[发明专利]压印设备和制造物件的方法

说明书

本发明提供一种压印设备和制造物件的方法。所述压印设备用于执行利用模具在基底上模制压印材料以在基底上形成图案的压印处理，所述设备包括：供给装置，其配置成将渗透气体和可凝缩气体供给到在基底上的压印材料与模具之间的空间，所述渗透气体穿透模具、压印材料以及基底中的至少之一，并且所述可凝缩气体通过由于模制导致的压力上升而被液化；以及控制器，其配置成控制供给装置，以便基于与用于压印处理的配方相关的信息改变渗透气体的供给量和可凝缩气体的供给量中的至少之一。

本申请是名称为“压印设备和制造物件的方法”、申请日为2014年10月31日、申请号为201410601425.8的发明专利申请的分案申请。

技术领域

本发明涉及压印设备和制造物件的方法。

背景技术

随着越来越多地要求半导体装置的微型构图，利用模具在基底上模制未固化树脂并且在基底上形成树脂图案的微型制造技术已经取得关注。所述技术被称为压印技术，并且可以在基底上形成纳米级的精细结构。例如，在采用光固化方法作为树脂固化方法的压印设备中，紫外线固化树脂(压印材料)被施加到在基底上的照射区域(压印区域)，并且利用模具模制树脂(未固化树脂)。然后，模具在通过利用紫外线照射而固化树脂之后被分开(脱模)，由此在基底上形成树脂图案。

通常，在压印设备内的气氛是空气。因此，如果模具和树脂相互挤压，则空气停留在模具与树脂之间，而后转变成可能形成树脂中的气泡的残余气体。在这种情况下，将被转印到基底上的图案可能发生问题。这使得在基底上形成准确图案变得不可能。为了应对这个问题，考虑到的是，等待直到残余气体被溶解、扩散、或渗入树脂和模具中而消失。然而，这样执行压印处理要花费很多时间。

为了解决这个问题，美国专利No.7,090,716提出了一种压印设备，其使用渗透气体作为压印气氛，并且使剩余在树脂和模具中的渗透气体溶解或扩散，由此快速减少残余气体。日本专利No.3700001也提出了一种压印设备，其使用当模具和树脂相互挤压时随压力上升(增加)而凝缩的可凝缩气体作为压印气氛。可凝缩气体在剩余时被液化，并且其体积被减小到与气体形式时相比的几百分之一。这可以抑制残余气体对图案形成的影响。当利用可凝缩气体时，由于通过将被液化的可凝缩气体吸收到树脂中而降低树脂的粘度，树脂在基底上的传播速度增加，因此实现更短时间内的图案形成。

另一方面，如果渗透气体和可凝缩气体进入例如测量基底载台位置的干涉仪的光路，干涉仪不能准确地测量基底载台位置。为此，日本专利特开2012-164785提出了一种技术，其利用通过混合渗透气体和可凝缩气体获得的气体混合物作为压印气氛，并且调整渗透气体与可凝缩气体之间的混合物比率以降低干涉仪的测量误差(以获得与空气相同的折射率)。

然而，在通过在可凝缩气体气氛中的压印处理进行的图案形成中，被吸收到树脂中的液化可凝缩气体在脱模之后被排出，从而可能毁坏已经形成在基底上的图案形状。存在例如图案的表面粗糙度增加、树脂密度减小、图案线宽缩窄、以及图案剖面形状毁坏的趋势。这些趋势随着可凝缩气体的浓度增加而变强。另一方面，用于图案形成的时间可以随着可凝缩气体的浓度增加而缩短。因此，在准确的图案形成与产量(生产率)的增加之间存在取舍关系。

发明内容

本发明例如提供在准确构图与产量之间的兼容性方面有利的压印设备。

根据本发明的第一方面，提供了一种压印设备，用于执行利用模具在基底上模制压印材料以在基底上形成图案的压印处理，所述设备包括：供给装置，其配置成将渗透气体和可凝缩气体供给到在基底上的压印材料与模具之间的空间，所述渗透气体渗透模具、压印材料以及基底中的至少之一，并且所述可凝缩气体通过由于模制导致的压力上升而被液化；以及控制器，其配置成控制供给装置，以便基于与用于压印处理的配方(recipe)相关的信息改变渗透气体的供给量和可凝缩气体的供给量中的至少之一。