KR20210148907A - 제어 방법, 프로그램, 임프린트 방법 및 물품 제조 방법 - Google Patents

Abstract

기판 상에 성형가능 재료의 층을 형성하도록 동작가능한 성형 장치를 제어하는 제어 장치의 제어 방법이 제공된다. 상기 방법은, 액적 각각의 기판에의 적하량 및 적하 위치를 규정하는 데이터를 취득하는 취득 단계, 액적 각각의 확대 형상이 다각형인 것을 상정하여 액적 각각의 확대를 계산하고 다각형으로 확대된 액적의 영역 및 몰드에서의 성형가능 재료로 충전되어야 할 오목부의 영역이 중첩되는 중첩 영역의 표면적을 계산하는 계산 단계, 및 계산 단계에서의 결과에 기초하여 오목부가 성형가능 재료로 충전되도록 데이터를 보정하는 단계를 포함한다.

Description

제어 방법, 프로그램, 임프린트 방법 및 물품 제조 방법{CONTROL METHOD, PROGRAM, IMPRINT METHOD, AND ARTICLE MANUFACTURING METHOD}

본 발명은 제어 방법, 프로그램, 임프린트 방법 및 물품 제조 방법에 관한 것이다.

성형 장치는, 기판 상에 성형가능 재료의 복수의 액적을 공급한 후 기판 상에 공급된 복수의 액적과 몰드를 접촉시켜서 복수의 액적을 융합시킴으로써 기판 상에 성형가능 재료의 층을 형성한다. 성형 장치의 전형적인 예로서, 임프린트 기술을 사용하는 임프린트 장치가 있다. 임프린트 장치는, 기판 상의 성형가능 재료인 임프린트재와 몰드를 접촉시켜서 몰드의 패턴을 구성하는 오목부에 임프린트재를 충전시킨다. 그 후, 임프린트재가 경화되어, 몰드의 패턴이 기판에 전사된다.

일본 특허 공개 제2009-536591호는, 몰드를 기판을 향해서 돌출하는 형상으로 변형시키고, 기판 상의 임프린트재에 대하여 몰드의 중심 부분을 접촉시킨 후에, 임프린트재와 몰드의 접촉 영역을 확대시키는 것을 기재하고 있다. 임프린트재와 몰드의 접촉 영역을 확대시키는 과정에서, 임프린트재와 몰드 사이에 존재하는 기체가 중심 부분으로부터 배출된다.

일본 특허 공개 제2020-043338호에는, 임프린트재와 몰드 사이에 존재하는 기체가 고속으로 배출되는 임프린트재의 액적을 위치결정하는 방법이 개시되어 있다.

일본 특허 공개 제2020-043338호에서는, 임프린트재와 몰드 사이에 존재하는 기체를 고속으로 배출시키도록 임프린트재의 액적의 위치결정이 결정된다.

그러나, 몰드나 기판에는 요철이 있고, 임프린트재가 충전되어야 할 오목부가 존재한다. 특히, 몰드 및 기판에는 위치결정용의 마크가 제공되어 있고, 마크를 구성하는 오목부가 존재한다. 일본 특허 공개 제2020-043338호는, 그러한 오목부에 임프린트재를 확실하게 충전시키는 것은 고려하지 않으며, 임프린트재가 오목부에 충전되지 않는 경우가 있을 수 있다. 예를 들어, 위치결정용의 마크의 부분이 미충전되는 경우, 다음 단계에서 중첩 등에 영향을 줄 수 있다.

본 발명은 기판 상의 성형가능 재료와 몰드 사이의 기체의 고속 배출과 미충전되는 부분의 방지를 양립시키는데 유리한 기술을 제공한다.

본 발명은 그 일 양태에서 기판 상에 성형가능 재료의 복수의 액적을 공급한 후, 상기 기판 상에 공급된 상기 복수의 액적과 몰드를 접촉시켜서 상기 복수의 액적을 융합시킴으로써, 상기 기판 상에 상기 성형가능 재료의 층을 형성하도록 동작가능한 성형 장치를 제어하는 제어 장치의 제어 방법을 제공한다. 상기 방법은 상기 복수의 액적 각각의 상기 기판에의 적하량 및 적하 위치를 규정하는 데이터를 취득하는 취득 단계, 상기 데이터에 따라 상기 복수의 액적을 상기 기판 상에 공급한 후 상기 복수의 액적과 상기 몰드를 접촉시켰을 때의 상기 복수의 액적 각각의 확대 형상(spread shape)이 다각형인 것을 상정하여 상기 복수의 액적 각각의 확대를 계산하고, 상기 다각형으로 확대된 액적의 영역과 상기 몰드에서의 상기 성형가능 재료가 충전되어야 할 오목부의 영역이 중첩되는 중첩 영역의 표면적을 계산하는 계산 단계, 및 상기 계산 단계의 계산 결과에 기초하여, 상기 오목부가 상기 성형가능 재료로 충전되도록 상기 데이터를 보정하는 보정 단계를 포함한다.

본 발명의 추가적인 특징은 (첨부된 도면을 참고한) 예시적인 실시형태에 대한 다음의 설명으로부터 명확해질 것이다.

도 1은 임프린트 장치의 구성을 도시하는 도면이다.
도 2는 드롭 레시피를 보정하기 위한 제어 장치를 제어하는 방법의 흐름도이다.
도 3a 내지 도 3c는 복수의 액적 각각의 확대 형상을 예시하는 도면이다.
도 4a 및 도 4b는 중첩 영역의 표면적을 계산하는 처리를 설명하는 도면이다.
도 5a 및 도 5b는 중첩 영역의 표면적을 계산하는 처리를 설명하는 도면이다.
도 6은 실시형태에 따른 물품 제조 방법을 설명하는 도면이다.

이하, 첨부 도면을 참조하여 실시형태를 상세하게 설명한다. 이하의 실시형태는 청구된 발명의 범위를 한정하려는 것은 아니다. 실시형태에는 다수의 특징이 설명되어 있지만, 이러한 모든 특징이 필요한 발명으로 한정되지 않으며, 이러한 다수의 특징은 적절히 조합될 수 있다. 또한, 첨부 도면에서는, 동일하거나 유사한 구성에는 동일한 참조 번호가 부여되며, 그에 대한 중복하는 설명은 생략한다.

<제1 실시형태>

본 발명은, 기판 상에 성형가능 재료인 경화성 조성물(이하, 단순히 "조성물"이라 칭함)을 성형하는 성형 처리를 행하는 성형 장치에 관한 것이다. 성형 처리는, 기판 상에 조성물의 액적을 이산적으로 공급하는 공급 단계 및 기판 상에 공급된 조성물과 몰드(원판 또는 템플릿이라고도 칭함)를 접촉시키는 접촉 단계를 포함할 수 있다. 성형 처리는 조성물과 몰드가 접촉하는 상태에서 조성물을 경화시키는 경화 단계 및 경화된 조성물과 몰드를 분리하는 분리 단계를 더 포함할 수 있다. 본 실시형태에서는, 성형 장치의 구체예인 임프린트 장치에 대해서 설명한다. 도 1은 실시형태에서의 임프린트 장치(100)의 구성을 도시하는 도면이다.

먼저, 실시형태에 따른 임프린트 장치의 개요에 대해서 설명한다. 임프린트 장치는, 기판 상에 공급된 성형가능 재료인 임프린트재와 몰드를 접촉시킨 후 임프린트재에 경화용의 에너지를 부여함으로써, 몰드의 요철 패턴이 전사된 경화물의 패턴을 형성하는 장치이다.

임프린트재로서는, 경화용의 에너지가 부여되는 것에 의해 경화되는 경화성 조성물(미경화 수지라고도 칭함)이 사용된다. 경화용의 에너지로서는, 전자기파, 열 등이 사용될 수 있다. 전자기파는, 예를 들어 10 nm(포함) 내지 1 mm(포함)의 파장 범위로부터 선택되는 광, 더 구체적으로는 적외선, 가시광선, 또는 자외선일 수 있다. 경화성 조성물은 광 조사 또는 가열에 의해 경화되는 조성물일 수 있다. 광 조사에 의해 경화되는 광경화성 조성물은, 적어도 중합성 화합물과 광중합 개시제를 함유하며, 필요에 따라 비중합성 화합물 또는 용제를 더 함유할 수 있다. 비중합성 화합물은 증감제, 수소 공여체, 내첨형 이형제, 계면활성제, 산화방지제, 폴리머 성분 등을 포함하는 군으로부터 선택되는 재료 중 적어도 1종이다. 임프린트재는, 액체 분사 헤드에 의해 액적 형태 또는 복수의 액적이 연결되어 형성되는 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)일 수 있다. 기판의 재료로서는, 예를 들어 유리, 세라믹, 금속, 반도체, 수지 등이 사용될 수 있다. 필요에 따라, 기판의 표면에 기판과는 상이한 재료로 이루어지는 부재가 제공될 수 있다. 기판은, 예를 들어 실리콘 웨이퍼, 화합물 반도체 웨이퍼, 또는 실리카 유리를 포함한다. 또한, 기판은 임프린트 처리에 의해 마스터 몰드로부터 레플리카 몰드를 제조하기 위한 유리 기판일 수 있다.

본 명세서 및 첨부 도면에서는, 기판(1)의 표면에 평행한 방향을 X-Y 평면으로서 설정하는 XYZ 좌표계에 의해 방향을 나타낸다. XYZ 좌표계의 X축, Y축, 및 Z축에 평행한 방향이 각각 X 방향, Y 방향, 및 Z 방향이며, X축 둘레의 회전, Y축 둘레의 회전, 및 Z축 둘레의 회전이 각각 θX, θY, 및 θZ이다.

도 1의 임프린트 장치(100)는 광 조사에 의해 임프린트재를 경화시키는 광경화법을 채용한다. 몰드 보유지지 유닛(5)은 진공 흡인력 또는 정전기력에 의해 몰드(2)를 끌어당겨서 보유지지한다. 몰드 보유지지 유닛(5)은, 선택적으로 기판(1)의 상부 상의 임프린트재(3)와 몰드(2)를 접촉시키고 기판(1)의 상부 상의 임프린트재(3)와 몰드(2)를 분리(이형)하도록 몰드(2)를 Z 방향으로 이동시킨다. 또한, 몰드 보유지지 유닛(5)은, Z 방향뿐만 아니라 X 방향 및 Y 방향으로도 몰드(2)를 이동시킬 수 있도록 구성될 수 있다. 또한, 몰드 보유지지 유닛(5)은, 몰드(2)의 θZ 방향의 위치 및 몰드(2)의 X-Y 평면에 대한 기울기를 조정하기 위한 틸트 기구를 포함할 수 있다.

기판 스테이지(4)는 진공 흡인력 또는 정전기력에 의해 기판(1)을 끌어당겨서 보유지지한다. 기판 스테이지(4)는 XY 평면 내에서 이동가능하다. 몰드(2)와 기판(1) 상의 임프린트재(3)를 접촉시킬 때는, 기판 스테이지(4)의 위치가 조정되고, 이에 의해 몰드(2)의 위치와 기판(1)의 위치가 서로 정렬된다. 기판 스테이지(4)에 적용가능한 액추에이터는, 예를 들어 리니어 모터 및 에어 실린더를 포함한다. 또한, 기판 스테이지(4)는, X 방향 및 Y 방향뿐만 아니라 Z 방향으로도 기판(1)을 이동시킬 수 있도록 구성될 수 있다. 기판(1) 상의 임프린트재(3)와 몰드(2)의 접촉 및 이형은 몰드 보유지지 유닛(5)이 몰드(2)를 Z 방향으로 이동시키는 것에 의해 실현될 수 있다는 것에 유의한다. 그러나, 기판 스테이지(4)가 기판(1)을 Z 방향으로 이동시킴으로써 접촉 및 이형이 실현될 수 있다. 대안적으로, 몰드(2)와 기판(1)의 양쪽을 상대적으로 Z 방향으로 이동시킴으로써 접촉 및 이형이 실현될 수 있다. 또한, 기판 스테이지(4)는 기판(1)의 θZ 방향의 위치 및 기판(1)의 X-Y 평면에 대한 기울기를 조정하기 위한 틸트 기구를 포함할 수 있다.

공급 유닛(6)은, 몰드 보유지지 유닛(5)의 근방에 위치결정되고, 기판(1) 상의 적어도 하나의 샷 영역(성형 영역)에 임프린트재(3)를 공급한다. 공급 유닛(6)은 잉크젯 방식에 의해 기판 상에 임프린트재의 액적을 이산적으로 공급한다. 공급 유닛(6)은, 예를 들어 복수의 토출구를 포함하는 피에조 타입 토출 기구(잉크젯 헤드)를 갖는다. 임프린트재(3)의 액적의 양은 0.1 내지 10 pL/액적의 범위에서 조정될 수 있으며, 통상 대략 1pL/액적이 사용되는 경우가 많다. 임프린트재(3)의 공급량(적하량)은 몰드의 패턴의 밀도 및 원하는 잔류 층 두께에 기초하여 결정된다는 것에 유의한다. 공급 유닛(6)은, 후술하는 제어 장치(200)에 의해 생성된 각 액적의 적하량 및 적하 위치를 나타내는 공급 패턴에 따라서 임프린트재(3)를 액적으로서 샷 영역 위에 분산시켜 위치결정한다.

제어 장치(200)는, CPU(201) 및 메모리(202)를 포함하는 적어도 하나의 컴퓨터(정보 처리 장치)에 의해 구성된다. 또한, 제어 장치(200)는, 임프린트 장치(100)의 각 구성요소에 회선(유선/무선인지 관계없음)을 통해서 접속되고, 메모리(202)에 저장된 프로그램에 따라 임프린트 장치(100)의 각 구성요소의 동작, 조정 등을 제어한다. 또한, 제어 장치(200)의 메모리(202)(또는 다른 저장 매체)에는, 임프린트재의 공급 패턴(복수의 액적 각각의 기판으로의 적하량 및 적하 위치를 규정함)의 데이터(드롭 레시피)가 저장된다. 공급 유닛(6)은, 이 드롭 레시피에 따라서 임프린트재(3)의 액적을 샷 영역 위에 분산시켜 위치결정한다. 제어 장치(200)는, 임프린트 장치(100)의 다른 부분과 일체로(공통 하우징 내에) 구성될 수 있거나 임프린트 장치(100)의 다른 부분과 개별적으로(다른 하우징 내에) 구성될 수 있다.

이어서, 임프린트 장치(100)에서의 임프린트 방법(임프린트 처리)에 대해서 설명한다. 이 임프린트 방법은 제어 장치(200)에 의해 실행된다. 먼저, 기판 스테이지(4)에 기판(1)이 적재되고 그 후 고정된다. 이어서, 기판 스테이지(4)가 구동되며, 기판(1)의 위치가 적절히 변경된다. 그리고, 각각의 미리결정된 샷 영역에 대해 패턴이 형성된다(스텝 앤드 리피드). 어떤 1개의 샷 영역에 관한 패턴 형성의 흐름은 이하와 같다. 먼저, 기판 스테이지(4)가 구동되며, 그 후 기판(1) 상의 임프린트재 공급 위치(샷 영역 상의 미리결정된 위치)가 공급 유닛(6)의 공급구 아래에 위치결정된다. 그 후, 공급 유닛(6)에 의해 샷 영역에 임프린트재가 공급된다(공급 단계). 예를 들어, 공급 유닛(6)은 부주사 방향(예를 들어, Y 방향)으로 일정 간격으로 배열되는 복수의 토출구를 갖고, 임프린트재의 액적을 샷 영역 위로 선 형태로 이산적으로 공급한다. 제어 장치(200)는, 임프린트재를 공급하면서 기판 스테이지(4)(즉, 기판(1))를 주사 방향(예를 들어, X 방향)으로 이동시킴으로써, 샷 영역 위로 직사각형 형상 같은 원하는 형상의 영역에 임프린트재를 공급할 수 있다.

이어서, 샷 영역이 몰드(2) 바로 아래의 임프린트 위치에 위치결정되도록 기판 스테이지(4)에 의해 기판(1)이 이동된다. 그 후, 몰드 보유지지 유닛(5)이 구동되고, 그 후 샷 영역 상의 임프린트재(3)와 몰드(2)가 접촉한다(접촉 단계). 이때, 몰드(2)를 기판(1)을 향해서 돌출하는 형상으로 변형시킨 후 임프린트재(3)와 몰드(2)의 접촉이 개시된다. 몰드(2)와 임프린트재(3)의 접촉면의 형상은, 원형 또는 그것에 유사한 형상이며, 그 형상을 유지하면서 샷 영역의 중심으로부터 외측을 향해서 확대된다. 이 접촉 단계에 의해, 임프린트재(3)는 몰드(2)의 요철 패턴에 충전된다. 이 상태에서, 광원(도시되지 않음)으로부터의 광이 몰드 보유지지 유닛(5) 및 몰드(2)를 통해서 임프린트재(3)에 조사되고, 임프린트재가 경화된다(경화 단계). 임프린트재(3)가 경화된 후, 몰드 보유지지 유닛(5)이 구동되며, 몰드(2)와 임프린트재(3)가 분리된다(분리 단계). 이에 의해, 기판(1) 상의 샷 영역의 표면에는, 몰드(2)의 요철 패턴에 일치하는 3차원 임프린트재 패턴(층)이 형성된다. 이러한 일련의 임프린트 동작을 기판 스테이지(4)의 구동에 의해 샷 영역을 변경하면서 복수회 실시함으로써, 임프린트 장치(100)는 기판(1) 상의 복수의 샷 영역 각각에 임프린트재의 패턴을 형성할 수 있다.

접촉 단계에서 몰드에 임프린트재(3)를 충전시킬 때, 몰드(2)와 기판(1) 사이에 존재하는 공기가 몰드(2)에 들어가면, 소정 부분이 미충전 상태로 남는 결함이 발생할 수 있다. 따라서, 몰드(2)와 기판(1) 사이의 공간에, 임프린트재(3)에 대하여 고 가용성 및 고 확산성의 성질 중 적어도 하나를 갖는 기체가 공급되는 것이 바람직하다.

기판 상의 임프린트재와 몰드의 접촉 영역을 확대시키는 과정에서, 몰드와 임프린트재 사이의 공간에 기체가 갇히면, 몰드의 오목부에의 임프린트재의 충전이 방해될 것이다. 몰드의 오목부에의 임프린트재의 충전이 불완전한 상태에서 임프린트재가 경화되는 경우, 임프린트재의 경화물에 의해 형성되는 패턴에 결함이 발생할 수 있다. 따라서, 공간에 갇힌 상기 기체가 임프린트재에 용해되거나 또는 응축됨으로써 제거되고, 그 후 몰드의 오목부에 임프린트재가 충전될 때까지, 임프린트재의 경화의 개시를 기다릴 필요가 있다. 이러한 프로세스는 스루풋을 저하시킬 수 있다. 기체의 갇힘은, 기체가 배출되는 경로가 임프린트재에 의해 막히는 것에 의해 야기될 수 있다. 이러한 이유로, 일본 특허 공개 제2020-043338호에서는, 임프린트재와 몰드 사이에 존재하는 기체를 고속으로 배출하도록 임프린트재의 액적의 위치결정이 결정된다.

그러나, 몰드에는, 통상의 미세 패턴의 이외에 위치결정용의 마크가 제공된다. 또한, 기판에는 요철이 존재한다. 일본 특허 공개 제2020-043338호는, 몰드의 위치결정용의 마크의 정보나 기판의 요철은 고려하지 않기 때문에, 몰드의 위치결정용의 마크 또는 기판의 요철부에서 임프린트재가 부족해지는 것에 의해 소정 부분이 미충전될 가능성이 있다. 본 실시형태는 이러한 문제를 다룬다.

실시형태에서의 제어 장치(200)의 제어 방법에 관해서 상세하게 설명한다. 도 2는 드롭 레시피를 보정하기 위한 제어 장치(200)의 제어 방법의 흐름도이다. 이 흐름도에 대응하는 프로그램은 제어 장치(200)의 메모리(202)(또는 다른 저장 매체)에 저장되며 CPU(201)에 의해 실행된다.

단계 S101에서, 제어 장치(200)는, 몰드(2)의 요철 정보 및 마크 정보, 기판(1)의 요철 정보, 임프린트재의 지정 잔류층 두께 등을 포함할 수 있는 설계 정보를 취득한다. 설계 정보는, 네트워크 등을 통해서 외부로부터 수신됨으로써 취득될 수 있거나, 제어 장치(200)에서 조작 유닛(유저 인터페이스)을 통해서 설계 정보를 입력함으로써 취득될 수 있다.

단계 S102에서, 제어 장치(200)는 드롭 레시피를 취득한다. 드롭 레시피는, 네트워크 등을 통해서 외부 유닛으로부터 수신함으로써 또는 단계 S101에서 취득된 설계 정보에 기초하여 제어 장치(200)에서 드롭 레시피를 생성함으로써 취득될 수 있다. 여기서 취득되는 드롭 레시피는, 복수의 액적에 의해 갇히는 기체의 발생이 저감되는 미리결정된 기준에 기초하여 복수의 액적 각각의 기판에의 적하량 및 적하 위치를 규정할 수 있다. 예를 들어, 일본 특허 공개 제2020-043338호에 개시된 방법에 의해, 기판과 몰드 사이에 존재하는 기체를 고속으로 배출하는 액적의 위치를 규정하는 드롭 레시피가 취득될 수 있다. 여기서 취득된 드롭 레시피가 초기 드롭 레시피이다.

단계 S103에서는, 제어 장치(200)는 임프린트 조건(임프린트 파라미터)을 취득한다. 임프린트 조건은, 몰드(2)와 임프린트재(3)를 접촉시킬 때의 몰드 보유지지 유닛(5)의 이동 속도 및 힘, 몰드(2)의 패턴부를 기판을 향해서 돌출하도록 변형시키는 정도 등을 포함할 수 있다.

단계 S104에서는, 제어 장치(200)는 복수의 액적 각각의 확대를 계산한다. 여기에서는, 설계 정보 및 임프린트 조건에 기초하여, 드롭 레시피에 따라 복수의 액적을 기판 상에 공급한 후 복수의 액적과 몰드를 접촉시켰을 때의 복수의 액적 각각의 확대 형상이 다각형인 것을 상정하여 복수의 액적 각각의 확대가 계산된다.

단계 S105에서는, 제어 장치(200)는, 다각형으로 확대된 액적의 영역과 임프린트재가 충전되어야 할 오목부(예를 들어, 마크의 오목부)의 영역이 중첩되는 영역인 중첩 영역의 표면적을 계산한다.

단계 S106에서는, 제어 장치(200)는, 단계 S105에서의 계산 결과에 기초하여 상기 오목부에 임프린트재가 충전되도록 초기 드롭 레시피를 보정한다. 구체적으로는, 예를 들어 상기 오목부에 임프린트재가 충전되도록 중첩 영역에서의 액적의 적하량이 증량된다.

도 3a 내지 도 3c는 복수의 액적과 몰드를 접촉시켰을 때의 복수의 액적 각각의 확대 형상을 예시한다. 드롭 레시피에서의 액적의 적하량 및 적하 위치는 일반적으로 기판 상의 임프린트재와 몰드의 접촉 영역, 몰드의 요철 영역의 크기, 임프린트재의 지정 잔류층 두께 등에 기초하여 설정될 수 있다. 또한, 상술한 바와 같이, 초기 드롭 레시피는, 복수의 액적에 의해 갇히는 기체의 발생이 저감되는 미리결정된 기준에 기초하여 복수의 액적 각각의 기판에의 적하량 및 적하 위치를 규정한다. 도 3a 내지 도 3c에 나타내는 바와 같이, 복수의 액적은 그러한 미리결정된 기준에 기초하여 격자 형상으로 위치결정될 수 있다. 단계 S104에서는, 격자 형상으로 위치결정된 액적(7)의 확대 형상(9)이 다각형인 것을 상정하여 액적의 확대가 계산된다. 예를 들어, 도 3a 및 도 3c의 예에서는, 액적(7)의 확대 형상(9)이 4변을 갖는 형상(직사각형)인 것을 상정하여 액적의 확대가 계산되며, 도 3b의 예에서는, 액적(7)의 확대 형상(9)이 육각형인 것을 상정하여 액적의 확대가 계산된다.

도 3a에 나타내는 액적의 위치 및 확대의 계산 결과를 예로서 사용하여, 단계 S105 및 S106를 상세하게 설명한다. 도 4a에는, 초기 드롭 레시피에 따라서 위치결정된 액적(7) 및 액적(7)의 확대 형상(9)이 도시된다. 여기에서는, 도 3a에서와 같이 위치결정된 액적(7)과 그 확대 형상(9)이 도시된다. 또한, 도 4a에는, 단계 S101에서 취득된 설계 정보에 따르는 몰드에 형성되어 있는 마크를 구성하는 오목부(8)가 중첩 방식으로 표시된다. 마크의 오목부(8)는 상기 임프린트재가 충전되어야 할 오목부의 일례이다. 액적(7)이 격자 형상으로 위치결정되며 액적(7)의 확대 형상(9)이 직사각형이라는 전제하에서, 마크의 오목부(8)의 영역과 확대된 액적(7)의 영역이 중첩되는 영역인 중첩 영역의 표면적이 계산된다.

도 4b에서, 영역(Sa)은 액적(7a)의 영역과 마크의 오목부(8)의 영역의 중첩 영역이다. 영역(Sb)은 액적(7b)의 영역과 마크의 오목부(8)의 영역의 중첩 영역이다. 영역(Sc)은 액적(7c)의 영역과 마크의 오목부(8)의 영역의 중첩 영역이다. 영역(Sd)은 액적(7d)의 영역과 마크의 오목부(8)의 영역의 중첩 영역이다. 마크의 오목부(8)의 표면적(Z 방향으로부터 본 표면적)이 S이고, 마크의 오목부(8)의 체적이 V이며, 중첩 영역의 표면적이 Si(i는 특정 중첩 영역을 식별하는 부호이며 a, b, c, 및 d 중 어느 하나를 취할 수 있다)인 것으로 상정하면, 마크의 오목부(8)에 임프린트재를 충전하는 데 임프린트재가 얼만큼 부족한지를 나타내는 각 액적의 체적(Vi)은 다음 식에 의해 표현된다.

Vi=V·Si/S

Vi를 초기 드롭 레시피의 액적량에 가산함으로써, 몰드의 마크의 오목부(8)에 임프린트재가 충전되도록 액적량을 보정할 수 있다. 액적량을 변화시키는 액적의 수는 확대로 인해 마크 등과 중첩하는 액적의 수에 따라 변화될 수 있다. 또한, 임프린트재가 결국 충전되지 않는 마크(8)의 요철의 높이는 일정할 필요는 없고 넓은 범위에 걸쳐 높이에 완만한 차이가 있을 수 있다.

따라서, 보정 단계인 단계 S106에서는, 마크의 오목부(8)의 체적(V)에 오목부(8)의 영역(S) 중 중첩 영역(Si)이 차지하는 비율을 곱한 값이 액적의 부족량으로서 구해지고, 이 부족량에 기초하여 드롭 레시피에서의 액적의 적하량이 보정된다.

본 실시형태에 따르면, 위치결정되는 액적의 확대를 효율적으로 계산하고, 몰드의 마크 부분이 임프린트재에 의해 미충전되지 않도록 액적량을 보정할 수 있다. 이에 의해, 기판과 몰드 사이의 기체가 고속으로 배출되는 액적의 위치를 유지하면서 부분들이 미충전되는 경우의 수를 저감할 수 있다.

<제2 실시형태>

상기 제1 실시형태에서는, 몰드의 마크의 오목부에의 충전에 착안해서 액적량을 보정한다. 이와 대조적으로, 제2 실시형태에서는, 기판 측의 마크의 오목부 및 기판의 요철에 착안해서 액적량을 보정한다.

도 5a에는, 초기 드롭 레시피에 따라서 위치결정되는 액적(7) 및 액적(7)의 확대 형상(9)이 도시된다. 여기에서는, 도 3a에서와 같이 위치결정된 액적(7) 및 그 확대 형상(9)이 도시된다. 또한, 도 5a에는, 단계 S101에서 취득된 설계 정보에 따르는 기판에 형성되어 있는 마크를 구성하는 오목부(10)가 중첩 방식으로 표시된다. 마크의 오목부(10)는 상기 임프린트재가 충전되어야 할 오목부의 다른 예이다. 액적(7)이 격자 형상으로 위치결정되며 액적(7)의 확대 형상(9)이 직사각형이라는 전제하에서, 마크의 오목부(10)의 영역과 확대된 액적(7)의 영역이 중첩되는 영역인 중첩 영역의 표면적이 계산된다.

본 실시형태에서는, 복수의 액적은 샷 중심으로부터 샷 에지를 향해서 방사상이 되도록 위치결정된다. 복수의 액적은, 방사 방향에 직교하는 방향과 평행한 방향에서, 임프린트재의 액적의 선 밀도를 변경해서 위치결정된다. 복수의 액적의 선 밀도를 변경해서 위치결정함으로써, 기판과 몰드 사이의 기체를 고속으로 배출할 수 있다.

도 5b에서, 영역(Sa)은 액적(7a)의 영역과 마크의 오목부(10)의 영역의 중첩 영역이다. 영역(Sb)은 액적(7b)의 영역과 마크의 오목부(10)의 영역의 중첩 영역이다. 영역(Sc)은 액적(7c)의 영역과 마크의 오목부(10)의 영역의 중첩 영역이다. 영역(Sd)은 액적(7d)의 영역과 마크의 오목부(10)의 영역의 중첩 영역이다. 마크의 오목부(10)의 표면적(Z 방향으로부터 본 표면적)이 S이고, 마크의 오목부(10)의 체적이 V이며, 중첩 영역의 표면적이 Si(i는 특정 중첩 영역을 식별하며 a, b, c, 및 d 중 어느 하나를 취할 수 있다)인 것으로 상정하면, 마크의 오목부(10)를 충전하는 데 얼만큼의 임프린트재가 부족한지를 나타내는 각 액적의 체적(Vi)은 다음 식에 의해 표현된다.

Vi=V·Si/S

Vi를 초기 드롭 레시피의 액적량에 가산함으로써, 기판의 마크의 오목부(10)에 임프린트재가 충전되도록 액적량을 보정할 수 있다. 액적량을 변화시키는 액적의 수는 확대로 인해 마크 등과 중첩되는 액적의 수에 따라 변화될 수 있다. 또한, 임프린트재가 결국 충전되지 않는 마크(10)의 요철의 높이는 일정할 필요는 없고, 넓은 범위에 걸쳐 높이에 완만한 차이가 있을 수 있다.

따라서, 보정 단계인 단계 S106에서는, 마크의 오목부(10)의 체적(V)에, 오목부(10)의 영역(S) 중 중첩 영역(Si)이 차지하는 비율을 곱한 값이 액적의 부족량으로서 구해지며, 이 부족량에 기초하여 드롭 레시피에서의 액적의 적하량이 보정된다.

본 실시형태에 따르면, 위치결정되는 액적의 확대를 효율적으로 계산하고, 기판의 마크 부분이 임프린트재에 의해 미충전되지 않도록 액적량을 보정할 수 있다. 이에 의해, 기판과 몰드 사이의 기체가 고속으로 배출되는 액적의 위치를 유지하면서 부분들이 미충전된 상태로 남는 경우를 저감할 수 있다.

<제3 실시형태>

보정 단계인 단계 S106에서는, 보정된 액적의 적하량이 상한을 초과하거나 또는 하한 아래로 떨어지는 경우(즉, 미리결정된 범위 내에 있지 않을 경우) 또는 액적의 보정량이 분해능을 초과하는 경우에는, 액적의 적하량뿐만 아니라 액적의 적하 위치도 보정할 수 있다.

따라서, 기판과 몰드 사이의 기체가 고속으로 배출되는 액적의 위치의 범위 내에서 액적량 이외에 액적의 위치를 보정함으로써, 기판과 몰드의 높이의 차이와 관련하여 부분들이 미충전된 상태로 남는 경우를 더 저감할 수 있다.

<제4 실시형태>

상기 실시형태 중 어느 하나에 의해 취득되는 드롭 레시피에 따라, 도 1의 임프린트 장치를 사용해서 임프린트 방법을 실시할 수 있다.

공급 단계에서는, 상기 실시형태 중 어느 하나에 의해 취득된 보정된 드롭 레시피에 따라 기판 상에 임프린트재의 복수의 액적이 공급된다.

접촉 단계에서는, 기판 상에 공급된 임프린트재와 몰드가 접촉된다. 이에 의해, 각 액적이 확대되고 복수의 액적이 융합되어, 기판 상에 임프린트재의 층이 형성된다.

경화 단계에서는, 임프린트재와 몰드가 접촉하는 상태에서 임프린트재가 경화된다.

분리 단계에서는, 경화된 임프린트재와 몰드가 분리된다.

<물품 제조 방법의 실시형태>

임프린트 장치를 사용해서 형성한 경화물의 패턴은 각종 물품의 적어도 일부에 영구적으로 또는 각종 물품을 제조할 때에 일시적으로 사용된다. 물품은 전기 회로 소자, 광학 소자, MEMS, 기록 소자, 센서, 및 몰드를 포함한다. 전기 회로 소자의 예는, DRAM, SRAM, 플래시 메모리, 또는 MRAM과 같은 휘발성 또는 비휘발성 반도체 메모리와, LSI, CCD, 이미지 센서, 또는 FPGA와 같은 반도체 소자이다. 몰드의 예는 임프린트용 몰드이다.

경화물의 패턴은, 상기 물품의 적어도 일부의 구성 부재로서 그대로 사용되거나 레지스트 마스크로서 일시적으로 사용된다. 기판 가공 단계에서 에칭, 이온 주입 등이 행해진 후 레지스트 마스크는 제거된다.

이어서, 물품 제조 방법에 대해서 설명한다. 도 6의 단계 SA에서는, 절연체 등의 피가공재(2z)가 표면에 형성된 실리콘 기판 등의 기판(1z)을 준비하고, 계속해서 잉크젯법 등에 의해 피가공재(2z)의 표면에 임프린트재(3z)를 부여한다. 여기에서는, 복수의 액적 형태의 임프린트재(3z)가 기판 상에 부여된 상태를 나타내고 있다.

도 6의 단계 SB에 도시된 바와 같이, 임프린트용 몰드(4z)를, 그 3차원 패턴이 형성된 측을 기판 상의 임프린트재(3z)를 향해 대향시킨다. 도 6의 단계 SC에서는, 임프린트재(3z)가 부여된 기판(1z)과 몰드(4z)를 접촉시키고, 압력을 가한다. 몰드(4z)와 피가공재(2z) 사이의 간극에 임프린트재(3z)가 충전된다. 이 상태에서 경화용 에너지로서 광을 몰드(4z)를 통해서 임프린트재(3z)에 조사하면, 임프린트재(3z)는 경화된다.

도 6의 단계 SD에서는, 임프린트재(3z)를 경화시킨 후 몰드(4z)와 기판(1z)을 분리하면, 기판(1z) 위에 임프린트재(3z)의 경화물의 패턴이 형성된다. 이 경화물의 패턴은 몰드의 오목부가 경화물의 볼록부에 대응하며 몰드의 볼록부가 경화물의 오목부에 대응하는 형상을 갖는데, 즉 임프린트재(3z)에 몰드(4z)의 3차원 패턴이 전사된다.

도 6의 단계 SE에서는, 경화물의 패턴을 내에칭 마스크로 하여 에칭을 행하면, 피가공재(2z)의 표면 중 경화물이 존재하지 않거나 얇게 잔존하는 부분이 제거되어, 홈(5z)이 얻어진다. 도 6의 단계 SF에서는, 경화물의 패턴을 제거하면, 피가공재(2z)의 표면에 홈(5z)이 형성된 물품을 얻을 수 있다. 여기에서는 경화물의 패턴을 제거했지만, 경화물의 패턴은 가공 후에도 제거되지 않고 예를 들어 반도체 소자 등에 포함되는 층간 절연막, 즉 물품의 구성 부재로서 이용될 수 있다.

다른 실시형태

본 발명의 실시형태(들)는, 전술한 실시형태(들) 중 하나 이상의 기능을 실행하기 위해 저장 매체(보다 완전하게는 '비일시적 컴퓨터 판독가능 저장 매체'라 칭할 수도 있음)에 기록된 컴퓨터 실행가능 명령어(예를 들어, 하나 이상의 프로그램)를 판독 및 실행하고 그리고/또는 전술한 실시형태(들) 중 하나 이상의 기능을 실행하는 하나 이상의 회로(예를 들어, 주문형 집적 회로(ASIC))를 포함하는 시스템 또는 장치의 컴퓨터에 의해, 그리고 예를 들어 전술한 실시형태(들) 중 하나 이상의 기능을 실행하기 위해 저장 매체로부터 컴퓨터 실행가능 명령어를 판독 및 실행함으로써 그리고/또는 전술한 실시형태(들) 중 하나 이상의 기능을 실행하기 위해 하나 이상의 회로를 제어함으로써 상기 시스템 또는 장치의 컴퓨터에 의해 실행되는 방법에 의해 실현될 수도 있다. 컴퓨터는 하나 이상의 프로세서(예를 들어, 중앙 처리 유닛(CPU), 마이크로 처리 유닛(MPU))를 포함할 수 있고 컴퓨터 실행가능 명령어를 판독 및 실행하기 위한 개별 컴퓨터 또는 개별 프로세서의 네트워크를 포함할 수 있다. 컴퓨터 실행가능 명령어는 예를 들어 네트워크 또는 저장 매체로부터 컴퓨터에 제공될 수 있다. 저장 매체는, 예를 들어 하드 디스크, 랜덤 액세스 메모리(RAM), 판독 전용 메모리(ROM), 분산형 컴퓨팅 시스템의 스토리지, 광학 디스크(예를 들어, 콤팩트 디스크(CD), 디지털 다기능 디스크(DVD) 또는 블루레이 디스크(BD)™), 플래시 메모리 디바이스, 메모리 카드 등 중 하나 이상을 포함할 수 있다.

(기타의 실시예)

본 발명은, 상기의 실시형태의 1개 이상의 기능을 실현하는 프로그램을, 네트워크 또는 기억 매체를 개입하여 시스템 혹은 장치에 공급하고, 그 시스템 혹은 장치의 컴퓨터에 있어서 1개 이상의 프로세서가 프로그램을 읽어 실행하는 처리에서도 실현가능하다.

또한, 1개 이상의 기능을 실현하는 회로(예를 들어, ASIC)에 의해서도 실행가능하다.

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 성형가능 재료의 복수의 액적을 공급한 후, 상기 기판 상에 공급된 상기 복수의 액적과 몰드를 접촉시켜서 상기 복수의 액적을 융합시킴으로써, 상기 기판 상에 상기 성형가능 재료의 층을 형성하도록 동작가능한 성형 장치를 제어하는 제어 장치의 제어 방법이며, 상기 방법은
   상기 복수의 액적 각각의 상기 기판에의 적하량 및 적하 위치를 규정하는 데이터를 취득하는 취득 단계;
   상기 데이터에 따라 상기 복수의 액적을 상기 기판 상에 공급한 후 상기 복수의 액적과 상기 몰드를 접촉시켰을 때의 상기 복수의 액적 각각의 확대 형상이 다각형인 것을 상정하여 상기 복수의 액적 각각의 확대를 계산하고, 상기 다각형으로 확대된 액적의 영역과 상기 몰드에서의 상기 성형가능 재료가 충전되어야 할 오목부의 영역이 중첩되는 중첩 영역의 표면적을 계산하는 계산 단계; 및
   상기 계산 단계의 계산 결과에 기초하여, 상기 오목부가 상기 성형가능 재료로 충전되도록 상기 데이터를 보정하는 보정 단계를 포함하는 제어 방법.
2. 제1항에 있어서, 상기 취득 단계에서 취득되는 상기 데이터는, 상기 복수의 액적에 의해 갇히는 기체의 발생이 저감되는 미리결정된 기준에 기초하여 상기 복수의 액적 각각의 상기 기판에의 상기 적하량 및 상기 적하 위치를 규정하는 제어 방법.
3. 제2항에 있어서, 상기 취득 단계에서 취득되는 상기 데이터는, 상기 미리결정된 기준에 기초하여 상기 복수의 액적이 격자 형상으로 배치되도록 상기 적하 위치를 규정하는 제어 방법.
4. 제1항에 있어서, 상기 오목부는 상기 몰드에 형성되어 있는 마크의 오목부인 제어 방법.
5. 제1항에 있어서, 상기 보정 단계는, 상기 오목부의 체적에 상기 오목부의 영역 중 상기 중첩 영역이 차지하는 비율을 곱한 값을 액적의 부족량으로서 구하고, 그 후 상기 부족량에 기초하여 상기 데이터에서의 상기 액적의 상기 적하량을 보정하는 제어 방법.
6. 제5항에 있어서, 상기 보정 단계는, 보정된 상기 액적의 상기 적하량이 미리결정된 범위 내에 있지 않은 경우, 상기 액적의 상기 적하 위치를 보정하는 제어 방법.
7. 기판 상에 성형가능 재료의 복수의 액적을 공급한 후, 상기 기판 상에 공급된 상기 복수의 액적과 몰드를 접촉시켜서 상기 복수의 액적을 융합시킴으로써, 상기 기판 상에 상기 성형가능 재료의 층을 형성하도록 동작가능한 성형 장치를 제어하는 제어 장치의 제어 방법이며, 상기 방법은
   상기 복수의 액적 각각의 상기 기판에의 적하량 및 적하 위치를 규정하는 데이터를 취득하는 취득 단계;
   상기 데이터에 따라 상기 복수의 액적을 상기 기판 상에 공급한 후 상기 복수의 액적과 상기 몰드를 접촉시켰을 때의 상기 복수의 액적 각각의 확대 형상이 다각형인 것을 상정하여 상기 복수의 액적 각각의 확대를 계산하고, 상기 다각형으로 확대된 액적의 영역과 상기 기판에서의 상기 성형가능 재료가 충전되어야 할 오목부의 영역이 중첩되는 중첩 영역의 표면적을 계산하는 계산 단계; 및
   상기 계산 단계의 계산 결과에 기초하여, 상기 오목부에 상기 성형가능 재료가 충전되도록 상기 데이터를 보정하는 보정 단계를 포함하는 제어 방법.
8. 제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 따른 제어 방법에서의 각 공정을 컴퓨터가 실행하게 하기 위한, 컴퓨터 판독가능 저장 매체에 저장된 프로그램.
9. 임프린트 방법이며,
   제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 따른 제어 방법에 의해 취득된 데이터에 따라 기판 상에 성형가능 재료인 임프린트재의 복수의 액적을 공급하는 공급 단계;
   상기 기판 상에 공급된 상기 임프린트재와 몰드를 접촉시키는 접촉 단계;
   상기 임프린트재와 상기 몰드가 접촉하는 상태에서 상기 임프린트재를 경화시키는 경화 단계; 및
   경화된 상기 임프린트재와 상기 몰드를 분리하는 분리 단계를 포함하는 임프린트 방법.
10. 물품 제조 방법이며,
    제9항에 따른 상기 임프린트 방법에 따라 상기 기판 상에 패턴을 형성하는 형성 단계; 및
    상기 패턴이 형성된 상기 기판을 처리하는 처리 단계를 포함하며,
    처리된 상기 기판으로부터 물품을 제조하는 물품 제조 방법.

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