CN107305317B - 压印装置、压印方法以及制造物品的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种压印装置、压印方法以及制造物品的方法，该压印装置通过使用模具在基板上形成压印材料的图案，该压印装置包括：控制单元，其被构造为对使模具变形为凸形并将模具与压印材料彼此接触的处理进行控制，其中，控制单元基于表示模具与基板之间的相对倾斜、与在模具与压印材料之间接触时使相对倾斜波动的力矩之间的关系的信息，确定目标相对倾斜，使得在模具与压印材料之间接触时产生的力矩落在允许范围内，并且在将相对倾斜设定为目标相对倾斜之后，开始模具与压印材料之间的接触。

Description

压印装置、压印方法以及制造物品的方法
技术领域
本发明涉及压印装置、压印方法以及制造物品的方法。
背景技术
作为一种批量生产半导体器件等的光刻装置，通过使用包括形成有图案的图案区域的模具将凹凸图案转印到基板上的压印材料的压印装置受到了关注。压印装置能够通过在模具和压印材料彼此接触的状态下执行固化基板上的压印材料的压印处理，在基板上的压印材料中形成图案。在这种压印装置中，如果在使模具和压印材料彼此接触时有气泡残留在模具的图案中，则压印材料中形成的图案中可能会发生缺陷。日本特开2009-536591号公报提出了一种通过使模具的图案区域变形为朝向基板突出的凸形以将模具和压印材料彼此接触，来减少残留在模具图案中的气泡的方法。
通常，当使模具和基板上的压印材料彼此接触时，可以执行模具与基板之间的相对倾斜的伺服控制。然而，如果在图案区域变形为凸形的状态下使模具和基板上的压印材料彼此接触，则在模具与压印材料之间接触时可能会出现使模具与基板之间的相对倾斜波动的力矩。如果出现这种力矩，则模具和基板可能相对摆动，引起诸如用压印材料填充模具的凹凸图案(凹部)不充分或者压印材料填充时间延长的故障。
发明内容
本发明例如提供了一种有利于减小在模具与基板上的压印材料之间接触时产生的力矩的技术。
根据本发明的一个方面，提供了一种压印装置，其通过使用模具在基板上形成压印材料的图案，所述压印装置包括：变形单元，其被构造为使所述模具变形为朝向所述基板突出的凸形；以及控制单元，其被构造为对所述变形单元使所述模具变形并将所述模具与所述压印材料彼此接触的处理进行控制，其中，所述控制单元基于表示所述模具与所述基板之间的相对倾斜、与在所述模具与所述压印材料之间接触时使所述相对倾斜波动的力矩之间的关系的信息，确定所述模具与所述基板之间的目标相对倾斜，使得在所述模具与所述压印材料之间接触时产生的力矩落在允许范围内，并且在将所述模具与所述基板之间的相对倾斜设定为所述目标相对倾斜之后，开始所述模具与所述压印材料之间的接触。
根据本发明的一个方面，提供了一种制造物品的方法，所述方法包括以下步骤：使用压印装置在基板上形成图案；对形成有所述图案的所述基板进行处理以制造所述物品，其中，所述压印装置通过使用模具在所述基板上形成所述压印材料的图案，并且包括：变形单元，其被构造为使所述模具变形为朝向所述基板突出的凸形；以及控制单元，其被构造为对所述变形单元使所述模具变形并将所述模具与所述压印材料彼此接触的处理进行控制，其中，所述控制单元基于表示所述模具与所述基板之间的相对倾斜、与在所述模具与所述压印材料之间接触时使所述相对倾斜波动的力矩之间的关系的信息，确定所述模具与所述基板之间的目标相对倾斜，使得在所述模具与所述压印材料之间接触时产生的力矩落在允许范围内，并且在将所述模具与所述基板之间的相对倾斜设定为所述目标相对倾斜之后，开始所述模具与所述压印材料之间的接触。
根据本发明的一个方面，提供了一种通过使用模具在基板上形成压印材料的图案的压印方法，所述压印方法包括以下步骤：基于表示所述模具与所述基板之间的相对倾斜、与在所述模具与所述压印材料之间接触时使所述相对倾斜波动的力矩之间的关系的信息，确定所述模具与所述基板之间的目标相对倾斜，使得在所述模具与所述压印材料之间接触时产生的力矩落在允许范围内；以及使所述模具变形为朝向所述基板突出的凸形，并在将所述模具与所述基板之间的相对倾斜设定为所述目标相对倾斜之后，开始所述模具与所述压印材料之间的接触。
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是示出根据第一实施例的压印装置的示意图；
图2是示出当从Z方向观看时的压印头的图；
图3是示出压印处理的顺序的流程图；
图4是示出确定模具与基板之间的目标相对倾斜的方法的流程图；
图5是示出关于时间的力矩信息的图；
图6是示出关于相对倾斜的力矩信息的图；
图7是示出确定第二投射区域(shot region)的目标相对倾斜的方法的流程图；
图8是用于说明确定第二投射区域的目标相对倾斜的方法的图；
图9是示出多个投射区域的布局的图。
具体实施方式
下面将参照附图描述本发明的示例性实施例。注意，在附图中相同的附图标记表示相同的部件，并且将不再给出重复的描述。在下面的描述中，令Z方向为与照射基板的光的光轴平行的方向，令X方向和Y方向为在平面中与Z方向垂直的两个方向。
<第一实施例>
将描述根据本发明的第一实施例的压印装置100。压印装置是一种将模具和供给到基板上的压印材料彼此接触，并将固化能量施加到压印材料上，从而形成已经转印了模具的凹凸图案的固化产品的图案的装置。压印装置100用于制造半导体器件等，并且通过使用包括形成有图案的图案区域1a的模具1进行在基板2的投射区域上形成压印材料的图案的压印处理。例如，压印装置100在已经形成了图案的模具1与压印材料接触的状态下固化基板上的压印材料。然后，压印装置100可以通过扩大模具1与基板2之间的间距，并将模具1从固化的压印材料分离(释放)来在基板上形成压印材料的图案。
固化压印材料的方法包括使用热的热循环方法和使用光的光固化方法。在本实施例中，说明采用光固化方法的例子。光固化方法是通过将未固化的紫外线固化树脂作为压印材料供给到基板上，并且在模具1和压印材料彼此接触的状态下用光(紫外光)照射压印材料来固化压印材料的方法。
通过接收固化能量而固化的可固化组合物(也可称为未固化树脂)被用作压印材料。使用电磁波、热等作为固化能量。作为电磁波，例如可以使用波长为10nm以上1mm以下范围的红外线、可见光、紫外线等光。
可固化组合物是通过光照射或加热而固化的组合物。其中，通过光而固化的光固化性组合物至少含有可聚合化合物和光聚合引发剂，并且根据需要可以含有不可聚合的化合物或溶剂。不可聚合化合物至少是选自敏化剂、氢供体、内部脱模剂、表面活性剂、抗氧化剂、聚合物组分等的材料。
通过旋转涂布机或狭缝涂布机将压印材料以薄膜状形状施加在基板上。或者，液体注入头可以在基板上施加液滴状、或者由彼此连接的多个液滴形成的岛状或薄膜状的压印材料。压印材料的粘度(25℃下的粘度)被设定为例如1mPa·s(含)到100mPa·s(含)。
[装置构成]
现在将参照图1描述根据第一实施例的压印装置100的构成。图1是示出根据第一实施例的压印装置100的示意图。压印装置100可以包括基板载台3、压印头4、变形单元5、照射单元6、供给单元7、摄像单元8、第一测量单元9、第二测量单元10和控制单元11。控制单元11由包括例如CPU和存储器的计算机构成，并且对压印处理进行控制(控制压印装置100的各个单元)。压印处理可以包括例如通过变形单元5使模具1的图案区域1a变形，开始模具1与基板上的压印材料之间的接触，并且逐渐扩大模具1和压印材料(基板2)之间的接触面积的处理(接触处理)。
基板载台3包括例如基板保持单元3a和基板驱动单元3b，并且被构造为可在保持基板2的同时进行移动。基板保持单元3a通过例如真空吸力或静电力来保持基板2。基板驱动单元3b机械地保持基板保持单元3a，并且在X和Y方向上驱动基板保持单元3a(基板2)。基板驱动单元3b还可以被构造为改变基板2在Z方向上的位置、基板2相对于X-Y平面的倾斜或基板2在X-Y平面上的旋转。注意，基板2使用玻璃、陶瓷、金属、半导体、树脂等，根据需要可以在基板的表面上形成由与基板不同的材料构成的构件。更具体地，使用硅晶片、化合物半导体晶片、石英玻璃等作为基板。在施加压印材料之前，可以根据需要提供用于改善压印材料和基板之间的粘附性的粘合层。
压印头4可以包括通过例如真空吸力或静电力保持模具1的模具保持单元4a和被构造为改变模具保持单元4a(模具1)沿Z方向的位置和倾斜的模具驱动单元4b。模具驱动单元4b还可以被构造为在X和Y方向上调整模具1的位置。
现在将参照图2描述模具驱动单元4b的构造。图2是示出当从Z方向观看时的压印头4(模具驱动单元4b)的图。例如，模具驱动单元4b包括如图2所示布置的多个致动器Z1至Z3，并且可以通过控制多个致动器Z1至Z3中的各个来改变模具1与基板2之间的相对位置(Z方向)和相对倾斜。各个致动器Z1至Z3可以包括位移传感器4b1和力传感器4b2。位移传感器4b1检测各个致动器Z1至Z3的两端之间的位移量(通过各个致动器Z1至Z3使模具1移位所获得的量)。力传感器4b2检测在各个致动器Z1至Z3中产生的力。
在本实施例中，压印头4用作驱动模具1与基板中的至少一个，以使模具1与基板2彼此接触的驱动单元。然而，本发明不限于此。例如，基板载台3可以用作驱动单元，或者压印头4和基板载台3都可以用作驱动单元。
由压印头4保持的模具1通常由诸如能够透射紫外光的石英之类的材料制成，并且包括图案区域1a，其中应该作为器件图案转印到基板2上的凹凸图案形成在基板侧的表面(图案表面)上。图案区域1a具有通过例如约几十μm的台阶形成的台面形状。尽管取决于应该形成在基板上的器件图案而变化，但是图案区域1a的尺寸通常为33mm×26mm。为了促进图案区域的变形，在与模具1的图案表面相反的一侧的表面上形成有空腔1b(凹部)，以使图案区域1a的厚度及其周边更小。通过使压印头4(模具保持单元4a)保持模具1，该空腔1b变成几乎气密的空间。空腔1b经由管5a连接到变形单元5。
变形单元5通过改变由压印头4保持的模具1的空腔1b内的压力使模具1的图案区域1a变形为朝向基板2突出的凸形。例如，当通过使模具1与基板2彼此靠近而使模具1与基板上的压印材料彼此接触时，变形单元5通过例如经由管5a向空腔1b的内部供给加压空气，使空腔1b内的压力比其外部压力高。这允许变形单元5将模具1的图案区域1a变形为朝向基板2突出的凸形，并且在接触处理中逐渐加宽模具1和压印材料之间的接触面积。结果，可以减少与压印材料接触的模具1的凹凸图案(凹部)中残留的气泡和通过压印处理在压印材料中形成的图案的缺陷的发生。
照射单元6经由模具1用光(紫外光)照射基板2，光在固化压印材料的处理中使基板上的压印材料固化。在本实施例中，从照射单元6发射的光被分束器12(带滤光器)反射，并经由中继光学系统13和模具1照射基板2。供给单元7将压印材料供给(分配)到基板上。如上所述，在本实施例的压印装置100中，具有通过紫外光照射而固化的特性的紫外线固化树脂可以用作压印材料。
摄像单元8经由分束器12和中继光学系统13拍摄模具1的图案区域1a的图像。例如，在模具1与基板2经由压印材料彼此接触的接触处理中加宽图案区域1a和基板2之间的接触面积的多个定时中的各个定时，摄像单元8拍摄模具1的图像区域1a的图像。由摄像单元8获得的各个图像中都形成有通过模具1与基板2之间的接触而产生的干涉条纹。因此，可以基于各个图像来观察图案区域1a和压印材料之间的接触面积扩大的方式。可以提供对准观察器(alignment scope)(检测系统)以检测在模具1与基板2上形成的对准标记。
第一测量单元9测量图案区域(模具上)上的多个点的高度。第一测量单元9例如可以包括对模具1照射光的激光干涉仪，并且通过来自照射区域的反射光测量被照射了光的模具上的照射区域的高度(第一测量单元9和图案区域1a之间的距离)。第一测量单元9安装在基板载台3上，并且可以利用基板载台3在X和Y方向上移动来测量图案区域上的多个点的高度，以扫描模具上的照射区域。这使得可以获得图案区域1a的形状和倾斜。注意，第一测量单元9可以与基板载台3分开设置。
第二测量单元10测量基板上的多个点的高度。第二测量单元10例如可以包括用光照射基板2，并且通过来自照射区域的反射光测量照射光的基板上的照射区域的高度(第二测量单元10和基板2之间的距离)的激光干涉仪。第二测量单元10可以通过使基板载台3在X和Y方向上移动基板2来测量基板上的多个点的高度，以扫描基板上的照射区域。这使得可以获得基板2的形状和倾斜。
[压印处理]
现在将参照图3描述第一实施例的压印装置100中的压印处理。图3是示出压印处理的顺序的流程图。控制单元11可以执行下面描述的压印处理中的各个步骤。
在步骤S10中，控制单元11控制基板载台3，以将基板2布置在供给单元7的下方。然后，控制单元11控制供给单元7，以将压印材料供给到形成在基板上的多个投射区域当中的要进行压印处理的投射区域(目标投射区域)。在将压印材料供给到目标投射区域之后，控制单元11控制基板载台3，以将目标投射区域布置在模具1(图案区域1a)下方。
在步骤S11中，控制单元11控制变形单元5，以将模具1的图案区域1a变形为朝向基板2突出的凸形。在步骤S12中，控制单元11控制模具1与基板2之间的相对倾斜，以获得稍后描述的所确定的模具1与基板2之间的目标相对倾斜。注意，步骤S12可以在步骤S11之前执行。
在步骤S13中，控制单元11控制压印头4，以使模具1与基板2在变形单元5使模具1的图案区域1a变形的状态下彼此靠近，从而使模具1和压印材料彼此接触(接触处理)。例如，控制单元11在变形单元5使模具1的图案区域1a变形的状态下开始模具1与压印材料的接触，并逐渐扩大模具1与压印材料之间的接触面积。此时，在开始模具1和压印材料之间的接触之后，控制单元11控制变形单元5，以使空腔1b内部的压力随着模具1和压印材料之间的接触面积扩大而逐渐降低。这能够使当整个图案区域1a接触压印材料时的图案区域1a具有平面形状。控制单元11还可以控制模具1与基板2之间的相对倾斜(即，可以控制压印头4)，以使图案区域1a和基板2的表面随着模具1和压印材料之间的接触面积扩大而彼此平行。
在步骤S14中，控制单元11在模具1和压印材料彼此接触的状态下控制固化单元6，以便用光照射压印材料，从而固化压印材料。在步骤S15中，控制单元11控制压印头4以将模具1与基板2彼此分离，从而将模具1从固化的压印材料分离(释放)。这使得可以在目标投射区域上的压印材料中形成符合模具1的图案的三维形状图案。
在步骤S16中，控制单元11判断是否存在在基板上连续形成压印材料的图案的投射区域(下一个投射区域)。如果存在下一个投射区域，则处理返回到步骤S10。如果没有下一个投射区域，则处理结束。
[确定模具与基板之间的目标相对倾斜的方法]
通常，当模具1与基板上的压印材料彼此接触时，可以在压印装置100中执行模具1与基板2之间的相对倾斜的伺服控制。然而，如果模具1与压印材料在图案区域1a变形为凸形的状态下彼此接触，则在模具1和压印材料之间接触时可能会出现使模具1与基板2之间的相对倾斜波动的力矩(也称为波动力)。如果出现这种力矩，则模具1与基板2会在模具1和压印材料之间的接触面积扩大的同时相对摆动。结果，可能引起故障，例如用压印材料填充模具1的凹凸图案的凹部不充分或者压印材料填充时间延长。还可能引起的故障例如是在基板2与形成在压印材料中的图案的凹部之间的厚度(所谓的残留层厚度(RLT))上产生的不均匀性。
为了应对这一点，本实施例的控制单元11生成表示模具1与基板2之间的相对倾斜、与在模具1与压印材料之间接触时使相对倾斜波动的力矩之间的关系的信息(以下称为“关于相对倾斜的力矩信息”)。然后，基于所生成的关于相对倾斜的力矩信息，在模具1和压印材料之间接触时产生的力矩落在允许范围内时，模具1与基板2之间的相对倾斜被确定为目标相对倾斜。控制单元11通过使用如此确定的目标相对倾斜来控制模具1与基板上的压印材料之间的接触。例如，控制单元11使模具1与基板2之间的相对倾斜成为图3的步骤S12中的目标相对倾斜，然后在图3的步骤S13中开始模具1和压印材料之间的接触。这使得可以减少在模具1和压印材料之间接触时产生的力矩，并减少上述故障。
下面将描述确定模具1与基板2之间的目标相对倾斜的方法。图4是示出确定模具1与基板2之间的目标相对倾斜的方法的流程图。可以使用例如与基板2不同的第二基板(虚设基板)来进行下述的各个步骤。在本实施例中，将假定压印材料已经被供给(分配)到第二基板上来进行描述。然而，本发明不限于此，压印材料可以不被供给到第二基板上。在这种情况下，为了避免由于与第二基板的接触而导致的模具1的损坏，优选将诸如粘附到压印材料的粘附层等的缓冲材料分配在第二基板上。在本实施例中，关于相对倾斜的力矩信息是使用第二基板生成的。然而，本发明不限于此。例如，关于相对倾斜的力矩信息可以使用基板2上的多个投射区域当中的预定投射区域来生成。此外，各个模具的倾向可以不同，因此优选的是，为各个模具生成关于相对倾斜的力矩信息。
在步骤S20中，控制单元11使得第一测量单元9在X和Y方向上移动基板载台3的同时，测量模具1的图案区域上的多个点的高度。变形单元5在此不会使图案区域1a变形。在步骤S21中，控制单元11在X和Y方向移动基板载台3的同时使第二测量单元10测量第二基板上的多个点的高度。步骤S20和S21可以在基板载台3的一次移动中同时进行。
在步骤S22中，基于第一测量单元9和第二测量单元10的测量结果，控制单元11控制模具1和第二基板之间的相对倾斜，以使第二基板与没有被变形单元5变形的模具1彼此平行。步骤S22例如通过由压印头4改变模具1的倾斜来进行。在本实施例中，在步骤S22中，控制模具1和第二基板之间的相对倾斜，以使它们彼此平行。然而，本发明不限于此。例如，控制单元11可以基于第一测量单元9和第二测量单元10的测量结果来计算模具1和第二基板之间的相对倾斜，并且将计算出的相对倾斜作为偏移值与要在随后的步骤中确定的模具1与基板2之间的目标相对倾斜相加。
步骤S23至S28是针对模具1与第二基板之间的相对倾斜不同的多个状态中的各个状态、获得在模具1与压印材料之间接触时使模具1与第二基板(基板2)之间的相对倾斜波动的力矩的步骤。注意，就再现性而言，优选的是在步骤S24中，针对相对倾斜的多个状态，使模具1和压印材料在第二基板上的相同位置处彼此接触。因此，优选的是，通过使用已经供给了压印材料的多个第二基板，针对各个相对倾斜状态执行步骤S23至S28。
在步骤S23中，控制单元11控制变形单元5，以将模具1的图案区域1a变形为朝向第二基板突出的凸形。在步骤S24中，控制单元11控制压印头4，使得模具1与第二基板在变形单元5使模具1的图案区域1a变形的状态下彼此更靠近，从而执行使模具1和第二基板上的压印材料彼此接触的处理。此时，控制单元11使模具1和压印材料彼此接触，同时基于在各个致动器Z1至Z3中设置的位移传感器4b1中的检测结果执行模具1的方位的伺服控制，以维持模具1和第二基板之间的相对倾斜。此外，控制单元11在接触处理中的多个定时中的各个定时获取在各个致动器Z1至Z3中设置的力传感器4b2中的检测结果。
在步骤S25中，基于力传感器4b2的检测结果，控制单元11获得在多个定时中的各个定时使模具1和第二基板之间的相对倾斜波动的力矩。例如，通过使用致动器Z1至Z3中的各个的坐标(X方向和Y方向的位置)，能够通过以下方式获得使模具1与第二基板之间围绕X轴的相对倾斜波动的力矩ΔMx以及使模具1与第二基板之间围绕Y轴的相对倾斜波动的力矩ΔMy：
ΔMx(t)＝-aF1(t)-aF2(t)+bF3(t)…(1)
ΔMy(t)＝cF1(t)-cF2(t)…(2)
其中a、b和c表示各致动器Z1至Z3的坐标(见图2)，F1、F2和F3表示在各致动器Z1至Z3中设置的力传感器4b2中的检测结果，t表示时间。
通过这样获得各个定时(每次)的力矩，可以获得如图5所示的表示时间和力矩之间关系的信息(以下称为“关于时间的力矩信息”)。如图5所示，随着模具1和第二基板上的压印材料之间的接触面积在模具1和压印材料之间的接触面积扩大的期间(模压期间)而扩大，力矩趋于收敛。此外，在不改变模具1和压印材料之间的接触面积的情况下用压印材料填充模具1的凹凸图案的凹部的期间(填充期间)，力矩变得几乎恒定。
在步骤S26中，控制单元11基于关于时间的力矩信息获得力矩的代表值。例如，接触处理的期间(模压期间和填充期间)的预定时间的力矩的平均值或接触处理的期间的力矩可以用作力矩的代表值。注意，如图5所示，力矩在填充期间比模压期间更稳定。因此，优选地，例如，将填充期间的预定时间的力矩的平均值或填充期间的力矩用作力矩的代表值。
在步骤S27中，控制单元11判断是否针对模具1与第二基板之间的相对倾斜不同的多个状态中的各个获得了力矩的代表值。如果没有针对相对倾斜的多个状态中的各个获得力矩的代表值，则在步骤S28中，控制单元11改变模具1与第二基板之间的相对倾斜，然后处理返回到步骤S23。另一方面，如果针对相对倾斜的多个状态中的各个获得了力矩的代表值，则处理进入步骤S29。注意，可以任意设定相对倾斜的多个状态的数量(即步骤S23至S26的重复次数)。
在步骤S29中，控制单元11基于针对相对倾斜的多个状态中的各个获得的力矩的代表值，生成关于相对倾斜的力矩信息。图6是示出关于相对倾斜的力矩信息的曲线图。可以针对使模具1与第二基板之间围绕X轴的相对倾斜波动的力矩以及使模具1与第二模具2之间围绕Y轴的相对倾斜波动的力矩中的各个，来生成关于相对倾斜的力矩信息。如此生成的关于相对倾斜的力矩信息可以存储在存储器中。关于相对倾斜的力矩信息可以通过例如数学表达式(例如通过最小二乘法的一级近似表达式)存储在存储器中。
在步骤S30中，控制单元11基于在步骤S28中生成的关于相对倾斜的力矩信息获得当各个力矩落在允许范围内时的相对倾斜。例如，基于关于相对倾斜的力矩信息，控制单元11获得当各力矩变为允许值(Mx_opt)时的相对倾斜(Tx_opt)。然后，获得的相对倾斜被确定为当模具1和压印材料彼此接触时模具1与基板2之间的目标相对倾斜。各个力矩的允许范围可以设定为例如当在多个致动器Z1至Z3中产生的力之间的差落在目标范围内时的力矩的范围。各个力矩的允许范围可以优选地设定为具有当在多个致动器Z1至Z3中产生的力之间的差为零时的力矩的值的范围。或者，各个力矩的允许范围可以设定为具有当该力矩的最大值和最小值(力矩的变化)之间的差最小时的力矩的值的范围。此外，各个力矩的允许范围可以设定为当转印到基板2上的图案的变形落在目标范围内时的力矩的范围。通过例如实验、模拟等可以获得当变形落在目标范围内时的力矩。
在本实施例中，已经描述了基于关于相对倾斜的力矩信息根据各个力矩的允许范围确定目标相对倾斜的示例。然而，可能存在这样的情况，例如，当获得各个力矩的允许范围时，通过实验等针对基板上的预定投射区域，获得转印到基板2上的图案的变形落在目标范围内时模具1与基板2之间的相对倾斜。在这种情况下，可以针对预定投射区域将相对倾斜设定为目标相对倾斜，并且基于如上所述生成的关于相对倾斜的力矩信息，可以根据设定的目标相对倾斜确定各个力矩的允许值(允许范围)。然后，如将在第二实施例中描述的那样，在确定与多个投射区域中的各个投射区域当中的预定投射区域不同的投射区域的目标相对倾斜时，可以使用如此确定的力矩的允许值。
如上所述，本实施例的压印装置100生成关于相对倾斜的力矩信息，并且基于该信息，确定当各个力矩落在允许范围内时模具1与基板2之间的相对倾斜作为目标相对倾斜。然后，通过将模具1与基板2之间的相对倾斜设定为目标相对倾斜，压印装置100开始模具1和压印材料之间的接触。这使得可以在接触处理中减少诸如用压印材料填充模具1的凹凸图案的凹部不充分或者压印材料填充时间延长的故障。
<第二实施例>
在压印装置100中，在基板上的多个投射区域中，模具1与压印材料之间接触时所产生的力矩会根据投射区域的位置而不同。特别地，在转印模具1的整个图案区域1a的投射区域(所谓的全部投射区域)和仅转印模具的图案区域1a的一部分的投射区域(所谓的部分投射区域)之间，力矩可能差别很大。因此，优选地，针对多个投射区域中的各个确定模具1与基板2之间的目标相对倾斜。然而，针对多个投射区域中的各个生成关于相对倾斜的力矩信息是麻烦的。因此，在第二实施例中，将描述基于针对多个投射区域当中的一个投射区域生成的关于相对倾斜的力矩信息获得其他投射区域中的目标相对倾斜的方法。
在下面的描述中，在多个投射区域当中的第一投射区域中，已经通过执行上述图4所示的流程图的各步骤生成了关于相对倾斜的力矩信息。因此，将描述基于针对第一投射区域生成的关于相对倾斜的力矩信息来确定与多个投射区域当中的第一投射区域不同的第二投射区域的目标相对倾斜的方法。
图7是示出基于针对第一投射区域的关于相对倾斜的力矩信息来确定第二投射区域的目标相对倾斜的方法的流程图。可以通过使用例如不同于基板2的第二基板(虚设基板)代替基板2来执行以下所述的各个步骤。注意，多个投射区域以相同的布局形成在基板2和第二基板之间。也就是说，第一投射区域和第二投射区域中的基板上的位置在基板2和第二基板之间分别相同。
在步骤S40中，控制单元11控制基板载台3将第二投射区域布置在模具1的图案区域1a下方的第二基板上。在步骤S41中，控制单元11控制变形单元5使模具1的图案区域1a变形为朝向第二基板突出的凸形。在步骤S42中，控制单元11控制压印头4，使得模具1与第二基板之间的相对倾斜成为针对第一投射区域确定的目标相对倾斜(Tx_opt)。
在步骤S43中，控制单元11控制压印头4，以使模具1和第二基板(第二投射区域)彼此更靠近，并且执行使模具1与第二投射区域上的压印材料彼此接触的接触处理。此时，控制单元11使模具1和压印材料彼此接触，同时基于在致动器Z1至Z3中的各个中设置的位移传感器4b1中的检测结果进行模具1的方位的伺服控制，以维持模具1与第二基板之间的相对倾斜。此外，控制单元11在接触处理中的多个定时中的各个定时获得在致动器Z1至Z3中的各个中设置的力传感器4b2中的检测结果。
在步骤S44中，基于力传感器4b2中的检测结果，控制单元11通过使用上述等式(1)和(2)获得在所述多个定时中的各个定时使模具1与第二基板之间的相对倾斜波动的力矩。这使得可以获得针对第二投射区域的关于时间的力矩信息。在步骤S45中，控制单元11基于关于时间的力矩信息获得力矩的代表值。力矩的代表值优选地在与获得针对第一投射区域的力矩的代表值的条件相同的条件下获得。将所获得的力矩的代表值设定为第二投射区域的力矩M2。
在步骤S46中，基于针对第一投射区域生成的关于相对位置的力矩信息，控制单元11将第一投射区域和第二投射区域之间的力矩差(ΔM)转换为相对位置差(ΔT)。例如，与目标相对倾斜(Tx_opt)对应的力矩是第一投射区域的目标值(Mx_opt)，因此控制单元11获得针对第二投射区域的力矩M2与目标值(Mx_opt)之间的差(ΔM)，如图8所示。然后，控制单元11根据关于相对位置的力矩信息将差(ΔM)转换为相对位置差(ΔT)，如图8所示。在步骤S47中，控制单元11通过以步骤S46中获得的相对位置差(ΔT)校正针对第一投射区域确定的目标相对倾斜(Tx_opt)来确定第二投射区域的目标相对倾斜。
如图9所示，可以对包括全部投射区域51和部分投射区域52的所有投射区域执行根据图7的流程图的确定目标相对倾斜的步骤。可以针对围绕X轴的相对倾斜和围绕Y轴的相对倾斜中的各个来确定目标相对倾斜。这使得可以确定形成在基板2上的多个投射区域中的各个的目标相对倾斜。注意，可以针对模压时间段和填充周期中的各个来确定目标相对倾斜。
<制造物品的方法的实施例>
根据本发明的实施例的制造物品的方法适用于制造例如半导体器件或具有微结构的元件的微型器件的物品。使用压印装置成型的固化产品的图案永久地用于各种制品中的至少一些，或者当制造各种制品时暂时使用。
物品包括电路元件、光学元件、MEMS、印刷元件、传感器、模具等。电路元件例如包括诸如DRAM、SRAM、闪速存储器或MRAM等的易失性或非易失性半导体存储器或诸如LSI、CCD、图像传感器或FPGA等的半导体元件。模具包括例如压印模具。固化产品的图案没有任何变化地用作至少一些上述制品的构成要素，或者暂时用作抗蚀剂掩模。抗蚀剂掩模在蚀刻后被除去，离子注入等在基板的处理步骤中进行。
本实施例的制品的制造方法包括使用上述压印装置在分配到基板上的树脂上形成图案的步骤(在基板上进行压印处理的步骤)，以及处理在前述步骤中已形成图案的基板的步骤。该制造方法还包括其他公知的步骤(氧化、沉积、气相沉积、掺杂、平坦化、蚀刻、抗蚀剂去除、切割、结合、封装等)。根据本实施例的制品的制造方法在制品的性能、质量、生产率和生产成本中的至少一个方面优于常规方法。
<其他实施例>
可以通过读出并执行记录在存储介质(也可更完整地称为“非临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，可以利用通过由所述系统或装置的所述计算机例如读出并执行来自所述存储介质的所述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/或者控制所述一个或更多个电路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。所述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，以读出并执行所述计算机可执行指令。所述计算机可执行指令可以例如从网络或所述存储介质被提供给计算机。所述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)、闪存设备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 (13)

1.一种压印装置，其通过使用模具在基板上形成压印材料的图案，所述压印装置包括：
变形单元，其被构造为使所述模具变形为朝向所述基板突出的凸形；
驱动单元，其包括多个致动器，并且被构造为驱动所述模具和所述基板中的至少一者，以使所述模具与所述基板彼此接触；以及
控制单元，其被构造为在控制所述变形单元对所述模具的变形的同时，对所述驱动单元进行的将所述模具与所述压印材料彼此接触的处理进行控制，
其中，所述控制单元：
获得预先创建的力矩信息，所述力矩信息表示在开始所述模具与所述基板上的所述压印材料之间的接触之前所述模具与所述基板之间的初始相对倾斜、与通过以初始相对倾斜开始所述模具与所述压印材料之间的接触而在所述模具与所述基板之间产生的力矩的值之间的关系，
基于获得的所述力矩信息，确定所述模具与所述基板之间的目标相对倾斜，使得力矩的值落在预定范围内，并且
在将所述模具与所述基板之间的相对倾斜设定为所述目标相对倾斜之后，开始所述模具与所述压印材料之间的接触，并且
其中，基于当以初始相对倾斜开始所述模具与所述压印材料之间的接触时所述多个致动器的各个状态，预先创建所述力矩信息。
2.根据权利要求1所述的压印装置，其中，所述基板包括多个投射区域，并且
所述控制单元基于所述力矩信息，针对各个投射区域确定所述模具与所述基板之间的目标相对倾斜。
3.根据权利要求2所述的压印装置，其中，所述多个投射区域包括第一投射区域和第二投射区域，并且
所述控制单元基于所述力矩信息，将所述第一投射区域与所述第二投射区域之间的力矩差转换为相对倾斜差，并且通过利用所述相对倾斜差校正针对所述第一投射区域确定的目标相对倾斜，来确定针对所述第二投射区域的目标相对倾斜。
4.根据权利要求1所述的压印装置，其中，通过针对彼此不同的多个初始相对倾斜中的各个获得力矩的值，来创建所述力矩信息。
5.根据权利要求1所述的压印装置，所述压印装置还包括：
传感器，其被构造为检测在所述多个致动器中产生的力，
其中，所述控制单元通过基于使所述传感器在以初始相对倾斜开始所述模具与所述压印材料之间的接触时检测在所述多个致动器中分别产生的力的结果来获得力矩的值，来创建所述力矩信息。
6.根据权利要求5所述的压印装置，其中，所述预定范围是当在所述多个致动器中分别产生的力之间的差落在目标范围内时的力矩的范围。
7.根据权利要求1所述的压印装置，其中，针对各个模具创建所述力矩信息。
8.根据权利要求1所述的压印装置，其中，所述预定范围是当形成在所述基板上的所述压印材料的图案的变形落在目标范围内时的力矩的范围。
9.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模具与所述压印材料之间的接触，以维持所述模具与所述基板之间的目标相对倾斜。
10.根据权利要求1所述的压印装置，所述压印装置还包括：
存储器，其被构造为存储所述力矩信息，
其中，所述控制单元在所述存储器中预先存储所述力矩信息，并且基于从所述存储器获得的所述力矩信息确定目标相对倾斜。
11.根据权利要求5所述的压印装置，其中，所述预定范围包括当所述多个致动器产生的力之间的差为零时力矩的值。
12.一种制造物品的方法，所述方法包括以下步骤：
使用压印装置在基板上形成图案；
对形成有所述图案的所述基板进行处理以制造所述物品，
其中，所述压印装置通过使用模具在所述基板上形成压印材料的图案，并且包括：
变形单元，其被构造为使所述模具变形为朝向所述基板突出的凸形；
驱动单元，其包括多个致动器，并且被构造为驱动所述模具和所述基板中的至少一者，以使所述模具与所述基板彼此接触；以及
控制单元，其被构造为在控制所述变形单元对所述模具的变形的同时，对所述驱动单元进行的将所述模具与所述压印材料彼此接触的处理进行控制，
其中，所述控制单元：
获得预先创建的力矩信息，所述力矩信息表示在开始所述模具与所述基板上的所述压印材料之间的接触之前所述模具与所述基板之间的初始相对倾斜、与通过以初始相对倾斜开始所述模具与所述压印材料之间的接触而在所述模具与所述基板之间产生的力矩的值之间的关系，
基于获得的所述力矩信息，确定所述模具与所述基板之间的目标相对倾斜，使得力矩的值落在预定范围内，并且
在将所述模具与所述基板之间的相对倾斜设定为所述目标相对倾斜之后，开始所述模具与所述压印材料之间的接触，并且
其中，基于当以初始相对倾斜开始所述模具与所述压印材料之间的接触时所述多个致动器的各个状态，预先创建所述力矩信息。
13.一种通过使用模具在基板上形成压印材料的图案的压印方法，所述压印方法包括如下步骤：
获得预先创建的力矩信息，所述力矩信息表示在开始所述模具与所述基板上的所述压印材料之间的接触之前所述模具与所述基板之间的初始相对倾斜、与通过以初始相对倾斜开始所述模具与所述压印材料之间的接触而在所述模具与所述基板之间产生的力矩的值之间的关系，
基于获得的所述力矩信息，确定所述模具与所述基板之间的目标相对倾斜，使得力矩的值落在预定范围内；以及
使所述模具变形为朝向所述基板突出的凸形，并且
在将所述模具与所述基板之间的相对倾斜设定为在所述确定步骤中确定的所述目标相对倾斜之后，开始所述模具与所述压印材料之间的接触，
其中，基于当以初始相对倾斜开始所述模具与所述压印材料之间的接触时多个致动器的各个状态，预先创建所述力矩信息，所述多个致动器构成驱动单元，所述驱动单元相对驱动所述模具和所述基板，以使所述模具与所述基板上的压印材料彼此接触。
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