检测装置、压印装置及物品的制造方法
【技术领域】
[0001]本公开涉及用于检测标记的检测装置、配备有用于检测标记的检测装置的压印装置以及通过使用检测装置和压印装置来制造物品的方法。
【背景技术】
[0002]作为用于制造半导体设备的技术，已知压印技术。压印技术是用于通过使用形成有图案的模具在供给到基板上的压印材料上形成图案的技术。
[0003]日本特表第2008-522412号公报公开了配备有检测装置的压印装置，该检测装置用于同时检测基板上的拍摄区域中形成的对准标记和模具上形成的对准标记。日本特表第2008-522412号公报公开的检测装置包括分别在模具和基板上形成的对准标记，这些对准标记包括在用于测量相对位置的方向上具有栅格节距的栅格图案，该检测装置基于两个栅格图案形成的莫尔纹图案(moire pattern)的相位的检测结果而在模具与基板之间实现晶片间对准。
[0004]在检测装置中，在基板上的栅格图案与模具上的栅格图案的测量方向上的两者的栅格节距彼此稍微不同，如果这两个栅格图案彼此叠加，则来自两个栅格图案的衍射光彼此干涉并且生成具有反映栅格节距差异的周期的莫尔纹图案。当栅格图案的相对位置在测量方向上变化时，莫尔纹图案的相位也变化。因此，通过检测莫尔纹图案的相位可以实现基板与模具之间的对准。
[0005]为了检测莫尔纹图案并实现基板与模具之间的对准，有必要首先评估检测装置本身的性能。通过使用在基板和模具上的各自的栅格图案之间的栅格节距差而获得的莫尔纹图案的周期以及实际由检测装置的摄像单元拍摄的莫尔纹图案的周期的图像，可以评估作为检测装置的光学性能之一的光学倍率(光学系统的倍率)。
[0006]配设在日本特表第2008-522412号公报的压印装置中的检测装置无法检测莫尔纹图案，除非基板上形成的栅格图案与模具上形成的栅格图案彼此叠加。因此，在不使用形成有栅格图案的基板和模具的情况下，无法评估检测装置的性能。
【发明内容】
[0007]本公开提供了一种检测装置，所述检测装置被构造为检测由具有彼此不同的栅格节距的栅格图案生成的莫尔纹图案，所述检测装置包括:摄像单元，其被构造为拍摄所述莫尔纹图案的图像；成像光学系统，其被构造为在所述摄像单元上形成所述莫尔纹图案的图像；以及处理单元，其被构造为对由所述摄像单元拍摄到的所述莫尔纹图案的摄像结果进行处理，其中，所述摄像单元拍摄标记的图像，所述标记包括具有不大于所述成像光学系统的分辨能力的宽度的多个图案，所述多个图案被布置在测量方向上并且所述多个图案的宽度和间隔之间的占空比被改变，并且所述处理单元通过对由所述摄像单元拍摄到的标记的所述摄像结果进行处理，来评估所述检测装置。
[0008]本公开的另一方面提供了一种检测装置，所述检测装置被构造为检测由具有彼此不同的栅格节距的栅格图案生成的莫尔纹图案，所述检测装置包括:摄像单元，其被构造为拍摄所述莫尔纹图案的图像；成像光学系统，其被构造为使所述摄像单元对所述莫尔纹图案的图像进行成像；以及处理单元，其被构造为对由所述摄像单元拍摄到的所述莫尔纹图案的摄像结果进行处理，其中，所述摄像单元拍摄标记的图像，所述标记包括具有不大于所述成像光学系统的分辨能力的宽度的多个图案，所述多个图案被布置在测量方向上并且所述多个图案在非测量方向上的长度被改变，并且所述处理单元通过对由所述摄像单元拍摄到的标记的所述摄像结果进行处理，来评估所述检测装置。
[0009]根据以下参照附图对示例性实施例的描述，本发明的其他特征将变得清楚。
【附图说明】
[0010]图1是例示第一实施例的压印装置的图。
[0011]图2是例示第一实施例的检测装置的图。
[0012]图3A至图3D是例示生成莫尔纹图案的对准标记的图。
[0013]图4A和图4B是例示第一实施例的对准标记的图。
[0014]图5是例示利用第一实施例的检测装置检测标记的状态的图。
[0015]图6A和图6B是例示基准标记和要由第一实施例的位置检测系统检测的图像的图。
[0016]图7A和图7B是例示基准标记和要由第二实施例的位置检测系统检测的图像的图。
【具体实施方式】
[0017]以下将参照附图来详细描述本公开的优选实施例。在各附图中，由相同的附图标记表示相同的部件并且省略重复描述。
[0018]第一实施例
[0019]压印装置
[0020]将参照图1来描述第一实施例的压印装置I。这里，将描述采用用于通过光的照射来固化压印材料的光固化方法的压印方法。也将描述使用紫外线固化树脂作为压印材料和使用紫外线光束作为光的压印方法。在使用光固化方法的压印装置I中，压印材料9(光固化树脂、紫外线固化树脂)被供给到拍摄区域，所述拍摄区域是在由硅晶片形成的基板8(晶片)上的压印区域。提供到基板8上的压印材料9被模具7 (模板、原板)塑模，并固化压印材料9以在基板8上形成图案。在以下描述中，如图1所示，将模具7压靠在基板8上的方向定义为Z轴，X轴和Y轴互相正交地位于与Z轴正交并且与基板8的表面平行的平面中。
[0021]图1中的压印装置I包括照射部2、检测装置3、模具保持部4、基板台5以及涂布单元6。
[0022]照射部2在模具7和基板8上的压印材料9已经互相接触(压印)之后照射紫外线(UV)光束以使压印材料9被固化。照射部2可以不仅包括光源(未示出)，而且还包括光学元件，该光学元件被构造为利用从光源发射的紫外线光束在预定的照射区域中对模具7均匀地照明。这里可以使用的光源的示例包括高压汞灯、各种类型的准分子灯、准分子激光器、或发光二极管。根据压印材料9的特性按需选择光源。然而，本公开不限制光源的类型、数量或波长。模具7在与基板8相对的表面上配设有凹凸图案，并且模具7由允许来自照射部2的紫外线光束透过的材料(例如，石英)制成。
[0023]模具保持部4(压印头)是被构造为保持模具7的机构。模具保持部例如通过真空吸附力或静电力吸引并保持模具7。模具保持部4包括模具卡盘、被构造为在Z方向上驱动模具卡盘以使模具7与压印材料9接触(压靠)的驱动机构、以及被构造为在X方向和Y方向上使模具7变形的校正机构。通过校正机构使模具7变形，可以使图案表面7a与基板上的拍摄区域对准。
[0024]模具7和基板8构成在Z方向上按间隔布置的第一物体和第二物体。可以通过在Z方向上移动模具7实现压印装置I中的压印和分离的动作，例如，也可以通过在Z方向上移动基板台5实现压印装置I中的压印和分离的动作。另外，可以同时或依次移动模具7和基板8两者。基板台5是被构造为保持基板8的机构。基板台5例如通过真空吸附来保持基板8，并且基板台5在XY平面上可移动。
[0025]压印装置I配设有被构造为检测模具7和基板8上形成的对准标记的检测装置3。压印装置I能够通过使用检测装置3的检测结果来获得模具7与基板8之间的相对位置。检测装置3光学检测模具7上形成的标记10 (包括第一标记和第三标记)和基板8上形成的标记11 (包括第二标记和第四标记)并且获得模具与基板之间的相对位置。
[0026]第一实施例的检测装置3的光轴被布置成垂直于基板8的表面。检测装置3被构造成在X方向和Y方向上被驱动，以使得与模具7上形成的标记10的位置和基