CN106054517A - 压印装置及物品制造方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种压印装置及物品制造方法。该用于在压印材料上形成图案的压印装置包括对准单元，所述对准单元检测形成标记对的、模具上形成的模具侧标记和基板上形成的基板侧标记，并基于检测结果将所述模具和所述基板对准。所述对准单元通过使用对第一标记对的检测结果和对与所述第一标记对不同的第二标记对的检测结果，获得在同一方向上所述第一标记对的位置偏差信息和所述第二标记对的位置偏差信息；通过使用所述第一标记对的位置偏差信息和所述第二标记对的位置偏差信息，获得确定值；并且在所述确定值不在容许范围内的情况下，确定标记检测异常。

Description

压印装置及物品制造方法
技术领域
本发明涉及一种压印装置及物品制造方法。
背景技术
光学压印是一种用于在基板上形成图案的方法。在光学压印中，将表面上形成有浮雕的模具(也被称为“掩模”)与涂敷在基板上的光固化树脂(压印材料)接触，并在其上照射诸如紫外线等的光，以使光固化树脂固化。然后，通过从光固化树脂移除模具，在基板上形成了高部分和低部分与模具上的图案的高部分和低部分相反的图案。
已根据树脂的固化方法和用途，提出了多样化的压印装置。对于批量生产装置(诸如用于生产半导体设备的装置等)，采用步进闪光压印光刻(step-and-flash imprint lithography，下文中称为SFIL)是有效的。
这样的压印装置采用芯片间(die-by-die)对准方法，以将模具上的图案与基板的投射区域对准。在该方法中，针对基板的各投射区域，对模具上配设的模具侧标记和基板上配设的基板侧标记进行光学检测，并对模具上的图案与基板的投射区域之间的位置偏差和形状差异进行校正。
为了保持对准精确度，通过光学检测获得的标记波形需要与标记的形状等近似。日本特开2006-294854号公报公开了一种对准方法，其中，将分数(表示标记波形可能性)异常的标记(波形)与分数正常的标记(波形)区分开，使得仅使用具有正常分数的标记来进行对准。
在压印装置中，有时没有适当地进行模具上的图案与基板的投射区域之间的对准，这会降低对准精确度。引起这个问题的原因例如是由混入模具侧标记与基板侧标记(标记对)之间的杂质颗粒引起的对准标记检测错误。
如果将日本特开2006-294854号公报公开的方法应用于这样的压印装置，即使表示标记波形可能性的分数是正常的，也可能发生测量错误(即无法适当地测量对准标记的位置)，从而降低对准精确度。
发明内容
本发明提供一种能够提高对准精确度的压印装置。
一种压印装置，被构造为使基板上的压印材料与模具相互接触，以在压印材料上形成图案。该装置包括对准单元，所述对准单元检测形成标记对的、模具上形成的模具侧标记和基板上形成的基板侧标记，并基于检测结果将所述模具和所述基板对准。所述对准单元通过使用对第一标记对的检测结果和对与所述第一标记对不同的第二标记对的检测结果，获得在同一方向上所述第一标记对的位置偏差信息和所述第二标记对的位置偏差信息；通过使用所述第一标记对的位置偏差信息和所述第二标记对的位置偏差信息，获得确定值；并且在所述确定值不在容许范围内的情况下，确定标记检测异常。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
图1示出了根据第一实施例的压印装置的示例性的构造。
图2示出了根据第一实施例的压印处理和对准处理的示例流程。
图3A至图3C示出了根据第一实施例的压印处理中使用的模具、树脂和基板的示例。
图4示出了根据第一实施例的示例对准标记布置。
图5示出了根据第一实施例的对准标记的详细示例。
图6示出了根据第一实施例的投射区域和芯片区域的示例布置。
图7示出了根据第二实施例的对准处理的示例流程。
图8示出了根据第三实施例的压印处理的示例流程。
图9示出了根据第四实施例的对准处理的示例流程。
图10示出了根据第五实施例的压印处理的示例流程。
具体实施方式
下面将参照附图详细描述本发明的实施例。
第一实施例
参见图1至图6，将描述根据第一实施例的压印装置。
图1示出了根据第一实施例的压印装置的示例性的构造。图1所示的装置是紫外线可固化压印装置，其中，通过采用紫外线(UV光)照射来使树脂(压印材料)固化。然而，根据本实施例的对准方法也可以应用到如下的压印装置：采用另一波长范围的光照射来使树脂固化的压印装置，采用另一能量(诸如热能等)来使树脂固化的压印装置，以及类似的装置。
压印装置100被构造为通过重复压印周期，在基板上的多个投射区域上形成图案。在此，在一个压印周期中，将模具(第一物体)按压到树脂上，并在该状态下固化树脂，从而在基板(第二物体)的一个投射区域上形成图案。压印装置100例如可以包括固化部120、模具驱动部130、形状校正部140、驱动部160、检测部170、树脂供给部180、观察部190以及控制器CNT等。压印装置100还可以包括用于保持模具驱动部130的桥压板以及用于保持驱动部160的基座压板(均未示出)。
固化部120采用紫外线穿过模具M对树脂R进行照射，以固化树脂R。在本实施例中，树脂R是紫外线可固化树脂。固化部120例如可以包括光源部分110和第一光学系统112。光源部分110例如可以包括光源(诸如生成i线、g线或另一波长的紫外线的汞灯等)以及用于将由光源生成的光聚焦的椭圆反射镜(elliptical mirror)等。第一光学系统112可以包括用于将光照射到投射区域中的树脂R上来固化树脂R的透镜、孔径以及半反射镜HM。孔径主要用于圆周屏蔽控制。圆周屏蔽控制限制紫外线照射到基板W的投射区域之外的区域上。第一光学系统112可以包括用于均匀地照亮模具M的光学积分器。其圆周由孔径限定的光穿过图像形成系统和模具M入射到基板W上的树脂R上。
模具驱动部130例如可以包括保持模具M的模具卡盘132、通过驱动模具卡盘132来驱动模具M的模具驱动机构134、以及支撑模具驱动机构134的模具基座136等。模具驱动机构134可以包括控制模具M的关于六轴的位置的定位机构，以及使模具M抵靠基板W或基板W上的树脂R、并从固化的树脂R移除模具M的机构。在此，六轴包括X轴、Y轴、Z轴，以及在XYZ坐标系中关于X轴、Y轴、Z轴的旋转，在该XYZ坐标系中，针对模具卡盘132的支撑表面(支撑有基板W的表面)用作XY平面，而与其垂直的方向是Z轴。
形状校正部140可以安装到模具卡盘132。形状校正部140能够通过使用例如由流体(诸如空气或油等)或压电元件移动的气缸等，从模具M的外周对模具M施加压力，由此校正模具M的形状。形状校正部140还包括用于控制模具M的温度的温度控制器，并能够通过控制模具M的温度来校正模具M的形状。可能通过诸如热处理等的处理，使基板W变形(典型的是膨胀或收缩)。形状校正部140响应于基板W的变形对模具M的形状进行校正，使得对准精确度落入容许范围内。
驱动部160例如可以包括通过吸力保持基板W的基板卡盘162(基板保持架)、通过保持并移动基板卡盘162来移动基板W的基板台164、以及台驱动机构(未示出)等。台驱动机构可以包括通过控制基板台164的关于前述六个轴的位置来控制基板W的位置的定位机构。
检测部170例如可以包括对准镜172、对准台机构174、以及第二光学系统175等。对准镜172穿过模具M，检测模具M上形成的对准标记和基板W上形成的对准标记。各对准镜172可以包括自动对准镜(automatic adjustment scope，AAS)，该自动对准镜自身移动，并能使模具M和基板W的相关部分在预定区域内的期望位置处被观察。对准镜172还可以包括通过检测光并将光转换为电荷来拍摄图像的图像拍摄元件。对准台机构174确定对准镜172的位置。第二光学系统175可以包括：用于调整对准镜172的光学路径的透镜、孔径、反射镜、半反射镜HM等。
树脂供给部180例如可以包括：箱，容纳树脂R；喷嘴，用于将通过供给路径从槽供给的树脂R排出到基板W；阀门，配设在供给路径中；以及供给量控制器等。通常，供给量控制器通过控制阀门来控制供给到基板W的树脂R的量，使得在一个树脂排出操作中将树脂涂敷到一个投射区域。
观察部190例如包括照相机等，并观察基板W的全部投射区域。观察部190能够观察模具M与基板W上的树脂R之间的接触状态、树脂R向模型M中的图案内的充填状态、模具M从基板W上的固化的树脂R的脱模状态等。
控制器CNT包括CPU、存储器等，并对压印装置100的整体(各个部分)进行控制。此外，控制器CNT控制压印处理、对准处理、以及与其关联的其他处理。例如，控制器CNT基于由检测部170获得的检测结果，对模具上的图案与基板的投射区域之间的位置偏差和形状差异的一者或两者进行校正。请注意，控制器CNT的数量不限于一个，可以使用多于一个的控制器CNT来控制各个部分。
对准单元200可以包括检测部170和控制器CNT。对准单元200对包括模具M上形成的模具侧标记和基板W上形成的基板侧标记的标记对进行检测，并根据检测结果将模具M和基板W对准。
参见图2和图3A至图3C，将描述由根据第一实施例的示例性压印装置进行的压印处理。
图2示出了根据第一实施例的压印处理和对准处理的示例流程。图2中的步骤S201至S205是压印处理的一个周期(即针对一个投射区域的压印处理)。在对基板W的多个投射区域进行压印的情况下，重复压印处理(步骤S201至S205)。
图3A至图3C示出了根据第一实施例的压印处理中使用的模具M、树脂R和基板W的截面示例。图3A至图3C示出了用于将模具M上形成的图案Ma(浮雕结构)转印到基板W上的树脂R的压印处理。
在步骤S201中，如图3A所示，在开始压印之前，利用树脂供给部180将树脂R供给到基板W的投射区域5。由于树脂通常是高挥发性的，紧接压印之前即将树脂R供给到基板W。在使用低挥发性树脂的情况下，可以通过旋涂等方式，提前将树脂R供给到基板的整个表面(多个投射区域)。控制器CNT的存储器具有初步供给到基板W的树脂R的液滴的布置信息。根据该布置信息来控制由树脂供给部180进行的树脂的供给。通过考虑模具M上形成的图案Ma的位置以及残留层的厚度，来确定树脂R的液滴的布置信息。例如，在增加残留层的厚度的情况下，根据如下的布置信息来供给树脂R，即减少液滴之间的间隔以增加液滴的密度。在此，残留层的厚度是指在压印期间，在由固化的树脂形成的浮雕图案的凹部的表面(底表面)与基板的表面之间的树脂的厚度。
在步骤S202中，将具有图案Ma的模具M与基板W上的树脂R相互接触。在步骤S201中将树脂R供给到基板W的投射区域5之后，基板台164进行移动(即，移动基板W)，使得投射区域5和图案Ma相互面对。在移动基板W之后，驱动模具驱动机构134，以使模具M和基板W相互接近，直到图案Ma和基板W上的树脂R相互接触。
在步骤S203中，如图3B所示，在模具M与树脂R的接触下，树脂R被充填到图案Ma中。此外，在完成树脂R的充填之前，需要对图案Ma与投射区域之间的位置偏差和形状差异中的一者或两者进行校正，并且在树脂R被固化之前，需要消除图案Ma中的没有填充树脂R的部分。因此，确保一段特定时间，以将树脂R充分地充填到图案Ma中。通过设置合适的充填时间，能够减少图案Ma中的没有填充树脂R的部分。此外，由于充填时间对树脂R的残留层的厚度有影响，因而需要设置合适的充填时间，以得到合适的残留层厚度。在模具M和基板W上的树脂R相互接触之后，与模具M和基板W上的树脂R相互接触之前的情况相似，进行对位置偏差和形状差异中的一者或两者的校正，即进行对准处理(说明如下)。
在步骤S204中，为了固化树脂R，固化部120利用光(例如紫外线等)穿过模具M对树脂R进行照射。通常，在来自固化部120的光到达树脂R时，即开始对树脂R进行固化。因此，开始固化树脂R的定时与开始照射光的定时相同。在基板W上的树脂R开始固化之后，由于对准处理会损坏图案，因而不进行对准处理。
在步骤S205中，将模具M从基板W上的固化的树脂R分离开(脱模)。具体而言，如图3C所示，在步骤S204中使基板W上的树脂R固化之后，驱动模具驱动机构，以使模具M和基板W相互远离地移动，使基板W上的固化的树脂R和模具M分离开。可以通过同时或先后驱动模具驱动机构134和驱动部160二者，以使基板W上的固化的树脂R与模具M分离开。这样，与图案Ma相对应的图案形成在基板W上的树脂R上。此外，也在基板W上的树脂R上形成与模具M上形成的、作为对准标记的模具侧标记18相对应的标记。
参见图2至图9，将描述由根据第一实施例的示例性压印装置100进行的对准处理。
图2中的步骤S206至S211示出了对准处理的一个周期(即，针对一个投射区域的对准处理)。在对基板的多个投射区域进行压印的情况下，重复对准处理(步骤S206至S211)。在对准处理中，首先，对准镜172检测至少两个标记对，各标记对都包括模具侧标记18和与模具侧标记18相对应的基板侧标记19。接下来，控制器CNT计算各标记对的标记之间的位置偏差量。根据位置偏差量，计算用于对图案Ma与投射区域5之间的位置偏差和形状差异中的一者或两者进行校正的校正值。然后，对位置偏差和形状差异中的一者或两者进行校正，以使图案Ma与投射区域5之间的对准精确度落入容许的范围内。在对准镜172能够在图案Ma与树脂R相互接触之前对标记进行检测的情况下，可以在步骤S203开始之后，或者在图案Ma与树脂R相互接触之前，开始对准处理。
在步骤S206中，对准镜172检测来自标记对的光。然后，控制器CNT根据所获得的对准信号(标记对的图像)，测量各标记对的两个标记的位置，计算两个标记之间的位置偏差量(距离)，并将结果存储在控制器CNT的存储器中。要检测的对准标记的数量根据对准镜172的数量变化。
如图3B所示，由于从检测部170发射的光穿过模具M和树脂R传输，因而检测部170能够检测基板侧标记19。然而，在模具M与树脂R相互接触、且树脂被充填到图案的凹部之后，可能无法检测模具侧标记18。这是因为在模具M与树脂R相互接触之后的模具侧标记18和模具M之间的折射率差，小于在模具M与树脂R相互接触之前的模具侧标记18和模具M之间的折射率差。为了应对这个问题，可以对模具侧标记18应用具有与模具M的折射率和透射率不同的折射率和透射率的物质，或者可以通过离子辐射改变折射率。由此，即使在模具M与基板W上的树脂R相互接触的情况下，也能够检测模具侧标记18。
在步骤S207中，控制器CNT从存储器读出在步骤S206中存储的位置偏差量(位置偏差信息)，并确定步骤S206中的标记检测结果是否正常。计算从控制器CNT的存储器读出的位置偏差量之间的差作为确定值，并且在确定值小于预定确定阈值的情况下，位置偏差量处于容许的范围内。在这种情况下，标记检测结果确定为正常，且处理前进到步骤S209。除了位置偏差量之间的差，还可以采用下述值来作为确定值：位置偏差量之比、以及能够用来确定位置偏差量是否正常的其他确定值。在确定值大于确定阈值的情况下，位置偏差量没有处于容许的范围内，而在这种情况下，标记检测结果确定为异常，处理前进到步骤S208。确定阈值可以存储在控制器CNT的存储器中，以使得能够通过来自控制台画面(未示出)的操作来改变确定阈值。
在步骤S208中，在步骤S207中确定标记检测结果为异常时，从控制器CNT的存储器删除位置偏移量，以防止在随后的步骤S209中采用这些位置偏移量来计算校正值。作为选择，可以采用与各标记对的标记之间的位置偏移量相对应的加权因子，并且可以将与位置偏移量相对应的加权因子设为0或足够小的值。
在步骤S209中，读出控制器CNT的存储器中存储的位置偏差量，获得位置偏差和形状差异，并计算用于校正位置偏差和形状差异中的一者或两者的校正值。随着在步骤S206中检测的标记对的数量增加，除了用于放大误差和旋转误差的校正值，还能够计算用于失真等的校正值。在使用与各标记对的标记之间的位置偏差量相对应的加权因子时，可以根据步骤S208中设置的加权因子来计算校正值，以使位置偏差量对校正值的影响最小化。
在步骤S210中，根据在步骤S209中计算的校正值，对位置偏差和形状差异中的一者或两者进行校正，使得位置偏差和形状差异落入容许的范围内。通过驱动部160校正位置偏差，并通过形状校正部140校正形状差异。
在步骤S211中，确定图案Ma和投射区域5之间的对准精确度是否已经落入容许的范围内，并且，在没有落入容许的范围内的情况下，处理返回步骤S206，而在落入了容许的范围内的情况下，对准处理完成。通过重复包括步骤S206至S211的处理，能够减少位置偏差和形状差异。
此外，可以在压印装置100的控制台画面(未示出)上显示各种信息，诸如步骤S206中计算出的位置偏差量(位置偏差信息)、关于步骤S207中进行的确定的结果的信息、步骤S208中删除的位置偏差量、以及加权因子等。作为选择，可以将这样的信息报告给诸如主计算机(未示出)等的另一计算机。这样的信息可以在诸如检查处理等的后端处理中涉及到，并且在质量控制中是很有帮助的。
图4示出了根据第一实施例的示例对准标记布置。将模具侧标记18a配设在模具M的四个角落处。基板侧标记19a也被配设在投射区域5的四个角落处。通过检测标记对(各标记对包括模具侧标记18a和基板侧标记19a)，可以测量标记对的位置。
图5示出了根据第一实施例的对准标记的详细示例。在步骤S207中为了确定标记检测的结果是否正常，对准镜172至少观察两个标记对。对准镜172可以采用单个视场(图像拍摄元件的单个摄像面)来观察至少两个标记对。作为选择，可以通过驱动对准台机构174或台驱动机构(未示出)，来采用不同的视场顺次观察至少两个标记对。对准镜172可以同时或者顺次观察至少两个标记对。
可以在相同方向上测量至少两个标记对的位置。图5示出了如下的示例，其中，在Y方向(垂直方向)上测量两个标记对的位置。作为第一标记对的模具侧标记18a-1和基板侧标记19a-1是粗略检测标记。在此，粗略检测标记是用于大的测量范围内的低精确度测量的对准标记。尽管在图5中的示例中，模具侧标记18a-1和基板侧标记19a-1是圆形标记，但是标记也可以具有其他特殊形状，例如十字形、L形、条形、矩形、截角V字形和山字形等。对准镜172对作为圆形标记的模具侧标记18a-1和基板侧标记19a-1(标记对)进行检测。控制器CNT测量标记的中心的位置，计算位置之间的距离D1，并基于与圆形标记的中心点之间的预定参考距离D2的差，计算标记对的位置偏差量D3(位置偏差信息)。位置偏差量D3可以通过下面的表达式来计算。
D3＝D1-D2
作为第二标记对的模具侧标记18a-2和基板侧标记19a-2是精细检测标记。精细检测标记是用于小的测量范围内的高精确度测量的对准标记。在图5中的示例中，尽管模具上的精细检测标记和基板上的精细检测标记是光栅图案标记，以使得能够使用莫尔(moire)条纹来检测位置偏差量，但是也可以使用除了光栅图案标记之外的标记。
用于对准的光栅图案标记配设于模具和基板的各个上。模具侧标记包括具有在测量方向上的栅距的光栅图案，而基板侧标记包括具有在测量方向和与测量方向垂直的方向(非测量方向)的各个上的栅距的棋盘状光栅图案。以从与模具和基板垂直的方向朝非测量方向倾斜的方式，配设用于照亮标记的照明光学系统和用于检测来自标记的衍射光的检测光学系统二者。也即，照明光学系统被构造为在非测量方向上对标记进行倾斜照明。倾斜入射到标记上的光通过基板上配设的棋盘状光栅图案，在非测量方向上发生衍射。对检测光学系统进行布置，以便仅检测在非检测方向上的除零级的特定级的衍射光。
在模具上配设的光栅图案标记(模具侧标记)和在基板上配设的光栅图案标记(基板侧标记)在测量方向具有略微不同的栅距。当具有不同栅距的光栅图案相互覆盖时，由于来自两个光栅图案的衍射光的干涉，会出现具有反映光栅图案之间的栅距差的环的干涉条纹(称为莫尔条纹)。此时，由于莫尔条纹的相位根据光栅图案之间的位置关系而改变，因而能够通过观察莫尔条纹的相位来测量基板侧标记与模具侧标记(标记对)之间的位置偏差。该通过使用莫尔条纹测量位置偏差的方法的有利之处在于，即使使用了低分辨率检测光学系统的情况下，也能够进行精确对准。
对由莫尔条纹(通过模具侧标记18a-2与基板侧标记19a-2相互覆盖而生成)呈现的信号强度分布中的峰的位置进行测量。对峰之间的距离D4进行计算，以计算模具侧标记18a-2与基板侧标记19a-2(标记对)之间的位置偏差量D5。假设模具侧标记18a-2的光栅图案的栅距是P1，而基板侧标记19a-2的光栅图案的栅距是P2。因模具侧标记18a-2和基板侧标记19a-2相互覆盖而生成莫尔信号。此时，一个周期的莫尔信号的长度D6可以通过下面的表达式而获得。
D6＝(P1×P2)/(P1-P2)/2
此外，莫尔放大率K可以通过下面的表达式而获得。
K＝P1/(P1-P2)/2
因此，模具侧标记18a-2与基板侧标记19a-2(标记对)之间的位置偏差量(位置偏差信息)D5，可以由信号强度分布(由莫尔条纹呈现)中的峰之间的距离D4以及莫尔放大率K，通过下面的表达式而获得。
D5＝D4×K＝D4×P1/(P1-P2)/2
在适当地检测了标记的情况下，从两个标记对获得的、构成第一标记对的标记之间的距离(位置偏差量)D3与构成第二标记对的标记之间的距离(位置偏差量)D5之间的差的绝对值，是足够小的值。相比之下，即使检测了标记，在无法适当地测量模具侧标记18与基板侧标记19(标记对)之间的位置偏差的情况下，绝对值(|D3-D5|)是大值。这种情况可能是由混入模具侧标记与基板侧标记之间的杂质颗粒、无法在模具侧标记与基板侧标记之间充填树脂、模具侧标记与基板侧标记的一者或两者有损坏等引起的。
通过将存储在控制器CNT中的确定阈值S与该绝对值进行比较，来进行步骤S207中的确定。在确定阈值S大于绝对值的情况下(S＞|D3-D5|)，确定标记检测为正常，而在确定阈值S小于等于绝对值的情况下(S≤|D3-D5|)，确定标记检测为异常。在确定阈值S等于绝对值的情况下，标记检测可以被确定为正常。
尽管图5示出了组合有精细检测标记对和粗略检测标记对的示例，而精细检测标记对与精细检测标记对的组合、粗略检测标记对与粗略检测标记对的组合、以及三个或更多精细检测标记对与粗略检测标记对的任意组合也是可行的。此外，尽管图5示出了用于测量Y方向(垂直方向)上的位置偏差的标记对，也可以组合用于测量X方向(水平方向)上的位置偏差的标记对。
图6示出了根据第一实施例的投射区域和芯片区域的示例布置。尽管图6示出了如下的示例，即，模具侧标记18a配设于投射区域5的四个角落处，而其他模具侧标记18b配设于芯片区域之间的切割道中，然而可以将模具侧标记18b配设于任意期望的位置。此外，尽管采用了模具M和具有投射区域5(具有六个芯片区域4)的基板W，然而芯片区域4的数量不限于六个。
尽管上面已经描述了第一实施例，然而本发明不限于此，可以在发明范围内进行各种修改。
因此，采用根据第一实施例的压印装置，能够通过降低从其检测结果被确定为异常的标记对所计算出的位置偏差量对校正值的计算的影响，减少对准精确度的降低。
第二实施例
参照图4和图7，将描述根据第二实施例的压印装置。在这部分中未提到的特征可与第一实施例中的特征相同。
图7示出了根据第二实施例的压印处理和对准处理的示例流程。图7中的压印处理与图2中的压印处理相同。图7中的对准处理与图2中的对准处理的不同之处在于步骤S707和S708。
在步骤S707确定步骤S206中的标记检测为异常的情况下，处理前进到步骤S708。步骤S707中进行的确定与第一实施例中的步骤S207相同。在步骤S708中，驱动对准镜172，将对准镜172的视场173移动到布置有替代标记的位置处。然后，处理返回步骤S206，对替代标记进行检测。
图4示出了作为替代标记的模具侧标记18b和基板侧标记19b。通过驱动对准台机构174，在X-Y方向上移动对准镜172，从而将对准镜172的视场173移动到模具M上的其他位置。对准镜172移动到模具侧标记18b和基板侧标记19b被视场173包括的位置处，并对与步骤S206中检测的模具侧标记18a和基板侧标记19a不同的、作为替代标记的模具侧标记18b和基板侧标记19b进行检测。
在步骤S206中，对模具侧标记18b和基板侧标记19b进行检测，测量其位置，并且计算位置偏差量，并将位置偏差量存储在控制器CNT的存储器中。
在步骤S707中，从控制器CNT的存储器中读出模具侧标记18b和基板侧标记19b的位置偏差量，以确定步骤S206中的标记检测的结果是否正常。在确定标记检测的结果为正常的情况下，处理前进到步骤S209。在确定标记检测的结果为异常的情况下，处理前进到步骤S708，并再次驱动对准镜172，以检测其他替代标记(未示出)。如果没有其他替代标记(未示出)，则如图2中的步骤S208，可以将异常检测结果从控制器CNT的存储器中删除。作为选择，可以通过将与一对标记(其检测结果被确定为异常)之间的位置偏差量相对应的加权因子，设为0或足够小的值，来使位置偏差量对校正值的影响最小化。
如图6所示，用作替代标记的模具侧标记18b，可以配设于芯片区域4之间的切割道中。
尽管上面已经描述了第二实施例，然而本发明不限于此，并且可以在发明范围内进行各种修改。
因此，利用根据第二实施例的压印装置，能够通过降低由其检测结果被确定为异常的标记对所计算出的位置偏差量对校正值的计算的影响，减少对准精确度的降低。此外，如果存在检测结果被确定为异常的标记对，则可以对替代标记进行检测。由此，能够基于由被确定为正常的检测结果所计算出的校正值，进行采集，使得能够提高对准精确度。
第三实施例
参照图8，将描述根据第三实施例的压印装置。在这部分中未提到的特征可与第一实施例和第二实施例中的特征相同。
图8示出了根据第三实施例的压印处理的示例流程。
如上所述，在压印处理中，在开始固化(步骤S204)之前需要完成对准处理。然而，在由于例如对准精确度未落入容许的范围并重复对准处理，因而对准处理时间延长的情况下，可能在步骤S204开始之前无法完成对准处理。
因此，在图8中的示例中，在步骤S801中，确定对准处理是否完成。在已经完成对准处理的情况下，处理前进到步骤S204，而在还未完成对准处理的情况下，处理返回步骤S203，延长充填时间，直到完成对准处理。要延长的充填时间的上限可以是考虑到对残留层的厚度的影响而预先确定的时间段，或者可以是根据处理条件(诸如树脂的性质、模具上的图案等)而获得的时间。在这种情况下，在步骤S801中，还确定充填时间是否超出了上限，而在充填时间超出了上限的情况下，终止对准处理，处理前进到步骤S204。作为选择，也可以在控制器CNT的存储器中存储多个延长时间段，使得以逐步的方式增加充填时间。
尽管上面已经描述了第三实施例，然而本发明不限于此，并且可以在发明范围内进行各种修改。
因此，利用根据第三实施例的压印装置，能够通过降低由其检测结果被确定为异常的标记对所计算出的位置偏差量对校正值的计算的影响，减少对准精确度的降低。此外，通过延长充填时间直到完成对准处理，能够提高对准精确度。
第四实施例
参照图9，将描述根据第四实施例的压印装置。在这部分中未提到的特征可与第一、第二和第三实施例中的特征相同。
图9示出了根据第四实施例的对准处理的示例流程。
如上所述，在步骤S203中，将模具M与树脂R接触，树脂R被充填到模具M上形成的图案(浮雕结构)中。如上所述，由于充填时间对树脂R的残留层的厚度有影响，因而需要适当地设置充填时间。然而，如果充填时间延长(如第三实施例)，充填时间可能超出适当的时间，则无法形成具有适当厚度的残留层。
因此，在图9中的步骤S911中，确定对准精确度是否已经落入容许的范围内，并确定从对准处理开始经过的时间是否已经超出了适当的充填时间。在对准精确度尚未落入容许的范围内、且从对准处理开始经过的时间还未超出适当的充填时间的情况下，处理返回步骤S206，而在其他情况下，对准处理完成。为了确定从对准处理开始经过的时间是否已经超出了适当的充填时间，预先在控制器CNT的存储器中存储适当的充填时间。因此，适当的充填时间可以是考虑到对残留层的厚度的影响而预先确定的时间段，或者可以是根据处理条件(诸如树脂的性质、模具上的图案等)而获得的时间。
尽管上面已经描述了第四实施例，然而本发明不限于此，并且可以在发明范围内进行各种修改。
因此，利用根据第四实施例的压印装置，能够通过降低由其检测结果被确定为异常的标记对所计算出的位置偏差量对校正值的计算的影响，减少对准精确度的降低。此外，通过使对准处理时间少于或等于阈值(设置适当的充填时间，并形成具有适当厚度的残留层)，能够减少对准精确度的降低。
第五实施例
参照图10，将描述根据第五实施例的压印装置。在这部分中未提到的特征可与第一、第二、第三和第四实施例中的特征相同。
图10示出了根据第五实施例的基板处理的示例流程。
在对准处理中，如果存在标记检测结果被确定为异常的两个或更多个连续的投射区域(即，通过使用一对标记之间的位置偏差量而计算出的确定值未落入容许的范围内)，则在随后的投射区域中的标记检测的结果可能会确定为异常，从而降低对准精确度。因此，在存在标记检测结果被确定为异常的两个或更多个连续的投射区域的情况下，不对随后的投射区域进行压印处理，并终止基板处理。
步骤S1001是至少包括步骤S202至S205的压印处理，而步骤S1002是至少包括步骤S206至S211的对准处理。
在步骤S1003中，确定在对准处理中是否存在检测结果被确定为异常的标记对。如果确定存在检测结果被确定为异常的标记对，则使存储在控制器CNT的存储器中的连续的异常投射区域的数量加1。如果没有确定存在检测结果被确定为异常的标记对，则将存储在控制器CNT的存储器中的连续的异常投射区域的数量设为0。在开始基板处理时，将连续的异常投射区域的数量重置为0。
在步骤S1004中，确定存储在控制器CNT的存储器中的连续的异常投射区域的数量是否已经达到或者超出预定阈值。在确定连续的异常投射区域的数量已经达到或者超出预定阈值的情况下，完成基板处理。在确定连续的异常投射区域的数量少于阈值的情况下，处理返回步骤S1001。在步骤S1004中，还确定是否对基板的最终的投射区域进行了压印处理，并且，在确定对基板的最终的投射区域进行了压印处理的情况下，完成基板处理。
尽管上面已经描述了第五实施例，然而本发明不限于此，并且可以在发明范围内进行各种修改。
因此，利用根据第五实施例的压印装置，能够通过降低由其检测结果被确定为异常的标记对所计算出的位置偏差量对校正值的计算的影响，减少对准精确度的降低。此外，通过在存在两个或更多个连续的、标记检测结果被确定为异常的投射区域的情况下终止基板处理，能够防止图案以降低的对准精确度被持续压印到基板上。
物品制造方法
下面将描述物品制造方法。物品的示例包括设备(半导体设备、磁存储介质、液晶显示元件等)、彩色滤光片、以及硬盘。该制造方法包括使用压印装置100在基板(例如晶圆、玻璃板、及薄膜基板等)上形成图案的处理。该制造方法还包括对其上形成有图案的基板进行处理的处理。该处理可以包括移除图案的残留层的步骤，以及诸如采用图案作为掩模来刻蚀基板的步骤等其他已知的步骤。根据本实施例的物品制造方法与现有的方法相比，至少在性能、质量、生产效率及制造成本中的一个方面是有利的。
根据第一至第五实施例的压印装置，不仅可以单独实施，也可以组合实施。
本发明提供了一种能够减少对准精确度的降低的压印装置。
虽然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基于最宽的解释，以使其涵盖所有这些变型例以及等同的结构和功能。

Claims (18)

1.一种压印装置，其被构造为使基板上的压印材料与模具相互接触，以在所述压印材料上形成图案，所述压印装置包括对准单元，所述对准单元对形成标记对的、所述模具上形成的模具侧标记和所述基板上形成的基板侧标记进行检测，并基于检测结果将所述模具和所述基板对准，
其中，所述对准单元通过使用对第一标记对的检测结果和对与所述第一标记对不同的第二标记对的检测结果，获得在同一方向上所述第一标记对的位置偏差信息和所述第二标记对的位置偏差信息；通过使用所述第一标记对的位置偏差信息和所述第二标记对的位置偏差信息，获得确定值；并且在所述确定值不在容许范围内的情况下，确定标记检测异常。
2.根据权利要求1所述的压印装置，其中，由所述对准单元获得的所述确定值，是所述第一标记对的标记之间的位置偏差量与所述第二标记对的标记之间的位置偏差量之差。
3.根据权利要求1所述的压印装置，其中，由所述对准单元获得的所述确定值，是所述第一标记对的标记之间的位置偏差量与所述第二标记对的标记之间的位置偏差量之比。
4.根据权利要求1所述的压印装置，其中，在所述压印材料与所述模具上的所述图案接触的状态下，所述对准单元检测所述标记对。
5.根据权利要求1所述的压印装置，其中，所述第一标记对和所述第二标记对处于彼此相距如下的距离，所述距离使得所述第一标记对和所述第二标记对能够由配设于所述对准单元中的图像拍摄元件的单个摄像面进行检测。
6.根据权利要求1所述的压印装置，所述压印装置还包括：
驱动部，其被构造为驱动用于保持所述基板的基板保持架；以及
形状校正部，其被构造为通过从所述模具的外周对所述模具施加压力，来校正所述模具的形状，
其中，所述对准单元通过控制所述驱动部和所述形状校正部，利用根据所述第一标记对的标记之间的位置偏差量和所述第二标记对的标记之间的位置偏差量计算出的校正值，来对所述模具上的所述图案与所述基板的投射区域之间的位置偏差和形状差异中的一者或两者进行校正。
7.根据权利要求6所述的压印装置，其中，所述对准单元针对所述基板的各投射区域，对所述模具上的所述图案与所述基板的所述投射区域之间的位置偏差和形状差异中的一者或两者进行校正。
8.根据权利要求1所述的压印装置，其中，所述第一标记对是粗略检测标记或精细检测标记，所述第二标记对是粗略检测标记或精细检测标记。
9.根据权利要求8所述的压印装置，其中，所述粗略检测标记是具有特定形状的标记，所述精细检测标记是生成莫尔条纹的光栅图案标记。
10.根据权利要求1所述的压印装置，其中，用来确定所述确定值是否在所述容许范围内的确定阈值是能够改变的。
11.根据权利要求6所述的压印装置，其中，在确定所述确定值不在所述容许范围内的情况下，所述对准单元使所述第一标记对的标记之间的位置偏差量与所述第二标记对的标记之间的位置偏差量，对所述校正值的计算的影响最小化。
12.根据权利要求1所述的压印装置，其中，在确定所述确定值不在所述容许范围内的情况下，所述对准单元进行用于检测第三标记对和第四标记对的控制，所述第三标记对和所述第四标记对与所述第一标记对和所述第二标记对不同。
13.根据权利要求1所述的压印装置，其中，在确定完成对准的情况下，所述对准单元进行用于完成将所述压印材料充填到所述模具中的控制。
14.根据权利要求1所述的压印装置，其中，在确定对准时间已经超出了将所述压印材料充填到所述模具中的时间的情况下，所述对准单元进行用于完成对准的控制。
15.根据权利要求1所述的压印装置，其中，在存在标记检测结果被确定为异常的两个或更多个连续的投射区域的情况下，所述对准单元终止基板处理。
16.一种物品制造方法，所述物品制造方法包括：
形成图案的处理，通过使用根据权利要求1所述的压印装置在基板上形成图案；以及
处理基板的处理，对在所述形成图案的处理中形成了图案的所述基板进行处理。
17.一种用于将第一物体和第二物体对准的对准方法，所述对准方法包括：
检测处理，对标记对进行检测，所述标记对包括配设于所述第一物体上的第一标记和配设于所述第二物体上的第二标记；以及
对准处理，通过使用对所述标记对的检测结果，将所述第一物体和所述第二物体对准，
其中，在所述检测处理中，检测第一标记对和与所述第一标记对不同的第二标记对，并且
其中，在所述对准处理中，获得在同一方向上所述第一标记对的位置偏差信息和所述第二标记对的位置偏差信息；通过使用所述第一标记对的位置偏差信息和所述第二标记对的位置偏差信息，获得确定值；并且在所述确定值不在容许范围内的情况下，确定标记检测异常。
18.一种对准装置，其被构造为将第一物体和第二物体对准，所述对准装置包括对准单元，所述对准单元基于对标记对的检测结果来将所述第一物体和所述第二物体对准，所述标记对包括配设于所述第一物体上的第一标记和配设于所述第二物体上的第二标记，
其中，所述对准单元通过使用对第一标记对的检测结果和对与所述第一标记对不同的第二标记对的检测结果，获得在同一方向上所述第一标记对的位置偏差信息和所述第二标记对的位置偏差信息；通过使用所述第一标记对的位置偏差信息和所述第二标记对的位置偏差信息，获得确定值；并且在所述确定值不在容许范围内的情况下，确定标记检测异常。
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