專利名稱：納米壓印平版印刷設(shè)備和方法
技術(shù)領(lǐng)域：
至少一個(gè)示例實(shí)施例涉及納米壓印平版印刷設(shè)備和/或納米壓印平版印刷方法。
背景技術(shù)：
為了在半導(dǎo)體制造處理中處理襯底的表面以具有期望的圖案，使用各種平版印刷技術(shù)。傳統(tǒng)上，一般使用光刻，其中，使用光刻膠來(lái)涂敷襯底的表面，并且，通過(guò)使用光蝕刻光刻膠來(lái)形成圖案。然而，通過(guò)光刻形成的圖案的大小被光學(xué)衍射限制，并且圖案的分辨率與所使用的光線的波長(zhǎng)成比例。因此，當(dāng)半導(dǎo)體元件的集成密度增大時(shí)，需要曝光技術(shù)，其中，使用短波長(zhǎng)的光來(lái)形成微觀圖案。當(dāng)半導(dǎo)體元件的集成密度增大時(shí)，通過(guò)光學(xué)干涉來(lái)改變通過(guò)光刻形成的光刻膠圖案的物理形狀。具體地說(shuō)，光刻膠圖案的臨界尺寸(CD)的不均勻的改變變?yōu)閱?wèn)題。當(dāng)光刻膠的CD根據(jù)下膜的區(qū)域而變化時(shí)，使用作為掩模的光刻膠圖案來(lái)形成的材料層的圖案變形，并且因此，限制能夠?qū)崿F(xiàn)的線寬。而且，光刻膠對(duì)于在處理期間產(chǎn)生的雜質(zhì)反應(yīng)，并且可能被腐蝕，并且因此，可以改變光刻膠圖案。光刻膠的腐蝕使得使用作為掩模的光刻膠圖案形成的材料層的圖案具有與期望的形狀不同的形狀。因此，已經(jīng)調(diào)查了下一代平版印刷技術(shù)，通過(guò)該技術(shù)，可以形成具有納米級(jí)線寬的半導(dǎo)體集成電路。這些新一代平版印刷技術(shù)包括電子束平版印刷、離子束平版印刷、超紫外線平版印刷、接近X射線平版印刷和納米壓印平版印刷。納米壓印平版印刷涉及一種方法，其中，在襯底上壓印在具有較高強(qiáng)度的材料的表面上具有期望圖案的印模(例如，模具)，以向襯底轉(zhuǎn)印在印模上的圖案。在納米壓印平版印刷中，為了向襯底的期望部分轉(zhuǎn)印圖案，印模需要位于在襯底上的正確的位置處，并且因此，印模和襯底的對(duì)齊是在確定產(chǎn)品質(zhì)量中的重要因素。因此，需要用于最小化印模和襯底之間的對(duì)齊誤差的改進(jìn)的對(duì)齊方法。
發(fā)明內(nèi)容
至少一個(gè)示例實(shí)施例提供了一種具有新的印模結(jié)構(gòu)的納米壓印平版印刷設(shè)備。示例實(shí)施例的其它方面將部分在隨后的說(shuō)明書中闡述，并且，部分地從說(shuō)明書中顯而易見，或者可以通過(guò)實(shí)施示例實(shí)施例而了解。根據(jù)至少一個(gè)示例實(shí)施例，一種納米壓印平版印刷設(shè)備包括印模，該印模包括主體，該主體具有第一表面和第二表面，該第一表面具有要在襯底上壓印的圖案，并且該第二表面具有至少一個(gè)極子和至少一個(gè)致動(dòng)器，該至少一個(gè)致動(dòng)器被配置為向該至少一個(gè)極子施加力，以將該主體變形。該設(shè)備包括固定級(jí)，該固定級(jí)被配置為支撐被從印模轉(zhuǎn)印圖案的襯底。該設(shè)備進(jìn)一步包括控制器，該控制器被配置為驅(qū)動(dòng)該至少一個(gè)致動(dòng)器以向該至少一個(gè)極子施加力，以將該印模變形，并且校正該印模和該襯底之間的對(duì)齊誤差。根據(jù)至少一個(gè)示例實(shí)施例，該主體和該至少一個(gè)極子包括透光材料。根據(jù)至少一個(gè)示例實(shí)施例，該至少一個(gè)致動(dòng)器是氣動(dòng)型致動(dòng)器、液壓型致動(dòng)器、電機(jī)驅(qū)動(dòng)型致動(dòng)器和壓電元件中的至少一個(gè)。根據(jù)至少一個(gè)示例實(shí)施例，該控制器被配置為控制該至少一個(gè)致動(dòng)器，以產(chǎn)生該印模的變形水平，以校正該印模和該襯底之間的對(duì)齊誤差。根據(jù)至少一個(gè)示例實(shí)施例，一種納米壓印平版印刷方法包括:加載印模和襯底；執(zhí)行第一對(duì)齊以調(diào)整該印模和該襯底的相對(duì)位置；通過(guò)向在該印模的主體上設(shè)置的至少一個(gè)極子施加力以便將該印模變形來(lái)執(zhí)行第二對(duì)齊以校正該印模和該襯底之間的對(duì)齊誤差；對(duì)于已經(jīng)被完成該第一對(duì)齊和該第二對(duì)齊的該襯底執(zhí)行至少一個(gè)主處理；以及，卸載該印模和已經(jīng)被完成該主處理的該襯底。根據(jù)至少一個(gè)示例實(shí)施例，通過(guò)向連接到該至少一個(gè)極子的至少一個(gè)致動(dòng)器施加力，在該主體上設(shè)置的圖案的變形與該主體的變形同時(shí)發(fā)生。根據(jù)至少一個(gè)示例實(shí)施例，該對(duì)齊誤差是由該印模的一部分和該襯底的對(duì)應(yīng)部分之間在大小和形狀上的不重合引起的局部誤差。根據(jù)至少一個(gè)示例實(shí)施例，該對(duì)齊誤差是由該印模和該襯底之間在總的大小上的不重合引起的尺度誤差。根據(jù)至少一個(gè)示例實(shí)施例，該主處理的執(zhí)行包括:向該襯底的表面施加抗蝕劑；通過(guò)在該印模與該抗蝕劑的接觸后向該印模施加壓力來(lái)將在該印模上形成的圖案轉(zhuǎn)印到在該襯底的表面上的抗蝕劑；將所述抗蝕劑硬化；以及，將該硬化的抗蝕劑從該襯底分離。根據(jù)至少一個(gè)示例實(shí)施例，該至少一個(gè)致動(dòng)器能夠從該至少一個(gè)極子分離。根據(jù)至少一個(gè)示例實(shí)施例，一種納米壓印平版印刷設(shè)備包括:印模，該印模包括至少一個(gè)極子和至少一個(gè)致動(dòng)器，該至少一個(gè)極子連接到該至少一個(gè)致動(dòng)器，并且，該印模包括要在襯底上壓印的圖案。該設(shè)備進(jìn)一步包括控制器，該控制器被配置為驅(qū)動(dòng)連接到該至少一個(gè)極子的該至少一個(gè)致動(dòng)器，以將該印模變形，并且校正該印模和該襯底之間的對(duì)齊誤差。根據(jù)至少一個(gè)示例實(shí)施例，該設(shè)備進(jìn)一步包括:固定級(jí)，該固定級(jí)包括該印模和該襯底之一；以及，可移動(dòng)級(jí)，該可移動(dòng)級(jí)包括該印模和該襯底中的另一個(gè)。根據(jù)至少一個(gè)示例實(shí)施例，該可移動(dòng)級(jí)連接到至少一個(gè)位置調(diào)整單元，該至少一個(gè)位置調(diào)整單元被配置為響應(yīng)于由該控制器產(chǎn)生的至少一個(gè)控制信號(hào)來(lái)調(diào)整該印模和該襯底的相對(duì)位置。根據(jù)至少一個(gè)示例實(shí)施例，該至少一個(gè)極子包括貫穿該印模均勻地分布的多個(gè)極子，并且該至少一個(gè)致動(dòng)器包括多個(gè)致動(dòng)器，該多個(gè)致動(dòng)器中的每個(gè)連接到該多個(gè)極子中的對(duì)應(yīng)的一個(gè)。根據(jù)至少一個(gè)示例實(shí)施例，該控制器被配置為驅(qū)動(dòng)連接到該多個(gè)極子的該多個(gè)致動(dòng)器，以將該印模的僅一部分變形以校正該對(duì)齊誤差。根據(jù)至少一個(gè)示例實(shí)施例，通過(guò)膨脹和收縮中的至少一種來(lái)將該印模的該一部分變形。
根據(jù)至少一個(gè)示例實(shí)施例，連接到該至少一個(gè)極子的該致動(dòng)器被配置為使得該印模整體變形以校正該對(duì)齊誤差。根據(jù)至少一個(gè)示例實(shí)施例，通過(guò)膨脹和收縮中的至少一種來(lái)將該印模整體變形。根據(jù)至少一個(gè)示例實(shí)施例，該至少一個(gè)致動(dòng)器是氣動(dòng)型致動(dòng)器、液壓型致動(dòng)器、電機(jī)驅(qū)動(dòng)型致動(dòng)器和壓電元件中的至少一個(gè)。根據(jù)至少一個(gè)示例實(shí)施例，該至少一個(gè)極子被配置為透光，并且能夠可卸下地插入該至少一個(gè)致動(dòng)器內(nèi)。
通過(guò)下面結(jié)合附圖的實(shí)施例的說(shuō)明，示例實(shí)施例的這些和/或其他方面將變得清楚和更容易理解，在附圖中:圖1圖示了根據(jù)至少一個(gè)示例實(shí)施例的納米壓印平版印刷設(shè)備；圖2(a)至2(c)圖示了將在圖1中所示的印模的圖案轉(zhuǎn)印到襯底的處理；圖3(a)和3(b)圖示了在圖1中所示的納米壓印平版印刷設(shè)備的印模的結(jié)構(gòu)；圖4圖示了其中驅(qū)動(dòng)在圖3中所示的致動(dòng)器以向極子施加力的狀態(tài)；圖5是圖示根據(jù)至少一個(gè)示例實(shí)施例的納米壓印平版印刷方法的流程圖；圖6 (a)至6 (c)圖示了根據(jù)至少一個(gè)示例實(shí)施例的使用納米壓印平版印刷設(shè)備的第二對(duì)齊的局部對(duì)齊；圖7 (a)至7 (C)圖示了根據(jù)至少一個(gè)示例實(shí)施例的使用納米壓印平版印刷設(shè)備的第二對(duì)齊的局部對(duì)齊；圖8 (a)至8 (c)圖示了根據(jù)至少一個(gè)示例實(shí)施例的使用納米壓印平版印刷設(shè)備的第二對(duì)齊的尺度對(duì)齊；以及圖9 (a)至9 (c)圖示了根據(jù)至少一個(gè)示例實(shí)施例的使用納米壓印平版印刷設(shè)備的第二對(duì)齊的尺度對(duì)齊。
具體實(shí)施例方式通過(guò)參考下面的詳細(xì)說(shuō)明和附圖，將更容易地理解示例實(shí)施例。然而，示例實(shí)施例可以以許多形式被體現(xiàn)，并且不應(yīng)當(dāng)被解釋為限于在此給出的那些。而是，這些示例實(shí)施例被提供使得本公開將是徹底和完整的。在至少一些示例實(shí)施例中，將不具體描述公知裝置結(jié)構(gòu)和公知技術(shù)，以便避免模糊的解釋?？梢悦靼?，當(dāng)元件被稱為“連接到”或“耦合到”另一個(gè)元件時(shí)，它可以直接在其他元件上、連接到其他元件或耦合到其他元件，或者可以存在介入中間的元件。相似的標(biāo)號(hào)貫穿各處指示相似的元件。在此使用的詞語(yǔ)“和/或”包括相關(guān)聯(lián)的列出的項(xiàng)目的一個(gè)或多個(gè)的任何和全部組合?？梢悦靼?，雖然在此可以使用詞語(yǔ)第一、第二、第三等來(lái)描述各個(gè)元件、部件和/或部分，但是這些元件、部件和/或部分不應(yīng)當(dāng)被這些詞語(yǔ)限制。這些詞語(yǔ)僅用于將一個(gè)元件、部件和/或部分與另一個(gè)元件、部件和/或部分相區(qū)別。因此，在不偏離本發(fā)明的教導(dǎo)的情況下，下面描述的第一元件、部件和/或部分可以被稱為第二元件、部件和/或部分。在此使用的詞語(yǔ)僅用于描述特定實(shí)施例的目的，并且不意欲是限制性的。在此使用的單數(shù)形式“a”、“an”和“the”意欲也包括復(fù)數(shù)形式，除非上下文清楚地另外指示。進(jìn)一步可以明白，詞語(yǔ)“包括”和/或“包含”當(dāng)在本說(shuō)明書中使用時(shí)指定所述部件、步驟、操作和/或元件的存在，但是不排除一個(gè)或多個(gè)其他部件、步驟、操作、元件和/或其組的存在或增加。除非另外定義，在此使用的所有詞語(yǔ)(包括科技術(shù)語(yǔ))具有與這些示例實(shí)施例所屬的領(lǐng)域內(nèi)的普通技術(shù)人員通常理解者相同的含義?？梢赃M(jìn)一步明白，諸如在通常使用的詞典中定義的那些的詞語(yǔ)應(yīng)當(dāng)被解釋為具有與它們?cè)谙嚓P(guān)領(lǐng)域的上下文中的含義一致的含義，并且將不以理想化或過(guò)度正式的含義來(lái)被解釋，除非在此明確地如此定義。為了說(shuō)明容易，在此使用諸如“下方”、“之下”、“下”、“之上”和“上”等的空間上的相對(duì)詞語(yǔ)來(lái)描述如圖所示的一個(gè)元件或特征與另一個(gè)(些)元件或特征的關(guān)系?？梢悦靼?，在空間上的相對(duì)詞語(yǔ)意欲除了在附圖中描述的方位之外，還涵蓋在使用或運(yùn)行中的裝置的不同方位。例如，如果在附圖中的裝置被翻轉(zhuǎn)，則被描述為在其他元件或特征“之下”或“下方”的元件然后被定位得在其他元件或特征“之上”。因此，示例性詞語(yǔ)“之下”可以涵蓋之上和之下的方位。可以以其他方式定位裝置(旋轉(zhuǎn)90度或在其他方位)，并且相應(yīng)地解釋在此使用的在空間上的相對(duì)描述符。現(xiàn)在詳細(xì)參考在附圖中圖示的示例實(shí)施例，其中，相似的附圖標(biāo)號(hào)貫穿各處指示相似的元件。圖1圖示了根據(jù)至少一個(gè)示例實(shí)施例的納米壓印平版印刷設(shè)備。如圖1中所示，納米壓印平版印刷設(shè)備100包括:用于支撐襯底110的固定級(jí)120 ;可移動(dòng)級(jí)140，用于支撐印模130，以便能夠轉(zhuǎn)?。籜-Y位置調(diào)整單元150和Z位置調(diào)整單元160，用于調(diào)整印模130的位置；以及，控制器170，用于控制納米壓印平版印刷設(shè)備100的整體操作。X-Y位置調(diào)整單元150通過(guò)在X方向或Y方向上移位可移動(dòng)級(jí)140而調(diào)整可移動(dòng)級(jí)140在X-Y平面上的位置，并且，Z位置調(diào)整單元160通過(guò)在Z方向上移位可移動(dòng)級(jí)140來(lái)調(diào)整可移動(dòng)級(jí)140在Z方向上的位置(即，襯底110和印模130之間的距離)。響應(yīng)于來(lái)自控制器170的控制信號(hào)而操作X-Y位置調(diào)整單元150和Z位置調(diào)整單元160，并且因此X-Y位置調(diào)整單元150和Z位置調(diào)整單元160調(diào)整可移動(dòng)級(jí)140的位置。因?yàn)橛∧?30被固定到可移動(dòng)級(jí)140，所以印模130與可移動(dòng)級(jí)140 —起移動(dòng)。因此，控制器170可以控制可移動(dòng)級(jí)140和印模130的位置。雖然圖1將襯底110圖示為被固定級(jí)120支撐并且將印模130圖示為被可移動(dòng)級(jí)140支撐以便能夠轉(zhuǎn)印，但是可以由可移動(dòng)級(jí)140支撐襯底110使得能夠轉(zhuǎn)印，并且可以由固定級(jí)120支撐印模130。圖2(a)至2 (C)圖示了將在圖1中所示的印模的圖案轉(zhuǎn)印到襯底的處理。在圖2(a)至2(c)中，省略了在圖1中所示的納米壓印平版印刷設(shè)備100的一些元件，并且因此將參考圖1來(lái)描述它們。如圖2 (a)中所示，控制器170驅(qū)動(dòng)X-Y位置調(diào)整單元150來(lái)改變可移動(dòng)級(jí)140在X-Y平面上的位置，并且因此實(shí)現(xiàn)在可移動(dòng)級(jí)140上的印模130和在固定級(jí)120上的襯底110之間的第一對(duì)齊。如圖2(b)中所示，控制器170驅(qū)動(dòng)Z位置調(diào)整單元160以將可移動(dòng)級(jí)140在-Z方向上(在由圖2(b)的箭頭所示的方向上)向襯底110轉(zhuǎn)印，并且因此，使得在印模130上的圖案135接觸薄膜115，并且向薄膜115按壓圖案135，由此向薄膜115轉(zhuǎn)印圖案135的形狀。如圖2(c)中所示，控制器170驅(qū)動(dòng)Z位置調(diào)整單元160以將可移動(dòng)級(jí)140在+Z方向上(在由圖2(c)的箭頭所示的方向上)轉(zhuǎn)印，并且因此，將印模130從襯底110分離，由此將圖案135從薄膜115分離。通過(guò)在圖2(a)至2(c)中所示的處理，向薄膜115轉(zhuǎn)印包括未按壓區(qū)域115a和按壓區(qū)域115b的圖案135的形狀。如在圖2(a)至2(c)中所示，執(zhí)行第一對(duì)齊，其中，在納米壓印平版印刷的轉(zhuǎn)印處理期間調(diào)整印模130和襯底110的相對(duì)位置。因?yàn)榈谝粚?duì)齊是其中僅通過(guò)移動(dòng)可移動(dòng)級(jí)140的整體來(lái)調(diào)整可移動(dòng)級(jí)140相對(duì)于固定級(jí)120的相對(duì)位置的一般對(duì)齊，所以可能需要局部對(duì)齊以校正印模130的一部分和襯底110的一部分之間的誤差。即，如果僅印模130的一部分和襯底110的一部分之間存在誤差，則不校正這樣的局部誤差，即使移動(dòng)印模130的整體。而且，如果印模130的大小大于或小于襯底110的大小(S卩，印模130的尺度與襯底110的尺度不同)，則不校正尺度誤差，即使移動(dòng)了印模130的整體。用于校正局部誤差和尺度誤差的印模130和襯底110之間的對(duì)齊可以以下被稱為第二對(duì)齊?？梢允褂靡曈X系統(tǒng)或光學(xué)傳感器來(lái)檢測(cè)印模130和襯底110之間的局部和/或尺度誤差。印模130和襯底110之間的“對(duì)齊”可以指的是在印模130上形成的圖案135和圖案135將被轉(zhuǎn)印到的襯底110的對(duì)應(yīng)的區(qū)域之間在位置和/或大小上的重合。圖3(a)和3(b)圖示在圖1中所示的納米壓印平版印刷設(shè)備的印模的結(jié)構(gòu)。如圖3(a)中所示，在印模130的主體302的上表面上樹立至少一個(gè)極子202，該上表面即與其上形成圖案135的主體302的表面(第一表面)相對(duì)的主體302的表面(第二表面)，并且，致動(dòng)器204連接到極子202。致動(dòng)器204用于向極子202施加力，并且可以是氣動(dòng)型致動(dòng)器、液壓型致動(dòng)器、電機(jī)驅(qū)動(dòng)型致動(dòng)器或壓電元件之一。極子202可以與印模130 —體地形成，或者可以分離地制造并且附接或機(jī)械地連接到印模130。而且，極子202可以具有柱狀或其他形狀，它可以經(jīng)由通過(guò)致動(dòng)器204的驅(qū)動(dòng)施加的力而將印模130變形。而且，主體302和極子202由透光材料形成，以便容易地透光，諸如紫外(UV)線。當(dāng)通過(guò)致動(dòng)器204的驅(qū)動(dòng)向極子202施加力時(shí)，印模130在向極子202施加的力的方向上變形，并且可以通過(guò)印模130的變形來(lái)校正印模130和襯底110之間的局部誤差和/或尺度誤差。致動(dòng)器204可以被配置來(lái)能夠從極子202分離，由此減輕(或替代地，防止)當(dāng)在納米壓印平版印刷處理期間輻射諸如紫外線的光時(shí)因?yàn)橹聞?dòng)器204導(dǎo)致的光的干涉。參考圖3(b)，以均勻的間隔貫穿印模130的上表面均勻地分布9個(gè)極子202。在此，可以根據(jù)印模130的大小和形狀與壓印形狀來(lái)確定極子202的位置和數(shù)量以及極子202之間的間隔。例如，當(dāng)印模130的大小(例如，面積)大時(shí)，極子202的數(shù)量增大，并且當(dāng)印模130的大小(例如，面積)小時(shí)，極子202的數(shù)量減小。而且，根據(jù)印模130的期望的變形形狀，可以在印模130的中心處安裝較小數(shù)量的極子202，并且可以在印模130的邊緣處安裝較大數(shù)量的極子202，使得在印模130的邊緣處產(chǎn)生較大量的變形。而且，可以在印模130的邊緣處安裝較小數(shù)量的極子202，并且可以在印模130的中心處安裝較大數(shù)量的極子202，使得在印模130的中心處產(chǎn)生較大量的變形。以這種方式，基于印模130的期望的變形形狀來(lái)確定極子202的位置和數(shù)量以及極子202之間的間隔。
圖4是圖示其中在圖3中所示的致動(dòng)器204被驅(qū)動(dòng)以向極子202施加力的狀態(tài)的視圖。如圖4中所示，當(dāng)驅(qū)動(dòng)致動(dòng)器204以在由箭頭所示的方向上向極子202施加力時(shí)，極子202在所施加的力的方向上膨脹或收縮。在此，印模130的膨脹意味著印模130在從印模130的中心向印模130的邊緣的方向上的變形，使得印模130的大小(例如，面積)在對(duì)應(yīng)的方向上增大。印模130的收縮意味著印模130在從印模130的邊緣向印模130的中心的方向上的變形，使得印模130的面積在對(duì)應(yīng)的方向上減小。而且，致動(dòng)器204可以被驅(qū)動(dòng)來(lái)在Z方向上向印模130的上表面施加力。而且，如果致動(dòng)器204被驅(qū)動(dòng)來(lái)在每個(gè)方向上向印模130的上表面施加力，則可以改變由相應(yīng)的致動(dòng)器204施加的力的強(qiáng)度。為了這個(gè)目的，可以在極子202和致動(dòng)器204之間安裝力傳感器(例如，負(fù)荷傳感器)，并且，控制器170可以通過(guò)反饋來(lái)接收由力傳感器檢測(cè)到的力的強(qiáng)度。因此，控制器170驅(qū)動(dòng)致動(dòng)器204以調(diào)整向極子202施加的力的強(qiáng)度。在控制器170向致動(dòng)器204發(fā)送控制信號(hào)時(shí)，致動(dòng)器204向控制器170發(fā)送力傳感器的檢測(cè)信號(hào)。圖5是圖示根據(jù)至少一個(gè)示例實(shí)施例的納米壓印平版印刷方法的流程圖。如圖5中所示，加載印模130和襯底110 (操作502)。例如，可以將印模130加載到可移動(dòng)級(jí)140，并且可以將襯底110加載到固定級(jí)120。當(dāng)已經(jīng)完成印模130和襯底110的加載時(shí)，執(zhí)行第一對(duì)齊，其中，調(diào)整印模130和襯底110的相對(duì)位置(操作504)。在第一對(duì)齊中，使用視覺系統(tǒng)或光學(xué)傳感器檢測(cè)印模130和襯底110之間的相對(duì)位置誤差，并且調(diào)整印模130的位置以校正這樣的誤差。當(dāng)已經(jīng)完成印模130和襯底110之間的第一對(duì)齊時(shí)，執(zhí)行印模130和襯底110之間的第二對(duì)齊(操作506)。印模130和襯底110之間的第二對(duì)齊用于在調(diào)整印模130和襯底110的相對(duì)位置的條件下校正印模130和襯底110之間的局部誤差和/或尺度誤差。即，如果印模130的一部分和襯底110的一部分之間存在大小和/或形狀誤差，或者，如果在印模130和襯底110的總的大小(即，尺度)之間有差別，則通過(guò)局部對(duì)齊或尺度對(duì)齊來(lái)精確地對(duì)齊印模130和襯底110。為了這個(gè)目的，根據(jù)至少一個(gè)示例實(shí)施例，通過(guò)下述方式來(lái)將印模130的形狀變形:使用極子202和致動(dòng)器204來(lái)膨脹或縮小印模130的一部分或整體。由此，可以校正印模130和襯底110之間的局部誤差或尺度誤差。根據(jù)需要，可以通過(guò)一個(gè)對(duì)齊處理來(lái)一起執(zhí)行第一對(duì)齊和第二對(duì)齊。當(dāng)已經(jīng)完成印模130和襯底110之間的第一對(duì)齊和第二對(duì)齊時(shí)，執(zhí)行對(duì)于襯底110的一個(gè)或多個(gè)主處理(操作508)。在此，該一個(gè)或多個(gè)主處理可以對(duì)應(yīng)于對(duì)于襯底110執(zhí)行的所有其他處理。例如，該一個(gè)或多個(gè)主處理可以包括:向襯底110的表面施加抗蝕劑；通過(guò)在印模130與抗蝕劑的接觸后向印模130施加壓力來(lái)將在印模130上形成的圖案轉(zhuǎn)印到在襯底110的表面上的抗蝕劑；通過(guò)向抗蝕劑施加熱量或紫外(UV)線來(lái)將抗蝕劑硬化；以及，然后將硬化的抗蝕劑從襯底110分離。當(dāng)已經(jīng)完成對(duì)于襯底110的一個(gè)或多個(gè)主處理時(shí)，卸載印模130和襯底110 (操作510)。如果存在將被執(zhí)行處理的任何襯底，則加載這樣的襯底，并且重復(fù)圖5的操作502至510。圖6(a)至6(c)和圖7 (a)至7 (C)圖示了根據(jù)至少一個(gè)示例實(shí)施例的使用納米壓印平版印刷設(shè)備的第二對(duì)齊的局部對(duì)齊。印模130和襯底110之間的“對(duì)齊”可以指的是在印模130上形成的圖案135的區(qū)域和在將被轉(zhuǎn)印圖案135的襯底110的對(duì)應(yīng)的區(qū)域之間在位置和/或大小上的重合。雖然在納米壓印平版印刷設(shè)備100中的印模130的變形程度小至大約幾十至幾百nm，但是為了說(shuō)明方便，圖6(a)至6 (c)和圖7(a)至7 (c)夸大了印模130的變形程度。< 一個(gè)實(shí)施例:局部對(duì)齊(膨脹)>圖6 (a)至6 (c)圖示了根據(jù)至少一個(gè)示例實(shí)施例的使用納米壓印平版印刷設(shè)備的第二對(duì)齊的局部對(duì)齊。圖6(a)圖示了一種狀態(tài)，其中，雖然已經(jīng)執(zhí)行了印模130和襯底110之間的第一對(duì)齊(例如，相對(duì)位置對(duì)齊)，但是印模130的右區(qū)域的上部(通過(guò)實(shí)線所示)不與襯底(通過(guò)虛線所示)重合，因此，由于印模130的一部分小于襯底110，需要局部對(duì)齊。為了對(duì)于襯底110執(zhí)行進(jìn)一步的處理，需要膨脹(例如，延伸)印模130的右區(qū)域的上部，以便通過(guò)執(zhí)行局部對(duì)齊來(lái)與襯底110重合。為了這個(gè)目的，如圖6(b)中所示，在由箭頭所示的方向上(例如，在向印模130的邊緣的方向上)向位于印模130的右區(qū)域的上部處的三個(gè)極子202a、202b和202c施加力，使得將印模130位移。由此，將印模130變形，使得在與向三個(gè)極子202a、202b和202c施加的力的方向相同的方向上膨脹(例如，延伸)印模130的右區(qū)域的上部。通過(guò)印模130的這樣的變形，執(zhí)行印模130和襯底110之間的完全對(duì)齊，如圖6(c)中所示。通過(guò)圖6(b)和6 (c)的虛線所示的極子202的位置是極子202在第二對(duì)齊之前的原始位置，并且，通過(guò)實(shí)線所示的極子202的位置是通過(guò)第二對(duì)齊改變的極子202的位置。<另一個(gè)實(shí)施例:局部對(duì)齊(收縮)>圖7 (a)至7 (C)圖示了根據(jù)至少一個(gè)示例實(shí)施例的使用納米壓印平版印刷設(shè)備的第二對(duì)齊的局部對(duì)齊；圖7(a)圖示了一種狀態(tài)，其中，雖然已經(jīng)執(zhí)行了印模130和襯底110之間的第一對(duì)齊(例如，相對(duì)位置對(duì)齊)，但是通過(guò)實(shí)線所示的印模130的右區(qū)域的上部不與以虛線所示的襯底重合，因此，由于印模130的一部分大于襯底110，需要局部對(duì)齊。為了對(duì)于襯底110執(zhí)行進(jìn)一步的處理，需要收縮(例如，縮小)印模130的右區(qū)域的上部，以便通過(guò)執(zhí)行局部對(duì)齊來(lái)與襯底110重合。為了這個(gè)目的，如圖7(b)中所示，在由箭頭所示的方向上(例如，在向印模130的中心的方向上)向位于印模130的右區(qū)域的上部處的三個(gè)極子202a、202b和202c施加力，使得將印模130位移。由此，將印模130變形，使得在與向三個(gè)極子202a、202b和202c施加的力的方向相同的方向上收縮(例如，縮小)印模130的右區(qū)域的上部。通過(guò)印模130的這樣的變形，執(zhí)行印模130和襯底110之間的完全對(duì)齊，如圖7(c)中所示。通過(guò)圖7(b)和7 (c)的虛線所示的極子202的位置是極子202在第二對(duì)齊之前的原始位置，并且，通過(guò)實(shí)線所示的極子202的位置是通過(guò)第二對(duì)齊改變的極子202的位置。圖8(a)至8(c)和圖9(a)至9 (C)圖示根據(jù)至少一個(gè)示例實(shí)施例的使用納米壓印平版印刷設(shè)備的第二對(duì)齊的尺度對(duì)齊。印模130和襯底110之間的“對(duì)齊”可以指的是在印模130上形成的圖案135的區(qū)域和在將被轉(zhuǎn)印圖案135的襯底110的對(duì)應(yīng)的區(qū)域之間在位置和/或大小上的重合。雖然在納米壓印平版印刷設(shè)備100中的印模130的變形程度小至大約幾十至幾百nm，但是為了說(shuō)明方便，圖8(a)至8 (c)和圖9(a)至9 (c)夸大了印模130的變形程度。<另一個(gè)實(shí)施例:尺度對(duì)齊(膨脹)>圖8 (a)至8 (c)圖示了根據(jù)至少一個(gè)示例實(shí)施例的使用納米壓印平版印刷設(shè)備的第二對(duì)齊的尺度對(duì)齊。圖8(a)圖示了一種狀態(tài)，其中，雖然已經(jīng)執(zhí)行了印模130和襯底110之間的第一對(duì)齊(例如，相對(duì)位置對(duì)齊)，但是通過(guò)實(shí)線所示的印模130的區(qū)域的整體小于襯底110，并且因此，印模130的大小不與襯底110的大小重合。為了對(duì)于襯底110執(zhí)行進(jìn)一步的處理，需要膨脹(例如，延伸)印模130，以便通過(guò)執(zhí)行尺度對(duì)齊來(lái)與襯底110的大小重合。為了這個(gè)目的，如圖8(b)中所示，在由箭頭所示的方向上(例如，在向印模130的邊緣的方向上)向位于印模130的邊緣處的八個(gè)極子202a、202b、202c、202d、202e、202f、202g和202h施加力，使得將印模130位移。由此，將印模130變形，使得在與向八個(gè)極子202&、20213、202(3、202(1、2026、202€、2028和20211施加的力的方向相同的方向上膨脹(例如，延伸)印模130的整體。通過(guò)印模130的這樣的變形，執(zhí)行印模130和襯底110之間的完全對(duì)齊，如圖8(c)中所示。通過(guò)圖8(b)和8 (c)的虛線所示的極子202的位置是極子202在第二對(duì)齊之前的原始位置，并且，通過(guò)實(shí)線所示的極子202的位置是通過(guò)第二對(duì)齊改變的極子202的位置。<另一個(gè)實(shí)施例:尺度對(duì)齊(收縮)>圖9(a)至9 (C)圖示了根據(jù)至少一個(gè)示例實(shí)施例的使用納米壓印平版印刷設(shè)備的第二對(duì)齊的尺度對(duì)齊。圖9(a)圖示了一種狀態(tài)，其中，雖然已經(jīng)執(zhí)行了印模130和襯底110之間的第一對(duì)齊(例如，相對(duì)位置對(duì)齊)，但是通過(guò)實(shí)線所示的印模130的整體大于襯底110，并且因此不與襯底110的大小重合。為了對(duì)于襯底110執(zhí)行進(jìn)一步的處理，需要收縮(例如，縮小)印模130，以便通過(guò)執(zhí)行尺度對(duì)齊來(lái)與襯底110的大小重合。為了這個(gè)目的，如圖9(b)中所示，在由箭頭所示的方向上(例如，在向印模130的中心的方向上)向位于印模130的邊緣處的八個(gè)極子202a、202b、202c、202d、202e、202f、202g和202h施加力，使得將印模130位移。由此，將印模130變形，使得在與向八個(gè)極子202&、20213、202(3、202(1、2026、202€、2028和20211施加的力的方向相同的方向上收縮(例如，縮小)印模130。通過(guò)印模130的這樣的變形，執(zhí)行印模130和襯底110之間的完全對(duì)齊，如圖9(c)中所示。通過(guò)圖9(b)和9 (c)的虛線所示的極子202的位置是極子202在第二對(duì)齊之前的原始位置，并且，通過(guò)實(shí)線所示的極子202的位置是通過(guò)第二對(duì)齊改變的極子202的位置。根據(jù)上面的說(shuō)明，顯然的是，根據(jù)至少一個(gè)示例實(shí)施例的納米壓印平版印刷設(shè)備提出了新的印模結(jié)構(gòu)，并且因此提供了可以校正印模和襯底之間的局部誤差和/或尺度誤差的改進(jìn)的對(duì)齊系統(tǒng)。雖然已經(jīng)示出和描述了示例實(shí)施例，但是本領(lǐng)域內(nèi)的普通技術(shù)人員可以明白，在不偏離示例實(shí)施例的原理和精神的情況下，可以在這些示例中進(jìn)行改變，在權(quán)利要求和它們的等同內(nèi)容中限定了的示例實(shí)施例的范圍。
權(quán)利要求
1.一種納米壓印平版印刷設(shè)備，包括: 印模，所述印模包括主體，所述主體具有第一表面和第二表面，所述第一表面具有要在襯底上壓印的圖案，并且所述第二表面具有至少一個(gè)極子和至少一個(gè)致動(dòng)器，所述至少一個(gè)致動(dòng)器被配置為向所述至少一個(gè)極子施加力，以將所述主體變形； 固定級(jí)，所述固定級(jí)被配置為支撐被從所述印模轉(zhuǎn)印圖案的所述襯底；以及控制器，所述控制器被配置為驅(qū)動(dòng)所述至少一個(gè)致動(dòng)器以向所述至少一個(gè)極子施加力以將所述印模變形，并且校正所述印模和所述襯底之間的對(duì)齊誤差。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的納米壓印平版印刷設(shè)備，其中，所述主體和所述至少一個(gè)極子包括透光材料。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的納米壓印平版印刷設(shè)備，其中，所述至少一個(gè)致動(dòng)器是氣動(dòng)型致動(dòng)器、液壓型致動(dòng)器、電機(jī)驅(qū)動(dòng)型致動(dòng)器和壓電元件中的至少一個(gè)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的納米壓印平版印刷設(shè)備，其中，所述控制器被配置為控制所述至少一個(gè)致動(dòng)器，以產(chǎn)生所述印模的變形水平，以校正所述印模和所述襯底之間的對(duì)齊誤差。
5.一種納米壓印平版印刷方法，所述方法包括: 加載印模和襯底； 執(zhí)行第一對(duì)齊以調(diào)整所述印模和所述襯底的相對(duì)位置； 通過(guò)向在所述印模的主體上設(shè)置的至少一個(gè)極子施加力以便將所述印模變形來(lái)執(zhí)行第二對(duì)齊以校正所述印模和所述襯底之間的對(duì)齊誤差； 對(duì)于已經(jīng)被完成所述第一對(duì)齊和所述第二對(duì)齊的所述襯底執(zhí)行至少一個(gè)主處理；以及 卸載所述印模和已經(jīng)被完成所述主處理的所述襯底。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的納米壓印平版印刷方法，其中，通過(guò)向連接到所述至少一個(gè)極子的至少一個(gè)致動(dòng)器施加力，在所述主體上設(shè)置的圖案的變形與所述主體的變形同時(shí)發(fā)生。
7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的納米壓印平版印刷方法，其中，所述對(duì)齊誤差是由所述印模的一部分和所述襯底的對(duì)應(yīng)部分之間在大小和形狀上的不重合引起的局部誤差。
8.根據(jù)權(quán)利要求5所述的納米壓印平版印刷方法，其中，所述對(duì)齊誤差是由所述印模和所述襯底之間在總的大小上的不重合引起的尺度誤差。
9.根據(jù)權(quán)利要求5所述的納米壓印平版印刷方法，其中，所述主處理的執(zhí)行包括: 向所述襯底的表面施加抗蝕劑； 通過(guò)在所述印模與所述抗蝕劑的接觸后向所述印模施加壓力來(lái)將在所述印模上形成的圖案轉(zhuǎn)印到在所述襯底的表面上的所述抗蝕劑； 將所述抗蝕劑硬化；以及 將所硬化的抗蝕劑從所述襯底分離。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的納米壓印平版印刷設(shè)備，其中，所述至少一個(gè)致動(dòng)器能夠從所述至少一個(gè)極子分離。
11.一種納米壓印平版印刷設(shè)備，包括: 印模，所述印模包括至少一個(gè)極子和至少一個(gè)致動(dòng)器，所述至少一個(gè)極子連接到所述至少一個(gè)致動(dòng)器，并且，所述印模包括要在襯底上壓印的圖案；以及控制器，所述控制器被配置為驅(qū)動(dòng)連接到所述至少一個(gè)極子的所述至少一個(gè)致動(dòng)器，以將所述印模變形，并且校正所述印模和所述襯底之間的對(duì)齊誤差。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的設(shè)備，進(jìn)一步包括: 固定級(jí)，所述固定級(jí)包括所述印模和所述襯底之一；以及 可移動(dòng)級(jí)，所述可移動(dòng)級(jí)包括所述印模和所述襯底中的另一個(gè)。
13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的設(shè)備，其中，所述可移動(dòng)級(jí)連接到至少一個(gè)位置調(diào)整單元，所述至少一個(gè)位置調(diào)整單元被配置為響應(yīng)于由所述控制器產(chǎn)生的至少一個(gè)控制信號(hào)來(lái)調(diào)整所述印模和所述襯底的相對(duì)位置。
14.根據(jù)權(quán)利要求11所述的設(shè)備，其中，所述至少一個(gè)極子包括貫穿所述印模均勻地分布的多個(gè)極子，并且所述至少一個(gè)致動(dòng)器包括多個(gè)致動(dòng)器，所述多個(gè)致動(dòng)器中的每個(gè)連接到所述多個(gè)極子中的對(duì)應(yīng)的一個(gè)。
15.根據(jù)權(quán)利要求14所述的設(shè)備，其中，所述控制器被配置為驅(qū)動(dòng)連接到所述多個(gè)極子的所述多個(gè)致動(dòng)器，以將所述印模的僅一部分變形以校正所述對(duì)齊誤差。
16.根據(jù)權(quán)利要求15所述的設(shè)備，其中，通過(guò)膨脹和收縮中的至少一個(gè)來(lái)將所述印模的一部分變形。
17.根據(jù)權(quán)利要求14所述的設(shè)備，其中，連接到所述至少一個(gè)極子的所述致動(dòng)器被配置為使得所述印模整體變形以校正所述對(duì)齊誤差。
18.根據(jù)權(quán)利要求17所述的設(shè)備，其中，通過(guò)膨脹和收縮中的至少一個(gè)來(lái)將所述印模整體變形。
19.根據(jù)權(quán)利要求11所述的 設(shè)備，其中，所述至少一個(gè)致動(dòng)器是氣動(dòng)型致動(dòng)器、液壓型致動(dòng)器、電機(jī)驅(qū)動(dòng)型致動(dòng)器和壓電元件中的至少一個(gè)。
20.根據(jù)權(quán)利要求19所述的設(shè)備，其中，所述至少一個(gè)極子被配置為透光，并且能夠可卸下地插入所述至少一個(gè)致動(dòng)器內(nèi)。
全文摘要
本發(fā)明公開納米壓印平版印刷設(shè)備和方法。一種納米壓印平版印刷設(shè)備包括印模，該印模包括主體，該主體具有第一表面和第二表面，該第一表面具有要在襯底上壓印的圖案，并且該第二表面具有至少一個(gè)極子和至少一個(gè)致動(dòng)器，該至少一個(gè)致動(dòng)器被配置為向該至少一個(gè)極子施加力，以將該主體變形。該設(shè)備包括固定級(jí)，該固定級(jí)被配置為支撐被從印模轉(zhuǎn)印圖案的襯底。該設(shè)備進(jìn)一步包括控制器，該控制器被配置為驅(qū)動(dòng)該至少一個(gè)致動(dòng)器以向該至少一個(gè)極子施加力，以將該印模變形，并且校正該印模和該襯底之間的對(duì)齊誤差。
文檔編號(hào)G03F7/00GK103149796SQ20121055840
公開日2013年6月12日 申請(qǐng)日期2012年12月6日 優(yōu)先權(quán)日2011年12月6日
發(fā)明者趙暎泰, 樸銀兒, 李性勛, 李淳源 申請(qǐng)人:三星電子株式會(huì)社