本發(fā)明涉及一種壓印裝置以及物品制造方法。

背景技術：

存在對基板上的壓印材料進行成型以在基板上形成圖案的壓印技術。這種壓印技術的一個示例包括光固化法。使用該方法的壓印裝置使模具與基板上的壓印材料接觸，以便將壓印材料填充入模具。通過光的照射使壓印材料固化，然后使模具從固化后的壓印材料脫模，從而在基板上形成圖案。在此，如果異物沉積在基板或模具上，則可能在圖案上發(fā)生缺陷或者可能造成對模具的損壞。

日本特開2014-56854號公報公開了一種通過用氣簾圍繞(密封)壓印區(qū)域來減少壓印區(qū)域內(nèi)的異物的壓印裝置。

然而，如果在壓印材料供給設備的下面發(fā)生由氣簾引起的氣流，則在日本特開2014-56854號公報中公開的壓印裝置對于將壓印材料準確地供給到壓印區(qū)域可能是不利的。

技術實現(xiàn)要素：

本發(fā)明提供例如一種有利于將壓印材料準確地供給在壓印區(qū)域中的壓印裝置。

本發(fā)明提供一種壓印裝置，其特征在于所述壓印裝置包括：供給設備，其被構造為將壓印材料供給到基板上的壓印區(qū)域；驅(qū)動設備，其被構造為進行用于使模具與供給到所述壓印區(qū)域的壓印材料接觸的驅(qū)動；以及密封設備，其被構造為通過形成氣體的流動來密封所述壓印區(qū)域；其中，所述供給設備包括具有面對所述基板的面的構件，在所述面中形成有氣體流入所述構件的流入口和氣體流出所述構件的流出口，并且在所述構件中形成有用于將所述流入口與所述流出口連接的流動路徑。

通過以下參照附圖對示例性實施例的描述，本發(fā)明的進一步特征將變得清楚。

附圖說明

圖1A是例示根據(jù)第一實施例的壓印裝置的構造的圖。

圖1B是例示根據(jù)第一實施例的壓印裝置的構造的圖。

圖2是例示從Z軸方向的正方向側(cè)觀看的、在根據(jù)第一實施例的壓印裝置內(nèi)的氣體的流動的圖。

圖3是例示根據(jù)第一實施例的當未配設凹槽結構時的氣體的流動的圖。

圖4是例示凹槽結構以及供給設備的結構的詳情的圖。

圖5是例示根據(jù)第二實施例的凹槽結構的構造的圖。

圖6A是例示氣體如何容易流入凹槽結構的圖。

圖6B是例示氣體如何容易流入凹槽結構的圖。

圖7A是例示從+Z方向觀看的凹槽結構的形狀的圖。

圖7B是例示從+Z方向觀看的凹槽結構的形狀的圖。

具體實施方式

在下文中，將參照附圖描述本發(fā)明的優(yōu)選實施例。

(第一實施例)

圖1A和圖1B各自是例示根據(jù)本發(fā)明的第一實施例的壓印裝置的構造的圖。壓印裝置1包括光照射單元20、基板臺3、模具保持器6、供給設備7以及密封設備13。圖1A示出了基板2位于供給設備7下方的狀態(tài)。圖1B示出了基板2位于模具4下方的狀態(tài)。在本實施例中，紫外線固化型壓印裝置被用作采用光固化法的壓印裝置。用于使壓印材料固化的方法不限于使用紫外光固化，而可以通過照射其他波長的光來固化壓印材料，或者也可以通過曝光于其他能源(例如，熱)來固化壓印材料。在以下附圖中，將給出如下的描述，其中，Z軸與用紫外光照射基板上的樹脂的照射系統(tǒng)的光軸平行地對準，并且使相互正交的軸X和Y在垂直于Z軸的平面中對準。

光照射單元20用紫外光21照射基板2(模具4)。模具4由能夠使紫外光21透過的材料(如石英)構成，并且具有圖案部5，使得電路圖案等的凹凸圖案三維地形成在面對基板2的面上。

基板臺3保持基板2，并且在使模具4與樹脂(壓印材料)8接觸時，在模具4與樹脂8(基板2)之間進行對準。通過能夠在各個軸方向上移動基板臺3的臺驅(qū)動機構(未示出)來進行對準?；?是單晶硅基板、SOI(Silicon on Insulator，絕緣體上硅)基板等。

臺驅(qū)動機構(未示出)可以由在X軸方向和Y軸方向上的多個驅(qū)動系統(tǒng)(例如粗動驅(qū)動系統(tǒng)、微動驅(qū)動系統(tǒng)等)構成。另外，臺驅(qū)動機構也可以具有用于調(diào)整基板2在Z軸方向上的位置的驅(qū)動系統(tǒng)、用于調(diào)整基板2在θ方向上的位置的位置調(diào)整功能、用于校正基板2的傾斜的傾斜功能等。

模具保持器6通過使用真空抽吸力或靜電力抽吸或吸附模具4的要用紫外光21照射的面的外周區(qū)域，來保持模具4。在完成模具4與基板2之間的對準時，在模具保持器6中配設的驅(qū)動設備(未示出)使模具4與基板2上的壓印材料8接觸，以便在壓印材料8的固化之后，移動模具4使得壓印材料8從模具4脫模。以這種方式，使與圖案部5相對應的圖案形成在基板2上。如同在臺驅(qū)動機構中，模具保持器6也可以包括多個驅(qū)動系統(tǒng)等。應當注意的是，通過移動模具4或基板2中的至少一個，來進行模具4與壓印材料8之間的接觸和脫模。

供給設備7包括具有面對基板2的面的構件11(面對部)。供給設備7設置在模具保持器6的附近，以便將壓印材料8供給到基板2上的壓印區(qū)域。壓印材料8是由紫外光21固化的光可固化樹脂，并且通過諸如半導體器件制造步驟等的各種條件來選擇。通過要在基板2上形成的壓印材料8的期望厚度、要形成的圖案的密度等，來確定要由供給設備7供給的壓印材料8的量。

圖2是例示從Z軸方向的正方向側(cè)觀看的、氣體10的流動的圖。如圖1A、圖1B和圖2中所示，密封設備13經(jīng)由第一噴嘴9形成由氣體10引起的流動(氣簾)，以便密封壓印區(qū)域。這使得能夠減少壓印區(qū)域內(nèi)的異物。第一噴嘴9配設在模具保持器6中，以便圍繞模具4的周圍。

構件11包括具有開口寬度w1的開口12a和包括流動路徑12b的凹槽結構12。開口12a用作氣體10流入的流入口或氣體10流出的流出口。開口寬度w1、和基板2與構件11之間的距離h1具有一定的大小關系。下面將描述其細節(jié)。流動路徑12b以將流入口與流出口連接的方式而在構件11內(nèi)形成。

圖3是例示當構件11不具有凹槽結構12時的氣體10的流動的圖。如圖2中所示，在夾在基板2與構件11之間的空間中，氣體10形成在X軸正方向上流動的氣流。氣流使已由供給設備7滴下、要被供給在基板2上的壓印材料8在X軸正方向上流動，導致難以將壓印材料8準確地供給到基板2上的目標區(qū)域。

根據(jù)在本實施例的構件11中配設的凹槽結構12，在夾在基板2與構件11之間的空間中沿X軸正方向流動的氣流，優(yōu)先流入凹槽結構12，而非直接在供給設備7下方。這使得能夠抑制氣流被直接形成在供給設備7下方。

如在圖1A、圖1B和圖2中所示，流入口和流出口經(jīng)由流動路徑12b連接，因而從流入口流入的氣體10從流出口流出。因此，能夠維持為減少壓印區(qū)域內(nèi)的異物而所需的氣體10的流量。應當注意的是，凹槽結構12的開口12a的開口寬度w1可以是例如等于或小于基板2與構件11之間的距離(間隙)h1的2倍的值，并且具有氣流的繞流(diversion)或旁路(bypass)效果。

圖4是例示凹槽結構12和供給設備7的結構的詳情的圖。開口12a具有朝與其鄰近的流動路徑12b(朝開口12a的內(nèi)側(cè))凸出的曲面14。流動路徑12b被構造為隨曲面14面對內(nèi)側(cè)而彎曲。曲面14可以是方形的或圓形的。這使得流入的氣體10能夠被更容易地引入凹槽結構12，并且流出的氣體10能夠被更容易地朝供給設備7的外部排出。

如上所述，根據(jù)本實施例，可以提供有利于將壓印材料精確地供給到壓印區(qū)域的壓印裝置。

(第二實施例)

接下來，將給出對根據(jù)本發(fā)明的第二實施例的壓印裝置的描述。本實施例的特征在于：在流動路徑12b中形成有供給口15。圖5是例示本實施例的凹槽結構12的圖。本實施例的凹槽結構12具有氣體供給設備16和供給口15。由于凹槽結構12的形狀與圍繞它的構件11相比是復雜的，因此異物可以容易地殘留在凹槽結構12的內(nèi)部(流動路徑12b)。殘留的異物被流入流動路徑12b的氣體10推出，因而可以附著到基板2。能夠通過從氣體供給設備16經(jīng)由供給口15由流入口或流出口流出氣體，來去除殘留的異物。

由于在基板2不位于凹槽結構12下方的狀態(tài)下沒有氣簾形成，因此異物可能進入凹槽結構12的內(nèi)部。在這種情況下，通過從氣體供給設備16經(jīng)由供給口15由流入口或流出口流出氣體，能夠防止異物進入凹槽結構12的內(nèi)部。雖然在本實施例中，已經(jīng)通過以供給口15被設置在構件11的上表面為例而給出了描述，但是供給口15也可以被設置在構件11的側(cè)面。還可以被構造為使得通過使用從密封設備13供給的氣流，來防止異物進入凹槽結構12的內(nèi)部。根據(jù)本實施例，也可以提供有利于將壓印材料精確地供給到壓印區(qū)域的壓印裝置。

構件11被設置為在基板臺3的運動范圍內(nèi)面對基板2。另外，在基板臺3的運動范圍內(nèi)面對基板2的構件11中配設有第一噴嘴9，使得即使基板臺3從模具4周圍設置的第一噴嘴9下方迂轉(zhuǎn)(divert)，也能夠利用構件11的第一噴嘴9對壓印區(qū)域進行密封。

通過將凹槽結構12的開口12a的開口寬度w1設置為寬于基板2與構件11之間的距離(間隙)h1，變得更為可能的是，在夾在基板2與構件11之間的空間中流動的氣流優(yōu)先流入展現(xiàn)小的流體阻力(大流導(conductance))的凹槽結構12。

雖然對于氣體如何容易流入凹槽結構12，上面的描述僅著重于開口寬度w1與間隙h1之間的關系，但是通過考慮氣體10的流動路徑的截面中的另一維度，可以做出以下內(nèi)容。圖6A和圖6B是通過在圖2和圖4中附加流動路徑截面在Y方向上的長度以及流入供給設備7下方的氣體10，來例示氣體10如何容易流入凹槽結構12的圖。在此，流動路徑截面在Y方向上的長度被定義為L1，并且流入供給設備7下方的氣體10被定義為氣體v1。

如圖6B中所示，開口12a的平行于XY平面的截面面積為w1×L1。另外，所示的氣流抑制區(qū)域(包括供給設備7下面的區(qū)域)平行于YZ平面的截面面積為h1×L1。在X方向上流動的氣體10流入開口12a之后的流動路徑以及氣流抑制區(qū)域之后的流動路徑當中的、具有更大截面面積的流動路徑。與未配設凹槽結構12的情況相比，在配設有凹槽結構12的情況下，氣體v1的流量能夠減少50％或更多。如果將開口寬度w1擴大到間隙h1的2倍，則與未配設凹槽結構12的情況相比，氣體v1的流量能夠減少10％或更多。因此，從供給設備7供給(滴下)的壓印材料8的區(qū)域從基板2上的目標區(qū)域偏離的量也能夠減少10％或更多。

雖然隨著開口寬度w1相對于間隙h1擴大，能夠減少凹槽結構12內(nèi)的流動路徑的流體阻力，但是如果開口寬度w1相對于間隙h1過于擴大，則凹槽結構12內(nèi)的體積變得太大。在這種情況下，本來為形成氣簾而所需的氣體10過多地流入凹槽結構12，這打亂氣簾的流量的平衡，導致用于防止異物進入的氣簾的效果降低。

如果開口寬度w1超過間隙h1的10倍，則對氣簾的形成的擾動的有害影響可能變得比氣流的旁路效果的提高的益處更為嚴重。因此，優(yōu)選的是，開口寬度w1等于或小于間隙h1的10倍。更優(yōu)選的是，從確保氣流的旁路效果和氣簾的效果二者的觀點出發(fā)，開口寬度w1等于或小于間隙h1的2倍。

基于開口寬度w1與間隙h1之間的關系或者基于截面面積之間的關系的上述描述，能夠利用基于流體阻力(流導)之間的關系的描述來替換。換言之，能夠利用基于凹槽結構12內(nèi)的流動路徑的流導與貫穿供給設備7的下方(供給路徑)的流動路徑的流導之間的關系的描述，來替換上述描述。例如，凹槽結構12內(nèi)的流動路徑的流導需要大于貫穿供給設備7的下方(供給路徑)的流動路徑的流導。應當注意的是，從確保氣流的旁路效果和氣簾的效果二者的觀點出發(fā)，前者的流導優(yōu)選地等于或小于后者的流導的10倍，或者更優(yōu)選地等于或小于后者的流導的2倍。

凹槽結構12如圖2中所示圍繞供給設備7而形成，使得氣體10的流動能夠在供給設備7下方旁通，其中，氣體10的流動的方向依據(jù)第一噴嘴9的布置或基板臺3在其運動范圍內(nèi)可移動的位置而改變。應當注意的是，凹槽結構12可以部分地中斷，而不是完全圍繞供給設備7。例如，如圖7A和圖7B中所示，凹槽結構12可以以部分地圍繞供給設備7(供給路徑)的方式被形成為“C”形，或者還可以以部分地圍繞供給設備7(供給路徑)的方式被形成為“L”形。換言之，如果僅對來自特定方向的氣流進行充分旁路，則通過使凹槽結構12以部分地圍繞供給設備7(供給路徑)的方式而形成這樣的形狀，就能夠獲得足夠的旁路效果。(設備制造方法)

一種作為物品的設備(半導體集成電路元件、液晶顯示元件等)的制造方法可以包括使用上述的壓印裝置在基板(晶片、玻璃板、膜狀基板等)上形成圖案的步驟。此外，所述制造方法可以包括對已形成有圖案的基板進行蝕刻的步驟。當制造諸如圖案化的介質(zhì)(存儲介質(zhì))、光學元件等的其他物品時，所述制造方法可以包括對已形成有圖案的基板進行處理的其他步驟，代替蝕刻步驟。與傳統(tǒng)方法相比，本實施例的設備制造方法至少在物品的性能、質(zhì)量、生產(chǎn)率和生產(chǎn)成本中的至少一個具有優(yōu)點。

雖然參照示例性實施例對本發(fā)明進行了描述，但是應當理解，本發(fā)明不限于所公開的示例性實施例。應當對所附權利要求的范圍給予最寬的解釋，以使其涵蓋所有這些變型例以及等同的結構和功能。

本申請要求2015年9月8日提交的日本專利申請第2015-176277號和2016年6月20日提交的日本專利申請第2016-121509號的權益，這些申請的全部內(nèi)容通過引用并入本文。