CN104137224A - 压印装置和压印方法以及物品制造方法 - Google Patents

Abstract

提供一种压印装置，该压印装置具有：施加单元；包含辅助板的基板保持单元；包含当模子按压向压射区域施加的未固化树脂时伴随从施加单元的施加位置到进行按压的按压位置的通过基板保持单元的驱动的压射区域的移动向模子与基板之间的间隙空间供给气体的多个供给出口的气体供给单元；和选择用于供给气体的供给出口使得在施加了未固化树脂的压射区域向按压位置移动的同时多个供给出口之中的供给气体的供给出口与基板或辅助板对置并且控制压射区域的移动方向的控制器。

Description

压印装置和压印方法以及物品制造方法

技术领域

本发明涉及压印装置、压印方法和使用它们的物品制造方法。

背景技术

随着对半导体器件或MEMS的微制造的需求的增加，不仅常规的光刻技术，而且通过模子使基板上的未固化树脂成形以由此在基板上形成树脂图案的微制造技术也受到关注。该技术也被称为“压印技术”，通过该技术，可在基板上形成具有几纳米的尺寸的微细结构。压印技术的一个例子包括光固化方法。使用光固化方法的压印装置首先向基板(晶片)上的压射(压印区域)施加紫外线可固化树脂(压印材料，光可固化树脂)。然后，树脂(未固化树脂)通过模子成形。在紫外线可固化树脂被紫外光照射以固化之后，从模子释放固化的树脂，由此在基板上形成树脂图案。

通过这种类型的压印装置，当在模子按压基板上的树脂的过程中树脂填充通过模子形成的微细轮廓图案时，有时由于出现残留气泡堵塞的未填充部分而不正确地形成树脂图案。常规上，提出了用特殊气体填充加压过程中的模子与基板之间的间隙空间以禁止残留气泡的压印装置。专利文献1公开了包括将高度可溶或可扩散气体传输到基板上粘性液体(树脂)附近的位置的步骤的压印光刻方法。

引文列表

专利文献

[专利文献1]日本专利公开No.2011-514658

在这种情况下，为了获得专利文献1所示的用特殊气体填充模子与基板之间的间隙空间以禁止残留气泡的效果，必须使间隙空间内的气体浓度保持在相当高的值。为了在特别短的时间内升高该间隙空间气体浓度，存在这样一种常规的方法，即，通过在基板相对于模子移动(扫描)时同时供给气体，将气体引入间隙空间中。此时，向基板供给气体的供给出口位于基板表面的上方或者基板台架(基板保持单元)中的基板的周缘附近的表面的上方。出于有效地引入气体的目的，优选对齐基板表面的高度与周缘附近的表面的高度。因此，一般在基板台架上的周缘附近的表面上安装辅助板以使其与基板表面的高度对齐。但是，为了避免增大基板台架，安装的辅助板的表面积优选尽可能地小，但是，根据基板上的压射的位置，在气体的供给过程中会出现辅助板没位于供给出口下面的情况。当出现在供给出口下面既不存在基板表面也不存在辅助板表面的这种状态时，难以有效地将气体引入间隙空间中。

发明内容

本发明提供有利于在禁止在模子的轮廓图案中出现未填充部分的同时增加效率并且还防止增大安装基板的基板台架的压印装置。

本发明是通过模子使基板上的未固化树脂成形和固化并在基板上形成固化树脂图案的压印装置，该压印装置包括：向基板上的压射区域施加未固化树脂的施加单元；保持和移动基板且包含设置在基板的周边使得表面高度与基板的表面高度对齐的辅助板的基板保持单元；包含多个供给出口的气体供给单元，当模子按压向压射区域施加的未固化树脂时，伴随从施加单元的施加位置到进行按压的按压位置的通过基板保持单元的驱动的压射区域的移动，所述多个供给出口向模子与基板之间的间隙空间供给气体；以及控制器，所述控制器选择用于供给气体的供给出口，使得在施加了未固化树脂的压射区域向按压位置移动的同时多个供给出口之中的供给气体的供给出口与基板或辅助板对置，并且所述控制器控制压射区域的移动方向。

根据本发明，例如，能够提供有利于在禁止在模子的轮廓图案中出现未填充部分的同时增加效率并且还防止安装基板的基板台架增大的压印装置。

从(参照附图)对示例性实施例的以下描述，本发明的其它特征将变得清楚。

附图说明

图1是示出根据本发明的第一实施例的压印装置的构成的示图。

图2A～2C是示出在第一实施例中满足D1>D2的条件的情况下的动作的示图。

图3A～3C是示出在现有技术中满足D1≤D2的条件的情况下的动作的示图。

图4A～4D是示出在第一实施例中满足D1≤D2的条件的情况下的动作的示图。

图5是示出根据第一实施例的一系列的气体供给步骤的流程图。

图6A～6F是示出在第二实施例中满足D1>D2的条件的情况下的动作的示图。

图7A～7G是示出在第二实施例中满足D1≤D2的条件的情况下的动作的示图。

图8A～8H是示出在第二实施例中各条件组合存在的情况下的动作的示图。

图9是示出根据第二实施例的一系列的气体供给步骤的流程图。

图10是示出根据第二实施例的一系列的气体供给步骤的流程图。

具体实施方式

以下，将参照附图描述本发明的优选实施例。

(第一实施例)

首先将描述本发明的第一实施例的压印装置。图1是示出本实施例的压印装置1的构成的示意图。压印装置1是通过使用模子将晶片(基板)即要被处理的基板上的未固化树脂成形以由此在晶片上形成树脂图案的装置，该装置被用于制造作为物品的诸如半导体器件等的器件。注意，本实施例的压印装置是使用光固化方法的装置。在以下的附图的描述中，Z轴与用紫外光照射晶片上的树脂的照射系统的光轴平行地排列，相互正交的X和Y轴在与Z轴垂直的面中排列。首先，压印装置1包括光照射单元2、模子保持机构3、气体供给机构4、晶片台架5、施加单元6和控制器7。

光照射单元2在压印处理中用紫外光9照射模子8。虽然光照射单元2的部件没有在附图中被示出，但光照射单元2包含光源和将从光源发射的紫外光9调整为适于压印的光并且照射模子8的照射光学系统。假定可以采用诸如汞灯的灯并且它发射通过穿过模子8使下述的树脂(紫外线可固化树脂)10固化的波长的光，对光源没有特别的限制。照射光学系统可包含透镜、反射镜、孔径或用于在照射和遮光之间切换的快门等。注意，在本实施例中，安装光照射单元2是为了使用光固化方法。如果使用热固化方法，那么可安装用于使热固化树脂固化的加热源单元以替代光照射单元2。

模子8具有多角形的外周形状(在理想情况下，为矩形或正方形)，并且，面向晶片11的表面包含三维形成了例如要转印到电路图案等的轮廓图案的图案部分8a。注意，图案尺寸将根据要制造的物品改变，但还包含大于10纳米的微细图案。由于模子8的材料能够透射紫外光9并且由于它优选具有低的热膨胀系数，因此例如可以使用石英。并且，模子8的被紫外光9照射的表面也可具有圆形的平面形状和具有一定程度的深度的空腔。

模子保持机构3具有保持模子8的模子夹具12、可动地保持模子夹具12的模子驱动机构13和校正模子8(图案部分8a)的形状的倍率校正机构(未示出)。模子夹具12能够通过用真空吸附力/静电吸引力吸附/吸引模子8的被紫外光9照射的表面的周边区域来保持模子8。在例如通过真空吸附力保持模子8的情况下，模子夹具12与设置在装置外面的真空泵(未示出)连接，并且，可通过用真空泵的排气适当地调整吸附压力来调整针对模子8的吸附力(保持力)。模子驱动机构13沿各轴向移动模子8，使得选择性地进行模子8对晶片11的按压或者模子8从晶片11的分离。作为可用于模子驱动机构13的动力源，例如，存在线性电动机或气缸。为了满足模子8的高度精确的定位，模子驱动机构13可由诸如粗(course)动驱动系统和微动驱动系统的多个驱动系统构成。并且，模子驱动机构13还可具有存在不仅沿Z轴方向而且沿X轴方向或Y轴方向或θ(围绕Z轴的旋转)方向的位置调整功能和用于校正模子8的倾斜的倾斜功能等的构成。注意，可通过沿Z轴方向移动模子8实现在压印装置1中进行按压和分离的各动作，但也可通过沿Z轴方向移动晶片台架5或者通过进行这两者的相对移动来实现它。可通过诸如测量模子8与晶片11之间的距离的光学位移计(未示出)的位置测量单元测量通过模子驱动机构13驱动时的模子8的位置。倍率校正机构被设置在模子夹具12中的模子8的保持侧，并且通过向模子8的侧面机械施加外力或位移来校正模子8(图案部分8a)的形状。并且，模子夹具12和模子驱动机构13在平面方向的中心区域(内侧)中具有从光照射单元2发射的紫外光9可穿过以到达晶片11的孔径区域14。

气体供给机构(气体供给单元)4在按压动作中向模子8与晶片11之间的间隙空间供给气体。这是为了通过缩短树脂10填充图案部分8a的轮廓图案的时间并且通过禁止气泡残留于填充部分中来实现填充性能的提高。为了实现使分离力最小化的模子释放性能的提高，气体供给机构4也类似地在分离动作中供给气体。气体供给机构4被安装在模子8的四个侧面附近，并且具有向晶片台架5侧供给(排出)气体15的多个供给出口16(参见图2A)和与各供给出口16连接且调整气体15的供给量和浓度的气体控制器17。特别地，本实施例的气体供给机构4具有两个供给出口16，这两个供给出口16是分别设置在模子8的X轴方向的两个侧面附近的第一供给出口16a和第二供给出口16b。其中，第一供给出口16a与第一气体控制器17a连接，而第二供给出口16b与第二气体控制器17b连接，并且，气体控制器17a和17b分别与控制器7连接。在这种情况下，从上述的填充性能和模子释放性能的观点看，可优选使用在树脂10中具有优异的溶解性和扩散性的气体－例如，氦气、二氧化碳、氮气、氢气、氙气或可冷凝气体等－作为气体15。

晶体11例如为单晶硅基板、SOI(绝缘体上硅)基板或玻璃基板。在作为晶片11上的图案形成区域的多个压射区域中分别通过图案部分8a形成树脂10的图案(包含图案的层)。

晶片台架(基板保持单元)5保持晶片11，可以移动，并且在按压模子8和晶片11上的树脂10的过程中进行例如图案部分8a和压射区域的对准等。晶片台架5具有通过吸附力保持晶片11的晶片夹具18、被设置为包围晶片11的周边的辅助板(同面板)19、以及机械保持晶片夹具18且可沿各轴向移动的台架驱动机构20。晶片夹具18例如用多个均匀高度的销钉支撑晶片11的后表面，并且通过真空排气降低非销钉部分上的压力以保持晶片11。辅助板19具有与安装于晶片夹具18上的晶片11的表面的表面高度对齐的表面高度，并被用于实现晶片11的周缘上的树脂图案的更均匀的厚度。台架驱动机构20是在驱动和静止中具有很少的振动的动力源，并且，例如，可以采用线性电动机或平面电动机等作为动力源。台架驱动机构20也可由用于X轴和Y轴的各方向的移动的诸如粗动驱动系统和微动驱动系统的多个驱动系统构成。并且，它也可通过用于沿Z轴方向进行位置调整的驱动系统、或者通过用于晶片11的θ方向的位置调整功能或用于校正晶片11的倾斜的倾斜功能等被配置。晶片台架5在其侧面上具有与X、Y、Z的各方向ωx、ωy和ωz对应的多个基准反射镜21。关于这一点，压印装置1具有通过分别用氦-氖等的射束照射这些基准反射镜21来测量晶片台架5的位置的多个激光干涉计(位置测量机构)22。图1仅示出一组的基准反射镜21和激光干涉计22。激光干涉计22实时测量晶片台架5的位置，并且后面描述的控制器7基于此时获得的测量值控制晶片11(晶片台架5)的定位。否则，除了上述的测量仪干涉计以外，可以使用利用半导体激光器的编码器等作为位置测量机构。

施加单元6被设置在模子保持机构3的附近，并且将树脂(未固化树脂)10施加到存在于晶片11上的压射区域上。树脂10是具有通过接收紫外光9的照射而固化的性能的紫外线可固化树脂(光固化树脂、压印材料)，并且根据诸如半导体器件的制造处理等的各种条件被适当地选择。施加单元6采用喷墨系统作为施加系统，并且包含用于存放未固化状态的树脂10的容器23和液滴排出单元24。容器23使得能够在具有不产生树脂10的固化反应的气氛－例如，包含一些氧气的气氛－的内部保存树脂10，并且其材料优选使得不在树脂10中加入粒子或化学杂质。液滴排出单元24包含例如压电型的排出机构(喷墨头)。施加单元6能够基于来自控制器7的操作命令调整施加位置和施加量等。

控制器7可控制压印装置1的部件的动作和调整等。控制器7由计算机等构成，并且通过线路与压印装置1的部件连接，以通过程序等执行部件的控制。本实施例的控制器7可至少控制气体供给机构4和晶片台架5的动作。注意，控制器7可与压印装置1的其余部分一体化(设置在共用外壳中)，或者可与压印装置1的其余部分分开地设置(设置在单独的外壳中)。

另外，压印装置1包括测量在晶片11上形成的对准标记和在模子8上形成的对准标记的X轴方向和Y轴方向的位置偏离的对准测量系统25。压印装置1还包括安装于晶片台架5上并形成基准面的基面板26、固定模子保持机构3的桥接表面板27、以及从基面板26延伸并经由消除来自床面的振动的振动消除装置28支撑桥接表面板27的支柱29。并且，压印装置1还可以包括用于在装置的外部与模子保持机构3之间传输模子8的模子传输机构(未示出)和用于在装置的外部与晶片台架5之间传输晶片11的基板传输机构(未示出)。

下面将描述由压印装置1执行的压印处理(压印方法)。首先，控制器7使基板传输机构在晶片夹具18上安装并固定晶片11。然后，控制器7在通过台架驱动机构20的驱动适当地改变晶片11的位置的同时使对准测量系统25通过依次测量晶片11上的对准标记来高精度地检测晶片11的位置。控制器7然后从检测结果计算各转印坐标。因此，基于这些计算结果在各具体压射区域中形成图案。关于给定压射区域的图案形成的处理，控制器7首先使台架驱动机构20在施加单元6的液滴排出单元24下面定位晶片11上的施加位置(压射区域的具体位置)。随后，施加单元6向晶片11上的压射区域施加树脂10(施加步骤)。然后，控制器7使台架驱动机构20移动晶片11，使得压射区域位于图案部分8a正下方的按压位置。然后，控制器7使位置测量机构将图案部分8a与压射区域对准，然后，模子驱动机构13被驱动，并且，图案部分8a按压压射区域上的树脂10(模子按压步骤)。作为该按压的结果，树脂10填充图案部分8a的轮廓图案。控制器7通过设定于模子保持机构3内的负载传感器(未示出)判断按压的终止。在这种状态下，光照射单元2从模子8的后表面(顶面)在预定的时间内发射紫外光9，并且通过穿过模子8的紫外光9使树脂10固化(固化步骤)。在树脂10固化之后，控制器7使模子驱动机构13再次驱动，并且使图案部分8a与晶片11分离(模子释放步骤)。通过这种手段，在晶片11的压射区域的表面上形成符合图案部分8a的轮廓图案的三维树脂图案(层)。通过在驱动晶片台架5以改变压射区域的同时多次实施该一系列动作，压印装置1可在单个晶片11上形成多个树脂图案。

在以上的按压步骤中，当模子8按压晶片11上的树脂10时，树脂10必须均匀地填充图案部分8a的轮廓图案。其原因在于，当树脂10在气泡残留于填充轮廓图案的内部的树脂10内的状态下固化时，在压射区域上形成的树脂图案失去希望的形状，由此影响诸如半导体器件的制造物品自身。在按压期间(至少在按压的开始)，如上所述，通过气体供给机构4向模子8与晶片11之间的间隙空间供给气体15。结果，由于图案部分8a附近的气体浓度在经过固定的时间段之后由于气体15自身的扩散效果变得足够高，例如，高达70％，因此可有效地禁止残留气泡。但是，对于这种类型的用于通过气体填充方法禁止残留气泡的技术，以前必须等待固定的时间段，直到模子8与晶片11之间的间隙空间气体浓度变得足够高。虽然该等待时间根据例如模子8的周边配置和需要的气体浓度改变，但是，如果采用标准压印装置，那么它为1秒到几十秒或更长时间的量级。假定该等待时间可影响压印装置的生产率，优选尽可能地缩短它。为了迅速地升高模子8与晶片11之间的间隙空间气体浓度，本实施例的压印装置1在气体15的供给过程中执行以下的动作。

首先，假定在晶片11上存在构成给定场合的压印处理目标的目标压射区域30，通过使用图2A～4D的示图，按各自的时间顺序描述将树脂10施加到该目标压射区域30上之后(施加步骤之后)的压印装置1的动作。图2A～4D的所有的各图是示出将树脂10施加到目标压射区域30之后、直到目标压射区域30移动到图案部分8a正下方的按压位置的晶片台架5的驱动动作和气体供给机构4供给气体15的动作的示意性截面图。在这些图中，关于夹着模子8沿X轴方向布置的第一供给出口16a和第二供给出口16b，目标压射区域30在施加树脂10之后沿X轴方向从+侧到-侧移动到按压位置。在这些图中，图2A～2C是示出目标压射区域30处于晶片11上的移动方向侧(X轴方向的-侧)的情况下的动作的示图。在这种情况下，关于目标压射区域30的移动方向(X轴方向)，从目标压射区域30的位置到X轴方向+侧的晶片11或辅助板19的边缘的距离被视为D1(第一距离)，并且，从图案部分8a到第一供给出口16a的距离被视为D2(第二距离)。此时，图2A～2C所示的动作可被视为晶片11上的目标压射区域30的位置满足第一距离大于第二距离(D1>D2)的条件的情况下的动作。首先，如图2A所示，从液滴排出单元24将树脂10所施加到的目标压射区域30通过晶片台架5的驱动向着紧邻液滴排出单元24的第一供给出口16a移动。然后，如图2B所示，当目标压射区域30位于第一供给出口16a附近时，第一气体控制器17a启动从第一供给出口16a的气体15的供给，并且目标压射区域30连续地移动到按压位置。如图2C所示，从第一供给出口16a供给的气体15伴随晶片11的移动被引入到模子8与晶片11之间的间隙空间中，从而，特别是在图案部分8a附近，有效地升高气体浓度。否则，由于间隙空间气体浓度在模子8与晶片11之间的间隙空间窄时保持在较高的水平，间隙空间优选处于0.1～1mm的量级。因此，如果在满足上述的条件D1>D2的情况下进行动作，那么，当目标压射区域30向按压位置移动时，晶片11或辅助板19在气体15的供给的过程中在第一供给出口16a的正下方(在供给位置)处于恒定的对置。因此，通过图2A～2C所示的动作，从第一供给出口16a的正下方到按压位置的正下方保持模子8与晶片11之间的间隙空间。

相反，与图2A～2C的情况相反，考虑晶片11上的目标压射区域30的位置处于晶片11的移动方向的下游侧(X轴方向的+侧)的情况。作为与图2A～2C和后面描述的图4A～4D对应的比较模式，图3A～3C是示出目标压射区域30处于晶片11的移动方向的下游侧的情况下的常规动作的示图。当使用在图2A～2C的描述中定义的各距离D1和D2时，这些图3A～3C所示的动作可被视为晶片11上的目标压射区域30的位置满足第一距离小于或等于第二距离(D1≤D2)的条件的情况下的动作。在这种情况下，如图3A所示，从液滴排出单元24将树脂10所施加到的目标压射区域30也通过晶片台架5的驱动首先向着紧邻液滴排出单元24的第一供给出口16a移动。如图3B所示，当目标压射区域30位于第一供给出口16a的附近时，第一气体控制器17a启动从第一供给出口16a的气体15的供给，并且，目标压射区域30连续移动到按压位置。但是，如3C所示，当目标压射区域30移动到按压位置时，晶片11和辅助板19在气体15的供给过程中均不处于第一供给出口16a的正下方。因此，不能从第一供给出口16a的正下方的点到按压位置在模子8和晶片11之间形成间隙空间，并且，不能伴随目标压射区域30的移动有效地进行气体15的引入。因此，在图3A～3C所示的动作中，特别是在图案部分8a附近，难以升高气体浓度。并且，在图3C所示的状态中，当来自第一供给出口16a的大量的气体15泄漏到晶片台架5外面时，气体15渗透例如测量晶片台架5的位置的激光干涉计22的光路，从而增加会影响测量值的可能性。

在这种情况下，为了避免图3C所示的气体15向晶片台架5的外面的流出，可以设想例如增大XY面上的辅助板19的表面积。通过这种手段，由于晶片11或辅助板19处于第一供给出口16a的正下方，因此，不管晶片11上的哪个目标压射区域30移动到按压位置，都总是在模子8与晶片11(或辅助板19)之间形成间隙空间。但是，辅助板19的增大必然执行控制以增大整个压印装置1，由此导致压印装置1的占地面积和成本的增加。在本实施例中，特别是在晶片11上的目标压射区域30的位置满足条件D1≤D2的情况下，压印装置1实施图4A～4D所示的动作。

图4A～4D是示出目标压射区域30处于晶片11的移动方向的下游侧的情况下的本实施例的动作的示图，并可与图3A～3C所示的常规动作相比较。首先，如图4A所示，从液滴排出单元24将树脂10所施加到的目标压射区域30通过晶片台架5的驱动向着紧邻液滴排出单元24的第一供给出口16a移动。此时，在本实施例中，即使当目标压射区域30位于第一供给出口16a的附近时，第一气体控制器17a也不启动从第一供给出口16a的气体15的供给。如图4B所示，目标压射区域30然后照样移动，直到它超出夹在第一供给出口16a与第二供给出口16b之间的模子8的相对侧的第二供给出口16b(优选直到它稍微超出第二供给出口16b的正下方的位置)，并且暂时停在该位置。然后，如图4C所示，通过晶片台架5的驱动，目标压射区域30的移动方向反转，并且，目标压射区域30向与停止位置紧邻的第二供给出口16b移动。当目标压射区域30位于第二供给出口16b的附近时，第二气体控制器17b然后启动从第二供给出口16b的气体15的供给，并且，目标压射区域30继续向按压位置移动。如图4D所示，伴随晶片11的移动，从第二供给出口16b供给的气体15然后被引入模子8与晶片11之间的间隙空间中，从而，特别是在图案部分8a的附近，有效地升高气体浓度。并且，也防止从第二供给出口16b供给的气体15流出到晶片台架5的外面。

下面描述包含本实施例中的施加步骤之后的上述动作的气体15的供给的从开始到终止的本实施例中的整个系列的气体供给步骤。图5是示出从施加步骤之后实现并且包含图案形成步骤的一系列的气体供给步骤的流程图。首先，当施加步骤终止时，控制器7判断晶片11上的目标压射区域30的位置是否满足与上述的D1和D2的关系有关的条件中的任一个(步骤S100)。在这种情况下，在控制器7确定如图2A～2C所示的那样满足条件D1>D2的情况下，目标压射区域30然后通过晶片台架5向第一供给出口16a移动(步骤S101；参见图2A)。然后，当目标压射区域30位于第一供给出口16a的附近时，控制器7使第一气体控制器17a启动从第一供给出口16a的气体15的供给(步骤S102；参见图2B)。控制器7现在继续使晶片台架5将目标压射区域30移动到按压位置(步骤S103；参见图2C)。然后，控制器7执行控制以过渡到包含模子按压步骤、固化步骤和模子释放步骤的一系列的图案形成步骤(步骤S104)。在完成图案形成步骤之后，控制器7然后使第一气体控制器17a终止从第一供给出口16a供给气体15(步骤S105)，并且过渡到诸如判断是否在晶片11上存在接下来要处理的目标压射区域30的步骤的随后步骤。

另一方面，在控制器7在步骤S100中确定如图4A～4D所示的那样满足条件D1≤D2的情况下，目标压射区域30向第二供给出口16b移动(步骤S106；参见图4A)。控制器7然后在目标压射区域30的位置超出第二供给出口16b的点处使得暂时中止(参见图4B)。然后，控制器7执行控制以通过晶片台架5的驱动反转移动方向，并且向紧邻停止位置的第二供给出口16b移动目标压射区域30(步骤S107)。然后，当目标压射区域30位于第二供给出口16b的附近时，控制器7使第二气体控制器17b启动从第二供给出口16b的气体15的供给(步骤S108；参见图4C)。控制器7继续执行控制以通过晶片台架5将目标压射区域30移动到按压位置(步骤S109；参见图4D)。然后，与步骤S104同样地，控制器7执行控制以过渡到包含模子按压步骤、固化步骤和模子释放步骤的一系列的图案形成步骤(步骤S110)。在完成图案形成步骤之后，控制器7然后使第二气体控制器17b终止从第二供给出口16b的气体15的供给(步骤S111)，并且执行控制以过渡到诸如判断是否在晶片11上存在下一个处理的目标压射区域30的步骤的随后步骤。

以这种方式，在压印装置1中，为了禁止在晶片上形成的树脂图案中出现未填充部分，气体在模子8按压晶片11上的树脂10的过程中通过气体供给机构4供给到模子8与晶片11之间的间隙空间。在该过程中，由于可如上面描述的那样保持间隙空间，因此不管晶片11上的目标压射区域30的位置如何，都可有效地在较短的时间内升高气体浓度。例如，即使包含图4A～4D所示的动作那样的用于改变(反转)目标压射区域30的移动方向的动作，与常规的填充时间(如上所述，为从1秒到几十秒或更长)相比，移动时间也相当短。因此，压印装置1可提高生产率(产量)。并且，通过压印装置1，由于不需要为了保持间隙空间增大辅助板19，因此晶片台架5可保持小型化，并且，可以禁止增大整个装置。

根据上述的本实施例，能够提供有利于在禁止在模子的轮廓图案中出现未填充部分的同时提高效率且防止增大上面安装晶片的晶片台架的压印装置。

(第二实施例)

下面描述本发明的第二实施例的压印装置。在第一实施例中，压印装置1对单个目标压射区域30实施一次压印处理，并且，对存在于晶片11上的多个压射区域重复压印处理。相反，本实施例的压印装置的特征在于，对多个目标压射区域30实施一次压印处理。即，本实施例的压印装置在通过气体供给机构4进行气体的一次供给的同时对多个目标压射区域30实施压印处理。在这种情况下，由于第一实施例中的单个目标压射区域30的数量是1，因此，如果以上述的相同的方式使用各距离D1和D2，那么可关于满足D1>D2和D1≤D2这两个条件考虑晶片11上的目标压射区域30的位置。相反，当在本实施例中存在多个单独的目标压射区域30时，必须关于满足以下的三个条件考虑晶片11上的目标压射区域30的位置。即，第一条件是所有的多个目标压射区域30满足条件D1>D2的情况。第二条件是所有的多个目标压射区域30满足条件D1≤D2的情况。并且，作为本实施例特有的条件，第三条件是多个目标压射区域30中的一些满足条件D1>D2而一些满足条件D1≤D2的混合情况。以下描述这三个条件中的每一个。

为了比较，图6A～图8A的各图与图2A～4D所示的说明图对应，并且是用于按各自时间顺序解释树脂10被施加到两个相邻的目标压射区域30a和30b之后(施加步骤之后)的本实施例的压印装置1的动作的图。另外，由于本实施例的压印装置的构成与第一实施例的压印装置1的构成相同，因此赋予各部件相同的附图标记，并且省略其描述。在这些附图中的每一个中，晶片11上的两个目标压射区域30a和30b是示例性的，并且，单个目标压射区域30的数量不限于此。

图6A～6F是示出晶片11上的所有目标压射区域30a和30b的位置均满足条件D1>D2即第一条件的情况下的动作的示图。首先，如图6A所示，从液滴排出单元24将树脂10所依次施加到的目标压射区域30a和30b通过晶片台架5的驱动向着紧邻液滴排出单元24的第一供给出口16a移动。然后，如图6B所示，当目标压射区域30a(在开始移动时位置最接近图案部分8a的目标压射区域)位于第一供给出口16a的附近时，第一气体控制器17a启动第一供给出口16a的气体15的供给。如图6C所示，目标压射区域30a和30b然后继续向按压位置移动，并且停在目标压射区域30a到达按压位置的点处。在这种情况下，伴随晶片11的移动，从第一供给出口16a供给的气体15也被引入到模子8与晶片11之间的间隙空间中，从而，特别是在图案部分8a的附近，有效地升高气体浓度。然后，如图6D所示，关于目标压射区域30a实施模子按压步骤和固化步骤，然后，如图6E所示，实施模子释放步骤。如图6F所示，在相邻的目标压射区域30b然后通过晶片台架5移动到按压位置之后，它也经受模子按压步骤、固化步骤和模子释放步骤。当在这种情况下在被施加了树脂10的所有目标压射区域30上完成图案形成时，要经受压印处理的下面的多个目标压射区域30依次移动到液滴排出单元24正下方的位置。以这种方式，关于满足第一条件的情况下的动作，晶片11或辅助板19在气体15的供给过程中在第一供给出口16a的正下方恒定地对置，直到在依次被施加了树脂10的所有目标压射区域30上完成图案形成。因此，通过图6A～6F所示的动作，从第一供给出口16a正下方的位置到按压位置正下方的位置，在模子8与晶片11之间保持间隙空间。

下面，图7A～图7G是示出晶片11上的所有目标压射区域30a和30b的位置满足D1≤D2的条件即第二条件的情况下的动作的示图。首先，如图7A所示，从液滴排出单元24依次被施加树脂10的目标压射区域30a和30b通过晶片台架5的驱动向着紧邻液滴排出单元24的第一供给出口16a移动。此时，即使当目标压射区域30a和30b中任一个位于第一供给出口16a的附近时，第一气体控制器17a也不启动从第一供给出口16a的气体15的供给。如图7B所示，目标压射区域30a和30b照样移动，直到它们超出夹在第一供给出口16a和第二供给出口16b之间的模子8的相对侧的第二供给出口16b(优选直到它们轻微超出第二供给出口16b的正下方的位置)，并且在该位置暂时停止。然后，如图7C所示，目标压射区域30a和30b的移动方向通过晶片台架5的驱动反转，并且，目标压射区域30a和30b向与停止位置紧邻的第二供给出口16b移动。当目标压射区域30b(在启动移动时位置最远离图案部分8a的目标压射区域)位于第二供给出口16b的附近时，第二气体控制器17b然后启动从第二供给出口16b的气体15的供给。如图7D所示，目标压射区域30a和30b然后连续地向按压位置移动，并在目标压射区域30b到达按压位置时停止。在这种情况下，伴随晶片11的移动，从第二供给出口16b供给的气体15也然后被引入模子8与晶片11之间的间隙空间中，从而，特别是在图案部分8a的附近，有效地升高气体浓度。然后，如图7E所示，对目标压射区域30b实施模子按压步骤和固化步骤，然后，如图7F所示，实施模子释放步骤。如图7G所示，相邻的目标压射区域30a然后通过晶片台架5也连续移动到按压位置，然后，实施模子按压步骤、固化步骤和模子释放步骤。这里，在完成在这种情况下被施加了树脂10的所有目标压射区域30上的图案形成后，要经受压印处理的下面的多个目标压射区域30依次移动到液滴排出单元24正下方的位置。以这种方式，关于满足第二条件的情况下的动作，晶片11或辅助板19也在气体15的供给过程中在第一供给出口16b正下方恒定地对置，直到在依次被施加了树脂10的所有目标压射区域30上完成图案形成。因此，通过图7A～7G所示的动作，从第二供给出口16b正下方的位置直到按压位置正下方的位置在模子8与晶片11之间保持间隙空间。

并且，图8A～8H是示出晶片11上的所有的目标压射区域30a和30b之中目标压射区域30a的位置满足条件D1>D2而目标压射区域30b的位置满足条件D1(D1b)≤D2即第三条件的情况下的动作的示图。首先，如图8A所示，从液滴排出单元24依次被施加了树脂10的目标压射区域30a和30b通过晶片台架5的驱动向着紧邻液滴排出单元24的第一供给出口16a移动。然后，如图8B所示，当目标压射区域30a位于第一供给出口16a的附近时，第一气体控制器17a启动从第一供给出口16a的气体15的供给。如图8C所示，目标压射区域30a和30b然后向按压位置连续移动，并在其中的目标压射区域30a到达按压位置时停止。在这种情况下，伴随晶片11的移动，从第一供给出口16a供给的气体15然后也被引入到模子8与晶片11之间的间隙空间中，从而，特别是在图案部分8a的附近，有效地升高气体浓度。这里，如图8D所示，关于目标压射区域30a实施模子按压步骤和固化步骤，然后，如图8E所示，实施模子释放步骤。另外，在单个目标压射区域30的数量为三个或更多个且目标压射区域30a以外的这些之中的另一目标压射区域的位置满足条件D1>D2的情况下，如图6A～6F所示的例子那样，它通过晶片台架5的驱动照样移动到按压位置，并且，连续地进行图案形成。然后，在完成目标压射区域30a上的图案形成时，如图8F所示，第一气体控制器17a停止从第一供给出口16a的气体15的供给。目标压射区域30a和30b然后照样移动，直到它们超出夹在第一供给出口16a与第二供给出口16b之间的模子8的相对侧的第二供给出口16b(优选直到它们稍微超出第二供给出口16b的正下方的位置)，并且暂时停在该位置。然后，如图8G所示，通过晶片台架5的驱动，目标压射区域30a和30b的移动方向反转，并且，目标压射区域30a和30b向紧临停止位置的第二供给出口16b移动。当目标压射区域30b位于第二供给出口16b的附近时，第二气体控制器17b然后启动从第二供给出口16b的气体15的供给。如图8H所示，目标压射区域30a和30b然后继续向按压位置移动，并在目标压射区域30b到达按压位置时停止。在这种情况下，伴随晶片11的移动，从第二供给出口16b供给的气体15也然后被引入模子8与晶片11之间的间隙空间中，从而，特别是在图案部分8a的附近，有效地升高气体浓度。相邻的目标压射区域30a然后继续通过晶片台架5移动到按压位置，然后，实施模子按压步骤、固化步骤和模子释放步骤。这里，在完成在这种情况下被施加了树脂10的所有目标压射区域30上的图案形成后，要经受压印处理的下面的多个目标压射区域30依次移动到液滴排出单元24的正下方的位置。以这种方式，关于满足第三条件的情况下的动作，晶片11或辅助板19也在气体15的供给过程中在第一供给出口16a正下方恒定地对置，直到在依次被施加了树脂10的所有目标压射区域30上完成图案形成。因此，通过图8A～8H所示的动作，从第一供给出口16a或第二供给出口16b正下方的位置直到按压位置正下方的位置在模子8与晶片11之间保持间隙空间。

下面描述包含本实施例中的施加步骤之后的上述动作的气体15的供给的从开始到终止的整个系列的气体供给处理。图9是示出本实施例中的从施加步骤之后实现并且包含图案形成步骤的一系列的气体供给步骤的流程图。首先，当施加步骤关于晶片11上的多个(两个)目标压射区域30a和30b终止时，控制器7判断各目标压射区域30a和30b的位置是否满足与上述的D1和D2的关系有关的条件中的任一个(步骤S200)。在这种情况下，在控制器7确定各目标压射区域30a和30b的位置如图6A～6F所示的那样满足条件D1>D2的情况下，处理前进到下面的步骤S201。首先，控制器7执行控制以通过晶片台架5向第一供给出口16a移动目标压射区域30a和30b(步骤S201；参见图6A)。然后，当要首先处理的目标压射区域30a位于第一供给出口16a的附近时，控制器7使第一气体控制器17a启动从第一供给出口16a的气体15的供给(步骤S202；参见图6B)。控制器7现在继续执行控制以通过晶片台架5将目标压射区域30a移动到按压位置(步骤S203；参见图6C)。然后，控制器7执行控制以过渡到包含模子按压步骤、固化步骤和模子释放步骤的一系列的图案形成步骤(步骤S204，参见图6D和图6E)。并且，控制器7继续执行控制以通过晶片台架5将下一个处理的目标压射区域30b移动到按压位置(步骤S205；参见图6F)，在这里，实施模子按压步骤、固化步骤和模子释放步骤(步骤S206)。然后，控制器7判断是否对于这种情况下的所有的目标压射区域30a和30b完成了图案形成(步骤S207)。在这种情况下，在目标压射区域30的数量为三个或更多个的情况下，当除了还没有形成图案的目标压射区域30a和30b以外还存在另一区域时，呈现“否”，并且控制器7执行控制以返回到步骤S205，在该步骤S205中，关于剩余目标压射区域实施图案形成。另一方面，在确定已在所有的目标压射区域30a和30b上完成图案形成(“是”)的情况下，控制器7使第一控制器17a终止从第一供给出口16a的气体15的供给(步骤S208)。控制器7然后执行控制以过渡到诸如判断是否在晶片11上存在接下来要处理的多个目标压射区域(目标压射区域组)的步骤的随后步骤。

然后，在控制器7在步骤S200中确定各目标压射区域30a和30b的位置如图7A～7G所示的那样满足条件D1≤D2的情况下，处理过渡到下面的步骤S209。首先，控制器7执行控制以通过晶片台架5向第二供给出口16b移动目标压射区域30a和30b(步骤S209；参见图7A)。控制器7然后在目标压射区域30b的位置超出第二供给出口16b的点处使得暂时中止(参见图7B)。然后，控制器7执行控制以通过晶片台架5的驱动使移动方向反转，并且向紧邻停止位置的第二供给出口16b移动目标压射区域30a和30b(步骤S210)。然后，当要首先处理的目标压射区域30b位于第二供给出口16b的附近时，控制器7使第二气体控制器17b启动从第二供给出口16b的气体15的供给(步骤S211；参见图7C)。控制器7现在继续执行控制以通过晶片台架5将目标压射区域30b移动到按压位置(步骤S212；参见图7D)。然后，控制器7执行控制以过渡到包含模子按压步骤、固化步骤和模子释放步骤的一系列的图案形成步骤(步骤S213；参见图7E和图7F)。并且，控制器7继续执行控制以通过晶片台架5将下一个处理的目标压射区域30a移动到按压位置(步骤S214；参见图7G)，在这里，实施模子按压步骤、固化步骤和模子释放步骤(步骤S215)。然后，控制器7判断是否对于这种情况下的所有的目标压射区域30a和30b完成了图案形成(步骤S216)。在这种情况下，在目标压射区域30的数量为三个或更多个的情况下，当除了还没有形成图案的目标压射区域30a和30b以外还存在另一区域时，呈现“否”，并且控制器7执行控制以返回到步骤S214，在该步骤S214中，关于剩余目标压射区域实施图案形成。另一方面，在确定已在所有的目标压射区域30a和30b上完成图案形成(“是”)的情况下，控制器7使第二控制器17b终止从第二供给出口16b的气体15的供给(步骤S217)。在这种情况下，控制器7然后也执行控制以过渡到诸如判断是否在晶片11上存在接下来要处理的多个目标压射区域(目标压射区域组)的步骤的随后步骤。

并且，在控制器7在步骤S200中关于各目标压射区域30a和30b确定存在图8A～8H所示的一个满足条件D1>D2并且一个满足条件D1≤D2的混合状态的情况下，处理过渡到下面的步骤S218。图10是特别地从图9的流程图中的步骤提取从步骤218起的步骤的流程图。参照图8A～8H，这里关于两个目标压射区域30a和30b假定目标压射区域30a的位置满足条件D1(D1a)>D2且目标压射区域30b的位置满足条件D1(D1b)≤D2。首先，控制器7执行控制以通过晶片台架5向第一供给出口16a移动目标压射区域30a和30b(步骤S218；参见图8A)。然后，当满足条件D1>D2的目标压射区域30a位于第一供给出口16a的附近时，控制器7使第一气体控制器17a启动从第一供给出口16a的气体15的供给(步骤S219；参见图8B)。控制器7现在继续执行控制以通过晶片台架5将目标压射区域30a移动到按压位置(步骤S220；参见图8C)。然后，控制器7执行控制以过渡到包含模子按压步骤、固化步骤和模子释放步骤的一系列的图案形成步骤(步骤S221；参见图8D和图8E)。然后，控制器7对于所有的目标压射区域30判断是否在目标压射区域30a以外的满足条件D1>D2的目标压射区域上完成了图案形成(步骤S222)。即，虽然当关于图8A～8H所示的例子考虑时目标压射区域30a是仅有的满足条件D1>D2的一个，但在目标压射区域30的数量是三个或更多个的情况下，还可能存在还没有进行图案形成的目标压射区域30a以外的目标压射区域。在这种情况下(“否”)，控制器7执行控制以返回到步骤S220，在该步骤S220中，关于剩余目标压射区域实施图案形成。另一方面，在确定已在满足条件D1>D2的所有的目标压射区域30上完成了图案形成(“是”)的情况下，控制器7使第一气体控制器17a终止从第一供给出口16a的气体15的供给(步骤S223)。

随后，控制器7执行控制以通过晶片台架5向第二供给出口16b移动目标压射区域30a和30b(步骤S224；参见图8F)。控制器7然后在目标压射区域30b的位置超出第二供给出口16b的点处使得暂时中止。然后，控制器7执行控制以通过晶片台架5的驱动使移动方向反转，并且向紧邻停止位置的第二供给出口16b移动目标压射区域30a和30b(步骤S225)。然后，当下一个要处理的目标压射区域30b位于第二供给出口16b的附近时，控制器7使第二气体控制器17b启动从第二供给出口16b的气体15的供给(步骤S226；参见图8G)。控制器7现在继续执行控制以通过晶片台架5将目标压射区域30b移动到按压位置(步骤S227；参见图8H)。然后，控制器7执行控制以过渡到包含模子按压步骤、固化步骤和模子释放步骤的一系列的图案形成步骤(步骤S228)。然后，控制器7判断是否在这种情况下的所有目标压射区域30a和30b上完成了图案形成(步骤S216)。然后控制器7关于所有的目标压射区域30判断是否在目标压射区域30b以外的满足条件D1≤D2的目标压射区域上完成了图案形成(步骤S229)。这里，同样，虽然当关于图8A～8H所示的例子考虑时目标压射区域30b是仅有的满足条件D1≤D2的一个，但在目标压射区域30的数量是三个或更多个的情况下，还可能存在还没有进行图案形成的目标压射区域30b以外的目标压射区域。在这种情况下(“否”)，控制器7执行控制以返回到步骤S227，在该步骤S227中，关于剩余目标压射区域实施图案形成。另一方面，在确定已在满足条件D1≤D2的所有的目标压射区域30上完成了图案形成(“是”)的情况下，控制器7使第二气体控制器17b终止从第二供给出口16b的气体15的供给(步骤S230)。在这种情况下，控制器7然后也执行控制以过渡到诸如判断是否在晶片11上存在接下来要处理的多个目标压射区域(目标压射区域组)的步骤的随后步骤。

以这种方式，根据本实施例，可在单次气体供给中在晶片11上的多个目标压射区域30上连续形成图案。即，由于作为施加位置的液滴排出单元24正下方的位置与作为按压位置的图案部分8a正下方的位置之间的目标压射区域30的移动大大减少，因此压印装置1可表现与第一实施例相同的效果并且可进一步提高生产率。

(物品制造方法)

作为物品的器件(半导体集成电路元件或液体显示元件等)的制造方法可包括通过使用上述的压印装置在基板(晶片、玻璃板或膜状基板等)上形成图案的步骤。并且，制造方法可包括蚀刻形成了图案的基板的步骤。当制造诸如构图的介质(存储介质)或光学元件等的另一物品时，制造方法可包括处理上面形成了图案的基板的另一步骤，以替代蚀刻步骤。与常规的物品制造方法相比，本实施例的物品制造方法至少在物品的性能、质量、生产率和制造成本中的一种上具有优点。

虽然已参照示例性实施例说明了本发明，但应理解，本发明不限于公开的示例性实施例。所附权利要求的范围应被赋予最宽的解释以包含所有这样的修改以及等同的结构和功能。

本申请要求在2012年2月27日提交的日本专利申请No.2012-039813的权益，在此通过引用并入其全部内容。

Claims (9)

1.一种压印装置，所述压印装置通过模子使基板上的未固化的树脂成形和固化，并在基板上形成固化的树脂图案，所述压印装置包括：

施加单元，所述施加单元向基板上的压射区域施加未固化的树脂；

基板保持单元，所述基板保持单元保持和移动基板，并且包含辅助板，所述辅助板设置在基板的周边而使得表面高度与基板的表面高度对齐；

气体供给单元，所述气体供给单元包含多个供给出口，当模子按压被施加到压射区域的未固化的树脂时，伴随从施加单元的施加位置到进行按压的按压位置的通过基板保持单元的驱动的压射区域的移动，所述气体供给单元向模子与基板之间的间隙空间供给气体；和

控制器，所述控制器选择用于供给气体的供给出口，以使得在被施加了未固化的树脂的压射区域向按压位置移动的同时多个供给出口之中的供给气体的供给出口与基板或辅助板对置，并且所述控制器控制压射区域的移动方向。

2.根据权利要求1的压印装置，其中，控制器基于与基板上的经受按压的压射区域的位置有关的条件执行控制，以切换供给气体的供给出口以及压射区域的移动方向。

3.根据权利要求2的压印装置，其中，

所述多个供给出口包含沿压射区域的移动方向设置在施加位置与按压位置之间的第一供给出口，并且，

所述条件与第一距离和第二距离有关，所述第一距离关于压射区域的移动方向从压射区域起、从施加位置到基板或辅助板的向着按压位置的方向的相反侧的端部，所述第二距离从按压位置到第一供给出口。

4.根据权利要求3的压印装置，其中，在第一距离大于第二距离的情况下，在施加了未固化的树脂的压射区域移动到按压位置时，控制器执行控制以通过第一供给出口供给气体。

5.根据权利要求3的压印装置，其中，在第一距离等于或小于第二距离的情况下，当施加了未固化的树脂的压射区域移动超过第二供给出口的供给位置、压射区域的移动方向随后反转、并且压射区域移动到按压位置时，控制器执行控制以通过第二供给出口供给气体。

6.根据权利要求1的压印装置，其中，控制器使施加单元向基板上的多个压射区域施加未固化的树脂，并使得在向间隙空间供给气体的同时连续地在多个压射区域上执行按压。

7.一种压印方法，所述压印方法通过模子使基板上的未固化的树脂成形和固化，并且所述压印方法在基板上形成固化的树脂的图案，所述压印方法包括：

向基板上的压射区域施加未固化的树脂；

伴随从施加未固化的树脂的位置到模子按压被施加于压射区域的未固化树脂的按压位置的压射区域的移动，向模子与基板之间的间隙空间供给气体；和

选择供给气体的供给出口，使得基板或辅助板与能够供给气体的多个供给出口之中的供给气体的供给出口对置，并且压射区域的移动方向被控制，所述辅助板被设置在基板的周边而将表面高度与相关的基板对齐。

8.一种物品制造方法，包括：

通过使用根据权利要求1的压印装置在基板上形成压印材料图案；和

处理在所述形成中形成了图案的基板。

9.一种物品制造方法，包括：

通过使用根据权利要求7的压印装置在基板上形成压印材料图案；和

处理在所述形成中形成了图案的基板。