TW202226427A - 基板處理方法、基板保持裝置、模製裝置及物品製造方法 - Google Patents

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Abstract

一種基板處理方法，包含：第一處理，被配置為處理具有設置在基板的上表面附近的頂板的該基板，該基板由第一基板保持裝置的基板保持單元保持；第二處理，以該頂板設置在該第一基板保持裝置上抬起該基板，以在該基板保持單元和該基板之間形成空間；第三處理，用於以該頂板設置在該第一基板保持裝置上將該基板搬送到第二基板保持裝置的基板搬送裝置插入至該空間中；以及第四處理，將該基板搬送至該第二基板保持裝置。

Description

基板處理方法、基板保持裝置、模製裝置及物品製造方法
本公開關於一種基板處理方法、基板保持裝置、模製裝置和物品製造方法。
隨著半導體裝置和微機電系統(Micro Electro Mechanical Systems；MEMS)小型化需求的增加，利用模具在基板上模製壓印材料的壓印技術引起了人們的關注。採用壓印技術的壓印裝置可以在基板上形成具有幾奈米量級的精細結構。壓印裝置用於製造基於母模的複物品模具，以及製造半導體裝置。
如果壓印裝置對基板上的異物進行壓印處理，則會在基板上形成有缺陷的圖案或者基板和模具將被損壞。因此，重要的是壓印裝置防止異物的出現並同時防止異物落到基板上。這不限於壓印裝置，即，在所有類型的光刻裝置例如曝光裝置中，異物存在於基板或光罩版上也是不利的。
在半導體裝置的製造過程中，由於積體電路整合度的提高，隨著圖案的小型化，已經要求對灰塵和化學污染進行更嚴格的管理。日本專利申請案公開號2003-142552討論了藉由用盒子覆蓋基板來減少基板上的異物的方法。
然而，日本專利申請案公開號No.2003-142552中討論的技術不能在基板開箱時減少基板上的異物。為了在裝置中對基板進行各種測量，將基板從盒子中取出。從盒子中取出的基板上可能會出現異物問題。此外，盒子會過度佔據裝置中的有限空間。
根據本發明的一個方面，提供了一種減少基板上的異物的基板處理方法。該基板處理方法包括第一處理，被配置為處理具有設置在基板的上表面附近的頂板的該基板，該基板由第一基板保持裝置的基板保持單元保持；第二處理，以該頂板設置在該第一基板保持裝置上抬起該基板，以在該基板保持單元和該基板之間形成空間；第三處理，用於以該頂板設置在該第一基板保持裝置上將該基板搬送到第二基板保持裝置的基板搬送裝置插入至該空間中；以及第四處理，將該基板搬送至該第二基板保持裝置。
藉由參考圖式對示例性實施例的以下描述，本發明的進一步特徵將變得顯而易見。
下面將參考圖式詳細描述本公開的一些示例性實施例。
在第一示例性實施例中，將描述受異物和配準揮發影響很大的壓印裝置。然而，本發明不限於此。本發明也適用於使用電子束對塗覆在基板上的感光劑進行曝光以在其上形成圖案的曝光裝置或繪圖裝置。在以下圖式中，相同的數字表示相同的元件，並且將省略其多餘的描述。 (壓印裝置的配置)
將描述根據本示例性實施例的壓印裝置的概況。壓印裝置使供應在基板上的壓印材料(組合物)與模具接觸，然後向壓印材料施加固化能量以在從模具轉移的結構圖案中形成固化材料圖案。
所使用的壓印材料是藉由施加到其上的固化能量來固化的可固化組合物(可固化組合物有時被稱為未固化樹脂)。可用的固化能量的例子包括電磁波和熱。電磁波的例子包括波長在10nm至1mm範圍內的光，例如紅外光、可見光和紫外光。可固化組合物可以是藉由光照射或加熱而固化的組合物。其中藉由光照射固化的光固化性組合物可以至少含有聚合性化合物和光聚合性引發劑，還可以根據需要進一步含有非聚合性化合物或溶劑。不可聚合化合物是選自以下組中的至少一種化合物：敏化劑、氫供體、內部脫模劑、界面活性劑、抗氧化劑和聚合物組分。
壓印材料藉由壓印材料供應單元以液滴形式或以由多個串聯液滴構成的島或膜的形式供應至基板。在一個或多個實施例中，壓印材料的黏性(在25℃下)在1mPa∙s和100mPa∙s之間的範圍內。可用於基板的材料的實例包括玻璃、陶瓷、金屬、半導體和樹脂。在一個或多個實施例中，基板的表面設置有材料與基板不同的構件。例如，基板是矽晶元、化合物半導體晶元或石英玻璃。
圖1示意性地示出了根據本示例性實施例的壓印裝置1的配置。壓印裝置1具有轉移單元101，以執行使基板18上的壓印材料15與模具17接觸以形成壓印材料的圖案的壓印處理。藉由壓印裝置1的壓印處理包括將壓印材料15供應到基板18的表面並固化與模具17接觸的壓印材料15(以下稱為壓印處理)。
根據本示例性實施例，壓印裝置1採用用紫外線(ultraviolet；UV)照射壓印材料來固化壓印材料的光固化方法作為固化壓印材料15的方法。壓印裝置1用紫外光照射與模具17接觸的基板18上的壓印材料15以固化壓印材料15，在壓印材料15上形成圖案。在一個或多個實施例中，壓印裝置1透過另一波長區域的光的照射以固化壓印材料15或使用藉由熱能以固化壓印材料15的固化方法。
高揮發性材料習知地被用作壓印材料15。這典型地導致每次執行壓印處理時重複將壓印材料施加到隨後的壓印射出的方法。由於最近開發了低揮發性壓印材料15，越來越多的情況下使用透過旋塗將壓印材料15預施加到基板18的整個表面的技術。該方法使得能夠省略每次執行壓印處理時將壓印材料15施加到隨後的壓印射出的處理，這有望提高生產率。下面主要描述根據本示例性實施例的在基板18的整個表面上具有後者壓印材料15的配置。這兩種技術都可以有效防止基板上的異物(如下所述)。
在本示例性實施例中，將描述將壓印材料15供應到基板18的整個表面然後重複壓印處理而不插入供應壓印材料15的處理的方法。然而，本發明是不限於此。在一個或多個實施例中，重複將壓印材料15部分地而不是全部地供應到基板的表面和壓印處理的方法被交替地使用。根據本示例性實施例，這兩種技術都被預期具有減少基板18上的異物和減少壓印材料15的揮發的效果。在圖1中，在平面中彼此垂直相交的方向沿著提供有壓印材料15的基板18的表面被稱為x軸和y軸。與x軸和y軸垂直相交的方向(平行於在壓印材料15上發射的紫外光的光軸的方向)被稱為z軸。
壓印裝置1包括固化單元2、保持模具17的壓印頭6、保持基板18的基板台13、供應單元14、對準測量單元16和控制單元10。固化單元2在壓印處理中用紫外光照射模具17。固化單元2包括光源4和用於將從光源4發出的紫外光3調整用於適合壓印處理的光的多個光學系統5。
例如，模具17具有矩形周邊和三維圖案區域，以在供給基板18的壓印材料15上形成結構圖案，其圖案區域與基板18相對。模具17的材料是紫外線透射材料，例如石英。
壓印頭6例如包括模具卡盤7、模具台8和模具形狀校正機構9。模具卡盤7藉由諸如真空吸力或靜電吸引的機械保持裝置來保持模具17。模具卡盤7藉由機械保持裝置被保持到模具台8。模具台8包括用於在使模具17與基板18接觸時確定模具17和基板18之間的間隙的驅動系統，並且沿著z軸移動模具17。在一個或多個實施例中，模具台8的驅動系統具有沿x軸、y軸和θ(圍繞x、y和z軸的旋轉方向)以及z軸方向移動模具17的功能。模具形狀校正機構9是用於校正模具17的形狀的機構，設置在多個位置以圍繞模具17的周邊。
基板台13保持基板18，並且當模具17與基板18接觸時，在x和y平面中校正模具17和基板18之間的平移偏移。基板台13包括用於吸引和保持基板18的基板卡盤12。吸引基板18的適用方法是真空吸附、靜電吸附和其他吸附方法。基板台13包括驅動系統以沿x軸和y軸驅動基板18以校正x和y平面中模具17和基板18之間的平移偏移。在一個或多個實施例中，x軸和y軸上的驅動系統包括多個驅動系統，例如粗動驅動系統和微動驅動系統。在一個或多個實施例中，基板台13還包括沿z軸調整位置的驅動系統、在θ方向(繞z軸的旋轉方向)調整基板18的位置的功能，以及用於校正基板18的傾斜的傾斜功能。
基板18是由玻璃、陶瓷、金屬、半導體和樹脂製成的構件。適當地，構件的表面設置有材料與構件不同的層。基板18的示例包括矽晶元、化合物半導體晶元和熔融石英板。轉移單元101藉由在每個射出區域上重複壓印處理在基板18上形成圖案。代替用於形成圖案的基板18，可以使用用於檢測異物的維護基板。壓印裝置1還包括用於保持基板台13的基面板19、用於保持壓印頭6的橋面板20和用於支撐橋面板20的支架21。
為了在每次執行壓印處理時供應壓印材料15，而不是將壓印材料15預施加到整個表面，壓印裝置1包括供應單元14(分配器)。例如，供給單元14具有排出噴嘴(未示出)以從排出噴嘴將壓印材料15供給到基板18上。根據本示例性實施例，壓印材料15是具有藉由紫外線固化特性的樹脂。要供應的壓印材料15的量可以由壓印材料15的厚度和要形成的圖案的密度來確定。
對準測量單元16檢測模具17和基板18上的對準標記以測量在x軸和y軸方向上基板18上形成的圖案與模具17的圖案區域之間的位置偏差，以及形狀差異。
單元100在基板18被搬送到轉移單元101之前執行基板處理。單元102在藉由轉移單元101在基板18上形成圖案之後執行基板處理。搬送單元24上的基板搬送裝置42在壓印裝置1中搬送基板18。在一個或多個實施例中，類似於基板台13的單元保持基板18並被驅動以搬送基板18。
控制單元10控制壓印裝置1中包括的所有單元的操作和調整。例如，包括計算機的控制單元10經由通訊線路連接到壓印裝置1中包括的每個單元，並且根據程式控制每個單元。
圖2示出了在根據本示例性實施例的壓印裝置1中進行基板處理的單元。這些單元包括異物檢查單元100a、溫度調整單元100b、位置檢測單元100c、轉移單元101、曝光單元102a和重疊檢查單元102b。壓印裝置1還包括用於在壓印裝置1的內部和外部接收和發送基板18的沿線站。沿線站包括搬入站22和搬出站23。例如，當壓印裝置1連接到諸如塗佈機顯影器和裝置前端模組(Equipment Front End Module；EFEM)之類的裝置，基板18被搬送到搬入站22，然後由每個單元進行基板處理。經過基板處理的基板18被搬送到搬出站23。搬入站22和搬出站23是壓印裝置1中的基板保持裝置的兩個裝置。
搬入站22和搬出站23可以被配置為在調整的搬入和搬出定時所操作的單個單元。
裝置中的上述配置隨著轉移處理的規範和標準而變化。如果轉移裝置外部的測量裝置執行類似的測量，則可以不使用裝置中的上述配置。
下面對基板18從基板18被搬送到搬入站22之後直到被搬送到搬出站23為止所經過的各單元以及藉由各單元進行的基板處理參考圖3進行說明。圖3是示出在壓印裝置1內部執行的基板處理的程序的流程圖。在壓印裝置1內部執行的基板處理是藉由控制單元10透過壓印裝置1的每個單元的控制來執行的。
在步驟S301中，藉由搬送單元(未示出)將基板18從壓印裝置1的外部搬送到搬入站22。壓印裝置1中的基板18的搬送操作(如下所述)由壓印裝置1中的搬送單元24執行。搬送單元24是壓印裝置1中的基板保持裝置之一。
在步驟S302中，搬送單元24將基板18搬送到異物檢查單元100a。在步驟S303中，異物檢查單元100a檢查基板18的異物。例如，在異物檢查方法中，光在基板18的評價表面上傾斜發射。光在基板18的平坦評價表面上規則地反射，或者光從具有不規則性的評價表面散射。異物檢查單元100a檢測散射光以確定評價表面具有不規則性，即，評價表面上存在異物。替代地，存在基於透過影像觀察的前後射出的差異來檢測異物的異物檢查方法。該方法使用高解析度範圍來檢查微小異物。異物檢查單元100a是壓印裝置1中的基板保持裝置之一。
在步驟S304中，搬送單元24將基板18搬送到溫度調整單元100b。在步驟S305中，溫度調整單元100b將基板18的溫度調整至預定溫度。基板18中的溫度變化基於基板材料的熱膨脹係數引起基板18的膨脹和收縮，從而導致溫度放大誤差。因此，實現高圖案精度涉及精確的熱管理，為此將基板18被調整到預定溫度。溫度調整典型地藉由用設置有溫度調整板(具有加熱器和液冷單元的板)的基板保持裝置保持基板18來進行。溫度調整單元100b是壓印裝置1中的基板保持裝置之一。
在步驟S306中，搬送單元24將基板18搬送到位置檢測單元100c。在步驟S307中，位置檢測單元100c在將基板18搬送到基板台13的過程中將基板18的中心位置和旋轉方向調整到恆定的搬入位置。例如，如果基板18是矽基板，基板18的位置和取向可以透過檢測指示晶體取向、凹口位置和基板18的外形的取向平面來確定。可以藉由檢測它使用基板18上的圖案來確定它們。
以增加的定位精度進行更詳細的測量。可以在已經搬送到轉移單元101的基板18上執行各種測量，這將導致基板處理的生產率水平較低。藉由與轉移單元101分離的專門用於測量的位置檢測單元100c可以防止生產率的降低。在本示例性實施例中，位置檢測單元100c設有進行各種測量的功能；否則，可以分開使用一個計量單位。例如，測量單元可以對基板18上的各種類型的標記或圖案進行光學測量，並且除了測量之外，還可以預先計算射出陣列和射出形狀以及被驅動的台的量。將計算結果轉移到轉移機構可以在不降低生產率的情況下收集用於改善定位精度的資料。由於異物的影響，或包括因變形或不均勻而導致誤差，在之前的處理中製作的標記和圖案的測量結果可能無法使用。轉移單元101可用於預先觀察標記和圖案以判斷這些標記和圖案是否可用於測量。
在步驟S308中，搬送單元24將基板18搬送到轉移單元101中的基板台13。在步驟S309中，轉移單元101用光經由壓印材料15照射其上形成有圖案的基板18，其與模具17接觸，固化壓印材料15，並將模具17的結構圖案轉移到基板18。在基板18上的轉移處理的同時，轉移單元101也進行基板18與模具17之間的相對位置對準。在相對位置對準中，轉移單元101在壓印處理期間藉由觀察模具17和基板18上的標記來計算相對位置，以根據計算結果進行相對位置對準(該方法是所謂的逐個晶粒對準方案)。校正射出形狀的提議方法包括對模具17的側面加壓以改變模具17的形狀的方法，以及用光照射基板18以引起不均勻的溫度分佈以由於溫度分佈而使用基板18的膨脹差異來將射出形狀校正為期望的一種形狀的方法。射出形狀校正使用傳輸單元101中的測量結果、步驟306中的測量結果和裝置外的先前測量結果以及過去的轉移結果作為源資料。在轉移單元101中保持基板18的基板台13是壓印裝置1中的基板保持裝置之一。
在步驟S310中，搬送單元24將基板18搬送到曝光單元102a。在步驟S311中，曝光單元102a用光照射基板18上的轉移單元101中尚未處理的壓印材料15的區域，固化該區域。雖然由壓印裝置1處理的典型矽基板為圓形，但經常的射出形狀為矩形。藉由這種組合，在圓形基板的外周附近無法進行壓印處理，因為在那裡的射出無法形成矩形。此外，在射出之間可出現這種非壓印區域。然而，在隨後的處理中壓印材料15在非壓印區域中的揮發在非壓印區域和經過壓印處理的區域之間呈現結構差異。由於非壓印區域不再受到壓印材料15的保護，例如，沒有壓印材料15的區域和相鄰區域在接下來的蝕刻處理中會被蝕刻過多，對待製造的物品產生不利影響。因此，曝光單元102a用紫外光照射非壓印區域以固化壓印材料15，如已經經歷壓印處理的區域。曝光單元102a是壓印裝置1中的基板保持裝置之一。來自轉移單元中使用的光源4或諸如發光二極體(light emitting diode；LED)之曝光的光的部分或雷射二極體(laser diode；LD)的小光源可用於上述目的。近年來，例如，由於最近開發的LED具有從紫外區到紅外區的各種波長，因此可以選擇合適的LED來使用。
在步驟S312中，搬送單元24將基板18搬送到重疊檢查單元102b。在步驟S313中，重疊檢查單元102b檢查轉移單元101中轉移的圖案的重疊精度。與在裝置外進行檢查的情況相比，壓印裝置1中的重疊檢查單元102b的檢查允許立即反饋檢查結果。藉由測量基板18上的標記與透過轉移單元101在兩個或更多個位置處轉移而新形成的標記之間的相對位置，並透過計算確定轉移圖案中的扭曲或位置偏差的方法來執行重疊檢查。重疊檢查單元102b是壓印裝置1中的基板保持裝置之一。重疊檢查單元102b可以藉由高解析度的範圍觀察轉移圖案以檢查轉移處理中的任何缺陷點。例如，在壓印轉移中，重疊檢查單元102b還可以檢查是否已經形成圖案以及是否有壓印材料15的任何未填充部分，並根據填充性能、影像陰影，以及射出之間的影像色調的差異觀察抗蝕劑厚度。
在步驟S314中，搬送單元24將基板18搬送到搬出站23。然後，搬送單元(未繪示)將基板18從搬出站23搬送到壓印裝置1的外部。
下面是異物對基板18的影響的描述和壓印材料15揮發的影響的描述。在壓印裝置1接收基板18之後直到基板18被搬送到轉移單元101，基板18上的異物在壓印處理中將保留在基板18和模具17之間。基板18和模具17之間的異物導致轉移圖案失敗或對模具17的圖案造成損壞，使得在隨後的壓印處理中無法使用模具17。壓印處理後基板18上的異物會導致後續處理中的處理失敗。這些處理應該使基板18遠離異物。本示例性實施例被預期具有防止異物落到基板18上的效果。 (基板保持裝置的配置)
將描述根據本示例性實施例的基板保持裝置。圖4A至4D示出了基板保持裝置的配置。圖4A和4D是示出基板保持裝置的側視圖，圖4B和圖4C是示出基板保持裝置的俯視圖。基板保持裝置包括基板保持單元26、頂板27和構件28。基板18以基板18的底表面藉由真空卡盤或靜電卡盤被保持而來位於基板保持單元26上。頂板27位於基板18上方以保護基板18。更具體地說，頂板27防止異物落到基板18上以及防止基板18上的壓印材料15揮發。具有高精度驅動器的基板保持裝置可配備有線性馬達或干涉儀或編碼器進行位置測量。
構件28設置在基板保持單元上以支撐頂板27。只要構件28能夠支撐頂板27，構件28就不會覆蓋基板保持單元26和頂板27之間的封閉空間。頂板27靠近基板18設置，這防止異物從上方和側面流入。如圖4B所示，可以設置多個柱狀構件28以提供用於透過基板18的側面接收和發送基板18的空間。如圖4C所示，可以設置一個構件28。
流體在流體和固體之間的邊界表面上具有黏性，這取決於與邊界表面的距離。黏性對邊界面附近很小的區域有影響，而對遠離邊界面的位置影響很小。在根據本示例性實施例的基板保持裝置中，基板18和頂板27彼此靠近，這在基板18和頂板27之間的空間中提供流體黏性。
哈庚-帕穗(Hagen-Poiseuille)流的公式被稱為具有黏性的流體流過圓管的穩態層流解。從上述公式轉換而來的平面帕穗流公式表示兩個不同的靜止平行平板之間的流體流速。平面帕穗流的公式表示靠近平板的位置流速低，遠離平板的位置流速高。換言之，平板之間的空間越小，流體的流速越小，使平板之間的流體難以移動。根據本示例性實施例，例如，將基板18的上表面和頂板27的底表面之間的間隙設置為2mm或更小的配置將具有減少氣體從側面流入的效果，從而防止異物落到基板18上。基於平面帕穗流的公式，可以藉由減小基板18的上表面和頂板27的底表面之間的間隙來改善上述效果。然而，黏性特性取決於氣體的類型。這意味著基板18的上表面和頂板27的底表面之間的間隙被最佳化。
如圖4D所示，經過頂板27中的通風孔29吸入環境氣體會在頂板27和基板18之間的空間中產生相對於外部空氣的正壓，從而增強防止異物經過側面流入的效果。
壓印材料15的揮發也在基板18和頂板27彼此閉合的情況下被防止。基板18與頂板27之間的狹窄間隙使得氣體難以流入和流出，保持該空間中壓印材料15的飽和水蒸氣含量以防止壓印材料15的揮發。樹脂彼此之間具有不同的特性，這意味著基板18的上表面和頂板27的底表面之間的間隙被最佳化。如圖4D所示的具有吸入環境氣體的配置被預期產生包含壓印材料15的飽和水蒸氣的環境氣體以防止壓印材料15的揮發。 (頂板材質)
以下是用於根據本示例性實施例的頂板27的材料的描述。在壓印裝置1中，每個單元對基板18的大部分基板處理以非接觸方式進行。這意味著可以在基板保持裝置上的頂板27下方的基板上進行基板處理，其頂板由將異物檢查單元100a所使用的光透射以及曝光單元102a用於曝光的光的材料(例如，石英)所製成。這在基板處理中保護基板18的上表面。
更具體地，基板處理可用設置在轉移單元101以外的異物檢查單元100a、溫度調整單元100b、位置檢測單元100c、曝光單元102a和重疊檢查單元102b上的頂板27來執行。此外，可以在頂板27存在的情況下以非接觸方式在基板18的上表面上執行包括使用光的各種測量的基板處理。然而，由於在壓印處理中模具17與基板18的上表面接觸，所以轉移單元101不能在存在頂板27的情況下執行基板處理。
將參照圖5A和圖5B描述在頂板27安裝在基板保持裝置上的情況下以非接觸方式在基板18上執行基板處理的示例。圖5A示出了測量單元33對基板18的光學測量的示例。圖5A中的示例示出了位置檢測單元100c和重疊檢查單元102b對基板18的上表面的觀察的基板處理，以及透過影像檢查基板18的上表面的異物。
測量單元33包括光源34、光學構件35和感測器36。光學構件35包括半反射鏡35a和透鏡35b和透鏡35c。光源34發出的照明光穿過光學構件35和頂板27，並進入基板18上的期望位置。然後，被基板18反射的光穿過頂板27和光學構件35，並進入感測器36。
光源34可以是近年來已經小型化的LED。光源34可以是來自諸如汞燈之類的單獨光源藉由光纖引導的光。根據應用選擇感測器36的類型。作為感測器36的圖像感測器或線感測器檢測來自基板18的訊號並基於訊號波形的特徵計算位置。
圖5B示出異物檢查單元100a的異物檢查的示例。光源37發射的光傾斜地進入基板18上的期望位置。光從異物(如果有的話)散射，該位置處的異物被感測器38接收和檢測為異物。
因此，頂板27使用透光材料允許每個單元在頂板27安裝在基板保持裝置上的情況下執行基板處理，防止異物落到基板18上並且防止壓印材料15揮發在基板處理中。
在一個或多個實施例中，靜電力被施加到頂板27和/或構件28，吸引異物以防止它們落在基板18上。 (搬送基板的方法)
基板18在基板18由搬送單元24保持的情況下從單元搬送到基板保持裝置。將參照圖6A至6D描述將基板18從基板保持裝置搬送到基板搬送裝置42的方法。圖6A至6D示出了藉由基板保持裝置搬送基板18的操作。圖6A示出了放置在基板保持裝置的基板保持單元26上的基板18。圖6B示出了被從基板保持單元26突出的突起30提升到基板18不與頂板27接觸的水平的基板18。基板搬送裝置42插入由基板18被提升所作出的空間，並且基板搬送裝置42接收基板18。
由於基板18的提升不足，基板保持單元26和頂板27之間的狹窄空間可能無法容納基板搬送裝置42。在這種情況下，如圖6C所示，容納基板搬送裝置42的基板18下方的空間由被延伸的構件28製成。為了防止異物落到基板18的上表面上，頂板27與基板18之間的間隙保持不變。具體地，頂板27和基板18同時被抬起是合適的；但是，它們可以分開地被抬起。
在一些實施例中，接收基板18的基板搬送裝置42在其上具有頂板(以下稱為蓋32)。在這種情況下，基板搬送裝置42被插入，使得基板18位於基板保持單元31和基板搬送裝置42的蓋32之間以接收基板18。更具體地，如圖6D所示，基板18被從頂部向下交替佈置的頂板27、基板搬送裝置42的蓋32、基板18、基板搬送裝置42的基板保持單元31和基板保持單元26接收。即使在基板18已經被接收到基板搬送裝置42之後，這種接收基板18的方式也能夠使基板18受到基板搬送裝置42的蓋32的保護。
本配置是作為示例。當接收基板18時頂板27和蓋32的倒置位置具有類似的效果。
此外，當基板保持裝置從基板搬送裝置42接收基板18時，上述程序的相反順序允許在基板18被保護的同時接收基板18。
如上所述，頂板27緊鄰基板18的基板保持裝置防止異物落到基板18上。該配置還被預期具有防止壓印材料15在基板18上揮發的效果。此外，除了上述配置之外，添加到基板搬送裝置42的基板保持單元的蓋32即使在壓印裝置1中的基板18的搬送期間也能夠保護基板18。
在本示例性實施例中，已經描述了用於轉移電路圖案的模具，電路圖案是形成在模具17中的結構圖案。然而，具有平坦部分的模具，這意味著模具17沒有結構圖案部分(空白模板)，也是適用的。空白模板用於藉由使用平坦部分來​​平坦化基板上的組合物的平坦化裝置。換言之，本示例性實施例應用於藉由使用模具在基板上模製組合物的模製裝置(例如，壓印裝置和整平裝置)。
將描述第二示例性實施例。在第一示例性實施例中，已經描述了藉由具有頂板的基板搬送裝置從具有其頂板的基板保持裝置接收基板的方法。在本示例性實施例中，將描述藉由基板搬送裝置42同時從基板保持裝置接收基板和頂板而不具有其頂板(蓋)的方法。壓印裝置1的配置和頂板27的材料與根據第一示例性實施例的那些相似，並且將省略其多餘的描述。本示例性實施例中未描述的內容與第一示例性實施例中的相同。
基板18被放置在基板卡盤12上，其頂板27安裝在其上，並且這些被作為一組搬送。在這種情況下，如果在基板卡盤中使用真空吸力，可以藉由安裝在卡盤上的小電源和抽吸裝置繼續吸引，或者可以在抽吸閥關閉的情況下保持吸力。對於靜電吸引，可以用小電源和靜電發生器繼續吸引，也可以在吸引後切斷靜電輸入輸出來繼續吸引基板。在其他吸引方法中，可以在將基板連續地吸引到基板卡盤的情況下搬送基板。
當將基板18搬送到作為另一個單元的基板保持裝置時，基板搬送裝置42保持基板18。將描述將基板18從基板保持裝置轉移到基板搬送裝置42的基板轉移方法將參考圖7A至7D進行描述。圖7A至圖7D示出了根據本示例性實施例的基板保持裝置轉移基板18的操作。如圖7A所示，根據本示例性實施例的基板保持裝置的頂板27在其中具有中空部分39和40。頂板27由插入到中空部分39中的構件28保持。
圖7A示出了放置在基板保持裝置的基板保持單元26上的基板18。圖7B示出了被從基板保持單元26突出到基板18不與頂板27接觸的水平的突起30提升的基板18。如圖7C所示，基板搬送裝置42被插入到被提升的基板18下方產生的空間，然後基板搬送裝置42接收基板18。構件28可以如第一示例性實施例中那樣延伸。
然後，基板搬送裝置42被朝向頂板27被提升，同時接收基板18和頂板27，然後將它們搬送到另一個單元。為了接收它們，如圖7D所示，基板搬送裝置42上的構件41被插入頂板27中的中空部分40中，從而將頂板27保持到基板搬送裝置42。接著，如圖7D所示，將插入頂板27的中空部分39的構件28從中空部分39中取出。
即使在基板18已被轉移到基板搬送裝置42之後，這種接收基板18的方式也允許基板18受到頂板27的保護。當基板保持裝置從基板搬送裝置42接收基板18時，上述程序的相反順序使得基板18和頂板27以頂板27連續保護基板18的方式被轉移。
頂板27具有與基板18相同的尺寸是合適的，允許頂板27沿著用於搬入和搬出基板18的路徑從壓印裝置1的內部運到其外部。此外，頂板27的定期更換和/或清潔保持壓印裝置1中的環境清潔。
如上所述，頂板27緊鄰基板18的基板保持裝置防止異物落到基板18上。該配置還被預期具有防止壓印材料15在基板18上揮發的效果。基板18和頂板27同時轉移，即使在壓印裝置1中搬送基板18的期間，也能夠保護基板18。此外，與使用不同頂板的情況相比，基板18的轉移前後相同的頂板27導致用於搬送基板18的空間小，從而減少了流入頂板27和基板18之間的氣體量。與第一示例性實施例相比，被預期防止異物落到基板18上和防止壓印材料15揮發的效果更好。
在本示例性實施例中，模具已被描述為轉移電路圖案，即模具17上的結構圖案。然而，意味著模具17沒有圖案輪廓部分(空白模板)之具有平坦部分的模具也適用。空白模板用於藉由使用平坦部分來平坦化基板上的組合物的平坦化裝置。換言之，本示例性實施例應用於藉由使用模具在基板上模製組合物的模製裝置(例如，壓印裝置和整平裝置)。
儘管在本示例性實施例中，已經描述了在轉移裝置內部執行的操作，但是本發明不限於此。在本發明中，當保持基板時設置的頂板具有防止異物落到基板上和防止塗覆在基板上的材料揮發的效果。結果，本發明也適用於在基板上檢查缺陷和覆蓋的處理以及在其上施加材料的處理中使用的裝置和單元。 ＜產品製造方法的示例性實施例＞
將描述藉由使用上述壓印裝置製造物品(電路元件、光學元件、微機電系統(Micro Electro Mechanical Systems；MEMS)、記錄裝置、感測器或模具)的方法。藉由使用壓印裝置形成的固化材料圖案被永久用於各種類型的物品中的至少一些，或者被臨時用於製造各種類型的物品。電路元件的示例包括揮發性和非揮發性半導體記憶體，例如動態隨機存取記憶體(dynamic random access memory；DRAM)、靜態隨機存取記憶體(static random access memory；SRAM)、快閃記憶體和磁阻隨機存取記憶體(magnetoresistive random access memory；MRAM)，並且包括半導體裝置，例如作為大規模積體電路(large scale integrated circuit；LSI)、電荷耦合裝置(charge coupled device；CCD)、影像感測器和現場可程式化閘陣列(field programmable gate array；FPGA)。模具的實例包括用於壓印處理的模具。
使用固化材料圖案作為包括在上述物品中的至少一些組成構件，或者暫時用作抗蝕劑光罩。在基板的加工處理中完成蝕刻或離子注入後，去除抗蝕劑光罩。此外，基板的後處理過程包括氧化、成膜、蒸發、摻雜、平整、蝕刻、抗蝕劑分離、切割、鍵合和封裝。
將參照圖8A至圖8F描述具體的物品製造方法。如圖8A所示，準備矽晶元等基板1z，在基板1z的表面上形成絕緣體等工件2z。然後，透過噴墨方法將壓印材料3z施加到工件2z的表面。圖8A繪示了施加到基板1z上的壓印材料3z的多個液滴。
如圖8B所示，用於壓印的模具4z的其上具有結構圖案的表面被設置為面向基板1z上方的壓印材料3z。如圖8C所示，其上具有壓印材料3z的基板1z和模具4z彼此壓力接觸。模具4z和工件2z之間的間隙填充有壓印材料3z。在這種狀態下，當壓印材料3z被透過模具4z用作為固化能量的光照射時，壓印材料3z被固化。
如圖8D所示，在壓印材料3z已經固化之後，模具4z和基板1z彼此分離，在基板1z上方形成固化的壓印材料3z的圖案。該固化材料的圖案成形為使得模具4z的中空部分分別配合到固化材料3z的突起部中，反之亦然。這意味著模具4z的結構圖案已經轉移到壓印材料3z上。
如圖8E所示，用固化材料3z的圖案作為防蝕刻光罩來蝕刻表面去除薄的剩餘或未固化材料3z以形成凹槽5z。如圖8F所示，在去除固化材料3z的圖案之後，獲得在工件2z的表面中形成有凹槽5z的物品。在該示例中去除了固化材料3z的圖案，但是，在一個或多個實施例中，在處理之後去除固化材料3z。例如，固化材料3z用作半導體裝置中包括的多個層之間的絕緣膜，換言之，用作物品的組成構件。與傳統方法的情況相比，根據本示例性實施例的物品製造方法有利於物品的性能、品質、生產率或生產成本中的至少一項。
雖然已經基於上述示例性實施例具體描述了本發明，但是本發明不限於此，而是可以在所附請求項的範圍內以不同方式使用修改和變化。
本發明使得可以提供例如減少基板上的異物的基板處理方法。
雖然已經參考示例性實施例描述了本發明，但是應當理解，本發明不限於所公開的示例性實施例。所附請求項的範圍被賦予最廣泛的解釋以涵蓋所有此類修改和等效結構和功能。
1:壓印裝置 2:固化單元 3:紫外光 4:光源 5:光學系統 6:壓印頭 7:模具卡盤 8:模具台 9:模具形狀校正機構 10:控制單元 12:基板卡盤 13:基板台 14:供應單元 15:壓印材料 16:對準測量單元 17:模具 18:基板 19:基面板 20:橋面板 21:支架 22:搬入站 23:搬出站 24:搬送單元 26:基板保持單元 27:頂板 28:構件 29:通風孔 30:突起 31:基板保持單元 32:蓋 33:測量單元 34:光源 35:光學構件 35a:半反射鏡 35b:透鏡 35c:透鏡 36:感測器 37:光源 38:感測器 39:中空部分 40:中空部分 41:構件 42:基板搬送裝置 100a:異物檢查單元 100b:溫度調整單元 100c:位置檢測單元 101:轉移單元 102:單元 102a:曝光單元 102b:重疊檢查單元 1z:基板 2z:工件 3z:壓印材料 4z:模具 5z:凹槽
[圖1]繪示了壓印裝置的配置。
[圖2]繪示了在壓印裝置中執行基板處理的每個單元。
[圖3]是示出由壓印裝置執行的基板處理的程序的流程圖。
[圖4A至4D]示出了基板保持裝置的配置。
[圖5A和5B]示出了用透光頂板進行的基板處理。
[圖6A至6D]示出了根據第一示例性實施例的基板轉移操作。
[圖7A至7D]示出了根據第二示例性實施例的基板轉移操作。
[圖8A至8F]示出了物品製造方法。
18:基板
26:基板保持單元
27:頂板
28:構件
30:突起
31:基板保持單元
32:蓋

Claims (17)

  1. 一種基板處理方法，包含： 第一處理，被配置為處理具有設置在基板的上表面附近的頂板的該基板，該基板由第一基板保持裝置的基板保持單元保持； 第二處理，以該頂板設置在該第一基板保持裝置上抬起該基板，以在該基板保持單元和該基板之間形成空間； 第三處理，用於以該頂板設置在該第一基板保持裝置上將該基板搬送到第二基板保持裝置的基板搬送裝置插入至該空間中；以及 第四處理，將該基板搬送至該第二基板保持裝置。
  2. 如請求項1之基板處理方法，其中該第二處理中的該基板保持單元與該頂板之間的空間比該第一處理中的該基板保持單元與該頂板之間的空間大。
  3. 如請求項1之基板處理方法，其中該第一處理中的該基板的該上表面與該頂板的底表面之間的空間窄於等於2mm。
  4. 如請求項1之基板處理方法， 其中該第一處理中的該基板處理是用於以光照射該基板的處理，並且 其中該頂板透射該光。
  5. 如請求項1之基板處理方法，其中該第二處理將從該基板保持單元的突起突出以升高該基板。
  6. 如請求項1之基板處理方法， 其中該第一基板保持裝置包括用於保持該頂板的構件，並且 其中該構件設置在該基板保持單元上以提供在橫向方向上取出該基板的空間。
  7. 如請求項1之基板處理方法， 其中在該第四處理中，蓋體被設置在更靠近該基板的該上表面側，並且 其中該第四處理中的該基板的該上表面與該蓋體的底表面之間的空間窄於或等於2mm。
  8. 如請求項7之基板處理方法，還包含在該第三處理和該第四處理之間將該基板和該頂板從該基板保持裝置轉移到該基板搬送裝置的處理，其中該蓋是該頂板。
  9. 如請求項7之基板處理方法，其中該蓋是被設置在該基板搬送裝置上的蓋。
  10. 如請求項1之基板處理方法，其中在該第一處理、該第二處理或該第三處理中的至少一個中，該頂板與該基板之間的該空間被設定為相對於外部空氣的正壓。
  11. 如請求項7之基板處理方法，其中在該第四處理中，該蓋體與該基板之間的該空間被設定為相對於外部空氣的正壓。
  12. 如請求項1之基板處理方法， 其中該方法是用於使模具與施加到該基板的組合物接觸以模製該組合物的模製裝置的基板處理方法，並且 其中該第一處理中的該基板處理被包括在該基板上的異物檢查、該基板上的溫度調整、該基板上的位置檢測、對該基板的曝光以及該基板上的重疊檢查中的一個。
  13. 如請求項1之基板處理方法， 其中該方法是一種用於曝光裝置的基板處理方法，該曝光裝置用於將施加在該基板上的感光劑曝光以形成圖案，並且 其中該處理被包括在該基板上的異物檢查、該基板上的溫度調整、該基板上的位置檢測、對該基板的圖案轉移以及該基板上的重疊檢查中的一個。
  14. 一種用於基板處理中的基板保持裝置，該基板保持裝置包含： 基板保持單元，被配置為保持基板；以及 頂板，被設置靠近該基板的上表面， 其中該基板的該上表面與該頂板的底表面之間的空間窄於或等於2mm。
  15. 一種用於搬送基板的基板搬送裝置，該基板搬送裝置包含： 基板保持單元，被配置為保持該基板；以及 蓋，被設置靠近該基板的上表面， 其中該基板的該上表面與該蓋的底表面之間的空間窄於或等於2mm。
  16. 一種藉由基板處理方法處理基板的模製裝置，包含： 第一處理，用以處理具有設置在該基板的上表面附近的頂板的該基板，該基板由第一基板保持裝置的基板保持單元保持； 第二處理，以該頂板設置在該第一基板保持裝置上抬起該基板，以在該基板保持單元和該基板之間形成空間； 第三處理，用於以該頂板設置在該第一基板保持裝置上將該基板搬送到第二基板保持裝置的基板搬送裝置插入至該空間中；以及 第四處理，將該基板搬送至該第二基板保持裝置， 其中該模製裝置包括用於模製施加在該基板上的組合物的模具，並且 其中該模製裝置使該模具與該組合物接觸以模製該組合物。
  17. 一種基於透過加工處理所處理的基板製造物品的物品製造方法，該物品製造方法包含： 模製處理，使用模製裝置來模製施加到基板的組合物以模製該組合物；以及 加工處理，處理具有透過模製處理所模製在其上的該組合物的基板， 其中該模製裝置藉由基板處理方法處理基板，該基板處理方法包含： 第一處理，用以處理具有設置在該基板的上表面附近的頂板的該基板，該基板由第一基板保持裝置的基板保持單元保持； 第二處理，以該頂板設置在該第一基板保持裝置上抬起該基板，以在該基板保持單元和該基板之間形成空間； 第三處理，用於以該頂板設置在該第一基板保持裝置上將該基板搬送到第二基板保持裝置的基板搬送裝置插入至該空間中；以及 第四處理，將該基板搬送至該第二基板保持裝置， 其中該模製裝置包括用於模製施加在該基板上的組合物的模具，並且 其中該模製裝置使該模具與該組合物接觸以模製該組合物。
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