KR102038183B1

KR102038183B1 - 임프린트 장치, 물품 제조 방법, 임프린트 방법, 및 배열 패턴의 정보 획득 방법

Info

Publication number: KR102038183B1
Application number: KR1020160038096A
Authority: KR
Inventors: 필립 디 슈마커; 예시완트 스리니바산; 마사히로 다무라; 다쿠로 야마자키
Original assignee: 캐논 가부시끼가이샤
Priority date: 2015-03-31
Filing date: 2016-03-30
Publication date: 2019-10-29
Anticipated expiration: 2036-03-30
Also published as: TW201700256A; TWI643729B; CN106019822A; JP6700844B2; JP2016195242A; KR20160117323A; CN106019822B; US20160288404A1; US10120276B2

Abstract

본 발명은 몰드를 사용하여 기판 상의 임프린트재를 성형하여 기판 상에 패턴을 형성하는 임프린트 장치를 제공하고, 장치는 기판 상에 임프린트재를 공급하도록 구성되는 공급 디바이스, 및 기판 상의 임프린트재의 배열 패턴의 정보를 획득하도록 구성되는 처리부를 포함하고, 처리부는 몰드의 제1 부분에 대응하는 배열 패턴의 정보 및 몰드의 제2 부분에 대응하는 배열 패턴의 정보에 기초하여 제1 부분과 제2 부분 사이의 경계부에 대응하는 배열 패턴의 정보를 획득하도록 구성된다.

Description

임프린트 장치, 물품 제조 방법, 임프린트 방법, 및 배열 패턴의 정보 획득 방법{IMPRINT APPARATUS, METHOD OF MANUFACTURING ARTICLE, IMPRINT METHOD, AND METHOD OF OBTAINING INFORMATION OF ARRANGEMENT PATTERN}

본 발명은 임프린트 장치, 물품의 제조 방법, 임프린트 방법, 및 배열 패턴의 정보 획득 방법에 관한 것이다.

반도체 디바이스 등의 양산용 리소그래피 장치 중 하나로서, 기판 상의 임프린트재를 몰드를 사용하여 성형하는 임프린트 장치가 주목되고 있다. 임프린트 장치는 임프린트재의 액적을 기판을 향해 토출하는 복수의 노즐을 포함한다. 임프린트 장치는 기판 상의 미리 정해진 액적 배열 패턴에 따라서 각각의 노즐로부터의 액적 토출을 제어함으로써 기판 상에 임프린트재를 공급한다.

임프린트 장치에서, 몰드에 의해 성형된 임프린트재의 패턴의 잔류층 두께(RLT)는 균일한 것이 바람직하다. 여기서, 잔류 막은 임프린트재에 의해 형성된 3차원 패턴(또는 임프린트재를 경화시킴으로써 형성되는 패턴)의 오목부와 기판 사이의 임프린트재의 두께를 나타낸다. 일본 특허 공개 제2011-228619호는 라인 패턴이 형성된 몰드를 사용하여 임프린트재를 성형하는 경우, 몰드에 의해 성형되는 임프린트재의 잔류 막의 균일성을 향상시키는 방법을 제안한다. 라인 패턴이 형성된 몰드 및 임프린트재가 서로 접촉하게 되는 경우, 라인 패턴 길이 방향 및 가로 방향으로 임프린트재가 확산되는 속도는 서로 상이하고, 이에 의해 임프린트재의 잔류 막의 균일성을 손상시킨다. 일본 특허 공개 제2011-228619호에 따르면, 기판 상에 공급되는 임프린트재의 액적 사이의 간격을 라인 패턴의 길이 방향보다는 라인 패턴의 가로 방향으로 더욱 좁게 함으로써 임프린트재의 잔류 막의 균일성이 향상된다.

임프린트 장치에서, 상이한 패턴 구성을 갖는 복수의 부분을 구비한 몰드를 사용하여 임프린트재를 성형하는 경우, 몰드의 각각의 부분의 패턴 배열에 따라서 기판 상에 공급되는 임프린트재의 액적의 배열을 변경하는 것이 바람직하다. 이 경우, 몰드의 복수의 부분 중 두 개의 인접한 부분에서의 액적의 배열이 상이한 경우, 두 개의 부분들 사이의 경계부에서는 임프린트재의 양이 필요한 양으로부터 어긋나고, 따라서, 몰드에 의해 성형되는 임프린트재의 잔류 막은 불균일하게 될 수 있다.

본 발명은 예를 들어 이에 의해 획득되는 잔류 층 두께의 균일성에 있어서 유리한 임프린트 장치를 제공한다.

본 발명의 일 양태에 따르면, 몰드를 사용하여 기판 상의 임프린트재를 성형하여 기판 상에 패턴을 형성하는 임프린트 장치를 제공하고, 장치는 기판 상에 임프린트재를 공급하도록 구성되는 공급 디바이스, 및 기판 상의 임프린트재의 배열 패턴의 정보를 획득하도록 구성되는 처리부를 포함하고, 처리부는 몰드의 제1 부분에 대응하는 배열 패턴의 정보 및 몰드의 제2 부분에 대응하는 배열 패턴의 정보에 기초하여 제1 부분과 제2 부분 사이의 경계부에 대응하는 배열 패턴의 정보를 획득하도록 구성된다.

본 발명의 추가 특징은 첨부 도면을 참조하여 예시적인 실시예의 이하의 설명으로부터 명백해질 것이다.

도 1은 제1 실시예에 따르는 임프린트 장치를 도시하는 개략도.
도 2는 각각의 노즐로부터의 액적의 토출이 제어되는 경우를 도시하는 도면.
도 3a는 몰드 및 임프린트재가 서로 접촉하기 전의 상태를 도시하는 도면.
도 3b는 몰드 및 임프린트재가 서로 접촉한 후의 상태를 도시하는 도면.
도 4는 임프린트재에 광이 조사되는 경우를 도시하는 도면.
도 5는 몰드가 임프린트재로부터 분리되는 경우를 도시하는 도면.
도 6은 제1 배열 패턴의 예를 도시하는 도면.
도 7은 제2 배열 패턴의 예를 도시하는 도면.
도 8은 제3 배열 패턴의 예를 나타내는 도면.
도 9는 배열 정보의 생성을 행하는 처리의 흐름을 예시하는 도면.

본 발명의 예시적인 실시예가 첨부 도면을 참조하여 후술될 것이다. 도면에 걸쳐 동일한 참조 번호는 동일한 부재를 나타내고, 이의 반복 설명은 제공되지 않는 점에 유의한다.

<제1 실시예>

본 발명의 제1 실시예에 따르는 임프린트 장치(100)가 설명될 것이다. 임프린트 장치(100)는 반도체 디바이스 등을 제조하는데 사용되고, 몰드(1)를 사용하여 기판 상에 임프린트재(6)를 성형하는 임프린트 처리를 수행한다. 예를 들어, 임프린트 장치(100)는 3차원 패턴이 형성된 몰드(1)를 가압함으로써 기판 상의 임프린트재(6)가 성형되는 동안 임프린트재(6)를 경화시킨다. 임프린트 장치(100)는 몰드(1)와 기판(4) 사이의 간격을 넓히고, 경화된 임프린트재(6)로부터 몰드(1)를 분리(이형)하고, 이에 의해 임프린트재(6)를 기판 상에 경화시킴으로써 획득되는 패턴을 형성한다.

임프린트재(6)를 경화시키는 방법의 예는 열을 사용하는 열 사이클 법 및 광을 사용하는 광 경화법이 있다. 광 경화법이 채택된 예가 제1 실시예에서 설명될 것이다. 광 경화법은 임프린트재(6)로서 미경화된 자외선 경화 수지를 기판 상에 공급하고, 몰드(1) 및 임프린트재(6)가 서로 접촉하는 동안 임프린트재(6)를 자외선으로 조사함으로써 임프린트재(6)를 경화시키는 방법이다. 여기에서는 광으로서 자외선이 사용되는 경우가 설명되었으나, 상이한 파장을 갖는 광이 사용될 수 있다.

도 1은 제1 실시예에 따르는 임프린트 장치(100)를 도시하는 개략도이다. 임프린트 장치(100)는 몰드(1)를 보유 지지하는 몰드 스테이지(2), 기판(4)을 보유 지지하는 기판 스테이지(5), 기판 상의 임프린트재(6)를 광으로 조사함으로써 임프린트재(6)를 경화시키는 경화 유닛(3)을 포함할 수 있다. 또한, 임프린트 장치(100)는 임프린트재(6)를 기판(4)에 공급하는 공급 유닛(7)(공급 디바이스), 및 제어 유닛(8)을 포함할 수 있다. 제어 유닛(8)은 예를 들어 CPU 및 메모리를 포함하고, 임프린트 처리를 제어한다(임프린트 장치(100)의 각 유닛을 제어한다).

몰드(1)는 일반적으로, 자외선을 투과시킬 수 있는 석영 등의 재료로 제조된다. 몰드(1)의 기판측 면 상의 일부 영역(패턴 영역(1a)은, 예를 들어 서로 인접하는 제1 부분 및 제2 부분을 포함하는 복수의 부분을 포함한다. 제1 실시예에서, 제1 부분은 제1 방향(예를 들어 Y 방향)으로 각각 연장하는 복수의 라인 요소로 형성되는 3차원 라인 패턴을 포함하고, 제2 부분은 3차원 패턴을 포함하지 않는 경우가 설명될 것이다. 제1 부분은 기판(4) 상에 이미 형성된 밑에 놓인 패턴 상의 임프린트재(6)가 성형되는 부분이고, 제2 부분은 기판(4)의 스크라이브 영역 상의 임프린트재(6)가 성형되는 부분이다. 그러나, 본 발명은 이에 한정되지 않고, 몰드(1)의 제1 및 제2 부분의 배열이 서로 상이하면 된다. 기판(4)으로서 예를 들어 단결정 실리콘 기판 또는 SOI(Silicon on Insulator) 기판이 사용될 수 있다. 공급 유닛(7)(후술됨)은 기판(4)의 상면(피처리면)에 임프린트재(6)를 공급한다.

몰드 스테이지(2)는 예를 들어 진공 흡착력 또는 정전력에 의해 몰드(1)를 보유 지지하고, 몰드(1)의 패턴 영역(1a)과 기판 상의 임프린트재(6)를 서로 접촉시키거나 서로 분리시키도록 몰드(1)와 함께 Z 방향으로 이동한다. 몰드(1)를 Z 방향으로 이동시키는 기능에 추가로, 몰드 스테이지(2)는 X 및 Y 방향 및 θ 방향(Z 죽 둘레의 회전 방향)으로의 몰드(1)의 위치를 조정하는 기능, 몰드(1)의 기울기를 조정하는 틸트 기능 등을 구비할 수 있다.

기판 스테이지(5)는 예를 들어 진공 흡착력 또는 정전력에 의해 기판(4)을 보유 지지하고, 기판(4)을 X 및 Y 방향으로 정렬한다. 기판 스테이지(5)는 기판(4)을 X 및 Y 방향으로 이동시키는 기능뿐 아니라, 기판(4)을 Z 방향으로 이동시키는 기능, 기판(4)의 θ 방향의 위치를 조정하는 기능, 기판(4)의 기울기를 조정하는 틸트 기능 등을 구비할 수 있다. 제1 실시예의 임프린트 장치(100)에서, 몰드 스테이지(2)는 몰드(1)와 기판(4) 사이의 거리를 변경하는 동작을 수행한다. 그러나, 본 발명은 이에 한정되지 않는다. 이 동작은 기판 스테이지(5)에 의해 또는 몰드 스테이지(2) 및 기판 스테이지(5) 모두에 의해 수행될 수 있다.

임프린트 처리에서, 경화 유닛(3)은 기판 상에 공급된 임프린트재(6)를 광(자외선)으로 조사하여 임프린트재(6)를 경화시킨다. 경화 유닛(3)은 예를 들어 임프린트재(6)를 경화시키는 광(자외선)을 방출하는 광원을 포함한다. 또한, 경화 유닛(3)은 광원으로부터 방출된 광을 임프린트 처리에 적절한 것으로 조정하기 위한 광학 소자를 포함할 수 있다. 제1 실시예는 광 경화법을 채택하기 때문에, 자외선을 방출하는 광원이 사용된다. 그러나, 예를 들어 열 경화법이 채택되는 경우, 임프린트재(6)로서 기능하는 열경화성 수지를 경화시키는 열원이 광원 대신 사용될 수 있다.

공급 유닛(7)은 임프린트재(6)를 저장하는 탱크(7a), 탱크(7a)에 저장된 임프린트재(6)를 기판에 공급하는 디스펜서(7b)를 포함할 수 있다. 디스펜서(7b)는 임프린트재(6)의 액적을 기판(4)을 향해 각각 토출하는 복수의 노즐을 포함한다. 공급 유닛(7)은 기판(4) 및 공급 유닛(7)이 상대적으로 이동하는 동안 각각의 노즐로부터 임프린트재(6)의 액적을 토출시킴으로써, 기판 상에 임프린트재(6)를 공급한다. 예를 들어, 복수의 노즐이 Y 방향으로 배열되는 경우, 각각의 노즐로부터 임프린트재(6)의 액적을 기판(4)에 공급하는 단계는 기판(4)이 복수의 노즐의 배열 방향과 상이한 방향(예를 들어, X 방향)으로 이동하는 동안 수행된다. 이때, 제어 유닛(8)은 기판 상의 임프린트재(6)의 액적의 배열을 나타내는 정보(이후 배열 정보로 지칭됨)에 따라서 각각의 노즐로부터의 액적의 토출 또는 비토출(토출 타이밍)을 제어한다. 예를 들어, 배열 정보는 몰드(1)의 패턴 영역(1a)에 형성된 3차원 패턴의 설계 정보 등에 기초하여 제어 유닛(8) 또는 외부 컴퓨터에 의해 미리 생성된다. 제1 실시예에서, 제어 유닛(8)이 배열 정보를 생성하는 경우가 설명될 것이다.

[임프린트 처리]

제1 실시예의 임프린트 장치(100)에 의해 실행되는 임프린트 처리가 설명될 것이다. 임프린트 처리는 제어 유닛(8)이 임프린트 장치(100)의 각 유닛을 제어할 때 수행된다. 제어 유닛(8)은 몰드 반송 기구(미도시)를 제어하여 몰드(1)를 몰드 스테이지(2) 아래의 위치로 반송시키고, 몰드 스테이지(2)를 제어하여 몰드(1)를 보유 지지한다. 설계 정보에 따르는 3차원 패턴은 상술된 바와 같이 몰드(1)(패턴 영역(1a))에 형성되고, 몰드(1) 상에 형성된 패턴을 식별하기 위한 개별 ID가 설정된다. 제어 유닛(8)은 판독 기구(미도시)가 몰드(1)의 개별 ID를 판독하도록 하여, 개별 ID를 취득한다. 제어 유닛(8)은 취득된 몰드(1)의 개별 ID에 기초하여, 디스펜서(7b)의 복수의 노즐 각각을 제어하기 위한 배열 정보를 취득한다. 배열 정보는 몰드(1)에 형성된 3차원 패턴의 설계 정보에 기초하여 미리 생성될 수 있고, 또는 개별 ID에 기초하여 패턴의 설계 정보를 판독함으로써 순차적으로 생성될 수 있다. 제어 유닛(8)은 기판 반송 기구(미도시)를 제어하여 기판(4)을 기판 스테이지(5) 위쪽의 위치로 반송하고, 기판 스테이지(5)를 제어하여 기판(4)을 보유 지지한다. 따라서, 기판(4)이 임프린트 장치(100) 내에 배열된다.

제어 유닛(8)은 공급 유닛(7)을 제어하여 몰드(1)의 패턴이 전사되는 샷 영역에 임프린트재(6)를 공급한다. 예를 들어, 제어 유닛(8)은 도 2에 도시된 바와 같이, 기판(4)을 X 방향으로 이동시키는 동안, 취득된 배열 정보에 따라서 각각의 노즐로부터의 액적의 토출을 제어한다. 임프린트재(6)를 샷 영역에 공급한 후, 제어 유닛(8)은 기판 스테이지(5)를 제어하여 임프린트재(6)가 공급된 샷 영역을 몰드(1)의 패턴 영역이(1a) 아래에 배열시킨다. 제어 유닛(8)은 도 3a 및 도 3b에 도시된 바와 같이, 몰드 스테이지(2)를 제어하여 몰드(1)와 기판(4) 사이의 거리를 감소시키고, 이에 의해 몰드(1), 및 기판 상의 임프린트재(6)를 서로 접촉시킨다. 도 3a는 몰드(1) 및 임프린트재(6)가 서로 접촉하기 전의 상태를 도시한다. 도 3b는 몰드(1) 및 임프린트재(6)가 서로 접촉한 후의 상태를 도시하는 도면이다. 제어 유닛(8)은 몰드(1) 및 임프린트재(6)가 접촉하는 동안, 몰드(1) 및 기판(4)을 정렬한다. 예를 들어, 제어 유닛(8)은 정렬 스코프(미도시)가 몰드(1)에 설치된 마크, 및 기판(4)에 설치된 마크를 검출하도록 하고, 기판(4) 및 몰드(1)의 검출된 마크들을 사용하여 기판(4) 및 몰드(1)의 상대 위치를 제어한다. 기판 상의 임프린트재(6)를 사용하여 몰드(1)의 패턴 오목부를 충분히 충전하기 위해, 몰드(1) 및 임프린트재(6)가 서로 접촉하는 동안 미리 정해진 시간이 경과하는 것이 바람직하다는 점에 유의한다.

제어 유닛(8)은 도 4에 도시된 바와 같이, 경화 유닛(3)을 제어하여 몰드(1)가 접촉하는 임프린트재(6)를 광(자외선)으로 조사하고, 이에 의해 임프린트재(6)를 경화시킨다. 임프린트재(6)가 경화된 후, 제어 유닛(8)은 도 5에 도시된 바와 같이, 몰드 스테이지(2)를 제어하여 몰드(1)와 기판(4) 사이의 거리를 증가시키고, 이에 의해 몰드(1)를 임프린트재(6)로부터 분리(이형)한다. 이에 의해, 임프린트재(6)에 기초한 패턴을 샷 영역 상에 형성할 수 있다. 상술된 임프린트 처리는 기판 상에 형성된 복수의 샷 영역의 각각에 대해서 수행된다.

[액적의 배열]

임프린트 장치(100)에서, 몰드(1)에 의해 형성된 패턴의 잔류 막은 균일한 것이 바람직하다. 잔류 막의 두께는 패턴의 오목부와 기판(4) 사이의 패턴의 두께를 나타낸다. 그러나, 몰드(1) 및 임프린트재(6)가 서로 접촉될 때, 임프린트재(6)는 몰드(1)의 각각의 부분의 배열에 따라서 상이한 방식으로 퍼질 수 있다. 예를 들어, 제1 방향으로 연장하는 복수의 라인 요소를 포함하는 라인 패턴이 형성되는 제1 부분에서, 임프린트재(6)가 퍼지는 속도는 모세관 형상으로 인해 기판 면에 평행하고 제1 방향과 수직은 제2 방향(예를 들어, X 방향)에서 보다 제1 방향에서 더 빠르다. 한편, 3차원 패턴이 형성되지 않은 제2 부분에서, 임프린트재(6)가 제1 및 제2 방향으로 퍼지는 속도는 서로 동일할 수 있다. 임프린트재(6)의 막 두께의 균일성을 향상시키기 위해, 몰드(1)의 각 부분의 배열에 따라서, 기판 상에 공급되는 임프린트재(6)의 액적의 배열을 변경하는 것이 바람직하다.

몰드(1)의 복수의 부분 중 2개의 인접 부분에서의 액적의 배열이 상이한 경우, 임프린트재(6)의 양은 2개의 부분 사이의 경계부에서 필요한 양으로부터 벗어난다. 즉, 인접한 제1 및 제2 부분에서의 액적의 배열이 상이한 경우, 임프린트재(6)의 양은 제1 부분과 제2 부분 사이의 경계부에서의 필요한 양으로부터 벗어난다. 그 결과, 몰드(1)에 의해 성형된 임프린트재(6)의 잔류 막의 균일성이 악화될 수 있다.

이에 대해, 제1 실시예에서, 제어 유닛(8)은 몰드(1)의 제1 부분에 의해 임프린트재(6)가 성형되는 기판 상의 제1 영역에서는 제1 배열 패턴(10a)의 정보를 사용하여 임프린트재(6)의 액적의 배열을 결정한다. 또한, 제어 유닛(8)은 몰드(1)의 제2 부분에 의해 임프린트재(6)가 성형되는 기판 상의 제2 영역에서는 제2 배열 패턴(10b)의 정보를 사용하여 임프린트재(6)의 액적의 배열을 결정한다. 제1 배열 패턴(10a) 및 제2 배열 패턴(10b)은 서로 다른 액적 배열 패턴을 갖고, 예를 들어 제1 방향(Y 방향)에서의 액적의 간격과 제2 방향(X 방향)에서의 액적의 간격 사이에 상이한 비율을 갖는다. 제어 유닛(8)은 제1 영역의 일부 및 제2 영역의 일부를 포함하는 기판 상의 경계 영역(몰드(1)의 경계부에 대응하는 기판 상의 영역)에서는 제1 배열 패턴(10a) 및 제2 배열 패턴(10b)을 사용하여 임프린트재(6)의 액적의 배열을 결정한다. 상술된 바와 같이 임프린트재(6)의 액적의 배열을 결정함으로써, 제어 유닛(8)은 배열 정보를 획득할 수 있다. 제1 실시예에서, 제어 유닛(8)이 임프린트재(6)의 액적의 배열을 결정하는 경우가 설명되었다. 그러나, 본 발명은 이에 한정되지 않고, 외부 컴퓨터가 액적 배열을 결정할 수 있다. 이 경우, 제어 유닛(8)은 외부 컴퓨터로부터 배열 정보를 취득한다.

[배열 패턴]

제1 배열 패턴(10a) 및 제2 배열 패턴(10b)이 도 6 및 도 7을 참조하여 설명될 것이다. 도 6은 제1 배열 패턴(10a)의 예를 도시한다. 도 7은 제2 배열 패턴(10b)의 예를 도시한다.

제1 배열 패턴(10a)은 몰드(1)의 제1 부분에 의해 임프린트재(6)가 성형되는 기판 상의 제1 영역에서의 액적 배열을 결정하기 위해 사용된다. 상술된 바와 같이, 몰드(1)의 제1 부분에서, 라인 패턴이 형성되고, 임프린트재(6)가 퍼지는 속도는 제2 방향보다 제1 방향에서 빠르다. 따라서, 제1 배열 패턴(10a)은 도 6에 도시된 바와 같이, 제2 방향(X 방향)보다는 라인 요소가 연장하는 제1 방향(Y 방향)에서 액적 간격이 길어지도록 형성된다(간격(a) < 간격(a')).

한편, 제2 배열 패턴(10b)은 몰드(1)의 제2 부분에 의해 임프린트재(6)가 성형되는 기판 상의 제2 영역에서의 액적 배열을 결정하기 위해서 사용된다. 상술된 바와 같이, 몰드(1)의 제2 부분에서, 3차원 패턴이 형성되지 않고, 임프린트재(6)가 제1 방향으로 퍼지는 속도는 제2 방향에서와 동일하다. 따라서, 제2 배열 패턴(10b)은 도 7에 도시된 바와 같이, 제1 방향(Y 방향) 및 제2 방향(X 방향)에서 동일한 액적 간격을 갖도록 형성된다(간격(b) = 간격(b')).

제1 영역의 일부 및 제2 영역의 일부를 포함하는 기판 상의 경계 영역에서, 액적 배열은 제3 배열 패턴(10c)을 사용해서 결정된다. 도 8은 제3 배열 패턴(10c)의 예를 도시하는 도면이다. 제3 배열 패턴(10c)은 제1 배열 패턴(10a) 및 제2 배열 패턴(10b)을 조합하여 생성된다. 예를 들어, 제어 유닛(8)은 기판 상의 경계 영역에서의 액적의 밀도가 목표 밀도와 동일하게 되도록, 제1 배열 패턴(10a) 및 제2 배열 패턴(10b)의 상대적인 배율을 변경함으로써 제3 배열 패턴(10c)을 생성할 수 있다. 즉, 도 8에 도시된 제3 배열 패턴(10c)에서의 간격(c, ｃ') 사이의 비는 제1 배열 패턴(10a)에서의 간격(a, a') 사이의 비와 동일할 수 있다. 또한, 도 8에 도시된 제3 배열 패턴에서의 간격(d, d') 사이의 비는 제2 배열 패턴(10b)에서의 간격(b, ｂ’) 사이의 비와 동일할 수 있다.

[배열 정보 생성 방법]

배열 정보의 생성 방법의 예가 설명될 것이다. 제어 유닛(8)은 몰드(1)의 패턴 영역에 형성된 3차원 패턴의 설계 정보 상에서, 패턴 영역(1a)을 복수의 유닛 부분으로 분할하고, 각각의 유닛 부분에 대한 패턴의 오목부 체적을 획득한다. 제어 유닛(8)은 획득된 체적 및 임프린트재(6)의 잔류 막의 목표 값에 기초하여 각각의 유닛 부분에 대한 임프린트재(6)의 필요량을 산출한다. 이 경우, 오목부의 체적 및 임프린트재(6)의 잔류 막의 목표 값을 미리 별도로 획득하는 것이 바람직하다. 이는 임프린트재(6)의 잔류 막의 목표 값이 변경될 때의 처리가 간략화될 수 있기 때문이다. 또한, 각각의 유닛 부분에 대한 임프린트재(6)의 필요량을 산출하는 경우, 임프린트재(6)의 휘발량을 고려하는 것이 바람직하다.

이어서, 제어 유닛(8)은 설계 정보에 기초하여 몰드(1)의 패턴 영역(1a)을 배열에 따라서 복수의 부분으로 분할한다. 예를 들어, 제어 유닛(8)은 몰드(1)의 패턴 영역(1a)을, 라인 패턴이 형성된 제1 부분 및 3차원 패턴이 형성되지 않은 제2 부분을 포함하는 복수의 부분으로 분할한다. 제어 유닛(8)은 경계부 이외의 제1 부분에서의 복수의 유닛 부분의 각각에 제1 배열 패턴(10a)을 적용하고, 경계부를 제외한 제2 부분에서의 복수의 유닛 부분 각각에 제2 배열 패턴(10b)을 적용한다. 이때, 제어 유닛(8)은 각각의 유닛 부분에 대한 임프린트재(6)의 필요량에 따라, 제1 배열 패턴(10a) 또는 제2 배열 패턴(10b)의 배율을 변경하는 것이 바람직하다. 제어 유닛(8)은 경계부에서의 복수의 유닛 부분의 각각에 제3 배열 패턴(10c)을 적용한다. 이때, 제어 유닛(8)은 각각의 유닛 부분의 임프린트재의 필요량에 따라, 제3 배열 패턴(10c)의 배율을 변경하는 것이 바람직하다. 상술된 바와 같이, 제어 유닛(8)은 배열 패턴을 정렬함으로써, 즉, 배열 패턴을 각각의 유닛 부분에 적용함으로써 액적 배열을 결정하고 배열 정보를 생성할 수 있다. 제어 유닛(8)은 취득된 배열 정보를 사용하여 기판 상에 임프린트재(6)를 공급하도록 공급 유닛(7)을 제어함으로써, 몰드(1)에 의해 성형된 임프린트재의 잔류 막 균일성을 향상시킬 수 있다.

제어 유닛(8) 또는 외부 컴퓨터에 의해 배열 정보를 생성하는 처리 절차의 예가 이제 도 9를 참조하여 설명될 것이다. 제어 유닛(8) 또는 외부 컴퓨터는 처리를 실행하기 위한 프로그램에 따라서 동작하는 처리 유닛(프로그래밍된 CPU, DSP, 또는 FPGA를 포함하여 형성될 수 있음)이다. 제어 유닛(8) 또는 외부 컴퓨터에 의한 처리 개시시, 단계(S1)에서, 몰드(1)의 패턴의 설계 정보(기하학적 정보 등)에 기초하여, 기판 상의 임프린트 영역이 복수(종류)의 영역으로 분할(분류)된다. 임프린트 영역은, 몰드의 오목부의 이방성, 오목부의 체적의 면적 밀도와 같은 몰드(1)의 패턴의 특징에 기초하여 분할될 수 있다. 단계(S2)에서, 액적 배열 패턴이 복수의 영역 각각에 대해 취득(결정)된다. 배열 패턴은 잔류 막 두께, 몰드의 오목부의 체적(의 분포) 및 이방성 등에 기초하여 취득(결정)될 수 있다.

단계(S3)에서, 임프린트 영역 내에, 복수의 영역의 부분과 겹치는 적어도 하나의 경계 영역이 설정된다. 각각의 경계 영역의 치수는, 예를 들어 경계 영역에 인접하는 영역의 오목부의 체적(의 면적 밀도) 등에 기초하여 취득(결정)될 수 있다. 단계(S4)에서, 각각의 경계 영역에 대해 액적 배열 패턴이 취득(결정)된다. 배열 패턴은 먼저 취득된 인접 영역의 배열 패턴을 확대 및 조합하고 전체 액적의 양이 경계 영역에 대해 필요한 것에 일치하도록 확대율(배율)을 결정함으로써 취득될 수 있다. 상술된 바와 같이, 임프린트 영역 내의 액적 배열 패턴이 취득(결정)되고, 이에 의해 제어 유닛(8) 또는 외부 컴퓨터에 의한 처리를 종료한다.

[실시예의 효과]

본 실시예의 효과가 설명될 것이다. 패턴 영역(1a)의 절반부(제1 부분)에 100 nmL/S의 라인 패턴이 형성되고 다른 절반부(제2 부분)에 3차원 패턴이 형성되지 않는(즉, 다른 절반부는 편평함) 몰드(1)를 사용하여 임프린트 처리가 수행되는 경우를 상정한다. 또한, 패턴 영역(1a)은 10 mm의 변을 갖는 사각 형상을 갖고 제1 부분에 형성된 라인 패턴의 오목부의 깊이는 60 nm인 것으로 상정한다. 몰드(1)를 사용하여 임프린트 처리를 수행할 때 임프린트재(6)의 잔류 막 두께가 15 nm로 되도록 배열 정보를 생성하고 몰드(1)를 사용하여 임프린트 처리를 실제 수행한 결과가 이하에 나타난다. 임프린트 처리에서, 2개의 배열 정보, 즉, 제1 배열 정보 및 제2 배열 정보가 사용되었다. 제1 배열 정보는 제1 부분과 제2 부분 사이의 경계로부터 ±250 μm의 부분을 몰드(1)의 경계부로서 설정함으로써, 제1 배열 패턴(10a), 제2 배열 패턴(10b), 및 제3 배열 패턴(10c)을 사용하여 생성되는 배열 정보이다. 제2 배열 정보는 임의의 경계부를 설정하지 않고, 제1 배열 패턴(10a) 및 제2 배열 패턴(10b)만을 사용하여 생성되는 배열 정보이다. 제1 배열 정보를 사용하여 임프린트 처리를 수행한 결과, 몰드(1)에 의해 성형되는 임프린트재의 잔류 막의 두께는, 몰드(1)의 경계부에 의해 임프린트재(6)가 성형되는 기판 상의 경계 영역을 포함하는 전체 영역에 걸쳐 15 ± 3 nm의 범위 내이다. 한편, 제2 배열 정보를 사용하여 임프린트 처리를 수행한 결과, 잔류 막의 두께는 기판 상의 경계 영역 이외의 영역에서는 15 ± 3 nm의 범위 내이지만 경계부에서는 18 ± 5 nm의 범위 내이고, 이에 의해 잔류 막의 균일성을 손상시킨다. 즉, 본 실시예에 따르는 방법을 사용함으로써, 몰드(1)에 의해 성형된 임프린트재(6)의 잔류 막 균일성을 향상시킬 수 있다.

<물품의 제조 방법의 실시예>

본 발명의 실시예에 따르는 물품의 제조 방법은 물품, 예를 들어 반도체 디바이스와 같은 마이크로디바이스 또는 미세 구조를 갖는 소자를 제조하는데 적합하다. 본 실시예에 따르는 물품 제조 방법은 상술된 임프린트 장치(방법)를 사용하여 패턴을 기판 상에 형성하는 단계(기판 상에 임프린트 처리를 수행하는 단계), 및 상기 단계에서 패턴이 그 위에 형성된 기판을 가공하는 단계를 포함한다. 이 제조 방법은 다른 공지된 단계(예를 들어, 산화, 성막, 증착, 도핑, 평탄화, 에칭, 레지스트 제거, 다이싱, 본딩, 패키징)을 더 포함한다. 본 실시예에 따르는 물품 제조 방법은 종래의 방법에 비하여, 물품의 성능, 품질, 생산성, 및 생산 비용 중 적어도 하나에서 유리하다.

<다른 실시예>

본 발명의 실시예(들)(제어 유닛)은 또한, 상술한 실시예들 중 하나 이상의 기능들을 수행하도록 기억 매체(좀 더 완전하게는 '비-일시적 컴퓨터 판독 가능 기억 매체'라고도 지칭될 수 있음)에 기록된 컴퓨터 실행가능 명령어(예를 들어, 하나 이상의 프로그램)를 판독하여 실행하는 그리고/또는 하나 이상의 상술한 실시예(들)의 기능들을 수행하기 위한 하나 이상의 회로들(예를 들어, 주문형 집적 회로(ASIC))을 포함하는 시스템 또는 장치의 컴퓨터에 의해, 그리고 예를 들어, 하나 이상의 상기 실시예(들)의 기능들을 수행하도록 기억 매체로부터의 컴퓨터 실행가능 명령어를 판독하여 실행함으로써, 그리고/또는 하나 이상의 상기 실시예(들)의 기능들을 수행하도록 하나 이상의 회로를 제어함으로써 시스템 또는 장치의 컴퓨터에 의해 수행되는 방법에 의해 실현될 수 있다. 컴퓨터는 하나 이상의 프로세서들(예를 들어, 중앙 처리 장치(CPU), 마이크로 처리 장치(MPU))을 포함할 수 있고 컴퓨터 실행가능 명령어들을 판독하여 실행하는 별도의 컴퓨터 또는 별도의 프로세서의 네트워크를 포함할 수 있다. 컴퓨터 실행가능 명령어들은 예를 들어, 네트워크 또는 기억 매체로부터 컴퓨터에 제공될 수 있다. 기억 매체는 예를 들어, 하드 디스크, 랜덤 액세스 메모리(RAM), 리드 온리 메모리(ROM), 분산 컴퓨팅 시스템의 저장 장치, 광학 디스크(예를 들어, 컴팩트 디스크(CD), 디지털 다기능 디스크(DVD), 또는 블루 레이 디스크(BD)™), 플래시 메모리 디바이스, 메모리 카드 등의 하나 이상을 포함한다.

(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 실현 가능하다.

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

본 발명이 예시적인 실시예를 참조하여 설명되었지만, 본 발명은 개시된 예시적인 실시예에 제한되지 않는다는 점이 이해되어야 한다. 이하의 청구항의 범위는 그러한 변경예 및 등가적 구조예 및 기능예 모두를 포함하도록 가장 광의의 해석에 따라야 한다.

Claims

서로 인접하고 서로 다른 패턴 구성을 갖는 제1 부분 및 제2 부분을 포함하는 몰드를 사용하여 기판의 샷 영역 상의 임프린트재를 성형하는 임프린트 장치이며,
상기 샷 영역 상에 임프린트재를 공급하도록 구성되는 공급 디바이스, 및
상기 공급 디바이스에 의해 상기 샷 영역 상에 액적으로서 공급될 임프린트재의 배열 패턴에 관한 정보를 결정하고, 상기 정보에 기초하여 상기 공급 디바이스를 제어하도록 구성되는 처리부를 포함하고,
상기 처리부는,
상기 몰드의 상기 제1 부분에 기초하여 생성되는 임프린트재의 제1 배열 패턴 및 상기 몰드의 상기 제2 부분에 기초하여 생성되는 임프린트재의 제2 배열 패턴을 획득하고,
상기 몰드에 의해 형성될 임프린트재의 패턴의 두께가 상기 제1 배열 패턴을 상기 몰드의 상기 제1 부분에, 그리고 상기 제2 배열 패턴을 상기 몰드의 상기 제2 부분에 각각 적용하는 경우에 허용 가능한 범위 내일 수 없는 상기 몰드의 경계부 - 상기 몰드의 경계부는 상기 몰드의 상기 제1 부분의 일부 및 상기 몰드의 상기 제2 부분의 일부를 포함함 - 를 특정하고,
상기 제1 배열 패턴 및 상기 제2 배열 패턴을 조합함으로써, 상기 몰드의 경계부에 의해 형성될 임프린트재의 패턴의 두께가 상기 허용 가능한 범위 내에 있도록, 상기 몰드의 경계부에 적용될 임프린트재의 제3 배열 패턴을 생성하고,
상기 제1 배열 패턴, 상기 제2 배열 패턴 및 상기 제3 배열 패턴에 기초하여, 상기 공급 디바이스에 의해 상기 샷 영역 상에 액적으로서 공급될 임프린트재의 상기 배열 패턴에 관한 정보를 결정하도록 구성되는, 임프린트 장치.
제1항에 있어서,
상기 처리부는,
상기 몰드의 상기 제1 부분에 의해 형성될 임프린트재의 패턴의 두께가 상기 허용 가능한 범위 내에 있도록, 상기 몰드의 상기 제1 부분에서의 패턴 구성에 기초하여 임프린트재의 상기 제1 배열 패턴을 생성하고,
상기 몰드의 상기 제2 부분에 의해 형성될 임프린트재의 패턴의 두께가 상기 허용 가능한 범위 내에 있도록, 상기 몰드의 상기 제2 부분에서의 패턴 구성에 기초하여 임프린트재의 상기 제2 배열 패턴을 생성하도록 구성되는, 임프린트 장치.
제1항에 있어서,
상기 처리부는,
상기 제1 부분의 패턴 구성 및 상기 제2 부분의 패턴 구성에 관한 설계 정보에 기초하여 상기 제1 배열 패턴 및 상기 제2 배열 패턴을 각각 생성하도록 구성되는, 임프린트 장치.
제1항에 있어서,
상기 처리부는, 제1 중간 패턴 및 제2 중간 패턴을 조합함으로써 상기 제3 배열 패턴을 생성하도록 구성되고,
상기 제1 중간 패턴은 상기 제1 배열 패턴에서의 임프린트재의 배열 위치에 대해 제1 방향에서의 간격과 제2 방향에서의 간격 사이의 비를 유지하면서 상기 제1 방향에서의 간격 및 상기 제2 방향에서의 간격을 변경함으로써 결정되고,
상기 제2 중간 패턴은 상기 제2 배열 패턴에서의 임프린트재의 배열 위치에 대해 상기 제1 방향에서의 간격과 상기 제2 방향에서의 간격 사이의 비를 유지하면서 상기 제1 방향에서의 간격 및 상기 제2 방향에서의 간격을 변경함으로써 결정되며,
상기 제1 방향은 상기 제2 방향에 직교하는, 임프린트 장치.
제4항에 있어서,
상기 처리부는, 상기 제3 배열 패턴에 따라 기판 상에 공급될 임프린트재의 밀도가 목표 밀도와 동일하게 되도록 상기 제3 배열 패턴을 생성하도록 구성되는, 임프린트 장치.
제1항에 있어서,
상기 제1 배열 패턴 및 상기 제2 배열 패턴 중 하나 이상에서, 제1 방향에서의 임프린트재의 배열 위치의 간격이 상기 제1 방향에 직교하는 제2 방향에서의 임프린트재의 배열 위치의 간격과 상이한, 임프린트 장치.
제6항에 있어서,
상기 제1 배열 패턴 및 상기 제2 배열 패턴 중 하나 이상에서, 상기 제1 방향에서의 간격 및 상기 제2 방향에서의 간격이 상기 몰드의 패턴의 이방성에 따라서 서로 다른, 임프린트 장치.
제2항에 있어서,
상기 처리부는, 상기 몰드의 오목부의 체적 및 상기 기판에 형성될 임프린트재의 패턴의 목표 잔류 막 두께에 기초하여 상기 제1 배열 패턴 및 상기 제2 배열 패턴을 생성하도록 구성되는, 임프린트 장치.
물품의 제조 방법이며,
제1항 내지 제8항 중 어느 한 항에 따른 임프린트 장치를 사용하여 기판 상에 패턴을 형성하는 단계, 및
물품을 제조하기 위해 상기 패턴이 위에 형성된 상기 기판을 가공하는 단계를 포함하는, 물품 제조 방법.
서로 인접하고 서로 다른 패턴 구성을 갖는 제1 부분 및 제2 부분을 포함하는 몰드를 사용하여 기판의 샷 영역 상의 임프린트재를 성형하는 임프린트 방법이며,
상기 몰드의 상기 제1 부분에 기초하여 생성되는 임프린트재의 제1 배열 패턴 및 상기 몰드의 상기 제2 부분에 기초하여 생성되는 임프린트재의 제2 배열 패턴을 획득하는 단계와,
상기 몰드에 의해 형성될 임프린트재의 패턴의 두께가 상기 제1 배열 패턴을 상기 몰드의 상기 제1 부분에, 그리고 상기 제2 배열 패턴을 상기 몰드의 상기 제2 부분에 각각 적용하는 경우에 허용 가능한 범위 내일 수 없는 상기 몰드의 경계부 - 상기 몰드의 경계부는 상기 몰드의 상기 제1 부분의 일부 및 상기 몰드의 상기 제2 부분의 일부를 포함함 - 를 특정하는 단계와,
상기 제1 배열 패턴 및 상기 제2 배열 패턴을 조합함으로써, 상기 몰드의 경계부에 의해 형성될 임프린트재의 패턴의 두께가 상기 허용 가능한 범위 내에 있도록, 상기 몰드의 경계부에 적용될 임프린트재의 제3 배열 패턴을 생성하는 단계와,
상기 제1 배열 패턴, 상기 제2 배열 패턴 및 상기 제3 배열 패턴에 기초하여, 상기 샷 영역 상에 액적으로서 공급될 임프린트재의 배열 패턴에 관한 정보를 결정하는 단계를 포함하는, 임프린트 방법.
서로 인접하고 서로 다른 패턴 구성을 갖는 제1 부분 및 제2 부분을 포함하는 몰드를 사용하여 샷 영역 상에 임프린트재의 패턴을 형성하기 위해, 기판의 상기 샷 영역 상에 액적으로서 공급될 임프린트재의 배열 패턴의 정보를 획득하는 방법이며,
상기 몰드의 상기 제1 부분의 패턴 구성에 기초하여 생성되는 임프린트재의 제1 배열 패턴 및 상기 몰드의 상기 제2 부분의 패턴 구성에 기초하여 생성되는 임프린트재의 제2 배열 패턴을 획득하는 단계와,
상기 몰드에 의해 형성될 임프린트재의 패턴의 두께가 상기 제1 배열 패턴을 상기 몰드의 상기 제1 부분에, 그리고 상기 제2 배열 패턴을 상기 몰드의 상기 제2 부분에 각각 적용하는 경우에 허용 가능한 범위 내일 수 없는 상기 몰드의 경계부 - 상기 몰드의 경계부는 상기 몰드의 상기 제1 부분의 일부 및 상기 몰드의 상기 제2 부분의 일부를 포함함 - 를 특정하는 단계와,
상기 제1 배열 패턴 및 상기 제2 배열 패턴을 조합함으로써, 상기 몰드의 경계부에 의해 형성될 임프린트재의 패턴의 두께가 상기 허용 가능한 범위 내에 있도록, 상기 몰드의 경계부에 적용될 임프린트재의 제3 배열 패턴을 생성하는 단계와,
상기 제1 배열 패턴, 상기 제2 배열 패턴 및 상기 제3 배열 패턴에 기초하여, 상기 샷 영역 상에 액적으로서 공급될 임프린트재의 상기 배열 패턴에 관한 정보를 결정하는 단계를 포함하는, 임프린트재의 배열 패턴의 정보를 획득하는 방법.
제11항에 따른 방법을 컴퓨터가 실행하게 하는, 기록 매체에 저장된 컴퓨터 프로그램.
제2항에 있어서,
상기 처리부는,
상기 제1 부분에서의 오목부의 체적 분포에 기초하여 상기 제1 배열 패턴을 생성하고,
상기 제2 부분에서의 오목부의 체적 분포에 기초하여 상기 제2 배열 패턴을 생성하도록 구성되는, 임프린트 장치.
제1항에 있어서,
상기 처리부는,
상기 제1 배열 패턴 및 상기 제2 배열 패턴에서의 임프린트재의 배열 위치의 간격을 확대시킴으로써 획득되는 정보에 기초하여 상기 제3 배열 패턴을 생성하도록 구성되는, 임프린트 장치.
제1항에 있어서,
상기 처리부는,
상기 제1 배열 패턴에서의 임프린트재의 배열 위치의 간격을 제1 배율만큼 확대시킴으로써 획득되는 정보와, 상기 제2 배열 패턴에서의 임프린트재의 배열 위치의 간격을 제2 배율만큼 확대시킴으로써 획득되는 정보에 기초하여, 상기 제3 배열 패턴을 생성하도록 구성되며,
상기 제1 배율과 상기 제2 배율은 서로 다른, 임프린트 장치.
제1항에 있어서,
상기 처리부는,
상기 몰드를 사용함으로써 상기 기판 상에 형성된 임프린트재의 패턴의 잔류 막 두께가 균일하도록, 상기 제3 배열 패턴을 생성하도록 구성되는, 임프린트 장치.
제1항에 있어서,
상기 몰드의 상기 제1 부분의 패턴 구성은 미리 정해진 방향으로 연장되는 오목부를 포함하고,
상기 몰드의 상기 제2 부분의 패턴 구성은 3차원 패턴을 포함하지 않는, 임프린트 장치.
제1항에 있어서,
상기 처리부는,
상기 몰드의 상기 제1 부분에서의 상기 경계부 이외의 부분에 상기 제1 배열 패턴이 적용되고, 상기 몰드의 상기 제2 부분에서의 상기 경계부 이외의 부분에 상기 제2 배열 패턴이 적용되며, 상기 몰드의 상기 경계부에 상기 제3 배열 패턴이 적용되도록, 상기 공급 디바이스에 의해 상기 샷 영역 상에 액적으로서 공급될 임프린트재의 상기 배열 패턴에 관한 정보를 결정하도록 구성되는, 임프린트 장치.
제1항에 있어서,
상기 처리부는,
상기 몰드의 특정된 상기 경계부를 복수의 분할 부분으로 분할하고,
상기 복수의 분할 부분 각각에 의해 형성될 임프린트재의 패턴의 두께가 상기 허용 가능한 범위 내에 있도록, 상기 복수의 분할 부분 각각에 대해 상기 제3 배열 패턴을 생성하도록 구성되는, 임프린트 장치.
제1항에 있어서,
상기 제1 부분은 상기 샷 영역 중에서 밑에 놓인 패턴이 이미 형성되어 있는 영역 상의 임프린트재를 성형하기 위한 패턴 구성을 갖고,
상기 제2 부분은 상기 샷 영역 중의 스크라이브 영역 상의 임프린트재를 성형하기 위한 패턴 구성을 갖는, 임프린트 장치.