TWI450770B - 用於一撓性片材與一基材之接觸的方法與系統 - Google Patents

Description

用於一撓性片材與一基材之接觸的方法與系統

本發明係關於一種使一撓性片材之一片材表面與一第一元件之一第一接觸表面接觸之方法及系統。本發明另外係關於一種製造一包含複數個層之器件之方法，其中該複數個層中之至少兩者係相互橫向對準。本發明亦係關於一種使一系統能夠執行本發明之方法的電腦程式。

EP0794016A1中揭示一種以一撓性壓模壓印一基材表面之裝置及方法，該撓性壓模具有一包括一預定圖案之壓印表面。該方法包括以下步驟：將該基材置於一支撐結構上，以含有自組裝單層形成分子物質之溶液使壓印表面濕潤，使該撓性壓模上之對準圖案與該基材表面上之對準圖案對準，之後藉由改變該撓性壓模上之壓差可控制地使該濕潤壓印表面與該基材表面接觸以使該撓性壓模中心開始接觸且以受控方式向外進行。可控制地使該濕潤壓印表面接觸之製程包括建立表面與撓性壓模中心之間的初始接觸，繼而以受控方式自該初始接觸進行向外形成接觸。該方法描述一種使該撓性壓模橫向對準該基材，隨後使該壓模與該基材接觸之方法。

該方法之缺點在於該撓性壓模與該基材表面之橫向對準係不精確的，尤其當對準需要在微米標度或小於微米標度時。

本發明之一目的在於提供一種使產生物理接觸之兩個表 面之間達成改良之橫向對準的方法及裝置。

本發明係由獨立請求項界定。附屬請求項界定有利實施例。

在本發明之一第一態樣中，提供一種根據請求項1使一撓性片材之一片材表面與一第一元件之一第一接觸表面接觸之方法。

術語片材表示該部件具有小於橫向尺寸之厚度，且撓性意謂該片材之硬度對於沿片材橫向尺寸之變形高於對於沿垂直於橫向尺寸之方向(亦即沿厚度方向)之變形。撓性片材包括包含諸如金屬、陶瓷(玻璃)、有機材料或複合材料之各種材料之片材，包括且尤其為層壓板，只要其在某種程度上可變形即可。變形程度尤其取決於片材由其材料組成相關於諸如片材厚度之尺寸所決定之機械特性。舉例而言，彈性材料之片材與包含非彈性材料之相當厚度的片材相比將耐受較大片材厚度之變形。

術語"第一元件"意欲包括剛性或撓性的任何種類之基材以及(若適當)裝置之部件，如將在描述實施例時所闡明。

該方法藉由使用用於校正在第一階段中建立片材表面與第一接觸表面或錨定器表面中至少一者之間的初始接觸後所獲得之橫向偏移的連續步驟及階段，使得能夠以精確且/或可再現之橫向對準建立片材表面與第一接觸表面之間的接觸。根據本發明，在該第一階段中測定片材表面與其所接觸之表面中任一者之間的橫向偏移。在第二階段中，該 片材表面係暫時自該第一接觸表面釋放，但與該錨定器表面保持接觸，以使得可自由改變第一接觸表面與錨定器表面之相對橫向位置。片材表面與錨定器表面之間之此接觸係基本的，因為其相對於第一接觸表面固定片材表面之橫向位置。因此，該接觸亦導致調整相對位置以具有改變片材表面與第一接觸表面之相對位置的作用。因此，可進行相對位置之調整以將偏移平衡至低於所選臨限值。在第三階段中，再次建立初始接觸。

在第三階段中獲得改良之橫向對準，因為一經確定失配，用於(再次)建立接觸之任何方法步驟在特定橫向尺寸內比建立初始接觸(亦即第一階段)之第一接觸製程更為精確或可再現。達成此之多種方式將在描述實施例時闡明。

因此根據本發明，其為建立第二階段所必需之錨定器表面與比第一接觸製程更精確的用於建立第三階段之第二接觸製程之組合，該第三階段使得該方法產生橫向對準改良。重要的是保持片材之撓性接觸表面與錨定器表面接觸以將製程期間存在之應力分配於片材與錨定器表面之間的整個接觸區域上。此外，以此方式與片材表面接觸總靠近接觸前部(contact front)進行，因此提供相對應力減小之條件。

該方法之第一階段可包含其中撓性片材與錨定器連接，與第一元件連接或與二者連接之多種情況中之任一者。該等起始情況中之任一者導致改良之橫向對準且某些起始情況具有特定優點，如下文及描述實施例中所述。

在一實施例中，第二接觸製程包括逐漸建立接觸。該實 施例提供一種比第一接觸製程更為精確之接觸製程。此係歸因於以下事實：在該實施例之第二接觸製程期間，總極接近於為已存在接觸之接觸前部之部分的點建立任何新接觸。片材在接觸點與待建立接觸之點之間的變形因此相對較低，顯著增加形成接觸之精確度及再現性。

在該先前實施例之一較佳變化中，該接觸前部無需施加外力即可移動。外力為非來源於片材或第一元件中任一者之重力或(電)機械力。內力包括使片材與第一元件之間產生吸引力以使接觸前部前進之所有類型的分子力。該實施例具有以下優點：上文所提及之片材變形僅由靠近接觸前部操作且來源於所用材料系統之小力來確定，以使片材變形最小且重複接觸建立之精確度及再現性增加。

在一實施例中，錨定器表面及第一接觸表面在其最接近邊緣在進行第二接觸製程期間存在於同一虛擬平面中。其具有以下優點：在經錨定器表面與第一接觸表面之間的間隙延伸接觸之步驟期間，該等表面之間的高度差降低或消除，因此在第二接觸製程期間提供更為精確且可再現之接觸形成(經該間隙延伸接觸)。

在該先前實施例之一有利變化中，該錨定器表面及該第一接觸表面之邊緣至少部分為指狀，該等指狀部件之指至少部分地定位於彼此之間。該實施例之優點在於，在使用第二接觸製程建立經錨定器表面與第一接觸表面之間的間隙延伸之接觸的製程期間，該間隙無需同時跨越整個接觸前部。第二優點為，當使用僅依靠內力之接觸製程且該等 力不足以使接觸前部之前進經該間隙延伸時，則該等指確保在穿過該間隙期間，該片材表面之部分與錨定器表面或第一接觸表面之間總存在接觸。該等指較佳經設計以使得能夠沿所有橫向方向及/或平面相關旋轉方向調整錨定器表面與第一接觸表面之相對位置。

在一實施例中，作為間隙寬度之距離係小於1 mm。視撓性片材之硬度而定，該間隙距離將影響使用第二接觸製程形成接觸之精確度或再現性。當該距離小於1 mm時，穿過間隙時達成顯著改良之精確度。

在一實施例中，該撓性片材具有一第一橫向熱膨脹係數，且該第一元件具有一第二熱膨脹係數，第一熱膨脹係數與第二熱膨脹係數之間的差值係小於5%。熱膨脹係數之間的差值愈小，形成接觸之再現性將愈佳，此係因為溫度隨時間之波動將具有較少影響。因此可避免昂貴且複雜之溫度調節。

在一實施例中，連續步驟c至f至少重複一次。若在根據該方法之第一連續步驟後的橫向對準改良並不產生基於所測定之失配及相對位置之調整的全部預期或所需改良，則可使用該方法中之第二步驟循環以進一步補償或校正失配。該方法提供一種用於減少橫向失配之反覆程序，其在需要極精確對準之情況中，諸如在數十奈米標度或低於數十奈米標度之對準中有利。其亦可解決在第一接觸製程中藉由使用較不精確之接觸方法跨越錨定器表面與第一元件表面之間的間隙所引起之對準誤差。

在一實施例中，在第三階段之前的所有階段中，片材表面僅與錨定器表面接觸。在該實施例中，片材表面與錨定器表面當在第一階段期間接觸時測定橫向失配。使用關於需要對準之片材表面及第一接觸表面之特徵的橫向尺寸及位置值之先驗資訊以及對所調整之值、相對位置之先驗瞭解，在片材表面與第一接觸表面之間不建立接觸之情況下，所測定之失配可用於校正可能之偏移。此為有利的，因為不必與第一接觸表面接觸且避免了進行該等步驟之相關時間及成本以及技術困難及/或諸如污染片材表面及/或第一接觸表面之問題。

在一實施例中，在第一階段，該片材表面之第一部分係與至少第一接觸表面接觸且測定該片材表面與該第一接觸表面之間的橫向偏移。在該情況下，測定該第一接觸表面與該片材相對於錨定器表面穿過間隙之部分之間的偏移。因此，在該實施例中實際上測定在第二接觸製程期間由片材表面穿過或跨越間隙所引起之不精確性，藉此改良該方法之精密度。

在一較佳實施例中，片材表面與錨定器表面及/或第一接觸表面中任一者之橫向偏移係自沿該片材表面之橫向方向間隔的複數個位置來測定。測定多個位置上之失配增加測定精確度。此外，其提供沿不同方向及/或接觸表面或待產生接觸之表面之橫向旋轉方向量測的可能性。

在一較佳實施例中，橫向偏移係在片材表面與錨定器表面或第一接觸表面接觸之一部分上測定。接觸之表面部分 在外界影響下隨時間具有彼此之間大體上穩定之相對位置。因此，測定橫向偏移之條件經改良產生相對精確且可再現之偏移值。

在該先前實施例之一變化中，橫向偏移係由偵測由存在於撓性片材中之第一對準標記與存在於第一元件及錨定器中至少一者中之第二對準標記形成之光強度圖案來測定，該第二對準標記與該第一對準標記至少部分地橫向重疊。使用形成諸如由於光柵繞射之光強度圖案之對準標記偵測偏移相對簡單且易於執行且精確。因為，測定其間偏移之部件係接觸的，部分重疊對準標記之特徵之間的相互距離固定。因此，由光柵或繞射測定該等對準標記之相互橫向偏移免受重疊對準標記之間非恆定距離之干擾且因此相對精確。由作為對準標記之部分重疊光柵偵測之莫而圖案(Moiré pattern)可有利地用於測定偏移。

在一實施例中，第一元件係一固持器之部分，該方法包含以下另外步驟：- 提供一具有另一接觸表面之第二元件，該第二元件由該固持器固持且相對於該第一元件具有一第二橫向相對位置；且在該方法中，該第一相對位置係考慮該第二橫向相對位置來調整，及建立第三階段以使該第一接觸表面至少部分地與該另一接觸表面接觸。在該實施例中，在該片材表面與作為一固持器之一部分的一第一接觸表面之間執行橫向對準程序，而實際接觸需要在該片材表面與諸如一具有另一接觸表面之基材的一第二元件之間建立。該第二 元件與固持器係使用(例如)描述實施例中所述之適當機械量器精確地對準。該實施例具有以下優點：該作為一基材表面之另一接觸表面不會在對準程序期間受污染。此外，若將使用該方法依次處理多個第二元件，則可執行之對準為每一經如此多處理之第二元件所執行之一種測試運行。若該等第二元件及其置於該固持器內係在偏移臨限值內可再現，則在測試測定之後保持所測定之對準。以該方法獲得之處理量增加。

在該先前實施例之一較佳變化中，該方法包含以下另外步驟：－測定該第二相對位置，隨後調整該第一相對位置。

在該實施例中，實際上測定且考慮在將連續第二元件插入固持器後所引起之橫向對準的可能差值以改良所需橫向對準。

在該先前實施例之一變化中，自第二元件中不為另一接觸表面之部分的一部分測定第二相對位置。該實施例規定，測定第二元件與固持器之間的相對偏移係在非第二元件之另一接觸表面之表面的位置上執行。其優點為該測定目前並不需要在難以到達之位置上量測。因此若使用光學測定，則不必為(部分)透明第二元件，且在該情況下增加可使用之第二元件的類型數目。

在一實施例中，先前實施例中任一者之方法係有利地用於將一模板圖案自撓性片材轉移至一第一元件或(若適當)一第二元件，該第一元件及第二元件(例如)為基材。該方 法使得可精確地將具有模板圖案之特徵轉移至基材，以使得該等特徵與先前提供之基材層之特定特徵橫向對準。在製造所有種類之(光學)(電子)器件之材料層期間使用該轉移。特徵在該等器件內改良之橫向對準使得可製造具有改良之特徵對準公差的新穎器件。該方法可提供(例如)用於微影術中蝕刻之遮罩層。

在根據該先前實施例之一變化中，該模板圖案為一凹凸圖案，其係使用壓印、蓋印或微接觸印刷製程來轉移。

在該等製程中，該撓性片材充當與需要提供模板圖案之基材接觸之物理壓模，且該等撓性片材表面包含易於變形之凹凸特徵。因此，使用根據本發明之方法可防止該變形。

本發明另外提供一種製造包含複數個層之器件的方法，其中該複數個層中之至少兩者係相互橫向對準，該製造方法使用根據先前實施例接觸片材表面以產生對準之方法中之任一者。在該實施例中，該撓性片材可整體轉移至該基材以成為如層壓或晶圓黏合製程中所製造之器件之部分。或者，該撓性片材可如在微接觸印刷或壓印技術中用以向基材層提供遮罩圖案以使該遮罩層隨後可根據如熟知半導體製造製程中所提供之該圖案經蝕刻。

在一實施例中，先前實施例中任一者之方法係用於製造包含複數個層之器件，其中該複數個層中之至少兩者係相互橫向對準。該方法明顯比通常在半導體工業中使用之光微影技術易於使用。因此，所得器件將較為便宜。此外，(例如)以壓印圖案化可產生較佳品質之圖案特徵且因此產 生在功能、可靠性方面超越產量之經改良器件。

在一第二態樣中，本發明提供一種適於進行如前述請求項中任一項之方法的系統，該系統包含一用於操控該撓性片材執行至少該第二接觸製程之操控器；一固持器，其係用於固持第一元件，或若該第一元件為固持器之部分則固持第二元件；該操控器及該固持器係附著於一機械構造以使其相對於彼此定位；

其特徵在於該系統亦包含：－錨定器，其相對於固持器之相對位置可經由調整構件來調整；－用於測定第一橫向偏移之量測構件。

藉由提供具有根據本發明之錨定器及用於測定第一橫向偏移之量測構件的系統，該裝置能夠執行根據本發明之方法以提供一具有多個層之基材，該等層具有所需覆蓋對準。因此，提供一便宜且相對簡單之裝置用於以相對便宜、有效且精確或可再現之方式製造複雜器件。

在一實施例中，錨定器及撓性片材可自該系統移除。現可在該系統外執行第一接觸製程，且與該錨定器連接之撓性片材之整體可在操作之前插入該系統中。

在一實施例中，該第一元件為該固持器之部分。該系統因其以下優點而受益：諸如基材之第二元件不會因如前述所用之對準製程而受到污染。

在一較佳實施例中，該第一元件為該固持器之部分且該固持器包含用於測定第二相對位置之構件。該系統使得可 自第二元件之固持器側測定第二相對位置。因此，基材不必為透明的。此外，完全不必獲取第二元件之另一接觸表面來進行對準測定。該等構件(例如)可為透明窗。

在另一態樣中，本發明提供一種使得該系統能夠進行根據先前實施例中任一者之方法的電腦程式產品。在處理多個第一或第二元件時使系統自動化，(若適當)其可能與自動測定對準以及調整以校正對準組合，就成本及處理量觀點而言此為較佳且有利的。

WO03/099463 A2中揭示一種將來自壓模之壓印表面的圖案轉移至基材之接收表面的方法。該圖案係藉由依次將部分圖案引入接收表面之一定範圍內以使該圖案自該壓印表面局部地轉移至接收表面而轉移至該接收表面。藉由使用該裝置來應用該方法，該圖案之轉移可根據波形移動來執行，該波形移動例如自接收表面之一側移動至該接收表面之相對側。在該文獻中未描述對準程序。

US 2004/0011231 A1揭示一種印刷裝置及一種印刷方法，其中一撓性壓模藉由機械接觸將"油墨"圖案轉移至一接收表面。更特定言之，本發明係關於一種使兩個表面接觸且隨後使其分離之精確且受控之方式。撓性片材與基材當不接觸時可相對於彼此橫向再定位。未描述對準調整方法。

本發明將關於可用於大規模製造(例如)(光)電微或奈米器件之製程中的蓋印或壓印方法及裝置進行闡明。該等器件包括(例如)微晶片中之半導體器件。大面積光學結構亦 可為製造之目標。

先前技術中已知之用於製造微器件之例示性及典型製程包含向基材連續塗覆器件層。塗覆該器件層之典型製程循環包含：沈積例如絕緣體或(半)導體之所需材料層，繼而將該塗覆層結構化或所謂圖案化。在本發明之實例製程中，結構化該材料層係使用蓋印或壓印方法來進行。該製程包括在一個步驟循環期間，向基材100之表面101(例如)使用噴墨印刷以液滴形式塗覆材料層102，或使用在該基材表面101上旋塗或刮片而均勻地分散塗覆材料層102。所塗覆之材料層可成形。使該材料層102與一具有凹凸表面106之模板壓模104接觸，該凹凸表面106呈現一需要複製或成像於材料層102中之模板圖案106'(圖1A)。在該模板壓模104與材料層102接觸期間，該後者材料層首先採用具有該模板圖案106'之凹凸表面106的形狀，且隨後使用一些固化製程在成形後硬化。例示性固化製程如在未公開之歐洲專利申請案06123325.0(代理人案號第PH007324 EP1號)及06125296.1(代理人案號第PH005814 EP1號)以及其中所引用之參考文獻中所述，使用化學反應藉助於應用熱或輻射或藉由自該層中移除溶劑來使該等層固化。自材料層102移除模板壓模104之後，剩餘一成形凹凸材料層，其具有呈現模板圖案106'之互補圖案108'的凹凸表面108(圖1B)。該成形材料層可充當使用一些蝕刻製程使基材層圖案化之遮罩，或其可在進行或不進行進一步改變或加工的情況下直接充當圖案化器件層。

一般而言，在具有多個堆疊器件層之器件中，一個器件層之圖案需要與一或多個其他該等層之圖案橫向對準。因此，在塗覆新的器件層期間，亦執行對準步驟。在上文所述之例示性製程中，此意謂該對準步驟必須在使模板壓模104與材料層102接觸之前執行，因為當其接觸時，難以或不可能使基材100與模板壓模104橫向再定位。當與可成形層接觸時相對於該基材在橫向位置上移動該模板壓模在與模板壓模特徵之機械特性相比時需要相對較高之力。因此，該等特徵可能發生變形且甚至在該移動期間毀壞。因此，位置移動僅可在接觸之前發生或藉由自基材釋放壓模而發生。然而，似乎用於在模板壓模與基材100之材料層102之間(再)建立接觸之製程通常不精確且/或不可再現。因此，使用任何種類之蓋印圖案化技術均妨礙不同器件層之圖案的對準。

參考圖2A至圖2D闡明該對準失配，該等圖示意性地展示塗覆及圖案化兩個相同器件層之不同階段，對於該等層而言，需要在彼此之頂部覆蓋對準，該製程係根據例示性程序使用WO/099463 A2中所述之已知裝置來執行。本發明所提供之改良隨後將藉由描述執行本發明相對於已知方法及裝置來闡明。然而應注意，如熟習此項技術者應理解，該問題並不限於該裝置，而同樣適用於其他蓋印裝置及相關方法，如(例如)US 5669303或US 2004/0197712 A1中所揭示。亦將描述執行該等其他已知裝置及方法。

根據WO/099463 A2，圖2A至圖2D中之裝置210包含一具 有複數個間隔噴嘴214之第一固持器212。在各噴嘴214中，氣體(例如空氣或惰性氮氣)壓力可個別地在相對於常壓之負壓V與超壓P之間變化。為此目的，該裝置210另外包含根據已知技術之氣體處理設備，其因清晰原因而未展示。

模板壓模204係由第一固持器212藉由向噴嘴214提供負壓V來固持。該模板壓模具有一暴露之壓模表面216。儘管因清晰原因而未展示，但該壓模表面包含類似於參考圖1所述之模板壓模104之凹凸圖案106的凹凸圖案206。

於距第一固持器212一定距離處定位第二固持器218，其在該情況下使用(例如)與第一固持器固持模板壓模相同之氣動原理來固持基材220。然而，該等構件未展示，因為其對本發明並非必要，且如熟習此項技術者所已知，可使用包括電磁連接器或機械夾持器之諸多替代物。該基材220包括一具有一表面224之可成形材料層222，該表面224係暴露的且面對該亦暴露之模板壓模表面216。該材料層222係未經獨立展示。

第一與第二固持器均與作為一機械構造之部分的機械台連接，該等台經由沿笛卡兒座標系統(Cartesian coordinate system)座標之X、Y及Z軸旋轉及/或移動使固持器212及固持器218及因此壓模表面216及基材表面224定位且相對於彼此定向。在本發明之實例中，第二固持器218可相對於 固定之第一固持器212活動。該等機械台及構造因清晰原因且由於熟習此項技術者根據已知技術將瞭解如何建造其之故而未經展示。

在圖2B所呈現之第二階段中，已經由使多個噴嘴214加壓使模板壓模204之第一部分沿Z軸方向移動來使模板壓模表面216局部地與基材表面224接觸。應注意其中存在負壓之噴嘴由字母V表示，而其中存在超壓之噴嘴以字母P表示。該已知方法現涉及使噴嘴214'自最左側一個開始依次加壓以使模板壓模204與基材表面224之間的接觸區域逐步增加至某一所需值(圖2中未展示，但對比圖3A與圖3B)。在下文將與"建立另外接觸"一起提及之該製程中，跨越第一固持器212與基材材料層222之間的間隙之波形模板壓模部分204'以具有可控前進速率之穩定方式向右前進(未展示)。一旦建立所需接觸區域，即(例如)根據參考圖1所述之製程來固化該材料層。此後所得之凹凸表面(未展示)包含一凹凸圖案(未展示)，其中在該實例中，將存在於模板壓模中之對準標記X1複製於X軸位置226上。

隨後，將整個模板壓模204釋放或自已硬化之基材表面224移除，且將具有一暴露表面224'之另一材料層228塗覆於已硬化圖案化材料層222之頂部以獲得第三階段(圖2C)。塗覆層228可使用諸如旋塗或噴(墨)印刷之習知材料沈積技術來進行。

在圖2D之第四階段中，使用上文關於第二階段所述之製程將模板壓模204橫向對準以使得對準標記X1相對於基材 表面224中之複製對準標記(未展示)定位，從而使其再次複製於現處於新基材表面224'中之X軸位置226上。然而，使用噴嘴加壓建立接觸之製程係精確至有限標度且超出彼標度即引起偏移而使得將該第二對準標記複製於X軸位置226'上。該偏移在大於可容許臨限偏移時妨礙器件構造。當特徵尺寸縮減低於微米尺寸且尤其低於數十奈米尺寸(現今半導體以及光學定向工業所趨向之標度)時更是如此。

已發現，使用根據本發明之例示性原理的製程及方法或使用如前文所提及之先前技術中所揭示之其他製程的該等偏移通常具有微米標度。尤其難以以奈米覆蓋精密度建立接觸，奈米覆蓋精密度為具有微米標度以下特徵之圖案所需之普遍精密度，諸如通常存在於現今之(光)電微米及奈米器件中。因此需要具有使偏移降低至超過可容許臨限偏移之方法及裝置。

然而亦已發現，所述使用上文所述之裝置建立另外接觸之方法比上文所述之初始接觸製程更為精確且/或可再現。再現性及精確度係以圖3A至圖3D中之製程示意性地展示。展示但未明確描述之數字表示如圖2A至圖2D中所述之對應部件。在圖3A之階段中建立初始接觸之後，模板壓模波形部分304'藉由使噴嘴314'依次加壓而前進以最終達成圖3B之階段。固化以使層322硬化之後，將對準標記X1複製於X軸位置326上。隨後，將該模板壓模波形部分304'藉由使該等噴嘴314'以逆向次序減壓而退回圖3C之階 段。因此，該片材不自該基材釋放。隨後，模板壓模之波形部分再次前進至圖3D之階段。隨後發現，對準標記X1再次以顯著小於由參考圖2A至圖2D所述建立初始接觸之製程獲得之偏移的偏移而位於位置226上。

使用(例如)如未預公開之歐洲專利申請案06125296.1(代理人案號第PH005814 EP1號)中所詳述之方法及裝置，將自藉由重疊線光柵形成之莫而圖案量測之覆蓋或橫向偏移降低至低於1奈米。該等光柵具有580 nm之間距。該等圖案係使用產生410 nm光之發光二極體光源及量測以與平面法線成45度之角度自重疊對準標記反射之光的CCD偵測相機來量測。將該片材與一乾燥基材連接，經5 cm之距離建立另外接觸且量測莫而圖案。在該狀態下，將接觸藉由逆轉另外接觸製程斷開至距該片材5 cm歷時30秒鐘，隨後使用與建立另外接觸相同之製程使該片材再接觸。再次建立莫而圖案。對比兩者圖案發現，該等光柵之覆蓋對準相差不超過約0.5 nm至1 nm。使用溶膠－凝膠複製製程獲得類似實驗及結果。

相對於建立初始接觸之製程，建立另外接觸及尤其增加之精確度及/或再現性之製程係在本發明中有利地使用。為此目的，在第一實施例中，提供參考圖4A至圖4E所述之裝置410來執行根據本發明之方法。該裝置410包含一第一固持器412及一第二固持器418，二者均大體上與參考圖2及圖3所述之裝置之對應部件相同地進行設計及操作。

該第一固持器412具備一包括一壓印表面416之模板壓模 404，且該第二固持器418具備一具有一暴露表面424之基材420，該暴露表面424自該模板壓模表面416延伸一定距離425。在本發明之實施例中，該等表面424及416係大體上平整且大體上平行於彼此延伸。

該基材420之可成形材料層因清晰原因而未經展示，該層係如參考圖1所述之製程以模板壓模圖案壓印。

裝置410另外包含一錨定器430，其具有一自模板壓模表面416延伸第二距離425'之錨定器表面432。該錨定器430係鄰接於第二固持器418定位以在其間形成間隙433。該間隙具有寬度431。第二固持器418及因此基材420及其表面424的相對位置係經由包含機械構造及如此項技術中已知之用於移動該等構造之電機構件的裝置可相對於錨定器430及其表面432之相對位置來調整。

使用調整構件將基材表面424及錨定器表面432定向以使得其在同一虛擬平面中以自模板壓模表面416大體上相同之距離延伸。

在根據本發明之方法的第一可選步驟中，將模板壓模表面416與基材表面424(例如)在X軸方向上以粗略方式(當其不接觸時)橫向對準。在該實施例中，粗略對準係藉由使用一光學對準系統將存在於模板壓模表面416上之第一對準標記435與存在於基材表面424上之第二對準標記434對準來執行。為此目的，第一固持器412及模板壓模404在光學上係部分透明的以使得可進行對準測定。

隨後，如圖4B中所示，藉由將相關噴嘴414內之氣體壓 力自由字母V表示之負壓改變至由字母P表示之超壓來建立模板壓模表面416之一部分436與錨定器表面432之間的初始接觸。該初始接觸有效地相對於錨定器430橫向地固定模板壓模404。錨定器430因此充當模板壓模404之固定橫向參考位置。

在隨後步驟中，藉由參考圖3所述使用產生逐漸接觸之製程建立模板壓模表面416之另一部分438與基材表面424之間的另外接觸。因此，藉由依次使後續鄰近噴嘴414'加壓，使模板壓模404之部分404'(在本發明之實施例中)沿X軸方向前進，以使得此部分404'之表面首先逐步且逐漸與錨定器表面432接觸，從而使得初始接觸區域436增加，且其次在跨越間隙433之後與基材表面424接觸以形成另一接觸區域438。在本發明之實施例中，該接觸區域並不包含整個模板壓模表面416。若表面416與424之間存在橫向偏移，則此係有利的。

在另一接觸區域438中，無作為基材420之部分的壓印材料層由於第一及第二對準標記435及434之黏結及/或污染而存在。或者，該材料存在於該區域中。

在圖4B中所述之本發明之實施例階段中，第一與第二對準標記435與434並未完全重疊或對準，此表明基材表面424與模板壓模表面416之間存在橫向偏移。

為消除該偏移，根據本發明之方法首次提供使用對準標記435及434及一光學對準量測系統來測定偏移。在本發明之實施例中，第一及第二對準標記包含光柵，當經光源照 射且使用一光學系統觀察時，該等光柵由於其重疊而產生莫而圖案。由該等圖案，根據此項技術中已知之形式體系，根據沿橫向方向(在本發明之實施例中亦即X軸及/或Y軸方向)之光柵重疊失配距離來測定且定量偏移。

若所測定之定量偏移超過臨限偏移，亦即第一及第二對準標記之橫向位置的失配大於預定許可失配，則接觸區域438中之另外接觸係藉由自基材表面424斷開或釋放模板壓模表面416而取消。然而，始終保持模板壓模表面416與錨定器表面432在區域436內之初始接觸。在該實施例中，取消另外接觸係使用與用於建立另外接觸之製程逆向之製程來執行。類似之逆向另外接觸製程係參考圖3進行詳述。

當處於在很大程度上類似於圖4B之階段的圖4D之所得階段中時，藉由相對於錨定器430移動第二固持器418而在一定程度上改變基材表面424之相對位置以使得所測定之偏移經校正至使其至少小於臨限偏移之值。在本發明之實施例中，第二固持器沿負X軸方向移動由定量測定之偏移所發現之程度。在該情況下應注意，間隙433在該情況下減小。

調整之後，在該方法之下一步驟中，模板壓模表面416與基材表面424之另外接觸係使用在首次建立另外接觸時亦使用的建立另外接觸之製程而最終完全建立。結果如圖4E中所示。建立另外接觸之製程與建立初始接觸之製程相比改良之精確度及/或再現性確保模板壓模表面416與基材表面424之間在需要接觸之整個基材區域438上的接觸，此 接觸現係以類似於對於參考圖3所述之製程所述之對準而達成。因此，根據本發明之裝置及方法使得能夠製造器件層具有改良之覆蓋對準的多層器件。

在作為第一實施例之變化及延伸的第二實施例中，在執行偏移之第一校正之後，再次僅在僅足夠大之接觸區域438上建立另外接觸以使得該區域包含對準標記434及435。其產生類似於圖4C中所述之階段，其不同之處在於該等對準標記之對準可不同。

隨後，再次測定偏移且若仍超過臨限值，則使用與對於第一校正循環所述之相同連續步驟再次校正偏移，包括自基材表面242而非自錨定器表面432釋放另外部分438，調整相對位置及重建另外部分438之另外接觸。若必需達成令人滿意之橫向對準，則重複該連續步驟直至偏移降低至低於臨限偏移。達成其之後，即完全建立另外接觸，導致如圖4E中所述之情況。

第二實施例之該反覆校正的有利之處在於可達成極精確之橫向對準，諸如在奈米標度或小於奈米標度上。

第三較佳實施例係參考圖5描述。在該實施例中，基材表面524與模板壓模表面516之對準係以與對於第一實施例所述相同之方式執行，其不同之處在於在該方法中使用另一對準標記組來使基材520與第二固持器518橫向對準。該方法及裝置在多個基材需要以增加之處理量及精確度但以減少之建立另外接觸之步驟數目進行連續處理時係有利的。

該另一對準標記組包含作為基材520之部分的第二基材對準標記542及作為第二固持器518之部分的第一固持器對準標記544。如在本發明之實施例中，該等對準標記較佳但非必需接近於彼此定位，該標記542係位於基材520之後表面546上且該標記544係位於第一固持器表面548上。

該方法在很大程度上與第一實施例之方法相同。由此，向固持器518提供一基材520。不同於第一實施例之處在於，在提供第一基材之後，在基材520與第二固持器518之間測定橫向基材偏移。在本發明之實施例中，儘管使用不同對準標記，其仍係使用與上文所述之用於模板壓模偏移相同之光學量測系統及方法來進行。其免除對於另一光學系統之需要。因此，該等對準標記包含光柵，自該等光柵經由以光學量測系統觀察之莫而圖案形成來測定、定量且儲存橫向(在本發明之實施例中為X軸及/或Y軸方向)位置失配。若此已達成，則根據第一實施例中所述之方法進行該方法。由此，建立初始接觸，使用對準標記534及535測定模板壓模表面516與基材表面524之間的偏移，且藉由使用如第一實施例中所述之用於建立及釋放另外接觸之方法校正超過臨限值之可能偏移。第一基材在建立具有準確對準之最終接觸之後的結果係由如圖5A所示之情況例示。

在實用(工廠)器件製造製程中，當裝置510中待執行之所有必需步驟已執行時，將第一基材自第二固持器518中移除。隨後將下一基材520'引入第二固持器518中。該基材520'通常與(例如)先前基材520相比將具有略微不同之橫向 對準。為以便利方式處理該變化，再次測定且定量該橫向基材偏移。將適當值與對於先前基材520(或任何其他參考基材)所測定之值相比較，且若該比較顯示超過容許臨限偏移之差值，則相應改變第二固持器之相對位置以校正該差值，從而使得模板壓模表面516與基材表面524'之對準相對於當基材520(或任何其他參考基材)存在於該裝置中時相應表面之對準而言大體上未改變。下一基材之完全接觸製程之後的例示性結果係如圖5B中所示。應注意，與圖5A之情況相比較中，在圖5B之情況中，第三及第四對準標記橫向失配係藉由第二固持器518相對於錨定器530之X軸位置的移動來校正，該移動在錨定器530與第二固持器518之間產生較小距離531'，但大體上與基材520'與錨定器530之間的距離531相同，如類似基材與模板壓模對準所需。

在該方法之測試運行中，該等對準可使用一測試基材來校準。可根據需要重複校準以在若參數隨時間變化(例如經由溫度波動)時保持一定程度之再現性或再現之精確度。熟習此項技術者將瞭解如何監控該等與對準參數相關之處理條件。

參考圖6描述之第四實施例的有利之處在於其無需使模板壓模表面與基材接觸來量測偏移。其節省時間且保持基材及壓模表面清潔。為此目的，在很大程度上與先前實施例中任一者相同之裝置610包含一固持器表面650，其係暴露的且面對模板壓模表面616。該固持器表面650包含一第二固持器對準標記652。該實施例之第一變化係如圖6A中 所示。該方法大體上類似於第一實施例或第二實施例，其不同之處在於現於模板壓模表面616與第二固持器表面650而非基材表面620之間測定且校正橫向偏移。熟習此項技術者將瞭解在使用該實施例之方法之前，需要執行校準，因為基材表面與第二固持器之相對橫向位置最初未知。該校準可如上文所述執行。此外，本發明之變化需要基材可再現地放回原位以使得可以橫向對準可再現地接觸。此可(例如)藉由將基材620之邊緣660置於第二固持器之邊緣662來達成，當然基材620係相同的。

在本發明實施例之另一變化中，對於該裝置中待處理之每一基材利用另一組對準標記來量測基材620與第二固持器618之間的偏移(對準)，如第三實施例中所述(圖6B)。以此方式檢驗每一基材之對準，其在精確度及/或再現性方面比當使用該實施例之先前變化之邊緣對準時更為精確。在本發明之變化中較佳亦執行校準。

本發明之方法及裝置已在上文中關於一維截面圖及對準(亦即沿X軸方向之橫向對準)進行描述。顯然，所有原理均可同等適用於沿另一方向之橫向對準，諸如在本發明中沿Y軸方向，其為第二獨立橫向尺寸(垂直於該等圖中圖式之平面)。一般而言，可能或必須在該兩個獨立尺寸之二者(亦即沿X軸及Y軸方向)中進行橫向對準。為此目的，該等對準標記係出於該目的而設計。一種實例係參考圖7描述。達成相同作用之實例或任何其他合適實施例可用於任何先前所述實施例以及根據本發明而在本申請案中未進行 描述之其他實施例，且若適當，可用於基材與固持器對準以及基材與模板壓模對準二者中。

在圖7中，根據本發明之裝置710係沿展示第一固持器表面755之第一固持器(因清晰原因而未展示)至第二固持器718之方向，沿Z軸方向檢視。該第二固持器718固持暴露其表面724且覆蓋該第一固持器表面755之部分的基材720。該固持器另外包含一包含(例如)對準標記752、752'及752"之第二固持器表面750。該裝置另外包含一具有一錨定器表面732之錨定器730。該錨定器730之邊緣764係定位於與第二固持器718之邊緣766相距一定距離731處。

基材720包含用於對準基材720與第二固持器718之對準標記742。第二固持器上之互補對準標記744因清晰原因已省略。此外，若必要，基材720包含用於對準基材表面724與模板表面之對準標記735。因此，圖7之裝置接近地類似於對於圖6B所述之裝置。因此其以與參考圖7所述相同之方式操作。在操作期間，對準標記752及752"係用於測定及校正沿X軸方向由固持器表面750及755相對於模板壓模表面(未展示)之平移失配及/或相對旋轉(在圖式之平面中)所致之偏移。該對準標記752'可用於沿Y軸方向之平移失配。

應瞭解，以此方式所達成之對準可使用該等對準標記735來檢驗。該等標記亦可用於校準特定基材類型之方法。此外，亦顯然該等對準標記742可以類似於對於標記752至752"所述之方式使用以相對於第二固持器718橫向對 準基材720。

在本申請案中，對準測定係基於使用光柵對準標記之光學量測。一般而言，對準測定及向基材提供對準標記係在(例如)半導體工業中常規地進行。在第一種情況中，其對於本發明而言並非必要且在不偏離本發明之範疇的情況下可使用許多不同對準技術。就此而言，據稱可有利地利用使用(例如)電容耦合標記之電學對準量測，因為包含該等標記之部件在接觸期間當在該等接觸位置進行對準或偏移量測時緊密接近。該配置(setup)將需要在該方法中使用一合適電學系統，其視情況且較佳為根據本發明之系統或裝置之部分。

參考以上實施例所述之光學對準量測需要存在用於量測之光路。此參考圖4進行例示。因此，背面基材對準(亦即在基材表面(例如)424，但自該基材之背面)需要第二固持器418及基材420之至少一部分至少對於量測光係透明的。在上述實施例中，此可藉由提供適當量測窗及諸如玻璃或石英基材之(部分)透明基材而相應地實現。或者，對準量測可自基材表面424之正面執行。此需要模板壓模404及第一固持器412至少部分透明。此相對於先前所述之變化為較佳的，因為在後者變化中當使用不透明基材時亦可能對準。熟習此項技術者應瞭解如何根據已知技術提供具有光學窗之第一固持器。該模板壓模可由(例如)安置於其表面上之包含諸如聚二甲氧基矽氧烷之壓印材料的薄玻璃片材而製成。或者，該模板壓模包含一由不透明材料片材(例 如塑膠或金屬)製成之層壓板，其在對準位置處具有至少一個切口，該至少一個切口係由一透明材料片材覆蓋。

在根據參考圖6所述之實施例之裝置的情況下，當執行背面對準時，該等光學窗無需存在於基材中或基材無需透明。

顯然，為如參考圖6B所述使用另一組對準標記對準基材與基材固持器，必須提供使得可執行光學對準之類似設備。其可根據已知技術來進行。

在所述之所有實施例中，用於建立另外接觸之製程的精確度及/或再現性可受必須跨越錨定器與第二固持器或基材表面之間的間隙寬度之模板壓模的影響。參考圖8，展示根據本發明之裝置的一部分，其包含一錨定器830、一錨定器表面832、一錨定器邊緣864、一第二固持器818、一第二表面850及一界定一具有寬度831之間隙833的第二固持器邊緣866，顯然，結合該寬度831之模板壓模804之撓性由於該模板壓模804可能彎曲而影響精確度及或再現性。

精確度可隨較硬模板壓模804及較小寬度831而增加。因此，使用特定硬度之模板壓模時，通常所需精確度及/或再現性愈高，寬度831必須愈小。對於所述壓印製程而言，為將精確度及再現性增加至一有效值，寬度831係小於5毫米。然而，其較佳小於1毫米且更佳小於0.5毫米或0.1毫米。

應注意，必須在處理期間跨越之寬度831係由進行初始 接觸之方式而部分地決定。初始接觸之橫向位移直接決定該寬度。在根據本發明之一實施例中，模板壓模804在與該錨定器表面832接觸時在區域836中包含對準標記。當開始實驗之新循環時或在更換裝置內之模板壓模之後，此提供對於模板壓模與錨定表面之位置的初始檢驗。

執行該方法期間減小間隙之可選步驟為進行模板壓模與基材表面之初步粗略橫向對準(在基材表面之平面中平移及旋轉)。該粗略橫向對準亦適用於限制調整相對位置(亦即平移第二固持器及/或錨定器及/或第一固持器)所必需之範圍。當需要諸如微米或奈米標度上之極精細對準時此尤其較佳。通常，諸如壓電驅動器件之用於以極小標度移動錨定器及/或第一固持器及第二固持器之器件具有較小平移或旋轉範圍。因此，用於提供極精確對準目的之根據本發明之裝置較佳具備一(電)機系統，其使得可進行粗略(厘米至毫米)橫向對準，其自使得可進行小標度調整(小於毫米且下至奈米或低於奈米)之亦為本發明之第二(電)機系統而獨立地操作。該粗系統可包含根據已知技術之與微軸或氣動構件組合之電動機，而較精確系統可具有(例如)已知技術中所述之壓電器件或勞侖茲致動器(Lorentz actuator)。

對於跨越間隙833而言，較佳錨定器表面在邊緣864位置上之切面係與固持器表面850在邊緣866位置上之切面在同一虛擬平面中。此在模板壓模804中產生最小應力，因為(例如)沿Z軸方向無間距(step)需要跨越。顯然為此目的， 該裝置包含必要之(電)機系統。該系統可使用已知技術來建構。應注意，錨定器表面及第二固持器表面不必要為平整的。在大多數實際情況中其為平整的，因為基材及基材表面較佳為平整的，除基材表面變形之外，如在(例如)半導體製造製程期間之矽晶圓中，該等晶圓在熱處理期間變得扭曲。在上文所述之實施例中，模板壓模表面僅包含一具有小尺寸特徵(feature)之凹凸圖案且另外如同基材表面在較大標度上大體上為平整的。

為增加建立另外接觸之精確度及/或再現性，錨定器930之邊緣964及第二固持器918之邊緣966可特別地給定波紋形狀或具有指狀以使得錨定器表面932與第二固持器表面950至少部分地相互交叉。該等形狀可為互補的。一種實例係展示於圖9中。當增加間隙933之寬度931時，沿X軸方向之間隙寬度(例如)在以箭頭931'表示之Y軸區域不增加。因此相互交叉有助於使間隙跨越較大X軸區域而分布。應注意，在該情況下藉由使沿Y軸方向之間隙寬度(亦以箭頭931'表示)加倍而給定沿Y軸方向之調整範圍。或者，該方法包含在建立另外接觸期間使接觸前部前進可不平行於間隙在橫向尺寸中延伸之方向來進行。以此方式，撓性片材或壓模每次穿過僅少數位置之間隙。此可藉由使間隙適當地相對於接觸前部前進定向或當所用之裝置允許時操縱接觸前部之前進來實施。此可(例如)使用前文所述之裝置來進行。

當橫向對準需要以小標度(例如小於微米)且在大面積(諸 如平方公分)上時，根據本發明之裝置經設計以使得模板壓模及基材在橫向平面中具有大體上相當之熱膨脹係數。該等熱膨脹係數較佳大體上相等。此可藉由對於該模板壓模使用相同或類似於基材材料之材料而達成。因此例如，當該基材由鋼製成時，該模板壓模可由亦稱為背板之鋼薄片材(亦參看WO 03/099463關於建構具有該背板之複合撓性片材/壓模的詳述)建構，其中該背板表面之一者上安置有一包含諸如聚二甲氧基矽氧烷之材料或其他彈性材料之壓印層。隨後該熱膨脹係數將由該鋼板之熱膨脹係數控制，而壓印(stamping,embossing)或其他特性由彈性層來確定。或者，當基材亦由玻璃製成時，可使用玻璃背板。經如此設計且使用之裝置及方法因此使得能夠橫向對準而不經受由於溫度變化所產生之失配，因此尤其有助於在極小標度上之橫向對準。

在一較佳實施例中，根據本發明之方法係由根據本發明之裝置自動執行。為此目的，根據本發明之裝置或系統包含一或多個電機系統及/或一或多個可電操作之光學系統，其所有均可較佳地使用一或多個由微電腦操縱之控制器單元來控制。此外，較佳用戶介面及輸入器件經裝備(例如)以提供特定臨限偏移值或其他參數。該裝置另外較佳包含資料載運器件以及適合於控制由根據本發明之裝置執行本發明之方法的軟體。

該軟體包含輸入在該方法中使用之諸如臨限值之參數。

本發明已在上下文中說明蓋印微影術或壓印製程。然而 應注意，本發明同樣廣泛適用於不同技術領域，諸如此項技術中已知之微接觸印刷。

在該等製程中，該撓性片材呈模板壓模形式。然而，其亦可用於將一層層壓至另一層而無需將該等層中任一者上之圖案轉移至另一者上。該層壓製程之一種實例為晶圓黏合製程。在該情況下，將待層壓至另一矽晶圓之矽晶圓藉由拋光或蝕刻而變薄，例如至使其具有適當撓性以便如同撓性片材使用根據本發明之方法及裝置層壓的厚度。該等如此接觸且對準之晶圓可根據標準晶圓黏合條件來處理。本發明之方法使得二者晶圓均可包含以精確及/或可再現之對準相互連接之小特徵化器件。因此，該方法提供在一個製程運行或循環中以更為簡化之方式且在較大面積上的經改良且更複雜之器件製造。

或者，該撓性片材可為包含需要層壓至一基材之材料層的背板類型。在使材料層之接觸表面與基材接觸及可能使用一黏著製程(黏著層之熱固化)執行黏著步驟之後，將該材料層自該背板釋放。釋放可(例如)藉由以下步驟來進行：首先使用所謂UV釋放黏著劑將該材料層黏著至該背板，且藉由以UV輻射照射該潛以活化該黏著劑而自該背板釋放該材料。該方法當該材料層極具撓性或可變形以致其需要一支撐結構來將其轉移至該基材時係有利的。有機箔可在不損失關於晶圓黏合製程所述之優點的情況下受益於該程序。

在任何情況下，本發明尤其適合於需要通常優於微米標 度之精確對準的製程。

此外，本發明已關於WO 03/099463中所述之特別設計用於建立另外接觸之裝置及方法進行描述。所使用之原理稱為"波形印刷"。然而本發明同樣適用於用於相同目的而設計之不同方法及相應裝置中。該等實施例亦展示本發明有利地用於改良在撓性片材與基材之間建立接觸之現有裝置及方法。兩個實施例係於下文中描述。

在參考圖10說明之一實施例中，旋轉一具有一曲面1082之輥軋部件1080，使得其曲面1082在一撓性片材1004之一面1084上輥軋以逐步將該撓性片材1004之另一面上之接觸面1016壓至一基材1020之一表面1024上。該方法及裝置1010係基於US 2004/0197712中已知之方法及裝置，其係根據本發明而進行改變。因此，一具有一錨定器表面1032之錨定器1030係鄰接於該基材1020定位。該錨定器及該基材係可相對於彼此以與先前所述實施例中所闡明之類似方式(再)定位。於US 2004/0197712中提供關於根據該實施例之裝置之機械構造的進一步詳述。

由其中撓性片材1004使用一彈簧1088彈性附著於構造部件1086之間之情況(圖10A)開始，使用第一接觸製程建立第一階段圖10B。該製程包括藉由(例如)向輥軋部件1080移動錨定器1030，繼而向前輥軋該輥軋部件1080以在接觸表面1016與表面1024之間產生接觸來建立該接觸表面1016之一部分與該錨定器表面1032之間的初始接觸。與該錨定器形成接觸不及使用輥軋製程所產生之接觸精確或可再 現。可在建立後者接觸之前執行表面1016、1024及1032之相互對準過程，且其對於小標度對準及快速處理而言係較佳的。使用對準標記1035及1034，且使用(例如)上文所述之光學偵測或使用此項技術中已知之其他方法來測定撓性片材1004與基材1020之間的橫向失配。

若失配大於可接受之臨限值，則將輥軋逆向至建立圖10C之第二階段的程度，其中將表面1016自表面1024釋放但保持與錨定器表面1032之連接。隨後，相對於該錨定器改變表面1024之相對位置，因此亦校正表面1024與表面1016之間的失配。

在另一步驟中執行向前輥軋以建立圖10D之第三階段，其中表面1016與1024再次接觸，但此次具有改良之橫向對準，如可視情況藉由再次使用對準標記1034及1035測定橫向偏移所檢驗。

在參考圖11所說明之基於US 5669303中所述之方法及裝置的另一實施例中，該方法及裝置包括將一撓性片材1104彈性地附著於一固持器1112中，使得在與周圍大氣隔開之腔室1190內形成由該撓性片材1104分隔之一第一區室1192及一第二區室1194。將一錨定器1130及一或多個(在本發明之實例中為兩個)基材1120安置於撓性片材1104附近，使得錨定器表面1132及基材表面1124大體上平行於撓性片材1104之表面1116。該裝置具備適合於在該第一及第二區室中個別且獨立地產生相對於常壓之超壓及/或負壓的氣體處理設備。

為產生如圖11B中之第一及初始接觸，向第一區室1192提供相對於第二腔室1194之超壓，使得撓性片材1104彎向錨定器表面1132且使其表面1116之一部分接觸錨定器表面1132。在下一步驟中，藉由移動基材1120以降低間隙1191或藉由增加第一區室中之超壓而以逐漸方式在表面1116之一部分與基材表面1124之間建立另外接觸。較佳在建立圖11B之階段之前執行表面1116、1124及1132之相互對準過程。

使用對於先前實施例所述之對準標記且使用(例如)上文所述之光學偵測或使用此項技術中已知之其他方法來測定撓性片材1104與基材1120之間的橫向失配。

若失配大於可接受之臨限值，則藉由移動基材1120使得間隙1191再次增加或藉由減少第一區室與第二區室之間的壓差來使表面1116自表面1124釋放以再次獲得圖11B之情況。然而，表面1116與錨定器表面1132保持接觸。

隨後，改變表面1124相對於錨定器表面1132之第一相對位置以校正可能之橫向失配。在該情況下，較佳藉由保持錨定器固定及移動基材1120來提供對每一基材之個別校正。實行該橫向移動之構件未展示。其可使用最新工藝技術及機械工程，藉由(例如)將各基材置於空間1190內之(機動)台上來提供，該機動台允許基材相對於固持器及錨定器移動。在下一步驟中，藉由與上文所述相同之製程在表面1116與表面1124之間再次建立另外接觸。其產生圖11D中所述之第三階段，其中以改良之對準建立接觸。

每一錨定器使用一種以上基材之優點為增加處理量同時減少比例成本及工作量。

與參考圖10所述之方法及裝置相比，圖3至圖9及圖11之方法及裝置之優點在於在建立接觸期間不使用活動部件，因此減少操作該等部件所引起之不精確性。

在圖3至圖9之裝置內，顯然加壓噴嘴形式之致動構件可由諸如壓電機械致動器之電機構件或如WO 03/099463 A2中所述之其他者來替換。

與執行不同製程相關之裝置其構造可基於用於產生初始接觸及/或另外接觸之不同製程而顯著變化。然而，應瞭解本發明之原理應同樣廣泛適用於所有該等裝置，只要建立另外接觸之製程比建立初始接觸之製程在橫向對準方面更為精確且/或可再現即可。熟習此項技術者應易於發現根據其需要在該裝置中併入根據本發明之基本特徵之方式。

總而言之，本發明係關於一種使一撓性片材與一第一元件以改良之橫向對準接觸之方法。該方法在第一階段中包括一在建立該撓性片材與該第一元件及一稱為錨定器之片材擱置表面之任一者之間的第一接觸之後量測第一橫向偏移之步驟。若該偏移超過一預定臨限值，則將該撓性片材擱置於該錨定器上以使其不與該第一元件接觸，且在第二階段期間改變該第一元件與該錨定器之相對位置以在該方法之下一步驟中待建立之該撓性片材與第一元件之間的接觸期間校正失配。在移動接觸點以獲得第二階段之步驟期 間，接觸製程比建立初始接觸之製程更為精確且可再現。本發明亦係關於一種執行該方法之裝置及該方法及該裝置用於製造器件之用途。

應注意，上述實施例為說明而非限制本發明，且熟習此項技術者應能夠在不偏離隨附申請專利範圍之範疇的情況下設計許多替換實施例。在申請專利範圍中，置於括號內之任何參考記號均不應視為限制該請求項。詞語"包含"並不排除存在非請求項中所列之元件或步驟。元件或產品之前的詞語"一"並不排除存在複數個該等元件或產品。特定量測在互相不同之附屬請求項中敍述之單純事實並不表明該等量測之組合不能有利地使用。

100‧‧‧基材

101‧‧‧基材表面

102‧‧‧材料層

104‧‧‧模板壓模

106‧‧‧凹凸表面

108‧‧‧凹凸表面

204‧‧‧模板壓模/第一元件

204'‧‧‧波形模板壓模部分

206‧‧‧凹凸圖案

210‧‧‧裝置

212‧‧‧第一固持器

214‧‧‧噴嘴

214'‧‧‧噴嘴

216‧‧‧模板壓模表面/第一元件表面

218‧‧‧第二固持器

220‧‧‧基材/第二元件

222‧‧‧材料層

224‧‧‧表面/第二元件表面/基材表面

224'‧‧‧暴露表面/基材表面

226‧‧‧X軸位置

226'‧‧‧X軸位置

228‧‧‧另一材料層/塗覆層

304'‧‧‧模板壓模波形部分

314'‧‧‧噴嘴

322‧‧‧層

326‧‧‧X軸位置

404‧‧‧模板壓模

410‧‧‧裝置

412‧‧‧第一固持器

414‧‧‧噴嘴

416‧‧‧壓印表面/模板壓模表面

418‧‧‧第二固持器

420‧‧‧基材

424‧‧‧基材表面

425‧‧‧距離

425'‧‧‧第二距離

430‧‧‧錨定器

431‧‧‧寬度

432‧‧‧錨定器表面

433‧‧‧間隙

434‧‧‧第二對準標記

435‧‧‧第一對準標記

436‧‧‧模板壓模表面之一部分/初始接觸區域

438‧‧‧模板壓模表面之另一部分/接觸區域/基材區域

518‧‧‧第二固持器

520‧‧‧基材

520'‧‧‧基材

524‧‧‧基材表面

524'‧‧‧基材表面

530‧‧‧錨定器

531‧‧‧距離

531'‧‧‧距離

534‧‧‧對準標記

535‧‧‧對準標記

542‧‧‧第二基材對準標記

544‧‧‧第一固持器對準標記

610‧‧‧裝置

616‧‧‧模板壓模表面

618‧‧‧第二固持器

620‧‧‧基材表面/基材

650‧‧‧第二固持器表面

652‧‧‧第二固持器對準標記

660‧‧‧基材邊緣

662‧‧‧第二固持器邊緣

710‧‧‧裝置

718‧‧‧第二固持器

720‧‧‧基材

724‧‧‧基材表面

730‧‧‧錨定器

731‧‧‧距離

732‧‧‧錨定器表面

735‧‧‧對準標記

742‧‧‧對準標記

750‧‧‧第二固持器表面

752‧‧‧對準標記

752'‧‧‧對準標記

752"‧‧‧對準標記

755‧‧‧第一固持器表面

764‧‧‧錨定器邊緣

766‧‧‧第二固持器邊緣

818‧‧‧第二固持器

830‧‧‧錨定器

831‧‧‧寬度

832‧‧‧錨定器表面

833‧‧‧間隙

850‧‧‧第二表面/固持器表面

864‧‧‧錨定器邊緣

866‧‧‧第二固持器邊緣

930‧‧‧錨定器

931‧‧‧寬度

931'‧‧‧箭頭

950‧‧‧第二固持器表面

964‧‧‧錨定器邊緣

966‧‧‧第二固持器邊緣

1004‧‧‧撓性片材

1010‧‧‧裝置

1016‧‧‧接觸面/接觸表面

1020‧‧‧基材

1024‧‧‧表面

1030‧‧‧錨定器

1032‧‧‧錨定器表面

1034‧‧‧對準標記

1035‧‧‧對準標記

1080‧‧‧輥軋部件

1082‧‧‧曲面

1084‧‧‧面

1086‧‧‧構造部件

1088‧‧‧彈簧

1104‧‧‧撓性片材

1112‧‧‧固持器

1116‧‧‧表面

1120‧‧‧基材

1124‧‧‧基材表面

1130‧‧‧錨定器

1132‧‧‧錨定器表面

1190‧‧‧腔室/空間

1191‧‧‧間隙

1192‧‧‧第一區室

1194‧‧‧第二區室/第二腔室

X1‧‧‧對準標記

圖1A及圖1B展示壓印製程之橫截面圖；圖2A至圖2D展示裝置之橫截面圖及根據先前技術以覆蓋層壓印堆疊層之方法的不同階段；圖3A至圖3D展示裝置之橫截面圖及建立另外接觸之方法；圖4A至圖4E展示裝置之橫截面圖及根據本發明使用模板壓模與基材表面對準之方法的多個階段；圖5A及圖5B展示裝置之橫截面圖及根據本發明使用基材與第二固持器對準之方法的多個階段；圖6A及圖6B展示裝置之橫截面圖及根據本發明使用模板壓模與第二固持器對準之方法的多個階段；圖7展示根據圖5之具有多個對準標記之裝置的俯視圖； 圖8展示根據本發明之說明錨定器與第二固持器對準之裝置之一部分的側視圖；圖9展示根據本發明之裝置之部分的側視圖；圖10A至圖10D及圖11A至圖11C分別展示根據本發明之方法及裝置的兩個替代性實施例。

在該等圖中，圖式並非按比例而僅概略繪製，且類似部分具有類似數字。

404‧‧‧模板壓模

410‧‧‧裝置

412‧‧‧第一固持器

414‧‧‧噴嘴

416‧‧‧壓印表面/模板壓模表面

418‧‧‧第二固持器

420‧‧‧基材

424‧‧‧基材表面

430‧‧‧錨定器

431‧‧‧寬度

432‧‧‧錨定器表面

433‧‧‧間隙

434‧‧‧第二對準標記

435‧‧‧第一對準標記

436‧‧‧模板壓模表面之一部分/初始接觸區域

Claims (24)

1. 一種使一撓性片材(flexible sheet)之一片材表面與一第一元件(element)之一第一接觸表面接觸之方法，其包含以下步驟：a.提供一具有一錨定器(anchor)表面之錨定器，該錨定器表面及該第一接觸表面互相鄰接(next to each other)定位，並且以與片材表面實質相同距離定位於相同的平面上；b.使用一第一接觸製程(process)建立一第一階段，其中該片材表面之至少一第一部分係與該錨定器表面及該第一接觸表面中之至少一者接觸；c.當處於該第一階段中時，測定該片材表面相對於該片材表面所接觸之該錨定器表面及該第一接觸表面中之至少一者的一第一橫向偏移(lateral misalignment)；d.若該第一橫向偏移超過一所選(chosen)臨限值，則建立一第二階段，其中該片材表面之一部分係與該錨定器表面接觸，同時該片材表面無部分與該第一接觸表面接觸；e.當處於該第二階段中時，調整第一相對橫向位置以校正該第一橫向偏移；f.使用一第二接觸製程以建立一第三階段，其中該片材表面與該第一接觸表面接觸，該第二接觸製程比該第一接觸製程更為精確。
2. 如請求項1之方法，其中該第二接觸製程包括逐漸建立 該接觸以使得由該片材表面與該錨定器表面或該第一接觸表面所接觸之一第一區域與該片材表面不與該錨定器表面或該第一接觸表面所接觸之一第二區域之間的一邊界所界定之一接觸前部沿該第二區域之方向移動。
3. 如請求項2之方法，其中該接觸前部無需施加外力即移動。
4. 2或3之方法，其中該錨定器表面包括一第一邊緣，且該第一接觸表面包括一第二邊緣，該第一邊緣及該第二邊緣彼此鄰接且彼此間隔一定距離延伸，包含該第一邊緣之該錨定器表面與包含該第二邊緣之該第一接觸表面至少在執行該第二接觸製程期間處於同一虛擬平面中。
5. 如請求項4之方法，其中該第一邊緣包含一第一指狀邊緣，且該第二邊緣包含一第二指狀邊緣，該第一指狀邊緣之指至少部分地定位於該第二指狀邊緣之該等指之間。
6. 如請求項4之方法，其中該距離係小於1mm。
7. 2或3之方法，其中該撓性片材具有一第一橫向熱膨脹係數，且該第一元件具有一第二橫向熱膨脹係數，該第一熱膨脹係數與該第二熱膨脹係數之間的差值係小於5%。
8. 2或3之方法，其中該連續步驟c至f係至少重複一次。
9. 如請求項1之方法，其中在該第三階段之前的所有階段 中，該片材表面僅與該錨定器表面接觸。
10. 如請求項1之方法，其中在該第一階段中，該片材表面之該第一部分係與至少該第一接觸表面接觸，且在該片材表面與該第一接觸表面之間測定該橫向偏移。
11. 2或3之方法，其中該片材表面與該錨定器表面及/或該第一接觸表面中任一者之橫向偏移係自沿該片材表面之橫向方向間隔之複數個位置來測定。
12. 2或3之方法，其中該橫向偏移係在該片材表面與該錨定器表面或該第一接觸表面接觸之一部分處進行測定。
13. 如請求項12之方法，其中該橫向偏移係由偵測一由存在於該撓性片材中之一第一對準標記與存在於該第一元件及該錨定器中至少一者中之一第二對準標記所形成之光強度圖案來測定，該第二對準標記與該第一對準標記至少部分地橫向重疊。
14. 2或3之方法，其包含以下另外步驟：提供一包含該第一元件之固持器，及提供一具有另一接觸表面之第二元件，該第二元件係由該固持器固持且相對於該固持器具有一第二相對橫向位置；該第一相對橫向位置係考慮該第二相對橫向位置來調整，及建立該第三階段以使得該片材表面與該另一接觸表面至少部分地接觸。
15. 如請求項14之方法，其包含以下另外步驟：測定該第二相對橫向位置，隨後調整該第一相對位置。
16. 如請求項15之方法，其中該第二相對位置係自該第二元件中不為該另一接觸表面之部分的一部分來測定。
17. 2或3之方法，其中該撓性片材包含一模板圖案，該模板圖案係經轉移至該第一元件，或當提供一第二元件時經轉移至該第二元件。
18. 如請求項17之方法，其中該模板圖案為一凹凸圖案，其係使用一壓印、蓋印或微接觸印刷製程而轉移。
19. 一種製造包含複數個層之一器件之方法，其中該複數個層中之至少兩者係相互橫向對準，該方法使用如請求項1至18中任一項之方法。
20. 一種適於進行如請求項1至19中任一項之方法的系統，該系統包含一用於操控(manipulator)該撓性片材以執行至少該第二接觸製程之操控器；一固持器，其係用於固持該第一元件，或若該第一元件為該固持器之部分則固持該第二元件，該操控器及該固持器係附著於一機械構造以使其相對於彼此定位；其特徵在於該系統亦包含：該錨定器，其相對於該固持器之相對位置可經由調整構件來調整；用於測定該第一橫向偏移之量測構件。
21. 如請求項20之系統，其中該錨定器及該撓性片材可自該 系統移除。
22. 如請求項20之系統，其中該第一元件係該固持器之部分。
23. 如請求項22之系統，其中該固持器包含用於測定該第二相對位置之構件。
24. 一種電腦程式產品，其係用於使得如請求項20之系統能夠進行如請求項1至19中任一項之方法。