圖案轉印設備、壓印設備和圖案轉印方法技術

一種把在具備對準標記的印模上形成的壓印圖案轉印到具備對準標記的基板上，或者轉印到置于基板和印模之間的樹脂材料上的圖案轉印方法，所述圖案轉印方法包括通過把提供給印模的對準標記和提供給參考基板的對準標記布置在第一物體位置，并通過第一圖像拾取裝置觀察對準標記，獲得第一圖像的第一步驟，通過把提供給參考基板的對準標記布置在與第一物體位置分開的第二物體位置，并通過第二圖像拾取裝置觀察對準標記，獲得第二圖像的第二步驟，和通過使用第一和第二圖像，獲得和對準標記之間圖像位置方面的差異有關的信息的第三步驟。

【技術實現步驟摘要】

本專利技術涉及。具體地說，本專利技術涉及把印模的形狀轉印到待處理的部件上，從而實現加工的設備和方法。
技術介紹
近年來，如Stephan Y.Chou等在Appl.Phys.Lett.，Vol.67，Issue 21，pp.3114-3116(1995)中所述，已開發一種把在印模(mold)上形成的微細結構通過壓力轉印到諸如半導體、玻璃、樹脂或金屬之類加工件(或工件)上的精細加工技術，并且該技術已受到關注。這種技術稱為納米壓印或納米凹凸壓印，因為它具有大約幾納米級的分辨力。除了半導體制造之外，該技術能夠實現晶片級的三維結構的同時加工。為此，作為諸如光子晶體之類的光學器件，μ-TAS(微全分析系統)、生物芯片等的制造技術等，該技術已被預期適合于各種各樣的領域。下面說明在半導體制造中使用這種納米壓印，例如光壓印方法的情況。首先，在基板(例如，半導體晶片)上形成一層可光致固化的樹脂材料。隨后，把其上形成有所需的壓印圖案的印模壓在樹脂層上，之后用紫外線照射，以固化可光致固化的樹脂材料。從而，壓印結構被轉印到樹脂層上。隨后，實現以樹脂層作為掩膜的蝕刻等，從而把壓印結構轉印到基板上。順便提及，在半導體制造中，必須實現印模與基板的(位置)對準。例如，在目前的半導體制程(process rule)不大于100納米的情況下，歸因于設備的對準誤差的容許量達到一般認為為幾納米到幾十納米的嚴格程度。作為這樣的對準方法，美國專利No.6696220提出一種方法，其中在印模和基板之間插入樹脂質材料的狀態下，使印模和基板相互接觸，從而實現對準。在這種方法中，首先，可光致固化的樹脂材料被有選擇地涂到除設置到基板上的標記之外的一部分基板上。隨后，印模被移動到與印模相對的位置。在這種狀態下，減小印模與加工件(具有可光致固化材料的基板)之間的距離，以使印模接近到保證標記不被充滿樹脂材料的距離。在該方法中，在這種狀態下實現對準，之后進行最終的施壓。在該方法中，光學系統采用只觀察在印模的標記附近具有較小聚焦深度的一部分的觀察方法。作為在待對準的兩個物體處于分離狀態下對準這兩個物體的方法，提出了如日本專利申請公開(JP-A)Hei 10-335241中描述的使用兩個圖像拾取裝置的方法。在這種方法中，當實現作為第一物體的掩膜和作為第二物體的晶片的相對位置探測時，在照明光學系統一側設置第三物體，分別在第三物體的與設置在第一和第二物體上的位置探測標記面對的兩個表面上，向所述第三物體提供兩個獨立的參考對準標記。在這種方法中，第三物體上的參考對準標記和第一及第二物體上的位置探測標記的光學圖像由圖像拾取裝置探測，從而探測第一物體與第二物體之間的位置偏差。就印模與基板的對準來說，當在印模與基板直接或間接接觸的狀態下實現面內方向的對準時，這些印模和基板會受到不利影響。例如，在如美國專利No.6696220描述的只有印模和基板通過樹脂材料相互接觸的狀態下實現對準的方法中，在印模和基板之間產生較大位置偏差的情況下，當以高速較大地移動印模和基板時，印模和基板的破損可能性被進一步增大。另一方面，如果能夠在印模和基板分離的狀態下實現對準，那么印模和基板不會被破壞，從而進一步降低在印模接觸樹脂材料之后印模和基板之間的位置偏差的程度。從而，能夠實現高速對準。當在這樣的分離狀態下實現對準時，在如JP-A Hei 10-335241中所述的方法中，照明光學系統復雜，并且需要在其兩個表面上具有高精度圖案的第三物體。
技術實現思路
鑒于上述問題，本專利技術的主要目的是提供一種能夠高速實現對準的圖案轉印設備的壓印設備。本專利技術的另一目的是提供一種能夠實現高速對準的圖案轉印方法。根據本專利技術的一個方面，提供一種把在具備對準標記的印模上形成的壓印圖案轉印到具備對準標記的基板上，或者轉印到置于基板和印模之間的樹脂材料上的圖案轉印設備，所述圖案轉印設備包括在第一物體位置獲得圖像的第一圖像拾取裝置；和在與第一物體位置隔開的第二物體位置獲得圖像的第二圖像拾取裝置，其中印模的對準標記和基板的對準標記，或者參考基板的對準標記可放置在第一物體位置，基板的對準標記或參考基板的對準標記可放置在第二物體位置，其中通過第一和第二圖像拾取裝置觀察放置在第一和第二物體位置的對準標記，從而獲得與通過第一和第二圖像拾取裝置觀察的對準標記之間圖像位置方面的差異有關的信息，和其中根據獲得的信息實現面內方向上印模和基板之間的對準，從而把壓印圖案轉印到基板或樹脂材料上。在根據本專利技術的圖案轉印設備中，最好通過比較在第一物體位置的參考基板的圖像與在第二物體位置的參考基板的圖像，獲得和圖像位置方面的差異有關的信息。此外，第一物體位置和第二物體位置之間的距離最好等于或大于基板和形成于印模上的壓印圖案通過樹脂材料間接相互接觸的距離。在一個優選實施例中，參考基板具備在其面對基板的表面上的對準標記，和在其面對印模的表面上的對準標記，并且厚度等于第一物體位置和第二物體位置之間的距離。提供給參考基板的對準標記最好被布置在尺寸與印模的圖案區的尺寸相同的區域中。參考基板最好由將被轉印形成于印模上的壓印圖案的基板本身構成。在本專利技術的圖案轉印設備中，最好通過在第二物體位置沿面內方向實現印模和基板之間的對準，并使對準的印模和基板直接相互接觸，或者通過樹脂材料間接相互接觸，壓印圖案可被轉印到基板或者樹脂材料上。圖案轉印設備最好還包括調整進入第一和第二圖像拾取裝置的光線的量的光量調節機構。光量調節機構最好被這樣構成，使得在第一和第二圖像拾取裝置的多個區域中，光線的量都是可調節的。根據本專利技術的另一方面，提供一種把在具備對準標記的印模上形成的壓印圖案轉印到具備對準標記的基板上，或者轉印到置于基板和印模之間的樹脂材料上的圖案轉印方法。所述圖案轉印方法包括通過把提供給印模的對準標記和提供給參考基板的對準標記布置在第一物體位置，并通過第一圖像拾取裝置觀察對準標記，獲得第一圖像的第一步驟，通過把提供給參考基板的對準標記布置在與第一物體位置分開的第二物體位置，并通過第二圖像拾取裝置觀察對準標記，獲得第二圖像的第二步驟，和通過使用第一和第二圖像，獲得和對準標記之間圖像位置方面的差異有關的信息的第三步驟。在本專利技術的圖案轉印方法中，在第一步驟中，最好實現印模和參考基板之間的對準。此外，在第一步驟和第二步驟之間，最好保持參考基板在其面內方向上的位置。在第三步驟中，最好通過比較第二圖像與布置在第二物體位置的參考基板的對準標記，獲得和圖像位置方面的差異有關的信息。在本專利技術的圖案轉印方法中，提供給參考基板的對準標記最好被布置在尺寸與印模的圖案區的尺寸相同的區域中。此外，參考基板最好由將被轉印形成于印模上的壓印圖案的基板本身構成。圖案轉印方法最好還包括在第三步驟之后，通過使印模和基板直接相互接觸，或者通過樹脂材料間接相互接觸，從而在第一物體位置實現印模和基板間的對準，把壓印圖案轉印到基板或者樹脂材料上的第四步驟。當通過使印模和基板直接相互接觸，或者通過樹脂材料間接相互接觸，把壓印圖案轉印到基板或樹脂材料上時，最好在從與第一物體位置分開的第二物體位置減小印模和基板或者樹脂材料之間的距離的時候，實現印模和基板間的對準，從而實現壓印圖案的轉印。此外，當通過使用第一和第二圖像，獲得和對準標記間的本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種把在具備對準標記的印模上形成的壓印圖案轉印到具備對準標記的基板上，或者轉印到置于基板和印模之間的樹脂材料上的圖案轉印設備，所述圖案轉印設備包括：在第一物體位置獲得圖像的第一圖像拾取裝置；和在與第一物體位置隔開的第二物體位置獲得圖像的第二圖像拾取裝置，其中印模的對準標記和基板的對準標記，或者參考基板的對準標記可放置在第一物體位置，基板或參考基板的對準標記可放置在第二物體位置，其中通過第一和第二圖像拾取裝置觀察放置在第一和第二物體位置的對準標記，從而獲得與通過第一和第二圖像拾取裝置觀察的對準標記之間圖像位置方面的差異有關的信息，和其中根據獲得的信息實現面內方向上印模和基板之間的對準，從而把壓印圖案轉印到基板或樹脂材料上。

【技術特征摘要】
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【專利技術屬性】
技術研發人員：末平信人，關淳一，稻秀樹，千德孝一，
申請(專利權)人：佳能株式會社，
類型：發明
國別省市：JP[日本]