压印装置、压印系统和物品的制造方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及一种压印装置、压印系统和物品的制造方法。
【背景技术】
[0002] 压印技术是一种能够转印纳米级的精细图案的技术，并且作为针对诸如半导体设 备和磁性存储介质的设备的大规模生产纳米光刻技术（nanolithography technique)，已 经被日本特开第2010-98310号公报所提出。使用压印技术的压印装置在形成有图案的模 具与基板上的树脂（压印材料）接触的同时使该树脂固化，并通过使模具与固化的树脂脱 离而在基板上形成图案。在这种情况下，作为树脂固化方法，一般使用通过利用诸如紫外光 的光进行照射使树脂固化的光固化方法。
[0003]当使用压印装置时，为了维持设备的性能，有必要将模具上的图案精确地转印给 基板上的图案（投射区域）。在这种情况下，一般来说，模具上的图案的形状与基板上的图 案的形状匹配。例如，在日本特开第2008-504141号公报中提出了一种通过推拉模具上的 图案的外周部来使图案变形的校正机制，即，校正图案的形状的校正机制。
[0004] 另外，压印装置一般使用逐晶片对准（die-by-die alignment)作为模具与基板之 间的对准方式。逐晶片对准是通过针对基板上的各投射区域检测配设在模具上的标记和配 设在基板上的标记，来校正模具与基板之间的位移的对准方式。
[0005] 传统的压印装置一般通过使用以逐晶片对准获得的标记检测结果来校正模具上 的图案的形状。然而，为了获得基板上的投射区域的形状，有必要检测许多标记。因此，需 要大量时间用于检测，导致压印装置的生产率降低。另外，用于校正图案的形状的校正机制 的响应速度低，因此有可能在逐晶片对准期间无法完全校正模具的形状。
[0006] 另外，提出了一种预先获得基板的投射区域的形状的技术。在这种技术中，基板内 的投射区域的形状由固定值表示（即，各投射区域的形状被固定为一个形状）。作为另选方 案，各基板上的各投射区域的形状由固定值表示。这使得不可能应付在基板内或基板间的 各投射区域之中的形状的变化，导致不能充分地校正模具上的图案的形状。近年来，随着设 备的精细加工的进步，需要高重叠精度（overlay accuracy)。因此，这种问题变得格外显 著。
【发明内容】
[0007] 本发明提供了一种在模具与基板之间的重叠精度以及生产率方面有利的压印装 置。
[0008] 根据本发明的第一方面，提供了一种压印装置，所述压印装置进行使用模具对基 板上的压印材料形成图案的压印处理，所述压印装置包括：获得单元，其被构造为在所述模 具与作为所述基板上的压印对象的投射区域彼此面对之前，获得所述基板上的多个投射区 域的各自的形状；第一校正单元，其被构造为针对所述基板上的各投射区域，校正所述模具 的图案与所述投射区域之间的形状差；测量单元，其被构造为测量所述模具的图案与所述 基板上的投射区域之间的位移；第二校正单元，其被构造为校正所述位移；以及控制单元， 其被构造为控制所述压印处理，其中，所述压印处理包括，基于由所述获得单元预先获得的 所述形状使所述第一校正单元校正所述形状差的第一处理，和在所述测量单元测量所述位 移的同时使所述第二校正单元校正所述位移的第二处理。
[0009] 根据本发明的第二方面，提供了一种压印系统，所述压印系统包括各自被构造为 进行使用模具对基板上的压印材料形成图案的压印处理的多个压印装置和被构造为测量 所述基板上的多个投射区域的各自的形状的测量设备，所述多个压印装置中的各个包括： 第一校正单元，其被构造为针对所述基板上的各投射区域，校正所述模具的模具图案与所 述投射区域之间的形状差；测量单元，其被构造为测量所述模具图案与所述基板上的所述 投射区域之间的位移；以及第二校正单元，其被构造为校正所述位移，并且所述压印系统包 括被构造为控制所述测量设备和各个压印装置的所述压印处理的控制单元，其中，所述压 印处理包括，基于由所述测量设备预先测量的所述形状使所述第一校正单元校正所述形状 差的第一处理，和在所述测量单元测量所述位移的同时使所述第二校正单元校正所述位移 的第二处理。
[0010] 根据本发明的第三方面，提供了一种物品的制造方法，所述制造方法包括：使用压 印装置在基板上形成图案；以及对形成有所述图案的基板进行处理，其中，所述压印装置进 行使用模具对基板上的压印材料形成图案的压印处理，并且所述压印装置包括：获得单元， 其被构造为在所述模具与作为所述基板上的压印对象的投射区域彼此面对之前，获得所述 基板上的多个投射区域的各自的形状；第一校正单元，其被构造为针对所述基板上的各投 射区域，校正所述模具的图案与所述投射区域之间的形状差；测量单元，其被构造为测量所 述模具的图案与所述基板上的投射区域之间的位移；第二校正单元，其被构造为校正所述 位移；以及控制单元，其被构造为控制所述压印处理，其中，所述压印处理包括，基于由所述 获得单元预先获得的所述形状使所述第一校正单元校正所述形状差的第一处理，和在所述 测量单元测量所述位移的同时使所述第二校正单元校正所述位移的第二处理。
[0011] 根据本发明的第四方面，提供了一种物品的制造方法，所述制造方法包括：使用压 印系统在基板上形成图案；以及对形成有所述图案的基板进行处理，其中，所述压印系统包 括各自被构造为进行使用模具对基板上的压印材料形成图案的压印处理的多个压印装置 和被构造为测量所述基板上的多个投射区域的各自的形状的测量设备，所述多个压印装置 中的各个包括：第一校正单元，其被构造为针对所述基板上的各投射区域，校正所述模具的 模具图案与所述投射区域之间的形状差；测量单元，其被构造为测量所述模具图案与所述 基板上的所述投射区域之间的位移；以及第二校正单元，其被构造为校正所述位移，并且所 述压印系统包括被构造为控制所述测量设备和各个压印装置的所述压印处理的控制单元， 其中，所述压印处理包括，基于由所述测量设备预先测量的所述形状使所述第一校正单元 校正所述形状差的第一处理，和在所述测量单元测量所述位移的同时使所述第二校正单元 校正所述位移的第二处理。
[0012] 通过下面参照附图对示例性实施例的描述，本发明的其他方面将变得清楚。
【附图说明】
[0013] 图1是示出根据本发明的一个方面的压印装置的结构的示意图。
[0014] 图2是示出图1中所示的压印装置的形状校正单元的结构的示例的图。
[0015] 图3A和图3B是示出配设在模具上的模具侧标记和配设在基板上的基板侧标记的 示例的图。
[0016] 图4A到图4E是示出在模具的图案面与基板的投射区域之间的偏差的图。
[0017] 图5是示出一般的压印处理的序列的图。
[0018] 图6是示出根据本实施例的压印处理的序列的图。
[0019] 图7是示出根据本发明的一个方面的压印系统的结构的示意图。
[0020] 图8A和图8B是各自示出图7所示的压印系统中的测量设备的结构的示例的示意 图。
[0021] 图9A和图9B是各自示出基板的投射区域的布局的示例的图。
[0022] 图10是示出根据本发明的一个方面的压印系统的结构的示意图。
[0023] 图11是示出在基板的边缘附近的欠缺（chipped)投射区域的示例的图。
【具体实施方式】
[0024] 下面，将参照附图来描述本发明的优选实施例。注意，在整个附图中，相同的附图 标记表示相同的元件，并且将不给出其重复描述。
[0025] 〈第一实施例〉
[0026] 图1是示出根据本发明的一个方面的压印装置1的结构的示意图。压印装置1通 过使用模具对基板上的压印材料形成图案。即，该装置是进行如下压印处理的光刻装置：通 过使用模具使基板上的压印材料成型，来在基板上形成图案。本实施例使用通过利用紫外 光照射树脂使树脂固化的光固化方法，作为树脂固化方法。
[0027] 压印装置1包括保持模具11的模具保持单元12、保持基板13的基板保持单元14、 测量单元15、形状校正单元16和控制单元17。另外，压印装置1包括具有用于将树脂供给 到基板上的分配器的树脂供给单元，用于保持模具保持单元12的桥面板，和用于保持基板 保持单元14的基面板。
[0028] 模具11具有矩形外部形状并且包括形成有要被转印到基板13 (在其上的树脂） 上的图案（凹凸图案）的图案面11a。模具11由透射用于固化基板上的树脂的紫外光的材 料（例如，石英）制成。模具侧标记18形成在模具11的图案面11a上。
[0029] 模具保持单元12是保持模具11的保持机构。模具保持单元12包括真空夹持或 静电夹持模具11的模具夹件、在其上安装模具夹件的模具台以及驱动（移动）模具台的驱 动系统。该驱动系统至少在z轴方向（模具11对基板上的树脂进行压印的压印方向）上 驱动模具台（即，模具11)。驱动系统不仅在z轴方向上，而且在X轴方向、y轴方向以及 Θ (绕z轴旋转）方向上具有驱动模具台的功能。
[0030] 基板13是对其转印模具11上的图案的基板，并且包括例如单晶硅基板和 SOI (Silicon on Insulator，绝缘体上娃）基板。树脂供给单元将树脂供给（涂覆）到基 板13。基板侧标记19分别形成在基板13的多个投射区域上。
[0031] 基板保持单元14是保持基板13的保持机构。基板保持单元14包括例如真空夹 持或静电夹持基板13的基板夹件、在其上安装基板夹件的基板台以及驱动（移动）基板台 的驱动系统。该驱动系统至少在X轴方向和y轴方向（与模具11的压印方向垂直的方向） 上驱动基板台（即，基板13)。驱动系统不仅在x轴方向和y轴方向上，而且在z轴方向和 Θ (绕z轴旋转）方向上具有驱动基板台的功能。
[0032] 各测量单元15包括光学检测（观察）配设在模具11上的各模具侧标记18和配 设在基板13的多个投射区域中的各投射区域上的基板侧标记19中的对应标记的观测器。 各测量单元15基于由该观测器获得的检测结果来测量模具11与基板13的相对位置（位 移）。然而，注意，各测量单元15仅需要检测各模具侧标记18与对应的基板侧标记19之间 的相对位置关系。因此，各测量单元15可以包括