压印装置和制造物品的方法制造方法及图纸

本发明专利技术提供了通过使用模具使基板的压射区域上的压印材料成型的压印装置，该压印装置包括：检测单元，被配置成检测照射模具的第一标记和基板的第二标记的第一光并测量第一标记与第二标记之间的位置偏差；加热单元，被配置成用第二光照射基板以便加热基板并使压射区域变形；以及控制单元，被配置成基于位置偏差控制模具与基板之间的对准，其中，检测单元或加热单元的参数被设定成在检测第一光并且用第二光照射基板时检测单元不检测第二光。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及压印装置和制造物品的方法。
技术介绍
使用模具来使基板上的压印材料成型的压印装置作为用于磁存储介质、半导体器件等的批量生产光刻装置中的一个获得了关注。压印装置可以通过在提供到基板上的压印材料接触模具的状态下使压印材料硬化(cure)并且从硬化的压印材料分离(脱离)模具，来在基板上形成图案。在半导体器件等的制造中，模具的图案区域需要以高精度对准形成在基板上的压射区域并转印到压射区域。日本专利特开No.2004-259985提出了用光照射基板来加热基板并使基板上的压射区域变形并且对准基板和模具的方法。日本专利特开No.2004-259985中公开的压印装置包括：检测单元，其用光照射布置在模具上的标记和布置在基板上的标记，并且基于反射的光检测在这些标记之间的位置偏差。根据日本专利特开No.2004-259985，检测单元检测标记之间的位置偏差，然后模具与基板基于检测到的位置偏差而被对准。然而，在通过检测单元检测标记之间的位置偏差之后对准模具与基板的方法中，可能难于以高精度对准模具与基板，这是因为标记之间的位置偏差即使在对准期间也可能发生。
技术实现思路
本专利技术提供了例如有利于以高精度对准模具与基板的压印装置。根据本专利技术的一个方面，提供了一种压印装置，其通过使用在其上形成有图案的模具来使基板的压射区域(shot region)上的压印材
料成型(mold)，该压印装置包括：检测单元，被配置成用第一光照射模具的第一标记和基板的第二标记，检测来自第一标记和第二标记的第一光，并测量第一标记与第二标记之间的位置偏差；加热单元，被配置成用用于加热的第二光经由模具照射基板，并加热基板以使压射区域变形；以及控制单元，被配置成基于位置偏差控制模具与基板之间的对准；其中，检测单元的参数、加热单元的参数或检测单元和加热单元的参数被设定成在通过使用检测单元来检测来自第一标记和第二标记的第一光并且通过使用加热单元来用第二光照射基板且加热基板时，检测单元不检测由模具和基板中的至少一个反射的第二光。本专利技术的进一步特征将从以下参考附图的示范性实施例的描述而变得清楚。附图说明图1是示出了根据第一实施例的压印装置的示意图。图2A是用于解释模具的标记的布置的示例的视图。图2B是用于解释模具的标记的视图。图2C是用于解释基板的标记的布置的示例的视图。图2D是用于解释基板的标记的视图。图3A是用于解释通过加热单元校正压射区域的形状的示例的视图。图3B是用于解释通过加热单元校正压射区域的形状的示例的视图。图4是示出了在压印处理中的操作序列的流程图。图5是示出了加热单元和检测单元的配置的示例的视图。图6是示出了加热单元和检测单元的配置的示例的视图。图7是示出了根据第二实施例的压印装置中的检测单元、加热单元和硬化单元的配置的视图。图8是示出了第二实施例中的检测单元的配置的示例的视图。图9是示出了光瞳面上的光强度分布和数值孔径NA之间的关系
的视图。图10A是示出了从X方向观察的模具的标记和基板的标记的视图。图10B是示出了从Y方向观察的模具的标记和基板的标记的视图。图11是示出了基板的由加热单元发射的第二光照射的区域的视图。具体实施方式下面将参考附图描述本专利技术的示范性实施例。注意贯穿附图相同的附图标记表示相同的要件，并且将不会给出其重复的描述。<第一实施例>将参考图1描述根据本专利技术的第一实施例的压印装置1。压印装置1用于制造半导体器件等等。压印装置1通过使用模具8使基板11的压射区域上的压印材料成型来执行在基板11上形成图案的压印处理。例如，压印装置1在其上形成有图案的模具8接触基板上的压印材料(树脂)的状态下使压印材料硬化。然后，压印装置1放宽模具8和基板11之间的间隔，从硬化的压印材料分离(脱离)模具8，从而可以在基板上形成图案。使压印材料硬化的方法包括使用热的热循环方法和使用光的光硬化方法。根据第一实施例的压印装置1采用光硬化方法。光硬化方法是这样的方法：将未硬化的紫外线硬化树脂(以下称作树脂14)作为压印材料提供到基板上，并在模具8和树脂14彼此接触的状态下用紫外线照射树脂14，从而使树脂14硬化。在通过紫外线照射来使树脂14硬化之后，模具8从树脂14分离，并且图案可被形成在基板上。[压印装置的配置]图1是示出了根据第一实施例的压印装置1的示意图。压印装置1可包括保持模具8的模具台3，保持基板11的基板台4，硬化单元2，加热单元6，检测单元22，和树脂提供单元5。模具台3固定到由底
盘24经由柱26支撑的桥接盘25。基板台4固定到底盘24。压印装置1包括控制单元7，其包括例如CPU和存储器并且控制压印处理(控制压印装置1的各单元)。模具8通常由能够透过紫外线的材料制成，诸如石英。要被转印到基板11的三维图案形成在基板这侧的表面上的部分区域(图案区域8a)中。基板11可以是例如单晶硅基板或SOI(绝缘体上硅)基板。树脂提供单元5(稍后描述)将树脂14(紫外线硬化树脂)提供到基板11的上表面(要处理的表面)。模具台3包括通过真空吸力、静电力等等来保持模具8的模具保持单元15，以及在Z方向驱动模具保持单元15的模具驱动单元16。模具保持单元15和模具驱动单元16在它们的中间部分(内部)具有开口区域17，并且配置为用硬化单元2或加热单元6发射的光经由模具8照射基板11。由于制造误差、热变形等等，有时在模具8中生成包括诸如倍率成分或梯形成分的变形。为了抵消此变形，模具台3可以包括变形单元18，其通过对在模具8的侧表面上的多个部分施加力使图案区域8a变形。例如，变形单元18可以包括多个致动器，其布置成对在模具8的各个侧表面上的多个部分施加力。可通过用多个致动器对在模具8的各个侧表面上的多个部分独立地施加力来将模具8的图案区域8a变形为期望的形状。变形单元18的致动器是例如线性马达、空气气缸或压电致动器。模具驱动单元16包括诸如线性马达或空气气缸的致动器，并且在Z方向驱动模具保持单元15(模具8)以便使模具8的图案区域8a与基板上的树脂14接触或从基板上的树脂14分离。由于在使模具8和基板上的树脂14彼此接触时要求模具驱动单元16的高精度对准，模具驱动单元16可以由诸如粗驱动系统和精细驱动系统的多个驱动系统构成。模具驱动单元16可以具有例如不只在Z方向驱动模具8也在X和Y方向和θ方向(绕Z轴的旋转方向)调整模具8的位置的位置调整功能，以及校正模具8的倾斜的倾斜功能。在根据第一实施例的压印装置1中，模具驱动单元16执行改变基板11和模具8之间的
距离的操作。然而，基板台4的基板驱动单元20可以执行此操作，或者基板驱动单元20和模具驱动单元16二者可以执行此操作。基板台4包括基板保持单元19和基板驱动单元20。当使模具8的图案区域8a和基板上的树脂14彼此接触时，基板台4在X和Y方向移动基板11，并且对准模具8和基板11。基板保持单元19通过真空吸力、静电力等保持基板11。基板驱动单元20机械地保持基板保持单元19，并在X和Y方向驱动基板保持单元19(基板11)。基板驱动单元20可以使用例如线性马达并且可以由诸如粗驱动系统和精细驱动系统的多个驱动系统构成。基板驱动单元20可以具有例如在Z方向本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种通过使用其上形成有图案的模具来使基板的压射区域上的压印材料成型的压印装置，包括：检测单元，被配置成用第一光照射模具的第一标记和基板的第二标记，检测来自第一标记和第二标记的第一光，并测量第一标记与第二标记之间的位置偏差；加热单元，被配置成用用于加热的第二光经由模具照射基板，并加热基板以使压射区域变形；以及控制单元，被配置成基于位置偏差控制模具与基板之间的对准；其中，检测单元的参数、加热单元的参数或检测单元和加热单元的参数被设定成在通过使用检测单元来检测来自第一标记和第二标记的第一光并且通过使用加热单元来用第二光照射基板且加热基板时，检测单元不检测由模具和基板中的至少一个反射的第二光。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2014.01.24 JP 2014-0117841.一种通过使用其上形成有图案的模具来使基板的压射区域上的压印材料成型的压印装置，包括：检测单元，被配置成用第一光照射模具的第一标记和基板的第二标记，检测来自第一标记和第二标记的第一光，并测量第一标记与第二标记之间的位置偏差；加热单元，被配置成用用于加热的第二光经由模具照射基板，并加热基板以使压射区域变形；以及控制单元，被配置成基于位置偏差控制模具与基板之间的对准；其中，检测单元的参数、加热单元的参数或检测单元和加热单元的参数被设定成在通过使用检测单元来检测来自第一标记和第二标记的第一光并且通过使用加热单元来用第二光照射基板且加热基板时，检测单元不检测由模具和基板中的至少一个反射的第二光。2.根据权利要求1所述的装置，其中，检测单元的参数包括第一光的波长、检测单元发射第一光的方向、检测单元接收第一光的方向和检测单元的数值孔径中的至少一个。3.根据权利要求1所述的装置，其中，加热单元的参数包括第二光的波长和第二光入射到基板上的方向中的至少一个。4.根据权利要求1所述的装置，其中，第一标记和第二标记中的至少一个包括衍射光栅，并且令dm是衍射光栅的周期，αa是在垂直于基板表面的基准轴与检测单元发射第一光的方向之间的角度，βa是在基准轴与检测单元接收第一光的方向之间的角度，αh是在基准轴与第二光入射到基板上的方向之间的角度，sinθ是检测单元的数值孔径，λa是第一光的波长，λh是第二光的波长，m是由检测单元发射的光被衍射光栅衍射的衍射级次，
\t而n是由加热单元发射的光被衍射光栅衍射的衍射级次，则检测单元和加热单元被配置成满足:dm(sinαa+sinβa)＝mλa并且满足：dm(sinαh+sin(βa-θ))>nλh或dm(sinαh+sin(βa+θ))<nλh。5.根据权利要求1所述的装置，还包括波长滤光器，该波长滤光器被配置成限制由模具和基板中的至少一个反射的第二光向检测单元的入射。6.根据权利要求1所述的装置，还包括硬化单元，该硬化单元被配置成通过用用于硬化的第三光经由模具照射压印材料来使压印材料硬化，其中，检测单元的参数、硬化单元的参数或检测单元和硬化单元的参数被设定成在通过使用检测单元来检测来自第一标记和第二标记的第一光并且通过使用硬化单元来用第三光照射压印材料且使压印材料硬化时，检测单元不检测由模具和基板中的至少一个反射的第三光。7.根据权利要求6所述的装置，其中，即使在硬化单元使压印材料硬化期间控制检测单元测量位置偏差时，控制单元也基于测得的位置偏差控制加热单元对基板的加热并且控制模具与基板之间的对准。8.根据权利要求6所述的装置，其中，硬化单元的参数包括第三光的波长和第三光入射到压印材料上的方向中的至少一个。9.根据权利要求6所述的装置，其中第一标记和第二标记中的至少一个包括衍射光栅，并且令dm是衍射光栅的周期，αa是在垂直于基板表面的基准轴与检测单元发射第一光的方向之间的角度，βa是在基准轴与检测单元接收第
\t一光的方向之间的角度，αe是在基准轴与第三光入射到基板上的方向之间的角度，sinθ是检测单元的数值孔径，λa是第一光的波长，λe是第三光的波长，m是由检测单元发射的光被衍射光栅衍射的衍射级次，而n是由硬化单元发射的光被衍射光栅衍射的衍射级次，则检测单元和硬化单元被配置成满足:dm(sinαa+sinβa)＝mλa并且满足：dm(sinαe+sin(βa-θ))>nλe或dm(sinαe+sin(βa+θ))<nλe。10.根据权利要求6所述的装置，还包括波长滤光器，该波长滤光器被配置成限制由模具和基板中的至少一个反射的第二光向检测单元的入射。11.根据权利要求1所述的装置，其中，检测单元包括发射单元和光接收单元，该发射单元被配置成向第一标记和第二标记发射第一光，该光接收单元被配置成接收由第一标记和第二标记反射的第一光。12.根据权利要求11所述的装置，其中，检测单元被配置成包括在发射单元中的光路与光接收单元中的光路之间共用的部分。13.根据权利要求1所述的装置，其中，在控制检测单元测量位置偏差时，控制单元基于测得的位置偏差来控制加热单元对基板的加热并且控制模具与基板之间的对准。14.根据权利要求1所述的装置，其中，第一光和第二光具有不同的波长。15.一种制造物品的方法，该方法包括：使用压印装置在基板上形成图案；以及处理在其上形成有图案的基板以制造物品，其中通过使用其上形成有图案的模具来使基板的压射区域上的压印材料成型的压印装置包括：检测单元，被配置成用第一光照射模具的第一标记和基板的第二标记，检测来自第一标记和第二标记的第一光，并测量第一标记与第二标记之间的位置偏差；加热单元，被配置成用用于加热的第二光经由模具照射基板，并加热基板以使压射区域变形；以及控制单元，被配置成基于位置偏差控制模具与基板之间的对准；其中，检测单元的参数、加热单元的参数或检测单元和加热单元的参数被设定成在通过使用检测单元来检测来自第一标记和第二标记的第一光并且通过使用加热单元来用第二光照射基板且加热基板时，检测单元不检测由模具和基板中的至少一个反射的第二光。16.一种通过使用其上形成有图案的模具来使基板的压射区域上的压印材料成型的压印装置，包括：检测单元，被配置成用第一光照射模具的第一标记和基板的第二标记，检测来自第一标记和第二标记的第一光，并测量第一标记与第二标记之间的位置偏差；加热单元，被配置成用与第一光波长不同的第二光经由模具照射基板，并加热基板以使压射区域变形；控制单元，被配置成基于位置偏差来控制模具与基板之间的对准；以...

【专利技术属性】
技术研发人员：佐藤一洋，长谷川敬恭，松本隆宏，
申请(专利权)人：佳能株式会社，
类型：发明
国别省市：日本;JP