CN106098540B - 压印设备、基板运送设备、压印方法以及物品制造方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种压印设备、基板运送设备、压印方法以及物品制造方法。所述压印设备通过使基板上的压印材料和模具相互接触来形成图案。压印设备包括：基板保持单元，其利用包括多个局部区域的吸附单元来保持所述基板；移动单元，其包括所述基板保持单元；在与形成有所述图案的区域相对应的局部区域的吸附力被设置为比其他局部区域的吸附力弱的同时，进行脱模；获取单元，其获取表示所述基板与所述基板保持单元之间的位置关系的测量数据，所述测量数据的对象包括所述基板的端部和所述基板保持单元；以及处理器单元，其通过使用所获取的测量数据，获得对所述基板相对于所述基板保持单元的位置偏离进行校正的校正量。

Description

压印设备、基板运送设备、压印方法以及物品制造方法
技术领域
本发明涉及一种压印设备、基板运送设备、压印方法以及物品制造方法。
背景技术
已知压印技术是用于制造半导体器件等的技术。压印技术是通过使用其上形成有图案的模具在基板上提供的压印材料(树脂)上形成图案的技术。在压印技术中，使利用电子束绘制设备等形成有图案的模具(掩模)与在基板上提供的压印材料接触(压印)。随后，在模具与压印材料相互接触的同时，将压印材料固化。然后，加宽在固化的压印材料与模具之间的间隙，以在压印材料上形成图案。
存在如下的情况：在已被运送到压印设备中的基板上形成多个投射区域。在以上述方式在各个投射区域中形成图案之后，并在基板上的所有投射区域中已经完成了图案的形成之后，将基板运送到压印设备之外。
由基板卡盘(基板保持单元)保持已经运送到压印设备中的基板。通常，基板卡盘通过一次性对基板背面的全部表面(整个区域)进行吸附来保持基板。另一方面，在日本特开2010-098310号公报中已知如下的基板卡盘，其被构造为使得基板卡盘的吸附区域分割为多个局部区域。此外，在日本特开2012-234913号公报中已知如下的技术：通过使吸附基板背面的、与形成有图案的投射区域等相对应的吸附区域上的吸附力减弱，在基板以向上凸的方式发生形变的同时使基板脱离，从而减小脱模时树脂图案的倾斜现象。
请注意，由于固定有压印设备的各个单元的压板等随时间而发生的改变、由致动器等的驱动引起的振动、或者基板等的附装和拆卸等原因，在运送基板的运送臂与保持基板的基板卡盘之间的位置关系可能会改变。在这种情况下，运送的基板和保持基板的基板卡盘可能会相互位置偏离。在日本特开平10-275850号公报中，为了检测基板相对于基板卡盘的位置偏离量，提供了对基板的边缘进行测量(观察)的显微镜。提出了如下的曝光装置，在该曝光装置中，利用显微镜检测基板相对于基板卡盘的位置偏离量，并基于位置偏离量，对基板台的驱动量进行校正，以对准基板。
在日本特开2012-234913号公报中，在基板和基板卡盘相互位置偏离的情况下，在与形成有图案的投射区域等相对应的吸附区域的吸附力减弱的同时进行脱模时，由于投射区域等和吸附区域之间出现位置偏离，图案的倾斜可能会增大。
此外，日本特开平10-275850号公报中描述的方法基于相对于基板卡盘的基板的运送位置的偏离的测量值，仅对基板台的驱动量进行校正，而不减小基板与基板卡盘之间的位置偏离量。因此，基板和基板卡盘仍处于位置上相互偏离的状态。因此，在与形成有图案的投射区域相对应的吸附区域的吸附力减弱的同时，在进行脱模的压印设备中的上述脱模期间图案倾斜增大的问题没有得到解决。
发明内容
本发明提供能够减少基板和基板保持单元之间的位置偏离的压印设备、基板运送设备、压印方法以及物品制造方法。
作为本发明的一个方面的一种压印设备，该压印设备通过使基板上的压印材料和模具相互接触来在压印材料上形成图案。压印设备包括基板保持单元，其利用包括多个局部区域的吸附单元来保持所述基板，移动单元，其包括所述基板保持单元并进行移动，在将所述多个局部区域中的、与形成所述图案的所述基板的区域相对应的局部区域的吸附力设置为比其他局部区域的吸附力弱的同时进行脱模，获取单元，其获取表示所述基板和所述基板保持单元之间的位置关系的测量数据，所述测量数据的对象包括由所述基板保持单元保持的所述基板的端部和所述基板保持单元；以及处理器单元，其通过使用已经获取的所述测量数据，获得用来对形成所述图案的所述基板相对所述基板保持单元的位置偏离进行校正的校正量。
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是例示根据第一示例性实施例的压印设备的设备构造的代表性示例的图。
图2A和图2B是例示根据第一示例性实施例的运送臂、基板定位单元、基板台等的示例性构造的图。
图3是例示根据第一示例性实施例的基板定位单元的示例性构造的图。
图4A和图4B是各自例示根据第一示例性实施例的基板卡盘的上表面等的图。
图5A和图5B是例示根据第一示例性实施例的基板卡盘的截面等的图。
图6是例示根据第一示例性实施例的从定位单元运送到压印的流程的图。
图7A和图7B是例示根据第一示例性实施例的基板台、基板卡盘和测量区域的图。
图8是例示根据第一示例性实施例的测量区域34-a的图像和切线的放大图的图。
图9是例示根据第一示例性实施例的测量区域34-d的图像和切线的放大图的图。
图10是例示根据第一示例性实施例的测量区域34-b的图像和切线的放大图的图。
图11是例示根据第一示例性实施例的测量区域34-c的图像和切线的放大图的图。
图12是例示根据第一示例性实施例的测量区域34-d的图像和基板端部的垂直平分线的放大图的图。
图13是例示根据第一示例性实施例的测量区域34-d的图像和基板卡盘的突部的内周部的垂直平分线的放大图的图。
图14是例示根据第二示例性实施例的从定位单元运送到压印的流程的图。
图15是例示根据第二示例性实施例的要处理的基板的投射布局的图。
图16是例示根据第三示例性实施例的从定位单元运送到压印的流程的图。
具体实施方式
下文中，将参照附图详细描述本发明的优选的示例性实施例。在各个附图中，对相同的组件附加相同的附图标记，并省略其多余的描述。
第一示例性实施例
参照图1至图13，将描述根据第一示例性实施例的压印设备。
图1是例示根据第一示例性实施例的压印设备的设备构造的代表性示例的图。压印设备1是在要处理的基板上形成模具的凹凸图案的压印设备。此外，压印设备1是在形成模具的凹凸图案时，采用压印技术中的利用诸如紫外线等的光对树脂(压印材料)进行固化的方法的设备。如图1所示，与利用紫外线照射模具17的方向平行的轴是Z轴，X轴和Y轴由与Z轴正交的方向定义。请注意，压印设备1可以是通过具有紫外线以外的波长范围的光照射来固化树脂的压印设备，或者可以是通过诸如热能等其他能量来固化树脂的压印设备。
压印设备1包括模具17、照明单元2、模具保持单元6、基板保持单元11、树脂涂布单元14、对准测量单元16、以及控制单元10。基板18可以是用于进行图案化的要处理的基板(例如半导体晶圆)，或者可以是用于进行基板和基板卡盘定位的工具基板。
模具17是具有矩形外周部的模具，并且在模具17的面对基板18的表面上形成具有要在涂布于基板18上的树脂上形成的三维形状的凹凸图案。请注意，使用诸如石英等的能穿过紫外线的材料作为模具17的材料。
照明单元2是在进行压印时将紫外线发射到模具17上的单元。照明单元2包括光源4、用于将从光源发射的紫外线3调整为适于压印的光的多个光学系统、以及用于利用紫外线对基板表面进行扫描的扫描机构5。
模具保持单元6是用于保持并固定模具17且用于在基板18上形成模具17的凹凸图案的单元。模具保持单元6包括模具卡盘7、模具台8、以及模具形状校正机构9。模具卡盘7利用机械保持组件(未示出)来保持模具17。此外，模具卡盘7由模具台8利用机械保持组件(未示出)保持。在基板18上形成模具17的凹凸图案时，模具台8用作用于设置基板和模具之间的位置的驱动系统，并在Z轴方向对模具17进行上下移动。此外，由于在形成凹凸图案时要求高精度定位，因而模具8可以包括诸如粗动驱动系统和微动驱动系统等的多个驱动系统。此外，模具台8可以具有在X轴方向、Y轴方向和不同于Z轴的方向θ(关于Z轴旋转)上调整位置的功能，并且可以具有用于校正模具的倾角的倾斜功能。模具形状校正机构9是校正模具17的形状的机构，被布置在多个位置，以包围模具的外周部。模具形状校正机构9能够通过施加力并对模具17的外周部的四个侧边进行置换，校正模具17的凹凸图案形成区域的形状，以与基板18的投射区域(图案区域)的形状匹配。
基板保持单元11是在形成图案时保持基板18、并对基板18和模具17的平移位移进行校正(定位)的单元。基板保持单元11包括基板台13(台)，基板台13包括基板卡盘12(卡盘)。
基板卡盘12利用基板吸盘(基板吸附单元)对基板18进行保持。请注意，可以使用真空吸附、静电吸引以及其他吸附方法作为吸附方法。此外，基板卡盘12的吸附区域被分为多个局部区域，并且可以独立调整多个局部区域的吸附力。
基板台13是在X轴方向和Y轴方向中进行驱动以对基板18和模具17的平移位移进行校正(定位)的驱动系统。此外，在X轴方向和Y轴方向上进行驱动的驱动系统可以包括诸如粗动驱动系统和微动驱动系统等的多个驱动系统。此外，驱动系统可以包括用于在Z轴方向上调整位置的驱动系统，并且可以具有在方向θ(关于Z轴旋转)上调整基板18的位置的功能、以及用于校正基板18的倾角的倾斜功能。此外，基板台13利用基板卡盘吸盘(基板卡盘吸附单元)保持住基板卡盘12，使得能够例如清洁和更换基板卡盘12。请注意，可以使用真空吸附、静电吸引以及其他吸附方法作为吸附方法。请注意，通过以机械的方式邻接来固定基板卡盘12，并且存在如下的情况，即，在为了例如清洁和更换而拆卸基板卡盘12时，基板台13和基板卡盘12相互位置偏离。
树脂涂布单元14是用于在基板18上涂布树脂的单元。树脂涂布单元14包括树脂注射喷嘴(未示出)，树脂15从树脂喷出喷嘴滴到基板18上。请注意，使用具有在利用紫外线照射时能够被固化的特性的树脂。此外，喷出的树脂量可以基于要求的树脂厚度和所形成的图案的密度来确定。
对准测量单元16是如下的测量单元，其通过使用在基板18和模具17上形成的对准标记，对X轴方向和Y轴方向上的基板图案(未示出)和模具图案(未示出)之间的位置偏离、以及基板图案和模具图案之间的形状差异进行测量。
控制单元10是对例如构成压印设备1的各个单元的操作和调整进行控制的控制组件。例如，控制单元由计算机等构成，可以通过电路连接到构成压印设备1的各个单元，并可以根据程序来执行对各个单元的控制。控制单元10对包括在模具保持单元6中的模具台8和模具形状校正机构9、包括在基板保持单元11中的基板台13、以及稍后描述的运送臂24(运送单元，基板运送设备)进行控制。
图像获取设备19(获取单元)获取包括模具17和基板18上的树脂15相互接触的区域的图像。图像获取设备19位于模具保持单元6上方，换言之，图像获取设备19位于发射紫外线3的方向的上游。图像获取设备19是例如CCD照相机等的摄像设备，并获得相关区域的图像信息。图像获取设备19还获取包括基板18和基板卡盘12的区域的图像。请注意，为了获取图像，可以构造与图像获取设备19不同的另一图像获取设备。
处理器设备20(处理器单元)对图像进行处理，并检测图像上的物体的位置。处理器设备20对由图像获取设备19获取的图像进行处理，使得检测模具17和基板18上的树脂15相互接触的区域的状态。此外，处理器单元20检测基板18和基板卡盘12各自的位置，并获得基板18相对于基板卡盘12的位置偏离量。请注意，为了获得位置偏离量，可以构造与处理器设备20不同的另一图像处理器设备。此外，为了获得基板卡盘12和基板18之间的位置偏离量，可以配设测量到基板18和到基板卡盘12的距离的传感器(距离传感器)。
压印设备1可以包括将模具17从设备外部运送到模具保持单元6的模具运送机构。
压印设备1包括保持基板保持单元11的基座压板21、保持模具保持单元6的桥压板22、以及支持桥压板22的支撑23。
图2A和图2B是例示根据第一示例性实施例的运送臂、基板定位单元、基板台等的示例性构造的图。
在图2A的示例中，基板台13、运送臂24以及基板定位单元25布置在固定于底座26的基座压板21上，而基板卡盘12布置在基板台13上。请注意，底座是布置有设备的组合基座，并包括例如金属或混凝土基础床形结构。此外，基座压板21是支持基板台13、运送臂24以及基板定位单元25的压板。利用运送臂24来获取已经由在压印设备1的内部和外部之间转移基板的内联站(inline station)(未示出)运送的基板18，并将基板18运送到基板定位单元25。利用运送臂24来获取已经由基板定位单元25进行定位的基板18，并将基板18运送到基板卡盘12。在上文中，如上所述，基板卡盘12被基板台13吸附并附装到基板台13，并且存在基板台13和基板卡盘12相互位置偏离的情况。
在图2B的示例中，基座压板21被分为台压板21-a(第一压板)和基板运送压板21-b(第二压板)。台压板21-a是支持基板台13的压板，而基板运送压板21-b是支持运送臂24和基板定位单元25的压板。此外，底座26被分为台压板底座26-a和基板运送压板底座26-b。台压板21-a固定于台压板底座26-a，基板运送压板21-b固定于基板运送压板底座26-b。请注意，在设备结构的尺寸大的情况下，难以通过机械邻接来固定台压板21-a和基板运送压板21-b。因此，不同的底座被固定到各个压板，并且在组装设备时，需要对压板相对于彼此进行位置调整。此外，即使调整了位置，也存在如下的情况，即，由于压板和底座中随时间而发生的改变、由致动器(未示出)的驱动引起的振动等，台压板21-a和基板运送压板21-b会相互位置偏离。
图3是例示根据第一示例性实施例的基板定位单元的示例性构造的图。基板定位单元25包括驱动台28、支撑29、基板保持机构30、以及测量设备31。驱动台28包括用于在X和Y方向、以及旋转方向θ上进行驱动的驱动机构(未示出)。支撑29支持驱动台28。基板保持机构30支持基板18。测量设备31布置在用来测量基板18的端面的位置处。通过基板吸盘，将已经由运送臂24放置于构造在驱动台28上的基板保持机构30的基板18保持在基板保持机构30上。请注意，可以使用真空吸附、静电吸引以及其他吸附方法作为吸附方法。通过对驱动台28进行旋转，并利用测量设备31对基板18的端面进行测量，来检测基板的位置。利用图像处理器设备，将由测量设备31获取的图像作为关于位置信息的数据来处理，并获得基板18的中心位置。请注意，图像处理器设备可以被构造为与处理器设备20相同的设备。根据所获得的基板18的位置信息，在X和Y方向上移动驱动台28，并在θ方向上旋转驱动台28，以对基板进行定位。
图4A和图4B是例示根据第一示例性实施例的基板卡盘的上表面等的图。图4A是从上面观察基板台13、基板卡盘12和基板18的图。在由基板定位单元25定位之后，利用运送臂24将基板18加载到构造于基板台13上的基板卡盘12上。
图4B例示了构造于基板台13上的基板卡盘12的吸附区域被划分的构造。如上所述，基板卡盘12使用基板吸盘来吸附基板，以保持基板。如图4B，基板卡盘12的吸附区域被划分为A、B和C三个区域，可以独立调整和设置各个区域的吸附力。如上，通过划分基板卡盘12的吸附区域，能够根据需要利用不同的吸附力保持基板18。在脱模时，在对与除了形成图案的投射区域以外的多个投射区域相对应的基板背侧的部分进行吸附的吸附区域的吸附力没有减弱的同时，使得对与形成图案的投射区域相对应以及与该投射区域周围的区域相对应的基板背侧的部分进行吸附的吸附区域的吸附力减弱。根据上述情况，在基板18以向上凸的方式发生形变的同时，能够进行脱模。此外，划分的吸附区域的数量和形状不限于图4B中所示的示例，可以视需要来设置。此外，在脱模时，通过在基板18以向上凸的方式发生形变的同时使模具17以向下凸的方式发生形变，能够减少树脂图案的倾斜。
图5A和图5B是例示根据第一示例性实施例的基板卡盘的截面等的图。图5A和图5B是沿图4A中的线V-V得到的基板台13、基板卡盘12、以及基板18等的截面图。
在图5A的示例中，基板端部32是利用运送臂24已经被运送到基板卡盘12上的基板18的外周部。请注意，可以使用与基板18的中心位置相距固定距离的基板18的方位平面、凹槽、端部附近的倾斜部、或者具有另一三维形状的部分(预定区域)，而不是基板端部32。此外，可以使用与基板18的中心位置相距固定距离的圆弧、直线、或者基板18上的平面图形的另一部分(预定区域)。
内周部33是在基板卡盘12中形成的环形突部的内周部。请注意，在从上面观察时，突部的内周部33具有中心点是基板卡盘12的中心的圆弧形状。此外，可以使用与基板卡盘12的中心位置相距固定距离的突部的外周部、基板卡盘12的最外周部、或者具有另一三维形状的部分(预定区域)，而不是突部的内周部33。可选地，可以使用与基板卡盘12的中心位置相距固定距离的圆弧、直线、或者基板卡盘12上的平面图形的另一部分(预定区域)。
在利用基板卡盘12的吸附机构(未示出)来吸附基板18时，图像获取设备19获取包括基板端部32和基板卡盘12的突部的内周部33的图像，作为代表基板18和基板卡盘12之间的位置关系的测量数据。
处理器设备20根据所获取的图像检测基板端部32和突部的内周部33的位置，并获得位置偏离量。处理器设备20对例如利用CCD获取的图像进行诸如HDR处理、霍夫变换(Hough transformation)等的图像处理，并检测基板端部32和突部的内周部33的位置。根据所检测的位置来获得基板18和基板卡盘12的中心位置之间的位置偏离量。
根据位置偏离量，驱动量计算设备(未示出)获得用于匹配中心位置的驱动量的校正量。在要利用运送臂24运送到基板卡盘12上的基板18被运送时，驱动量计算设备获得用于校正运送臂24和基板台13之一的位置的校正量，或者获得运送臂24和基板台13二者的位置的校正量。请注意，驱动量计算设备可以构造为与控制单元10相同的设备。
基于校正量，控制单元10对运送臂24和基板台13之一、或者运送臂24和基板台13二者进行控制。此外，基于校正量，可以利用基板定位单元25对基板18的位置进行校正。
图5B的示例包括检测基板端部32的位置和基板卡盘12的突部的内周部33的位置的距离传感器27。距离传感器27从光源发射光L，并接收从物体反射的光L，以测量到物体的距离。在以恒定速度移动时，距离传感器27以恒定的周期性间隔测量到基板18的距离和到基板卡盘12的距离。请注意，距离传感器27可以是采用超声系统或光学系统以外的其他系统的距离传感器。获取在各个周期性间隔处的距离的数据(距离数据)，作为代表基板18和基板卡盘12之间的位置关系的测量数据。根据所获取的改变距离数据，处理器设备20对距离传感器经过基板端部32和突部的内周部33的时间进行检测，并根据所检测的时间和速度，获得基板端部32和突部的内周部33之间的距离。请注意，可以使用与基板18的中心位置相距固定距离的基板18的方位平面、凹槽、端部附近的倾斜部、或者具有另一三维形状的部分(预定区域)，而不是基板端部32。此外，可以使用与基板卡盘12的中心位置相距固定距离的基板卡盘12的突部的外周部、基板卡盘12的最外周部、或者具有另一三维形状的部分(预定区域)，而不是突部的内周部33。此外，可以获取基板18和基板卡盘12之间的预定区域的距离数据。
图6是例示根据第一示例性实施例的定位单元运送到压印的流程的图。在S601中，利用运送臂24将工具基板运送到基板定位单元25。在S602中，利用基板定位单元25进行工具基板的定位。在上文中，可以使用具有高尺寸精度的专用基板作为工具基板，或者使用用作要处理的基板的基板。在S603中，利用运送臂24获取工具基板，并将工具基板运送到基板台13上的基板卡盘12。在S604中，利用图像获取设备19获取基板端部32和突部的内周部33的图像，并利用处理器设备20检测基板端部32和基板卡盘12的突部的内周部33的位置。请注意，在基板18和基板卡盘12之间的位置偏离量大、并且无法检测基板端部32和突部的内周部33的位置的情况下，可以将基板18运送到定位单元，并再次进行定位。可选地，可以确定位置偏离量大，并且需要调整设备，可以停止处理。在S605中，根据基板端部32和突部的内周部33的位置获得基板18和基板卡盘12之间的位置偏离量，并根据偏离量获得校正量。请注意，稍后将描述用于获得校正量的方法。此外，随后，在要处理的基板被运送到基板台13之前，利用运送臂24将工具基板运送出(未示出)。可选地，可以重复进行S601至S605的处理，以获得多个校正量，而校正量可以是该多个校正量的平均值、该多个校正量的中间值、或者通过对该多个校正量应用统计方法而获得的值。在S606中，利用运送臂24将要处理的基板运送到基板定位单元25。在S607中，利用基板定位单元25进行要处理的基板的定位。在S608中，驱动运送臂24或者基板台13，以基于在S605中获得的校正量进行定位。在S609中，利用运送臂24获取要处理的基板，并将其运送到基板台13上的基板卡盘12。请注意，在运送要处理的基板的同时，可以在S609中进行S608中的、使用校正值驱动运送臂24或基板台13进行的定位。在S610中，进行在要处理的基板上形成图案的压印。
参照图7A和图7B以及图8至图13，将描述S604中的、对基板端部32和基板卡盘12的突部的内周部33的位置的检测，以及S605中的对校正量的获取。
图7A和图7B是例示根据第一示例性实施例的基板台、基板卡盘和测量区域的图。在图7A的示例中，利用图像获取设备19获取基板18的基板端部32和基板卡盘12的突部的内周部33的图像。将利用图像获取设备19测量的部分称为测量区域34。测量区域34是具有使得能够同时对要测量的基板端部32和突部的内周部33进行测量的范围的区域。在图7A的示例中，示出四个测量区域34，其中布置两对测量区域，每对测量区域相对于基板卡盘12的突部的内周部33的中心点对称定位。请注意，获得图像的测量区域的数量和位置不限于示出的数量和位置。利用图像获取设备19获取图像的测量区域的数量和位置，可以通过使用户经由压印设备的控制台画面(未示出)输入测量区域的数量和位置、以及将测量区域的数量和位置保存到控制单元10的存储单元(未示出)中，来进行改变。
在图7B的示例中，在距离传感器27以恒定速度移动的同时，测量到基板18和到基板卡盘12的距离。附图中的箭头表示距离传感器27开始测量的位置或测量结束的位置，换言之，箭头表示距离传感器27的测量区域。请注意，测量区域的数量和位置不限于所示的数量和位置。距离传感器27进行测量的测量区域的数量和位置，可以通过使用户经由压印设备的控制台画面(未示出)输入测量区域的数量和位置、以及将测量区域的数量和位置保存到控制单元10的存储单元(未示出)中，来进行改变。
图8是例示根据第一示例性实施例的测量区域34-a的图像的图。通过使用诸如霍夫转换(Hough transformation)等的检测圆弧的方法，利用由图像获取设备19获取的图像，在处理器设备20中检测基板端部32和基板卡盘12的突部的内周部33的圆弧。获得基板端部32的圆弧的中心点与突部的内周部33的中心点之间的位置偏离量，并利用位置偏离量来获得使基板18和基板卡盘12的中心位置相互匹配的驱动的校正量。此外，校正量可以是根据多个测量区域的图像而获得的多个校正量的平均值、多个校正量的中间值、或者通过对多个校正量应用统计方法而获得的值。
此外，可以根据四个测量区域的图像来检测基板端部32和基板卡盘12的突部的内周部33的圆弧，并可以根据基板端部32和突部的内周部33的圆弧的切线之间的距离获得校正量。在图8中，首先确定经过基板端部32的圆弧上任选点的、并与基板端部32的圆弧相切的切线35-a。随后，确定与突部的内周部33的圆弧相切的、并与切线35-a平行的切线36-a。随后，获得切线35-a和切线36-a之间的距离37-a。请注意，在使用距离传感器27的情况下，直接测量距离37-a。同样适用于稍后描述的距离37-b、距离37-c和距离37-d。
图9是例示根据第一示例性实施例的测量区域34-d的图像的放大图的图。测量区域34-d布置在相对于突部的内周部33的中心点、与测量区域34-a的位置对称的位置处。至于测量区域34-d，根据由图像获取设备19获取的图像来检测基板端部32和突部的内周部33的圆弧。随后，确定与切线35-a和切线36-a平行的基板端部32a的切线35-d和突部的内周部33的切线36-d，并获得切线35-d和切线36-d之间的距离37-d。随后，根据切线37-a和切线37-d之间的距离，获得基板端部32和突部的内周部33之间的、在与切线35-a正交的方向上的位置偏离量S-1。
图10是例示根据第一示例性实施例的测量区域34-b的图像的放大图的图。此外，图11是例示根据第一示例性实施例的测量区域34-c的图像的放大图的图。以与上文相似的方式，根据测量区域34-b的图像确定切线35-b和切线36-b并获得距离37-b，以及根据测量区域34-c的图像确定切线35-c和切线36-c并获得距离37-c。随后，根据距离37-b和距离37-c之间的差异，获得基板端部32和突部的内周部33之间的、在与切线35-b正交的方向上的位置偏离量S-2。
此外，通过将与同切线35-a正交的方向相关的位置偏离量S-1、以及与同切线35-b正交的方向相关的位置偏离量S-2合成，能够获得位置偏离量S。因此，利用位置偏离量S获得使基板18和基板卡盘12的中心位置相互匹配的驱动的校正量。
在上述方法中，基板卡盘12的形状不限于具有圆弧形状的形状，而可以是诸如具有与基板卡盘12的中心位置相距固定距离的多个边的矩形等的多边形形状。此外，不仅可以使用作为具有圆弧形状的部分(预定区域)的基板卡盘12的突部的内周部33，还可以使用与基板卡盘12的中心位置相距固定距离的、具有直线形状的基板卡盘12的部分(预定区域)。在这种情况下，可以利用与基板卡盘12的中心位置相距固定距离的直线来获得校正量，而不是基板卡盘12的圆弧的切线。
此外，基板18的形状也不限于具有圆弧形状的形状，而可以是诸如具有与基板18的中心位置相距固定距离的多个边的矩形等的多边形形状。此外，可以使用与基板18的中心位置相距固定距离的、具有直线形状的基板18的部分(预定区域)。在这种情况下，可以利用与基板18的中心位置相距固定距离的直线来获得校正量，而不是基板端部32的切线。
例如，在基板卡盘的突部和基板的形状都是矩形的情况下，能够根据各个矩形的四个边的相应的直线之间的距离，获得基板卡盘和基板之间的位置偏离。此外，在基板卡盘的突部的形状是圆弧形状而基板的形状是矩形的情况下，能够根据矩形的四个边的各条直线，与平行于四个边的相应的一边的、基板卡盘的突部的内周部的圆弧的切线中的相应的一条切线之间的距离，获得基板卡盘和基板之间的位置偏离。
接下来将要描述如下的方法，该方法根据经过基板端部32和基板卡盘12的突部的内周部33的圆弧上的多个点的线段的垂直平分线的交点，获得位置偏离量。
图12是例示根据第一示例性实施例的测量区域34-d的图像和基板端部的垂直平分线的放大图的图。利用处理器设备20，根据利用图像获取设备19获取的图像，检测基板端部32的圆弧和圆弧上的三个任选点38-1、38-2和38-3。确定连接点38-1和点38-3的线段39-1、以及连接点38-2和点38-3的线段39-2。分别确定线段39-1和39-2的垂直平分线40-1和40-2，获得垂直平分线40-1和40-2的交点(未示出)，并将交点确定为基板18的中心点的位置。
图13是例示根据第一示例性实施例的检测区域34-d的图像和基板卡盘的突部的内周部的垂直平分线的放大图的图。利用处理器设备20，根据利用图像获取设备19获取的图像，检测内周部33的圆弧和圆弧上的三个任选点41-1、41-2和41-3。确定连接点41-1和点41-3的线段42-1、以及连接点41-2和点41-3的线段42-2。分别确定线段42-1和42-2的垂直平分线43-1和43-2，获得垂直平分线43-1和43-2的交点(未示出)，并将交点确定为基板卡盘12的中心点的位置。获得基板18的中心点和基板卡盘12的中心点之间的位置偏离量S，并利用位置偏离量S获得使基板18和基板卡盘12的中心位置相互匹配的驱动的校正量。利用上述方法，能够根据测量区域的单个图像获得校正量。此外，能够根据已经通过多个测量区域的图像获得的多个校正量的平均值，获得校正量。
如上所述，能够根据任一方法获得校正量。在基板18向基板卡盘12运送之前或同时，接下来通过已经使用校正量进行校正的驱动量，对运送臂24或基板台13进行驱动。根据上述情况，在运送臂24正将基板运送到基板卡盘12时，运送臂24能够将基板18运送到通过位置偏离量S校正的位置。
如上已经描述了第一示例性实施例的各种模式，然而不限于上述各种模式，能够在本发明主旨内做出各种变形和修改。
因此，根据第一示例性实施例的压印设备，能够通过根据包括基板18和基板卡盘12的区域的测量数据来获得用于将基板18相对于基板卡盘12进行定位的校正量，来进行将基板18相对于基板卡盘12的精确定位。
第二示例性实施例
参照图14和图15，将描述根据第二示例性实施例的压印设备。请注意，此处未描述的事项可以是与第一示例性实施例中描述的事项相同的事项。
图14是例示根据第二示例性实施例的从定位单元运送到压印的流程的图。在S1401中，利用运送臂24，将要处理的第一基板运送到基板定位单元25。在S1402中，利用基板定位单元25进行要处理的第一基板的定位。在S1403中，利用运送臂24获取要处理的第一基板，并将第一基板运送到基板台13上的基板卡盘12。在S1404中，进行在要处理的基板上形成图案的压印。在S1405中，在进行压印时与进行脱模时之间，为了在作为要处理的基板上的投射布局的最外围投射的外围投射中形成图案，利用图像获取设备19获取基板端部32和基板卡盘12的突部的内周部33的图像。随后，处理器设备20检测基板端部32和突部的内周部33的位置。在S1406中，根据基板端部32和突部的内周部33的位置获得基板18和基板卡盘12的中心之间的位置偏离量，并根据该偏离量获得校正量。请注意，可以使用距离传感器27来测量距离数据并获得位置偏离量，而不是图像获取设备19。之后，在将要处理的第二基板运送到基板台13之前，完成对要处理的第一基板的压印，并利用运送臂24将要处理的第一基板运送出(未示出)。在S1407中，利用运送臂24，将要处理的第二基板运送到基板定位单元25。在S1408中，利用基板定位单元25进行要处理的第二基板的定位。在S1409中，基于在S1406中获得的校正量，驱动运送臂24或基板台13，以进行定位。请注意，可以基于校正量，利用基板定位单元25来校正要处理的第二基板的位置。在S1410中，利用运送臂24获取要处理的第二基板，并将第二基板运送到基板台13上的基板卡盘12。请注意，在运送要处理的第二基板的同时，可以在S1410中进行S1409中的、使用校正值驱动运送臂24或基板台13以进行定位。在S1411中，进行在要处理的第二基板上形成图案的压印。
图15是例示根据第二示例性实施例的要处理的基板的投射布局的图。示例是相对于基板18划分为98个投射区域的典型的投射布局44，在投射区域中进行图案的形成。例如，以从上部向左的顺序进行图案形成。在上述图案形成中，在诸如在基板18的左上角的外围投射45-a的外围投射中形成图案的同时，利用图像获取设备19获取基板端部32和基板卡盘12的突部的内周部33的图像。随后，处理器设备20检测基板端部32和突部的内周部33的位置。因此，能够对位置进行检测而不降低压印处理的生产量。例如，在形成图案之前，利用图像获取设备19获取基板18的左上角的外围投射45-a中的图像。随后，在基板18上形成图案的同时，利用图像获取设备19获取基板的右上角的外围投射45-b中的基板端部32和突部的内周部33的图像。以相似的方式，获取基板18的左下角的外围投射45-c中的图像以及右下角的外围投射45-d中的图像。处理器设备20根据图像获得校正量。用于获得校正量的方法如第一示例性实施例的详细描述中所描述的。请注意，获取图像的外围投射的数量及其位置不限于附图中所示的数量和位置，可以使用户能够改变外围投射的数量及其位置。请注意，只要能够获取基板端部32和突部的内周部33的图像，则在最外围投射以内的投射的图案形成的同时能够获取图像，而不是在投射布局中的最外围投射形成的同时。
如上已经描述了第二示例性实施例的模式，然而不限于该模式，能够在本发明主旨内做出各种变形和修改。
因此，根据第二示例性实施例的压印设备，能够通过根据包括基板18和基板卡盘12的区域的测量数据来获得用于将基板18相对于基板卡盘12进行定位的校正量，来进行将基板18相对于基板卡盘12的精确定位。此外，由于根据在压印处理中的外围投射中形成图案的同时已经获取的测量数据，进行将基板18相对于基板卡盘12的定位，因此能够进行定位而不降低压印处理的生产量。
第三示例性实施例
参照图16，将描述根据第三示例性实施例的压印设备。请注意，此处未描述的事项可以是与第一和第二示例性实施例中描述的事项相同的事项。
图16是例示根据第三示例性实施例的从定位单元运送到压印的流程的图。在S1601中，利用运送臂24，将要处理的基板运送到基板定位单元25。在S1602中，利用基板定位单元25进行要处理的基板的定位。在S1603中，利用运送臂24获取要处理的基板，并将基板运送到基板台13上的基板卡盘12。在S1604中，利用图像获取设备19获取基板端部32和基板卡盘12的突部的内周部33的图像。在S1605中，利用处理器设备20处理图像，并检测基板端部32和突部的内周部33的位置。在S1606中，根据基板端部32和突部的内周部33的位置获得基板18和基板卡盘12的中心之间的位置偏离量，并根据该偏离量获得校正量。请注意，可以使用距离传感器27来测量距离数据并获得位置偏离量，而不是图像获取设备19。在S1607中，利用运送臂24获取要处理的基板，将基板运送出基板台13上的基板卡盘12，并由运送臂24保持要处理的基板。在S1608中，基于在S1606中获得的校正量，驱动运送臂24或基板台13以进行定位。请注意，在S1607中可以将要处理的基板运送到基板定位单元25，并基于校正量，利用基板定位单元25对要处理的基板的位置进行校正。在S1609中，利用运送臂24获取要处理的基板，并将基板再次运送到基板台13上的基板卡盘12。请注意，在运送要处理的基板的同时，可以在S1609中进行S1608中的、使用校正值驱动运送臂24或基板台13以进行定位。在S1610中，进行在要处理的基板上形成图案的压印。
如上已经描述了第三示例性实施例的模式，然而不限于该模式，能够在本发明主旨内做出各种变形和修改。
因此，根据第三示例性实施例的压印设备，能够通过根据包括基板18和基板卡盘12的区域的测量数据来获得用于将基板18相对于基板卡盘12进行定位的校正量，来进行将基板18相对于基板卡盘12的精确定位。此外，由于根据表示压印之前的要处理的基板和基板卡盘12之间的位置关系的测量数据，进行将要处理的基板相对于基板卡盘12的定位，因此能够进行定位而不降低压印处理的生产量。
设备制造方法
将描述如下的物品制造方法，其中例如设备(半导体器件、磁存储介质、液晶显示元件等)、滤色器、以及硬盘等作为物品。该制造方法包括使用压印设备在基板(例如晶圆、玻璃板、及薄膜基板等)上形成图案的步骤。该制造方法还包括处理形成有图案的基板的步骤。该处理步骤可以包括移除图案的残留层的步骤。此外，该处理步骤可以包括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。根据本示例性实施例的物品制造方法与现有的方法相比，在物品的性能、质量、生产效率及制造成本中的至少一个方面是有利的。
上面已经描述了本发明的优选的示例性实施例，然而本发明不限于上述各种示例性实施例，可以在本发明的主旨范围内变形和修改。此外，根据第一至第三示例性实施例的压印设备不仅可以独立实施，也可以在利用第一至第三示例性实施例做出的所有可能的组合中实施。
本发明提供能够减少基板和基板保持单元之间的位置偏离的压印设备、基板运送设备、压印方法以及物品制造方法。
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 (10)

1.一种压印设备，所述压印设备用于通过使基板上的压印材料与模具相互接触之后进行脱模来在所述压印材料上形成图案，所述压印设备包括：
台，其被构造为保持用于保持基板的卡盘，所述卡盘包括用于吸附的多个局部区域并且所述卡盘将基板保持在所述多个局部区域上；
获取单元，其被构造为获得所述卡盘的一部分和在所述多个局部区域上保持的基板的端部的图像；以及
处理器单元，其被构造为基于获得的图像来获得基板的位置和所述卡盘的位置，并且通过使用获得的位置来进行基板相对于所述卡盘的定位，
其中，在定位的基板上的多个投射区域中的每个投射区域中形成图案，
其中，在所述多个局部区域中的与定位的基板的投射区域对应的局部区域的吸附力被设置为比其它局部区域的吸附力弱的状态下，进行所述脱模。
2.根据权利要求1所述的压印设备，其中，
在所述压印设备在所述多个投射区域当中的、在定位的基板的最外围的投射区域中进行压印期间，所述获取单元获得所述图像。
3.根据权利要求2所述的压印设备，其中，
所述图像是包括所述模具与定位的基板上的压印材料相互接触的区域的图像。
4.根据权利要求2所述的压印设备，其中，
所述获取单元经由所述模具获得所述图像。
5.根据权利要求1所述的压印设备，其中，
在存在多个测量区域的情况下，所述获取单元获得包括定位的基板的端部和所述卡盘的一部分的多个测量区域的图像。
6.根据权利要求1所述的压印设备，所述压印设备还包括
运送单元，其被构造为运送基板；
其中，
所述台布置在第一压板上，并且
所述运送单元布置在与所述第一压板不同的第二压板上。
7.一种基板运送设备，所述基板运送设备将基板运送到根据权利要求1所述的压印设备，其中，
在将基板运送到所述压印设备的所述卡盘的情况下，通过使用获得的位置来进行基板相对于所述卡盘的定位。
8.根据权利要求7所述的基板运送设备，其中，
所述基板运送设备布置在与第一压板不同的第二压板上，所述压印设备的所述台布置在所述第一压板上。
9.一种压印方法，所述压印方法用于通过使基板上的压印材料与模具相互接触之后进行脱模来在所述压印材料上形成图案，所述压印方法包括以下步骤：
通过由台保持的卡盘保持基板，所述卡盘包括用于吸附的多个局部区域并且将基板保持在所述多个局部区域上；
获得所述卡盘的一部分和在所述多个局部区域上保持的基板的端部的图像；
基于获得的图像来获得基板的位置和所述卡盘的位置；以及
通过使用获得的位置来进行基板相对于所述卡盘的定位，
其中，在定位的基板上的多个投射区域中的每个投射区域中形成图案，
其中，在所述多个局部区域当中的与定位的基板的投射区域对应的局部区域的吸附力被设置为比其它局部区域的吸附力弱的状态下，进行所述脱模。
10.一种物品制造方法，所述物品制造方法包括以下步骤：
通过使用根据权利要求1所述的压印设备，在基板上形成图案；以及
对在所述形成步骤中形成有所述图案的所述基板进行处理。
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