專利名稱：刻印方法和刻印裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及刻印方法和對準(zhǔn)裝置。
背景技術(shù)：
近年來，例如，如Stephan Y. Chou 等人在 Appl. Phys. Lett. , Vol. 67, Issue 21,PP. 3114-3116(1995)中所描述的那樣，一種用于將設(shè)置在模具上的精細結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)印到諸如樹脂材料、金屬材料等被加工的構(gòu)件上的精細加工技術(shù)已經(jīng)發(fā)展起來，并引起了人們的注意。這種技術(shù)被稱之為納米刻印或者納米壓花，并提供幾個納米數(shù)量級的加工分辨能力。因此， 可以期待將這種技術(shù)用于代替諸如步進器、掃描器等光學(xué)曝光裝置，應(yīng)用于下一代半導(dǎo)體制造技木。進而，這種技術(shù)能夠在晶片的水平上實現(xiàn)三維結(jié)構(gòu)的同時處理。因此，這種技術(shù)很容易應(yīng)用于諸如光子晶體(photonic crystal)等光學(xué)器件等、以及諸如μ-TAS(微量全分析系統(tǒng))等生物芯片等的制造技術(shù)等各種各樣的領(lǐng)域。在這種利用納米刻印的圖案轉(zhuǎn)印技術(shù)中，例如，當(dāng)將該技術(shù)用于半導(dǎo)體制造技術(shù)等中時，以如下所述的方式將模具表面上的微細(精細)的結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)印到エ件(加工件)上。首先，在構(gòu)成エ件的作為將要被加工的構(gòu)件的基片(例如半導(dǎo)體晶片)上，形成可光致固化的樹脂材料的樹脂層。接著，將其上形成有具有所需要的凸/凹圖案的微細結(jié)構(gòu)的模具與エ件對準(zhǔn)，并且在模具與基片之間填充可紫外線(UV)固化的樹脂材料，接著通過紫外線照射，將可UV固化的樹脂材料固化。結(jié)果，模具上的微細結(jié)構(gòu)被轉(zhuǎn)印到樹脂層上。然后，通過作為掩模的樹脂層進行蝕刻等，以便在基片上形成模具的微細結(jié)構(gòu)。順便提及，半導(dǎo)體的制造中，必須進行模具與基片的(位置)對準(zhǔn)。例如，在半導(dǎo)體的加工規(guī)格不大于IOOnm的這種當(dāng)前的情況下，由裝置引起的對準(zhǔn)公差為幾個納米至幾十個納米。作為這種對準(zhǔn)方法，例如，U. S. Patent No. 6，696，220掲示了ー種對于兩個波長的光線，即，波長不同的第一和第二光線，采用不同的焦距的技術(shù)。在這種技術(shù)中，當(dāng)模具與基片之間的間隙是特定的值時，將設(shè)置在模具表面的標(biāo)記作為第一個波長的圖像形成于圖像拾取器件上，并且，將設(shè)置在基片表面的標(biāo)記作為第二個波長的圖像形成于相同的圖像拾取器件上。通過觀察模具表面的標(biāo)記和基片表面的標(biāo)記，實現(xiàn)模具與基片之間的在平面內(nèi)的對準(zhǔn)。順便提及，隨著進來對高清晰度精細加工的不斷提高的需要，要求改進上述納米刻印的轉(zhuǎn)印精度和轉(zhuǎn)印速度。但是，在U. S. Patent No. 6，696，220中掲示的對準(zhǔn)方法不總能滿足這種需求。即，U. S. Patent No. 6，696，220的對準(zhǔn)方法，在采用模具的標(biāo)記和基片的標(biāo)記進行平面內(nèi)的對準(zhǔn)時會導(dǎo)致以下的問題。
在采用納米刻印的圖案轉(zhuǎn)印中，不同于采用傳統(tǒng)的曝光器件的轉(zhuǎn)印(曝光)方法，如上面所述，必須在與エ件(將要被加工的構(gòu)件)接觸的情況下轉(zhuǎn)印設(shè)置在模具上的微細結(jié)構(gòu)。 在這種進行轉(zhuǎn)印的加工中，在轉(zhuǎn)印期間，在模具與エ件的光致固化樹脂材料接觸的過程中，模具與樹脂材料之間的接觸界面會處于不穩(wěn)定的狀態(tài)?；蛘撸谀＞吲cエ件上的光致固化樹脂材料相互接觸之前和之后，可以改變相對于用于對準(zhǔn)的測量和驅(qū)動的各種物理條件。本發(fā)明的發(fā)明人等認識到，對于在刻印加工中檢查對準(zhǔn)的控制條件，當(dāng)從模具與樹脂材料之間的非接觸狀態(tài)、經(jīng)由模具與樹脂材料之間的接觸狀態(tài)、到樹脂材料固化處理的期間內(nèi)控制條件不變時，存在產(chǎn)生不方便的可能性。例如，考慮通過觀察模具表面的標(biāo)記和基片表面的標(biāo)記來進行模具與基片的平面內(nèi)對準(zhǔn)的情況 。當(dāng)盡管在通過觀察獲得的測量結(jié)果中產(chǎn)生誤差、但是仍然在用于沒有誤差的情況的控制條件下進行對準(zhǔn)反饋控制吋，結(jié)果，有可能發(fā)生故障。

發(fā)明內(nèi)容
考慮到上述問題，本發(fā)明對于在刻印過程中的對準(zhǔn)改進了控制條件。本發(fā)明的特定的實施形式將在后面進行描述，根據(jù)本發(fā)明的第一個方面的刻印方法，其特征在于，在采用反饋控制的對準(zhǔn)過程中，一度停止或者中斷反饋控制。根據(jù)本發(fā)明的第二個方面的刻印方法，其特征在于，在刻印過程中，改變對于對準(zhǔn)的控制條件。(本發(fā)明的第一個方面)下面將具體描述根據(jù)本發(fā)明的第一個方面的刻印方法。根據(jù)本發(fā)明的第一個方面，提供ー種刻印方法，用于將設(shè)置在模具上的刻印圖案刻印到形成在基片上的圖案形成層上，所述刻印方法包括第一個步驟，在所述第一個步驟中，用反饋控制進行基片和模具之間的對準(zhǔn)；第二個步驟，在所述第二個步驟中，使模具和圖案形成層相互接觸；第三個步驟，在所述第三個步驟中，將圖案形成層固化；以及第四個步驟，在所述第四個步驟中，増大基片與模具之間的間隙，其中，所述刻印方法進ー步包括在第一個步驟與第二個步驟之間和/或在第二個步驟與第三個步驟之間停止反饋控制的步驟。本發(fā)明提供一種如下面所述地構(gòu)成的刻印方法、刻印裝置和對準(zhǔn)方法。本發(fā)明提供ー種刻印方法，用于通過利用反饋控制在模具與基片之間進行對準(zhǔn)，將設(shè)置到模具上的圖案刻印到施加到基片上的樹脂材料上，其中，所述刻印方法包括進行反饋控制的步驟，以便減少當(dāng)通過使模具與樹脂材料相互接觸來進行刻印時在模具與樹脂材料之間接觸的過程中所發(fā)生的反饋控制的故障。在本發(fā)明的刻印方法中，當(dāng)檢測出模具與樹脂材料之間的接觸時，在進行反饋控制的步驟中的操作可以是反饋控制的停止操作。當(dāng)模具和樹脂材料被置于它們之間的接觸位置的前方的預(yù)定位置處時，在進行反饋控制的步驟中的操作也可以是反饋控制的停止操作。在本發(fā)明的刻印方法中，在反饋控制停止之后，可以重新開始用于對準(zhǔn)的反饋控制。進而，在反饋控制停止之后且反饋控制重新開始之前，可以進行模具和基片的對向面之間的間隙的調(diào)整。在本發(fā)明的刻印方法中，當(dāng)檢測到模具與樹脂材料之間的接觸時，進行反饋控制步驟中的操作可以是反饋控制的開始操作。進而，當(dāng)使樹脂材料與模具接觸時，在進行反饋控制的步驟中的操作可以是通過改變初始控制參數(shù)來進行的反饋控制操作。當(dāng)檢測出模具與樹脂材料之間的接觸時，可以在反饋控制停止之后，進行控制參數(shù)的改變。在當(dāng)模具和樹脂材料被置于它們之間的接觸位置的前方的預(yù)定位置時、反饋控制停止之后，當(dāng)檢測出模具與樹脂材料之間接觸時，進行控制參數(shù)的改變。在本發(fā)明的刻印方法中，在反饋控制停止之后且控制參數(shù)改變之前，可以進行模具與基片的對向面之間的間隙的調(diào)整。 在本發(fā)明的刻印方法中，控制參數(shù)可以是用于進行對于平面內(nèi)方向的對準(zhǔn)的位置測量參數(shù)、用于進行模具與基片之間的距離調(diào)整的距離測量參數(shù)、以及用進行模具與基片之間的對準(zhǔn)操作的驅(qū)動控制參數(shù)中的任何ー種。在本發(fā)明的刻印方法中，模具與樹脂材料之間的接觸的檢測可以通過反饋控制中的觀察圖像的灰度的變化來進行。模具與樹脂材料之間的接觸的檢測，可以通過在反饋控制中作用到模具或者基片上的壓カ的變化來進行。進而，模具與樹脂材料之間的接觸的檢測，可以通過在反饋控制中模具與基片之間的距離的測量結(jié)果的變化來進行。在本發(fā)明中，用于將設(shè)置在模具的加工表面上的圖案刻印到施加到基片上的樹脂材料上的刻印裝置，包括接觸檢測機構(gòu)，用于檢測模具與樹脂材料之間的接觸；加エ控制機構(gòu)，用于使位置控制機構(gòu)進行模具與基片之間的對準(zhǔn)，以便在模具與樹脂材料之間的接觸過程中，不會發(fā)生故障。所述加工控制機構(gòu)可以是用于當(dāng)接觸檢測機構(gòu)檢測出模具與樹脂材料之間的接觸時、停止反饋控制的控制機構(gòu)。加工控制機構(gòu)可以是用于當(dāng)模具和樹脂材料被置于它們的接觸位置的前方的預(yù)定位置時、停止反饋控制的控制機構(gòu)。所述加工控制機構(gòu)可以是用于在反饋控制停止之后重新開始用于對準(zhǔn)的反饋控制的控制機構(gòu)。所述加エ控制機構(gòu)可以是用于在反饋控制停止之后且反饋控制重新開始之前、控制模具和基片的對向面之間的間隙的控制機構(gòu)。所述加工控制機構(gòu)可以是用于當(dāng)接觸檢測機構(gòu)檢測出模具與樹脂材料之間的接觸時、開始反饋控制的控制機構(gòu)。所述加工控制機構(gòu)可以是用于當(dāng)接觸檢測機構(gòu)檢測出模具與樹脂材料之間的接觸時、通過改變反饋控制中的初始控制參數(shù)來進行反饋控制的控制機構(gòu)。所述加工控制機構(gòu)可以是這樣的機構(gòu)，即，所述機構(gòu)用于進行控制，以便當(dāng)檢測出模具與樹脂材料之間的接觸時，在反饋控制停止之后，改變控制參數(shù)。所述加工控制機構(gòu)可以這樣的機構(gòu)，即，所述機構(gòu)用于進行控制，以便在當(dāng)模具和樹脂材料被置于它們的接觸位置的前方的預(yù)定位置時、反饋控制停止之后，當(dāng)檢測出模具與樹脂材料之間的接觸吋，改變控制參數(shù)。所述加工控制機構(gòu)可以是用于在控制參數(shù)被改變之后重新開始用于對準(zhǔn)的反饋控制的控制機構(gòu)。所述加工控制機構(gòu)可以是用于在反饋控制停止之后且控制參數(shù)被改變之前、進行模具和基片的對向面之間的間隙的控制的控制機構(gòu)。在本發(fā)明中，兩個構(gòu)件的對準(zhǔn)方法包括對向地配置與流體材料接觸的第一構(gòu)件和第二構(gòu)件；通過反饋控制進行第一構(gòu)件與第二構(gòu)件之間的對準(zhǔn)；以及，利用關(guān)于第一構(gòu)件與流體材料之間的接觸的信息，停止反饋控制或者改變反饋控制中的控制條件。(本發(fā)明的第二個方面)
根據(jù)本發(fā)明的第二個方面，提供ー種刻印方法，用于將設(shè)置在模具上的刻印圖案轉(zhuǎn)印到介于模具與基片之間的圖案形成層上，所述刻印方法包括
檢測步驟，在所述檢測步驟中，在刻印圖案的轉(zhuǎn)印過程中，利用模具或者基片的位移、工作臺的轉(zhuǎn)矩、來自于模具或者基片的反射光的量中的至少ー項，檢測模具和圖案形成層的狀態(tài)；以及改變步驟，在所述改變步驟中，根據(jù)檢測步驟中的檢測值，改變所述工作臺的控制方法、驅(qū)動模式(driving profile)和控制參數(shù)中的至少ー項。本發(fā)明提供一種結(jié)構(gòu)如下所述的刻印裝置和刻印方法。本發(fā)明提供ー種刻印裝置，用于將模具上的圖案轉(zhuǎn)印到介于該模具與基片之間的樹脂材料上。所述刻印裝置包括工作臺，用于將模具和基片中的一個相對于另外ー個定位；控制部，用于控制所述工作臺；檢測機構(gòu)，用于借助施加到模具或者基片上的負荷、模具與基片之間的間隙、模具或者基片的位移、所述工作臺的轉(zhuǎn)矩、以及來自于模具或基片的反射光的量中的至少ー項，檢測在圖案轉(zhuǎn)印中模具和樹脂材料的狀態(tài)；以及用于根據(jù)由檢測機構(gòu)檢測出來的檢測值、改變工作臺的控制方法、工作臺的驅(qū)動模式和工作臺的控制參數(shù)中的至少ー項的機構(gòu)。在本發(fā)明的刻印裝置中，所述檢測機構(gòu)可以是這樣的機構(gòu)，即，該機構(gòu)用于借助模具與基片之間的間隙的變化檢測模具和樹脂材料的狀態(tài)，或者借助模具與基片之間的間隙直到該間隙被控制在恒定水平并處于穩(wěn)定的狀態(tài)為止的變化，檢測模具和樹脂材料的狀態(tài)。在本發(fā)明的刻印裝置中，所述檢測值可以包括微分系數(shù)的改變和ニ階微分系數(shù)的改變。微分系數(shù)的改變或ニ階微分系數(shù)的改變可以是其符號的改變。所述檢測機構(gòu)能夠檢測作為模具和樹脂材料的狀態(tài)的、由于施加到模具與樹脂材料之間的吸引力引起的狀態(tài)。在本發(fā)明的刻印裝置中，所述控制方法可以是反饋控制和正反控制(forwardbackcontrol)中的ー個或者兩者。驅(qū)動模式可以包括關(guān)于工作臺的加速度、速度、位置、驅(qū)動電壓、以及驅(qū)動電流中的任何ー個?？刂茀?shù)可以包括PID參數(shù)、前饋參數(shù)、和濾波器參數(shù)(filter parameter)中的任何一個。本發(fā)明提供ー種刻印方法，用于將模具的圖案轉(zhuǎn)印到介于模具與基片之間的樹脂材料上。該刻印方法包括檢測步驟，在該檢測步驟中，借助施加到模具或者基片上的負荷、模具與基片之間的間隙、模具或者基片的位移、工作臺的轉(zhuǎn)矩，以及來自于模具或者基片的反射光的量中的至少ー項，檢測在圖案轉(zhuǎn)印中模具和樹脂材料的狀態(tài)；以及改變步驟，在該改變步驟中，根據(jù)在檢測步驟中檢測出來的檢測值，改變工作臺的控制方法、工作臺的驅(qū)動模式和控制參數(shù)中的至少ー項。在本發(fā)明的刻印方法中，檢測值可以包括微分系數(shù)的變化和ニ階微分系數(shù)的變化。微分系數(shù)的變化或ニ階微分系數(shù)的變化可以是其符號的變化。模具和樹脂材料的檢測狀態(tài)是由施加到模具與樹脂材料之間的吸引力造成的。在本發(fā)明的刻印方法中，可以在模具和樹脂材料相互接觸之前和/或之后，或者在樹脂材料被固化之前和/或之后，改變控制方法、驅(qū)動模式、及控制參數(shù)中的至少ー項。在該刻印方法中，相對于模具的平面內(nèi)方向的每ー個軸，可以改變不同的控制方法和不同的控制參數(shù)中的ー項或者兩者。
本發(fā)明提供ー種刻印方法，包括間隙減小步驟，在該間隙減小步驟中，在樹脂材料介于模具和基片之間的狀態(tài)下，減小模具與基片之間的間隙；固化步驟，在該固化步驟中，在間隙減小步驟之后，將樹脂材料固化，并且將設(shè)置在模具上的圖案轉(zhuǎn)印到樹脂材料上。在間隙減小步驟中，在按時基(on a time base)檢測包括施加到模具和基片之間的壓力的負荷的同時，使與模具和基片在垂直于它們的對向面的方向上的運動相關(guān)的控制條件在隨著減小間隙而負荷增加的狀態(tài)和隨著減小間隙而負荷減小的狀態(tài)之間改變。根據(jù)本發(fā)明，對于刻印加工可以更適當(dāng)?shù)剡M行對準(zhǔn)控制。通過下面結(jié)合附圖對本發(fā)明的優(yōu)選實施形式的描述，本發(fā)明的這些和其他目的、 特征和優(yōu)點將會變得更加明顯。


圖I是用于說明根據(jù)本發(fā)明的刻印加工的流程圖。圖2是用于說明本發(fā)明的實施形式1-1中的刻印裝置的結(jié)構(gòu)的示意圖。圖3是用于說明本發(fā)明的實施形式1-1中的反饋控制操作順序的流程圖。圖4是用于說明在本發(fā)明的實施形式1-1中，在通過刻印進行圖案轉(zhuǎn)印的步驟中進行反饋控制操作的步驟的流程圖。圖5(a) ,5(b)、6和7分別是用于說明本發(fā)明的實施形式1_1中、對模具與樹脂材料之間的接觸(流體接觸)的檢測的曲線圖。圖8和9是用于說明在本發(fā)明的實施形式1-2 (圖8)和實施形式1-3 (圖9)中，在通過刻印進行圖案轉(zhuǎn)印的步驟中進行反饋控制操作的步驟的流程圖。圖10是用于說明本發(fā)明的實施形式1-3中模具與樹脂材料之間的接觸的檢測的一個例子的示意圖。圖11(a)和11(b)是用于說明在本發(fā)明的實施形式1_3中測量/驅(qū)動參數(shù)的改變的曲線圖。圖12是用于說明本發(fā)明的實施形式1-4中、在通過刻印進行圖案轉(zhuǎn)印的步驟中進行反饋控制操作的步驟的流程圖。圖13是用于說明本發(fā)明的實施形式2-1中相對于芯片進行刻印的步驟的流程圖。圖14(a)、14(b)和14(c)是用于說明在本發(fā)明的實施形式2_1中工作臺的控制的示意圖，其中，圖14(a)是控制框圖，圖14(b)是用于說明PI控制機構(gòu)的圖示，圖14(c)是表示時間圖的圖示。圖15是用于說明本發(fā)明的實施形式2-1中的刻印裝置的結(jié)構(gòu)的示意圖。圖16(a)和16(b)是用于說明本發(fā)明將要解決的問題的示意圖，其中，圖16(a)是控制框圖，圖16(b)是時間圖。圖17是表示本發(fā)明的實施形式2-2中的模具的透視圖。圖18是用于說明本發(fā)明的實施形式2-2中相對于芯片進行刻印的步驟的流程圖。圖19是用于說明本發(fā)明的實施形式2-2中的刻印的狀態(tài)的時間圖。圖20(a)、20(b)和20 (c)是用于說明本發(fā)明的實施形式2_3中的工作臺的控制的示意圖，其中，圖20(a)是控制框圖，圖20(b)是用于說明PI控制機構(gòu)的圖示，圖20(c)是時間圖。
具體實施例方式本發(fā)明是ー種刻印方法，用于將設(shè)置在模具上的圖案刻印到形成在基片上的圖案形成層上具體地說，所述刻印方法包括下述第一至第四個步驟第一個步驟在進行對準(zhǔn)控制的同時，進行基片與模具之間的對準(zhǔn)，第二個步驟使模具和圖案形成層相互接觸，第三個步驟將圖案形成層固化，以及第四個步驟増大基片與模具之間的間隙。在第二個步驟中，模具與圖案形成層之間的接觸，不僅是指模具和圖案形成層之間的直接接觸，也指它們之間通過脫模層的間接接觸。在后一種情況下，也可以將脫模層看作是包含在模具中。在第三個步驟中，可以利用諸如紫外線等光線或者利用熱進行圖案形成層的固化。在第四個步驟中進行的操作是所謂的脫模操作。在本發(fā)明中，為了防止在模具與基片之間的接觸過程中發(fā)生對準(zhǔn)控制的故障，刻印方法還包括一個步驟。具體地說，在第一個步驟和第二個步驟之間，和/或在第二個步驟與第三個步驟之間，刻印方法包括下面的步驟㈧或⑶(A)停止反饋控制的步驟，或者(B)改變用于進行對準(zhǔn)控制的工作臺的控制方法、驅(qū)動模式和控制參數(shù)中的至少ー項的步驟。下面，作為第一種實施形式和第二種實施形式，將描述作為其特征分別包括步驟(A)和步驟(B)的兩種實施形式。(第一種實施形式包括反饋控制步驟的刻印加工(方法)和刻印裝置)在本實施形式的刻印方法中，將設(shè)置在模具上的刻印圖案轉(zhuǎn)印到形成在基片上的圖案形成層上。具體地說，如圖I所示，所述刻印方法包括下面的第一至第四個步驟(a)至(d)(a)第一個步驟在進行反饋控制的同時、進行基片與模具之間的對準(zhǔn)(SI)，(b)第二個步驟使模具與圖案形成層相互接觸(S2)，(C)第三個步驟將圖案形成層固化(S3)，以及(d)第四個步驟増大基片與模具之間的間隙(S4)。在所述刻印方法中，在第一個步驟與第二個步驟之間和/或在第二個步驟與第三個步驟之間，停止反饋控制。在反饋控制在第一個步驟與第二個步驟之間被停止的情況下，在反饋控制停止之后，模具與圖案形成層相互接觸。從而，在模具與圖案形成層之間接觸的過程中產(chǎn)生位置測量信息誤差的情況下，不進行反饋控制，從而，可以防止對于對準(zhǔn)控制操作的故障。順便提及，后面將分別參照圖3和圖2具體描述所述反饋控制和用于進行刻印加工的刻印裝置。在于上面所述的第一個步驟中進行基片與模具之間的對準(zhǔn)之后、停止反饋控制的狀態(tài)下，進行第二個步驟，之后，可以借助反饋控制進行基片與模具之間的對準(zhǔn)(如后面參照圖8具體的描述的那樣)。進而，在于第一個步驟中進行對準(zhǔn)之后、停止反饋控制的狀態(tài)下，進行第二個步驟，之后，也可以根據(jù)與第一個步驟中的反饋控制的控制參數(shù)不同的控制參數(shù)，利用反饋控制進行基片和模具的對準(zhǔn)(如后面參照圖12具體的描述的那樣)。順便提及， 在諸如所述反饋控制被一度停止的位置控制之后，代替與第一個步驟中的反饋控制的控制參數(shù)不同的控制參數(shù)，也可以根據(jù)與在第一個步驟中的反饋控制的測量參數(shù)不同的測量參數(shù)進行控制。所述測量參數(shù)可以包括用于計算距離的折射率和用于檢測位置的灰度(級)值的閾值。在反饋控制在第二個步驟與第三個步驟之間被停止的情況下，與上面所述的情況類似，可以例如通過在模具與圖案形成層之間的接觸的檢測之后立即停止反饋控制，可以防止發(fā)生故障。在于第二個步驟中使模具與圖案形成層相互接觸之后、停止反饋控制的狀態(tài)下，基片與模具之間的間隙減小，之后，可以通過反饋控制進行基片與模具之間的對準(zhǔn)(如后面參照圖4具體描述的那樣)。進而，在于第二個步驟中使模具與圖案形成層相互接觸之后、停止反饋控制的狀態(tài)下，基片與模具之間的間隙減小，之后，也可以利用根據(jù)與第一個步驟中的反饋控制的控制參數(shù)不同的控制參數(shù)的反饋控制，進行基片與模具之間的對準(zhǔn)(如后面參照圖9所描述的那樣)。這里，反饋控制指的是為了確定模具與基片之間的相對位置關(guān)系而關(guān)于所謂的對準(zhǔn)的控制。進而，對準(zhǔn)指的是對于模具與基片之間在平面內(nèi)的方向上的位置關(guān)系的位置調(diào)整、或者對于模具與基片之間的間隙的位置調(diào)整。對于這些對準(zhǔn)(位置調(diào)整)，可以進行反饋控制。在本實施形式中，代替反饋控制，也可以采用其它對準(zhǔn)控制，例如前饋控制。在上面描述的第二個步驟中，可以適宜地檢測模具與圖案形成層之間的接觸。所述基片可以包括例如石英、玻璃、硅晶片等，但是沒有特定的限制。圖案形成層可以例如包括光致固化材料。本發(fā)明提供一種適合于所謂光學(xué)刻印的加工，但是，也可以應(yīng)用于采用熱塑性樹脂材料的熱刻印。模具設(shè)有具有凸/凹結(jié)構(gòu)的刻印圖案。所述模具例如由石英形成。在有些情況下，在模具的表面上，涂布作為脫模劑的含氟樹脂材料的層。在本發(fā)明中，在采用這種脫模劑的情況下，該脫模劑被認為包括在模具中。從而，第二個步驟不僅包括模具與圖案形成層之間的直接接觸的情況，也包括在它們之間經(jīng)由脫模劑接觸的情況。在第三個步驟中圖案形成層的固化，例如，借助紫外線照射等來進行。還是在固化圖案形成層的過程中，優(yōu)選地，在模具與基片之間進行位置控制(在這種情況下，位置控制不局限于反饋控制，也可以是平面內(nèi)的位置控制和間隙控制中的ー個或者兩者)。在第四個步驟，通過增大基片與模具之間的間隙，將固化的圖案形成層與模具相互分離。在第四個步驟中，可以適宜地確定要從基片和模具中的一個或者兩者移開的對象。本發(fā)明也可以應(yīng)用于通過使用比基片小的模具進行多個刻印加工操作、在整個大尺寸的基片上形成刻印圖案的方法(分步重復(fù)方法)。
本實施形式中的刻印裝置，作為執(zhí)行上述刻印加工的機構(gòu)，包括以下部分模具保持部，用于保持模具；基片保持部，用于保持基片；位置控制部，用于借助反饋控制，控制被模具保持部保持的模具與被基片保持部保持的基片之間的位置關(guān)系；以及接觸檢測部，用于檢測基片上的圖案形成層與模具之間的接觸。在本實施形式的刻印裝置中，在由位置控制部進行的反饋控制停止之后，模具保持部和基片保持部相對移動，以便使圖案形成層與模具相互接觸?；蛘?，在接觸檢測部檢測出圖案形成層與模具之間的接觸之后，停止反饋控制。通過采用上述刻印方法，可以提供ー種構(gòu)件。具體地說，制備一個經(jīng)受上述刻印加エ的基片，并經(jīng)由作為掩模的圖案形成層經(jīng)受蝕刻，在所述圖案形成層上轉(zhuǎn)印有上面所述的刻印圖案。按照這種方式，對基片進行加工，以便獲得具有所需要的圖案形狀的構(gòu)件。所述構(gòu)件的例子可以包括設(shè)有微細的流路的生物芯片和半導(dǎo)體芯片。在本實施形式中，也可以不設(shè)置上述接觸檢測部，而通過刻印裝置的操作時間知道有關(guān)接觸的信息。例如，在開始刻印操作的時刻，收集有關(guān)模具與基片之間的距離、樹脂材料(圖案形成層)的厚度、模具與基片之間的間隙的信息。當(dāng)能夠知道在間隙增大的過程中的速度時，可以知道在某一時刻模具是否接觸樹脂材料。從而，也可以將刻印裝置構(gòu)造成包括模具保持部、基片保持部和位置控制部，其中，模具保持部和基片保持部相對移動，使得在由位置控制進行的反饋控制被停止之后圖案形成層與模具相互接觸，或者，其中，在圖案形成層與模具相互接觸之后，將位置控制停止。(第二種實施形式)下面描述本實施形式中的刻印方法。首先，將描述在模具與基片之間對準(zhǔn)的過程中產(chǎn)生的問題。圖16(a)和16(b)是用于說明刻印狀態(tài)的示意圖。圖16(a)是框圖。如圖16(a)所示，將來自于模型器(profiler)的信號輸入控制機構(gòu)，并將來自于控制機構(gòu)的輸出輸入到要被控制的對象中。圖16(b)是時間圖，其中，表示出在使基片接近于模具、且樹脂材料與模具接觸并且被UV固化并從模具上脫模的刻印過程中的Z-位置模式。點Z = O是模具與基片完全相互接觸時的位置。因為樹脂材料的存在，在本模式中，在z例如為IOOnm的位置，運動停止。在圖16(b)中，(I)是模具與基片上的樹脂材料未相互接觸的區(qū)域；(2)至(5)是模具與(液體)樹脂材料相互接觸的區(qū)域；
(6)是樹脂材料被UV照射固化的區(qū)域；(7)是將模具從樹脂材料上分離的區(qū)域；(8)是模具從接觸位置退回的位置。這里，作為參考，將在傳統(tǒng)的刻印加工過程中作用到模具上的負荷作為負荷I。在這種情況下，樹脂材料具有高的粘度，從而，從模具與樹脂材料接觸的區(qū)域(2)起依據(jù)Z-位置施加排斥力。工作臺的控制參數(shù)在比例分量Kp下是恒定的。但是，在近來的半導(dǎo)體制造過程中，加工規(guī)格很小，從而，模具與基片之間的間隙被降低到幾十個納米。因此，嘗試采用 低粘度的樹脂材料，以便降低加壓力。在這些情況下，當(dāng)詳細地測量負荷時，發(fā)現(xiàn)會導(dǎo)致諸如產(chǎn)生負荷2的現(xiàn)象。
具體地說，當(dāng)所述負荷處于模具與樹脂材料接觸的狀態(tài)下時，會發(fā)生三種情況
(I)、⑵和⑶(I)即使當(dāng)模具和樹脂材料相互接觸時、負荷也不會改變的情況，(2)在模具與基片之間施加排斥力的情況，以及(3)在模具與基片之間施加吸引力的情況。直到將所述間隙控制在恒定的大小以便處于穩(wěn)定狀態(tài)為止，負荷不僅隨著模具與基片之間的間隙的變化而變化，而且隨著時間而改變。所述負荷不僅依賴于樹脂材料的成分、粘度、厚度、密度、接觸面積等而發(fā)生改變，而且也依賴于模具的表面狀態(tài)、圖案的形狀等發(fā)生改變。因此，在利用相同的控制參數(shù)控制模具和基片的情況下，會導(dǎo)致發(fā)生位置誤差的增大和設(shè)定時間的增加。進而，在有些情況下，控制是不穩(wěn)定的，有時候模具的圖案或者基片會破裂。在本實施形式中，考慮到上述問題，提供ー種刻印裝置和方法，所述裝置和方法，通過改變與模具和基片相關(guān)的控制條件中的至少ー項，能夠改進模具與基片之間的對準(zhǔn)精度，其中，所述與模具和基片相關(guān)的控制條件依賴于模具和樹脂材料的狀態(tài)，所述模具和樹脂材料的狀態(tài)根據(jù)在圖案轉(zhuǎn)印中模具與基片之間的間隙的改變而變化。更具體地說，通過根據(jù)介于模具與基片之間的樹脂材料的狀態(tài)，改變諸如工作臺控制方法、工作臺驅(qū)動模式和工作臺控制參數(shù)等控制條件中的至少ー個條件，消除由于施加到模具與基片之間的負荷的改變產(chǎn)生的有害的影響。因此，在本實施形式中，可以具體地如下面所述地構(gòu)成刻印方法和刻印裝置。在第二種實施形式中，用于將設(shè)于模具上的刻印圖案轉(zhuǎn)印到介于模具與基片之間的圖案形成層上的刻印方法，其特征在于，包括檢測模具的狀態(tài)的檢測步驟；借助施加到模具或者基片上的負荷、模具與基片之間的間隙、模具或者基片的位移、工作臺的轉(zhuǎn)矩、以及來自于模具或者基片的反射光的量中的至少ー項檢測在刻印圖案轉(zhuǎn)印的過程中模具和圖案形成層的狀態(tài)的檢測步驟；以及根據(jù)在檢測步驟中檢測出來的檢測值、改變工作臺控制方法、工作臺驅(qū)動模式和工作臺控制參數(shù)中的至少ー項的步驟。對于上述步驟，還可以添加以下步驟位置控制步驟，用于進行在模具與基片之間的對準(zhǔn)控制， 接觸步驟，用于使模具和圖案形成層相互接觸，固化步驟，用于固化圖案形成層，增大模具與基片之間的間隙的步驟，以及在位置控制步驟與接觸步驟之間和/或在接觸步驟與固化步驟之間、停止在位置控制步驟中的對準(zhǔn)控制的步驟。用于實施上述刻印方法的刻印裝置，被用于將模具上的圖案轉(zhuǎn)印到介于模具與基片之間的樹脂材料上，并且包括工作臺，用于將模具和基片中的ー個相對于其中的另外ー個定位，
控制部，用于控制所述工作臺，檢測機構(gòu)，用于借助施加到模具或者基片上的負荷、模具與基片之間的間隙、模具或者基片的位移、工作臺的轉(zhuǎn)矩、和來自于模具或者基片的反射光的量中的至少ー項，檢測模具和樹脂材料的狀態(tài)，以及
用于根據(jù)由檢測機構(gòu)檢測出來的檢測值改變工作臺控制方法、工作臺驅(qū)動模式、工作臺控制參數(shù)中的至少ー項的裝置。作為控制方法，可以采用反饋控制和正反控制中的一個或者它們兩者。借助上述結(jié)構(gòu)，根據(jù)模具和樹脂材料的狀態(tài)，特別是根據(jù)發(fā)生由于改變上面描述的控制條件中的至少ー個所引起的施加到模具和基片之間的負荷從排斥力改變?yōu)槲Χ兓臉渲牧系臓顟B(tài)，消除上述不利的影響。進而，在本實施形式中，所述刻印方法可以具體的如下所述地構(gòu)成。借助施加到模具或者基片上的負荷、模具與基片之間的間隙、模具或者基片的位移、工作臺轉(zhuǎn)矩、和來自于模具或者基片的反射光的量中的至少ー項，檢測在圖案轉(zhuǎn)印中模具和樹脂材料的狀態(tài)。在這種情況下，可以采用這樣的結(jié)構(gòu)在所述結(jié)構(gòu)中，可以借助模具與基片之間的間隙的變化檢測出模具和樹脂材料的狀態(tài)，或者可以借助將模具與基片之間的間隙控制在恒定的大小，直到使該間隙處于穩(wěn)定狀態(tài)為止的變化檢測出模具和樹脂材料的狀態(tài)。然后，根據(jù)檢測值，改變工作臺控制方法、工作臺驅(qū)動模式和工作臺控制參數(shù)中的至少ー項。進而，借助上述結(jié)構(gòu)，根據(jù)模具和樹脂材料的狀態(tài)，特別是，根據(jù)由于通過改變上面描述的控制條件中的至少ー項所引起的施加到模具和基片之間的負荷從排斥力改變到吸引力而變化的樹脂材料的狀態(tài)，消除上述不利的影響。本實施形式的刻印方法被構(gòu)造成包括在樹脂材料介于模具與基片之間的狀態(tài)下，減小模具與基片之間的間隙的步驟；以及在減小間隙的步驟之后，將樹脂材料固化并且將設(shè)置在模具上的圖案轉(zhuǎn)印到樹脂材料上的步驟。進而，在間隙減小步驟中，在按時基檢測包括施加到模具與基片之間的壓カ的負荷的同時，使與模具和基片在垂直于該模具和基片的對向面的方向上的運動相關(guān)的控制條件在負荷隨著減小間隙而增大的狀態(tài)與負荷隨著減小間隙而減小的狀態(tài)之間改變。借助上述結(jié)構(gòu)，可以避免由于在模具與基片之間的間隙減小時，在施加到模具與基片之間的負荷從排斥力變化到吸引力的瞬間，模具與基片之間的接觸而導(dǎo)致的破裂等的發(fā)生。下面將具體地描述本發(fā)明的實施形式。(實施形式1-1)下面將描述根據(jù)本發(fā)明的刻印裝置和刻印方法。圖2是用于說明本實施形式的刻印裝置的結(jié)構(gòu)的示意圖。參照圖2，刻印裝置包括殼體101、工作臺102、基片保持部103、基片104、光致固化樹脂材料105、在加工表面具有圖案的模具106、模具保持部107、測カ傳感器108、觀測設(shè)備109和110、UV光源111、分配器(dispenser) 112、處理控制電路(機構(gòu))113、施加控制電路114、位置檢測電路(機構(gòu))115、曝光量控制電路116、壓カ檢測電路117、以及位置控 制電路(機構(gòu))118。如圖2所示，在本實施形式的刻印裝置中，模具106和基片104相互對向地配置。模具106是在其面對基片104的表面上具有所需要的凸/凹(不均勻)圖案的透明構(gòu)件，并經(jīng)由模具保持部107、測カ傳感器108以及ー個構(gòu)件連接到殼體101上。用于模具106的材料可以適宜地從諸如石英、藍寶石、Ti02、SiN等透明材料中選擇。在模具106的基片側(cè)的表面，一般可以利用含氟硅烷偶聯(lián)劑等進行脫模處理。觀測設(shè)備109由光源、透鏡系統(tǒng)和圖像拾取器件構(gòu)成，并獲得作為圖像的模具106與基片104之間的信息。觀測設(shè)備110由光源、透鏡系統(tǒng)和圖像拾取器件構(gòu)成，并獲得由模具106與基片104的對向面之間的間隙得到的干渉光譜。在殼體101的面對模具106的背面的部分，設(shè)置UV光源111?；?04經(jīng)由基片保持部103安裝到工作臺102上。工作臺102相對于六個軸(x、y、z、Θ、α、β)具有六個可動方向，并被固定到殼 體101上。分配器112經(jīng)由ー個構(gòu)件被安裝到殼體101上，以便可以在任何位置將光致固化樹脂材料施加到基片上。處理控制電路(機構(gòu))113對施加控制電路114、位置檢測電路(機構(gòu))115、曝光量控制電路116、壓カ檢測電路117、和位置控制電路(機構(gòu))118提供指令，以便執(zhí)行刻印加工。進而，與此同時，處理控制電路113從這些電路接受輸出數(shù)據(jù)，以便控制整個加工。施加控制電路114控制分配器112，以便將光致固化樹脂材料105施加到基片104上。位置檢測電路115進行由觀測設(shè)備109獲得的圖像的圖像處理、以及由觀測設(shè)備110獲得的波形的分析，以便確定相對于轉(zhuǎn)印表面的水平方向(XY方向)而言模具106與基片104之間的在平面內(nèi)的位置關(guān)系以及它們之間的間隙。曝光量控制電路116控制UV光源111，以便進行曝光。壓カ檢測電路117由測カ傳感器108的檢測信號和將要被加工的部分的面積計算施加到模具106和基片104之間的壓力。位置控制電路控制工作臺102，使得模具106和基片104能夠滿足所需要的位置關(guān)系。順便提及，各個機構(gòu)(裝置)的配置和方法并不局限于本實施形式中的配置和方法，也可以包括其它結(jié)構(gòu)，例如，代替移動基片104而移動模具106的結(jié)構(gòu)。下面將描述本實施形式中通過刻印進行的圖案轉(zhuǎn)印步驟。首先，利用分配器112向基片104上施加光致固化樹脂材料105，以便形成圖案形成層。接著，將模具106和其上施加了光致固化樹脂材料105的基片104相互對向地配置，在利用觀測設(shè)備109和110調(diào)整模具106與基片104之間的位置關(guān)系的同時，在它們之間的間隙中，擴展并填充樹脂材料。在這種狀態(tài)下，借助壓カ檢測電路117檢測施加到模具106與基片104之間的壓力。接著，利用從UV光源111發(fā)射的UV光線照射基片104與模具106之間的樹脂材料，以便將其固化。最后，將基片104和模具106相互分離，以便將固化的樹脂材料從模具106上釋放。經(jīng)過上述步驟，模具106的表面凸/凹圖案作為刻印圖案被轉(zhuǎn)印到基片104上的樹脂材料層上。下面將詳細描述在模具106與基片104之間的對準(zhǔn)步驟和圖案轉(zhuǎn)印步驟。
通過利用觀測設(shè)備109觀察模具106上的對準(zhǔn)標(biāo)記和基片104上的對準(zhǔn)標(biāo)記，進行模具106與基片104之間的對準(zhǔn)。位置檢測電路115進行圖像處理，用于通過對于由觀測設(shè)備109獲得的圖像的灰度(級)值設(shè)置閾值，檢測對準(zhǔn)標(biāo)記的位置，以便檢測出模具106與基片104之間在平面內(nèi)位置關(guān)系。通過觀察從觀測設(shè)備110發(fā)射出來的寬頻帶的光在模具106與基片104之間的干渉，進行模具106與 基片104之間的間隙的測量。用于發(fā)射寬頻帶的光的光源的例子可以包括鹵素光源、氙光源等。在位置檢測電路115中，利用由觀測設(shè)備110獲得的干渉波，由模具106與基片104之間的空間折射率等計算該間隙。在本發(fā)明中，模具106與基片104之間的間隙的測量方法并不局限于這種方法。例如，代替寬頻帶光源，也可以利用諸如激光、LED等窄頻帶光源。圖3是用于說明在對準(zhǔn)步驟中反饋控制操作順序的圖示。在步驟Sl-I中，對準(zhǔn)反饋控制開始。在步驟S1-2中，測量模具106與基片104之間的位置關(guān)系。接著，在步驟S1-3中，判斷測量值與目標(biāo)值之間的差是否處于基準(zhǔn)值內(nèi)。當(dāng)該差不位于基準(zhǔn)值內(nèi)時，進行步驟S1-4中的基片位置控制。之后，再次進行步驟S1-2中的測量。當(dāng)所述差位于基準(zhǔn)值內(nèi)時，在步驟S1-5中結(jié)束對準(zhǔn)反饋控制。這種反饋控制可以用于模具與基片之間在平面內(nèi)的對準(zhǔn)、和與模具與基片之間的間隙相關(guān)的對準(zhǔn)中的ー個或兩者。圖4是流程圖，用于說明在用于將設(shè)于模具上的圖案刻印(轉(zhuǎn)印)到施加在基片上的樹脂材料上的圖案轉(zhuǎn)印處理中，進行反饋控制的步驟。在步驟S2-1中，開始圖案轉(zhuǎn)印處理。在這種狀態(tài)下，將光致固化樹脂材料105施加到基片104上，并且模具106不與(液體)樹脂材料105接觸。在步驟S2-2中，開始對準(zhǔn)反饋控制。接著，在步驟S2-3中，檢測模具106與樹脂材料105的接觸，然后，在步驟S2_4中，停止對準(zhǔn)反饋控制。在對準(zhǔn)反饋控制停止之后，在步驟S2-5中，驅(qū)動工作臺102以使模具106與基片104以一定的距離相互接近，以便進行在模具106與基片104的對向面之間的間隙的調(diào)整。在光致固化樹脂材料105接觸到模具106并且結(jié)束流體狀態(tài)(控制轉(zhuǎn)變狀態(tài))之后，在步驟S2-6中，重新開始對準(zhǔn)反饋控制。在對準(zhǔn)反饋控制結(jié)束之后，在步驟S2-7中，利用從UV光源發(fā)射的UV光線將光致固化樹脂材料105固化。在步驟S2-8中，將模具106從固化的樹脂材料105上釋放，然后，在步驟S2_9中，結(jié)束圖案轉(zhuǎn)印處理。借助這些步驟，可以進行對準(zhǔn)反饋控制，以便能夠減少在模具106與基片104之間接觸的過程中發(fā)生的反饋控制故障，從而確?？逃〉倪M行。當(dāng)模具106滿足對于由于模具106與光致固化樹脂材料10之間的接觸引起的位置偏差所要求的精度時，也可以采用這樣的步驟，即，在接觸之后，不進行對準(zhǔn)反饋控制就將光致固化樹脂材料105固化。在某些情況下，折射率由于基片104與模具106之間的物質(zhì)(樹脂材料)改變成另ー種物質(zhì)而改變，使得在接觸之前和之后不能進行精確的間隙測量，從而導(dǎo)致難以進行精確的反饋控制。但是，通過只在接觸之后進行對于間隙的對準(zhǔn)反饋控制，可以消除這種困難。圖5 (a)和5(b)是用于說明用于檢測模具106與光致固化樹脂材料105之間的接觸的方法的曲線圖。圖5(a)是表示在位置檢測電路115中由觀測設(shè)備109獲得的圖像的特定區(qū)域中的灰度值(級)的曲線圖。在這種情況下，灰度值為Gp圖5(b)是表示灰度值G1隨著時間的變化的曲線圖。當(dāng)模具106接觸到光致固化樹脂材料105吋，反射率變化，從而，如圖5 (b)所示，灰度值從G1不連續(xù)地變化到G2。因而，在灰度值不連續(xù)的改變的時刻T1，作出模具106和光致固化樹脂材料105相互接觸的判斷。如上所述，通過利用灰度值隨時間的變化，可以構(gòu)成接觸檢測機構(gòu)。下面，將描述用于檢測模具106與光致固化樹脂材料105之間的接觸的接觸檢測機構(gòu)的另ー種結(jié)構(gòu)。圖6是表示在模具106與光致固化樹脂材料105相互接觸之前和之后，在模具106與基片104之間的間隙(間距)的測量結(jié)果隨時間的變化的曲線圖。在圖6所示的時刻T2,間隙值不連續(xù)地改變。這是因為，由于模具106與光致固化樹脂材料105的接觸，用于測量的光的光路中的折射率從空氣的折射率變化到光致固化樹脂材料105的折射率。盡管實際的折射率被改變，但是，用于計算間隙的折射率并沒有改變，從而，當(dāng)模具106與光致固化樹脂材料105相互接觸吋，間隙測量值不連續(xù)地改變。從而，判斷為在間隙值不連續(xù)地改變的時刻T2，模具106與光致固化樹脂材料105相互接觸。下面描述用于檢測模具106與光致固化樹脂材料105之間的接觸的接觸檢測機構(gòu)
的另ー種結(jié)構(gòu)。圖7是表示由壓カ檢測電路117測量的施加到模具106與基片104之間的壓カ隨著時間的變化的曲線圖。如圖7所示，直到測量時刻達到時刻T2為止一直保持恒定的壓力，在時刻T3發(fā)生變化。這是因為模具106接觸到光致固化樹脂材料105。從而，判斷為模具106與光致固化樹脂材料105在壓カ變化的時刻T3相互接觸。在本發(fā)明中，即使在不同于接觸檢測機構(gòu)的上面描述的三種結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)中，也可以應(yīng)用能夠檢測模具106與光致固化樹脂材料105之間的接觸的機構(gòu)或方法。在本實施形式中，在模具和基片104之間的對準(zhǔn)過程中，與模具106與光致固化樹脂材料105之間的接觸的檢測同時，停止用于對準(zhǔn)的反饋控制。通過這種操作，可以減少在模具106與基片104之間接觸的過程中，在轉(zhuǎn)變期間的對準(zhǔn)操作的故障的發(fā)生。結(jié)果，可以進行能夠減少模具和基片的破損的高速加工。關(guān)于模具106與基片104之間的對準(zhǔn)的這種裝置結(jié)構(gòu)并不局限于本實施形式中的結(jié)構(gòu)，也可以采用能夠進行模具106與基片104之間的對準(zhǔn)的其它方法。(實施形式1-2)下面，描述本實施形式中的刻印方法和刻印裝置。本實施形式與實施形式1-1之間的差別僅在于圖案轉(zhuǎn)印過程中的操作順序，從而，只描述圖案轉(zhuǎn)印過程。
圖8是流程圖，用于說明為了刻印設(shè)置在模具上的圖案，在圖案轉(zhuǎn)印處理中進行反饋控制的步驟。在步驟S3-1中，開 始圖案轉(zhuǎn)印處理。在這種狀態(tài)下，將光致固化樹脂材料105施加到基片104上，模具106不與(液態(tài))樹脂材料105接觸。在步驟S3-2中，開始對準(zhǔn)反饋控制。接著，在步驟S3-3中，當(dāng)模具和施加到基片104上的光致固化樹脂材料105被置于它們之間的接觸位置的前方的預(yù)定位置時，停止反饋控制。在反饋控制停止之后，在步驟S3-4中，驅(qū)動工作臺102，使得模具106與基片104相互靠近，以便進行模具106與基片104的對向面之間的間隙調(diào)整(間隙控制)。即，在后面進行的步驟S3-6中重新開始對準(zhǔn)反饋控制之前，進行間隙調(diào)整(間隙控制)。接著，在步驟S3-5中，檢測模具106與樹脂材料105的接觸，然后，在步驟S3_6中，重新開始對準(zhǔn)反饋控制。在結(jié)束對準(zhǔn)反饋控制之后，在步驟S3-7中，利用來自于UV光源的UV光的照射，將光致固化樹脂材料105固化。在步驟S3-8中，將模具106從光致固化樹脂材料105釋放，然后在步驟S3_9中，結(jié)束圖案轉(zhuǎn)印處理。在本實施形式中，在模具與基片104之間的對準(zhǔn)中，在模具106與光致固化樹脂材料105之間接觸的過程中，事先停止用于對準(zhǔn)的反饋控制。然后，在對接觸的檢測之后，重新開始反饋控制。通過這種操作，可以減少在模具106與基片104之間接觸的過程中，對準(zhǔn)操作故障的發(fā)生。結(jié)果，可以進行能夠減少模具和基片的破損的高速的處理。(實施形式1-3)下面，描述本實施形式中的刻印方法和刻印裝置。本實施形式與實施形式1-1之間的差別僅在于在圖案轉(zhuǎn)印處理中的操作順序，因此將只描述圖案轉(zhuǎn)印處理。圖9是流程圖，用于說明為了刻印設(shè)置在模具上的圖案，在圖案轉(zhuǎn)印處理中進行反饋控制的步驟。在步驟S4-1中，開始圖案轉(zhuǎn)印處理。在這種狀態(tài)下，將光致固化樹脂材料105施加到基片104上，并且，模具106不與(液態(tài))樹脂材料105接觸。在步驟S4-2中，開始對準(zhǔn)反饋控制。接著，在步驟S4-3中，在檢測到模具106與光致固化樹脂材料105的接觸時，在步驟S4-4中，停止對準(zhǔn)反饋控制。在反饋控制停止之后，在步驟S4-5中，驅(qū)動工作臺102，使模具106與基片104以一定的距離相互接近，以便進行模具106與基片104的對向面之間的間隙調(diào)整。在模具106與光致固化樹脂材料105之間的接觸轉(zhuǎn)變狀態(tài)結(jié)束之后，在步驟S4_6中，改變對準(zhǔn)反饋控制的測量/控制參數(shù)，然后，在步驟S4-7中，重新開始對準(zhǔn)反饋控制。在對準(zhǔn)反饋控制結(jié)束之后，在步驟S4-8中，利用來自于UV光源的UV光的照射將光致固化樹脂材料105固化。在步驟S4-9中，將模具106從固化的樹脂材料105上脫摸，然后，在步驟S4-10中，結(jié)束圖案轉(zhuǎn)印處理。順便提及，在模具106滿足對于通過與光致固化樹脂材料105接觸引起的位置偏差所要求的精度的情況下，也可以在接觸之后只進行測量，而不進行反饋控制。下面，將參照圖5 (a)和5 (b)，作為測量/控制參數(shù)變化的例子，描述對于平面內(nèi)的對準(zhǔn)的位置測量參數(shù)的改變。如上面所述，圖5(a)是表示在在位置檢測電路115中利用觀測設(shè)備109獲得的圖像的特定區(qū)域內(nèi)的灰度值的曲線圖，圖5(b)是表示在該區(qū)域內(nèi)灰度值隨時間的變化的曲線圖。當(dāng)模具106接觸到光致固化樹脂材料105時，如圖5(b)所示，在該區(qū)域內(nèi)的灰度值從G1變化到G2。 從而，通過模具106與光致固化樹脂材料105的接觸，灰度值作為整體發(fā)生變化，使得在某些情況下對標(biāo)記的檢測是困難的。因此，修正用于標(biāo)記檢測的灰度值的閾值，使得在接觸之后的狀態(tài)下能夠檢測出標(biāo)記。圖10是示意圖，用于說明作為用于調(diào)整模具106與基片104之間的距離(間隙)的距離測量參數(shù)的間隙測量參數(shù)的變化。如圖10所示，通過模具106與光致固化樹脂材料105之間的接觸，位于觀測設(shè)備110下方的模具106與基片104之間的物質(zhì)從空氣變化成光致固化樹脂材料105。通過這種物質(zhì)的變化，用于測量間隙的光路中的折射率發(fā)生變化，從而，間隙(距離)測量結(jié)果可能是錯誤的值。因此，用于計算間隙的折射率從空氣的折射率變成光致固化樹脂材料105的折射率。圖11(a)和11(b)是曲線圖，作為用于改變測量/控制參數(shù)的另外ー種實施形式，用于說明作為進行模具與基片之間的對準(zhǔn)操作的驅(qū)動控制參數(shù)的工作臺驅(qū)動控制參數(shù)的變化。通過模具106與光致固化樹脂材料105的接觸，如圖11 (a)所示，可以改變施加到模具106與基片104之間的壓力。在這種情況下，時刻T4表示模具106與光致固化樹脂材料105接觸的時刻。在模具106與光致固化樹脂材料105接觸之前和之后，施加到模具106與基片104之間的壓カ從O變化到Piq通過這種壓カ變化，施加到工作臺上的壓カ也發(fā)生變化，從而，修正諸如用于驅(qū)動工作臺的增益等參數(shù)，以便以高精度驅(qū)動工作臺。進而，在圖案轉(zhuǎn)印過程中壓カ變化的狀態(tài)并不局限于圖11(a)所示的狀態(tài)，也可以是圖11(b)中所示的狀態(tài)，在圖11(b)所示的狀態(tài)下，壓カ從P2變化到0，從而可以施加壓カ以使模具和基片相互吸引。用于對準(zhǔn)反饋控制的測量/控制參數(shù)的改變并不局限于上面所述的改變，也可以是相對于反饋控制而言，與模具與樹脂材料的接觸引起的物理變化相對應(yīng)的改變。在本實施形式中，在模具與基片104對準(zhǔn)過程中，與模具106與光致固化樹脂材料105之間的接觸的檢測的同時，停止對于對準(zhǔn)的反饋控制。然后，在用于反饋控制的測量/控制參數(shù)改變之后，重新開始反饋控制。通過這種操作，可以減少在模具106與基片104之間接觸的過程中對準(zhǔn)操作故障的發(fā)生。結(jié)果，可以進行能夠減少模具和基片的破損的高速處理。順便提及，改變用于反饋控制的測量/控制參數(shù)的步驟并不局限于本實施形式中的步驟，也可以是在模具106與光致固化樹脂材料105之間接觸的過程中改變工作臺中的參數(shù)的步驟。(實施形式1-4)下面，描述本實施形式的刻印方法和刻印裝置。在本實施形式和實施形式1-3之間的差別只在于圖案轉(zhuǎn)印處理中的操作順序，從而，下面只描述圖案轉(zhuǎn)印處理。圖12是流程圖，用于說明為了刻印設(shè)置在模具上的圖案，在圖案轉(zhuǎn)印處理中進行反饋控制的步驟。在步驟S5-1中，開始圖案轉(zhuǎn)印處理。在這種狀態(tài)下，將光致固化樹脂材料105施加到基片104上，模具106不與(液態(tài))樹脂材料105接觸。 在步驟S5-2中，開始對準(zhǔn)反饋控制。接著，在步驟S5-3中，當(dāng)使模具106和施加在基片104上的光致固化樹脂材料105位于它們之間的接觸位置的前方的預(yù)定位置時，停止反饋控制。在反饋控制停止之后，在步驟S5-4中，驅(qū)動工作臺102，使模具106與基片104相互靠近以便進行模具106與基片14的對向面之間的間隙調(diào)整(間隙控制)。即，在對準(zhǔn)反饋控制重新開始(在后面進行的步驟S5-6中改變控制參數(shù))之前，進行間隙調(diào)整(間隙控制)。接著，在步驟S5-5中，檢測模具106與樹脂材料105的接觸，在步驟S5_6中改變用于對準(zhǔn)反饋控制的測量/控制參數(shù)，之后，在步驟S5-7中重新開始對準(zhǔn)反饋控制。在對準(zhǔn)反饋控制結(jié)束之后，在步驟S5-8中，利用來自于UV光源的UV光的照射，將光致固化樹脂材料105固化。在步驟S5-9中，將模具106從固化的樹脂材料105上脫模，然后，在步驟S5-10中，
結(jié)束圖案轉(zhuǎn)印處理。在本實施形式中，在模具與基片104的平面內(nèi)對準(zhǔn)的過程中，在模具106與光致固化樹脂材料105之間接觸的過程中，事先停止用于對準(zhǔn)的反饋控制。然后，在對接觸的檢測之后，改變測量/控制參數(shù)，重新開始反饋控制。通過這種操作，在模具106與基片104之間接觸的過程中，可以減少對準(zhǔn)操作故障的發(fā)生。結(jié)果，可以進行能夠減少模具和基片的破損的高速處理。進而，作為另外一種對準(zhǔn)方法，也可以采用下面的方法。首先，相互對向地配置與流體材料接觸的第一構(gòu)件和第二構(gòu)件。第一構(gòu)件可以包括上面描述的模具和用于沉浸曝光裝置的透鏡。流體材料可以包括上面描述的光致固化樹脂材料、諸如水等液體、以及凝膠體類的材料。第二構(gòu)件可以包括例如石英、諸如半導(dǎo)體晶片等晶片，理想地，可以是諸如所謂Si晶片等平板狀材料。接著，如上面所述，在與流體材料接觸的第一構(gòu)件和第二構(gòu)件相互對向地的配置的狀態(tài)下，通過反饋控制進行第一構(gòu)件和第二構(gòu)件之間的對準(zhǔn)。這里，所述對準(zhǔn)可以包括至少平板狀構(gòu)件的平面內(nèi)對準(zhǔn)和相對于第一構(gòu)件與第二構(gòu)件之間的間隙的對準(zhǔn)中的至少ー項。然后，在進行反饋控制的同時，將間隙逐漸減小，并通過利用有關(guān)第一構(gòu)件與流體材料之間的接觸的信息，停止反饋控制或者改變在反饋控制中的控制條件。這里，有關(guān)接觸的信息指的是表示第一構(gòu)件與流體材料之間的接觸的信息、表示在接觸之后經(jīng)過預(yù)定的時間的信息，或者表示在接觸之后預(yù)定的狀態(tài)的信息。如上所述，通過停止反饋控制或者改變參數(shù)(條件)，可以防止由于第一構(gòu)件與流體材料(它們在初始時沒有相互接觸，但是，在對準(zhǔn)過程中相互接觸)之間的接觸引起的故障。結(jié)果，可以實現(xiàn)一種對準(zhǔn)方法，在該方法中，與流體材料接觸的第一構(gòu)件和第二構(gòu)件相互對向地配置，利用反饋控制進行第一構(gòu)件和第二構(gòu)件之間的對準(zhǔn)，然后，利用有關(guān)第一構(gòu)件與流體材料之間接觸的信息，停止反饋控制或者改變反饋控制中的控制條件。 根據(jù)本發(fā)明的對準(zhǔn)方法，不僅可以應(yīng)用于上述刻印裝置，也可以應(yīng)用于沉浸曝光
裝置等。順便提及，參照圖2至圖12在實施形式1-1至實施形式1-4中描述的構(gòu)件或者機構(gòu)，可以包括殼體101、工作臺102、基片保持部103、基片104、光致固化樹脂材料105、在其加工面上具有圖案的模具106、模具保持部107、測カ傳感器108、觀測設(shè)備109和110、UV光源111、分配器112、處理控制電路(機構(gòu))113、施加控制電路114、位置檢測電路(機構(gòu))115、曝光量控制電路116、壓カ檢測電路117、以及位置控制電路(機構(gòu))118。下面，描述根據(jù)本發(fā)明的第二個方面的實施形式。(實施形式2-1)下面，將參照附圖具體描述實施形式2-1。根據(jù)將要應(yīng)用的裝置的結(jié)構(gòu)和各種條件，本實施形式可以進行適當(dāng)?shù)母男突蚋淖?。在本實施形式中，通過工作臺的運動，使其上施加有樹脂材料的基片與固定的模具接觸，以便進行刻印。進而，借助全局法進行模具與基片之間的對準(zhǔn)，在所述全局法中，對于每ー個芯片，預(yù)先對若干點進行測量，井根據(jù)測量結(jié)果設(shè)定目標(biāo)位置。圖13是流程圖，用于說明對于ー個芯片進行刻印的步驟。在本實施形式中，根據(jù)預(yù)先設(shè)定的模式，使模具和基片在垂直于它們的對向面的方向(z)上相互接近。該模式是這樣設(shè)定的，即，將模具和基片在平面內(nèi)的方向(x、y和Θ)上的值保持在相同的水平上。首先，在步驟S6-1中，將模具和其上施加有樹脂材料的基片相互對向地配置，并使之處于能夠刻印的狀態(tài)。在步驟S6-2中，確認預(yù)定的狀態(tài)，通過以下步驟進行這種狀態(tài)的確認(I)測量施加到模具或者基片上的負荷并測量工作臺的轉(zhuǎn)矩，(2)測量模具與基片之間的距離和工作臺的位置，(3)判斷模具與基片之間存在或者不存在接觸等。接著，在步驟S6-3中，通過判斷在步驟S6-2中獲得的信息是否滿足條件，確定后續(xù)的步驟。該條件例如是，目標(biāo)位置和當(dāng)前位置之間的偏差以及位置的振動小于設(shè)定值的情況。當(dāng)滿足該條件時，進入步驟S6-5中。當(dāng)不滿足該條件時，在步驟S6-4中進行控制的改變。控制的改變可以包括控制機構(gòu)的控制參數(shù)、驅(qū)動模式等的改變?？刂频母淖円部梢园ㄓ糜趯⒎答伩刂平油ê颓袛嗟目刂品椒ǖ母淖儭?br> 在使控制改變之后，進入步驟S6-5中，在該步驟中，進行是否滿足結(jié)束條件的判斷。結(jié)束條件可以包括工作臺位于目標(biāo)值(位置)的狀態(tài)。當(dāng)滿足結(jié)束條件時，進入步驟S6-7，當(dāng)不滿足結(jié)束條件時，在步驟S6-6中，控制エ作臺的姿勢。所述控制根據(jù)在相對于Z方向改變之后的驅(qū)動模式來進行。在這種情況下，根據(jù)該模式，改變用于樹脂材料固化的UV照射的開始時間和照射持續(xù)時間。下面，描述本實施形式中的工作臺的控制。圖14(a)至14(c)是示意圖，用于說明本實施形式中的工作臺控制，其中，圖14(a)是控制框圖，圖14(b)是表示PI控制機構(gòu)的圖示，圖14(c)是時間圖。參照圖14(a)，模型器根據(jù)預(yù)先設(shè)定的工作臺驅(qū)動模式，設(shè)定工作臺的目標(biāo)值。將從模型器發(fā)出的參考信號(ref)和參考信號與位置測量結(jié)果之間的偏差(err)輸入控制機構(gòu)I。該控制機構(gòu)I例如是用于關(guān)于比例和積分的PI控制的機構(gòu)。進而，控制塊包括能夠接通、切斷反饋開關(guān)的開關(guān)(SW)。圖14(b)表示PI控制的結(jié)構(gòu)，其中Kp表示比例増益，Ti表示積分時間，s表示拉普拉斯算符。進而，z是下標(biāo)，表示z軸參數(shù)。也可以不利用開關(guān)進行積分控制。控制機構(gòu)I還包括例如低通濾波器、帶通濾波器、以及陷波濾波器等濾波器，井能夠進行諸如濾波器的量級和頻率等濾波器參數(shù)的設(shè)定。將從控制機構(gòu)I發(fā)出的信號輸入待處理的對象內(nèi)。將要被處理的對象是工作臺的每ー個軸。對于用于驅(qū)動工作臺的馬達，設(shè)定實際的信號。將由諸如不僅是用于位置測量的檢測機構(gòu)、而且用于檢測施加到模具或者基片上的負荷的檢測機構(gòu)測量(檢測出來)的數(shù)據(jù)，輸入到判斷機構(gòu)中。判斷機構(gòu)提供指令，以改變用于控制機構(gòu)I的控制參數(shù)或者驅(qū)動模式。所述控制參數(shù)包括PID參數(shù)、前饋參數(shù)、和濾波器參數(shù)中的任何參數(shù)。驅(qū)動模式不僅可以包括工作臺的位置，而且還可以包括工作臺的加速度、速度、驅(qū)動電壓和驅(qū)動速度。下面，參照圖14(c)描述刻印控制的狀態(tài)。圖14(c)表示在使基片靠近模具、樹脂材料與模具接觸并被固化、然后從模具上脫模的刻印過程中，z位置的模式。具體地說，圖14(c)是當(dāng)將工作臺在垂直于基片的方向(Z)上移動時，驅(qū)動模式的時間圖。還存在對于所述部分的平面內(nèi)的方向(xy)和其它軸(θ α β)的其它驅(qū)動模式。順便提及，xy模式是保持相同值的驅(qū)動模式。在圖14(c)中，(I)是模具和基片上的(液態(tài))樹脂材料沒有相互接觸的區(qū)域，(2)至(5)是模具和樹脂材料相互接觸的區(qū)域，(6)是樹脂材料被UV光固化的區(qū)域，(7)是模具從樹脂材料上脫模的區(qū)域，(8)是模具從接觸區(qū)域退回的區(qū)域。在這種情況下，對于ζ的驅(qū)動模式是不變的。借助該模式，當(dāng)ζ位置移動時，觀察到施加在模具上的負荷隨著時間的變化(改變)。根據(jù)所述負荷的數(shù)據(jù)，改變相對于ζ方向的比例増益Kpz和積分時間Tiz。這些狀態(tài)都包含地表示在圖14(c)內(nèi)。對于每一個軸設(shè)定比例増益和積分時間。但是，對于每ー個軸的變化狀態(tài)和控制都是同樣的，從而，作為一個例子，對于ζ軸的變化狀態(tài)和控制進行描述。在區(qū)域(1)，由于模具和樹脂材料沒有相互接觸，所以，負荷不變。
在區(qū)域(2)，模具和樹脂材材料相互接觸。ζ方向的負荷只改變可以忽略的程度，但是粘滯阻力増大。這時，容易發(fā)生偏差，從而，比例増益増大，積分時間減小。在剛剛接觸之后的行為不穩(wěn)定的情況下，也可以設(shè)定這樣ー個模式，即，在即將接觸之前，預(yù)先切斷反饋控制，在接觸之后，接通反饋控制。進而，當(dāng)工作臺的速度足夠大，或者粘度大時，隨著Z方向上的位置的改變，可以增大負荷。在區(qū)域(3)，隨著模具與樹脂材料之間的距離減小，施加到模具上的負荷増大。在該區(qū)域，根據(jù)負荷，増大比例増益，減小積分時間。在區(qū)域(4)，在基片的目標(biāo)值變?yōu)楹懔恐螅摵蓽p小。在該區(qū)域，根據(jù)負荷，減小比例増益，增大積分時間。也存在著這樣的情況，其中，根據(jù)樹脂材料的施加狀態(tài)，沒有負荷減小的區(qū)域。 在區(qū)域(5)，建立基本上穩(wěn)定的狀態(tài)。負荷可以是表示吸引力的負值。根據(jù)模具與基片之間的間隙、樹脂材料的量、和樹脂材料的接觸面積，負荷值發(fā)生變化。例如，在即使在模具外部也存在著足夠量的樹脂材料的情況、樹脂材料存在于靠近模具的邊緣的區(qū)域內(nèi)的情況、以及在樹脂材料只存在于模具的一部分上的情況當(dāng)中，由于樹脂的量的不同，負荷的值發(fā)生變化。順便提及，由于樹脂材料的擴散導(dǎo)致的負荷降低較不容易給出成為負值的理由。這種負荷變成負值的現(xiàn)象，是近年來刻印的特征。這可以歸因于使用低粘度的樹脂材料、大約幾十納米的間隙、不對模具和樹脂材料施加大的壓力等。從而，可以認為負荷變成負值的原因在干，負荷受到表面張カ和毛細作用很大的影響。根據(jù)所述負荷，設(shè)定控制參數(shù)。在區(qū)域(6)，進行UV照射。通過UV照射，樹脂材料的粘度増大，結(jié)果，樹脂材料被固化。在數(shù)值偏離目標(biāo)值的情況下，直到工作臺被較大地移動為止，所述數(shù)值不會返回到目標(biāo)值。因此，比例増益増大，積分時間減小。順便提及，在需要時間使負荷處于穩(wěn)定狀態(tài)的情況下，也可以根據(jù)負荷、偏差或者時間，在負荷處于穩(wěn)定狀態(tài)之前進行UV照射。在區(qū)域(7)，開始模具與基片之間的脫模，但是，模具和樹脂材料相互分離。在該區(qū)域，根據(jù)負荷改變控制參數(shù)。在區(qū)域(8)，模具和基片被相互分離。在這種情況下，負荷不發(fā)生改變，所以，控制參數(shù)是恒定的。順便提及，通過進行用于預(yù)先獲知條件的刻印，確定改變的設(shè)定。例如，存在以下四種情況⑴至⑷(I)在模具接觸樹脂材料、并且負荷不變的情況下，將比例増益保持在恒定的值，(2)在模具接觸樹脂材料、并且負荷改變的情況下，根據(jù)所述改變來改變比例增益，(3)在樹脂材料被固化的情況下，將比例增益保持在恒定的水平，以及(4)在進行脫模的情況下，根據(jù)負荷改變比例増益。用于對條件進行判斷的值，除了檢測值的改變之外，還可以包括微分系數(shù)的改變(包括符號的改變)、ニ階微分系數(shù)的改變(包括符號的改變)等。上述驅(qū)動模式和控制參數(shù)，作為ー個例子被描述為它們可以根據(jù)樹脂材料的成分、粘度、量等而被改變。下面，描述本發(fā)明所應(yīng)用的本實施形式中的刻印裝置。圖15表示所述刻印裝置的結(jié)構(gòu)。參照圖15，刻印裝置包括曝光光源301、模具保持部302、基片保持部303、基片提升機構(gòu)304、平面內(nèi)移動機構(gòu)305、用于測量模具與基片之間的相對位置的光學(xué)系統(tǒng)306、以及用于計算相對位置的分析機構(gòu)309。在本實施形式的全局法中，對于每一個芯片，根據(jù)測量結(jié)果設(shè)定工作臺的驅(qū)動模式。光學(xué)系統(tǒng)306可以測量模具與樹脂材料之間存在或者不存在接觸。例如，存在觀察樹脂材料進入照片區(qū)域的入口的方法，以及觀察進入樹脂材料的光的量的變化的方法。所述刻印裝置進ー步包括測カ傳感器307和用于測量位移的干涉儀308。利用這種干涉儀，還可以測量與樹脂材料存在接觸或者不存在接觸。例如，存在這樣ー種方法，在該方法中，測量干涉儀的振動分量或者噪音的振幅，并且，通過由于樹脂材料的接觸導(dǎo)致的振動程度的降低，判斷樹脂材料與模具接觸。作為另外一種測量方法，也可以采用測量用于工作臺的馬達的轉(zhuǎn)矩的方法。通過測量施加到馬達上的電流，可以計算出轉(zhuǎn)矩。所述刻印裝置包括模具311、基片312、光致固化樹脂材料313。模具保持部302利用真空卡定法等進行模具311的卡定。借助平面內(nèi)移動機構(gòu)305，基片312可以移動到所希望的位置，并且，借助基片提升機構(gòu)304，可以進行高度調(diào)節(jié)和對基片312的壓カ施加。借助刻印控制機構(gòu)310，進行對于基片312的位置移動控制、壓カ施加、曝光等。該刻印控制機構(gòu)310包括圖14(a)中所示的模型器、判斷機構(gòu)和控制機構(gòu)。(實施形式2-2)下面，參照附圖描述本發(fā)明的實施形式2-2。在本實施形式中，將描述在X方向和z方向之間控制條件不同的情況。圖17表示在本實施形式中，具有線條-空間圖案的模具1700。在圖17中，X方向是線條的方向，y方向是與線條方向垂直的方向。在這種結(jié)構(gòu)中，樹脂材料容易在X方向上擴展，不容易在y方向上擴展。在這種情況下，對于每一個軸，諸如控制參數(shù)、控制方法、驅(qū)動模式等控制條件的改變是特別有效的。這里，樹脂材料不容易在y方向上擴展，從而，下面將考慮模具接受I方向上的壓カ導(dǎo)致在y方向上的偏差的情況。但是，這種關(guān)系受到模具的表面處理和形狀以及樹脂材料的特性的影響，從而，在某些情況下，容易在X方向上產(chǎn)生偏差。在本實施形式中，與實施形式2-1類似，通過工作臺的運動，使其上施加有樹脂材料的基片與固定的模具接觸，以便進行刻印。進而，通過對于每ー個芯片的逐個模具(die-by-die)方法，進行模具與基片之間的對準(zhǔn)。在逐個模具方法中，在對于每ー個芯片測量模具和基片之間在平面內(nèi)的相關(guān)位置的變化的同吋，進行對準(zhǔn)。圖18是流程圖，用于說明對于ー個芯片進行刻印的步驟。在本實施形式中，根據(jù)預(yù)先設(shè)定的驅(qū)動模式，使模具和基片在垂直于基片的方向(z)上相互接近。這ー驅(qū)動模式被設(shè)定成使得模具和基片在平面內(nèi)方向(x、y和Θ)上的值保持在同一水平上。首先，在步驟S8-1中，將模具和其上施加有樹脂材料的基片相互對向地配置，并 且通過測量模具與基片之間的相對位置并進行它們之間的對準(zhǔn)，以便提供它們的所描述的位置，使得它們處于能夠刻印的狀態(tài)，。接著，進入z控制步驟S8-2和xy控制步驟S8-4。這些步驟是所謂的并行控制。在步驟S8-4中，確認xy狀態(tài)。
通過測量施加到模具或者基片上的負荷并測量模具與基片之間的相對距離，確認xy狀態(tài)。接著，在步驟S8-5中，通過判斷滿足下面三個條件(I)、⑵和(3)中的任何ー個，決定隨續(xù)的步驟。這些條件是(I)目標(biāo)位置和當(dāng)前位置之間的偏差和位置振動小于設(shè)定值的情況；(2)這些值大于設(shè)置值的情況；以及(3)結(jié)束條件的情況。在從步驟S8-5進入步驟S8-6的情況下，在步驟S8_6中，改變相對于xy方向的控制條件，使之總是在預(yù)定的值之內(nèi)。在從步驟S8-2進入步驟S8-3的情況下，在步驟S8_3中，條件4為是否滿足結(jié)束條件。當(dāng)不滿足結(jié)束條件時，在步驟S8-2中進行ζ控制。當(dāng)滿足結(jié)束條件時，進入步驟S8-7，步驟結(jié)束。 下面，將描述本實施形式。圖19是時間圖，用于說明本實施形式中的刻印狀態(tài)，其中，驅(qū)動模式不發(fā)生改變。該時間圖包括ζ位置模式、施加到模具上的負荷隨著時間的變化、以負荷數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)的相對于X方向的比例增益Kpx、以及相對于y方向的比例增益Kpy。在區(qū)域(1)，由于模具和樹脂材料不相互接觸，所以，負荷不發(fā)生變化。在該區(qū)域，控制參數(shù)相同。在區(qū)域(2)，模具與樹脂材料相互接觸，但是ζ方向的負荷只變化可以忽略不計的程度。樹脂材料容易在X方向上擴散，但是，不容易在y方向上擴散，從而，由于樹脂材料的流動性，容易發(fā)生偏差。在這種情況下，對于 方向，與相對于X方向相比，比例増益増大。在區(qū)域(3)，隨著模具與樹脂材料之間的距離減小，施加到模具上的負荷增加。在該區(qū)域，根據(jù)負荷，相對于I方向而言，比例増益増大。對于X方向，不考慮負荷，設(shè)定恒定的比例増益。在區(qū)域(4)，在基片的目標(biāo)值變?yōu)楹懔恐螅摵蓽p小。在該區(qū)域，根據(jù)負荷，相對于I方向的比例增益減小，相對于X方向，不考慮負荷，設(shè)定恒定的比例増益。在區(qū)域(5)，建立基本上穩(wěn)定的狀態(tài)。負荷可以是表示吸引力的負值。根據(jù)負荷，相對于X方向和I方向中的姆ー個，設(shè)定控制參數(shù)。在區(qū)域(6)，進行UV照射。順便提及，在需要時間使負荷處于穩(wěn)定狀態(tài)的情況下，根據(jù)負荷、偏差或者時間，也可以在負荷處于穩(wěn)定狀態(tài)之前進行UV照射。通過UV照射，樹脂材料收縮或者膨脹。對于y方向，由于收縮或膨脹的影響，容易產(chǎn)生位置誤差，從而，比例増益増大。通過uv照射，會導(dǎo)致產(chǎn)生負荷的變化。具體地說，根據(jù)樹脂材料的成分或者樹脂材料與模具的接觸狀態(tài)，在某些情況下，負荷停留在負值或者從負值變化到正值。這些現(xiàn)象是可以再現(xiàn)的，從而，對應(yīng)于變化的狀態(tài)，進行諸如反饋控制的開關(guān)(通/斷)等控制方法的改變。在區(qū)域(7)，開始模具與基片之間的脫模，但是，模具和樹脂材料被相互分離。在該區(qū)域，樹脂材料被固化，從而，相對于X方向和I方向兩個方向，設(shè)定恒定的比例増益。在區(qū)域(8)，模具和基片相互分離。在這種情況下，負荷不發(fā)生變化，從而，比例增益是恒定的。(實施形式2-3)下面，參照附圖，描述本發(fā)明的實施形式2-3。
在本實施形式中，采用包括將前饋控制和反饋控制結(jié)合起來的控制條件。在刻印過程中，預(yù)先知道可以成為諸如模具與樹脂材料之間的控制、UV照射等的干擾原因的一部分因素，從而，上述控制條件在產(chǎn)生干擾的情況下是有效的。特別是，在只采用反饋控制的情況下，在干擾發(fā)生之后，需要時間檢測干擾產(chǎn)生的影響。對于消除響應(yīng)的滯后，包括前饋控制和反饋控制的組合的控制條件是有效的。圖20(a)至20 (C)是用于說明本實施形式中的工作臺控制的示意圖，其中，圖20(a)控制框圖，圖20(b)是用于說明PI控制機構(gòu)的圖示，圖20(c)是時間圖。參照圖14(a)，模型器根據(jù)預(yù)置的工作臺驅(qū)動模式設(shè)定工作臺的目標(biāo)值。向控制機構(gòu)2中輸入從模型器發(fā)出的參考信號(ref)、以及參考信號與位置測量結(jié)果之間的偏差(err)。該控制機構(gòu)2例如是用于關(guān)于比例和積分的PID控制的機構(gòu)。圖20(b)表示PID控制的結(jié)構(gòu)，其中Kp表示比例増益，Ti表示積分時間，Td表示微分時間，s表示拉普拉斯算符。控制機構(gòu)2進ー步包括諸如低通濾波器、帶通濾波器、以及陷波濾波器等濾波器，并且能夠進行諸如濾波器的量級和頻率等濾波器參數(shù)的設(shè)定。從控制機構(gòu)2發(fā)出的信號被輸入到待處理的對象。待處理的對象是工作臺的每ー個軸。對用于驅(qū)動工作臺的馬達設(shè)定實際的信號。將由諸如不僅用于位置測量、而且用于檢測施加到模具或者基片上的負荷的檢測機構(gòu)測量(檢測出來)的數(shù)據(jù)輸入判斷機構(gòu)。進而，從模型器向控制機構(gòu)3中輸入z校正信號。這在不同于用于控制機構(gòu)2的條件的條件下，在試圖添加信號的情況中是有效的。控制機構(gòu)3由比例増益和濾波器構(gòu)成。判斷機構(gòu)提供指令，以便改變用于控制機構(gòu)2和3的控制參數(shù)或者驅(qū)動模式。下面，參照圖20(c)描述刻印控制的狀態(tài)。在本實施形式中，z位置的模式不改變，但是改變控制參數(shù)和Z校正模式。該時間圖包括Z位置模式、Z校正模式、施加到模具上的負荷隨著時間的變化、以及根據(jù)負荷數(shù)據(jù)的微分時間Td的改型的例子。在區(qū)域(I)，因為模具與樹脂材料不相互接觸，所以負荷不發(fā)生變化。在區(qū)域(2)，模具與樹脂材料相互接觸，但是，負荷只改變可以忽略不計的程度。為了在接觸之前和之后抑制干擾的產(chǎn)生，在區(qū)域(I)和(2)之間的邊界處増大微分時間Td。在區(qū)域(3)，施加到模具上的負荷隨著模具與樹脂材料之間的距離的減小而増大。在該區(qū)域，負荷穩(wěn)定地變化，從而，從區(qū)域⑵和⑶之間的邊界設(shè)定微分時間Td。進而，在偏差増大的情況下，校正目標(biāo)值。在區(qū)域(4)，樹脂材料擴散，在基片的目標(biāo)值變?yōu)楹懔恐?，負荷減小。在該區(qū)域也設(shè)定微分時間Td。在區(qū)域(5)，建立基本上穩(wěn)定的狀態(tài)。在該區(qū)域也設(shè)定微分時間TcL在區(qū)域(6)，進行UV照射。在UV照射之前和/或之后，發(fā)生干擾，從而，在區(qū)域(5)和(6)之間的邊界處設(shè)定微分時間Td。在區(qū)域(7)，模具與基片之間的脫模開始，而模具和樹脂材料被相互分離。在該區(qū)域，負荷穩(wěn)定地變化，從而，設(shè)定微分時間Td。 在區(qū)域(8)，模具和基片被相互分離。在這種情況下，負荷不發(fā)生變化，從而，微分時間Td是恒量。
順便提及，通過進行用于確定條件的刻印，可以粗略地估計諸如控制參數(shù)、驅(qū)動模式和控制方法等用于區(qū)域⑵與⑶之間以及區(qū)域⑷與(5)之間的邊界的控制條件。在參照圖13至圖20描述的實施形式中，用于本發(fā)明的刻印方法和刻印裝置的構(gòu)件或機構(gòu)包括曝光光源301、模具保持部302、基片保持部303、基片提升機構(gòu)304、平面內(nèi)移動機構(gòu)305、光學(xué)系統(tǒng)306、測カ傳感器307、干涉儀308、分析機構(gòu)309、刻印控制機構(gòu)310、模具311、基片312、和光致固化樹脂材料313。エ業(yè)上的利用可能性如上面描述的那樣，根據(jù)本發(fā)明，可以更穩(wěn)定地進行用于刻印處理的對準(zhǔn)控制。 盡管參照這里掲示的結(jié)構(gòu)對本發(fā)明進行了描述，但是，本發(fā)明并不局限于所提出的細節(jié)，本申請意圖包括以改進為目的的改型和改變或者所附權(quán)利要求的范圍。
權(quán)利要求
1.ー種刻印方法，在該刻印方法中進行模具和基片的對準(zhǔn)控制并且將形成在模具上的圖案轉(zhuǎn)印到設(shè)置在基片上的圖案形成層上，所述刻印方法包括 在對準(zhǔn)控制開始后在進行對準(zhǔn)控制的同時使所述模具和所述基片彼此靠近的步驟，以使模具與圖案形成層相互接觸并且繼而將圖案形成層固化； 檢測所述圖案形成層和所述模具中的至少ー個的狀態(tài)的步驟； 在圖案形成層固化后增大模具與基片之間的間隙的步驟；和 在對準(zhǔn)控制開始之后并且在所述模具接觸圖案形成層之前和之后中的至少ー個時改變用于對準(zhǔn)控制的控制參數(shù)的步驟， 其中所述控制參數(shù)是在用于將保持所述模具的模具保持部和保持所述基片的基片保持部中的至少ー個移動到目標(biāo)位置的控制中所使用的參數(shù)，并且 其中所述控制參數(shù)包括PID參數(shù)、前饋參數(shù)和濾波器參數(shù)中的至少ー個。
2.ー種刻印方法，在該刻印方法中進行模具和基片的對準(zhǔn)控制并且將形成在模具上的圖案轉(zhuǎn)印到設(shè)置在基片上的圖案形成層上，所述刻印方法包括 在對準(zhǔn)控制開始后在進行對準(zhǔn)控制的同時使所述模具和所述基片彼此靠近的步驟，以使模具與圖案形成層相互接觸并且繼而將圖案形成層固化； 檢測所述圖案形成層和所述模具中的至少ー個的狀態(tài)的步驟； 在圖案形成層固化后增大模具與基片之間的間隙的步驟；和 在對準(zhǔn)控制開始之后并且在所述模具接觸圖案形成層之前和之后中的至少ー個時改變用于對準(zhǔn)控制的控制參數(shù)的步驟， 其中所述控制參數(shù)是在用于將保持所述模具的模具保持部和保持所述基片的基片保持部中的至少ー個移動到目標(biāo)位置的控制中所使用的參數(shù)，并且其中所述控制參數(shù)包括比例増益。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其中使在所述對準(zhǔn)控制中使用的所述比例増益在所述模具接觸所述圖案形成層之后比在所述模具接觸所述圖案形成層之前大。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的方法，其中所述模具和所述基片的對準(zhǔn)控制是相對于所述模具和所述基片的平面內(nèi)的方向進行的。
5.一種用于生產(chǎn)構(gòu)件的方法，包括 通過使用根據(jù)權(quán)利要求I所述的刻印方法將形成在模具上的圖案轉(zhuǎn)印到設(shè)置在基片上的圖案形成層上的步驟， 通過將在轉(zhuǎn)印所述圖案的所述步驟中在其上轉(zhuǎn)印有所述圖案的圖案形成層作為掩模蝕刻所述基片的步驟。
6.ー種刻印裝置，在該刻印裝置中進行模具和基片的對準(zhǔn)控制并且將形成在模具上的圖案轉(zhuǎn)印到設(shè)置在基片上的圖案形成層上，所述刻印裝置包括 用于保持模具的模具保持部； 用于保持基片的基片保持部工作臺； 控制部，用于進行控制以便在對準(zhǔn)控制開始后在進行對準(zhǔn)控制的同時使由所述模具保持部保持的模具和由所述基片保持部保持的基片彼此靠近，以使模具與圖案形成層相互接觸并且繼而將圖案形成層固化； 檢測部，用于檢測所述圖案形成層和所述模具中的至少ー個的狀態(tài)；和改變部，在對準(zhǔn)控制開始之后并且在所述模具接觸圖案形成層之前和之后中的至少一個時，所述改變部改變用于對準(zhǔn)控制的控制參數(shù)， 其中所述控制參數(shù)是在用于將保持所述模具的模具保持部和保持所述基片的基片保持部中的至少一個移動到目標(biāo)位置的控制中所使用的參數(shù)，并且 其中所述控制參數(shù)包括PID參數(shù)、前饋參數(shù)和濾波器參數(shù)中的至少一個。
7.一種刻印裝置，在該刻印裝置中進行模具和基片的對準(zhǔn)控制并且將形成在模具上的圖案轉(zhuǎn)印到設(shè)置在基片上的圖案形成層上，所述刻印裝置包括 用于保持模具的模具保持部； 用于保持基片的基片保持部工作臺； 控制部，用于進行控制以便在對準(zhǔn)控制開始后在進行對準(zhǔn)控制的同時使由所述模具保持部保持的模具和由所述基片保持部保持的基片彼此靠近，以使模具與圖案形成層相互接觸并且繼而將圖案形成層固化； 檢測部，用于檢測所述圖案形成層和所述模具中的至少一個的狀態(tài)；和改變部，在對準(zhǔn)控制開始之后并且在所述模具接觸圖案形成層之前和之后中的至少一個時，所述改變部改變用于對準(zhǔn)控制的控制參數(shù)， 其中所述控制參數(shù)是在用于將保持所述模具的模具保持部和保持所述基片的基片保持部中的至少一個移動到目標(biāo)位置的控制中所使用的參數(shù)，并且其中所述控制參數(shù)包括比例增益。
8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的裝置，其中所述模具和所述基片的對準(zhǔn)控制是相對于所述模具和所述基片的平面內(nèi)的方向進行的。
9.根據(jù)權(quán)利要求6所述的裝置，其中所述檢測部檢測所述模具與所述圖案形成層的接觸， 其中在通過所述接觸檢測部檢測到所述模具與所述圖案形成層的接觸之后，所述改變部改變所述控制參數(shù)。
全文摘要
一種用于將設(shè)置在模具上的刻印圖案刻印到形成在基片上的圖案形成層上的刻印方法，所述方法由以下步驟構(gòu)成，所述步驟為第一個步驟，在所述第一個步驟中，借助反饋控制進行基片與模具之間的對準(zhǔn)；第二個步驟，在所述第二個步驟中，使模具與圖案形成層相互接觸；第三個步驟，在所述第三個步驟中，將圖案形成層固化；以及第四個步驟，在所述第四個步驟中，增大基片與模具之間的間隙。所述刻印方法還包括在第一個步驟與第二個步驟之間和/或在第二個步驟與第三個步驟之間將反饋控制停止的步驟。
文檔編號G03F9/00GK102645841SQ201210118450
公開日2012年8月22日 申請日期2008年2月5日 優(yōu)先權(quán)日2007年2月6日
發(fā)明者關(guān)淳一, 奧島真吾, 春見和之, 末平信人 申請人:佳能株式會社