CN107085352B - 压印装置以及物品制造方法 - Google Patents

压印装置以及物品制造方法 Download PDF

Info

Publication number
CN107085352B
CN107085352B CN201710070872.9A CN201710070872A CN107085352B CN 107085352 B CN107085352 B CN 107085352B CN 201710070872 A CN201710070872 A CN 201710070872A CN 107085352 B CN107085352 B CN 107085352B
Authority
CN
China
Prior art keywords
imprint material
imprint
mold
light
illuminance
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN201710070872.9A
Other languages
English (en)
Other versions
CN107085352A (zh
Inventor
饭村晶子
伊藤俊树
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Canon Inc
Original Assignee
Canon Inc
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Canon Inc filed Critical Canon Inc
Publication of CN107085352A publication Critical patent/CN107085352A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN107085352B publication Critical patent/CN107085352B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • GPHYSICS
    • G03PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03FPHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
    • G03F7/00Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
    • G03F7/0002Lithographic processes using patterning methods other than those involving the exposure to radiation, e.g. by stamping
    • GPHYSICS
    • G03PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03FPHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
    • G03F7/00Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
    • G03F7/20Exposure; Apparatus therefor
    • G03F7/2002Exposure; Apparatus therefor with visible light or UV light, through an original having an opaque pattern on a transparent support, e.g. film printing, projection printing; by reflection of visible or UV light from an original such as a printed image
    • G03F7/2004Exposure; Apparatus therefor with visible light or UV light, through an original having an opaque pattern on a transparent support, e.g. film printing, projection printing; by reflection of visible or UV light from an original such as a printed image characterised by the use of a particular light source, e.g. fluorescent lamps or deep UV light
    • GPHYSICS
    • G03PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03FPHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
    • G03F7/00Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
    • G03F7/70Microphotolithographic exposure; Apparatus therefor
    • G03F7/70058Mask illumination systems
    • G03F7/70125Use of illumination settings tailored to particular mask patterns
    • GPHYSICS
    • G03PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03FPHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
    • G03F7/00Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
    • G03F7/70Microphotolithographic exposure; Apparatus therefor
    • G03F7/708Construction of apparatus, e.g. environment aspects, hygiene aspects or materials
    • G03F7/70808Construction details, e.g. housing, load-lock, seals or windows for passing light in or out of apparatus
    • G03F7/70825Mounting of individual elements, e.g. mounts, holders or supports

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Epidemiology (AREA)
  • Public Health (AREA)
  • Environmental & Geological Engineering (AREA)
  • Shaping Of Tube Ends By Bending Or Straightening (AREA)
  • Exposure Of Semiconductors, Excluding Electron Or Ion Beam Exposure (AREA)
  • Toxicology (AREA)
  • Oral & Maxillofacial Surgery (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)

Abstract

本发明提供压印装置以及物品制造方法。所述压印装置通过在使模具与自由基聚合性压印材料接触的状态下用光照射压印材料使压印材料固化,来形成图案。所述压印装置包括被构造为用光照射压印材料的照射器、以及被构造为控制所述照射器的控制器。令Ic为照射压印材料的光的照度,tc为用光照射压印材料的时间,k为系数,并且PD为经受光的照射的压印材料的目标光聚合度,控制器根据下式来确定照射时间:
Figure DDA0001222712500000011

Description

压印装置以及物品制造方法
技术领域
本发明涉及一种压印装置以及物品制造方法。
背景技术
如下的压印技术正受到关注:将压印材料放置在基板上,并且通过在使模具与压印材料接触的同时用光照射来使压印材料固化,从而将模具的图案转印到压印材料上。压印材料的固化程度取决于照射压印材料的光的量。日本特开2012-099197号公报描述了一种双面压印装置,其中,使布置在下侧压模(stamper)中的UV(ultra violet,紫外线)光源的照射时间短于布置在上侧压模中的UV光源的照射时间。在该双面压印装置中,由于脱放(release)所需的力取决于照射时间,所以能够在从下侧压模脱放转印材料之后,从上侧压模脱放转印材料。“光敏树脂的基础和实际使用”(“Basis and Practical Use ofPhotosensitive Resin”,CMC,supervised by Kiyoshi Akamatsu)的第242-243页描述了自由基聚合性抗蚀剂的化学反应速度与照度(illuminance)的平方根成比例。
在传统的压印装置中,预先优化用光照射压印材料的时间,并且通过根据照射时间控制对压印材料的光照射来使压印材料固化。因此,如果照度由于例如光源的劣化而降低,则压印材料的固化可能变得不充分。在传统的压印装置中,自由基聚合性压印材料的光聚合度(固化的程度)不被自动地调整为目标值。
发明内容
本发明提供了一种有利于在使用压印材料的压印装置中优选地控制自由基聚合性压印材料的光聚合度的技术。
本发明的第一方面提供了一种压印装置,其用于通过在使模具与自由基聚合性压印材料接触的状态下用光照射压印材料使压印材料固化,来形成图案,所述压印装置包括:照射器,其被构造为用光照射压印材料;以及控制器,其被构造为控制所述照射器,其中,令Ic为照射压印材料的光的照度,tc为用光照射压印材料的时间,k为系数,并且PD为经受光的照射的压印材料的目标光聚合度,所述控制器根据下式来确定照射时间:
Figure BDA0001222712480000021
本发明的第二方面提供了一种物品制造方法,所述物品制造方法包括:通过使用限定为本发明的第一方面的压印装置来在基板上形成图案;以及在形成图案的步骤中,对形成有图案的基板进行处理。
本发明的第三方面提供了一种压印装置,其用于通过在使模具与自由基聚合性压印材料接触的状态下、用光照射压印材料使压印材料固化,来形成图案,所述压印装置包括:照射器,其被构造为用光照射压印材料;以及控制器,其被构造为控制所述照射器,其中,所述照射器包括调整器,所述调整器被构造为调整照射压印材料的光的照度,并且令Ic为照射压印材料的光的照度,tc为用光照射压印材料的时间,k为系数,并且PD为经受光的照射的压印材料的目标光聚合度,所述控制器使所述调整器根据下式来调整照射压印材料的光的照度:
Figure BDA0001222712480000022
本发明的第四方面提供了一种物品制造方法,所述物品制造方法包括:通过使用限定为本发明的第三方面的压印装置来在基板上形成图案;以及在形成图案的步骤中,对形成有图案的基板进行处理。
通过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是示出本发明的实施例的压印装置的布置的图;
图2是示出本发明的实施例的压印装置的布置的图;
图3是示出本发明的第一实施例的压印装置的操作的图;
图4是示出本发明的第二实施例的压印装置的操作的图;
图5A是示出离型力(separation force)与聚合因子之间的相关性的图;
图5B是示出离型冲量与聚合因子之间的相关性的图;
图5C是示出缺陷密度与聚合因子之间的相关性的图;以及
图6A和图6B是示出基于离型力与聚合因子之间的相关性(图6A)以及缺陷密度与聚合因子之间的相关性(图6B)确定压印的成功/失败的原理的图。
具体实施方式
下面将参照附图说明本发明的示例性实施例。
图1和图2是示出本发明的实施例的压印装置100的布置的图。图1和图2描绘了同一压印装置100的布置,但是例示了不同的状态。在压印装置100中,使模具M与放置在基板S上的压印材料IM接触,并且通过在该状态下用光照射来使压印材料IM固化,从而形成由压印材料IM制成的图案。压印材料IM能够是包含光聚合引发剂(光自由基引发剂)和自由基聚合性化合物的光自由基聚合性化合物。由光自由基聚合性化合物组成的压印材料可以称为自由基聚合性压印材料。光自由基聚合性化合物是如下的化合物:该化合物与通过用光照射光聚合引发剂而生成的聚合因子(例如自由基)反应,并且通过连锁反应(聚合反应)形成聚合化合物膜。压印材料IM的光化学反应速度可以与照射压印材料IM的光的照度的平方根成比例。
在附图和本说明书中,由基板S放置在XY平面上的XYZ坐标系来表示方向。压印装置100包括用光照射基板S上的压印材料IM的照射器110以及控制器200。照射器110通过用光照射压印材料IM来在压印材料IM中引起光化学反应(光聚合),从而使压印材料IM固化。照射器110能够包括光源112、用于通过或阻挡来自光源112的光以控制用光照射压印材料IM的时间的快门114、以及对照射压印材料IM的光的照度进行调整的调整器116。快门114根据由控制器200指定的照射时间,控制照射器110用光照射压印材料IM的时间。调整器116能够包括多个ND(中性密度)滤光器。调整器116根据由控制器200指定的照度,控制照射压印材料IM的光的照度。能够通过调整布置在光源112与基板S之间的ND滤光器的数量,或者通过改变具有不同消光效应的多个ND滤光器的组合,来调整照度。
压印装置100还能够包括将压印材料IM放置或供给在基板S上的供给部141。供给部141能够包括包含压印材料IM的罐、以及用于将从罐供给的压印材料从排出孔排出的排出头。
另外,压印装置100能够包括用于保持基板S的基板保持器130、用于通过驱动基板保持器130来驱动基板S的基板驱动机构131、以及用于保持和驱动模具M的模具驱动机构140。例如,基板驱动机构131能够被构造为相对于X轴、Y轴和θZ轴(绕Z轴的旋转)驱动基板保持器130,从而相对于X轴、Y轴和θZ轴驱动基板S。模具驱动机构140能够被构造为保持模具M,并且相对于例如六个轴(即X轴、Y轴、Z轴、θX轴(绕X轴的旋转)、θY轴(绕Y轴的旋转)和θZ轴)驱动模具M。由模具驱动机构140相对于Z轴驱动模具M的操作包括使模具M与基板S上的压印材料IM接触的操作、以及将模具M与压印材料IM分离的操作。基板驱动机构131也能够进行使模具M与基板S上的压印材料IM接触的操作、以及将模具M与压印材料IM分离的操作。基板驱动机构131和模具驱动机构140形成用于控制压印材料IM(或基板S)与模具M之间的相对距离的驱动机构DRV。在驱动机构DRV控制相对距离使得模具M与供给在基板S上的压印材料IM接触的状态下,照射器110用光照射压印材料IM以使压印材料IM固化,从而使压印材料IM固化。在此之后,驱动机构DRV控制相对距离以将模具M与固化的压印材料IM分离。
模具驱动机构140能够包括离型力检测器142,用于检测将模具M与基板S上的固化的压印材料IM分离所需的离型力。能够为控制器200提供由离型力检测器142检测到的该离型力。基于由离型力检测器142检测到的离型力的时间序列数据,控制器200能够获得离型力与离型力作用于模具M的时间的积(冲量)。离型力检测器142还能够获得离型力作用于模具M的时间或冲量,并且为控制器200提供时间或冲量。
压印装置100还能够包括照度检测器132,用于检测照射器110照射压印材料IM的光的照度。照度检测器132能够并入到例如基板保持器130或基板驱动机构131中。如图2所示,当将照度检测器132布置在照射器110用光照射的区域中时,能够检测照射器110照射压印材料IM的光的照度。照度检测器132能够内置在照射器110或模具驱动机构140中,并且也能够布置在其他位置中。照度检测器132能够包括光传感器等,并且能够基于从光传感器输出的信息获得照度。控制器200也能够基于从照度检测器132提供的信息计算照度。
压印装置100还能够包括对准观测器(测量仪器)150。对准观测器150检测形成在基板S上的标记和形成在模具M上的标记。能够基于由对准观测器150获得的检测结果来将模具M和基板S对准。例如,对准观测器150能够是自动调整观测器(automatic adjustmentscope,AAS)。另外,压印装置100能够包括离轴观测器152(off-axis scope,OAS),其检测在没有模具M的情况下形成在基板S上的标记。离轴观测器152能够被构造为检测在基板保持器130中或在基板驱动机构131的预定部分(与基板保持器130具有固定位置关系的部分)中形成的基准标记。对准观测器150和离轴观测器152能够由框151来支撑。
控制器200能够包括处理器210、用户接口220、外部设备接口230和存储器240。处理器210能够是安装有程序的计算机。用户接口220是处理器210与用户之间的接口,并且能够包括输入设备(例如,键盘、触摸面板或指点设备)和输出设备(例如,显示器)。外部设备接口230例如是经由诸如网络等的通信介质连接到其他设备(例如,缺陷测试设备)的接口。存储器240存储经由用户接口220或外部设备接口230为控制器200提供的数据。
图3示出了第一实施例的压印装置100的操作。该操作由控制器200,更具体地由处理器210来控制。在步骤S301中,处理器210经由例如用户接口220或外部设备接口230获得照度Ic(W/m2)和目标聚合度
Figure BDA0001222712480000061
Figure BDA0001222712480000062
用户也能够经由用户接口220或外部设备接口230输入目标聚合度
Figure BDA0001222712480000063
照度Ic不需要被提供为直接表示照度Ic的信息。例如,也能够提供通过计算等获得照度Ic所需的信息,并且基于所提供的信息获取照度Ic。同样,目标聚合度PD不需要被提供为直接表示目标聚合度PD的信息。例如,也能够提供通过计算等获得目标聚合度PD所需的信息,并且基于所提供的信息获取目标聚合度PD。能够由用于控制压印处理的配方文件(控制信息组)来提供照度Ic和目标聚合度PD。在步骤S302中,处理器210在照射器110的调整器116中设置照度Ic。根据该设置,调整器116调整照度,使得照射压印材料IM的光具有照度Ic。处理器210也可以使照度检测器132检测照度,并且确认检测到的照度与照度Ic匹配。作为选择,由照度检测器132检测到的照度也可以用作在确定下面将要说明的照射时间tc时要考虑的照度Ic
在步骤S303中,基于照度Ic和目标聚合度PD,处理器210根据式(1)确定相对于压印材料IM的光的照射时间tc(sec)。在该式中,目标聚合度PD是表示压印材料IM的目标固化程度的指标。k为系数,并且通过实验等预先确定。tc为相对于压印材料IM的光的照射时间(sec)。
Figure BDA0001222712480000064
更具体地,在步骤S303中,处理器210根据下式确定照射时间tc
Figure BDA0001222712480000065
下面将说明式(1)。式(1)是根据表示作为光化学反应速度的聚合因子PF的式(3)而如下获得的:
Figure BDA0001222712480000066
其中,PF为聚合因子
Figure BDA0001222712480000067
I为相对于压印材料IM的光的照度(W/m2),并且t为相对于压印材料IM的光的照射时间(sec)。式(3)示出了作为光化学反应速度的聚合因子PF与光的照度I的平方根成比例,并且也与照射时间t成比例。目标聚合度PD能够由在给定的照度Ip下的照射时间tp来定义。目标聚合度PD、照度Ip、照射时间tp、照度Ic和照射时间tc具有由下式表示的关系:
Figure BDA0001222712480000071
照度Ip为作为确定目标聚合度PD时的条件的照度(W/m2),并且照射时间tp为作为确定目标聚合度PD时的条件的照射时间(sec)。系数k由例如压印材料IM的类型、模具M和处理来确定。系数k在一些情况下为1,而在其他情况下不为1。照度Ic为在压印期间照射压印材料IM的光的照度(W/m2)。tc是为了在照度Ic下满足目标聚合度PD而在压印期间所需的照射时间(sec)。式(1)是式(4)的简化版本。
在步骤S304中,处理器210控制供给部141和基板驱动机构131,使得供给部141将压印材料IM供给到基板S的压印目标投射区域。在步骤S305中,处理器210控制基板驱动机构131,以便将基板S的压印目标投射区域定位在模具M下方。在步骤S306中,处理器210控制模具驱动机构140,以使模具M与压印目标投射区域上的压印材料IM接触。在步骤S307中,处理器210等待直到压印材料IM充分填充在模具M的图案区域的凹部中,并且处理器210控制照射器110以便用光通过模具M照射压印材料IM,从而开始对压印材料IM的光照射。更具体地,处理器210通过控制快门114以使光通过来开始对压印材料IM的光照射。在步骤S308中,处理器210控制照射器110,以便根据经过了在步骤S303中确定的照射时间tc来终止对压印材料IM的光照射。更具体地,处理器210通过控制快门114以便阻挡光来终止对压印材料IM的光照射。因此,压印材料IM被固化为达到目标聚合度PD。在步骤S309中,处理器210控制模具驱动机构140,以便将模具M与固化的压印材料IM分离。注意,将模具M与固化的压印材料IM分离的操作被称为离型。
步骤S310和步骤S311是任选步骤。将模具M与固化的压印材料IM分离所需的离型力F(N)与聚合因子PF具有相关性。此外,离型力F(N)与离型力F作用于模具M的时间tdm(sec)的积,即,冲量(在下文中被称为离型冲量)与聚合因子PF具有相关性。此外,分离后保留的压印材料IM的图案中的缺陷密度DD与聚合因子PF具有相关性。因此,能够通过使用这些相关性来确定压印材料IM是否被固化为达到目标聚合度PD(即,固化是否成功)。图5A示出了离型力F与聚合因子PF之间的相关性,图5B示出了离型冲量F×t与聚合因子PF之间的相关性,并且图5C示出了缺陷密度DD与聚合因子PF之间的相关性。这些相关性中的各个表示线性关系(比例关系),但是该关系是示例,并且相关性不一定是线性。
假设目标聚合度PD=PF11,如果由离型力检测器142在离型期间检测到的离型力落在包含F11的容许范围内,则能够确定压印材料IM被固化为落在目标聚合度PD的适当范围内。假设目标聚合度PD=PF21,如果由离型力检测器142在离型期间检测到的离型冲量落在包含FT21的容许范围内,则能够确定压印材料IM被固化为落在目标聚合度PD的适当范围内。假设目标聚合度PD=PF31,如果通过使用测试装置(未示出)测量的缺陷密度DD落在包含DD31的容许范围内,则能够确定压印材料IM被固化为落在目标聚合度PD的适当范围内。
在步骤S311中,处理器210在验证诸如上述的离型力F、离型冲量F×t和缺陷密度DD等的项目时,确定压印材料IM是否被固化为落在目标聚合度PD的适当范围内。如果确定压印材料IM被固化为落在目标聚合度PD的适当范围内,则处理进入步骤S312。如果不是,则处理返回到步骤S302。如果处理返回到步骤S302,即,如果压印材料IM被固化为没有落在目标聚合度PD的适当范围内,则可能没有正确地设置或调整照度。在步骤S302中,重新设置或重新调整照度以匹配照度Ic。在步骤S303中,根据重新设置或重新调整的照度Ic重新确定照射时间tc。步骤S302中的处理能够包括由照度检测器132对照度Ic的检测。
在步骤S312中,处理器210确定基板S的所有压印目标投射区域的压印是否完成。如果压印目标投射区域剩余,则处理返回到步骤S304,并且对剩余的投射区域进行压印。在该压印中,也能够针对各个投射区域设置目标聚合度PD。在这种情况下,处理从步骤S312返回到步骤S301。
如果在步骤S310中缺陷密度测试需要不容许的长时间,则也可以例如当一个基板S的处理完成时、批量的第一基板的处理完成时、或者批量的最后基板的处理完成时,进行步骤S310。
图4示出了第二实施例的压印装置100的操作。该操作由控制器200,更具体地由处理器210来控制。在步骤S401中,处理器210经由用户接口220或外部设备接口230获得照射时间tc(sec)和目标聚合度PD。用户也能够经由用户接口220或外部设备接口230输入目标聚合度
Figure BDA0001222712480000091
Figure BDA0001222712480000092
照射时间tc不需要被提供为直接表示照射时间tc的信息。例如,也能够提供通过计算等获得照射时间tc所需的信息,并且基于所提供的信息获取照射时间tc。同样,目标聚合度PD不需要被提供为直接表示目标聚合度PD的信息。例如,也能够提供通过计算等获得目标聚合度PD所需的信息,并且基于所提供的信息获取目标聚合度PD。能够由用于控制压印处理的配方文件(控制信息组)来提供照射时间tc和目标聚合度PD。在步骤S402中,基于在步骤S401中获取的照射时间tc和目标聚合度PD,处理器210根据式(1),更具体地式(5),确定照射器110的调整器116中的照度Ic
Ic=(PD/tc)2 (5)
在步骤S403中,处理器210调整照射器110照射压印材料IM的光的照度,以便获得在步骤S402中确定的照度Ic。处理器210能够通过控制照射器110的调整器116来进行这种调整。例如,如果调整器116包括多个ND滤光器,则能够通过调整布置在光源112与基板S之间的ND滤光器的数量,或者通过改变具有不同消光效应的多个ND滤光器的组合,来调整照度。在该步骤中,处理器210也可以使照度检测器132检测照度,并且确认检测到的照度与照度Ic匹配。
在步骤S404中,处理器210控制供给部141和基板驱动机构131,使得供给部141将压印材料IM供给到基板S的压印目标投射区域。在步骤S405中,处理器210控制基板驱动机构131,以便将基板S的压印目标投射区域定位在模具M下方。在步骤S406中,处理器210控制模具驱动机构140,以使模具M与压印目标投射区域上的压印材料IM接触。在步骤S407中,处理器210等待直到压印材料IM充分填充在模具M的图案区域的凹部中,并且处理器210控制照射器110以便用光通过模具M照射压印材料IM,从而开始对压印材料IM的光照射。更具体地,处理器210通过控制快门114以使光通过来开始对压印材料IM的光照射。在步骤S408中,处理器210控制照射器110,以便根据经过了在步骤S401中确定的照射时间tc来终止对压印材料IM的光照射。更具体地,处理器210通过控制快门114以便阻挡光来终止对压印材料IM的光照射。因此,压印材料IM被固化为达到目标聚合度PD。在步骤S409中,处理器210控制模具驱动机构140,以便将模具M与固化的压印材料IM分离。
步骤S410和步骤S411是任选步骤。在步骤S410中,能够进行与图3的步骤S310中的验证相同的验证。在步骤S411中,处理器210在验证诸如上述的离型力F、离型冲量F×t和缺陷密度DD等的项目时,确定压印材料IM是否被固化为落在目标聚合度PD的适当范围内。如果确定压印材料IM被固化为落在目标聚合度PD的适当范围内,则处理进入步骤S412。如果不是,则处理返回到步骤S403。如果处理返回到步骤S403,即,如果压印材料IM被固化为没有落在目标聚合度PD的适当范围内,则可能没有正确地调整照度。在步骤S403中,重新调整照度以匹配照度Ic
在步骤S412中,处理器210确定基板S的所有压印目标投射区域的压印是否完成。如果压印目标投射区域剩余,则处理返回到步骤S404,并且对剩余的投射区域进行压印。在该压印中,也能够针对各个投射区域设置目标聚合度PD。在这种情况下,处理从步骤S412返回到步骤S401。如果在步骤S410中缺陷密度测试需要不容许的长时间,则也可以例如当一个基板S的处理完成时、批量的第一基板的处理完成时、或者批量的最后基板的处理完成时,进行步骤S410。
在如上所述的第一实施例和第二实施例中,在使用具有与发射光的照度的平方根成比例的光化学反应速度的压印材料的压印装置中,能够进行控制,使得压印材料的光聚合度落在目标光聚合度PD的允许范围内。
作为物品的器件(例如,半导体集成电路元件或液晶显示元件)的制造方法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)上形成图案的步骤。另外,该制造方法能够包括处理(例如,蚀刻)形成有图案的基板的步骤。注意,当制造诸如图案化介质(记录介质)或光学元件等的其他物品时,制造方法能够包括处理形成有图案的基板的其他处理,以代替蚀刻。当与传统方法相比时,该实施例的物品制造方法在物品的性能、质量、生产率和生产成本中的至少一个方面是有利的。
(示例1)
在示例1中,确定与作为条件的照度Ic和目标聚合度PD相对应的照射时间tc,并且使压印材料在照度Ic下持续照射时间tc而固化,从而确认获得了良好的压印结果。更具体地,使用系数k为1的压印材料,并且从用户接口220输入照度Ic=5000(W/m2)和目标聚合度
Figure BDA0001222712480000111
Figure BDA0001222712480000112
作为条件。然后,根据式(1)确定照射时间tc=0.1(sec)。基于此,用照度Ic=5000(W/m2)的光照射压印材料持续照射时间tc=0.1(sec)。因此,获得了良好的压印结果(即,由固化的压印材料制成的良好的图案)。
(示例2)
在示例2中,使用k=1的压印材料,获取照度Ip(W/m2)和照度Ip(W/m2)下的推荐曝光量Ep(J/m2)作为用于获得目标聚合度PD的条件,并且根据下式获得照射时间tp(sec):
tp=Ep/Ip (6)
另外,压印的照度为Ic(W/m2)。基于Ip、tp和Ic,根据式(4)确定照射时间tc。当用Ic的光照射压印材料持续tc时,获得了良好的压印结果(即,由固化的压印材料制成的良好的图案)。
(示例3)
在示例3中,使用k=1的压印材料,获取照度Ip(W/m2)和照度Ip(W/m2)下的推荐曝光量Ep(J/m2)作为用于获得目标聚合度PD的条件,并且根据下式获得照射时间tp(sec):
tp=Ep/Ip (6)
另外,将压印的照射时间设置为tc(sec)。基于Ip、tp和tc,根据式(4)确定照度Ic,并且调整照射器110的调整器116以便获得照度Ic。当用Ic的光照射压印材料持续tc时,获得了良好的压印结果(即,由固化的压印材料制成的良好的图案)。
(示例4)
在示例4中,确认步骤S310和步骤S410的有效性(验证)。准备如图6A所示的表示离型力F与聚合因子PF之间的相关性的数据。通过在从为获得目标聚合度PD=PF42而确定的照度Ic和照射时间tp有意地改变照度Ic的条件下用光照射,来使压印材料固化。当由离型力检测器142检测到用于将模具M与该压印材料分离的离型力F时,F=F41。当PD=PF42时的离型力F的容许范围是包含F=F42的AR1。由于F=F41落在允许范围AR1以外,因此确定压印材料的固化是不适当的。当通过将照度Ip重新调整为正确值来进行压印时,离型力F落在包含F=F42的容许范围AR1内。
(示例5)
在示例5中,确认步骤S310和步骤S410的有效性(验证)。准备如图6B所示的表示缺陷密度DD与聚合因子PF之间的相关性的数据。通过在从为获得目标聚合度PD=PF51而确定的照度Ic和照射时间tp有意地改变照度Ic的条件下用光照射来使压印材料固化,从而获得图案。当通过使用测试装置来测试该图案的缺陷密度DD时,DD=DD52。当PD=PF51时的缺陷密度DD的容许范围是包含DD=DD51的AR2。由于DD=DD52落在允许范围AR2以外,因此确定压印材料的固化是不适当的。当通过将照度Ic重新调整为正确值来进行压印时,缺陷密度DD落在包含DD=D51的容许范围AR2内。
其他实施例
还可以通过读出并执行记录在存储介质(也可更完整地称为“非暂时性计算机可读存储介质”)上的计算机可执行指令(例如,一个或更多个程序)以执行上述实施例中的一个或更多个的功能、并且/或者包括用于执行上述实施例中的一个或更多个的功能的一个或更多个电路(例如,专用集成电路(ASIC))的系统或装置的计算机,来实现本发明的实施例,并且,可以利用通过由系统或装置的计算机例如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更多个的功能、并且/或者控制一个或更多个电路以执行上述实施例中的一个或更多个的功能的方法,来实现本发明的实施例。计算机可以包括一个或更多个处理器(例如,中央处理单元(CPU)、微处理单元(MPU)),并且可以包括分开的计算机或分开的处理器的网络,以读出并执行计算机可执行指令。计算机可执行指令可以例如从网络或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器、光盘(诸如压缩光盘(CD)、数字通用光盘(DVD)或蓝光光盘(BD)TM)、闪存装置以及存储卡等中的一个或更多个。
本发明的实施例还可以通过如下的方法来实现,即,通过网络或者各种存储介质将执行上述实施例的功能的软件(程序)提供给系统或装置,该系统或装置的计算机或是中央处理单元(CPU)、微处理单元(MPU)读出并执行程序的方法。
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 (12)

1.一种用于通过在使模具与自由基聚合性压印材料接触的状态下用光照射压印材料而使压印材料固化的压印装置,所述压印装置包括:
照射器,其被构造为用光照射压印材料以使压印材料固化;以及
控制器,其被构造为控制所述照射器,
其中,在照射器用光照射材料片完成之后,控制器获取关于材料片是否已经固化到目标聚合度的预定范围内的信息,以及
其中,在获取信息之后,控制器通过将目标聚合度除以来自照射器的光的照度的平方根来确定照射器用光照射另一材料片的照射时间,并控制照射器在确定的照射时间用光照射另一材料片。
2.根据权利要求1所述的压印装置,所述压印装置还包括:
照度检测器,其被构造为检测所述照射器用来照射压印材料的光的照度,
其中,令Ic为由所述照度检测器检测到的照度,k为系数,PD为所述目标聚合度,所述控制器根据下式来确定照射时间tc
Figure FDA0003168938660000011
3.根据权利要求1或2所述的压印装置,所述压印装置还包括:
供给部,其被构造为将压印材料供给在基板上;以及
驱动机构,其被构造为控制压印材料与模具之间的相对距离,
其中,在所述驱动机构已经控制所述相对距离以使模具与供给在基板上的压印材料接触的状态下,所述照射器用光照射压印材料使得压印材料被固化,然后所述驱动机构控制所述相对距离以将模具与压印材料分离,
所述驱动机构包括离型力检测器,所述离型力检测器被构造为检测将模具与压印材料分离所需的离型力,并且
在离型力落在容许范围以外的情况下,所述控制器重新确定照射时间。
4.根据权利要求1或2所述的压印装置,所述压印装置还包括:
供给部,其被构造为将压印材料供给在基板上;以及
驱动机构,其被构造为控制压印材料与模具之间的相对距离,
其中,在所述驱动机构已经控制所述相对距离以使模具与供给在基板上的压印材料接触的状态下,所述照射器用光照射压印材料使得压印材料被固化,然后所述驱动机构控制所述相对距离以将模具与压印材料分离,
所述驱动机构包括离型力检测器,所述离型力检测器被构造为检测将模具与压印材料分离所需的离型力,并且
在离型力与离型力作用于模具的时间的积落在容许范围以外的情况下,所述控制器重新确定照射时间。
5.根据权利要求1或2所述的压印装置,其中,在图案的缺陷密度落在容许范围以外的情况下,所述控制器重新确定照射时间。
6.一种物品制造方法,所述物品制造方法包括:
通过使用权利要求1中所述的压印装置来在基板上形成图案;以及
对在形成图案的步骤中形成有图案的基板进行处理。
7.一种用于通过在使模具与自由基聚合性压印材料接触的状态下用光照射压印材料而使压印材料固化的压印装置,所述压印装置包括:
照射器,其被构造为用光照射压印材料以使压印材料固化;以及
控制器,其被构造为控制所述照射器,
所述照射器包括调整器,所述调整器被构造为调整照射压印材料的光的照度,
其中,在照射器用光照射材料片完成之后,控制器获取关于材料片是否已经固化到目标聚合度的预定范围内的信息,以及
其中,在获取信息之后,控制器控制调整器,以基于将目标聚合度除以照射器照射另一材料片的照射时间而获得的值的平方,来调整当照射器用光照射另一材料片时来自照射器的光的照度。
8.根据权利要求7所述的压印装置,所述压印装置还包括:
供给部,其被构造为将压印材料供给在基板上;以及
驱动机构,其被构造为控制压印材料与模具之间的相对距离,
其中,在所述驱动机构已经控制所述相对距离以使模具与供给在基板上的压印材料接触的状态下,所述照射器用光照射压印材料使得压印材料被固化,然后所述驱动机构控制所述相对距离以将模具与压印材料分离,
所述驱动机构包括离型力检测器,所述离型力检测器被构造为检测将模具与压印材料分离所需的离型力,并且
在离型力落在容许范围以外的情况下,所述控制器重新调整照度。
9.根据权利要求7所述的压印装置,所述压印装置还包括:
供给部,其被构造为将压印材料供给在基板上;以及
驱动机构,其被构造为控制压印材料与模具之间的相对距离,
其中,在所述驱动机构已经控制所述相对距离以使模具与供给在基板上的压印材料接触的状态下,所述照射器用光照射压印材料使得压印材料被固化,然后所述驱动机构控制所述相对距离以将模具与压印材料分离,
所述驱动机构包括离型力检测器,所述离型力检测器被构造为检测将模具与压印材料分离所需的离型力,并且
在离型力与离型力作用于模具的时间的积落在容许范围以外的情况下,所述控制器重新调整照度。
10.根据权利要求7所述的压印装置,其中,在使用所述压印装置在基板上形成的图案的缺陷密度落在容许范围以外的情况下,所述控制器重新确定照射时间。
11.根据权利要求7至10中任一项所述的压印装置,所述压印装置还包括:
照度检测器,其被构造为检测所述照射器用来照射压印材料的光的照度,
其中,基于由所述照度检测器检测到的照度来重新调整照度。
12.一种物品制造方法,所述物品制造方法包括:
通过使用权利要求7中所述的压印装置来在基板上形成图案;以及
对在形成图案的步骤中形成有图案的基板进行处理。
CN201710070872.9A 2016-02-12 2017-02-09 压印装置以及物品制造方法 Active CN107085352B (zh)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2016-025202 2016-02-12
JP2016025202A JP6335948B2 (ja) 2016-02-12 2016-02-12 インプリント装置および物品製造方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN107085352A CN107085352A (zh) 2017-08-22
CN107085352B true CN107085352B (zh) 2021-10-22

Family

ID=59560009

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201710070872.9A Active CN107085352B (zh) 2016-02-12 2017-02-09 压印装置以及物品制造方法

Country Status (6)

Country Link
US (1) US10768525B2 (zh)
JP (1) JP6335948B2 (zh)
KR (1) KR102136630B1 (zh)
CN (1) CN107085352B (zh)
SG (1) SG10201700817UA (zh)
TW (2) TWI633004B (zh)

Families Citing this family (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109196962B (zh) 2016-05-20 2022-06-17 松下知识产权经营株式会社 覆金属层叠板的制造方法、电子电路基板的制造方法、刚体振子型粘弹性测定装置
TWI825023B (zh) 2017-08-24 2023-12-11 日商索尼股份有限公司 光造型裝置、發光控制方法及發光控制程式
JP6978877B2 (ja) * 2017-09-04 2021-12-08 キヤノン株式会社 インプリント装置および物品製造方法
JP6995593B2 (ja) * 2017-12-06 2022-01-14 キヤノン株式会社 インプリント方法、インプリント装置及び物品の製造方法
JP6660452B2 (ja) * 2018-12-06 2020-03-11 キヤノン株式会社 形成装置、形成方法および物品製造方法
JP2022175467A (ja) * 2021-05-13 2022-11-25 キヤノン株式会社 基板処理装置、基板処理方法、及び物品の製造方法

Family Cites Families (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20050037143A1 (en) * 2000-07-18 2005-02-17 Chou Stephen Y. Imprint lithography with improved monitoring and control and apparatus therefor
US6737216B2 (en) 2000-12-08 2004-05-18 E.I. Du Pont De Nemours And Company Laser engravable flexographic printing element and a method for forming a printing plate from the element
US20030031802A1 (en) 2001-05-11 2003-02-13 3M Innovative Properties Company Pulsed electron beam polymerization
WO2004114016A2 (en) 2003-06-09 2004-12-29 Princeton University Office Of Technology Licensing And Intellectual Property Imprint lithography with improved monitoring and control and apparatus therefor
JP2007081070A (ja) 2005-09-14 2007-03-29 Canon Inc 加工装置及び方法
JP4467611B2 (ja) 2007-09-28 2010-05-26 株式会社日立製作所 光インプリント方法
KR20100139018A (ko) 2008-03-14 2010-12-31 고리츠다이가쿠호징 오사카후리츠다이가쿠 광 임프린트 방법, 몰드 복제 방법 및 몰드의 복제품
US8652393B2 (en) 2008-10-24 2014-02-18 Molecular Imprints, Inc. Strain and kinetics control during separation phase of imprint process
JP5168510B2 (ja) * 2009-08-20 2013-03-21 信越化学工業株式会社 ナノインプリント用部材又は曲面印刷用パッド材もしくはオフセット印刷用ブランケット材
JP5032642B2 (ja) * 2010-09-30 2012-09-26 株式会社東芝 インプリントリソグラフィ装置及び方法
JP2012099197A (ja) * 2010-11-05 2012-05-24 Hitachi High-Technologies Corp 光インプリント方法
JP5679850B2 (ja) * 2011-02-07 2015-03-04 キヤノン株式会社 インプリント装置、および、物品の製造方法
JP5535162B2 (ja) 2011-09-21 2014-07-02 株式会社東芝 パターン形成装置、パターン形成方法及びパターン形成用プログラム
JP5661666B2 (ja) 2012-02-29 2015-01-28 株式会社東芝 パターン形成装置及び半導体装置の製造方法
JP2014120604A (ja) * 2012-12-17 2014-06-30 Canon Inc インプリント装置、デバイス製造方法及びインプリント装置に用いられる型
JP6084055B2 (ja) * 2013-02-05 2017-02-22 東京応化工業株式会社 インプリントによるパターン形成方法

Also Published As

Publication number Publication date
US10768525B2 (en) 2020-09-08
TW201806730A (zh) 2018-03-01
US20170232645A1 (en) 2017-08-17
SG10201700817UA (en) 2017-09-28
JP6335948B2 (ja) 2018-05-30
CN107085352A (zh) 2017-08-22
TWI633004B (zh) 2018-08-21
KR20170095152A (ko) 2017-08-22
KR102136630B1 (ko) 2020-07-22
TW201729980A (zh) 2017-09-01
JP2017143229A (ja) 2017-08-17

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN107085352B (zh) 压印装置以及物品制造方法
TWI567790B (zh) 壓印裝置及製造物品的方法
CN107850861B (zh) 光刻设备和器件制造方法
US9387607B2 (en) Imprint apparatus, imprint method, and method for producing device
US11004683B2 (en) Imprint apparatus, imprint method, and method of manufacturing semiconductor device
CN104849956A (zh) 检测装置、压印装置及物品的制造方法
CN105892228B (zh) 压印装置及物品的制造方法
US20150251348A1 (en) Imprint apparatus, alignment method, and method of manufacturing article
WO2015190259A1 (en) Imprint apparatus and method of manufacturing article
US10870225B2 (en) Imprint apparatus and article manufacturing method
JP2017022243A (ja) インプリント装置、インプリント方法及び物品の製造方法
TWI811579B (zh) 用於晶圓處理的設備
JP2016004794A (ja) インプリント方法、インプリント装置、および物品の製造方法
JP2011061025A (ja) デバイス製造方法
US10112324B2 (en) Imprint method, imprint apparatus, and production method for article
JP6448741B2 (ja) インプリント装置および物品製造方法
JP6590598B2 (ja) インプリント装置、インプリント方法、および物品の製造方法
KR102059758B1 (ko) 임프린트 장치 및 물품 제조 방법
JP6660452B2 (ja) 形成装置、形成方法および物品製造方法
JP6971599B2 (ja) インプリント装置、欠陥検査方法、パターン形成方法および物品製造方法
JP7494101B2 (ja) インプリント装置、インプリント方法、及び半導体装置の製造方法
JP2016207724A (ja) インプリント装置、インプリント方法、および物品製造方法
JP2017183364A (ja) インプリント方法、インプリント装置、プログラム、および物品の製造方法
JP2016207816A (ja) インプリント装置、インプリント方法および物品製造方法
JP2023003227A (ja) インプリント装置、インプリント方法及び物品の製造方法

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant