CN108121155B - 压印装置、压印方法以及用于制造物品的方法 - Google Patents

压印装置、压印方法以及用于制造物品的方法 Download PDF

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Abstract

本发明涉及压印装置、压印方法以及用于制造物品的方法。压印装置使用模具在基板的投射区域中形成压印材料的图案，并且包括加热机构，该加热机构通过用光照射基板的投射区域来改变基板的形状，其中加热机构包括在基板的投射区域中形成照度分布的多个光学调制器，并且来自多个光学调制器的光束照明投射区域的相互不同的区域。

Description

压印装置、压印方法以及用于制造物品的方法
技术领域
实施例的方面涉及压印装置、压印方法以及用于制造物品的方法。
背景技术
随着对于半导体器件、微机电系统(MEMS)等的微加工的需求增长，除了常规的光刻技术之外，用于使用模具在基板上模制(mold)压印材料以在基板上形成压印材料的图案的压印技术也已经引起注意。利用压印技术，可以在基板上形成纳米级的图案。作为一种压印技术，例如，光固化方法是已知的。在使用光固化方法的压印方法中，首先将压印材料供应到基板上。接下来，使基板上的压印材料和模具接触。然后，在压印材料和模具接触的同时用紫外线照射压印材料和模具。在压印材料固化之后，通过将模具与固化的压印材料分离而在基板上形成压印材料的图案。
其上通过压印技术形成有图案的基板在一系列器件制造过程中可能由于在通过例如溅射的成膜过程中经受热处理而变形。在这种情况下，图案区域的形状(包括倍率)可能改变，其中图案区域是在基板上形成图案的区域。因此，当在压印装置中使基板上的压印材料和模具接触时，有必要使预先在基板上形成的图案区域(基板侧图案区域)的形状与在模具上形成的图案区域(模具侧图案区域)的形状匹配。作为一种用于使基板侧图案区域的形状与模具侧图案区域的形状匹配的技术，日本专利申请特开No.2013-102132讨论了通过加热基板使基板热变形的压印装置。根据日本专利申请特开No.2013-102132的压印装置包括：用光照射基板以加热基板的光源(照射光源)，以及调整来自作为用于加热基板侧图案区域的机构的光源的光的照度分布的光学调制器。例如，数字镜器件(DMD)被用于光学调制器。通过使用光学调制器，调整来自光源的光的照度分布，并用光照射基板侧图案区域，使得基板侧图案区域因其吸收的热量而变形。通过调整来自光源的光的照度分布，可以使基板侧图案区域的形状与模具侧图案区域的形状匹配。
为了用光照射基板以使基板因其吸收的热量而热变形，使用高功率半导体激光器等作为用于加热的光源。同时，如果作为光学调制器的DMD被用高功率激光照射，那么，由于DMD的微镜表面的倾斜度误差或者镜表面的降低的反射率，光学调制器的功能性会劣化。如果光学调制器的功能性劣化，那么基板侧图案区域中的光的照射位置可能偏移或者照度不像所指示的那样，从而导致基板侧图案区域的形状与模具侧图案区域的形状的重叠精度降低。
发明内容
根据实施例的一方面，一种被配置为使用模具在基板的投射区域(shot area)中形成压印材料的图案的压印装置包括：加热机构，其被配置为通过用光照射投射区域来改变基板的形状，其中加热机构包括被配置为在投射区域中形成照度分布的多个光学调制器，并且来自所述多个光学调制器的光束照明投射区域的相互不同的区域。
参考附图阅读示例性实施例的以下描述，本公开的其它特征将变得清楚。
附图说明
图1是例示了根据第一示例性实施例的压印装置的图。
图2是例示了压印方法的流程图。
图3A和3B是例示了基板上的照度分布、温度分布和位移量之间的关系的图。
图4是例示了根据第一示例性实施例的加热机构的图。
图5是例示了用于确定倾斜量的方法的图。
图6A、6B和6C是例示了用于倾斜光学调制器中所包括的微镜的方法的图。
图7是例示了根据第二示例性实施例的加热机构的图。
图8是例示了根据第三示例性实施例的加热机构的图。
图9是例示了根据第四示例性实施例的加热机构的图。
图10A、10B、10C、10D、10E和10F是例示了用于制造物品的方法的图。
具体实施方式
在下文中，将参考附图详细描述本公开的示例性实施例。在每个图中，相同的标号表示相同的构件，并且省略重复的描述。
图1是例示了根据本公开的第一示例性实施例的压印装置1的构造的图。将参考图1描述压印装置1的构造。在这里，通过将其上部署有基板11的平面设定为XY平面并且垂直于XY平面的方向设定为Z方向，如图1中所示的那样地确定每个轴。压印装置通过使供应到基板上的压印材料与模具接触并且向压印材料提供用于固化的能量，来形成被转印有模具的凹凸图案的固化物质的图案。图1中的压印装置1被用来制造诸如半导体器件之类的器件作为物品。在这里，将描述采用光固化的压印装置1。
压印装置1包括发射光以固化压印材料的照射单元2、保持模具8的模具保持机构3(模具保持单元)、移动基板11的基板台架4(基板保持单元)、以及将压印材料供应到基板上的供应单元5(分配器)。当基板在被预先供应了压印材料的状态下被运送到压印装置1中时，压印装置1可以不包括供应单元5。压印装置1还包括加热基板11以使基板11变形的加热机构6、控制压印装置1的每个单元的操作的控制单元7，以及检测在模具8上形成的标记和在基板11上形成的标记的标记检测单元22。
照射单元2在模具8和压印材料接触的同时从模具8的背面用紫外线9照射模具8。照射单元2包括发射紫外线9的光源(未示出)和将从光源发射的紫外线9调整为合适的光的光学构件(未示出)。根据第一示例性实施例的压印装置1采用光固化并且因此设有发射紫外线9的照射单元2。另一方面，当采用热固化时，热固性树脂被用作压印材料，并且代替照射单元2，设置使热固性树脂固化的热源单元。
模具8具有方形(矩形)的外周形状并且包括图案部分8a，在该图案部分8a处形成有要转印到基板11上的压印材料的电路图案。模具8的材料是可以透射紫外线9的材料，诸如石英。另外，被紫外线9照射的模具8的表面可以具有带有凹部(空腔8b)的形状，以有利于模具8的图案部分8a相对于基板11以凸起的形式变形。此外，光透射构件13被部署在模具保持机构3内部的开口区域17中，使得通过开口区域17的一部分、空腔8b和光透射构件13形成空间12，空间12是封闭的空间。因而，通过使用压力控制装置(未示出)控制空间12内部的压力，模具8可以以凸起的形式变形。
通过接收用于固化的能量而固化的固化组合物(也被称为未固化树脂)被用于压印材料14。作为用于固化的能量，使用电磁波、热量等。电磁波的示例包括具有选自10nm至1mm的范围的波长的光，诸如红外线、可见光线和紫外线。
固化组合物是通过光照或加热而固化的组合物。在此类固化组合物当中，通过光被固化的光固化组合物包含至少可聚合化合物和光聚合引发剂，并且如果必要的话还可以包含非可聚合化合物或溶剂。非可聚合化合物是选自敏化剂、供氢体、内脱模剂、表面活性剂、抗氧化剂、聚合物成分等中的至少一种化合物。
压印材料14通过旋涂器(spin coater)或狭缝式涂布器(slit coater)以膜的形式施加到基板上。可替代地，压印材料14可以由液体喷头以液滴的形式或由多个液滴结合形成的岛或膜的形式供给到基板上。压印材料的粘度(25℃时的粘度)例如为大于或等于1mPa·s且小于或等于100mPa·s。
玻璃、陶瓷、金属、半导体、树脂等被用于基板11。如果必要的话，可以在基板11的表面上形成由与基板11不同的材料制成的构件。更具体地，基板11是硅晶片、化合物半导体晶片、石英玻璃等。
模具保持机构3包括通过真空吸力或静电力保持模具8的模具卡盘15以及保持模具卡盘15以移动模具8(模具卡盘15)的模具驱动单元16。模具卡盘15和模具驱动单元16在其中心部分(在内侧)具有开口区域17，使得从照射单元2的光源发出的紫外线9朝着基板11发射。模具保持机构3还包括通过向模具8的侧面提供外力而使模具8(图案部分8a)变形的模具变形机构18。通过使模具8变形，模具变形机构18可以使图案部分8a(模具侧图案区域)的形状与预先在基板11上形成的基板侧图案区域的形状匹配。
模具驱动单元16使模具8在Z轴方向上移动，以使模具8与基板11上的压印材料14接触(模压)或将模具8与已经固化的压印材料14分离(脱模)。作为可用于模具驱动单元16的致动器，例如，线性马达和气缸是可用的。模具驱动单元16可以包括多个驱动系统，诸如粗动驱动系统和微动驱动系统，以便以高精度定位模具8。另外，模具驱动单元16可以不仅在Z轴方向上，而且在X轴方向、Y轴方向或θ(绕Z轴旋转)方向上均具有定位功能，或者具有校正模具8的倾斜度的倾斜功能。压印装置1的模压和脱模中的每个操作可以通过如上所述在Z轴方向上移动模具8来实现，但是也可以通过在Z轴方向移动基板台架4来实现。可替代地，模压和脱模中的每个操作也可以通过使模具保持机构3(模具8)和基板台架4(基板11)这两者相对或顺次移动来实现。
基板台架4是保持基板11的基板保持单元。当模具8和基板11上的压印材料14接触时，基板台架4执行模具8和基板11之间的对准。基板台架4包括：通过真空吸引力或静电力保持基板11的基板卡盘19，以及保持基板卡盘19以使基板11(基板卡盘19)在XY平面中移动的台架驱动单元20。基板台架4还具有在对准模具8时使用的参考标记21。台架驱动单元20可以采用例如线性马达作为致动器。台架驱动单元20还可以在X轴方向和Y轴方向中的每个方向上包括多个驱动系统，诸如粗动驱动系统和精动驱动系统。台架驱动单元20可以进一步具有用于在Z轴方向上定位的驱动系统、基板11在θ方向上的定位功能或校正基板11的倾斜度的倾斜功能。
供应单元5(分配器)将压印材料14供应(施加)到基板11上。从供应单元5的排出端口(排出喷嘴)排出的压印材料14的量基于要在基板11上形成的压印材料14的图案的厚度、要形成的压印材料14的图案的密度等来适当地确定。
压印装置1可以包括填充监视器27。虽然未示出，但是填充监视器27包括光源、图像传感器和光学系统，并且在模具8和基板11上的压印材料14接触时捕获压印材料14与图案部分8a的接触的图像。通过经由填充监视器27用图像传感器捕获模具8和基板11上的压印材料14的接触状态的图像，可以检测夹在模具8和基板11之间的异物。另外，通过经由填充监视器27捕获接触状态的图像，压印装置1可以识别压印材料14的未填充位置或者检测模具8与基板11之间的相对倾斜度。
控制单元7可以控制压印装置1的每个部件的操作(调整)。控制单元7包括例如计算机，并且经由线路连接到压印装置1的每个部件，以便能够根据程序等来控制每个部件。控制单元7可以与压印装置1一体地构造(在共同的壳体中)，或者与压印装置1的其它部分分离地构造(在分离的壳体中)。
压印装置1包括检测在模具8或基板11上形成的标记的标记检测单元22。例如，通过检测在基板11上形成的对准标记和在模具8上形成的对准标记，标记检测单元22测量模具8和基板11在X轴和Y轴方向的位置偏移或者模具侧图案区域与基板侧图案区域之间的形状差异。标记检测单元22可以部署在开口区域17中或者经由中继光学系统部署在与模具8和基板11分开的位置。
压印装置1包括基座台24、桥台25和支柱26，基板台架4被放置在基座台24上，模具保持机构3固定到桥台25，支柱26从基座工作台24延伸以支撑桥台25。压印装置1可以进一步包括从压印装置1的外部将模具8运送到模具保持机构3中或者将模具8运送出压印装置1的模具输送机构(未示出)。压印装置1还可以包括从压印装置1的外部将基板11运送到基板台架4上或将基板11运送出压印装置1的基板输送机构(未示出)。
加热机构6加热基板11，以改变(校正)在由基板台架4保持的基板11上形成的基板侧图案区域的形状。加热机构6可以例如图1中所示采用通过经由模具8朝着基板11发射光来加热基板11的加热光源(用于加热的光源)。除了加热光源以外，加热机构6还包括光学调制器和光学系统，以将从加热光源发射的光调整为适于加热基板侧图案区域的光。反射从照射单元2发射的紫外线9并透射来自加热光源的光的光学元件28(例如，二向色镜)部署在来自加热光源的光的光路上。在加热光的光路上，还部署了反射从填充监视器27的光源发射的光并透射来自加热光源的光的光学元件29。
更具体而言，数字微镜器件(DMD)、液晶显示器(LCD)等被用于光学调制器(照度分布形成单元)。在第一示例性实施例中，将描述DMD被用作光学调制器的情况。DMD是反射所发射的光的反射光学调制器，其中布置了几十万(例如，1024×768)个可被单独控制并且每边为十几μm的微镜。每个微镜由数字信号机械地控制，并且相对于镜布置平面66以例如+12度(ON状态)或-12度(OFF状态)的角度倾斜。加热机构6包括用于控制DMD的剂量控制装置。通过使用剂量控制装置来控制DMD，可以针对基板侧图案区域形成来自加热光源的光的照度分布，以获得目标校正量。
高功率光源被用于通过来自加热机构6的光的吸收热而使基板11(基板侧图案区域)热变形，并且是例如半导体激光器。基板11还由基板卡盘19使用吸力保持。当吸力增加时，作用在与基板表面垂直的方向上的力增加，并且基板11与基板卡盘19之间的作用在与基板表面平行的方向上的摩擦力也增加。因而，更多的吸收热被用于使基板侧图案区域变形成目标形状。
同时，当朝着DMD发射高功率激光时，微镜更有可能劣化，并且镜表面的倾斜度误差发生或者镜面的反射率降低。由于微镜的劣化，基板侧图案区域的照射位置可能被偏移或者目标照度分布不能被获得，从而导致基板侧图案区域的形状和模具侧图案区域的形状的重叠精度降低。
因此，根据第一示例性实施例的加热机构6使用多个光学调制器(DMD)形成用于基板侧图案区域的目标照度分布。将参考图4和5描述根据第一示例性实施例的加热机构6。图4中所示的加热机构6包括剂量控制装置61、多个加热光源62(62A、62B)、多个DMD 63(63A、63B)、投影光学系统64、以及照射光学系统65(65A、65B)。
高功率半导体激光器等被用作加热光源62，以使基板侧图案区域变形并由光纤会聚。从加热光源62发射的光是由基板11吸收并且具有在基板11上的压印材料不被固化的波长带中的波长的光(例如，可见光或近红外光)。
照射光学系统65包括会聚从加热光源62发射的光的聚光器光学系统(未示出)和用于在使来自聚光器光学系统的光的强度均匀之后对DMD 63进行照明的均匀照明光学系统(未示出)。均匀照明光学系统可以包括诸如微透镜阵列(MLA)之类的光学元件。
由照射光学系统65使其强度均匀的光照明DMD 63。作为光学调制器包括在DMD 63中的每个微镜如图6A中所示那样相对于镜布置平面66以-12度(OFF状态)或+12度(ON状态)的角度倾斜。在这里，如果相对于镜布置平面66，DMD 63上的入射角是α、来自DMD 63的发射角是β并且微镜的倾斜度是γ，那么发射角β被表示为β＝2γ-α。在这里假设相对于布置平面的顺时针方向为负，而逆时针方向为正。通常，由处于ON状态的微镜反射的光在与镜布置平面66垂直的方向(β＝0度)上发射，并且因此照明DMD 63的光的入射角α被设定为24度。如果DMD 63被用光照射，那么取决于是ON状态还是OFF状态，反射光在不同方向上被反射。取决于反射光是否入射到部署在DMD 63下游的投影光学系统64的数值孔径(NA)中，可以形成照度分布。由DMD 63的处于ON状态的微镜反射的光通过投影光学系统64在基板11上形成图像。在这里，DMD 63和基板11处于光学共轭关系。剂量控制装置61控制DMD63，使得在基板侧图案区域中形成目标照度分布。
在这里，将描述如图3A中所示对在Y方向上包含梯形成分的形状差异的基板侧图案区域31的形状进行校正的情况。在这种情况下，如图3A中所示，用于加热基板11的光在Y方向上形成照度分布32，并且在X方向上使剂量均匀。具有照度分布32的光由剂量控制装置61生成，并且被用于照射基板11。
当如上所述从加热光源62发射光时，图3A中所示的温度分布33在基板侧图案区域31中形成。由于所形成的温度分布33，基板侧图案区域31按照图3A中所示的位移量34被热变形。结果，如图3B中所示，基板侧图案区域31的形状可得到校正。因此，通过使基板侧图案区域31变形(校正)，加热机构6可以使基板侧图案区域31的形状与模具8上形成有图案的模具侧图案区域30的形状匹配。除了上述通过热变形进行校正之外，还可以通过向模具8施加力来使模具侧图案区域变形。
在根据第一示例性实施例的基板侧图案区域中，假设包含梯形成分的形状差异，但是本公开不限于这种示例，并且对于多个基板侧图案区域中的每一个基板侧图案区域，可以包含其它成分的形状差异或者可以包含不同成分的形状差异。当例如通过热变形由加热机构6校正包含倍率成分的形状差异的基板侧图案区域时，DMD应当至少由剂量控制装置控制以使得在基板侧图案区域31中形成均匀的温度分布。
如图4中所示，第一示例性实施例对于加热光源62、DMD 63和照射光学系统65中的每一种均包括两个。在这里，基板侧图案区域由加热器A和加热器B加热，其中加热器A包括加热光源62A、照射光学系统65A和DMD 63A，加热器B包括加热光源62B、照射光学系统65B和DMD 63B。从加热器A和加热器B发射的光束经由两者共用的投影光学系统64加热基板侧图案区域。在第一示例性实施例中，假设设置了多个单元的加热光源62，但是本公开不限于这种示例，并且从单个单元的加热光源62发射的光可以被分束器(光学元件)拆分。
接下来，将描述使用加热器A和加热器B分别照明基板侧图案区域的方法。如图4中所示，加热器A和加热器B被部署为相对于投影光学系统64的光轴L64旋转对称，并且DMD 63被部署为相对于投影光学系统64的光轴L64偏移。由DMD 63A反射(调制)的光和由DMD 63B反射(调制)的光经由两者共用的投影光学系统64照明基板侧图案区域。如果基板侧图案区域的尺寸是例如26×33mm，那么每个DMD 63由剂量控制装置61控制以使得基板11的图案上的照明光具有26×16.5mm的尺寸。如果投影光学系统64的成像倍率假设为-3，那么8.67×5.5mm的区域变成DMD 63上的操作区域，而其它区域变成非操作区域。
在这里，如果试图将DMD 63A和DMD 63B部署为彼此相邻，那么，由于保护DMD 63的微镜的包装，微镜不能彼此相邻地部署。更具体而言，在由DMD 63A和DMD 63B控制成目标形状(例如，26×16.5mm)的照明光束之间将存在间隙，作为结果，基板侧图案区域不能得到充分校正。因此，在第一示例性实施例中，由DMD 63A和DMD 63B反射的相应光束的光轴L63A和光轴L63B被设置为相对于投影光学系统64的光轴L64偏移和倾斜。
假设例如DMD 63A和DMD 63B被部署在垂直于投影光学系统64的光轴L64的相同平面中并且被DMD 63的包装分离，操作区域之间的间隔是30mm，并且投影光学系统64的成像倍率是-3。来自基板11上的加热光源的照明光束的距离变成10mm。将描述用于基于如上所述确定的偏移量来确定由DMD 63反射的光的光轴L63A和光轴L63B的倾斜量的方法。
首先，将参考图5描述基于从加热光源入射在基板11上的照明光束的距离(偏移量)来确定光轴的倾斜量的方法。通过使用轴外光线L63’，将图像平面上的图像高度y表示为y＝f*tanθ’，其中轴外光线L63’相对于经过主点和具有焦距f的光学系统64’的中心的轴线L64’以角度θ’入射。在这里，当轴外光线L63’被用作光轴时，y可以被认为是图像平面上的偏移量。即，当照明区域在基板侧图案区域中要偏移y时，由DMD 63反射的光的光轴相对于投影光学系统的光轴的角度β仅仅被倾斜β＝tan-1(y/f)。
接下来，将参考图6B和6C描述用于相对于照明光学系统的光轴倾斜由DMD 63反射的光的光轴L63的方法。图6B和6C例示了处于ON状态的微镜。如图6B中所示，通过相对于与投影光学系统64的光轴L64垂直的平面以预定的角度倾斜DMD 63A和DMD 63B的镜布置平面66，可以倾斜由DMD 63反射的光的光轴。当镜布置平面66倾斜例如Δγ的角度时，Δγ被表示为Δγ＝(β+α)/2-γ。即，镜布置平面66被倾斜的角度Δγ可以根据如上所述地确定的由DMD 63反射的光的光轴的角度(发射角度)β来确定。
另外，将参考图6C描述用于相对于投影光学系统64的光轴L64倾斜由DMD 63反射的光的光轴L63的另一种方法。如图6C中所示，通过在镜布置平面66保持与投影光学系统64的光轴L64垂直的同时倾斜从照射光学系统65发射的光的光轴L65，可以相对于投影光学系统64的光轴L64倾斜由DMD 63反射的光的光轴。如果来自照射光学系统65的光的入射角度α(来自照射光学系统65的光的光轴L65相对于投影光学系统64的光轴L64的角度)被倾斜Δα，那么角度Δα被表示为Δα＝α+β-2γ。
通过如上所述地使由DMD 63反射的光的光轴L63相对于投影光学系统64的光轴L64偏心而使得加热机构6的光学系统成为偏心光学系统，可以使用由DMD 63A和DMD 63B反射的光束来分别照明基板侧图案区域。因此，来自多个光学调制器的光束可以照明基板侧图案区域的相互不同的区域。
随后，将描述用于通过加热机构6调整对基板侧图案区域进行照明的照明光的方法。通过控制与基板侧图案区域的尺寸对应的DMD 63A和DMD 63B的相应操作区域的微镜，调整对基板侧图案区域进行照明的照明光。当基板侧图案区域被加热机构6分开照明时，基板侧图案区域中的反射光被填充监视器27的图像传感器观察到。基于图像传感器的观察结果，调整DMD 63位置和倾斜度以及操作区域的范围。通过如上所述地调整DMD 63的位置和倾斜度，可以相对于投影光学系统64的光轴L64调整由DMD 63反射的光的光轴L 63的偏移和倾斜度。DMD 63设有倾斜台架或偏移台架(未示出)，以改变其位置或倾斜度。代替使用偏移台架来改变DMD 63的位置，照明光可以通过偏移DMD 63的操作区域而被偏移(光轴L63可以被偏移)。在那种情况下，其中形成DMD 63的微镜的区域比操作区域宽。
在假设设置两套加热光源62、DMD 63和照射光学系统65的情况下描述了根据第一示例性实施例的加热机构6，但是本公开不限于这种示例并且可以有三个加热器或更多个。
(压印处理)
接下来，将参考图2描述压印装置1的压印处理。图2是例示了由压印装置1使用用于基板11的模具8在多个基板11上的多个基板侧图案区域(投射区域)中形成压印材料的图案的压印处理的操作序列的流程图。压印处理的操作由控制单元7执行。
当操作序列开始时，在步骤S100中，控制单元7使模具输送机构将模具8安装在模具卡盘15上。在步骤S101中，控制单元7使基板输送机构将基板11安装在基板卡盘19上。模具8和基板11被运送到压印装置中的次序没有特别限制，并且模具8和基板11可以顺次或同时被运送。
在步骤S102中，控制单元7通过基板台架4将基板11的基板侧图案区域移动到供应单元5的供应位置，然后作为供应过程，使供应单元5将压印材料14供应(施加)到基板11上。然后，在步骤S103中，控制单元7通过基板台架4将基板11移动到预定位置，并且将已经供应压印材料14的基板11移动到模具8下方的位置(模压位置)，以相对于模具8定位基板11。
在步骤S104中，控制单元7操作模具驱动单元16作为模压过程，并使模具8和供应到基板侧图案区域的压印材料14接触。压印材料14如何与模具8接触(如何填充模具8)可以通过填充监视器27观察。然后，在步骤S105中，在模具8和压印材料14接触的同时，标记检测单元22检测来自在模具8上形成的对准标记和在基板11上形成的对准标记的光。基于由标记检测单元22检测到的对准标记的检测结果，测量模具8和基板11在X轴方向、Y轴方向和θ方向上的位置偏移。另外，基于测得的对准标记的位置偏移量，可以测量模具侧图案区域的形状与基板侧图案区域的形状之间的差异。另外，分别确定模具8的模具侧图案区域的形状的校正量和基板11的基板侧图案区域的形状的校正量，以使得形状差异减小。
在步骤S106中，作为模具校正过程，控制单元7使模具变形机构18基于在步骤S105中确定的模具8的模具侧图案区域的形状的校正量而使模具8变形。因而，控制单元7可以将模具8的模具侧图案区域的形状校正为目标形状。在步骤S107中，作为基板校正处理，控制单元7还通过加热机构6加热基板11，以基于在步骤S105中确定的基板11的基板侧图案区域的形状的校正量、通过向基板侧图案区域提供温度分布而使基板11变形。因而，控制单元7可以将基板11的基板侧图案区域的形状热校正为目标形状。
现在将描述用于在步骤S107中形成温度分布的方法。发射压印材料不被固化的波长的光(例如，近红外光)的加热光源被加热机构6用来加热基板11。从加热光源发射的光穿过DMD和模具8，然后照射基板11的基板侧图案区域。通过由DMD中包括的大量镜子控制从加热光源发射的光的剂量，可以在基板11上的照射平面中形成照度分布。基于照度分布，可以在基板11上形成任何温度分布。基板侧图案区域的形状的校正量可以从步骤S105中对准标记的检测结果确定。基于从对准标记的检测结果确定的校正量，控制单元7确定校正基板侧图案区域的形状所需的温度分布或照度分布。然后，剂量控制装置控制加热机构6，使得在基板上形成所获得的温度分布或照度分布。基板11的基板侧图案区域通过半导体的制造过程而变形。基板侧图案区域的变形大致分为倍率成分、平行四边形成分和梯形成分的变形，并且这些成分经常组合。为了校正每个变形成分，温度分布不仅可以在基板侧图案区域内部形成，而且也可以在该区域外部形成。
接下来，控制单元7驱动台架驱动单元20，以校正在步骤S105中确定的基板侧图案区域和模具侧图案区域的位置偏移。因而，在步骤S108中，模具8和基板11可以相对对准。
在步骤S108中模具8和基板11对准之后，在步骤S109中，标记检测单元22检测在模具8上形成的对准标记和在基板11上形成的对准标记。基于检测到的对准标记的结果，控制单元7可以确定在X、Y和θ方向上模具侧图案区域与基板侧图案区域之间的位置偏移和形状差异。然后，基于测得的位置偏移或形状差异，可以计算基板侧图案区域和模具侧图案区域的形状的校正量，使得模具侧图案区域的形状和基板侧图案区域的形状重合。
然后，在步骤S110中，控制单元7确定计算出的模具侧图案区域和基板侧图案区域之间的位置偏移和形状差异(校正残差)是否在允许值内。如果控制单元7在步骤S110中确定计算出的值不在允许值内(步骤S110中的“否”)，那么控制单元7可以通过让处理返回到步骤S107来校正基板的位置或形状。另一方面，如果控制单元7在步骤S110中确定计算出的值在允许值内(步骤S110中的“是”)，那么处理前进到下个步骤S111。另外，控制单元7可以在步骤S110中基于模具和基板的相对位置偏移量来做出确定。而且，如果控制单元7在步骤S110中确定计算出的值不在允许值内(步骤S110中的“否”)，那么控制单元7可以通过让处理返回到步骤S106来校正模具的位置或形状。
在步骤S111中，在执行模具8和基板11的对准之后，控制单元7使照射单元2用紫外线9照射供应到基板11上的压印材料，以固化压印材料(固化过程)。在步骤S112中，在压印材料被固化之后，控制单元7驱动模具驱动单元16，以通过扩大模具和基板之间的距离来将模具8与基板上固化的压印材料分离(脱模过程)。
随后，在步骤S113中，控制单元7确定同一基板11上是否仍存在其中应当形成压印材料14的图案的基板侧图案区域。在这里，如果控制单元7确定存在其中应当形成图案的基板侧投射区域(步骤S113中的“是”)，那么处理返回到步骤S102，以向下一个基板侧投射区域供应压印材料。另一方面，如果控制单元7确定不存在其中应当形成图案的基板侧照射区域(步骤S113中的“否”)，那么处理前进到下一步S114。在步骤S114中，控制单元7使得基板输送机构回收基板卡盘19上所保持的基板11。
接下来，在步骤S115中，控制单元7继续确定是否仍然存在应当在其上执行类似压印处理的基板。在这里，如果控制单元7确定仍然存在应当在其上执行压印处理的基板(步骤S115中的“是”)，那么处理返回到步骤S101，以通过基板输送机构将下一个基板运送到压印装置中。另一方面，如果控制单元7确定不存在应当在其上执行压印处理的基板(步骤S115中的“否”)，那么处理前进到下一个步骤S116。在步骤S116中，控制单元7使模具输送机构在完成所有步骤之前回收由模具卡盘15保持的模具8。
已经关于用加热机构6对基板侧图案区域进行加热的情况描述了根据第一示例性实施例的压印装置1，但是也可以使用照射单元2。在这种情况下，照射单元2用从照射单元2的光源发射的光束当中压印材料不被固化的波长带的光照射基板侧图案区域。因此，照射单元2包括滤光器，该滤光器透射任意波长带的光，使得光可以以如下方式被切换：在固化过程期间，压印材料被固化的波长带中的光被发射，而在加热基板时，压印材料不被固化的波长带中的光被发射。因此，利用照射单元2中所包括的滤光器，照射基板11的光的波长可以用于不同的目的。
另外，已经关于在模具8上形成的图案部分8a的数量为一的情况描述了根据第一示例性实施例的压印装置1，但是多个图案部分8a可以在模具8上形成。当使用其上形成有多个图案部分8a的模具8在多个基板侧图案区域中形成压印材料的图案时，这多个基板侧图案区域中的每一个基板侧图案区域可以通过上述加热机构6热变形。使用其上形成有多个图案部分8a的模具8形成图案可以被称为多区域压印或多场压印。如果加热机构6使用单个DMD照射多个基板侧图案区域，那么用来照射一个基板侧图案区域的光的照度降低，使得热变形量受到限制。因此，通过如第一示例性实施例中描述的加热机构6那样分别照射基板侧图案区域，可以增加用来照射基板侧图案区域的光的照度而不增加加热光源62的输出功率。
如第一示例性实施例中那样其上安装有加热机构6的压印装置1可以通过使用多个DMD来照明通过划分基板侧图案区域获得的任意基板侧图案区域。
接下来，将参考图7描述根据第二示例性实施例的加热机构6。图7是例示了根据第二示例性实施例的加热机构6的构造的图。使用根据第二示例性实施例的加热机构6的压印装置基本上以与根据第一示例性实施例的压印装置1相同的方式操作，或者具有与第一示例性实施例相同的压印处理，并且因此将仅仅描述不同的构造。
在第一示例性实施例中，由相应DMD 63(63A、63B)反射的光束的光轴L63A和光轴L63B相对于用于照明的投影光学系统64的光轴L64偏移。而且，根据第一示例性实施例的加热机构6通过使光轴L63A和光轴L63B相对于投影光学系统64的光轴L64倾斜以用于照明来利用来自两个彼此相邻的加热器A和B的光束照明基板侧图案区域。
如果使得从加热光源62A和加热光源62B发射的光束的波长和偏振方向中的至少一项不同，那么根据第二示例性实施例的加热机构6被设置为使得由DMD 63A反射的光的光轴L63A偏移。根据第二示例性实施例的加热机构6的特征在于，使用分束器67组合来自加热器A和加热器B的光束。因而，加热机构6可以用从彼此相邻的加热器A和加热器B发射的光束照明基板侧图案区域。
首先，将描述由DMD 63反射的光的光轴L63A和光轴L63B相对于投影光学系统64的光轴L64偏移并且从两个加热光源62A和62B发射的光束的波长不同的情况。就像根据第一示例性实施例的加热机构，图7中所示的加热机构6包括剂量控制装置61、加热光源62、DMD63、投影光学系统64以及照射光学系统65。此外，根据第二示例性实施例的加热机构包括分束器67和镜68。
从加热光源62A发射的光进入照射光学系统65A。从照射光学系统65A发射的光被镜68A反射，以均匀地照射DMD 63A。电介质多层镜等被用于镜68(68A、68B)，镜68(68A、68B)对于从加热光源62A发射的光的波长和来自照射光学系统65的光的入射角具有高反射率。由镜68A反射的光均匀照明的DMD 63A部署成相对于投影光学系统64的光轴L64偏移预定的量。例如，假设基板11上的图案区域(例如，26×33mm)的一半(26×16.5mm)被加热器A照射，并且投影光学系统64的成像倍率为-3。在这种情况下，DMD 63A的发射光轴L63A在图7中所示的-X方向偏移5.5mm。由DMD 63A的处于ON状态的微镜反射的光进入分束器67。分束器67具有透射具有不同波长的两个光束中的一个并反射另一个的功能。在图7所示的本示例性实施例中，从DMD 63A发射的光穿过分束器67，同时从DMD 63B发射的光被分束器67反射。由分束器67透射和反射的光束进入单个投影光学系统64，以分别照明基板11上彼此相邻的图案区域。
已经关于DMD 63被用作光学调制器的情况描述了根据上述示例性实施例的加热机构6。根据第三示例性实施例的加热机构6使用液晶器件69作为光学调制器(照度分布形成单元)。图8例示了当光学调制器是透射型的液晶器件69时的加热机构6的示意图。从加热光源62A发射的光进入照射光学系统65A。从照射光学系统65A发射的光均匀地照明液晶器件69A。液晶器件69A的透射率由剂量控制装置61控制，以在基板11上的图案区域中形成目标照度分布。已穿过液晶器件69A的光穿过分束器67，以分别照明基板11上彼此相邻的图案区域。
类似地，从加热光源62B发射的光进入照射光学系统65B。从照射光学系统65B发射的光均匀地照明液晶器件69B。液晶器件69B的透射率由剂量控制装置61控制，以在基板11上的图案区域中形成目标照度分布。已穿过液晶器件69B的光被分束器67反射，以分别照明基板11上彼此相邻的图案区域。
已经关于已穿过液晶器件69的光的光轴L63(L63A、L63B)相对于投影光学系统64的光轴偏移并且从两个加热光源62A和62B发射的光束的波长不同的情况描述了第三示例性实施例。但是，实施例的方面不限于这种示例。通过按照第一示例性实施例中所述的方法，相对于投影光学系统64的光轴倾斜已穿过液晶器件69的光的光轴L63，图案区域中的照明光的位置可以被调整并分别被照明。
当使得从两个加热光源62A和62B发射的偏振光束不同时(例如，从加热光源62A发射S偏振光并且从加热光源62B发射P偏振光)，使用偏振分束器作为分束器67。在图8所示的第三示例性实施例中，分束器67被设置为透射S偏振光并反射P偏振光。偏振板可以部署在光路上，以改善分束器67的透射率和反射率。
利用如上所述安装有加热机构6的压印装置，可以使用多个光学调制器来提供用于增加加热光源的功率的压印装置1，以分别照明基板11的被划分成多个区域的图案区域。
接下来，将参考图9描述根据第四示例性实施例的加热机构6。图9是例示了根据第四示例性实施例的加热机构6的构造的图。使用根据第四示例性实施例的加热机构6的压印装置基本上以与根据第一示例性实施例或第二示例性实施例的压印装置1相同的方式操作，或者具有与第一示例性实施例或第二示例性实施例相同的压印处理，因此这里将仅仅描述不同的构造。
在第二示例性实施例中，当使得从两个加热器的加热光源62A和62B发射的光束的波长和偏振方向中的至少一个不同时，使用分束器67来组合照明光束。在第四示例性实施例中，使用刀口镜(knife-edge mirror)来分别照明彼此相邻的图案区域，而不依赖于从两个加热器的加热光源62A和62B发射的光束的波长和偏振方向。因而，加热机构6可以利用来自彼此相邻的加热器A和加热器B的发射光束照明基板侧图案区域。
图9中所示的加热机构6除了剂量控制装置61、加热光源62、DMD 63、投影光学系统64、照射光学系统65和镜68以外还包括图像形成光学系统70和刀口镜71。
DMD 63A和63B中的每一个均具有二维地布置在其中的微镜并具有作为衍射光栅的功能。因此，从DMD 63发射的光被衍射并变宽。为了在不遮挡来自DMD 63A的光的情况下由刀口镜71高效地反射来自DMD 63B的光，刀口镜71附近的图像被形成。因此，图像形成光学系统70具有在DMD 63和刀口镜71之间建立基本上光学共轭的关系的功能。因而，由DMD63A调制的光在刀口镜71附近通过图像形成光学系统70A形成图像并且不被遮挡地进入投影光学系统64。同时，由DMD 63B调制的光在刀口镜71附近通过图像形成光学系统70B形成图像并且在进入投影光学系统64之前被反射。因而，加热器可以分别照明基板11上彼此相邻的图案区域。
关于安装有如上所述的加热机构的压印装置，通过使用多个光学调制器分别照明基板11上的图案区域，可以提供用于增加加热光源的功率的压印装置1。
已经关于包括多个加热光源62A和62B的情况描述了根据上述示例性实施例中的任一个的加热机构6中的加热光源62，但是加热光源62的数量可以是一个。在那种情况下，从一个加热光源62发射的光被光学元件拆分(分离)，使得多个光学调制器被其照射。例如，分束器被用作拆分从加热光源62发射的光的光学元件。
根据上述示例性实施例中的任一个的加热机构6中的多个光学调制器(DMD 63A、63B)分别照明基板11上彼此相邻的图案区域。但是，为了用来自多个光学调制器的光束进行覆盖照明，这多个光学调制器中的每一个都可以照明基板11上的图案区域，而无需将图案区域划分为多个区域。当使用多个光学调制器时，与仅使用一个光学调制器进行照明的情况相比，从每个光学调制器发射的光的剂量减少，因此可以降低光学调制器的劣化。
另外，在所有上述示例性实施例中已经描述了压印装置1中所包括的加热机构6，但是本公开不限于这种示例。例如，对于使用光学调制器形成曝光装置的有效光源分布的光学图案形成装置，实施例的方面也是有效的。在这里，曝光装置是经由投影光学系统照明在分划板(原件)上形成的图案以使基板暴露于来自分划板的光的装置。曝光装置的照明方法是已知的，其中来自光源的光在照明分划板时具有分布。通过光学图案形成装置中包括的光学调制器(DMD)形成来自光源的光的有效光源分布。因此，就像上述示例性实施例中描述的加热机构6，光学图案形成装置也可以使用多个光学调制器形成有效光源分布。因而，可以抑制光学图案形成装置中包括的光学调制器的功能的劣化。
(用于制造物品的方法)
接下来，将描述使用包括上述加热机构的压印装置来制造物品的方法。例如，在半导体器件是要制造的物品的情况下，通过经历前端过程(在前端过程中，在基板上形成集成电路)和后端过程(在后端过程中，在前端过程中形成的基板上的集成电路被完成为产品)来制造半导体器件。前端过程包括用于使用压印装置在基板上的压印材料上形成图案的过程。后端过程包括组装过程(切割、接合)和包装过程(封装)。根据本示例性实施例中的用于制造半导体器件的方法，半导体器件可以被制造为比过去更高质量的物品。
使用压印装置形成的固化物质的图案永久地被用于各种物品的至少一部分或者在制造各种物品时被暂时使用。物品包括电子电路器件、光学元件、微机电系统(MEMS)、记录器件、传感器和模具。电子电路器件的示例包括易失性或非易失性半导体存储器(诸如动态随机存取存储器(DRAM)、静态随机存取存储器(SRAM)、闪存和磁阻随机存取存储器(MRAM))，以及诸如大规模集成(LSI)电路、电荷耦合器件(CCD)、图像传感器和现场可编程门阵列(FPGA)之类的半导体器件。模具的示例包括用于压印的模具。
固化物质的图案被原样用作上述物品的组件的至少一部分或暂时用作抗蚀剂掩模。在基板的制造过程中，抗蚀剂掩模在执行蚀刻或离子注入之后被移除。
接下来，将描述制造物品的具体方法。如图10A中所示，制备诸如硅晶片之类的基板1z。在基板1z的表面上形成待处理材料2z(诸如绝缘材料)。随后，通过喷墨方法等将压印材料3z施加到待处理材料2z的表面。在这里，例示了其中在基板1z上方提供多个液滴状的压印材料3z的状态。
如图10B中所示，使得用于压印的模具4z与基板1z上方的压印材料3z相对。模具4z的形成有凹凸图案的一侧指向压印材料3z。如图10C中所示，使施加了压印材料3z的基板1z与模具4z接触并向其施加压力。模具4z和待处理材料2z之间的间隙被压印材料3z填充。如果在这种状态下压印材料3z被穿过模具4z的光(作为用于固化的能量)照射，那么压印材料3z被固化。
如图10D中所示，在压印材料3z被固化之后，模具4z和基板1z被分离，以在基板1z上方形成压印材料3z的固化物质的图案。固化物质的图案具有其中模具的凹部与固化物质的凸部对应并且模具的凸部与固化物质的凹部对应的形状，因此模具4z的凹凸图案被转印到压印材料3z。
如图10E中所示，当使用固化物质的图案作为抗蚀刻剂掩模执行蚀刻时，待处理材料2z的没有固化物质或者存在固化物质的薄残留膜的表面被移除，以形成凹槽5z。如图10F中所示，当移除固化物质的图案时，可以获得具有在待处理材料2z的表面上形成的凹槽5z的物品。在这里，固化物质的图案被移除，但是也可以被用作例如半导体器件中包含的用于层间绝缘的膜，即，作为物品的组件，而不在处理之后被移除。
在上文中，已经描述了本公开的示例性实施例，但是本公开不限于上述示例性实施例，并且可以在其范围内以各种方式进行修改或更改。
虽然已经参考示例性实施例描述了本公开，但是应当理解的是，本公开不限于所公开的示例性实施例。所附权利要求的范围应当被赋予最宽泛的解释，以涵盖所有此类修改以及等同的结构和功能。

Claims (16)

1.一种被配置为使用模具在基板的投射区域中形成压印材料的图案的装置，其特征在于，所述装置包括：
加热机构，被配置为通过用具有压印材料不被固化的波长的光照射投射区域来改变基板的形状；以及
投影光学系统，被配置为将来自加热机构的光引导到基板，
其中，加热机构包括被配置为在投射区域中形成照度分布的多个光学调制器，每个光学调制器是数字微镜器件或液晶显示器，并且来自所述多个光学调制器的光束照明投射区域的相互不同的区域，
其中，经由投影光学系统用来自所述多个光学调制器的光束中的每个光束照射投射区域。
2.如权利要求1所述的装置，其中，加热机构使来自光学调制器的光进入投影光学系统所沿着的光轴相对于投影光学系统的光轴偏心。
3.如权利要求1所述的装置，其中，加热机构使来自光学调制器的光进入投影光学系统所沿着的光轴相对于投影光学系统的光轴倾斜。
4.如权利要求1所述的装置，其中，加热机构用光分别照射投射区域的多个区域中的每个区域。
5.如权利要求3所述的装置，
其中，所述光学调制器中的每个光学调制器包括多个微镜，
其中，通过改变光学调制器中所包括的所述多个微镜的操作区域，来自光学调制器的光进入投影光学系统所沿着的光轴从所述投影光学系统的光轴偏心。
6.如权利要求1所述的装置，还包括组合单元，组合单元被配置为组合来自所述多个光学调制器的光束，
其中，经组合的光束照明投射区域。
7.如权利要求6所述的装置，
其中，加热机构包括被配置为用不同波长的光束照射所述多个光学调制器的光源，并且
其中，组合单元是被配置为组合来自所述多个光学调制器的不同波长的光束的分束器。
8.如权利要求6所述的装置，
其中，加热机构包括被配置为用不同偏振方向的光束照射所述多个光学调制器的光源，并且
其中，组合单元是被配置为组合来自所述多个光学调制器的不同偏振方向的光束的分束器。
9.如权利要求1所述的装置，其中，投影光学系统在所述多个光学调制器中的每个光学调制器与基板之间建立共轭关系。
10.如权利要求1所述的装置，其中，加热机构包括：
加热光源，被配置为用光照射所述多个光学调制器；
光学元件，被配置为拆分来自加热光源的光，使得所述多个光学调制器被光照射；以及
照射光学系统，被配置为用拆分之后的光照射所述多个光学调制器。
11.如权利要求1所述的装置，其中，加热机构包括：
多个加热光源，被配置为用光束照射投射区域；以及
多个照射光学系统，被配置为用来自所述多个加热光源的相应光束照射所述多个光学调制器。
12.一种被配置为使用模具在基板的投射区域中形成压印材料的图案的装置，其特征在于，所述装置包括：
加热机构，被配置为通过用具有压印材料不被固化的波长的光照射投射区域来改变基板的形状；以及
投影光学系统，被配置为将来自加热机构的光引导到基板，
其中，加热机构包括被配置为在投射区域中形成照度分布的多个光学调制器，每个光学调制器是数字微镜器件或液晶显示器，并且来自所述多个光学调制器的光束各自照明投射区域的相同区域，
其中，经由投影光学系统用来自所述多个光学调制器的光束中的每个光束照射投射区域。
13.一种用于使用模具在基板的投射区域中形成压印材料的图案的方法，其特征在于，所述方法包括：
通过投影光学系统将光引导到基板并用具有压印材料不被固化的波长的光分别照射投射区域的多个区域中的每个区域来进行加热以改变基板的形状，
其中，所述加热包括通过多个光学调制器用光分别照射投射区域的所述多个区域，每个光学调制器是数字微镜器件或液晶显示器，所述多个光学调制器被配置为在所述多个区域中形成基板的照度分布，
其中，用来自所述多个光学调制器的光束中的每个光束照射投射区域。
14.如权利要求13所述的方法，其中，每个光学调制器包括多个操作的微镜。
15.如权利要求13所述的方法，还包括在所述多个光学调制器中的每个光学调制器与基板之间建立共轭关系。
16.一种用于制造物品的方法，其特征在于，包括：
使用如权利要求1至12中任一项所述的装置在基板上形成压印材料的图案；以及
处理在上面已形成有图案的基板。
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Families Citing this family (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP3620856A1 (en) * 2018-09-10 2020-03-11 Canon Kabushiki Kaisha Imprint method and article manufacturing method
JP7289633B2 (ja) * 2018-11-08 2023-06-12 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
EP3650937A1 (en) 2018-11-08 2020-05-13 Canon Kabushiki Kaisha Imprint apparatus and product manufacturing method
JP7267801B2 (ja) * 2019-03-26 2023-05-02 キヤノン株式会社 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
JP7379091B2 (ja) * 2019-10-30 2023-11-14 キヤノン株式会社 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
US11747731B2 (en) * 2020-11-20 2023-09-05 Canon Kabishiki Kaisha Curing a shaped film using multiple images of a spatial light modulator

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20080046475A (ko) * 2006-11-22 2008-05-27 주식회사 에이디피엔지니어링 미세패턴 형성장치 및 이를 이용한 미세패턴 형성방법
JP2013030757A (ja) * 2011-06-21 2013-02-07 Canon Inc 位置検出装置、インプリント装置及び位置検出方法
JP2013238450A (ja) * 2012-05-14 2013-11-28 Astro Design Inc 光学的分解能向上装置
CN105917442A (zh) * 2014-01-24 2016-08-31 佳能株式会社 压印装置和制造物品的方法

Family Cites Families (24)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3528364B2 (ja) 1995-10-18 2004-05-17 ソニー株式会社 レーザビーム合成装置及び合成方法並びにレーザ製版装置及びレーザ製版方法
JP2002122945A (ja) 2000-10-18 2002-04-26 Noritsu Koki Co Ltd デジタル露光装置及びこれを備える写真処理装置
TW529172B (en) * 2001-07-24 2003-04-21 Asml Netherlands Bv Imaging apparatus
US7153616B2 (en) 2004-03-31 2006-12-26 Asml Holding N.V. System and method for verifying and controlling the performance of a maskless lithography tool
JP4958614B2 (ja) * 2006-04-18 2012-06-20 キヤノン株式会社 パターン転写装置、インプリント装置、パターン転写方法および位置合わせ装置
KR20090026116A (ko) * 2006-06-09 2009-03-11 가부시키가이샤 니콘 패턴 형성 방법 및 패턴 형성 장치, 노광 방법 및 노광 장치 및 디바이스 제조 방법
JP5329520B2 (ja) 2007-03-27 2013-10-30 カール・ツァイス・エスエムティー・ゲーエムベーハー 低角度で入射する補正光を用いる補正光学素子
WO2009153925A1 (ja) * 2008-06-17 2009-12-23 株式会社ニコン ナノインプリント方法及び装置
US8345242B2 (en) * 2008-10-28 2013-01-01 Molecular Imprints, Inc. Optical system for use in stage control
JP2011248327A (ja) * 2010-04-27 2011-12-08 Panasonic Corp 照明装置及びそれを備えた投写型表示装置
EP2600473B1 (en) 2010-07-30 2019-01-09 Sony Corporation Light source unit, illumination device, and display device
JP5932286B2 (ja) * 2011-10-14 2016-06-08 キヤノン株式会社 インプリント装置、それを用いた物品の製造方法
JP5686779B2 (ja) * 2011-10-14 2015-03-18 キヤノン株式会社 インプリント装置、それを用いた物品の製造方法
JP2013175604A (ja) 2012-02-24 2013-09-05 Toshiba Corp パターン形成装置、パターン形成方法及び半導体装置の製造方法
CN103962079B (zh) * 2013-01-28 2017-11-17 西门子公司 加热装置和用于发生化学反应的设备
JP6236095B2 (ja) * 2013-03-13 2017-11-22 カール・ツァイス・エスエムティー・ゲーエムベーハー マイクロリソグラフィ装置
JP6418773B2 (ja) 2013-05-14 2018-11-07 キヤノン株式会社 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
JP2015005676A (ja) * 2013-06-22 2015-01-08 株式会社ニコン 照明光学系、照明光学装置、露光装置、およびデバイス製造方法
JP6329353B2 (ja) 2013-10-01 2018-05-23 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
JP6336275B2 (ja) * 2013-12-26 2018-06-06 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
CN106255925B (zh) 2014-05-02 2019-03-15 Asml荷兰有限公司 稠密特征的热点的减少
JP2016042498A (ja) * 2014-08-13 2016-03-31 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
US20170210036A1 (en) * 2016-01-22 2017-07-27 Canon Kabushiki Kaisha Mold replicating method, imprint apparatus, and article manufacturing method
US11175598B2 (en) * 2017-06-30 2021-11-16 Canon Kabushiki Kaisha Imprint apparatus and method of manufacturing article

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20080046475A (ko) * 2006-11-22 2008-05-27 주식회사 에이디피엔지니어링 미세패턴 형성장치 및 이를 이용한 미세패턴 형성방법
JP2013030757A (ja) * 2011-06-21 2013-02-07 Canon Inc 位置検出装置、インプリント装置及び位置検出方法
JP2013238450A (ja) * 2012-05-14 2013-11-28 Astro Design Inc 光学的分解能向上装置
CN105917442A (zh) * 2014-01-24 2016-08-31 佳能株式会社 压印装置和制造物品的方法

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