壓印裝置及物品制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種壓印裝置及物品制造方法。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著對半導(dǎo)體器件的微圖案化的需求增加，除了傳統(tǒng)的光刻技術(shù)之外，使用模具將基板上的未固化樹脂(未固化材料)成型以在基板上形成樹脂圖案的精細(xì)加工技術(shù)也受到關(guān)注。該技術(shù)還被稱為壓印技術(shù)，并且能夠在基板上形成約數(shù)納米級的精細(xì)結(jié)構(gòu)。光固化法是壓印技術(shù)的一個示例。在采用光固化法的壓印裝置中，首先，將紫外線固化樹脂(UV固化樹脂)(下文中簡稱為“樹脂”)分配到基板(晶片)上的注射區(qū)域(壓印區(qū)域)。例如，使用噴墨法等，作為分配方法。接下來，使用模具將該樹脂(未固化樹脂)模塑。然后，在用紫外線照射固化樹脂之后使模具脫離，從而在基板上形成樹脂圖案。
[0003]在該壓印裝置中，以從鄰近的壓印區(qū)域起依次對多個壓印區(qū)域形成(下文中稱為“壓印”)圖案。然而，下一鄰近壓印區(qū)域受到來自剛經(jīng)受了壓印處理的壓印區(qū)域的熱等的影響?？赡艽嬖谌缦虑闆r:例如，由于在圖案形成處理期間的紫外線照射的熱以及模具的溫度的影響，剛經(jīng)受了壓印處理的壓印區(qū)域及其周邊基板熱膨脹或收縮，因此無法正確地進(jìn)行下一鄰近壓印區(qū)域的縮放率校正。為了解決該問題，例如，日本特開2009-065135號公報(bào)公開了如下方法:使連續(xù)進(jìn)行壓印處理的兩個壓印區(qū)域不彼此鄰近，從而減少熱影響。
[0004]在壓印裝置中，當(dāng)通過噴墨方法將樹脂分配到基板上的壓印區(qū)域時(shí)，樹脂的一部分可能變成霧狀微滴(薄霧)并且散布(scatter)到鄰近的壓印區(qū)域中。在這種情況下，在之前進(jìn)行了壓印處理的壓印區(qū)域中可能發(fā)生圖案缺陷。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明提供一種例如有利于減少圖案缺陷的壓印裝置。
[0006]本發(fā)明在其第一方面提供一種壓印裝置，該壓印裝置用于進(jìn)行在基板上的壓印區(qū)域中形成圖案的壓印處理，所述壓印裝置包括:分配器，其被構(gòu)造為向所述壓印區(qū)域分配壓印材料；以及控制器，其被構(gòu)造為控制所述壓印處理，使得先于第二壓印區(qū)域在第一壓印區(qū)域中形成所述圖案，所述第一壓印區(qū)域相對于所述分配器與所述基板之間的氣流位于所述第二壓印區(qū)域的上游。
[0007]本發(fā)明在其第二方面提供一種壓印裝置，該壓印裝置用于進(jìn)行在基板上的壓印區(qū)域中形成圖案的壓印處理，所述壓印裝置包括:分配器，其被構(gòu)造為向所述壓印區(qū)域分配壓印材料；以及控制器，其被構(gòu)造為控制所述壓印處理，使得先于第一壓印區(qū)域在第二壓印區(qū)域中不形成所述圖案，所述第二壓印區(qū)域相對于所述分配器與所述基板之間的氣流位于所述第一壓印區(qū)域的下游。
[0008]本發(fā)明在其第三方面提供一種壓印裝置，該壓印裝置用于進(jìn)行在基板上的壓印區(qū)域中形成圖案的壓印處理，所述壓印裝置包括:分配器，其被構(gòu)造為向所述壓印區(qū)域分配壓印材料；以及控制器，其被構(gòu)造為控制所述壓印處理，使得針對所述壓印區(qū)域的各列，先于第一壓印區(qū)域在第二壓印區(qū)域中不形成所述圖案，所述第二壓印區(qū)域相對于氣流位于所述第一壓印區(qū)域的下游。
[0009]本發(fā)明在其第四方面提供一種壓印裝置，該壓印裝置用于進(jìn)行在基板上的壓印區(qū)域中形成圖案的壓印處理，所述壓印裝置包括:供給口，其被構(gòu)造為供給沿所述基板的氣流；分配器，其被構(gòu)造為向所述壓印區(qū)域分配壓印材料；以及控制器，其被構(gòu)造為控制所述壓印處理，使得針對沿所述氣流的所述壓印區(qū)域的各列，先于第一壓印區(qū)域在第二壓印區(qū)域中不形成所述圖案，所述第二壓印區(qū)域距離所述供給口比所述第一壓印區(qū)域遠(yuǎn)。
[0010]本發(fā)明在其第五方面提供一種壓印裝置，該壓印裝置用于進(jìn)行在基板上的壓印區(qū)域中形成圖案的壓印處理，所述壓印裝置包括:排氣口，其被構(gòu)造為排出沿所述基板的氣流；分配器，其被構(gòu)造為向所述壓印區(qū)域分配壓印材料；以及控制器，其被構(gòu)造為控制所述壓印處理，使得針對沿所述氣流的所述壓印區(qū)域的各列，先于第一壓印區(qū)域在第二壓印區(qū)域中不形成所述圖案，所述第二壓印區(qū)域距離所述排氣口比所述第一壓印區(qū)域更近。
[0011]本發(fā)明在其第六方面提供一種壓印裝置，該壓印裝置用于針對基板上的多個壓印區(qū)域中的各個依次進(jìn)行在所述基板上的所述壓印區(qū)域中形成圖案的壓印處理，所述壓印裝置包括:分配器，其被構(gòu)造為向所述壓印區(qū)域分配壓印材料；以及控制器，其被構(gòu)造為控制所述壓印處理，使得先于第一壓印區(qū)域在第二壓印區(qū)域中不形成所述圖案，所述第二壓印區(qū)域相對于所述分配器與所述基板之間的氣流位于所述第一壓印區(qū)域的下游。
[0012]根據(jù)以下參照附圖對示例性實(shí)施例的描述，本發(fā)明的其他特征將變得清楚。
【附圖說明】
[0013]圖1是示出根據(jù)第一實(shí)施例的壓印裝置的圖；
[0014]圖2是示出壓印區(qū)域和壓印處理的順序的圖；
[0015]圖3是示出根據(jù)第二實(shí)施例的壓印裝置的圖；以及
[0016]圖4A和圖4B是示出根據(jù)第三實(shí)施例的壓印區(qū)域和壓印處理的順序的圖。
【具體實(shí)施方式】
[0017]現(xiàn)在，下面將參照附圖詳細(xì)說明本發(fā)明的實(shí)施例。
[0018][第一實(shí)施例]
[0019]圖1示出了根據(jù)本發(fā)明的第一實(shí)施例的壓印裝置。壓印裝置1將模具10的凹凸圖案轉(zhuǎn)印到充當(dāng)半導(dǎo)體器件制造處理中使用的目標(biāo)基板的基板(晶片)2上。當(dāng)轉(zhuǎn)印模具10的凹凸圖案時(shí)，根據(jù)第一實(shí)施例的壓印裝置采用利用光固化樹脂的方法。如圖1所示，將與利用紫外線照射模具10的方向平行的軸設(shè)置為Z軸，并且將X軸和Y軸定義在與Z軸正交的方向上。
[0020]壓印裝置1包括保持基板2的基板臺3、保持模具10的模具保持單元11、控制器
20、分配器12及生成氣流30的生成器31?；?是待處理的基板。例如，對于基板2，使用單晶硅晶片、絕緣體上硅結(jié)構(gòu)(SOI)晶片等。分配器12將充當(dāng)成型部件的壓印材料分配在待處理的基板2的表面?？梢允褂米贤饩€固化樹脂，作為壓印材料。在具有矩形外圍部并且面對基板2的模具10的表面上形成具有三維形狀的、要轉(zhuǎn)印到壓印材料上的凹凸圖案。對于模具10，使用諸如石英等的透射紫外線的材料。
[0021]模具保持單元11保持并固定模具10，并且將模具10的凹凸圖案壓印到基板2上。模具保持單元11包括模具保持機(jī)構(gòu)、模具形狀校正機(jī)構(gòu)及模具臺(均未示出)。模具保持機(jī)構(gòu)通過真空吸盤保持并固定模具10。模具保持機(jī)構(gòu)被模具臺機(jī)械地保持。模具臺是驅(qū)動系統(tǒng)，其被構(gòu)造為當(dāng)將模具10的凹凸圖案轉(zhuǎn)印到基板2上時(shí)，定位基板2與模具10的間隔，并且在Z軸方向上被驅(qū)動。當(dāng)轉(zhuǎn)印三維圖案時(shí)，要求模具臺進(jìn)行高精度定位。因此，可以通過諸如粗動驅(qū)動系統(tǒng)(設(shè)備)和微動驅(qū)動系統(tǒng)(設(shè)備)的多個驅(qū)動系統(tǒng)來形成模具臺。此夕卜，模具臺可以不僅在Z軸方向上而且在X軸方向、Y軸方向或Θ方向(繞Z軸旋轉(zhuǎn)的方向)上具有位置調(diào)整功能，并且具有校正模具10的傾斜的傾斜功能。模具形狀校正機(jī)構(gòu)能夠通過向模具10的側(cè)面施加力或變形來校正模具10的形狀。
[0022]基板臺3是在X軸方向和Y軸方向上被驅(qū)動以校正(對準(zhǔn))基板2與模具10之間的平移位移的驅(qū)動系統(tǒng)?；迮_在X軸方向和Y軸方向上的驅(qū)動系統(tǒng)可以通過諸如粗動驅(qū)動系統(tǒng)和微動驅(qū)動系統(tǒng)的多個驅(qū)動系統(tǒng)形成。此外，基板臺3可以具有被構(gòu)造為在Z軸方向上進(jìn)行位置調(diào)整的驅(qū)動系統(tǒng)、在基板2的Θ (繞Z軸旋轉(zhuǎn)的方向)方向上的位置調(diào)整功能、以及用于校正基板2的傾斜的傾斜功能?；迮_3通過真空吸盤機(jī)械地保持基板2。
[0023]分配器12將壓印材料分配在基板2上。分配器12包括分配壓印材料的噴嘴(未示出)，并且將壓印材料從噴嘴分配到基板2上。已知當(dāng)分配器12分配壓印材料時(shí)，由分配的壓印材料生成落到基板2上的液滴和從液滴分離的霧狀微滴(薄霧)。可以基于例如必需的壓印材料的厚度或待轉(zhuǎn)印的圖案的密度確定壓印材料的分配量。分配目的地區(qū)域是充當(dāng)緊接分配之后的壓印處理的目標(biāo)的注射區(qū)域(壓印區(qū)域)?？刂破?0控制壓印裝置1的各組件的操作、調(diào)整等。在第一實(shí)施例中，控制器20特別地控制分配器12對壓印材料的分配、以及基板臺3的驅(qū)動。
[0024]清潔室7收納壓印裝置1。清潔室7包括生成氣流30的生成器31、化學(xué)過濾器(未示出)以及顆粒過濾器(未示出)。風(fēng)扇(供給設(shè)備)31a吸入置有清潔室7的大氣中的空氣，利用化學(xué)過濾器和顆粒過濾器去除吸入的空氣中微量含有的化學(xué)物質(zhì)和灰塵，然后將清潔的空氣從送風(fēng)口(未示出)供給到清潔室7的內(nèi)部。
[0025]生成器31在壓印裝置1的內(nèi)部生成氣流30，以排出從壓印裝置1生成的熱、灰塵等。生成器31的目的可以是在分配器12與基板臺3之間生成氣流30。生成器31可以包括回收氣體的回收設(shè)備(真空生成機(jī)構(gòu))31b以及供給氣體的供給設(shè)備(風(fēng)扇)31a?？梢允褂谜婵绽?，作為真空生成機(jī)構(gòu)31b。可以將真空生成機(jī)構(gòu)31b布置在清潔室7的內(nèi)部。如果真空生成機(jī)構(gòu)31b被布置在清潔室7的外部，則可以將排氣口布置在清潔室7的內(nèi)部，并且使用導(dǎo)管等將排氣口連接到布置在清潔室7的外部的真空生成機(jī)構(gòu)31b。注意，真空生成機(jī)構(gòu)31b的布置位置不限于圖1所示的位置，而可以布置在分配器12與模具10之間。氣流30不改變其方向，但是能夠被固定在預(yù)定方向上，從而不妨礙從分配器12分配的壓印材料被均一地分配在基板2上。
[0026]此外，壓印裝置1包括被構(gòu)造為將基板2運(yùn)輸?shù)交迮_3的基板運(yùn)輸單元(設(shè)備)、被構(gòu)造為將模具10輸送到模具保持單元11的模具輸送單元、以及被構(gòu)造為在壓印處理時(shí)利用紫外線照射模具10的照射單元(設(shè)備)。壓印裝置1還包括被構(gòu)造為保持基板臺3的基平板4、被構(gòu)造為保持模具保持單元11的橋平板6、以及被構(gòu)造為支持橋平板6的支柱5。
[0027]現(xiàn)在，下面將參照圖2描述根據(jù)第一實(shí)施例的壓印方法。圖2示出了圖1示出的壓印裝置1對基板2上布置的多個壓印區(qū)域進(jìn)行壓印處理的順序。如圖2所示，將與基板2的表面正交的軸定義為Z軸，將與基板2的表面平行的軸定義為X軸和Y軸。各壓印區(qū)域50表示單位區(qū)域，其中，壓印材料被分配到基