KR20210078413A

KR20210078413A - 임프린트 장치, 임프린트 방법, 및 물품의 제조 방법

Info

Publication number: KR20210078413A
Application number: KR1020200174051A
Authority: KR
Inventors: 히로유키 고이데
Original assignee: 캐논 가부시끼가이샤
Priority date: 2019-12-18
Filing date: 2020-12-14
Publication date: 2021-06-28
Also published as: JP2021097160A; US20210187797A1; JP7337682B2

Abstract

돌출부를 갖는 몰드를 사용하며 상기 돌출부를 기판 상의 조성물에 접촉시킴으로써 임프린트 처리를 행하는 임프린트 장치이며, 상기 임프린트 장치는, 상기 조성물을 경화시키는 광을 사출하도록 구성되는 제1 조명 유닛; 상기 조성물을 경화시키는 광을 사출하도록 구성되는 제2 조명 유닛; 및 상기 돌출부의 제1 영역에 대응하는 위치의 상기 조성물에 상기 제1 조명 유닛으로부터의 상기 광이 조사되도록 제어 처리를 행하고, 상기 돌출부의 상기 제1 영역의 외측의 제2 영역에 대응하는 위치의 상기 조성물에 상기 제2 조명 유닛으로부터의 상기 광이 조사되도록 제어 처리를 행하도록 구성되는 제어 유닛을 포함한다.

Description

임프린트 장치, 임프린트 방법, 및 물품의 제조 방법{IMPRINT APPARATUS, IMPRINT METHOD, AND METHOD OF MANUFACTURING ARTICLE}

본 개시내용은 임프린트 장치, 임프린트 방법 및 물품의 제조 방법에 관한 것이다.

반도체 디바이스 및 마이크로 전자 기계 시스템(MEMS) 등의 물품을 제조하는 방법으로서, 몰드를 사용해서 기판 상의 임프린트재에 대해 성형을 행하는 임프린트 방법이 알려져 있다. 이 임프린트 방법에서는, 기판 상에 임프린트재를 공급하고, 공급된 임프린트재와 몰드를 서로 접촉시킨다(몰드 가압). 이어서, 임프린트재와 몰드서 서로 접촉하고 있는 상태에서 임프린트재를 경화시킨 후, 경화된 임프린트재로부터 몰드를 분리한다(몰드 분리). 이에 의해, 기판 상에 패턴이 형성된 임프린트재가 형성된다.

임프린트 장치는 기판 상의 임프린트재를 몰드와 접촉시킨다. 이어서, 몰드에 형성된 오목-볼록 패턴의 오목부에 임프린트재를 충분히 충전시킨 후, 임프린트 장치가 임프린트재를 경화시킨다. 임프린트재와 몰드가 서로 접촉하고 있는 동안에, 몰드에 형성된 패턴 영역의 외부로 임프린트재가 돌출(확산)되는 것을 방지할 필요가 있다. 일본 특허 공개 공보 제2019-67918호는 몰드의 패턴 영역의 외주 영역에 임프린트재의 점도를 증가시키는 광을 조사하는 임프린트 장치를 개시하고 있다.

일본 특허 공개 공보 제2019-67918호에 따르면, 임프린트재와 몰드가 서로 접촉되어 있는 동안, 임프린트 장치는 몰드의 패턴 영역의 외주 영역의 임프린트재의 점도를 먼저 증가시키기 위해서, 외주 영역에 광을 조사한다. 그러나, 임프린트 장치는 몰드의 패턴 영역의 외측의 영역에도 광을 조사하기 때문에, 이러한 조사는 몰드의 패턴 영역의 외부에 미리 배치된 미경화 임프린트재 및 패턴 영역의 외부로 돌출한 임프린트재를 경화시킨다.

본 개시내용은, 몰드의 패턴 영역의 외측에 임프린트재가 존재하는 경우에도, 몰드의 패턴 영역의 외측에 임프린트재를 경화시키는 광을 조사하지 않는 임프린트 장치를 제공하는 것에 관한 것이다

본 개시내용의 일 양태에 따르면, 기부로부터 돌출하는 돌출부를 갖는 몰드를 사용하며, 상기 돌출부를 기판 상의 조성물에 접촉시킴으로써 임프린트 처리를 행하는 임프린트 장치가 제공되며, 상기 임프린트 장치는, 상기 몰드를 보유지지하도록 구성되는 몰드 보유지지 유닛; 상기 조성물이 배치된 상기 기판을 보유지지하도록 구성되는 기판 보유지지 유닛; 상기 기판 보유지지 유닛 상에 장착된 광량 측정 유닛; 상기 조성물과 상기 몰드의 상기 돌출부가 서로 접촉하도록, 상기 몰드 보유지지 유닛과 상기 기판 보유지지 유닛 중 적어도 하나를 구동하도록 구성되는 구동 유닛; 상기 조성물을 경화시키는 광을 사출하도록 구성되는 제1 조명 유닛; 상기 조성물을 경화시키는 광을 사출하도록 구성되는 제2 조명 유닛; 및 상기 조성물과 상기 돌출부가 서로 접촉하고 있는 상태에서, 상기 돌출부의 제1 영역에 대응하는 위치의 상기 조성물에 상기 제1 조명 유닛으로부터의 상기 광이 조사되도록 제어 처리를 행하고, 상기 돌출부의 상기 제1 영역의 외측의 제2 영역에 대응하는 위치의 상기 조성물에 상기 제2 조명 유닛으로부터의 상기 광이 조사되도록 제어 처리를 행하게 구성되는 제어 유닛을 포함하며, 상기 제어 유닛은, 상기 광량 측정 유닛에 의해 취득된 측정 결과에 기초하여, 상기 제2 조명 유닛으로부터의 상기 광이 상기 몰드의 외주 영역에 조사되도록 상기 제2 조명 유닛의 조사 영역의 위치를 조정한다.

본 개시내용의 추가적인 특징은 첨부된 도면을 참고한 예시적인 실시형태에 대한 다음의 설명으로부터 명확해질 것이다.

도 1은 제1 예시적인 실시형태에 따른 임프린트 장치의 구성을 개략적으로 도시한다.
도 2a는 몰드를 Z축 방향으로부터 본 평면도이다.
도 2b는 몰드의 단면을 도시한다.
도 3은 주사 광 조명 유닛을 개략적으로 도시한다.
도 4는 임프린트 장치에 의해 행해지는 처리를 도시하는 흐름도이다.
도 5는 임프린트 처리를 도시하는 흐름도이다.
도 6a는 몰드의 돌출부를 Z축 방향으로부터 보았을 때의 조사 영역을 도시한다.
도 6b는 주사 노광을 도시한다.
도 7은 주사 광 조명 유닛의 주사 조건이 최적이 아닌 경우를 도시한다.
도 8은 제2 조명 유닛의 조사 영역을 취득할 때의 기판 스테이지 및 몰드를 도시한다.
도 9a 및 도 9b는 제2 조명 유닛의 조사 영역을 취득하는 방법을 도시한다.
도 10은 차광 유닛을 갖는 몰드를 도시한다.
도 11은 제2 예시적인 실시형태에 따른 임프린트 장치의 구성을 개략적으로 도시한다.
도 12는 광 변조 디바이스에 의해 조정된 조사 영역을 도시한다.
도 13a 내지 도 13f는 물품 제조 방법을 도시한다.

이하, 본 개시내용의 적절한 예시적인 실시형태를 도면을 참고하여 상세하게 설명한다. 각 도면에서, 동일한 부재는 동일한 참조 문자로 나타내고, 그에 대한 중복하는 설명은 생략한다.

(제1 예시적인 실시형태)

도 1은 본 개시내용의 일 양태로서의 임프린트 장치(1)의 구성을 개략적으로 도시한다. 임프린트 장치(1)는, 물품으로서의 반도체 디바이스 등의 디바이스의 제조에 사용되며, 몰드를 사용해서 기판 상에 임프린트재(조성물이라고도 칭함)의 패턴을 형성하는 임프린트 처리를 행하는 리소그래피 장치이다. 본 예시적인 실시형태에서는, 임프린트 장치(1)는, 기판 상에 공급된 임프린트재와 몰드를 서로 접촉시키며, 임프린트재에 경화 에너지를 부여함으로써, 몰드의 오목-볼록 패턴이 전사된 경화물의 패턴을 형성할 수 있다.

임프린트재로서는, 경화 에너지가 부여됨으로써 경화되는 경화성 조성물(미경화 수지라고도 칭함)이 사용된다. 경화 에너지로서는, 전자기파, 열 등이 사용된다. 전자기파로서는, 예를 들어 10 nm 이상 1 mm 이하의 파장 범위로부터 선택되는 적외선, 가시광선, 및 자외선 등의 광을 사용한다.

경화성 조성물은, 광의 조사 또는 가열에 의해 경화되는 조성물이다. 광의 조사에 의해 경화되는 광경화성 조성물은, 적어도 중합성 화합물과 광중합 개시제를 함유하고, 필요에 따라 비중합성 화합물 또는 용제를 함유할 수 있다. 비중합성 화합물은, 증감제, 수소 공여체, 내첨형 이형제, 계면활성제, 산화방지제, 및 폴리머 성분을 포함하는 그룹으로부터 선택되는 적어도 1종이다.

임프린트재는 스핀 코터 또는 슬릿 코터를 사용하여 기판 상으로 막의 형태로 도포될 수 있다. 대안적으로, 임프린트재는, 액체 분사 헤드를 사용하여, 액적의 형태, 또는 복수의 액적이 연결되어서 형성되는 섬 또는 막의 형태로 기판 상으로 도포될 수 있다. 임프린트재의 점도(25℃에서의 점도)는, 예를 들어 1 mPa·s 이상 100 mPa·s 이하이다.

기판으로서는, 예를 들어 유리, 세라믹, 금속, 반도체, 또는 수지 재료가 사용된다. 필요에 따라, 기판의 표면 상에는 기판의 재료와는 상이한 재료로 이루어지는 부재가 형성될 수 있다. 구체적으로는, 기판의 예는, 실리콘 웨이퍼, 화합물 반도체 웨이퍼, 및 석영 유리를 포함한다.

임프린트 장치(1)는, 본 예시적인 실시형태에 따르면, 임프린트재를 경화시키는 방법으로서 광경화법을 채용한다. 도 1에 도시된 바와 같이, 기판 상의 임프린트재에 광을 조사하는 조명 유닛의 광축에 평행한 방향이 Z축이며, Z축에 직교하는 평면 내에서 서로 직교하는 방향이 X축 및 Y축이다. 기판(13)은 XY 평면 상에 배치된다.

임프린트 장치(1)는, 조명 유닛(2)(제1 조명 유닛), 몰드 보유지지 기구(3), 기판 스테이지(4), 주사 광 조명 유닛(5)(제2 조명 유닛), 제어 유닛(6), 및 정렬 측정 유닛(7)을 포함한다. 또한, 임프린트 장치(1)는, 기판 스테이지(4)가 장착되는 베이스 플레이트(8), 몰드 보유지지 기구(3)를 고정하는 브리지 플레이트(9), 및 베이스 플레이트(8)로부터 연장되고 진동 격리기(10)를 통해서 브리지 플레이트(9)를 지지하는 지지부(11)를 포함한다. 진동 격리기(10)는 바닥면으로부터 브리지 플레이트(9)에 전해지는 진동을 저감(제거)한다. 또한, 임프린트 장치(1)는, 몰드(12)를 외부로부터 몰드 보유지지 기구(3)에 반송하는 몰드 반송 유닛(도시되지 않음), 기판(13)을 외부로부터 기판 스테이지(4)에 반송하는 기판 반송 유닛(도시되지 않음) 등을 포함한다.

조명 유닛(2)은, 임프린트 처리에서, 기판(13) 상의 임프린트재(14)에 마스킹 블레이드(15)(차광 부재), 다이크로익 미러(16) 및 몰드(12)를 통해서 임프린트재(14)를 경화시키는 자외선(17)을 조사한다. 조명 유닛(2)은, 예를 들어 400 nm의 파장 대역을 갖는 광을 사출하는 광원, 및 광원으로부터 사출된 자외선(17)을 임프린트 처리에 적합하게 조정하는 광학 소자를 포함한다. 마스킹 블레이드(15)는, 조명 유닛(2)으로부터 사출되는 자외선(17)의 기판(13)에 대한 조사 범위를 제한하기 위해 사용되는 차광판이다. 아래에서 상세하게 설명되는 바와 같이, 마스킹 블레이드(15)는, 몰드(12)와 조명 유닛(2) 사이에 배치되며, 자외선(17)의 조사 범위를 직사각형 형상으로 조정할 수 있다. 마스킹 블레이드(15)에 의해 형성되는 조사 영역은 적절하게 조정가능하도록 배치된다. 노광을 행할 때, 조명 유닛(2)은 마스킹 블레이드(15)의 위치에 의해 결정되는 조사 영역에 자외선(17)을 집합적으로 조사한다.

몰드(12)는 기판 상의 임프린트재에 대해 성형을 행하기 위해 사용된다. 몰드(12)는 템플릿 또는 원판이라고도 불릴 수 있다. 몰드(12)는 다각형(직사각형) 외주 형상을 갖는다. 기판(13)에 대면하는 면의 중심 부근에는, 주위의 기부(12b)로부터 돌출하는 부분(돌출부(18) 또는 메사부라고도 칭함)이 형성된다. 돌출부(18)는, 기판(13) 상의 임프린트재(14)에 전사해야 할 패턴(오목-볼록 패턴)이 형성된 패턴 영역을 포함한다. 이러한 돌출부(18)의 영역이 임프린트재(14)에 접촉함으로써 임프린트 처리가 행해진다.

도 2a 및 도 2b는 본 예시적인 실시형태에 따른 임프린트 장치에서 사용될 수 있는 몰드(12)를 도시한다. 도 2a는 몰드(12)를 Z축 방향으로부터 본 평면도이다. 도 2b는 도 2a에 도시된 몰드(12)의 A-A'를 따른 단면이다. 몰드(12)의 돌출부(18) 상에는, 회로 패턴 등의, 기판(13)에 전사해야 할 오목-볼록 패턴이 3차원적으로 형성되어 있다. 몰드(12)는, 자외선(17)을 투과시키는 석영 등의 재료로 이루어진다. 또한, 기판(13)에 대면하는 면의 반대 측의 면(자외선(17)의 입사 측의 면)에는, 몰드(12)(돌출부(18))의 변형을 용이하게 하는 캐비티(12a)(오목부)가 제공된다. 캐비티(12a)는, 원형 평면 형상을 갖고, 그 깊이는 돌출부(18)의 크기 및 재료에 기초하여 적절하게 설정된다. Z축 방향으로부터 보았을 때에, 캐비티(12a)는 돌출부(18)보다 넓은 영역을 갖도록 형성된다. 돌출부(18)는 캐비티(12a)의 중심부에 위치되도록 배치된다.

몰드 보유지지 기구(3)는, 몰드(12)를 보유지지하는 몰드 보유지지 유닛(19), 및 몰드 보유지지 유닛(19)을 보유지지하고 몰드(12)(몰드 보유지지 유닛(19))을 이동시키는 몰드 구동 유닛(20)을 포함한다.

몰드 보유지지 유닛(19)은, 몰드(12)의 자외선(17)의 입사 측의 면의 외주 영역을 진공 흡인력 또는 정전기력에 의해 끌어당김으로써 몰드(12)를 보유지지한다. 예를 들어, 몰드 보유지지 유닛(19)이 진공 흡인력에 의해 몰드(12)를 보유지지할 경우, 몰드 보유지지 유닛(19)은 외부에 설치된 진공 펌프에 연결되고, 진공 펌프를 온 및 오프시킴으로써 몰드(12)의 착탈(보유지지 및 보유지지의 해제)이 전환된다.

몰드 구동 유닛(20)은, 기판(13) 상의 임프린트재(14)에 대한 몰드(12)의 돌출부(18)의 가압(몰드 가압 공정), 또는 기판(13) 상의 임프린트재(14)로부터의 몰드(12)의 돌출부(18)의 분리(몰드 분리 공정)를 선택적으로 행하도록 몰드(12)를 Z축 방향으로 이동시킨다. 몰드 구동 유닛(20)에 적용가능한 액추에이터의 예는 리니어 모터 및 에어 실린더를 포함한다. 몰드 구동 유닛(20)은, 몰드(12)를 정확하게 위치결정하기 위해서, 조동 구동계 및 미동 구동계 등의 복수의 구동계로부터 구성될 수 있다. 몰드 구동 유닛(20)은, Z축 방향뿐만 아니라, X축 방향 및 Y축 방향으로도 몰드(12)를 이동시킬 수 있도록 구성된다. 또한, 몰드 구동 유닛(20)은, 몰드(12)의 θ(Z축 둘레의 회전) 방향의 위치 및 몰드(12)의 기울기를 조정하기 위한 틸트 기능을 갖도록 구성될 수 있다.

임프린트 장치(1)에 의한 몰드 가압 공정 및 몰드 분리 공정은, 본 예시적인 실시형태에서와 같이, 몰드(12)를 Z축 방향으로 이동시키거나, 기판(13)(기판 스테이지(4))을 Z축 방향으로 이동시킴으로써 행해질 수 있다. 대안적으로, 몰드(12)와 기판(13)의 양자 모두를 Z축 방향으로 상대적으로 이동시킴으로써, 몰드 가압 공정 및 몰드 분리 공정이 행해질 수 있다.

몰드 보유지지 유닛(19) 및 몰드 구동 유닛(20) 각각은, 조명 유닛(2)이 자외선(17)을 기판(13) 상의 임프린트재(14)에 조사할 수 있도록, 중심부(내측)에 개구(21)를 갖는다. 개구(21)에는, 개구(21)의 일부와 몰드(12)의 캐비티(12a)에 의해 둘러싸이는 공간을 사용하여 밀폐 공간을 생성하기 위해 광 투과 부재(22)가 배치된다. 진공 펌프 등을 포함하는 압력 조정 장치는 밀폐 공간의 내부에 인가되는 압력을 조정한다. 예를 들어, 기판(13) 상의 임프린트재(14)와 몰드(12)를 서로 접촉시킬 때, 압력 조정 장치는 밀폐 공간 내부의 압력을 외부의 압력보다 높게 하여, 몰드(12)의 돌출부(18)를 기판(13)을 향해서 볼록 형태로 휘게 한다(변형시킨다). 이에 의해, 돌출부(18)에 형성된 패턴 영역의 일부(예를 들어, 중심부)가 기판(13) 상의 임프린트재(14)에 먼저 접촉하게 된다. 따라서, 몰드(12)와 임프린트재(14) 사이에 공기가 잔류하는 것이 방지되고, 몰드(12)의 돌출부(18)의 오목-볼록 패턴이 임프린트재(14)로 완전히 충전될 수 있다. 이에 의해, 기판(13) 상의 임프린트재(14)에는, 몰드(12)의 돌출부(18)에 의해 패턴이 성형된다.

기판 스테이지(4)는, 기판(13)을 보유지지하고, 기판(13) 상의 임프린트재(14)와 몰드(12)가 서로 접촉될 때 몰드(12)와 기판(13) 사이의 정렬에 사용된다. 기판 스테이지(4)는, 기판(13)을 흡인에 의해 보유지지하는 기판 보유지지 유닛(23), 및 기판 보유지지 유닛(23)을 기계적으로 보유지지해서 각 축 방향으로 이동시키는 스테이지 구동 유닛(24)을 포함한다.

스테이지 구동 유닛(24)에 적용 가능한 액추에이터의 예는 리니어 모터 및 평면 모터를 포함한다. 스테이지 구동 유닛(24)은, 기판(13)을 정확하게 위치결정하기 위해서, X축 및 Y축 방향 각각에 있어서 조동 구동계 및 미동 구동계 등의 복수의 구동계에 의해 구성될 수 있다. 대안적으로, 스테이지 구동 유닛(24)은, X축 및 Y축 방향뿐만 아니라 Z축 방향으로도 기판(13)을 이동시킬 수 있도록 구성될 수 있다. 또한, 스테이지 구동 유닛(24)은, 기판(13)의 θ(Z축 둘레의 회전) 방향의 위치 및 기판(13)의 기울기를 조정하기 위한 틸트 기능을 갖도록 구성될 수 있다.

기판 스테이지(4)의 측면에는, X축, Y축 및 Z축 방향의 각각에 대응하는 인코더 시스템(25)이 배치된다. 인코더 시스템(25)은, 인코더 헤드(26)로부터 사출되는 빔을 인코더 스케일(27)에 조사함으로써, 기판 스테이지(4)의 위치를 측정한다. 인코더 시스템(25)은 기판 스테이지(4)의 위치를 실시간으로 측정한다. 제어 유닛(6)은, 인코더 시스템(25)에 의해 측정된 값에 기초하여, 기판 스테이지(4)의 위치결정을 행한다. 기판 스테이지(4)의 위치결정 측정에는 인코더 시스템의 대신에 간섭계가 사용될 수 있다.

주사 광 조명 유닛(5)(제2 조명 유닛)은, 다이크로익 미러(28)를 통해서 기판(13) 상의 원하는 위치에 자외선(29)의 빔을 주사 및 조사하여, 임프린트재(14)를 경화시킨다.

도 3은 주사 광 조명 유닛(5)의 구성을 개략적으로 도시한다. 광원 유닛(30)은 임프린트재(14)를 경화시키는 파장을 갖는 광을 사출한다. 예를 들어, 광원 유닛(30)은 400 nm의 파장 대역을 갖는 광을 사출한다. 본 예시적인 실시형태에 따른 주사 광 조명 유닛(5)의 광원 유닛(30)은 조명 유닛(2)의 광원과는 상이한 광원을 사용하지만, 주사 광 조명 유닛(5) 및 조명 유닛(2)은 동일한 광원으로부터의 광을 사용해서 임프린트재(14)를 조사할 수 있다.

광원 유닛(30)으로부터 사출된 광의 스폿 형상은 광학 소자(31)에 의해 빔 유사 형태로 조정되며, 조정된 광은 주사 소자(32)로 안내된다. 주사 소자(32)(주사 유닛)는, 광학 소자(31)로부터의 빔 광을 기판(13) 상에서 XY 평면 방향으로 이동시키는 주사 기구이다. 광학 소자(33)를 통해, 주사 소자(32)에 의해 이동되는 자외선(29)의 빔으로 기판(13) 상의 임프린트재(14)를 조사함으로써, 임프린트재(14)가 경화될 수 있다. 주사 소자(32)로서는, 예를 들어 갈바노 스캐너, 마이크로 전자 기계 시스템(MEMS) 미러 디바이스 등을 사용할 수 있다.

제어 유닛(6)은, 중앙 처리 유닛(CPU), 메모리 등을 포함하는 컴퓨터에 의해 구성되며, 메모리에 저장된 프로그램에 따라서 임프린트 장치(1)의 다양한 유닛을 제어한다. 제어 유닛(6)은, 임프린트 장치(1)의 다양한 유닛의 동작 및 조정을 제어함으로써 기판 상에 패턴을 형성하는 임프린트 처리를 제어한다. 또한, 본 예시적인 실시형태에 따르면, 제어 유닛(6)은, 몰드 보유지지 유닛(19)에 의해 보유지지되는 몰드(12)의 종류(돌출부(18)의 형상)에 기초하여, 마스킹 블레이드(15)의 조사 영역 및 주사 광 조명 유닛(5)으로부터의 광 빔의 주사 동작을 제어할 수 있다. 또한, 제어 유닛(6)은, 임프린트 장치(1)의 다른 요소와 일체로(동일 하우징 내에) 또는 임프린트 장치(1)의 다른 요소와 개별적으로(개별 하우징 내에) 구성될 수 있다.

정렬 측정 유닛(7)은, 임프린트 처리를 행할 때에, 정렬 광(34)을 몰드(12) 및 기판(13)에 조사하고, 몰드(12) 및 기판(13)에 의해 반사된 정렬 광(34)을 검출함으로써 몰드(12)와 기판(13) 사이의 상대적인 오정렬 등의 양을 측정한다. 이 단계에서 측정된 상대적인 오정렬 등의 양은, 몰드 구동 유닛(20) 및 스테이지 구동 유닛(24)이 오정렬을 감소시키기 위해서 조정될 때 사용된다. 또한, 형상 보정 유닛(도시되지 않음)을 사용하여 몰드(12)의 돌출부(18) 또는 기판(13)의 임프린트 영역의 형상을 변화시킴으로써, 오정렬을 저감시킬 수도 있다.

본 예시적인 실시형태는, 임프린트 장치(1) 내로 기판(13)이 삽입(반입)되기 전에 기판(13)의 전체면에 미리 임프린트재(14)가 공급되어 있는 예를 사용해서 설명되었다. 그러나, 임프린트재는, 임프린트 장치(1)에 배치된 공급 유닛(디스펜서)이 기판(13) 상으로 미경화 임프린트재를 공급(도포)하는 방법을 사용하여 공급될 수 있다. 이 경우, 임프린트재는 기판(13)의 전체면 상으로 집합적으로 공급(도포)될 수 있거나, 기판(13)에 대해 임프린트 처리가 행해지는 각각의 영역(샷 영역) 상으로 공급(도포)될 수 있다.

이어서, 본 예시적인 실시형태에 따른 임프린트 장치(1)를 사용한 임프린트 처리에 대해서 도 4 및 도 5를 참고해서 설명한다. 도 4는, 몰드(12)가 임프린트 장치(1) 내로 삽입되고 나서 몰드(12)를 임프린트 장치(1)로부터 제거할 때까지 임프린트 장치(1)에 의해 행해지는 처리를 도시하는 흐름도이다. 도 5는 도 4의 단계 S14에서 패턴을 형성하는 임프린트 처리를 나타내는 흐름도이다. 이러한 임프린트 처리는, 제어 유닛(6)이 임프린트 장치(1)의 개별 유닛을 통괄적으로 제어함으로써 행해진다.

먼저 처리가 개시되면, 단계 S11에서는, 제어 유닛(6)은, 외부의 몰드 반송 유닛(도시되지 않음) 등이 몰드(12)를 몰드 보유지지 기구(3)로 반송하게 하고, 몰드 보유지지 유닛(19)이 몰드(12)를 흡인-보유지지하게 제어한다(몰드의 삽입).

단계 S12에서는, 제어 유닛(6)은, 단계 S11에서 삽입된 몰드(12)의 돌출부(18)의 영역보다 작은 영역이 조사되도록 마스킹 블레이드(15)의 위치를 결정한다. 또한, 단계 S12에서는, 광이 조사되지 않도록 마스킹 블레이드(15)에 의해 차광되는 돌출부(18)의 영역(패턴 영역의 외주 영역)에 주사 광 조명 유닛(5)으로부터의 광이 주사되도록 주사 조건을 결정한다.

도 6a 내지 도 6b는, 몰드(12)의 돌출부(18)를 Z축 방향으로부터 보았을 때의 조사 영역을 각각 도시한다. 도 6a는 단계 S12에서 결정되는 조사 영역(35)(제1 영역) 및 주사 영역(36)(제2 영역)을 도시한다. 도 6b는 주사 광 조명 유닛(5)으로부터의 자외선(29)의 빔이 주사됨으로써 형성되는 주사 궤적(29a)을 도시한다. 도 6a 및 도 6b는 몰드(12)의 돌출부(18)와 조사 영역(35) 사이의 관계를 도시하지만, 대응하는 몰드의 패턴 영역 또는 기판(13)에 형성된 샷 영역이 돌출부(18) 대신에 사용될 수 있다.

단계 S12에서 조사 영역을 결정할 때, 단계 S11에서 미리결정된 위치에 몰드(12)가 삽입되면, 마스킹 블레이드(15) 및 주사 영역(36)의 위치를 몰드(12)가 내부에 삽입될 때마다 조정할 필요는 없다. 그러나, 몰드(12)가 몰드 보유지지 유닛(19)에 반송될 때, X축 방향, Y축 방향, 또는 XY 평면 내의 회전 방향에서 초기 오정렬이 발생할 수 있다. 결과적으로, 주사 광 조명 유닛(5)으로부터 사출되는 자외선(29)의 빔의 주사 영역(36)은 목표 위치에 대하여 조사 위치에서 초기 오정렬을 가질 수 있다.

이에 의해, 도 7에 도시되는 바와 같이, 주사 광 조명 유닛(5)은 몰드(12)의 돌출부(18)의 패턴 영역의 외측에 자외선(29)을 조사할 수 있고, 인접하는 샷 영역에 공급된 미경화 임프린트재를 불필요하게 경화시킬 수 있다. 또한, 도 7에 나타내는 바와 같이, 주사 광 조명 유닛(5)에 의해 형성되는 주사 궤적(29a)과 돌출부(18)에 대하여 설정된 주사 영역(36) 사이의 오정렬이 발생하기 때문에, 조명 유닛(2)의 조사 영역(35)과 주사 광 조명 유닛(5)의 주사 영역(36) 사이의 접속 불균일이 발생할 수 있다. 도 7은, 돌출부(18)에 형성된 패턴 영역(대응하는 샷 영역)에 대하여 주사 광 조명 유닛(5)에 의해 형성된 주사 궤적(29a)이 회전 방향에서 오정렬을 갖는 조사 상태의 일 예를 도시한다.

조사 영역의 오정렬, 예를 들어 돌출부(18)와 주사 광 조명 유닛(5)에 의해 형성되는 주사 궤적(29a) 사이의 오정렬을 보정하는 방법에 대해서 도 8을 참고하여 설명한다. 본 예시적인 실시형태에서는, 기판 스테이지(4)에 장착된 광량 센서(37)(광량 측정 유닛)을 사용해서 조사 영역의 위치를 보정하는 방법에 대해서 설명한다. 도 8에 나타내는 바와 같이, 기판 스테이지(4)를 X 및 Y 방향으로 구동함으로써, 광량 센서(37)는 돌출부(18)의 측면 아래의 기준 위치에 배치된다. 광량 센서(37)는 면 측정을 행할 수 있는 센서인 것이 바람직하다.

계속해서, 주사 광 조명 유닛(5)은 조사 각도를 자유롭게 변경하면서 돌출부(18)의 측면(외주 영역)을 포함하는 영역에 자외선(29)의 빔을 조사한다. 예를 들어, 도 9a에 도시되는 바와 같이, 돌출부(18)의 측면은 소정의 간격으로 주사되며, 돌출부(18)의 측면의 위치는 각각의 주사 동작마다 취득된다. 도 9a에 도시되는 본 예시적인 실시형태는 측정(M1 내지 M6)에 의해 나타내는 돌출부(18)의 일 측면에 대해 행해지는 6회의 주사 동작을 도시한다. 돌출부(18)의 측면의 위치를 취득하는 방법은 상기의 경우로 제한되지 않는다. 주사 간격 및 주사 동작의 횟수는 자유롭게 설정될 수 있다. 도 9b는 측정(M1 내지 M6)의 주사 동작이 행해졌을 때에 광량 센서(37)에 의해 취득된 측정 결과를 도시한다. 각각의 주사 동작에서 광량 센서(37)에 의해 측정된 광량 중 최대 광량이 측정된 위치가 돌출부(18)의 측면의 위치로서 검출될 수 있다. 상술한 바와 같이 취득된 돌출부(18)의 측면의 위치에 기초하여, 주사 광 조명 유닛(5)의 조사 영역이 주사 궤적(29a)의 최적 주사 위치를 설정할 수 있다.

도 9a 및 도 9b를 참조하여 돌출부(18)의 일 측면에 대해서 설명했지만, 광량 센서(37)에 의한 주사를 행함으로써 다른 측면의 위치도 동일한 방식으로 취득할 수 있다. 이들의 결과를 사용해서 취득된 돌출부(18)의 위치에 기초하여, 주사 광 조명 유닛(5)에 의해 형성되는 주사 궤적(29a)을 적절하게 설정할 수 있다. 또한, 취득된 돌출부(18)의 위치에 기초하여 마스킹 블레이드(15)의 위치를 조정함으로써, 조명 유닛(2)의 조사 영역(35)의 위치를 보정할 수 있다. 마지막으로, 조명 유닛(2)의 조사 영역(35)과 주사 광 조명 유닛(5)의 주사 영역(36)을 결합함으로써, 조사 영역 및 주사 조건을 결정할 수 있다.

도 6b의 예에서는, 주사 광 조명 유닛(5)은, 기판(13)의 면 상의 소정의 조사 영역을 자외선(29)의 빔에 의해 항상 일정한 형상으로 조사하지만, 주사 광 조명 유닛(5)은 주사 중에 조사 영역의 형상을 변경할 수 있다. 도 3에 도시된 광학 소자(31)의 위치를 제어함으로써, 주사 광 조명 유닛(5)은 빔의 스폿 형상의 크기를 조정하고, 기판(13)의 표면 상의 노광 폭을 조정할 수 있다.

도 6a 및 도 6b는, 조명 유닛(2)의 조사 영역(35)을 둘러싸는 주사 영역(36)을 일주하도록 조사된 자외선(29)에 의해 형성되는 주사 궤적(29a)의 일 예를 도시한다. 그러나, 주사 조건은 자외선(29)이 주사 영역(36)을 복수회 돌도록 조사되게 설정될 수 있다. 또한, 마스킹 블레이드(15)의 위치의 조정 및 주사 광 조명 유닛(5)의 주사 조건의 결정은 반드시 기판(13)이 삽입되기(단계 S13) 전에 행해질 필요는 없다. 이는 단계 S25 및 S26의 노광 공정 전의 어느 때에는 행해질 수 있다.

단계 S13에서는, 제어 유닛(6)은, 외부의 기판 반송 유닛(도시되지 않음) 등이 기판(13)을 임프린트 장치(1) 내로 삽입(반입)하게 하고, 기판(13)은 기판 스테이지(4)의 기판 보유지지 유닛(23)에 의해 흡인-보유지지되도록 반송된다(기판의 삽입). 이때 삽입된 기판(13)에는, 도시되지 않은 공급 유닛에 의해 그 전체면에 임프린트재가 미리 공급(도포)되어 있다.

단계 S14에서는, 제어 유닛(6)은 임프린트 처리를 실행한다. 단계 S14의 임프린트 처리의 상세는 후술한다.

단계 S15에서는, 제어 유닛(6)은, 임프린트 처리가 행해진 기판(13)을 기판 스테이지(4)의 기판 보유지지 유닛(23)으로부터 제거(반출)하고, 외부의 기판 반송 유닛(도시되지 않음) 등이 기판(13)을 임프린트 장치(1) 밖으로 반송하게 한다.

단계 S16에서는, 제어 유닛(6)은 다음에 처리해야 할 다른 기판(13)이 있는지를 판정한다. 다른 기판(13)이 있는 경우(단계 S16에서 예), 처리는 단계 S13으로 되돌아가고, 이 새로운 기판(13)을 임프린트 장치(1) 내로 삽입한다. 다른 기판(13)이 없는 경우(단계 S16에서 아니오), 처리는 단계 S17로 진행한다.

단계 S17에서는, 제어 유닛(6)은, 외부의 몰드 반송 유닛(도시되지 않음) 등이 몰드(12)를 임프린트 장치(1)의 몰드 보유지지 기구(3)로부터 제거(반출)하게 한다(몰드의 제거). 이로서 처리가 완료된다.

이어서, 단계 S14의 임프린트 처리에 대해서 상세하게 설명한다. 도 5는 단계 S14에서 행해지는 임프린트 처리를 도시하는 흐름도이다.

단계 S21에서는, 제어 유닛(6)은, 몰드(12)의 돌출부(18) 아래에, 임프린트 처리가 행해질 기판(13)의 샷 영역이 위치하도록 기판 스테이지(4) 및 몰드 구동 유닛(20) 중 적어도 하나를 구동한다.

단계 S22에서는, 제어 유닛(6)은, 몰드(12)의 돌출부(18)와 기판(13) 상의 임프린트재(14)를 서로 접촉시킨다(몰드 가압 공정). 구체적으로는, 제어 유닛(6)은, 캐비티(12a)로 형성되는 공간의 압력을 조정하면서 몰드 구동 유닛(20)을 Z축 방향으로 구동시켜서, 기포가 사이에 잔존하지 않도록 몰드(12)의 돌출부(18)와 기판(13) 상의 임프린트재(14)를 서로 접촉시킨다. 이 단계에서, 제어 유닛(6)은, 돌출부(18)의 패턴 영역에 형성된 오목-볼록 패턴에 임프린트재(14)가 충전되도록 조정하면서 돌출부(18)와 임프린트재(14)를 서로 접촉시키는 것이 바람직하다.

단계 S23에서는, 제어 유닛(6)은, 정렬 측정 유닛(7)이 기판(13) 상에 형성된 정렬 마크와 몰드(12) 사이의 상대적인 위치를 측정하여 상대적인 오정렬을 취득하게 한다.

단계 S24에서는, 제어 유닛(6)은, 단계 S23에서 취득된 상대적인 오정렬을 저감시키도록, 기판 스테이지(4) 및 몰드 보유지지 기구(3) 중 적어도 하나를 구동하여 기판(13)과 몰드(12)를 서로 정렬시킨다.

단계 S25에서는, 제어 유닛(6)은, 단계 S12에서 위치결정된 마스킹 블레이드(15)를 통해 조명 유닛(2)으로부터의 자외선(17)이 조사 영역(35)(제1 영역)에 조사되도록 제어 처리를 행한다(노광 공정). 구체적으로는, 도 6b에 도시되는 조사 영역(35)에 대해 조명 유닛(2)에 의해 일괄 노광(one-shot exposure)이 행해져서, 돌출부(18)의 조사 영역(35)과 접촉하고 있는 영역의 임프린트재(14)를 경화시킨다.

단계 S26에서는, 제어 유닛(6)은, 단계 S12에서 결정된 주사 조건에 따라, 주사 광 조명 유닛(5)으로부터의 자외선(29)이 주사 영역(36)(제2 영역)에 주사되도록 주사 소자(32)를 제어한다(노광 공정). 구체적으로는, 제어 유닛(6)은, 도 6b에 나타내는 바와 같은 주사 궤적(29a)을 따라 자외선(29)의 빔을 주사함으로써, 돌출부(18)의 주사 영역(36)과 접촉하고 있는 영역의 임프린트재를 경화시킨다.

도 5의 흐름도에 도시되는 바와 같이, 단계 S25 및 단계 S26을 병행하여 행함으로써, 임프린트 처리에 걸리는 시간을 단축시킬 수 있다. 그러나, 이들 단계를 하나씩 행할 수 있다.

단계 S27에서는, 제어 유닛(6)은, 몰드(12)의 돌출부(18)(패턴 영역)를 경화된 임프린트재(14)로부터 분리한다(몰드 분리 공정). 구체적으로는, 캐비티(12a)로 형성되는 공간의 압력을 조정하면서 몰드 구동 유닛(20)을 Z축 방향으로 구동시킴으로써, 제어 유닛(6)은 몰드(12)로부터 경화된 임프린트재(14)를 분리한다. 몰드 분리 공정에서는, 몰드(12)를 Z축 방향으로 이동시키는 대신에, 제어 유닛(6)은 기판(13)을 Z축 방향으로 이동시킬 수 있거나 몰드(12) 및 기판(13)의 양자 모두를 이동시킬 수 있다.

이상과 같이, 임프린트 장치(1)는 주사 광 조명 유닛(5)의 주사 영역(36)이 돌출부(18)의 외주부에 일치하도록 주사 광 조명 유닛(5)의 조사를 제어할 수 있다. 이에 의해, 몰드(12)의 오정렬, 돌출부(18)의 오정렬 등에 의해, 광의 빔의 조사 위치의 오정렬이 발생하는 경우에도, 양호한 노광 상태를 유지하는 임프린트 처리가 실현된다.

몰드(12)가 몰드 보유지지 유닛(19)으로 반송될 때 초기 오정렬이 발생할 수 있다. 또한 임프린트 처리가 반복적으로 행해질 때 시간의 경과에 따라 몰드(12)에 오정렬이 발생할 수 있다. 본 예시적인 실시형태에 따르면, 단계 S12에서 주사 광의 주사 영역의 위치가 보정된다. 그러나, 이러한 보정은 단계 S13에서 기판을 삽입하기 직전에 또는 단계 S14에서 임프린트 처리를 행하기 직전에 행해질 수 있다. 대안적으로, 주사 영역의 보정은 임프린트 장치 내로 삽입된 각각의 기판마다 또는 샷 영역에 대해 행해지는 각각의 임프린트 처리마다 행해질 수 있다.

또한, 도 10에 도시되는 바와 같이, 몰드(12)로서, 몰드(12)의 돌출부(18)를 제외한 영역의 적어도 일부에 차광 유닛(39)으로서 크롬이 코팅된 몰드(크롬 차광 마스크)를 사용할 수 있다. 차광 유닛(39)은 몰드(12)의 돌출부(18)의 외주 영역에, 메사부를 둘러싸도록 배치되는 것이 바람직하다. 이에 의해, 광량 센서(37)를 사용하여 몰드(12)의 위치(돌출부(18)의 위치)를 검출하는 정밀도를 증가시킬 수 있다.

(제2 예시적인 실시형태)

도 11은 제2 예시적인 실시형태에 따른 임프린트 장치(40)를 도시한다. 제2 예시적인 실시형태에 따른 임프린트 장치(40)에 대해서 도 11을 참고해서 설명한다. 제1 예시적인 실시형태에서 설명한 임프린트 장치(1)의 것과 동일한 부재는 동일한 참조 문자로 나타내고, 중복하는 설명은 생략한다.

제1 예시적인 실시형태에 따른 임프린트 장치(1)는, 주사 광 조명 유닛(5) 및 다이크로익 미러(28)를 사용하여 기판(13)의 원하는 위치에 자외선(29)의 빔을 주사한다. 제2 예시적인 실시형태에 따른 임프린트 장치(40)는, 상기 요소를 사용하는 대신에, 제2 조명 유닛으로서의 일괄 조명 유닛(one-shot illumination unit)(41) 및 광 변조 디바이스(42)(공간 광 변조 디바이스)를 사용한다.

일괄 조명 유닛(41)의 광원은, 임프린트재(14)를 경화시키는 파장을 갖는 광을 사출하며, 몰드(12)의 돌출부(18)의 주변부를 집합적으로 조명한다. 예를 들어, 일괄 조명 유닛(41)의 광원은 400 nm의 파장 대역을 갖는 광을 사출한다. 본 예시적인 실시형태에 따르면, 일괄 조명 유닛(41)은 조명 유닛(2)(제1 조명 유닛)의 광원과는 상이한 광원을 사용한다. 그러나, 일괄 조명 유닛(41) 및 조명 유닛(2)은 동일한 광원으로부터의 광을 사용하여 임프린트재를 조사할 수 있다.

광 변조 디바이스(42)로서는, 디지털 마이크로 미러 디바이스(이하, DMD라 칭함)를 사용한다. 그러나, 광 변조 디바이스(42)는 DMD로 제한되지 않는다. 액정 디바이스(LCD) 및 실리콘 상 액정(liquid crystal on silicon)(LCOS) 디바이스와 같은 다른 디바이스가 사용될 수 있다. 임프린트 장치(40)는, 일괄 조명 유닛(41)과 기판(13) 사이에 광 변조 디바이스(42)를 사용함으로써, 일괄 조명 유닛(41)의 조사 영역(43)(제2 영역)을 자유롭게 설정할 수 있다.

제2 예시적인 실시형태에 따른 임프린트 장치(40)에 의해 조사 영역(43)을 보정하는 방법에서는, 단계 S12에서, 도 8에 도시되는 바와 같이, 기판 스테이지(4)를 X 및 Y 방향으로 구동함으로써 광량 센서(37)를 돌출부(18)의 측면 아래의 기준 위치에 배치한다. 계속해서, 일괄 조명 유닛(41)은 돌출부(18)의 측면을 포함하는 주변부에 자외선(29)을 조사한다. 동시에, DMD에 의해 조사 영역(43)의 설정을 자유롭게 변경하고, 광량 센서(37)가 설정 변경의 결과를 측정한다. 이들 측정에 기초하여, 일괄 조명 유닛(41)의 조사 영역(43)이 돌출부(18)의 외주부와 일치하도록 DMD 설정 조건을 취득한다.

도 12는, DMD에 대해 최적 설정이 이루어지며, 돌출부(18)의 외주부에 대하여 일괄 조명 유닛(41)의 조사 영역(43)이 결정되는 일 예를 도시한다. 도 12의 음영부는 광 변조 디바이스(42)인 DMD를 유효화함으로써 조사되는 영역을 나타낸다. 이 영역은 돌출부(18)의 측면으로부터 미리결정된 폭의 여유가 있는 상태에서 조사된다.

도 12에서, 광 변조 디바이스(42)의 분해능을 나타내는 DMD의 분할수는 자유롭게 설정될 수 있다. 도 12에서는 설명을 위해 거친 분해능이 사용되지만, DMD의 분해능은 대략 몇십 μm이다. 실제 임프린트 장치(40)는 도 12에 도시된 DMD보다 훨씬 더 많은 수의 분할을 갖는다. 따라서, 더 미세한 분해능이 설정될 수 있다.

도 12는 몰드(12)에 형성된 돌출부(18)의 일 변에 대해 조사 영역(43)이 조정되는 경우를 도시한다. 돌출부(18)의 다른 변의 각각에 대해서도 동일한 방식으로 돌출부(18)의 위치를 취득하고, 조사 영역(43)의 추가 보정을 행함으로써, 돌출부(18)에 형성된 패턴 영역을 둘러싸는 외주부에 자외선(29)이 조사되도록 DMD의 최적 설정을 결정할 수 있다. 대안적으로, 돌출부(18)의 전역을 측정할 수 있는 광량 센서(37)가 배치될 수 있고, 돌출부(18)의 패턴 영역을 둘러싸는 외주부에 대하여 DMD의 최적 설정을 동시에 취득할 수 있다.

임프린트 장치(1)에 의해 행해지는 처리를 도시하는 도 4의 흐름도 및 대응하는 임프린트 처리를 도시하는 도 5의 흐름도는, 상술한 단계 S12 및 S26에서 조명에 일괄 조명 유닛(41)이 사용되는 점에서 본 예시적인 실시형태에 따른 처리와 상이하다. 따라서, 본 예시적인 실시형태에 따른 임프린트 장치(40)에 의해 행해지는 처리에서는, 몰드(12)의 돌출부(18)의 외주 영역이 집합적으로 노광된다(노광 공정). 이 노광 공정을 제외하는 처리는 제1 예시적인 실시형태에 따른 처리와 동일하기 때문에, 그에 대한 중복하는 설명은 생략한다.

상기와 같이, 본 예시적인 실시형태에 따른 임프린트 장치(40)는, 광량 센서(37)가 몰드(12)의 돌출부(18)의 위치를 검출하게 하고, 일괄 조명 유닛(41)(광 변조 디바이스(42))의 조사 영역을 조정함으로써, 조사 광을 원하는 영역에 조사할 수 있다. 따라서, 임프린트 장치(40)는 패턴 영역의 외부에의 광의 조사 및 샷 영역 내의 조사 광의 불균일을 저감할 수 있다.

이상과 같이, 임프린트 장치(40)는, 일괄 조명 유닛(41)의 조사 영역(43)이 돌출부(18)의 외주부와 일치하도록 일괄 조명 유닛(41)에 의해 행해지는 조사를 제어할 수 있다. 이에 의해, 몰드(12)의 오정렬, 돌출부(18)의 오정렬 등에 의해, 외주부에 조사되는 광의 조사 위치에 오정렬이 발생하는 경우에도, 양호한 노광 상태를 유지하는 임프린트 처리가 실현된다.

(물품 제조 방법)

임프린트 장치를 사용해서 형성한 경화물의 패턴은, 다양한 물품의 적어도 일부로서 영구적으로 사용되거나 다양한 물품이 제조될 때 일시적으로 사용된다. 이러한 물품의 예는 전기 회로 소자, 광학 소자, MEMS, 기록 소자, 센서, 및 몰드를 포함한다. 전기 회로 소자의 예는, 동적 랜덤 액세스 메모리(DRAM), 정적 랜덤 액세스 메모리(SRAM), 플래시 메모리, 및 자기저항 랜덤 액세스 메모리(MRAM)와 같은 휘발성 또는 비휘발성 반도체 메모리와, 대규모 집적 회로(LSI), 전하 결합 디바이스(CCD), 이미지 센서, 및 필드 프로그래머블 게이트 어레이(FPGA)와 같은 반도체 소자를 포함한다. 몰드의 예는 임프린트용 몰드를 포함한다.

경화물의 패턴은 상기 물품의 적어도 일부의 구성 부재로서 그대로 사용되거나 레지스트 마스크로서 일시적으로 사용된다. 에칭, 이온 주입 등이 기판 처리 단계에서 행해진 후에, 레지스트 마스크는 제거된다. 또한, 기판을 처리하는 주지의 단계는 에칭, 레지스트 박리, 다이싱, 본딩, 패키징을 포함한다.

이어서, 물품의 구체적인 제조 방법에 대해서 설명한다. 도 13a에 도시되는 바와 같이, 먼저, 절연재 등의 피가공재(2z)가 표면에 형성된 실리콘 웨이퍼 등의 기판(1z)을 준비한다. 계속해서, 잉크젯법 등에 의해 피가공재(2z)의 표면에 임프린트재(3z)를 도포한다. 도 13a에서는, 복수의 액적인 임프린트재(3z)가 기판 상으로 도포되어 있다.

도 13b에 나타내는 바와 같이, 임프린트용 몰드(4z)를, 그 오목-볼록 패턴이 형성된 측을 기판 상의 임프린트재(3z)를 향하도록 배치한다. 도 13c에 나타내는 바와 같이, 임프린트재(3z)가 도포된 기판(1z)을 몰드(4z)에 접촉시키고, 거기에 압력을 가한다. 몰드(4z)와 피가공재(2z) 사이의 공간에 임프린트재(3z)가 충전된다. 이 상태에서, 경화 에너지로서 광이 몰드(4z)를 통해서 임프린트재(3z)에 조사된다. 따라서, 임프린트재(3z)는 경화된다.

도 13d에 나타내는 바와 같이, 임프린트재(3z)가 경화된 후, 몰드(4z) 및 기판(1z)은 서로 분리된다. 이러한 방식으로, 임프린트재(3z)의 경화물의 패턴이 기판(1z) 상에 형성된다. 경화물의 패턴은 몰드의 형상에 대응하는 형상을 갖는다. 더 구체적으로는, 몰드의 오목부는 경화물의 볼록부에 대응하며, 몰드의 볼록부는 경화물의 오목부에 대응한다. 즉, 몰드(4z)의 오목-볼록 패턴이 임프린트재(3z)에 전사되었다.

도 13e에 나타내는 바와 같이, 경화물의 패턴을 내에칭 마스크로서 사용하여 에칭을 행하면, 피가공재(2z)의 표면 중, 경화물이 없거나 경화물이 얇게 잔존하는 부분이 제거되어, 홈(5z)이 형성된다. 도 13f에 나타내는 바와 같이, 경화물의 패턴을 제거하면, 피가공재(2z)의 표면에 홈(5z)이 형성된 물품을 얻을 수 있다. 이 예에서는, 경화물의 패턴이 제거된다. 그러나, 처리 후에도 패턴을 제거하지 않고 예를 들어 반도체 소자 등에 포함되는 층간 절연막으로서, 즉 물품의 구성 부재로서 사용할 수 있다. 본 예시적인 실시형태에 따른 물품 제조 방법은, 종래의 방법에 비하여, 물품의 성능, 품질, 생산성, 및 생산 비용 중 적어도 하나에서 유리하다.

본 개시내용을 예시적인 실시형태를 참고하여 설명하였지만, 본 발명은 개시된 예시적인 실시형태로 제한되지 않는다는 것을 이해해야 한다. 이하의 청구항의 범위는 이러한 모든 변형과 동등한 구조 및 기능을 포함하도록 최광의로 해석되어야 한다.

Claims

기부로부터 돌출하는 돌출부를 갖는 몰드를 사용하며, 상기 돌출부를 기판 상의 조성물에 접촉시킴으로써 임프린트 처리를 행하는 임프린트 장치이며, 상기 임프린트 장치는,
상기 몰드를 보유지지하도록 구성되는 몰드 보유지지 유닛;
상기 조성물이 배치된 상기 기판을 보유지지하도록 구성되는 기판 보유지지 유닛;
상기 기판 보유지지 유닛 상에 장착된 광량 측정 유닛;
상기 조성물과 상기 몰드의 상기 돌출부가 서로 접촉하도록, 상기 몰드 보유지지 유닛과 상기 기판 보유지지 유닛 중 적어도 하나를 구동하도록 구성되는 구동 유닛;
상기 조성물을 경화시키는 광을 사출하도록 구성되는 제1 조명 유닛;
상기 조성물을 경화시키는 광을 사출하도록 구성되는 제2 조명 유닛; 및
상기 조성물과 상기 돌출부가 서로 접촉하고 있는 상태에서, 상기 돌출부의 제1 영역에 대응하는 위치의 상기 조성물에 상기 제1 조명 유닛으로부터의 상기 광이 조사되도록 제어 처리를 행하고, 상기 돌출부의 상기 제1 영역의 외측의 제2 영역에 대응하는 위치의 상기 조성물에 상기 제2 조명 유닛으로부터의 상기 광이 조사되도록 제어 처리를 행하게 구성되는 제어 유닛을 포함하며,
상기 제어 유닛은, 상기 광량 측정 유닛에 의해 취득된 측정 결과에 기초하여, 상기 제2 조명 유닛으로부터의 상기 광이 상기 몰드의 외주 영역에 조사되도록 상기 제2 조명 유닛의 조사 영역의 위치를 조정하는 임프린트 장치.
제1항에 있어서,
상기 제어 유닛은, 상기 제1 조명 유닛에 의한 조사와 상기 제2 조명 유닛에 의한 조사가 병행해서 행해지도록 제어 처리를 행하는 하는 임프린트 장치.
제1항에 있어서,
상기 제2 조명 유닛은 상기 조성물을 경화시키는 광의 빔을 주사하도록 구성되는 주사 유닛을 포함하는 임프린트 장치.
제1항에 있어서,
상기 제2 조명 유닛은 상기 조성물을 집합적으로 경화시키도록 구성되는 광원과 상기 기판 상의 조사 영역을 설정하도록 구성되는 광 변조 디바이스를 포함하는 임프린트 장치.
제4항에 있어서,
상기 광 변조 디바이스로서 디지털 마이크로 미러 디바이스를 포함하는 임프린트 장치.
제1항에 있어서,
상기 제1 조명 유닛으로부터 사출되는 상기 광의 파장이 상기 제2 조명 유닛으로 사출되는 상기 광의 파장과는 상이한 임프린트 장치.
물품의 제조 방법이며, 상기 방법은,
제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 따른 임프린트 장치를 사용하여 기판 상에 조성물의 경화물을 형성하는 형성 단계; 및
상기 형성 단계에 의해 상기 조성물의 상기 경화물이 형성된 상기 기판을 처리하는 단계를 포함하는 물품의 제조 방법.
기부로부터 돌출하는 돌출부를 갖는 몰드를 사용하며, 상기 돌출부를 기판 상의 조성물에 접촉시킴으로써 임프린트 처리를 행하는 임프린트 방법이며, 상기 임프린트 방법은,
상기 조성물과 상기 돌출부를 서로 접촉시키는 접촉 단계;
상기 접촉 단계 후에, 상기 돌출부의 제1 영역에 대응하는 위치의 상기 조성물에 상기 조성물을 경화시키는 광을 조사하는 제1 조사를 행하는 단계; 및
상기 접촉 단계 후에, 상기 돌출부의 상기 제1 영역의 외측의 제2 영역에 대응하는 위치의 상기 조성물에 상기 조성물을 경화시키는 광을 조사하는 제2 조사를 행하는 단계를 포함하며,
상기 몰드로부터의 광량의 측정 결과에 기초하여, 상기 제2 조사에서의 상기 광의 조사 영역이 조정되는 임프린트 방법.