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KR101874675B1 - 임프린트 장치 및 물품의 제조 방법 - Google Patents

임프린트 장치 및 물품의 제조 방법 Download PDF

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KR101874675B1
KR101874675B1 KR1020150052246A KR20150052246A KR101874675B1 KR 101874675 B1 KR101874675 B1 KR 101874675B1 KR 1020150052246 A KR1020150052246 A KR 1020150052246A KR 20150052246 A KR20150052246 A KR 20150052246A KR 101874675 B1 KR101874675 B1 KR 101874675B1
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데츠지 오카다
노리야스 하세가와
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캐논 가부시끼가이샤
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Abstract

본 발명은 몰드를 사용해서 기판 상의 임프린트 재료를 성형하는 임프린트 장치로서, 상기 몰드 및 상기 기판 중 하나 이상을 구동하는 구동 유닛과, 상기 몰드와 상기 기판 사이의 위치 어긋남량을 계측하는 계측 유닛과, 상기 위치 어긋남량에 기초하여 상기 몰드와 상기 기판 사이의 위치정렬을 제어하는 제어 유닛을 포함하고, 상기 제어 유닛은, 상기 몰드와 상기 임프린트 재료 사이의 접촉의 개시로부터 상기 몰드와 상기 기판 사이의 거리가 목표 범위 내에 놓일 때까지의 제1 기간과, 상기 거리가 유지되는 제2 기간에, 상기 구동 유닛을 제어하기 위한 명령값을 취득하고, 상기 명령값의 증폭률이 상기 제1 기간보다 상기 제2 기간에서 더 크도록 상기 구동 유닛을 제어하는 임프린트 장치를 제공한다.

Description

임프린트 장치 및 물품의 제조 방법{IMPRINT APPARATUS AND METHOD OF MANUFACTURING ARTICLE}
본 발명은 임프린트 장치 및 물품의 제조 방법에 관한 것이다.
기판 상의 임프린트 재료를 몰드를 사용하여 성형하는 임프린트 장치가, 자기 기억 매체 및 반도체 디바이스용의 리소그래피 장치의 하나로서 주목받고 있다. 임프린트 장치는, 기판 상에 공급된 임프린트 재료와 몰드를 서로 접촉시킨 상태에서 임프린트 재료를 경화시키고, 경화된 임프린트 재료로부터 몰드를 박리(이형)함으로써, 기판 상에 패턴을 형성할 수 있다.
임프린트 장치에서 일반적으로 행해지는 몰드와 기판 사이의 위치정렬 또한 몰드와 임프린트 재료가 서로 접촉한 상태에서 행하여진다. 이때, 임프린트 재료의 점탄성에 의해, 몰드와 기판이 서로 접촉한 상태에서는 몰드와 기판의 상대 위치를 변경하기 어렵다.
일본 특허 공개 제2008-244441호 공보에는, 몰드와 임프린트 재료가 서로 접촉하기 시작하여 몰드와 기판이 서로 근접하고 있는 기간에, 스테이지를 구동하기 위한 비례 게인을 변화시키는 방법이 기재되어 있다. 몰드와 기판 사이의 거리가 일정해지는 기간에서, 비례 게인은 서서히 작아질 수 있다. 그로 인해, 몰드와 기판 사이의 거리가 일정해지는 기간에 몰드와 기판 사이의 위치정렬이 행해지는 경우, 비례 게인이 감소되면 몰드와 기판 사이의 위치정렬에 필요한 시간이 길어져서, 스루풋이 저하된다.
본 발명은, 예를 들어 몰드와 기판 사이의 위치정렬에 필요한 시간을 단축하고, 스루풋을 향상시킬 수 있는 임프린트 장치를 제공한다.
본 발명의 일 양태에 따르면, 요철의 패턴이 형성된 몰드를 사용해서 기판 상의 임프린트 재료를 성형하는 임프린트 장치로서, 상기 몰드 및 상기 기판 중 하나 이상을 구동시키도록 구성된 구동 유닛과, 상기 기판의 표면에 평행한 방향에서의 상기 몰드와 상기 기판 사이의 위치 어긋남량을 계측하도록 구성된 계측 유닛과, 상기 위치 어긋남량에 기초하여 상기 구동 유닛을 제어함으로써 상기 몰드와 상기 기판 사이의 위치정렬을 제어하도록 구성된 제어 유닛을 포함하고, 상기 제어 유닛은, 상기 몰드와 상기 임프린트 재료 사이의 접촉의 개시로부터 상기 몰드와 상기 기판 사이의 거리가 목표 범위 내에 놓일 때까지의 제1 기간과, 상기 거리가 상기 목표 범위 내에 유지되는 제2 기간에, 상기 위치 어긋남량에 기초하여 상기 구동 유닛을 제어하기 위한 명령값을 취득하고, 상기 위치 어긋남량에 대한 상기 명령값의 증폭률이 상기 제1 기간에서보다 상기 제2 기간에서 더 크도록 상기 구동 유닛을 제어하는 임프린트 장치가 제공된다.
본 발명의 추가적인 특징은 첨부 도면을 참조하여 아래의 예시적인 실시 형태의 설명으로부터 명확해질 것이다.
도 1은 제1 실시 형태에 따른 임프린트 장치를 도시하는 개략도.
도 2는 몰드와 기판 사이의 위치정렬을 위한 제어계를 도시하는 블록도.
도 3은 임프린트 처리 동안의 증폭기의 증폭률의 그래프.
도 4는 몰드와 기판 사이의 위치정렬을 위한 제어계를 도시하는 블록도.
도 5는 몰드와 기판 사이의 위치정렬을 위한 제어계를 도시하는 블록도.
도 6은 몰드와 기판 사이의 위치정렬을 위한 제어계를 도시하는 블록도.
도 7은 몰드와 기판 사이의 위치정렬을 위한 제어계를 도시하는 블록도.
본 발명의 예시적인 실시 형태에 대하여 첨부 도면을 참조하여 이하에서 설명할 것이다. 도면에서 동일한 참조 부호는 동일한 부재를 나타내며, 그 반복적인 설명은 생략할 것이다.
<제1 실시 형태>
본 발명의 제1 실시 형태에 따른 임프린트 장치(1)에 대해서 설명한다. 임프린트 장치(1)는 반도체 디바이스 등의 제조에 사용되여, 기판 상의 임프린트 재료(114)를 몰드(103)를 사용하여 성형하고, 기판 상에 패턴을 형성하는 임프린트 처리를 행한다. 예를 들어, 임프린트 장치는, 패턴이 형성된 몰드(103)를 기판 상의 임프린트 재료(114)에 접촉시킨 상태에서 임프린트 재료(114)를 경화시킨다. 그런 다음, 임프린트 장치(1)는 몰드(103)와 기판(106) 사이의 간격을 넓히고, 경화된 임프린트 재료(114)로부터 몰드(103)를 박리(이형)함으로써 기판 상에 패턴을 형성할 수 있다. 임프린트 재료(114)를 경화시키는 방법은 열을 사용하는 열 사이클법 및 광을 사용하는 광경화법을 포함한다. 제1 실시 형태에서는, 광경화법을 채용한 임프린트 장치(1)에 대해서 설명한다. 광경화법은, 임프린트 재료(114)로서 미경화의 자외선 경화 수지를 기판 상에 공급하고, 몰드(103)와 임프린트 재료(114)가 서로 접촉하는 상태에서 임프린트 재료(114)에 자외선(111)을 조사함으로써 임프린트 재료(114)를 경화시키는 방법이다.
도 1은 제1 실시 형태에 따른 임프린트 장치(1)룰 도시하는 개략도이다. 임프린트 장치(1)는 몰드 스테이지(104), 기판 스테이지(107), 광 조사 유닛(102), 공급 유닛(109), 계측 유닛(110) 및 제어 유닛(100)을 포함할 수 있다. 제어 유닛(100)은, 예를 들어 CPU 및 메모리를 포함하고, 임프린트 처리를 제어한다(임프린트 장치(1)의 각 유닛을 제어한다). 몰드 스테이지(104) 및 기판 스테이지(107)는 구조체(101)에 의해 지지되고 있다.
광 조사 유닛(102)은, 임프린트 처리 시에, 임프린트 재료(114)를 경화시키는 광(자외선(111))을, 몰드(103)를 개재해서 기판 상의 임프린트 재료(114)에 조사한다. 광 조사 유닛(102)은, 예를 들어 광원(112)과, 광원(112)으로부터 사출된 광을 기판(106)에 유도하기 위한 광학 소자(113)를 포함할 수 있다. 광학 소자(113)는, 광원(112)으로부터 사출된 광(자외선(111))을 반사하고, 후술하는 촬상 유닛(121)로부터 사출된 광을 투과시키는 빔 스플리터를 포함할 수 있다. 또한, 광학 소자(113)는, 액정 소자 또는 디지털 미러 디바이스와 같이, 광원(112)으로부터 사출된 광을 임프린트 처리에 적절한 광으로 조정하는 수단을 포함해도 된다. 제1 실시 형태는 광경화법을 채용하고 있기 때문에, 광을 사출하는 조사 유닛이 설치되어 있다. 그러나, 예를 들어 제1 실시 형태가 열 사이클법을 채용하는 경우에는, 광 조사 유닛(102) 대신에 열경화성 수지를 경화시키도록 구성되는 열원 유닛이 설치될 수 있다.
몰드(103)는 통상적으로 석영 등의 자외선을 투과시킬 수 있는 재료로 제작된다. 기판 측의 표면 상의 일부(패턴부(103a))에는, 기판(106)에 전사될 요철 패턴이 형성된다. 또한, 몰드(103)는 기판 측의 표면과 반대 측의 표면에 패턴부(103a)와 그 주변의 두께를 감소시키도록 원기둥 형상으로 오목한 캐비티(103b)를 포함해도 된다. 이 캐비티(103b)는 후술하는 몰드 유지 유닛(104a)의 개구 영역에 설치된 광투과 부재(105)에 의해 실질적으로 밀폐된 공간으로 될 수 있다. 이하에서는, 이 공간을 기실(chamber)로 칭한다. 기실은 배관을 개재해서 변형 유닛(108)에 접속되고 있다. 변형 유닛(108)은, 기실에 압축 공기를 공급하는 공급원과 기실을 진공으로 하는 진공원을 전환하기 위한 절환 밸브 또는 서보 밸브 등의 압력 조정기를 포함할 수 있다. 변형 유닛(108)에는, 기실의 압력을 조정할 수 있는 압력 조정 유닛이 설치되어 있어도 되고, 기실을 미리 정해진 압력으로 설정할 수 있다. 예를 들어, 몰드(103)와 기판(106) 사이의 거리를 짧게 해서 몰드(103)와 기판 상의 임프린트 재료(114)를 서로 접촉시킬 때에, 변형 유닛(108)은 기실의 압력을 그 외부의 압력보다 높게 함으로써 몰드(103)에 힘을 가한다. 이에 의해, 변형 유닛(108)은, 패턴부(103a)(패턴)를 기판(106)을 향해서 휜 볼록 형상으로 변형시킬 수 있고, 패턴부(103a)를 임프린트 재료(114)와 그 중심부로부터 접촉시킬 수 있다. 이에 의해, 몰드(103)의 패턴의 오목부와 임프린트 재료(114) 사이에 기체(공기)가 갇히는 것이 억제된다. 그 결과, 몰드(103)의 패턴 구석구석까지 임프린트 재료(114)가 충전될 수 있어, 임프린트 재료(114)에 형성된 패턴의 결손을 방지할 수 있다.
몰드 스테이지(104)는, 예를 들어 진공 흡착력 또는 정전기력에 의해 몰드를 유지하는 몰드 유지 유닛(104a)과, 몰드 유지 유닛(104a)을 Z 방향으로 구동하는 몰드 구동 유닛(104b)을 포함할 수 있다. 각각의 몰드 유지 유닛(104a) 및 몰드 구동 유닛(104b)은 그 중심부(내측)에 개구 영역을 갖고 있으며, 광 조사 유닛(102)으로부터의 광이 몰드(103)를 개재해서 기판(106)에 조사되도록 구성된다. 몰드 구동 유닛(104b)은 리니어 모터 또는 에어 실린더 등의 액추에이터를 포함하고, 몰드(103)와 기판 상의 임프린트 재료(114)를 서로 접촉시키거나, 그들을 서로 박리시키도록 몰드 유지 유닛(104a)(몰드(103))을 Z 방향으로 구동한다. 몰드 구동 유닛(104b)은, 몰드(103)와 기판 상의 임프린트 재료(114)를 서로 접촉시킬 때에 고정밀도의 위치결정을 행할 것이 요구되기 때문에, 조동 구동계 및 미동 구동계를 포함하는 복수의 구동계에 의해 구성되어도 된다. 몰드 구동 유닛(104b)은, Z 방향으로 몰드를 구동하는 기능뿐만 아니라, X 및 Y 방향과, θ 방향(Z축 둘레의 회전 방향)에서의 몰드(103)의 위치를 조정하는 위치 조정 기능, 몰드(103)의 기울기를 보정하기 위한 틸트 기능 등을 갖고 있어도 된다. 예를 들어, 몰드 구동 유닛(104b)은 Z 방향으로 몰드 유지 유닛(104a)(몰드(103))을 구동하는 복수의 액추에이터를 포함하며, 각 액추에이터의 구동량으로부터 Z축 방향의 구동량과 기울기를 제어할 수 있다. 제1 실시 형태에 따른 임프린트 장치(1)에서는, 몰드 구동 유닛(104b)은 몰드(103)와 기판(106) 사이의 거리를 바꾸는 동작을 행한다. 그러나, 기판 스테이지(107)의 기판 구동 유닛(107b)이 그 동작을 행해도 되고, 또는, 몰드 구동 유닛(104b)과 기판 구동 유닛(107b) 양자가 모두 그 동작을 상대적으로 행해도 된다.
기판(106)으로는, 예를 들어 단결정 실리콘 기판 또는 SOI(Silicon on Insulator) 기판이 사용된다. 기판(106)의 상면(피처리면)에는, 공급 유닛(109)에 의해 임프린트 재료(114)가 공급된다.
기판 스테이지(107)는 기판 유지 유닛(107a) 및 기판 구동 유닛(107b)을 포함하고, 몰드(103)와 기판 상의 임프린트 재료(114)를 서로 접촉시킬 때에 그들을 X 방향 및 Y 방향으로 이동시킴으로써, 몰드(103)와 기판(106) 사이의 위치정렬을 행한다. 기판 유지 유닛(107a)은, 예를 들어 진공 흡착력 또는 정전기력에 의해 기판(106)을 유지한다. 기판 구동 유닛(107b)은 기판 유지 유닛(107a)을 기계적으로 유지함과 함께, 기판 유지 유닛(107a)(기판(106))을 X 방향 및 Y 방향으로 구동한다. 기판 구동 유닛(107b)으로는, 예를 들어 리니어 모터가 사용될 수 있다. 기판 구동 유닛(107b)은 조동 구동계 및 미동 구동계를 포함하는 복수의 구동계에 의해 구성되어도 된다. 또한, 기판 구동 유닛(107b)은 기판(106)을 Z 방향으로 구동하는 구동 기능, 기판(106)을 θ 방향으로 회전시킴으로써 기판(106)의 위치를 조정하는 위치 조정 기능, 기판(106)의 기울기를 보정하는 틸트 기능 등을 갖고 있어도 된다. 제1 실시 형태에 따른 임프린트 장치(1)에서는, 몰드(103)와 기판(106) 사이의 위치정렬은 기판 구동 유닛(107b)에 의해 행하여지고 있다. 그러나, 몰드 스테이지(104)의 몰드 구동 유닛(104b)이 위치정렬을 행해도 되고, 또는, 기판 구동 유닛(107b) 및 몰드 구동 유닛(104b) 양자 모두가 위치정렬을 상대적으로 행해도 된다. 즉, 몰드(103)와 기판(106) 사이의 위치정렬은, 몰드 구동 유닛(104b) 및 기판 구동 유닛(107b) 중 하나 이상에 의해 행하여 질 수 있다.
기판 스테이지(107)의 위치는, 예를 들어 구조체(101)에 설치된 스케일과, 스케일의 표면에 광을 조사하고, 스케일로부터의 반사광을 수광하는 광학계를 포함하는 인코더를 사용해서 계측될 수 있다. 제1 실시 형태에서는, 기판 스테이지(107)의 위치는 인코더를 사용해서 계측된다. 그러나, 본 발명은 이것에 한정되지 않고, 예를 들어 레이저 간섭계를 사용해서 기판 스테이지(107)의 위치가 계측되어도 된다. 레이저 간섭계는, 예를 들어 레이저광을 기판 스테이지(107)에 설치된 반사판에 조사하고, 그 반사판에 의해 반사된 레이저광에 기초하여 기판 스테이지(107) 상의 기준 위치로부터의 변위를 검출하고, 기판 스테이지(107)의 위치를 계측할 수 있다. 또한, 몰드 스테이지(104)의 위치도, 기판 스테이지(107)의 위치의 계측과 마찬가지로, 인코더 또는 레이저 간섭계를 사용해서 계측될 수 있다.
계측 유닛(110)은, 예를 들어 얼라인먼트 스코프(110a)와 화상 처리 유닛(110b)을 포함할 수 있다. 얼라인먼트 스코프(110a)는, 예를 들어 광원, 렌즈계 및 촬상 소자를 포함하고, 몰드(103)에 설치된 마크와 기판(106)에 설치된 마크를 검출한다. 그리고, 계측 유닛(110)은, 얼라인먼트 스코프(110a)의 검출 결과(촬상 소자에 의해 얻어진 화상)에 대하여 화상 처리 유닛(110b)에서 화상을 처리한다. 이에 의해, 계측 유닛(110)은, 기판(106)의 표면에 평행한 방향(X 및 Y 방향)에서의 몰드(103)와 기판(106) 사이의 위치 어긋남량을 구할 수 있다. 계측 유닛(110)은, 몰드(103)에 설치된 복수의 마크와 기판(106)에 설치된 복수의 마크를 얼라인먼트 스코프(110a)를 사용하여 각각 검출함으로써, 몰드(103)와 기판(106) 사이의 Z축 둘레의 상대적인 회전을 계측할 수도 있다. 제1 실시 형태에서는, 계측 유닛(110)이 화상 처리 유닛(110b)을 포함한다. 그러나, 본 발명은 이에 한정되지 않고, 제어 유닛(100)이 화상 처리 유닛(110b)을 포함해도 된다. 공급 유닛(109)은 기판 상에 임프린트 재료(114)(미경화 수지)를 공급(도포)한다. 상술한 바와 같이, 제1 실시 형태에 따른 임프린트 장치(1)에서는, 자외선(111)의 조사에 의해 경화되는 성질을 갖는 자외선 경화 수지가 임프린트 재료(114)로서 사용되고 있다.
이렇게 구성된 제1 실시 형태에 따른 임프린트 장치(1)에서, 몰드(103)의 패턴을 기판(106)에 전사하는 임프린트 처리에 대해서 설명한다. 임프린트 처리는 제어 유닛(100)에 의해 제어될 수 있다. 먼저, 제어 유닛(100)은, 기판(106)을 기판 스테이지(107) 위에 반송하도록 기판 반송 기구(도시하지 않음)를 제어하고, 기판(106)을 유지하도록 기판 유지 유닛(107a)을 제어한다(유지 공정). 이어서, 제어 유닛(100)은, 기판(106)이 공급 유닛(109) 아래에 배치되도록 기판 스테이지(107)를 제어한다. 그리고, 제어 유닛(100)은 기판 상에 형성된 복수의 샷 영역 중에서 임프린트 처리가 행해져야 할 샷 영역(대상 샷 영역)에 임프린트 재료(114)를 공급하도록 공급 유닛(109)을 제어한다(공급 공정). 이어서, 제어 유닛(100)은, 임프린트 재료(114)가 공급된 대상 샷 영역이 몰드(103)의 패턴부(103a) 아래에 배치되도록 기판 스테이지(107)를 제어한다. 대상 샷 영역이 패턴부(103a) 아래에 배치된 후, 제어 유닛(100)은, 몰드 스테이지(104)를 제어해서 몰드(103)와 임프린트 재료(114)를 서로 접촉시킨다(임프린트 공정). 몰드(103)와 기판(106) 사이의 거리를 짧게 함으로써 몰드(103)와 임프린트 재료(114)를 서로 접촉시킬 때, 제어 유닛(100)은 변형 유닛(108)을 제어해서 몰드(103)의 패턴부(103a)를 기판(106)을 향해서 휜 볼록 형상으로 변형시킨다. 그리고, 제어 유닛(100)은, 몰드(103)와 임프린트 재료(114) 사이의 접촉이 개시된 후에, 몰드(103)와 기판(106) 사이의 거리가 짧아짐에 따라 기실 내의 압력, 즉 몰드(103)에 가해지는 힘이 작아지도록 변형 유닛(108)(압력 조정기)을 제어한다. 이에 의해, 패턴부(103a)의 형상을 기판(106)을 향해서 휜 볼록 형상으로부터 평면으로 서서히 변화시킬 수 있다. 따라서, 임프린트 재료(114)에 대하여 패턴부(103a)를 그 중심부부터 외측을 향해서 서서히 접촉시킬 수 있다(몰드(103)와 임프린트 재료(114) 사이의 접촉 면적을 서서히 확장시킬 수 있다).
몰드(103)와 기판(106) 사이의 거리를 짧게 함으로써 패턴부(103a) 전체가 임프린트 재료(114)에 접촉한 후에, 제어 유닛(100)은 몰드(103)와 기판(106) 사이의 거리를 목표 범위 내로 유지시킨 상태에서 일정한 시간이 경과하도록 제어한다. 이에 의해, 몰드(103)의 패턴의 오목부에 임프린트 재료(114)를 충분하게 충전할 수 있다. 몰드(103)의 패턴의 오목부에 임프린트 재료(114)가 충전된 후, 제어 유닛(100)은, 임프린트 재료(114)에 광(자외선(111))을 조사하도록 광 조사 유닛(102)을 제어하고, 임프린트 재료(114)를 경화시킨다(경화 공정). 광의 조사에 의해 임프린트 재료(114)가 경화된 후에, 제어 유닛(100)은 몰드(103)와 기판(106) 사이의 거리가 길어지도록 몰드 스테이지(104)를 제어하고, 몰드(103)를 기판 상의 임프린트 재료(114)로부터 박리(이형)시킨다(이형 공정). 이에 의해, 기판(106)의 대상 샷 영역에는, 몰드(103)의 요철 패턴에 따른 3차원 형상의 임프린트 재료(114)의 패턴이 형성된다. 이러한 일련의 임프린트 처리는, 기판(106)에 형성된 복수의 샷 영역의 각각에 대하여 행하여진다.
제1 실시 형태에 따른 임프린트 장치(1)에서는, 몰드(103)와 임프린트 재료(114)가 서로 접촉한 상태(임프린트 공정 및 충전 공정)에서도, 몰드(103)와 기판(106) 사이의 위치정렬이 행하여진다. 몰드(103)와 기판(106) 사이의 위치정렬의 제어에 대해서 도 2를 참조하면서 설명한다. 도 2는 몰드(103)와 기판(106) 사이의 위치정렬을 위한 제어계를 나타내는 블록도이다. 이하의 설명에서, 제어 유닛(100)은 보상기(116), 생성 유닛(120), 설정 유닛(119), 증폭기(118), 감산기(122) 및 가산기(123)를 포함한느 것으로 거정한다. 또한, 이하의 설명에서, 제1 실시 형태에 따른 몰드(103)와 기판(106) 사이의 위치정렬은, 기판 스테이지(107)를 구동함으로써 행하여지는 것으로 가정한다.
도 2에 도시하는 제어계에서는, 인코더(117)에 의해 검출된 기판 스테이지(107)의 현재 위치와 목표 위치 사이의 편차가 감산기(122)에 의해 산출되고, 그 편차를 나타내는 신호가 가산기(123)에 공급된다. 몰드(103)의 마크와 기판(106)의 마크는 계측 유닛(110)의 얼라인먼트 스코프(110a)에 의해 검출된다. 그리고, 얼라인먼트 스코프(110a)의 검출 결과에 대하여 계측 유닛(110)의 화상 처리 유닛(110b)이 화상 처리를 행함으로써, X 및 Y 방향에서의 몰드(103)와 기판(106) 사이의 위치 어긋남량이 구해진다. 생성 유닛(120)은 화상 처리 유닛(110b)에 의해 구해진 위치 어긋남량을 나타내는 신호를 생성한다. 그리고, 생성 유닛(120)에 의해 생성된 신호는 가산기(123)에 공급되고, 가산기(123)에 의해 편차를 나타내는 신호에 가산되고, 그 후에 보상기(116)에 공급된다. 보상기(116)는 생성 유닛(120)에 의해 생성된 위치 어긋남량을 나타내는 신호와, 감산기(122)에 의해 구해진 편차를 나타내는 신호에 기초하여, 몰드(103)와 기판(106) 사이의 위치 어긋남량이 0에 근접하도록 기판 스테이지(107)을 구동시키기 위한 명령값을 구한다. 보상기(116)에 의해 구해진 명령값은, 기판 스테이지(107)의 기판 구동 유닛(107b)(액추에이터)에 보내진다. 이에 의해, 기판 스테이지(107)의 구동력을 발생시키고, 몰드(103)와 기판(106) 사이의 위치 어긋남량이 0에 근접하도록 몰드(103)와 기판(106) 사이의 위치정렬을 행할 수 있다.
임프린트 처리에 의해 패턴을 형성할 때, 몰드(103)와 임프린트 재료(114)가 소로 접촉하고 있는 상태에서 몰드(103)와 기판(106) 사이의 거리는, 예를 들어 수 십 nm로 좁다. 그로 인해, 몰드(103)와 임프린트 재료(114)가 서로 접촉한 상태에서는, 임프린트 재료(114)의 점탄성에 의해 몰드(103)와 기판(106)의 상대 위치를 변경하기 어려워진다. 즉, 몰드(103)와 임프린트 재료(114)가 접촉하고 있는 상태에서는, 그들이 서로 접촉하지 않는 상태보다, 몰드(103)와 기판(106)의 X 및 Y 방향의 상대 위치를 미리 정해진 양만큼 변경시키는 데에 더 큰 구동력이 필요하다. 즉, 기판 스테이지(107)의 구동력을 변화시키지 않을 경우, 몰드(103)와 임프린트 재료(114) 사이의 접촉 면적이 커짐에 따라, 몰드(103)와 기판(106)의 상대 위치를 변경하기가 더 어려워져 위치정렬 속도가 저하될 수 있다. 그 결과, 몰드(103)와 기판(106) 사이의 위치정렬에 상당한 시간이 필요하게 되어, 스루풋이 저하된다. 제1 실시 형태에 따른 임프린트 장치(1)는, 도 1에 도시한 바와 같이, 임프린트 재료(114)를 몰드(103)를 개재해서 촬상하는 촬상 유닛(121)을 포함한다. 촬상 유닛(121)은, 임프린트 재료(114)가 몰드(103)에 접촉하는 때에, 접촉 면적이 넓어지는 상태를 촬상할 수 있다. 또한, 임프린트 장치(1)의 제어계에는, 생성 유닛(120)에 의해 생성된 신호를 가공(증폭)하는 증폭기(118)와, 증폭기(118)의 증폭률을 설정하는 설정 유닛(119)이 설치된다. 제어 유닛(100)의 설정 유닛(119)은, 촬상 유닛(121)에 의해 촬상된 화상으로부터 얻어진 임프린트 재료(114)의 확산에 기초하여, 몰드(103)와 임프린트 재료(114) 사이의 접촉 면적을 구한다. 그리고, 설정 유닛(119)은, 구해진 접촉 면적에 따라, 접촉 면적이 커짐에 따라 생성 유닛(120)에 의해 생성된 신호를 증폭하도록 증폭기(118)의 증폭률을 설정한다. 이에 의해, 임프린트 장치(1)는, 몰드(103)와 임프린트 재료(114) 사이의 접촉 면적에 따라서 기판 스테이지(107)의 구동력을 크게 할 수 있다. 즉, 임프린트 장치(1)는, 몰드(103)와 기판(106) 사이의 위치정렬에서, 몰드(103)와 임프린트 재료(114)가 서로 접촉하고 있는 기간에서의 구동력을, 그들이 서로 접촉하지 않는 기간에 비하여 크게 할 수 있다.
도 3은 임프린트 처리 동안에 설정 유닛(119)에 의해 설정되는 증폭기(118)의 증폭률의 그래프를 도시한다. 도 3에서, 31은 몰드(103)와 기판(106) 사이의 거리를 나타내고, 32는 몰드(103)와 임프린트 재료(114) 사이의 접촉 면적의 크기를 나타내고, 33은 설정 유닛(119)에 의해 설정되는 증폭기(118)의 증폭률을 나타낸다.
도 3에서의 (1)의 기간은, 몰드(103)와 기판(106) 사이의 거리가 서서히 감소되지만, 몰드(103)와 임프린트 재료(114)가 서로 접촉하지 않는 기간이다. 이 기간에는, 몰드(103)와 임프린트 재료(114) 사이의 접촉 면적은 0이기 때문에, 설정 유닛(119)은 증폭기(118)의 증폭률을 "1"로 설정한다. 도 3에서의 (2)의 기간은, 몰드(103)와 임프린트 재료(114) 사이의 접촉의 개시로부터, 몰드(103)와 기판(106) 사이의 거리가 목표 범위 내에 놓일 때까지의 기간(임프린트 공정이 행하여지는 기간(제1 기간))이다. 이 기간에는, 몰드(103)와 임프린트 재료(114) 사이의 접촉 면적이 서서히 증가하기 때문에, 설정 유닛(119)은 접촉 면적이 커짐에 따라서 증폭기(118)의 증폭률을 증가시킨다. 도 3에서의 (3)의 기간은, 몰드(103)와 기판(106) 사이의 거리를 목표 범위 내에 유지시킨 상태에서 몰드(103)의 패턴의 오목부에 임프린트 재료(114)를 충전시키는 기간(충전 공정이 행하여지는 기간(제2 기간))이다. 이 기간에는, 몰드(103)와 기판(106) 사이의 거리가 변함없지만, 몰드(103)와 기판(106) 사이에 임프린트 재료(114)가 계속해서 확산되고 있어, 몰드(103)와 임프린트 재료(114) 사이의 접촉 면적이 서서히 증가한다. 또한, 몰드(103)의 오목부에 임프린트 재료(114)를 충전함으로써, 몰드(103)와 임프린트 재료(114) 사이의 접촉 면적이 서서히 증가한다. 그로 인해, 설정 유닛(119)은, 이 기간에도, 접촉 면적이 커짐에 따라 증폭기(118)의 증폭률을 증가시킨다. 이 기간이 종료될 때까지, 몰드(103)와 기판(106) 사이의 위치 어긋남이 허용 범위에 놓이도록 몰드(103)와 기판(106) 사이의 위치정렬이 행하여진다. 도 3의 (2) 및 (3)의 기간에는, 증폭기(118)의 증폭률이 연속적으로 증가한다. 그러나, 본 발명은 이것에 한정되지 않고, 스텝 형상으로 증가하여도 된다.
도 3에서의 (4)의 기간은, 기판 상의 임프린트 재료(114)에 광(자외선(111))을 조사하고, 경화시키는 기간이다. 이 기간에는, 설정 유닛은, 임프린트 재료(114)의 경화를 개시할 때, 즉, 몰드(103)와 기판(106) 사이의 위치정렬이 종료했을 때의 증폭률로 증폭기(118)를 유지할 수 있다. 즉, 제어 유닛(100)은, 임프린트 재료의 경화를 개시할 때의 구동력을 유지하도록 기판 스테이지(107)를 제어할 수 있다. 그러나, 본 발명은 이것에 한정되지 않는다. 예를 들어, 임프린트 재료(114)를 경화시키고 있는 동안에, 임프린트 재료(114)의 점탄성 파라미터의 변화에 따라서 증폭률을 변화시켜도 된다. 도 3에서의 (5)의 기간은, 몰드(103)와 기판(106) 사이의 거리를 확장함으로써, 경화된 임프린트 재료(114)로부터 몰드(103)가 박리되는 기간이다. 이 기간에는, 설정 유닛(119)은, 임프린트 재료(114)에 형성된 요철 패턴이 파손되는 것을 방지하기 위해서, 몰드(103)와 경화된 임프린트 재료(114)를 서로 박리시킬 때에, 증폭기(118)의 증폭률을 감소시킨다. 몰드(103)와 경화된 임프린트 재료(114) 사이의 접촉 면적에 따라서 증폭기(118)의 증폭률을 서서히 감소시켜도 된다. 이 기간에는, 예를 들어 변형 유닛(108)은 기실 내의 압력을 서서히 증가시킴으로써 몰드(103)의 패턴부(103a)를 기판(106)을 향한 볼록 형상으로 서서히 변형시킬 수 있다. 이러한 방식으로 이형 공정에서 몰드(103)의 패턴부(103a)를 서서히 변형시킴으로써, 몰드(103)와 임프린트 재료(114)를 용이하게 서로 박리시킬 수 있고, 몰드(103)의 패턴과 임프린트 재료(114)의 패턴이 파손되는 것을 방지할 수 있다. 도 3에서의 (6)의 기간은, 몰드(103)와 임프린트 재료(114)가 서로 접촉하지 않고 있는 기간이다. 이 기간에는, 몰드(103)와 기판(106) 사이의 위치정렬이 행해지지 않기 때문에, 설정 유닛(119)은, 증폭기(118)의 증폭률을 일정하게 설정하고 있다.
이어서, 임프린트 처리 시의 각 기간에 설정 유닛(119)에 의해 설정되는 증폭기(118)의 증폭률에 대해서 설명한다. 설정 유닛(119)은, 미리 행하여진 임프린트 처리(테스트 임프린트)에서의 위치정렬 결과에 기초하여 증폭기(118)의 증폭률을 결정할 수 있다. 예를 들어, 제어 유닛(100)은, 증폭기(118)의 증폭률을 동일하게 유지하면서 테스트 임프린트를 행한다. 그리고, 제어 유닛(100)은, 테스트 임프린트에 의해, 몰드(103)와 기판(106) 사이의 위치 어긋남량, 기판 스테이지(107)의 구동력 및 몰드(103)와 기판(106) 사이의 접촉 면적의 각각에서 시각에 대한 변화를 나타내는 정보를 취득한다. 이어서, 제어 유닛(100)은, 몰드(103)와 기판(106) 사이의 위치 어긋남량 및 기판 스테이지(107)의 구동력으로부터, 몰드(103)와 기판(106) 사이에 작용하는 임프린트 재료(114)의 용수철 정수를 각 샘플링 시각에 대해서 구한다. 몰드(103)와 임프린트 재료(114)가 서로 접촉하고 있는 상태에서는, 기판 스테이지(107)가 저속으로 이동하기 때문에, 임프린트 재료에는 점성 저항이 거의 발생하지 않고, 탄성 특성이 나타난다. 따라서, 기판 스테이지(107)의 구동력 증가율을 몰드(103)와 기판(106) 사이의 위치 어긋남량의 감소율로 제산함으로써, 임프린트 재료(114)의 용수철 정수를 구할 수 있다. 이에 의해, 몰드(103)와 임프린트 재료(114) 사이의 접촉 면적에 대한 증폭기(118)의 증폭률을, 구해진 용수철 정수에 기초하여 결정할 수 있다. 증폭기(118)의 증폭률은, 예를 들어 몰드(103)와 기판(106) 사이의 위치정렬을 위한 제어계에서 임프린트 재료(114)의 용수철 정수를 파라미터로서 사용하는 시뮬레이션, 이론식 등에 의해 구할 수 있다.
상술한 바와 같이, 제1 실시 형태에 따른 임프린트 장치(1)는, 임프린트 공정 및 충전 공정에서 몰드(103)와 기판(106) 사이의 위치정렬을 행할 때에, 몰드(103)와 기판(106) 사이의 위치 어긋남량을 나타내는 신호를 증폭시킨다. 이에 의해, 몰드(103)와 임프린트 재료(114)가 서로 접촉하고 있는 상태에서, 기판 스테이지(107)의 구동력을 크게 할 수 있기 때문에, 위치정렬에 필요로 하는 시간을 단축하고, 스루풋을 향상시킬 수 있다.
<제2 실시 형태>
제2 실시 형태에 따른 임프린트 장치에 대해서 설명한다. 제2 실시 형태에서는, 도 1에 도시한 바와 같이, 몰드(103)와 기판(106) 사이의 거리를 계측하는 센서(115)가 임프린트 장치(1)에 설치된다. 설정 유닛(119)은, 센서(115)에 의해 계측된 거리에 기초하여 몰드(103)와 임프린트 재료(114) 사이의 접촉 면적을 구하고, 구한 접촉 면적에 따라서 증폭기(118)의 증폭률을 설정한다.
센서(115)는, 예를 들어 구조체(101)에 고정된 레이저 간섭계(115a)를 포함할 수 있다. 레이저 간섭계(115a)는, 몰드 유지 유닛(104a)에 설치된 미러(115b)를 향해서 레이저광을 사출하고, 미러(115b)에 의해 반사된 레이저광을 사용하여, 레이저 간섭계(115a)와 미러(115b) 사이의 거리를 구할 수 있다. 레이저 간섭계(115a)에 대한 기판 스테이지(107) 또는 기판(106)의 Z 방향에서의 거리 및 미러(115b)와 몰드(103)의 패턴부(103a) 사이의 거리는 알려져 있다. 따라서, 센서(115)는, 레이저 간섭계(115a)와 미러(115b) 사이의 거리를 구함으로써, 몰드(103)와 기판(106) 사이의 거리를 계측할 수 있다. 센서(115)는, X 및 Y 방향의 복수의 위치에 레이저 간섭계(115a)를 배치하고, 복수의 위치 각각에서 레이저 간섭계(115a)와 미러(115b) 사이의 거리를 계측함으로써, 몰드(103)의 기울기를 계측할 수도 있다.
도 4는, 제2 실시 형태에 따른 임프린트 장치에서, 몰드(103)와 기판(106) 사이의 위치정렬을 위한 제어계를 나타내는 블록도이다. 제2 실시 형태에서는, 설정 유닛(119)은, 센서(115)에 의해 계측된 몰드(103)와 기판(106) 사이의 거리에 기초하여 몰드(103)와 임프린트 재료(114) 사이의 접촉 면적을 구한다. 그리고, 설정 유닛(119)은, 구한 접촉 면적에 따라서 증폭기(118)의 증폭률을 증가시킨다. 접촉 면적은, 예를 들어 센서(115)의 계측 결과와 접촉 면적 사이의 관계를 실험, 시뮬레이션 등에 의해 미리 구하고, 그 관계를 나타내는 정보를 사용함으로써 센서(115)의 계측 결과로부터 구해질 수 있다. 접촉 면적에 대한 센서(115)의 계측 결과의 관계를 미리 알고 있으면, 센서(115)의 계측 결과에 따라서 증폭기(118)의 증폭률을 증가시킬 수 있다.
<제3 실시 형태>
제3 실시 형태에 따른 임프린트 장치에 대해서 설명한다. 제3 실시 형태에서는, 제어 유닛(100)이, 몰드(103)와 임프린트 재료(114) 사이의 접촉에 의해, 몰드(103)와 기판(106) 사이에 발생하는 기판(106)의 면에 대한 수직 방향(Z 방향)으로의 힘을 검지한다. 이 힘은 접촉 면적에 따라서 변화하고, 예를 들어 몰드(103)를 구동하기 위해서 몰드 구동 유닛(104b)에 공급되는 전류값의 변화에 의해 검지될 수 있다. 그리고, 제어 유닛(100)의 설정 유닛(119)이, 검지된 힘에 기초하여 몰드(103)와 임프린트 재료(114) 사이의 접촉 면적을 구하고, 구한 접촉 면적에 따라서 증폭기(118)의 증폭률을 설정한다. 접촉 면적에 대한 몰드 구동 유닛(104b)에 공급되는 전류값(몰드(103)와 기판(106) 사이에 발생하는 힘)의 관계가 미리 알려지면, 몰드 구동 유닛(104b)에 공급되는 전류값에 따라서 증폭기(118)의 증폭률을 증가시킬 수 있다.
몰드(103)와 기판(106) 사이의 거리가 서서히 좁혀져서, 몰드(103)와 임프린트 재료(114)가 서로 접촉하면, 임프린트 재료(114)의 표면 장력에 의해 몰드(103)와 기판(106) 사이에는 그들을 서로 접근시키는 방향(±Z 방향)으로 힘이 발생한다. 이 힘(인력)은 몰드 스테이지(104) 및 기판 스테이지(107)의 구동력에 영향을 미친다. 따라서, 제어 유닛(100)은, 그들의 구동력의 변화(전류값의 변화)를 검지함으로써 인력을 검지하고, 검지한 인력의 크기에 기초하여 증폭기(118)의 증폭률을 결정한다. 도 5는 제3 실시 형태에 따른 임프린트 장치에서 몰드(103)와 기판(106) 사이의 위치정렬을 위한 제어계를 나타내는 블록도이다. 제3 실시 형태에서는, 설정 유닛(119)은, 검지된 인력에 따라서 증폭기(118)의 증폭률을 변화시킨다. 제어 유닛(100)은, 예를 들어 인력의 크기와 증폭률 사이의 관계를 실험, 시뮬레이션 등에 의해 미리 구해 두고, 그 관계를 사용해서 증폭기(118)의 증폭률을 결정할 수 있다.
제3 실시 형태에 따른 임프린트 장치는, 몰드(103)와 임프린트 재료(114) 사이의 접촉에 의해 Z 방향으로 발생하는 인력을 검지하고, 그 인력에 기초하여 접촉 면적을 구한다. 그러나, 본 발명이 여기에 한정되는 것은 아니다. 예를 들어, 몰드(103)와 기판(106) 사이의 위치정렬에서, 몰드(103)와 임프린트 재료(114) 사이의 접촉 면적에 따라, 몰드(103)와 임프린트 재료(114) 사이에 기판(106)의 표면에 평행한 방향(X 및 Y 방향)으로 반력이 발생할 수 있다. 이 반력은 몰드 스테이지(104) 및 기판 스테이지(107)의 구동력에 영향을 미친다. 따라서, 제어 유닛(100)은, 그들의 구동력의 변화(전류값의 변화)을 검지함으로써 X 및 Y 방향에서의 반력을 검지하고, 검지된 반력의 크기에 기초하여 증폭기(118)의 증폭률을 결정해도 된다. 이 경우, 제어 유닛(100)은, 반력의 크기와 증폭률 사이의 관계를 실험, 시뮬레이션 등에 의해 미리 구해 두고, 그 관계를 사용해서 증폭기(118)의 증폭률을 결정할 수 있다.
또한, 상술한 바와 같이, 변형 유닛(108)은, 몰드(103)와 기판(106) 사이의 거리에 따라 기실 내의 압력을 변화시킨다. 따라서, 제어 유닛(100)은, 변형 유닛(108)이 몰드(103)에 가하는 힘, 즉 변형 유닛(108)에 의해 제어되는 기실의 압력에 기초하여 증폭기(118)의 증폭률을 결정해도 된다. 이 경우, 제어 유닛(100)은, 예를 들어 변형 유닛(108)이 몰드(103)에 가하는 힘의 크기(기실의 압력의 값)과 증폭률 사이의 관계를 실험, 시뮬레이션 등에 의해 미리 구해 두고, 그 관계를 사용해서 증폭기(118)의 증폭률을 결정할 수 있다.
<제4 실시 형태>
제4 실시 형태에 따른 임프린트 장치에 대해서 설명한다. 제4 실시 형태에서는, 제어 유닛(100)은, 몰드(103)의 마크와 기판(106)의 마크를 검출하기 위해서 계측 유닛(110)의 얼라인먼트 스코프(110a)를 제어함으로써, 몰드(103)와 임프린트 재료(114) 사이의 접촉 면적을 구한다. 도 6은, 제4 실시 형태에 따른 임프린트 장치에서, 몰드(103)와 기판(106) 사이의 위치정렬을 위한 제어계를 나타내는 블록도이다. 몰드(103)에 설치된 마크에 임프린트 재료(114)가 충전되면, 광의 굴절의 영향에 의해, 몰드(103)의 마크를 인식할 수 없다. 몰드(103)에는 복수의 마크가 설치되어 있다. 몰드(103)에 설치된 마크의 X 및 Y 방향에서의 위치는, 몰드(103)의 설계 데이터 등으로부터 알려진다. 따라서, 제어 유닛(100)은, 몰드(103)의 마크가 얼라인먼트 스코프(110a)에 의해 검출될 수 없게 되었을 때, 몰드(103)의 마크의 설계 위치로부터 몰드(103)와 임프린트 재료(114) 사이의 접촉 면적을 구할 수 있다. 이 경우에, 설정 유닛(119)은 구해진 접촉 면적에 따라서 증폭기(118)의 증폭률을 증가시킬 수 있다.
<제5 실시 형태>
제5 실시 형태에 따른 임프린트 장치에 대해서 도 7을 참조하면서 설명한다. 도 7은, 제5 실시 형태에 따른 임프린트 장치에서, 몰드와 기판 사이의 위치정렬을 위한 제어계를 나타내는 블록도이다. 제5 실시 형태에 따른 임프린트 장치에서는, 증폭기(118)가 보상기(116)와 기판 스테이지(107) 사이에 배치되고, 보상기(116)에 의해 구해진 명령값을 나타내는 신호를 가공(증폭)한다. 예를 들어, 임프린트 장치는, 임프린트 재료(114)를 몰드(103)를 개재해서 촬상하는 촬상 유닛(121)을 포함하고, 제어 유닛(100)의 설정 유닛(119)은, 촬상 유닛(121)에 의해 촬상된 화상으로부터 얻어진 임프린트 재료(114)의 확산에 기초하여 접촉 면적을 구한다. 그리고, 설정 유닛(119)은, 구한 접촉 면적에 따라, 접촉 면적이 커짐에 따라서 보상기(116)에 의해 구해진 명령값을 나타내는 신호를 증폭하도록 증폭기(118)의 증폭률을 설정한다. 이에 의해, 몰드(103)와 임프린트 재료(114)가 서로 접촉하고 있는 상태에서 기판 스테이지(107)의 구동력을 크게 할 수 있기 때문에, 몰드(103)와 기판(106) 사이의 위치정렬에 필요한 시간을 단축하고, 스루풋을 향상시킬 수 있다.
여기서, 제5 실시 형태에 따른 임프린트 장치는, 촬상 유닛(121)에 의해 촬상된 화상으로부터 접촉 면적을 구하고, 구한 접촉 면적에 따라서 증폭기(118)의 증폭률을 결정한다. 그러나, 본 발명은 이것에 한정되지 않는다. 예를 들어, 제2 실시 형태와 같이, 몰드와 기판의 사이의 거리를 계측하는 센서(115)가 설치되는 경우, 제어 유닛(100)은, 센서(115)에 의해 계측된 몰드(103)와 기판(106) 사이의 거리에 따라 증폭기(118)의 증폭률을 변화시켜도 된다. 또한, 제3 실시 형태와 같이, 제어 유닛(100)은, 몰드(103)와 임프린트 재료(114) 사이에 각각 발생하는, Z 방향에서의 반력, X 및 Y 방향에서의 반력 및 변형 유닛이 몰드에 가하는 힘을 검출해도 된다. 이 경우, 제어 유닛(100)은, 이들 힘에 따라서 증폭기(118)의 증폭률을 변화시켜도 된다.
상술한 실시 형태는, 제어 유닛(100)의 구동력을 크게 하기 위해서 증폭기의 증폭률을 크게 하는 실시 형태에 대해서 설명하고 있다. 그러나, 본 발명에 따른 임프린트 장치는 이 방법에 한정되지 않는다. 몰드 스테이지(104) 또는 기판 스테이지(107)를 구동시키기 위한 구동 프로파일을 변경함으로써 구동력을 크게 해도 된다. 구동 프로파일은, 스테이지의 위치뿐만 아니라, 스테이지의 가속도, 속도, 구동 전압 또는 구동 전류이어도 된다. 또한, 제어 파라미터를 변경함으로써 구동력을 크게 해도 된다. 예를 들어, 몰드 스테이지(104) 또는 기판 스테이지(107)가 PID 제어(비례-적분-미분 제어)에 의해 제어되는 경우, PID 파라미터(비례 게인, 적분 게인, 미분 게인)이 변경된다. 제어 파라미터는 필터 파라미터를 포함하고 있어도 된다. 예를 들어, 제어 유닛(100)에 포함되는 저역 통과 필터, 대역 통과 필터 또는 노치 필터 등의 필터의 차수, 주파수 등을 설정함으로써, 구동력을 크게 할 수 있다.
<물품의 제조 방법 실시 형태>
본 발명의 실시 형태에 따른 물품의 제조 방법은, 예를 들어 반도체 디바이스 등의 마이크로디바이스 또는 미세 구조를 갖는 소자 등의 물품을 제조하기에 적합하다. 본 실시 형태에 따른 물품 제조 방법은, 기판에 공급된 수지에 상기 임프린트 장치를 사용해서 패턴을 형성하는 공정(기판에 임프린트 처리를 행하는 공정)과, 이전 공정에서 패턴이 형성된 기판을 가공하는 공정을 포함한다. 이 제조 방법은, 다른 주지의 공정(산화, 성막, 증착, 도핑, 평탄화, 에칭, 레지스트 박리, 다이싱, 본딩, 패키징 등)을 포함한다. 본 실시 형태에 따른 물품 제조 방법은, 종래의 방법에 비하여, 물품의 성능, 품질, 생산성 및 생산 비용 중 하나 이상에 서 유리하다.
본 발명이 예시적인 실시 형태를 참조하여 설명되었지만, 본 발명이 개시된 예시적인 실시 형태에 한정되지 않음을 이해하여야 한다. 아래의 청구범위의 범위는 모든 변경과 등가 구조 및 기능을 포함하도록 가장 넓은 해석에 따라야 한다.

Claims (16)

  1. 몰드를 사용해서 기판 상의 임프린트 재료의 패턴을 성형하는 임프린트 장치이며,
    상기 몰드 및 상기 기판 중 하나 이상을 구동시키도록 구성된 구동 유닛과,
    상기 기판의 표면에 평행한 방향에서의 상기 몰드와 상기 기판 사이의 위치 어긋남량을 계측하도록 구성된 계측 유닛과,
    상기 기판 상의 상기 임프린트 재료의 경화를 개시하기 전에 상기 몰드와 상기 기판 사이의 위치정렬을 수행하기 위한 기간 내에, 상기 계측 유닛에 의해 계측된 상기 위치 어긋남량에 기초하여, 상기 방향으로 상기 구동 유닛의 구동력을 제어하기 위한 명령값을 생성하도록 구성된 제어 유닛을 포함하고,
    상기 기간은, 상기 몰드와 상기 임프린트 재료 사이의 접촉의 개시로부터 상기 몰드와 상기 기판 사이의 거리가 목표 범위 내에 놓일 때까지의 제1 기간과, 상기 거리가 상기 목표 범위 내에 유지되고 상기 제1 기간이 종료하는 시점에서 개시되고 상기 임프린트 재료의 경화가 개시되는 시점에서 종료하는 제2 기간을 포함하고,
    상기 제어 유닛은, 상기 명령값을 생성하기 위해 사용되는 증폭률을 변경하여, 상기 증폭률이 상기 제1 기간에서보다 상기 제2 기간에서 더 크도록 하고 상기 증폭률이 상기 제2 기간에서 서서히 증가하도록 하는, 임프린트 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 제어 유닛은, 상기 제1 기간에, 상기 몰드와 상기 임프린트 재료 사이의 접촉 면적이 증가함에 따라 상기 증폭률을 증가시키는, 임프린트 장치.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 제어 유닛은, 상기 증폭률을 사용하여 상기 위치 어긋남량을 나타내는 신호를 가공함으로써 상기 명령값을 생성하는, 임프린트 장치.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 제어 유닛은, 상기 몰드와 상기 임프린트 재료 사이의 접촉 면적이 증가함에 따라 상기 구동력을 증가시키도록 상기 증폭률을 증가시키는, 임프린트 장치.
  5. 제2항에 있어서,
    상기 몰드를 통해 상기 임프린트 재료의 화상을 촬상하도록 구성된 촬상 유닛을 더 포함하고,
    상기 제어 유닛은, 상기 촬상 유닛에 의해 촬상된 화상으로부터 얻어지는 상기 임프린트 재료의 확산에 기초하여 상기 접촉 면적을 구하는, 임프린트 장치.
  6. 제2항에 있어서,
    상기 제어 유닛은, 상기 몰드와 상기 기판 사이에 발생되는 힘을 검지하고, 상기 접촉 면적에 따라 변화하는 상기 힘에 기초하여 상기 증폭률을 변경하는, 임프린트 장치.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 몰드와 상기 기판 사이에 발생되는 힘은, 상기 몰드와 상기 임프린트 재료를 서로 접촉시킴으로써 상기 기판의 표면에 수직인 방향으로 발생되는 힘을 포함하는, 임프린트 장치.
  8. 제6항에 있어서,
    상기 몰드와 상기 기판 사이에 발생되는 힘은, 상기 몰드와 상기 임프린트 재료가 서로 접촉하고 있는 상태에서 행해지는 상기 위치정렬에서, 상기 기판의 표면에 평행한 방향으로 발생되는 힘을 포함하는, 임프린트 장치.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 몰드에 힘을 가하여 상기 몰드의 패턴 표면을 상기 기판을 향해서 휜 볼록 형상으로 변형시키도록 구성된 변형 유닛을 더 포함하고,
    상기 제어 유닛은, 상기 몰드와 상기 임프린트 재료 사이의 접촉이 개시된 후에, 상기 몰드와 상기 기판 사이의 거리가 감소됨에 따라 상기 몰드에 가해지는 힘을 감소시키도록 상기 변형 유닛을 제어하는, 임프린트 장치.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 제어 유닛은, 상기 변형 유닛에 의해 상기 몰드에 가해지는 힘에 기초하여 상기 증폭률을 변경하는, 임프린트 장치.
  11. 제1항에 있어서,
    상기 제어 유닛은, 상기 임프린트 재료가 경화되고 있는 동안에 상기 임프린트 재료의 경화를 개시할 때의 상기 증폭률을 유지하는, 임프린트 장치.
  12. 제1항에 있어서,
    상기 제2 기간은, 상기 거리가 상기 목표 범위 내에서 유지되는 상태에서 상기 몰드의 요철 패턴의 오목부가 상기 임프린트 재료로 충전되는 기간을 포함하는, 임프린트 장치.
  13. 제1항에 있어서,
    상기 제어 유닛은, 상기 임프린트 재료가 경화되는 동안에, 상기 위치정렬을 수행하기 위한 상기 기간의 종료시에 사용된 상기 증폭률을 유지하는, 임프린트 장치.
  14. 제1항에 있어서,
    상기 제어 유닛은, 상기 몰드와 상기 경화된 임프린트 재료를 분리시킬 때의 상기 증폭률을, 상기 위치정렬을 수행하기 위한 상기 기간에서의 상기 증폭률보다 감소시키는, 임프린트 장치.
  15. 물품의 제조 방법이며,
    임프린트 장치를 사용해서 기판에 패턴을 형성하는 단계와,
    상기 패턴이 형성된 기판을 가공해서 물품을 제조하는 단계를 포함하고,
    상기 임프린트 장치는,
    몰드를 사용해서 상기 기판 상의 임프린트 재료의 패턴을 성형하고,
    상기 몰드 및 상기 기판 중 하나 이상을 구동시키도록 구성된 구동 유닛과,
    상기 기판의 표면에 평행한 방향에서의 상기 몰드와 상기 기판 사이의 위치 어긋남량을 계측하도록 구성된 계측 유닛과,
    상기 기판 상의 상기 임프린트 재료의 경화를 개시하기 전에 상기 몰드와 상기 기판 사이의 위치정렬을 수행하기 위한 기간 내에, 상기 계측 유닛에 의해 계측된 상기 위치 어긋남량에 기초하여, 상기 방향으로 상기 구동 유닛의 구동력을 제어하기 위한 명령값을 생성하도록 구성된 제어 유닛을 포함하고,
    상기 기간은, 상기 몰드와 상기 임프린트 재료 사이의 접촉의 개시로부터 상기 몰드와 상기 기판 사이의 거리가 목표 범위 내에 놓일 때까지의 제1 기간과, 상기 거리가 상기 목표 범위 내에 유지되고 상기 제1 기간이 종료하는 시점에서 개시되고 상기 임프린트 재료의 경화가 개시되는 시점에서 종료하는 제2 기간을 포함하고,
    상기 제어 유닛은, 상기 명령값을 생성하기 위해 사용되는 증폭률을 변경하여, 상기 증폭률이 상기 제1 기간에서보다 상기 제2 기간에서 더 크도록 하고 상기 증폭률이 상기 제2 기간에서 서서히 증가하도록 하는, 물품의 제조 방법.
  16. 몰드를 사용해서 기판 상의 임프린트 재료의 패턴을 성형하는 임프린트 장치이며,
    상기 몰드 및 상기 기판 중 하나 이상을 구동시키도록 구성된 구동 유닛과,
    상기 기판의 표면에 평행한 방향에서의 상기 몰드와 상기 기판 사이의 위치 어긋남량을 계측하도록 구성된 계측 유닛과,
    상기 기판 상의 상기 임프린트 재료의 경화를 개시할 때까지 상기 몰드와 상기 기판 사이의 위치정렬을 수행하기 위한 기간 내에, 상기 계측 유닛에 의해 계측된 상기 위치 어긋남량에 기초하여, 상기 방향으로 상기 구동 유닛의 구동력을 제어하기 위한 명령값을 생성하도록 구성된 제어 유닛을 포함하고,
    상기 제어 유닛은, 상기 기간 내에 상기 몰드와 상기 임프린트 재료 사이의 접촉 면적이 증가함에 따라, 상기 명령값을 생성하기 위해 사용되는 증폭률을 서서히 증가시키는, 임프린트 장치.
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Families Citing this family (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP6021365B2 (ja) * 2012-03-12 2016-11-09 キヤノン株式会社 インプリント装置、それを用いた物品の製造方法
JP6942491B2 (ja) * 2016-03-15 2021-09-29 キヤノン株式会社 インプリント装置、および物品の製造方法
JP6818522B2 (ja) * 2016-11-17 2021-01-20 キヤノン株式会社 インプリント装置、および物品製造方法
JP6818523B2 (ja) * 2016-11-17 2021-01-20 キヤノン株式会社 インプリント装置及び物品の製造方法
JP6882103B2 (ja) * 2017-07-04 2021-06-02 キヤノン株式会社 インプリント装置、および物品の製造方法
KR101989600B1 (ko) 2017-12-20 2019-09-30 한국세라믹기술원 다층구조의 기능성 패턴 형성 방법.
JP7116552B2 (ja) * 2018-02-13 2022-08-10 キヤノン株式会社 インプリント装置、および、物品製造方法
JP7210162B2 (ja) * 2018-05-24 2023-01-23 キヤノン株式会社 インプリント装置、インプリント方法および物品の製造方法
JP7324051B2 (ja) * 2019-05-28 2023-08-09 キヤノン株式会社 リソグラフィ装置、物品の製造方法及び制御方法
JP2023058321A (ja) * 2021-10-13 2023-04-25 キヤノン株式会社 インプリント装置及び物品の製造方法
JP2023089742A (ja) * 2021-12-16 2023-06-28 キヤノン株式会社 運動制御装置、リソグラフィー装置、平坦化装置、処理装置および物品製造方法

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2013137176A1 (ja) * 2012-03-12 2013-09-19 旭化成株式会社 モールド、レジスト積層体及びその製造方法並びに凹凸構造体

Family Cites Families (22)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8011915B2 (en) * 2005-11-04 2011-09-06 Asml Netherlands B.V. Imprint lithography
JP4854357B2 (ja) * 2006-03-27 2012-01-18 東芝機械株式会社 転写装置および転写方法
CN102360162B (zh) 2007-02-06 2015-08-26 佳能株式会社 刻印方法和刻印装置
JP5398502B2 (ja) * 2009-12-10 2014-01-29 株式会社東芝 パターン作成方法、プロセス決定方法およびデバイス製造方法
KR20150008448A (ko) 2009-12-26 2015-01-22 캐논 가부시끼가이샤 임프린트 장치 및 물품의 제조 방법
JP5337776B2 (ja) * 2010-09-24 2013-11-06 富士フイルム株式会社 ナノインプリント方法およびそれを利用した基板の加工方法
JP5930622B2 (ja) * 2010-10-08 2016-06-08 キヤノン株式会社 インプリント装置、及び、物品の製造方法
JP5754965B2 (ja) * 2011-02-07 2015-07-29 キヤノン株式会社 インプリント装置、および、物品の製造方法
JP6061524B2 (ja) * 2011-08-11 2017-01-18 キヤノン株式会社 インプリント装置および物品の製造方法
JP6004738B2 (ja) * 2011-09-07 2016-10-12 キヤノン株式会社 インプリント装置、それを用いた物品の製造方法
JP2013077599A (ja) * 2011-09-29 2013-04-25 Hitachi High-Technologies Corp スタンパ、インプリント装置及び処理製品並びに処理製品製造装置及び処理製品製造方法
JP5901655B2 (ja) * 2011-12-22 2016-04-13 キヤノン株式会社 インプリント装置及びデバイス製造方法
JP6105490B2 (ja) * 2012-01-27 2017-03-29 旭化成株式会社 ドライエッチング用熱反応型レジスト材料、及びモールドの製造方法
JP6304934B2 (ja) * 2012-05-08 2018-04-04 キヤノン株式会社 インプリント装置および物品の製造方法
JP5823937B2 (ja) * 2012-09-07 2015-11-25 株式会社東芝 モールド、モールド用ブランク基板及びモールドの製造方法
JP5687679B2 (ja) * 2012-11-20 2015-03-18 株式会社東芝 インプリント方法
KR20140076947A (ko) * 2012-12-13 2014-06-23 한국전자통신연구원 몰드 구조체 및 이를 이용한 임프린트 리소그래피 방법
CN105229467A (zh) * 2013-03-15 2016-01-06 普林斯顿大学理事会 快速且灵敏的分析物测量测定法
WO2014145360A1 (en) * 2013-03-15 2014-09-18 Nanonex Corporation Imprint lithography system and method for manufacturing
US10108086B2 (en) * 2013-03-15 2018-10-23 Nanonex Corporation System and methods of mold/substrate separation for imprint lithography
JP5851442B2 (ja) * 2013-03-25 2016-02-03 株式会社東芝 モールド及びその製造方法
JP5992377B2 (ja) * 2013-08-15 2016-09-14 株式会社東芝 モールド製造方法、モールド製造装置及びパターン形成方法

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2013137176A1 (ja) * 2012-03-12 2013-09-19 旭化成株式会社 モールド、レジスト積層体及びその製造方法並びに凹凸構造体

Also Published As

Publication number Publication date
US9958773B2 (en) 2018-05-01
JP2015204419A (ja) 2015-11-16
US20150290871A1 (en) 2015-10-15
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JP6497849B2 (ja) 2019-04-10

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PE0902 Notice of grounds for rejection

Comment text: Notification of reason for refusal

Patent event date: 20170125

Patent event code: PE09021S01D

AMND Amendment
E902 Notification of reason for refusal
PE0902 Notice of grounds for rejection

Comment text: Notification of reason for refusal

Patent event date: 20170821

Patent event code: PE09021S01D

AMND Amendment
E601 Decision to refuse application
PE0601 Decision on rejection of patent

Patent event date: 20180214

Comment text: Decision to Refuse Application

Patent event code: PE06012S01D

Patent event date: 20170821

Comment text: Notification of reason for refusal

Patent event code: PE06011S01I

Patent event date: 20170125

Comment text: Notification of reason for refusal

Patent event code: PE06011S01I

AMND Amendment
PX0901 Re-examination

Patent event code: PX09011S01I

Patent event date: 20180214

Comment text: Decision to Refuse Application

Patent event code: PX09012R01I

Patent event date: 20171023

Comment text: Amendment to Specification, etc.

Patent event code: PX09012R01I

Patent event date: 20170425

Comment text: Amendment to Specification, etc.

PX0701 Decision of registration after re-examination

Patent event date: 20180411

Comment text: Decision to Grant Registration

Patent event code: PX07013S01D

Patent event date: 20180321

Comment text: Amendment to Specification, etc.

Patent event code: PX07012R01I

Patent event date: 20180214

Comment text: Decision to Refuse Application

Patent event code: PX07011S01I

Patent event date: 20171023

Comment text: Amendment to Specification, etc.

Patent event code: PX07012R01I

Patent event date: 20170425

Comment text: Amendment to Specification, etc.

Patent event code: PX07012R01I

X701 Decision to grant (after re-examination)
GRNT Written decision to grant
PR0701 Registration of establishment

Comment text: Registration of Establishment

Patent event date: 20180628

Patent event code: PR07011E01D

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Payment date: 20180628

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End annual number: 4

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Termination date: 20230409