KR20160070003A - Imprint apparatus, imprint method, and method of manufacturing article - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 임프린트 장치, 임프린트 방법 및 물품의 제조 방법에 관한 것이다.The present invention relates to an imprint apparatus, an imprint method, and a method of manufacturing an article.
임프린트 기술은, 나노 스케일의 미세한 패턴을 형성할 수 있는 기술이며, 반도체 디바이스 및 자기 저장 매체의 한가지 양산용 나노 리소그래피 기술로서 주목받고 있다. 임프린트 기술을 사용한 임프린트 장치는, 패턴이 형성된 몰드와 기판 상의 수지(임프린트재)가 서로 접촉하는 상태에서 수지를 경화시키고, 경화된 수지로부터 몰드를 분리함으로써 기판 상에 패턴을 형성한다.The imprint technique is a technology capable of forming a nanoscale fine pattern and has attracted attention as a nanolithography technique for mass production of semiconductor devices and magnetic storage media. An imprint apparatus using the imprint technique forms a pattern on a substrate by curing the resin in a state in which the patterned mold and the resin (imprint material) on the substrate are in contact with each other and separating the mold from the cured resin.
임프린트 장치에서는, 기판 위에 배치된 촬상 유닛으로부터의 촬상 정보에 기초하여, 기판 상에 형성된 패턴의 정상/이상, 즉 임프린트 처리의 정상/이상을 판정하는 것이 효과적이다(일본 특허 공개 공보 제2011-3616호 참조). 일본 특허 공개 공보 제2011-3616호에는, 임프린트 처리에 의해 기판 상에 형성된 패턴을 촬상함으로써 취득되는 화상과, 기판 상에 정상적으로 형성된 패턴을 미리 촬상함으로써 준비되는 기준 화상을 비교함으로써, 임프린트 처리의 정상/이상을 판정하는 기술이 개시되어 있다.In the imprint apparatus, it is effective to judge whether the pattern formed on the substrate is normal or abnormal, that is, the normal / abnormal state of the imprint process, based on the image sensing information from the image sensing unit arranged on the substrate (Japanese Patent Application Laid- See also Japanese Patent Laid-Open Publication No. 2011-3616 discloses a technique of comparing a reference image prepared by picking up an image obtained by imaging an image of a pattern formed on a substrate by an imprint process and a pattern normally formed on the substrate, / ≪ / RTI >
임프린트 처리의 정상/이상이, 기판 상에 패턴을 형성한 후가 아니고, 임프린트 처리 중에, 예를 들어 이상이 발생할 때 판정되는 경우, 이상의 영향이 억제될 수 있고 생산성을 증가시킨다. 그러나, 임프린트 처리 중의 기판의 상태는, 예를 들어 임프린트재가 공급되는(적용되는) 상태, 몰드 및 임프린트재가 서로 접촉하는 상태, 및 몰드가 분리되어 패턴을 형성하는 상태로 변화한다. 임프린트 처리의 정상/이상의 판정 기준이 일정한 경우, 기준은 기판의 상태에 따라 부적절해질 수 있고, 기판 상태를 정확하게 파악할 수 없다. 즉, 일부 경우에 임프린트 처리의 정상/이상을 정확하게 판정할 수 없다. 예를 들어, 몰드의 패턴이 기판 상의 임프린트재로 충전되는 동안, 기판 상태는 물리적인 현상(모세관 현상)에 따라 연속적으로 변화하고, 임프린트 처리의 정상/이상을 판정하는 타이밍을 특정하는 것이 어렵다.When the normal / abnormal of the imprint process is judged, for example, when an abnormality occurs during the imprint process, not after the pattern is formed on the substrate, the above influence can be suppressed and the productivity is increased. However, the state of the substrate during the imprint process changes, for example, to a state in which the imprint material is supplied (applied), a state in which the mold and the imprint material are in contact with each other, and a state in which the mold is separated and forms a pattern. When the normality / abnormality determination standard of the imprint process is constant, the criterion may become inappropriate depending on the state of the substrate, and the state of the substrate can not be accurately grasped. That is, in some cases, it is not possible to accurately determine whether the imprint process is normal or abnormal. For example, while the pattern of the mold is filled with the imprint material on the substrate, the state of the substrate changes continuously in accordance with the physical phenomenon (capillary phenomenon), and it is difficult to specify the timing of determining the normality / abnormality of the imprint process.
본 발명은 임프린트 처리의 정상/이상을 판정하는 데 유리한 임프린트 장치를 제공한다.The present invention provides an imprint apparatus which is advantageous for determining the normality / abnormality of the imprint process.
본 발명의 일 양태에 따르면, 몰드를 사용하여 기판 상에 임프린트재의 패턴을 형성하는 임프린트 처리를 행하는 임프린트 장치가 제공하며, 상기 임프린트 장치는, 몰드와 기판 중 하나 이상을 촬상하여 화상을 취득하도록 구성된 촬상 유닛, 및 임프린트 처리의 정상/이상을 판정하도록 구성된 판정 유닛을 포함하고, 임프린트 처리는, 기판 상에 임프린트재를 공급하는 제1 단계, 및 몰드 및 기판 상의 임프린트재를 서로 접촉시키는 제2 단계를 포함하며, 판정 유닛은, 임프린트 처리의 각 단계에 대해 임프린트 처리의 정상/이상의 판정의 기준을 변경시키고, 촬상 유닛에 의해 촬상된 화상에 기초하여 임프린트 처리의 정상/이상을 판정한다.According to one aspect of the present invention, there is provided an imprint apparatus for performing an imprint process for forming a pattern of an imprint material on a substrate using a mold, wherein the imprint apparatus is configured to acquire an image by capturing at least one of a mold and a substrate And a determination unit configured to determine whether the imprint process is normal or abnormal, wherein the imprint process includes a first step of supplying an imprint material onto the substrate, and a second step of bringing the imprint material on the mold and the substrate into contact with each other And the determination unit changes the criterion of the normal / abnormal determination of the imprint process for each step of the imprint process, and determines the normality / abnormality of the imprint process based on the image picked up by the image pickup unit.
본 발명의 추가의 양태는 첨부된 도면과 관련된 예시적인 실시형태에 대한 이하의 설명으로부터 명확해질 것이다.Further aspects of the present invention will become apparent from the following description of exemplary embodiments with reference to the accompanying drawings.
도 1은 본 발명의 양태로서의 임프린트 장치의 구성을 도시하는 개략도이다.
도 2a 및 도 2b는 도 1에 도시된 임프린트 장치의 관찰 유닛에 의해 관찰되는 간섭 무늬의 일례를 도시하는 도면이다.
도 3은 일반적인 임프린트 처리를 설명하기 위한 흐름도이다.
도 4a 내지 도 4f는 일반적인 임프린트 처리를 설명하기 위한 도면이다.
도 5는 본 실시형태에 따른 임프린트 처리를 설명하기 위한 흐름도이다.
도 6a 내지 도 6f는 도 5에 도시된 임프린트 처리의 정상/이상의 판정(단계 S202)을 설명하기 위한 도면이다.
도 7a 내지 도 7d는 도 5에 도시된 임프린트 처리의 정상/이상의 판정(단계 S203)을 설명하기 위한 도면이다.
도 8은 도 5에 도시된 임프린트 처리의 정상/이상의 판정(단계 S203)을 행하는 타이밍을 설명하기 위한 그래프이다.
도 9는 도 5에 도시된 임프린트 처리의 정상/이상의 판정(단계 S204)을 행하는 타이밍을 설명하기 위한 그래프이다.
도 10a 내지 도 10c는 도 5에 도시된 임프린트 처리의 정상/이상의 판정(단계 S204)을 행하는 타이밍을 설명하기 위한 도면이다.
도 11a 및 도 11b는 도 5에 도시된 임프린트 처리의 정상/이상의 판정(단계 S206)을 설명하기 위한 도면이다.
도 12a 내지 도 12c는 도 5에 도시된 임프린트 처리의 정상/이상의 판정(단계 S206)을 행하는 타이밍을 설명하기 위한 도면이다.
도 13a 내지 도 13d는 도 5에 도시된 임프린트 처리의 정상/이상의 판정(단계 S207)을 설명하기 위한 도면이다.
도 14a 및 도 14b는 도 5에 도시된 임프린트 처리의 정상/이상의 판정(단계 S205)을 설명하기 위한 도면이다.
도 15a 및 도 15b는 도 5에 도시된 임프린트 처리의 정상/이상의 판정(단계 S205)을 설명하기 위한 도면이다.
도 16은 도 5에 도시된 임프린트 처리의 정상/이상의 판정(단계 S205)을 설명하기 위한 도면이다.1 is a schematic view showing a configuration of an imprint apparatus as an embodiment of the present invention.
Figs. 2A and 2B are views showing an example of an interference fringe observed by the observation unit of the imprint apparatus shown in Fig. 1. Fig.
3 is a flow chart for explaining a general imprint process.
4A to 4F are views for explaining a general imprint process.
5 is a flowchart for explaining the imprint process according to the present embodiment.
Figs. 6A to 6F are diagrams for explaining the normal / abnormal determination (step S202) of the imprint process shown in Fig.
Figs. 7A to 7D are diagrams for explaining the normal / abnormal determination (step S203) of the imprint process shown in Fig.
Fig. 8 is a graph for explaining timing for performing the normal / abnormal determination (step S203) of the imprint processing shown in Fig.
Fig. 9 is a graph for explaining the timing of performing the normal / abnormal determination (step S204) of the imprint process shown in Fig.
Figs. 10A to 10C are diagrams for explaining the timing of performing the normal / abnormal determination (step S204) of the imprint processing shown in Fig.
Figs. 11A and 11B are diagrams for explaining the normal / abnormal determination (step S206) of the imprint process shown in Fig.
Figs. 12A to 12C are diagrams for explaining the timing of performing the normal / abnormal determination (step S206) of the imprint processing shown in Fig.
Figs. 13A to 13D are diagrams for explaining the normal / abnormal determination (step S207) of the imprint processing shown in Fig. 5; Fig.
Figs. 14A and 14B are diagrams for explaining the normal / abnormal determination (step S205) of the imprint processing shown in Fig.
FIGS. 15A and 15B are diagrams for explaining the normal / abnormal determination (step S205) of the imprint process shown in FIG.
Fig. 16 is a diagram for explaining the normal / abnormal determination (step S205) of the imprint process shown in Fig. 5;
본 발명의 바람직한 실시형태를 첨부의 도면을 참고하여 이하에서 설명한다. 동일한 도면부호는 도면 전체를 통해 동일한 부재를 나타내고, 그에 대한 반복적인 설명은 주어지지 않는다는 것을 유의하라.Preferred embodiments of the present invention will be described below with reference to the accompanying drawings. It is noted that the same reference numerals denote the same elements throughout the drawings, and repetitive explanations thereof are not given.
도 1은, 본 발명의 일 양태로서의 임프린트 장치(100)의 구성을 도시하는 개략도이다. 임프린트 장치(100)는, 기판 상의 임프린트재에 몰드를 사용해서 패턴을 형성하는 리소그래피 장치이다. 본 실시형태에서는, 임프린트재로서 자외선을 조사함으로써 경화되는 자외선 경화성 수지를 사용하는 경우에 대해서 설명한다. 그러나, 임프린트재는 열가소성 또는 열경화성 수지일 수 있다.1 is a schematic view showing a configuration of an
임프린트 장치(100)는, 기판(W)을 보유지지하는 기판 척(1), 기판 척(1)을 지지하여 이동하는 기판 스테이지(2), 패턴(P)이 형성된 몰드(M)를 보유지지하는 몰드 척(3), 및 몰드 척(3)을 지지하여 이동하는 몰드 스테이지(4)를 포함한다. 또한, 임프린트 장치(100)는, 기판 상에 수지(R)를 공급하는 디스펜서(11), 및 전체 임프린트 장치(100)를 제어하는 제어 유닛(12)을 포함한다. 또한, 임프린트 장치(100)는, 조작 화면을 생성하는 콘솔 유닛(13), 조작 화면을 표시하는 표시 유닛(14), 키보드 및 마우스를 포함하는 입력 디바이스(15), 몰드(M)와 기판 상의 수지(R)와의 사이의 접촉에 의해 발생하는 힘을 검출하는 힘 센서(16)를 포함한다. 임프린트 장치(100)와 상이한 외부 장치에 의해 수지(R)를 공급한 기판(W)을 임프린트 장치(100)에 탑재시키는 경우에는, 임프린트 장치(100)는 디스펜서(11)를 포함하지 않을 수 있다.The
임프린트 장치(100)는, 디스펜서(11)로부터 공급된 기판 상의 수지(R) 및 몰드(M)가 서로 접촉되어 있는 상태에서 수지(R)를 경화시키고, 경화된 수지(R)로부터 몰드(M)를 분리함으로써 기판 상에 패턴을 형성하는 임프린트 처리를 행한다. 임프린트 처리는, 공급 처리, 압인 처리(impress process), 경화 처리, 및 분리 처리(release process)를 포함한다. 공급 처리는 기판 상에 수지(R)를 공급하는 처리(제1 단계)이다. 압인 처리는, 몰드(M)와 기판 상의 수지(R)를 서로 접촉시키는 처리(제2 단계)이다. 몰드(M)와 기판 상의 수지(R)를 서로 접촉시킴으로써, 즉 몰드(M)를 수지(R)에 가압함으로써, 수지(R)가 몰드(M)의 패턴(P)에 충전된다. 경화 처리는, 몰드(M)와 기판 상의 수지(R)를 서로 접촉시킨 상태에서 수지(R)를 경화시키는 처리이다. 분리 처리는, 기판 상의 경화된 수지(R)로부터 몰드(M)를 분리시키는 처리(제3 단계)이다.The
몰드(M)의 패턴면과 반대 측의 몰드 척(3)의 면에는, 패턴(P)보다 면적이 더 큰 오목부가 형성된다. 오목부는, 몰드(M)와 시일 유리(도시하지 않음)에 의해 둘러싸여서 둘러싸인 공간(캐비티)을 형성한다. 압력 제어 유닛(도시하지 않음)이 캐비티에는 연결되어 있고 캐비티의 압력을 제어할 수 있다. 몰드(M)와 기판 상의 수지(R)를 서로 접촉 시킬 때는, 캐비티의 압력을 상승시켜 몰드(M)를 기판을 향해 돌출하는 형상으로 변형시킴으로써, 몰드(M)와 기판 상의 수지(R)와의 사이에 기포가 동반(entrapment)되는 것을 억제한다. 그리고, 몰드(M)와 기판 상의 수지(R)가 서로 접촉하면, 캐비티의 압력을 복귀시켜서 몰드(M)가 기판(W)과 평행(기판 상의 수지(R)와 완전히 접촉)하도록 한다.On the surface of the mold chuck 3 opposite to the pattern surface of the mold M, a recess having a larger area than the pattern P is formed. The concave portion is surrounded by a mold M and a seal glass (not shown) to form a space (cavity) surrounded. A pressure control unit (not shown) is connected to the cavity and can control the pressure of the cavity. When the mold M and the resin R on the substrate are brought into contact with each other, the pressure of the cavity is raised to deform the mold M into a shape protruding toward the substrate, Thereby suppressing the entrapment of air bubbles. When the mold M and the resin R on the substrate come into contact with each other, the pressure of the cavity is returned so that the mold M is in parallel with the substrate W (completely in contact with the resin R on the substrate).
임프린트 장치(100)는, 기판(W)에 제공된 얼라인먼트 마크(기판측 마크)(6), 및 몰드(M)에 제공된 얼라인먼트 마크(몰드측 마크)(7)를 검출하는 얼라인먼트 스코프(5)를 더 포함한다. 얼라인먼트 스코프(5)는, 기판(W)의 샷 영역에 형성되어 있는 기판측 마크(6), 및 몰드(M)의 패턴(P)에 형성되어 있는 몰드측 마크(7)를 검출하고 얼라인먼트 신호를 생성하는 얼라인먼트 검출 유닛으로서 기능한다. 기판측 마크(6) 및 몰드측 마크(7)의 검출 방법으로서는, 예를 들어, 2개의 마크의 상대적인 위치를 반영한 모아레(Moire) 무늬(간섭 무늬)를 검출하는 방법을 사용할 수 있다. 또한, 기판측 마크(6) 및 몰드측 마크(7)의 화상을 검출하여 2개의 마크의 상대적인 위치를 구하는 것도 가능하다.The
제어 유닛(12)은, CPU 및 메모리를 포함하고, 임프린트 장치(100)의 각 유닛을 제어하여 임프린트 처리를 행한다. 예를 들어, 제어 유닛(12)은, 얼라인먼트 스코프(5)에 의한 기판측 마크(6) 및 몰드측 마크(7)의 검출 결과에 기초하여, 몰드(M)와 기판(W)과의 상대적인 위치(위치 어긋남)을 구한다. 제어 유닛(12)은, 몰드(M)와 기판(W)과의 상대적인 위치에 기초하여, 몰드(M)와 기판(W)과의 사이의 위치 어긋남이 보정하도록 기판 스테이지(2) 및 몰드 스테이지(4)를 이동시킨다. 몰드(M)와 기판(W)과의 사이의 위치 어긋남은, 시프트 성분, 배율 성분, 회전 성분 등을 포함한다. 또한, 제어 유닛(12)은, 예를 들어 몰드(M)의 주위에 배치된 가압 핑거(도시하지 않음)를 사용하여, 기판(W)의 샷 영역의 형상에 따라서 몰드(M)의 패턴(P)의 형상을 보정할 수 있다. 후술하는 바와 같이, 본 실시형태에서, 제어 유닛(12)은, 임프린트 처리의 정상/이상을 판정하는 판정 유닛으로서 기능한다.The
임프린트 장치(100)는, 자외선을 방사하는 광원(8), 몰드(M) 및 기판(W) 중 적어도 한쪽을 관찰하는 관찰 유닛(9), 및 미러(10)를 더 포함한다. 미러(10)는, 색선별 거울을 포함하고, 미러(10)가 광원(8)로부터의 자외선을 반사하고, 관찰 유닛(9)으로부터의 광(관찰광)을 투과하는 특성을 갖는다. 광원(8)으로부터의 자외선을 미러(10)로 반사하여, 몰드(M)를 통해 기판 상의 수지(R)에 조사하여 수지(R)를 경화시킴으로써, 기판 상에 몰드(M)의 패턴(P)을 형성한다.The
관찰 유닛(9)은, 관찰 광원(9a) 및 화상 센서(9b)를 포함하고, 몰드(M) 및 기판(W) 중 적어도 한쪽을 촬상하여 화상을 취득하는 촬상 유닛으로서 기능한다. 관찰 광원(9a)로부터의 관찰광은, 미러(10) 및 몰드(M)를 통과하고, 기판(W)(샷 영역)을 조명한다. 화상 센서(9b)는, 기판(W)의 표면에서 반사된 광 및 몰드(M)의 패턴면에서 반사된 광을 관찰 광으로서 검출한다. 상술한 바와 같이, 몰드(M)와 기판 상의 수지(R)를 서로 접촉 시킬 때는, 몰드(M)는 기판을 향해 돌출하는 형상으로 변형된다. 따라서, 몰드(M)와 기판(W)이 서로 접촉하는 부분으로부터, 몰드(M)와 기판(W)과의 사이의 갭이 연속적으로 변화한다. 화상 센서(9b)는, 기판(W)의 표면에서 반사된 광과 몰드(M)의 패턴면에서 반사된 광과의 사의의 간섭 무늬, 소위, 뉴튼 링을 촬상한다. 도 2a 및 도 2b는, 관찰 유닛(9)에 의해 관찰되는 간섭 무늬의 일례를 나타내는 도면이다. 도 2a는 몰드(M)와 기판(W)과의 사이의 갭을 나타내고, 도 2b는 화상 센서(9b)에 의해 촬상되는 화상을 나타내고 있다.The
도 3 및 도 4a 내지 도 4f를 참조하여, 일반적인 임프린트 처리에 대해서 설명한다. 임프린트 처리는, 도 3에 도시한 바와 같이, 공급 처리(단계 S101), 압인 처리(단계 S102), 경화 처리(단계 S103), 및 분리 처리(단계 S104)를 포함한다. 도 4a 내지 도 4f는, 임프린트 처리에서의 기판(W)의 상태의 변화를 도시하는 도면이다.With reference to Fig. 3 and Figs. 4A to 4F, a general imprint process will be described. The imprint process includes a supply process (step S101), a stamp process (step S102), a curing process (step S103), and a separation process (step S104), as shown in Fig. 4A to 4F are diagrams showing changes in the state of the substrate W in the imprint process.
도 4a는, 임프린트 처리를 개시하기 전의 기판(W)의 상태를 나타내고 있다. 도 4a에 도시한 바와 같이, 기판(W)은 처리되어 있지 않다.4A shows the state of the substrate W before the imprint process is started. As shown in Fig. 4A, the substrate W is not processed.
도 4b는, 공급 처리가 행하여진 기판(W)의 상태를 나타내고 있다. 공급 처리에서는, 디스펜서(11)로부터 기판 상에 수지(R)의 액적을 토출함으로써 기판(W)에 수지(R)를 공급한다. 도 4b에 도시한 바와 같이, 미리 판정된 기판 상의 위치에 수지(R)의 액적이 공급되어, 수지(R)의 액적의 레이아웃이 기판 상에 형성된다.Fig. 4B shows the state of the substrate W subjected to the supplying process. In the supplying process, the resin (R) is supplied to the substrate W by discharging the droplets of the resin (R) from the dispenser (11) onto the substrate. As shown in Fig. 4B, a droplet of the resin R is supplied to a position on the substrate determined in advance, and a layout of the droplets of the resin R is formed on the substrate.
도 4c는, 압인 처리에서의 기판(W)의 상태를 나타내고 있다. 압인 처리에서는, 도 4c에 도시한 바와 같이, 몰드(M)를 기판을 향해 돌출하는 형상으로 변형시킨 상태에서 몰드(M)를 기판(W)에 근접시킴으로써, 몰드(M)를 몰드(M)의 중심부로부터 주변부를 향해서 기판 상의 수지(R)와 서서히 접촉시킨다. 압인 처리에서는, 몰드(M)와 기판(W)과의 사이에서 갭이 발생하고, 도 2b에 도시한 바와 같은 간섭 무늬가 관찰된다.4C shows the state of the substrate W in the stamping process. 4C, the mold M is moved to the mold M by bringing the mold M close to the substrate W while the mold M is deformed into a shape protruding toward the substrate, (R) on the substrate toward the peripheral portion from the central portion of the substrate (R). In the stamping process, a gap is generated between the mold M and the substrate W, and an interference pattern as shown in Fig. 2B is observed.
도 4d는, 경화 처리에서의 기판(W)의 상태를 나타내고 있다. 경화 단계에서는, 몰드(M)와 기판 상의 수지(R)가 서로 접촉된 상태에서 수지(R)는 광원(8)로부터의 자외선으로 조사되 경화된다. 도 4d에 도시한 바와 같이, 경화 단계에서는, 몰드(M)와 기판 상의 수지(R)는 완전히 서로 접촉하고, 몰드(M)의 패턴(P)에 수지(R)가 충전되어 있다.Fig. 4D shows the state of the substrate W in the curing process. In the curing step, the resin (R) is irradiated with ultraviolet rays from the light source (8) and cured while the mold (M) and the resin (R) on the substrate are in contact with each other. 4D, in the curing step, the mold M and the resin R on the substrate are completely in contact with each other, and the pattern R of the mold M is filled with the resin R.
도 4e는, 분리 처리에서의 기판(W)의 상태를 나타내고 있다. 분리 처리에서는, 기판 상의 경화된 수지(R)로부터 몰드(M)를 분리하기 위한 힘인 분리력을 감소시키기 위해서, 도 4e에 도시한 바와 같이, 몰드(M)를 기판을 향해 돌출하는 형상으로 변형시키면서 몰드(M)를 기판(W)으로부터 분리한다. 분리 처리에서는, 압인 처리에서와 같이, 몰드(M)와 기판(W)과의 사이에서 갭이 발생하고, 도 2b에 도시한 바와 같은 간섭 무늬가 관찰된다.4E shows the state of the substrate W in the separation processing. In the separation process, in order to reduce the separating force, which is the force for separating the mold M from the cured resin R on the substrate, the mold M is deformed into a protruding shape toward the substrate Thereby separating the mold (M) from the substrate (W). In the separation process, as in the stamping process, a gap is generated between the mold M and the substrate W, and an interference pattern as shown in FIG. 2B is observed.
도 4f는, 임프린트 처리의 종료 시에서의 기판(W)의 상태를 나타내고 있다. 도 4f에 도시한 바와 같이, 몰드(M)의 패턴(P)에 대응하는 수지(R)의 패턴이 형성된다.4F shows the state of the substrate W at the end of the imprint process. A pattern of the resin R corresponding to the pattern P of the mold M is formed as shown in Fig.
이와 같이, 임프린트 처리 중의 기판(W)의 상태는, 임프린트 처리의 각 처리에 따라서 변화한다. 종래 기술에서는, 몰드(M)의 패턴(P)에 대응하는 수지(R)의 패턴을 기판(W)에 형성한 후(도 4f에 나타내는 기판(W)의 상태)에서 임프린트 처리의 정상/이상을 판정한다. 즉, 종래 기술은, 분리 처리 후에 임프린트 처리의 정상/이상을 판정하는데 특화되고 있고, 임프린트 처리의 다른 처리에서는, 임프린트 처리의 정상/이상을 정확하게 판정할 수 없다.As described above, the state of the substrate W during the imprinting process changes according to each process of the imprint process. In the prior art, after the pattern of the resin R corresponding to the pattern P of the mold M is formed on the substrate W (the state of the substrate W shown in FIG. 4F), the normal / . That is, the prior art is specialized in determining whether the imprint process is normal / abnormal after the separation process, and in the other processes of the imprint process, the normal / abnormal of the imprint process can not be accurately determined.
본 실시형태에서는, 임프린트 처리 중에, 즉 임프린트 처리의 각 처리에서, 임프린트 처리의 정상/이상을 판정한다. 이때, 후술하는 바와 같이, 임프린트 처리의 각 처리에 대해서, 임프린트 처리의 정상/이상의 판정 기준이 변경된다. 즉, 도 3에 도시되는 공급 처리(단계 S101), 압인 처리(단계 S102), 경화 처리(단계 S103) 및 분리 처리(단계 S104)의 각각에 대해, 즉 기판(W)의 각 상태에 대해 적합한 것으로 임프린트 처리의 정상/이상의 판정이 전환된다.In the present embodiment, the imprint process is normal / abnormal during the imprint process, that is, in each process of the imprint process. At this time, as described later, the normality / abnormality determination standard of the imprint process is changed for each process of the imprint process. That is, for each of the supplying process (step S101), the pressing process (step S102), the hardening process (step S103) and the separating process (step S104) shown in FIG. 3, The normal / abnormal judgment of the imprint process is switched.
도 5는, 본 실시형태에 따른 임프린트 처리를 설명하기 위한 흐름도이다. 본 실시형태에 따른 임프린트 처리는, 마찬가지로, 공급 처리(단계 S101), 압인 처리(단계 S102), 경화 처리(단계 S103), 및 분리 처리(단계 S104)를 포함한다. 이러한 처리는 위에서 설명되었으며, 그에 대한 상세한 설명은 반복되지 않는다. 도 5에서는, 압인 처리(단계 S102)는, 몰드(M)와 기판(W)을 상대적으로 서로 근접하게 이동시키는 동작이 개시되는 압인 처리의 개시(단계 S102-1), 및 이러한 동작이 종료되는 압인 처리의 종료(단계 S102-2)로 나누어진다. 마찬가지로, 분리 처리(단계 S104)는, 몰드(M)와 기판(W)을 상대적으로 서로 멀리 떨어지게 이동시키는 동작이 개시되는 분리 처리의 개시(단계 S104-1), 및 이러한 동작이 종료되는 분리 처리의 종료(단계 S104-2)로 나누어진다.5 is a flowchart for explaining the imprint process according to the present embodiment. The imprint process according to the present embodiment includes the supply process (step S101), the stamp process (step S102), the hardening process (step S103), and the separation process (step S104). This process has been described above, and a detailed description thereof is not repeated. 5, the stamping process (step S102) includes the start of the stamping process (step S102-1) in which the operation of moving the mold M and the substrate W relatively close to each other is started (step S102-1) And the end of the stamping process (step S102-2). Similarly, the separation processing (step S104) includes the start of the separation processing (step S104-1) in which the operation of moving the mold M and the substrate W relatively far apart is started, and the separation processing (Step S104-2).
단계 S201에서는, 임프린트 처리를 개시하기 전의 기판(W)의 상태를 확인한다. 예를 들어, 관찰 유닛(9) 등을 사용하여, 기판(W)에 파티클(이물질 또는 티끌) 등이 부착되어 있는지의 여부를 확인한다.In step S201, the state of the substrate W before the imprint process is started is checked. For example, the
단계 S202에서는, 공급 처리(단계 S101)에서, 관찰 유닛(9)(화상 센서(9b))에 의해 촬상된 화상에 기초하여, 임프린트 처리의 정상/이상을 판정한다. 임프린트 장치(100)에서는, 기판(W)에 수지(R)를 공급하는데 걸리는 시간을 단축하기 위해서, 디스펜서(11)는, 도 6a 및 도 6d에 도시한 바와 같이, 수지(R)의 액적을 토출하는 복수의 오리피스(61)가 일렬로 배열된 구성을 갖는다. 공급 처리(단계 S101)에서는, 도 6b 및 도 6e에 도시한 바와 같이, 기판 스테이지(2)를 스캔 방향(62)으로 이동시키면서, 디스펜서(11)의 복수의 오리피스(61)로부터 수지(R)의 액적을 토출함으로써, 기판(W)에 수지(R)를 공급한다.In step S202, in the supply process (step S101), the normal / abnormal of the imprint process is determined based on the image picked up by the observation unit 9 (
도 6b는, 기판(W)에의 수지(R)의 공급이 정상적으로 행해진 경우에 화상 센서(9b)에 의해 촬상된 화상을 나타내며, 디스펜서(11)가 수지(R)를 공급한 기판 상에서의 수지(R)의 액적의 배열을 나타내고 있다. 도 6b를 참조하면, 기판 상에서 수지(R)의 액적은 균일하게 형성되어 있고, 기판 상에 공급해야 할 수지(R)의 액적은 누락되지 않는 것을 확인할 수 있다.6B shows an image picked up by the
대조적으로, 도 6e는, 기판(W)에의 수지(R)의 공급이 정상적으로 행하여지지 않은 경우, 예를 들어 디스펜서(11)의 복수의 오리피스(61) 중 오리피스(63)에 티끌이 부착되고 수지(R)의 액적이 토출될 수 없는 경우에, 화상 센서(9b)에 의해 촬상된 화상을 나타내고 있다. 도 6e를 참조하면, 디스펜서(11)의 오리피스(63)에 대응하는 기판 상의 영역(64)에서, 수지(R)의 액적이 누락된 것을 확인할 수 있다.In contrast, Fig. 6E shows that, when the supply of the resin R to the substrate W is not normally performed, for example, dust is attached to the
단계 S202에서의 임프린트 처리의 정상/이상의 판정에서는, 기판 상에 공급해야 할 수지(R)의 액적에 누락되어 있는지의 여부를 판정한다. 임프린트 처리의 정상/이상을 판정하기 위한 기준으로서, 디스펜서(11)로부터 정상적으로 토출된 수지(R)의 액적의 화상을 사용한다. 이때, 공급 처리에서 화상 센서(9b)에 의해 촬상된 화상(에서의 수지(R)의 액적의 레이아웃)이, 디스펜서(11)가 수지(R)의 액적을 정상적으로 토출했을 때에 취득되는 기준 화상(에서의 수지(R)의 액적의 기준 레이아웃)과 비교된다.Whether or not the droplet of the resin R to be supplied on the substrate is missing is determined in the normal / abnormal determination of the imprint process in step S202. A droplet image of the resin (R) normally discharged from the dispenser (11) is used as a criterion for determining whether the imprint process is normal or abnormal. At this time, the layout of the liquid droplets of the resin (R) in the image picked up by the image sensor (9b) in the supply processing is the same as that of the reference image (D) obtained when the dispenser (11) (The reference layout of the droplets of the resin (R) in Fig.
단계 S202에서의 임프린트 처리의 정상/이상의 판정에 대해서, 화상 센서(9b)에 의해 촬상된 화상의 휘도의 변동을 사용하는 경우를 예로 하여 구체적으로 설명한다. 도 6c는, 파선(65)에 따른 도 6b에 나타내는 화상의 휘도를 나타내는 그래프이다. 도 6c에서는, 종축이 화상에서의 휘도를 나타내고, 횡축이 화상의 위치를 나타내고 있다. 기판(W)에의 수지(R)의 공급이 정상적으로 행해진 경우에는, 도 6c에 도시한 바와 같이, 화상 센서(9b)에 의해 촬상된 화상에서의 휘도가 덜 변화한다. 도 6f는, 파선(65)에 따른 도 6e에 나타내는 화상(기준 화상)의 휘도를 나타내는 그래프이다. 도 6f에서는, 종축이 화상에서의 휘도를 나타내고, 횡축이 화상의 위치를 나타내고 있다. 기판(W)에의 수지(R)의 공급이 정상적으로 행하여지지 않은 경우에는, 도 6f에 도시한 바와 같이, 디스펜서(11)의 오리피스(63)에 대응하는 부분의 휘도가 나머지 부분의 휘도와 상이하다. 공급 처리에서 화상 센서(9b)에 의해 촬상된 화상이 기준 화상과 비교되고, 화상의 휘도의 변동이 미리 정해진 범위를 초과하는 경우에는, 기판 상에 공급해야 할 수지(R)의 액적이 누락되는 것으로, 즉 임프린트 처리가 이상이 있는 것으로 판정될 수 있다.A case where the fluctuation of the luminance of the image picked up by the
단계 S202에서, 임프린트 처리의 정상/이상이 판정된다. 임프린트 처리가 이상이라고 판정된 경우에는, 임프린트 처리를 정지하고, 예를 들어 기판 상의 패턴의 일부가 손실되어 있는 불량품을 생산하는 것을 방지할 수 있다. 단계 S202에서, 임프린트 처리의 이상으로서, 기판에 공급해야 할 수지(R)의 액적의 누락이 검출되는 경우에는, 디스펜서(11)(오리피스)에 부착되어 있는 티끌의 제거 처리를 자동으로 행하고, 임프린트 처리를 계속할 수 있다.In step S202, whether the imprint process is normal or abnormal is determined. When it is determined that the imprint process is abnormal, the imprint process can be stopped and, for example, a defective product in which a part of the pattern on the substrate is lost can be prevented from being produced. When a drop of the droplet of the resin R to be supplied to the substrate is detected as an abnormality of the imprint process in step S202, the removal process of the dust adhering to the dispenser 11 (orifice) is automatically performed, The processing can be continued.
단계 S203에서는, 압인 처리의 개시(단계 S102-1) 후에, 관찰 유닛(9)(화상 센서(9b))에 의해 촬상된 화상에 기초하여, 임프린트 처리의 정상/이상을 판정한다. 단계 S203에서의 임프린트 처리의 정상/이상 판정에서는, 기판(W)에 파티클이 부착되어 있는 지의 여부가 판정된다.In step S203, after the start of the stamping process (step S102-1), the normal / abnormal of the imprint process is judged based on the image picked up by the observation unit 9 (
단계 S203에서의 임프린트 처리의 정상/이상 판정에 대해서 구체적으로 설명한다. 여기에서는, 압인 처리의 개시(단계 S102-1) 후에 화상 센서(9b)에 의해 촬상된 화상과 기준 화상과의 사이에서, 동일 위치의 각 화소에 대해 휘도의 차분을 나타내는 차분 화상을 사용하여, 기판(W)에 파티클이 부착되어 있는지의 여부를 판정한다. 임프린트 처리의 정상/이상을 판정하기 위한 기준으로서, 정상적으로 압인 처리가 행해진 경우에 취득된 화상을 사용한다. 기준 화상은, 임프린트 처리가 정상일 경우에 압인 처리의 개시(단계 S102-1) 후에 화상 센서(9b)에 의해 촬상된 화상이다.The normal / abnormal determination of the imprint process in step S203 will be described in detail. Here, a differential image indicating the difference in luminance is used for each pixel at the same position between the image picked up by the
도 7b는, 도 7a에 도시한 바와 같이 기판(W)에 파티클이 부착되어 있지 않을 경우에 취득되는 차분 화상을 나타낸다. 도 7b에 나타내는 차분 화상은, 크게 변화하지 않고, 낮은 휘도값만을 포함하는 차분 화상이다. 이것은, 정상적인 화상이 서로 비교되고 있기 때문이다. 도 7d는, 도 7c에 도시한 바와 같이 기판(W)에 파티클(G)이 부착되어 있는 경우에 취득되는 차분 화상이다. 도 7d에 나타내는 차분 화상은, 기판(W)에 부착된 파티클(G)이 존재하는 부분(Ｇ’)에서, 화상과 기준 화상과의 사이에서 큰 차분이 발생하기 때문에, 높은 휘도값도 포함하는 차분 화상이다. 압인 처리의 개시 후에 화상 센서(9b)에 의해 촬상된 화상과 기준 화상과의 사이의 차분 화상이 미리 정해진 휘도값을 초과하는 휘도값을 포함하고 있는 경우에는, 기판(W)에 파티클(G)이 부착되어 있는, 즉 임프린트 처리가 이상이 있는 것으로 판정할 수 있다.Fig. 7B shows a differential image acquired when particles are not attached to the substrate W as shown in Fig. 7A. The difference image shown in Fig. 7B is a difference image containing only a low luminance value without changing greatly. This is because normal images are compared with each other. Fig. 7D is a differential image acquired when the particle G is attached to the substrate W as shown in Fig. 7C. Since the difference image shown in Fig. 7D shows a large difference between the image and the reference image at the portion G 'where the particle G attached to the substrate W exists, the difference image also includes a high luminance value It is a difference image. When the difference image between the image picked up by the
기판(W)에 파티클(G)이 부착된 상태에서 압인 처리를 계속하면, 몰드(M)와 파티클(G)이 서로 접촉하여 몰드(M)의 패턴(P)을 파손시킬 수 있다. 따라서, 기판(W)에 파티클(G)이 부착되어 있는 지의 여부의 판정(단계 S203)은, 몰드(M)와 기판 상의 수지(R)가 서로 접촉하는 타이밍에 행하는 것이 바람직하다. 이에 의해, 기판(W)에 파티클(G)이 부착되어 있는 것(임프린트 처리의 이상)을 조기에 판정할 수 있다. 기판(W)에 파티클(G)이 부착되어 있는 경우에는, 압인 처리를 중단하고, 몰드(M)의 파손을 피할 수 있다. 기판에 부착된 파티클(G)뿐만 아니라 몰드(M)에 부착된 파티클도 판정할 수 있다. 이와 같이, 몰드(M)와 기판(W)과의 사이에서의 파티클의 존재/부재를 판정(검출)할 수 있다.The mold M and the particle G can be brought into contact with each other and the pattern P of the mold M can be broken by continuing the stamping process while the particle G is attached to the substrate W. [ Therefore, it is preferable to judge whether or not the particle G is attached to the substrate W (step S203) at the timing when the mold M and the resin R on the substrate come into contact with each other. As a result, it is possible to determine early that the particle G is attached to the substrate W (an abnormality of the imprint process). In the case where the particles G are attached to the substrate W, the stamping process can be stopped, and damage to the mold M can be avoided. It is possible to determine particles attached to the mold M as well as particles G adhered to the substrate. In this manner, the presence / absence of particles between the mold M and the substrate W can be determined (detected).
몰드(M)와 기판 상의 수지(R)가 서로 접촉하는 타이밍을 검출하기 위해서, 힘 센서(16)가 사용된다. 도 8은, 임프린트 처리의 정상/이상의 판정(단계 S203)을 행하는 타이밍을 설명하기 위한 그래프이다. 도 8에서는, 종축이 기판 척(1)에 배치된 힘 센서(16)의 출력(힘 센서(16)에 의해 검출되는 힘)을 나타내고, 횡축이 압인 처리의 개시로부터 압인 처리의 종료까지의 시간을 나타내고 있다. 도 8은, 압인 처리에서의 몰드(M)와 기판 상의 수지(R)와의 사이의 접촉에 의해 발생하는 힘(압인력)의 변화를 나타내고 있다. 도 8을 참조하면, 압인 처리의 개시 시점에서는, 몰드(M)와 기판 상의 수지(R)가 서로 이격되어 있기 때문에, 힘 센서(16)의 출력은 0이다. 압인 처리가 진행되고, 몰드(M)와 기판 상의 수지(R)가 서로 접촉함에 따라, 힘 센서(16)의 출력이 점차 증가한다. 힘 센서(16)가 몰드(M)와 기판 상의 수지(R)와의 사이의 접촉에 의해 발생되는 힘을 검출하는 타이밍에서, 기판(W)에 파티클(G)이 부착되어 있는지의 여부를 판정한다. 일부 경우에, 몰드(M)와 기판 상의 수지(R)가 서로 접촉한 후 몰드(M)와 기판(W)에 부착된 파티클(G)이 서로 접촉할 때까지 시간적인 여유가 있다. 이러한 경우에는, 힘 센서(16)의 출력이 임계치(Th)를 초과하는 타이밍(T1)에서, 기판(W)에 파티클(G)이 부착되어 있는지의 여부가 판정될 수 있다. 힘 센서(16)을 사용하는 것이 아니고, 관찰 유닛(9)(화상 센서(9b))에 의해 촬상되는 화상을 사용하여, 몰드(M)와 기판 상의 수지(R)가 서로 접촉되는 타이밍을 검지할 수도 있다는 것을 유의하라. 예를 들어, 화상 센서(9b)에 의해 촬상되는 간섭 무늬의 크기(직경)가 미리 정해진 크기(PS)보다 커지는 타이밍에서, 몰드(M)와 기판(W)과의 사이의 파티클의 존재/부재를 판정한다.A
단계 S204에서는, 단계 S203와 병행하여, 압인 처리의 개시(단계 S102-1) 후에, 관찰 유닛(9)(화상 센서(9b))에 의해 촬상된 화상에 기초하여, 임프린트 처리의 정상/이상을 판정한다. 임프린트 처리의 정상/이상을 판정하기 위한 기준으로서, 화상 센서(9b)에 의해 촬상되는 간섭 무늬의 화상을 사용한다. 단계 S204에서의 임프린트 처리의 정상/이상의 판정에서는, 도 2b에 도시한 바와 같은 간섭 무늬에 기초하여, 몰드(M)와 기판 상의 수지(R)와의 사이의 접촉 상태, 및 몰드(M)와 수지(R)의 상호 자세를 판정한다. 예를 들어, 도 2b에 도시한 바와 같은 촬상된 간섭 무늬의 위치 및 진원도 중 적어도 한쪽에 대한 정보를 취득한다. 이러한 정보에 기초하여, 몰드(M)가 경사진 상태에서 기판 상의 수지(R)에 접촉하고 있는지의 여부를 판정한다. 간섭 무늬의 위치 및 진원도 중 적어도 한쪽에 대한 정보는, 압인 처리의 개시 후에 화상 센서(9b)에 의해 촬상된 간섭 무늬와, 몰드(M)와 기판 상의 수지(R)가 서로 정상적으로 접촉될 때에 취득되는 기준 간섭 무늬를 비교함으로써 취득될 수 있다. 단계 S204에서의 임프린트 처리의 정상/이상 판정은, (후술하는) 분리 처리의 개시(단계 S104-1)의 후에 행해지는 임프린트 처리의 정상/이상의 판정(단계 S205)과 동일하고, 그에 대한 상세한 설명은 반복하지 않는 다는 것을 유의하라.In step S204, after the start of the stamping process (step S102-1), on the basis of the image picked up by the observation unit 9 (
도 9 및 도 10a 내지 도 10c를 참조하여, 임프린트 처리의 정상/이상 판정(단계 S204)을 행하는 타이밍에 대해서 설명한다. 도 9는, 얼라인먼트 스코프(5)에 의해 생성되는 얼라인먼트 신호를 나타내고 있다. 도 9에서는, 종축이 얼라인먼트 신호의 강도를 나타내고, 횡축이 압인 처리의 개시로부터 압인 처리의 종료까지의 시간을 나타내고 있다.Next, with reference to Fig. 9 and Figs. 10A to 10C, the timing of performing the normal / abnormal determination (step S204) of the imprint process will be described. Fig. 9 shows an alignment signal generated by the
도 10a는, 도 9에 나타내는 타이밍(TA)에서의 몰드(M) 및 기판(W)의 상태를 나타내고 있다. 얼라인먼트 스코프(5)는, 반사광(RL)을 검출함으로써 몰드측 마크(7) 및 기판측 마크(6)를 검출한다. 도 10a에 도시한 바와 같이, 몰드측 마크(7) 및 기판측 마크(6)가 서로 이격되어 있는 경우에는, 몰드측 마크(7) 및 기판측 마크(6)는 검출될 수 없고, 도 9에 나타내는 얼라인먼트 신호가 생성되지 않는다.Fig. 10A shows the state of the mold M and the substrate W at the timing TA shown in Fig. The
도 10b는, 도 9에 나타내는 타이밍(TB)에서의 몰드(M) 및 기판(W)의 상태를 나타내고 있다. 도 10b에 도시한 바와 같이, 타이밍(TB)에서는, 몰드(M)와 기판 상의 수지(R)가 서로 접촉하고, 수지(R)가 몰드(M)의 패턴(P)을 충전하기 시작한다. 몰드측 마크(7) 및 기판측 마크(6)가 서로 가까워짐에 따라서, 몰드측 마크(7) 및 기판측 마크(6)가 검출된다. 그러나, 몰드(M)의 패턴(P)을 수지(R)로 충전하는 동안, 수지(R)의 움직임에 따라 반사광(RL)이 흔들린다. 따라서, 도 9에 도시한 바와 같이, 얼라인먼트 스코프(5)에 의해 생성되는 얼라인먼트 신호는 변화한다.Fig. 10B shows the state of the mold M and the substrate W at the timing TB shown in Fig. As shown in Fig. 10B, at the timing TB, the mold M and the resin R on the substrate come into contact with each other, and the resin R starts to fill the pattern P of the mold M. [ As the
도 10c는, 도 9에 나타내는 타이밍(TC)에서의 몰드(M) 및 기판(W)의 상태를 나타내고 있다. 도 10c에 도시한 바와 같이, 타이밍(TC)에서는, 기판 상의 수지(R)로 몰드(M)의 패턴(P)이 충분히 충전되기 때문에, 수지(R)가 움직이지 않고, 반사광(RL)이 안정된다. 따라서, 도 9에 도시한 바와 같이, 얼라인먼트 스코프(5)에 의해 생성되는 얼라인먼트 신호도 안정된다.Fig. 10C shows the state of the mold M and the substrate W at the timing TC shown in Fig. 10C, the pattern P of the mold M is sufficiently filled with the resin R on the substrate at the timing TC so that the resin R does not move and the reflected light RL does not move Stable. Therefore, as shown in Fig. 9, the alignment signal generated by the
이로부터, 도 9에 도시한 바와 같이, 얼라인먼트 스코프(5)에 의해 생성되는 얼라인먼트 신호가 미리 설정된 기간(PP)에 안정되는 타이밍(TD)에서, 몰드(M)가 경사진 상태에서 기판 상의 수지(R)에 접촉하고 있는지의 여부가 판정된다. 얼라인먼트 스코프(5)를 사용함으로써, 임프린트 처리의 정상/이상의 판정(단계 S204)을 행하는 타이밍이 특정될 수 있다. 그러나, 본 발명은 이것으로 한정되지 않고, 얼라인먼트 스코프(5) 대신에, 상술한 바와 같이, 힘 센서(16)를 사용하여, 임프린트 처리의 정상/이상의 판정(단계 S204)을 행하는 타이밍을 특정할 수 있다. 이 경우, 힘 센서(16)의 출력이 임계치를 초과하는 타이밍 또는 힘 센서(16)가 몰드(M)와 기판 상의 수지(R)와의 사이의 접촉에 의해 발생하는 힘을 검출하는 타이밍에 있어서, 몰드(M)가 경사진 상태에서 기판 상의 수지(R)에 접촉하고 있는지의 여부를 판정한다.9, at the timing (TD) at which the alignment signal generated by the
압인 처리에서는, 도 9에 나타내는 기간(AP)에, 얼라인먼트 스코프(5)의 검출 결과에 기초하여, 몰드(M)와 기판(W)과의 사이의 얼라인먼트가 행하여진다. 타이밍(TC)에서 임프린트 처리의 정상/이상이 판정된다. 임프린트 처리가 이상이 있는 것으로 판정되는 경우에는, 임프린트 처리를 정지하고, 몰드(M)와 기판(W)과의 사이의 불필요한 얼라인먼트를 방지할 수 있다.In the stamping process, the alignment between the mold M and the substrate W is performed based on the detection result of the
단계 S205에서는, 단계 S203 및 단계 S204와 병행하여, 압인 처리의 개시(단계 S102-1) 후에, 관찰 유닛(9)(화상 센서(9b))에 의해 촬상된 화상에 기초하여, 임프린트 처리의 정상/이상을 판정한다. 단계 S205에서의 임프린트 처리의 정상/이상의 판정에서는, 디스펜서(11)로부터 기판 상에 공급해야 할 수지(R)의 액적이 누락되어 있는지의 여부를 판정한다.In step S205, on the basis of the image picked up by the observation unit 9 (
임프린트 장치(100)에서는, 기판(W)에 수지(R)를 공급하는데 걸리는 시간을 단축하기 위해서, 디스펜서(11)는, 도 14a 및 도 14c에 도시한 바와 같이, 수지(R)의 액적을 토출하는 복수의 오리피스(61)가 일렬로 배열되는 구성을 갖는다. 공급 처리(단계 S101)에서는, 도 14b 및 도 14d에 도시한 바와 같이, 기판 스테이지(2)를 스캔 방향(62)으로 이동시키면서, 디스펜서(11)의 복수의 오리피스(61)로부터 수지(R)의 액적을 토출함으로써, 기판(W)에 수지(R)를 공급한다.14A and 14C, in the
도 14b는, 기판(W)에의 수지(R)의 공급이 정상적으로 행해지는 경우 압인 처리 동안 화상 센서(9b)에 의해 촬상된 화상을 나타내며, 압인 처리에 의해 몰드(M)의 패턴(P)이 수지(R)로 충전되는 상태를 나타내고 있다. 도 14b는, 압인 처리에서 관찰되는 간섭 무늬(도 2a 및 도 2b)에서, 압인 처리가 진행되고, 간섭 무늬의 중심의 원이 몰드(M)(패턴(P))의 전체면에 확장된 후의 타이밍에서의 간섭 무늬를 나타내고 있다. 도 11b를 참조하면, 몰드(M)(패턴(P))에 대응하는 영역에서 화소의 휘도가 변화하지 않고, 기판 상에 공급해야 할 수지(R)의 액적이 누락되지 않은 것을 확인할 수 있다.14B shows an image picked up by the
대조적으로, 도 14d는, 기판(W)에의 수지(R)의 공급이 정상적으로 행하여지지 않은 경우에, 압인 처리 동안 화상 센서(9b)에 의해 촬상된 화상을 나타낸다. 기판(W)에의 수지(R)의 공급이 정상적으로 행하여지지 않은 경우는, 예를 들어 디스펜서(11)의 복수의 오리피스(61) 중 오리피스(63)에 티끌이 부착되고, 수지(R)의 액적을 오리피스(63)로부터 토출할 수 없는 경우이다. 도 14d를 참조하면, 디스펜서(11)의 오리피스(63)에 대응하는 기판 상의 영역(64)의 화소의 휘도는 나머지 영역의 화소의 휘도와 상이한 것을 확인할 수 있다.In contrast, FIG. 14D shows an image picked up by the
도 15a 및 도 15b는, 도 14d에서 관찰되는 간섭 무늬를 설명하기 위한 도면이다. 도 15a는, 압인 처리를 행하고 있는 동안에서의 몰드(M)와 기판(W)과의 사이의 갭, 및 몰드(M)의 패턴(P)을 수지(R)로 충전하는 상태를 나타낸다. 도 15b는, 화상 센서(9b)에 의해 촬상되는 화상의 일부를 나타내고 있다. 도 15b를 참조하면, 수지(R)의 액적이 누락되지 않는 영역(121)에서는, 굴절률이 가까운 몰드(M)와 수지(R)가 서로 접촉하고 있기 때문에, 몰드(M)와 수지(R)와의 사이의 계면에서의 반사율이 매우 작아진다. 이로 인해, 수지(R)의 액적이 누락되어 있지 않은 영역(121)에서의 반사광은 약해지고, 화상 센서(9b)에서는 어두운 화상이 취득된다.Figs. 15A and 15B are views for explaining the interference fringes observed in Fig. 14D. 15A shows a state in which the gap between the mold M and the substrate W and the pattern P of the mold M are filled with the resin R while the stamping process is being performed. Fig. 15B shows a part of the image picked up by the
수지(R)의 액적이 누락되어 있지 않은 영역(122)에서는, 몰드(M)와 수지(R)와의 사이에 갭이 존재한다. 몰드(M)에 의해 반사된 반사광과 수지(R)에 의해 반사된 반사광이 서로 간섭하고, 화상 센서(9b)에서는 밝은 화상이 취득된다. 즉, 몰드(M)와 수지(R)와의 사이에 갭이 존재하는 영역이 밝은 화상이 된다. 실제 수지(R)의 1개의 액적보다 크기가 더 큰 영역에서 수지(R)의 액적의 누락을 검출할 수 있기 때문에, 수지(R)의 1개의 액적을 검출하는 데 필요한 해상도보다도 낮은 해상도를 갖는 관찰 유닛(9)(화상 센서(9b))이 수지(R)의 액적의 누락을 검출할 수 있다.A gap exists between the mold (M) and the resin (R) in the region (122) where the droplet of the resin (R) is not missing. The reflected light reflected by the mold M and the reflected light reflected by the resin R interfere with each other and a bright image is obtained by the
이와 같이, 디스펜서(11)로부터 기판 상에 공급해야 할 수지(R)의 액적이 누락되어 있는지의 여부가 화상 센서(9b)에 의해 취득되는 도 14d의 화상으로부터 판정될 수 있다. 간섭 무늬는, 도 11d에 도시한 바와 같이, 하나의 부분의 액적의 누락으로 인해 밝은 줄(bright streak)이 있는 경우, 및 복수의 부분의 액적의 누락으로 인해 복수의 가변-농도 줄이 반복되는 경우를 포함한다.In this way, whether or not the liquid droplet of the resin R to be supplied onto the substrate from the
상술한 바와 같이, 단계 S205에서의 임프린트 처리의 정상/이상의 판정에서는, 디스펜서(11)로부터 기판 상에 공급해야 할 수지(R)의 액적이 누락되어 있는지의 여부를 판정한다. 이때, 압인 처리에서 화상 센서(9b)에 의해 촬상된 화상이, 디스펜서(11)가 수지(R)의 액적을 정상적으로 토출했을 때에 취득되는 기준 화상과 비교된다. 단계 S205에서의 임프린트 처리의 정상/이상의 판정을, 화상 센서(9b)에 의해 촬상된 화상의 스캔 방향(이동 방향)에서의 세로 줄(명/암 선)의 존재/부재를 사용하는 경우를 예로하여 구체적으로 설명한다.As described above, in the normal / abnormal determination of the imprint process in step S205, it is determined whether or not the droplet of the resin R to be supplied onto the substrate is missing from the
도 16은, 도 14b에 나타내는 화상과 도 14d에 나타내는 화상과의 사이의 차분 화상을 나타내고 있다. 도 16을 참조하면, 차분 화상에서, 차분을 갖는 화소는 하얗게 되고, 차분을 갖지 않는 화소는 어두워진다. 차분 화상으로부터, 화소의 밝기가 변화하는 경계선(131)을 추출한다. 경계선(131)이 스캔 방향(62)과 평행한지의 여부, 즉 스캔 방향(62)을 나타내는 직선에 경계선(131)이 근사하는지의 여부에 기초하여, 스캔 방향에서의 세로 줄의 존재/부재를 판정한다.Fig. 16 shows a difference image between the image shown in Fig. 14B and the image shown in Fig. 14D. Referring to Fig. 16, in a difference image, a pixel having a difference becomes white, and a pixel having no difference becomes dark. A
본 실시형태에서는, 수지(R)의 액적이 누락되어 있는지의 여부의 판정을 단계 S202에서도 행하고 있다. 단계 S202에서는, 기판 상의 수지(R)의 액적을 직접 관찰하고 있기 때문에, 도 6b에 도시한 바와 같이, 화상 센서(9b)에 의해 취득되는 화상에서는, 액적의 존재/부재에 따라 각 화소의 휘도가 변화한다. 대조적으로, 단계 S205에서는, 압인 처리가 개시되고, 몰드(M)의 패턴(P)이 수지(R)로 충전될 때의 간섭 무늬를 관찰하고, 도 14b 및 도 14d에 도시한 바와 같이, 각 화소의 휘도는 거의 변화하지 않는다. 단계 S205에서는, 단계 S202와 비교하여, 화상 센서(9b)의 저해상도가 허용되고, 수지(R)의 액적의 누락을 보다 선명한 세로 줄로서 검출할 수 있다.In this embodiment, it is also determined in step S202 whether or not the droplet of the resin (R) is missing. 6B, in the image acquired by the
임프린트 처리의 정상/이상 판정(단계 S205)을 행하는 타이밍은, 도 9에 나타내는 타이밍(TD)과 같이, 몰드(M)의 패턴(P)이 수지(R)로 충전되는 타이밍일 수도 있다는 것을 유의하라. 수지(R)의 액적에 누락되어 있는 경우에 검출되는 영역(64)(세로 줄)은, 도 2a 및 도 2b에 도시된 간섭 무늬가 취득되는 수지(R)의 충전 동안에도 검출될 수 있다. 따라서, 임프린트 처리의 정상/이상의 판정(단계 S205)을 행하는 타이밍은, 도 9에 나타내는 타이밍(TD)으로 한정되지 않고, 도 14d에 나타내는 영역(64)이 검출될 수 있는 임의의 타이밍일 수 있다.It is noted that the timing of performing the normal / abnormal determination (step S205) of the imprint processing may be the timing at which the pattern P of the mold M is filled with the resin R, such as the timing TD shown in Fig. 9 do it. The region 64 (longitudinal line) detected when the droplet of the resin R is missing can be detected during filling of the resin R in which the interference fringes shown in Figs. 2A and 2B are obtained. Therefore, the timing for performing the normal / abnormal determination (step S205) of the imprint processing is not limited to the timing (TD) shown in Fig. 9, and may be any timing at which the
단계 S205에서, 임프린트 처리의 정상/이상이 판정된다. 임프린트 처리가 이상이 있는 것으로 판정되는 경우에는, 임프린트 처리를 정지하고, 예를 들어 기판 상의 패턴의 일부가 손실되어 있는 불량품을 생산하는 것을 방지할 수 있다. 단계 S205에서, 임프린트 처리의 이상으로서, 기판 상에 공급해야 할 수지(R)의 액적의 누락이 검출되는 경우에는, 디스펜서(11)(오리피스)에 부착되어 있는 티끌의 제거 처리를 자동으로 행하고, 임프린트 처리를 계속할 수 있다.In step S205, the normal / abnormal of the imprint process is determined. When it is determined that the imprint process is abnormal, the imprint process is stopped and it is possible to prevent, for example, production of a defective product in which a part of the pattern on the substrate is lost. In the case where a drop of the droplet of the resin R to be supplied onto the substrate is detected as an abnormality of the imprint processing in step S205, the removal process of the dust adhering to the dispenser 11 (orifice) is automatically performed, The imprint process can be continued.
단계 S206에서는, 분리 처리의 개시(단계 S104-1) 후에, 관찰 유닛(9)(화상 센서(9b))에 의해 촬상된 화상에 기초하여, 임프린트 처리의 정상/이상을 판정한다. 분리 처리에서는, 도 11a에 도시한 바와 같이, 기판 상의 경화된 수지(R)로부터 몰드(M)가 경사진 상태에서 분리되면, 기판 상에 형성된 수지(R)의 패턴이 붕괴되거나 손상될 수 있다.In step S206, after the start of the separation processing (step S104-1), the normal / abnormal state of the imprint processing is determined based on the image picked up by the observation unit 9 (
단계 S206에서의 임프린트 처리의 정상/이상 판정에서는, 도 2b 또는 도 11b에 도시한 바와 같은 간섭 무늬에 기초하여, 기판 상의 경화된 수지(R)로부터 몰드(M)가 경사진 상태에서 분리되고 있는지의 여부를 판정한다. 임프린트 처리의 정상/이상을 판정하기 위한 기준으로서, 화상 센서(9b)에 의해 촬상되는 간섭 무늬의 화상을 사용한다. 더 구체적으로는, 도 11b에 도시한 바와 같이, 먼저, 간섭 무늬의 위치(Pos X, Pos Y) 및 진원도(폭과 높이의 비율)을 취득한다. 간섭 무늬의 위치나 진원도는, 분리 처리의 개시 후에 화상 센서(9b)에 의해 촬상된 간섭 무늬와, 몰드(M)가 기판 상의 수지(R)로부터 정상적으로 분리되었을 때에 취득되는 기준 간섭 무늬를 비교함으로서 취득할 수 있다. 간섭 무늬의 위치 및 진원도가 임계치를 초과하는 경우에는, 기판 상의 경화된 수지(R)로부터 몰드(M)가 경사진 상태에서 분리되고 있는 것으로, 즉 임프린트 처리가 이상이 있는 것으로 판정한다. 이와 같이, 기판(W)의 상태가 단기간에 크게 변화하는 경우에도, 화상 센서(9b)에 의해 촬상되는 간섭 무늬를 사용함으로써 임프린트 처리의 정상/이상을 높은 정밀도로 판정할 수 있다.In the normal / abnormal determination of the imprint process in step S206, based on the interference pattern as shown in FIG. 2B or 11B, whether the mold M is separated from the cured resin R on the substrate in an inclined state Or not. As a criterion for determining whether the imprint process is normal or abnormal, an image of the interference fringe captured by the
도 12a 내지 도 12c를 참조하여, 임프린트 처리의 정상/이상 판정(단계 S206)을 행하는 타이밍에 대해서 설명한다. 도 12a 내지 도 12c는, 분리 처리의 시간 경과에 따라, 화상 센서(9b)에 의해 촬상되는 화상(간섭 무늬)를 나타내고 있다. 분리 처리에서는, 상술한 바와 같이, 기판 상의 경화된 수지(R)로부터 몰드(M)를 분리하기 위한 힘인 분리력을 저감하기 위해서, 몰드(M)를 기판을 향해 돌출하는 형상으로 변형시킨다. 몰드(M)는, 기판 상의 경화된 수지(R)로부터, 몰드(M)의 주변으로부터 분리되고, 기판(W)으로부터의 수지(R)의 박리를 방지할 수 있다. 분리 처리에서는, 압인 처리에서와 같이, 몰드(M)와 기판(W)과의 사이에서 갭이 발생하고, 도 12a 내지 도 12c에 도시한 바와 같은 간섭 무늬가 관찰된다. 도 12a 내지 도 12c를 참조하면, 몰드(M)와 기판 상의 경화된 수지(R)와의 사이의 접촉 면적이 감소함에 따라서, 간섭 무늬의 크기는 점차 감소한다. 간섭 무늬의 크기(직경)이 미리 정해진 크기(PS)보다 작아지는 타이밍에서, 기판 상의 경화된 수지(R)로부터 몰드(M)가 경사진 상태에서 분리되는 지의 여부를 판정한다.The timing of performing the normal / abnormal determination (step S206) of the imprint process will be described with reference to Figs. 12A to 12C. Fig. Figs. 12A to 12C show images (interference fringes) captured by the
일반적으로, 분리 처리는 단시간에 행해지기 때문에, 기판 상의 경화된 수지(R)로부터 몰드(M)가 경사진 상태에서 분리되고 있는지의 여부를 판정하는 타이밍을 특정하는 것은 어렵다. 그러나, 화상 센서(9b)에 의해 촬상되는 간섭 무늬(의 크기)를 사용함으로써, 본 실시형태는 기판 상의 경화된 수지(R)로부터 몰드(M)가 경사진 상태에서 분리되고 있는지의 여부를 판정하는 타이밍을 특정할 수 있다.In general, since the separation processing is performed in a short period of time, it is difficult to specify the timing of determining whether or not the mold M is separated from the cured resin R on the substrate in an inclined state. However, by using (the size of) the interference fringe captured by the
단계 S207에서는, 분리 처리의 후에, 관찰 유닛(9)(화상 센서(9b))에 의해 촬상된 화상에 기초하여, 임프린트 처리의 정상/이상을 판정한다. 임프린트 처리의 정상/이상을 판정하기 위한 기준으로 하고, 화상 센서(9b)에 의해 촬상되는 간섭 무늬의 화상을 사용한다. 단계 S207에서의 임프린트 처리의 정상/이상 판정에서는, 기판(W)에 패턴이 정상적으로 형성되었는 지의 여부, 예를 들어 기판(W)으로부터 수지(R)가 박리되었는지의 여부를 판정한다.In step S207, after the separation processing, the normal / abnormal state of the imprint processing is determined based on the image picked up by the observation unit 9 (
기판 상의 경화된 수지(R)로부터 몰드(M)를 분리함으로써, 기판(W)에는, 몰드(M)의 패턴(P)에 대응하는 패턴을 갖는 수지(R)가 형성된다. 도 13a는, 분리 단계가 정상적으로 행해진 경우에 화상 센서(9b)에 의해 촬상되는 화상을 나타내고 있다. 몰드(M)의 패턴(P)이 주기적인 라인-앤드-스페이스(line-and-space) 패턴인 경우, 도 13a에 도시한 바와 같이, 기판(W)에 형성된 수지(R)의 일부에서 휘도가 낮고, 나머지 부분에서는 휘도가 높은 화상이 취득된다. 도 13c는, 분리 단계가 정상적으로 행하여지지 않은 경우, 예를 들어 수지(R)가 기판(W)으로부터 박리되고 몰드(M)에 부착된 경우에 화상 센서(9b)에 의해 촬상되는 화상을 나타내고 있다. 이 경우, 도 13c에 도시한 바와 같이, 수지(R)의 박리가 발생한 부분(71)에서 휘도가 높은 화상이 취득된다.The resin R having the pattern corresponding to the pattern P of the mold M is formed on the substrate W by separating the mold M from the cured resin R on the substrate. 13A shows an image picked up by the
따라서, 분리 처리의 후에 화상 센서(9b)에 의해 촬상된 화상과 기준 화상과의 사이에서, 동일한 위치의 각 화소에 대해 휘도의 차분을 나타내는 차분 화상을 사용하여, 기판(W)으로부터 수지(R)가 박리되었는지의 여부를 판정한다. 기준 화상은, 임프린트 처리가 정상인 경우에 분리 처리 후에 화상 센서(9b)에 의해 촬상된 화상이다.Therefore, by using the differential image representing the difference in luminance for each pixel at the same position between the image picked up by the
도 13b는, 도 13a에 도시한 바와 같이 기판(W)으로부터 수지(R)가 박리되지 않은 경우에 취득되는 차분 화상이다. 도 13b에 나타내는 차분 화상은, 크게 변화하지 않고, 낮은 휘도값만을 포함하는 차분 화상이다. 이것은, 정상적인 화상이 서로 비교되기 때문이다. 도 13d는, 도 13a에 도시한 바와 같이 기판(W)으로부터 수지(R)가 박리되었을 경우에 취득되는 차분 화상이다. 도 13d에 나타내는 차분 화상은, 수지(R)의 박리가 발생한 부분(72)에서, 화상과 기준 화상과의 사이에서 큰 차분이 발생하기 때문에, 높은 휘도값도 포함하는 차분 화상이다. 분리 처리의 개시 후에 화상 센서(9b)에 의해 촬상된 화상과 기준 화상과의 사이의 차분 화상이 미리 정해진 휘도값을 초과하는 휘도값을 포함하는 경우에는, 기판(W)으로부터 수지(R)가 박리된 것으로, 즉 임프린트 처리가 이상이 있는 것으로 판정할 수 있다.13B is a difference image obtained when the resin R is not peeled off from the substrate W as shown in Fig. 13A. The difference image shown in Fig. 13B is a difference image containing only a low luminance value without changing greatly. This is because normal images are compared with each other. 13D is a differential image acquired when the resin R is peeled from the substrate W as shown in Fig. 13A. Fig. The difference image shown in Fig. 13D is a difference image including a high luminance value since a large difference occurs between the image and the reference image in the
이러한 차분 화상을 사용한 임프린트 처리의 정상/이상의 판정은, 패턴이 이미 형성된 하층을 갖는 기판에 대하여, 임프린트 처리의 정상/이상을 판정할 때에도 유효하다. 이 경우에는, 각 하층에 대해 기준 화상을 준비할 필요가 있다.The normal / abnormal determination of the imprint process using this difference image is also effective when determining whether the imprint process is normal or abnormal, with respect to the substrate having the lower layer on which the pattern has already been formed. In this case, it is necessary to prepare a reference image for each lower layer.
본 실시형태에 따른 임프린트 장치(100)는, 임프린트 처리의 각 처리에서, 기판(W)의 상태를 고정밀도로 파악함으로써 임프린트 처리의 정상/이상을 정확하게 판정할 수 있다. 임프린트 장치(100)는, 임프린트 처리의 이상의 영향을 억제할 수 있고 생산성을 향상시킬 수 있다.The
본 실시형태에 따른 임프린트 장치(100)는, 임프린트 처리의 정상/이상을 판정하는 타이밍을, 얼라인먼트 스코프(5), 힘 센서(16), 및 관찰 유닛(9)으로부터의 정보의 조각들을 사용하여 특정하고 있다. 임프린트 처리의 각 처리를 전환하는 타이밍이 아니고, 임프린트 처리의 정상/이상을 판정하는데 적합한 타이밍을 특정할 수 있다. 압인 처리 등에서는, 기판(W)의 상태에 대응하는 상이한 타이밍에서 임프린트 처리의 정상/이상을 판정할 수 있다.The
본 실시형태에 따른 공급 처리, 압인 처리, 및 분리 처리에서 임프린트 처리의 정상/이상을 판정하고 있지만, 본 발명은 이것으로 한정되는 것은 아니다. 예를 들어, 공급 처리, 압인 처리 및 분리 처리 중 적어도 2개, 또는 공급 단계 및 압인 단계 중 적어도 한쪽에서 임프린트 처리의 정상/이상을 판정할 수 있다. 임프린트 처리의 정상/이상은, 압인 단계와 경화 단계와의 사이의 기간 또는 경화 단계와 분리 단계와의 사이의 기간에서도 판정될 수 있다.The normal / abnormal of the imprint process is determined in the supply process, the stamp process, and the separation process according to the present embodiment, but the present invention is not limited to this. For example, it is possible to judge whether the imprint process is normal / abnormal in at least two of the supply process, the pressing process and the separation process, or at least one of the supply step and the pressing step. The normal / abnormal of the imprint process can be judged also in the period between the pressing step and the curing step, or the period between the curing step and the separating step.
임프린트 처리가 이상이 있는 것으로 판정되는 경우에는, 이상에 대응하는 에러 처리가 행하여진다. 예를 들어, 단계 S203에서, 기판(W)에 파티클(G)이 부착되어 있다고 판정된 경우에는, 파티클(G)을 제거하는 처리를 행할 수 있거나, 파티클(G)이 부착된 기판 상의 위치를 저장하는 처리를 행할 수 있다. 파티클(G)을 제거할 수 없을 경우에는, 임프린트 처리를 중지할 수 있거나, 몰드(M)가 파티클(G)에 접촉되는 것(패턴을 형성하는 것)이 억제될 수 있다.If it is determined that the imprint process has an error, an error process corresponding to the error is performed. For example, if it is determined in step S203 that the particle G is attached to the substrate W, the process of removing the particle G may be performed, or the position on the substrate to which the particle G is attached may be Can be performed. If the particle G can not be removed, the imprint process can be stopped or the mold M can be inhibited from contacting the particle G (forming a pattern).
본 실시형태는, 수지 경화법으로서, 자외선(광)을 조사함으로써 수지를 경화시키는 광경화법을 예로 들어 설명하였다. 그러나, 수지 경화법은, 광경화법으로 한정되는 것이 아니라, 열 사이클법일 수 있다. 열 사이클법에서는, 열가소성의 수지를 유리 전이 온도 이상의 온도로 가열하여 유동성을 향상시킨다. 이 상태에서, 몰드와 수지를 서로 접촉시키고, 수지를 냉각 및 경화시킨다. 기판 상의 경화된 수지로부터 몰드를 분리하고, 이에 의해 기판에 패턴을 형성한다.In the present embodiment, as a resin curing method, a photo-curing method of curing a resin by irradiating ultraviolet rays (light) has been described as an example. However, the resin curing method is not limited to the photo-curing method, but can be a thermal cycling method. In the thermal cycling method, the thermoplastic resin is heated to a temperature higher than the glass transition temperature to improve fluidity. In this state, the mold and the resin are brought into contact with each other, and the resin is cooled and cured. The mold is separated from the cured resin on the substrate, thereby forming a pattern on the substrate.
물품으로서의 디바이스(예를 들어, 반도체 디바이스, 자기 저장 매체, 또는 액정 표시 소자)의 제조 방법에 대해서 설명한다. 이 제조 방법은, 임프린트 장치(100)를 사용하여 패턴을 기판(예를 들어, 웨이퍼, 유리 플레이트, 또는 필름 기판)에 형성하는 단계를 포함한다. 이 제조 방법은, 패턴이 형성된 기판을 처리하는 단계를 더 포함한다. 처리 단계는, 패턴의 잔막을 제거하는 단계를 포함할 수 있다. 또한, 상기 방법은 패턴을 마스크로서 사용하여 기판을 에칭하는 단계 등의 다른 주지의 단계를 포함할 수 있다. 본 실시형태에 따른 물품의 제조 방법은, 종래 기술에 비하여, 물품의 성능, 품질, 생산성 및 생산 비용 중 적어도 1개의 면에서 유리하다.A method of manufacturing a device (for example, a semiconductor device, a magnetic storage medium, or a liquid crystal display element) as an article will be described. This manufacturing method includes the step of forming a pattern on a substrate (e.g., a wafer, a glass plate, or a film substrate) using the
본 발명을 예시적인 실시형태를 참고하여 설명하였지만, 본 발명은 개시된 예시적인 실시형태로 제한되지 않음을 이해해야 한다. 이하의 청구항의 범위는 이러한 모든 변형 및 동등한 구조 및 기능을 포함하도록 가장 넓게 해석되어야 한다.While the present invention has been described with reference to exemplary embodiments, it is to be understood that the invention is not limited to the disclosed exemplary embodiments. The scope of the following claims is to be accorded the broadest interpretation so as to encompass all such modifications and equivalent structures and functions.
Claims (20)
상기 몰드와 상기 기판 중 하나 이상을 촬상하여 화상을 취득하도록 구성된 촬상 유닛, 및
상기 임프린트 처리의 정상/이상을 판정하도록 구성된 판정 유닛을 포함하고,
상기 임프린트 처리는, 상기 기판 상에 상기 임프린트재를 공급하는 제1 단계, 및 상기 몰드 및 상기 기판 상의 임프린트재를 서로 접촉시키는 제2 단계를 포함하며,
상기 판정 유닛은, 상기 임프린트 처리의 각 단계에 대해 상기 임프린트 처리의 정상/이상의 판정의 기준을 변경시키고, 상기 촬상 유닛에 의해 촬상된 상기 화상에 기초하여 상기 임프린트 처리의 정상/이상을 판정하는, 임프린트 장치.An imprint apparatus for performing an imprint process for forming a pattern of an imprint material on a substrate using a mold,
An image pickup unit configured to pick up an image of at least one of the mold and the substrate,
And a determination unit configured to determine whether the imprint process is normal or abnormal,
Wherein the imprinting process includes a first step of supplying the imprint material onto the substrate and a second step of bringing the imprint material on the mold and the imprint material on the substrate into contact with each other,
Wherein the determination unit changes the criterion of normal / abnormal determination of the imprint process for each step of the imprint process and determines whether the imprint process is normal / abnormal based on the image picked up by the image pickup unit, Imprint device.
상기 임프린트 처리는 상기 기판 상에 경화된 상기 임프린트재로부터 상기 몰드를 분리시키는 제3 단계를 포함하고,
상기 판정 유닛은 상기 제3 단계에 있어서 상기 촬상 유닛에 의해 촬상된 화상에 기초하여 상기 임프린트 처리의 정상/이상을 판정하는, 임프린트 장치.The method according to claim 1,
Wherein the imprinting process includes a third step of separating the mold from the cured imprint material on the substrate,
Wherein the determination unit determines whether the imprint process is normal / abnormal based on an image picked up by the image pickup unit in the third step.
상기 기판 상에 상기 임프린트재의 액적을 공급하도록 구성된 디스펜서를 더 포함하고,
상기 촬상 유닛은, 상기 디스펜서가 상기 임프린트재를 공급한 상기 기판 상에서의 상기 액적의 레이아웃을 촬상하며,
상기 제1 단계에서, 상기 판정 유닛은 상기 촬상 유닛에 의해 촬상된 상기 액적의 레이아웃에 기초하여 상기 임프린트 처리의 정상/이상을 판정하는, 임프린트 장치.The method according to claim 1,
Further comprising a dispenser configured to supply droplets of the imprint material onto the substrate,
The imaging unit captures a layout of the droplet on the substrate to which the dispenser has supplied the imprint material,
Wherein in the first step, the determination unit determines the normality / abnormality of the imprint processing based on the layout of the droplets picked up by the image pickup unit.
상기 판정 유닛은, 상기 촬상 유닛에 의해 촬상된 상기 액적의 레이아웃을, 상기 디스펜서가 상기 임프린트재를 정상적으로 공급한 경우에 취득되는 액적의 기준 레이아웃과 비교하고, 상기 기판 상에 공급되어야 하는 상기 액적이 누락되어 있는지의 여부를 판정하는, 임프린트 장치.The method of claim 3,
Wherein the determination unit compares the layout of the droplet captured by the image pickup unit with a reference layout of droplets obtained when the dispenser normally supplies the imprint material and the droplet to be supplied onto the substrate And judges whether or not it is missing.
상기 촬상 유닛은 상기 몰드에 의해 반사된 광과 상기 기판에 의해 반사된 광 사이의 간섭 무늬를 촬상하며,
상기 제2 단계에서, 상기 판정 유닛은 상기 간섭 무늬에 기초하여 상기 임프린트 처리의 정상/이상을 판정하는, 임프린트 장치.The method according to claim 1,
The imaging unit captures an interference pattern between light reflected by the mold and light reflected by the substrate,
And in the second step, the determination unit determines the normality / abnormality of the imprint processing based on the interference fringe.
상기 제2 단계에서, 상기 판정 유닛은, 상기 간섭 무늬에 기초하여, 상기 몰드와 상기 기판 사이의 이물질의 존재/부재를 판정하는, 임프린트 장치.6. The method of claim 5,
Wherein in the second step, the determination unit determines the presence / absence of a foreign matter between the mold and the substrate based on the interference fringe.
상기 촬상 유닛에 의해 촬상된 상기 간섭 무늬의 위치 및 진원도 중 하나 이상에 대한 정보에 기초하여, 상기 판정 유닛은 상기 몰드가 경사진 상태에서 상기 기판 상의 상기 임프린트재에 접촉하고 있는지의 여부를 판정하는, 임프린트 장치.6. The method of claim 5,
Wherein the determination unit determines whether or not the mold is in contact with the imprint material on the substrate in an inclined state based on information on at least one of a position and a roundness of the interference fringe captured by the imaging unit , Imprint apparatus.
상기 기판 상에 상기 임프린트재의 액적을 공급하도록 구성된 디스펜서를 더 포함하고,
상기 촬상 유닛에 의해 촬상된 상기 간섭 무늬에 기초하여, 상기 판정 유닛은, 상기 디스펜서로부터 상기 기판 상에 공급되어야 하는 상기 액적이 누락되어 있는지의 여부를 판정하는, 임프린트 장치.6. The method of claim 5,
Further comprising a dispenser configured to supply droplets of the imprint material onto the substrate,
Wherein the determination unit determines whether or not the droplet to be supplied onto the substrate is missing from the dispenser based on the interference fringe captured by the imaging unit.
상기 판정 유닛은, 상기 촬상 유닛에 의해 촬상된 상기 간섭 무늬를, 상기 디스펜서로부터 상기 기판 상에 공급되어야 하는 상기 액적이 누락되지 않은 경우에 취득되는 기준 간섭 무늬와 비교하고, 상기 디스펜서가 상기 액적을 공급하고 있는 동안 상기 기판의 이동 방향에서 발생되는 명/암 선의 존재/부재를 검출하며, 상기 기판 상에 공급되어야 하는 상기 액적이 누락되어 있는지의 여부를 판정하는, 임프린트 장치.9. The method of claim 8,
Wherein the determination unit compares the interference fringe captured by the image pickup unit with a reference interference fringe obtained when the droplet to be supplied onto the substrate is not missing from the dispenser, Detecting presence / absence of a light / dark line generated in the direction of movement of the substrate during supply, and determining whether the liquid droplet to be supplied on the substrate is missing.
상기 판정 유닛은, 상기 촬상 유닛에 의해 촬상된 상기 간섭 무늬에 있어서 상기 간섭 무늬의 경계선이 상기 이동 방향에 평행한 직선에 근사하고 있는지의 여부에 기초하여, 상기 간섭 무늬의 명/암 선의 존재/부재를 검출하는, 임프린트 장치.10. The method of claim 9,
The judgment unit judges whether the presence / absence of the interference fringe / the presence / absence of the fringe pattern of the interference fringe is detected based on whether or not the boundary line of the interference fringe in the interference fringe captured by the image pickup unit is close to a straight line parallel to the moving direction. And detects the member.
상기 몰드와 상기 기판 상의 임프린트재 사이의 접촉에 의해 발생되는 힘을 검출하도록 구성된 힘 센서를 더 포함하고,
상기 판정 유닛은, 상기 힘 센서에 의해 검출된 힘이 임계치를 초과하는 타이밍에서 상기 임프린트 처리의 정상/이상을 판정하는, 임프린트 장치.6. The method of claim 5,
Further comprising a force sensor configured to detect a force generated by contact between the mold and the imprint material on the substrate,
Wherein the determination unit determines whether the imprint process is normal / abnormal at a timing when a force detected by the force sensor exceeds a threshold value.
상기 몰드와 상기 기판 상의 상기 임프린트재 사이의 접촉에 의해 발생되는 힘을 검출하도록 구성된 힘 센서를 더 포함하고,
상기 판정 유닛은 상기 힘 센서가 상기 힘을 검출하는 타이밍에서 상기 임프린트 처리의 정상/이상을 판정하는, 임프린트 장치.6. The method of claim 5,
Further comprising a force sensor configured to detect a force generated by contact between the mold and the imprint material on the substrate,
Wherein the determination unit determines whether the imprint process is normal or abnormal at a timing at which the force sensor detects the force.
상기 몰드 상에 형성된 마크 및 상기 기판 상에 형성된 마크를 검출하고 얼라인먼트 신호를 생성하도록 구성된 얼라인먼트 검출 유닛을 더 포함하며,
상기 판정 유닛은, 상기 얼라인먼트 검출 유닛에 의해 생성되는 상기 얼라인먼트 신호가 미리 설정된 기간 내에서 안정되는 타이밍에서 상기 임프린트 처리의 정상/이상을 판정하는, 임프린트 장치.6. The method of claim 5,
Further comprising an alignment detection unit configured to detect a mark formed on the mold and a mark formed on the substrate and to generate an alignment signal,
Wherein the determination unit determines the normality / abnormality of the imprint processing at a timing at which the alignment signal generated by the alignment detection unit is stable within a predetermined period.
상기 판정 유닛은, 상기 촬상 유닛에 의해 촬상된 상기 간섭 무늬의 크기가 미리 정해진 크기보다 커지는 타이밍에서 상기 임프린트 처리의 정상/이상을 판정하는, 임프린트 장치.6. The method of claim 5,
Wherein the determination unit determines the normality / abnormality of the imprint processing at a timing at which the size of the interference fringe captured by the imaging unit becomes larger than a predetermined size.
상기 촬상 유닛은 상기 몰드에 의해 반사되는 광과 상기 기판에 의해 반사되는 광 사이의 간섭 무늬를 촬상하며,
상기 제3 단계에서, 상기 판정 유닛은 상기 촬상 유닛에 의해 촬상된 상기 간섭 무늬에 기초하여 상기 임프린트 처리의 정상/이상을 판정하는, 임프린트 장치.3. The method of claim 2,
The imaging unit captures an interference pattern between light reflected by the mold and light reflected by the substrate,
Wherein in the third step, the determination unit determines the normality / abnormality of the imprint processing based on the interference fringe captured by the image pickup unit.
상기 판정 유닛은, 상기 촬상 유닛에 의해 촬상된 상기 간섭 무늬의 크기가 미리 정해진 크기보다 작아지는 타이밍에서 상기 임프린트 처리의 정상/이상을 판정하는, 임프린트 장치.16. The method of claim 15,
Wherein the determination unit determines the normality / abnormality of the imprint processing at a timing at which the size of the interference fringe captured by the imaging unit becomes smaller than a predetermined size.
상기 몰드와 상기 기판 중 하나 이상을 촬상하여 화상을 취득하도록 구성된 촬상 유닛, 및
상기 임프린트 처리의 정상/이상을 판정하도록 구성된 판정 유닛을 포함하고,
상기 임프린트 처리는, 상기 임프린트재를 상기 기판 상에 공급하는 제1 단계, 상기 몰드 및 상기 기판 상의 상기 임프린트재를 서로 접촉시키는 제2 단계, 및 상기 기판 상에 경화된 상기 임프린트재로부터 상기 몰드를 분리시키는 제3 단계를 포함하며,
상기 판정 유닛은, 상기 제1 단계, 상기 제2 단계, 및 상기 제3 단계 중 하나 이상에서 상기 임프린트 처리의 정상/이상을 판정하는, 임프린트 장치.An imprint apparatus for performing an imprint process for forming a pattern of an imprint material on a substrate using a mold,
An image pickup unit configured to pick up an image of at least one of the mold and the substrate,
And a determination unit configured to determine whether the imprint process is normal or abnormal,
Wherein the imprinting process includes a first step of supplying the imprint material onto the substrate, a second step of bringing the imprint material on the mold and the substrate into contact with each other, and a step of transferring the imprint material from the imprint material And a third step of separating,
Wherein the determination unit determines the normality / abnormality of the imprint processing in at least one of the first step, the second step, and the third step.
상기 임프린트 처리는, 상기 기판 상에 상기 임프린트재를 공급하는 제1 단계, 및 상기 몰드 및 상기 기판 상의 상기 임프린트재를 서로 접촉시키는 제2 단계를 포함하고,
상기 임프린트 방법은, 상기 임프린트 처리의 각 단계에 대해 상기 임프린트 처리의 정상/이상의 판정의 기준을 변경시키는 단계, 및 상기 몰드와 상기 기판 중 하나 이상을 촬상함으로써 취득되는 화상에 기초하여 상기 임프린트 처리의 정상/이상을 판정하는 단계를 포함하는, 임프린트 방법.An imprint method for performing an imprint process for forming a pattern of an imprint material on a substrate using a mold,
Wherein the imprinting process includes a first step of supplying the imprint material onto the substrate and a second step of bringing the imprint material on the mold and the substrate into contact with each other,
The imprint method may further include changing a criterion for determination of normal / abnormal of the imprint processing for each step of the imprint processing, and changing the criterion of normal / abnormal determination of the imprint processing based on the image obtained by picking up at least one of the mold and the substrate. And determining a normal / abnormal.
임프린트 장치를 사용하여 기판 상에 패턴을 형성하는 단계, 및
상기 패턴이 형성된 기판을 가공하여, 상기 물품을 제조하는 단계를 포함하고,
상기 임프린트 장치는,
몰드를 사용하여 상기 기판 상에 임프린트재의 패턴을 형성하는 임프린트 처리를 행하며,
상기 몰드와 상기 기판 중 하나 이상을 촬상하여 화상을 취득하도록 구성된 촬상 유닛, 및
상기 임프린트 처리의 정상/이상을 판정하도록 구성된 판정 유닛을 포함하고,
상기 임프린트 처리는, 상기 기판 상에 상기 임프린트재를 공급하는 제1 단계, 및 상기 몰드 및 상기 기판 상의 상기 임프린트재를 서로 접촉시키는 제2 단계를 포함하며,
상기 판정 유닛은, 상기 임프린트 처리의 각 단계에 대해 상기 임프린트 처리의 정상/이상의 판정의 기준을 변경시키고, 상기 촬상 유닛에 의해 촬상된 상기 화상에 기초하여 상기 임프린트 처리의 정상/이상을 판정하는, 물품의 제조 방법.A method of manufacturing an article,
Forming a pattern on the substrate using an imprint apparatus, and
And processing the substrate on which the pattern is formed to manufacture the article,
The imprint apparatus includes:
An imprint process for forming a pattern of an imprint material on the substrate is performed using a mold,
An image pickup unit configured to pick up an image of at least one of the mold and the substrate,
And a determination unit configured to determine whether the imprint process is normal or abnormal,
Wherein the imprinting process includes a first step of supplying the imprint material onto the substrate and a second step of bringing the imprint material on the mold and the substrate into contact with each other,
Wherein the determination unit changes the criterion of normal / abnormal determination of the imprint process for each step of the imprint process and determines whether the imprint process is normal / abnormal based on the image picked up by the image pickup unit, A method of manufacturing an article.
임프린트 장치를 사용하여 기판에 패턴을 형성하는 단계, 및
상기 패턴이 형성된 상기 기판을 가공하여 상기 물품을 제조하는 단계를 포함하고,
상기 임프린트 장치는,
몰드를 사용하여 상기 기판 상에 임프린트재의 패턴을 형성하는 임프린트 처리를 행하고,
상기 몰드와 상기 기판 중 하나 이상을 촬상하여 화상을 취득하도록 구성된 촬상 유닛, 및
상기 임프린트 처리의 정상/이상을 판정하도록 구성된 판정 유닛을 포함하고,
상기 임프린트 처리는, 상기 기판 상에 상기 임프린트재를 공급하는 제1 단계, 상기 몰드 및 상기 기판 상의 상기 임프린트재를 서로 접촉시키는 제2 단계, 및 상기 기판 상에 경화된 상기 임프린트재로부터 상기 몰드를 분리시키는 제3 단계를 포함하며,
상기 판정 유닛은 상기 제1 단계, 상기 제2 단계, 및 상기 제3 단계 중 하나 이상에서 상기 임프린트 처리의 정상/이상을 판정하는, 물품의 제조 방법.A method of manufacturing an article,
Forming a pattern on the substrate using the imprint apparatus, and
And processing the substrate on which the pattern is formed to manufacture the article,
The imprint apparatus includes:
An imprint process for forming a pattern of an imprint material on the substrate is performed using a mold,
An image pickup unit configured to pick up an image of at least one of the mold and the substrate,
And a determination unit configured to determine whether the imprint process is normal or abnormal,
Wherein the imprinting process includes a first step of supplying the imprint material onto the substrate, a second step of bringing the imprint material on the mold and the substrate into contact with each other, and a step of transferring the imprint material from the imprint material And a third step of separating,
Wherein the determination unit determines the normality / abnormality of the imprint processing in at least one of the first step, the second step, and the third step.
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