TWI589454B - 壓印方法，壓印設備及製造物品的方法 - Google Patents

Description

壓印方法，壓印設備及製造物品的方法

本發明涉及一種壓印方法、一種壓印設備和一種製造物品的方法。

將形成在模具上的圖案轉印到基板上的壓印技術作為光刻技術的一種而吸引關注。在使用這種壓印技術的壓印設備中，包括其上形成有微細凹凸圖案的圖案表面的模具跟供應到基板上的壓印材料(樹脂)相接觸。在模具和樹脂彼此接觸時，如果在圖案的凹部中留有氣泡，那麼轉印到基板上的圖案可能會出現損失。為了解決該問題，日本專利公開特許公報號2009-536591描述的壓印設備通過將圖案表面變形為向基板彎曲的凸起形狀並且使模具跟樹脂相接觸而抑制圖案的凹部中存留的氣泡。

另一方面，壓印設備還需要將模具的圖案準確地轉印至形成在基板上的目的地區域(shot region)。為了實現這一點，日本專利號4185941提出了一種在將模具的圖案轉印至目的地區域時使用印模逐一對準方法(die- by-die alignment method)作為對準方法的壓印設備。印模逐一對準方法是一種光學地檢測形成在基板上的每一個目的地區域中的標記和形成在模具上的標記，由此校正基板和模具之間相對位置偏移的對準方法。

當形成在模具上的整個圖案跟基板上的樹脂 接觸時，圖案表面(凸起形狀)的變形會變小。如果模具和基板在此狀態下對準，那就會產生剪切應力，由此使得難以改變模具和基板的相對位置。執行對準要耗費相當長的時間。因此，在模具的整個圖案跟樹脂接觸之前，也就是在圖案表面變形時，需要對準模具和基板。但是，在模具的圖案表面變形時，形成在模具上的標記的位置跟變形之前相比有所改變。因此難以準確地執行對準。

本發明提供了一種有利於準確地對準模具和基板的技術。

根據本發明的一態樣，提供了一種藉由在具有其上形成有標記的圖案表面的模具跟基板上的壓印材料相接觸的同時硬化該壓印材料來將該圖案轉印至該基板上的該壓印材料的壓印方法，該方法包括：變形步驟，該變形步驟藉由對模具施加第一作用力將圖案表面變形為向基板彎曲的凸起形狀以使模具從圖案表面的中心部向外逐漸地和壓印材料相接觸；獲取步驟，該獲取步驟獲取偏移量，該偏移量顯示出模具上的標記由於圖案表面的變形而 沿平行於基板表面的方向偏移了多少；檢測步驟，該檢測步驟在圖案表面變形的同時，檢測模具上的標記和基板上的標記，並根據檢測結果獲取模具和基板的相對位置；及對準步驟，該對準步驟在圖案表面變形的同時，利用該偏移量和相對位置將模具和基板對準，以使得在圖案表面的變形已經變小並且因此偏移量也已經變小時，模具上的標記和基板上的標記得以彼此對準。

本發明的更多特徵將根據以下參照附圖對示範性實施例的說明變得顯而易見。

100‧‧‧壓印設備

4‧‧‧壓印頭

3‧‧‧模具

2‧‧‧基板

1‧‧‧基板台

10‧‧‧致動器

5‧‧‧檢測單元

7‧‧‧模具上的標記

6‧‧‧基材上的標記

11‧‧‧變形單元

12‧‧‧控制單元

3b‧‧‧圖案部

7a‧‧‧凹凸圖案

7b‧‧‧標記

3a‧‧‧圖案表面

3c‧‧‧下凹部

13‧‧‧氣室

4a‧‧‧下凹部

2a‧‧‧目的地區域

6x‧‧‧X方向檢測標記

6y‧‧‧Y方向檢測標記

5-1‧‧‧檢測單元

5-2‧‧‧檢測單元

5-3‧‧‧檢測單元

5-4‧‧‧檢測單元

5-5‧‧‧檢測單元

5-6‧‧‧檢測單元

5-7‧‧‧檢測單元

5-8‧‧‧檢測單元

圖1是示出了根據第一實施例的壓印設備100的視圖；圖2是示出了在圖案表面變形為向基板彎曲的凸起形狀時模具的截面圖；圖3是示出了模具上的標記和基板上的標記的視圖；圖4是示出了在從Z方向看時，基板上的標記和多個檢測單元之間的位置關係的視圖；圖5是示出了在模具跟基板上的樹脂形成接觸之前和之後模具的圖案表面的截面形狀的視圖；圖6是示出了根據第一實施例的壓印設備的壓印處理的流程圖；圖7是示出了偏移量和空氣室壓力之間對應 關係的曲線圖；以及圖8是示出了在模具傾斜並且跟基板上的樹脂相接觸時模具和基板的截面圖。

以下將參照附圖說明本發明的示範性實施例。要指出的是，相同的元件符號在各圖中始終表示相同的元件，因此不再對其給出重複性的說明。

<第一實施例>

將參照圖1描述根據本發明第一實施例的壓印設備100。壓印設備100在其上形成有微細凹凸圖案的模具跟樹脂相接觸時硬化該基板上的壓印材料(樹脂)，並藉由從該被硬化的樹脂中釋放該模具的處理來實施將圖案轉印到基板上的壓印處理。壓印設備100藉由對形成在基板上的每一個目的地區域實施與模具的對準(印模逐一對準)來實施上述的壓印處理。

目前商用的壓印設備採用熱循環方法和光硬化方法。在熱循環方法中，熱塑性樹脂被提供(施用)作為基板上的壓印材料。然後，熱塑性樹脂被加熱至等於或高於玻璃化轉變溫度的溫度，由此增加樹脂的流動性。在此狀態下，模具跟形成在基板上的樹脂相接觸並實施冷卻。此後，藉由從樹脂中釋放模具即可在基板上形成圖案。另一方面，在光硬化方法中，紫外光硬化樹脂被提供 作為基板上的壓印材料。然後，當模具跟形成在基板上的紫外光硬化樹脂相接觸時，用紫外線照射紫外光硬化樹脂。在用紫外光照射將樹脂硬化之後，藉由從樹脂中釋放模具即可在基板上形成圖案。在基板上施加紫外光硬化樹脂並用紫外線照射樹脂的光硬化方法被應用於第一實施例中的壓印設備100。

圖1是示出了第一實施例中的壓印設備100 的示意圖。第一實施例中的壓印設備100包括用於保持模具3的壓印頭4、用於保持基板2的基板台1以及用於發射紫外線以硬化供應到基板上的紫外光硬化樹脂(以下被稱作樹脂)的光源8。壓印設備100還包括用於向模具側表面施加作用力(第二作用力)的致動器10、用於檢測模具上的標記7和基板上的標記6的多個檢測單元5(觀測鏡)、用於將模具3變形的變形單元11以及控制單元12。控制單元12包括CPU和記憶體並控制整套壓印設備100(壓印設備100中的各個單元)。也就是說，控制單元12控制模具3和基板2之間的對準並控制壓印設備100的壓印處理。

模具3通常是用能夠透過紫外線的材料例如 石英製成。包括要轉印至基板上的樹脂的凹凸圖案7a以及用於跟基板2對準的標記7b的圖案部3b被形成在模具3的基板側的表面的一部分(圖案表面3a)上。在模具3的圖案表面的相對側上的表面被內凹以減小圖案部3b的周圍部分的厚度，藉以形成凹部3c。圖案部3b周圍之減 小厚度的部分允許模具3(圖案表面3a)在向空氣室13施加壓力時(稍後描述)容易變形。例如，單晶矽基板或類似的基板被用作為基板2。樹脂被施加在基板2的上表面(被處理表面)上，並且模具和施加在基板2上的樹脂彼此接觸。藉由在樹脂和模具3(圖案部3b)彼此接觸時，用紫外線照射樹脂，然後從被硬化的樹脂中釋放模具3，即可將模具3的圖案轉印至樹脂。

壓印頭4藉由例如真空吸力或靜電力來保持 模具3。凹部4a被形成在壓印頭4和模具3相接觸的表面中並且被模具3覆蓋以作為一幾乎密封的空間。由壓印頭4的凹部4a和模具3的凹部3c所界定的空間以下將被稱作空氣室13。空氣室13藉由管路連接至變形單元11。 變形單元11包括壓力調節器(例如伺服閥)以及用來在向空氣室13提供壓縮空氣的供給源和將空氣室13抽至真空的真空源之間切換的選擇閥。空氣室13的壓力可以藉由設置在供給源中、沿路徑、或在空氣室13內等處的壓力感測器來測量。可以單獨地測量由供給源施加的壓力。

變形單元11控制空氣室13的壓力以在實施 壓印處理時例如在模具3跟基板上的樹脂相接觸(壓靠)時升高。這就使得可以藉由向模具3施加作用力(第一作用力)將模具3變形以使圖案表面3a如圖2所示變形為向基板2彎曲的凸起形狀。圖2是示出了在圖案表面3a變形為向基板2彎曲的凸起形狀時模具3的剖面圖。在模具3這樣變形並且跟基板上的樹脂相接觸時，模具3的圖 案表面3a上的圖案從圖案表面3a的中心部向外跟樹脂形成接觸。這樣就能抑制在模具3的圖案7a中截留氣泡。 因此可以避免轉印到基板上的圖案損失。要指出的是，隨著模具3從圖案表面3a的中心部向外逐漸地跟基板上的樹脂形成接觸，變形單元11逐漸地降低空氣室13的壓力。也就是說，隨著圖案表面3a逐漸地跟基板上的樹脂相接觸，施加至模具3的作用力逐漸減弱。藉由這種處理，在整個圖案部3b(模具3的整個圖案)跟基板上的樹脂形成接觸時，圖案表面3a的變形會變小，因此圖案表面3a可以是基本平坦的。另一方面，為了從被硬化的樹脂中釋放模具3，變形單元11逐漸地升高空氣室13的壓力。這就允許從樹脂中將模具3的圖案表面3a從圖案表面3a的邊緣向其中心部逐漸地釋放，由此避免轉印到基板上的圖案損失。

多個檢測單元5被設置在壓印頭4的凹部4a 中並且傾斜以避免阻擋用來樹脂硬化的紫外線。每一個檢測單元5檢測形成在基板上的目的地區域中的標記6(以下稱作基板上的標記6)以及形成在模具3上的標記7b(以下稱作模具上的標記7b)。控制單元12利用來自各個檢測單元5的檢測結果獲取模具3和基板2的相對位置，並藉由移動基板台1或壓印頭4來實施對準以使得模具上的標記7b和基板上的標記6彼此重疊。此時，形狀差異可能出現在模具3的圖案部3b和基板上的目的地區域之間，並且模具上的標記7b和基板上的標記6可能因 此沒有彼此重疊。在此情況下，控制單元12利用致動器10(例如壓電元件)向模具3的側表面施加作用力，藉此來改變模具3的圖案表面3a(圖案部3b)的形狀差異以使得模具3的圖案部3b跟目的地區域重疊。因此，壓印處理能夠通過將模具3的圖案部3b準確地覆蓋在基板的目的地區域上來實施。模具3的圖案部3b和基板上的目的地區域之間的形狀差異包括放大、畸變、梯形化和平行四邊形化。

將參照圖3和圖4描述利用檢測單元5檢測 模具上的標記7b和基板上的標記6並獲取相對位置的方法。首先將參照圖3來描述模具上的標記7b和基板上的標記6。參照圖3，元件符號31表示模具上的標記7b；元件符號32表示基板上的標記6；並且元件符號33和34表示使模具上的標記7b和基板上的標記6重疊的結果。 如圖3中的31和32所示，模具上的標記7b和基板上的標記6形成具有不同節距(pitch)的柵格測試圖。當模具上的標記7b和基板上的標記6重疊時，即可因此生成如圖3中的33所示的在其中亮部和暗部根據節距差異而交錯排列的莫氏圖案(moiré pattern)。莫氏圖案中亮部和暗部的位置根據兩種柵格測試圖(模具上的標記7b和基板上的標記6)中相對位置的改變而改變。例如，如果模具上的標記7b和基板上的標記6沿X方向相對偏移，那麼由圖3中的33指示的莫氏圖案就改變為由圖3中的34指示的莫氏圖案。莫氏圖案的改變將模具上的標記7b和基 板上的標記6之間的相對位置差異放大並投影。因此，檢測單元5能夠準確地檢測模具上的標記7b和基板上的標記6的相對位置。在第一實施例中，檢測單元5利用通過重疊標記7b和6生成的莫氏圖案來檢測模具上的標記7b和基板上的標記6的相對位置。但是，本發明並不侷限於此。例如，只需由檢測單元5利用譬如方塊標記(Box mark)中的方塊來檢測模具上的標記7b和基板上的標記6。

以下將參照圖4描述多個檢測單元5的配 置。圖4是示出了在從Z方向看時，基板上的標記6和所述多個檢測單元5之間的位置關係的視圖。基板上的目的地區域2a包括多個晶片區域2b(在圖4中有六個晶片區域)。X-方向的檢測標記6x和Y-方向的檢測標記6y被形成在目的地區域2a的四個角部。X-方向的檢測標記6x是在其中柵格測試圖沿X方向排列的標記6，如圖3中的31所示。Y-方向的檢測標記6y是在其中柵格測試圖沿Y方向排列的標記，就像由圖3中的31指示的標記6轉了90。一樣。模具上的標記7b由節距跟基板上的標記6的柵格測試圖的節距不同的柵格測試圖構成，如圖3中利用32描述的，並且被設置在模具上跟基板上的標記6的位置相對應的位置。多個檢測單元5被設置為使得每一個檢測單元藉由模具上對應於一個標記6的標記7b來觀測(檢測)基板(目的地區域)上的所述標記6(6x或6y)。根據每一個檢測單元5的檢測結果，即可獲取基板 上的標記6和模具上的標記7b的相對位置。例如，每一個檢測單元5-1、5-2、5-5和5-6檢測基板上的X-方向檢測標記6x以及模具上對應於該標記6x的標記7b。每一個檢測單元5-3、5-4、5-7和5-8檢測基板上的Y-方向檢測標記6y以及模具上對應於該標記6y的標記7b。

如上所述，可以利用多個檢測單元5檢測模 具上的標記7b以及形成在目的地區域2a的四個角部的標記6，由此根據檢測結果獲取目的地區域2a和模具3的圖案部3b的相對位置。控制單元12根據由該等多個檢測單元5檢測的相對位置來控制對準以使目的地區域2a和模具3的圖案部3b彼此重疊。還可以根據該等多個檢測單元5的檢測結果來檢測目的地區域2a和模具3的圖案部3b之間的相對形狀差異(放大、變形為梯形或平行四邊形、扭曲等)。例如，如果該等多個檢測單元5已經檢測到模具上的標記7b相對於基板上的標記6向外偏移相同的量，那就表明在目的地區域2a和模具3的圖案部3b之間已經出現放大差異。如果已經出現這樣的放大差異的話，則可藉由用致動器10向模具3的側表面施加作用力來將模具上的標記7b重疊在基板上的標記6上。

假設具有上述配置的壓印設備100要在整個 圖案部3b跟基板上的樹脂相接觸時對準目的地區域2a和模具3的圖案部3b。在此情況下，由於模具3的圖案表面3a和基板上的樹脂之間的接觸面積較大，因此兩者之間的剪切應力也較大。尤其是，在壓印處理中，除了較大 的接觸面積以外，樹脂的厚度是較小的奈米(nm)等級，因此剪切應力進一步加大。也就是說，在整個圖案部3b都跟基板上的樹脂相接觸時，由於圖案表面3a和基板上的樹脂之間的剪切應力而難以改變模具3和基板2的相對位置。將模具3和基板2對準要耗費相當長的時間。結果，對準模具3和基板2所耗費的時間要比在模具3的圖案7a中完成樹脂填充所耗費的時間還要長，因而降低了壓印設備的處理能力。因此，即使在模具3和基板2彼此接近時，也就是圖案表面3a變形為向基板2彎曲的凸起形狀時，也希望壓印設備100將模具3和基板2對準。

但是，在模具3變形時，模具上的標記7b的 位置根據變形而沿平行於基板表面(X-Y平面)的方向偏移。因此難以準確地對準模具3和基板2。例如，圖5示出了在模具3跟基板上的樹脂形成接觸之前和之後模具3的圖案表面3a(圖案部3b)的剖面形狀。參照圖5，元件符號51表示在模具3跟基板上的樹脂形成接觸之前，也就是在圖案表面3a變形為向基板2彎曲的凸起形狀時圖案表面3a的剖面形狀；且元件符號52表示在模具3的整個圖案部3b跟基板上的樹脂相接觸時，也就是在圖案表面3a的變形較小時(圖案表面3a基本是平坦的)圖案表面3a的剖面形狀。如在圖5中顯而易見的那樣，在圖案表面3a變形時(圖5中的51)，模具上的標記7b跟圖案表面3a基本上平坦的狀態(圖5中的52)相比係偏移於平行於基板表面的方向(-X方向)上。如果模具3 的圖案表面平行於基板表面(其上形成有標記的表面)的話，則標記不會偏移。在模具的圖案表面平行於基板表面時檢測到的模具上的標記位置和基板上的標記位置不同於上述表面彼此不平行時檢測到的位置。為了解決此問題，第一實施例的壓印設備100包括用於獲取偏移量的獲取單元，該偏移量顯示出模具上的標記7b在圖案表面3a變形為凸起形狀時由於圖案表面3a的變形而沿平行於基板表面的方向偏移了多少。在圖案表面3a變形為凸起形狀時，壓印設備100在考量了由獲取單元獲取的偏移量之後對模具3和基板2進行對準。要指出的是，在第一實施例中，控制單元12被建構為包括獲取單元並且具備獲取偏移量的功能。但是，本發明並不侷限於此。控制單元12和獲取單元可以是獨立的單元。

將參照圖6描述根據第一實施例的壓印設備 100的壓印處理。圖6是示出了根據第一實施例的壓印設備100的壓印處理的流程圖。圖6示出的壓印處理藉由執行圖1所示的控制單元12的存儲單元中存儲的程式來實施。控制單元12的處理單元處理存儲單元中存儲的程式。本發明的壓印處理根據控制單元12的存儲單元中存儲的程式來實施。

在步驟S71，控制單元12控制基板台1的運 動用以讓基準板9的標記9a被設置在模具上的對應標記7b的下方，也就是說，從檢測單元5的角度看，模具上的標記7b跟基準板9的對應標記9a重疊。在這一階段， 模具3的圖案表面3a尚未變形。例如，基準板9如圖1所示被設置在保持基板2的基板台1上。然後，在步驟S71，模具上的標記7b和基準板9的標記9a需要落在每一個檢測單元5的測量範圍(例如聚焦深度)內。控制單元12由此即可控制壓印頭4或基板台1沿Z方向的運動以調整模具3和基準板9沿Z方向的相對位置。

在步驟S72，控制單元12在改變施加至模具 3的作用力的同時，利用每一個檢測單元5來檢測偏移量，由此獲取表示偏移量和施加至模具3的作用力之間對應關係的資訊。例如，控制單元12控制變形單元11以改變作為施加至模具的作用力之該空氣室13的壓力。這就能將模具3的圖案表面3a變形為向基板2彎曲的凸起形狀。此時，基準板9的標記9a的位置被設定為基準位置，並且在圖案表面3a變形時該基準位置和模具上的一個對應標記7b的位置之間的差異被設定為偏移量。藉由改變空氣室13的壓力並將此時模具上的標記7b的位置和基準板9的標記9a的位置之間的差異設定為偏移量來重複由每一個檢測單元5所進行的檢測(測量)過程。這可以獲得如圖7所示的空氣室13的壓力和偏移量之間的對應關係。參照圖7，四個測量值係用線性函數來逼近，且該被逼近的線性函數被存儲在控制單元12中作為表示偏移量和施加至模具的作用力之間的對應關係的資訊。儘管在圖7中多個測量點係以線性函數來逼近，但是本發明並不侷限於此。除了線性函數以外，多個測量點可以根據保 持模具3的方法或者向模具3施加作用力的方法用二階或更高階的函數或多項式來逼近。圖7示出了模具上的一個標記7b被獲得的偏移量和空氣室13的壓力之間的對應關係。因此，可以針對模具上的每一個標記7b獲得如圖7所示的對應關係。

第一實施例中的壓印設備100利用基準板9 來獲得模具上的標記7b的位置和基準板9的標記9a的位置之間的差異作為偏移量。但是，本發明並不侷限於此。 此偏移量可在無需使用基準板9下被獲得。例如，控制單元12將模具3的圖案表面3a尚未變形時就已檢測到的模具上的標記7b的位置儲存起來作為基準位置。控制單元12隨後即可將存儲在控制單元12中的基準位置和在模具3的圖案表面3a變形時檢測到的模具上的標記7b的位置之間的差異設定為偏移量。或者，偏移量可以利用基板上的標記6來獲得。例如，控制單元12將模具上的標記7b設置在基板上的對應標記6下方以使得從檢測單元5的角度看，模具上的標記7b跟基板上的對應標記6重疊(模具上的標記7b跟基板上的對應標記6相一致)。此時，在多個檢測單元5中可能會存在一無法看到模具上的標記7b和基板上的對應標記6重疊的檢測單元5。在此情況下，模具3的圖案部3b和基板上的目的地區域之間已經出現形狀差異。模具3的圖案表面3a的形狀差異可以藉由由上述致動器10向模具3的側表面施加作用力來校正以使得模具上的所有標記7b跟基板上的對應標記6重 疊。這就使得在模具3的圖案表面3a尚未變形為向基板彎曲的凸起形狀時可以將模具上的所有標記7b重疊在基板上的對應標記6上，藉此將基板上的標記6的位置設定為基準位置。然後就可以將每一個基準位置和已經在模具3的圖案表面3a變形時檢測到的模具上的一個對應標記7b的位置之間的差異設定為偏移量。

在步驟S73，控制單元12控制基板台1以使 得基板上要接受壓印處理的目的地區域2a被設置在模具3的圖案部3b下方。在步驟S73，由於圖案表面3a尚未變形為凸起形狀，因此藉由在此處理中校正目的地區域和模具3的圖案部3b之間的形狀差異使得在後續處理中對準模具和目的地區域變得容易。因此，在步驟S73，模具3的圖案表面3a的形狀差異可以藉由用上述致動器10向模具的側表面施加作用力來校正以使得模具上的所有標記分別跟基板上的對應標記6重疊。

在步驟S74，控制單元12控制變形單元11以 向空氣室13施加壓力，藉此將模具3的圖案表面3a變形為凸起的形狀。在步驟S75，控制單元12在模具3的圖案表面3a變形為凸起形狀時促使壓印頭4下降。也就是說，控制單元12將壓印頭4沿-Z方向運動以縮短模具3和基板2之間的距離。第一實施例的壓印設備100將壓印頭4沿-Z方向運動以作為縮短模具3和基板2之間距離的方法。但是，本發明並不侷限於此。例如，基板台1可以沿+Z方向運動或者壓印頭4和基板台1均可運動。

在步驟S76，控制單元12控制每一個檢測單 元5以檢測模具上的標記7b和基板上的標記6。在步驟S77，控制單元12從步驟S72中獲得之代表偏移量和施加至模具3的作用力之間的對應關係的資訊中獲得跟施加至模具3的作用力相對應的偏移量。如上所述，該資訊在控制單元12中被存儲為例如一線性函數。控制單元12能夠從變形單元11獲得施加至模具3的作用力(空氣室13的壓力)，並利用存儲在控制單元12中的資訊(線性函數)計算出跟壓力相對應的偏移量。

在步驟S78，當圖案表面變形時，控制單元 12利用從步驟S76中檢測單元5的檢測結果所獲得的相對位置和從步驟S77中獲得的偏移量來將模具3和目的地區域2a對準。在步驟S79，控制單元12確定模具3的整個圖案部3b是否跟基板上的樹脂相接觸，也就是說模具3的圖案表面3a的變形是否已經變小並且偏移量是否已經變小。如果在步驟S79確定圖案部3b尚未全部跟樹脂接觸，那麼處理就返回至步驟S76以重複該將模具3和目的地區域2a對準的處理(步驟S76至S78)。這就使得在模具3的圖案表面3a變形為凸起形狀且圖案部3b尚未全部跟基板上的樹脂接觸時(僅有一部分圖案部3b跟樹脂接觸)可以重複進行所述對準。如上所述，在從一部分圖案部3b跟基板上的樹脂形成接觸開始到整個圖案部3b跟樹脂形成接觸為止的時間段期間，也就是在模具跟樹脂逐漸形成接觸時，空氣室13的壓力被改變並且偏移量也 因此改變。在此過程中，藉由在步驟S79中重複進行對準即可藉由從該資訊中依次獲取跟施加至模具3的作用力相對應的偏移量來實施對準。另一方面，如果在步驟S79中確定整個圖案部3b都跟樹脂相接觸，那麼處理就前進至步驟S80。

在步驟S80，控制單元12在模具3的整個圖 案部3b跟基板上的樹脂相接觸時，將模具3和目的地區域2a對準。如上所述，在模具3的整個圖案部3b跟基板上的樹脂相接觸時，由於剪切應力而難以改變模具3和基板2的相對位置。第一實施例的壓印設備100能夠在模具3的圖案表面3a跟基板上的樹脂形成接觸之前在圖案表面3a變形為凸起形狀時，將模具3和目的地區域2a對準。因此，在模具3的整個圖案部3b跟基板上的樹脂相接觸時，第一實施例的壓印設備100只需微調模具3和目的地區域2a之間的對準。也就是說可以縮短在模具3的整個圖案部3b跟基板上的樹脂相接觸時實施對準所耗費的時間。因此在完成模具圖案中的樹脂填充之前，即可完成模具3和目的地區域之間的對準。

在步驟S81，控制單元12確定模具3的圖案 7a中的樹脂填充是否完成。如果模具3的圖案7a中的樹脂填充尚未完成，則控制單元12等待(重複步驟S81中的處理)；否則處理前進至步驟S82。在步驟S82，控制單元12控制光源8以用紫外線照射基板上的樹脂。在步驟S83，控制單元12將壓印頭4沿+Z方向運動以從基板 上被紫外光照射硬化的樹脂中釋放模具3。這樣就能將模具3的圖案7a轉印至基板上的樹脂。儘管第一實施例的壓印設備100將壓印頭4沿+Z方向運動，但是本發明並不侷限於此。例如，基板台1可以沿-Z方向運動或者壓印頭4和基板台1均可運動。

如上所述，第一實施例的壓印設備100係在 考量了在模具3的圖案表面3a變形時導因於模具3變形所造成的偏移量之下將模具3和基板對準。這就使得即使在模具3的整個圖案部3b跟基板上的樹脂形成接觸之前也可以準確地實施對準。因此，在模具3的整個圖案部3b跟基板上的樹脂相接觸時，只需微調模具3和基板2之間的對準。因此可以縮短在模具3的整個圖案部3b跟基板上的樹脂相接觸時實施對準所耗費的時間。

儘管第一實施例中的壓印設備100在改變施 加至模具3的作用力時利用每一個檢測單元5檢測偏移量並獲取代表偏移量和施加至模具3的作用力之間的對應關係的資訊，但是本發明並不侷限於此。壓印設備100可以包括例如用於直接測量模具3的圖案表面3a的變形量的測量單元。包括這種測量單元的壓印設備100在改變施加至模具3的作用力時，利用測量單元測量圖案表面3a的變形量並且利用每一個檢測單元5檢測偏移量。壓印設備100隨後獲得指示偏移量和圖案表面3a的變形量之間對應關係的資訊。在此情況下，在步驟S77，控制單元12可以從測量單元獲得模具3的圖案表面3a的變形量，並 且利用該指示偏移量和圖案表面3a的變形量之間的對應關係的資訊來計算和該被獲得的變形量相對應的偏移量。 例如，一使用光來測量基板2和模具3的圖案表面3a之間距離的間隙測量單元可用來作為測量單元。間隙測量單元使用從測量光源發出的光照射基板。此時，從測量光源發出的光透射穿過模具以照射基板。藉由使用圖像感測器來觀測與模具、樹脂和基板干涉所獲得的干涉光即可測量介於圖案表面3a和基板2之間的距離。

儘管已經在第一實施例中描述了在模具變形 為凸起形狀時對準標記偏移的情況，但是本發明並不侷限於模具變形為凸起形狀的情況。基板可以變形為凸起的形狀。控制單元12能夠獲得和施加至基板2的作用力相對應的偏移量。

儘管已經在上述實施例中描述了在模具變形 為凸起形狀時對準標記偏移的情況，但是本發明並不侷限於模具變形為凸起形狀的情況。如果模具的圖案表面和基板表面彼此不平行，模具上的標記7b的位置就會偏移。 如圖8所示，在模具3傾斜並且從圖案部3b的邊緣跟基板上的樹脂14相接觸時，模具3的圖案表面3a和基板表面彼此不平行。因此，標記的位置根據模具的傾斜而偏移。在此情況下，類似於模具變形(彎曲)為凸起形狀的上述情況，即使在模具傾斜並且跟基板上的樹脂14相接觸時，也可以藉由預先獲取模具傾斜度和每一個標記的位置偏移量之間的關係來準確地實施對準。

<製造物品的方法實施例>

根據本發明實施例的製造物品的方法適合用於製造物品例如微型裝置譬如半導體裝置或具有微型結構的元件。根據本實施例的製造物品的方法包括一藉由使用上述壓印設備和壓印方法來在被施加到基板上的樹脂上形成模具圖案的步驟(在基板上執行壓印處理的步驟)，以及一處理其上有上述步驟所形成的圖案的基板的步驟。該製造方法進一步包括其他的習知步驟(例如氧化、成膜、沉積、摻雜、平坦化、蝕刻、光阻去除、劃片、接合和封裝)。在跟傳統方法相比較時，根據本實施例的製造物品的方法在物品的性能、品質、生產率和生產成本中的至少一個方面是具有優點的。

儘管已經參照示範性實施例描述了本發明，但是應該理解本發明並不侷限於公開的示範性實施例。所附申請專利範圍的保護範圍應該跟最廣義的解讀相符，從而涵蓋所有這樣的修改以及等效結構和功能。

1‧‧‧基板台

2‧‧‧保持基板

3‧‧‧保持模具

3a‧‧‧圖案表面

3b‧‧‧圖案部

3c‧‧‧下凹部

4‧‧‧壓印頭

4a‧‧‧凹部

5‧‧‧檢測單元

6‧‧‧基材上的標記

7b‧‧‧標記

8‧‧‧光源

9‧‧‧基準板

9a‧‧‧標記

10‧‧‧致動器

11‧‧‧變形單元

12‧‧‧控制單元

13‧‧‧空氣室

Claims (14)

1. 一種壓印方法，其藉由使用一具有其上形成有標記的圖案表面的模具來形成一基板上的壓印材料的圖案，該方法包含：變形步驟，該變形步驟藉由對該模具施加一力來將該圖案表面變形為向該基板突伸的凸起形狀，以使得該模具從該圖案表面的中心部可向外逐漸地跟該壓印材料相接觸；獲取步驟，該獲取步驟根據代表該力和偏移量之間的關係的資訊來獲取在該變形步驟中藉由將該圖案表面變形所產生之該模具上的該標記的偏移量，其中該偏移量指示出該模具上的標記由於該圖案表面的變形而沿著該基板的一表面的一方向偏移的量；檢測步驟，該檢測步驟在該圖案表面被變形的狀態下，檢測該模具上的標記和該基板上的相應的標記之間的相對位置；及對準步驟，該對準步驟根據在該檢測步驟中測得的相對位置以及在獲取步驟中所取得的偏移量在該圖案表面被變形的狀態下，將該模具和該基板對準於該方向上。
2. 如申請專利範圍第1項所述的方法，其中在獲取步驟中，在將該圖案表面變形之前，在該圖案表面和該基板之間的形狀差異係藉由對該模具施加一第二力而被改變，以使得該圖案表面跟形成在基板上的一目的地區域(shot region)相一致之後，該模具上的標記的位置被設定 為基準位置，並且該基準位置與該模具上的標記的位置之間的差異被獲取作為偏移量，其中該差異係因為該圖案表面變形而偏移於沿著該基板的表面的該方向上。
3. 如申請專利範圍第1項所述的方法，其中在該變形步驟中施加至該模具以將該模具變形的該力，係隨著該模具從該圖案表面的中心部向外跟該壓印材料逐漸形成接觸而被減弱。
4. 如申請專利範圍第1項所述的方法，其中該資訊係在該變形步驟之前藉由改變施加至該模具的該力的同時測量該偏移量來事先產生的。
5. 如申請專利範圍第1項所述的方法，其中該資訊包括代表該偏移量和該圖案表面的變形量之間的關係的資訊。
6. 如申請專利範圍第1項所述的方法，其中在該模具跟該壓印材料逐漸形成接觸的同時，跟施加至該模具的該力相對應的該偏移量係從該資訊中依序被獲得，並且利用該依序被獲得的偏移量和被測得的該相對位置來將模具和基板對準。
7. 如申請專利範圍第4項所述的方法，其中該資訊係藉由測量在被變形的該模具上的標記的位置和設置在一參考板上的記號的位置之間的差異而被產生作為該偏移量，設置在該參考板上的標記係相對於未被變形的模具的標記被放置。
8. 如申請專利範圍第1項所述的方法，其中該獲取 步驟、該檢測步驟和該對準步驟係在該圖案表面的中心部跟該壓印材料形成接觸之前被實施。
9. 如申請專利範圍第1項所述的方法，其中該獲取步驟、該檢測步驟和該對準步驟係在從該中心部跟該壓印材料形成接觸時到該模具的整個圖案跟該壓印材料形成接觸為止的時間段期間內被實施。
10. 一種壓印設備，用來藉由使用一具有其上形成有標記的圖案表面的模具來形成一基板上的壓印材料的圖案，該壓印設備包含：變形單元，該變形單元被建構來藉由對該模具施加一力來將該圖案表面變形為向該基板突伸的凸起形狀以使得模具從該圖案表面的中心部可向外逐漸地跟該壓印材料相接觸；獲取單元，該獲取單元被建構來根據代表該力和偏移量之間的關係的資訊來獲取在該變形步驟中藉由將該圖案表面變形所產生之該模具上的該標記的偏移量，其中該偏移量指示出該模具上的標記由於該圖案表面的變形而沿著該基板的一表面的一方向偏移的量；檢測單元，該檢測單元被建構來在該圖案表面被變形的狀態下，檢測該模具上的標記和該基板上的相應的標記之間的相對位置；及控制單元，該控制單元被建構來根據在該檢測步驟中測得的相對位置以及在獲取步驟中所取得的偏移量在該圖案表面被變形的狀態下，將該模具和該基板對準於該方向 上。
11. 一種壓印方法，其藉由使用一具有其上形成有標記的圖案表面的模具來形成一基板上的壓印材料的圖案，該方法包含：傾斜步驟，該傾斜步驟將該圖案表面相對於該基板傾斜以使得該模具可從該圖案表面的邊緣逐漸地跟該壓印材料相接觸；獲取步驟，該獲取步驟根據代表該力和偏移量之間的關係的資訊來獲取在該變形步驟中藉由將該圖案表面變形所產生之該模具上的該標記的偏移量；檢測步驟，該檢測步驟在該圖案表面被傾斜的狀態下，檢測該模具上的標記和該基板上的相應的標記之間的相對位置；及對準步驟，該對準步驟根據在該檢測步驟中測得的相對位置以及在獲取步驟中所取得的偏移量在該圖案表面被傾斜的狀態下，將該模具和該基板對準於該方向上。
12. 一種製造物品的方法，該方法包含：利用壓印方法在基板上形成圖案；以及處理其上已形成有該圖案的該基板以製造物品，其中該壓印方法是一種藉由使用一具有其上形成有標記的圖案表面的模具來形成一基板上的壓印材料的圖案的方法，其包含：變形步驟，該變形步驟藉由對該模具施加一力來將該圖案表面變形為向該基板突伸的凸起形狀，以使得該模具 從該圖案表面的中心部可向外逐漸地跟該壓印材料相接觸；獲取步驟，該獲取步驟根據代表該力和偏移量之間的關係的資訊來獲取在該變形步驟中藉由將該圖案表面變形所產生之該模具上的該標記的偏移量，其中該偏移量指示出該模具上的標記由於該圖案表面的變形而沿著該基板的一表面的一方向偏移的量；檢測步驟，該檢測步驟在該圖案表面被變形的狀態下，檢測該模具上的標記和該基板上的相應的標記之間的相對位置；及對準步驟，該對準步驟根據在該檢測步驟中測得的相對位置以及在獲取步驟中所取得的偏移量在該圖案表面被變形的狀態下，將該模具和該基板對準於該方向上。
13. 如申請專利範圍第1項所述的方法，其中在該對準步驟中該模具和該基板是在一形成在該模具的該圖案表面上的圖案整個和該壓印材料接觸之前，在該圖案表面被變形為該凸起形狀的狀態下對準於該方向上。
14. 如申請專利範圍第1項所述的方法，其更包含一第二對準步驟，該第二對準步驟在一形成在該模具的該圖案表面上的圖案整個和該壓印材料接觸之前，根據在該檢測步驟中測得之沒有偏移量的相對位置來將該模具和該基板對準於該方向上。