用于確定壓印模具的圖案的方法、壓印方法和裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及用于確定壓印模具的圖案的方法、壓印方法和裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]通過使用模具(模具、原版、掩模)的圖案并在基板(諸如晶圓或玻璃基板)上形成樹脂圖案從而在基板上模塑樹脂(壓印材料)的壓印技術(shù)正在受到關(guān)注。該技術(shù)使得能夠在基板上創(chuàng)建幾納米量級的精細(xì)結(jié)構(gòu)。壓印技術(shù)的示例包括光固化法、熱固化法以及溶膠凝膠壓印法。例如，采用光固化法的壓印裝置將紫外線可固化的樹脂(壓印樹脂、光可固化樹月旨)涂覆于基板上的投射區(qū)域(壓印區(qū)域)。然后，通過使用模具來模塑未固化的樹脂。在發(fā)射紫外射線使得樹脂被固化之后，釋放模具，由此在基板上形成樹脂圖案。
[0003]在PTLI中，公開一種使用可凝結(jié)氣體的壓印裝置，可凝結(jié)氣體由于當(dāng)在壓印氣氛中將模具壓向樹脂時(shí)發(fā)生的壓力上升(壓縮)而凝結(jié)并液化。當(dāng)可凝結(jié)氣體液化時(shí)，體積減小至當(dāng)可凝結(jié)氣體保持為氣態(tài)時(shí)產(chǎn)生的體積的幾百分之一。因此，影響圖案形成并且由被壓向彼此的模具與基板之間的殘余氣體所產(chǎn)生的影響可以得到抑制。
[0004]引用列表
[0005]專利文獻(xiàn)
[0006]PTL 1:日本專利公開N0.2004-103817號

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]技術(shù)問題
[0008]已經(jīng)發(fā)現(xiàn)下面的狀態(tài)。在包含可凝結(jié)氣體的氣氛中進(jìn)行的壓印處理中，已被吸收到樹脂中的凝結(jié)液體在按壓完成之后從樹脂中解吸(desorb)到外部。因此，在基板上形成的圖案可能收縮，使得圖案形狀劣化。例如，圖案線寬度減小，表面的粗糙度變大，和/或圖案形狀變形為非矩形的形狀。
[0009]本發(fā)明的目標(biāo)在于在包含可凝結(jié)氣體的氣氛中進(jìn)行的壓印處理中，以比相關(guān)技術(shù)中的準(zhǔn)確度高的準(zhǔn)確度在基板上形成圖案。
[0010]問題的解決方案
[0011]根據(jù)用于解決上述問題的本發(fā)明的一方面，提供了一種通過使用計(jì)算機(jī)來確定模具的圖案的確定方法。模具的圖案被用在通過執(zhí)行以下步驟而在壓印材料上形成圖案的壓印處理中:在包含將會因壓縮而液化的可凝結(jié)氣體的氣氛中將基板上的壓印材料壓向模具的圖案、固化壓印材料、以及從壓印材料中釋放模具。該方法包括以下步驟:計(jì)算壓印材料上的圖案的收縮量，壓印材料上的圖案因按壓步驟完成之后從壓印材料中解吸凝結(jié)液體而收縮，凝結(jié)液體是通過在按壓步驟中壓印材料與模具的圖案之間的可凝結(jié)氣體的液化而產(chǎn)生的并且溶解在壓印材料中；以及通過使用所計(jì)算的收縮量，確定模具的圖案的尺寸。
[0012]發(fā)明的有益效果
[0013]根據(jù)本發(fā)明，在包含可凝結(jié)氣體的氣氛中進(jìn)行的壓印處理中，可以以比相關(guān)技術(shù)中的準(zhǔn)確度高的準(zhǔn)確度在基板上形成圖案。
【附圖說明】
[0014]圖1是例示了根據(jù)第一實(shí)施例的壓印裝置的配置的示意圖。
[0015]圖2是示意性地例示了在模具被釋放之后所形成的樹脂圖案的圖。
[0016]圖3是例示了當(dāng)模具被壓時(shí)溶解在樹脂中的凝結(jié)液體的比例與CD變化量之間的關(guān)系的圖。
[0017]圖4是例示了用于確定模具圖案的方法的圖。
[0018]圖5包括示意性地例示了要被壓的模具的圖案的形狀以及涂覆于基板上的樹脂的形狀的圖。
[0019]圖6(a)是例示了圖案線寬度與CD變化量之間的關(guān)系的圖；以及圖6(b)是例示了圖案高度的平均收縮率與圖案線寬度之間的關(guān)系的圖。
[0020]圖7是例示了根據(jù)第二實(shí)施例的壓印裝置的配置的示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0021](第一實(shí)施例)
[0022]圖1是例示了壓印裝置的配置的示意圖。壓印裝置是通過將模具圖案壓向待處理的基板上的樹脂(壓印材料)并然后從樹脂中釋放模具從而在基板上形成樹脂圖案的裝置。根據(jù)本實(shí)施例，使用了采用光固化法的壓印裝置。本實(shí)施例可以應(yīng)用于其他壓印方法，諸如熱固化法。在圖1中，Z軸被設(shè)置為與使用紫外射線照射基板上的樹脂的照明系統(tǒng)的光軸平行，并且X軸和Y軸被設(shè)置為在與Z軸垂直的平面上彼此正交。壓印裝置I包括照明系統(tǒng)2、模具保持單元3、基板臺4、涂覆單元5、氣體供應(yīng)單元6和控制器7。
[0023]照明系統(tǒng)2在壓印處理中使用穿過模具8的紫外射線照射樹脂12以便固化樹脂12。照明系統(tǒng)2包括光源以及用于將從光源發(fā)射的紫外射線調(diào)節(jié)成適合于固化的光的光學(xué)設(shè)備。
[0024]模具8是在面向基板10的表面上三維地形成有預(yù)定圖案(例如，與電路圖案對應(yīng)的凹/凸圖案)的模具。模具8的材料是紫外射線可以穿透的材料，諸如石英。
[0025]對齊標(biāo)記檢測系統(tǒng)(未例示)與照明系統(tǒng)2相鄰或者在照明系統(tǒng)2附近，或者在照明系統(tǒng)2內(nèi)部。對齊標(biāo)記檢測系統(tǒng)檢測基板10上的對齊標(biāo)記和模具8上的對齊標(biāo)記以便使模具與基板的位置對齊，其中基板I O上的對齊標(biāo)記在壓印處理中被形成用于基礎(chǔ)(groundwork)。
[0026]模具保持單元3是使用真空吸引力或者靜電力拉住模具8以保持模具8并且由壓印裝置的結(jié)構(gòu)支撐的保持單元。模具保持單元3包括模具卡盤9和用于在Z軸方向上移動模具保持單元3的驅(qū)動機(jī)構(gòu)(未例示)。驅(qū)動機(jī)構(gòu)使模具保持單元3在Z軸方向上移動，使得執(zhí)行將模具8的圖案壓向涂覆在基板10上的樹脂12的操作以及從樹脂12中釋放模具的操作。在壓印裝置I中執(zhí)行的按壓和釋放模具的操作可以通過如上所述在Z軸方向上移動模具8來實(shí)現(xiàn)。然而，例如，這些操作可以通過在Z軸方向上移動基板臺4(基板10)或者通過移動模具8和基板臺4這二者來實(shí)現(xiàn)。
[0027]基板臺4是例如使用真空吸引來保持基板10并且包括在XY平面中可移動的基板卡盤11的保持單元。基板10是待處理的目標(biāo)并且由例如單晶硅組成，并且具有待處理的并且被涂覆樹脂12的表面，所述樹脂12將要通過使用模具8來模塑?；迮_4在基板臺4的附近設(shè)有多個參考鏡(反射單元)13，使得基板臺4的位置和角度可以由六個自由度(Χ、Υ、Ζ、ωχ、ωy、《z)控制。壓印裝置I包括多個激光干涉儀(測量裝置)14，激光干涉儀14通過使用相應(yīng)光束照射這些參考鏡13來測量基板臺4的位置。激光干涉儀14實(shí)時(shí)地測量基板臺4的位置，并且控制器7基于測量值執(zhí)行對基板10(基板臺4)的定位控制。
[0028]涂覆單元5是用于將樹脂12(未固化樹脂)涂覆到基板10的涂覆裝置。樹脂12是具有通過接收紫外射線而固化的性質(zhì)的光可固化樹脂。取決于例如制造待制造的產(chǎn)品(設(shè)備)的處理而適當(dāng)?shù)剡x擇樹脂12，并且將樹脂12涂覆于基板。
[0029]氣體供應(yīng)單元6是在將模具8和基板10上的樹脂12壓向彼此的操作中向模具被按壓的模具按壓位置供應(yīng)混合氣體的供應(yīng)裝置(供應(yīng)單元)。氣體供應(yīng)單元6包括可滲透氣體供應(yīng)單元20，可滲透氣體供應(yīng)單元20供應(yīng)具有溶解或擴(kuò)散在模具8、樹脂12和基板10中的至少一個中的性質(zhì)的可滲透氣體。氣體供應(yīng)單元6還包括可凝結(jié)氣體供應(yīng)單元21，可凝結(jié)氣體供應(yīng)單元21供應(yīng)具有通過施加壓力(壓力上升、壓縮)而凝結(jié)并液化的性質(zhì)的可凝結(jié)氣體。
[0030]諸如氦氣或氫氣之類的氣體可以用作可滲透氣體。當(dāng)使用易燃的氫氣作為可滲透氣體時(shí)，需要在壓印裝置I中單獨(dú)地提供防爆系統(tǒng)，使得不會爆發(fā)火災(zāi)。作為可凝結(jié)氣體，可以采用在大氣壓下沸點(diǎn)等于或大于15°C且等于或小于30°C或者在室溫下蒸汽壓力等于或大于0.05Mpa且等于或小于1.0OMpa的氣體。例如，可以采用HFC_245fa(1、1、1、3、3_五氟丙烷，CHF2CH2CF3)。除了HFC(氫氟烴)之外，還可以采用HFE(氫氟醚)、HFO(氫氟烯烴)等。
[0031 ]氣體供應(yīng)單元6包括氣體混