TWI629711B - 壓印裝置和物品的製造方法 - Google Patents

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Abstract

本發明關於壓印裝置和物品的製造方法。用於藉由使用模具在基板上形成壓印材料的圖案的壓印裝置包括複數個對準觀察儀和控制單元。控制單元基於來自複數個對準觀察儀的輸出控制基板的壓射區域與模具的對準。複數個對準觀察儀中的每一者輸出指示選自壓射區域中的複數個第一標記中的第一標記與選自模具上的複數個第二標記中的第二標記的相對位置的資訊。控制單元基於從複數個對準觀察儀輸出的複數條資訊中排除了不正確資訊的資訊控制壓射區域與模具的對準。

Description

壓印裝置和物品的製造方法
本公開關於壓印裝置和物品的製造方法。
用於藉由使用模具形成圖案的壓印裝置受到關注。壓印裝置使模具與供給到基板上的壓印材料接觸並且在這種狀態下使壓印材料硬化。在藉由使用壓印裝置在定義了壓射區域的基板上形成附加層時，必須使模具與基板的壓射區域對準。可藉由用對準觀察儀(alignment scope)檢測在基板上形成以指示壓射區域的位置的標記與在模具上形成以指示模具的位置的標記的相對位置，執行對準。一般地，在一個壓射區域中形成複數個標記，並且，還在模具上形成複數個標記。壓射區域中的標記中的一個和模具上的標記中的一個構成標記對，並且，對於各標記對檢測壓射區域中的標記與模具上的標記之間的相對位置。
為了有效地檢測複數個標記對的相對位置，壓印裝置可包含複數個對準觀察儀。日本專利No.4185941公開了包括複數個對準觀察儀的壓印裝置。
從對準觀察儀輸出的諸如圖像訊號的資訊可包含各種不正確資訊。例如，壓射區域中的標記可具有起因於可產生不正確資訊的處理的變形和不均勻厚度。並且，當異物粒子附著到基板或模具時，可產生不正確資訊。即使不正確資訊包含於從對準觀察儀輸出的用於對準壓射區域和模具的複數個標記對的複數條資訊中，習知的壓印裝置也沒有執行不使用不正確資訊的處理。因此，可能基於受基於不正確資訊檢測的不正確的相對位置影響的不正確的對準資訊，控制壓射區域和模具的對準。這可導致壓射區域和模具的對準精度低。
根據本公開的一個方面的用於藉由使用模具在基板上形成壓印材料的圖案的壓印裝置包括：複數個對準觀察儀和控制單元，控制單元基於來自所述複數個對準觀察儀的輸出控制基板的壓射區域與模具的對準，其中，所述複數個對準觀察儀中的每一者輸出指示選自壓射區域中的複數個第一標記中的第一標記與選自模具上的複數個第二標記中的第二標記的相對位置的資訊，並且其中，控制單元基於從所述複數個對準觀察儀輸出的複數條資訊中排除了不正確資訊的資訊來控制壓射區域與模具的對準。
從參照附圖對示例性實施例的以下描述，本發明的其它特徵將變得清晰。
1‧‧‧基板
2‧‧‧模具
3‧‧‧模具保持單元
4‧‧‧第二標記
5,5-11,5-12,5-13,5-14,5-24‧‧‧第一標記
6‧‧‧對準觀察儀
7‧‧‧硬化單元
8‧‧‧光學系統
9,9-1,9-2‧‧‧壓射區域
10‧‧‧觀察視野
11‧‧‧基板保持單元
12‧‧‧基板驅動單元
13‧‧‧模具驅動單元
15‧‧‧分配器(供給單元)
18‧‧‧反射鏡
20‧‧‧控制單元
30‧‧‧形狀校正單元
401‧‧‧第二粗檢標記
402‧‧‧第二精檢標記
501‧‧‧第一粗檢標記
502‧‧‧第一精檢標記
P‧‧‧構圖部分
SL‧‧‧劃線
CP‧‧‧晶片區域
NIL‧‧‧壓印裝置
S501-S511‧‧‧步驟
S601-S604‧‧‧步驟
圖1A是示意性地示出根據本公開的實施例的壓印裝置的構成的示圖。
圖1B是示意性地示出根據本公開的另一實施例的壓印裝置的構成的示圖。
圖2是示出由壓射區域中的標記(第一標記)和模具上的標記(第二標記)構成的標記對的示圖。
圖3A是示出壓射區域中的標記(第一標記)的例子的線/空間圖案的示圖。
圖3B是示出模具上的標記(第二標記)的例子的線/空間圖案的示圖。
圖3C是示出藉由對準第一標記和第二標記獲取的波紋的示圖。
圖3D是示出波紋訊號的示圖。
圖3E是示出基於圖3C中的波紋計算的指標的例子的示圖。
圖4A是示出壓射區域的佈局的例子的示圖。
圖4B是示出壓射區域的佈局的另一例子的示圖。
圖5是根據本公開的實施例的壓印操作的流程圖。
圖6是根據變更例的壓印操作的流程圖。
圖7A是示出波紋訊號的例子的示圖。
圖7B是示出藉由傅立葉轉換從波紋訊號匯出的一次分量的示圖。
圖7C是示出波紋訊號的二次分量的示圖。
圖7D是示出波紋訊號的三次分量的示圖。
圖7E是示出波紋訊號的四次分量的示圖。
圖7F是示出波紋訊號的五次分量的示圖。
圖8是示出粗檢標記對和精檢標記對的示圖。
圖9是示出兩個壓射區域的示圖。
以下將參照附圖描述本公開的實施例。
圖1A示意性地示出根據本公開的實施例的壓印裝置NIL(奈米壓印光刻)的構成。圖1B示意性地示出根據本公開的另一實施例的壓印裝置NIL的構成。關於用於硬化壓印材料的硬化單元7和對準觀察儀6的部署，圖1A中的壓印裝置NIL和圖1B中的壓印裝置NIL不同。
壓印裝置NIL被配置為使得模具2(具體而言，為模具2的構圖部分P)與基板1上的壓印材料接觸並且使壓印材料硬化以形成壓印材料的圖案。在本說明書和附圖中，在與處理目標基板1的表面平行的面是X-Y面的XYZ坐標系中表示方向。與XYZ坐標系中的X軸、Y軸和Z軸平行的方向分別被稱為X方向、Y方向和Z方向，並且，關於X軸的旋轉、關於Y軸的旋轉和關於Z軸的旋轉分別被稱為θx、θY和θZ。關於X軸、Y軸和Z軸的控制或驅動分別是關於與X軸平行的方向、與Y軸平行的方向和與Z軸平行的方向的控制或驅動。關於θX軸、θY軸和θZ軸的控制或驅動分別是和關於與X軸平行 的軸的旋轉、關於與Y軸平行的軸的旋轉和關於與Z軸平行的軸的旋轉有關的控制或驅動。
壓印材料是藉由硬化能量硬化的可固化成分。壓印材料要麼處於硬化狀態要麼處於未硬化狀態。硬化能量的例子包括電磁波和熱。電磁波的例子包括選自大於或等於10奈米(nm)且小於或等於1毫米(mm)的波長的光(例如，紅外線、可見光和紫外線)。
可固化成分的典型例子是當被光照射或被加熱時硬化的成分。藉由光硬化的光可固化成分可至少包含聚合性化合物和光聚合引發劑。光可固化成分可另外包含非聚合性化合物或溶劑。非聚合性化合物的例子可以為選自敏化劑(sensitizer)、氫供體、內脫模劑、表面活性劑、抗氧化劑和聚合物的至少一種類型。
壓印裝置NIL可包含基板保持單元11、基板驅動單元12、模具保持單元3、模具驅動單元13、分配器(供給單元)15、複數個對準觀察儀6、硬化單元7、形狀校正單元30和控制單元20。基板保持單元11保持基板1。基板驅動單元12驅動基板保持單元11以關於複數個軸(例如，X軸、Y軸和θZ軸這三個軸)驅動基板1。模具保持單元3保持模具2。模具驅動單元13驅動模具保持單元3，以關於複數個軸(例如，X軸、Y軸、Z軸、θX軸、θY軸和θZ軸這六個軸)驅動模具2。模具驅動單元13關於Z軸對模具2的驅動包含用於使得基板1上的壓印材料與模具2的構圖部分P接觸的驅動和用於使模具2 的構圖部分P與基板1上的硬化壓印材料分離(釋放)的驅動。分配器15是用於將壓印材料供給到基板1上的供給單元。
複數個對準觀察儀6中的每一者輸出指示選自基板1的壓射區域(壓射區)中的複數個第一標記5的第一標記5與選自模具2上的複數個第二標記4的第二標記4的相對位置的資訊。壓射區域指的是藉由模具2與壓印材料的接觸和壓印材料的硬化在其中一次形成圖案的基板1的區域。指示所述相對位置的資訊的例子包含關於第一標記5和第二標記4的圖像資料以及關於由第一標記5和第二標記4形成的光學圖像的圖像資料。例如，各對準觀察儀6可輸出指示一個第一標記5和一個第二標記4的相對位置的資訊。如圖1A示意性地示出的那樣，對準觀察儀6的至少一部分可被部署在設置於模具保持單元3中的開口中。作為替代方案，如圖1B示意性地示出的那樣，對準觀察儀6可被部署為與模具保持單元3分開。在圖1B示意性地示出的例子中，光學系統8可被部署在模具2與複數個對準觀察儀6之間。光學系統8的例子可以是成像光學系統和/或中繼光學系統。
在模具2的構圖部分P藉由模具驅動單元13與藉由分配器15供給到基板1的壓射區域上的壓印材料接觸的狀態下，硬化單元7(照射單元)向壓印材料供給用於硬化壓印材料的能量。在本例子中，能量是光，諸如紫外線。在圖1A示意性地示出的例子中，硬化單元7被部署 在模具保持單元3的開口之上。在圖1B中的示意性例子中，硬化單元7被部署為藉由部署在模具保持單元3的開口之上的反射鏡18照射模具2下面的壓印材料。
形狀校正單元30校正模具2的構圖部分P的形狀。例如，形狀校正單元30藉由向模具2的側面施加力使模具2變形，由此校正構圖部分P的形狀。控制單元20可被配置為控制基板保持單元11、基板驅動單元12、模具保持單元3、模具驅動單元13、分配器(供給單元)15、複數個對準觀察儀6、硬化單元7和形狀校正單元30。控制單元20還基於從複數個對準觀察儀6輸出的複數條資訊中的排除了不正確資訊的資訊來控制基板1的壓射區域和模具2的對準(例如，位置和旋轉，或者位置、旋轉和形狀)。控制單元20的例子包含可程式設計邏輯裝置(PLD)，諸如現場可程式設計閘陣列(FPGA)、應用特定積體電路(ASIC)、包含程式的通用電腦、以及它們的一部分或全部的組合。
圖2作為例子示出基板1的壓射區域中的第一標記5和模具2上的第二標記4。利用第一標記和第二標記的表達方式，以相互區分壓射區域中的標記和模具2上的標記。可以或者在劃線中或者在晶片區域中部署壓射區域的第一標記5。在本例子中，第一標記5和第二標記4構成“框中框(box in box)”。在圖2所示的例子中，第一標記5被部署在第二標記4外面，而第一標記5可被部署在第二標記4內。控制單元20基於從對準觀察儀6輸出 的資訊(例如，圖像資料)計算指示第一標記5與第二標記4的相對位置的參數(例如，圖2中的x1、x2、y1和y2)。
圖3A和圖3B分別示出基板1的壓射區域中的第一標記5的例子和模具2上的第二標記4的例子。第一標記5和第二標記4形成為線/空間圖案。第一標記5和第二標記4是線空間圖案具有不同的節距(pitch)的光柵圖案。藉由對準各圖案，形成圖3C所示的波紋。波紋包含指示第一標記5與第二標記4的相對位置的資訊。各對準觀察儀6可獲取波紋的圖像並且輸出藉由圖像獲取所獲取的圖像資料作為指示第一標記5與第二標記4的相對位置的資訊。控制單元20可藉由處理圖像資料獲取圖3D所示的波紋訊號。在圖3D中，橫軸表示位置，縱軸表示訊號強度。訊號強度可以是藉由平均化圖像資料的同一位置的圖元的訊號值或者將圖像資料的同一位置的圖元的訊號值相加獲得的值。
在圖3A和圖3B中的例子中，第一標記5和第二標記4的線/空間圖案的節距不同以產生波紋。在另一例子中，第一標記5和第二標記4可具有節距相同的線/空間圖案。在另一例子中，不由第一標記5和第二標記4形成波紋，並且，可通過使用穿過第一標記5和第二標記4的光的強度來檢測第一標記5和第二標記4的相對位置。
圖4A和圖4B作為例子示出基板1的一個壓射區域9的佈局。壓射區域9包含一個或複數個晶片區域CP。壓 射區域9還包含複數個第一標記5。可以或者在劃線SL中或者在各晶片區域CP中部署複數個第一標記5。各晶片區域CP是要被切出為諸如半導體裝置的物品的區域。劃線SL是用於切出晶片區域CP的區域。
圖4A示出整個壓射區域9處於基板1的有效區域(可形成圖案的區域)內的例子。圖4B示出壓射區域9的僅僅一部分處於基板1的有效區域內的例子。在圖4A和圖4B所示的例子中，壓印裝置NIL包含四個對準觀察儀6，並且，各個對準觀察儀6的觀察視野10由點線表示。可根據需要的對準精度和產率確定對準觀察儀6的數量。在圖4A所示的例子中，藉由使用複數個對準觀察儀6對壓射區域9的各個角觀察第一標記5和模具2上的相應的第二標記4，並且，從對準觀察儀6輸出指示相對位置的資訊。在圖4B所示的例子中，藉由複數個對準觀察儀6觀察部署在基板1的有效區域中的晶片區域CP的四個角處的第一標記5和相應的第二標記4，並且，從對準觀察儀6輸出指示相對位置的資訊。控制單元20基於所述資訊控制基板1的壓射區域9和模具2的對準。
基於基板1的壓射區域9中的第一標記5與模具2上的第二標記4的相對位置控制基板1的壓射區域9與模具2的對準被稱為逐個晶片(die-by-die)對準。基板1的壓射區域9與模具2的對準精度(逐個晶片對準的精度)受壓射區域9中的第一標記5與模具2上的第二標記4的相對位置的測量精度的影響。由於基板1在壓印之前經受各 種處理，因此壓射區域9中的第一標記5也受所述處理影響。例如，諸如第一標記5周圍的失真和厚度不均勻以及由於蝕刻或化學機械拋光(CMP)導致的第一標記的不對稱的誤差原因對測量精度產生影響。由於這種誤差原因導致的測量誤差被稱為晶片引發的偏移(Wafer induced shift；WIS)。複數個對準觀察儀6的精度不同。由於這種誤差原因導致的測量誤差被稱為工具引發的偏移(Tool induced shift；TIS)。TIS與WIS之間的相互作用可導致非線性誤差。並且，第一標記5的形狀與原始形狀之間的差異(gap)、異物粒子對第一標記5和/或第二標記4的附著、或者來自第一標記5周圍的圖案的雜訊光可導致測量誤差。特別地，在利用複數個對準觀察儀6的逐個晶片對準方法中，包含於從複數個對準觀察儀6中的一部分輸出的資訊中的由於誤差原因導致的不正確資訊可降低壓射區域9與模具2之間的相對位置關係的測量精度。
出於這種原因，基於從複數個對準觀察儀6輸出的複數條資訊中排除了不正確資訊的資訊，控制單元20控制基板1的壓射區域9與模具2的對準。這可確保壓射區域9與模具2的足夠的對準精度。例如，當一條資訊在基於藉由觀察模具2和壓射區域9的四個角處的標記對所獲取的四條資訊來控制對準的設定中是不正確資訊時，可基於剩餘的三條資訊控制對準。基板1的壓射區域9與模具2的對準控制的例子可包含減小壓射區域9與模具2之間的相對位置(位移)、相對旋轉和形狀差異。可藉由基板驅 動單元12和模具驅動單元13中的至少一者控制相對位置和旋轉的減少。可藉由形狀校正單元30控制形狀差異的減少。
控制單元20可藉由例如比較從複數個對準觀察儀6輸出的複數條資訊來識別不正確資訊。可藉由校準減少由複數個對準觀察儀6之間的像差導致的TIS。因此，在從複數個對準觀察儀6輸出的複數條資訊(例如，圖像資料)之間可能幾乎不存在差異。出於這種原因，與其它資訊具有明顯的差異的資訊可被視為不正確資訊。根據資訊之間的差異量是否超過預定基準值，確定是否存在明顯差異。
可直接相互比較從複數個對準觀察儀6輸出的複數條資訊。但是，比較藉由單獨地處理複數條資訊獲取的複數個訊號允許以高的精度識別不正確資訊。例如，控制單元20可藉由處理從各對準觀察儀6輸出的資訊獲取圖3D所示的波紋訊號，並且可基於獲取的波紋訊號識別不正確資訊。控制單元20可基於藉由處理從各對準觀察儀6輸出的資訊所獲取的指標(例如，訊號的對比度、失真和強度中的至少一者)來識別不正確資訊。
圖3E示出基於圖3C所示的波紋(圖像資料)計算的指標的例子，這裡，Ax(x是下標，下同)是波紋訊號處於其峰部的位置處的峰值，Bx是波紋訊號處於其底部的位置處的底部值。如圖3D和圖3E所示，Bx應為零，但是，由於電氣雜訊或者來自壓射區域的周邊的雜訊光， 可以是零以外的值。對比度可由於例如Ax與Bx之間的差異。對比度越大，則資訊的可靠性越高(即，誤差原因越小)。符號Cx表示整個標記的斜度。Cx可以是連接複數個Ax的直線的斜度和連接複數個Bx的直線的斜度。當不存在誤差原因時，斜度接近0。連接複數個Ax(或Bx)的線在該線局部傾斜時可以是曲線。在這種情況下，例如，可藉由多項式近似獲得曲線。
在沒有誤差原因的情況下，圖3D所示的波紋訊號可以是左右對稱的三角波，但是，在有誤差原因的情況下，訊號可具有失真。在這種情況下，可藉由參照訊號的峰位置、底部位置和重心確定雙側對稱性來估計訊號的正確性。控制單元20可藉由比較藉由處理複數個訊號獲取的指標來識別從複數個對準觀察儀6輸出的複數個訊號之中的異常訊號。例如，如果藉由處理某資訊獲取的對比度比藉由處理另一資訊獲取的對比度低的幅度超過基準值，那麼控制單元20可將該資訊識別為不正確資訊。
作為替代方案，根據從對準觀察儀6輸出的資訊獲取的圖3D所示的波紋訊號可藉由傅立葉轉換等被分解成各種分量，並且，可將分量的訊號強度或形狀相互比較。傅立葉轉換包含快速傅立葉轉換和離散傅立葉轉換。例如，對於波紋訊號，藉由標記的設計值確定用於測量中的頻率，並且，其它是雜訊分量。出於這種原因，相互比較用於測量中的頻率分量的強度。具有許多雜訊分量的強度明顯低於其它波紋訊號的強度的波紋訊號雖然具有明顯的訊 號值但也具有許多雜訊分量，它們可被確定為包含許多誤差的訊號。相反，可比較雜訊分量的強度，並且，具有高強度雜訊分量的波紋訊號可被確定為包含許多誤差。
圖7A作為例子示出波紋訊號。圖7B~7F示出圖7A中的波紋訊號藉由傅立葉轉換分解成頻率分量的訊號。圖7B示出與從標記(第一標記5和第二標記4)的設計節距匯出的週期對應的訊號(一次分量)，圖7C示出二次分量，圖7D示出三次分量，圖7E示出四次分量，以及圖7F示出五次分量。這表明，圖7A所示的波紋訊號不是三角函數(符號波)，而是包含雜訊分量。傅立葉轉換被用於將波紋訊號分離成原始訊號和雜訊分量。圖7B所示的一次分量與用於測量中的波紋訊號對應。該分量占主導(具有高的對比度)的訊號是具有高的訊號雜訊(S/N)比的訊號。通常希望二次分量和隨後的分量盡可能地低(對比度盡可能地低)，因為它們是雜訊。來自對準觀察儀6的各訊號的S/N比可藉由比較它們來確定。
對於基板1的壓射區域與模具2的高精度對準，存在基板1的壓射區域和模具2藉由使用粗檢標記被粗略對準(以低精度)並然後藉由使用精檢標記(細標記)被精確對準的對準方法。在使用粗檢標記的對準中，藉由使用粗檢標記以低精度檢測壓射區域與模具2的相對位置(稱為粗檢)，並且，基於結果以低精度對準壓射區域和模具2。在使用精檢標記的對準中，藉由使用精檢標記以高的精度檢測壓射區域與模具2的相對位置(稱 為精檢)，並且，基於結果以高的精度對準壓射區域與模具2。雖然它們的精度不同，但是粗檢和精檢均給出基本上相同的測量結果，因為它們是用於檢測壓射區域和模具的相對位置的測量。但是，如果測量結果中的任一個不正確，那麼測量結果可具有可確定的差異。
圖8示出基板1的複數個壓射區域中的一個中的第一標記5中的一個與模具2上的複數個第二標記4中的一個重疊。第一標記5包含第一粗檢標記501和第一精檢標記502。第二標記4包含第二粗檢標記401和第二精檢標記402。在本例子中，第一精檢標記502和第二精檢標記402是形成波紋的光柵圖案。出於解釋性的目的，圖8示出由第一精檢標記502和第二精檢標記402形成的波紋而不是第一精檢標記502和第二精檢標記402。
如上所述，從各對準觀察儀6輸出的資訊是指示第一標記5和第二標記4的相對位置的資訊。該資訊可包含指示第一粗檢標記501與第二粗檢標記401的相對位置的第一資訊和指示第一精檢標記502與第二精檢標記402的相對位置的第二資訊。控制單元20可基於從第一資訊獲取的壓射區域與模具2的第一相對位置以及從第二資訊獲取的壓射區域與模具2的第二相對位置之間的差異來識別不正確資訊。這種方法可在基於粗檢的結果執行壓射區域與模具2的對準之後被應用於粗檢(第二粗檢)和精檢。換句話說，可基於在第二粗檢中基於第一資訊獲取的第一相對位置與在精檢中從第二資訊獲取 的第二相對位置之間的差異，識別不正確資訊。在本例子中，在第一粗檢中，可基於從複數個對準觀察儀6輸出的複數條資訊中的排除了不正確資訊的資訊來獲取壓射區域與模具2的相對位置。可例如藉由相互比較從複數個對準觀察儀6輸出的複數條資訊，識別不正確資訊。
作為替代方案，可藉由以下的方法識別不正確信息。例如，控制單元20可基於從對準觀察儀6輸出的資訊獲取指示藉由使用對準觀察儀6觀察的第一標記5和第二標記4的相對位置的檢測結果。因此，控制單元20可基於從複數個對準觀察儀6輸出的複數條資訊獲取複數個檢測結果。控制單元20可確定導致與複數個檢測結果的平均值相差超過預定基準的值的檢測結果的資訊為不正確資訊。
作為替代方案，可如下識別不正確資訊。例如，事先獲取基準圖像或訊號形狀。基於與基準的相關程度，與基準的差異被轉換成作為指標的數值，並且，比較所述基準和所述指標。可藉由測量實際要使用的基板上的標記或者藉由類比事先獲取基準圖像或訊號形狀。作為替代方案，可以使用用於產生與實際要使用的訊號等同的理想訊號的標記，諸如在基板保持單元或基準基板上形成的基準標記、或者用於以與波紋的週期相同的週期發射三角波的假光訊號的標記。比較這些理想訊號與基於在實際的壓印期間從對準觀察儀6輸出的資訊的訊號 允許確定所述資訊是否是不正確資訊。此時，如上所述，不正確資訊的識別可基於諸如訊號的對比度的指標或者使用傅立葉轉換。
將參照圖5，描述用於基於從複數個對準觀察儀6輸出的複數條資訊中排除了不正確資訊的資訊進行壓印的操作。該操作由控制單元20控制。首先，在步驟S501，藉由使用分配器15將壓印材料供給到基板1的複數個壓射區域的壓印目標壓射區域(以下，稱為目標壓射區域)。在步驟S502，目標壓射區域藉由基板驅動單元12被驅動到模具2下面的位置。在步驟S503，模具驅動單元13開始用於降低模具2以使模具2的構圖部分P與目標壓射區域中的壓印材料接觸的操作。在步驟S504，藉由使用複數個對準觀察儀6觀察複數個標記對。各標記對可由目標壓射區域中的複數個第一標記5中的一個和模具2上的複數個第二標記4中的一個構成。複數個對準觀察儀6分別輸出關於標記對中的相應一個的資訊。在步驟S505，控制單元20從複數個對準觀察儀6輸出的複數條資訊去除不正確資訊。在步驟S506，控制單元20基於從複數個對準觀察儀6輸出的複數條資訊中排除了不正確資訊的資訊產生用於使目標壓射區域與模具2對準的控制資訊。控制資訊的例子是用於控制基板驅動單元12、模具驅動單元13和形狀校正單元30以對準目標壓射區域與模具2的資訊。在步驟S507，控制單元20基於控制資訊控制基板驅動單元12、模具驅動單元13和形 狀校正單元30，使得模具2在目標壓射區域上被對準。
在步驟S508，控制單元20確定是否已完成用於對準目標壓射區域上的模具2的控制以及是否已完成用於使模具2的構圖部分P與目標壓射區域上的壓印材料接觸的模具2的降低。如果確定已完成用於對準目標壓射區域上的模具2的控制且已完成模具2的降低(在步驟S508中為“是”)，那麼控制單元20將處理移動到步驟S509；否則，控制單元20將處理移動到步驟S504(在步驟S508為“否”)。用於對準目標壓射區域上的模具2的控制可包含藉由基板驅動單元12和模具驅動單元13相對於目標壓射區域校正模具2的位置和旋轉以及藉由形狀校正單元30校正模具2的形狀。
在步驟S509，硬化單元7向模具2下面的壓印材料供給能量，使得壓印材料硬化。在步驟S510，模具驅動單元13驅動模具2，使得模具2的構圖部分P與目標壓射區域上的硬化壓印材料分離。在步驟S511，控制單元20確定是否存在要經受壓印的下一壓射區域。如果存在下一壓射區域(在步驟S511中為“是”)，那麼對下一壓射區域執行步驟S501的處理和隨後的處理。如果已完成對於所有壓射區域的壓印(在步驟S511中為“否”)，那麼圖5所示的操作結束。
在圖5所示的例子中，在開始模具2的降低之後執行複數個對準觀察儀6的觀察。可在開始模具2的降低之前執行複數個對準觀察儀6的觀察。在步驟S505去除 了不正確資訊的事實可被輸出到顯示器等(未示出)。
將對步驟S506中的處理給予另外的描述。如上所述，在步驟S506，控制單元20產生用於基於從複數個對準觀察儀6輸出的複數條資訊中的排除了不正確資訊的資訊控制壓射區域和模具2的對準的控制資訊。僅僅排除不正確資訊可降低目標壓射區域上的模具2的對準精度。出於這種原因，作為不正確資訊的替代，可以使用藉由對準觀察儀6對另一標記對獲取的資訊。如圖4A和圖4B所示，除了在步驟S504觀察的第一標記5以外，壓射區域9可包含第一標記5。因此，可用選自複數個對準觀察儀6的對準觀察儀6觀察由在步驟S504觀察的第一標記5以外的第一標記5和模具2上的相應的第二標記4構成的標記對。作為上述的不正確資訊的替代，這允許控制單元20使用關於從對準觀察儀6輸出的標記對的資訊作為附加資訊。
要被新觀察以獲取附加資訊的標記對可被事先設定。要被新觀察以獲取附加資訊的標記對的例子包含接近與不正確資訊相關的標記對以使得驅動對準觀察儀6所花費的時間在防止產率降低的觀點上減少的標記對、在對準精度的觀點上存在于有利的位置處的標記對、以及基於在壓印之後的對準檢查中使用的標記對的位置選擇的標記對。
用於獲取附加資訊的新標記對的觀察可能需要移動對準觀察儀6以觀察標記對。因此，控制單元20可藉由 使用輸出在步驟S505識別的不正確資訊以外的資訊的對準觀察儀6來一次或多次重新觀察標記對。控制單元20可藉由使用除了在步驟S504獲取的資訊以外還藉由重新觀察獲取的資訊來控制壓射區域與模具2的對準。該方法藉由使用平均化效果提高測量精度。已知：由於平均化效果，測量精度依賴於測量次數的平方根，例如，(測量次數)1/2。例如，將測量次數從一次增加到四次使測量精度提高一倍，並且，將次數增加到九次使測量精度提高兩倍。
如果產生不正確資訊，那麼控制單元20可基於排除了不正確資訊的資訊以及藉由對與產生了不正確資訊的基板不同的基板使用複數個對準觀察儀6事先獲取的資訊控制目標壓射區域與模具2的對準。一般地，經受相同的處理的基板(特別是同一批的基板)很可能具有相同的形狀。出於這種原因，可用藉由對與產生了不正確資訊的基板不同的基板使用複數個對準觀察儀6獲取的事先資訊補償不正確資訊。事先資訊可以是藉由對與產生了不正確資訊的基板不同的基板的複數個壓射區域之中的與產生了不正確資訊的壓射區域相同的設計位置處的壓射區域使用複數個對準觀察儀6所獲取的資訊。
如果產生了不正確資訊，那麼控制單元20可基於排除了不正確資訊的資訊以及藉由對產生了不正確資訊的基板的另一壓射區域使用複數個對準觀察儀6事先獲取的資訊(壓射區域的形狀)控制目標壓射區域與模具2 的對準。將參照圖9描述該控制。壓射區域9-1是壓印壓射區域。壓射區域9-2是未壓印壓射區域。在壓射區域9-1上的壓印中，沒對第一標記5-11、5-12、5-13和5-14產生不正確資訊。在目標壓射區域9-2上的壓印中，從複數個對準觀察儀6中的觀察第一標記5-24和相應的第二標記4的對準觀察儀6輸出的資訊是不正確資訊。在這種情況下，控制單元20可基於藉由使用複數個對準觀察儀6獲取的與目標壓射區域9-2不同的壓射區域的事先資訊控制目標壓射區域9-2與模具2的對準。與目標壓射區域9-2不同的壓射區域的例子可以是目標壓射區域9-2的下一壓射區域9-1。
在以上的實施例中，從關於藉由使用複數個對準觀察儀6為對準控制選擇的標記對的資訊去除不正確資訊。但是，本公開不限於以上情況。例如，假定為對準控制使用關於n個標記對的資訊。在這種情況下，可藉由使用藉由用複數個對準觀察儀6觀察m個標記對(m>n)獲取的m條資訊中的排除了不正確資訊的n條資訊控制對準。
以下將描述以上的實施例的變更例。應當理解，沒有在變更例中提到的部件和事項符合以上的實施例。首先，將描述變更例的原理。目標壓射區域與模具2之間的相對位置關係(包含相對位置和相對旋轉)的變化將以與其對應的量改變第一標記5和第二標記4的相對位置。在根據從複數個對準觀察儀6輸出的複數條資訊獲 取的複數個相對位置的變化量的資料組中存在與其它資料不同的資料表明：所述複數條資訊包含不正確資訊。例如，如果一個標記對的相對位置的變化量的資料與其它的複數個標記對的相對位置的變化量的資料不同，那麼可以確定從對準觀察儀6輸出的所述的一個標記對的資訊是不正確資訊。
將參照圖6描述變更例的操作。該操作由控制單元20控制。步驟S501~S503與圖5中的步驟相同。在步驟S601，控制單元20在目標壓射區域與模具2的相對位置是第一相對位置的狀態下用複數個對準觀察儀6觀察複數個標記對，以獲取從複數個對準觀察儀6輸出的複數條資訊(以下，稱為“變化前資訊”)。在步驟S602，控制單元20控制基板驅動單元12和/或模具驅動單元13，使得目標壓射區域與模具2的相對位置變為第二相對位置。在步驟S603，控制單元20在目標壓射區域與模具2的相對位置是第二相對位置的狀態下用複數個對準觀察儀6觀察複數個標記對，以獲取從複數個對準觀察儀6輸出的複數條資訊(以下，稱為“變化後資訊”)。
在步驟S604，控制單元20基於“基於單個變化前資訊獲取的各個標記對的相對位置”與“基於單個變化後資訊獲取的各個標記對的相對位置”之間的差異識別不正確資訊。標記對的相對位置意指構成標記對的第一標記5和第二標記4的相對位置。例如，當第一相對位置 與第二相對位置之間的差異為△X時，基於單個變化前資訊獲取的各個標記對的相對位置與基於變化後資訊獲取的各個標記對的相對位置之間的差異將為△X。出於這種原因，控制單元20確定從觀察到差異不正確的標記對的對準觀察儀6輸出的資訊是不正確資訊並且去除不正確資訊。作為使用藉由使用對準觀察儀6獲取的相對位置的變化以識別不正確資訊的替代，藉由使用基板驅動單元12獲取的相對位置的變化可被用於識別不正確資訊。步驟S506的處理和隨後的處理與圖5中的處理相同。在第一相對位置與第二相對位置之間的差異包含旋轉分量的情況下，基於變化前資訊獲取的各標記對的相對位置與基於變化後資訊獲取的各標記對的相對位置之間的差異依賴於旋轉分量。
用於製造裝置或物品(例如，半導體積體電路元件和液晶顯示元件)的方法包括用於藉由使用以上的壓印裝置在基板(例如，晶片、玻璃板和膜基板)上形成圖案的處理。製造方法還可包括用於處理(例如，蝕刻)上面形成了圖案的基板的處理。對於其它物品，諸如構圖的媒體(記錄媒體)和光學裝置，作為蝕刻的替代，製造方法可包括用於處理上面形成了圖案的基板的另一處理。根據實施例的物品的製造方法在產品的性能、品質、產率和製造成本中的至少一個方面上優於習知的方法。
雖然已參照示例性實施例描述了本發明，但應理解， 本發明不限於公開的示例性實施例。所附申請專利範圍的範圍應被賦予最寬的解釋以包含所有這樣的變更方式以及等同的結構和功能。

Claims (11)

  1. 一種用於藉由使用模具在基板上形成壓印材料的圖案的壓印裝置，該裝置包括：複數個對準觀察儀；和控制單元，控制單元基於來自該複數個對準觀察儀的輸出控制該基板的壓射區域與該模具的對準，其中，該複數個對準觀察儀中的每一者輸出指示選自該壓射區域中的複數個第一標記中的一第一標記與選自該模具上的複數個第二標記中的一第二標記的相對位置的資訊，並且其中，該控制單元基於從該複數個對準觀察儀輸出的複數條資訊中排除了不正確資訊的資訊來控制該壓射區域與該模具的對準。
  2. 根據申請專利範圍第1項所述的壓印裝置，其中，該控制單元基於藉由處理從該各個對準觀察儀輸出的資訊獲取的訊號的對比度、失真和強度中的至少一者識別該不正確資訊。
  3. 根據申請專利範圍第1項所述的壓印裝置，其中，該複數個第一標記中的每一者包含第一粗檢標記和第一精檢標記，其中，該複數個第二標記中的每一者包含第二粗檢標記和第二精檢標記，其中，指示該相對位置的該資訊包含指示該第一粗檢標記與該第二粗檢標記的相對位置的第一資訊以及指示該第一精檢標記與該第二精檢標記的相對位置的第二資訊，並且其中，該控制單元基於該第一相對位置和該第二相對位置之間的差異識別該不正確資訊，該第一相對位置是基於該第一資訊獲取的該壓射區域與該模具，該第二相對位置是基於該第二資訊獲取的該壓射區域與該模具。
  4. 根據申請專利範圍第1項所述的壓印裝置，其中，藉由基於從該對準觀察儀輸出的資訊獲取指示用該對準觀察儀觀察的該第一標記與該第二標記的該相對位置的檢測結果，該控制單元基於從該複數個對準觀察儀輸出的該複數條資訊獲取複數個檢測結果，並且將導致與該複數個檢測結果的平均值相差超過預定基準的值的檢測結果的資訊識別為不正確資訊。
  5. 根據申請專利範圍第1項所述的壓印裝置，其中，該控制單元基於根據在該壓射區域與該模具的相對位置是第一相對位置的狀態下，從該對準觀察儀中的每一者輸出的資訊而獲取的該第一標記與該第二標記的相對位置，以及根據在該壓射區域與該模具的該相對位置是第二相對位置的狀態下，從該對準觀察儀中的每一者輸出的資訊而獲取的該第一標記與該第二標記的相對位置之間的差異來識別該不正確資訊。
  6. 根據申請專利範圍第1項所述的壓印裝置，其中，該控制單元控制選自該複數個對準觀察儀中的一對準觀察儀，使得該對準觀察儀觀察構成與關於該不正確資訊的第一標記和第二標記的一對不同的一對的第一標記和第二標記以產生資訊，並且藉由使用該資訊而非該不正確資訊來控制該壓射區域和該模具的對準。
  7. 根據申請專利範圍第1項所述的壓印裝置，其中，該控制單元控制從該複數個對準觀察儀中輸出排除該不正確資訊的資訊的對準觀察儀，使得該對準觀察儀重新觀察已被觀察的第一標記和第二標記，並且該控制單元基於排除了該不正確資訊的資訊和藉由重新觀察獲取的資訊控制該壓射區域和該模具的對準。
  8. 根據申請專利範圍第1項所述的壓印裝置，其中，當產生了該不正確資訊時，該控制單元基於排除了該不正確資訊的資訊以及與該基板不同的基板上的資訊來控制該壓射區域和該模具的對準，該資訊是使用該複數個對準觀察儀事先獲取。
  9. 根據申請專利範圍第8項所述的壓印裝置，其中，該事先獲取的資訊是對與該基板不同的該基板的複數個壓射區域之中的在設計上被部署於與壓射區域相同的位置中的壓射區域事先使用該複數個對準觀察儀獲取的資訊。
  10. 根據申請專利範圍第1項所述的壓印裝置，其中，當產生了該不正確資訊時，該控制單元基於排除了該不正確資訊的資訊和該基板的另一壓射區域上的資訊來控制該壓射區域和該模具的對準，該資訊是藉由使用該複數個對準觀察儀事先獲取。
  11. 一種物品的製造方法，包括以下步驟：藉由使用根據申請專利範圍第1至10項中的任一項所述的壓印裝置在基板上形成圖案；和處理在其上形成了該圖案的該基板。
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