함수로 확장되는 경우, 1차원 공간의 근사 함수(501)를 생성하기 위해 기판(W)의 중심으로부터 주변까지 반경 섹션에서 최적 조건을 취득하기 위한 복수의 샷 영역을 선택하면 된다. 따라서, 처리량을 개선시키는 효과가 있다. 또한, 1차원 공간에서 기판(W)의 중심으로부터 기판(W)의 단부를 향한 반경방향의 복수의 근사 함수(501)를 계산하고 평균화하여 회전을 통한 팽창 이전에 1차 함수를 취득할 수 있다.

또한, 2차원 공간의 근사 함수(501) 및 1차원 공간의 근사 함수(501)의 차수는 고차 또는 저차일 수 있다. 예를 들어, 고차 함수의 예를 아래의 수학식 4로 나타낸다.

예를 들어, 저차 함수의 예를 아래의 수학식 5로 나타낸다.

여기서, L(x, y)은 기판(W) 상의 좌표(x, y)에 위치된 샷에 대한 근사 조명 조건이다.

기판(W) 표면의 반사율은 기판(W)의 중심으로부터 외주까지 변화하는 경향이 있다는 점이 주목된다. 따라서, 경우에 따라 고차 함수 또는 저차 함수가 선택적으로 사용될 수 있으며, 예를 들어 고차 함수는 더 높은 정밀도를 위해 사용될 수 있고, 저차 함수는 계수를 감소시켜 산술 연산의 양을 감소시키는 데에 사용될 수 있다.

근사 조명 조건이 취득될 때 함수 테이블이 사용될 수 있으며, 함수 테이블을 사용하여 근사 조명 조건이 취득된 경우를 아래 수학식 6으로 나타낸다는 점이 주목된다.

여기서, L(s)은 번호 s를 갖는 샷 영역에 대한 조명 조건이다. 함수 테이블은 임프린트 처리가 이미 수행된 기판으로부터 획득된 조명 조건의 최적 조건(또는 근사 조명 조건) 및 임프린트 처리가 과거에 수행된 기판으로부터 획득된 조명 조건의 최적 조건을 통계적으로 처리하여 얻은 데이터에서 획득된다. 또한, 예를 들어, 함수 테이블이 설정될 때 임의의 기간이 설정될 수 있으며, 그 기간에 취득된 최적 조건 또는 근사 조명 조건을 통계적으로 처리함으로써 획득한 데이터를 사용할 수 있다. 이를 통해 상황에 따른 근사 조명 조건을 취득할 수 있다.

근사 샷 영역에 대한 근사 조명 조건은 몰드와 임프린트 재료가 서로 접촉하기 전에 함수 근사를 통해 계산될 수 있으므로, 제어 유닛(170)은 동일하거나 유사한 근사 조명 조건을 갖는 복수의 샷 영역을 그룹화하고 각각의 그룹에 대한 샷 영역의 스탬핑(패턴 형성) 순서를 결정할 수 있다.

예를 들어, 도 6에서 0-1 내지 0-5는 측정 샷 영역인 것으로 간주되고, 1-1 내지 3-4는 근사 샷 영역인 것으로 간주된다. 또한, 1-1에서 1-4까지의 제1 그룹, 2-1에서 2-6까지의 제2 그룹, 및 3-1에서 3-4까지의 제3 그룹은 측정 샷 영역 중에서 동일하거나 유사한 근사 조명 조건을 갖는 그룹인 것으로 간주된다. 또한, 각각의 그룹의 근사 조명 조건은 이 순서대로 한 방향으로 점진적으로 변화하는 것으로 간주된다. 이때, 스탬핑 순서는 1-1에서 1-4까지의 그룹, 2-1에서 2-6까지의 그룹, 및 3-1에서 3-4까지의 그룹의 순서인 것으로 간주된다.

샷 스탬핑의 그룹 순서는 역순일 수 있다는 것이 주목된다. 이 방식으로 근사 조명 조건이 한 방향으로 점진적으로 변화하는 그러한 그룹 순서로 샷 스탬핑을 수행함으로써 처리량이 개선된다. 또한, 각 그룹의 스탬핑 및 특정 그룹의 마지막 샷 영역에서 다음 그룹의 제1 샷 영역으로의 이동은 이동 거리를 최소화하도록 배치되는 것이 바람직하다. 이 방식으로, 조사 유닛(120)의 구동 변화량 및 샷 영역들 사이의 이동 거리를 최소화하는 그러한 샷 순서를 획득하여 처리량을 개선시킬 수 있다. 또한, 최적 조건과 근사 조명 조건이 동일한 로트의 다른 기판에 공통적으로 사용되는 경우에도, 최적 조건, 근사 조명 조건, 및 이동 거리를 기초로 하여 샷 순서를 결정할 수 있다.

전술한 바와 같이 기판(W) 상의 반사율 분포가 동심이 되는 경향이 있으므로, 측정 샷 영역에 대한 조명 순서 또는 스탬핑 순서는 조명 조건의 최적 조건이 획득될 때 기판(W)의 중심으로부터 외주 방향으로 설정될 수 있다. 반대로, 측정 샷 영역에 대한 조명 순서 또는 스탬핑 순서는 외주 방향에서 중심 방향으로 결정될 수 있다. 이 방식으로, 반사율의 변화에 따른 조사 유닛(120)의 구동량 변화를 최소화시킬 수 있다.

제1 조명 프로세스에서 조명 조건의 최적 조건이 획득되면, 예를 들어 수십 초 내지 수 분의 조광 시간이 생성된다는 점이 주목된다. 이때, 세정 후 임프린트 재료(R)가 몰드(M)에 순응되게 하는 처리인 프라이밍 처리를 병행하여 수행할 수 있다. 이 방식으로, 전체 임프린트 처리의 처리 시간을 단축하고 처리량을 개선시킬 수 있다.

새로운 로트(상이한 로트)의 각각의 기판에 대해 스탬핑 처리가 수행되는 경우, 최적 조건 및 근사 조명 조건은 이전 로트(또 다른 로트)에 대해 취득된 조명 조건의 최적 조건 및 근사 조명 조건(또는 통계적으로 처리된 조명 조건의 최적 조건 및 근사 조명 조건)을 기준으로 사용하여 설정될 수 있다는 점이 주목된다.

또한, 최적 조건 및 근사 조명 조건은 조광을 위한 초기 조건(기준)으로 사용될 수 있다. 예를 들어, 제어 유닛(170)은 초기 조건을 획득하는 데에 필요한 조명 조건의 이력을 저장 유닛(도시되지 않음)에 유지하고 조명 조건을 계산하기 위해 조광시에 초기 조건으로 그 이력을 사용하여 미세 조정을 수행할 수 있다. 이 방식으로, 조명 조건의 최적 조건을 획득하는 데에 필요한 시간을 단축할 수 있다. 또한, 복수의 로트에 대한 조명 조건의 최적 조건 및 근사 조명 조건에 기초하여 다른 로트의 근사 조명 조건을 계산할 수 있다.

[제3 실시예]

전술한 도 6을 사용하여 제3 실시예를 설명한다. 도 6은 기판(W) 상의 샷 영역에 번호를 부여한 도면이다. 본 실시예는 기판(W) 상의 복수의 샷 영역이 그룹화되고 임프린트 재료(R)가 그룹의 복수의 샷 영역에 연속적으로 공급되는 것을 특징으로 한다. 또한, 각각의 그룹의 샷 영역에 있는 몰드 마크(Mmark)와 기판 마크(Wmark)가 동일한 조명 조건 하에서 조명되고 스탬핑이 각각의 그룹의 샷 영역에 대해 연속적으로 수행되는 소위 배치 방법이 사용될 수 있다. 배치 방법이 사용되는 경우, 전술한 바와 같은 조명 조건의 최적 조건 및 근사 조명 조건에 따라 복수의 샷 영역을 미리 그룹화할 수 있다. 그 후, 그룹화를 통해 획득된 각각의 그룹의 복수의 샷 영역에 임프린트 재료(R)가 연속적으로 공급된 후, 동일한 조명 조건 하에서 동일한 그룹의 샷 영역에 몰드 마크(Mmark) 및 기판 마크(Wmark)를 조명하는 동작, 몰드 마크(Mmark) 및 기판 마크(Wmark)를 위치설정하는 동작, 및 스탬핑을 수행하는 동작이 반복된다.

즉, 도 4의 S403 내지 S408이 동일한 그룹의 샷 영역 각각에 대해 반복된다. 그룹화로서, 도 6의 샷 영역(1-1 내지 1-4)가 전술한 바와 같이 하나의 그룹으로 그룹화되는 예가 예시되어 있음이 주목된다. 조명 조건의 최적 조건과 근사 조명 조건에 따라 복수의 샷 영역이 그룹화되는 경우, 임프린트 재료(R)의 공급, 각 그룹의 샷 영역에 대한 스탬핑, 및 몰드 마크(Mmark) 및 기판 마크(Wmark)의 조명은 연속적으로 수행될 수 있다는 점이 주목된다. 대안적으로, 임프린트 재료(R)만이 연속적으로 공급될 수 있고, 예를 들어 전술한 바와 같이 각각의 샷에 대해 조명 및 스탬핑이 수행될 수 있다. "조명 조건의 최적 조건 및 근사 조명 조건에 따른"이란 조명 조건의 최적 조건과 근사 조명 조건이 동일하거나 유사한 조건임을 의미한다는 점이 주목된다.

또한, 예를 들어 다음과 같은 동작이 수행될 수 있다. 즉, 도 6의 샷 영역(1-1 내지 1-4)은 그룹화 측면에서 조명 조건의 최적 조건 및 근사 조명 조건에 따라 하나의 그룹에 속하는 것으로 규정된다. 이어서, 기판(W) 상의 샷 영역의 그룹화가 더 수행되고, 예를 들어 샷 영역(2-1 내지 2-4)은 하나의 그룹에 속하는 것으로 규정된다. 샷 영역이 그룹화된 후, 임프린트 재료(R)를 기판(W)의 전체 표면에 공급할 수 있고, 조명 및 스탬핑이 수행되는 그룹의 순서를 결정할 수 있다. 배치 방법이 사용되는 기판(W)으로서는, 조명 조건의 최적 조건 및 근사 조명 조건이 이미 취득된 제품용 기판에 대해 방법을 수행하는 것이 바람직하다. 그러나, 이 방법은 조정용 기판에 사용될 수도 있다. 그 경우, 측정 샷 영역에 대해 조명 조건의 최적 조건을 취득하고, 이어서 근사 조명 조건을 취득한 다음 그룹화를 수행한다.

또한, 배치 방법은 조명 조건의 최적 조건을 획득하는 프로세스에 사용되지 않을 수 있으며, 근사 조명 조건을 갖는 샷 영역에 대해 배치 방법을 사용할 수 있다. 즉, 샷 영역(0-1 내지 0-5)이 도 6에서 측정 샷 영역으로 규정된 경우, 이들 측정 샷 영역에 대해 배치 방법이 사용되지 않고, 임프린트 재료(R)의 공급과 조명 및 스탬핑은 각각의 샷에 대해 반복적으로 수행된다. 반대로, 배치 방법은 측정 샷 영역에 사용될 수 있고, 배치 방법은 근사 샷 영역에는 사용되지 않을 수 있다.

또한, 조사 유닛(120)을 구동하는 데에 시간이 걸린다. 따라서, 기판(W)의 중심으로부터 외주측을 향해 또는 외주측으로부터 중심을 향해 한 방향의 순서로 또는 나선형의 순서로, 기판(W) 상의 복수의 샷 영역에 대해, 임프린트 재료(R)를 연속적으로 공급할 수 있고, 몰드 마크(Mmark) 및 기판 마크(Wmark)를 연속적으로 조명할 수 있으며, 스탬핑을 연속적으로 수행할 수 있다.

또한, 동일한 로트의 다른 기판, 예를 들어 임프린트 처리가 다음에 수행되는 제품용 기판에 적용될 수 있다.

또한, 그룹화가 수행된 후, 각각의 그룹에서 샷 스탬핑의 순서는 기판(W)의 중심으로부터 외주 방향으로 또는 역순으로 설정될 수 있다. 또한, 그룹화 후에 각각의 그룹의 조명 조건의 최적 조건 및 근사 조명 조건에 따라 배치 방법을 사용하여 각 그룹의 순서를 결정할 수 있다. 이들은 조사 유닛(120)의 구동 및 샷들 사이의 이동 효율을 최소화시킬 수 있고 처리량을 개선시킬 수 있다.

[물품 제조 방법에 관한 실시예]

본 실시예에 따른 물품 제조 방법은 반도체 디바이스와 같은 마이크로 디바이스 및 미세 구조를 갖는 요소와 같은 물품을 제조하는 데에 적합하다. 실시예에 따른 물품 제조 방법은 전술한 임프린트 장치(100)를 사용하여 기판에 도포된 임프린트 재료 상에 패턴을 형성하는 프로세스(기판에 임프린트 처리를 수행하는 프로세스) 및 그러한 프로세스를 통해 패턴이 형성된 기판을 처리하는 프로세스를 포함한다. 또한, 그러한 제조 방법은 다른 공지된 프로세스(산화, 막 형성, 퇴적, 도핑, 평탄화, 에칭, 조성물 박리, 다이싱, 접합, 패키징 등)를 포함한다. 실시예에 따른 물품 제조 방법은 관련 기술의 방법과 비교하여 물품의 성능, 품질, 생산성, 및 생산 비용 중 적어도 하나에서 더 유리하다.

임프린트 장치(100)를 사용하여 성형된 경화 물품 상의 패턴은 적어도 다양한 물품의 일부로서 영구적으로 사용되거나 다양한 물품이 제조될 때 일시적으로 사용된다. 물품은 전기 회로 요소, 광학 요소, MEMS, 기록 요소, 센서, 몰드 등을 포함한다. 전기 회로 요소의 예는 DRAM, SRAM, 플래시 메모리, 및 MRAM과 같은 휘발성 또는 비휘발성 반도체 메모리와 LSI, CCD, 이미지 센서, 및 FPGA와 같은 반도체 요소를 포함한다. 몰드의 예는 임프린트용 몰드를 포함한다.

경화 물품 상의 패턴은 전술한 물품의 적어도 일부인 구성요소로서 직접 사용되거나 조성물 마스크로서 일시적으로 사용된다. 기판 처리 프로세스에서 에칭, 이온 주입 등이 수행된 후, 조성물 마스크가 제거된다. 또한, 기판을 처리하기 위한 공지된 프로세스는 에칭, 레지스트 박리, 다이싱, 접합, 패키징 등을 포함한다.

다음으로, 특정 물품 제조 방법에 대해 설명한다. 도 7a에 도시된 바와 같이, 표면 상에 절연체와 같은 처리된 재료(2z)가 형성된 실리콘 기판과 같은 기판(1z)이 준비된 다음, 임프린트 재료(3z)가 잉크젯 방법 등에 의해 처리된 재료(2z)의 표면에 도포된다. 여기서, 복수의 액적 형태의 임프린트 재료(3z)가 기판 상에 도포된 상황이 도시되어 있다.

도 7b에 도시된 바와 같이, 임프린트용 몰드(4z)는 요철 패턴이 형성된 면이 임프린트 재료(3z)를 향하도록 기판 상의 임프린트 재료(3z)에 대향하게 된다. 도 7c에 도시된 바와 같이, 임프린트 재료(3z)가 도포된 기판(1z)과 몰드(4z)가 서로 접촉되고, 압력이 가해진다. 몰드(4z)와 처리된 재료(2z) 사이의 간극은 임프린트 재료(3z)로 충전된다. 이 상태에서 몰드(4z)를 통해 경화 에너지로서 광의 조사가 수행되면, 임프린트 재료(3z)가 경화된다.

도 7d에 도시된 바와 같이, 임프린트 재료(3z)가 경화된 후 몰드(4z)와 기판(1z)이 서로 분리되면, 임프린트 재료(3z)의 경화 물품의 패턴이 기판(1z) 상에 형성된다. 경화 물품의 패턴은 몰드의 오목 부분이 경화 물품의 돌출 부분에 대응하고 몰드의 돌출 부분이 경화 물품의 오목 부분에 대응하는 형상을 갖는다. 즉, 몰드(4z)의 요철 패턴이 임프린트 재료(3z)에 전사된다.

도 7e에 도시된 바와 같이, 에칭 내성 마스크로서 경화 물품의 패턴을 사용하여 에칭이 수행되면, 경화 물품이 없거나 얇은 경화 물품이 남아있는 부분이 처리된 재료(2z)의 표면으로부터 제거됨으로써, 홈(5z)을 획득한다. 도 7f에 도시된 바와 같이, 경화 물품의 패턴이 제거되면, 처리된 재료(2z)의 표면 상에 홈(5z)이 형성된 물품이 획득될 수 있다. 여기서 경화 물품의 패턴이 제거되지만, 패턴은 처리 후에 제거되지 않을 수 있으며, 패턴은 반도체 요소에 포함되는 개재층 절연용 필름으로서, 예를 들어, 즉, 물품의 구성요소로서 사용될 수 있다. 요철 패턴이 마련된 회로 패턴을 전사하기 위한 몰드가 몰드(4z)로서 사용되는 예를 설명하였지만, 요철 패턴이 없는 평면 부분을 갖는 평면 템플릿이 사용될 수 있다는 것이 주목된다.

본 발명을 예시적인 실시예를 참조하여 설명하였지만, 본 발명은 개시된 예시적인 실시예로 제한되지 않는다는 것을 이해해야 한다. 다음 청구범위의 범주는 그러한 모든 수정 및 등가 구조 및 기능을 포함하도록 가장 넓게 해석되어야 한다.

또한, 실시예에 따른 제어의 일부 또는 전부 및 전술한 실시예의 기능을 실현하는 컴퓨터 프로그램이 네트워크 또는 다양한 저장 매체를 통해 임프린트 장치 등에 공급될 수 있다. 또한, 임프린트 장치 등의 컴퓨터(또는 CPU, MPU 등)는 프로그램을 판독하고 실행할 수 있다. 그러한 경우, 프로그램 및 프로그램을 저장하는 저장 매체가 본 발명을 구성한다.

본 출원은 2019년 10월 1일자로 출원된 일본 특허 출원 제2019-181192호의 이점을 주장하며, 상기 출원은 그 전체가 본 명세서에 참조로 포함된다.

Claims (22)

1. 몰드를 사용하여 기판 상에 공급된 임프린트 재료에 패턴을 형성하는 임프린트 방법이며,
   상기 몰드와 복수의 제1 샷 영역 각각에 공급된 상기 임프린트 재료가 서로 접촉된 상태로, 상기 몰드 상에 형성된 몰드 마크 및 상기 기판 상의 복수의 제1 샷 영역 각각에 형성된 기판 마크를 조명하고 조명 조건 각각을 조정하는 제1 조명 프로세스를 수행하는 단계; 및
   상기 제1 조명 프로세스에서 조정된 상기 복수의 제1 샷 영역에 대한 상기 조명 조건 각각에 기초하여, 상기 복수의 제1 샷 영역과 상이한 제2 샷 영역에 대한 조명 조건을 나타내는 근사 조명 조건을 도출하는 도출 프로세스를 수행하는 단계를 포함하는, 임프린트 방법.
2. 제1항에 있어서, 상기 조명 조건은 상기 제1 조명 프로세스에서 상기 조명에 사용된 광의 파장, 광량, 및 형상 중 적어도 하나를 포함하는, 임프린트 방법.
3. 제1항에 있어서, 상기 몰드 마크의 패턴 및 상기 기판 마크의 패턴의 이미지가 이미지 센서에 의해 촬상되고, 상기 조명 조건은 상기 이미지 센서의 촬상 기간을 포함하는, 임프린트 방법.
4. 제1항에 있어서, 상기 근사 조명 조건은 함수 테이블을 사용하여 취득되는, 임프린트 방법.
5. 제1항에 있어서, 상기 근사 조명 조건은 함수 연산을 사용하여 취득되는, 임프린트 방법.
6. 제1항에 있어서, 상기 근사 조명 조건은 고차 또는 저차 함수를 사용하여 취득되는, 임프린트 방법.
7. 제1항에 있어서, 상기 근사 조명 조건은 상기 기판의 중심으로부터 상기 기판의 단부를 향한 반경방향의 1차원 근사 함수를, 상기 기판의 상기 중심을 축으로 하여 회전시킴으로써 획득한 함수를 사용하여 취득되는, 임프린트 방법.
8. 제7항에 있어서, 상기 1차원 근사 함수는 상기 기판의 상기 중심으로부터 상기 기판의 상기 단부를 향한 상기 반경방향의 복수의 근사 함수를 평균화함으로써 획득되는, 임프린트 방법.
9. 제1항에 있어서, 상기 몰드 상에 형성된 상기 몰드 마크가 상기 제1 샷 영역과 상이한 상기 제2 샷 영역에 형성된 상기 기판 마크 상에 공급된 상기 임프린트 재료와 접촉된 상태로, 상기 도출 프로세스에서 도출된 상기 근사 조명 조건에 기초하여 상기 몰드 마크와 상기 기판 마크를 조명하는 제2 조명 프로세스를 수행하는 단계를 더 포함하는, 임프린트 방법.
10. 제9항에 있어서, 상기 제1 샷 영역 및 상기 제2 샷 영역은 동일한 상기 기판 상에 위치되는, 임프린트 방법.
11. 제1항에 있어서, 상기 몰드 마크 및 상기 기판 마크는, 상기 제1 샷 영역에 대한 상기 조명 조건 및 상기 제2 샷 영역에 대한 상기 근사 조명 조건을 기준으로 사용하여, 상기 기판과 동일한 로트의 상기 제2 기판 상의 대응 샷 영역에서 조명되는, 임프린트 방법.
12. 제9항에 있어서, 복수의 샷 영역은 상기 조명 조건 및 상기 근사 조명 조건에 따라 그룹화되고, 상기 몰드 마크 및 상기 기판 마크의 조명 및 임프린트 처리는 각각의 그룹에 대해 수행되는, 임프린트 방법.
13. 제12항에 있어서, 상기 몰드 마크 및 상기 기판 마크의 상기 조명 및 상기 임프린트 처리가 수행되는 그룹의 순서는 조명 조건 및 근사 조명 조건에 따라 결정되는, 임프린트 방법.
14. 제12항에 있어서, 상기 몰드 마크 및 상기 기판 마크의 상기 조명 및 상기 임프린트 처리는 상기 제2 기판의 중심으로부터 외주측을 향한 방향 또는 상기 외주측으로부터 상기 중심을 향한 방향의 그룹의 순서로 상기 복수의 샷 영역에서 수행되는, 임프린트 방법.
15. 제12항에 있어서, 상기 그룹 각각에 대해 상기 임프린트 재료가 공급된 후, 상기 그룹 각각의 상기 복수의 샷 영역의 상기 몰드 마크 및 상기 기판 마크가 계속해서 연속적으로 조명되는, 임프린트 방법.
16. 제1항에 있어서, 상기 제1 조명 프로세스 및 상기 도출 프로세스는 상이한 로트의 제1 기판 각각에 대해 수행되는, 임프린트 방법.
17. 제16항에 있어서, 상기 근사 조명 조건이 상기 상이한 로트의 상기 제1 기판 각각에 대해 도출될 때, 다른 로트의 기판의 적어도 상기 근사 조명 조건을 참조하는, 임프린트 방법.
18. 제1항에 있어서, 상기 몰드가 상기 임프린트 재료에 순응하게 하는 프라이밍 처리 및 상기 제1 조명 프로세스는 병행하여 수행되는, 임프린트 방법.
19. 제1항에 있어서, 상기 복수의 제1 샷 영역 각각에 대해, 상기 제1 조명 프로세스를 통해 상기 조명 조건을 조정하면서 상기 몰드 마크 및 상기 기판 마크를 위치설정하는 제1 위치설정 프로세스를 수행하는 단계를 더 포함하는, 임프린트 방법.
20. 제9항에 있어서, 상기 제2 샷 영역에 대해, 상기 근사 조명 조건 하에서 상기 몰드 마크 및 상기 기판 마크를 위치설정하는 제2 위치설정 프로세스를 수행하는 단계를 더 포함하는, 임프린트 방법.
21. 몰드를 사용하여 기판 상에 공급되는 임프린트 재료에 패턴을 형성하는 임프린트 장치이며,
    상기 몰드와 복수의 제1 샷 영역 각각에 공급된 상기 임프린트 재료가 서로 접촉된 상태로, 상기 몰드 상에 형성된 몰드 마크 및 상기 기판 상의 복수의 제1 샷 영역 각각에 형성된 기판 마크를 조명하고 조명 조건 각각을 조정하도록 구성된 제1 조명 유닛; 및
    상기 제1 조명 유닛에 의해 조정된 상기 복수의 제1 샷 영역에 대한 상기 조명 조건 각각에 기초하여, 상기 복수의 제1 샷 영역과 상이한 제2 샷 영역에 대한 조명 조건을 나타내는 근사 조명 조건을 도출하도록 구성된 도출 회로를 포함하는, 임프린트 장치.
22. 물품을 제조하는 방법이며,
    몰드와 복수의 제1 샷 영역 각각에 공급된 임프린트 재료가 서로 접촉된 상태로, 몰드 상에 형성된 몰드 마크 및 기판 상의 복수의 제1 샷 영역 각각에 형성된 기판 마크를 조명하고 조명 조건 각각을 조정하는 제1 조명 프로세스를 수행하는 단계;
    상기 제1 조명 프로세스에서 조정된 상기 복수의 제1 샷 영역에 대한 상기 조명 조건 각각에 기초하여, 상기 복수의 제1 샷 영역과 상이한 제2 샷 영역에 대한 조명 조건을 나타내는 근사 조명 조건을 도출하는 도출 프로세스를 수행하는 단계;
    상기 몰드와 상기 기판 상의 복수의 샷 영역 각각에 공급된 상기 임프린트 재료가 서로 접촉된 상태로, 상기 몰드와 상기 기판을 위치설정하는 위치설정 프로세스를 수행하는 단계;
    상기 위치설정 프로세스에서 상기 위치설정이 수행된 상태로, 상기 임프린트 재료를 경화시키고 상기 기판 상에 패턴을 형성하는 패턴 형성 프로세스를 수행하는 단계;
    상기 패턴 형성 프로세스에서 상기 패턴이 형성된 상기 기판을 처리하는 프로세스를 수행하는 단계; 및
    처리된 상기 기판으로부터 물품을 제조하는 프로세스를 수행하는 단계를 포함하는, 물품 제조 방법.

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