TW201737310A - 壓印設備、壓印方法、用於製造物品的方法、以及模具 - Google Patents

壓印設備、壓印方法、用於製造物品的方法、以及模具 Download PDF

Info

Publication number
TW201737310A
TW201737310A TW106109759A TW106109759A TW201737310A TW 201737310 A TW201737310 A TW 201737310A TW 106109759 A TW106109759 A TW 106109759A TW 106109759 A TW106109759 A TW 106109759A TW 201737310 A TW201737310 A TW 201737310A
Authority
TW
Taiwan
Prior art keywords
mold
substrate
light
imprint
shape
Prior art date
Application number
TW106109759A
Other languages
English (en)
Inventor
林達也
中川一樹
村上洋介
Original Assignee
佳能股份有限公司
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 佳能股份有限公司 filed Critical 佳能股份有限公司
Publication of TW201737310A publication Critical patent/TW201737310A/zh

Links

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C43/00—Compression moulding, i.e. applying external pressure to flow the moulding material; Apparatus therefor
    • B29C43/32—Component parts, details or accessories; Auxiliary operations
    • B29C43/52—Heating or cooling
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C43/00—Compression moulding, i.e. applying external pressure to flow the moulding material; Apparatus therefor
    • B29C43/02—Compression moulding, i.e. applying external pressure to flow the moulding material; Apparatus therefor of articles of definite length, i.e. discrete articles
    • B29C43/021—Compression moulding, i.e. applying external pressure to flow the moulding material; Apparatus therefor of articles of definite length, i.e. discrete articles characterised by the shape of the surface
    • G—PHYSICS
    • G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03F—PHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
    • G03F7/00—Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
    • G03F7/0002—Lithographic processes using patterning methods other than those involving the exposure to radiation, e.g. by stamping
    • G—PHYSICS
    • G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03F—PHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
    • G03F7/00—Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
    • G03F7/002—Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor using materials containing microcapsules; Preparing or processing such materials, e.g. by pressure; Devices or apparatus specially designed therefor
    • G03F7/0022—Devices or apparatus
    • G03F7/0032—Devices or apparatus characterised by heat providing or glossing means
    • G—PHYSICS
    • G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03F—PHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
    • G03F7/00—Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
    • G03F7/26—Processing photosensitive materials; Apparatus therefor
    • G03F7/38—Treatment before imagewise removal, e.g. prebaking
    • G—PHYSICS
    • G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03F—PHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
    • G03F7/00—Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
    • G03F7/70—Microphotolithographic exposure; Apparatus therefor
    • G03F7/70216—Mask projection systems
    • G03F7/70308—Optical correction elements, filters or phase plates for manipulating imaging light, e.g. intensity, wavelength, polarisation, phase or image shift
    • G—PHYSICS
    • G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03F—PHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
    • G03F7/00—Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
    • G03F7/70—Microphotolithographic exposure; Apparatus therefor
    • G03F7/708—Construction of apparatus, e.g. environment aspects, hygiene aspects or materials
    • G03F7/70858—Environment aspects, e.g. pressure of beam-path gas, temperature
    • G03F7/70866—Environment aspects, e.g. pressure of beam-path gas, temperature of mask or workpiece
    • G03F7/70875—Temperature, e.g. temperature control of masks or workpieces via control of stage temperature
    • H—ELECTRICITY
    • H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10P—GENERIC PROCESSES OR APPARATUS FOR THE MANUFACTURE OR TREATMENT OF DEVICES COVERED BY CLASS H10
    • H10P72/00—Handling or holding of wafers, substrates or devices during manufacture or treatment thereof
    • H10P72/06—Apparatus for monitoring, sorting, marking, testing or measuring
    • H10P72/0602—Temperature monitoring
    • H—ELECTRICITY
    • H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10P—GENERIC PROCESSES OR APPARATUS FOR THE MANUFACTURE OR TREATMENT OF DEVICES COVERED BY CLASS H10
    • H10P76/00—Manufacture or treatment of masks on semiconductor bodies, e.g. by lithography or photolithography
    • H10P76/20—Manufacture or treatment of masks on semiconductor bodies, e.g. by lithography or photolithography of masks comprising organic materials
    • H10P76/204—Manufacture or treatment of masks on semiconductor bodies, e.g. by lithography or photolithography of masks comprising organic materials of organic photoresist masks
    • H10P76/2041—Photolithographic processes
    • H—ELECTRICITY
    • H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10P—GENERIC PROCESSES OR APPARATUS FOR THE MANUFACTURE OR TREATMENT OF DEVICES COVERED BY CLASS H10
    • H10P95/00—Generic processes or apparatus for manufacture or treatments not covered by the other groups of this subclass
    • H10P95/90—Thermal treatments, e.g. annealing or sintering
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29K—INDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASSES B29B, B29C OR B29D, RELATING TO MOULDING MATERIALS OR TO MATERIALS FOR MOULDS, REINFORCEMENTS, FILLERS OR PREFORMED PARTS, e.g. INSERTS
    • B29K2905/00—Use of metals, their alloys or their compounds, as mould material
    • B29K2905/08—Transition metals

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Atmospheric Sciences (AREA)
  • Toxicology (AREA)
  • Environmental & Geological Engineering (AREA)
  • Epidemiology (AREA)
  • Public Health (AREA)
  • Shaping Of Tube Ends By Bending Or Straightening (AREA)
  • Exposure Of Semiconductors, Excluding Electron Or Ion Beam Exposure (AREA)

Abstract

一種壓印設備，用於藉由使用包括圖案化部分的模具而在基板的處理區域上形成壓印材料的圖案，該壓印設備包括加熱單元。加熱單元加熱基板，使得處理區域與圖案化部分之間的形狀差減小，以及加熱模具，使得模具與被加熱的基板之間的溫度差減小。

Description

壓印設備、壓印方法、用於製造物品的方法、以及模具
本發明內容係關於壓印設備、壓印方法、用於製造物品的方法、以及模具。
隨著對半導體裝置和微機電系統(MEMS)的小型化的日益增長的需求，除了已知的光刻之外，使用模具在基板上模製壓印材料以在基板上形成壓印材料的圖案的微加工技術也引起了注意。此技術還被稱為壓印技術。利用此技術，可以在基板上形成數奈米量級的精細結構。壓印技術的一個例子是光固化方法。使用光固化方法的壓印設備首先將光固化壓印材料施加到基板上的作為壓印區域的投射區域上。接下來，壓印設備使用模具使壓印材料成形。接著，壓印設備施加光，例如，紫外光，以固化壓印材料並接著釋放壓印材料以在基板上形成樹脂圖案。
在一系列的裝置製造過程中，基板可以藉由沉積過程中的加熱過程(例如，濺射)而膨脹或收縮，以 在基板上預先形成的投射區域中沿在基板的表面上以直角相交的兩個軸線的方向上改變。為此原因，當將模具以及基板上的壓印材料壓在一起時，壓印設備需要使投射區域的形狀與形成在模具上的圖案化部分的形狀彼此對準。
日本專利公開第2013-102132號中揭露了用於將變形的投射區域的形狀與圖案化部分的形狀彼此對準的技術的例子。這揭露了藉由加熱基板使投射區域變形的壓印設備。
在將投射區域的形狀與圖案化部分的形狀彼此對準時，校正投射區域的形狀和圖案化部分的形狀，其中壓印材料夾在模具與基板中間。當夾在模具與基板之間的壓印材料的厚度變為奈米數量級時，作為非牛頓流體的壓印材料的黏彈性(viscoelasticity)增加，使得其不可能校正投射區域的形狀和圖案化部分的形狀。為此原因，必須在模具未與施加在基板上的壓印材料接觸的狀態下，校正投射區域的形狀和圖案化部分的形狀。在這種情況下，在藉由加熱校正投射區域的形狀之後，模具和施加在基板上的壓印材料彼此接觸，使得基板的熱經由壓印材料被吸收於模具中以改變投射區域的形狀，降低對準精度。
本發明提供對準精度的減少被降低的壓印設備、壓印方法、製造物品的方法及模具。
根據本發明的一態樣的壓印設備是用於藉由 使用包括圖案化部分的模具而在基板的處理區域上形成壓印材料的圖案的壓印設備。壓印設備包括被配置以加熱模具和基板的加熱單元。加熱單元加熱基板，使得處理區域與圖案化部分之間的形狀差減小，以及加熱模具，使得模具與加熱的基板之間的溫度差減小。
從例示性實施例參照所附圖式的以下描述，本發明的進一步特徵將變得清楚明瞭。
1‧‧‧壓印設備
1y‧‧‧基板
1z‧‧‧基板
2‧‧‧光照射單元
2z‧‧‧工件
3‧‧‧模具保持機構
3y‧‧‧壓印材料
3z‧‧‧壓印材料
4‧‧‧階台
4y‧‧‧壓印模具
4z‧‧‧壓印模具
5‧‧‧施加單元
5a‧‧‧排放噴嘴
5z‧‧‧凹槽
6‧‧‧加熱機構
7‧‧‧控制單元
8‧‧‧模具
8a‧‧‧圖案化部分
9‧‧‧光
10‧‧‧基板
11‧‧‧模具保持單元
12‧‧‧模具驅動機構
13‧‧‧開口區域
14‧‧‧壓印材料
16‧‧‧基板保持單元
17‧‧‧階台驅動機構
18‧‧‧參考反射鏡
19‧‧‧雷射干涉儀
20‧‧‧投射區域
21‧‧‧照射光
22‧‧‧加熱光源
23‧‧‧光調整器
24‧‧‧調整後的光
25‧‧‧反射器
26‧‧‧對準測量單元
27‧‧‧基台
28‧‧‧橋接台板
29‧‧‧隔振器
30‧‧‧支撐柱
61‧‧‧模具加熱機構
62‧‧‧紅外輻射源
63‧‧‧模具光調整器
64‧‧‧調整後的紅外線
65‧‧‧反射器
101‧‧‧吸收部分
102‧‧‧吸收膜
105‧‧‧校正前形狀
106‧‧‧校正後形狀
107‧‧‧溫度分佈
108‧‧‧校正前形狀
109‧‧‧校正後形狀
110‧‧‧溫度分佈
201‧‧‧模具形狀校正機構
L1x‧‧‧長度
L1y‧‧‧長度
L2x‧‧‧長度
L2y‧‧‧長度
S01~S10‧‧‧步驟
圖1是顯示根據本發明的第一實施例的壓印設備的配置的圖。
圖2是顯示壓印設備的加熱機構6等的配置和設置的圖。
圖3是第一實施例的壓印過程的流程圖。
圖4A是顯示第一實施例的模具的配置的圖。
圖4B是顯示第一實施例的基板上的投射區域的圖。
圖5是顯示第一實施例的模具的圖案化部分和基板上的投射區域的形狀的校正以及其溫度分佈的圖。
圖6是顯示第二實施例的模具加熱機構的配置和設置的圖。
圖7是先前技術的壓印過程的流程圖。
圖8A至圖8F是顯示用於製造物品的方法的圖。
圖9A至圖9D是顯示用於製造物品的另一方法的圖。
在下文中，將參照圖式詳細地描述本發明的實施例。在圖式中，相同的部件被給賦予相同的標號，且將省略冗餘的描述。
第一實施例
圖1是顯示壓印設備的代表性例子的圖。壓印設備1是形成固化材料的圖案的設備，藉由使模具與供應到基板上的壓印材料彼此接觸且藉由給予壓印材料用於固化的能量而將模具的凹凸圖案轉印到固化材料的圖案。在本實施例中，壓印設備1是採用光固化方法的壓印設備。在圖1中，Z軸平行於對基板10上的壓印材料14施加光的照明系統的光軸，且X軸和Y軸在垂直於Z軸的平面中以直角相交。X軸、Y軸和Z軸亦在其他圖式中被定義。
壓印設備1包括光照射單元2、模具保持機構3、階台4、施加單元5、加熱機構(加熱單元)6、對準測量單元26、控制單元7以及其它部件。
光照射單元2在壓印過程中對基板10上的壓印材料14施加光9。光照射單元2包括光源(未示出)以及將從光源發射的光9調整到適於壓印的光的光學元件 (未示出)。
基板10由玻璃、陶瓷、金屬、半導體、樹脂等所製成，在基板10上可以根據需要形成由不同於基板10材料的材料所製成的構件。基板10的具體例子包括矽晶圓、複合半導體晶圓和石英玻璃。可以在施加壓印材料14之前提供用於增強壓印材料14與基板10之間的黏性的黏合劑層。
壓印材料14被施加到基板10的表面，並使用形成在模具8上的圖案化部分8a而被模製。壓印材料14由在固化能量的施加時被固化的固化性組合物(也稱為未固化樹脂)所製成。固化能量的例子包括電磁波、輻射和熱。電磁波的例子包括光，例如，選自10nm或以上且1mm或以下的範圍的紅外線、可見光和紫外線，以及，例如，X射線和伽瑪射線的電磁輻射。輻射的例子是微粒輻射(corpuscular radiation)，例如，電子束。
固化性組合物是在施加光或輻射時、或藉由加熱而固化的組合物。其中，藉由光而固化的光固化性組合物至少包含聚合性化合物以及光聚合引發劑(photopolymerization initiator)，且當需要時可以進一步包含非聚合性化合物或溶劑。非聚合性化合物是從敏化劑、氫予體(hydrogen donor)、內部脫模劑、表面活性劑、抗氧化劑以及聚合物成分的群組中所選出的至少一種。
聚合性化合物是與由光聚合引發劑所產生的 聚合因子(例如，自由基)反應的化合物，以藉由連鎖反應(chain reaction)(聚合反應)而形成由高分子聚合物(high polymer)所構成的固體。在一個例子中，聚合性化合物是包含一個或複數個丙烯醯基或甲基丙烯醯基的化合物，亦即，(甲基)丙烯酸化合物。光聚合引發劑是在接收光時產生聚合因子的化合物。光聚合引發劑的例子為自由基發生劑，例如，醯基氧化膦化合物。
壓印材料14藉由旋轉塗布機或狹縫塗布機而以薄膜形式被施加到基板10上。或者，壓印材料14可被以液滴形式或者以藉由連接複數個液滴所形成的島或膜的形式而施加到基板10上。壓印材料14的黏度(25℃時的黏度)為，例如，1mPa．s以上且100mPa．s以下。
模具8的周邊形狀為，例如，正方形，且模具8的面向基板10的表面包括圖案化部分8a，將被轉印的凹凸圖案(例如，電路圖案)三維地形成在此表面上。模具8的材料的例子包括玻璃、石英、透光樹脂(包括聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)樹脂和聚碳酸酯樹脂)、透明金屬蒸發膜(evaporated film)、包括聚二甲基矽氧烷的撓性隔膜、光固化性膜、金屬膜以及其它透光材料。此外，為了有利於稍後描述的變形，模具8可具有空腔(凹陷)，其平面形狀為圓形且在被以光9照射的表面上具有一定深度。
模具保持機構3包括保持模具8的模具保持單元11、以及保持模具保持單元11的模具驅動機構12。 模具驅動機構12藉由移動保持模具8的模具保持單元11來移動模具8。模具保持單元11可藉由以真空吸力或靜電力吸引模具8的光9照射表面的周邊區域來保持模具8。例如，當模具保持單元11使用真空吸力保持模具8時，模具保持單元11連接到安裝在外部的真空泵(未示出)，且模具8的安裝和拆卸藉由真空泵的開/關而被切換。模具保持單元11和模具驅動機構12在中心(內部)具有開口區域13，使得從光照射單元2發射的光9朝向基板10行進。在開口區域13中，設置有透光構件(未示出)，此透光構件使由開口區域13的一部分和模具8所封閉的空間成為封閉空間。透光構件由透射光9的材料(例如，玻璃)所製成。封閉空間中的壓力由包括真空泵的壓力控制單元(未示出)控制。當模具8被壓靠於基板10上的壓印材料14時，壓力控制單元將空間中的壓力設定為高於外部壓力。當空間中的壓力上升時，圖案化部分8a朝向基板10彎曲為凸出形狀，以允許圖案化部分8a從圖案化部分8a的中心與壓印材料14接觸。這防止氣體(例如，空氣)保留在圖案化部分8a與壓印材料14之間，從而允許壓印材料14被填充到圖案化部分8a的每個凹凸部分。
在本實施例中，藉由抵壓和釋放模具8一次而形成壓印材料14的圖案的處理區域是投射區域20(參見圖2)。投射區域20是其上已形成圖案且被劃分線(未示出)所分割之底層的單位區域。單一個投射區域 20對應於重複性圖案，重複性圖案係由在後端步驟中被使用的曝光裝置而使用光罩所形成。單一個投射區域的例子是約26mm×33mm的區域，用戶期望的晶片尺寸的一個或複數個圖案形成在此區域中。
模具驅動機構12在Z軸方向上移動模具8，同時選擇性地將模具8抵壓到基板10上的壓印材料14以及從此壓印材料14釋放模具8。可用作模具驅動機構12的致動器的例子包括線性馬達和氣缸。為了解決模具8的高精度定位，模具驅動機構12可包括複數個驅動系統，複數個驅動系統包括粗動驅動系統和微動驅動系統。此外，模具驅動機構12可具有位置控制功能，此位置控制功能不僅對於Z軸方向，且還對於X軸方向、Y軸方向、圍繞x軸的旋轉方向(θx)、圍繞y軸的旋轉方向(θy)以及圍繞z軸的旋轉方向(θz)，且模具驅動機構12還具有用於校正模具8傾斜的傾斜功能。雖然壓印設備1的抵壓和釋放操作可藉由使用模具驅動機構12在Z軸方向上移動模具8來執行，其亦可藉由在Z軸方向上移動稍後描述的階台4來執行，或者可藉由使得模具8和階台4兩者相對於彼此運動來執行。
階台4保持基板10，並在模具8及基板10上的壓印材料14的抵壓中使模具8和壓印材料14對準。階台4包括藉由吸力保持基板10的基板保持單元16以及機械地保持基板保持單元16且能夠在軸向上移動基板保持單元16的階台驅動機構17。可用作階台驅動機構17的 致動器的例子包括線性馬達和平面馬達。階台驅動機構17亦可由複數個驅動系統所構成，複數個驅動系統包括用於X軸方向和Y軸方向的粗動驅動系統和微動驅動系統。此外，階台驅動機構17可具有用於Z軸方向上的位置調整的驅動系統、基板10的θ方向上的位置調整功能、以及用於校正基板10的傾斜的傾斜功能。階台4還包括對應於X方向、Y方向、Z方向、θx方向、θy方向和θz方向之位於側面上的複數個參考反射鏡18。壓印設備1包括複數個雷射干涉儀19，其以對應於各個參考反射鏡18的方式向複數個參考反射鏡18施加光束。階台4的位置由複數個雷射干涉儀19所測量。雷射干涉儀19即時測量階台4的位置。稍後描述的控制單元7基於此時的測量值來執行階台4上的基板10的定位控制。
施加單元5設置在模具保持機構3附近，並將未固化的壓印材料14施加到基板10上。取決於將在基板10上形成的壓印材料14的期望厚度以及將形成的圖案的密度，適當地確定從施加單元5的排出噴嘴5a所排出的壓印材料14的量。
對於壓印處理，對準測量單元26獲取模具8的圖案化部分8a的形狀以及基板10上的投射區域20的形狀。對準測量單元26可被配置成同樣在壓印過程期間獲取圖案化部分8a的形狀和投射區域20的形狀。
控制單元7控制壓印設備1的部件的操作。控制單元7由，例如，電腦，所構成，其藉由線路而被連 接到壓印設備1的部件，並根據程式等來執行對部件的控制。控制單元7可配置在與壓印設備1的其它部分共用的殼體中，或者可配置在與壓印設備1的其它部分分開的殼體中。控制單元7可由複數個電腦所構成，且可被包括在將被控制的部件中。
壓印設備1包括放置有階台4的基台27、固定模具保持機構3的橋接台板(bridge platen)28、以及自基台27延伸以經由隔振器(vibration isolator)29支撐橋接台板28的支撐柱30。隔振器29消除了從地板表面傳遞到橋接台板28的振動。壓印設備1還可包括將模具8從壓印設備1的外部輸送到模具保持機構3的模具輸送機構、以及將基板10從壓印設備1的外部輸送到階台4的基板輸送機構，雖然二者均未顯示。
參照圖2，將描述加熱模具8和基板10的加熱機構6、以及模具形狀校正機構。圖2是顯示加熱機構6等的配置和設置的圖。在圖2中，與圖1相同的部件被賦予相同的標號，且其描述將被省略。
加熱機構6加熱基板10上的投射區域20和模具8的圖案化部分8a。加熱機構6包括施加用於加熱投射區域20和圖案化部分8a的照射光21的加熱光源22(光源)。加熱機構6還包括調整照射光21的照射劑量(irradiation dose)的光調整器23(調整單元)、以及界定光路使得調整後的光24朝向基板10的表面行進的反射器25。從加熱光源22發射的照射光21可為具有在使壓 印材料14曝光(固化)的光之波長帶以外的波長的光。例如，當壓印材料14是藉由在200nm至400nm的波長帶中的紫外線而固化的光固化性樹脂時，照射光21可為處於400nm至1200nm的波長帶中的光。例如，當模具8的材料為石英時，具體地，可以使用在400nm至750nm的波長帶中的可見光。當調整後的光24經由模具8而被施加到基板10上時，由於模具8對於可見光的光吸收率低於基板10的光吸收率，可見光幾乎不會在模具8中被吸收。光吸收率是被施加到某種物質的光被吸收的比率。當光吸收率為高的時，由光吸收所產生的熱量為大的。
光調整器23允許照射光21中具有特定波長的光經由濾光器(未示出)被施加向基板10的表面，以便在投射區域20的至少平面區域中形成期望的劑量分佈。光調整器23的例子是液晶裝置，其包括複數個液晶裝置作為光透射表面上的光調變元件，且能夠藉由單獨控制將被施加到複數個液晶裝置的電壓來改變劑量分佈。光調整器23的另一個例子是數位微鏡裝置(digital micromirror device,DMD)，其包括複數個反射鏡元件作為光反射表面上的光調變元件，且能夠藉由單獨調整反射鏡元件的平面方向來改變劑量分佈。藉由控制每個反射鏡元件的光反射表面在預定方向上被傾斜的時間，DMD控制由反射鏡元件所反射且被施加到基板10上的光的照射時間。因此，基板10上的對應於單獨反射鏡元件的微小 區域中所產生的熱的量被調整，從而在投射區域20上形成期望的溫度分佈。或者，加熱光源22可包括複數個光源，將從複數個光源發射的光可被單獨調整，且光調整器23可採用藉由單獨調整將發射的光來改變劑量分佈的方法。無論採用哪種方法，光調整器23能夠以均勻的劑量分佈或不均勻的劑量分佈將照射光21施加到基板10的表面上。
加熱光源22和光調整器23可被設置在壓印設備1中，以便在固化壓印材料14時不阻擋從光照射單元2所發射的光9的光路。在本實施例中，加熱光源22和光調整器23被設置在開口區域13上方的位置(靠近光照射單元2)，在此位置處，調整後的光24從X軸方向上的一側輻射。在此情況下，調整後的光24進入被連接到開口區域13的空間，接著被反射器25反射，並且穿過模具8到達基板10上的投射區域20上。同時，從光照射單元2輻射的光9穿過反射器25到達基板10上。反射器25可為二向分光鏡(dichroic mirror)等，其可取決於光的波長而在透射與反射之間切換。
模具形狀校正機構(模具形狀校正單元)201是用於藉由對模具8的周邊施加外力來校正圖案化部分8a的形狀的機構。模具形狀校正機構201被安裝在模具保持單元11上，且能夠藉由使用以流體(例如，空氣或油)來操作的氣缸或壓電元件而從周邊方向對模具8加壓來校正圖案化部分8a的形狀。
下面將描述先前技術中的壓印過程。在先前技術的壓印設備中，與圖1中的壓印設備1相同的部件被以相同的標號表示，且將省略其描述。如上所述，基板10上的投射區域20可在被帶入到壓印設備1之前被放大或縮小，使得形狀(或尺寸)可在X-Y平面中在以直角相交的兩個軸線的方向上被改變。投射區域20的變形分量的例子包括放大、平行四邊形或梯形線性(trapezoidal linear)分量、以及拱形和卷狀或桶形高階分量，且其被組合以使投射區域20變形。當將模具8以及基板10上的壓印材料14被抵壓在一起時，壓印設備1校正投射區域20的形狀和圖案化部分8a的形狀，使得這些形狀可被對準。藉由基於從由對準測量單元26所測量的測量結果計算出的校正量使基板10上的投射區域20熱變形，且進一步藉由使圖案化部分8a彈性變形，壓印設備1達成對準。
圖7是先前技術的壓印過程的流程圖。首先，控制單元7使基板輸送機構(未示出)攜帶基板10並使基板保持單元16將基板10保持在階台4上(S01)。接著，控制單元7驅動階台驅動機構17以移動階台4，使得基板10上的投射區域20定位在由施加單元5所執行的施加的位置處。接著，控制單元7使施加單元5將壓印材料14施加到投射區域20上(S02)。
接著，控制單元7驅動階台驅動機構17移動階台4，使得其上施加有壓印材料14的投射區域20被定 位在圖案化部分8a的正下方。控制單元7接著使對準測量單元26(形狀獲取單元)測量圖案化部分8a的形狀和投射區域20的形狀(S03)。對準測量單元26測量設置在圖案化部分8a和投射區域20的四個角落處的對準標記，以便由對準標記在x-y方向上的位置來確定圖案化部分8a的形狀和投射區域20的形狀。對準標記可以不必被設置在圖案化部分8a和投射區域20的四個角落處。例如，複數個對準標記可被設置在圖案化部分8a和投射區域20的外周附近的適當位置處。可在壓印過程之前測量圖案化部分8a的形狀和投射區域20的形狀，且可使用測量結果。
對準測量單元26可藉由同時測量設置在圖案化部分8a和投射區域20處的對準標記來確定圖案化部分8a的形狀與投射區域20的形狀之間的差。在此情況下，在模具8及基板10上的壓印材料14一起被抵壓之前、或者在它們被抵壓之後且在它們被釋放之前，對準測量單元26測量對準標記。
接著，控制單元7從測量結果分析被包含在投射區域20中的變形分量(S04)。控制單元7使控制單元7中的計算單元(未示出)從分析的結果去計算用於圖案化部分8a的模具校正量以及用於基板10上的投射區域20的基板校正量(S05)。
接著，控制單元7基於基板校正量來確定劑量分佈，並使光調整器23形成調整後的光24。調整後的 光24加熱基板10以使投射區域20熱變形，使得投射區域20的形狀被校正(S06)。對於劑量分佈，可預先準備對應於各種變形分量和校正量的劑量分佈圖案，由此可推導出用於校正投射區域20所需的劑量分佈。控制單元7使用確定的劑量分佈作為指標來控制加熱光源22和光調整器23的操作。此時，在接收到具有劑量分佈的光(調整後的光24)時，溫度分佈被形成在投射區域20的平面區域的內和外。
接著，控制單元7使模具形狀校正機構201基於模具校正量對模具8施加外力，以校正圖案化部分8a的形狀(S07)。
接著，控制單元7驅動模具驅動機構12以將模具8壓靠在基板10上的壓印材料14(壓印過程)。這使壓印材料14填充圖案化部分8a的凹凸部分。在此狀態下，控制單元7使光照射單元2從模具8的上方發射光9，以便使用透過模具8的光9來固化壓印材料14(固化過程)。在壓印材料14被固化之後，控制單元7驅動模具驅動機構12以從壓印材料14釋放模具(脫模過程)。這以三維形式在投射區域20上形成對應於圖案化部分8a的凹凸部分的壓印材料14的圖案(層)(S08)。
接著，控制單元7確定在基板10上所形成的複數個投射區域20的最後一個投射區域20上的壓印過程是否完成(S09是)。如果在S09，控制單元7確定壓印 過程尚未完成(S09否)，則控制單元7接著驅動階台驅動機構17以移動階台4(S10)。接著，控制單元7返回到步驟S02，以在下一個投射區域上執行壓印過程。如果在S09，控制單元7確定壓印過程已經完成，則控制單元7接著終止基板10上的壓印過程。藉由在以驅動階台4改變投射區域20的同時多次執行壓印過程，可在單一個基板10上形成壓印材料14的複數個圖案。
在S08的壓印過程中，如果使具有與壓印設備1中的溫度近似的溫度的模具8接觸由加熱機構6加熱的投射區域20以形成溫度分佈，則熱在基板10與模具8之間傳遞以改變形成在基板10上的溫度分佈。這改變投射區域20的形狀，以降低圖案化部分8a和投射區域20的對準精度。
因此，本實施例被配置成藉由加熱模具8來防止模具8與基板10之間的熱傳遞，使得基板10上的溫度與模具8的溫度之間的差為小的。
將參照圖3顯示的流程圖描述本實施例的壓印過程。首先，從S01至S05的過程與圖7中的S01至S05的過程相同，且將省略其描述。在S11處，藉由控制單元7從基板校正量確定劑量分佈，且藉由光調整器23形成調整後的光24。藉由調整後的光24在基板10上形成溫度分佈，並使投射區域20熱變形以校正投射區域20的形狀。此外，本實施例的模具8被配置成吸收調整後的光24的一部分，以便在調整後的光24在基板10上產生 溫度分佈的同時在模具8的圖案化部分8a上形成溫度分佈。
圖4A和圖4B是顯示根據本實施例的模具8的配置以及基板10上的投射區域20的圖。將描述用於在模具8的圖案化部分8a上形成溫度分佈的配置。如圖4A所示，本實施例的模具8具有吸收部分(光吸收部分)101，其吸收在與圖案化部分8a所形成的表面相對的表面上之調整後的光24的一部分的能量。吸收部分101具有吸收波長處於某一範圍內的光(光的一部分)並透射波長處於另一範圍內的光(光的另一部分)的特性，且由於被吸收的光的能量而產生熱。因此，亦在模具8的圖案化部分8a上藉由調整後的光24而形成溫度分佈，使得基板10與模具8之間的熱傳遞可被減少。吸收部分101可為吸收光的吸收膜102。吸收膜102的例子是吸收400nm至1200nm範圍中的特定波長的光的吸收型中性密度(ND)濾光器(neutral density filter)，400nm至1200nm是照射光21的波長帶。ND濾光器的例子是包含鉻或鎳合金的金屬膜。這種ND濾光器可藉由改變膜厚度來改變光吸收率。確定吸收膜102的光吸收率，使得當施加調整後的光24時，形成在投射區域20上的溫度分佈和形成在圖案化部分8a上的溫度分佈具有特定溫度差或更小的溫度差。實際上，基於模具8的物理特性和模具8的周圍環境的溫度來確定吸收膜102的光吸收率。
例如，假設模具8的圖案化部分8a的溫度分 佈和基板10的溫度分佈藉由使在模具8和基板10中所產生的熱量相等而變得相等。假設對於波長為450nm的光，基板10具有85%的光吸收率，且模具8具有吸收膜102，吸收膜102對於波長為450nm的光具有A[%]的光吸收率。在此情況下，當施加波長為450nm、且輻射劑量為2.0[W]的光時，模具8中所產生的熱量h1[W]與基板10中所產生的熱量h2[W]之間的關係如下：h1=A×2.0....(1)
h2=(2.0-h1)×0.85...(2)
h1=h2...(3)
因此，可以根據方程式(1)至(3)將吸收膜102的光吸收率A確定為約0.46[%]。在這些計算中，不考慮由表面反射所造成的損失。
控制單元7使用光調整器23調整從加熱光源22所發射的照射光21的量以及調整後的光24的劑量分佈。此時，調整輻射劑量和劑量分佈，使得用於校正投射區域20的形狀所需的溫度分佈、以及形成在投射區域20上的溫度分佈與形成在圖案化部分8a上的溫度分佈之間的溫度差小於閾值。可以使用方程式(4)獲得閾值T，其中，L1x是投射區域20在X方向上的長度，L2x是形狀改變後之投射區域20在X方向上的長度，且E是基板10的線性膨脹係數，如圖4B所示。
T=(L2x-L1x)/(E×L1x)=RC/E...(4)
RC是投射區域20在X方向上的長度的變化 率。例如，假設投射區域20在X方向上的側邊的長度L1x為26mm，且投射區域20在形狀改變之後在X方向上的長度L2x與在形狀改變之前的長度L1x之間的差為4.0nm(作為對於對準精度的容許值)，RC約為1.5×10-7。假設基板10的線性擴張係數E為2.4ppm。如果在方程式(4)中替換這些值，則閾值T為約0.064℃。因此，考慮到吸收膜102的光吸收率來控制調整後的光24的劑量分佈，使得投射區域20上的溫度分佈與圖案化部分8a上的溫度分佈之間的溫度差小於閾值。此外，藉由使用投射區域20在Y方向上的長度L1y和形狀改變後的長度L2y，也可以如同針對X方向一樣針對Y方向獲得閾值。在此情況下，可以採用針對X方向和Y方向的閾值中的較小閾值。雖然上面的實施例已針對投射區域20在膨脹方向上改變的情況來進行描述，但在投射區域20在收縮方向上改變的情況下也可以藉由相同的方法獲得閾值。
以此方式，可以將由從基板10到模具8的熱傳遞所造成的投射區域20的變形的量保持在特定範圍內，使得可以減少或消除圖案化部分8a和投射區域20的對準精度的降低。
或者，取代吸收膜102，可將具有吸收帶有處於某一範圍中的波長的光、以及反射帶有處於另一範圍中的波長的光之特性的材料混合到模具8的材料中，以形成吸收部分101。在一個例子中，可以混合硫化鎘的細顆粒。在此情況下，可以藉由改變材料的混合比率來調整光 吸收率。吸收部分101可以包括吸收膜102和混合材料。
回到圖3中，將描述隨後的壓印過程。在圖3中的S07處，控制單元7使模具形狀校正機構201利用形成在圖案化部分8a上的溫度分佈去校正圖案化部分8a的形狀(S07)。藉由在圖案化部分8a上形成溫度分佈，圖案化部分8a因熱膨脹而變形。在本實施例中，如果模具8的材料為石英，則線性膨脹係數為約0.5ppm。如果基板10的材料為單晶矽，則線性膨脹係數為約2.4ppm。例如，當藉由在投射區域20上形成溫度分佈而將投射區域20的長度校正12nm時，圖案化部分8a的長度變化約2.5nm。因此，圖案化部分8a因為熱而造成的形狀變化小於基板10的投射區域20的形狀變化，且可以校正基板10的投射區域20的形狀，使得圖案化部分8a與投射區域20之間的形狀差可被減小。此外，即使圖案化部分8a因為熱而具有溫度分佈，使得圖案化部分8a的形狀由於熱膨脹而變化，也可以使用模具形狀校正機構201來校正形狀變化。利用對準測量單元26測量圖案化部分8a的形狀和投射區域20的形狀。接著，藉由由向模具8施加外力造成的彈性變形，使用模具形狀校正機構201基於測量結果來校正圖案化部分8a的形狀，使得圖案化部分8a與投射區域20之間的形狀差變小。
接著，如圖7的S08處，控制單元7執行壓印過程、固化過程以及脫模過程(S08)。在壓印過程中，圖案化部分8a被壓靠於投射區域2，其中，圖案化 部分8a上的溫度分佈與形成在投射區域20上的溫度分佈的溫度差小於預定閾值。這可以減少基板10與模具8之間的熱傳遞。這減少或消除投射區域20的形狀變化，從而防止圖案化部分8a和投射區域20的對準精度降低。在圖3所示的流程圖中，可在壓印過程(S08)中連續地施加調整後的光24，以保持基板10上的投射區域20和模具8的圖案化部分8a之所產生的溫度分佈。可連續地施加調整後的光24直至固化過程和脫模過程(S08)。調整後的光24的施加可在壓印過程(S08)開始之後開始。由於圖3中的步驟S09和S10與圖7中的步驟S09和S10相同，將省略其描述。
圖5是顯示模具8的圖案化部分8a和基板10的投射區域20的形狀的校正以及其溫度分佈的圖。在此，僅包含梯形分量的變形在投射區域20中發生的情況將作為例子來描述。將調整後的光24施加到投射區域20的校正前形狀108以形成溫度分佈110。在此情況下，投射區域20中的梯形分量的變形僅在X方向上，並因此賦予溫度分佈110僅在Y方向上的傾斜。由於溫度分佈110，校正前形狀108熱變形為投射區域20的校正後形狀109。同時，在圖案化部分8a上形成與溫度分佈110的溫度差小於閾值的溫度分佈107，且藉由利用模具形狀校正機構201向模具8施加外力，圖案化部分8a的校正前形狀105變形為校正後形狀106。在完成投射區域20的校正後形狀109和圖案化部分8a的校正後形狀106的校正 之後，模具8和基板10藉由壓印材料14彼此接觸。此時，基板10與模具8之間的熱傳遞減小，以使得基板10的溫度分佈與圖案化部分8a的溫度分佈之間的溫度差小於閾值，使得校正後形狀109和校正後形狀106得以保持。
因此，利用根據本實施例的壓印設備，可以減少或消除對準精度的降低。
第二實施例
將描述根據第二實施例的壓印設備。圖6是顯示模具加熱機構的配置和設置的圖。此實施例的壓印設備的特徵在於其包括模具加熱機構(模具加熱單元)61，模具加熱機構61包括紅外輻射源62，如圖6所示。模具加熱機構61藉由以光照射模具8來加熱模具8。模具加熱機構61包括發射用於加熱模具8的紅外線的紅外輻射源62、調整所發射的紅外線的劑量分佈的模具光調整器(調整單元)63、以及界定調整後的紅外線64的光路使得紅外線64被導引朝向模具8的表面的反射器65。紅外線可為具有，例如，750nm至1,000μm，的波長帶的光。當模具8由石英所製成時，被施加到模具8的紅外線在模具8中被吸收。當基板10由單晶矽所製成時，基板10的紅外吸收率小於模具8的紅外吸收率，且因此幾乎不會在基板10中被吸收。模具光調整器63包括能夠如光調整器23一樣改變劑量分佈的光調變元件。
形成在基板10上的投射區域20上的溫度分佈被形成為使得加熱機構(基板加熱單元)6的加熱光源22和光調整器23被由控制單元7所控制，使得調整後的光24被施加到基板10，如第一實施例中那樣。控制單元7利用模具光調整器63控制調整後的紅外線64的劑量分佈，使得與形成在投射區域20上的溫度分佈的溫度差小於閾值的溫度分佈被形成在圖案化部分8a上。這允許因為從基板10到模具8的熱傳遞而發生的投射區域20的變形的量處於特定範圍內，從而減小圖案化部分8a和投射區域20的對準精度的降低。
調整後的光24和調整後的紅外線64被施加到反射器65。反射器65可以是二向分光鏡，其具有，例如，反射帶有在紅外區域中的波長的光，以及透射帶有在比紅外區域的波長短的可見區域中的波長的光，的特性。調整後的光24和調整後的紅外線64藉由反射器65被引導到反射器25。反射器25可以是二向分光鏡，其具有，例如，反射帶有在紅外區域中的波長的光，以及透射帶有在比可見區域的波長短的紫外區域中的波長的光，的特性。利用反射器25，調整後的紅外線64被施加到模具8，且調整後的光24穿過模具8到達基板10上。
在圖3所示出的壓印過程的流程圖中的S11處，當在基板10上形成溫度分佈時，控制單元7也使用上述配置在模具8的圖案化部分8a上形成溫度分佈。壓印過程的其他步驟基本上相同於第一實施例中所描述的壓 印過程。
取決於由石英等所製成的模具8的紅外吸收率以及幾何形狀(例如，厚度)，並非所有被施加到模具8上的調整後的紅外線64的能量都能在模具8中被吸收，且其一部分可被施加到基板10。然而，由於基板10的材料是單晶矽，對形成在基板10的投射區域20上的溫度分佈的影響為低的，且因此基板10的紅外吸收率為低的。
或者，可使用光調整器23，其可處理帶有在可見光範圍和紅外範圍中的波長的光，且可以不使用模具光調整器63。
本實施例的壓印設備可具有包括溫度測量單元(未示出)的配置。溫度測量單元測量形成在基板10的投射區域20上的溫度分佈和形成在模具8的圖案化部分8a上的溫度分佈。控制單元7利用模具光調整器63基於溫度分佈的測量結果來控制調整後的紅外線64的劑量分佈，使得與投射區域20的溫度分佈的溫度差小於閾值的溫度分佈被形成在圖案化部分8a上。溫度測量單元的例子包括非接觸式溫度計，例如，輻射溫度計和紅外溫度計。
因此，利用本實施例的壓印設備，可以減少或消除對準精度的降低。
製造物品的方法
使用壓印設備所形成的固化產品的圖案可被永久地用於各種物品的至少一部分、或暫時地用於製造各種物品。物品的例子包括電路元件、光學元件、MEMS、記錄元件、感測器、以及模具。電路元件的例子包括逸失性或非逸失性半導體記憶體，例如，動態隨機存取記憶體(DRAM)、靜態隨機存取記憶體(SRAM)、快閃記憶體及磁性隨機存取記憶體(MRAM)；以及半導體裝置，例如，大型積體電路(large scale integration,LSI)、電荷耦合裝置(CCD)、影像感測器及現場可程式閘陣列(field-programmable gate array,FPGA)。光學元件的例子包括微透鏡、光導、波導、抗反射膜、繞射光柵、偏振元件、濾色器、發光裝置、顯示器及太陽能電池。MEMS的例子包括數位反射鏡裝置(DMD)、微通道以及機電轉換元件。記錄元件的例子包括光學碟片(例如，光碟(CD)和多樣化數位光碟(DVD))、磁碟、磁光碟(magneto optical disk)以及磁頭。感測器的例子包括磁感測器、光學感測器以及陀螺儀。模具的例子為壓印模具。
固化物體的圖案被用作為物品的部件的至少一部分或暫時用作為抗蝕劑遮罩。在蝕刻之後去除抗蝕劑遮罩，或者在基板處理過程中執行離子注入。
接著，將描述用於製造物品的具體方法。如圖8A所示，準備基板1z(例如，矽晶圓)，其表面上設置有工件2z(例如，絕緣體)。隨後，藉由噴墨法等將 壓印材料3z施加到工件2z的表面上。圖8A顯示出複數個液滴形式的壓印材料3z被施加到基板1z上的狀態。
如圖8B所示，壓印模具4z與基板1z上的壓印材料3z相對，且形成有凹凸圖案的表面與壓印材料3z相對。如圖8C所示，使壓印材料3z被施加於其上的基板1z與模具4z彼此接觸，並向其施加壓力。壓印材料3z填充模具4z與工件2z之間的間隙。當在此狀態下經由模具4z施加作為固化能量的光時，壓印材料3z被固化。
如圖8D所示，當模具4z和基板1z在壓印材料3z被固化之後而被相互分離時，固化的壓印材料3z的圖案被形成在基板1z上。固化的壓印材料3z的圖案具有模具4z的凹陷對應於固化產品的突起且模具4z的突起對應於固化產品的凹陷的形狀。換言之，模具4z的凹凸圖案被轉印到壓印材料3z。
如圖8E所示，當使用固化產品的圖案作為抗蝕刻遮罩來執行蝕刻時，移除工件2z的表面之不存在固化產品或僅留下稀薄的固化產品的部分，以形成凹槽5z。如圖8F所示，當移除固化產品的圖案時，可以獲得凹槽5z被形成在工件2z的表面上的物品。在此情況下，固化產品的圖案被移除。或者，圖案可不要在處理之後被移除，且圖案可被用作包括在半導體裝置等中的層間絕緣膜，亦即，物品的部件。
接著，將描述用於製造物品的另一種方法。如圖9A所示，準備由石英玻璃等所製成的基板1y，並藉 由噴墨法等將壓印材料3y施加到基板1y的表面上。若需要的話，可在基板1y的表面上設置另一材料層(例如，金屬或金屬化合物)。
如圖9B所示，壓印模具4y與基板1y上的壓印材料3y相對，且形成有凹凸圖案的表面與壓印材料3y相對。如圖9C所示，使壓印材料3y被施加於其上的基板1y與模具4y彼此接觸，並向其施加壓力。壓印材料3y填充模具4y與基板1y之間的間隙。當在此狀態下經由模具4y施加光時，壓印材料3y被固化。
如圖9D所示，當模具4y和基板1y在壓印材料3y固化之後而被相互分離時，固化的壓印材料3y的圖案被形成在基板1y上。因此，獲得具有固化產品的圖案作為部件的物品。在圖9D的狀態下，當使用固化產品的圖案作為遮罩而蝕刻基板1y時，可獲得其中凹陷和突起與模具4y(例如，壓印模具)的凹陷和突起相反的物品。
已經描述了本發明的實施例，應理解的是，本發明不侷限於實施例，且各種修改和改變可在其精神範圍內被作成。根據第一實施例和第二實施例的壓印設備不僅可以單獨地被提供，且還可以結合第一實施例和第二實施例而被提供。壓印材料14的圖案藉由在模具8和壓印材料14上的單一接觸和釋放操作被形成於其中的處理區域可包括複數個投射區域20。
根據本發明的實施例，可提供減少或消除對 準精度的降低之壓印設備、壓印方法、用於製造物品的方法、及模具。
雖然已經參照例示性實施例描述了本發明，但應理解的是，本發明不限於所揭露的例示性實施例。以下申請專利範圍的範疇應被賦予最寬廣的解釋，以涵蓋所有這類型的修改以及等效的結構和功能。

Claims (20)

  1. 一種壓印設備，用於藉由使用包括圖案化部分的模具而在基板的處理區域上形成壓印材料的圖案，該壓印設備包括：加熱單元，被配置來加熱該模具和該基板，其中，該加熱單元加熱該基板，使得該處理區域與該圖案化部分之間的形狀差減小，並且其中，該加熱單元加熱該模具，使得該模具與被加熱的該基板之間的溫度差減小。
  2. 一種壓印設備，用於藉由使用包括圖案化部分的模具而在基板的處理區域上形成壓印材料的圖案，該壓印設備包括：加熱單元，被配置為藉由向該模具和該基板施加光來加熱該模具和該基板，其中，該加熱單元使光吸收部分吸收該光的一部分並向該基板施加已穿過該光吸收部分和該模具的光，使得該處理區域與該圖案化部分之間的形狀差減小，並使得該圖案化部分與該處理區域之間的溫度差小於閾值。
  3. 如申請專利範圍第2項的壓印設備，其中，該加熱單元包括調整單元，該調整單元被配置來調整該光的照射劑量，其中，該調整單元包括光調變元件，並使用該光調變元件來調整該光的照射劑量分佈，使得該處理區域與該圖案化部分之間的形狀差減小，並且 其中，該加熱單元藉由向該模具的該光吸收部分施加由該調整單元調整其劑量分佈的光、以及藉由向該基板施加已穿過該光吸收部分和該模具的光而使該圖案化部分與該處理區域之間的溫度分佈差小於閾值。
  4. 如申請專利範圍第2項的壓印設備，其中，該加熱單元包括調整單元，該調整單元被配置來調整該光的照射劑量，其中，該調整單元包括其輻射能夠被調整的複數個光源，該調整單元調整來自該複數個光源的光的照射劑量分佈，使得該處理區域與該圖案化部分之間的形狀差減小，並且其中，該加熱單元藉由向該模具的該光吸收部分施加由該調整單元調整其劑量分佈的光、以及藉由向該基板施加已穿過該光吸收部分和該模具的光而使該圖案化部分與該處理區域之間的溫度分佈差小於閾值。
  5. 一種壓印設備，用於藉由使用包括圖案化部分的模具而在基板的處理區域上形成壓印材料的圖案，該壓印設備包括：基板加熱單元，被配置來加熱該基板；以及模具加熱單元，被配置來加熱該模具，其中，該基板加熱單元加熱該基板，使得該處理區域與該圖案化部分之間的形狀差減小，並且其中，該模具加熱單元加熱該模具，使得該模具與該基板之間的溫度差小於閾值。
  6. 一種壓印設備，用於藉由使用包括圖案化部分的模具而在基板的處理區域上形成壓印材料的圖案，該壓印設備包括：基板加熱單元，被配置成藉由向該基板施加第一光來加熱該基板，該第一光具有對於該基板的光吸收率，其係高於對於該模具的光吸收率；以及模具加熱單元，被配置成藉由向該模具施加第二光來加熱該模具，該第二光具有對於該模具的光吸收率，其係高於對於該基板的光吸收率，其中，該基板加熱單元向該基板施加該第一光，使得該處理區域與該圖案化部分之間的形狀差減小，並且其中，該模具加熱單元向該模具施加該第二光，使得該模具與被以該第一光照射的該基板之間的溫度差小於閾值。
  7. 如申請專利範圍第6項的壓印設備，其中，該模具加熱單元向該基板施加具有在固化該壓印材料的光的波長帶之外的波長的光。
  8. 如申請專利範圍第6項的壓印設備，其中，該模具加熱單元向該模具施加紅外線。
  9. 如申請專利範圍第6項的壓印設備，其中，該加熱單元包括調整單元，該調整單元被配置來調整該光的照射劑量，其中，該調整單元包括光調變元件，並使用該光調變元件來調整該光的照射劑量分佈，使得該處理區域與該圖 案化部分之間的形狀差減小，並且其中，該基板加熱單元穿過該模具向該基板施加由該調整單元調整其劑量分佈的光。
  10. 如申請專利範圍第6項的壓印設備，其中，該加熱單元包括調整單元，該調整單元被配置來調整該光的照射劑量，其中，該調整單元包括其輻射能夠被調整的複數個光源，該調整單元調整來自該複數個光源的光的照射劑量分佈，使得該處理區域與該圖案化部分之間的形狀差減小，並且其中，該基板加熱單元穿過該模具向該基板施加由該調整單元調整其劑量分佈的光。
  11. 如申請專利範圍第5項的壓印設備，還包括溫度測量單元，該溫度測量單元被配置來測量該處理區域的溫度以及該圖案化部分的溫度，其中，該模具加熱單元基於由該溫度測量單元所測量到的該處理區域的該溫度以及該圖案化部分的該溫度來加熱該模具，以使該處理區域與該圖案化部分之間的溫度差小於閾值。
  12. 如申請專利範圍第2項的壓印設備，其中，該閾值係從該模具和該基板的對準精度所允許的該處理區域的形狀變化率以及該基板的線性膨脹係數而獲得。
  13. 如申請專利範圍第1項的壓印設備，其中，該模具的線性膨脹係數低於該基板的線性膨脹係數。
  14. 如申請專利範圍第1項的壓印設備，還包括模具形狀校正單元，該模具形狀校正單元被配置成藉由向該模具施加外力來校正該模具的形狀，其中，該模具形狀校正單元藉由向該模具施加外力來校正因熱而變形的該圖案化部分的形狀。
  15. 一種壓印方法，用於藉由使用包括圖案化部分的模具而在基板的處理區域上形成壓印材料的圖案，該壓印方法包括以下步驟：加熱該基板，使得該處理區域與該圖案化部分之間的形狀差減小；以及加熱該模具，使得該模具與被加熱的該基板之間的溫度差減小。
  16. 一種壓印方法，用於藉由使用包括圖案化部分的模具而在基板的處理區域上形成壓印材料的圖案，該壓印方法包括以下步驟：藉由向該模具和該基板施加光來加熱該模具和該基板，其中，該加熱步驟包括：使光吸收部分吸收該光的一部分並向該基板施加已穿過該光吸收部分和該模具的光，使得該處理區域與該圖案化部分之間的形狀差減小，並使得該圖案化部分與該處理區域之間的溫度差小於閾值。
  17. 一種壓印方法，用於藉由使用包括圖案化部分的模具而在基板的處理區域上形成壓印材料的圖案，該壓印方法包括以下步驟： 藉由向該基板施加第一光來加熱該基板，該第一光具有對於該基板的光吸收率，其係高於對於該模具的光吸收率；以及藉由向該模具施加第二光來加熱該模具，使得該模具與被以該第一光照射的該基板之間的溫度差小於閾值，該第二光具有對於該模具的光吸收率，其係高於對於該基板的光吸收率。
  18. 一種用於種製造物品的方法，該方法包括以下步驟：使用壓印設備在基板上形成圖案；以及處理該圖案已在該形成步驟中形成於其上的該基板，其中，該壓印設備是用於藉由使用包括圖案化部分的模具而在基板的處理區域上形成壓印材料的圖案的壓印設備，該壓印設備包括：加熱單元，被配置來加熱該模具和該基板，其中，該加熱單元加熱該基板，使得該處理區域與該圖案化部分之間的形狀差減小，並且其中，該加熱單元加熱該模具，使得該模具與被加熱的該基板之間的溫度差減小。
  19. 一種模具，用於在壓印設備中使用，該壓印設備用於藉由使用包括圖案化部分的模具而在基板上形成壓印材料的圖案，該模具包括：吸收部分，位於與形成有該圖案化部分的表面背對的表面上，該吸收部分被配置來吸收光以產生熱， 其中，該吸收部分的光吸收率係基於該基板的光吸收率和該光的照射劑量而確定。
  20. 如申請專利範圍第19項的模具，其中，該吸收部分包括金屬膜，該金屬膜包含鉻和鎳合金中的至少一種作為材料。
TW106109759A 2016-04-05 2017-03-23 壓印設備、壓印方法、用於製造物品的方法、以及模具 TW201737310A (zh)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2016075989A JP2017188556A (ja) 2016-04-05 2016-04-05 インプリント装置、インプリント方法、物品の製造方法、および型

Publications (1)

Publication Number Publication Date
TW201737310A true TW201737310A (zh) 2017-10-16

Family

ID=59960149

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
TW106109759A TW201737310A (zh) 2016-04-05 2017-03-23 壓印設備、壓印方法、用於製造物品的方法、以及模具

Country Status (6)

Country Link
US (1) US20170282419A1 (zh)
JP (1) JP2017188556A (zh)
KR (1) KR20170114965A (zh)
CN (1) CN107272330A (zh)
SG (1) SG10201702722PA (zh)
TW (1) TW201737310A (zh)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
TWI709161B (zh) * 2017-10-17 2020-11-01 日商佳能股份有限公司 壓印裝置及物品的製造方法
TWI756856B (zh) * 2017-10-17 2022-03-01 日商佳能股份有限公司 壓印裝置及物品的製造方法

Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP6866106B2 (ja) * 2016-10-24 2021-04-28 キヤノン株式会社 インプリント装置、インプリント方法、および物品の製造方法
JP2020043160A (ja) 2018-09-07 2020-03-19 キオクシア株式会社 インプリント装置、インプリント方法、及び半導体装置の製造方法
US20230356438A1 (en) * 2022-05-05 2023-11-09 Viavi Solutions Inc Soft mold tool including a photomask
CN117369210B (zh) * 2023-12-05 2024-03-01 青岛天仁微纳科技有限责任公司 一种纳米压印模具工作温度监测方法

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP5686779B2 (ja) * 2011-10-14 2015-03-18 キヤノン株式会社 インプリント装置、それを用いた物品の製造方法
JP6045363B2 (ja) * 2012-01-27 2016-12-14 キヤノン株式会社 インプリント装置、それを用いた物品の製造方法
JP6362399B2 (ja) * 2013-05-30 2018-07-25 キヤノン株式会社 インプリント装置、インプリント方法および物品の製造方法

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
TWI709161B (zh) * 2017-10-17 2020-11-01 日商佳能股份有限公司 壓印裝置及物品的製造方法
TWI756856B (zh) * 2017-10-17 2022-03-01 日商佳能股份有限公司 壓印裝置及物品的製造方法
US12099295B2 (en) 2017-10-17 2024-09-24 Canon Kabushiki Kaisha Imprint apparatuses and article manufacturing methods applying viscosity increases without curing of imprint material

Also Published As

Publication number Publication date
US20170282419A1 (en) 2017-10-05
JP2017188556A (ja) 2017-10-12
SG10201702722PA (en) 2017-11-29
CN107272330A (zh) 2017-10-20
KR20170114965A (ko) 2017-10-16

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US11249394B2 (en) Imprint methods for forming a pattern of an imprint material on a substrate-side pattern region of a substrate by using a mold, and related device manufacturing methods
KR102298456B1 (ko) 임프린트 장치 및 물품의 제조 방법
JP7210162B2 (ja) インプリント装置、インプリント方法および物品の製造方法
CN108732862B (zh) 压印装置和物品的制造方法
CN107272330A (zh) 压印设备、压印方法、制造物品的方法及模具
TWI720301B (zh) 壓印裝置及製造物品的方法
TWI668734B (zh) 壓印設備，壓印方法及製造物件的方法
JP2013089663A (ja) インプリント装置、それを用いた物品の製造方法
KR102501452B1 (ko) 몰드에 의해 기판 상의 조성물을 성형하는 성형 장치 및 물품 제조 방법
US20170210036A1 (en) Mold replicating method, imprint apparatus, and article manufacturing method
KR20200032649A (ko) 임프린트 방법, 임프린트 장치, 및 물품 제조 방법
JP7027037B2 (ja) モールドの複製方法、インプリント装置、および物品の製造方法
JP2021174831A (ja) インプリント装置、インプリント方法及び物品の製造方法
JP7495815B2 (ja) インプリント装置および物品製造方法
JP7237646B2 (ja) インプリント方法、インプリント装置、および物品の製造方法
KR102294079B1 (ko) 임프린트 방법, 임프린트 장치 및 물품의 제조 방법
JP7769515B2 (ja) インプリント装置
JP6230650B2 (ja) インプリント装置、それを用いた物品の製造方法
JP7437928B2 (ja) インプリント装置、インプリント方法および物品製造方法
KR102927015B1 (ko) 임프린트 장치, 임프린트 방법 및 물품 제조 방법
JP7799461B2 (ja) インプリント方法、パターン形成方法、インプリント装置および物品の製造方法
JP7414627B2 (ja) インプリント装置、インプリント方法、および物品の製造方法
JP2019067917A (ja) インプリント装置、インプリント方法および物品の製造方法
JP2019145591A (ja) インプリント装置、物品の製造方法及びモールド
JP2024178813A (ja) 基板チャック、リソグラフィ装置、および物品製造方法