KR20210093783A - 임프린트 방법, 임프린트 장치 및 물품 제조 방법 - Google Patents

Abstract

몰드를 기판 상에 공급된 임프린트재와 접촉시키는 접촉 단계, 임프린트재와 몰드가 서로 접촉한 상태에서 임프린트재를 경화시키는 경화 단계, 및 경화된 임프린트재로부터 몰드를 분리하는 분리 단계를 포함하는 임프린트 처리를 행하는 임프린트 방법이 제공된다. 상기 방법은, 기판의 제1 및 제2 샷 영역을 포함하는 샷 영역 각각의 위치 좌표를 특정하는 정보를 포함하는 글로벌 정렬 정보를 취득하는 단계, 취득된 글로벌 정렬 정보에 기초하여, 계측 장치가 계측을 행하는 계측 위치로 제2 샷 영역을 이동시키고, 상기 계측 장치를 사용하여 제2 샷 영역과 몰드 사이의 제1 상대 위치 어긋남을 계측하는 단계를 포함하는 사전-정렬 계측을 행하는 단계, 및 글로벌 정렬 정보 및 계측된 제1 상대 위치 어긋남에 기초하여, 임프린트 처리가 행해지는 임프린트 위치로 제1 샷 영역을 이동시키고, 접촉 단계를 개시하는 단계를 포함한다.

Description

임프린트 방법, 임프린트 장치 및 물품 제조 방법{IMPRINT METHOD, IMPRINT APPARATUS, AND ARTICLE MANUFACTURING METHOD}

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

임프린트 장치는 자기 저장 매체 또는 반도체 디바이스의 양산을 위한 하나의 리소그래피 기술로서 실용화되기 시작하고 있다. 임프린트 장치는, 실리콘 웨이퍼 또는 유리 플레이트 등의 기판 상의 임프린트재에 미세 회로 패턴을 갖는 몰드를 접촉시켜서, 기판 상에 패턴을 형성한다.

예를 들어, 반도체 디바이스의 회로 패턴을 형성할 때, 기판 상에 이미 형성된 회로 패턴과 형성될 회로 패턴 사이의 중첩 정밀도가 매우 중요할 수 있다. 임프린트 장치에서의 정렬 방법으로서, 글로벌 정렬(global alignment) 및 다이-바이-다이 정렬이 채용될 수 있다. 글로벌 정렬은 기판 상의 복수의 샘플 샷 영역의 마크의 계측 결과에 기초하여 모든 샷 영역의 위치를 추정하는 방법이다. 다이-바이-다이 정렬은 각각의 샷 영역에 대해 기판측 마크 및 몰드측 마크를 광학적으로 검출함으로써 기판과 몰드 사이의 위치 어긋남을 보정하는 방법이다.

일본 특허 공개 공보 제2016-076626호는 글로벌 정렬 이후 그리고 다이-바이-다이 정렬 전에 조 정렬(사전-정렬)이 행해질 수 있는 것을 기재하고 있다. 일본 특허 공개 제2012-084732호 공보는, 사전-정렬로서, 몰드와 웨이퍼 상에 도포된 수지가 서로 접촉하지 않는 상태에서 몰드 상의 마크와 웨이퍼 상의 마크를 검출하는 것을 기재하고 있다.

사전-정렬은, 몰드를 샷 영역 상의 임프린트재와 접촉시키기 전에, 임프린트될 제1 샷 영역에서 행해지거나 또는 임프린트를 행할 때마다 행해질 수 있다. 사전-정렬을 행함으로써, 몰드를 샷 영역 상의 임프린트재와 접촉시킬 때의 초기 상대 위치 어긋남을 저감할 수 있다.

그러나, 임프린트 대상 샷 영역이 기판의 주변부에 위치되는 주변 샷 영역인 경우, 마크의 배치에 대한 제한이나 전 단계의 처리에 의해 마크가 정상적으로 형성되지 않는 요인에 의해 중첩 정밀도가 저하될 수 있다.

정밀한 다층 회로 패턴의 형성을 실현하기 위해서는, 임프린트 기술에서의 중첩 정밀도의 향상이 중요한 요건이다.

본 발명은, 예를 들어 중첩 정밀도의 점에서 유리한 임프린트 방법을 제공한다.

본 발명은, 그 일 양태에서 몰드를 기판 상에 공급된 임프린트재와 접촉시키는 접촉 단계, 상기 임프린트재와 상기 몰드가 서로 접촉한 상태에서 상기 임프린트재를 경화시키는 경화 단계, 및 경화된 상기 임프린트재로부터 상기 몰드를 분리하는 분리 단계를 포함하는 임프린트 처리를 행하는 임프린트 방법을 제공한다. 상기 방법은, 상기 기판의 제1 샷 영역 및 제2 샷 영역을 포함하는 복수의 샷 영역 각각의 위치 좌표를 특정하는 정보를 포함하는 글로벌 정렬 정보를 취득하는 단계, 취득된 상기 글로벌 정렬 정보에 기초하여, 계측 장치가 계측을 행하는 계측 위치로 상기 제2 샷 영역을 이동시키고, 및 상기 계측 장치를 사용하여 상기 제2 샷 영역과 상기 몰드 사이의 제1 상대 위치 어긋남을 계측하는 단계를 포함하는 사전-정렬 계측을 행하는 단계, 및 상기 글로벌 정렬 정보 및 계측된 상기 제1 상대 위치 어긋남에 기초하여, 상기 제1 샷 영역을 상기 임프린트 처리가 행해지는 임프린트 위치로 이동시키고, 상기 접촉 단계를 개시하는 단계를 포함한다.

본 발명의 추가적인 특징은 (첨부 도면을 참조한) 예시적인 실시형태에 대한 다음의 설명으로부터 분명해질 것이다.

도 1은 임프린트 장치의 배치를 도시하는 도면이다.
도 2는 임프린트 처리의 흐름도이다.
도 3a 내지 도 3c는 임프린트 처리를 설명하기 위한 도면이다.
도 4는 기판의 복수의 샷 영역의 임프린트 순서를 예시하는 도면이다.
도 5는 주변 샷 영역과 완전 샷 영역의 분류의 일례를 도시하는 도면이다.
도 6은 주변 샷 영역 및 완전 샷 영역의 마크 배치의 예를 도시하는 도면이다.
도 7은 임프린트 처리의 흐름도이다.
도 8은 임프린트 처리의 흐름도이다.
도 9는 MFD에 의한 종래의 임프린트 처리를 설명하는 도면이다.
도 10은 MFD에 의한 임프린트 처리를 설명하는 도면이다.
도 11은 글로벌 정렬 동안의 사전-정렬 샷의 계측을 설명하는 도면이다.
도 12는 실시형태에 따른 물품 제조 방법을 설명하는 도면이다.

이하, 첨부 도면을 참조하여 실시형태가 상세하게 설명될 것이다. 이하의 실시형태는 청구된 발명의 범위를 한정하려는 것이 아니라는 것에 유의한다. 실시형태에서 다수의 특징이 설명되지만, 이러한 특징 모두를 필요로 하는 발명에 한정되지 않고, 이러한 다수의 특징은 적절히 조합될 수 있다. 또한, 첨부 도면에서는, 동일 또는 유사한 구성에 동일한 참조 번호가 주어지고, 그 중복 설명은 생략된다.

<제1 실시형태>

도 1은 실시형태에 따른 임프린트 장치(100)의 배치를 도시하는 도면이다. 본 명세서 및 첨부 도면에서는, 수평면을 XY 평면으로 하는 XYZ 좌표계에서 방향을 나타낸다. 일반적으로, 패턴이 형성되는 대상인 기판(W)은 기판(W)의 표면이 수평면(XY 평면)에 평행하도록 기판 스테이지(104) 상에 배치된다. 따라서, 이하에서는, 기판(W)의 표면을 따르는 평면 내에서 서로 직교하는 방향을 X축 및 Y축으로서 규정하고, X축 및 Y축에 직교하는 방향을 Z축으로서 규정한다. 또한, 이하에서는, XYZ 좌표계에서의 X축, Y축, 및 Z축에 평행한 방향을 각각 X 방향, Y 방향, 및 Z 방향이라 칭하고, X축 둘레의 회전 방향, Y축 둘레의 회전 방향, 및 Z축 둘레의 회전 방향을 각각 θx 방향, θy 방향, 및 θz 방향이라 칭한다.

먼저, 실시형태에 따른 임프린트 장치의 개요에 대해서 설명한다. 임프린트 장치는 기판 상에 공급된 임프린트재를 몰드와 접촉시키고 임프린트재에 경화 에너지를 공급함으로써 몰드의 오목-볼록 패턴이 전사된 경화물의 패턴을 형성하는 장치이다.

임프린트재로서는, 경화 에너지의 부여 시에 경화되는 경화성 조성물(미경화 수지라 칭할 때도 있음)이 사용된다. 경화 에너지로서는, 전자기파, 열 등이 사용될 수 있다. 전자기파는, 예를 들어 10 nm 이상 1 mm 이하의 파장 범위로부터 선택되는 광, 예를 들어 적외선, 가시광선, 또는 자외선 등일 수 있다. 경화성 조성물은 광의 조사에 의해 또는 가열에 의해 경화되는 조성물일 수 있다. 이들 조성물 중, 광의 조사에 의해 경화되는 광경화성 조성물은 적어도 중합성 화합물과 광중합 개시제를 함유하고, 필요에 따라 비중합성 화합물 또는 용제를 더 함유할 수 있다. 비중합성 화합물은, 증감제, 수소 공여체, 내부 이형제, 계면활성제, 산화방지제, 및 폴리머 성분을 포함하는 군으로부터 선택되는 적어도 1종의 화합물이다. 임프린트재 공급 장치는 액적 또는 복수의 액적이 서로 연결되어 형성되는 섬 또는 막의 형태로 기판 상에 임프린트재를 배치할 수 있다. 임프린트재의 점도(25℃에서의 점도)는 예를 들어 1 mPa·s 이상 100 mPa·s 이하일 수 있다. 기판의 재료로서는, 예를 들어 유리, 세라믹, 금속, 반도체, 또는 수지가 사용될 수 있다. 필요에 따라, 기판의 표면에는 기판의 것과 다른 재료로 이루어지는 부재가 제공될 수 있다. 기판으로서는, 예를 들어 실리콘 웨이퍼, 화합물 반도체 웨이퍼, 실리카 유리 등이 사용될 수 있다.

도 1을 참조하면, 임프린트 장치(100)는, 경화 장치(102), 몰드 보유지지부(103), 기판 스테이지(104), 공급 장치(105), 제어부(107), TTM 계측 장치(122), 및 오프-액시스 계측 장치(131)를 포함한다.

경화 장치(102)는, 몰드(108)와 기판 상의 임프린트재를 서로 접촉시킨 상태에서 임프린트재를 경화시키는 광(109)(자외선)을 방출한다. 경화 장치(102)는, 광원(도시되지 않음), 및 광원으로부터 방출된 광(109)을 임프린트에 적합한 광으로 조정하는 광학 소자를 포함할 수 있다. 기판 상의 임프린트재에는 몰드(108)를 통과한 방출 광(109)이 조사된다. 본 실시형태에서는, 광경화법을 채용하므로, 경화 장치(102)는 광(109)을 방출하도록 구성된다. 그러나, 열경화법을 채용하는 경우에는, 경화 장치(102)는 열경화성 조성물로 이루어지는 임프린트재를 경화시키는 열원 유닛을 포함한다.

몰드(108)는, 기판(111)에 대향하는 제1 표면에 3차원적으로 형성된 패턴 부분(8a)을 포함한다. 패턴 부분(8a)에는, 예를 들어 기판에 전사되는 회로 패턴 등의 오목-볼록 패턴이 형성된다. 몰드(108)는 광(109)을 투과시킬 수 있는 석영 등의 재료로 이루어진다. 몰드(108)는, 제1 표면의 반대 측에, 몰드(108)를 Z 방향으로 변형시키는 것을 용이하게 하는 캐비티(오목 부분)(8b)를 포함하는 형상을 가질 수 있다. 예를 들어, 캐비티(8b)는 Z 방향으로부터 볼 때 원형 평면 형상을 갖고, 몰드(108)의 크기 및 재료에 따라 설정되는 두께(깊이)를 갖는다. 대안적으로, 몰드 보유지지부(103)의 개구 영역(117)에는, 개구 영역(117)의 일부와 캐비티(8b)에 의해 둘러싸이는 공간(112)을 폐쇄 공간으로서 설정하는 광 투과 부재(113)가 배치될 수 있고, 압력 조정 장치(도시되지 않음)가 공간(112)의 압력을 제어할 수 있다. 예를 들어, 몰드(108)를 기판(111) 상의 임프린트재(114)와 접촉시킬 때, 압력 조정 장치는 공간(112)의 압력을 외부 공간의 것보다 높게 설정함으로써 패턴 부분(8a)을 기판(111)을 향해 볼록 형상으로 휘게 한다. 이에 의해, 패턴 영역(8a)을 패턴 영역(8a)의 중심으로부터 임프린트재(114)에 접촉시킬 수 있다. 그 후, 공간(112)의 압력을 서서히 저하시킴으로써, 패턴 부분(8a)의 중심으로부터 주변 부분으로 접촉이 진행한다. 이에 의해, 패턴 부분(8a)과 임프린트재(114) 사이에 기체가 갇히는 것이 방지되어, 패턴 영역(8a)의 오목-볼록 부분 전체에 임프린트재(114)를 충전시킬 수 있다.

임프린트 헤드라고도 불리는 몰드 보유지지부(103)는, 진공 흡인력 또는 정전기력에 의해 몰드(108)를 끌어당김으로써 몰드(108)를 보유지지하는 몰드 척(115), 및 몰드 척(115)(즉, 몰드(108))을 이동시키는 몰드 구동부(116)를 포함한다. 몰드 척(115) 및 몰드 구동부(116)는, 경화 장치(102)의 광원으로부터 방출되는 광(109)이 기판(111)에 방출되도록 중심에 개구 영역(117)을 갖는다.

몰드 보유지지부(103)는 몰드(108)의 측면의 복수의 부분에 외력을 가함으로써 몰드(108)(패턴 부분(8a))의 형상을 보정하는 형상 보정 유닛(118)을 더 포함한다. 형상 보정 유닛(118)은 기판(111) 상에 이미 형성된 패턴의 형상에 따라 몰드(108)의 형상을 변형시킬 수 있다.

몰드 구동부(116)는, 몰드(108)를 기판(111) 상의 임프린트재(114)와 선택적으로 접촉시키거나 몰드(108)를 기판(111) 상의 임프린트재(114)로부터 분리(이형)하도록 몰드(108)를 Z 방향으로 이동시킨다. 몰드 구동부(116)에 채용될 수 있는 액추에이터의 예는 리니어 모터 및 에어 실린더이다. 몰드(108)의 정밀한 위치결정에 대응하기 위해서, 몰드 구동부(116)는 조동 구동계 및 미동 구동계 등의 복수의 구동계를 포함할 수 있다. 또한, 몰드 구동부(116)는, Z 방향뿐만 아니라 X 방향, Y 방향 또는 θz 방향의 위치 조정 기능, 몰드(108)의 기울기를 보정하기 위한 틸트 기능 등을 가질 수 있다. 임프린트 장치(100)에서의 접촉 및 이형 동작은, 상술한 바와 같이, 몰드(108)를 Z축 방향으로 이동시킴으로써 실현될 수 있지만, 기판 스테이지(104)를 Z축 방향으로 이동시키거나 몰드(108)와 기판 스테이지(104)의 양쪽 모두를 상대적으로 이동시킴으로써 실현될 수 있다는 것에 유의한다.

기판 스테이지(104)는 기판(111)을 보유지지하면서 이동한다. 기판 스테이지(104)는, 기판(111)을 흡인력에 의해 보유지지하는 기판 척(119)(기판 보유지지부) 및 기판 척(119)을 X-Y 평면 내에서 이동가능하게 보유지지하는 스테이지 구동부(120)를 포함한다. 기판 척(119)은, 기판(111)의 하면을 복수의 영역에 의해 흡인 및 보유지지하는 복수의 흡인 부분(도시되지 않음)을 포함할 수 있다. 이들 흡인 부분은 상술한 것과 상이한 압력 조정 장치에 연결되어 있다. 각각의 압력 조정 장치는 기판(111)과 각각의 흡인 부분 사이의 압력을 조정함으로써 흡인력을 발생시킴으로써, 기판(111)을 흡착면에 보유지지한다. 이때, 각각의 흡인 부분에 대해 압력값(흡인력)을 개별적으로 변경할 수 있다. 흡인 부분의 분할수(배치된 흡인 부분의 수)는 특별히 한정되지 않고, 임의의 수가 가능하다는 것에 유의한다. 또한, 기판 스테이지(104)는, 기판 스테이지(104)의 표면에 몰드(108)를 정렬시키기 위해서 사용되는 기준 마크(121)를 포함한다. 스테이지 구동부(120)는, 예를 들어 액추에이터로서 리니어 모터를 채용할 수 있다. 스테이지 구동부(120)는 X 및 Y 방향 각각의 조동 구동계 및 미동 구동계 등의 복수의 구동계를 포함할 수 있다. 또한, 스테이지 구동부(120)는 Z 방향의 위치 조정을 위한 구동계, 기판(111)의 θ 방향의 위치 조정 기능, 또는 기판(111)의 기울기를 보정하기 위한 틸트 기능을 가질 수 있다. 기판 스테이지(104)를 구동함으로써, 기판(111)은 몰드(108)에 대하여 정렬될 수 있다.

공급 장치(105)는 기판(111) 상으로 임프린트재를 공급(배치)한다. 공급 장치(105)는 임프린트재를 토출하는 토출 노즐을 포함한다. 토출 노즐로부터 토출되는 임프린트재의 양은 기판(111) 상에 형성되는 임프린트재(114)의 원하는 두께 및 형성되는 패턴의 밀도에 기초하여 적절하게 결정된다.

TTM 계측 장치(122)는, 예를 들어 개구 영역(117)에 배치되고, 기판(111) 상에 형성된 정렬 마크와 몰드(108) 상에 형성된 정렬 마크 사이의 X 및 Y 방향의 위치 어긋남을 계측하는 광학계 및 촬상계를 포함하는 스코프를 포함한다. "TTM"은 "Through The Mold"에 대한 약어이며, 몰드를 통해 몰드측 마크 및 기판측 마크를 관찰하도록 의도된다는 것에 유의한다.

한편, 오프-액시스 계측 장치(131)는, 몰드(108)를 통하지 않고 기판(111) 상에 형성된 정렬 마크를 검출하는 광학계 및 촬상계를 포함하는 스코프를 포함한다. TTM 계측 장치(122) 및 오프-액시스 계측 장치(131)의 사용은 몰드(108)와 기판(111) 사이의 상대적인 정렬을 가능하게 한다.

또한, 임프린트 장치(100)는, 기판 스테이지(104)가 배치되는 베이스 정반(124), 몰드 보유지지부(103)를 고정하는 브리지 정반(125), 및 브리지 정반(125)을 지지하기 위해 베이스 정반(124)으로부터 연장되는 지주(126)를 포함한다. 임프린트 장치(100)는 또한 몰드(108)를 장치 외부로부터 몰드 보유지지부(103)에 반송하는 몰드 반송 기구(도시되지 않음) 및 기판(111)을 장치 외부로부터 기판 스테이지(104)에 반송하는 기판 반송 기구(도시되지 않음)를 포함한다.

제어부(107)는, 임프린트 장치(100)의 각 구성 요소의 동작, 조정 등을 제어할 수 있다. 제어부(107)는, 예를 들어 프로세서(CPU) 및 메모리를 포함하는 컴퓨터로서 구성될 수 있고, 임프린트 장치(100)의 각 구성 요소에 회선을 통해 연결되어 프로그램에 따라서 각 구성 요소를 제어할 수 있다. 제어부(107)는 임프린트 장치(100)의 다른 부품과 일체로(공통 하우징 내에) 형성될 수 있거나 임프린트 장치(100)의 다른 부품과 별개로(다른 하우징 내에) 형성될 수 있다는 것에 유의한다.

[임프린트 처리의 개요]

도 2 및 도 3a 내지 도 3c를 참조하여, 몰드(108)를 기판 상의 임프린트재(114)와 접촉시켜서 기판 상에 패턴을 형성하는 임프린트 처리(임프린트 방법)에 대해서 설명한다. 단계 S300에서는, 제어부(107)는, 로트에 의해 지정된 몰드(108)를 몰드 스토커로부터 몰드 보유지지부(103)에 반송하도록 몰드 반송 기구를 제어하고, 몰드(108)를 몰드 척(115)에 고정한다. 단계 S302에서는, 제어부(107)는, 처리 대상으로서의 기판(111)을 기판 캐리어로부터 기판 스테이지(104)에 반송하도록 기판 반송 기구를 제어하고, 기판(111)을 기판 척(119)에 고정한다.

이어서, 제어부(107)는 몰드(108)와 기판(111)의 각 샷 사이의 상대 위치를 계측하기 위해 사전-정렬 계측을 행한다.

단계 S304에서, 제어부(107)는 TTM 계측 장치(122)가 몰드(108) 상의 몰드측 마크(63)를 관찰하게 하고 그 위치를 계측하게 한다. 후속하여, 제어부(107)는 TTM 계측 장치(122)가 기판 스테이지(104) 상의 마크(도시되지 않음)를 관찰하게 하고 TTM 계측 장치(122)에 대한 기판 스테이지(104)의 위치를 계측하게 한다.

단계 S306에서, 글로벌 정렬 계측을 행한다. 글로벌 정렬 계측에서는, 제어부(107)는 기판(111)이 오프-액시스 계측 장치(131) 아래의 위치에 위치되도록 기판 스테이지(104)를 구동한다. 그 후, 제어부(107)는 오프-액시스 계측 장치(131)를 사용하여 기판 스테이지(104)를 기준으로 기판(111)의 복수의 샘플 샷 영역의 마크의 위치 어긋남을 계측한다. 위치 어긋남은, 샷 배열의 설계 데이터에 기초하여, 각 샘플 샷 영역의 마크가 계측 위치에 위치되도록 기판 스테이지(104)를 구동할 때 검출되는 오프-액시스 계측 장치(131)의 계측 위치에 대한 마크의 위치 어긋남을 나타낸다. 그 후, 제어부(107)는, 얻어진 각각의 샘플 샷 영역의 위치 어긋남에 기초하여 이상값 처리 및 함수 피팅(function fitting) 등의 통계 처리를 행한다. 이 통계 처리를 행함으로써, 기판(111) 상의 모든 샷 영역의 위치 좌표를 특정하기 위한 복수의 샷 영역 사이의 위치 관계의 정보를 포함하는 글로벌 정렬 정보가 취득된다.

제어부(107)는 아직 임프린트되지 않은 샷 영역을 지정한다. 이하, 기판 내의 임프린트되는 영역(피처리 영역)을 "샷 영역(또는 간단히 샷)"이라 칭한다. 임프린트 순서는 예를 들어 도 4에 도시되는 바와 같이 기판(111) 상의 연속 샷 영역으로서의 샷 1, 샷 2, 샷 3, 샷 4, ..., 샷 6, 샷 7, 샷 8, ..., 샷 14, ...의 순서일 수 있다. 임프린트 순서는 이에 한정되지 않고, 엇갈린 순서 또는 랜덤 순서 등의 순서가 설정될 수 있다. 그러나, 도 4에 도시된 바와 같이, 서로 인접하는 샷 영역을 순차적으로 임프린트하는 임프린트 순서는 스루풋의 면에서 유리한 전형적인 예이다. 샷 레이아웃 및 임프린트 순서는 제어부(107)의 메모리 등에 레시피로서 미리 보존된다.

기판과 몰드를 더 정밀하게 정렬시키기 위해서, 단계 S308에서 사전-정렬 계측이 실행된다. 사전-정렬 계측은 이하와 같이 행해진다. 단계 S306에서 취득된 글로벌 정렬 정보에 기초하여, 제어부(107)는 먼저 임프린트되는 샷 영역이 몰드(108)의 패턴 부분(8a) 아래의 임프린트 위치에 대응하는 계측 위치에 위치되도록 기판 스테이지(104)를 제어한다. 그 후, 도 3a에 도시되는 바와 같이, 제어부(107)는 TTM 계측 장치(122)를 사용하여 기판측 마크(62)와 몰드측 마크(63)를 동시에 관찰하고, 이들 사이의 상대 위치 어긋남을 계측한다.

단계 S310에서는, 제어부(107)는 대상 샷 영역(임프린트 처리를 행하는 샷 영역)이 공급 장치(105) 아래의 공급 위치에 위치되도록 기판 스테이지(104)를 제어하고, 공급 장치(105)는 대상 샷 영역에 임프린트재(114)를 공급한다.

단계 S312는 접촉 단계이다. 접촉 단계에서는, 제어부(107)는 먼저 대상 샷 영역이 몰드 보유지지부(103) 아래의 위치(임프린트 위치)에 위치하도록 기판 스테이지(104)를 제어한다. 이때, 제어부(107)는 단계 S306에서 취득된 글로벌 정렬 정보 및 단계 S308에서 사전-정렬 계측에 의해 취득된 상대 위치 어긋남에 기초하여 기판 스테이지(104)를 구동한다. 그 후, 제어부(107)는, 몰드 보유지지부(103)를 제어하여 몰드(108)를 Z 방향으로 구동함으로써, 몰드(108)의 패턴 부분(8a)을 대상 샷 영역 상의 임프린트재(114)와 접촉시킨다. 기포가 발생하는 것을 방지하기 위해서, 상술한 바와 같이 접촉시에 공간(112) 내의 압력이 조정된다. 도 3b에 도시되는 바와 같이, 접촉은 임프린트재(114)가 패턴 부분(8a)에 형성된 오목-볼록 패턴을 따라 유동하게 하고, 기판(111)과 패턴 부분(8a) 사이의 부분은 임프린트재(114)로 충전된다.

단계 S314에서는, 제어부(107)는, TTM 계측 장치(122)를 사용하여 기판측 마크(62)와 몰드측 마크(63) 사이의 상대 위치 어긋남을 계측하고, 상대 위치 어긋남량이 미리결정된 공차 내에 들어오도록 기판 스테이지(104) 및 형상 보정 유닛(118)을 제어한다. 따라서, 몰드(108)의 패턴 부분(8a)과 대상 샷 영역이 정렬된다. 이 정렬은 각각의 샷 영역에 대해 행해지며 다이-바이-다이 정렬이라고 불린다.

단계 S316에서는, 몰드(108)와 임프린트재(114)가 서로 접촉한 상태에서, 제어부(107)는 임프린트재를 경화시키기 위해 경화 장치(102)가 광(109)을 방출하게 한다(경화 단계). 임프린트재(114)가 경화된 후에, 제어부(107)는, 단계 S318에서, 도 3c에 도시되는 바와 같이, 경화된 임프린트재(114)로부터 몰드(108)를 분리하도록 몰드 보유지지부(103)를 제어한다(이형 단계).

단계 S320에서는, 제어부(107)는 다음에 처리될 샷 영역이 있는지의 여부를 판정한다. 다음에 처리될 샷 영역이 있는 경우에는, 처리는 단계 S310으로 복귀하고, 다음 샷 영역의 임프린트 처리가 행해진다. 다음 샷 영역의 임프린트 처리에서는, 단계 S312에서 샷 영역을 임프린트재의 공급 위치로부터 접촉 단계를 위한 몰드 보유지지부(103) 아래의 위치로 이동시킨다. 이때에도, 기판 스테이지(104)는 단계 S306에서 취득된 글로벌 정렬 정보 및 단계 S308의 사전-정렬 계측에 의해 취득된 상대 위치 어긋남에 기초하여 구동된다. 단계 S320에서 다음에 처리될 샷 영역이 없다고 판단되는 경우에는, 처리는 단계 S322로 진행된다. 이와 같이, 로트에 의해 지정된 모든 샷 영역에 대하여 임프린트 처리를 행함으로써, 기판(111)의 전체면에 패턴을 형성한다.

단계 S322에서는, 제어부(107)는, 기판 척(119) 상에 배치되고 임프린트 처리가 행해진 기판(111)을 회수하도록 기판 반송 기구를 제어한다. 단계 S324에서는, 제어부(107)는 다음에 처리될 기판이 있는지를 판정한다. 다음에 처리될 기판이 있는 경우에는, 처리는 단계 S302로 복귀되고, 다음 기판에 대해 임프린트 처리가 행해진다. 다음에 처리될 기판이 없는 경우에는, 처리는 단계 S326으로 이행한다. 단계 S326에서는, 제어부(107)는, 몰드 척(115)에 보유지지된 몰드(108)를 회수하도록 몰드 반송 기구를 제어한다.

[사전-정렬 계측의 개선]

단계 S314에서 실행되는 다이-바이-다이 정렬은 대상 샷 영역과 몰드(108)의 패턴 부분(8a)을 정렬시킨다. 다이-바이-다이 정렬 동안에는, 몰드(108)가 기판(111) 상의 임프린트재(114)에 접촉하기 때문에, 정렬량은 한정되고, 정렬을 행하는데 시간이 걸린다. 따라서, 다이-바이-다이 정렬 동안에 기판(111)과 몰드(108) 사이의 정렬량을 감소시킬 필요가 있다. 몰드(108)를 기판(111) 상의 임프린트재(114)와 접촉시키기 전에 행해지는 단계 S308에서의 사전-정렬 계측은 다이-바이-다이 정렬 동안의 기판(111)과 몰드(108) 사이의 정렬량에 영향을 준다. 이하, 향상된 사전-정렬 계측에 대해서 설명한다.

상술한 바와 같이, 도 4에 도시되는 예에서는, 기판(111) 상의 연속 샷 영역인 샷 1, 샷 2, 샷 3, 샷 4, ..., 샷 6, 샷 7, 샷 8, ..., 샷 14, ...이 이러한 순서대로 임프린트된다. 이들 샷 영역은 기판(111)의 주변 부분에 위치되는 "주변 샷 영역"을 포함한다. 주변 샷 영역은 부분 필드(PF)라고도 칭해진다. 주변 샷 영역 이외의 샷 영역은 완전 샷 영역 또는 완전 필드(FF)라 칭해진다. 기판(111)의 유효 면적(패턴이 전사되는 영역의 면적)을 최대화하기 위해서, 주변 샷 영역에 대해서도 임프린트 처리를 행할 수 있다.

도 5는 주변 샷 영역(PF)과 완전 샷 영역(FF)의 분류의 일례를 도시하는 도면이다. 각각의 "주변 샷 영역"은, 전형적으로는, 몰드(108)를 기판(111) 상의 임프린트재와 접촉시킬 때에, 몰드(108)의 패턴 부분(8a)의 일부가 기판(111)의 주변 부분(주변부)으로부터 부분적으로 돌출하고 패턴 부분(8a)의 일부만이 전사되는 "부분 샷 영역"을 포함한다. "결여"가 없지만 기판의 주변 부분에만 접촉하는 코너를 갖는 샷 영역 또는 기판의 주변 부분 근방의 위치의 샷 영역이 주변 샷 영역으로서 분류될 수 있다. 예를 들어, 기판의 주변부로부터 미리결정된 거리(예를 들어, 3 mm) 이격된 영역은 전 단계의 처리에 의해 쉽게 영향을 받기 때문에, 이 영역은 임프린트 처리의 대상으로 하지 않는 무효 영역으로서 간주될 수 있다. 무효 영역과 부분적으로 중첩하는 샷 영역도 주변 샷 영역으로서 분류될 수 있다.

도 6에 도시되는 바와 같이, PF는 FF보다 면적이 작기 때문에, FF에 비하여 마크의 배치의 자유도의 면에서 제한이 있다. 예를 들어, FF의 4개의 코너에는 마크(AM131, AM132, AM133, 및 AM134)가 배치될 수 있지만, PF에는 최대 3개의 마크(AM011, AM012, 및 AM013)가 좁은 간격으로 배치될 수 있다. 따라서, PF에서는, 각각의 마크에 대해 통계 처리를 행하여 병진 성분을 산출할 때의 평균화 효과가 작아져서, 정밀도가 저하된다. PF에서는, 마크의 배치(마크 사이의 거리)가 제한되기 때문에, 마크와 스코프 사이의 스팬도 짧아진다. 이는 회전 성분 등의 보정 오차를 증가시킬 수 있다. 또한, 전 단계의 처리에 의해 마크가 정상적으로 형성되지 않을 가능성은 FF에서보다 PF에서 더 높다. 예를 들어, 마크(AM013)는 기판의 주변부의 무효 영역 근방에 위치된다. 이 위치의 마크는 정상적으로 형성되지 않을 수 있다. 정상적으로 형성되지 않은 마크를 사용해서 사전-정렬 계측을 행하면, 정렬 정밀도가 저하되어, 다이-바이-다이 정렬 동안의 정렬량을 증가시킨다.

본 실시형태에서는, 대상 샷 영역이 아니고 대상 샷 영역에 기하학적으로 가장 가까운 FF를 단계 S308에서의 사전-정렬 계측이 실행되는 샷 영역으로서 사용한다. 도 4에 도시되는 예에서, 먼저 임프린트되는 샷 1(제1 샷 영역)은 PF이다. 본 실시형태에 따르면, 샷 1이 대상 샷 영역인 경우, 샷 1이 아니라 샷 1에 기하학적으로 가장 가까운 FF로서의 샷 13(제2 샷 영역)이 단계 S308에서의 사전-정렬 계측이 실행되는 샷 영역으로서 선택된다. 기하학적으로 가장 가까운 샷 영역은, 예를 들어 샷 중심 사이의 거리가 가장 짧은 샷 영역을 나타낸다. 제1 샷 영역과 제2 샷 영역 사이의 관계는 항상 PF와 FF 사이의 관계로 한정되지 않고 사전-정렬 계측의 생산성 및 정밀도와 관련하여 효과를 충분히 얻을 수 있는 관계일 수 있다는 것에 유의한다.

도 7은 본 실시형태에 따른 임프린트 처리의 흐름도이다. 이 흐름도는, 단계 S308 대신에 단계 S308'를 사전-정렬 계측으로서 실행하는 것을 제외하고 도 2에 도시되는 것과 대부분 동일하다. 단계 S308'에서는, 대상 샷 영역과 상이한 샷 영역에 대하여 사전-정렬 계측을 행한다. 예를 들어, 상술한 바와 같이, 샷 1이 대상 샷 영역인 경우에는, 샷 1이 아니라 샷 1에 기하학적으로 가장 가까운 FF로서의 샷 13에 대하여 사전-정렬 계측이 행해진다. 더 구체적으로는, 제어부(107)는, 단계 S306에서 취득된 글로벌 정렬 정보에 기초하여, 몰드(108)의 패턴 부분(8a) 아래의 임프린트 위치에 대응하는 계측 위치에 샷 13이 위치되도록 기판 스테이지(104)를 제어한다. 그 후, 제어부(107)는, TTM 계측 장치(122)를 사용해서 기판측 마크(62)와 몰드측 마크(63)를 동시에 관찰하고, 그들 사이의 상대 위치 어긋남을 계측한다.

그리고, 단계 S310에서는, 제어부(107)는, 대상 샷 영역으로서의 샷 1이 공급 장치(105) 아래의 공급 위치에 위치되도록 기판 스테이지(104)를 제어하고, 공급 장치(105)는 임프린트재(114)를 샷 1에 공급한다. 단계 S312에서는, 제어부(107)는, 샷 1이 몰드 보유지지부(103) 아래의 위치(임프린트 위치)에 위치하도록 기판 스테이지(104)를 제어한다. 이때, 제어부(107)는, 단계 S306에서 취득된 글로벌 정렬 정보 및 단계 S308'에서의 사전-정렬 계측에 의해 취득된 결과(즉, 샷 13에 대한 사전-정렬 계측)에 기초하여 기판 스테이지(104)를 구동한다.

그 후, 제어부(107)는, 몰드 보유지지부(103)를 제어하여 몰드(108)를 Z 방향으로 구동함으로써, 몰드(108)의 패턴 부분(8a)을 대상 샷 영역으로서의 샷 1 상의 임프린트재(114)와 접촉시킨다. 샷 2 및 후속 샷 영역의 임프린트 처리에서도, 단계 S306에서 취득된 글로벌 정렬 정보 및 단계 S308'에서의 샷 13에 대한 사전-정렬 계측에 의해 취득된 결과에 기초하여 기판 스테이지(104)를 구동한다.

상술한 예는, 기판 스테이지가 샷 13의 정렬 사전-정렬 계측 결과에 기초하여 다음 샷 위치로 구동되는 것을 설명하였다. 그러나, 본 발명은 이에 한정되지 않는다. 예를 들어, 사전-정렬 계측 결과 이외에, 다이-바이-다이 정렬 동안의 TTM 계측 장치(122)의 계측값에 기초하여 기판 스테이지의 목표 위치를 보정할 수 있다. 더 구체적으로는, 다이-바이-다이 정렬의 개시 시의 위치 어긋남 계측값을 보정량으로서 사용하여 기판 스테이지(104)를 구동한다. 또한, 복수의 샷 영역을 임프린트한 후, 다이-바이-다이 정렬의 개시 시의 위치 어긋남 계측값에 대해 통계 처리를 행할 수 있고, 그후 통계 처리의 결과에 기초하여 기판 스테이지의 위치를 보정할 수 있다. 이는 다이-바이-다이 정렬 동안 정렬량을 추가로 감소시킬 수 있다.

상술한 바와 같이, 본 실시형태에 따르면, PF와 같이 마크의 배치 및 형성 정밀도에 관해서 대상 샷 영역이 제한되는 경우, 대상 샷 영역 근방의 FF(예를 들어, 샷 13)에 대해 사전-정렬 계측이 실행된다. 따라서, 이는 TTM 계측 장치(122)에 의해 계측되는 기판측 마크(62)의 배치에 대한 제한 또는 전 단계의 처리에 의해 기판측 마크(62)가 정상적으로 형성되지 않는 문제에 거의 영향을 받지 않는다. 그 결과, 다이-바이-다이 정렬에서의 기판(111)과 몰드(108) 사이의 정렬량을 작게 할 수 있다.

본 실시형태는 제1 대상 샷 영역으로서의 샷 1에 대해서만 사전-정렬 계측을 실행하는 경우를 설명했다는 것에 유의한다. 그러나, 사전-정렬 계측은, 각각의 샷 영역마다 실행되거나, 예를 들어 샷 영역의 열이나 행을 변경할 때 샷 영역의 총 수보다 작고 2 이상인 미리결정된 수의 샷 영역의 간격으로 실행될 수 있다. 사전-정렬 계측이 각각의 샷 영역에 대해 실행되는 경우, 이는 대상 샷 영역에 임프린트재를 공급하기 전에 실행되고, 임프린트재를 공급한 후에 사전-정렬 계측 결과에 기초하여 기판 스테이지가 구동된다. 이때, 대상 샷 영역이 PF이면, 임프린트되지 않고 대상 샷 영역에 기하학적으로 가장 가까운 샷 영역(FF)이 사전-정렬 계측을 위한 샷 영역으로서 선택된다. 2 이상이며 샷 영역의 총 수보다 작은 샷 영역의 수의 간격으로 사전-정렬 계측이 실행되는 경우에도 마찬가지이다.

또한, 잉크젯법과는 상이한 임프린트재 토출 방법이 사용될 수 있고, 상술한 임프린트 처리가 임프린트재가 배치된 기판에 대해 실행될 수 있다. 이 경우, 도 7의 단계 S310의 임프린트재 공급 단계가 제거되고, 단계 S312는 단계 S308'의 사전-정렬 계측 직후에 실행된다.

(변형예)

도 8은 도 7의 변형예에 따른 흐름도이다. 도 8을 참조하면, 단계 S306에서의 글로벌 정렬의 완료 시, 제어부(107)는, 단계 S307에서, 예를 들어 메모리에 레시피로서 저장된 샷 레이아웃을 참조하여 대상 샷 영역이 PF인지의 여부를 판정한다. 대안적으로, 레시피는 샷 영역이 FF 또는 PF 인지의 여부를 나타내는 정보를 각각의 샷 영역마다 미리 포함할 수 있다. 대상 샷 영역이 PF인 경우, 도 7에서와 같이 처리는 단계 S308'로 이행되고, 대상 샷 영역과 상이하고 대상 샷 영역 근방에 있는 FF에 대해서 사전-정렬 계측이 행해진다. 한편, 대상 샷 영역이 PF가 아니고 FF인 경우에는, 다른 샷 영역의 정보를 사용할 필요가 없기 때문에, 도 2와 마찬가지로 처리는 단계 S308로 이행되어 대상 샷 영역에 대한 사전-정렬 계측을 행한다.

상술한 바와 같이, 본 실시형태에 따르면, 다이-바이-다이 정렬 동안 정렬량을 저감할 수 있다. 임프린트 처리를 반복적으로 행하는 경우에도, 생산성을 저하시키지 않으면서 중첩 정밀도를 양호하게 유지하면서 패턴을 형성할 수 있다.

<제2 실시형태>

제1 실시형태는 SFD(Single Field Dispense)로서의 임프린트 처리를 설명했다. 그러나, 본 실시형태는 MFD(Multi Field Dispense)에 의한 임프린트 처리를 행한다. SFD에서는, 제1 실시형태에서 설명된 바와 같이, 각각의 샷 영역마다 임프린트재의 공급, 접촉, 경화, 및 이형의 시퀀스가 행해진다. 대조적으로, MFD에서는, 임프린트재가 2개 이상의 샷 영역에 연속적으로 공급되고, 그후 접촉, 경화, 및 이형의 시퀀스가 임프린트재가 공급된 샷 영역의 각각에 대해 행해진다. 각각의 샷 영역에 임프린트재를 공급하는 동작을 행하는 SFD에서보다 MFD에서 기판 스테이지의 구동량이 작기 때문에, 생산성을 향상시킬 수 있다. 도 9는 MFD가 행해질 때의 임프린트 처리의 일례를 도시한다. MFD에서는, 2개 이상의 샷 영역에 연속적으로 임프린트재가 공급되고, 이후 각각의 샷 영역에 대해 접촉 및 경화가 행해진다. 따라서, 경화용의 노광 광이 인접하는 샷 영역에 배치된 임프린트재에 영향을 줄 수 있다. 영향을 완화하기 위해서, 도 9에 나타내는 예에서는 2개의 샷 영역 중 1개의 샷 영역꼴(every other shot region)로 접촉, 경화, 및 이형을 행한다.

먼저, 종래의 MFD에 의한 임프린트 처리에 대해서 설명한다. 종래의 임프린트 처리에서는, 샷 영역 행의 제1 대상 샷 영역으로서의 샷 1(제1 사전-정렬 샷)에 대하여 사전-정렬 계측을 행한다. 샷 1에 대해, TTM 계측 장치(122)가 기판측 마크(62) 및 몰드측 마크(63)를 동시에 관찰하고 위치 어긋남을 계측하기 위해 사용된다. 계측 후, 기판 스테이지(104)는 공급 장치(105) 아래의 위치로 이동한다. 그 후, 제어부(107)는 기판(111) 상의 2개의 샷 영역 중 1개의 샷 영역꼴로서의 샷 1, 샷 2 및 샷 3에 임프린트재(114)를 연속적으로 공급하도록 기판 스테이지(104) 및 공급 장치(105)를 제어한다. 이어서, 기판 스테이지(104)는, 임프린트재(114)가 공급된 샷(1)을 몰드 보유지지부(103) 아래의 미리결정된 위치(임프린트 위치)에 배치하도록 구동된다. 이때, 글로벌 정렬 정보 및 샷(1)에 대한 사전-정렬 계측의 결과에 기초하여 기판 스테이지(104)를 구동한다. 몰드 보유지지부(103)는 몰드(108)를 Z 방향으로 구동하여 몰드(108)의 패턴 부분(8a)을 샷 1 상의 임프린트재(114)와 접촉시킴으로써 다이-바이-다이 정렬을 행한다. 그 후, 임프린트재(114)는 경화 및 이형되어, 샷 1에 대한 임프린트 처리를 종료한다.

후속하여, 기판 스테이지(104)는 샷 2를 몰드 보유지지부(103) 아래의 임프린트 위치에 배치하도록 구동된다. 이때, 글로벌 정렬 정보 및 샷 1에 대한 사전-정렬 계측의 결과에 기초하여 기판 스테이지(104)를 구동한다. 그 후, 다이-바이-다이 정렬, 경화, 및 이형이 행해져서, 샷 2에 대한 임프린트 처리를 종료한다. 동일한 방식으로 샷 3에 대해서도 임프린트 처리가 실행된다.

그 후, 샷 1과 샷 2 사이의 샷 4(제2 사전-정렬 샷)에 대하여 다시 사전-정렬 계측이 실행된다. 샷 4와 관련하여, TTM 계측 장치(122)가 기판측 마크(62) 및 몰드측 마크(63)를 동시에 관찰하고 위치 어긋남을 계측하기 위해 사용된다. 계측 후, 기판 스테이지(104)는 공급 장치(105) 아래의 위치로 이동한다. 그 후, 제어부(107)는 기판(111) 상의 2개의 샷 영역 중 1개의 샷 영역꼴로서의 샷 4, 샷 5 및 샷 6에 임프린트재(114)를 연속적으로 공급하도록 기판 스테이지(104) 및 공급 장치(105)를 제어한다. 이어서, 기판 스테이지(104)는 임프린트재(114)가 공급된 샷 4를 몰드 보유지지부(103) 아래의 임프린트 위치에 배치하도록 구동된다. 이때, 글로벌 정렬 정보 및 샷 4에 대한 사전-정렬 계측의 결과에 기초하여 기판 스테이지(104)를 구동한다. 몰드 보유지지부(103)는, 몰드(108)의 패턴 부분(8a)을 샷 4 상의 임프린트재(114)와 접촉시키도록 몰드(108)를 Z 방향으로 구동함으로써, 다이-바이-다이 정렬을 행한다. 그 후, 임프린트재(114)는 경화 및 이형되어, 샷 4에 대한 임프린트 처리를 종료한다.

후속하여, 기판 스테이지(104)는 샷 5를 몰드 보유지지부(103) 아래의 임프린트 위치에 배치하도록 구동된다. 이때, 글로벌 정렬 정보 및 샷 4에 대한 사전-정렬 계측의 결과에 기초하여 기판 스테이지(104)를 구동한다. 그 후, 다이-바이-다이 정렬, 경화, 및 이형이 행해져서, 샷 5에 대한 임프린트 처리를 종료한다. 동일한 방식으로 샷 6에 대해서도 임프린트 처리가 실행된다.

그리고, 새로운 샷 영역 행이 개시될 때마다, 제1 사전-정렬 샷 및 제2 사전-정렬 샷에 대해 사전-정렬이 행해진다. 이러한 종래의 예에서, 사전-정렬이 PF에 대해 행해지기 때문에, 사전-정렬의 정밀도가 저하될 수 있다.

이어서, 도 10을 참조하여, 본 실시형태에 따른 MFD에 의한 임프린트 처리에 대해서 설명한다. 본 실시형태에 따른 임프린트 처리에서는, 샷 2에 대하여 제1 사전-정렬을 행한다. 샷 2와 관련하여, TTM 계측 장치(122)는 기판측 마크(62) 및 몰드측 마크(63)를 동시에 관찰하고 위치 어긋남을 계측하기 위해 사용된다. 계측 후, 기판 스테이지(104)는 공급 장치(105) 아래의 위치로 이동한다. 그 후, 제어부(107)는 기판(111) 상의 2개의 샷 영역 중 1개의 샷 영역꼴로서의 샷 1, 샷 2 및 샷 3에 임프린트재(114)를 연속적으로 공급하도록 기판 스테이지(104) 및 공급 장치(105)를 제어한다. 이어서, 기판 스테이지(104)는 임프린트재(114)가 공급된 샷 1을 몰드 보유지지부(103) 아래의 임프린트 위치에 배치하도록 구동된다. 이때, 글로벌 정렬 정보 및 샷 2에 대한 사전-정렬 계측의 결과에 기초하여 기판 스테이지(104)를 구동한다. 몰드 보유지지부(103)는, 몰드(108)의 패턴 부분(8a)을 샷 1 상의 임프린트재(114)와 접촉시키도록 몰드(108)를 Z 방향으로 구동함으로써, 다이-바이-다이 정렬을 행한다. 그 후, 임프린트재(114)는 경화 및 이형되어, 샷 1에 대한 임프린트 처리를 종료한다.

후속하여, 기판 스테이지(104)는 샷 2를 몰드 보유지지부(103) 아래의 임프린트 위치에 배치하도록 구동된다. 이때, 글로벌 정렬 정보 및 샷(2)에 대한 사전-정렬 계측의 결과에 기초하여 기판 스테이지(104)를 구동한다. 그 후, 다이-바이-다이 정렬, 경화, 및 이형이 행해져서, 샷 2에 대한 임프린트 처리를 종료한다. 동일한 방식으로 샷 3에 대해서도 임프린트 처리가 실행된다.

그 후, 제2 사전-정렬 샷인 샷 5에 대하여 다시 사전-정렬 계측이 실행된다. 샷 5와 관련하여, TTM 계측 장치(122)는 기판측 마크(62) 및 몰드측 마크(63)를 동시에 관찰하기 위해 사용되고, 위치 어긋남이 계측된다. 계측 후, 기판 스테이지(104)는 공급 장치(105) 아래의 위치로 이동한다. 그 후, 제어부(107)는 기판(111) 상의 2개의 샷 영역 중 1개의 샷 영역꼴로서의 샷 4, 샷 5 및 샷 6에 임프린트재(114)를 연속적으로 공급하도록 기판 스테이지(104) 및 공급 장치(105)를 제어한다. 이어서, 기판 스테이지(104)는 임프린트재(114)가 공급된 샷 4를 몰드 보유지지부(103) 아래의 임프린트 위치에 배치하도록 구동된다. 이때, 글로벌 정렬 정보 및 샷 5에 대한 사전-정렬 계측의 결과에 기초하여 기판 스테이지(104)를 구동한다. 몰드 보유지지부(103)는, 몰드(108)의 패턴 부분(8a)을 샷 4 상의 임프린트재(114)와 접촉시키도록 몰드(108)를 Z 방향으로 구동함으로써, 다이-바이-다이 정렬을 행한다. 그 후, 임프린트재(114)는 경화 및 이형되어, 샷 4에 대한 임프린트 처리를 종료한다.

후속하여, 기판 스테이지(104)는 샷 5를 몰드 보유지지부(103) 아래의 임프린트 위치에 배치하도록 구동된다. 이때, 글로벌 정렬 정보 및 샷 5에 대한 사전-정렬 계측의 결과에 기초하여 기판 스테이지(104)를 구동한다. 그 후, 다이-바이-다이 정렬, 경화, 및 이형이 행해져서, 샷 5에 대한 임프린트 처리를 종료한다. 동일한 방식으로 샷 6에 대해서도 임프린트 처리가 실행된다.

후속하여, 새로운 샷 영역 행이 개시되고, 제1 사전-정렬 샷인 샷 11에 대해 사전-정렬 계측이 행해진다. 샷 11에 대해 위치 어긋남이 계측된 후, 기판 스테이지(104)는 공급 장치(105) 아래의 위치로 이동한다. 그 후, 제어부(107)는 기판(111) 상의 2개의 샷 영역 중 1개의 샷 영역꼴로서의 샷 7, 샷 8, 샷 9 및 샷 10에 임프린트재(114)를 연속적으로 공급하도록 기판 스테이지(104) 및 공급 장치(105)를 제어한다. 이어서, 기판 스테이지(104)는 임프린트재(114)가 공급된 샷 7을 몰드 보유지지부(103) 아래의 임프린트 위치에 배치하도록 구동된다. 이때, 글로벌 정렬 정보 및 샷 11에 대한 사전-정렬 계측의 결과에 기초하여 기판 스테이지(104)를 구동한다. 몰드 보유지지부(103)는, 몰드(108)의 패턴 부분(8a)을 샷 7 상의 임프린트재(114)와 접촉시키도록 몰드(108)를 Z 방향으로 구동함으로써, 다이-바이-다이 정렬을 행한다. 그 후, 임프린트재(114)는 경화 및 이형되어, 샷(7)에 대한 임프린트 처리를 종료한다.

후속하여, 기판 스테이지(104)는 샷(8)을 몰드 보유지지부(103) 아래의 임프린트 위치에 배치하도록 구동된다. 이때, 글로벌 정렬 정보 및 샷 11에 대한 사전-정렬 계측의 결과에 기초하여 기판 스테이지(104)를 구동한다. 그 후, 다이-바이-다이 정렬, 경화, 및 이형이 수행되어, 샷 8에 대한 임프린트 처리를 종료한다. 동일한 방식으로 샷 9 및 샷 10 각각에 대해서도 임프린트 처리가 실행된다.

후속하여, 제2 사전-정렬 샷인 샷 11에 대하여 다시 사전-정렬 계측이 실행된다. 동일한 방식으로 샷 11, 샷 12, 샷 13, 및 샷 14 각각에 대해서도 임프린트 처리가 실행된다. 그리고, 새로운 샷 영역 행이 개시될 때마다, 제1 사전-정렬 샷 및 제2 사전-정렬 샷을 선택함으로써 사전-정렬 계측이 행해진다.

제1 실시형태에 따른 도 5에 도시되는 예에서, 샷 74 및 샷 77은 PF로서 규정된다는 것에 유의한다. PF에 대해서도, 면적이 클 수 있고, 사전-정렬 계측의 요구되는 정밀도를 보장하는 것이 가능할 수 있다. 이 경우, 예를 들어 도 10에 도시되는 바와 같이, 샷 74이 제1 사전-정렬 샷으로서 사용될 수 있고, 샷 77이 제2 사전-정렬 샷으로서 사용될 수 있다. 샷 73으로부터 샷 78까지의 샷 영역을 포함하는 행을 임프린트할 때, 임프린트 처리가 수행되지 않은 FF가 없다(샷 74 및 샷 77이 PF로서 규정되기 때문이다). 그러나, 샷 74 및 샷 77과 같이 샷 73 및 샷 76보다 면적이 큰 샷 영역이 사용되는 경우, 사전-정렬 계측의 정밀도가 향상될 수 있다.

본 실시형태는, 샷 2에 대하여 사전-정렬 계측을 행하고, 샷 1, 샷 2, 및 샷 3에 대하여 임프린트 처리를 이 순서로 행하는 경우에 대해서 설명했다. 그러나, 본 발명은 이에 한정되지 않는다. 예를 들어, 샷 2에 대해 사전-정렬 계측이 실행된 후에, 샷 2, 샷 1, 및 샷 3에 대해 이 순서로 임프린트 처리가 실행될 수 있다.

<제3 실시형태>

제3 실시형태는 사전-정렬 샷 선택 방법에 대해서 설명한다. 제1 실시형태에서 설명된 바와 같이, 임프린트 장치는 오프-액시스 계측 장치(131) 및 TTM 계측 장치(122)를 사용하여 장치 좌표를 참조하여 기판(111) 및 몰드(108)의 위치를 개별적으로 계측한다. TTM 계측 장치(122)는 몰드측 마크(63)를 관찰함으로써 TTM 계측 장치(122)의 위치를 참조하여 몰드(108)의 위치를 계측한다. 한편, 기판(111)을 보유지지하는 기판 스테이지(104)는, 오프-액시스 계측 장치(131) 아래의 위치로 이동하고, 오프-액시스 계측 장치(131)를 사용하여 기판(111) 상의 모든 샷 영역의 위치 좌표를 추정하기 위한 글로벌 정렬 계측을 행한다. 글로벌 정렬 계측에서는, 오프-액시스 계측 장치(131)를 사용하여 기판(111) 상의 복수의 샘플 샷 영역의 마크를 계측함으로써, 기판 스테이지(104)를 참고하여 기판(111) 내의 각각의 샘플 샷 영역의 위치를 계측한다. 글로벌 정렬 계측 후에, 상술한 사전-정렬 계측이 지정된 샷 영역에 대해 실행된다.

도 11은 본 실시형태의 일례를 도시한다. 글로벌 정렬 계측에서는, 제어부(107)는 샘플 샷 영역(샷 1' 내지 샷 6')을 오프-액시스 계측 장치(131)의 계측 위치(제1 계측 위치)로 순차적으로 보내도록 기판 스테이지(104)를 구동한다. 그 후, 오프-액시스 계측 장치(131)를 사용하여 각각의 샘플 샷 영역의 마크를 계측한다. 이때, 오프-액시스 계측 장치(131)가 샷 6'을 계측할 때, 샷 6"은 TTM 계측 장치(122)가 계측을 행하는 계측 위치(제2 계측 위치) 부근에 위치된다. 따라서, 제어부(107)는 샷 6"을 사전-정렬 샷으로서 선택한다. 오프-액시스 계측 장치(131)가 샷 6'을 계측한 후에, 제어부(107)는 사전-정렬 샷으로서 선택된 샷 6"을 TTM 계측 장치(122)가 계측을 행하는 계측 위치로 이동시킨다. 그 후, TTM 계측 장치(122)는 사전-정렬 샷인 샷 6"을 계측하기 위해 사용된다. 이는 기판 스테이지의 구동 거리를 단축할 수 있어, 생산성을 향상시킬 수 있다.

<물품 제조 방법의 실시형태>

임프린트 장치를 사용하여 성형된 경화물의 패턴은 다양한 물품 중 적어도 일부에 대해 영구적으로 사용되거나 또는 다양한 물품을 제조할 때 일시적으로 사용된다. 물품은 전기 회로 소자, 광학 소자, MEMS, 기록 소자, 센서, 및 몰드를 포함한다. 전기 회로 소자의 예는, DRAM, SRAM, 플래시 메모리, 또는 MRAM과 같은 휘발성 또는 비휘발성 반도체 메모리, 및 LSI, CCD, 이미지 센서, 또는 FPGA와 같은 반도체 소자이다. 몰드의 예는 임프린트용 몰드이다.

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

이어서, 물품 제조 방법에 대해서 설명한다. 도 12의 단계 SA에서는, 절연체 등의 피가공재(2z)가 표면에 형성된 실리콘 기판 등의 기판(1z)을 준비하고, 계속해서 잉크젯법에 의해 피가공재(2z)의 표면에 임프린트재(3z)를 부여한다. 여기서는 복수의 액적 형태의 임프린트재(3z)가 기판 상으로 부여된 상태가 도시된다.

도 12의 단계 SB에 도시되는 바와 같이, 임프린트용 몰드(4z)의, 그 3차원 패턴이 형성된 측을 기판 상의 임프린트재(3z)에 대향시킨다. 도 12의 단계 SC에서는, 임프린트재(3z)가 부여된 기판(1z)과 몰드(4z)를 접촉시키고, 압력을 가한다. 임프린트재(3z)로 몰드(4z)와 피가공재(2z) 사이의 간극을 충전한다. 이 상태에서 경화 에너지로서의 광을 몰드(4z)를 통해 임프린트재(3z)에 조사하면, 임프린트재(3z)는 경화된다.

도 12의 단계 SD에서는, 임프린트재(3z)를 경화시킨 후 몰드(4z)와 기판(1z)을 분리하면, 기판(1z) 위에 임프린트재(3z)의 경화물의 패턴이 형성된다. 이 경화물의 패턴은, 몰드의 오목 부분이 경화물의 볼록 부분에 대응하고, 몰드의 볼록 부분이 경화물의 오목 부분에 대응하는 형상을 갖는데, 즉 임프린트재(3z)에 몰드(4z)의 3차원 패턴이 전사된다.

도 12의 단계 SE에서는, 경화물의 패턴을 내에칭 마스크로서 에칭되면, 피가공재(2z)의 표면 중, 경화물이 존재하지 않거나 또는 얇게 잔존하는 부분이 제거되고, 홈(5z)이 된다. 도 12의 단계 SF에서는, 경화물의 패턴을 제거하면, 피가공재(2z)의 표면에 홈(5z)이 형성된 물품을 얻을 수 있다. 여기에서는 경화물의 패턴을 제거했지만, 경화물의 패턴을 가공 후에도 제거하지 않고 예를 들어 반도체 소자 등에 포함되는 층간 절연막, 즉 물품의 구성 부재로서 이용해도 된다.

다른 실시형태

본 발명의 실시형태(들)는, 전술한 실시형태(들) 중 하나 이상의 기능을 실행하기 위해 저장 매체(보다 완전하게는 '비일시적 컴퓨터 판독가능 저장 매체'라 칭할 수도 있음)에 기록된 컴퓨터 실행가능 명령어(예를 들어, 하나 이상의 프로그램)를 판독 및 실행하고 그리고/또는 전술한 실시형태(들) 중 하나 이상의 기능을 실행하는 하나 이상의 회로(예를 들어, 주문형 집적 회로(ASIC))를 포함하는 시스템 또는 장치의 컴퓨터에 의해, 그리고 예를 들어 전술한 실시형태(들) 중 하나 이상의 기능을 실행하기 위해 저장 매체로부터 컴퓨터 실행가능 명령어를 판독 및 실행함으로써 그리고/또는 전술한 실시형태(들) 중 하나 이상의 기능을 실행하기 위해 하나 이상의 회로를 제어함으로써 상기 시스템 또는 장치의 컴퓨터에 의해 실행되는 방법에 의해 실현될 수도 있다. 컴퓨터는 하나 이상의 프로세서(예를 들어, CPU(central processing unit), MPU(micro processing unit)를 포함할 수 있으며 컴퓨터 실행가능 명령어를 판독하여 실행하기 위한 개별 컴퓨터 또는 개별 프로세서의 네트워크를 포함할 수 있다. 컴퓨터 실행가능 명령어는 예를 들어 네트워크 또는 저장 매체로부터 컴퓨터에 제공될 수 있다. 저장 매체는, 예를 들어, RAM(random-access memory), ROM(read only memory), 분산된 연산 시스템들의 스토리지, 광학 디스크(예를 들어, CD(compact disc), DVD(digital versatile disc) 또는 Blu-ray Disc(BD)^TM), 플래시 메모리 디바이스, 메모리 카드 등 중 하나 이상을 포함할 수 있다.

(기타의 실시예)

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

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

본 발명은 예시적인 실시형태를 참조하여 설명되었지만, 본 발명은 개시된 예시적인 실시형태로 한정되지 않는다는 것이 이해되어야 한다. 이하의 청구항의 범위는 이러한 모든 변형과 동등한 구조 및 기능을 포함하도록 최광의로 해석되어야 한다.

Claims (11)

1. 몰드를 기판 상에 공급된 임프린트재와 접촉시키는 접촉 단계, 상기 임프린트재와 상기 몰드가 서로 접촉한 상태에서 상기 임프린트재를 경화시키는 경화 단계, 및 경화된 상기 임프린트재로부터 상기 몰드를 분리하는 분리 단계를 포함하는 임프린트 처리를 행하는 임프린트 방법이며, 상기 방법은,
   상기 기판의 제1 샷 영역 및 제2 샷 영역을 포함하는 복수의 샷 영역 각각의 위치 좌표를 특정하는 정보를 포함하는 글로벌 정렬 정보를 취득하는 단계;
   취득된 상기 글로벌 정렬 정보에 기초하여, 계측 장치가 계측을 행하는 계측 위치로 상기 제2 샷 영역을 이동시키고, 그리고 상기 계측 장치를 사용하여 상기 제2 샷 영역과 상기 몰드 사이의 제1 상대 위치 어긋남을 계측하는, 사전-정렬 계측을 행하는 단계; 및
   상기 글로벌 정렬 정보 및 계측된 상기 제1 상대 위치 어긋남에 기초하여, 상기 제1 샷 영역을 상기 임프린트 처리가 행해지는 임프린트 위치로 이동시키고, 상기 접촉 단계를 개시하는 단계를 포함하는 임프린트 방법.
2. 제1항에 있어서, 상기 접촉 단계에 의해 상기 몰드와 상기 제1 샷 영역 상의 상기 임프린트재를 서로 접촉시킨 상태에서 상기 제1 샷 영역과 상기 몰드 사이의 제2 상대 위치 어긋남을 계측하고, 계측된 상기 제2 상대 위치 어긋남에 기초하여 상기 제1 샷 영역과 상기 몰드를 정렬시키는 단계를 더 포함하는 임프린트 방법.
3. 제1항에 있어서, 상기 제2 샷 영역은 상기 기판의 주변 부분에 위치되는 주변 샷 영역이 아닌 샷 영역인 임프린트 방법.
4. 제3항에 있어서, 상기 제1 샷 영역은 상기 주변 샷 영역인 임프린트 방법.
5. 제4항에 있어서, 상기 제2 샷 영역은 상기 제1 샷 영역에 기하학적으로 가장 가까운 샷 영역인 임프린트 방법.
6. 제1항에 있어서, 상기 사전-정렬 계측 후에 상기 제1 샷 영역을 상기 임프린트재의 공급 위치로 이동시키고, 상기 공급 위치에서 상기 제1 샷 영역 상으로 상기 임프린트재를 공급하는 공급 단계를 더 포함하며,
   상기 접촉 단계는 상기 글로벌 정렬 정보 및 계측된 상기 상대 위치 어긋남에 기초하여 상기 제1 샷 영역을 상기 공급 위치로부터 상기 임프린트 위치로 이동시킨 후에 개시되는 임프린트 방법.
7. 제6항에 있어서, 상기 공급 단계에서, 상기 임프린트재는 상기 접촉 단계 전에 적어도 2개의 샷 영역에 연속적으로 공급되는 임프린트 방법.
8. 제6항에 있어서, 상기 공급 단계에서, 상기 임프린트재는 상기 접촉 단계 전에 2개의 샷 영역 중 1개의 샷 영역꼴로 적어도 2개의 샷 영역에 연속적으로 공급되는 임프린트 방법.
9. 제1항에 있어서, 상기 글로벌 정렬 정보를 취득하기 위해 오프-액시스(off-axis) 계측 장치를 사용하여 상기 복수의 샷 영역 중 샘플 샷 영역의 위치를 계측하는 글로벌 정렬 계측을 행하는 단계를 더 포함하고,
   상기 사전-정렬 계측은,
   상기 글로벌 정렬 계측에서 상기 오프-액시스 계측 장치가 계측을 행하는 제1 계측 위치에 상기 샘플 샷 영역이 위치될 때 상기 계측 장치가 계측을 행하는 제2 계측 위치 근방에 위치되는 샷 영역을 상기 제2 샷 영역으로서 선택하는 단계;
   상기 오프-액시스 계측 장치에 의한 상기 샘플 샷 영역의 상기 계측 후에, 상기 제2 샷 영역으로서 선택된 상기 샷 영역을 상기 제2 계측 위치로 이동시키는 단계; 및
   상기 계측 장치를 사용하여 상기 제2 샷 영역과 상기 몰드 사이의 상기 상대 위치 어긋남을 계측하는 단계를 포함하는 임프린트 방법.
10. 몰드를 기판 상에 공급된 임프린트재와 접촉시키는 접촉 단계, 상기 임프린트재와 상기 몰드가 서로 접촉한 상태에서 상기 임프린트재를 경화시키는 경화 단계, 및 경화된 상기 임프린트재로부터 상기 몰드를 분리하는 분리 단계를 포함하는 임프린트 처리를 행하는 임프린트 장치이며, 상기 장치는,
    상기 기판을 보유지지하면서 이동하도록 구성되는 기판 스테이지;
    상기 몰드와 상기 기판 스테이지에 의해 보유지지되는 상기 기판의 샷 영역 사이의 상대 위치 어긋남을 계측하도록 구성되는 계측 장치; 및
    상기 임프린트 처리의 실행을 제어하도록 구성되는 제어부를 포함하고,
    상기 제어부는, 상기 기판의 제1 샷 영역 및 제2 샷 영역을 포함하는 복수의 샷 영역 각각의 위치 좌표를 특정하는 정보를 포함하는 글로벌 정렬 정보를 취득하고,
    취득된 상기 글로벌 정렬 정보에 기초하여, 상기 제2 샷 영역을 상기 계측 장치가 계측을 행하는 계측 위치로 이동시키고, 그리고 상기 계측 장치를 사용하여 상기 제2 샷 영역과 상기 몰드 사이의 제1 상대 위치 어긋남을 계측하는 사전-정렬 계측을 행하며,
    상기 글로벌 정렬 정보 및 계측된 상기 제1 상대 위치 어긋남에 기초하여, 상기 제1 샷 영역이 상기 임프린트 처리가 행해지는 임프린트 위치에 위치되도록 상기 기판 스테이지를 제어하고, 상기 접촉 단계를 개시하는 임프린트 장치.
11. 물품 제조 방법이며,
    제1항 내지 제9항 중 어느 한 항에서 규정되는 임프린트 방법을 사용하여 기판 상에 패턴을 형성하는 단계; 및
    상기 패턴이 형성된 상기 기판을 가공하는 단계를 포함하며,
    가공된 상기 기판으로부터 물품을 제조하는 물품 제조 방법.

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