CN106716258B - 图案形成方法和制造物品的方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供通过使用包括第一光刻装置和第二光刻装置的多个光刻装置在基板上形成多个图案层的图案形成方法，所述方法包括：第一步骤，基于通过对由采用全局对准方法的光刻装置在基板上形成的多个标记使用逐个管芯对准方法获得的对准信息，通过采用逐个管芯对准方法的第一光刻装置形成第一图案层；以及第二步骤，基于通过对由第一光刻装置在第一步骤中在基板上形成的多个压射区域使用全局对准方法获得的对准信息，通过第二光刻装置形成第二图案层以与第一图案层重叠(S3)。

Description

图案形成方法和制造物品的方法

技术领域

本发明涉及图案形成方法和制造物品的方法。

背景技术

在制造半导体器件等时，需要在基板上形成多个图案层以彼此重叠的步骤。近来，从生产量和转印精度的观点来看，在于基板上形成多个图案层的情况下，可以使用多个光刻装置。PTL 1提出了通过使用不同的曝光装置来在基板上形成多个图案层以彼此重叠的方法。

在曝光装置中，作为掩模和基板之间的对准方法，全局对准方法是主流。全局对准方法通过测量在基板上的样本压射区域(shot region)中形成的标记的位置并且公共使用通过统计处理在基板上的所有压射区域中获得的测量值而获得的指标来执行对准。如果多个基板中的压射区域的布置的再现性高，则全局对准方法可以在多个基板中使用公共(common)指标(对准信息)，除非曝光条件发生改变。

当形成多个图案层中的预定图案层时，有时使用与全局对准方法不同的对准方法。例如，在通过使用模具于每个基板上的压印材料中形成图案的压印装置中，作为模具和基板之间的对准方法，逐个管芯对准方法(die-by-die alignment method)是主流。逐个管芯对准方法对基板上的每个压射区域执行模具和基板之间的对准。因此，在通过使用采用逐个管芯对准方法的光刻装置(例如，压印装置)在基板上形成多个压射区域的情况下，压射区域的布置可以针对每个基板改变。因此，当通过使用全局对准方法在已经通过使用逐个管芯对准方法形成的图案层上形成图案层时，可能难以在多个基板中使用公共指标(对准信息)。

引文列表

专利文献

PTL 1:日本专利特开No.9-7919

发明内容

本发明提供了有利于例如在基板上形成多个图案层的技术。

根据本发明的一个方面，提供了通过使用包括第一光刻装置和第二光刻装置的多个光刻装置在基板上形成多个图案层的图案形成方法，该方法包括：第一步骤，基于通过对由采用全局对准方法的光刻装置在基板上形成的多个标记使用逐个管芯对准方法获得的对准信息，通过采用逐个管芯对准方法的第一光刻装置形成第一图案层；以及第二步骤，基于通过对由第一光刻装置在第一步骤中在基板上形成的多个压射区域使用全局对准方法获得的对准信息，通过第二光刻装置形成第二图案层以与第一图案层重叠。

从下面参考附图对示例性实施例的描述中，本发明的其它特征将变得清楚。

附图说明

[图1A]图1A是示出在第一图案层上形成第二图案层以彼此重叠的示例的图；

[图1B]图1B是示出基板上的多个压射区域的布置示例的图；

[图1C]图1C是示出基板上的多个压射区域的布置示例的图；

[图2]图2是示出压印装置的布置的示意图；

[图3]图3是示出曝光装置的布置的示意图；

[图4]图4是示出图案形成方法的流程图；

[图5A]图5A是示出通过使用曝光装置在基板上形成多个标记的步骤的图；

[图5B]图5B是示出其上已经形成多个标记的基板的图；

[图6A]图6A是示出通过使用压印装置在基板上形成第一图案层的步骤的图；

[图6B]图6B是示出其上已经形成第一图案层的基板的图；

[图7]图7是示出变形单元的布置的图；

[图8]图8是示出通过第一光刻装置在基板上形成的多个压射区域的布置的图；

[图9A]图9A是示出通过使用曝光装置在基板上形成多个标记的步骤的图；

[图9B]图9B是示出其上已经形成多个标记的基板的图；

[图10A]图10A是示出通过使用压印装置在基板上形成第一图案层的步骤的图；

[图10B]图10B是示出在压印装置中使用的模具的图；

[图10C]图10C是用于说明压印装置中的模具和基板之间的对准的图；和

[图10D]图10D是用于说明压印装置中的模具和基板之间的对准的图。

具体实施方式

下面将参考附图描述本发明的示例性实施例。注意，在所有附图中，相同的附图标记表示相同的构件，并且将不给出对其重复的描述。将在下面描述使用压印装置等作为采用逐个管芯对准方法的第一光刻装置和使用不同于压印装置的曝光装置作为采用全局对准方法的第二光刻装置的示例。假设通过第一光刻装置在基板上形成的多个压射区域中的每一个包括多个部分区域，每个部分区域应当由第二光刻装置转印原版(掩模)的图案。也就是说，第一光刻装置(压印装置)在一次压射中对多个区域执行压印处理(执行所谓的多区域压印处理)，其中原版的图案应当通过第二光刻装置转印到该多个区域中的每一个。本发明不限于第一光刻装置执行多区域压印处理的情况。本发明还可以应用于这样的情况：其中，例如，对基板上的各个区域分别执行压印处理操作，其中原版的图案应当通过第二光刻装置转印到该多个区域中的每一个。

第一实施例

将描述根据本发明的第一实施例的图案形成方法。在制造半导体器件等时，通常使用光刻装置在基板上形成图案层的步骤被重复，从而在基板上重叠多个图案层。每个图案层可以通过对由光刻装置形成了抗蚀剂图案的基板执行诸如蚀刻之类的处理来形成。最近，当在基板上形成多个图案层时，有时通过使用多个光刻装置和不同类型的对准方法来形成每个图案层。例如，在经由投影光学系统将原版(掩模)的图案转印到基板的曝光装置(第二光刻装置)中，使用全局对准方法作为掩模和基板之间的主要对准方法。另一方面，在通过使用原版(模具)在供给到基板上的压印材料中形成图案的压印装置(第一光刻装置)中，使用逐个管芯对准方法作为在掩模和基板之间的主要对准方法。

在全局对准方法中，如果多个基板中的压射区域的布置的再现性落入允许范围内，则除非曝光条件改变，否则可以在多个基板中使用公共对准信息。对准信息可以包括例如基板上的压射区域的布置信息和关于每个压射区域的形状的校正量的信息。然而，当通过使用采用逐个管芯对准方法的光刻装置(压印装置)在基板上形成多个压射区域时，可以针对每个基板改变压射区域的布置。因此，在通过使用全局对准方法在已经通过使用逐个管芯对准方法形成的图案层上形成图案层时，可能难以在多个基板中使用公共对准信息。

图1A至图1C是示出其中采用全局对准方法的曝光装置在由采用逐个管芯对准方法的压印装置形成的第一图案层上形成第二图案层以彼此重叠的示例的图。如图1A所示，与压印装置不同，曝光装置将掩模40b的图案41转印到由压印装置在基板10上形成的各个压射区域mp21至mp24中的多个部分区域13a中的每一个。例如，曝光装置测量设置在基板10上的标记mx2和my2的位置，并获得基板上的压射区域(部分区域)的布置信息(对准信息)。然后，根据获得的对准信息，掩模40b的图案41被转印到基板上的多个部分区域13a(压射区域)中的每一个。这使得可以将掩模40b的图案41转印到基板上的多个部分区域13a中的每一个，并且在由压印装置形成的第一图案层上形成第二图案层以彼此重叠。如果在掩模40b的图案41和基板上的每个部分区域13a之间发生形状差异，则可以在实际曝光中通过在测试基板上预先形成它们的图案，并且测量它们的图案之间的位置偏差和变形量来校正形状差异。注意，当通过使用压印装置在图案层中形成图案时，每个压射区域对应于在模具上形成的图案区域，而当通过使用不同于压印装置的曝光装置来在图案层中形成图案时，每个压射区域对应于在掩模上形成的图案区域。图1A至图1C是示出形成在第一图案层中的压射区域mp21至mp24和形成在第二图案层中的压射区域13a的尺寸不同的情况的图。在图1A至图1C中，由压印装置形成的压射区域mp21至mp24中的每一个包括应当由曝光装置形成的多个压射区域13a。

如上所述，如果多个基板中的压射区域(部分区域)的布置的再现性落在允许范围内，则除非曝光条件发生变化，否则采用全局对准方法的曝光装置可以在多个基板中使用公共对准信息。然而，由于在压印装置中对基板上的每个压射区域执行对准，因此当通过压印装置在基板上形成多个压射区域时，压射区域(部分区域)的布置可以针对每个基板改变。假设其中例如通过压印装置在多个基板10中的每一个上形成第一图案层的情况。此时，多个压射区域mp21至mp24可以如图1B中所示的那样布置在一个基板10上，并且多个压射区域mp21至mp24可以如图1C中所示的那样布置在另一基板10上。因此，多个基板中的压射区域(部分区域)的布置的再现性落在允许范围之外，并且可能难以在多个基板中使用公共对准信息。当通过压印装置形成第一图案层时，在多个基板中的压射区域的布置的这种差异在通过执行压印处理来在其上没有形成图案或标记的基板上形成第一图案层时变得特别明显。这是因为不能参考设置在每个基板上的符号(例如，标记)来执行模具和每个基板10之间的对准。

因此，第一实施例的图案形成方法基于通过采用全局对准方法的光刻装置在基板上形成的多个标记中的每一个的位置，通过压印装置(第一光刻装置)形成第一图案层。然后，根据通过全局对准方法获得的且针对由压印装置在每个基板上形成的多个压射区域(部分区域)的对准信息，曝光装置在第一图案层上形成第二图案层以使得彼此重叠。也就是说，第一实施例的图案形成方法参考通过采用全局对准方法的曝光装置在基板上形成的多个标记，通过压印装置形成第一图案层。然后，曝光装置在第一图案层上形成第二图案层。注意，被配置成形成多个标记的曝光装置可以是被配置成形成第二图案层的曝光装置(第二光刻装置)。

通常，曝光装置被配置成能够比压印装置更精确地执行保持基板10的基板台的位置控制。因此，曝光装置甚至可以在没有形成图案或标记的基板10上精确地形成多个标记。也就是说，即使曝光装置仅通过执行基板台的位置控制来在基板上形成多个标记，该曝光装置也可以以高再现性在多个基板中布置多个标记。因此，通过参考由曝光装置形成的多个标记使用压印装置形成第一图案层可以提高多个基板中的压射区域的布置的再现性。结果，当通过曝光装置在第一图案层上形成第二图案层时，可以在多个基板中使用公共对准信息。

下面将描述本实施例的图案形成方法。

压印装置1的布置

首先，将参考图2来描述被配置成在基板上形成第一图案层的压印装置1的布置。压印装置1通过使用已经在其上形成图案12和标记(对准标记)的模具8来执行在基板上形成压印材料14的压印处理。例如，压印装置1在模具8与基板上的压印材料14接触的状态下固化压印材料14。然后，压印装置1可以通过加宽模具8和基板10之间的间隔并且使模具8与固化的压印材料14分离(脱模)而在基板上形成由压印材料14制成的图案。固化压印材料14的方法包括使用热的热循环方法和使用光的光固化方法。在第一实施例中，将描述采用光固化方法的示例。光固化方法是通过将作为压印材料14的未固化的紫外线固化树脂供给到基板上并在模具8和压印材料14彼此接触的状态下用光(紫外线)照射压印材料14来固化压印材料14的方法。

图2是示出被配置成在基板上形成第一图案层的压印装置1的布置的示意图。压印装置1可以包括光照射单元2、模具保持单元11、基板台4、供给单元5、对准测量单元20和控制单元7。控制单元7包括例如CPU和存储器，并且控制压印处理(控制压印装置1的各个单元)。

在压印处理中，光照射单元2利用固化压印材料14的光(紫外线)通过模具8照射基板上的压印材料14。光照射单元2可以包括例如将从光源发射的光调节为适合于压印处理的光的光学元件。例如当采用热循环方法时，代替光照射单元2，设置向压印材料14施加用于使作为压印材料14的热固性树脂固化的热的热源单元。

模具8具有矩形外形和图案部分MP，在该图案部分MP中，可以是应当转印到基板10的电路图案的三维图案12已经被形成在面向基板10的表面上。本实施例中的模具8的图案部分MP包括四个图案12a至12d。然而，本发明不限于此，并且图案部分MP可以包括一个或多个图案12。模具8例如由能够透射紫外线的材料(诸如石英)制成。模具8可以在具有图案部分MP的表面的相对侧的表面上包括空腔28(凹部)。

例如，模具保持单元11可被配置成保持和移动模具8。模具保持单元11可以通过例如用真空吸力或静电力夹持模具8来保持模具8。例如，当模具保持单元11利用真空吸力来保持模具8时，模具保持单元11连接到安装在外部的真空泵(未示出)，并且通过打开/关闭真空泵来切换模具8的安装/拆卸。模具保持单元11在其中心部(内部)具有开孔区域，以用由照射单元2发射的光来照射基板10。该开孔区域包括被配置成使得包括模具的空腔28和开孔区域的一部分在内的空间成为大致密闭空间的光透射构件(例如玻璃板)。包括真空泵等的压力调节器(未示出)可以调节空间内部的压力。例如，当使模具8和基板上的压印材料14彼此接触时，压力调节器可通过使空间内的压力高于外部的压力而使图案部分MP朝向基板10变形为凸形。这使得可以逐渐使图案部分MP从其中心部分与压印材料14接触，并且防止气体(空气)被捕获在压印材料14和模具8的图案12的凹部之间。结果，压印材料14可以填充模具8的图案12的每个角落，使得可以防止在由压印材料14制成的图案中引起缺损。

此外，模具保持单元11包括诸如线性马达或气缸之类的致动器，并且在Z方向上驱动模具8以使模具8和基板上的压印材料14彼此接触或使它们彼此分离。当使模具8和压印材料14彼此接触时，模具保持单元11需要精确地执行对准。因此，模具保持单元11可以由多个驱动系统形成，诸如粗驱动系统和精细驱动系统。除了在Z方向上驱动模具的功能之外，模具保持单元11可以具有在X和Y方向以及q方向(围绕Z轴的旋转方向)上调节模具8的位置的位置调节功能，校正模具8的倾斜的倾斜功能等。在第一实施例的压印装置1中，模具保持单元11执行改变模具8和基板10之间的距离的操作。然而，基板台4的基板驱动单元4b可以执行该操作，或者模具保持单元11和基板驱动单元4b两者可以相对地执行该操作。

作为基板10，例如使用单晶硅基板或SOI(绝缘体上硅)基板。供给单元5将压印材料14供给到基板10的上表面(被处理面)。

基板台4包括基板保持单元4a和基板驱动单元4b，并且通过在使模具8和压印材料14彼此接触时在X方向和Y方向上移动模具8和压印材料14来执行模具8和基板10之间的对准。基板保持单元4a通过例如真空吸力或静电力保持基板10。基板驱动单元4b包括诸如线性马达或脉冲马达之类的致动器，并且在X方向和Y方向上沿着引导件18驱动基板保持单元4a(基板10)。基板驱动单元4b可以由多个驱动系统形成，诸如分别在X方向和Y方向上的粗驱动系统和精细驱动系统。此外，基板驱动单元4b可以具有在Z方向上驱动基板10的驱动功能、通过在q方向上可旋转地驱动基板10来调节基板10的位置的位置调节功能、校正基板10的倾斜的倾斜功能，等等。在第一实施例的压印装置1中，基板驱动单元4b执行模具8和基板10之间的对准。然而，模具保持单元11可以执行对准，或者基板驱动单元4b和模具保持单元11两者可以相对地执行对准。

基板台4的位置可以通过编码器19测量，编码器19包括设置在引导件18中的标尺19a和传感器19b，传感器19b用光照射标尺19a的表面并接收来自标尺19a的反射光。传感器19b可以设置在例如基板驱动单元4b中。在第一实施例的压印装置1中，通过使用编码器19来测量基板台4的位置。然而，本发明不限于此，并且可以通过使用例如激光干涉仪来测量基板台4的位置。例如，激光干涉仪可以用激光束照射基板台4的侧表面，基于由侧表面反射的激光束来检测从基板台4上的基准位置的位移，并且测量基板台4的位置。模具保持单元11的位置也可以如在基板台4的位置的测量中那样通过使用编码器或激光干涉仪来测量。

对准测量单元20经由半透半反镜22检测设置在模具上的标记和设置在基板上的标记，并且基于该检测结果测量模具上的标记和基板上的标记的相对位置。控制单元7控制模具保持单元11和基板台4，使得由对准测量单元20测量的模具上的标记和基板上的标记的相对位置变为目标相对位置，由此使模具8和基板10对准。供给单元5将压印材料14(未固化树脂)供给(施加)到基板上。如上所述，在第一实施例的压印装置1中，使用具有如下性质的紫外线固化树脂作为压印材料14：该紫外线固化树脂被紫外线照射时被固化。

曝光装置30的布置

现在将参考图3描述被配置成在基板上形成多个标记和第二图案层的曝光装置30的布置。图3是示出曝光装置的布置的示意图。这里将描述经由投影光学系统33将原版(掩模40)的图案转印到基板上的步进和扫描型曝光装置(扫描器)。然而，可以使用步进和重复型曝光装置(步进器)。曝光装置30可以包括例如照明光学系统31、掩模台32、投影光学系统33、基板台34、对准测量单元35和控制单元36。控制单元36包括例如CPU和存储器，并且控制曝光处理(控制曝光装置30的各个单元)。

从光源(未示出)发射的光进入照明光学系统31，并在掩模上形成在例如X方向上的长带状或弓形狭缝状曝光区域。掩模40和基板10分别由掩模台32和基板台34保持，并且经由投影光学系统33布置在几乎光学共轭的位置(投影光学系统33的物面和像面)。投影光学系统33具有预定的投影倍率(例如，x1或x1/2)，并将形成在掩模40上的图案投影到基板10上。掩模台32和基板台34以与投影光学系统33的投影倍率相对应的速度比在垂直于投影光学系统33的光轴方向(Z方向)的方向(例如，Y方向)上彼此同步地被扫描。这使得可以将形成在掩模40上的图案转印到基板上的每个压射区域(部分区域13a)。通过在逐步移动基板台34的同时对基板上的多个压射区域中的每一个(部分区域13a)重复该扫描曝光，可以完成对一个基板10的曝光处理。

第一测量单元37测量掩模台32的位置。第一测量单元37包括例如激光干涉仪，用光照射掩模台32的侧表面，并且基于由侧表面反射的光获得从掩模台32上的基准位置起的位移。这允许第一测量单元37测量掩模台32的位置。第二测量单元38测量基板台34的位置。第二测量单元38包括例如激光干涉仪，用光照射基板台34的侧表面，并且基于侧表面反射的光获得从基板台34上的基准位置起的位移。这允许第二测量单元38测量基板台34的位置。

对准测量单元35测量基板上的多个压射区域(部分区域13a)中的一些代表性压射区域(样本压射区域)的位置，以便使用全局对准方法执行掩模40和基板10之间的对准。这允许控制单元36通过对由对准测量单元35测量的每个样本压射区域的位置执行统计处理来获得在基板上的所有压射区域中使用的公共指标(对准信息)。在第一实施例中，对准测量单元35被设置为离轴测量单元，其在不插入投影光学系统33的情况下测量每个样本压射区域的位置。然而，本发明不限于此。对准测量单元35可以被设置为例如经由投影光学系统33测量每个样本压射区域的位置的TTL(通过透镜)测量单元。

图案形成方法

现在将参考图4描述本实施例的图案形成方法。图4是示出根据本实施例的图案形成方法的流程图。在步骤S1中，通过使用采用全局对准方法的光刻装置(曝光装置)在基板上形成多个标记。如上所述，被配置成在基板上形成多个标记的光刻装置可以是被配置成在基板上形成第二图案层的第二光刻装置(曝光装置30)。图5A是示出通过使用曝光装置30在基板上形成多个标记的步骤的图。如图5A所示，在该步骤中，例如通过使用其上已经形成多个标记RX1和RY1的掩模40a，通过曝光装置30将设置在掩模40a上的多个标记RX1和RY1转印到基板上的处理被重复。如图5B所示，这使得可以在基板上形成多个标记rx1和ry1。通过如上所述的那样利用曝光装置30在基板上形成多个标记，可以以高再现性在多个基板中的每个基板上布置多个标记。

如上所述，当使用其上没有形成图案或标记的基板10时，本发明的效果变得特别显著。然而，当使用其上已经形成图案和标记的基板10时，也可以获得本发明的效果。因此，虽然5A示出了在没有形成图案或标记的基板10上形成多个标记的示例，但是本发明不限于此。例如，在步骤S1中，可以在其上已经形成图案和标记的基板上形成多个标记。在本实施例的步骤S1中，已经示出了在基板上仅形成多个标记的示例。然而，除了该多个标记之外，可以在基板上形成图案。

在步骤S2(第一步骤)中，基于通过采用全局对准方法的光刻装置在基板上形成的多个标记中的每一个的位置，第一光刻装置(压印装置1)在基板上形成第一图案层。图6A是示出通过使用压印装置1在基板上形成第一图案层的步骤的图。在该步骤中，通过使用模具8，将在具有包括多个图案12a至12d和多个标记MX2和MY2的图案部分MP的模具8上设置的多个(四个)图案12a至12d转印到基板上的压印处理被重复。

在每个压印处理操作中，在模具8和基板上的压印材料14彼此接触的状态下，通过逐个管芯对准方法执行模具8和基板10之间的对准。可以控制基板台4使得例如在步骤S1中形成在基板上的多个标记rx1和ry1与在XY方向上设置在模具8的图案部分MP中的多个标记MX2和MY2的相对位置成为目标相对位置。与模具8接触的压印材料14被用光(紫外线)照射并固化。然后，使模具8与固化的压印材料14分离。这使得可以将设置在模具8上的多个图案12a至12d转印到基板上。通过在基板10的整个表面上重复压印处理，如图6B所示，可以在基板上形成第一图案层。通过参考如上所述由曝光装置30在基板上形成的多个标记，由压印装置1在基板上形成第一图案层，可以以高再现性在多个基板中布置多个压射区域mp。注意，如图6B所示，由压印装置1在基板上形成的每个压射区域mp可以包括多个部分区域13a，在步骤S3中，曝光装置30应当将掩模40的图案转印到该多个部分区域13a中的每一个。

注意，模具8的图案部分MP可以例如具有包括诸如由于制造误差、热变形等所致的放大分量或梯形分量之类的分量的形状。为了消除这一点，可以为压印装置1的模具保持单元11设置通过向模具8的侧表面上的多个部分添加力而使图案部分MP变形的变形单元6(模具形状校正机构)。图7是示出当从下侧(-Z方向)观察模具8时的变形单元6的布置的图。变形单元6包括例如多个致动器6a。在图7所示的示例中，为模具8的每一侧设置六个致动器6a。每个致动器6a单独地向模具8的侧表面添加力，从而使模具8的图案部分MP变形。在步骤S2中，压印装置1可以通过利用变形单元6使模具8的图案部分MP变形来执行模具8和基板10之间的对准。

在步骤S3(第二步骤)中，第二光刻装置(曝光装置30)形成第二图案层以重叠在于步骤S2中由第一光刻装置(压印装置1)在基板上形成的第一图案层上。例如，曝光装置30通过全局对准方法获得针对由第一光刻装置(压印装置1)在基板上形成的多个压射区域mp(部分区域13a)的对准信息。如上所述那样获得的对准信息可以在多个基板中具有几乎相同的值，这是因为该多个压射区域mp通过步骤S1和S2以高再现性被布置在多个基板中。因此，可以在多个基板中共用对准信息。然后，如图1A所示，曝光装置30根据获得的对准信息执行将掩模40b的图案41转印到基板上的多个部分区域13a的每一个上的扫描曝光。这允许曝光装置30将掩模40b的图案41转印到每个压射区域mp中的多个部分区域13a中的每一个，并且在第一图案层上形成第二图案层。

如上所述，第一实施例的图案形成方法基于通过采用全局对准方法的光刻装置在基板上形成的多个标记中的每一个的位置，由压印装置1形成第一图案层。然后，根据通过全局对准方法获得的并且针对通过第一光刻装置在基板上形成的多个压射区域mp的对准信息，曝光装置30在第一图案层上形成第二图案层以彼此重叠。通过这些步骤，即使通过使用全局对准方法在通过使用逐个管芯对准方法形成的图案层上形成图案层，也可以在多个基板中使用公共对准信息。

第二实施例

在第一实施例中，已经描述了通过使用其上已经在压印装置1中形成多个图案12的模具8执行压印处理的示例(执行多区域压印处理的示例)。在如上所述的那样已经在其上形成多个图案12的模具8中，由于制造误差等，模具上的每个图案12的形状和取向有时不同。结果，在一个压射区域mp中的多个部分区域13a中的形状和取向不同。在这种情况下，如果在一个压射区域mp中的多个部分区域13a中共用对准信息，则曝光装置30可能难以精确地将掩模40b的图案41转印到每个部分区域13a。因此，在第二实施例中，获得对于由第一光刻装置(压印装置1)在基板上形成的每个压射区域mp中的每个位置的部分区域13a的对准信息。然后，通过使用关于包括在每个压射区域mp中的多个部分区域13a中的每一个的不同的对准信息来转印掩模40b的图案41。

例如，如图8所示，假设每个压射区mp包括多个(四个)部分区域13a的情况，该多个(四个)部分区域13a包括第一部分区域13a₁和第二部分区域13a₂。在这种情况下，在图4所示的流程图的步骤S3中，曝光装置30通过全局对准方法获得针对布置在每个压射区域mp的左上方的第一部分区域13a₁的对准信息(第一对准信息)。例如，曝光装置30通过全局对准方法通过使用设置在基板上的多个第一部分区域13a₁中的一些代表性第一部分区域13a₁中的标记来获得第一对准信息。类似地，曝光装置30通过全局对准方法获得针对布置在每个压射区域mp的右上方的第二部分区域13a₂的对准信息(第二对准信息)。例如，曝光装置30通过全局对准方法通过使用设置在基板上的多个第二部分区域13a₂中的一些代表性第二部分区域13a₂中的标记来获得第二对准信息。曝光装置30在将掩模40b的图案41转印到多个第一部分区域13a₁中的每一个时使用第一对准信息，并且在将掩模40b的图案41转印到多个第二部分区域13a₂中的每一个时使用第二对准信息。这使得即使在基板上的每个压射区域mp中包括的多个部分区域13a中的形状和取向不同也可以精确地将掩模40b的图案41转印到多个部分区域13a中的每一个。

注意，在图4所示的流程图的步骤S3中，可以通过曝光装置30以与每个压射区域mp中的部分区域13a的位置相对应的顺序执行转印掩模40b的图案41的处理。例如，通过曝光装置30对基板上的多个压射区域mp执行将掩模40b的图案41转印到每个第一部分区域13a₁的处理。之后，可以对基板上的多个压射区域mp执行将掩模40b的图案41转印到每个第二部分区域13a₂的处理。在这种情况下，当将掩模40b的图案41转印到多个第一部分区域13a₁中的每一个时可以使用第一对准信息，并且当将掩模40b的图案41转印到多个第二部分区域13a₂中的每一个时可以使用第二对准信息。

第三实施例

在第一实施例中，已经描述了通过使用曝光装置30在基板10上形成多个标记以对应于在步骤S1中在模具8上形成的多个图案12中的每一个的示例。然而，在步骤S2中，当执行模具8和基板10之间的对准时，仅使用形成在基板上的多个标记中的一些标记。因此，为了增加生产量，在步骤S1中，可以在基板上仅形成在步骤S2中执行模具8和基板10之间的对准所需数量的标记。因此，在第三实施例中，将描述在基板上形成在步骤S2中执行模具8和基板10之间的对准所需数量的标记的示例。

图9A是示出通过使用曝光装置30在基板上形成多个标记的步骤S1的图。例如，如图9A所示，在步骤S1中由曝光装置30使用的掩模40c在其中心包括可以测量X方向和Y方向上的位置的十字形标记RXY1。通过曝光处理在基板上形成标记rxy1。如图9B所示，在步骤S1中，通过使用曝光装置30在基板上形成多个标记rxy1，以便为应当在步骤S2中由第一光刻装置在基板上形成的每个压射区域mp提供至少两个标记rxy1。

图10A是示出通过使用压印装置1在基板上形成第一图案层的步骤S2的图。如图10A所示，在步骤S2中由压印装置1使用的模具8包括用于执行与形成在基板上的标记rxy1的对准的多个标记MXY2。10B是示出在步骤S2中由压印装置1使用的模具8的图。在模具8的图案部分MP中，在其中心部分形成多个(四个)图案12a至12d，并且在四个角处形成标记MXY2a至MXY2d。

现在将描述压印装置1中的模具8和基板10之间的对准。图10C和图10D是用于说明压印装置1中的模具8和基板10之间的对准的图。例如，如图10C和图10D所示，压印装置1控制基板台4以使得基板上的标记rxy1a和模具上的标记MXY2a的相对位置变为目标相对位置。然后，压印装置1控制基板台4和变形单元6以使得基板上的标记rxy1b和模具上的标记MXY2b的相对位置变为目标相对位置。类似地，压印装置1控制基板台4和变形单元6以使得基板上的标记rxy1c和模具上的标记MXY2c的相对位置变为目标相对位置。这使得可以参考在步骤S1中在基板上形成的多个标记rxy1来将模具8的图案12a至12d转印到基板上。因此，可以以高再现性在多个基板中布置多个压射区域。

在步骤S3中，根据针对通过压印装置1在基板上形成的多个压射区域mp(部分区域13a)的对准信息，通过曝光装置30在第一图案层上形成第二图案层以彼此重叠。在第三实施例中，由于通过步骤S1和S2在多个基板中以高再现性布置多个压射区域mp，因此也可以在多个基板中使用公共对准信息。

物品的制造方法的实施例

根据本发明的实施例的制造物品的方法适合于制造物品，该物品例如是诸如半导体器件之类的电子器件或具有微结构的元件。根据本实施例的制造物品的方法包括使用上述图案形成方法在施加到基板上的光致抗蚀剂上形成潜像图案的步骤(曝光基板的步骤)和处理其上已经在前一步骤中形成潜像图案的基板的步骤。该制造方法还包括其它已知的步骤(氧化、沉积、气相沉积、掺杂、平面化、蚀刻、抗蚀剂剥离、切割、粘合、封装等)。与传统方法相比，根据本实施例的制造物品的方法在物品的性能、质量、生产率和生产成本中的至少一个方面是有利的。

其他实施例

本发明的一个或多个实施例也可以由读出并执行在存储介质(其也可被更完整地称作‘非瞬时计算机可读存储介质’)上记录的计算机可执行指令(例如，一个或多个程序)以执行上述实施例中的一个或多个实施例的功能和/或包括用于执行上述实施例中的一个或多个实施例的功能的一个或多个电路(例如，专用集成电路(ASIC))的系统或装置的计算机来实现，以及通过由系统或装置的计算机例如通过读出并执行来自存储介质的计算机可执行指令以执行上述实施例中的一个或多个实施例的功能并且/或者控制一个或多个电路以执行上述实施例中的一个或多个实施例的功能来执行的方法来实现。计算机可以包括一个或多个处理器(例如，中央处理单元(CPU)、微处理单元(MPU))并且可以包括用来读出并执行计算机可执行指令的单独计算机或单独处理器的网络。计算机可执行指令可以例如从网络或者存储介质被提供给计算机。存储介质可以包括例如硬盘、随机存取存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、分布式计算系统的存储装置、光盘(诸如紧凑盘(CD)、数字多用途盘(DVD)或者蓝光盘(BD)^TM)、闪存装置、存储卡等中的一个或多个。

尽管已经参考示例性实施例描述了本发明，但是应当理解，本发明不限于所公开的示例性实施例。以下权利要求的范围应被赋予最宽泛的解释，以便包括所有这样的修改以及等同结构和功能。

本申请要求于2014年9月30日提交的日本专利申请No.2014-202123的优先权，其全部内容通过引用结合于此。

Claims (9)

1.一种图案形成方法，通过使用包括第一光刻装置和第二光刻装置的多个光刻装置在多个基板中的每个基板上形成多个图案层，所述第一光刻装置采用逐个管芯对准方法，第二光刻装置采用全局对准方法，所述方法包括以下步骤：

通过使用采用全局对准方法的光刻装置在所述多个基板中的每个基板上仅形成多个对准标记；

基于通过对所述多个对准标记执行逐个管芯对准获得的第一对准信息，通过第一光刻装置在所述多个基板中的每个基板上形成第一图案层；以及

基于通过对由第一光刻装置分别形成以图案的第一图案层中的多个压射区域执行全局对准获得的第二对准信息，通过第二光刻装置形成第二图案层以与第一图案层重叠，

其中对所述多个基板中的每个基板获得第一对准信息，并且从所述多个基板中的一个基板获得第二对准信息。

2.根据权利要求1所述的方法，其中，第一图案层中的所述多个压射区域中的每一个包括要由第二光刻装置形成于第二图案层中的多个部分区域，以及

通过由第二光刻装置将原版的图案转移到所述多个部分区域中的每一个，第二图案层被形成为与第一图案层重叠。

3.根据权利要求2所述的方法，其中，所述多个部分区域包括第一部分区域和第二部分区域，并且形成第二图案层的步骤包括：

通过使用对所述多个压射区域的第一部分区域进行全局对准获得的对准信息作为第二对准信息，在将原版的图案转印到第一部分区域，以及

通过使用对所述多个压射区域的第二部分区域进行全局对准获得的对准信息作为第二对准信息，将原版的图案转印到第二部分区域。

4.根据权利要求3所述的方法，其中，

通过第二光刻装置将原版的图案转印到第一部分区域的处理是在所述多个压射区域上执行的，并且然后

通过第二光刻装置将原版的图案转印到第二部分区域的处理是在所述多个压射区域上执行的。

5.根据权利要求1所述的方法，其中，通过使用第二光刻装置在基板上形成所述多个对准标记。

6.根据权利要求1所述的方法，其中，第二对准信息在多个基板中共用。

7.根据权利要求1所述的方法，其中，第一光刻装置是被配置成通过使用模具在基板上形成压印材料的第一图案层的压印装置。

8.根据权利要求1所述的方法，其中，第二光刻装置是被配置成经由投影光学系统将原版的图案转印到基板的曝光装置。

9.一种制造物品的方法，所述方法包括以下步骤：

使用图案形成方法在多个基板中的每个基板上形成图案；

处理其上已经形成图案的所述多个基板中的每个基板以制造制品，

其中所述图案形成方法是通过使用包括第一光刻装置和第二光刻装置的多个光刻装置在所述多个基板中的每个基板上形成多个图案层的方法，所述第一光刻装置采用逐个管芯对准方法，第二光刻装置采用全局对准方法，并且包括以下步骤：

通过使用采用全局对准方法的光刻装置在所述多个基板中的每个基板上仅形成多个对准标记；

基于通过对所述多个对准标记执行逐个管芯对准获得的第一对准信息，通过第一光刻装置在所述多个基板中的每个基板上形成第一图案层；以及

基于通过对由第一光刻装置分别形成以图案的第一图案层中的多个压射区域执行全局对准获得的第二对准信息，通过第二光刻装置形成第二图案层以与第一图案层重叠，

其中对所述多个基板中的每个基板获得第一对准信息，并且从所述多个基板中的一个基板获得第二对准信息。