专利名称：压印方法、压印装置和设备制造方法
技术领域：
本发明涉及压印方法、压印装置和设备制造方法。
背景技术：
随着对半导体器件或MEMS的微细加工的需求的增加，不仅常规的光刻技术，而且利用模具模压成型基板上的未固化树脂从而在基板上形成树脂图案的微细加工技术已受到关注。这种技术也被称为“压印技术”，利用该技术，在基板上能够形成尺寸几纳米的细微结构。压印技术的一个例子包括光固化方法。采用光固化方法的压印设备首先把可紫外固化树脂(压印材料、可光固化树脂)涂布到基板(晶片)上的目标区(shot)(压印区)上。之后，用模具模压成型所述树脂(未固化树脂)。在用紫外光照射可紫外固化树脂以便固化之后，使固化的树脂从模具脱离，从而在基板上形成树脂图案。这里，在一系列的器件制造步骤中，对将经历压印处理的基板，执行诸如溅射之类的成膜步骤中的热处理。从而，整个基板可能膨胀或者缩小，导致图案的形状(大小)在两个正交的平面内轴线方向的变化。从而，在压印设备中，当把模具压在基板上的树脂上时，需要使在基板上形成的基板侧图案的形状与在模具上形成的图案部分的形状相配。在常规的曝光设备中，通过根据基板的倍率改变投影光学系统的缩小倍率，或者通过改变基板台的扫描速度，改变曝光处理期间的每个目标区的大小，能够确保这样的形状修正(倍率校正)。不过，压印设备没有投影光学系统，模具直接接触基板上的树脂，从而，难以进行这种修正。因此，压印设备采用通过对模具的侧面施加外力，或者通过利用加热使模具膨胀，使模具物理变形的形状修正机构(倍率校正机构)。例如，设想把压印设备应用于制造半节距约32nm的的半导体器件的制造步骤的情况。此时，根据ITRS(国际半导体技术路线图)，重合精度为6. 4nm。为了适应于此，还需要以几纳米以下的精度进行形状修正。另一方面，由于以下原因，也会使在压印设备中使用的模具(图案部分)畸变。例如，当制作模具时，模具的图案面向上，而当使用模具时(挤压期间)，模具的图案面向下。从而在使用时，在重力的影响下，图案部分会变形。尽管图案部分一般是借助使用电子束等的描画设备形成的，不过在其形成过程中，由于描画设备的光学系统的畸变像差，也会使图案部分畸变。此外，即使能够无畸变地制备图案部分，基板侧图案中的畸变的发生也会不利地影响重合精度。因而，为了抑制模具的这种畸变(变形)和提高重合精度，日本专利公报No. 2004-259985公开一种图案形成设备，所述图案形成设备借助于保留温度控制单元(retention temperature control unit)来控制模具和基板的温度，并通过在模具或基板中产生期望的热变形来修正模具或基板的形状。不过，在常规的压印设备中，基板由诸如晶片卡盘(chuck)之类的基板保持单元保持，基板的底面被限制到所述基板保持单元。从而，即使在日本专利公报No. 2004-259985中公开的温度控制下，对基板产生热变形，仍然难以充分改变相对于图案部分的形状的基板侧图案区的形状。因而，期望一种通过不仅易于修正模具的形状，而且易于相对于模具的形状修正基板(包括基板侧图案)的形状，从而能够提高模具和基板上的树脂之间的重合精度的压印设备。
发明内容
本发明提供一种有利于提高模具和基板上的树脂之间的重合精度的压印设备。根据本发明的一个方面，提供一种把在模具上形成的图案转印到基板上的树脂的压印方法，所述方法包括以下步骤把基板保持在保持面上的保持步骤；使在基板上形成图案处的基板侧图案区的形状变形的变形步骤；使经变形的基板侧图案区上的树脂与模具接触的接触步骤；固化树脂的固化步骤；和使模具脱离与模具接触的树脂的脱模步骤，其中在变形步骤中，在沿着基板的表面的方向上，对基板施加变形力，所述变形力大于作用于与基板侧图案区对应的基板的背面和保持面之间的最大静摩擦力。从参考附图对示例性实施例的以下描述，本发明的其它特征将变得明显。
图1是示出根据本发明的第一实施例的压印设备的配置的示图。图2是示出根据第一实施例的晶片台的配置的示图。图3是示出根据第一实施例的操作序列的流程图。图4A是示出根据第二实施例的操作序列的流程图。图4B是示出图4A中所示的操作序列的变形例的流程图。图5是示出根据第三实施例的晶片台的配置的示图。图6是示出根据第四实施例的操作序列的流程图。图7是不出根据第四实施例的光照射剂量的不图。
具体实施例方式下面将参考附图描述本发明的优选实施例。(第一实施例)首先将描述根据本发明的第一实施例的压印设备的配置。图1是示出本实施例的压印设备I的配置的示意图。压印设备I是利用模具，使晶片(基板)，即，待处理的基板上的未固化树脂模压成型，从而在晶片上形成树脂图案的设备，它用于作为物品的器件，比如半导体器件等的制造。注意，本实施例的压印设备是采用光固化方法的设备。在以下的附图中，将在Z轴与利用紫外光照射晶片上的树脂的照射系统的光轴平行，相互正交的X轴和Y轴在垂直于Z轴的平面内的情况下进行描述。首先，压印设备I包括光照射单元2，模具保持机构3，晶片台4，涂布单元5和控制单元6。在压印处理期间，光照射单元2用紫外光8照射模具7。光照射单元2由光源9和光学元件10构成，光学元件10把从光源9发出的紫外光8调整成适合于压印的光。注意，在本实施例中，安装光照射单元2，以便采用光固化方法。如果采用热固化方法，那么代替光照射单元2，可以安装用于固化热固性树脂的热源单元。此外，除了光源9之外，光照射单元2还包括加热光源50，加热光源50起通过用光照射晶片11来加热晶片11的加热机构(基板变形机构)的作用。加热光源50照射的光是在可光固化树脂不敏感的红外光的波长范围附近的光。加热机构还包括形成光的预先确定的照射剂量分布的调整器。在本实施例中，将在假定加热光源50与调整器集成的情况下进行描述。注意，可以独立于加热光源50设置调整器。例如，也可以使用包括排列在用从加热光源50发出的光照射的区域中的多个液晶元件的液晶器件，或者包括排列在用光照射的区域中的多个反射镜的反射镜器件。这里，反射镜器件也可称为“数字镜器件”或者“微镜器件”。液晶器件通过独立调整待施加于多个液晶元件的电压，能够形成预先确定的照射剂量分布，而反射镜器件通过独立调整多个反射镜的表面方向，能够形成预先确定的照射剂量分布。模具7的外周形状为矩形，模具7包括在面对晶片11的表面上三维形成凹凸图案的图案部分(例如，电路图案等)7a。另外，模具7的材料是能够透过紫外光8的材料，t匕如石英等。此外，模具7可以具有其中在紫外光8所照射到的表面上形成了使模具7的变形更容易的空腔(凹陷部分)7b的形状。空腔7b具有圆形平面形状，并且空腔7b的厚度(深度)是根据模具7的大小或材料适当设定的。在下面描述的模具保持机构3中的开口区17内，还可安装光透射部件13，以致由一部分开口区17和空腔7b围绕的空间12被密封，空间12中的压力可用压力调整装置(未示出)调整。例如，当把模具7压在晶片11上的树脂14上时，压力调整装置把空间12中的压力设定成高于外部压力，以致使图案部分7a朝着晶片11弯曲成凸起形状，使图案部分7a从图案部分7a的中央部分接触树脂14。利用这种布置，防止气体(空气)被封闭在图案部分7a和树脂14之间，以致能够在图案部分7a的凸起和凹陷部分的每个角落中填充树脂14。首先，模具保持机构3具有通过利用真空吸力/静电吸引力来吸附/吸引模具7而保持模具7的模具卡盘15，以及，保持模具卡盘15并移动模具7 (模具卡盘15)的模具驱动机构16。另外，模具卡盘15和模具驱动机构16在中心部分(其内侧)都具有开口区17,以致使从光照射单元2的光源9发出的紫外 光8朝着晶片11照射。此外，模具保持机构3具有通过对模具7的侧面施加外力或者变位(displacement)来修正模具7 (图案部分7a)的形状的倍率校正机构(模具变形机构)18。倍率校正机构18安装在模具卡盘15的保持模具7的一侧。倍率校正机构18使模具7的形状变形，从而相对于基板上的形成了预先存在的图案的区域(基板侧图案区)53的形状，匹配在模具7上形成的图案部分7a的形状。如果难以相对于基板侧图案区53的形状，匹配图案部分7a的形状，那么倍率校正机构18还可适合于使两个图案的形状彼此接近(减小这两个图案之间的形状差别)。虽然在图中示出了一个基板侧图案区53，但是在晶片11上形成了多个基板侧图案区。模具驱动机构16沿着Z轴方向移动模具7，以便有选择地使模具7接触晶片11上的树脂14，或者使模具7脱离树脂14。可用于模具驱动机构16的致动器的例子包括线性马达、气缸等。另外，模具驱动机构16可由多个驱动系统，比如粗动驱动系统、微动驱动系统等构成，以便适应模具7的高精度定位。此外，模具驱动机构16可具有不仅沿Z轴方向、而且沿X轴方向、Y轴方向、或者Θ (绕Z轴的旋转)方向调整模具7的位置的位置调整功能，校正模具7的倾斜的倾斜功能，等等。压印设备I执行的接触操作和脱离操作可通过沿Z轴方向移动模具7实现，可通过沿Z轴方向移动晶片台4实现，或者还可通过使模具7和晶片台4都彼此相对移动来实现。晶片11例如是单晶硅基板或者SOI (绝缘体上硅)基板，利用在模具7中形成的图案部分7a模压成型的可紫外光固化树脂(下面称为“树脂”)14被涂布到晶片11的处理
表面上。
晶片台4保持晶片11，在使模具7接触晶片11上的树脂14之前，或者在使模具7接触晶片11上的树脂14的时候，执行模具7和树脂14之间的位置匹配。晶片台4具有上面形成了用于保持晶片11的保持面的晶片卡盘(基板保持单元)19以及利用机械单元保持晶片卡盘19并可在XY平面中移动的承载台驱动机构20。图2是示出本实施例的晶片卡盘19以及其周边部分的配置的示意截面图。晶片卡盘19包括利用吸力保持晶片11的背面的多个吸附单元51。如图2中所示，吸附单元51可由例如3个吸附单元51a-51c构成。这些吸附单元51a-51c被连接到和上面提及的压力调整装置分离的压力调整装置52，起摩擦力调整机构的作用，所述摩擦力调整机构调整作用于与包括基板侧图案区53的区域对应的晶片11的背面和晶片卡盘19的表面之间的摩擦力。压力调整装置52调整以降低晶片11和吸附单元51之间的压力，从而产生吸附力。因而，在把晶片11保持在晶片卡盘19的表面上的时候，压力调整装置52能够独立地改变利用吸附单元51a-51c施加的压力值(吸附力)。注意，分割的吸附单元51的数目并不局限于3个，相反可以是任何数字。另外，晶片卡盘19具有当在其表面上对准模具7时使用的基准标记21。可用于承载台驱动机构20的致动器的例子包括线性马达。承载台驱动机构20还可由相对于X轴和Y轴方向的多个驱动系统，比如粗动驱动系统、微动驱动系统等构成。此夕卜，承载台驱动机构20可具有调整Z轴方向的晶片11的位置的驱动系统，调整Θ方向的晶片11的位置的位置调整功能，校正晶片11的倾斜的倾斜功能，等等。涂布单元5把树脂(未固化树脂)14涂布到晶片11上。这里，树脂14是具有通过受到紫外光8的照射而被固 化的性质的可光固化树脂(压印材料)，是根据诸如半导体器件的制造工艺之类的各种条件恰当地选择的。待从涂布单元5的喷嘴喷出的树脂14的数量也是依据将在晶片11上形成的树脂14的期望的厚度，待形成的图案的密度等恰当确定的。控制单元6可控制压印设备I的各个组件的操作、调整等。控制单元6由计算机等构成，并通过线路连接到压印设备I的各个组件，以便利用程序等执行组件的控制。本实施例的控制单元6至少可控制光照射单元2、晶片台4和压力调整装置52的操作。注意，控制单元6可以与压印设备I的剩余部分集成(设置在公共的外壳中)，或者可以与压印设备I的剩余部分分离地设置(设置在独立的外壳中)。另外，压印设备I包括沿X轴和Y轴中的每个方向测量在晶片11上形成的对准标记和在模具7上形成的对准标记之间的位置偏移作为晶片对准的对准测量系统22。此外，压印设备I包括上面放置晶片台4的底座表面板24，固定模具保持机构3的桥接表面板25，和从底座表面板24伸出并支承桥接表面板25的支柱26。此外，压印设备I包括把模具7从设备外部输送到模具保持机构3的模具输送机构(未不出)，和把晶片11从设备外部输送到晶片台4的基板输送机构(未示出)。下面将描述压印设备I执行的压印处理。首先，控制单元6利用基板输送机构把晶片11放在晶片台4的晶片卡盘19上,把晶片11保持在晶片卡盘19的保持面上(保持步骤)，随后把晶片台4移动到涂布单元5的涂布位置。随后，作为涂布步骤，涂布单元5把树脂14涂布基板侧图案区域(目标区域)53。之后，控制单元6移动晶片台4，以致晶片11上的基板侧图案区域53被置于在模具7中形成的图案部分7a的正下方的位置。之后，控制单元6驱动模具驱动机构16，从而把模具7压在晶片11上的树脂14上(模压步骤)，从而使模具7接触树脂14(接触步骤)。在接触步骤期间，树脂14被填充到图案部分7a的凸起和凹陷图案中。在这种状况下，作为固化步骤，光照射单元2从模具7的背面(顶面)发出紫外光8，利用透过模具7的紫外光8固化树脂14。随后，在树脂14被固化之后，控制单元6再次驱动模具驱动机构16，从而使模具7脱离树脂14 (脱模步骤)。利用上述步骤，在晶片11上的基板侧图案区域53的表面上，形成仿效(follow)图案部分7a的凸起和凹陷图案的树脂14的三维成形图案(层)。当在晶片台4的驱动下，改变基板侧图案区域53的时候，执行上述一系列压印操作两次或更多次，从而能够在一个晶片11上形成树脂14的多个图案。这里，将描述当对于预先确定的目标区在晶片11上形成图案的时候，借助晶片卡盘19的吸附控制。图3是示出由压印设备I执行的从模压步骤到固化步骤的操作序列的流程图。此时，如图2中所示，待处理的目标区位于晶片11的中央部分处，该位置意欲对应于设置在晶片卡盘19中的吸附单元51b。这种情况下，首先，在修正图案部分7a和晶片11的形状之前，控制单元6使压力调整装置52只减小由吸附单元51b生成的吸附力，同时保持由吸附单元51a和51c生成的吸附力(步骤S100)。例如，吸附单元51b的吸附压力可以是环境压力(ambient pressure)。如果吸附单元51b的吸附压力小于吸附单元51a和51c生成的吸附力，那么吸附单元51b的吸附压力可以为环境压力或者更低。当从加热光源发出的光的照射剂量的调整范围被预先设定时，吸附单元51b的吸附压力可被设定成以致沿着晶片11的表面的方向作用于基板侧图案区域53的热变形力W大于作用于晶片11的背面和吸附单元51b之间的最大静摩擦力F。当基板侧图案区域53的温度升高为“AT”，其热膨胀系数为“ α ”，并且其弹性系数为“Ε” (所有这些都是根据照射剂量确定的)时，热应力“ σ ”可被近似表示成a、E和Λ T的乘积。取决于热应力“ σ ”和横截面积“S”的热变形力W作用于基板侧图案区域53上。当最大静摩擦系数为“ μ ”，并且取决于吸附压力的垂直方向作用力为“N”时，最大静摩擦力F可被表示成μ和N的乘积。换句话说，只需要满足关系F〈W。注意，利用吸附单元51b保持的晶片11上的区域可以是至少包括在晶片11上预先形成图案的基板侧图案区域53的区域。之后，控制单元6使对准测量系统22测量模具7和晶片11在X轴和Y 轴方向的位置(第一对准测量，步骤S101)，从而获得关于图案部分7a的形状和基板侧图案区域53的形状之间的差异的信息(获取步骤)。不过，当只期望修正在晶片11上形成的基板侧图案区域53的形状时，控制单元6可以只获得关于基板侧图案区域53的形状的信息。随后，控制单元6基于在步骤SlOl中获得的测量结果计算对图案部分7a和基板侧图案区域53之间的位置偏移的校正量。之后，控制单元6使光照射单元2的加热光源50通过用光照射晶片11来加热晶片11 (变形步骤步骤S102)，并使倍率校正机构18输入变位(模具变形步骤步骤S103)，从而，修正图案部分7a和基板侧图案区域53的形状。由于如上所述减小了作用于晶片11的与基板侧图案区域53对应的背面和保持面之间的最大静摩擦力，因此在沿着晶片11的表面的方向，能够对晶片11施加比最大静摩擦力F大的热变形力。另外，通过用具有照射剂量分布的光照射基板侧图案区域53，对基板侧图案区域53赋予温度分布，从而能够修正各个分量的形状。例如，在计算的校正量之中，通过加热晶片11修正低阶分量(例如，梯形分量)，利用变位输入修正高阶分量，从而能够更好地使图案部分7a的形状与基板侧图案区域53的形状匹配。当通过修正，使图案部分7a的形状与基板侧图案区域53的形状匹配时，控制单元6使压力调整装置52再次减小吸附单元51b的吸附压力，从而使吸附单元51b产生的吸附力恢复到由吸附单元51a和51c产生的吸附力的水平(步骤S104)。之后，控制单元6使对准测量系统22再次测量模具7和晶片11在X轴和Y轴方向的位置(第二对准测量步骤S105)。这里，如果确定在模具7和晶片11之间存在位置偏移，那么控制单元6使模具驱动机构16或承载台驱动机构20驱动，从而执行模具7和晶片11之间的位置调整(步骤S106)。然后，控制单元6进入固化步骤中的下一个处理。步骤SlOO中的减小吸附单元51b产生的吸附力的步骤不仅可以在步骤SlOl中的第一对准测量之前开始，而且还可以在第一对准测量之后开始。最好在加热基板的变形步骤之前或之中，执行减小吸附单元51b产生的吸附力的步骤。在步骤S102，晶片11上的基板侧图案区域53的形状的修正是利用由来自加热光源50的光的照射引起的加热进行的，不过本发明并不局限于此。例如，作为代替加热光源50的基板变形机构，单独设置的外力施加机构可以直接对晶片11给予平面方向的外力或者输入变位，从而实现基板侧图案区域53的形状的修正。此外，可以通过仅仅执行步骤S102中的归因于晶片11的加热的形状修正，而不执行步骤S103中的对模具7的变位输入，来使基板侧图案区域53的形状与图案部分7a的形状匹配。注意，可以相反地或者并行地执行步骤S102和步骤S103。另外，恢复吸附单元51b产生的吸附力的步骤最好在变形步骤之后，并在脱模步骤之前执行。如上所述，在压印设备I中，在从模压步骤到固化步骤的时期内，吸附单元51b产生的吸附力被减小，从而减少吸附单元51b和至少包括基板侧图案区域53的晶片11的背面之间的摩擦力。具体地，在利用光照射单元2的加热光源50使基板侧图案区域53热变形期间，与当基板侧图案区域53未经历热变形时相比，作用于晶片卡盘19和与基板侧图案区域53对应的晶片11的背面之间的摩擦力被更多地减小，从而，利用加热能够有效地使基板侧图案区域53变形。换句话说，可利用加热使基板侧图案区域53变形，而不必增大照射剂量，从而，能够抑制周边部件的不必要的温度升高。从而，能够抑制对模具7和晶片11上的树脂14之间的重合精度的不利影响。此外，在此时，其它吸附单元51a和51c产生的吸附力保持不变。从而，即使晶片11受到热变形，也可利用吸附把晶片11牢固地固定在晶片卡盘19上，从而，抑制了整个晶片11的变位。在热变形期间，不必始终降低摩擦力，不过在热变形期间的至少一部分时期中，可以降低摩擦力。如上所述，根据第一实施例，可提供有利于提高模具7和晶体11上的树脂14之间的重合精度的压印设备I。(第二实施例)下面将描述根据本发明的第二实施例的压印设备。除了从模压步骤到固化步骤的操作序列被改变之外，第二实施例的压印设备的配置与第一实施例的配置相同。图4A和4B是示出根据第二实施例，由压印设备I执行的从模压步骤到固化步骤的操作序列的流程图。首先，在图4A中所示的例子中，在模压步骤之后，控制单元6使倍率校正机构18在步骤S105中的第二对准测量之后，执行图3中所示的第一实施例的操作序列中的步骤S103之中的对模具7的变位输入(步骤S205)。这里，假定步骤S201中的对准测量是第一对准测量，与图3中所示的步骤S105对应的步骤是图4A中所示的第二对准测量(步骤S204)。这种情况下，控制单元6使对准测量系统22在步骤S205之后，再次执行和第二对准测量相同的第三对准测量(步骤S206)。注意，通过利用由第二对准测量获得的值，可以省略第三对准测量。其它步骤中的处理与第一实施例中的相同。另一方面，在图4B中所示的例子中，在模压步骤之后，控制单元6使倍率校正机构18在步骤SlOO中的减小吸附单元51b产生的吸附力的处理之前，执行图3中所示的第一实施例的操作序列中的步骤S103之中的对模具7的变位输入(步骤S301)。这种情况下，控制单元6使对准测量系统22在步骤S301之前，执行第一对准测量(它是与图3中所示的步骤SlOl对应的处理)(步骤S300)。另外，在步骤S301之后，控制单元6开始减小吸附单元51b产生的吸附力的处理(它对应于图3中所示的步骤S100)(步骤S302)。然后，在与图3中所示的步骤S102对应的步骤S304(它是晶片11上的基板侧图案区域53的形状的修正)之后，控制单元6再次升高吸附单元51b产生的吸附力(步骤S305)。其它步骤中的处理与第一实施例中的相同。根据本实施例，如图4A和4B中所示，在摩擦力被减小的时候，不执行利用倍率校正机构18的对模具7的变位输入。从而，可以提供和第一实施例相同的效果。另外，能够进一步抑制与在输入变位时的模具7的变形相联系的晶片11的不必要的位置偏移或者不必要的变形。(第三实施例)下面将描述根据本发明的第三实施例的压印设备。在本实施例的压印设备中，设置在根据第一实施例的晶片卡盘19中的吸附单元51的配置被改变。图5是示出设置在根据本实施例的晶片卡盘19中的吸附单元51 (51a)的放大部分的示意截面图。吸附单元51具有在吸附区内的多个吸附销60，在每个吸附销60的端面(即与晶片11的背面接触的表面)处，设置由与晶片11具有低摩擦系数的低摩擦材料制成的低摩擦部件61。所述低摩擦材料的例子包括DLC(类金刚石碳)。如上所述，晶片卡盘19和晶片11之间的接触面的摩擦系数被减小，从而，利用光照射单元2的加热光源50的加热，能够有效地使晶片11(基板侧图案区域53)变形。(第四实施例)下面将描述根据本发明的第四实施例的压印设备。在第一实施例的压印设备中，以调整作用于晶片11的与基板侧图案区域53对应的背面和晶片卡盘19的保持面之间的摩擦力为例进行了描述。在本实施例中，将以调整作用于基板侧图案区域53的热变形力，而不调整摩擦力为例进行描述。由于除了控制单元6在功能方面不同之外，本实施例的压印设备的配置和第一实施例的压印设备的配置相同，因此将省略压印设备的配置的描述，而集中于描述控制单元6的功能。图6是示出本实施例的压印设备I执行的从模压步骤到固化步骤的操作序列的流程图。首先，控制单元6在模压步骤之后读取设置在晶片卡盘19中的吸附单元51b的吸附压力的值(步骤S400)。之后，控制单元6命令执行与图3中所示的步骤SlOl中的处理对应的第一对准测量(步骤S401)。控制单元6根据在步骤S400中获得的吸附单元51b的吸附压力的值，计算照射在晶片上的光的照射剂量(步骤S402)。之后，通过以计算的照射剂量的光照射晶片11，修正基板侧图案区域53的形状(步骤S403)。然后，执行对模具7的变位输入(与图3中所示的步骤S103对应的步骤S404)和第二对准测量(与图3中所示的步骤S105对应的步骤S405)。当在模具7和晶片11之间存在位置偏移时，执行模具7和晶片11之间的位置调整(步骤S406)。然后，执行固化步骤。下面将参考图7描述在步骤S402中计算的照射剂量。加热机构利用作为均匀照射剂量a和具有分布的照射剂量b之和获得的光照射至少包括基板侧图案区域53的晶片11上的照射区。这里，照射剂量a是关于照射区的均匀照射剂量，在所述照射区中，在沿着晶片11的平面的方向施加于晶片11上的照射区的热变形力大于作用于晶片11上的照射区的背面和吸附单元51之间的最大静摩擦力。照射剂量b是具有依赖于控制单元6所计算的基板侧图案区域53的校正量或者依赖于通过从校正量中减去由照射剂量a引起的晶片11的变形量获得的值的关于照射区的分布的照射剂量。最好根据吸附单元51b的吸附压力(吸附力)确定照射剂量a。当基板侧图案区域53的温度升高为“ Λ Τ”，其热膨胀系数为“ α ”，并且其弹性系数为“Ε” (所有这些都是根据照射剂量确定的)时，热应力“ σ ”可被近似表示成a、E和Λ T的乘积。取决于热应力“ σ ”和横截面积“S”的热变形力W作用于基板侧图案区域53上。当最大静摩擦系数为“μ ”，并且取决于吸附压力的垂直方向作用力为“N”时，最大静摩擦力F可被表示成μ和N的乘积。换句话说，只需要满足关系F〈W。最好根据预先准备的对应于修正量的照射剂量数据、或者修正量与照射剂量相关联的关系，确定照射剂量b。在本实施例中，尽管没有为降低摩擦力而调整吸附单元51的吸附压力，不过利用照射剂量a的光照射加热晶片11，以致热变形力不超过最大静摩擦力。从而，和第一实施例中一样，能够有效地修正图案53的形状。本实施例可以与第一实施例中的压力调整相结
合(物品制造方法)制造作为物品的器件(半导体集成电路元件、液晶显示元件等)的方法可包括利用上述压印设备在基板(晶片、玻璃板或膜状基板等)上形成图案的步骤。此外，所述制造方法可包括蚀刻上面已形成图案的基板的步骤。当制造诸如图案化介质(存储介质)、光学元件之类的其它物品时，所述制造方法可包括处理上面已形成图案的基板的其它步骤，而不是蚀刻步骤。本实施例的物品制造方法在物品的性能、品质、生产率和生产成本中的至少之一方面优于常规的物品制造方法。虽然已参示例性实施例描述了本发明的实施例，但应理解本发明并不局限于所公开的示例性实施例。所附权利要求的范围应被赋予最宽泛的解释，以涵盖所有这样的修改以及等同的结构和功能。本申请要求2011年10月14日提交的日本专利申请No. 2011-226636以及2012年10月2日提交的日本专利申请No. 2012-220209的权益，其全文在此通过引用被并入。
权利要求
1.一种把在模具上形成的图案转印到基板上的树脂的压印方法，所述方法包括 把基板保持在保持面上的保持步骤； 使在基板上形成图案处的基板侧图案区的形状变形的变形步骤； 使经变形的所述基板侧图案区上的树脂与模具接触的接触步骤； 固化树脂的固化步骤；和 使模具脱离与模具接触的树脂的脱模步骤， 其中在所述变形步骤中，在沿着基板的表面的方向上对基板施加变形力，所述变形力大于作用于与所述基板侧图案区对应的基板的背面和所述保持面之间的最大静摩擦力。
2.根据权利要求1所述的压印方法，其中在变形步骤之前，或者在变形步骤之中，作用于与所述基板侧图案区对应的基板的背面和所述保持面之间的摩擦力被减小。
3.根据权利要求1所述的压印方法，其中在变形步骤之后，并在脱模步骤之前，作用于与所述基板侧图案区对应的基板的背面和所述保持面之间的摩擦力被增大。
4.根据权利要求1所述的压印方法，其中在保持步骤中利用吸附来保持基板，在变形步骤之前，或者在变形步骤之中，作用在与所述基板侧图案区对应的基板的背面上的吸附力被减小。
5.根据权利要求1所述的压印方法，其中在保持步骤中利用吸附来保持基板，在变形步骤之后，并在脱模步骤之前，作用在与所述基板侧图案区对应的基板的背面上的吸附力被增大。
6.根据权利要求1所述的压印方法，其中在变形步骤中，所述基板侧图案区被加热。
7.根据权利要求1所述的压印方法，还包括 通过检测在基板上形成的多个标记的位置，获取关于所述基板侧图案区的形状的信息的获取步骤， 其中在变形步骤中，基于在获取步骤中获取的信息，使所述基板侧图案区的形状变形，以便减小所述基板侧图案区的形状和在模具上形成的图案的形状之间的差异。
8.根据权利要求1所述的压印方法，还包括 使形成图案处的模具的图案的形状变形的模具变形步骤。
9.根据权利要求8所述的压印方法，还包括 通过检测在基板上形成的多个标记的位置和在模具上形成的多个标记的位置来获取关于所述基板侧图案区的形状和在模具上形成的图案的形状之间的差异的信息的获取步骤， 其中在变形步骤和模具变形步骤中，基于在所述获取步骤中获取的信息，使所述基板侧图案区的形状和在模具上形成的图案的形状变形，以便减小它们之间的差异。
10.一种把在模具上形成的图案转印到基板上的树脂的压印设备，所述压印设备包括 基板保持单元，在所述基板保持单元上形成有用于保持基板的保持面； 变形机构，所述变形机构使在基板上形成图案处的基板侧图案区的形状变形； 摩擦力调整机构，所述摩擦力调整机构调整作用于与所述基板侧图案区对应的基板的背面和所述保持面之间的摩擦力；和 控制单元，所述控制单元控制所述变形机构或所述摩擦力调整机构，以使得沿基板的表面的方向作用于所述基板侧图案区上的变形力大于作用于与所述基板侧图案区对应的基板的背面和所述保持面之间的最大静摩擦力。
11.根据权利要求10所述的压印设备，其中所述控制单元控制摩擦力调整机构，以便在所述变形机构使所述基板侧图案区的形状变形之前，或者在所述变形机构使所述基板侧图案区的形状变形之时，减小摩擦力。
12.根据权利要求10所述的压印设备，其中所述基板保持单元利用吸附来保持基板，并通过调整作用在与所述基板侧图案区对应的基板的背面上的吸附力来调整摩擦力。
13.根据权利要求10所述的压印设备，其中所述变形机构包括加热所述基板侧图案区的加热机构。
14.根据权利要求10所述的压印设备，其中所述基板保持单元包括能够独立地改变吸附力的多个吸附单元。
15.一种器件制造方法，包括利用压印设备，把在模具上形成的图案转印到基板上的树脂；和使转印的图案显影，其中所述压印设备包括保持机构，所述保持机构把基板保持在保持面上；和变形机构，所述变形机构使在基板上形成图案处的基板侧图案区的形状变形；摩擦力调整机构，所述摩擦力调整机构被包括在所述保持机构中并且调整作用于与所述基板侧图案区对应的基板的背面和所述保持面之间的摩擦力；和控制单元，所述控制单元控制所述变形机构或者所述摩擦力调整机构，以使得在沿着基板的表面的方向上作用于所述基板侧图案区上的变形力大于作用于与所述基板侧图案区对应的基板的背面和所述保持面之间的最大静摩擦力。
全文摘要
本发明涉及一种压印方法、压印装置和设备制造方法。本发明的压印方法包括以下步骤把基板保持在保持面上的保持步骤；使在基板上形成图案处的基板侧图案区的形状变形的变形步骤；使经变形的基板侧图案区上的树脂与模具接触的接触步骤；固化树脂的固化步骤；和使模具脱离与模具接触的树脂的脱模步骤。其中在变形步骤中，在沿着基板的表面的方向上对基板施加变形力，所述变形力大于作用于与基板侧图案区对应的基板的背面和所述保持面之间的最大静摩擦力。
文档编号G03F7/00GK103048878SQ20121038505
公开日2013年4月17日 申请日期2012年10月12日 优先权日2011年10月14日
发明者中川一树, 长谷川敬恭, 村上洋介, 松本隆宏 申请人:佳能株式会社