KR20220165195A - 임프린트 장치, 임프린트 방법, 저장 매체 및 물품 제조 방법 - Google Patents

임프린트 장치, 임프린트 방법, 저장 매체 및 물품 제조 방법 Download PDF

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KR20220165195A
KR20220165195A KR1020220065138A KR20220065138A KR20220165195A KR 20220165195 A KR20220165195 A KR 20220165195A KR 1020220065138 A KR1020220065138 A KR 1020220065138A KR 20220065138 A KR20220065138 A KR 20220065138A KR 20220165195 A KR20220165195 A KR 20220165195A
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요스케 무라카미
가즈키 나카가와
마사히로 다무라
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캐논 가부시끼가이샤
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Abstract

임프린트가 순차적으로 행해질 때 가스의 농도를 효율적으로 유지할 수 있는 임프린트 장치를 제공하기 위해서, 임프린트 장치는, 몰드를 보유지지하도록 구성되는 몰드 보유지지 유닛; 기판을 보유지지하도록 구성되는 기판 보유지지 유닛; 몰드와 기판 사이의 임프린트 공간에 가스를 공급하도록 구성되는 가스 공급 유닛; 및 가스 공급 유닛 및 임프린트 동작을 제어하도록 구성되는 제어 유닛을 포함하고, 제어 유닛은 기판의 복수의 임프린트 영역에 대해 임프린트를 순차적으로 행하도록 구성되고, 제어 유닛은, 임프린트 영역 사이의 기판의 이동 방향이 제1 방향으로부터 제2 방향으로 변경되는 경우에, 이동 방향의 변경 전의 임프린트 영역에 대한 임프린트 동작 동안 가스 공급 유닛을 사용하여 제1 방향과 제2 방향의 임프린트 공간에 가스를 공급하도록 구성된다.

Description

임프린트 장치, 임프린트 방법, 저장 매체 및 물품 제조 방법{IMPRINT DEVICE, IMPRINT METHOD, STORAGE MEDIUM, AND ARTICLE MANUFACTURING METHOD}
본 발명은 임프린트 장치, 임프린트 방법, 저장 매체, 물품 제조 방법 등에 관한 것이다.
반도체 디바이스의 미세화가 요구되고 있으며, 종래 기술에 따른 포토리소그래피 기술에 추가하여, 기판 상의 임프린트재를 원형(몰드)를 사용하여 성형(몰딩(molding))하고 성형된 임프린트재를 경화시켜 기판 상에 패턴을 형성하는 미세 가공 기술이 주목받고 있다. 이러한 기술은 임프린트 기술이라 불리고, 기판 상에 수 나노미터 정도의 미세 패턴을 형성할 수 있다.
예를 들어, 하나의 임프린트 기술로서 광경화법이 있다. 광경화법을 채용하는 임프린트 장치는, 임프린트 장치에 공급된 광경화성 임프린트재에 몰드를 접촉시키고(압인), 광을 조사해서 임프린트재를 경화시키며, 경화된 임프린트재로부터 몰드를 분리(이형)함으로써 기판 상에 패턴을 형성한다.
압인 시에, 몰드와 임프린트재 사이의 공기(잔류 가스)가 미경화 임프린트재에 기포로서 혼입되어 미충전 결함(패턴 결함)을 야기할 수 있다. 따라서, 미국 특허 출원 공보 제2005/0072755호는, 몰드와 기판 사이의 공간을 임프린트재에 대하여 높은 용해성, 높은 확산성, 또는 그 양 특성 모두를 갖는 가스(이하, 단순히 "가스"라 칭함)로 포화시킴으로써 기포의 체류를 억제하는 기술을 개시한다. 일본 미심사 특허 출원 공보 제2019-91741호는 몰드와 임프린트재를 접촉시킨 상태에서 가스의 공급을 행하고, 몰드와 임프린트재를 서로 분리할 때 몰드와 기판 사이의 공간에 가스를 공급하는 임프린트 장치를 개시한다.
이러한 임프린트 장치에서, 기판 상의 복수의 영역에 연속해서 임프린트를 행할 때에, 가스의 농도가 저하될 가능성이 있다. 따라서, 임프린트 장치의 생산성을 저하시키는 결함이 발생할 가능성이 있다.
그러므로, 본 발명의 목적 중 하나는 순차적으로 임프린트를 행할 때에 가스의 농도를 효율적으로 유지시킬 수 있는 임프린트 장치 등을 제공하는 것이다.
본 발명의 일 양태에 따르면, 몰드를 보유지지하도록 구성되는 몰드 보유지지 유닛, 기판을 보유지지하도록 구성되는 기판 보유지지 유닛, 및 적어도 하나의 프로세서 또는 회로로서, 상기 몰드와 상기 기판 사이의 임프린트 공간에 가스를 공급하도록 구성되는 가스 공급 유닛, 및 상기 가스 공급 유닛 및 임프린트 동작을 제어하도록 구성되는 제어 유닛으로서 기능하도록 구성되는, 적어도 하나의 프로세서 또는 회로를 포함하고, 상기 제어 유닛은 상기 기판의 복수의 임프린트 영역에 대해 임프린트를 순차적으로 행하도록 구성되며, 상기 제어 유닛은, 상기 임프린트 영역 사이에서의 상기 기판의 이동 방향이 제1 방향으로부터 제2 방향으로 변경되는 경우에, 상기 이동 방향의 상기 변경 전의 상기 임프린트 영역에 대한 상기 임프린트 동작 동안 상기 가스 공급 유닛을 사용하여 상기 제1 방향 및 상기 제2 방향의 상기 임프린트 공간에 가스를 공급하도록 구성되는 임프린트 장치가 제공된다.
본 발명의 추가적인 특징은 첨부된 도면을 참고한 실시예에 대한 다음의 설명으로부터 명확해질 것이다.
도 1a는 본 발명의 제1 실시예에 따른 임프린트 장치(10)의 구성을 개략적으로 도시하는 도면이며, 도 1b는 몰드의 하면도이다.
도 2는 제1 실시예에 따른 기판의 상면도이다.
도 3은 제1 실시예에 따른 임프린트 장치(10)에 의해 행해지는 임프린트 처리를 도시하는 흐름도이다.
도 4a 내지 도 4d는 몰드(1), 기판(2), 및 가스 공급 경로(7dL 및 7dR)의 동작을 도시하는 XZ 평면의 개략 단면도이다.
도 5a 내지 도 5d는 몰드, 기판, 및 가스의 분포 사이의 관계를 도시하는 XY 평면의 개략도이다.
도 6a 내지 도 6d는 임프린트 영역(IR07)으로부터 임프린트 영역(IR08)으로의 이동이 행해질 때의 제1 실시예에 따른 몰드, 기판, 및 가스의 분포 사이의 관계를 도시하는 XY 평면의 개략도이다.
도 7a 내지 도 7d는 임프린트 영역(IR08)으로부터 임프린트 영역(IR09)으로의 이동이 행해질 때의 제1 실시예에 따른 몰드, 기판, 및 가스의 분포 사이의 관계를 도시하는 XY 평면의 개략도이다.
도 8는 제1 실시예에 따른 제어 유닛(8)에 의해 행해지는 가스 공급 제어 방법을 도시하는 흐름도이다.
도 9는 제2 실시예에 따른 기판(2)의 임프린트 영역과 임프린트 순서의 일례를 도시하는 도면이다.
도 10은 제2 실시예에 따른 임프린트 장치(10)에 의해 행해지는 동작 플로우를 도시하는 흐름도이다.
이하, 첨부 도면을 참고하여, 실시예를 사용하여 본 발명의 바람직한 모드에 대해서 설명한다. 각각의 도면에서, 동일한 부재 또는 요소에는 동일한 참조 부호가 부여되며, 중복하는 설명은 생략되거나 간략화된다.
제1 실시예
본 명세서 및 첨부 도면에서는, 기판의 표면에 평행한 방향을 XY 평면으로 하는 XYZ 좌표계에서의 방향을 설명한다. XYZ 좌표계에서의 X축, Y축, 및 Z축에 평행한 방향을 X 방향, Y 방향, 및 Z 방향으로 규정하고, X축 둘레의 회전, Y축 둘레의 회전, 및 Z축 둘레의 회전을 θX, θY, 및 θZ로 규정한다. X축, Y축, 및 Z축에서의 제어 또는 구동은 X축에 평행한 방향, Y축에 평행한 방향, 및 Z축에 평행한 방향에서의 제어 또는 구동을 의미한다. 위치 결정은 위치, 자세 또는 기울기를 제어하는 것을 의미한다. 위치 정렬은 기판 및 몰드 중 적어도 하나의 위치, 자세 또는 기울기의 제어를 포함할 수 있다.
도 1a는 본 발명의 제1 실시예에 따른 임프린트 장치(10)의 구성을 개략적으로 도시하는 도면이다. 임프린트 장치(10)는 반도체 디바이스 등의 물품의 제조 공정에 사용되는 리소그래피 장비이다. 임프린트 장치(10)는, 기판 상에 공급된 임프린트재와 몰드의 패턴 영역을 접촉시키고(압인), 임프린트재에 경화 에너지를 부여함으로써 임프린트재를 경화시키며, 임프린트재로부터 몰드를 분리하는(이형) 임프린트 처리를 행한다. 이에 의해, 믈드의 패턴 영역의 요철 패턴이 전사되어 경화물의 패턴이 기판 상에 형성된다.
임프린트재로서는, 경화 에너지가 부여되는 것에 의해 경화되는 경화성 조성물(미경화 수지라고도 지칭됨)이 사용된다. 경화 에너지로서는, 전자기파, 열 등이 사용된다. 전자기파로서는, 예를 들어 10 nm 내지 1 mm의 파장 범위로부터 선택되는 적외선, 가시광선, 또는 자외선 등의 광을 사용한다.
경화성 조성물은 광의 조사 또는 가열에 의해 경화되는 조성물이다. 광의 조사에 의해 경화되는 광경화성 조성물은 적어도 중합성 화합물과 광중합 개시재를 함유하고, 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 적어도 1종이다.
임프린트재는 스핀 코터나 슬릿 코트에 의해 기판 상에 막 형태로 도포될 수 있다. 임프린트재는 액체 분사 헤드에 의해 액적 형태 또는 복수의 액적이 연결되는 섬 또는 막 형태로 기판 상에 도포될 수 있다. 임프린트재의 점도(25℃에서의 점도)는, 예를 들어 1 mPa·s 이상 100 mPa·s 이하이다.
임프린트 장치(10)는, 예를 들어 몰드(1)를 보유지지하고 몰드(1)의 위치를 결정하는 몰드 위치 결정 유닛(3), 기판(2)을 보유지지하고 기판(2)의 위치 결정하는 기판 위치 결정 유닛(4), 조사 유닛(6), 가스 공급 유닛(7), 및 제어 유닛(8)을 포함한다.
몰드(1)는, 예를 들어 직사각형 형상을 갖고, 석영 등 자외선을 투과시킬 수 있는 재료로 형성된다. 몰드(1)는 기판(2)에 대면하는 면에 패턴 영역(PR)을 포함한다. 패턴 영역(PR)에는, 기판(2) 상의 임프린트재에 전사될 요철 패턴이 3차원 형상으로 형성되어 있다. 패턴 영역(PR)은, 메사라고도 지칭되며, 몰드(1)의 패턴 영역(PR) 이외의 부분이 기판(2)에 접촉하지 않도록 몇십 μm 내지 몇백 μm의 볼록부에 형성된다.
기판(2)은, 예를 들어 반도체(예를 들어, 실리콘 또는 화합물 반도체), 유리, 세라믹, 금속, 또는 수지로 형성된다. 기판(2)은 모재 위에 1개 이상의 층을 포함할 수 있다. 이 경우, 모재는, 예를 들어 반도체, 유리, 세라믹, 금속, 또는 수지로 형성된다. 기판(2)에는, 필요에 따라, 임프린트재와 기판(2) 사이의 접착성을 향상시키기 위한 접착층이 제공될 수 있다. 기판(2) 상에는 복수의 임프린트 영역이 형성된다.
몰드 위치 결정 유닛(3)은 몰드 보유지지 유닛(3a), 및 몰드 구동 기구(3b)를 포함한다. 몰드 보유지지 유닛(3a)은, 예를 들어 진공 흡인력 또는 정전기력을 사용하여 몰드(1)를 보유지지한다. 몰드 구동 기구(3b)는 몰드(1)와 기판(2) 사이의 거리를 변경하기 위한 구동 시스템이다. 몰드 구동 기구(3b)는 몰드 보유지지 유닛(3a)을 구동함으로써 몰드(1)를 Z축 방향으로 구동한다(이동시킨다). 몰드 구동 기구(3b)는, 리니어 모터 또는 에어 실린더 등의 액추에이터를 포함하고, 몰드(1)를 보유지지하는 몰드 보유지지 유닛(3a)을 구동한다.
몰드 구동 기구(3b)는, 몰드(1)(몰드 보유지지 유닛(3a))을 복수의 축(예를 들어, Z축, θX축, 및 θY축을 포함하는 3축)에 대해서 구동하도록 구성된다. 몰드(1)의 고정밀 위치 결정을 실현하기 위해서, 몰드 구동 기구(3b)는 조동 구동 시스템 및 미동 구동 시스템 등의 복수의 구동 시스템을 포함할 수 있다. 몰드 구동 기구(3b)는, Z축 방향뿐만 아니라 X축 방향, Y축 방향, 및 θZ 방향으로 몰드(1)를 구동하는 기능 또는 몰드(1)의 기울기를 보정하는 기능을 가질 수 있다.
기판 위치 결정 유닛(4)은 기판(2)을 보유지지하는 기판 보유지지 유닛(4a) 및 기판 구동 기구(4b)를 포함할 수 있다. 기판 보유지지 유닛(4a)은, 예를 들어 진공 흡인력 또는 정전기력을 사용하여 기판(2)을 보유지지한다. 기판 구동 기구(4b)는, 기판 보유지지 유닛(4a)을 구동함으로써 기판(2)을 X축 방향 및 Y축 방향으로 구동한다(이동시킨다). 기판 구동 기구(4b)는, 리니어 모터 또는 에어 실린더 등의 액추에이터를 포함하고, 기판(2)을 보유지지한 기판 보유지지 유닛(4a)을 구동한다.
기판 구동 기구(4b)는, 기판(2)(기판 보유지지 유닛(4a))을 복수의 축(예를 들어, X축, Y축, 및 θZ축을 포함하는 3축, 바람직하게는 X축, Y축, Z축, θX축, θY축, 및 θZ축을 포함하는 6축)에 대해서 구동하도록 구성된다. 기판 구동 기구(4b)는 조동 구동 시스템 및 미동 구동 시스템 등의 복수의 구동 시스템을 포함할 수 있다. 기판 구동 기구(4b)는 Z축 방향 또는 θZ 방향(Z축 둘레의 회전)으로 기판(2)을 구동하는 기능 또는 기판(2)의 기울기를 보정하는 기능을 가질 수 있다.
몰드 위치 결정 유닛(3) 및 기판 위치 결정 유닛(4)은, 몰드(1)와 기판(2)의 XY 평면에서의 상대 위치, 상대 자세 및 상대 기울기가 조정되도록 몰드(1) 또는 기판(2)을 구동하고, 몰드(1)와 기판(2)의 상대 위치를 결정하는 기구이다. 몰드 위치 결정 유닛(3) 및 기판 위치 결정 유닛(4)은, 몰드(1)의 패턴 영역(PR)과 기판(2)의 임프린트 영역의 상대적인 시프트 및 회전에서의 오차 성분을 저감하기 위한 얼라인먼트를 행하기 위해서 사용될 수 있다. 몰드 위치 결정 유닛(3) 및 기판 위치 결정 유닛(4)은, 예를 들어 도시되지 않은 얼라인먼트 계측 유닛을 사용하여 몰드(1) 및 기판(2)에 제공된 얼라인먼트 마크를 검출하고 얼라인먼트를 행할 수 있다.
몰드 위치 결정 유닛(3) 및 기판 위치 결정 유닛(4)은, 몰드(1)의 패턴 영역(PR)과 기판(2)의 임프린트 영역 사이의 거리(d)가 변경되고, 몰드(1)와 기판(2)의 Z 방향의 상대 위치, 상대 자세 및 상대 기울기가 조정되도록 몰드(1) 또는 기판(2)을 구동하는 기구이다. 몰드 위치 결정 유닛(3) 또는 기판 위치 결정 유닛(4)에 의해 행해지는 Z 방향의 상대 위치의 조정은 기판(2) 상의 임프린트재에 대한 몰드(1)의 패턴 영역(PR)의 접촉(압인)을 포함한다. 또한, 조정은 경화된 임프린트재(경화물의 패턴)로부터 몰드(1)의 패턴 영역(PR)을 분리(이형)하기 위한 구동을 포함한다. 거리(d)는, 예를 들어 몰드 위치 결정 유닛(3) 또는 기판 위치 결정 유닛(4)에 제공된, 레이저 간섭계나 인코더에 의해 검출될 수 있고, 검출 결과에 기초해서 변경될 수 있다. 거리(d)를 검출하는 방법에 대해서는 이것에 한정되지 않는다.
조사 유닛(6)은, 기판(2)의 임프린트 영역 내위 임프린트재와 몰드(1)의 패턴 영역(PR)이 접촉하는 상태에서, 투명한 몰드(1)를 통해서 자외선 등을 임프린트재에 조사함으로써 임프린트재를 경화시킨다. 이에 의해, 임프린트재의 경화물로 형성되는 패턴이 형성된다.
본 실시예에서, 조사 유닛(6)은, 예를 들어 임프린트재를 경화시키는 광(자외선 등의 노광 광)을 방출하는 광원을 포함한다.
조사 유닛(6)은, 광원으로부터 방출된 광을 임프린트 처리에서 적합한 광에 조정하기 위한 아이리스 조리개 등의 광학 소자를 포함할 수 있다. 본 실시예에서는, 광경화법이 채용되기 때문에, 자외선을 방출하는 광원이 사용된다. 예를 들어, 열 사이클법을 채용하는 경우에는, 임프린트재인 열경화성 수지를 경화시키기 위한 열원이 광원 대신에 사용될 수 있다.
가스 공급 유닛(7)은, 몰드(1)와 기판(2) 사이의 공간에 치환 가스를 공급하고, 몰드(1)와 기판(2) 사이의 공간의 기체를 치환 가스로 치환한다. 임프린트재를 경화시킬 때에 몰드(1)와 임프린트재 사이에 기포가 포함되면, 기포의 위치는 임프린트재가 충전되지 않을 수 있고, 경화물의 패턴에 결함이 발생할 수 있다. 가스 공급 유닛(7)은, 압인 시에, 몰드(1)와 임프린트재 사이의 공간의 기체를 몰드(1) 또는 임프린트재에 투과하기 쉬운 투과성 가스로 치환한다.
공간 내의 기체를 몰드(1)를 임프린트재에 접촉시킬 때의 압력 상승에 의해 응축되어 액화되는 응축성 가스 등으로 치환할 수 있다. 투과성 가스로서는, 예를 들어 헬륨(He) 가스가 사용되고, 응축성 가스로서는, 예를 들어 펜타플루오로 프로판(PFP)이 사용된다. 본 실시예에서, 치환 가스는 투과성 가스, 응축성 가스 등이며, 이후의 설명에서 언급되는 "가스"는 치환 가스를 나타낸다.
가스 공급 유닛(7)은 가스 공급원(7a), 가스 제어 유닛(7bL, 7bR, 7bB(도시되지 않음), 및 7bF(도시되지 않음)), 가스 공급 경로(7dL, 7dR, 7dB, 및 7dF)를 포함한다. 도 1b는 몰드(1)의 하면도이며, 몰드(1)에서의 XY 평면 상의 가스 공급 경로(7dL, 7dR, 7dB, 및 7dF)의 배치를 도시한다. 도 1b에 도시되는 바와 같이, 직사각형 패턴 영역(PR)의 4개의 변에 대하여 실질적으로 수직인 방향에서 패턴 영역(PR)에 가스가 공급된다.
가스 공급원(7a)은, 치환 가스의 공급원이며, 가스가 충전된 탱크를 포함한다. 대안적으로, 가스 공급원(7a)은 외부의 가스 공급원에 연결되어 있다. 가스 제어 유닛(7bL, 7bR, 7bB(도시되지 않음), 및 7bF(도시되지 않음))은, 가스의 유량을 제어하고, 예를 들어 질량 유량 제어기(MFC)에 의해 구성된다. 가스 공급 경로(7dL, 7dR, 7dB, 및 7dF)는, 몰드 위치 결정 유닛(3)에 의해 보유지지되는 몰드(1) 주위에 제공된 복수의 공급구로부터 가스를 방출하도록 구성된다.
가스 공급 경로(7dL, 7dR, 7dB, 및 7dF)는, 가스 제어 유닛(7bL, 7bR, 7bB, 및 7bF)에 연결되고 개별적으로 가스의 유량을 제어하도록 구성된다. 가스 공급원(7a)으로부터 공급되는 가스의 유량은, 가스가 가스 공급 경로(7dL, 7dR, 7dB, 및 7dF)를 통과하고 몰드(1)의 주위로부터 토출될 때, 가스 제어 유닛(7bL, 7bR, 7bB, 및 7bF)에 의해 제어된다. 이에 의해, 몰드(1)와 기판(2) 사이의 공간에 치환 가스가 공급된다.
제어 유닛(8)은, 몰드 위치 결정 유닛(3), 기판 위치 결정 유닛(4), 조사 유닛(6), 가스 공급 유닛(7) 등을 제어하고, 임프린트 장치(10)를 전체적으로(동작에 있어서) 제어한다. 제어 유닛(8)은 임프린트 처리가 행해지도록 임프린트 장치(10)의 구성요소를 제어한다. 제어 유닛(8)은, 예를 들어 범용 컴퓨터에 의해 구성되고, 도시되지 않은 메모리에 저장된 컴퓨터 프로그램을 실행함으로써 임프린트 장치 전체를 제어한다. 대안적으로, 제어 유닛(8)은 필드 프로그램가능 게이트 어레이(FPGA) 등의 프로그램가능 로직 디바이스(PLD), 주문형 집적 회로(ASIC) 등 또는 그 조합에 의해 구성된다.
도 2는 제1 실시예에 따른 기판의 상면도이며, 기판(2)의 임프린트 영역과 임프린트 순서의 일례를 도시한다.
원형 기판(2)이 격자 형상으로 분할된 영역이 임프린트 영역이다. 임프린트 장치(10)의 패턴 영역(PR)을 사용하여 각각의 임프린트 영역에 대하여 임프린트 동작을 행함으로써, 복수의 칩에 대응하는 패턴이 임프린트 영역 내의 임프린트재에 동시에 형성된다.
임프린트 처리를 행하는 순서에 관하여, 임프린트 동작은 일반적으로 이동 거리가 짧아지도록 인접하는 임프린트 영역에 순차적으로 행해진다. 예를 들어, 도 2에 도시되는 바와 같이, 임프린트 영역(IR01)으로부터 임프린트 영역(IR76)까지 화살표(A)의 순서로 임프린트 처리가 순차적으로 행해진다. 이 임프린트 순서는 일례이며, 예를 들어 임프린트 영역(IR76)이 제1 임프린트 영역이고 임프린트 영역(IR01)이 마지막 임프린트 영역이 되도록 역순으로 임프린트 동작이 행해질 수 있다.
도 3은, 제1 실시예에 따른 임프린트 장치(10)에 의해 행해지는 임프린트 처리를 도시하는 흐름도이며, 기판(2)의 복수의 임프린트 영역에 패턴을 형성하는 처리를 도시한다. 도 3에 도시되는 처리는, 제어 유닛(8)이 도시되지 않은 메모리에 저장된 컴퓨터 프로그램을 실행하게 함으로써 행해진다. 몰드 보유지지 유닛(3a)에 몰드(1)를 반입하고 몰드 보유지지 유닛(3a)으로부터 몰드(1)를 반출하는 것에 대해서는 설명하지 않는다.
단계 S101에서는, 임프린트 처리가 행해지는 기판(2)을 기판 보유지지 유닛(4a)에 반송한다. 본 실시예에서는, 기판(2)은 임프린트재가 이미 도포된 상태에서 임프린트 장치(10)에 반송되는 것으로 상정된다.
이동 단계 S102에서는, 기판(2) 상의, 임프린트 처리가 행해질 임프린트 영역이 몰드(1)의 패턴 영역(PR)의 바로 아래의 위치에 위치되도록 기판 위치 결정 유닛(4)을 구동한다.
압인 단계 S103에서는, 몰드 위치 결정 유닛(3)이 구동되고, 몰드(1)의 패턴 영역(PR)이 기판(2)에 압인된다.
단계 S104에서는, 몰드(1)의 패턴 영역(PR)에 형성된 패턴의 모든 부분이 임프린트재로 균일하게 충전되도록, 몰드(1)와 기판(2)이 그 사이에 개재된 임프린트재와 접촉하는 상태가 유지된다.
단계 S105에서는, 임프린트재는 조사 유닛(6)을 사용하여 광으로 조사되고 경화된다.
이형 단계(S106)에서는, 몰드 위치 결정 유닛(3)은 몰드(1)가 기판(2)으로부터 분리되도록 구동된다.
단계 S107에서는, 다음 임프린트 영역(다음번에 임프린트 처리가 행해져야 할 임프린트 영역)이 있는지를 판정한다. 다음 임프린트 영역이 있을 경우에는, 처리 플로우는 이동 단계(S102)로 되돌아가고, 다음 임프린트 영역이 몰드(1)의 패턴 영역(PR)의 바로 아래의 위치에 위치되도록 기판(2)을 이동시킨다. 다음 임프린트 영역이 없을 경우에는, 처리 플로우는 단계 S108로 진행한다.
단계 S108에서는, 기판(2)을 기판 보유지지 유닛(4a)으로부터 반출하고, 임프린트 처리를 종료한다.
아래에서 도 4a 내지 도 5d를 참고하여 가스 공급 유닛(7)에 의한 가스의 공급에 대해서 설명한다. 도 4a 내지 도 4d는 몰드(1), 기판(2), 및 가스 공급 경로(7dL 및 7dR)의 동작을 도시하는 XZ 평면의 개략 단면도이다. 도 5a 내지 도 5d는 몰드, 기판, 및 가스의 분포 사이의 관계를 도시하는 XY 평면의 개략도이다.
도 4a 내지 도 4d 및 도 5a 내지 도 5d에서는, 도 2의 임프린트 영역(IR43)에 대해 행해지는 임프린트 동작 내지 임프린트 영역(IR44)에 대해 행해지는 임프린트 동작의 예에 대해서 설명한다.
도 4a는 충전 단계인 단계 S104에 대한 개략 단면도이다. 이때, 임프린트 영역(IR43)에 대해 임프린트 동작이 행해지는 것으로 상정된다. 다음번에 임프린트 동작이 행해지는 영역은 임프린트 영역(IR44)이다. 이때, 다음번에 임프린트 동작이 행해지는 임프린트 영역(IR44)에 근접한(도 4a의 좌측의) 가스 공급 경로(7dL)로부터 가스가 공급된다.
화살표(VG)에 의해 가스의 유동 방향을 나타낸다. 도면에서 가스가 공급된 영역을 간단하게 가스 영역(GR1)으로 나타낸다. 가스 영역(GR2)은 임프린트 영역(IR43) 전의 임프린트 영역(IR42)에 대해 임프린트 처리가 행해졌을 때에 공급된 가스의 잔여분을 나타낸다. 도 4a에서는, 가스가 가스 공급 경로(7dL)로부터 가스 영역(GR2)에 추가적으로 공급되며, 임프린트 처리가 행해진다.
도 5a는, 도 4a에서와 동일한 타이밍에서의, 몰드, 기판, 및 가스의 분포 사이의 관계를 도시하는 XY 평면의 개략 평면도이다. 도 5a에서는, 가스 영역(GR1)이 XY 평면의 평면도에서 Y축에 평행한 방향으로 주로 연장된다. 몰드(1)의 패턴 영역(PR)과 기판(2)이 접촉하는 상태에서는, 몰드(1)와 기판(2) 사이의 거리(d)는 수 10μm이며, 이 사이의 간극으로는 가스가 거의 유입하지 않는다. 이에 의해, 가스 공급 경로(7dL)로부터 공급된 가스는 몰드(1)의 측면의 공간에서 확산된다. 이때, 가스 영역(GR2)은 패턴 영역(PR) 주위에 존재하고 있다. 실제로는, 가스는 시간이 경과하면서 공기 중으로 확산되고, 농도가 미리결정된 농도 이상인 가스 영역(GR2)의 범위는 점진적으로 좁아진다.
도 4b는 이형 단계인 단계 S106에 대한 개략 단면도이다. 이 단계에서, 몰드(1)와 기판(2)이 분리되면, 그 사이에 부압이 생성되고 따라서 주위로부터 그곳으로 가스가 유입한다. 가스 공급 경로(7dL)로부터 가스가 공급되기 때문에, 몰드(1)의 패턴 영역(PR)으로부터 가스 공급 경로(7dL)(도면의 좌측)까지의 영역에서는, 공급된 가스가 몰드(1)의 중심 방향으로 유동한다. 다른 영역에서는, 주위 공기가 패턴 영역(PR)으로 유동한다(도시되지 않음). 도 4a에서는, 임프린트 처리가 행해진 가스 영역(GR2)과 현재 가스가 공급되는 가스 영역(GR1)이 개별적으로 도시되지만, 양 가스는 점진적으로 혼합되기 때문에, 양 영역은 일체화되고 도 4b에서 가스 영역(GR3)으로서 도시된다.
도 5b는 도 4b에서와 동일한 타이밍에서의 XY 평면의 개략 평면도이다. 가스 영역(GR3)은 몰드(1)의 중심으로 이동한다. 주위 가스가 가스가 없는 영역으로 유동한다.
도 4c는 이동 단계인 단계 S102에 대한 개략 단면도이다. 기판 위치 결정 유닛(4)은, 임프린트 영역(IR44)이 몰드(1)의 패턴 영역(PR) 바로 아래에 위치하도록 기판(2)을 도면의 우측으로 이동시킨다. 이동 방향을 화살표(VW)로 나타낸다.
이때, 기판(2)의 이동에 수반하여, 몰드(1)와 기판(2)의 사이에 쿠에트 흐름(Couette flow)이 발생하고, 가스 영역(GR3)은 기판(2)의 이동 속도의 약 절반의 평균 속도로 이동한다. 즉, 가스는 기판(2)의 이동 거리의 절반의 거리만큼 이동한다. 가스의 이동 방향은 화살표(VG)로 나타낸다. 가스 영역(GR3)은 패턴 영역(PR)으로 이동한다. 도 4a에서, 임프린트 영역(IR44)에 가깝게 위치된 가스 공급 경로(7dL)로부터 가스를 공급하는 이유는, 본 단계에서의 가스의 이동을 고려하여 패턴 영역(PR)에 가스가 공급되기 쉽기 때문이다.
도 5c는 도 4c에서와 동일한 타이밍에서의 XY 평면의 개략 평면도이다. 기판(2)의 이동에 의해, 가스 영역(GR3)은 전체적으로 기판(2)의 이동 방향으로 이동한다. 가스의 이동 방향은 화살표(VG)로 나타낸다.
도 4d는 임프린트 영역(IR44)에 대한 압인 단계인 단계 S103의 개략 단면도이다. 이 단계에서는, 몰드(1)와 기판(2) 사이의 공간이 좁아진다. 이에 의해, 몰드(1)와 기판(2) 사이의 공간의 기체는 몰드(1)의 외주로 압출된다. 패턴 영역(PR)의 바로 아래의 기체가 몰드(1) 전체로 확산되는 유동이 얻어진다. 이때, 가스 공급 경로로부터 가스를 공급해도 가스는 몰드(1) 아래로 유동하지 않기 때문에, 가스의 공급을 정지시킬 수 있다.
도 5d는 도 4d에서와 동일한 타이밍에서의 XY 평면의 개략 평면도이다. 몰드(1)를 기판(2)을 향해 이동시킴으로써, 가스 영역(GR3)의 가스는 몰드(1)의 중심으로부터 외주로 압출된다.
이와 같이 하여, 압인 시에 몰드(1)의 패턴 영역(PR)과 기판(2)의 임프린트 영역 사이의 공간에 효율적으로 가스를 공급할 수 있다.
임프린트 영역(IR07, IR08, 및 IR09)에서와 같이 이동 단계(S102)에서의 기판(2)의 이동 방향이 크게 변경되는 경우에는, 추가의 가스를 공급함으로써 가스 농도의 개선이 행해진다. 이것은, 본 실시예와 달리 추가의 가스의 공급을 행하지 않고 기판(2)의 이동 방향이 크게 변경되는 경우에는, 가스 농도가 저하될 가능성이 있기 때문이다.
기판(2)의 이동 방향이 크게 변경되는 경우는, 예를 들어 기판이 임프린트 영역(IR07)으로부터 임프린트 영역(IR08)까지 -X 방향(제1 방향)으로 이동하고, 임프린트 영역(IR08)으로부터 임프린트 영역(IR09)까지 +X 방향(제2 방향)으로 이동하는 경우이다. 이동 방향의 부호의 반전 같은 이동 방향의 큰 변경이 있는 경우에, 본 실시예에서와 같은 추가의 가스의 공급은 우수한 효과를 발생시킨다.
도 2의 임프린트 영역(IR07, IR08, 및 IR09)을 참조해서, 임프린트 영역 사이에서 기판(2)의 이동 방향이 크게 변경되는 본 실시예에 따른 추가의 가스를 공급하는 방법에 대해서 아래에서 설명한다.
도 6a 내지 도6d는, 기판이 임프린트 영역(IR07)으로부터 임프린트 영역(IR08)으로 이동하는 경우의 제1 실시예에 따른 몰드, 기판, 및 가스의 분포 사이의 관계를 도시하는 XY 평면의 개략도이다.
도 6a는, 임프린트 영역(IR07)에 대한 충전 단계인 단계 S104에서의 XY 평면의 개략 평면도이다. 임프린트 영역(IR01)으로부터 임프린트 영역(IR07)까지의 이동 방향(제1 방향)은 도면의 좌측 방향과 동일하다. 그러나, 다음 임프린트 영역인 임프린트 영역(IR08)에 관해서, 이동 방향은 가스 공급 경로(7dL, 7dB)를 향해 일시적으로 변경된다. 그 후, 임프린트 방향은 임프린트 영역(IR08)으로부터 임프린트 방향(IR09)으로의 이동 방향(제2 방향)으로 변경된다. 즉, 임프린트 영역(IR07)으로부터 임프린트 영역(IR09)까지의 임프린트 영역 사이의 이동 방향은 제1 방향으로부터 제2 방향으로 2 단계로 변경된다.
도 6a에서는, 도 4a 내지 도 4d 및 도 5a 내지 도 5d와 유사하게, 가스 공급 경로(7dL) 또는 가스 공급 경로(7dB)로부터 가스가 공급된다. 도 6a에서는, 가스 공급 경로(7dL)로부터 가스를 공급하고 있지만, 이때 가스 공급 경로(7dL) 및 가스 공급 경로(7dB)로부터 가스를 공급할 수 있다. 본 실시예에서는, 도 6a은 가스 공급 경로(7dR)로부터도 가스를 공급하는 점에 특징이 있다. 이것은, 임프린트 영역(IR09)에 대한 임프린트를 위한 사전 가스 공급이다.
도 6b는, 임프린트 영역(IR07)에 대한 이형 단계인 단계 S106에서의 XY 평면의 개략 평면도이다. 몰드(1)는 기판(2)으로부터 분리되기 때문에, 공급된 가스가 몰드(1)의 중심으로 유동한다. 가스 공급 경로(7dR)로부터도 가스가 공급되기 때문에, 몰드(1)의 중심과 가스 공급 경로(7dR) 사이의 공간으로도 가스가 유동한다.
도 6c는, 임프린트 영역(IR07)으로부터 임프린트 영역(IR08)으로의 이동을 위한 이동 단계인 단계 S102에서의 XY 평면의 개략 평면도이다. 이때, 기판(2)은 비스듬히 하방으로 이동하기 때문에, 가스 영역(GR3)이 이동한다.
도 6d는 임프린트 영역(IR08)에서의 압인 단계인 단계 S103에서의 XY 평면의 개략 평면도이다. 몰드(1)와 기판(2) 사이의 공간이 좁아지기 때문에, 몰드(1)와 기판(2) 사이의 기체가 압출되고, 따라서 기체는 몰드(1)의 중심으로부터 외주로 확산될 수 있다.
도 7a 내지 도 7d는, 기판이 임프린트 영역(IR08)으로부터 임프린트 영역(IR09)으로 이동하는 경우의 제1 실시예에 따른 몰드, 기판, 및 가스의 분포 사이의 관계를 도시하는 XY 평면의 개략도이다.
도 7a는 임프린트 영역(IR08)에 대한 충전 단계인 단계 S104에서의 XY 평면의 개략 평면도이다. 다음 임프린트 영역인 임프린트 영역(IR09)은 도면의 우측(제2 방향)에 위치되며, 가스 공급 경로(7dR)로부터 가스가 공급된다.
가스 영역(GR2)은 임프린트 영역(IR09) 전에 임프린트 영역(IR08)에 대해 임프린트 처리가 행했졌을 때의 가스의 잔여분을 나타낸다. 도 6a에 도시되는 단계에서 가스 공급 경로(7dR)로부터 가스를 공급하으로써, 도 6d에 후속하는 도 7a에 도시되는 단계에서 몰드(1)의 중심과 가스 공급 경로(7dR) 사이의 공간에 가스 영역(GR2)이 존재한다. 도 7a에서는, 가스 공급 경로(7dR)로부터 가스가 추가로 공급된다.
도 7b는 임프린트 영역(IR08)에서의 이형 단계인 단계 S106에서의 XY 평면의 개략 평면도이다. 몰드(1)는 기판(2)으로부터 분리되기 때문에, 공급된 가스가 몰드(1)의 중심으로 유동한다.
도 7c는, 임프린트 영역(IR08)으로부터 임프린트 영역(IR09)으로의 이동을 위한 이동 단계인 단계 S102에서의 XY 평면의 개략 평면도이다. 이때, 기판(2)의 이동에 수반하여 가스 영역(GR3)이 이동한다.
도 7d는 임프린트 영역(IR09)에서의 압인 단계인 단계 S103에서의 XY 평면의 개략 평면도이다. 몰드(1)와 기판(2) 사이의 공간이 좁아지기 때문에, 몰드(1)와 기판(2) 사이의 기체가 압출될 수 있고, 기체는 몰드(1)의 중심으로부터 외주로 확산될 수 있다.
도 6a 내지 도 6d 및 도 7a 내지 도 7d를 참고하여 상술한 바와 같이, 본 실시예에서는, 도 6a에 도시되는 단계에서, 가스 공급 경로(7dL) 및/또는 가스 공급 경로(7dB)로부터 가스가 공급되며, 가스 공급 경로(7dR)로부터도 미리 가스가 공급된다. 이에 의해, 임프린트 영역 사이의 이동 방향이 제1 방향으로부터 제2 방향으로 변경(반전)되어도, 몰드(1)의 패턴 영역(PR)과 기판(2) 사이의 공간의 가스 농도를 만족스럽게 높게 유지할 수 있다.
이에 의해, 결함의 발생 확률을 저감시키고 임프린트 장치(10)의 생산성을 향상시킬 수 있다. 즉, 도 6a에서 가스 공급 경로(7dR)로부터 가스를 공급하지 않는 경우에는, 도 7a에서 몰드(1)의 중심과 가스 공급 경로(7dR) 사이의 공간에 가스 영역(GR2)이 존재하지 않게 된다. 이 경우, 도 7b에 도시되는 이형 단계에서 가스 공급 경로(7dR)로부터 가스를 공급해도, 가스가 몰드(1)의 중심에 도달하지 않을 가능성이 있고, 몰드(1)의 패턴 영역(PR)과 기판(2) 사이의 가스 농도가 저하될 우려가 있다. 그러나, 본 실시예에 따르면, 안정적으로 가스 농도를 유지할 수 있다.
전술한 가스의 공급은 제어 유닛(8)에 의해 제어된다. 도 8은, 제1 실시예에 따른 제어 유닛(8)에 의해 행해지는 가스 공급 제어 방법을 도시하는 흐름도이며, 제어 유닛(8)이 임프린트 조건을 취득하고 임프린트 동작을 행할 때까지의 처리 플로우를 도시한다. 도 8에 도시되는 처리 플로우는, 제어 유닛(8)이 도시되지 않은 메모리에 저장된 컴퓨터 프로그램을 실행하게 함으로써 행해진다.
단계 S201에서, 제어 유닛(8)은 임프린트 조건(레시피)을 취득한다. 임프린트 조건은, 임프린트에 관련된 모든 조건을 포함하고, 예를 들어 패턴 영역(PR)의 크기 및 조사 유닛(6)에 의해 인가되는 경화 에너지의 양을 포함한다. 임프린트 조건은 또한 공급되는 가스의 양을 포함한다. 임프린트 조건은, 임프린트 장치(10)의 오퍼레이터에 의해 입력되거나, 메모리에 저장된 결과 값(이력)으로부터 취득된다.
단계 S202에서, 제어 유닛(8)은 임프린트 조건으로부터 기판 상의 임프린트 영역의 위치 정보 및 임프린트 순서 정보를 취득한다.
단계 S203에서, 제어 유닛(8)은 기준이 되는 가스 공급 프로파일(가스 공급 유닛으로부터의 가스 공급 동작)을 결정한다. 가스 공급 프로파일은 가스 공급 경로에 공급되는 가스의 양 및 가스 공급 타이밍을 포함한다. 기준 가스 공급 프로파일은 단계 S202에서 취득된 기판 상의 임프린트 영역의 위치 정보 및 임프린트 순서 정보에 기초해서 결정될 수 있다.
도 4a 내지 도 4d 및 도 5a 내지 도 5d를 참고해서 위에서 설명한 바와 같이, 방향 반전 2 단계 전의 충전 단계에서, 방향 반전이 행해진 후의 진행 방향의 가스 공급 경로로부터도 가스를 공급한다. 공급되는 가스의 양에 관해서는, 몰드(1)와 기판(2) 사이의 간격(d), 기판(2)의 표면의 품질 등에 의존하여 필요한 가스의 양이 변화한다. 이에 의해, 공급되는 가스의 양은 결과 값(이력)에 기초하여 자동으로 결정될 수 있거나 오퍼레이터에 의해 선택될 수 있다.
단계 S204에서, 제어 유닛(8)은 임프린트 영역 사이의 이동 방향이 변경되는지를 판정한다. 임프린트 방향의 변경은, 단계 S202에서 취득된 정보에 기초하여, 예를 들어 X 및 Y 방향에서 이동 방향의 부호가 반전되는지를 기준으로 하여 판정될 수 있다.
단계 S205에서, 단계 S204의 판정 결과에 기초하여, 사전 가스 공급 프로파일을 결정한다. 임프린트 영역 사이의 이동 방향이 변경되는 경우에는, 도 6a 내지 도 6d 및 도 7a 내지 도 7d를 참고해서 설명한 바와 같이, 가스가 추가로 공급되도록 사전 가스 공급 프로파일을 설정한다. 사전 가스 공급 프로파일은, 이동 방향의 반전 2 단계 전의 임프린트 영역에, 방향 반전 후의 진행 방향의 가스 공급 경로로부터도 사전에 가스를 공급하는 가스 공급 프로파일이다.
즉, 임프린트 영역 사이의 이동 방향이 제1 방향으로부터 제2 방향으로 변경되는 경우에, 이동 방향의 반전 전의 임프린트 영역에 대한 임프린트 동작에 수반하여, 제1 방향과 제2 방향의 임프린트 공간에 가스 공급 유닛으로부터 가스를 공급한다. 여기서, 임프린트 동작은, 몰드를 임프린트재에 압인하는 압인 동작(몰드를 임프린트재에 가압하는 동작) 및 이형 동작(몰드를 임프린트재로부터 분리하는 동작)을 포함한다.
본 실시예에서는, 도 6a에 도시되는 타이밍에서 제1 방향과 제2 방향의 임프린트 공간에 가스 공급 유닛으로부터 가스를 공급한다. 그러나, 도 6b에 도시되는 타이밍에서 제1 방향과 제2 방향의 임프린트 공간에 가스 공급 유닛으로부터 가스를 공급할 수 있다.
본 발명은 임프린트 동작에 수반하여 가스를 공급하는 1개 또는 2개의 가스 공급 경로로 한정되지 않고, 3개 이상의 가스 공급 경로로부터 가스를 공급할 수 있다.
이 경우에, 본 실시예에서와 같이, 가스 공급 프로파일은 진행 방향의 가스 공급 경로로부터 상대적으로 많은 양의 가스를 공급하도록 설정하는 것이 바람직하다. 임프린트 영역의 반전 2 단계 전의 임프린트 영역에서는, 방향 반전 후의 진행 방향의 가스 공급 경로로부터도 충분한 양의 가스를 공급하는 것이 바람직하다. 즉, 본 실시예의 가스 공급 프로파일은, 예를 들어 3개 이상의 가스 공급 경로로부터 공급되는 가스의 양 사이의 밸런스를 임프린트 영역의 방향의 변경에 따라서 전환하는 것을 포함한다.
임프린트 영역 사이의 이동 방향이 제1 방향으로부터 변경되지 않는 경우에는, 이동 방향이 변경되기 전의 임프린트 영역에 대한 임프린트 동작에 수반하여, 제2 방향의 임프린트 공간에 가스 공급 유닛으로부터 가스를 공급하지 않는다. 대안적으로, 제2 방향의 임프린트 공간에 공급되는 가스의 양은 크게 감소될 수 있다.
단계 S206에서, 제어 유닛(8)은, 단계 S203 및 단계 S205에서 결정된, 기준 가스 공급 프로파일과 사전 가스 공급 프로파일을 임프린트 조건에 반영시키고 도 4a 내지 도 7d에 나타낸 바와 같은 가스 공급 단계를 행한다.
단계 S207에서, 제어 유닛(8)은 임프린트 단계를 행한다. 임프린트 단계는 도 3에 도시되는 임프린트 처리를 행하는 단계이다.
이와 같이, 임프린트 장치(10)는, 임프린트 영역의 위치 정보 및 임프린트 순서 정보에 기초하여 가스 공급 프로파일을 결정하고 임프린트를 행한다. 자동으로 가스 공급 프로파일을 결정함으로써, 설정에 요하는 시간을 단축하고 생산성을 향상시킬 수 있다.
제2 실시예
이하, 본 발명의 제2 실시예에 따른 임프린트 장치(10)에 대해서 설명한다. 제2 실시예에서 언급되지 않는 사항은 제1 실시예에서와 동일하다. 제1 실시예에서는, 임프린트 영역의 위치 정보 및 임프린트 순서에 기초하여 추가 가스 공급 프로파일을 결정한다. 제2 실시예에서는, 임프린트 영역의 위치 정보로부터 임프린트 순서를 결정하고, 추가 가스 공급 프로파일이 필요하지 않다.
제1 실시예에서 설명한 바와 같이, 임프린트 영역 사이의 이동 방향의 반전되는 경우, 가스 농도가 저하될 우려가 있다. 그러므로, 제2 실시예는, 임프린트 영역 사이의 이동 방향이 반전되지 않도록 임프린트 순서를 결정하는 것을 특징으로 한다.
도 9는 제2 실시예에 따른 기판(2)의 임프린트 영역과 임프린트 순서의 일례를 도시하는 도면이다. 원형 기판(2)이 격자 형상으로 분할된 영역이 임프린트 영역이다. 임프린트 처리를 행하는 순서를 화살표(B)로 나타낸다. 이와 같이, 이동 방향이 반전되지 않도록 나선형으로 임프린트 순서를 설정한다. 제2 실시예에서는, 임프린트 순서는 제어 유닛(8)에 의해 결정된다. 따라서, 도 9에 나타내는 임프린트 순서는 제어 유닛(8)에 의해 결정된다.
도 10은 제2 실시예에 따른 임프린트 장치(10)에 의해 행해지는 임프린트 처리를 도시하는 흐름도이다. 도 10은 제어 유닛(8)에 의해 행해지는 임프린트 조건(레시피)을 취득하고 임프린트 단계를 행하는 처리를 도시한다. 도 10에 도시되는 처리 플로우는, 제어 유닛(8)이 도시되지 않은 메모리에 저장된 컴퓨터 프로그램을 실행하게 함으로써 행해진다.
단계 S301에서, 제어 유닛(8)은 임프린트 조건(레시피)을 취득한다.
단계 S302에서, 제어 유닛(8)은 임프린트 조건 중에서 기판 상의 복수의 임프린트 영역의 위치 정보(좌표)를 취득한다.
단계 S303에서, 제어 유닛(8)은 최초에 임프린트가 행해지는 제1 임프린트 영역 및 그 다음에 임프린트가 행해지는 제2 임프린트 영역을 취득한다. 제1 임프린트 영역 및 제2 임프린트 영역은, 예를 들어 오퍼레이터에 의해 입력될 수 있거나, 통상 기판(2)의 가장 우측 하단의 임프린트 영역 등이 되도록 자동으로 결정될 수 있다.
단계 S304에서, 제어 유닛(8)은, 단계 S302에서 취득된 기판 상의 복수의 임프린트 영역의 위치 정보 및 단계 S303에서 취득된 정보에 기초하여, 임프린트 순서를 생성한다. 임프린트 순서는, 제2 임프린트 영역의 다음에 임프린트가 행해지는 제3 임프린트 영역으로부터 순차적으로 이동 방향의 변경량이 작아지도록 생성될 수 있다. 즉, 임프린트 순서는 기판의 임프린트 영역 사이의 이동 방향의 변경량이 90도 이하가 되도록 결정된다(결정 단계). 예를 들어, 대상 임프린트 영역에 인접하는 미임프린트 영역으로부터 웨이퍼 에지에 가장 가까운 임프린트 영역을 선택한다. 이러한 결정 방법은 도 9에 도시되는 예에서 사용된다.
단계 S305에서, 제어 유닛(8)은 단계 S304에서 생성된 임프린트 순서를 임프린트 조건에 반영한다.
단계 S306에서, 제어 유닛(8)은 임프린트 단계를 행한다. 임프린트 단계는 도 3에 도시되는 임프린트 처리를 행하는 단계이다.
이와 같이, 임프린트 장치(10)는, 임프린트 영역의 위치 정보에 기초하여 임프린트 순서를 결정하고 임프린트를 행한다. 이와 같이, 임프린트 영역 사이의 이동 방향의 반전되지 않도록 임프린트를 행함으로써, 가스 농도가 저하될 가능성을 저감시킬 수 있다. 이에 의해, 결함의 발생 확률을 저감시키고 임프린트 장치(10)의 생산성을 향상시킬 수 있다.
제3 실시예
물품 제조 방법에 관련된 실시예
본 발명의 실시예에 따른 물품 제조 방법은, 반도체 디바이스 등의 마이크로 디바이스 또는 미세 구조를 갖는 소자 등의 물품을 제조하는데 적절하게 사용될 수 있다. 본 실시예에 따른 물품의 제조 방법은, 기판에 도포된 임프린트재에 임프린트 장치를 사용해서 패턴을 형성하는 단계(기판을 임프린트하는 임프린트 단계)와, 임프린트 단계에서 패턴이 형성된 기판을 가공하는 가공 단계를 포함한다. 가공 단계는, 다른 주지의 단계(산화, 성막, 퇴적, 도핑, 평탄화, 에칭, 레지스트 박리, 다이싱, 본딩, 및 패키징 등)를 포함한다. 본 실시예에 따른 물품 제조 방법은, 종래 기술에 따른 방법에 비하여, 물품의 성능, 품질, 생산성, 및 생산 비용 중 적어도 하나에서 유리하다.
임프린트 장치(10)를 사용해서 성형한 경화물의 패턴은, 각종 물품의 적어도 일부에 영구적으로 사용되거나 또는 각종 물품을 제조할 때에 일시적으로 사용된다. 물품의 예는 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 메모리나, LSI, CCD, 이미지 센서, 및 FPGA와 같은 반도체 소자를 포함한다. 몰드의 예는 임프린트용 몰드이다.
경화물의 패턴은 물품의 적어도 일부의 구성요소로서 사용되거나 또는 레지스트 마스크로서 일시적으로 사용된다. 레지스트 마스크는 기판의 가공 단계에서 에칭, 이온 주입 등이 행해진 후에 제거된다.
다른 실시예
본 발명을 예시적인 실시예를 참고하여 설명하였지만, 본 발명은 개시된 예시적인 실시예로 한정되지 않음을 이해해야 한다. 이하의 충구항의 범위는 이러한 모든 변형과 동등한 구조 및 기능을 포함하도록 최광의로 해석되어야 한다. 또한, 본 실시예에 따른 제어의 일부 또는 전부로서, 전술한 실시예의 기능을 실현하는 컴퓨터 프로그램이 네트워크 또는 다양한 저장 매체를 통해 임프린트 장치에 공급될 수 있다. 그 후, 임프린트 장치의 컴퓨터(또는 CPU, MPU 등)가 프로그램을 판독 및 실행하도록 구성될 수 있다. 이러한 경우에, 프로그램 및 프로그램을 저장하는 저장 매체는 본 발명을 구성한다.
본 출원은 그 전문이 본원에 참조로 포함되는 2021년 6월 7일에 출원된 일본 특허 출원 제2021-095416호의 우선권을 주장한다.

Claims (9)

  1. 임프린트 장치이며,
    몰드를 보유지지하도록 구성되는 몰드 보유지지 유닛;
    기판을 보유지지하도록 구성되는 기판 보유지지 유닛; 및
    적어도 하나의 프로세서 또는 회로로서,
    상기 몰드와 상기 기판 사이의 임프린트 공간에 가스를 공급하도록 구성되는 가스 공급 유닛; 및
    상기 가스 공급 유닛 및 임프린트 동작을 제어하도록 구성되는 제어 유닛으로서 기능하도록 구성되는
    적어도 하나의 프로세서 또는 회로를 포함하고,
    상기 제어 유닛은 상기 기판의 복수의 임프린트 영역에 대해 임프린트를 순차적으로 행하도록 구성되며,
    상기 제어 유닛은, 상기 임프린트 영역 사이에서의 상기 기판의 이동 방향이 제1 방향으로부터 제2 방향으로 변경되는 경우에, 상기 이동 방향의 변경 전의 상기 임프린트 영역에 대한 상기 임프린트 동작 동안 상기 가스 공급 유닛을 사용하여 상기 제1 방향 및 상기 제2 방향의 상기 임프린트 공간에 가스를 공급하도록 구성되는, 임프린트 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 제어 유닛은, 상기 기판 상의 상기 임프린트 영역의 위치 정보 및 임프린트 순서 정보에 기초하여, 상기 가스 공급 유닛의 가스 공급 동작을 결정하도록 구성되는, 임프린트 장치.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 임프린트 동작은 상기 몰드를 상기 기판 상의 임프린트재에 압인하는 몰드 압인 동작 및 몰드 이형 동작을 포함하는, 임프린트 장치.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 제어 유닛은, 상기 임프린트 영역 사이의 상기 기판의 이동 방향이 상기 제1 방향으로부터 변경되지 않는 경우에는, 상기 임프린트 영역에 대한 상기 임프린트 동작에 수반하여 상기 가스 공급 유닛을 사용하여 상기 제2 방향의 상기 임프린트 공간에 가스를 공급하지 않도록 구성되는, 임프린트 장치.
  5. 임프린트 장치이며,
    몰드를 보유지지하도록 구성되는 몰드 보유지지 유닛;
    기판을 보유지지하도록 구성되는 기판 보유지지 유닛; 및
    적어도 하나의 프로세서 또는 회로로서,
    상기 몰드와 상기 기판 사이의 임프린트 공간에 가스를 공급하도록 구성되는 가스 공급 유닛; 및
    상기 가스 공급 유닛 및 임프린트 동작을 제어하도록 구성되는 제어 유닛으로서 기능하도록 구성되는
    적어도 하나의 프로세서 또는 회로를 포함하고,
    상기 제어 유닛은 상기 기판의 복수의 임프린트 영역에 대해 임프린트를 순차적으로 행하도록 구성되며,
    상기 제어 유닛은, 상기 기판 상의 상기 복수의 임프린트 영역의 위치 정보에 기초하여, 순차적인 임프린트 영역 사이의 상기 기판의 이동 방향의 변경량이 90도 이하가 되도록 임프린트 순서를 결정하도록 구성되는, 임프린트 장치.
  6. 몰드를 보유지지하도록 구성되는 몰드 보유지지 유닛, 기판을 보유지지하도록 구성되는 기판 보유지지 유닛, 및 상기 몰드와 상기 기판 사이의 임프린트 공간에 가스를 공급하도록 구성되는 가스 공급 유닛을 포함하는 임프린트 장치를 사용하는 임프린트 방법이며,
    상기 기판의 복수의 임프린트 영역에 대해 임프린트를 순차적으로 행하는 임프린트 단계; 및
    상기 임프린트 영역 사이의 상기 기판의 이동 방향이 제1 방향으로부터 제2 방향으로 변경되는 경우에, 상기 이동 방향의 변경 전의 상기 임프린트 영역에 대한 임프린트 동작 동안 상기 가스 공급 유닛을 사용하여 상기 제1 방향과 상기 제2 방향의 상기 임프린트 공간에 가스를 공급하는 가스 공급 단계를 포함하는, 임프린트 방법.
  7. 몰드를 보유지지하도록 구성되는 몰드 보유지지 유닛, 기판을 보유지지하도록 구성되는 기판 보유지지 유닛, 및 상기 몰드와 상기 기판 사이의 임프린트 공간에 가스를 공급하도록 구성되는 가스 공급 유닛을 포함하는 임프린트 장치를 사용하는 임프린트 방법이며,
    상기 기판의 복수의 임프린트 영역에 대해 임프린트를 순차적으로 행하는 임프린트 단계; 및
    상기 기판 상의 상기 복수의 임프린트 영역의 위치 정보에 기초하여, 순차적인 임프린트 영역 사이의 상기 기판의 이동 방향의 변경량이 90도 이하가 되도록 임프린트 순서를 결정하는 결정 단계를 포함하는, 임프린트 방법.
  8. 임프린트 장치를 제어하는 컴퓨터 프로그램을 저장하도록 구성되는 비일시적 컴퓨터 판독가능 저장 매체이며,
    상기 임프린트 장치는,
    몰드를 보유지지하도록 구성되는 몰드 보유지지 유닛;
    기판을 보유지지하도록 구성되는 기판 보유지지 유닛;
    상기 몰드와 상기 기판 사이의 임프린트 공간에 가스를 공급하도록 구성되는 가스 공급 유닛; 및
    상기 가스 공급 유닛 및 임프린트 동작을 제어하도록 구성되는 제어 유닛을 포함하고,
    상기 컴퓨터 프로그램은 명령어를 포함하고, 상기 명령어는,
    상기 기판의 복수의 임프린트 영역에 대해 임프린트를 순차적으로 행하는 임프린트 단계; 및
    상기 임프린트 영역 사이의 상기 기판의 이동 방향이 제1 방향으로부터 제2 방향으로 변경되는 경우에, 상기 이동 방향의 변경 전의 상기 임프린트 영역에 대한 상기 임프린트 동작 동안 상기 가스 공급 유닛을 사용하여 상기 제1 방향과 상기 제2 방향의 상기 임프린트 공간에 가스를 공급하는 제어 단계
    의 처리를 실행하기 위한 것인, 비일시적 컴퓨터 판독가능 저장 매체.
  9. 임프린트 장치를 사용하는 물품 제조 방법이며,
    상기 임프린트 장치는,
    몰드를 보유지지하도록 구성되는 몰드 보유지지 유닛;
    기판을 보유지지하도록 구성되는 기판 보유지지 유닛;
    상기 몰드와 상기 기판 사이의 임프린트 공간에 가스를 공급하도록 구성되는 가스 공급 유닛; 및
    상기 가스 공급 유닛 및 임프린트 동작을 제어하도록 구성되는 제어 유닛을 포함하고,
    상기 물품 제조 방법은,
    상기 기판의 복수의 임프린트 영역에 대해 임프린트를 순차적으로 행하는 임프린트 단계;
    상기 임프린트 영역 사이의 상기 기판의 이동 방향이 제1 방향으로부터 제2 방향으로 변경되는 경우에, 상기 이동 방향의 변경 전의 상기 임프린트 영역에 대한 상기 임프린트 동작 동안 상기 가스 공급 유닛을 사용하여 상기 제1 방향과 상기 제2 방향의 상기 임프린트 공간에 가스를 공급하는 제어 단계; 및
    상기 임프린트 단계에서 임프린트가 행해진 상기 기판으로부터 물품을 제조하는 가공 단계를 포함하는, 물품 제조 방법.
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