压印装置、对准方法、以及物品的制造方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及压印装置、对准方法、以及物品的制造方法。
【背景技术】
[0002]压印技术能够形成精细图案，并且作为磁存储介质和半导体设备的批量生产的光刻技术之一正被投入实际使用。如日本特许第4185941号公报所公开的，采用压印技术的压印装置使用已形成有精细图案(凹凸)的模具(印模)作为原版，在诸如硅晶片或玻璃板等基板上形成图案。例如，压印装置利用光固化树脂(例如，紫外线固化树脂)涂布基板，并且使用模具对树脂进行塑模。利用光(例如，紫外线)照射树脂以使树脂固化，然后将模具与固化的树脂分离，从而在基板上形成树脂的图案。
[0003]压印装置采用晶片间对准方式或全局对准方式作为基板与模具之间的对准方式。在晶片间对准方式中，针对基板上的多个拍摄区域中的各个，光学检测基板上的对准标记和模具上的对准标记以校正模具与基板之间的位置关系的偏移。全局对准方式是如下对准方式:基于通过对在一些代表性样本拍摄区域中已经形成的对准标记的检测结果、进行统计处理而确定的所有拍摄区域的位置，来校正模具与基板之间的位置关系的偏移。作为检测对准标记的对准观测器(scope) ,TTM(Through The Mold,通过模具)观测器被用于晶片间对准方式，而OA (Off Axis，离轴)观测器被用于全局对准方式。
[0004]压印装置需要预先测量模具的位置。在晶片间对准方式中，基板上的对准标记和模具上的对准标记必须进入对准观测器的视野内。为了实现该目标，需要预先获得模具的位置(模具的预对准)。因为在全局对准方式中，在使基板上的树脂与模具彼此接触时，模具的位置偏移会导致重叠(overlay)精度下降，所以也需要预先获得模具的位置。
[0005]在模具的预对准中，对准观测器首先检测模具上的对准标记。接着，在固定对准观测器的X-Y位置的情况下，对准观测器检测基板上的对准标记或者布置在基板平台上的基准标记。然后，获得模具上的对准标记与基板上的对准标记之间的相对位置或者基准标记与模具上的对准标记之间的相对位置。由于模具的这种预对准花费太多时间，因此会成为降低压印装置的吞吐量的因素。特别是，在压印装置中，除了需要定期更换模具之外，模具上的对准标记的偏移大，从而模具上的对准标记容易落入到对准观测器的视野外。因此，模具的预对准对压印装置的吞吐量具有很大影响。
【发明内容】
[0006]本发明提供一种在模具与基板之间的对准所需的时间方面有利的压印装置。
[0007]根据本发明的第一方面，提供了一种压印装置，所述压印装置使用模具在基板上的压印材料中形成图案，所述压印装置包括:平台，其被构造为保持所述基板；保持机构，其被构造为保持所述模具；观测器，其被构造为检测配设在所述模具上的标记；驱动机构，其被构造为驱动所述观测器；以及处理单元，其被构造为通过所述驱动机构来定位所述观测器，使得所述观测器检测到由所述保持机构保持的所述模具上的标记，被构造为基于用于定位所述观测器所需要的所述观测器的驱动量，获得自通过所述保持机构保持的所述模具的基准位置的位置偏移量，并且被构造为基于所述位置偏移量来进行所述模具与所述基板之间的对准。
[0008]根据本发明的第二方面，提供了一种对准方法，所述对准方法在使用模具在基板上的压印材料中形成图案的压印处理中，进行所述模具与所述基板之间的对准，所述对准方法包括:定位观测器，使得所述观测器检测到配设在由保持机构保持的所述模具上的标记；以及基于用于定位所述观测器所需要的所述观测器的驱动量，获得自通过所述保持机构保持的所述模具的基准位置的位置偏移量，并且基于所述位置偏移量，进行所述模具与所述基板之间的对准。
[0009]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；以及对已经形成有所述图案的所述基板进行处理，其中，所述压印装置使用模具在所述基板上的压印材料中形成所述图案，并且所述压印装置包括:平台，其被构造为保持所述基板；保持机构，其被构造为保持所述模具；观测器，其被构造为检测配设在所述模具上的标记；驱动机构，其被构造为驱动所述观测器；以及处理单元，其被构造为通过所述驱动机构来定位所述观测器，使得所述观测器检测到由所述保持机构保持的所述模具上的标记，被构造为基于用于定位所述观测器所需要的所述观测器的驱动量，获得自通过所述保持机构保持的所述模具的基准位置的位置偏移量，并且被构造为基于所述位置偏移量来进行所述模具与所述基板之间的对准。
[0010]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】
[0011]图1是示出根据本发明的一方面的压印装置的布置的示意图。
[0012]图2是用于说明在图1所示的压印装置中的压印处理的流程图。
[0013]图3A至图3C是用于说明在图1所示的压印装置中的压印处理的图。
[0014]图4A和图4B是用于说明通过观测器驱动机构来驱动对准观测器的图。
【具体实施方式】
[0015]以下将参照附图来描述本发明的优选实施例。注意，贯穿各附图，相同的附图标记表示相同的部件，并且将不对其进行重复描述。
[0016]图1是示出根据本发明的一方面的压印装置100的布置的示意图。压印装置100是使用模具对基板的压印材料进行塑模并且在基板上形成图案的光刻装置。在本实施例中，压印装置100使用树脂作为压印材料，并采用通过紫外线(UV光)照射来固化树脂的光固化方法，作为树脂固化方法。然而，压印装置100也可以通过具有其他波长区域的光的照射来固化树脂，并且也可以采用通过使用其他能源(例如，热)来固化树脂的热固化方法。
[0017]压印装置100通过重复压印处理在基板上的多个拍摄区域中形成图案。注意，压印处理是在保持模具与基板上的树脂彼此接触的情况下，通过固化树脂而将模具上形成的图案转印到基板上的处理。
[0018]压印装置100包括固化单元120、模具保持机构130、模具校正机构140、基板保持机构160、对准机构170、涂布机构180、观察光学系统190、离轴观测器200、以及控制单元300。压印装置100还包括压板与防振器(减震器)。压板支持整个压印装置100并且在基板平台164移动时形成基准平面。防振器去除地板的振动并且支持压板。
[0019]固化单元120利用光(紫外线)经由模具M照射树脂(抗蚀剂)R以固化基板W上的树脂R。在本实施例中，树脂R是紫外线固化树脂。固化单元120包括光源单元110、光学系统112、以及半反光镜HM。光源单元110例如包括诸如产生紫外线(例如，i线或g线)的卤灯的光源、以及对该光源的光进行聚光的椭圆镜。光学系统112包括透镜和用于利用光照射基板W上的拍摄区域以固化树脂R的光圈。光圈被用于视角控制和外周遮光控制。视角控制是利用光仅照射目标拍摄区域的控制，外周遮光控制是限制利用超出基板W的外形的光照射基板W的控制。光学系统112还可以包括用于均勻地照射模具M的光学积分器。来自光学系统112的光被半反射镜HM反射，并且经由模具M入射到基板W上的树脂R0
[0020]为了透过用作用于固化树脂R的光的紫外线，模具M由诸如对紫外线的波长透明的石英等材料构成。模具输送机构(未不出)输送模具M。模具输送机构包括,例如包含诸如真空吸盘等的卡盘的输送机器人。
[0021]模具保持机构130包括保持模具M的卡盘132、驱动卡盘132 (即，移动模具M)的模具驱动机构134、以及支持模具驱动机构134的基座136。模具驱动机构134包括控制模具M相对于六轴的位置的定位机构、以及将模具M压在基板W上的树脂R上或者将模具M与固化的树脂R分离的机构。注意，六轴为X-Y-Z坐标系中的X轴、Y轴、Z轴、以及它们的旋转轴，在该X-Y-Z坐标系中，假定卡盘132的保持面(保持模具M的表面)为X-Y平面并且垂直于X-Y平面的方向为Z轴。
[0022]模具校正机构140被布置在卡盘132中。模具校正机构140通过使用例如通过诸如空气或油等流体来操作的气缸(致动器)，从外周方向对模具M