壓印設(shè)備和制造制品的方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種壓印設(shè)備和制造制品的方法。
【背景技術(shù)】
[0002]通過(guò)使用模具在基板上成形壓印材料的壓印技術(shù)作為一種用于磁存儲(chǔ)介質(zhì)、半導(dǎo)體裝置等的大規(guī)模生產(chǎn)光刻技術(shù)而受到關(guān)注。使用這種技術(shù)的壓印設(shè)備在壓印材料和模具相互接觸的同時(shí)硬化供給在基板上的壓印材料。然后壓印設(shè)備從所述硬化的壓印材料分離(釋放)模具，從而在基板上形成圖案。
[0003]在半導(dǎo)體裝置等的制造過(guò)程中，需要高準(zhǔn)確度地將模具疊置在形成在基板上的投射區(qū)域中。日本專利申請(qǐng)?zhí)亻_(kāi)N0.2013-89663提出了一種加熱基板以使得投射區(qū)域變形的方法?？梢酝ㄟ^(guò)加熱另一個(gè)投射區(qū)域而使得待壓印的目標(biāo)投射區(qū)域變形。因此，可以實(shí)施待壓印的每個(gè)投射區(qū)域中的壓印處理，以便減小加熱另一個(gè)投射區(qū)域所造成的影響。
[0004]日本專利特開(kāi)N0.06-204116提出了一種方法，在所述方法中，多個(gè)帕爾帖元件布置在構(gòu)造成保持基板的基板保持單元中并且控制基板溫度，以便使投射區(qū)域變形。如在日本專利特開(kāi)N0.06-204116中公開(kāi)的那樣，為了通過(guò)使用諸如帕爾帖元件的熱電元件高準(zhǔn)確度地控制基板溫度，熱電元件或者由熱電元件控制其溫度的構(gòu)件可以與基板緊密接觸。然而，本發(fā)明人發(fā)現(xiàn)的是例如，當(dāng)顆粒粘附到基板或者基板傾斜時(shí)，熱電元件或者構(gòu)件不能與基板緊密接觸，因而可能變得難以以高準(zhǔn)確度控制基板溫度。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明提供了一種壓印設(shè)備，其有利于例如以高準(zhǔn)確度疊置基板和模具。
[0006]根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面，提供了一種壓印設(shè)備，所述壓印設(shè)備實(shí)施通過(guò)使用模具在基板上形成圖案的壓印處理，所述設(shè)備包括:加熱單元，所述加熱單元構(gòu)造成加熱基板上的待壓印的區(qū)域，從而使得所述區(qū)域變形；和處理單元，所述處理單元構(gòu)造成將待被壓印的第一區(qū)域和第二區(qū)域中的一個(gè)區(qū)域確定為首先將被壓印的區(qū)域并且將另一個(gè)區(qū)域確定為隨后將被壓印的區(qū)域，其中，在所述加熱單元使得所述一個(gè)區(qū)域變形以使得所述一個(gè)區(qū)域接近目標(biāo)形狀的情況中對(duì)所述另一個(gè)區(qū)域造成的影響小于在所述加熱單元使得所述另一個(gè)區(qū)域變形以使得所述另一個(gè)區(qū)域接近所述目標(biāo)形狀的情況中對(duì)所述一個(gè)區(qū)域造成的影響。
[0007]根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面，提供了一種壓印設(shè)備，所述壓印設(shè)備實(shí)施通過(guò)使用模具在基板上形成圖案的壓印處理，所述設(shè)備包括:加熱單元，所述加熱單元構(gòu)造成加熱所述基板上的待壓印區(qū)域，從而使得所述區(qū)域變形；和處理單元，所述處理單元構(gòu)造成，將與通過(guò)所述壓印處理而形成圖案的所述第一區(qū)域毗鄰的多個(gè)區(qū)域中因加熱單元加熱而對(duì)所述第一區(qū)域造成影響最小的區(qū)域確定為緊接在所述第一區(qū)域之后將被壓印的第二區(qū)域。
[0008]根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面，提供了一種壓印設(shè)備，所述壓印設(shè)備實(shí)施通過(guò)使用模具在基板上形成圖案的壓印處理，所述設(shè)備包括:加熱單元，所述加熱單元構(gòu)造成加熱所述基板上的待壓印區(qū)域，從而使得所述區(qū)域變形；和處理單元，所述處理單元構(gòu)造成，對(duì)于所述基板上的每個(gè)區(qū)域陣列，基于待壓印的每個(gè)目標(biāo)區(qū)域的形狀將符合第一方向的順序和符合與所述第一方向相反的第二方向的順序中的一個(gè)確定為實(shí)施所述壓印處理的順序。
[0009]根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面，提供了一種壓印設(shè)備，所述壓印設(shè)備實(shí)施通過(guò)使用模具在形成在基板的第一表面上的投射區(qū)域中形成壓印材料圖案的壓印處理，所述模具包括形成有所述模具的圖案的圖案區(qū)域，所述設(shè)備包括:基板保持單元，所述基板保持單元構(gòu)造成保持所述基板；和控制單元，其中，所述基板保持單元包括加熱單元，所述加熱單元構(gòu)造成用光照射與所述第一表面相反的第二表面，以便將熱量施加到所述基板上并且使得所述投射區(qū)域變形，并且所述控制單元控制所述加熱單元，以便使得所述圖案區(qū)域和所述投射區(qū)域之間的形狀差異處于允許范圍內(nèi)。
[0010]根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面，提供了一種制造制品的方法，所述方法包括:使用壓印設(shè)備在基板上形成圖案；和處理在其上已經(jīng)形成有圖案的所述基板，以便制造制品，其中，所述壓印設(shè)備實(shí)施通過(guò)使用模具在基板上形成所述圖案的壓印處理，并且所述壓印設(shè)備包括:加熱單元，所述加熱單元構(gòu)造成加熱所述基板上的待壓印區(qū)域，從而使得所述區(qū)域變形；和處理單元，所述處理單元構(gòu)造成將待壓印的第一區(qū)域和第二區(qū)域中的一個(gè)區(qū)域確定為首先將被壓印的區(qū)域而將另一個(gè)區(qū)域確定為隨后將被壓印的區(qū)域，其中，在所述加熱單元使得所述一個(gè)區(qū)域變形以使所述一個(gè)區(qū)域接近目標(biāo)形狀的情況中對(duì)所述另一個(gè)區(qū)域造成的影響小于在所述加熱單元使得所述另一個(gè)區(qū)域變形以使所述另一個(gè)區(qū)域接近目標(biāo)形狀的情況中對(duì)所述一個(gè)區(qū)域造成的影響。
[0011]根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面，提供了一種制造制品的方法，所述方法包括:使用壓印設(shè)備在基板上形成圖案；和處理在其上已經(jīng)形成有圖案的所述基板，以便制造所述制品，其中，所述壓印設(shè)備實(shí)施通過(guò)使用模具在形成在基板的第一表面上的投射區(qū)域中形成壓印材料圖案的壓印處理，所述模具包括圖案區(qū)域，在所述圖案區(qū)域中形成有所述模具的圖案，并且所述壓印設(shè)備包括:基板保持單元，所述基板保持單元構(gòu)造成保持所述基板；和控制單元，其中，所述基板保持單元包括加熱單元，所述加熱單元構(gòu)造成用光照射與所述第一表面相反的第二表面，以便將熱量施加到所述基板上并且使得所述投射區(qū)域變形，并且所述控制單元控制所述加熱單元，以便使得所述圖案區(qū)域和所述投射區(qū)域之間的形狀差異處于允許范圍內(nèi)。
[0012]參照附圖從以下示例性實(shí)施例的描述中本發(fā)明的其它特征將變得顯而易見(jiàn)。
【附圖說(shuō)明】
[0013]圖1是示出了根據(jù)第一實(shí)施例的壓印設(shè)備的視圖；
[0014]圖2是示出了壓印處理中的操作順序的流程圖；
[0015]圖3是示出了形成在基板上的多個(gè)投射區(qū)域的布置方案的視圖；
[0016]圖4A和圖4B是用于解釋投射區(qū)域和模具的圖案區(qū)域之間的對(duì)準(zhǔn)的視圖；
[0017]圖5A和5B是示出了基板上相互毗鄰的第一投射區(qū)域和第二投射區(qū)域的視圖；
[0018]圖6A和6B是示出了在基板上相互毗鄰的第一投射區(qū)域和第二投射區(qū)域的視圖；
[0019]圖7A和圖7B是示出了在基板上相互毗鄰的第一投射區(qū)域和第二投射區(qū)域的視圖；
[0020]圖8是示出了第一投射區(qū)域和毗鄰第一投射區(qū)域的多個(gè)投射區(qū)域的布置方案的視圖；
[0021]圖9是示出了形成在基板上的多個(gè)投射區(qū)域的布置方案的視圖；
[0022]圖10是示出了包括在投射區(qū)域陣列LI中的多個(gè)投射區(qū)域的布置方案的視圖；
[0023]圖11是示出了根據(jù)第四實(shí)施例的壓印設(shè)備的布置方案的示意圖；
[0024]圖12是示出了根據(jù)第四實(shí)施例的壓印設(shè)備中的基板保持單元的布置方案的視圖；
[0025]圖13是示出了當(dāng)從Z方向觀察時(shí)基板保持單元的視圖；
[0026]圖14A是示出了基板保持單元的布置方案的示例的視圖；
[0027]圖14B是示出了基板保持單元的布置方案的示例的視圖；
[0028]圖15是示出了基板保持單元的布置方案的示例的視圖；
[0029]圖16是示出了壓印處理中的操作順序的流程圖；
[0030]圖17A是示出了模具的圖案區(qū)域的形狀的視圖；
[0031]圖17B是示出了基板的投射區(qū)域的形狀的視圖；
[0032]圖18是示出了由加熱單元照射基板的下表面的光強(qiáng)度相對(duì)時(shí)間的變化和基板的溫度相對(duì)于時(shí)間的變化以及投射區(qū)域的變形量相對(duì)于時(shí)間的變化的曲線圖；
[0033]圖19A是示出了待由加熱單元變形的多個(gè)投射區(qū)域的布置方案的視圖；
[0034]圖19B是示出了待由加熱單元變形的多個(gè)投射區(qū)域的布置方案的視圖。
【具體實(shí)施方式】
[0035]將參照附圖描述本發(fā)明的示例性實(shí)施例。注意的是，在附圖中用相同的附圖標(biāo)記表示相同的構(gòu)件，并且將省略其重復(fù)描述。在相應(yīng)附圖中，在平行于基板表面的平面上相互垂直的方向定義為X和Y方向，垂直于基板表面的方向定義為Z方向。
[0036]<第一實(shí)施例>
[0037]將參照?qǐng)D1描述根據(jù)本發(fā)明的第一實(shí)施例的壓印設(shè)備100。壓印設(shè)備100用于制造半導(dǎo)體裝置等。壓印設(shè)備100實(shí)施通過(guò)使用模具121在基板上形成壓印材料以在基板111上形成圖案的壓印處理。例如，其上形成有圖案的模具121接觸壓印材料的同時(shí)壓印設(shè)備100使得基板上的壓印材料(樹脂)硬化。然后，壓印設(shè)備100增寬基板111和模具121之間的間隔，以便使得模具121與硬化的壓印材料分離。結(jié)果，壓印設(shè)備100能夠?qū)D案轉(zhuǎn)印到基板上。硬化壓印材料的方法的示例是使用熱量的熱循環(huán)方法和使用光的光硬化方法。根據(jù)第一實(shí)施例的壓印設(shè)備100采用光硬化方法。光硬化方法是將未硬化的紫外線硬化樹脂(在下文中稱作樹脂)作為壓印材料供應(yīng)到基板上、并且在模具121和樹脂相互接觸的同時(shí)用紫外線照射樹脂、從而使得樹脂硬化的方法。通過(guò)在借助紫外線照射使得樹脂硬化之后將模具121從樹脂釋放，能夠在基板上形成圖案。
[0038]圖1是示出了根據(jù)第一實(shí)施例的壓印設(shè)備100的視圖。壓印設(shè)備100包括:保持基板111的基板臺(tái)102 ;保持模具121的模具臺(tái)103 ;對(duì)準(zhǔn)測(cè)量單元104 ;照射單元105和樹脂供應(yīng)單元106。模具臺(tái)103固定到橋接板142，所述橋接板通過(guò)支柱143被底板141支撐?；迮_(tái)102固定到底板141。壓印設(shè)備100還包括控制單元107和處理單元109?？刂茊卧?07包括CPU和存儲(chǔ)裝置，并且控制壓印處理(控制壓印設(shè)備100中的每個(gè)單元)。處理單元109由例如包括CPU和存儲(chǔ)裝置的計(jì)算機(jī)構(gòu)成。基于形成在基板上的多個(gè)投射區(qū)域108中的每一個(gè)中的形狀的信息(在下文中稱作形狀信息)，處理單元109確定待壓印的投射區(qū)域108的順序。
[0039]作為基板111，例如可以使用單晶硅基板、SOI(絕緣體上的硅結(jié)構(gòu))基板，等。樹脂供應(yīng)單元106 (將在稍后描述)將樹脂(紫外線硬化樹脂)供應(yīng)到基板111的上表面(處理目標(biāo)表面)。模具121通常由諸如紫外線能夠穿過(guò)的石英的材料制成。在模具121的基板側(cè)表面上的部分區(qū)域(圖案區(qū)域121a)中形成待轉(zhuǎn)印到基板111的凸-凹圖案。
[0040]基板臺(tái)102包括基板保持單元112和基板驅(qū)動(dòng)單元113。當(dāng)使得模具121的圖案區(qū)域121a和基板上的樹脂相互接觸時(shí)，基板臺(tái)102使得基板111沿著X和Y方向運(yùn)動(dòng)，以便使得基板111和模具121對(duì)準(zhǔn)?；灞３謫卧?12憑借真空夾持力、靜電夾持力等保持基板111?；弪?qū)動(dòng)單元113機(jī)械地保持基板保持單元112，并且沿著X和Y方向驅(qū)動(dòng)基板保持單元112 (基板111)。可以使用例如線性馬達(dá)作為基板驅(qū)動(dòng)單元113，并且基板驅(qū)動(dòng)單元113可以由諸如粗驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)和細(xì)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的多個(gè)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)構(gòu)成?；弪?qū)動(dòng)單元113可以具有沿著Z方向驅(qū)動(dòng)基板111的驅(qū)動(dòng)功能、驅(qū)動(dòng)基板11使其沿著Θ方向(圍繞Z軸線的旋轉(zhuǎn)方向)旋轉(zhuǎn)并調(diào)節(jié)基板位置的位置調(diào)節(jié)功能、校正基板111的傾斜的傾斜功能，等。
[0041]模具臺(tái)103包括:模具保持單元122，所述模具保持單元122憑借真空夾持力、靜電夾持力等保持模具121 ;和模具驅(qū)動(dòng)單元123,所述模具驅(qū)動(dòng)單元123沿著Z方向驅(qū)動(dòng)模具保持單元122。模具保持單元122和模具驅(qū)動(dòng)單元123在它們的中央部分(內(nèi)側(cè))具有開(kāi)口區(qū)域，使得由照射單元105發(fā)射的光經(jīng)由模具121照射基板111。因制造誤差、熱變形等在模具121中可以產(chǎn)生包括分量的變形，所述分量例如放大分量或者梯形分量。鑒于此，模具臺(tái)103可以包括變形單元124,所述變形單元124通過(guò)將力施加到模具121的側(cè)表面上的多個(gè)部分處而使得模具121變形。例如，變形單元124由多個(gè)致動(dòng)器構(gòu)成，所述多個(gè)致動(dòng)器如此布置，以便將力施加到模具121的相應(yīng)側(cè)表面上的多個(gè)部分上。通過(guò)由多個(gè)致動(dòng)器分別單獨(dú)將力施加到模具121的相應(yīng)側(cè)表面上的多個(gè)部分上，變形單元124能夠修正圖案區(qū)域121a中的模具121變形。作為變形單元124的致動(dòng)器，例如使用線性馬達(dá)、氣缸或者壓電致動(dòng)器。
[0042]模具驅(qū)動(dòng)單元123包括諸如線性馬達(dá)或者氣缸的致動(dòng)器，并且沿著