CN101583436B - 用于挠性板件和基板接触的方法和系统 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种以改进的横向对准使挠性板件接触到第一元件的方法。该方法包括步骤:在第一阶段中在建立挠性板件与第一元件及称为锚件的板件驻留表面任意其一之间的第一接触之后,测量第一横向未对准。如果该未对准超出预定阈值,挠性板件驻留在锚件使得其不接触第一元件,且第一元件和锚件的相对位置在第二阶段被变更以校正在该方法下一步骤内将建立的挠性板件和第一元件之间接触期间的失配。在偏移接触点以得到第二阶段的步骤期间,与用于建立初始接触的工艺相比,该接触工艺更精确和可重复。本发明还涉及用于执行该方法的设备以及该方法和设备用于制作装置的用途。
Description
技术领域
本发明涉及用于将挠性板件的板件表面接触到第一元件的第一接触表面的方法和系统。本发明还涉及包括多个层的装置的制作方法,其中该多个层的至少两个层相互横向对准。本发明还涉及用于使系统能执行本发明方法的计算机程序。
背景技术
EP0794016A1中披露了使用挠性印模来压模基板表面的设备和方法,该挠性印模具有包括预定图案的印模表面。该方法包括以下步骤:将基板安置于支持结构上;使用包括自组装单分子层成形分子物质的溶液来润湿印模表面;在使经润湿的印模表面与基板表面可控地接触之前,将挠性印模上的对准图案与基板表面上的对准图案对准,使得接触开始于挠性印模的中心并通过改变挠性印模上的压力差而以受控方式向外展开。可控地接触经润湿的印模表面的工艺包括:在表面和挠性印模的中心之间建立初始接触,接着从初始接触以受控方式向外形成该接触。该方法描述了在将印模接触到基板之前,挠性印模横向对准到基板的方法。
该方法的缺点为,挠性印模与基板表面的横向对准不精确,特别是当期望在微米尺度以下进行对准时。
本发明的目的是提供一种方法和设备,藉此实现物理接触的两个表面之间改善的横向对准。
发明内容
在本发明的第一方面,提供了用于使挠性板件的板件表面和第一元件的第一接触表面接触的方法。
措辞“板件”表示该部件的厚度小于横向尺度,“挠性”是指板件朝向板件横向维度的变形的刚性大于朝向与横向维度垂直的方向即厚度方向的变形的刚性。挠性板件包括含有各种类型材料的板件,所述材料诸如是金属、陶瓷(玻璃)、有机材料或包括且特别是叠层的复合物,只要它们在一定程度上可变形。变形程度例如取决于由其材料组成以及诸如板件厚度的尺度决定的板件的机械属性。例如,与包括非弹性材料的相当厚度的板件相比,弹性材料的板件可以容许更大板件厚度时的变形。
措辞“第一元件”是指包括任意类型的刚性或挠性基板以及合适场合下设备的部件,如在对实施例的描述中所阐述。
该方法通过使用一系列步骤和阶段来校正在第一阶段内建立板件表面与第一接触表面或锚件表面至少之一之间的初始接触之后所获得的横向未对准,以精确和/或可重复的横向对准来建立板件表面和第一接触表面之间的接触。根据本发明,在该第一阶段确定板件表面和与之接触的任一表面之间的横向未对准。在第二阶段,板件表面临时从第一接触表面释放,但是保持与锚件表面接触,使得第一接触表面和锚件表面的相对位置可以自由地变更。板件表面和锚件表面之间的接触是关键的,因为该接触固定板件表面相对于第一接触表面的横向位置。藉此,该接触也导致相对位置的调整具有变更板件表面和第一接触表面的相对位置的效果。因此,可以进行相对位置的调整从而使该未对准抵消至低于选定阈值。在第三阶段,初始接触被重新建立。
在第三阶段获得改进的横向对准,因为一旦失配确定,与用于建立初始接触的第一接触工艺即第一阶段相比,用于(重新)建立接触的任何方法步骤在特定横向尺度内更加精确或可重复。在实施例的描述中将阐述实现这一点的多个方式。
因此,根据本发明,建立第二阶段所需的锚件表面与比第一接触工艺更精确的用于建立第三阶段的第二接触工艺组合,使得该方法横向对准改进。保持板件的挠性接触表面与锚件表面接触是十分重要的,从而将在这些工艺期间发生的应力发散在板件和锚件表面之间接触的整个区域上。此外,按照这一方式使得与板件表面的接触总是靠近接触前缘,由此提供了应力较少的条件。
该方法的第一阶段可包括其中挠性板件附着到锚件、附着到第一元件或者附着到二者的多种情形中的任一种。任一这些开始情形导致改进的横向对准,且某些开始情形具有如此处下文以及实施例的描述中所述的特定优点。
在一实施例中,第二接触工艺包括逐渐建立该接触。该实施例提供比第一接触工艺更精确的接触工艺。这是由于,在该实施例的第二接触工艺期间,任何新的接触总是建立为非常靠近某一点,该点是已经存在接触的为接触前缘的一部分。该接触点和将建立接触的点之间的板件变形因此较小,显著提高了形成接触的精确性和重复性。
在前述实施例的优选变型中,接触前缘在没有施加外力的情况下位移。外力为不是源于板件或者第一元件的重力或(电)机械力。内力包括导致板件和第一元件之间的引力使得接触前缘前进的所有类型分子力。该实施例提供的优点为,此处前文所述的板件变形仅由在接触前缘附近作用且源于相关材料体系的小的力决定,使得板件变形最小且重复接触建立的精确性和重复性增加。
在一实施例中,在进行该第二接触工艺期间,锚件表面和第一接触表面在其最近边缘处位于相同的虚拟平面内。这具有的优点为,在接触的延伸越过锚件表面和第一接触表面之间的间隙时,这些表面之间的台阶高度差减小或消除,由此在第二接触工艺期间提供更精确和可重复的接触成形(越过该间隙的接触的延伸)。
在前述实施例的优选变型中,锚件表面和第一接触表面的边缘至少部分是指状的,指状部的指至少部分地相互交错。该实施例的优点在于,在使用第二接触工艺建立延伸越过锚件表面和第一接触表面之间间隙的接触期间,无需沿着整个接触前缘同时越过该间隙。第二优点为,当使用仅依赖于内力的接触工艺且这些力不足以使前进的接触前缘延伸越过该间隙时,该指保证在跨越该间隙时在板件表面的一部分与锚件表面或第一接触表面之间总存在接触。该指优选地设计成使得锚件表面和第一接触表面的相对位置的调整可以在所有横向方向和/或在面内相对旋转中实现。
在一实施例中,该距离即间隙宽度小于1mm。取决于挠性板件的刚性,间隙距离将影响使用第二接触工艺形成接触的精确性或可重复性。当该距离小于1mm时,在跨越该间隙时的精确性显著改善。
在一实施例中,该挠性板件具有第一横向热膨胀系数,且该第一元件具有第二横向热膨胀系数,该第一热膨胀系数和第二热膨胀系数之间的差值小于5%。热膨胀系数之间的差值越小,接触成形的可重复性将越好,因为温度随时间波动的影响更小。因此可以避免昂贵和复杂的温度调节。
在一实施例中,步骤c至f的序列重复至少一次。如果在本方法的第一步骤序列之后的横向对准改进并未给出基于所确定的失配和相对位置调整所预期或期望的全部改进,则可以使用该方法内的第二步骤循环来进一步补偿或校正该失配。该方法提供迭代工序来减小横向失配,这在诸如几十纳米尺度以下对准这样的要求非常精确对准的情形中是有利的。此外,该方法解决了由在第一接触工艺中使用用于跨过锚件表面和第一元件表面之间间隙的较低精确性接触方法所引入的对准误差。
在一实施例中,在该第三阶段之前的所有阶段中,该板件表面仅接触该锚件表面。在这一实施例中,在第一阶段内确定接触时板件表面和锚件表面之间的横向失配。利用需要对准的板件表面和第一接触表面的特征的横向尺度和位置值的先验信息以及调整到这些值的相对位置的先验信息,所确定的失配可用于校正可能的未对准而不建立板件表面和第一接触表面之间的接触。这是有利的,因为无需接触第一接触表面并且相关的时间和成本以及执行这些步骤的技术困难和/或问题(诸如板件表面和/或第一接触表面的污染)得以防止。
在一实施例中,在该第一阶段,该板件表面的该第一部分至少接触该第一接触表面且该板件表面和该第一接触表面之间的该横向未对准被确定。这种情况下,第一接触表面和已经跨越锚件表面的间隙的该板件一部分之间的未对准被确定。因此,在第二接触工艺期间由于板件表面跨越或跨过该间隙所导致的不精确实际上在这一实施例中被确定,由此提高该方法的精度。
在优选实施例中,从沿该板件表面的该横向方向分隔开的多个位置确定该板件表面与该锚件表面和/或该第一接触表面任何其一之间的该横向未对准。确定多个位置上的失配提高了确定的精确性。此外,这提供了接触或者将要接触的表面沿不同方向测量和/或横向旋转的可能性。
在优选实施例中,在与该锚件表面或该第一接触表面接触的该板件表面的一部分处确定该横向未对准。正是接触的表面部分在外部影响下随时间变化具有基本稳定的彼此相向的相对位置。藉此,用于确定横向未对准的条件改善,得到相对精确和可重复的未对准值。
在前述实施例的变型中,从由存在于该挠性板件内的第一对准标记以及存在于该第一元件和该锚件至少之一内的第二对准标记形成的光学强度图案的探测来确定该横向未对准,该第二对准标记与该第一对准标记至少部分地横向交叠。使用对准标记(诸如由于在光栅的衍射引起的光学强度图案)来探测未对准较简单易行并且精确。由于用于确定未对准的部分是接触的,部分交叠的对准标记的特征之间的相互距离固定。藉此,从光栅或衍射来确定对准标记的相互横向未对准不受交叠对准标记之间的非固定距离干扰且因此较精确。基于部分交叠的光栅作为对准标记的莫尔图案探测可以有利地用于确定未对准。
在一实施例中,第一元件为支架的一部分,该方法包括下述另外步骤:
提供具有另一接触(a further contact)表面的第二元件,该第二元件由该第一元件支持且具有相对于该第一元件的第二横向相对位置;以及在该方法中,将该第二横向相对位置考虑在内来调整该第一相对位置,且建立第三阶段,使得第一接触表面至少部分地接触该另一接触表面。在这一实施例中,在板件表面和作为支架一部分的第一接触表面之间进行横向对准工序,而实际接触需要建立在板件表面和具有另一接触表面的第二元件(诸如基板)之间。第二元件和支架实际上使用例如在实施例的描述中所述的恰当机械措施来精确地对准。该实施例提供的优点在于,作为基板表面的该另一接触表面在对准工序期间不被污染。此外,对于多个第二元件将使用该方法来连续处理的情形,可以在针对每个如此处理的第二元件而进行的一次测试运行内进行对准。如果第二元件及其在该支架内的布置在未对准阈值内是可重复的,所确定的对准在该测试确定之后被保留。由该方法获得的吞吐量提高。
在前述实施例的优选变型中,该方法包括下述另外步骤:
在调整该第一相对位置之前确定该第二相对位置。
在这一实施例中,在连续将第二元件插入该支架内所引入的可能横向对准的差值被实际上确定,并被考虑在内以改进期望的横向对准。
在前述实施例的变型中,从该第二元件的一部分确定该第二相对位置,该第二元件的这一部分不是该另一接触表面的一部分。这一实施例指定在一位置上进行第二元件和支架之间的相对未对准的确定,该位置不位于第二元件的该另一接触表面的表面上。优点为,这一确定现在不要求在难以到达的位置上测量。因此如果使用光学确定,(部分)透明第二元件是不需要的,且在此情形下,可以使用的第二元件的类型数目增加。
在一实施例中,任一前述实施例的方法有利地用于将模板图案从挠性板件转移到第一元件,或者恰当时转移到第二元件,第一和第二元件例如为基板。该方法允许具有特征的模板图案精确地转移到基板,使得这些特征与基板先前提供的层的特定特征横向对准。在制作各种类型(光)(电)装置的材料层时使用这种转移。装置内改进的特征横向对准使得可以制作在其特征对准中具有改进公差的新颖装置。该方法例如可以提供在光刻中用于刻蚀的掩模层。
在前述实施例的变型中,该模板图案为使用压花、压印或微接触印刷工艺来转移的凹凸图案。
在这些工艺中,挠性板件操作为与需要提供模板图案的基板接触的物理印模,且挠性板件表面包括易于变形的凹凸特征。因此使用本发明的方法防止了这一变形。
本发明还提供了一种包括多个层的装置的制作方法,其中该多个层的至少两个层相互横向对准,该制作方法使用根据先前实施例的任意一种用于接触板件表面的方法从而进行对准。在这一实施例中,挠性板件可整体转移到基板从而成为待制作装置的一部分,如在层叠或晶片键合工艺中。备选地,挠性板件可用于提供掩模图案到基板的层,如在微接触印刷或压花技术中,使得被掩蔽层随后可以如半导体制作工艺所公知的那样根据所提供的图案而被刻蚀。
在一实施例中,任一前述实施例的方法用于包括多个层的装置的制作,其中该多个层的至少两个层相互横向对准。与在半导体工业中通常使用的光刻技术相比,该方法明显更易于使用。结果是,所得到的装置更为廉价。此外,例如使用压花的图案化可以提供更好质量的图案特征且因此提供就功能、可靠性、费用、生产方面而言改进的装置。
在第二方面,本发明提供一种适合于实施用于使挠性板件的板件表面和第一元件的第一接触表面接触的方法的系统,该系统包括:操纵器,用于操纵该挠性板件以执行至少该第二接触工艺;支架,用于支持该第一元件,或者在该第一元件为该支架的一部分时用于支持该第二元件,该操纵器和该支架固定到机械构造以彼此相对地定位该操纵器和该支架;
其特征在于该系统还包括:
锚件,该锚件相对于该支架的相对位置通过一调整装置是可调整的;
测量装置,用于确定该第一横向未对准。
通过为该系统提供本发明的锚件以及用于确定第一横向未对准的测量装置,该设备能够执行本发明的方法从而提供具有多个层的基板,该多个层具有期望的重叠对准。因此,可以通过相对廉价、高效以及精确或可重复的方式来提供用于制作复杂装置的廉价且较简单设备。
在一实施例中,该锚件和该挠性板件可从该系统移除。第一接触工艺现在可以在系统外部进行且附着到锚件的挠性板件整体可以在操作之前插入该系统。
在一实施例中,该第一元件为该支架的一部分。该系统的优点为,诸如基板的第二元件不会由于前述使用的对准工艺而被污染。
在优选实施例中,该第一元件为该支架的一部分且该支架包括用于确定该第二相对位置的装置。该系统允许从第二元件的支架侧确定该第二相对位置。因此,基板不需要透明。此外,根本不需要访问第二元件的该另一接触表面以用于对准确定。该装置例如可以是透明窗口。
在另一方面,本发明提供一种计算机程序产品,用于使该系统能够实施如任一前述实施例所述的方法。从成本和吞吐量角度考虑,在加工多个第一或第二元件时适宜的系统自动化可能与用于校正对准的自动化的对准确定以及调整相组合,这是优选且有利的。
WO03/099463A2中披露了用于将图案从印模的印模表面转移到基板的接收表面的方法。通过使图案的部分连续地提供到接收表面的范围内,使得该图案从印模表面局部地转移到接收表面,由此将图案转移到接收表面。使用该设备来应用该方法,例如可以根据波形移动进行该图案从接收表面一侧到接收表面对立侧的转移。在该文献中没有描述对准工序。
US 2004/0011231A1披露了印刷设备和印刷方法,其中挠性印模通过机械接触将“含油墨”图案转移到接收表面。更具体而言,该发明涉及使两个表面接触且随后将它们分开的精确和受控方式。挠性板件和基板在不接触时可以彼此横向重新定位。对准调整方法未见描述。
附图说明
本发明的这些和其它方面将参考附图予以进一步阐述,附图中:
图1A和1B示出压花工艺的断面图;
图2A至2D示出使用现有技术对叠层进行压花的设备和方法的不同阶段的断面图;
图3A至3D示出建立另一接触的设备和方法的断面图;
图4A至4E示出使用模板印模到基板表面对准的本发明的设备和方法的多个阶段的断面图;
图5A和5B示出使用基板到第二支架对准的本发明的设备和方法的多个阶段的断面图;
图6A和6B示出使用模板印模到第二支架对准的本发明的设备和方法的多个阶段的断面图;
图7示出具有多个对准标记的图5的设备的俯视图;
图8示出本发明设备一部分的侧视图,说明锚件到第二支架的对准;
图9示出本发明设备一部分的侧视图;
图10A至10D以及图11A至11C分别示出了本发明的方法和设备的两个备选实施例。
在附图中,图未按比例绘制,纯粹是示意性的,且相同部分使用相同符号。
具体实施方式
将结合压印或压花方法和设备解释本发明,该压印或压花方法和设备可以在用于大规模制作例如(光)电微米或纳米装置的工艺中使用。这些装置例如包括微芯片内的半导体装置。也可以制作大面积光学结构。
现有技术中已知的用于制作微装置的示例性和典型工艺包括装置层到基板的连续应用。用于应用这一装置层的典型工艺循环包括:沉积一层期望材料,例如绝缘体或(半)导体,接着是结构化或所谓图案化所应用的层。在该示例工艺中,材料层的结构化使用压印或压花方法来达成。这一工艺包括,在步骤循环期间,材料层102例如使用喷墨印刷小滴地应用到基板100的表面101,或者使用旋涂或刮刀均匀地分散在基板表面101之上。所应用的材料层是可成形的。这一材料层102设为与具有凹凸表面106的模板印模104接触,该凹凸表面106代表需要复制或成像到材料层102的模板图案106’(图1A)。在模板印模104接触材料层102的时间内,在后的材料层首先采用模板图案106’的凹凸表面106的形状,随后使用某些固化工艺被硬化超出其可成形性。示例性固化工艺在应用热或辐射时利用化学反应来凝固这些层,或者通过从所述层除去溶剂来凝固层,如非预公开欧洲专利申请06123325.0(代理人案号nr PH007324EP1)和06125296.1(代理人案号nr PH005814EP1)以及其中引用的参考资料所描述。在从材料层102除去模板印模104之后,留下成形凹凸材料层,该层具有代表模板图案106’的互补图案108’的凹凸表面108(图1B)。这一成形材料层可用作掩模,用于使用某些刻蚀工艺来图案化基板层,或者无需进一步改动或加工或者经过进一步改动或加工而直接用作图案化装置层。
通常在具有多个堆叠装置层的装置中,一个装置层的图案需要与一个或多个其他这些层的图案横向对准。因此,在应用新的装置层时,也进行对准步骤。在此处上文所述示例性工艺中,这意味着在模板印模104接触材料层102之前必须进行对准步骤,因为当它们接触时,基板100和模板印模104的横向再定位是困难或不可能的。与模板印模特征的机械属性相比,与可成形层接触时模板印模相对于基板的横向位置偏移需要较大的力。因此在这一偏移过程中这些特征很可能变形且甚至毁坏。因此,位置偏移只能发生在接触之前或者通过将印模从基板释放。然而,用于(再)建立模板印模和基板100的材料层102之间接触的工艺一般不精确和/或不可重复。因此,使用任意类型的压印图案化技术,妨碍了不同装置层的图案的对准。
参考图2A至2D描述对准失配,图2A至图2D示意性示出两个相同装置层的应用和图案化的不同阶段,在这些装置层的彼此顶部上需要重叠对准,使用如WO/099463A2中所述的已知设备根据示例性工序来执行该工艺。本发明提供的改进将在下文中通过描述将本发明实施到已知方法和设备而予以阐述。然而注意,本领域技术人员将意识到,该问题不限于这种设备,而同样存在于其它压印设备和相关方法,如例如US 5669303或US 2004/0197712A1中所披露。这些其它的已知设备和方法的实施也将予以描述。
图2A至2D中根据WO/099463A2的设备210包括具有多个分隔开的喷嘴214的第一支架212。在每个喷嘴214中,气体(例如空气或惰性氮气)压力可以相对于大气压独立地在欠压V和过压P之间变化。为此,设备210还包括根据已知技术的气体处理设备,为了清楚而未示出这些设备。
通过提供欠压V到喷嘴214,由第一支架212支持模板印模(也称为第一元件)204。模板印模具有露出的印模表面(也称为第一元件表面)216。尽管为了清楚而未示出,该印模表面包括与参考图1所述的模板印模104的凹凸图案106相似的凹凸图案206。
距第一支架212一定距离放置第二支架218,在此情形下,该第二支架218例如使用与第一支架支持模板印模相同的气动原理来支持基板(也称为第二元件)220。然而这些装置并未被示出,因为它们对于本发明并不关键,且如本领域技术人员所知晓,可以使用包括电磁附件或机械夹钳的许多备选。基板220包括具有表面224(也称为第二元件表面)的可成形材料层222,该表面224露出且面向也露出的模板印模表面216。材料层222未单独示出。
第一和第二支架均附着到作为机械构造一部分的机械载台,载台使得支架212和218且因此印模表面216及基板表面224通过沿笛卡尔坐标系坐标的X、Y和Z轴的旋转和/或位移而彼此定位和取向。在该示例中,相对于静止的第一支架212,第二支架218是可移动的。为清楚起见,并且因为本领域技术人员根据已知技术知晓如何构建,该机械载台和构造未示出。
在图2B代表的第二阶段,通过对多个喷嘴214施压,沿Z方向位移模板印模204的第一部分,模板印模表面216已经局部地接触基板表面224。注意,其中具有欠压的喷嘴用字母V表示,而其中具有过压的喷嘴用字母P表示。已知方法现在涉及,喷嘴214’从最左边一个开始被顺序施压,使得模板印模204和基板表面224之间的接触区域逐渐增大到某一期望值(未示于图2,而是比较图3A和3B)。在下文称为“建立另一接触”的这一过程中,跨过第一支架212和基板材料层222之间间隙的波形模板印模部分204’以稳定方式按照可控前进速率向右前进(未示出)。一旦期望接触区域被建立,材料层例如根据参考图1所述的工艺被固化。得到的凹凸表面(未示出)随后包括凹凸图案(未示出),其中在该示例中,在X位置226,模板印模中存在的对准标记X1被复制。
随后,整个模板印模204被释放或者从硬化基板表面224除去,且具有露出表面224’的另一材料层228被应用在硬化图案化材料层222的顶部上以得到第三阶段(图2C)。层228的应用可以使用诸如旋涂或喷墨印刷的传统材料沉积技术来完成。
在图2D的第四阶段,模板印模204横向对准,使得对准标记X1置为与基板表面224内的复制对准标记(未示出)相对,从而使用上文第二阶段所述的工艺,该对准标记X1再次在X位置226被复制在新基板表面224’内。然而,使用喷嘴施压来建立接触的工艺精确程度有限,且在该程度之外引入未对准,使得第二对准标记在X位置226’被复制。当该未对准大于容许阈值未对准时,该未对准妨碍装置构建。当特征尺寸收缩至小于微米尺寸特别是小于几十纳米尺寸时,半导体以及光学方向工业目前正趋向于这一尺寸,上述情形将日益突出。
已经发现,使用根据当前示例性原理的工艺和方法或者使用此处前文所述现有技术中披露的其它工艺,这些未对准通常为微米尺度。以纳米重叠精度来建立接触尤为困难,而对于具有诸如经常出现于当前(光)电微装置和纳装置中的微米尺度以下特征的图案而言,通常需要纳米重叠精度。因此需要一种将超出容许阈值未对准的未对准减小的方法和设备。
然而还发现,所述的使用如此处前文所述的设备建立另一接触的方法比此处前文所述的初始接触工艺更加精确和/或可重复。利用图3A至3D中的工艺示意性示出可重复性和精确性。示出但未明确描述的数字代表与图2A至2D中所述相对应的部件。在图3A的阶段中在建立初始接触之后,通过顺序施压喷嘴314’而使模板印模波形部分304’前进,最后到达图3B的阶段。在固化以硬化层322之后,对准标记X1在X位置326被复制。随后,通过按相反顺序减压喷嘴314’,模板印模波形部分304’退回到图3C的阶段。因此,板件(sheet)不从基板释放。随后,模板印模的波形部分再次前进到图3D的阶段。随后发现,对准标记X1再次位于位置226,其未对准显著小于参考图2A至2D所述的建立初始接触的工艺所得到的未对准。
使用例如未预公开欧洲专利申请06125296.1(代理人案号nrPH005814EP1)中所详述的方法和设备,从通过交叠线条光栅形成的莫尔图案测量的重叠或者横向未对准减小到1纳米以下。光栅的节距为580nm。使用产生410nm光的发光二极管光源以及在与平面法线成45度角测量从交叠对准标记反射的光的CCD探测相机来测量这些图案。将板件附着到干基板,在5cm的距离上建立另一接触,并测量莫尔图案。在使用用于建立另一接触的相同工艺再次接触板件之前,通过使该另一接触工艺反向5cm而断开该接触,使板件在该状态停留约30秒。再次形成莫尔图案。比较两种图案发现,光栅的重叠对准相差不大于约0.5至1nm。使用溶胶凝胶复制工艺获得相似的实验和结果。
建立另一接触的工艺且特别是相对于用于建立初始接触的工艺而言提高的精确性和/或重复性在本发明中被有利地使用。为此,在第一实施例中,提供如参考图4A至4E所述的设备410以执行本发明的方法。设备410包括第一支架412和第二支架418,二者均与参考图2和3所述设备的相应部件基本相同地设计和操作。
第一支架412设置有包括印模表面416的模板印模404,且第二支架418设置有具有露出表面424的基板420,露出表面424在与模板印模表面416相隔距离425处延伸。在该实施例中,表面424和416基本平坦且基本相互平行地延伸。
为了清楚起见,未示出基板420的可成形材料层,该层将使用如参考图1所述工艺中的模板印模图案来压花。
设备410还包括具有锚件表面432的锚件430,锚件表面432在与模板印模表面416相隔第二距离425’处延伸。锚件430置为邻接第二支架418,其间形成间隙433。该间隙具有宽度431。通过如本领域已知的包括机械构造和用于移动这些构造的机电装置的设备,第二支架418且因此基板420及其表面424的相对位置相对于锚件430及其表面432的相对位置是可调整的。
使用该调整装置,基板表面424和锚件表面432取向为使得它们在与模板印模表面416相隔基本相同的距离处在相同虚拟平面内延伸。
在本发明方法的第一可选步骤中,模板印模表面416和基板表面424在不接触时例如以粗略方式沿X方向横向对准。这一实施例中的粗对准是通过使用光学对准系统将存在于模板印模表面416上的第一对准标记435与存在于基板表面424上的第二对准标记434对准来进行的。为此,第一支架412和模板印模404是部分光学透明的以实现该对准确定。
随后,通过将相关喷嘴414内的气压从字母V所示的欠压改变到字母P所示的过压,模板印模表面416的部分436与锚件表面432之间的初始接触被建立,如图4B所示。这一初始接触有效地将模板印模404相对于锚件430横向固定。锚件430因此用作模板印模404的固定横向参考位置。
在接下来的步骤中,通过使用如参考图3所述的用于形成逐渐接触的工艺,在模板印模表面416的另一部分438和基板表面424之间建立另一接触。因此,通过顺序施压后续相邻的喷嘴414’,允许模板印模404的部分404’前进,在该实施例中沿着X方向前进,使得这一部分404’的表面逐渐并越来越多地接触第一锚件表面423,使得初始接触区域436增加,且其次在跨过间隙433之后与基板表面424形成另一接触区域438。在该实施例中,接触区域不包括整个模板印模表面416。在表面416和424之间横向未对准的情形,这是有利的。
从第一和第二对准标记435和434的粘着和/或污染角度考虑,在另一接触区域438中不存在作为基板420一部分的压花材料层。备选地,这一材料存在于该区域内。
在图4B所描述实施例的当前阶段中,第一和第二对准标记435和434未完全交叠或对准,表示基板表面424和模板印模表面416的横向未对准。
为了消除这一未对准,本发明的方法首先提供使用对准标记435和434以及光学对准测量系统来确定该未对准。在该实施例中,第一和第二对准标记包括光栅,该光栅在使用光源照射时由于其交叠而产生莫尔图案并使用光学系统来观察。从这些图案中,根据本领域已知的模式按照沿横向方向即本实施例中沿X和/或Y方向的光栅交叠失配距离来确定和量化未对准。
如果所确定的量化未对准超过阈值未对准,即,第一和第二对准标记的横向位置的失配大于预定容许失配,则接触区域438内的另一接触通过将模板印模表面416从基板表面424断开或释放而撤销。然而在区域436内模板印模表面416到锚件表面432的初始接触一直被保留。在这一实施例中,撤销另一接触是使用与用于建立另一接触的工艺反向的工艺来执行的。参考图3详述类似的另一接触工艺反向。
在处于与图4B的阶段十分类似的图4D的结果阶段时,通过使第二支架418相对于锚件430位移一定程度来变更基板表面424的相对位置,使得所确定的未对准被校正到至少小于阈值未对准的值。在该实施例中,第二支架沿负X方向位移到由量化确定的未对准发现的程度。注意,这种情况下间隙433减小。
在调整之后,在该方法的下一步骤中,利用也在第一次建立另一接触时使用的用于建立另一接触的工艺,模板印模表面416和基板表面424的另一接触最终建立于其整个范围内。结果示于图4E。用于建立另一接触的工艺优于建立初始接触的工艺的改进精确性和/或重复性保证了,现在以与参考图3所述工艺相当的对准来获得在需要被接触的整个基板区域438上的模板印模表面416和基板表面424之间的接触。藉此,本发明的设备和方法使得可以制备装置层具有改进的重叠对准的多个分层装置。
在作为第一实施例的变型和扩展的第二实施例中,在进行未对准的第一校正之后,仅在接触区域438上再次建立另一接触,该接触区域438足够大以正好包括对准标记434和435。这得到与图4C所示类似的阶段,不同之处在于对准标记的对准可能不同。
随后,再次确定未对准,且当未对准仍超过阈值时,使用如第一校正循环所述的相同步骤顺序来再次校正该未对准,该步骤顺序包括:将另一部分438从基板表面242但不从锚件表面432释放、调整相对位置以及重新建立另一部分438的另一接触。如果需要,为了实现满意的横向对准,重复这一步骤顺序直至未对准减小为小于阈值未对准。一旦达到这一点,则在其整个范围内建立另一接触,得到如图4E所示情形。
第二实施例的这种反复校准优点在于,可以实现例如纳米尺度以下的非常精确的横向对准。
第三优选实施例参考图5予以描述。在这一实施例中,基板表面524和模板印模表面516的对准按照与第一实施例所述相同的方式进行,不同之处在于在该方法中使用另一组对准标记来横向对准基板520和第二支架518。当需要在吞吐量和精确性增加但是用于建立另一接触的步骤数目减少的情形下连续地处理多个基板时,该方法和设备是有利的。
另一组对准标记包括作为基板520的一部分的第二基板对准标记542以及作为第二支架518的一部分的第一支架对准标记544。优选地,如在该实施例中,但并非必须地,标记542位于基板520的背面546上以及标记544位于第一支架表面548上,这些对准标记置为相互靠近。
该方法大体上与第一实施例相同。因此,基板520设置到支架518。与第一实施例不同,在设置该第一基板之后,确定基板520和第二支架518之间的横向基板未对准。在该实施例中,这是使用与此处前文所述的用于模板印模未对准相同的光学测量系统和方法来进行,只不过使用了不同的对准标记。这节省了对另一光学系统的需要。因此,该对准标记包括光栅,通过使用光学测量系统观察到莫尔图案成形,从该光栅确定、量化和存储横向(本实施例中X和/或Y方向)位置失配。如果已经完成这一点,该方法根据第一实施例所述的方法来进行。因此,建立初始接触,使用对准标记534和535来确定模板印模表面516和基板表面524之间的未对准,并通过使用如第一实施例所述的用于建立和释放另一接触的方法来校正超出阈值的可能未对准。在以正确对准来建立最终接触之后的第一基板的结果由图5A所示情形示例性示出。
在实际(工厂)装置制作工艺中,当所有需要在设备510内进行的步骤已经执行时,第一基板从第二支架518除去。接着下一基板520’引入到第二支架518。该基板520’通常例如具有与前一基板520略微不同的横向对准。为了以方便的方式处理这一变化,再次确定和量化该横向基板未对准。恰当的值与针对前一基板520(或任何其它参考基板)所确定的值比较,如果该比较揭示差值超过容许阈值未对准,则第二支架的相对位置被相应地变更以校正该差值,使得模板印模表面516与基板表面524’的对准相对于基板520(或任何其它参考基板)存在于该设备内时相应表面的对准基本不变。下一基板的整个接触工艺之后的示例性结果示于图5B。注意,将图5A的情形与图5B的情形比较时,通过第二支架518相对于锚件530在X位置的偏移来校正第三和第四对准标记横向失配,得到锚件530和第二支架518之间的更小的距离531’,但是基板520’和锚件530之间基本相同的距离531,如类似的基板到模板印模对准所要求。
在该方法的测试运行中,可以使用测试基板来校正该对准。如果参数例如由于温度波动而随时间变化,则可以根据需要重复该校正从而维持特定水平的重复性或者重复精确性。本领域技术人员将知晓如何监测与对准参数相关的这些工艺条件。
参考图6所描述的第四优选实施例优点在于,其不需要将模板印模表面接触到基板以用于测量该未对准。这节省了时间且保持基板和印模表面洁净。为此,大体上与任一前述实施例相同的设备610包括支架表面650,该支架表面650露出且面向模板印模表面616。这一支架表面650包括第二支架对准标记652。本实施例的第一变型示于图6A。该方法基本类似于第一实施例或第二实施例的方法,不同之处在于现在确定和校正模板印模表面616和第二支架表面650而不是基板表面620之间的横向未对准。本领域技术人员将知晓,在使用本实施例的该方法之前需要进行校正,因为基板表面和第二支架的相对横向位置最初未知。这一校正可以如此处前文所述来进行。此外,该变型要求基板可以被可重复地替换从而实现横向对准的可重复接触。例如这可以通过将基板620的边缘660放置到第二支架的边缘662来实现,当然基板620是相同的。
在该实施例的另一变型中,对于该设备中每一个待加工基板,利用另一组对准标记来测量基板620和第二支架618之间的未对准(对准),如第三实施例中所述(图6B)。按照这一方式,每个基板的对准被检查,从精确性和/或重复性角度而言这比使用该实施例的前一变型的边缘对准更为精确。在该变型中也优选地进行校正。
此处上文中已经结合一维断面和对准,即沿X方向横向对准描述了本发明的方法和设备。应当明了,所有原理同样适用于沿另一方向横向对准,诸如在本发明中沿作为第二独立横向维度的Y方向(垂直于附图中图的平面)。一般而言,横向对准可以或必须沿两个独立维度即沿X和Y方向来进行。为此,根据该目的设计对准标记。参考图7描述一示例。该示例或者用于实现相同效果的任何其它合适实施例可以用于任一前述实施例以及未在本申请中描述的本发明其它实施例,且可以适当地用于基板到支架的对准以及基板到模板印模的对准。
在图7中,本发明的设备710是在从第一支架(为了清楚而未示出)到第二支架718的方向中沿着Z方向观察的,示出第一支架表面755。第二支架718支持基板720,该基板720露出其表面724并覆盖第一支架表面755的一部分。该支架还包括第二支架表面750,该第二支架表面750例如包括对准标记752、752’和752”。该设备还包括具有锚件表面732的锚件730。锚件730的边缘764置为与第二支架718的边缘766相隔距离731。
基板720包括用于对准基板720与第二支架718的对准标记742。为清楚起见,略去了第二支架上互补的对准标记744。此外,基板720视需要包括用于对准基板表面724与模板表面的对准标记735。且因此图7的设备非常类似于参考图6B所述的设备。因此其按照与参考图7所述相同的方式操作。在操作期间,对准标记752和752”用于确定和校正由于支架表面750和755相对于模板印模表面(未示出)的平移失配和/或相对旋转(在图的平面内)引起的沿X方向的未对准。对准标记752’可用于沿Y方向的平移失配。
应当意识到,可以使用对准标记735检查以这种方式实现的对准。这些标记也可以用于校正特定基板类型的方法。此外还应当明了,对准标记742可以按照如标记752至752”所述相似的方式来使用,从而相对于第二支架718横向对准基板720。
在本申请中,对准确定基于使用光栅对准标记的光学测量。一般而言,对准确定和对准标记到基板的提供例如在半导体工业中被例行地进行。这首先对于本发明而言不是关键的且可以使用许多不同对准技术而不背离本发明的范围。就此而言,提到可以有利地使用例如使用标记的电容性耦合的电学对准测量,因为当对准或未对准测量发生在这些接触位置时,包括这些标记的部分在接触期间紧邻。这一设置将要求在该方法中使用合适的电学系统,该电学系统可选且优选地为本发明的设备或系统的一部分。
结合上述实施例所述的光学对准测量要求存在用于测量的光路。这参考图4来示例。因此,背面基板对准,即在基板表面例如424而不是从基板背部,要求第二支架418和基板420的至少一部分至少对于测量光是透明的。在上述实施例中,这可以通过提供恰当的测量窗口和(部分)透明基板(例如玻璃或石英基板)而相应地实现。备选地,可以从基板表面424的正面进行对准测量。这要求模板印模404和第一支架412至少部分透明。相对于前述变型而言,这是优选的,因为在后一种变型中,当使用不透明基板时也可以对准。本领域技术人员将知晓根据已知技术如何为第一支架提供光学窗口。模板印模例如可以由其表面上布置有诸如聚二甲基硅氧烷的印模材料的薄玻璃板件制成。备选地,模板印模包括在对准位置具有至少一个切口的不透明材料板件(例如塑料或金属)的叠层,该至少一个切口被透明材料的板件覆盖。
对于参考图6所述实施例的设备的情形,当进行背面对准时,光学窗口无需存在于基板内或者基板无需是透明的。
应当明了,为了如参考图6B所述使用该另一组对准标记将基板对准到基板支架,则必须提供实现光学对准的类似条件。这可以根据已知技术来达成。
在所有所述实施例中,用于建立另一接触的工艺的精确性和/或重复性受到必须跨过锚件和第二支架或基板表面之间间隙宽度的模板印模影响。图8示出本发明设备的一部分,该设备包括锚件830、锚件表面832、锚件边缘864、第二支架818、第二表面850以及定义具有宽度831的间隙833的第二支架边缘866,应当明了,模板印模804的挠性与宽度831结合将通过模板印模804的可能弯曲而影响精确性和/或重复性。
使用更硬的模板印模804和更小的宽度831可提高精确性。因此对于特定刚性的模板印模,所要求的精确性和/或重复性越高,则通常宽度831必须越小。为了如所述将压花工艺的精确性和重复性提高到特定值,宽度831小于5毫米。然而,其优选地小于1毫米,且更优选地小于0.5或0.1毫米。
注意,在加工时必须跨过的宽度831部分地由形成初始接触的方式决定。初始接触的横向偏移直接决定该宽度。在本发明的一实施例中,模板印模804包括当与锚件表面832接触时位于区域836内的对准标记。当开始新的实验循环时或者在改变设备内的模板印模之后,这提供模板印模到锚定表面的位置的初始检查。
在执行该方法时减小该间隙的一可选步骤是模板印模与基板表面的初步粗略横向对准(在基板表面的平面内的平移和旋转)。在用于限制相对位置的调整——即第二支架和/或锚件和/或第一支架的平移——所需的范围时,该粗略横向对准也是有用的。该粗略横向对准甚至在要求诸如微米或纳米尺度的非常精细对准时是优选的。通常,用于在诸如压电驱动装置这样非常小的尺度上移动锚件和/或第一支架和第二支架的装置具有小的平移或旋转范围。因此,用于提供非常精确对准目的的本发明的设备优选地设置有(电)机械系统,该(电)机械系统允许粗略地(厘米至毫米)横向对准,且与另外存在的第二(电)机械系统相独立地操作,该第二(电)机械系统允许小尺度调整(小于毫米并小至纳米或更小)。该粗略的系统可包括根据已知技术的电动机与微锭子或气动装置的组合,该更精确的系统可具有如已知技术所述的例如压电装置或洛仑兹致动器。
对于间隙833的跨度,优选地锚件表面在边缘864位置处的切面位于与支架表面850在边缘866位置处的切面相同的虚拟平面内。这使得模板印模804内产生最小应力,因为例如沿Z方向无需跨过台阶。应当明了,该设备为此包括所需的(电)机械系统。这一系统可以使用已知技术来构建。注意,锚件表面和第二支架表面无需平坦。在最实用情形中锚件表面和第二支架表面是平坦的,因为基板和基板表面优选是平坦的,例外的情形为在例如半导体制作工艺期间硅晶片内的基板表面变形,其中这些晶片在热处理时畸变。在此处上文所述实施例中,模板印模表面仅包括特征尺寸小的凹凸图案,或者如基板表面那样在较大尺度上基本平坦。
为了提高建立另一接触的精确性和/或重复性,锚件930的边缘964和第二支架918的边缘966具体地可以具有皱纹形状或者具有指,使得锚件表面932和第二支架表面950至少部分相互交错。这些形状可以互补。示例示于图9。当增大间隙933的宽度931时,例如在箭头931’所示的Y区域,间隙宽度沿X方向不增大。交错叉指有助于将间隙跨度分布在更大X区域上。注意,在这种情况下,沿Y方向的调整范围由沿Y方向的间隙宽度(也用箭头931’表示)的两倍给出。备选地,该法包括,在建立另一接触期间接触前缘的前进被允许沿着与该间隙沿横向维度延伸方向不平行的方向进行。按照这一方式,挠性板件或印模一次仅在少数位置跨过该间隙。这可以通过使该间隙相对于接触前缘前进恰当地取向或者当相关设备允许时通过操纵接触前缘的前进来实施。这例如可以使用此处前文所述的设备来达成。
当要求在小尺度(例如小于微米)和大区域(例如平方厘米)上横向对准时,本发明的设备设计为使得模板印模和基板具有在横向平面内大致相当的热膨胀系数。优选地该热膨胀系数基本相等。这可以通过使模板印模的材料使用与基板相同或相似的材料来实现。因此例如当基板是由钢制成时,模板印模可由也称背板的钢薄板件构成(另参考WO 03/099463以得到关于具有这一背板的复合挠性板件/印模的构造的细节),该背板在其表面之一上布置有包括例如聚二甲基硅氧烷或其它弹性材料的材料的印模层。热膨胀系数将由钢板的热膨胀系数支配,而印模或压花或其它属性由弹性层决定。备选地,当基板也由玻璃制成时,可以使用玻璃背板。如此设计和使用的设备和方法因此可以实现横向对准而不遭受由于温度变动引起的失配,尤其藉此辅助在非常小尺度的横向对准。
在优选实施例中,本发明的方法由本发明的设备自动地执行。为此,本发明的设备或系统包括一个或多个机电系统和/或一个或多个电学可操作的光学系统,所有这些系统优选地可以使用由微计算机操纵的一个或多个控制单元来控制。此外,优选地例如提供用户界面和输入装置以用于输入阈值未对准值或者其它选择参数。该设备还优选地包括适于控制由本发明的设备执行本发明方法的数据承载装置以及软件。
该软件包括诸如阈值这样的在该方法中使用的参数输入。
已经结合压印光刻或压花工艺的情形解释了本发明。然而应当注意,本发明同样非常适用于诸如微接触印刷的不同技术领域,如本领域所知悉。
在这些工艺中,挠性板件为模板印模的形式。然而,挠性板件也可以用于将一层层叠到另一层而无需将任一层上的图案转移到另一层上。这一层叠工艺的示例为晶片键合工艺。这种情况下,将被层叠到另一硅晶片上的硅晶片通过抛光或刻蚀被减薄,例如,减薄到具有合适挠性从而使用本发明的方法和设备而层叠为挠性板件的厚度。如此接触和对准的晶片可以根据标准晶片键合条件来处理。本发明的方法允许两个晶片均包括小尺寸特征的装置,这些装置以精确和/或可重复的对准来互连。因此,该方法提供了通过更为简化的方式以及在一个工艺流程或循环内在大区域上的改进和更复杂的装置制作。
备选地,挠性板件可以是包括需要层叠到基板的材料层的背板类型。在使材料层的接触表面接触基板且可能地使用粘合工艺来进行粘合步骤(粘合层的加热固化)之后,材料层从背板释放。例如,通过首先使用所谓UV释放粘合剂将材料层粘合到背板并通过使用UV辐射照射该层以激励该粘合剂以从背板释放该材料,由此完成该释放。当材料层挠性度高或可变形而需要支持结构来将其转移到基板时,这一方法是有利的。有机箔可以从该工序受益而不丧失晶片键合工艺所述的优点。
在任何情形下,本发明尤为适于通常需要优于微米尺度的精确对准的工艺。
此外,已经结合如WO 03/099463中所述的为建立另一接触专门设计的设备和方法描述了本发明。所使用的原理称为“波形印刷”。然而本发明同样适用于为相同目的设计的不同方法和相应设备。这些实施例还示出,本发明有利地用于改善用于建立挠性板件和基板之间接触的已有设备和方法。此处在下文描述两个实施例。
在参考图10所述一个实施例中,具有弯曲表面1082的滚轧构件1080被旋转使得其弯曲表面1082在挠性板件1004的一侧1084上滚动,从而将位于挠性板件1004另一侧上的接触面1016逐渐压到基板1020的表面1024。该方法和设备1010是基于从US 2004/0197712已知的方法和设备,其根据本发明已经进行改动。因此,具有锚件表面1032的锚件1030置为邻接基板1020。锚件和基板按照如前述实施例所述相似的方式可相互(重新)定位。关于本实施例设备的机械构造的更多细节在US 2004/0197712中给出。
从挠性板件1004利用弹簧1088弹性地固定在构造部分1086之间的情形(图10A)开始,使用第一接触工艺建立图10B中的第一阶段。该工艺包括,例如通过使锚件1030朝滚轧构件1080位移,随后使滚轧构件1080正向滚动以形成接触表面1016和表面1024之间的接触,由此建立接触表面1016的一部分和锚件表面1032之间的初始接触。使用锚件形成的接触精确性或可重复性小于使用滚轧工艺形成的接触。表面1016、1024和1032的粗略相互对准可以在建立该在后接触之前进行,且对于小尺度对准和快速加工而言是优选的。使用例如此处前文所述的光学探测或者使用本领域已知的其它方法,使用对准标记1035和1034来确定挠性板件1004和基板1020之间的横向失配。
如果失配大于可接受阈值,则滚轧反向到建立图10C的第二阶段的程度,其中表面1016从表面1024释放但保持附着到锚件表面1032。随后,表面1024相对于锚件的相对位置被变更,藉此也校正表面1024和表面1016之间的失配。
在另一步骤中进行正向滚动以建立图10D的第三阶段,其中表面1016和1024再次接触,但是这一次具有改进的横向对准,可选地可以再次使用对准标记1034和1035来确定横向未对准以进行检查。
在参考图11所示的基于US 5669303所述方法和设备的另一实施例中,该方法和设备包括将挠性板件1104弹性固定在支架1112内,使得由挠性板件1104分隔的第一隔室1192和第二隔室1194形成于腔室1190内,与周围气氛分隔。锚件1130和一个或多个(在该示例中为两个)基板1120布置在挠性板件1104附近,使得锚件表面1132和基板表面1124大致上平行于挠性板件1104的表面1116。该设备设置有气体处理设备,其适于单独且独立地在第一和第二隔室内形成相对于大气压的过压和/或欠压。
为了形成如图11B的第一和初始接触,第一隔室1192相对于第二隔室1194设置有过压,导致挠性板件1104弯向锚件表面1132并使其表面1116的一部分接触锚件表面1132。在下一步骤中,或者通过位移基板1120以减小间隙1191,或者通过增加第一隔室内的过压,逐渐地建立表面1116的一部分与基板表面1124之间的另一接触。优选地在建立图11B的阶段之前进行表面1116、1124和1132的粗略相互对准。
使用如先前实施例所述的对准标记,利用例如如此处前文所述的光学探测或者本领域已知的其它方法来确定挠性板件1104和基板1120之间的横向失配。
如果失配大于可接受的阈值,则或者通过平移基板1120使得间隙1191再次增大,或者减小第一和第二隔室之间的压力差,将表面1116从表面1124释放以再次获得图11B的情形。然而表面1132保持接触锚件表面1132。
随后,改变表面1124相对于锚件表面1132的第一相对位置以用于校准可能的横向失配。这种情况下优选地通过保持锚件静止和移动基板1120从而提供每个基板的单独校准。未示出用于实现这一横向位移的装置。这些装置可以使用现有的技术和机械工程来提供,例如通过将每个基板置于空间1190内的(电动)台上,这使得可以相对于支架和锚件来移动基板。在下一步骤,表面1116和表面1124之间的另一接触通过与此处前文所述相同的过程来再建立。这得到图11C所示的第三阶段,其中以改进的对准来建立接触。
每个锚件使用超过一个基板的优点为以低于比例成本和努力实现增加的吞吐量。
与参考图10所述的方法和设备相比,图3至9及图11的方法和设备具有的优点为在建立接触时不使用移动部件,藉此减小了由于这些部件的操作引入的不精确。
在图3至9的设备中显见,以施压喷嘴形式的致动装置可以使用诸如压电机械致动器的机电装置或者WO 03/099463A2所述的其它装置来替代。
基于用于形成初始接触和/或另一接触的不同工艺,与执行不同工艺相关联的设备可以在构造上大幅改变。然而,将理解,本发明的原理同样非常适用于所有这些设备,只要用于建立另一接触的工艺就横向对准而言比用于建立初始接触的工艺更加精确和/或可重复。本领域技术人员将容易地发现根据其需要而将本发明的实质特征结合到该设备中的方法。
概言之,本发明涉及以改进的横向对准使挠性板件接触到第一元件的方法。该方法包括以下步骤:在第一阶段中在建立挠性板件与第一元件及称为锚件的板件驻留表面任意之一之间的第一接触之后,测量第一横向未对准。如果该未对准超出预定阈值,挠性板件驻留在锚件使得其不接触第一元件,且第一元件和锚件的相对位置在第二阶段被变更以校正在该方法下一步骤内将建立的挠性板件和第一元件之间接触期间的失配。在偏移接触点以得到第二阶段的步骤期间,与用于建立初始接触的工艺相比,该接触工艺更精确和可重复。本发明还涉及用于执行该方法的设备以及该方法和设备用于制作装置的用途。
应注意,上述实施例阐释而非限制本发明,在不背离所附权利要求书范围的情况下,本领域技术人员将能够设计许多备选实施例。在权利要求中,置于括号之间的任何参考符号不应解读为限制该权利要求。用词“包括”不排除存在那些未在权利要求列出的元件或步骤。元件之前的用词“一”或“一个”并不排除存在若干个这样的元件或产品。在互不相同的从属权利要求中列举了某些措施并不表示不能有利地使用这些措施的组合。
Claims (14)
1.一种用于使挠性板件的板件表面和第一元件的第一接触表面接触的方法,包括下述步骤:
a.提供具有用于接触该板件表面的锚件表面的锚件,该锚件表面和该第一元件的第一接触表面具有彼此可调整的第一相对横向位置;
b.使用第一接触工艺来建立该方法的第一接触阶段,在该第一接触阶段中,该板件表面的至少第一部分接触该锚件表面或该第一接触表面;
c.在该第一接触阶段时,确定该板件表面相对于该板件表面所接触的所述锚件表面或所述第一接触表面的第一横向未对准;
d.如果该第一横向未对准超过阈值,则建立该方法的第二接触阶段,在该第二接触阶段中,该板件表面的一部分接触该锚件表面而该板件表面的任何部分都不接触该第一接触表面;
e.在该第二接触阶段时,调整该第一相对横向位置以校正该第一横向未对准;以及
f.使用第二接触工艺来建立该方法的第三接触阶段,该第三接触阶段中,该板件表面接触该锚件表面和该第一接触表面,该第二接触工艺比该第一接触工艺更精确。
2.如权利要求1所述的方法,其中该第二接触工艺包括逐渐建立该接触,从而使得接触前缘沿第二区域的方向位移,该接触前缘由与该锚件表面或该第一接触表面接触的该板件表面的第一区域和不与任一相应表面接触的该板件表面的第二区域之间的边界线定义。
3.如前述权利要求中任意一项所述的方法,其中该锚件表面包括第一边缘且该第一接触表面包括第二边缘,该第一边缘和该第二边缘彼此相邻且相互分隔一距离而延伸,至少在进行该第二接触工艺期间,在该第一边缘的该锚件表面位于与在该第二边缘的该第一接触表面相同的虚拟平面内。
4.如权利要求3所述的方法,其中该第一边缘包括第一指状边缘且该第二边缘包括第二指状边缘,该第一指状边缘的指至少部分地置于该第二指状边缘的指之间。
5.如权利要求1或2所述的方法,其中该挠性板件具有第一横向热膨胀系数,且该第一元件具有第二横向热膨胀系数,该第一横向热膨胀系数和第二横向热膨胀系数之间的差值小于5%。
6.如权利要求1所述的方法,其中,在该第三接触阶段之前的所有阶段中,该板件表面仅接触该锚件表面。
7.如权利要求1所述的方法,其中,在该第一阶段,该板件表面的该第一部分至少接触该第一接触表面且该板件表面和该第一接触表面之间的该横向未对准被确定。
8.如权利要求1或2所述的方法,其中该板件表面与该锚件表面和/或该第一接触表面任何其一之间的该横向未对准是从沿该板件表面的该横向方向分隔开的多个位置确定的。
9.如权利要求1或2所述的方法,其中该横向未对准在与该锚件表面或该第一接触表面接触的该板件表面的一部分被确定,其中该横向未对准是由存在于该挠性板件内的第一对准标记以及存在于该第一元件和该锚件至少之一内的第二对准标记形成的光学强度图案的探测来确定的,该第二对准标记与该第一对准标记至少部分地横向交叠。
10.如权利要求1或2所述的方法,其中该挠性板件包括模板图案,该模板图案转移到该第一元件。
11.如权利要求10所述的方法,其中该模板图案为使用压花、压印或微接触印刷工艺来转移的凹凸图案。
12.一种用于包括多个层的装置的制作方法,其中该多个层中至少两个相互横向对准,该用于装置的制作方法使用如权利要求1至11中任意一项所述的方法。
13.一种适合于实施如前述权利要求中任意一项所述的方法的系统,该系统包括:操纵器,用于操纵该挠性板件以执行至少该第二接触工艺;支架,用于支持该第一元件,该操纵器和该支架固定到机械构造以彼此相对地定位该操纵器和该支架;
其特征在于该系统还包括:
锚件,该锚件相对于该支架的相对位置可通过调整装置调整;
测量装置,用于确定该第一横向未对准。
14.如权利要求13所述的系统,其中该锚件和该挠性板件可从该系统移除。
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---|---|---|---|---|
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TWI458557B (zh) * | 2009-11-26 | 2014-11-01 | Hon Hai Prec Ind Co Ltd | 噴塗遮蔽結構及採用該結構之噴塗遮蔽方法 |
JP5832345B2 (ja) * | 2012-03-22 | 2015-12-16 | 株式会社ニューフレアテクノロジー | 検査装置および検査方法 |
KR102315257B1 (ko) * | 2014-03-31 | 2021-10-21 | 코닌클리케 필립스 엔.브이. | 임프린팅 방법, 컴퓨터 프로그램 제품 및 임프린팅 장치 |
WO2016045961A1 (en) * | 2014-09-22 | 2016-03-31 | Koninklijke Philips N.V. | Transfer method and apparatus and computer program product |
KR101802993B1 (ko) * | 2015-02-12 | 2017-12-28 | 남한석 | 비제한적 구동형 마킹 시스템 및 그 마킹 방법 |
KR20180044744A (ko) * | 2016-10-24 | 2018-05-03 | 삼성전자주식회사 | 패턴 구조체 및 그 제조방법 |
CN106980193B (zh) * | 2017-03-30 | 2020-05-19 | 京东方科技集团股份有限公司 | 膜材贴合装置及采用该装置的膜材贴合方法 |
KR101853127B1 (ko) | 2017-05-19 | 2018-04-27 | 주식회사 랜도르아키텍쳐 | 구동형 마킹 시스템, 구동형 마킹 장치의 제어방법 및 컴퓨터 판독 가능한 기록매체 |
WO2020074709A1 (en) | 2018-10-12 | 2020-04-16 | Morphotonics B.V. | Flexible stamp with tunable high dimensional stability |
EP4390539A1 (en) | 2022-12-19 | 2024-06-26 | Koninklijke Philips N.V. | Alignment method for imprint method |
Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5669303A (en) * | 1996-03-04 | 1997-09-23 | Motorola | Apparatus and method for stamping a surface |
CN1665684A (zh) * | 2002-05-27 | 2005-09-07 | 皇家飞利浦电子股份有限公司 | 从印模到衬底转移图形的方法和装置 |
CN1871556A (zh) * | 2003-09-18 | 2006-11-29 | 得克萨斯州大学系统董事会 | 具有对准标记的刻印平板印刷模板 |
Family Cites Families (14)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2859809B2 (ja) * | 1994-03-15 | 1999-02-24 | 松下電器産業株式会社 | 露光方法およびその装置 |
JP2001075288A (ja) * | 1999-09-08 | 2001-03-23 | Ono Sokki Co Ltd | 露光装置 |
US6792856B2 (en) | 2002-07-16 | 2004-09-21 | International Business Machines Corporation | Method and apparatus for accurate, micro-contact printing |
US7027156B2 (en) * | 2002-08-01 | 2006-04-11 | Molecular Imprints, Inc. | Scatterometry alignment for imprint lithography |
US20040197712A1 (en) * | 2002-12-02 | 2004-10-07 | Jacobson Joseph M. | System for contact printing |
JP4478424B2 (ja) * | 2003-09-29 | 2010-06-09 | キヤノン株式会社 | 微細加工装置およびデバイスの製造方法 |
JP4726789B2 (ja) | 2003-09-29 | 2011-07-20 | インターナショナル・ビジネス・マシーンズ・コーポレーション | 製造方法 |
JP4522166B2 (ja) * | 2004-06-29 | 2010-08-11 | キヤノン株式会社 | 露光方法 |
JP2006165371A (ja) * | 2004-12-09 | 2006-06-22 | Canon Inc | 転写装置およびデバイス製造方法 |
KR101256383B1 (ko) * | 2005-05-03 | 2013-04-25 | 코닌클리케 필립스 일렉트로닉스 엔.브이. | 스탬프로부터 기판으로 패턴을 전사하기 위한 방법 및디바이스 |
JP4665608B2 (ja) * | 2005-05-25 | 2011-04-06 | 株式会社日立プラントテクノロジー | 微細構造転写装置 |
EP2087403B1 (en) | 2006-11-01 | 2012-02-01 | Koninklijke Philips Electronics N.V. | Imprint method for forming a relief layer and use of it as an etch mask |
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Patent Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5669303A (en) * | 1996-03-04 | 1997-09-23 | Motorola | Apparatus and method for stamping a surface |
CN1665684A (zh) * | 2002-05-27 | 2005-09-07 | 皇家飞利浦电子股份有限公司 | 从印模到衬底转移图形的方法和装置 |
CN1871556A (zh) * | 2003-09-18 | 2006-11-29 | 得克萨斯州大学系统董事会 | 具有对准标记的刻印平板印刷模板 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
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