KR20210074194A - 액체 토출 디바이스, 임프린트 장치 및 검사 방법 - Google Patents

액체 토출 디바이스, 임프린트 장치 및 검사 방법 Download PDF

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Abstract

액체 토출 디바이스는 액체가 토출되는 토출구를 구비한 토출구면을 구비하며 토출 위치에서 액체를 기판 상으로 토출하도록 구성되는 액체 토출 유닛; 토출 위치와 상이한 유지보수 위치에서 액체 토출 유닛의 토출구면과 대면하여 토출구면을 촬상하도록 구성된 촬상 기구; 및 촬상 기구에 의해 토출구면의 촬상 동작시 토출구면에 대한 복수의 입사각에서 토출구면을 조사하도록 구성된 조명 유닛을 포함한다.

Description

액체 토출 디바이스, 임프린트 장치 및 검사 방법{LIQUID EJECTION DEVICE, IMPRINT APPARATUS, AND EXAMINATION METHOD}
본 발명은 액체 토출 디바이스, 임프린트 장치 및 검사 방법에 관한 것이다.
액체 토출 디바이스의 토출 유닛을 관찰 및 검사하는 기술이 공지되어 있다. 일본 특허 공개 제2017-92462호(이하, PTL 1로 지칭됨)는 토출구를 포함하는 토출구면을 촬상 디바이스로 촬상하고, 촬상된 화상을 사용하여 토출구 또는 토출구면의 이상을 검출하는 점을 개시한다.
그러나, PTL 1에 개시된 기술에서는 액체 순환로 및 토출구면을 포함하는 토출 유닛의 이상을 검사할 수 없다.
본 발명의 양태에 따르는 액체 토출 디바이스는 액체가 토출되는 토출구를 구비한 토출구면을 갖도록 구성되며 토출 위치에서 액체를 기판 상으로 토출하도록 구성되는 액체 토출 유닛; 토출 위치와 상이한 유지보수 위치에서 액체 토출 유닛의 토출구면과 대면하여 토출구면을 촬상하도록 구성된 촬상 기구; 및 촬상 기구에 의한 토출구면의 촬상 동작시 토출구면에 대한 복수의 입사각에서 토출구면을 조사하도록 구성된 조명 유닛을 포함한다.
본 발명의 추가 특징은 첨부 도면을 참조하여 예시적인 실시 형태에 대한 이하의 상세한 설명으로부터 명백해질 것이다.
도 1은 임프린트 장치의 구성을 도시하는 개략도;
도 2는 액체 토출 디바이스의 상세를 도시하는 도면;
도 3a 내지 도 3d는 액체 토출 유닛의 결함을 설명하는 도면; 및
도 4a 및 도 4b는 임프린트 단계의 절차를 나타내는 흐름도.
이하에, 본 발명의 바람직한 실시 형태를 첨부의 도면을 참조하여 상세하게 설명한다. 동일한 구성은 동일한 참조 부호를 부여해서 설명한다. 또한, 실시 형태에서 설명되는 상대 배치, 형상 등은 단지 예이다.
<<제1 실시 형태>>
본 실시 형태에서는, 액체 토출 유닛의 검사 기구를, 액체 토출 디바이스를 포함하는 임프린트 장치에 적용하는 예를 설명한다. 그러나, 액체 토출 유닛의 검사 기구는 물체에 액체를 공급하는 임의의 디바이스에 적용할 수 있다. 예를 들어, 본 실시 형태에서 설명되는 액체 토출 유닛의 검사 기구는 3차원 프린터 또는 다른 처리 장치에 적용될 수 있다.
도 1은 임프린트 장치(1)의 구성을 도시하는 개략도이다. 도 1에서, 연직 방향의 축이 Z 축이고, Z 축에 수직한 평면 내에서 서로 직교하는 2개의 축이 X 축 및 Y 축이다.
임프린트 장치(1)는 액체 토출 디바이스(200)를 포함하고, 액체 토출 디바이스(200)의 토출구(도 2에서 206 참조)는 액체 임프린트재(R)(수지, 레지스트, 또는 토출재로도 지칭됨)를 기판(W) 상으로 도포한다. 다수의 토출구가 구비된 액체 토출 유닛(201)로부터 액체(액적)를 토출하는 액체 토출 디바이스(200)로서 잉크젯 시스템이 사용된다.
임프린트 장치(1)는 반도체 디바이스 등의 제조 프로세스에서 사용되는 리소그래피 장치이다. 임프린트 장치(1)는 액체 토출 디바이스(200)가 임프린트재(R)를 기판(W) 상에 형성하게 하고 임프린트재(R)가 몰드(M)의 회로 패턴(MP)을 기판(W) 상에 형성하게 한다. 본 실시 형태에서, 임프린트 장치(1)는 임프린트재(R)로서 수지를 사용하고 광경화법으로서 자외선(UV 광)의 조사에 의해 수지를 경화시키는 광경화법을 채용한다.
임프린트 장치(1)는 몰드(M), 기판(W), 임프린트재(R), 본체 구조부(10), 노광 광원(20), 제어 유닛(30), 기판 구동 유닛(40), 몰드 구동 유닛(50), 및 도시하지 않은 몰드 반송 시스템 및 기판 반송 시스템을 포함할 수 있다. 제어 유닛(30)은 임프린트 장치(1)의 유닛을 제어한다.
몰드(M)는 자외선이 투과하는 것이 가능한 석영 등의 재료로 이루어진다. 기판(W)에 전사될 미세 회로 패턴(MP)이, 임프린트재(R)가 도포되는 기판(W) 상의 표면과 대면하는 몰드(M)의 표면에 형성된다.
본체 구조부(10)는 바닥면에 배치된 베이스 정반(11), 베이스 정반(11)을 개재한 바닥면으로부터의 진동을 방지하는 도시하지 않은 진동 방지 기구, 진동 방지 기구를 포함하는 지주(12), 및 지주(12)에 의해 지지되는 브리지 정반(13)을 포함한다.
노광 광원(20)은 임프린트 처리 중에, 기판(W) 상의 임프린트재(R)에 몰드(M)를 개재해서 광(자외선)을 조사함으로써, 기판(W) 상의 임프린트재(R)를 경화시킨다. 노광 광원(20)은, 예를 들어, 임프린트재(R)를 경화시키는 광을 방출하는 광원 및 광원으로부터 방출된 광을 임프린트 처리에 적절한 노광 광으로 성형하는 광학 시스템을 포함할 수 있다.
기판 구동 유닛(40)은 기판 척(41) 및 기판 스테이지(42)를 포함한다. 기판 척(41)은 진공 흡착 또는 정전력에 의해, 예를 들어, 단결정 실리콘으로 이루어지는 기판(W)을 유지한다. 기판 스테이지(42)는 기판(W) 및 기판 척(41)을, 임프린트 처리가 실행되는 기판(W)의 표면과 평행한 면 방향인, X 방향 및 Y 방향으로 구동시킨다.
기판 스테이지(42)는 X 방향 및 Y 방향 중심의 회전이 이루어지는 틸트 방향으로 구동시키는 틸트 구동 기구, 기판(W)과 직교하는 Z 방향으로 구동시키는 구동 시스템, 및 Z 축을 중심으로 θ 방향으로 구동시키는 구동 시스템을 포함한다.
몰드 구동 유닛(50)은 몰드(M)를 유지하면서, 기판(W)의 임프린트 표면에 직교하는 Z 방향으로, 그리고 X 방향 및 Y 방향 중심의 회전이 이루어지는 틸트 방향으로 몰드(M)를 구동시킬 수 있다.
몰드 구동 유닛(50)을 구동하여 임프린트 동작을 실행함으로써, 몰드(M)의 회로 패턴(MP)이 기판(W)과 물리적으로 접촉하게 되고, 따라서 회로 패턴(MP)이 기판(W) 상의 임프린트재(R) 상으로 전사된다. 몰드 구동 유닛(50)에 의한 임프린트 동작 도중의 구동은 기판 스테이지(42)의 Z 축 구동 시스템 및 틸트 구동 기구에 의한 구동으로 대체될 수 있다.
액체 토출 디바이스(200)는 기판(W)에 액체를 공급하는 디바이스이다. 구체적으로, 액체 토출 디바이스(200)는 액체 임프린트재(R)를 기판(W) 상으로 토출한다. 액체 토출 디바이스(200)는 임프린트재(R)를 토출하는 액체 토출 유닛(201) 및 액체 토출 유닛(201)을 다수의 위치로 구동시키는 구동 유닛(202)을 포함한다.
액체 토출 유닛(201)의 다수의 위치는, 예를 들어, 토출 유닛 제1 위치(210) 및 토출 유닛 제2 위치(220)를 포함한다. 토출 유닛 제1 위치(210)는 액체 토출 유닛(201)이 액체를 기판(W) 상으로 토출하는 토출 위치이다. 토출 유닛 제2 위치(220)는 액체 토출 유닛(201)의 유지보수 또는 액체 토출 디바이스(200)의 교체를 위해 사용되는 유지보수 위치이다.
액체 토출 유닛(201)을 검사하는 검사 기구(100)는 액체 토출 유닛(201)이 토출 유닛 제2 위치(220)로 이동하는 경우, 액체 토출 유닛(201)의 토출 방향(연직 방향) 아래쪽에 위치설정되도록 배치된다. 검사 기구(100)는 액체 토출 유닛(201)으로부터 이격된 위치에 배치된다. 검사 기구(100)는 액체 토출 유닛(201)의 화상을 획득하는 촬상 기구(102), 촬상을 위해 사용되는 조명 유닛(103), 및 촬상 기구(102)에 의해 획득된 화상을 처리하는 화상 처리 유닛(107)을 포함할 수 있다.
도 2는 액체 토출 디바이스(200)의 상세를 도시하는 도면이다. 액체 토출 유닛(201)은 액체 순환 채널(203), 액체 토출 기구(204) 및 토출구면(205)을 포함한다. 토출구면(205)은 액체 토출을 위한 작은 개구(토출구(206))를 갖는다. 토출구면(205)에는, 다수의 토출구(206)가 미리 정해진 간격으로 배치되고, 다수의 토출구(206)를 포함하는 다수의 토출구 열이 배치된다. 토출구면(205)은, 예를 들어, 폴리이미드 필름과 같이 비교적 높은 투명률의 물질로 형성된다. 본 실시 형태에서는, 액체 토출 기구(204)로서, 압전 소자가 사용된다.
액체 토출 디바이스(200)는 액체 토출 패턴에 대응하는 구동 펄스를 액체 토출 유닛(201)의 토출구(206) 내에 배치된 압전 소자에 공급하고, 압전 소자를 변형시킴으로써 액체(임프린트재(R))를 토출한다. 형성될 패턴에 대응하는 많은 액적이 다수의 토출구(206)로부터 기판(W)에 토출되고, 따라서, 원하는 도트 패턴이 기판 상에 형성된다. 액체 토출 유닛(201)은 도트 패턴 형성 시 기판(W)과 접촉하지 않으므로, 기판(W)을 오손시키지 않고 안정된 임프린트를 실행할 수 있다.
이 경우, 도트 패턴 형성 또는 대기 중에, 토출구(206)의 개구 근방에 이물질 또는 액적이 부착될 수 있다. 그렇지 않은 경우, 기포가 액체 내로 진입될 수 있다. 이 경우, 토출 불량 또는 품질 열화 등의 결함이 발생할 수 있다. 또한, 액체 토출 디바이스(200)의 이상으로 인해, 토출액이 누출되고, 토출구(206)의 개구 근방에 부착된 액적이 기판(W)과 접촉하면, 기판(W)이 오염될 수 있다. 게다가, 액체가 계속해서 누출되는 경우, 액적이 부착되지 않은 토출구(206)를 통해 토출구면(205) 외측 기체가 액체 토출 유닛(201)의 내부에 진입하는 기액 교환이 발생한다. 그 결과, 기체가 진입된 체적만큼, 액체가 토출구(206)로부터 배출된다. 기액 교환이 기판(W)의 오염을 확산시키는 경우가 있을 수 있다. 따라서, 본 실시 형태에서는, 검사 기구(100)에 의해 액체 토출 유닛(201)을 관찰하고 검사하여 액체 토출 유닛(201)의 이상을 검출한다.
이어서, 검사 기구(100)의 상세를 설명한다. 조명 유닛(103)은 암-명시야 전환 기구(104) 및 조명(105)을 갖는다. 암-명시야 전환 기구(104)는 조명 광원인 조명(105)을 다수 위치로 이동시키는 것이 가능한 조정 기구이다. 예를 들어, 암-명시야 전환 기구(104)는 액체 토출 유닛(201)의 토출구면(205)에 대해 차이 입사각을 설정하도록 조명(105)의 위치를 안내하는 안내 기구를 포함한다. 안내 기구에 따라 조명(105)의 위치를 이동시킴으로써, 다수 위치에 조명(105)을 배치할 수 있다. 다수 위치는 제1 위치(110) 및 제2 위치(120)를 포함한다. 제1 위치(110)는 토출 유닛 제2 위치(220)로 이동하는 액체 토출 유닛(201)의 연직 방향의 바로 아래에 조명(105)이 배치되는 위치이다. 제2 위치(120)는 제1 위치(110)로부터 액체 토출 유닛(201)을 중심으로 약 30° 만큼 회전 구동된 위치이다.
조명(105)의 조명 광원으로서 LED를 사용할 수 있다. 임프린트재(R)의 경화 반응을 일으키지 않는 파장을 선택하는 것이 바람직하다. 예를 들어, 500nm 이상의 파장을 갖는 LED가 본 실시 형태의 임프린트 장치(1)에서 조명 광원용으로 바람직하게 사용될 수 있다. 조명(105)에는, 조명 광원의 광량을 변화시키는 도시하지 않은 조광 기구가 구비될 수 있다. 예를 들어, 액체 토출 유닛(201)으로 방출되는 광의 조도 및 조도 분포를 일정하게 유지하기 위해 광을 감쇠시키는 부재가 구비될 수 있다. 조광 기구의 사용으로 액체 토출 유닛(201)의 토출구면(205) 및 액체 토출 유닛(201) 내부의 액체 순환 채널(203)을 분명하고 안정되게 촬상하는 것이 가능하다.
트레이(106)는 암-명시야 전환 기구(104)를 연직 방향으로 하방으로부터 지지한다. 촬상 기구(102)가 트레이(106)의 연직 방향 하방에 배치된다. 촬상 기구(102)는 토출구면(205)을 촬상 가능하게 구성되며, 촬상 기구(102)와 대면하는 트레이(106)의 부분에는 개구 또는 투과구가 구비된다. 조명(105)이 제1 위치(110)에 위치설정되는 경우, 촬상 기구(102)의 화각에 조명(105)이 포함되는 것을 방지하기 위해, Y 방향에서 어긋난 위치에 촬상 기구(102) 및 조명(105)이 배치된다. 예를 들어, 빔 스플리터 등에 의해 조명이 촬상 기구의 광축과 겹치는 구성이 적용될 수 있다. 조명(105)은 링 형상을 가질 수 있고 촬상 기구(102)와 동축이 되도록 배치될 수 있다. 링 형상의 조명을 사용하는 경우, 암시야가 된다. 조명에 대해 조리개 또는 차광 슬릿이 사용될 수 있다. 차광 슬릿은 광이 광축의 중심을 통과하는 것을 방지하는 부재이다. 차광 슬릿을 사용하는 경우 암시야가 되고, 차광 슬릿을 사용하지 않는 경우 명시야가 된다. 일반적으로, 명시야는 광축의 중심을 통과하는 조명이고, 암시야는 광축의 중심을 통과하지 않는 조명이다. 본 실시 형태에서 명시야는 광축의 중심을 통과하는 조명이 아니고, 적어도 조명이 암시야보다 광축의 중심에 더 근접하게 통과하는 임의의 조명일 수 있다. 따라서, 명시야는 직경이 작은 링 조명을 사용하는 경우를 지칭할 수 있고, 암시야는 직경이 큰 링 조명을 사용하는 경우를 지칭할 수 있다.
조명(105)이 제1 위치(110)에 위치설정되는 경우, 조명 광원은 토출구면(205)에 대하여 실질적으로 수직으로 배치된다. 따라서, 조명(105)이 제1 위치(110)에 위치설정되는 동안 촬상 기구(102)에 의해 촬상이 실행되는 경우, 조명(105)이 제2 위치(120)에 위치설정되는 경우보다 밝은 시야에서의 관찰(주로 정반사 광에 의한 명시야 관찰)이 실행된다. 한편, 조명(105)이 제2 위치(120)에 위치설정되는 동안 촬상 기구(102)에 의해 촬상이 실행되는 경우, 조명 광원은 토출구면(205)을 소정 각도로 조사한다. 따라서, 조명(105)이 제1 위치(110)에 위치설정되는 경우보다 더 어두운 시야에서 관찰(주로 난반사광에 의한 암시야 관찰)이 실행된다.
조명(105)이 제1 위치(110)에 위치설정되는 동안(명시야 관찰) 토출구면(205)을 촬상함으로써, 폴리이미드 필름을 통과한 광으로 액체 순환 채널(203)이 촬상된다. 따라서, 액체 순환 채널(203) 내부를 관찰하여 결함을 검사할 수 있다. 액체 토출 유닛(201)의 액체 순환 채널(203) 내에 발생하는 결함은 입자 또는 공기의 진입일 수 있다.
도 3a 내지 도 3d는 액체 토출 유닛(201)의 결함을 설명하는 도면이다. 도 3a는 토출구면(205)의 정면도이다. 도 3a는 입자 또는 공기가 액체 순환 채널(203)에 진입하는 경우 촬상 기구(102)에 의해 촬상된 화상을 나타내는 도면이다. 액체가 순환하는 부분과 그 이외의 부분 사이의 굴절률의 차이에 기초하여, 액체 순환 채널(203) 내의 결함을 검출할 수 있다. 도 3b는 도 3a의 IIIB-IIIB를 따르는 단면을 도시하는 도면이다. 도 3a 및 도 3b에 도시된 바와 같이, 액체 순환 채널(203)에 공기(301)가 진입하는 경우, 공기(301)가 진입된 부분은 촬상된 화상 내에서 밝은 영역으로 나타난다. 한편, 액체 순환 채널(203)에 이물질(302)(입자)이 진입하는 경우, 이물질(302)이 진입한 부분은 촬상된 화상 내에서 어두운 영역으로 나타난다. 따라서, 액체가 순환하는 부분과 그 이외의 부분 사이의 굴절률(명암 영역)의 차이에 기초하여, 액체 순환 채널(203) 내에 결함이 존재하는 지를 검사할 수 있다.
화상 처리 유닛(107)은 전술한 콘트라스트의 국소적인 변화를 검출함으로써, 액체 순환 채널(203) 내의 이상을 검출할 수 있다. 화상 처리 유닛(107)은 기억 매체를 포함하고, 미리 촬상된 결함이 없는 이상적인 화상을 유지한다. 화상 처리 유닛(107)은 촬상된 화상과 이상적인 화상 사이의 차이에 대해 화상 처리를 실행하고, 따라서 정상 또는 이상인지를 판정할 수 있다. 예를 들어, 화상 처리 유닛(107)은 조명(105)이 제1 위치(110)에 위치설정되는 경우와 조명(105)이 제2 위치(120)에 위치설정되는 경우에 대한 각각의 이상적인 화상을 유지하고, 따라서 조명(105)의 위치에 대응하는 이상적인 화상 및 촬상된 화상을 사용하여 검사를 실행할 수 있다.
공기(301) 또는 이물질(302)의 진입 등의 결함 발생이 검출되는 경우, 액체 순환 채널(203)로 액체를 펌핑하는 도시하지 않은 액체 펌핑 유닛이 통상 이상의 압력을 액체에 인가한다. 이에 의해, 액체 순환 채널(203)로부터 액체와 함께 공기 등의 이물질을 강제적으로 배출하여 액체 순환 채널(203) 내부를 세정할 수 있다.
도 3c는 조명(105)이 제2 위치(120)에 위치설정되는 동안(암시야 관찰) 촬상 기구(102)에 의해 촬상된 화상을 나타내는 도면이다. 도 3c는 토출구면(205)에 이물질(303) 또는 누출 액적(304)이 부착된 것을 도시한다. 도 3d는 도 3c의 측면도이다. 조명(105)이 제2 위치(120)에 위치설정되는 경우(암시야 관찰), 토출구면(205)의 결함을 검사할 수 있다. 구체적으로, 도 3c 및 도 3d에 도시된 바와 같이, 촬상은, 폴리이미드 필름의 표면 상에 부착된 이물질(303) 또는 누출 액적(304)의 산란광(diffusion light) 또는 반사광을 촬상 기구(102)가 수광하는 것에 의해 실행된다. 누출 액적(304)은 토출구면(205)의 폴리이미드 필름에 대해 토출구면(205)의 작은 토출구(206) 외부로의 액체의 누출을 나타낸다. 이물질(303) 및 누출 액적은 폴리이미드와 유사한 굴절률을 갖기 때문에, 정반사 광에 의한 촬상으로 이를 관찰하는 것은 어렵다.
도 3c 및 도 3d에 도시된 바와 같은 이물질(303)의 부착 또는 누출 액적(304)의 부착 등의 결함이 발생한 경우, 세정 동작이 실행된다. 예를 들어, 도시하지 않은 세정 기구의 흡인 기구에 의해 토출구면(205)에 부착된 이물질(303) 및 누출 액적(304)의 흡인(vacuuming) 또는 부직포에 의해 이물질(303) 및 누출 액적(304)의 와이핑(wiping) 등의 세정이 실행된다.
따라서, 본 실시 형태에서는, 조명 광원의 위치를 다수의 위치로 변경함으로써, 액체 토출 유닛(201)의 액체 순환 채널(203) 내의 결함 및 토출구면(205)의 결함을 검사할 수 있다. 그 결과, 액체 토출 유닛(201)의 검사를 적절하게 실행할 수 있고, 결함이 검출되면 유지보수를 실시함으로써, 액체 토출 유닛(201)의 양호한 상태를 유지할 수 있다.
도 4a 및 도 4b는 본 실시 형태의 임프린트 단계의 절차를 나타내는 흐름도이다. 도 4a 및 도 4b에 도시하는 흐름도는, 제어 유닛(30)에 의한 제어에 의해 실시된다. 도 4a는 전체 절차를 나타내고, 도 4b는 후술하는 액체 토출 유닛 검사 시퀀스(S10)의 상세를 나타낸다.
S1에서, 도시하지 않은 몰드 반송 기구는, 몰드(M)를 임프린트 장치(1) 외측으로부터 임프린트 장치(1) 내로 반송한다. 그 후에, S2에서, 몰드 반송 기구는 몰드(M)를 몰드 구동 유닛(50)로 반송하고, 도시하지 않은 몰드 배치 위치 확인 기구는 몰드(M)가 배치된 위치를 확인한다.
S3에서, 도시하지 않은 기판 반송 기구는 기판(W)을 임프린트 장치(1) 외측으로부터 임프린트 장치(1) 내로 반송한다. 그 후에, 기판 반송 기구는 기판(W)이 배치되는 위치를 확인하고, 이후 기판(W)을 기판 척(41)으로 반송한다. 몰드(M) 및 기판(W)의 반송 순서는 반대일 수 있다. 이들의 반송 단계와 병행하거나, 이들의 반송 단계 전후에, S10에서 액체 토출 유닛 검사 시퀀스가 실시된다. 후술하는 임프린트재 도포 단계 전에 액체 토출 유닛 검사 시퀀스를 완료하는 것이 바람직하다.
도 4b를 참조하여 S10의 액체 토출 유닛 검사 시퀀스를 설명한다. S11에서 제어 유닛(30)은 액체 토출 유닛 검사-전 구동 처리를 실시한다. 구체적으로, 제어 유닛(30)은 구동 유닛(202)을 구동하고, 검사를 위해 액체 토출 유닛(201)을 이동시킨다. 구체적으로, 제어 유닛(30)은 액체 토출 유닛(201)을, 임프린트재(R)가 기판(W) 상으로 토출되는 토출 유닛 제1 위치(210)로부터 검사 기구(100)가 액체 토출 유닛(201)을 검사하는 토출 유닛 제2 위치(220)로 이동시킨다. 또한, 액체 토출 유닛(201)이 토출 유닛 제2 위치(220)에 이미 위치설정되는 경우, S11은 건너뛸 수 있다.
이어서, S12에서 제어 유닛(30)은 토출구면 명시야 관찰 처리를 실시한다. S12에서, 제어 유닛(30)은 암-명시야 전환 기구(104)를 사용해서 조명(105)을 제1 위치(110)(명시야 관찰)로 이동시킨다. 조명(105)이 제1 위치(110)에 위치설정되는 명시야 관찰 상태에 조명(105)이 이미 있는 경우, 이동 단계는 건너뛴다. 조명(105)이 제1 위치(110)에 위치설정된 상태에서, 액체 토출 유닛(201) 내의 액체 순환 채널(203) 내의 검사가 실시된다. 즉, 촬상 기구(102)는 명시야 관찰에서 화상을 촬상한다. 이에 따라 촬상된 화상은 화상 처리 유닛(107)에 의해 검사된다. S12의 검사 결과, 정상인 경우, 프로세스는 S13로 진행하고, 이상인 경우, 프로세스는 S14로 진행한다.
S14에서, 제어 유닛(30)은 강제 가압 회복 구동 처리를 실시한다. 강제 가압 회복 구동 처리는 화상 처리 유닛(107)이 명시야 관찰에서 촬상 기구(102)에 의해 촬상된 화상 내의 결함을 검출하는 경우에 실시된다. 예를 들어, 도 3a 및 도 3b에 도시된 바와 같이, 화상 처리 유닛(107)이 공기(301) 또는 이물질(302)의 진입을 검출한 경우에 강제 가압 회복 구동 처리가 실시된다. 전술한 바와 같이, 제어 유닛(30)은 액체 순환 채널(203)로 액체를 펌핑하는 도시하지 않은 액체 펌핑 유닛이 액체 순환 채널(203)에 통상 이상의 압력을 인가하게 하여, 이에 의해 액체 순환 채널(203) 내부를 세정하는 회복 처리가 실시된다. S14의 프로세스가 종료되면, 프로세스는 S15로 진행한다.
S15에서, 제어 유닛(30)은 와이핑 회복 구동 처리를 실시한다. 와이핑 회복 구동 처리에서, 전술한 바와 같이, 도시하지 않은 부직포 등에 의한 토출구면(205)의 와이핑 또는 토출구면(205) 상의 액체의 흡인과 같은 동작이 실행된다. 액체를 강제적으로 배출하는 회복 처리가 S14에서 실시되기 때문에, S15에서 액적 등이 토출구면(205)에 액적 등이 부착될 가능성이 있다. 따라서, S15에서는, 와이핑 회복 구동 처리가 실행된다. S15 이후, 프로세스는 S12로 돌아간다.
이어서, S12에서 토출구면 명시야 관찰 처리에서 정상으로 판정된 경우의 처리를 설명한다. S13에서, 제어 유닛(30)은 토출면 암시야 관찰 처리를 실시한다. 토출면 암시야 관찰 처리에서, 제어 유닛(30)은 암-명시야 전환 기구(104)를 사용해서 조명(105)을 제2 위치(120)(암시야 관찰)로 이동시킨다. 조명(105)이 제2 위치(120)에 위치설정된 상태에서, 액체 토출 유닛(201)의 토출구면(205)의 검사가 실시된다. 즉, 촬상 기구(102)는 암시야 관찰에서 화상을 촬상한다. 이에 따라 촬상된 화상은 화상 처리 유닛(107)에 의해 검사된다. S13의 검사 결과, 정상인 경우, 프로세스는 S16으로 진행하고, 이상인 경우, 프로세스는 S15로 진행한다. 토출면 암시야 관찰 처리의 결과 이상인 경우, 이는, 전술한 바와 같이, 토출구면(205)에 결함이 존재한다는 것을 의미한다. 예를 들어, 도 3c 및 도 3d에 도시된 바와 같이, 이물질(303) 또는 누출 액적(304)이 토출구면(205)에 부착되어 있다. 따라서, S15에서는, 와이핑 회복 구동 처리가 실행된다.
S16에서 제어 유닛(30)은 액체 토출 유닛 검사-후 구동 처리를 실시한다. S16은, 전술한 바와 같이, 토출면 명시야 관찰(S12) 및 토출면 암시야 관찰(S13)에서 정상이라고 화상 처리 유닛(107)이 판정하는 경우의 처리이다. 구체적으로, 액체 토출 유닛(201)이 정상 상태이므로, 구동 유닛(202)을 사용하여, 기판(W) 상에 임프린트재(R)를 토출하는 토출 유닛 제1 위치(210)로 액체 토출 유닛(201)을 이동시킨다. 상기 프로세스를 통해, S10의 액체 토출 유닛 검사 시퀀스가 종료된다. 그 후에, 프로세스는 S4로 진행한다.
S4에서, 제어 유닛(30)은 임프린트재 도포 처리를 실시한다. 임프린트재 도포 처리에서, 액체 토출 디바이스(200)는 임프린트재(R)를 임프린트 처리 표적으로서의 기판(W)의 영역 상으로 토출한다. 본 실시 형태의 임프린트 장치(1)는 기판(W)의 다수의 영역에 임프린트 처리를 실시하므로, 동일 수의 임프린트재 도포 처리가 실시된다.
S5에서, 제어 유닛(30)은 임프린트 처리를 실시한다. 임프린트 처리에서, 회로 패턴(MP)을 구비한 몰드(M)는, 임프린트재(R)가 이미 도포된 기판(W) 상으로 임프린팅된다. 그리고, 노광 광원(20)은 임프린트재(R)에 광(자외선)을 조사하여 임프린트재(R)를 경화시키고, 또한 임프린트재(R)로부터 몰드(M)를 제거하는 처리를 실행한다.
본 실시 형태에서, 단일 기판(W) 상에 다수의 샷이 실행된다. 예를 들어, 기판(W)이 X 방향으로 이동되고, 하나의 행에 대한 임프린트재 도포 처리 및 임프린트 처리가 실시된다. 그 후에, 기판(W)은 Y 방향으로 이동된다(S3). 그리고, 기판(W)은 다시 X 방향으로 이동되고, 하나의 행에 대한 임프린트재 도포 처리(S4) 및 임프린트 처리(S5)가 실시된다. 이러한 처리는 임프린트 장치(1)가 최종 샷이라고 판정할 때까지 반복 실시된다. 최종 샷의 임프린트 처리가 실시되면, 기판(W)은 임프린트 장치 외측으로 반송되고, 단일 기판에 대한 임프린트 단계가 종료된다.
본 실시 형태에서 기판(W) 및 몰드(M)를 임프린트 장치(1)로 반송하는 중에 액체 토출 유닛 검사 시퀀스(S10)를 실시하는 예가 설명되었으나, 구성은 이에 한정되지 않는다. 예를 들어, 액체 토출 유닛 검사 시퀀스(S10)는 기판(W)의 하나의 행에 대한 샷이 완료된 타이밍에서 실시될 수 있다. 그렇지 않은 경우, 조작자에 의한 지시에 따라, 액체 토출 유닛 검사 시퀀스(S10)가 적절히 실시될 수 있다.
전술한 바와 같이, 본 실시 형태에 따르면, 액체 토출 유닛에 대한 조명 광원의 위치는 다수의 위치로 전환된다. 또한, 촬상 기구(102)에 의해 액체 토출 유닛의 토출구면(205)을 촬상하여 검사가 실행되므로, 액체 토출 유닛(201)의 표면 및 내부 양쪽의 결함을 검출할 수 있다. 구체적으로, 액체 토출 유닛(201)의 토출구면(205) 및 액체 순환 채널(203) 내부 양쪽의 결함을 검출할 수 있다. 게다가, 결함이 검출된 경우, 적절히 유지보수 처리를 실시함으로써, 토출 불량 또는 품질 열화 등의 결함 및 기판(W)의 오염을 억제할 수 있다.
[디바이스 제조 방법]
전술한 임프린트 장치(1)을 사용하여 물품을 제조할 수 있다. 물품으로서 디바이스를 제조할 수 있다. 디바이스(반도체 디바이스, 액정 표시 디바이스 등)의 제조 방법은, 전술한 임프린트 장치(1)를 사용하여 기판(W)(웨이퍼, 유리 플레이트 등)에 패턴을 형성하는 단계를 포함한다. 또한, 그러한 디바이스 제조 방법은 패턴이 형성된 기판을 에칭하는 단계를 포함한다. 패턴형성된 매체(기억 매체) 및 광학 소자 등의 다른 물품을 제조하는 경우, 그러한 제조 방법은 에칭 대신 패턴이 형성된 기판을 처리하는 다른 처리를 포함할 수 있다. 본 실시 형태의 물품 제조 방법은, 종래의 방법에 비하여, 물품의 성능, 품질, 생산성, 및 생산 비용 중 적어도 하나에서 유리하다.
<<다른 실시 형태>>
제1 실시 형태에서는, 조명(105)의 제2 위치(120)가 제1 위치(110)로부터 액체 토출 유닛(201)을 중심으로 약 30° 회전된 위치인 예를 설명했지만, 구성은 이에 한정되지 않는다. 제2 위치(120)는 적어도 토출구면(205) 상의 이물질 등이 검출할 수 있는 위치인 한 임의의 위치일 수 있고, 액체 토출 유닛(201)과 조명(105) 사이의 거리 및 조명(105)의 조도에 따라 제2 위치를 적절한 위치에 설정할 수 있다. 또한, 조명(105)의 위치는 2개로 한정되지 않는다.
또한, 제1 실시 형태에서, 조명 유닛(103)이 암-명시야 전환 기구(104) 및 조명(105)을 갖고, 암-명시야 전환 기구(104)가 단일 조명(105)을 2개의 위치로 이동시키는 예를 설명했지만, 다수의 조명이 구비될 수 있다. 예를 들어, 조명(105)을 제1 위치(110) 및 제2 위치(120)에 각각 배치되게 할 수 있는 조명 유닛을 사용할 수 있다.
본 발명이 예시적인 실시 형태를 참조하여 설명되었지만, 본 발명은 개시된 예시적인 실시 형태로 한정되지 않는 점이 이해되어야 한다. 이하의 청구항의 범주는 그러한 변경예 및 등가적 구조예 및 기능예를 모두 포함하도록 가장 광의의 해석에 따라야 한다.

Claims (13)

  1. 액체 토출 디바이스이며,
    액체가 토출되는 토출구를 구비한 토출구면을 갖도록 구성되며 토출 위치에서 상기 액체를 기판 상으로 토출하도록 구성되는 액체 토출 유닛;
    상기 토출 위치와 상이한 유지보수 위치에서 상기 액체 토출 유닛의 상기 토출구면에 대면하여 상기 토출구면을 촬상하도록 구성된 촬상 기구; 및
    상기 촬상 기구에 의한 상기 토출구면의 촬상 동작시 상기 토출구면에 대한 복수의 입사각에서 상기 토출구면을 조사하도록 구성된 조명 유닛을 포함하는, 액체 토출 디바이스.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 토출구면에 대한 상기 조명 유닛의 광원의 입사각을 조정하도록 구성된 조정 기구를 더 포함하는, 액체 토출 디바이스.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 조정 기구는 상기 조명 유닛의 상기 광원을, 상기 토출구면과 대면하는 제1 위치 및 상기 토출구면에 대해 상기 제1 위치의 입사각과는 상이한 입사각을 갖는 제2 위치로 이동시킬 수 있도록 구성되는, 액체 토출 디바이스.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 조명 유닛은
    상기 토출구면과 대면하는 제1 위치에 배치되는 제1 광원, 및
    상기 토출구면에 대해 상기 제1 광원의 입사각과는 상이한 입사각을 갖는 제2 위치에 배치되는 제2 광원을 포함하는, 액체 토출 디바이스.
  5. 제3항 또는 제4항에 있어서,
    상기 광원이 상기 제1 위치에 위치설정될 때 상기 촬상 기구에 의해 촬상된 화상과, 상기 광원이 상기 제2 위치에 위치설정될 때 상기 촬상 기구에 의해 촬상된 화상을 사용하여 상기 액체 토출 유닛을 검사하도록 구성된 검사 기구를 더 포함하는, 액체 토출 디바이스.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 검사 기구는 미리 획득된 이상적인 화상과 상기 촬상된 화상을 비교하는, 액체 토출 디바이스.
  7. 제5항에 있어서,
    상기 검사 기구가, 상기 광원이 상기 제1 위치에 위치설정될 때 상기 촬상 기구에 의해 촬상된 상기 화상에 기초하여 상기 액체 토출 유닛이 이상하다고 판정하는 경우, 상기 액체 토출 유닛으로부터 상기 액체가 강제적으로 배출되는 제1 유지보수가 실행되는, 액체 토출 디바이스.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 제1 유지보수 이후, 상기 액체 토출 유닛의 상기 토출구면에 대한 흡인 및 와이핑을 포함하는 제2 유지보수가 실행되는, 액체 토출 디바이스.
  9. 제5항에 있어서,
    상기 검사 기구가, 상기 광원이 상기 제2 위치에 위치설정될 때 상기 촬상 기구에 의해 촬상된 상기 화상에 기초하여 상기 액체 토출 유닛이 이상하다고 판정하는 경우, 상기 액체 토출 유닛의 상기 토출구면에 대한 흡인 및 와이핑을 포함하는 유지보수가 실행되는, 액체 토출 디바이스.
  10. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 조명 유닛은 조명을 조광하도록 구성된 조광 기구를 더 포함하는, 액체 토출 디바이스.
  11. 임프린트 장치이며,
    임프린트재가 토출되는 토출구를 구비한 토출구면을 갖도록 구성되며 토출 위치에서 상기 임프린트재를 기판 상으로 토출하도록 구성된 액체 토출 유닛;
    상기 토출 위치와 상이한 유지보수 위치에서 상기 액체 토출 유닛의 상기 토출구면에 대면하여 상기 토출구면을 촬상하도록 구성된 촬상 기구;
    상기 촬상 기구에 의해 상기 토출구면의 촬상 동작시 상기 토출구면에 대한 복수의 입사각에서 상기 토출구면을 조사하도록 구성된 조명 유닛; 및
    상기 임프린트재를 경화시키기 위해 몰드를 상기 기판 상에 토출된 상기 임프린트재와 접촉시키도록 구성된 임프린트 유닛을 포함하는, 임프린트 장치.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 액체 토출 유닛은 상기 토출 위치 및 상기 유지보수 위치로 이동 가능하고,
    상기 조명 유닛은, 상기 액체 토출 유닛이 상기 유지보수 위치에 위치설정된 상태에서 상기 토출구면과 대면하는 위치에 광원이 위치설정되도록 구성되는, 임프린트 장치.
  13. 액체 토출 디바이스의 검사 방법이며, 상기 액체 토출 디바이스는 임프린트재가 토출되는 토출구를 구비한 액체 토출구면을 갖도록 구성되며 토출 위치에서 상기 임프린트재를 기판 상으로 토출하도록 구성되는 액체 토출 유닛, 상기 토출 위치와 상이한 유지보수 위치에서 상기 액체 토출 유닛의 상기 액체 토출구면에 대면하여 상기 토출구면을 촬상하도록 구성된 촬상 기구, 및 상기 토출구면을 조사하도록 구성된 조명 유닛을 포함하고, 상기 방법은:
    상기 촬상 기구에 의해 상기 토출구면의 촬상 동작시 상기 토출구면에 대한 복수의 입사각에서 상기 토출구면을 조사하도록 상기 조명 유닛을 조정하는 단계; 및
    상기 조명 유닛의 광원이 제1 위치에 위치설정될 때 상기 촬상 기구에 의해 촬상된 화상과, 상기 조명 유닛의 상기 광원이 제2 위치에 위치설정될 때 상기 촬상 기구에 의해 촬상된 화상을 사용하여 상기 액체 토출 유닛을 검사하는 단계를 포함하는, 방법.
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