壓印裝置、壓印方法以及物品的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及壓印裝置、壓印方法以及物品的制造方法。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著對(duì)半導(dǎo)體設(shè)備微型化需求的日益增長(zhǎng)，除了傳統(tǒng)的光刻技術(shù)之外，對(duì)于根據(jù)使用模具(印模)來(lái)對(duì)基板上的壓印材料(未固化樹(shù)脂)進(jìn)行塑模以在基板上形成樹(shù)脂圖案的壓印技術(shù)已經(jīng)引起了人們的關(guān)注。壓印技術(shù)使得能夠在基板上形成幾納米級(jí)的微觀結(jié)構(gòu)。光固化被已知作為壓印技術(shù)的一個(gè)示例。
[0003]在采用光固化的壓印裝置中，首先，將光固化樹(shù)脂(例如，紫外線固化樹(shù)脂)涂布在基板上的拍攝區(qū)域，并且使用模具對(duì)該樹(shù)脂進(jìn)行塑模。利用光(例如，紫外光)照射樹(shù)脂以使樹(shù)脂固化，然后將模具分離(拆離)，從而在基板上形成樹(shù)脂圖案。
[0004]日本特許第4478424號(hào)公報(bào)中公開(kāi)了這種類型的壓印裝置，該壓印裝置例如包括用于定位基板的基板臺(tái)、布置在基板臺(tái)上并形成有基準(zhǔn)對(duì)準(zhǔn)標(biāo)記的對(duì)準(zhǔn)基板以及對(duì)準(zhǔn)檢測(cè)系統(tǒng)。對(duì)準(zhǔn)檢測(cè)系統(tǒng)例如檢測(cè)基準(zhǔn)對(duì)準(zhǔn)標(biāo)記與模具上形成的對(duì)準(zhǔn)標(biāo)記之間的失準(zhǔn)?？梢曰趤?lái)自對(duì)準(zhǔn)檢測(cè)系統(tǒng)的檢測(cè)結(jié)果進(jìn)行模具與基板的對(duì)準(zhǔn)。
[0005]然而，在傳統(tǒng)壓印裝置中，當(dāng)利用對(duì)準(zhǔn)檢測(cè)系統(tǒng)檢測(cè)基準(zhǔn)對(duì)準(zhǔn)標(biāo)記與模具上形成的對(duì)準(zhǔn)標(biāo)記之間的失準(zhǔn)時(shí)，需要在檢測(cè)對(duì)準(zhǔn)標(biāo)記時(shí)使模具和對(duì)準(zhǔn)基板相互靠近(即，減小模具與對(duì)準(zhǔn)基板之間的間隙)。因此，如果異物存在于對(duì)準(zhǔn)基板上，則存在由于接觸異物而使模具損壞的可能性(即，異物被夾在模具與對(duì)準(zhǔn)基板之間)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明提供一種有利于檢測(cè)配設(shè)在模具上的模具側(cè)標(biāo)記和配設(shè)在基板臺(tái)上的基準(zhǔn)標(biāo)記的技術(shù)。
[0007]根據(jù)本發(fā)明的第一方面，提供一種壓印裝置，其使用模具進(jìn)行用于在基板上的壓印材料上形成圖案的壓印處理，所述壓印裝置包括:模具臺(tái)，其被構(gòu)造為保持所述模具；基板臺(tái)，其被構(gòu)造為保持所述基板；檢測(cè)光學(xué)系統(tǒng)，其被構(gòu)造為檢測(cè)配設(shè)在所述模具上的模具側(cè)標(biāo)記和布置在所述基板臺(tái)上的基準(zhǔn)標(biāo)記；控制單元，其被構(gòu)造為通過(guò)控制所述模具臺(tái)和所述基板臺(tái)的定位以及所述檢測(cè)光學(xué)系統(tǒng)進(jìn)行的檢測(cè)，來(lái)進(jìn)行檢測(cè)處理；以及處理單元，其被構(gòu)造為基于來(lái)自所述檢測(cè)光學(xué)系統(tǒng)的檢測(cè)結(jié)果來(lái)進(jìn)行所述壓印處理，其中，所述檢測(cè)處理包括第一檢測(cè)處理和第二檢測(cè)處理，在所述第一檢測(cè)處理中，使所述檢測(cè)光學(xué)系統(tǒng)在以使得所述基準(zhǔn)標(biāo)記位于所述檢測(cè)光學(xué)系統(tǒng)的視野外的方式定位所述基板臺(tái)的狀態(tài)下，檢測(cè)所述模具側(cè)標(biāo)記，在所述第二檢測(cè)處理中，使所述檢測(cè)光學(xué)系統(tǒng)在以使得所述模具側(cè)標(biāo)記針對(duì)所述檢測(cè)光學(xué)系統(tǒng)散焦的方式定位所述模具臺(tái)、并且以使得所述基準(zhǔn)標(biāo)記位于所述檢測(cè)光學(xué)系統(tǒng)的視野內(nèi)的方式定位所述基板臺(tái)的狀態(tài)下，檢測(cè)所述基準(zhǔn)標(biāo)記。
[0008]根據(jù)本發(fā)明的第二方面，提供一種采用壓印裝置的壓印方法，所述壓印裝置包括檢測(cè)光學(xué)系統(tǒng)，所述檢測(cè)光學(xué)系統(tǒng)被構(gòu)造為檢測(cè)配設(shè)在模具上的模具側(cè)標(biāo)記和檢測(cè)布置在保持基板的基板臺(tái)上的基準(zhǔn)標(biāo)記，所述壓印裝置使用所述模具進(jìn)行用于在所述基板上的壓印材料上形成圖案的壓印處理，所述壓印方法包括:第一步驟，通過(guò)控制所述基板臺(tái)和保持所述模具的模具臺(tái)的定位，并且控制由所述檢測(cè)光學(xué)系統(tǒng)進(jìn)行的檢測(cè)，來(lái)進(jìn)行檢測(cè)處理；以及第二步驟，基于來(lái)自所述檢測(cè)光學(xué)系統(tǒng)的檢測(cè)結(jié)果來(lái)進(jìn)行所述壓印處理，其中，所述檢測(cè)處理包括第一檢測(cè)處理和第二檢測(cè)處理，在所述第一檢測(cè)處理中，使所述檢測(cè)光學(xué)系統(tǒng)在以使得所述基準(zhǔn)標(biāo)記位于所述檢測(cè)光學(xué)系統(tǒng)的視野外的方式定位所述基板臺(tái)的狀態(tài)下，檢測(cè)所述模具側(cè)標(biāo)記，在所述第二檢測(cè)處理中，使所述檢測(cè)光學(xué)系統(tǒng)在以使得所述模具側(cè)標(biāo)記針對(duì)所述檢測(cè)光學(xué)系統(tǒng)散焦的方式定位所述模具臺(tái)、并且以使得所述基準(zhǔn)標(biāo)記位于所述檢測(cè)光學(xué)系統(tǒng)的視野內(nèi)的方式定位所述基板臺(tái)的狀態(tài)下，檢測(cè)所述基準(zhǔn)標(biāo)記。
[0009]根據(jù)本發(fā)明的第三方面，提供一種物品的制造方法，所述制造方法包括:使用上述壓印裝置在基板上形成圖案；以及對(duì)形成有所述圖案的所述基板進(jìn)行處理。
[0010]根據(jù)以下參照附圖對(duì)示例性實(shí)施例的描述，本發(fā)明的其他特征將變得清楚。
【附圖說(shuō)明】
[0011]圖1是示出根據(jù)本發(fā)明的一方面的壓印裝置的配置的示意圖。
[0012]圖2是示出圖1所示的壓印裝置的檢測(cè)光學(xué)系統(tǒng)的配置的示例的示意圖。
[0013]圖3是示出圖1所示的壓印裝置的檢測(cè)光學(xué)系統(tǒng)的配置的另一示例的示意圖。
[0014]圖4A和圖4B是用于描述根據(jù)傳統(tǒng)技術(shù)的模具與對(duì)準(zhǔn)基板的對(duì)準(zhǔn)的圖。
[0015]圖5A至圖5C是用于描述由于模具的段差(step)引起對(duì)準(zhǔn)標(biāo)記檢測(cè)光量的減少的圖。
[0016]圖6是示出圖1所示的壓印裝置的檢測(cè)光學(xué)系統(tǒng)的光瞳面(pupil plane)的配置的示例的示意圖。
[0017]圖7是示出利用圖5A至圖5C和圖6中所示的模型進(jìn)行的模擬的結(jié)果的圖。
[0018]圖8A和圖SB是用于描述根據(jù)實(shí)施例的模具與對(duì)準(zhǔn)基板的對(duì)準(zhǔn)的圖。
[0019]圖9是從Z軸方向示出在第一檢測(cè)處理中的模具臺(tái)與基板臺(tái)之間的位置關(guān)系的圖。
[0020]圖1OA和圖1OB是示出布置在圖1所示的壓印裝置的模具臺(tái)上的模具形狀校正單元的配置的示例的圖。
[0021]圖11是示出根據(jù)本發(fā)明的一方面的壓印裝置的另一配置的示意圖。
[0022]圖12是示出模具與配設(shè)在對(duì)準(zhǔn)基板上的對(duì)準(zhǔn)標(biāo)記之間的位置關(guān)系的圖。
[0023]圖13是從Z軸方向示出在第二檢測(cè)處理中配設(shè)在模具上的對(duì)準(zhǔn)標(biāo)記與配設(shè)在對(duì)準(zhǔn)基板上的對(duì)準(zhǔn)標(biāo)記之間的位置關(guān)系的圖。
[0024]圖14是用于描述在第二檢測(cè)處理中的對(duì)準(zhǔn)標(biāo)記檢測(cè)誤差的圖。
【具體實(shí)施方式】
[0025]下面將參照附圖來(lái)說(shuō)明本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例。注意，貫穿附圖的相同附圖標(biāo)記代表相同的部件，并且將不給出其重復(fù)的描述。
[0026]第一實(shí)施例
[0027]圖1是示出根據(jù)本發(fā)明的一方面的壓印裝置I的配置的示意圖。壓印裝置I是進(jìn)行用于使用模具(印模)在基板上的壓印材料(未固化的樹(shù)脂)中形成圖案的壓印處理的光刻裝置。如圖1所示，壓印裝置I包括照射單元2、檢測(cè)光學(xué)系統(tǒng)3、模具臺(tái)4、基板臺(tái)5、樹(shù)脂供給機(jī)構(gòu)6、以及控制單元19。在下文中，X軸方向和Y軸方向是在平行于基板和模具的平面中互相正交的方向，Z軸方向是垂直于X軸和Y軸的方向。
[0028]照射單元2包括光源和多個(gè)光學(xué)元件，并且在樹(shù)脂9與模具7接觸的狀態(tài)下發(fā)射用于固化基板8上的樹(shù)脂9的光，所述模具7包括具有與要在基板8上形成的圖案(例如，電路圖案)對(duì)應(yīng)的凹凸圖案7a(凹凸圖案)的臺(tái)面區(qū)域(mesa reg1n)。照射單元2利用從具有預(yù)定形狀的光源發(fā)射的光均勻地照射模具7，具體地照射形成有凹凸圖案7a的臺(tái)面區(qū)域(被照射面)。
[0029]來(lái)自照射單元2的光的照射區(qū)域(照射范圍)僅需要是例如具有大約與形成有凹凸圖案7a的臺(tái)面區(qū)域相同的面積的區(qū)域，或者是具有稍微比形成有凹凸圖案7a的臺(tái)面區(qū)域大的面積的區(qū)域。這用于將來(lái)自照射單元2的光的照射區(qū)域減少到最小必要大小，以抑制由于光的照射產(chǎn)生的熱引起的模具7和基板8的膨脹而導(dǎo)致的、要轉(zhuǎn)印到樹(shù)脂9的圖案的失準(zhǔn)和失真。這也用于抑制由于基板8等反射的光到達(dá)樹(shù)脂供給機(jī)構(gòu)6并使樹(shù)脂供給機(jī)構(gòu)6的樹(shù)脂噴出口中的殘留樹(shù)脂9固化引起的樹(shù)脂供給機(jī)構(gòu)6的操作的異常。
[0030]高壓汞燈、各種準(zhǔn)分子燈、準(zhǔn)分子激光器、發(fā)光二極管等可以用作照射單元2的光源。由于在本實(shí)施例中使用利用紫外光照射時(shí)固化的紫外線固化樹(shù)脂，因此從照射單元2的光源發(fā)射紫外光。注意，根據(jù)樹(shù)脂9的類型來(lái)確定要從照射單元2的光源發(fā)射的光(例如，光的波長(zhǎng))。
[0031]檢測(cè)光學(xué)系統(tǒng)3檢測(cè)各種標(biāo)記以相對(duì)地對(duì)準(zhǔn)模具7與基板8。例如，檢測(cè)光學(xué)系統(tǒng)3光學(xué)檢測(cè)配設(shè)在模具7上的對(duì)準(zhǔn)標(biāo)記10 (模具側(cè)標(biāo)記)和配設(shè)在基板8上的對(duì)準(zhǔn)標(biāo)記11。這使得能夠獲得模具7 (對(duì)準(zhǔn)標(biāo)記10)與基板8 (對(duì)準(zhǔn)標(biāo)記11)的相對(duì)位置。檢測(cè)光學(xué)系統(tǒng)3被布置成使得其光軸垂直于模具7或基板8。另外，檢測(cè)光學(xué)系統(tǒng)3被布置為能夠根據(jù)諸如對(duì)準(zhǔn)標(biāo)記等的標(biāo)記的位置而在X軸方向和Y軸方向上移動(dòng)。此外，檢測(cè)光學(xué)系統(tǒng)3被布置為也能夠在Z軸方向上移動(dòng)，以使焦點(diǎn)平面(焦點(diǎn))與諸如對(duì)準(zhǔn)標(biāo)記等的標(biāo)記的位置匹配。
[0032]模具臺(tái)4包括通過(guò)使用真空抽吸力或靜電力來(lái)吸引以保持模具7的模具卡盤(pán)。模具臺(tái)4包括用于將模具7按壓在已被供給到基板8的樹(shù)脂9的模具驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)。模具驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)在Z軸方向上移動(dòng)模具臺(tái)4 (模具7)。另外，通過(guò)在X軸方向和Y軸方向上使模具7變形來(lái)校正凹凸圖案7a(模具7的形狀)的失真的模具形狀校正單元被布置在模具臺(tái)4上。模具形狀校正單元在控制單元19的控制下，基于模具7和基板8的相對(duì)位置來(lái)校正模具7的形狀。
[0033]基板臺(tái)5包括使用真空抽吸力或靜電力來(lái)保持基板8的基板卡盤(pán)?；迮_(tái)5包括用于在X軸方向和Y軸方向上移動(dòng)基板臺(tái)5 (基板8)(使得能夠在XY平面上移動(dòng))的基板驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)。
[0034]對(duì)準(zhǔn)基板(基準(zhǔn)板)12被布置在基板臺(tái)5上。對(duì)準(zhǔn)標(biāo)記(基準(zhǔn)標(biāo)記)13被配設(shè)在對(duì)準(zhǔn)基板12上，并且可以通過(guò)移動(dòng)基板臺(tái)5將對(duì)準(zhǔn)標(biāo)記13定位在檢測(cè)光學(xué)系統(tǒng)3的可檢測(cè)區(qū)域(視野)