压印方法、压印设备、模具和产品制造方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种压印方法、压印设备、模具和产品制造方法。
【背景技术】
[0002]微细加工技术用于通过压印处理在基板上形成压印材料的图案，所述压印处理用于利用模具模制施加到基板上的压印材料。这种技术还称作“压印技术”，通过所述压印技术能够在基板上形成具有几纳米尺寸的微细图案(结构)。压印技术的一个示例包括光固化方法。首先，采用光固化方法的压印设备将作为压印材料的树脂(光固化树脂)供应到基板上的喷射区域中的一个喷射区域上。接下来，利用模具模制基板上的光固化树脂。在为了固化而用光照射光固化树脂之后，从模具释放固化的树脂，由此在基板上形成树脂图案。压印技术不仅仅包括光固化方法，而且还包括热固化方法，用于利用例如热量固化树脂。
[0003]然而，在这种压印技术中，模具与树脂直接接触，这可能导致在从固化树脂释放模具(模具释放)时发生诸如转印失败的图案缺陷。例如，缺陷的发生通常在制造半导体装置或类似装置期间直接影响装置性能，可接受的缺陷密度是非常严格的。
[0004]因此，日本专利特开N0.2011-77529公开了一种压印设备，所述压印设备通过在模具释放时将基板或模具的后表面加压成凸状而将应力施加到界面并且通过减小模具释放力来抑制缺陷的产生。日本专利特开N0.2007-296683公开了一种图案形成方法，所述图案形成方法通过使得直线方向与特定范围内的剥离方向对准来抑制缺陷发生。日本专利特开N0.2013-207180公开了一种压印方法，所述压印方法通过在启动模具释放时将模具保持件和基板保持件之间的分离速度设定为零来减少缺陷的发生。
[0005]结合缺陷抑制技术的发展，近年来已经阐明的是缺陷密度往往在模制区域的中央部分中特别地增加。造成这种情况的一个原因是缺陷密度增加的区域是这样的区域，在所述区域中，模具与树脂接触，直到模具释放步骤的后期阶段为止，并且剥离进展速度在这个区域中变得非常高，从而导致容易发生超过所需的应力被施加到树脂图案或者模具。特别地，在日本专利特开N0.2011-77529和日本专利特开N0.2013-207180中公开的技术中，还可以设想的是在模具释放时剥离各向同性地(基本圆形地)从模制区域的外周部分朝中央部分进展，并且剥离进展速度随着剥离边界长度的减小而增大，从而导致在中央区域中经常发生缺陷。另一方面，在日本专利特开N0.2007-296683中公开的技术的应用范围局限于定向图案并且尚不清楚该技术是否可以抑制模制区域的中央部分中的缺陷的出现。另外，在在日本专利特开N0.2013-207180中公开的技术中，通过由模具或者基板的弹性变形产生的弹簧力实施模具释放开始之后的模具释放操作，根据模具释放力较大的情况、模具结构等直到完成模具释放操作才开始剥离。
【发明内容】
[0006]本发明例如提供了一种压印方法，其有利地用于抑制图案缺陷的发生。
[0007]根据本发明的一个方面，提供了一种利用模具在施加到基板的压印材料上形成图案的压印方法，所述方法包括以下步骤:将模具从压印材料释放，使得基于模具从压印材料剥离的边界是直线的假设，两条相对的边界相互靠近同时在压印材料固化之后保持直线状
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[0008]参照附图，根据示例性实施例的以下描述，本发明的其它特征将变得显而易见。
【附图说明】
[0009]图1是图解了根据本发明的第一实施例的压印设备的构造的简图；
[0010]图2是以时间序列方式图解了压印处理期间部件等的状态的简图；
[0011]图3Α是图解了在模具与树脂接触之前的状态的简图；
[0012]图3Β是图解了模具与树脂接触的状态的简图；
[0013]图3C是图解了通过使得模具与树脂接触而使模具完全填充有树脂的状态的简图；
[0014]图3D是图解了在开始模具释放步骤时模具与树脂接触的状态的简图；
[0015]图4Α是图解了根据本发明的第二实施例的压印设备的构造的横截面图；
[0016]图4Β是图解了根据本发明的第二实施例的压印设备的构造的透视图；
[0017]图4C是图解了根据本发明的第二实施例的压印设备的构造的横截面图；
[0018]图5是图解了根据本发明的第三实施例的压印设备的构造的简图；
[0019]图6Α是图解了比较示例中的模具释放步骤中剥离如何发展的平面图；
[0020]图6Β是图解了比较示例中的模具释放步骤中剥离如何发展的横截面图；
[0021]图6C是图解了比较示例中的模具释放步骤中剥离如何发展的横截面图；
[0022]图7Α是图解了剥离边界的长度的曲线图；
[0023]图7Β是图解了剥离发展速度的曲线图；
[0024]图8是以相同的时间序列的方式图解了比较示例和本实施例中树脂剥离的发展的简图；
[0025]图9是图解了基板卡盘的简图；
[0026]图10是图解了在根据本发明的第四实施例的压印设备中使用的模具卡盘的简图；
[0027]图1lA是图解了在模具与树脂接触之前的状态的简图；
[0028]图1lB是图解了模具与树脂接触的状态的简图；
[0029]图1lC是图解了通过使模具与树脂接触而使模具完全填充有树脂的状态的简图；
[0030]图1lD是图解了在开始模具释放步骤时模具与树脂接触的状态的简图；
[0031]图1lE是图解了完成模具释放步骤的状态的简图；
[0032]图12是以时间序列方式图解了在压印处理期间部件等的状态的简图；
[0033]图13Α是图解了在模具与树脂接触之前的状态的简图；
[0034]图13Β是图解了模具与树脂接触的状态的简图；
[0035]图13C是图解了通过使得模具与树脂接触而使模具完全填充有树脂的状态的简图；
[0036]图13D是图解了在开始模具释放步骤时模具与树脂接触的状态的简图；
[0037]图13Ε是图解了完成模具释放步骤的状态的简图；
[0038]图14是以时间序列的方式图解了在压印处理期间部件等的状态的简图；
[0039]图15是图解基板卡盘的简图；
[0040]图16A是图解了在模具与树脂接触之前的状态的简图；
[0041]图16B是图解了模具与树脂接触的状态的简图；
[0042]图16C是图解了通过使得模具与树脂接触而使模具完全填充有树脂的状态的简图；
[0043]图16D是图解了在开始模具释放步骤时模具与树脂接触的状态的简图；
[0044]图16E是图解了完成模具释放步骤的状态的简图；
[0045]图17是以时间序列的方式图解了在压印处理期间部件等的状态的简图。
【具体实施方式】
[0046]在下文中，将参照附图描述本发明的优选实施例。
[0047](第一实施例)
[0048]首先，将给出根据本发明的第一实施例的压印方法和压印设备的描述。图1是图解了根据本实施例的压印设备100的构造的示意图。压印设备100用于制造作为产品的诸如半导体装置或类似物的装置。施加到晶片(基板)105的未固化树脂(压印材料)104与模具103接触，以便模制树脂104，从而在晶片105上形成树脂104的图案。注意的是，压印设备100以示例的方式采用光固化方法。在以下附图中，将描述Z轴在垂直方向(竖直方向)上排列并且相互正交的X轴和Y轴在垂直于Z轴的平面中排列的情况。压印设备100包括照明系统107、模具保持机构(模具保持件)117、基板平台(基板保持件)108、分配器118和控制器119。
[0049]照明系统107是树脂固化单元，所述树脂固化单元107通过将由光源(未示出)发射的紫外光调节成适于固化树脂104的光而用光(例如，紫外光)照射模具103。光源可以是任何光源，只要其不仅仅发射紫外光而且还发射具有穿透模具103并且固化树脂104的波长的光即可。例如，当采用热固化方法时，替代作为树脂固化单元的照明系统107，将用于固化热固树脂的加热单元布置在基板平台108附近。另一方面，当替代热固树脂使用热塑树脂时，树脂固化单元例如是冷却单元，所述冷却单元布置在基板平台附近。
[0050]模具103包括图案部分103a，在所述图案部分103a上，待转印的三维凹凸图案(诸如电路图案或类似物)形成在与晶片105相对的表面上。模具103在与设置有图案部分103a的表面相对的侧部处在表面的中央区域中包括凹陷部分103b。作为模具103的材料，在采用光固化方法的情况中可以使用诸如石英玻璃、蓝宝石玻璃或类似物的任何透光材料，但是在采用热固化方法或者热塑化方法的情况中可以选择种类广泛的材料，诸如，金属、硅、陶瓷等。
[0051]模具保持机构117具有用于保持模具103的模具卡盘102、用于支撑并使得磨具卡盘102运动的模具驱动机构(未示出)和模具形状可变机构(模具形状可变单元)114，其能够使得模具103变形。模具卡盘102能够通过使用真空吸力或者静电力抽吸或者吸引模具103的待用紫外光照射的表面的外周区域来保持模具103。另外，模具卡盘102和模具驱动机构中的每一个均在中央部分(其内侧)处具有孔区域，使得从照明系统107发射出的紫外光通过穿过模具103而被引导向晶片105。孔区域与形成在模具103中的凹陷部分103b连通。模具驱动机构使得模具103沿着Z轴方向移动，以便选择性地使得模具103与晶片105上的树脂104接触或者从树脂104释放模具103。注意的是，可以通过使得模具103沿着Z轴方向移动实施压印处理期间执行的接触和释放操作。还可以通过使得晶片105在基板平台108的驱动下沿着Z轴方向移动或者通过相对地、同时地或者顺序地使模具103和晶片105 二者移动来实施同样的操作。通过将力(变形力)施加到由模具卡盘102保持的模具103，模具形状可变机构114使得模具103的形状发生变化。