TWI619145B - 壓印裝置，基板運送裝置，壓印方法以及製造物件的方法 - Google Patents

壓印裝置，基板運送裝置，壓印方法以及製造物件的方法 Download PDF

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Abstract

本發明提供一種壓印裝置、基板運送裝置、壓印方法以及製造物件的方法。該壓印裝置藉由讓基板上的壓印材料和模具相互接觸來形成圖案。壓印裝置包括：基板保持單元，其利用包括多個局部區域的吸附單元來保持該基板；移動單元，其包括該基板保持單元；在一與其上形成有該圖案的區域相對應的局部區域的吸附力被設定為比其他局部區域的吸附力弱的同時，進行脫模；獲取單元，其獲取表示該基板與該基板保持單元之間的位置關係的測量資料，該測量資料的標的物(target)包括該基板的端部和該基板保持單元；以及處理器單元，其藉由使用該被獲取的測量資料來獲得對該基板相對於該基板保持單元的位置偏離進行校正的校正量。

Description

壓印裝置，基板運送裝置，壓印方法以及製造物件的方法
本發明涉及一種壓印裝置、基板運送裝置、壓印方法以及製造物件的方法。
已知壓印技術是用於製造半導體器件等的技術。壓印技術是藉由使用其上形成有圖案的模具在被提供於基板上的壓印材料(樹脂)上形成圖案的技術。在壓印技術中，讓其上有運用電子束繪製設備等形成圖案的模具(遮罩)與被提供在基板上的壓印材料接觸(壓印)。隨後，在模具與壓印材料相互接觸的同時，將壓印材料固化。然後，加寬介於被固化的壓印材料與模具之間的間隙(脫模)，以在壓印材料上形成圖案。
在已被運送到壓印裝置中的基板上形成多個投射區域有多種情況。在用上述方式在各個投射區域中形成圖案之後，並在基板上的所有投射區域中已經完成了圖 案的形成之後，將基板運送到壓印裝置之外。
基板卡盤(基板保持單元)被用來保持已經運送到壓印裝置中的基板。通常，基板卡盤係藉由一次性對基板背面的全部表面(整個區域)進行吸附來保持基板。另一方面，在日本特開第2010-098310號公報中已知如下的基板卡盤，其被建構成使得基板卡盤的吸附區域分割為多個局部區域。此外，在日本特開第2012-234913號公報中已知如下的技術：藉由使吸附基板背面的一與其上形成有圖案的投射區域及類此者相對應的吸附區域上的吸附力減弱，在基板以向上凸的方式發生形變的同時使基板脫離，藉此減小脫模時樹脂圖案的傾斜現象。
應指出的是，由於其上固定有壓印裝置的各個單元的壓板及類此者隨時間而發生的改變、由致動器等的驅動引起的振動、或者基板及類此者的附裝和拆卸等原因，在運送基板的運送臂與保持基板的基板卡盤之間的位置關係可能會改變。在這種情況下，被運送的基板和保持基板的基板卡盤相互位置可能會偏離。在日本特開平第10-275850號公報中，為了偵測基板相對於基板卡盤的位置偏離量，提供了對基板的邊緣進行測量(觀察)的顯微鏡。如下的曝光裝置被提出，在該曝光裝置中，利用顯微鏡偵測基板相對於基板卡盤的位置偏離量，並根據該位置偏離量，對基板台的驅動量進行校正，以對準基板。
在日本特開第2012-234913號公報中，在基板和基板卡盤相互位置偏離的情況下，在與其上形成有圖 案的投射區域及類此者相對應的吸附區域的吸附力減弱的同時進行脫模時，由於投射區域及類此者和吸附區域之間出現位置偏離，所以圖案的傾斜可能會增大。
此外，日本特開平第10-275850號公報中描述的方法根據相對於基板卡盤的基板的運送位置的偏離的測量值，僅對基板台的驅動量進行校正，而未減小基板與基板卡盤之間的位置偏離量。因此，基板和基板卡盤仍處於位置上相互偏離的狀態。因此，在與其上形成有圖案的投射區域相對應的吸附區域的吸附力減弱的同時，在進行脫模的壓印裝置中的上述脫模期間圖案傾斜增大的問題沒有得到解決。
本發明提供能夠減少基板和基板保持單元之間的位置偏離的壓印裝置、基板運送裝置、壓印方法以及製造物件的方法。
作為本發明的一個態樣的一種壓印裝置，該壓印裝置藉由使基板上的壓印材料和模具相互接觸來在壓印材料上形成圖案。壓印裝置包括基板保持單元，其利用包括多個局部區域的吸附單元來保持該基板、移動單元，其包括該基板保持單元並進行移動，脫模係在將該多個局部區域中的一與其上形成有該圖案的該基板的區域相對應的局部區域的吸附力被設定為比其他局部區域的吸附力弱的同時被實施、獲取單元，其獲取代表該基板和該基板保 持單元之間的位置關係的測量資料，該測量資料的標的物(target)包括被該基板保持單元保持的該基板的端部和該基板保持單元、及處理器單元，其藉由使用已被獲取的該測量資料來獲得用來對其上形成有該圖案的該基板相對該基板保持單元的位置偏離進行校正的校正量。
根據以下參照附圖對例式性實施例的描述，本發明的其他特徵將變得清楚。
1‧‧‧壓印裝置
17‧‧‧模具
2‧‧‧照明單元
6‧‧‧模具保持單元
11‧‧‧基板保持單元
14‧‧‧樹脂塗布單元
16‧‧‧對準測量單元
10‧‧‧控制單元
18‧‧‧基板
4‧‧‧光源
5‧‧‧掃描機構
7‧‧‧模具卡盤
8‧‧‧模具台
9‧‧‧模具形狀校正機構
13‧‧‧基板台
12‧‧‧基板卡盤
15‧‧‧樹脂
24‧‧‧運送臂
19‧‧‧圖像獲區裝置
3‧‧‧紫外光
20‧‧‧處理器裝置
21‧‧‧基座壓板
22‧‧‧橋壓板
23‧‧‧支撐件
25‧‧‧基板定位單元
26‧‧‧底座
21-a‧‧‧台壓板
21-b‧‧‧基板運送壓板
26-a‧‧‧台壓板底座
26-b‧‧‧基板運送壓板底座
28‧‧‧驅動台
29‧‧‧支撐件
30‧‧‧基板保持機構
31‧‧‧測量裝置
32‧‧‧基板端部
33‧‧‧突部的內周部
34‧‧‧測量區域
27‧‧‧距離感測器
34-a‧‧‧測量區域
35-a‧‧‧切線
36-a‧‧‧切線
37-a‧‧‧距離
37-b‧‧‧距離
37-c‧‧‧距離
37-d‧‧‧距離
34-d‧‧‧測量區域
35-d‧‧‧切線
36-d‧‧‧切線
S-1‧‧‧位置偏移量
34-b‧‧‧測量區域
34-c‧‧‧測量區域
35-b‧‧‧切線
36-b‧‧‧切線
S-2‧‧‧位置偏移量
38-1‧‧‧任選點
38-2‧‧‧任選點
38-3‧‧‧任選點
39-1‧‧‧線段
39-2‧‧‧線段
40-1‧‧‧垂直平分線
40-2‧‧‧垂直平分線
41-1‧‧‧任選點
41-2‧‧‧任選點
41-3‧‧‧任選點
42-1‧‧‧線段
42-2‧‧‧線段
43-1‧‧‧垂直平分線
43-2‧‧‧垂直平分線
S‧‧‧位置偏移量
44‧‧‧投射佈局
45-a‧‧‧周邊投射
45-b‧‧‧周邊投射
45-c‧‧‧周邊投射
45-d‧‧‧周邊投射
圖1是例示根據第一例式性實施例的壓印裝置的設備構造的代表性例子的圖。
圖2A和圖2B是例示根據第一示例性實施例的運送臂、基板定位單元、基板台等的示例性構造的圖。
圖3是例示根據第一示例性實施例的基板定位單元的示例性構造的圖。
圖4A和圖4B是各自例示根據第一示例性實施例的基板卡盤的上表面及類此者的圖。
圖5A和圖5B是例示根據第一示例性實施例的基板卡盤的剖面及類此者的圖。
圖6是例示根據第一示例性實施例的從定位單元運送到壓印的流程的圖。
圖7A和圖7B是例示根據第一示例性實施例的基板台、基板卡盤和測量區域的圖。
圖8是例示根據第一示例性實施例的測量區 域34-a的圖像和切線的放大圖的圖。
圖9是例示根據第一示例性實施例的測量區域34-d的圖像和切線的放大圖的圖。
圖10是例示根據第一示例性實施例的測量區域34-b的圖像和切線的放大圖的圖。
圖11是例示根據第一示例性實施例的測量區域34-c的圖像和切線的放大圖的圖。
圖12是例示根據第一示例性實施例的測量區域34-d的圖像和基板端部的垂直平分線的放大圖的圖。
圖13是例示根據第一示例性實施例的測量區域34-d的圖像和基板卡盤的突部的內周部的垂直平分線的放大圖的圖。
圖14是例示根據第二示例性實施例的從定位單元運送到壓印的流程的圖。
圖15是例示根據第二示例性實施例的要處理的基板的投射佈局的圖。
圖16是例示根據第三示例性實施例的從定位單元運送到壓印的流程的圖。
下文中，將參照附圖詳細描述本發明的較佳的示例性實施例。在各個附圖中，對相同的元件附加相同的附圖標記，並省略其多餘的描述。
第一示例性實施例
參照圖1至圖13，將描述根據第一示例性實施例的壓印裝置。
圖1是例示根據第一示例性實施例的壓印裝置的設備構造的代表性示例的圖。壓印裝置1是一種在待處理的基板上形成模具的凹凸圖案的壓印裝置。此外，壓印裝置1是一種在形成模具的凹凸圖案時，採用壓印技術中的利用諸如紫外線等的光對樹脂(壓印材料)進行固化的方法的設備。如圖1所示，與利用紫外線照射模具17的方向平行的軸是Z軸，X軸和Y軸由被定義為與Z軸正交的方向。應指出的是，壓印裝置1可以是一種藉由具有紫外線以外的波長範圍的光照射來固化樹脂的壓印裝置，或者可以是一種藉由諸如熱能等其他能量來固化樹脂的壓印裝置。
壓印裝置1包括模具17、照明單元2、模具保持單元6、基板保持單元11、樹脂塗布單元14、對準測量單元16、以及控制單元10。基板18可以是用於進行圖案化的待處理的基板(例如半導體晶圓)，或者可以是用於進行基板和基板卡盤定位的工具基板。
模具17是具有矩形外周部的模具，並且在模具17的面對基板18的表面上形成具有將在塗布於基板18上的樹脂上形成的三維形狀的凹凸圖案。應指出的是，諸如石英等能穿過紫外線的材料被用作為模具17的材料。
照明單元2是在進行壓印時將紫外線發射到 模具17上的單元。照明單元2包括光源4、用於將從光源發射的紫外線3調整為適於壓印的光的多個光學系統、以及用於利用紫外線對基板表面進行掃描的掃描機構5。
模具保持單元6是用於保持並固定模具17且用於在基板18上形成模具17的凹凸圖案的單元。模具保持單元6包括模具卡盤7、模具台8、以及模具形狀校正機構9。模具卡盤7利用機械保持元件(未示出)來保持模具17。此外，模具卡盤7係利用機械保持元件(未示出)被模具台8保持。在將模具17的凹凸圖案形成在基板18上時，模具台8係用來作為用設定介於基板和模具之間的位置並將模具17上下移動於Z軸方向上的驅動系統。此外，由於在形成凹凸圖案時要求高精度定位，因而模具8可以包括諸如粗動驅動系統和微動驅動系統等的多個驅動系統。此外，模具台8可以具有在X軸方向、Y軸方向和不同於Z軸的方向θ(關於Z軸旋轉)上調整位置的功能，並且可以具有用於校正模具的傾角的傾斜功能。模具形狀校正機構9是校正模具17的形狀的機構，其被配置在多個位置，以包圍模具的外周部。模具形狀校正機構9能夠藉由施加力並對模具17的外周部的四個側邊進行置換來校正模具17的凹凸圖案形成區域的形狀，以與基板18的投射區域(圖案區域)的形狀匹配。
基板保持單元11是在形成圖案時保持基板18、並對基板18和模具17的平移位移進行校正(定位)的單元。基板保持單元11包括基板台13(移動單元)， 基板台13包括基板卡盤12(基板保持單元)。
基板卡盤12利用基板吸盤(基板吸附單元)來保持基板18。應指出的是，可以使用真空吸附、靜電吸引以及其他吸附方法作為吸附方法。此外，基板卡盤12的吸附區域被分為多個局部區域，並且可以獨立調整多個局部區域的吸附力。
基板台13是一在X軸方向和Y軸方向上驅動以對基板18和模具17的平移位移進行校正(定位)的驅動系統。此外，在X軸方向和Y軸方向上進行驅動的驅動系統可以包括諸如粗動驅動系統和微動驅動系統等的多個驅動系統。此外，驅動系統可以包括用於在Z軸方向上調整位置的驅動系統，並且可以具有在方向θ(關於Z軸旋轉)上調整基板18的位置的功能、以及用於校正基板18的傾角的傾斜功能。此外，基板台13利用基板卡盤吸盤(基板卡盤吸附單元)保持住基板卡盤12，使得能夠例如清潔和更換基板卡盤12。應指出的是，可以使用真空吸附、靜電吸引以及其他吸附方法作為吸附方法。應指出的是，藉由以機械的方式鄰接來固定基板卡盤12，並且存在如下的情況，即，在為了例如清潔和更換而拆卸基板卡盤12時，基板台13和基板卡盤12相互位置偏離。
樹脂塗布單元14是一用來在基板18上塗布樹脂的單元。樹脂塗布單元14包括樹脂注射噴嘴(未示出)，樹脂15從樹脂噴出噴嘴滴到基板18上。應指出的是，具有在用紫外線照射時能夠被固化的特性的樹脂被使 用。此外，噴出的樹脂量可以根據被要求的樹脂厚度和所形成的圖案的密度來確定。
對準測量單元16是如下的測量單元，其藉由使用在基板18和模具17上形成的對準標記來對X軸方向和Y軸方向上的基板圖案(未示出)和模具圖案(未示出)之間的位置偏離、以及基板圖案和模具圖案之間的形狀差異進行測量。
控制單元10是對例如構成壓印裝置1的各個單元的操作和調整進行控制的控制件。例如，控制單元由電腦及類此者構成，其可以透過電路連接到構成壓印裝置1的各個單元，並可以根據程式來執行對各個單元的控制。控制單元10對包括在模具保持單元6中的模具台8和模具形狀校正機構9、包括在基板保持單元11中的基板台13、以及稍後描述的運送臂24(運送單元，基板運送裝置)進行控制。
圖像獲取裝置19(獲取單元)獲取包括模具17和基板18上的樹脂15相互接觸的區域的圖像。圖像獲取裝置19位於模具保持單元6上方，換言之，圖像獲取裝置19位於發射紫外線3的方向的上游。圖像獲取裝置19是一例如像是CCD照相機及類此者的攝像設備，並獲得相關區域的圖像資訊。圖像獲取裝置19還獲取包括基板18和基板卡盤12的區域的圖像。應指出的是，為了獲取圖像，可以建構與圖像獲取裝置19不同的另一圖像獲取裝置。
處理器裝置20(處理器單元)對圖像進行處理，並偵測圖像上的物體的位置。處理器裝置20對被圖像獲取裝置19獲取的圖像進行處理，用以偵測模具17和基板18上的樹脂15相互接觸的區域的狀態。此外，處理器單元20偵測基板18和基板卡盤12各自的位置，並獲得基板18相對於基板卡盤12的位置偏離量。應指出的是，為了獲得位置偏離量，可以建構與處理器裝置20不同的另一圖像處理器裝置。此外，為了獲得基板卡盤12和基板18之間的位置偏離量，可以設置用來測量到基板18和到基板卡盤12的距離的感測器(距離感測器)。
壓印裝置1可以包括將模具17從設備外部運送到模具保持單元6的模具運送機構。
壓印裝置1包括保持基板保持單元11的基座壓板21、保持模具保持單元6的橋壓板22、以及支持橋壓板22的支撐件23。
圖2A和圖2B是例示根據第一示例性實施例的運送臂、基板定位單元、基板台等的示例性構造的圖。
在圖2A的示例中，基板台13、運送臂24以及基板定位單元25被設置在固定於底座26的基座壓板21上，而基板卡盤12被設置在基板台13上。應指出的是，底座是一設置有裝置的組合基座，並包括例如金屬或混凝土基礎床形結構。此外，基座壓板21是支持基板台13、運送臂24以及基板定位單元25的壓板。已被一用來將基板轉移於該壓印裝置1的內部和外部之間的內聯站 (inline station)(未示出)運送的基板18係用運送臂24來取得在且基板18被運送到基板定位單元25。已被基板定位單元25進行定位的基板18係用運送臂24來取得且基板18被運送到基板卡盤12。在上文中，基板卡盤12如上所述地被基板台13吸附並附裝到基板台13，並且存在基板台13和基板卡盤12相互位置偏離的情況。
在圖2B的例子中，基座壓板21被分為台壓板21-a(第一壓板)和基板運送壓板21-b(第二壓板)。台壓板21-a是一支持基板台13的壓板，而基板運送壓板21-b是一支撐運送臂24和基板定位單元25的壓板。此外，底座26被分為台壓板底座26-a和基板運送壓板底座26-b。台壓板21-a固定於台壓板底座26-a，基板運送壓板21-b固定於基板運送壓板底座26-b。應指出的是，當裝置結構的尺寸是大時，難以藉由機械鄰接來固定台壓板21-a和基板運送壓板21-b。因此，不同的底座被固定到各個壓板，並且在組裝裝置時，需要對壓板相對於彼此進行位置調整。此外，即使調整了位置，也存在如下的情況，即，由於壓板和底座中隨時間而發生的改變、因致動器(未示出)的驅動引起的振動及類此者，台壓板21-a和基板運送壓板21-b會相互位置偏離。
圖3是例示根據第一示例性實施例的基板定位單元的示例性構造的圖。基板定位單元25包括驅動台28、支撐件29、基板保持機構30、以及測量裝置31。驅動台28包括用來在X和Y方向、以及旋轉方向θ上進行 驅動的驅動機構(未示出)。支撐件29支撐驅動台28。基板保持機構30支撐基板18。測量裝置31被設置在一用來測量基板18的端面的位置處。已被運送臂24放置於被建構在驅動台28上的基板保持機構30上的基板18被基板吸盤保持在基板保持機構30上。應指出的是，可以使用真空吸附、靜電吸引以及其他吸附方法作為吸附方法。藉由對驅動台28進行旋轉，並利用測量設備31對基板18的端面進行測量來偵測基板的位置。，將被測量設備31取得的圖像被圖像處理器裝置當作為關於位置資訊的資料來處理，並獲得基板18的中心位置。應指出的是，圖像處理器裝置可以被建構成與處理器裝置20相同的裝置。根據所獲得的基板18的位置資訊，在X和Y方向上移動驅動台28，並在θ方向上旋轉驅動台28，以對基板進行定位。
圖4A和圖4B是例示根據第一示例性實施例的基板卡盤的上表面及類此者的圖。圖4A是從上面觀看基板台13、基板卡盤12和基板18的圖。在被基板定位單元25定位之後，基板18係被運送臂248載入到被建構於基板台13上的基板卡盤12上。
圖4B例示了建構於基板台13上的基板卡盤12的吸附區域被劃分的構造。如上所述，基板卡盤12係使用基板吸盤來吸附基板，以保持基板。如圖4B，基板卡盤12的吸附區域被劃分為A、B和C三個區域，且各個區域的吸附力可被獨立調整和設定。如上所述，藉由劃分 基板卡盤12的吸附區域，基板18能夠根據需要用不同的吸附力來加以保持。在脫模時，在對與除了形成圖案的投射區域以外的多個投射區域相對應的基板背側的部分進行吸附的吸附區域的吸附力沒有減弱的同時，使得對與形成圖案的投射區域相對應以及與該投射區域周圍的區域相對應的基板背側的部分進行吸附的吸附區域的吸附力減弱。根據上述情況，在基板18以向上凸的方式發生形變的同時，脫模可被實施。此外，吸附區域被劃分的數量和形狀不限於圖4B中所示的例子，其可以視需要來設定。此外，在脫模時，藉由在基板18以向上凸的方式發生形變的同時使模具17以向下凸的方式發生形變，樹脂圖案的傾斜可被減小。
圖5A和圖5B是例示根據第一示例性實施例的基板卡盤的剖面及類此者的圖。圖5A和圖5B是沿圖4A中的線V-V得到的基板台13、基板卡盤12、以及基板18及類此者的剖面圖。
在圖5A的示例中，基板端部32是利用運送臂24已經被運送到基板卡盤12上的基板18的外周部。應指出的是，可以使用與基板18的中心位置相距固定距離的基板18的方位平面、凹槽、端部附近的傾斜部、或者具有另一三維形狀的部分(預定區域)，而不是基板端部32。此外，可以使用與基板18的中心位置相距固定距離的圓弧、直線、或者基板18上的平面圖形的另一部分(預定區域)。
內周部33是一形成在基板卡盤12內的環形突部的內周部。應指出的是，當從上面觀看時，突部的內周部33具有一圓弧形狀，其中心點是基板卡盤12的中心。此外，可以使用與基板卡盤12的中心位置相距固定距離的突部的外周部、基板卡盤12的最外周部、或者具有另一三維形狀的部分(預定區域)，而不是突部的內周部33。或者，可以使用與基板卡盤12的中心位置相距固定距離的圓弧、直線、或者基板卡盤12上的平面圖形的另一部分(預定區域)。
在當使用基板卡盤12的吸附機構(未示出)來吸附基板18時，圖像獲取裝置19獲取包括基板端部32和基板卡盤12的突部的內周部33的圖像，作為代表基板18和基板卡盤12之間的位置關係的測量資料。
處理器裝置20根據被獲取的圖像來偵測基板端部32和突部的內周部33的位置，並獲得位置偏離量。處理器裝置20對例如利用CCD獲取的圖像進行諸如HDR處理、霍夫變換(Hough transformation)及類此者的圖像處理，並偵測基板端部32和突部的內周部33的位置。根據被偵測的位置來獲得基板18和基板卡盤12的中心位置之間的位置偏離量。
根據位置偏離量，驅動量計算裝置(未示出)獲得用來與中心位置相匹配的驅動量的校正量。當基板18(其將用運送臂24運送到基板卡盤12上)被運送時，驅動量計算裝置獲得用於校正運送臂24和基板台13 之一的位置的校正量，或者獲得運送臂24和基板台13二者的位置的校正量。應指出的是，驅動量計算設備可以建構成與控制單元10相同的裝置。
控制單元10根據該校正量對運送臂24和基板台13之一、或者運送臂24和基板台13二者進行控制。此外，根據校正量，可以利用基板定位單元25對基板18的位置進行校正。
圖5B的例子包括偵測基板端部32的位置和基板卡盤12的突部的內周部33的位置的距離感測器27。距離感測器27從光源發射光L，並接收從物體反射的光L，以測量到物體的距離。在以恒定速度移動時，距離感測器27以恒定的週期性間隔測量到基板18的距離和到基板卡盤12的距離。應指出的是，距離感測器27可以是採用超音波系統或光學系統以外的其他系統的距離感測器。在各個週期性間隔處的距離的資料(距離資料)被獲取，以作為代表基板18和基板卡盤12之間的位置關係的測量資料。根據被獲取的改變距離資料，處理器裝置20對距離感測器經過基板端部32和突部的內周部33的時間進行偵測，並根據所偵測的時間和速度，獲得基板端部32和突部的內周部33之間的距離。應指出的是，可以使用與基板18的中心位置相距固定距離的基板18的方位平面、凹槽、端部附近的傾斜部、或者具有另一三維形狀的部分(預定區域)，而不是基板端部32。此外，可以使用與基板卡盤12的中心位置相距固定距離的基板卡盤12 的突部的外周部、基板卡盤12的最外周部、或者具有另一三維形狀的部分(預定區域)，而不是突部的內周部33。此外，可以獲取基板18和基板卡盤12之間的預定區域的距離資料。
圖6是例示根據第一示例性實施例的定位單元運送到壓印的流程的圖。在S601中，用運送臂24將工具基板運送到基板定位單元25。在S602中，用基板定位單元25進行工具基板的定位。在上文中，可以使用具有高尺寸精度的專用基板作為工具基板，或者作為待處理的基板的基板可被使用。在S603中，用運送臂24取得工具基板，並將工具基板運送到基板台13上的基板卡盤12。在S604中，用圖像獲取裝置19獲取基板端部32和突部的內周部33的圖像，並利用處理器裝置20偵測基板端部32和基板卡盤12的突部的內周部33的位置。應指出的是，當基板18和基板卡盤12之間的位置偏離量大、並且無法偵測基板端部32和突部的內周部33的位置時，可以將基板18運送到定位單元，並再次進行定位。或者，當確定位置偏離量大並且裝置需要調整時，可以停止處理。在S605中，根據基板端部32和突部的內周部33的位置來獲得基板18和基板卡盤12之間的位置偏離量，並根據偏離量來獲得校正量。應指出的是，稍後將描述用於獲得校正量的方法。此外，隨後，在待處理的基板被運送到基板台13之前，用運送臂24將工具基板運送出(未示出)。或者，可以重複進行S601至S605的處理，以獲得 多個校正量，而校正量可以是該多個校正量的平均值、該多個校正量的中間值、或者是藉由對該等多個校正量應用統計方法所獲得的值。在S606中，用運送臂24將待處理的基板運送到基板定位單元25。在S607中，用基板定位單元25進行待處理的基板的定位。在S608中，運送臂24或基板台13被驅動以根據在S605中獲得的校正量進行定位。在S609中，用運送臂24取得待處理的基板，並將其運送到基板台13上的基板卡盤12。應指出的是，在運送待處理的基板的同時，可以在S609中進行S608中之使用校正值來驅動運送臂24或基板台13所實施的定位。在S610中，進行在待處理的基板上形成圖案的壓印。
參照圖7至圖13，將描述S604中對基板端部32和基板卡盤12的突部的內周部33的位置的偵測，以及S605中的對校正量的獲取。
圖7A和圖7B是例示根據第一示例性實施例的基板台、基板卡盤和測量區域的圖。在圖7A的例子中，用圖像獲取裝置19獲取基板18的基板端部32和基板卡盤12的突部的內周部33的圖像。被圖像獲取裝置19測量的部分被稱為測量區域34。測量區域34是具有使得能夠同時對待測量的基板端部32和突部的內周部33進行測量的範圍的區域。在圖7A的例子中，示出四個測量區域34，其中兩對測量區域被設置，每對測量區域相對於基板卡盤12的突部的內周部33的中心點對稱地設置。應指出的是，獲得圖像的測量區域的數量和位置不限於示 出的數量和位置。利用圖像獲取裝置19獲取圖像的測量區域的數量和位置，可由使用者透過壓印裝置的控制臺畫面(未示出)輸入測量區域的數量和位置、以及將測量區域的數量和位置保存到控制單元10的存儲單元(未示出)中，來進行改變。
在圖7B的示例中，在距離感測器27以恒定速度移動的同時，測量到基板18和到基板卡盤12的距離。附圖中的箭頭表示距離感測器27開始測量的位置或測量結束的位置，換言之，箭頭表示距離感測器27的測量區域。應指出的是，測量區域的數量和位置不限於所示的數量和位置。距離感測器27進行測量的測量區域的數量和位置，可由使用者透過壓印裝置的控制臺畫面(未示出)輸入測量區域的數量和位置、以及將測量區域的數量和位置保存到控制單元10的存儲單元(未示出)中，來進行改變。
圖8是例示根據第一示例性實施例的測量區域34-a的圖像的圖。藉由使用諸如霍夫轉換(Hough transformation)及類此者的偵測圓弧的方法，利用由圖像獲取裝置19獲取的圖像，在處理器裝置20中偵測基板端部32和基板卡盤12的突部的內周部33的圓弧。基板端部32的圓弧的中心點與突部的內周部33的中心點之間的位置偏離量被獲得，並利用位置偏離量來獲得使基板18和基板卡盤12的中心位置相互匹配的驅動的校正量。此外，校正量可以是根據多個測量區域的圖像而獲得的多個 校正量的平均值、多個校正量的中間值、或者藉由對多個校正量應用統計方法而獲得的值。
此外，可以根據四個測量區域的圖像來偵測基板端部32和基板卡盤12的突部的內周部33的圓弧，並可以根據基板端部32和突部的內周部33的圓弧的切線之間的距離來獲得校正量。在圖8中，首先決定經過基板端部32的圓弧上任選的點並與基板端部32的圓弧相切的切線35-a。隨後，決定與突部的內周部33的圓弧相切並與切線35-a平行的切線36-a。隨後，獲得切線35-a和切線36-a之間的距離37-a。應指出的是，當使用距離感測器27時，距離37-a被直接測量。這同樣適用於稍後描述的距離37-b、距離37-c和距離37-d。
圖9是例示根據第一示例性實施例的測量區域34-d的圖像的放大圖的圖。測量區域34-d被設置在一相對於突部的內周部33的中心點、與測量區域34-a的位置對稱的位置處。至於測量區域34-d，偵測基板端部32和突部的內周部33的圓弧是從被圖像獲取裝置19獲取的圖像偵測出來的。隨後，決定與切線35-a和切線36-a平行的基板端部32a的切線35-d和突部的內周部33的切線36-d，並獲得切線35-d和切線36-d之間的距離37-d。隨後，根據切線37-a和切線37-d之間的距離，獲得基板端部32和突部的內周部33之間在與切線35-a正交的方向上的位置偏離量S-1。
圖10是例示根據第一示例性實施例的測量區 域34-b的圖像的放大圖的圖。此外，圖11是例示根據第一示例性實施例的測量區域34-c的圖像的放大圖的圖。用和上文相似的方式，根據測量區域34-b的圖像確定切線35-b和切線36-b並獲得距離37-b，以及根據測量區域34-c的圖像確定切線35-c和切線36-c並獲得距離37-c。隨後，根據距離37-b和距離37-c之間的差異，獲得基板端部32和突部的內周部33之間在與切線35-b正交的方向上的位置偏離量S-2。
此外，藉由將與同切線35-a正交的方向相關的位置偏離量S-1、以及與同切線35-b正交的方向相關的位置偏離量S-2合成，能夠獲得位置偏離量S。因此，利用位置偏離量S獲得使基板18和基板卡盤12的中心位置相互匹配的驅動的校正量。
在上述方法中，基板卡盤12的形狀不限於具有圓弧形狀的形狀，而可以是諸如具有與基板卡盤12的中心位置相距固定距離的多個邊的矩形的多邊形形狀。此外，不僅可以使用作為具有圓弧形狀的部分(預定區域)的基板卡盤12的突部的內周部33，還可以使用與基板卡盤12的中心位置相距固定距離之具有直線形狀的基板卡盤12的部分(預定區域)。在這種情況下，可以利用與基板卡盤12的中心位置相距固定距離的直線來獲得校正量，而不是基板卡盤12的圓弧的切線。
此外，基板18的形狀也不限於具有圓弧形狀的形狀，而可以是諸如具有與基板18的中心位置相距固 定距離的多個邊的矩形的多邊形形狀。此外，可以使用與基板18的中心位置相距固定距離之具有直線形狀的基板18的部分(預定區域)。在這種情況下，可以利用與基板18的中心位置相距固定距離的直線來獲得校正量，而不是基板端部32的切線。
例如，當基板卡盤的突部和基板的形狀都是矩形時，能夠根據各個矩形的四個邊的相應的直線之間的距離來獲得基板卡盤和基板之間的位置偏離。此外，當基板卡盤的突部的形狀是圓弧形狀而基板的形狀是矩形時，能夠根據矩形的四個邊的各條直線，與平行於四個邊的相應的一邊的基板卡盤的突部的內周部的圓弧的切線中的相應的一條切線之間的距離來獲得基板卡盤和基板之間的位置偏離。
接下來將要描述根據經過基板端部32和基板卡盤12的突部的內周部33的圓弧上的多個點的線段的垂直平分線的交點來獲得位置偏離量的方法。
圖12是例示根據第一示例性實施例的測量區域34-d的圖像和基板端部的垂直平分線的放大圖的圖。偵測基板端部32的圓弧和圓弧上的三個任選點38-1、38-2和38-3是用處理器裝置20根據圖像獲取裝置19所獲取的圖像來偵測的。連接點38-1和點38-3的線段39-1、以及連接點38-2和點38-3的線段39-2被決定。線段39-1和39-2的垂直平分線40-1和40-2分別被決定，垂直平分線40-1和40-2的交點(未示出)被獲得，且將交點決定 為基板18的中心點的位置。
圖13是例示根據第一示例性實施例的偵測區域34-d的圖像和基板卡盤的突部的內周部的垂直平分線的放大圖的圖。偵測內周部33的圓弧和圓弧上的三個任選點41-1、41-2和41-3是用處理器裝置20根據圖像獲取裝置19所獲取的圖像來偵測的。連接點41-1和點41-3的線段42-1、以及連接點41-2和點41-3的線段42-2被決定。線段42-1和42-2的垂直平分線43-1和43-2分別被決定，垂直平分線43-1和43-2的交點(未示出)被獲得，且將交點決定為基板卡盤12的中心點的位置。基板18的中心點和基板卡盤12的中心點之間的位置偏離量S被獲得，並利用位置偏離量S來獲得使基板18和基板卡盤12的中心位置相互匹配的驅動的校正量。利用上述方法，能夠根據測量區域的單個圖像獲得校正量。此外，能夠根據已經藉由多個測量區域的圖像獲得的多個校正量的平均值來獲得校正量。
如上所述，能夠根據任一方法獲得校正量。在基板18向基板卡盤12運送之前或同時，運送臂24或基板台13接下來被驅動已使用校正量進行校正的驅動量。根據上述情況，當運送臂24正在將基板運送到基板卡盤12時，運送臂24能夠將基板18運送到藉由位置偏離量S校正的位置。
如上已經描述了第一示例性實施例的各種模式，然而不限於上述各種模式，能夠在本發明主旨內做出 各種變形和修改。
因此，根據第一示例性實施例的壓印裝置，能夠藉由根據包括基板18和基板卡盤12的區域的測量資料來獲得用於將基板18相對於基板卡盤12進行定位的校正量，來進行將基板18相對於基板卡盤12的精確定位。
第二示例性實施例
參照圖14和圖15，將描述根據第二示例性實施例的壓印裝置。應指出的是，此處未描述的事項可以是與第一示例性實施例中描述的事項相同的事項。
圖14是例示根據第二示例性實施例的從定位單元運送到壓印的流程的圖。在S1401中，用運送臂24將待處理的第一基板運送到基板定位單元25。在S1402中，用基板定位單元25進行待處理的第一基板的定位。在S1403中，用運送臂24獲取待處理的第一基板，並將第一基板運送到基板台13上的基板卡盤12。在S1404中，進行在待處理的基板上形成圖案的壓印。在S1405中，在進行壓印時與進行脫模時之間，為了在作為要處理的基板上的投射佈局(shot layout)的最週邊投射的週邊投射中形成圖案，圖像獲取裝置19被用來獲取基板端部32和基板卡盤12的突部的內周部33的圖像。隨後，處理器裝置20偵測基板端部32和突部的內周部33的位置。在S1406中，根據基板端部32和突部的內周部33的位置來獲得基板18和基板卡盤12的中心之間的位置偏離量，並根據該偏離量來獲得校正量。應指出的是，可以使 用距離感測器27來測量距離資料並獲得位置偏離量，而不是用圖像獲取裝置19。之後，在將待處理的第二基板運送到基板台13之前，完成對待處理的第一基板的壓印，並用運送臂24將待處理的第一基板運送出(未示出)。在S1407中，用運送臂24，將待處理的第二基板運送到基板定位單元25。在S1408中，用基板定位單元25進行待處理的第二基板的定位。在S1409中，根據在S1406中獲得的校正量，驅動運送臂24或基板台13，以進行定位。應指出的是，可以根據校正量用基板定位單元25來校正待處理的第二基板的位置。在S1410中，用運送臂24獲取待處理的第二基板，並將第二基板運送到基板台13上的基板卡盤12。應指出的是，在運送待處理的第二基板的同時，可以在S1410中進行S1409中之用校正值驅動運送臂24或基板台13以進行定位。在S1411中，進行在待處理的第二基板上形成圖案的壓印。
圖15是例示根據第二示例性實施例的要處理的基板的投射佈局(shot layout)的圖。該例子是相對於基板18劃分為98個投射區域的典型的投射佈局44，在投射區域中進行圖案的形成。例如，以從上部向左的順序進行圖案形成。在上述圖案形成中，在諸如在基板18的左上角的週邊投射45-a的週邊投射中形成圖案的同時，利用圖像獲取裝置19獲取基板端部32和基板卡盤12的突部的內周部33的圖像。隨後，處理器裝置20偵測基板端部32和突部的內周部33的位置。因此，能夠對位置進 行偵測而不降低壓印處理的生產量。例如，在形成圖案之前，用圖像獲取裝置19來獲取基板18的左上角的週邊投射45-a中的圖像。隨後，在基板18上形成圖案的同時，用圖像獲取裝置19獲取基板的右上角的週邊投射45-b中的基板端部32和突部的內周部33的圖像。基板18的左下角的週邊投射45-c中的圖像以及右下角的週邊投射45-d中的圖像係以相似的方式獲得。處理器裝置20根據圖像獲得校正量。用於獲得校正量的方法係如第一示例性實施例的詳細描述中所描述的。應指出的是，獲取圖像的週邊投射的數量及其位置不限於附圖中所示的數量和位置，可以讓用者能夠改變週邊投射的數量及其位置。應指出的是，只要能夠獲取基板端部32和突部的內周部33的圖像，則該等圖像可在最週邊投射以內的投射的圖案形成時被獲取，而不是在投射佈局中的最週邊投射形成時被獲取。
雖然上文已經描述了第二示例性實施例的模式，然而不限於該模式，能夠在本發明主旨內對其做出各種變形和修改。
因此，根據第二示例性實施例的壓印裝置，能夠藉由根據包括基板18和基板卡盤12的區域的測量資料來獲得用於將基板18相對於基板卡盤12進行定位的校正量，來進行將基板18相對於基板卡盤12的精確定位。此外，由於根據在壓印處理中的週邊投射中形成圖案的同時已經獲取的測量資料，進行將基板18相對於基板卡盤 12的定位，因此能夠進行定位而不降低壓印處理的生產量。
第三示例性實施例
參照圖16，將描述根據第三示例性實施例的壓印裝置。應指出的是，此處未描述的事項可以是與第一和第二示例性實施例中描述的事項相同的事項。
圖16是例示根據第三示例性實施例的從定位單元運送到壓印的流程的圖。在S1601中，用運送臂24將待處理的基板運送到基板定位單元25。在S1602中，用基板定位單元25進行待處理的基板的定位。在S1603中，用運送臂24獲取待處理的基板，並將基板運送到基板台13上的基板卡盤12。在S1604中，用圖像獲取裝置19獲取基板端部32和基板卡盤12的突部的內周部33的圖像。在S1605中，用處理器裝置20處理圖像，並偵測基板端部32和突部的內周部33的位置。在S1606中，根據基板端部32和突部的內周部33的位置獲得基板18和基板卡盤12的中心之間的位置偏離量，並根據該偏離量獲得校正量。應指出的是，距離感測器27可被用來測量距離資料並獲得位置偏離量，而不是用圖像獲取裝置19。在S1607中，用運送臂24獲取待處理的基板，將基板運送出基板台13上的基板卡盤12，並由運送臂24保持待處理的基板。在S1608中，根據在S1606中獲得的校正量，驅動運送臂24或基板台13以進行定位。應指出的是，在S1607中可以將待處理的基板運送到基板定位單元 25，並根據校正量，用基板定位單元25對待處理的基板的位置進行校正。在S1609中，用運送臂24獲取待處理的基板，並將基板再次運送到基板台13上的基板卡盤12。應指出的是，在運送待處理的基板的同時，可以在S1609中進行S1608中之使用校正值驅動運送臂24或基板台13以進行定位。在S1610中，進行在要處理的基板上形成圖案的壓印。
如上已經描述了第三示例性實施例的模式，然而不限於該模式，能夠在本發明主旨內對其做出各種變形和修改。
因此，根據第三示例性實施例的壓印裝置，能夠藉由根據包括基板18和基板卡盤12的區域的測量資料來獲得用於將基板18相對於基板卡盤12進行定位的校正量，來進行將基板18相對於基板卡盤12的精確定位。此外，由於根據表示壓印之前的要處理的基板和基板卡盤12之間的位置關係的測量資料，進行將要處理的基板相對於基板卡盤12的定位，因此能夠進行定位而不降低壓印處理的生產量。
裝置製造方法
一種將例如裝置(半導體裝置、磁存儲介質、液晶顯示元件等)、濾色器、以及硬碟等製造成物件的方法將被描述。該製造方法包括使用壓印裝置在基板(例如晶圓、玻璃板、及薄膜基板等)上形成圖案的步驟。該製造方法還包括處理其上形成有圖案的基板的步 驟。該處理步驟可以包括移除圖案的殘留層的步驟。此外，該處理步驟可以包括諸如採用圖案作為遮罩來刻蝕基板的步驟等其他已知的步驟。根據本示例性實施例的物品製造方法與現有的方法相比，在物品的性能、品質、生產效率及製造成本中的至少一個方面是有利的。
上面已經描述了本發明的較佳的示例性實施例，然而本發明不限於上述各種示例性實施例，可以在本發明的主旨範圍內變形和修改。此外，根據第一至第三示例性實施例的壓印裝置不僅可以獨立實施，也可以在利用第一至第三示例性實施例做出的所有可能的組合中實施。
本發明提供能夠減少基板和基板保持單元之間的位置偏離的壓印裝置、基板運送裝置、壓印方法以及製造物件的方法。
雖然參照示例性實施例對本發明進行了描述，但是應當理解，本發明並不限於所揭露的示例性實施例。應當對所附申請專利範圍的範圍基於最寬的解釋，以使其涵蓋所有這些變型例以及等同的結構和功能。
1‧‧‧壓印裝置
2‧‧‧照明單元
3‧‧‧紫外光
4‧‧‧光源
5‧‧‧掃描機構
6‧‧‧模具保持單元
7‧‧‧模具卡盤
8‧‧‧模具台
9‧‧‧模具形狀校正機構
10‧‧‧控制單元
11‧‧‧基板保持單元
12‧‧‧基板卡盤
13‧‧‧基板台
14‧‧‧樹脂塗布單元
15‧‧‧樹脂
16‧‧‧對準測量單元
17‧‧‧模具
18‧‧‧基板
19‧‧‧圖像獲區裝置
20‧‧‧處理器裝置
21‧‧‧基座壓板
22‧‧‧橋壓板
23‧‧‧支撐件

Claims (15)

  1. 一種壓印裝置，其藉由在讓一第一基板上的壓印材料與模具相互接觸之後實施脫模來在該壓印材料上形成圖案，該壓印裝置包含：基板保持單元，其利用多個用於吸住該第一基板的局部區域來保持該基板；獲取單元，其獲取代表一第二基板與該基板保持單元之間的位置偏離的測量資料，該測量資料的標的物包括被該基板保持單元保持的該基板的端部和該基板保持單元；其中該裝置藉由使用該被取得的測量資料來實施該第一基板對該基板保持單元的定位，其中一圖案被形成在該第一基板上的多個投射區域(shot regions)的每一投射區域內，其中在使用該被取得的測量資料來定位且被該等多個局部區域保持的該第一基板的該投射區域內，該脫模是在該等多個局部區域的一和該第一基板的該投射區域相對應的局部區域的吸附力被設定成弱於其它局部區域的吸附力的狀態下被實施。
  2. 如申請專利範圍第1項所述的壓印裝置，其中，被該獲取單元獲取的該測量資料是一包括該第二基板的該端部和該基板保持單元的測量區域的圖像。
  3. 如申請專利範圍第1項所述的壓印裝置，其中，被該獲取單元獲取的該測量資料是介於該基板的該端部和該基板保持單元之間的距離的資料。
  4. 如申請專利範圍第1項所述的壓印裝置，其中，該第一基板和該第二基板相同。
  5. 如申請專利範圍第1項所述的壓印裝置，其中，該第一基板不同於該第二基板。
  6. 如申請專利範圍第1項所述的壓印裝置，其中，在該第二基板被裝載在該基板保持單元上的同時，該獲取單元獲取該測量資料。
  7. 如申請專利範圍第6項所述的壓印裝置，其中，該第二基板包括多個投射區域，該測量資料是圖像，並且在該壓印裝置在該等多個投射區域中的一在該第二基板的最外面的週邊處的投射區域中進行壓印的同時，該獲取單元獲取該測量資料。
  8. 如申請專利範圍第6項所述的壓印裝置，其中，該測量資料是一包括該模具與該第二基板上的壓印材料相互接觸的區域的圖像。
  9. 如申請專利範圍第6項所述的壓印裝置，其中，該獲取單元獲取一經由該模具取得的圖像來作為該測量資料。
  10. 如申請專利範圍第1項所述的壓印裝置，其中，當存在多個測量區域時，該獲取單元獲取包括該第二基板的該端部和該基板保持單元在內的該等多個測量區域的測量資料。
  11. 如申請專利範圍第1項所述的壓印裝置，其進一 步包含：移動單元，其移動該基板保持單元，及運送單元，其運送該第一基板，其中，該移動單元被設置在一第一壓板上，並且該運送單元被配置在與該第一壓板不同的一第二壓板上。
  12. 一種基板運送裝置，其將基板運送到如申請專利範圍第1項所述的壓印裝置，其中，當該第一基板運送到該壓印裝置的該基板保持單元時，該第一基板相對於該基板保持單元的定位係根據從該測量資料獲得的該校正量來實施。
  13. 如申請專利範圍第12項所述的基板運送裝置，其中，該基板運送裝置被設置在與第一壓板不同的第二壓板上，一用來移動該基板保持單元的移動單元係設置在該第一壓板上。
  14. 一種壓印方法，該壓印方法係藉由在讓一第一基板上的壓印材料與模具相互接觸之後實施脫模來在該壓印材料上形成圖案，該壓印方法包含：獲得代表一第二基板與一基板保持單元之間的位置偏離的測量資料，該基板保持單元係利用多個用於吸住該第一基板的局部區域來保持該基板；以及藉由使用該被取得的測量資料來實施該第一基板對該 基板保持單元的定位，其中一圖案被形成在該第一基板上的多個投射區域(shot regions)的每一投射區域內，其中在使用該被取得的測量資料來定位且被該等多個局部區域保持的該第一基板的該投射區域內，該脫模是在該等多個局部區域的一和該第一基板的該投射區域相對應的局部區域的吸附力被設定成弱於其它局部區域的吸附力的狀態下被實施。
  15. 一種製造物件的方法，其包含：藉由使用如申請專利範圍第1項所述的壓印裝置來在基板上形成圖案；對在該形成步驟中形成有該圖案的該基板進行處理；以及用該經過處理的基板來製造物件。
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