CN105425538B - 压印装置、压印系统和物品的制造方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种压印装置、压印系统和物品的制造方法。所述压印装置进行使用模具对基板上的压印材料形成图案的压印处理，所述压印装置包括：获得单元，其被构造为在所述模具与作为所述基板上的压印对象的投射区域彼此面对之前，获得所述基板上的多个投射区域的各自的形状；第一校正单元，其被构造为针对所述基板上的各投射区域，校正所述模具的图案与所述投射区域之间的形状差；测量单元，其被构造为测量所述模具的图案与所述基板上的投射区域之间的位移；第二校正单元，其被构造为校正所述位移；以及控制单元，其被构造为控制所述压印处理。

Description

压印装置、压印系统和物品的制造方法

技术领域

本发明涉及一种压印装置、压印系统和物品的制造方法。

背景技术

压印技术是一种能够转印纳米级的精细图案的技术，并且作为针对诸如半导体设备和磁性存储介质的设备的大规模生产纳米光刻技术(nanolithography technique)，已经被日本特开第2010-98310号公报所提出。使用压印技术的压印装置在形成有图案的模具与基板上的树脂(压印材料)接触的同时使该树脂固化，并通过使模具与固化的树脂脱离而在基板上形成图案。在这种情况下，作为树脂固化方法，一般使用通过利用诸如紫外光的光进行照射使树脂固化的光固化方法。

当使用压印装置时，为了维持设备的性能，有必要将模具上的图案精确地转印给基板上的图案(投射区域)。在这种情况下，一般来说，模具上的图案的形状与基板上的图案的形状匹配。例如，在日本特开第2008-504141号公报中提出了一种通过推拉模具上的图案的外周部来使图案变形的校正机制，即，校正图案的形状的校正机制。

另外，压印装置一般使用逐晶片对准(die-by-die alignment)作为模具与基板之间的对准方式。逐晶片对准是通过针对基板上的各投射区域检测配设在模具上的标记和配设在基板上的标记，来校正模具与基板之间的位移的对准方式。

传统的压印装置一般通过使用以逐晶片对准获得的标记检测结果来校正模具上的图案的形状。然而，为了获得基板上的投射区域的形状，有必要检测许多标记。因此，需要大量时间用于检测，导致压印装置的生产率降低。另外，用于校正图案的形状的校正机制的响应速度低，因此有可能在逐晶片对准期间无法完全校正模具的形状。

另外，提出了一种预先获得基板的投射区域的形状的技术。在这种技术中，基板内的投射区域的形状由固定值表示(即，各投射区域的形状被固定为一个形状)。作为另选方案，各基板上的各投射区域的形状由固定值表示。这使得不可能应付在基板内或基板间的各投射区域之中的形状的变化，导致不能充分地校正模具上的图案的形状。近年来，随着设备的精细加工的进步，需要高重叠精度(overlay accuracy)。因此，这种问题变得格外显著。

发明内容

本发明提供了一种在模具与基板之间的重叠精度以及生产率方面有利的压印装置。

根据本发明的第一方面，提供了一种压印装置，所述压印装置进行使用模具对基板上的压印材料形成图案的压印处理，所述压印装置包括：获得单元，其被构造为在所述模具与作为所述基板上的压印对象的投射区域彼此面对之前，获得所述基板上的多个投射区域的各自的形状；第一校正单元，其被构造为针对所述基板上的各投射区域，校正所述模具的图案与所述投射区域之间的形状差；测量单元，其被构造为测量所述模具的图案与所述基板上的投射区域之间的位移；第二校正单元，其被构造为校正所述位移；以及控制单元，其被构造为控制所述压印处理，其中，所述压印处理包括，基于由所述获得单元预先获得的所述形状使所述第一校正单元校正所述形状差的第一处理，和在所述测量单元测量所述位移的同时使所述第二校正单元校正所述位移的第二处理。

根据本发明的第二方面，提供了一种压印系统，所述压印系统包括各自被构造为进行使用模具对基板上的压印材料形成图案的压印处理的多个压印装置和被构造为测量所述基板上的多个投射区域的各自的形状的测量设备，所述多个压印装置中的各个包括：第一校正单元，其被构造为针对所述基板上的各投射区域，校正所述模具的模具图案与所述投射区域之间的形状差；测量单元，其被构造为测量所述模具图案与所述基板上的所述投射区域之间的位移；以及第二校正单元，其被构造为校正所述位移，并且所述压印系统包括被构造为控制所述测量设备和各个压印装置的所述压印处理的控制单元，其中，所述压印处理包括，基于由所述测量设备预先测量的所述形状使所述第一校正单元校正所述形状差的第一处理，和在所述测量单元测量所述位移的同时使所述第二校正单元校正所述位移的第二处理。

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；以及对形成有所述图案的基板进行处理，其中，所述压印装置进行使用模具对基板上的压印材料形成图案的压印处理，并且所述压印装置包括：获得单元，其被构造为在所述模具与作为所述基板上的压印对象的投射区域彼此面对之前，获得所述基板上的多个投射区域的各自的形状；第一校正单元，其被构造为针对所述基板上的各投射区域，校正所述模具的图案与所述投射区域之间的形状差；测量单元，其被构造为测量所述模具的图案与所述基板上的投射区域之间的位移；第二校正单元，其被构造为校正所述位移；以及控制单元，其被构造为控制所述压印处理，其中，所述压印处理包括，基于由所述获得单元预先获得的所述形状使所述第一校正单元校正所述形状差的第一处理，和在所述测量单元测量所述位移的同时使所述第二校正单元校正所述位移的第二处理。

根据本发明的第四方面，提供了一种物品的制造方法，所述制造方法包括：使用压印系统在基板上形成图案；以及对形成有所述图案的基板进行处理，其中，所述压印系统包括各自被构造为进行使用模具对基板上的压印材料形成图案的压印处理的多个压印装置和被构造为测量所述基板上的多个投射区域的各自的形状的测量设备，所述多个压印装置中的各个包括：第一校正单元，其被构造为针对所述基板上的各投射区域，校正所述模具的模具图案与所述投射区域之间的形状差；测量单元，其被构造为测量所述模具图案与所述基板上的所述投射区域之间的位移；以及第二校正单元，其被构造为校正所述位移，并且所述压印系统包括被构造为控制所述测量设备和各个压印装置的所述压印处理的控制单元，其中，所述压印处理包括，基于由所述测量设备预先测量的所述形状使所述第一校正单元校正所述形状差的第一处理，和在所述测量单元测量所述位移的同时使所述第二校正单元校正所述位移的第二处理。

通过下面参照附图对示例性实施例的描述，本发明的其他方面将变得清楚。

附图说明

图1是示出根据本发明的一个方面的压印装置的结构的示意图。

图2是示出图1中所示的压印装置的形状校正单元的结构的示例的图。

图3A和图3B是示出配设在模具上的模具侧标记和配设在基板上的基板侧标记的示例的图。

图4A到图4E是示出在模具的图案面与基板的投射区域之间的偏差的图。

图5是示出一般的压印处理的序列的图。

图6是示出根据本实施例的压印处理的序列的图。

图7是示出根据本发明的一个方面的压印系统的结构的示意图。

图8A和图8B是各自示出图7所示的压印系统中的测量设备的结构的示例的示意图。

图9A和图9B是各自示出基板的投射区域的布局的示例的图。

图10是示出根据本发明的一个方面的压印系统的结构的示意图。

图11是示出在基板的边缘附近的欠缺(chipped)投射区域的示例的图。

具体实施方式

下面，将参照附图来描述本发明的优选实施例。注意，在整个附图中，相同的附图标记表示相同的元件，并且将不给出其重复描述。

<第一实施例>

图1是示出根据本发明的一个方面的压印装置1的结构的示意图。压印装置1通过使用模具对基板上的压印材料形成图案。即，该装置是进行如下压印处理的光刻装置：通过使用模具使基板上的压印材料成型，来在基板上形成图案。本实施例使用通过利用紫外光照射树脂使树脂固化的光固化方法，作为树脂固化方法。

压印装置1包括保持模具11的模具保持单元12、保持基板13的基板保持单元14、测量单元15、形状校正单元16和控制单元17。另外，压印装置1包括具有用于将树脂供给到基板上的分配器的树脂供给单元，用于保持模具保持单元12的桥面板，和用于保持基板保持单元14的基面板。

模具11具有矩形外部形状并且包括形成有要被转印到基板13(在其上的树脂)上的图案(凹凸图案)的图案面11a。模具11由透射用于固化基板上的树脂的紫外光的材料(例如，石英)制成。模具侧标记18形成在模具11的图案面11a上。

模具保持单元12是保持模具11的保持机构。模具保持单元12包括真空夹持或静电夹持模具11的模具夹件、在其上安装模具夹件的模具台以及驱动(移动)模具台的驱动系统。该驱动系统至少在z轴方向(模具11对基板上的树脂进行压印的压印方向)上驱动模具台(即，模具11)。驱动系统不仅在z轴方向上，而且在x轴方向、y轴方向以及θ(绕z轴旋转)方向上具有驱动模具台的功能。

基板13是对其转印模具11上的图案的基板，并且包括例如单晶硅基板和SOI(Silicon on Insulator，绝缘体上硅)基板。树脂供给单元将树脂供给(涂覆)到基板13。基板侧标记19分别形成在基板13的多个投射区域上。

基板保持单元14是保持基板13的保持机构。基板保持单元14包括例如真空夹持或静电夹持基板13的基板夹件、在其上安装基板夹件的基板台以及驱动(移动)基板台的驱动系统。该驱动系统至少在x轴方向和y轴方向(与模具11的压印方向垂直的方向)上驱动基板台(即，基板13)。驱动系统不仅在x轴方向和y轴方向上，而且在z轴方向和θ(绕z轴旋转)方向上具有驱动基板台的功能。

各测量单元15包括光学检测(观察)配设在模具11上的各模具侧标记18和配设在基板13的多个投射区域中的各投射区域上的基板侧标记19中的对应标记的观测器。各测量单元15基于由该观测器获得的检测结果来测量模具11与基板13的相对位置(位移)。然而，注意，各测量单元15仅需要检测各模具侧标记18与对应的基板侧标记19之间的相对位置关系。因此，各测量单元15可以包括包含用于同时捕捉两个标记的图像的光学系统的观测器或者检测反映相对位置关系的信号(例如，由两个标记引发的干扰信号或莫尔条纹)的观测器。另外，各测量单元15可能无法同时检测各模具侧标记18和对应的基板侧标记19。例如，各测量单元15可以获得布置在内部的并且与基准位置相对应的各模具侧标记18的位置，以及对应的基板侧标记19的位置，以检测模具侧标记18与基板侧标记19之间的相对位置关系。

形状校正单元16用作校正模具11上的图案与基板13的各投射区域之间的形状差的第一校正单元。在本实施例中，形状校正单元16通过在与图案面11a平行的方向上向模具11(图案面11a)施加力使模具11变形，来校正图案面11a的形状。例如，如图2所示，形状校正单元16包括夹持模具11的侧面的夹件单元16a和按朝着模具11的侧面移动的方向以及按远离模具11的侧面移动的方向驱动夹件单元16a的致动器16b。各夹件单元16a可以不具有夹持模具11的侧面的功能，可以是与模具11的侧面接触的接触件。然而，注意，形状校正单元16可以通过对模具11加热并控制模具11的温度来使图案面11a变形。另外，在某些情况下，可以通过利用具有恒定强度的光在预定位置照射基板使基板13局部受热膨胀，代替使模具11的图案面11a变形来校正基板13的投射区域(在基板13上形成的图案)的形状。在这种情况下，压印装置1包括充当向模具11或基板13供给热的形状校正单元的热供给单元。

控制单元17包括CPU和存储器，并且控制整个压印装置1(压印装置1的各个单元)。在本实施例中，控制单元17控制压印处理和相关的处理。例如，控制单元17在进行压印处理时基于由测量单元15获得的测量结果进行模具11与基板13之间的对准。另外，当进行压印处理时，控制单元17通过形状校正单元16控制模具11的图案面11a的变形量。

将参照图3A和图3B描述充当用于在模具11与基板13之间的对准的对准标记的各模具侧标记18和对应的基板侧标记19。假设在本实施例中，在基板13的一个投射区域中布置六个芯片区域。

图3A示出了配设在模具11的图案面11a上(具体而言，在图案面11a的四个角上)的模具侧标记18a至18h。参照图3A，各自具有沿水平方向的纵向的模具侧标记18a、18b、18e和18f是，各自具有沿x轴方向的测量方向的标记。与此不同的是，各自具有沿垂直方向的纵向的模具侧标记18c、18d、18g和18h是，各自具有沿y轴方向的测量方向的标记。另外，参照图3A，由虚线包围的区域表示形成要分别转印到上述基板的六个芯片区域上的图案的图案区域11b。

图3B示出了配设在基板13的一个投射区域13a的外周上(具体而言，在投射区域13a的四个角上)的基板侧标记19a至19h。参照图3B，各自具有沿水平方向的纵向的基板侧标记19a、19b、19e和19f是，各自具有沿x轴方向的测量方向的标记。与此不同的是，各自具有沿垂直方向的纵向的基板侧标记19c、19d、19g和19h是，各自具有沿y轴方向的测量方向的标记。另外，参照图3B，由投射区域13a内侧的实线包围的区域是芯片区域13b。

当要进行压印处理时，即，使模具11分别与基板的树脂接触时，使配设在模具11上的模具侧标记18a至18h接近配设在基板13上的基板侧标记19a至19h。因此，能够通过使用测量单元15检测模具侧标记18和基板侧标记19，来将模具11的图案面11a的位置和形状与基板13的投射区域13a的位置和形状进行比较。如果模具11的图案面11a的位置和形状与基板13的投射区域13a的位置和形状之间发生差异(偏差)，则重叠精度下降，导致图案转印缺陷(产品缺陷)。

图4A到图4E是示出模具11的图案面11a的位置和形状与基板13的投射区域13a的位置和形状之间的偏差(下文中被称为“模具11与投射区域13a之间的偏差”)的图。模具11与投射区域13a之间的偏差包括移位、倍率偏差和旋转。检测模具侧标记18相对于基板侧标记19的位移(位移量)使其能够判断模具11与投射区域13a之间的偏差是移位、倍率偏差还是旋转。

图4A示出了模具11与投射区域13a之间的偏差是移位的情况。检测到各模具侧标记18在一个方向上偏离对应的基板侧标记19，能够判断模具11与投射区域13a之间的偏差是移位。

图4B示出了模具11与投射区域13a之间的偏差是旋转的情况。如果各模具侧标记18的偏差方向在投射区域13a的上侧、下侧、左侧和右侧之间不相同，从而绘出以投射区域中的给定点为中心的圆，则能够判断模具11与投射区域13a之间的偏差是旋转。

图4C示出了模具11与投射区域13a之间的偏差是倍率偏差的情况。如果检测到各模具侧标记18相对于投射区域13a的中心向内或向外均匀地偏离，则能够判断模具11与投射区域13a之间的偏差是倍率偏差。

图4D示出了模具11与投射区域13a之间的偏差是梯形偏差的情况。如果检测到各模具侧标记18相对于投射区域13a的中心向内或向外偏离并且方向在投射区域13a的上侧与下侧之间或者在投射区域13a的左侧与右侧之间不同，则能够判断模具11与投射区域13a之间的偏差是梯形偏差。另外，如果检测到各模具侧标记18相对于投射区域13a的中心向内或向外偏离并且偏差量在投射区域13a的上侧与下侧之间或者在投射区域13a的左侧与右侧之间不同，则能够判断模具11与投射区域13a之间的偏差是梯形偏差。

图4E示出了模具11与投射区域13a之间的偏差是扭转的情况。如果检测到针对各模具侧标记18的偏差方向在投射区域13a的上侧与下侧之间或者在投射区域13a的左侧与右侧之间不同，则能够判断模具11与投射区域13a之间的偏差是扭转。

如图4C至图4E所示，在模具11与投射区域13a之间的偏差是倍率偏差、梯形偏差或扭转等的情况下，控制单元17使得形状校正单元16使模具11的图案面11a的形状变形。虽然未示出，但是即使在模具11与投射区域13a之间的偏差是拱形偏差、桶形偏差或枕形偏差等的情况下，控制单元17仍使得形状校正单元16使模具11的图案面11a的形状变形。具体而言，控制单元17通过形状校正单元16控制图案面11a的变形量，以使模具11的图案面11a的形状与基板13的投射区域13a的形状匹配。根据模具11与投射区域13a之间的偏差的类型，除了图3A和图3B中所示的对准标记之外，还有必要检测其他对准标记。由于能够在压印装置1中布置的测量单元15的数量有限，因此测量单元15能够移动以检测许多对准标记。控制单元17预先获得代表各致动器16b的驱动量(即，施加到模具11的力)与图案面11a的变形量之间的对应关系的数据，并将该数据存储在存储器等中。控制单元17基于由各测量单元15获得的测量结果，计算使图案面11a的形状与投射区域13a的形状相匹配所需的变形量(图案面11a的变形程度)。然后，控制单元17从存储在存储器中的数据获得与计算出的图案面11a的变形量相对应的各致动器16b的驱动量，并驱动致动器16b。

以这种方式，压印装置1在校正模具11与基板13(投射区域13a)之间的对准以及模具11的形状(图案面11a)的同时将模具11上的图案转印到基板上的树脂上。

图5是示出包括模具11与基板13之间的对准以及模具11的形状的校正的一般压印处理的序列的图。图5分别示出了在压印处理中，主要与用于在基板上形成图案的模具11的操作相关联的主处理，和与模具11与基板13之间的对准以及模具11的形状的校正相关联的对准处理。注意，在压印步骤中，由于需要模具11与基板的树脂接触，因此可以垂直地驱动保持基板13的基板保持单元14。

在步骤S51中，进行使模具11面对作为基板13上的压印对象的投射区域13a，并且使模具11与基板的树脂接触的压印步骤。在步骤S52中，在维持模具11与基板上的树脂之间的接触状态的同时，开始利用树脂填充模具11上的图案的填充步骤。在填充步骤中，置于模具11与基板13之间的树脂通过被夹在模具11与基板13之间而被扩展，同时树脂填充模具11上的图案。

当填充步骤开始时，在步骤S53中，测量单元15开始测量模具11的图案面11a与投射区域13a之间的位移，以及模具11的图案面11a与投射区域13a之间的形状差。当同时对模具11和基板13上的对准标记进行测量时，由于标记之间的距离需要足够小，因此在填充步骤开始之后才开始测量。注意，可以在填充步骤开始之前开始由测量单元15进行的测量，只要测量单元15能够检测模具11和基板13上的对准标记即可。在步骤53中，由于有必要测量模具11的图案面11a与投射区域13a之间的形状差，因此测量单元15需要检测许多模具侧标记18和基板侧标记19。

在步骤S54中，基于由测量单元15获得的测量结果，来开始模具11与基板13之间的对准以及模具11的形状的校正。具体而言，在测量单元15测量模具11的图案面11a与基板13的投射区域13a之间的位移的同时，通过驱动模具台和基板台来校正图案面11a与投射区域13a之间的位移。另外，在测量单元15测量模具11的图案面11a与基板13的投射区域13a之间的形状差的同时，形状校正单元16通过使图案面11a变形来校正图案面11a与投射区域13a之间的形状差。

测量单元15顺次测量图案面11a与投射区域13a之间的形状差以及图案面11a与投射区域13a之间的位移。测量结果被顺次反映在模具11与基板13之间的对准以及模具11的形状的校正中。

如果图案面11a与投射区域13a之间的位移以及图案面11a与投射区域13a之间的形状差落入容许范围内，则在步骤S55中，模具11与基板13之间的对准以及模具11的形状的校正完成。另外，在步骤S56中，测量单元15完成对图案面11a与投射区域13a之间的位移以及图案面11a与投射区域13a之间的形状差的测量。

在步骤S57中，进行在模具11与基板上的树脂接触的状态下，通过利用经由模具11的紫外光进行照射来固化供给到作为压印对象的投射区域13a的树脂的固化步骤。

在步骤S58中，进行驱动模具台以使模具11与基板13的投射区域13a上的固化树脂脱离的脱离步骤。利用该处理，将模具11上的图案转印到基板13的投射区域13a的树脂上，并且在投射区域13a上形成树脂上的图案。

根据图5中所示的压印处理的序列，填充步骤(步骤S52)一般需要的时间最长，因此确定了生产率。然而，如果模具11与基板13之间的重叠需要高精度，则模具11与基板13之间的对准以及模具11的形状的校正(步骤54)需要很多时间。特别地，由于形状校正单元16的响应速度低，因此模具11的形状的校正需要很多时间。另一方面，压印装置需要进一步提高生产率。在这种情形下，本实施例提供了一种即使模具11的形状的校正需要很多时间也抑制生产率降低的压印处理。

对于模具11与投射区域13a之间的偏差，能够通过相对地驱动和旋转模具11和基板13，来校正图4A中所示的移位以及图4B中所示的旋转。例如，由于基板台的响应速度高，因此不需花费很多时间来校正移位和旋转。另外，直到使模具11面对作为基板13上的压印对象的投射区域13a时，才能够在压印处理中检测到移位和旋转，因此难以预先对它们进行测量。

对于模具11与投射区域13a之间的偏差，在使模具11面对作为基板13的压印对象的投射区域13a之前，来确定图4C中所示的倍率偏差、图4D中所示的梯形偏差以及图4E中所示的扭转。因此，能够预先测量倍率偏差和梯形偏差。如上所述，由于形状校正单元16的响应速度低，因此需要花很多时间来校正模具11的形状。因此，预先测量(获得)与模具11的形状的校正相关联的倍率偏差、梯形偏差、扭转等，并且通过使用预测量结果来校正模具11的形状。另外，模具11与基板13之间的对准与模具11的形状的校正同时进行。

注意，在本实施例中，主要说明了使模具11进行变形的方案，作为用于校正图案面11a与投射区域13a之间的形状差的方案。然而，如上所述，还提出了通过使基板13变形来校正图案面11a与投射区域13a之间的形状差的方案。虽然这种方案的响应速度相对高，但是有必要测量足够数量的对准标记，以精确地测量图案面11a与投射区域13a之间的形状差(提高形状校正)。

在压印处理中，需要用于测量大量对准标记的测量单元，以在使模具11面对基板13的状态下，精确地测量图案面11a与投射区域13a之间的形状差。另外，在考虑到要求生产率的压印处理的序列的情况下(在短时间内进行压印步骤、填充步骤、固化步骤和脱离步骤)，难以在压印处理的序列内测量大量的对准标记。

因此，形状校正的响应也是相关的，但是可以利用有效的精度来测量图案面11a与投射区域13a之间的形状差以提高形状校正，而与形状校正的方案无关。

图6是示出根据本实施例的压印处理的序列的图。图6分别示出了在压印处理中，与用于在基板上形成图案的操作相关联的主处理，和与模具11与基板13之间的对准以及模具11的形状的校正相关联的对准处理。另外，在本实施例中，对准处理被分为校正模具11上的图案与基板13的投射区域13a之间的形状差的第一处理和校正模具11上的图案与基板13的投射区域13a之间的位移的第二处理。注意，由于图6所示的步骤S61中的压印步骤、步骤S62中的填充步骤、步骤S67中的固化步骤以及步骤S68中的脱离步骤与图5中的步骤S51、S52、S57和S58中的相同，因此将省略它们的详细描述。

首先，将描述校正模具11上的图案与基板13的投射区域13a之间的位移的第二处理。当填充步骤开始时，在步骤S63中，测量单元15开始测量模具11的图案面11a与投射区域13a之间的位移。在步骤S63中，不必测量模具11的图案面11a与投射区域13a之间的形状差，而仅必须测量图案面11a与投射区域13a之间的位移。因此，测量单元15可以检测数量上比步骤S53中的更少的模具侧标记18和基板侧标记19。这使得与在步骤S53中进行测量的时间相比，测量单元15在步骤S63中进行处理的时间更短。在本实施例中，测量单元15主要测量模具11的图案面11a与投射区域13a之间的、图4A中所示的移位以及图4B中所示的旋转。

在步骤S64中，基于由各测量单元15获得的测量结果开始模具11与基板13之间的对准。具体而言，在测量单元15测量模具11的图案面11a与基板13的投射区域13a之间的位移的同时，驱动模具台和基板台以校正图案面11a与投射区域13a之间的位移。以这种方式，包括模具台的模具保持单元12以及包括基板台的基板保持单元14用作校正模具11的图案面11a与基板13的投射区域13a之间的位移第二校正单元。测量单元15顺次测量模具11的图案面11a与投射区域13a之间的位移。测量结果被顺次反映在模具11与基板13之间的对准中。

在图案面11a与投射区域13a之间的位移落入容许范围内的情况下，在步骤S65中，模具11与基板13之间的对准完成。另外，在步骤S56中，测量单元15完成对模具11的图案面11a与投射区域13a之间的位移的测量。

接下来，将描述校正模具11与基板13的投射区域13a之间的形状差的第一处理。如上所述，能够预先测量模具11的图案面11a的形状以及基板13的投射区域13a的形状，而不需要使模具11面对基板13的投射区域13a。由此，本实施例提供了一种在将基板13载入压印装置1中之前，通过使用压印装置1外部的测量设备预先测量基板13的投射区域13a的形状的压印系统。

图7是示出根据本发明的一个方面的压印系统7的结构的示意图。压印系统7包括多个压印装置1(各压印装置1被构造为进行通过使用模具11对基板上的树脂形成图案的压印处理)和测量设备700。根据现有技术，将基板13直接载入压印装置1中。与此不同的是，根据本实施例，在将基板13载入压印装置1中之前，将基板13载入测量设备700中。测量设备700测量基板13的多个投射区域13a中的各个的形状，并将测量结果作为投射形状信息发送给控制单元17。另外，将具有由测量设备700测量形状的投射区域13a的基板13顺次载入压印装置1中。注意，图7示出了多个压印装置1的控制单元17中的一个控制单元作为控制多个压印装置1的各个对应压印装置的主控制单元。然而，注意，除了各自的压印装置1的控制单元17之外，该系统可以配设控制多个压印装置1中的各个的主控制单元。

图8A和图8B是示出了压印系统7中的测量设备700的结构的示例的示意图。图8A中所示的测量设备700使用与压印装置1中的测量单元15使用的测量方法相同的测量方法，即，逐晶片对准方法。图8A中所示的测量设备700包括测量仪器715、基准板720和保持基准板720的保持单元720。基准板720是作为用于基板13的投射区域13a的形状的基准的板构件，并且具有在与配设在基板13上的基板侧标记19相对应的位置处的基准板侧标记721。测量仪器715光学检测(观察)各基准板侧标记721和对应的基板侧标记19，并且与图4A至图4E中所示一样，测量基板13的各投射区域13a的形状。在本实施例中，测量仪器715检测配设在基板13的投射区域13a的四个角上的基板侧标记19。然而，能够根据作为测量对象的投射区域13a的形状的分量来增加作为检测对象的基板侧标记19的数量。例如，如果基板13的投射区域13a具有拱形形状、桶形形状或枕形形状，则不仅需要检测配设在基板13的投射区域13a的四个角上的基板侧标记19，而且还需要检测其他基板侧标记19。

图8B中所示的测量设备700包括测量仪器722和干涉仪723。测量仪器722的测量精度比压印装置1中的测量单元15的测量精度高。测量仪器722包括图像传感器，并且参照图像传感器通过绝对位置测量，来顺次检测配设在基板13上的基板侧标记19。在压印装置1中，由于空间限制等，测量单元15需要是紧凑的。另一方面，由于相对适度的空间限制，测量设备700允许形成具有高测量精度的测量仪器722。不同于图8A中所示的测量设备700，图8B中所示的测量设备700并不需要与基板侧标记19进行相对比较的基准板720。然而，基板保持单元14(基板台)的位置精度影响测量仪器722的测量精度。由此，图8B中所示的测量设备700配设有精确地测量基板保持单元14的位置的干涉仪723。图8B中所示的测量设备700能够通过在时间限制内顺次检测所需数量的基板侧标记19来测量投射区域13a的形状的各种分量。另外，测量设备700可以配设有多个测量仪器722，以缩短测量投射区域13a的形状所需的时间，作为另选方案，测量仪器722的检测视野可以扩大，以同时检测多个基板侧标记19。

参照图6，在步骤S69中，控制单元17从测量设备700获得投射形状信息。以此方式，控制单元17用作获得投射形状信息(即，基板13的多个投射区域13a中的各个的形状)的获得单元。

在步骤S70中，基于通过控制单元17预先获得的投射形状信息，开始进行模具11的形状的校正。具体而言，控制单元17基于通过控制单元17预先获得的基板13的各投射区域13a的形状，使形状校正单元16校正模具11的图案面11a与作为基板13的压印对象的投射区域13a之间的形状差。在这种情况下，模具11的图案面11a与作为基板13的压印对象的投射区域13a之间的形状差包括图4C中所示的倍率偏差、图4D中所示的梯形偏差以及图4E中所示的扭转中的至少一个。

本实施例能够基于预先获得的投射形状信息来校正模具11的形状，因此能够针对先前投射区域，在脱离步骤之后开始校正模具11的形状。因此，能够确保充足的时间来校正模具11的形状。

另外，测量(获得)针对基板13的平面内的各阵列或投射区域的旋转上的变化，能够在步骤S63中通过测量单元15开始测量时减小模具11的图案面11a与投射区域13a之间的位移。当在模具11与基板上的树脂接触的情况下移动模具11或基板13时，施加剪切力使模具11变形。因此，优选的是，当执行模具11与基板13之间的对准时，使模具11或基板13的移动量最小化。

另外，根据所需的重叠精度来确定测量基板13的投射区域13a的形状的频率。例如，在批次内的基板的投射区域13a之中的形状差十分小的情况下，可以仅测量批次内的第一基板的投射区域的形状。相反，在批次内的基板的投射区域13a之中的形状差不能被忽略的情况下，必须测量批次内的所有基板的投射区域的形状。

另外，在考虑到生产率的情况下，可以在基板内调整要测量的形状的投射区域13a的数量。如果能够确保充分的测量时间，则可以测量基板13的所有投射区域13a的形状。这使得能够获得基板13的所有投射区域13a的实际形状。与此不同的是，如果无法确保充分的测量时间，则可以测量基板13的所有投射区域13a中的一定投射区域的形状(例如，每几个投射区域的形状)。在这种情况下，能够依据测量出的一定投射区域的形状来获得基板13的所有投射区域13a的剩余投射区域的形状。例如，如果基板13的各个投射区域13a的形状相对于各个投射区域13a的位置线性地变化，则可以通过对测量出的一定投射区域的形状进行最小二乘近似，来获得剩余投射区域的形状。如果基板13的各个投射区域13a的形状相对于各个投射区域13a的位置非线性地变化，则可以通过对测量出的一定投射区域的形状进行加权平均，来获得剩余投射区域的形状。

图9A是示出基板13的投射区域13a的布局的示例的图。参照图9A，由斜线指示的投射区域代表测量其形状的投射区域，而白色的投射区域代表未测量其形状的投射区域。一般而言，基板13的各个投射区域13a的形状连续地变化。因此，未测量其形状的投射区域Sb的形状可以被认为从投射区域Sb外周的投射区域Sc、Sd、Se和Sf的形状连续地变化。因此，能够通过对测量出的投射区域Sc、Sd、Se和Sf的形状进行平均，来获得(预测)未测量其形状的投射区域Sb的形状。

图9B是示出基板13的投射区域13a的布局的示例的图。参照图9A，由斜线指示的投射区域代表测量其形状的投射区域，而白色的投射区域代表未测量其形状的投射区域。同样地，在图9B中，基板13的各个投射区域13a的形状被认为连续地变化，并且从测量出的投射区域的形状来获得未测量其形状的投射区域的形状。例如，投射区域Sh的形状是投射区域Sj的形状与投射区域Sk的形状的平均，但是更接近于投射区域Sj的形状。具体而言，考虑到投射区域间的距离，投射区域Sk对投射区域Sh的影响是投射区域Sj对投射区域Sh的影响的1/2。以这种方式，影响程度与投射区域间的距离的倒数成比例。因此，能够通过加权平均获得投射区域Sh的形状，如下所示：

以类似的方式，能够获得投射区域Si的形状，如下所示：

能够通过对四个投射区域Sj、Sk、Sm和Sn的形状进行加权平均来获得投射区域Sl的形状。投射区域Sj、Sk、Sm和Sn与投射区域Sl之间的距离分别为1.2、2、1和1.2。因此，能够获得投射区域Sl的形状，如下所示：

可以根据实际的基板，来确定对于未测量其形状的投射区域应该考虑测量其形状的多少个投射区域。

在这种情况下，假设逐晶片对准测量为通过测量单元15对模具11的图案面11a与投射区域13a之间的位移的测量(步骤S63)。然而，这并不是详尽的。也能够通过所谓的全局对准测量来获得相同的效果，即通过测量基板13的投射区域13a中的代表性的投射区域来进行统计操作处理，并基于处理结果来进行模具11与基板13之间的对准。

如上所述，本实施例控制压印处理以在使模具11面对基板13的投射区域13a之前开始第一处理，并在使模具11面对投射区域13a之后开始第二处理。这需要耗时来校正模具11的形状，并且在抑制生产率降低的同时来充分地校正模具11的形状，由此实现高重叠精度。

另外，可以控制压印处理以同时进行第一处理的部分和第二处理的部分，或者在相对移动模具11与基板13使模具11面对基板13的投射区域13a的同时开始第一处理。这使得花费更多的时间用于校正模具11的形状。

另外，在第二处理中，优选的是，还在考虑了由第一处理引起的模具11上的图案与基板13的投射区域13a之间的位移的情况下，来校正模具11的图案面11a与基板13的投射区域13a之间的位移。这使得即使同时进行第一处理的部分和第二处理的部分，也能够缩短模具11与基板13之间的对准所需的时间。

另外，优选的是，针对载入印刷装置1中的各基板，获得投射形状信息，即，基板13的投射区域13a的形状。这使得即使基板内的各个投射区域的形状有变化的情况下，也能够充分地校正模具11的形状。

此外，在本实施例中，压印装置1外部的测量设备700预先测量基板13的多个投射区域13a的各自的形状。然而，注意，压印装置1的测量单元15可以在压印处理开始之前，预先测量基板13的多个投射区域13a的各自的形状。

<第二实施例>

图10是示出根据本发明的一个方面的压印系统10的结构的示意图。压印系统10包括多个压印装置1，各多个压印装置1被构造为进行通过使用模具11对基板上的树脂形成图案的压印处理。注意，图10示出了多个压印装置1的控制单元17中的一个控制单元作为控制多个压印装置1的各对应压印装置的主控制单元。然而，注意，除了各自的压印装置1的控制单元17之外，该系统还可以配设有控制多个压印装置1中的各个的主控制单元。

指出的是，压印装置的生产率低于曝光装置的生产率，这是由于压印装置需要花费时间进行填充步骤，如上所述。在这些情形下，提出了一种形成多个压印装置群并且针对多个基板同时进行压印处理的技术。根据该技术，由于压印装置能够共享一些单元，因此能够减小由装置所占的总面积，同时提高了每单位面积的生产率。

例如，如图10中所示，压印系统10包括四个压印装置1。四个压印装置1中的至少一个，在本实施例中的右下方的压印装置，具有测量基板13的多个投射区域13a的各自的形状的功能。这种功能可以通过测量单元15或者通过具有图8A和图8B中所示的测量设备700来实现。

根据现有技术，将载入压印系统10中的基板13直接载入各个压印装置1中，并且进行压印处理。与此不同的是，根据本实施例，首先将基板13载入具有测量基板13的多个投射区域13a中的各自的形状的功能的压印装置1。压印装置1测量基板13的多个投射区域13a中的各自的形状，并且将测量结果作为投射形状信息发送给控制单元17。将具有被测量的各投射区域13a的形状的基板13顺次载入剩余压印装置1中。载有基板13的剩余压印装置1根据图6中所示的序列进行压印处理。

在本实施例中，只有一个压印装置1具有测量基板13的多个投射区域13a中的各自的形状的功能。然而，这并非列举了所有的结构。例如，四个压印装置1中的各个可以具有测量基板13的多个投射区域13a中的各自的形状的功能，并且可以根据压印处理的配方或状态来增加/减小(改变)用于各投射区域13a的形状的测量的压印装置1的数量。

具体而言，当仅测量批次中的第一基板的投射区域的形状时，没有必要使用测量投射区域的形状的这种功能。因此，如图10中所示，只有一个压印装置1可以具有测量投射区域的形状的功能。另外，上述压印装置1可以在测量批次中的第一基板之后直接进行压印处理。与此不同的是，当要测量所有基板的投射区域时，可以根据各压印装置的生产率或测量投射区域的形状的功能的吞吐量来确定要用于测量投射区域的形状的压印装置。

目前描述了基板13的投射区域13a的形状(固有量)。然而，例如，在基板台保持基板13时引起的变形大的情况下，必须对于这种变形进行一些考虑。在本实施例中，由于在压印系统10内部传送基板13，因此能够在基板台保持基板13的同时测量投射区域13a的形状，并在这种状态下将各基板传送(所谓的夹式传送)到压印装置1的对应压印装置。因此，能够测量包括当基板台保持基板13时引起的变形的投射区域13a的形状。这使得能够更加精确地校正模具11的形状。

<第三实施例>

传统上，压印装置1的测量单元15在改变测量条件并基于检测结果确定最佳测量条件的同时进行检测模具侧标记18和基板侧标记19的条件设定操作。在这种情况下，由于有时由于异物以及在压印处理之前的处理中的转印失败或处理失败而无法检测基板侧标记19，因此对能够检测的标记(即，测量对象)进行搜索。如上所述，测量条件包括例如照明模具侧标记18和基板侧标记19的光的光量/波长以及作为测量对象的基板侧标记19中的至少一个。

然而，注意，如果测量单元15花费的测量时间太多，则打印装置1的生产率显著降低。因此，在本实施例中，当预先测量基板13的多个投射区域13a的各自的形状时，引入最佳测量条件以进一步缩短由测量单元15进行测量花费的时间。

图8A中所示的测量设备700使用了与压印装置1的测量单元15使用的测量方法相同的测量方法(即，具有相似的结构)。因此，图8A中所示的测量设备700能够基于通过在测量基板13的多个投射区域13a中的各自的形状时检测基板侧标记19而获得标记信息，来确定在第二处理中针对测量单元15设置的测量条件。在这种情况下，例如，标记信息包括对比度、指示标记变形的信息以及指示标记异常的信息中的至少一个。

与此不同的是，图8B中所示的测量设备700使用与压印装置1的测量单元15使用的测量方法不同的测量方法。在这种情况下，可以充分地预先获得针对图8B所示的测量设备700设置的测量条件与针对测量单元15设置的测量条件之间的关系，即，从针对图8B所示的测量设备700设置的测量条件转换为针对测量单元15设置的测量条件的关系。可以基于这种关系以及通过在测量基板13的各投射区域13a的形状时检测基板侧标记19而获得的标记信息，在第二处理中确定测量单元15的测量条件。

另外，如上所述，能够预先确定是否能够通过检测单元15来检测各基板侧标记19。例如，为了提高产量，压印装置1需要针对甚至基板13的边缘附近的欠缺投射区域进行压印处理，从而获得来自甚至欠缺投射区域的几个芯片。图11是示出了基板13的边缘附近的欠缺投射区域的示例的图。参照图11，将9个芯片区域布置在基板13的一个投射区域中，并且将基板侧标记19配设在各个芯片区域的四个角上。当获得作为模具11与基板13之间的偏差的旋转时，有必要检测彼此分开的多个基板侧标记19，因此可以检测到外周的基板侧标记19。然而，注意，如图11中所示，如果无法检测外周的基板侧标记19，则可以基于通过在测量基板13的各投射区域13a的形状时检测基板侧标记19获得的标记信息，来选择外周附近的其他基板侧标记19。预先选择能够以这种方式由测量单元15检测的基板侧标记19，能够抑制压印装置1的生产率降低。

另外，图8B所示的测量设备700能够以高灵敏度来检测由在处理期间发生的基板侧标记19的不规则或变形引起的测量错误(所谓的WIS(晶片诱导移位))。还能够预先获得通过检测基板侧标记19获得的标记信号的非对称属性与测量误差(误差量)之间的关系，并基于获得的关系向测量结果增加补偿。如果WIS非常大，则可以选择(改变)作为测量对象的基板侧标记19，以检测其他的基板侧标记19。另外，由于WIS在基板13的平面内连续地变化，因此能够通过对测量出的投射区域的形状进行加权平均来预测各投射区域的形状，如在第一实施例中所描述的。

<第四实施例>

将描述作为物品的设备(半导体设备、磁性存储介质、液晶显示装置等)的制造方法。该制造方法包括通过使用压印装置1或压印系统7或10在基板(晶片、玻璃板、膜状基板等)上形成图案的处理。该制造方法还包括对形成有图案的基板进行处理的处理。在该处理中的步骤可以包括去除图案的残留膜的步骤。另外，该步骤可以包括诸如通过使用作为掩模的图案来蚀刻基板的步骤的其他已知步骤。与现有技术相比，根据本实施例的物品的制造方法在物品的性能、品质、生产率以及生产成本中的至少一个方面有利。

虽然已经参照示例性实施例对本发明进行了描述，但是应当理解，本发明并不限于所公开的示例性实施例。应当对所附权利要求的范围给予最宽的解释，以使其涵盖所有这些变型例以及等同的结构和功能。

Claims (19)

1.一种压印装置，所述压印装置进行使用模具在基板上形成压印材料的图案的压印处理，所述压印装置包括：

获得单元，其被构造为在所述模具的图案与作为所述基板上的压印对象的投射区域彼此面对之前，获得所述基板上的多个投射区域的各自的形状；

第一校正单元，其被构造为针对所述基板上的各投射区域，通过使所述模具变形，校正所述模具的图案与所述投射区域之间的形状差；

测量单元，其被构造为测量所述模具的图案与所述基板上的投射区域之间的位移；

第二校正单元，其被构造为校正所述位移；以及

控制单元，其被构造为控制所述压印处理，

其中，所述压印处理包括，基于由所述获得单元获得的所述形状使所述第一校正单元校正所述形状差的第一处理，和在所述测量单元测量所述位移的同时使所述第二校正单元校正所述位移的第二处理，以及

所述控制单元控制所述压印处理，使得在所述模具的图案与所述基板上的作为压印对象的投射区域彼此面对之前开始所述第一处理，并且在所述模具的图案与作为所述压印对象的投射区域已彼此面对之后开始所述第二处理。

2.根据权利要求1所述的压印装置，其中，所述控制单元控制所述压印处理，使得同时进行所述第一处理的部分和所述第二处理的部分。

3.根据权利要求1所述的压印装置，其中，所述控制单元控制所述压印处理，使得在所述模具与所述基板相对移动以使所述模具的图案与所述基板上的投射区域彼此面对的同时，开始所述第一处理。

4.根据权利要求1所述的压印装置，其中，所述控制单元在所述第二处理中，基于所述测量单元测量的所述位移和在所述第一处理中产生的所述模具的图案与所述基板上的投射区域之间的位移，来使所述第二校正单元校正所述位移。

5.根据权利要求1所述的压印装置，其中，所述获得单元获得载入所述压印装置中的各基板的投射区域的形状。

6.根据权利要求1所述的压印装置，其中，所述获得单元获得由所述压印装置的外部测量设备测量的形状。

7.根据权利要求1所述的压印装置，其中，所述测量单元测量所述基板上的所述多个投射区域的各自的形状，并且

所述获得单元获得由所述测量单元测量的所述形状。

8.根据权利要求1所述的压印装置，其中，所述获得单元获得所述基板上的所有投射区域的测量的形状。

9.根据权利要求1所述的压印装置，其中，所述获得单元获得所述基板上的所有投射区域当中的一定投射区域的测量的形状，并基于所述一定投射区域的形状，获得所述基板上的所有投射区域当中的剩余投射区域的形状。

10.根据权利要求9所述的压印装置，其中，所述获得单元通过对所述一定投射区域的形状进行最小二乘近似，来获得所述剩余投射区域的形状。

11.根据权利要求9所述的压印装置，其中，所述获得单元通过对所述一定投射区域的形状进行加权平均，来获得所述剩余投射区域的形状。

12.根据权利要求6所述的压印装置，其中，所述外部测量设备被构造为通过检测配设在所述基板上的标记，来测量所述形状，并且

所述控制单元基于通过检测所述标记获得的标记信息，来确定所述第二处理中的所述测量单元的测量条件。

13.根据权利要求7所述的压印装置，其中，所述测量单元通过检测配设在所述基板上的标记来测量所述形状，并且

所述控制单元基于通过检测所述标记获得的标记信息，来确定所述第二处理中的所述测量单元的测量条件。

14.根据权利要求12所述的压印装置，其中，所述标记信息包括所述标记的对比度、指示所述标记的变形的信息以及指示所述标记的异常的信息中的至少一个。

15.根据权利要求12所述的压印装置，其中，所述测量条件包括照明配设在所述模具上的标记和配设在所述基板上的标记的光的光量和波长，以及作为测量对象的、配设在所述基板上的标记中的至少一个。

16.根据权利要求1所述的压印装置，其中，所述形状差包括所述模具的图案与所述基板上的所述投射区域之间的倍率偏差、梯形偏差和扭转中的至少一个。

17.一种压印系统，所述压印系统包括各自被构造为进行使用模具在基板上形成压印材料的图案的压印处理的多个压印装置和被构造为测量所述基板上的多个投射区域的各自的形状的测量设备，

所述多个压印装置中的各个包括：

第一校正单元，其被构造为针对所述基板上的各投射区域，通过使所述模具变形，校正所述模具的图案与所述投射区域之间的形状差；

测量单元，其被构造为测量所述模具的图案与所述基板上的所述投射区域之间的位移；以及

第二校正单元，其被构造为校正所述位移，并且

所述压印系统包括被构造为控制所述测量设备和各个压印装置的所述压印处理的控制单元，

其中，所述压印处理包括，基于由所述测量设备预先测量的所述形状使所述第一校正单元校正所述形状差的第一处理，和在所述测量单元测量所述位移的同时使所述第二校正单元校正所述位移的第二处理；以及

所述控制单元控制所述压印处理，使得在所述模具的图案与所述基板上的压印对象投射区域彼此面对之前开始所述第一处理，并且在所述模具的图案与所述压印对象投射区域已彼此面对之后开始所述第二处理。

18.一种利用压印装置的制造方法，所述制造方法包括：

使用压印装置在基板上形成图案；以及

对形成有所述图案的基板进行处理，

其中，所述压印装置进行使用模具在基板上形成压印材料的图案的压印处理，并且所述压印装置包括：

获得单元，其被构造为在所述模具的图案与作为所述基板上的压印对象的投射区域彼此面对之前，获得所述基板上的多个投射区域的各自的形状；

第一校正单元，其被构造为针对所述基板上的各投射区域，通过使所述模具变形，校正所述模具的图案与所述投射区域之间的形状差；

测量单元，其被构造为测量所述模具的图案与所述基板上的投射区域之间的位移；

第二校正单元，其被构造为校正所述位移；以及

控制单元，其被构造为控制所述压印处理，

其中，所述压印处理包括，基于由所述获得单元获得的所述形状使所述第一校正单元校正所述形状差的第一处理，和在所述测量单元测量所述位移的同时使所述第二校正单元校正所述位移的第二处理，以及

所述控制单元控制所述压印处理，使得在所述模具的图案与所述基板上的作为压印对象的投射区域彼此面对之前开始所述第一处理，并且在所述模具的图案与作为所述压印对象的投射区域已彼此面对之后开始所述第二处理。

19.一种利用压印系统的制造方法，所述制造方法包括：

使用压印系统在基板上形成图案；以及

对形成有所述图案的基板进行处理，

其中，所述压印系统包括各自被构造为进行使用模具在基板上形成压印材料的图案的压印处理的多个压印装置和被构造为测量所述基板上的多个投射区域的各自的形状的测量设备，

所述多个压印装置中的各个包括：

第一校正单元，其被构造为针对所述基板上的各投射区域，通过使所述模具变形，校正所述模具的图案与所述投射区域之间的形状差；

测量单元，其被构造为测量所述模具的图案与所述基板上的所述投射区域之间的位移；以及

第二校正单元，其被构造为校正所述位移，并且

所述压印系统包括被构造为控制所述测量设备和各个压印装置的所述压印处理的控制单元，

其中，所述压印处理包括，基于由所述测量设备预先测量的所述形状使所述第一校正单元校正所述形状差的第一处理，和在所述测量单元测量所述位移的同时使所述第二校正单元校正所述位移的第二处理，以及

所述控制单元控制所述压印处理，使得在所述模具的图案与所述基板上的压印对象投射区域彼此面对之前开始所述第一处理，并且在所述模具的图案与所述压印对象投射区域已彼此面对之后开始所述第二处理。

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