压印设备和制造产品的方法技术

本发明专利技术提供了一种压印设备，其使用模具在基底上模制压印材料，以在所述基底上形成图案，设备包括：喷嘴，包括排放出口，排放出口将压印材料排放到基底上；保持单元，保持单元构造成保持所述模具；供应单元，供应单元构造成将气体供应到保持单元和基底上的压印材料之间的部分，所述气体使得用压印材料填充模具的图案的过程加速；和气体单元，气体单元设置有所述喷嘴，其中，气体单元相对于第一空间周围的第二空间实施气体供应或者抽排，所述第一空间位于喷嘴和基底的面向喷嘴并且被运送到喷嘴下方的部分之间，以便防止气体流入到第一空间中。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及压印设备和制造产品的方法。
技术介绍
在半导体装置等的制造处理中，使用压印技术的压印设备已经受到了关注，其作为光刻设备来替代诸如步进器(stepper)或者扫描仪的曝光设备。压印设备通过实施压印处理在基底上形成(转印)图案，所述压印处理包括涂布步骤、压印步骤、固化步骤和分离步骤。在涂布步骤中，树脂(抗蚀剂)施加在基底上。在压印步骤中，基底上的树脂和已经形成有精细三维图案的模具形成相互接触，并且用树脂填充已经形成在模具上的三维图案(凹陷部分)。在固化步骤中，固化树脂，同时模具和基底上的树脂相互接触。在分离步骤中，模具从基底上的固化树脂脱模。在压印设备中，在压印步骤中气泡可能存留在模具上的三维图案(凹陷部分)中。在这种情况中，在将形成在基底上的图案中可能出现缺陷(未填充缺陷)，从而使得不能在基底上形成准确图案。尽管随着时间流逝模具上的三维图案中存留的气泡将会消失，但是这需要耗费很长时间。为了防止生产量(生产能力)下降，日本专利No.3700001提出了一种压印设备，其用于在可凝气体的气氛中实施压印步骤和分离步骤，所述可凝气体在模具和基底上的树脂彼此压抵时随着压力增大而凝结并液化。在压印设备中，从设备的占地面积和生产量的观点来看，树脂供应单元和压印单元通常布置成相互接近，其中，所述树脂供应单元将树脂供应(施加)在基底上，所述压印单元使得基底上的树脂与模具接触。因此，在压印步骤和分离步骤中使用的可凝气体(即，加速树脂填充的气体)可能流入到布置有树脂供应单元的空间(树脂供应环境)中。如果可凝气体流入到树脂供应环境中，则不能适当地供应树脂并且供应到基底上的树脂出现不均匀性。在这种情况中，可能出现这样的部分，在所述部分处，模具上的三维图案没有被树脂完全填充并且在将形成在基底上的图案中可能出现未填充缺陷。
技术实现思路
本专利技术提供了一种压印设备，其优势在于减小了将被供应到基底上的压印材料的不均匀性。根据本专利技术的一个方面，提供了一种压印设备，所述压印设备使用模具在基底上模制压印材料，以在所述基底上形成图案，所述压印设备包括：喷嘴，所述喷嘴包括排放出口，所述排放出口将所述压印材料排放到所述基底上；保持单元，所述保持单元构造成保持所述模具；供应单元，所述供应单元构造成将气体供应到所述保持单元和所述基底上的所述压印材料之间的部分，所述气体使得用压印材料填充模具的图案的过程加速；和气体单元，所述气体单元设置有所述喷嘴，其中，所述气体单元针对第一空间周围的第二空间实施气体供应或者抽排，以便防止所述气体流入到所述第一空间中，所述第一空间位于所述喷嘴和所述基底的面向所述喷嘴并且被运送到所述喷嘴下方的部分之间。参照附图从示例性实施例的以下描述中本专利技术的其它方面将变得显而易见。附图说明图1是根据本专利技术的一个方面的压印设备的布置的示意图；图2是图1中示出的压印设备的喷嘴和气体单元附近的示意图；图3是解释了图1中示出的压印设备的压印处理的流程图。具体实施方式将参照附图描述本专利技术的优选实施例。注意的是，在附图中，相同附图标记表示相同构件，并且将不再给出其重复描述。图1是示出了根据本专利技术的一个方面的压印设备1的布置的示意图。压印设备1是光刻设备，所述光刻设备用于半导体装置或类似装置的制造处理并且使用模具在基底上模制压印材料，以在基底上形成图案。在这个实施例中，压印设备1使用树脂作为压印材料并且采用通过用紫外光(UV光)照射固化树脂的光固化方法作为树脂的固化方法。压印设备1包括台板2、基底台3、基底卡盘4、压印头7、气体供应单元12、树脂供应单元13、气体回收单元14和控制单元15。控制单元15包括CPU和存储器并且控制压印设备1的整个(操作)。基底台3布置在台板2上，以能够在水平面(X-Y平面)内运动。基底台3支撑基底卡盘4。基底卡盘4(真空卡盘)保持基底5。压印头7作为保持单元，所述保持单元保持模具6并且使得模具6沿着竖直方向(Z方向)运动，从而使得模具6和基底上的树脂11相互接触(压印)或者使模具6从基底上的树脂11脱模(分离)。注意的是，通过使得基底5(基底台3)而非模具6沿着竖直方向运动或者使得模具6和基底5沿着竖直方向运动可以实施压印或者分离。如图2所示，树脂供应单元13包括喷嘴13a，所述喷嘴13a包括排放出口DO，所述排放出口DO将树脂11排放到基底5上。树脂供应单元13将树脂11供应(施加)到基底5的面向喷嘴13a并且由基底台3运送到喷嘴13a下方的部分(计划施加区域)。基底台3将基底5(树脂供应单元13已经将树脂11供应到所述基底5上)运送到由压印头7保持的模具6(其图案)下方。气体供应单元12例如布置在树脂供应单元13和压印头7之间。气体供应单元12将气体供应到基底上的树脂11和压印头7之间的部分，所述气体使得用树脂11进行的模具6(其图案)的填充加速(模具6由压印头7保持)。气体供应单元12例如供应可凝气体，所述可凝气体在模具6和基底上的树脂11彼此压抵时随着压力增大而凝结并且液化。在这个实施例中，气体供应单元12供应五氟丙烷作为可凝气体。气体回收单元14布置成靠近气体供应单元12。气体回收单元14例如包括真空泵或者抽吸设备并且回收已经被从气体供应单元12供应到压印头7和基底上的树脂11之间的部分的气体(可凝气体)。在压印设备1中，当其上已经供应有树脂11的基底5定位在模具6下方时，气体供应单元12将可凝气体供应(填充)到模具6和基底上的树脂11之间的部分。当可凝气体填满模具6和基底上的树脂11之间的部分时，使模具6和基底上的树脂11形成相互接触，并且经由模具6用紫外线光照射树脂11，从而固化树脂11。然后通过使模具6从基底上的固化树脂11脱模，在基底5上形成模具6的图案。本专利技术人发现的是，供应到模具6和基底上的树脂11之间的部分的可凝气体(在本实施例中为五氟丙烷)对树脂11产生多种影响。更加具体地，通过实验发现的是，与空气气氛相比，在五氟丙烷的气氛中，树脂11的粘性变化了大约50％而树脂11的表面张力变化了大约10％(即，树脂11的物理属性值发生变化)。因此，如果树脂供应单元13在这种可凝气体气氛中将树脂11供应到基底5上，则树脂11因其物理属性值的变化而不能适当地供应并且在供应到基底上的树脂11中出现不均匀性。为了防止发生这种情况，在此实施例中，树脂供应单元13的喷嘴13a包括气体(供应/抽排)单元8和检测单元9，如图2所示。每个气体单元8均具有防止没有被气体回收单元14回收的残留可凝气体在喷嘴13a下方流动(即，流入到喷嘴13a和基底5的面向喷嘴13a并且被运送到喷嘴13a下方的部分之间的第一空间SP1中)的功能。在这个实施例中，每个气体单元8均通过在第一空间SP1周围的第二空间SP2上供应气体或将气体排出以及隔离开第一空间SP1的气氛来防止可凝气体流入到第一空间SP1中。每个检测单元9例如均布置成毗邻对应的气体单元8并且检测是否有可凝气体流入到第二空间SP2及流入到第二空间SP2中的可凝气体的浓度。本领域中已知的任何设备(例如使用折射率的变化检测可凝气体的传感器)都可以应用于每个检测单元9。在这个实施例中，每个检测单元9均使用测量氧比率的传感器检测是否存在可凝气体。在这个实施例中，每个气体单本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种压印设备，所述压印设备使用模具在基底上模制压印材料，以在所述基底上形成图案，所述压印设备包括：喷嘴，所述喷嘴包括排放出口，所述排放出口将所述压印材料排放到所述基底上；保持单元，所述保持单元构造成保持模具；供应单元，所述供应单元构造成将气体供应到保持单元和基底上的压印材料之间的部分，所述气体使得用压印材料填充模具的图案的过程加速；和气体单元，所述气体单元设置有所述喷嘴，其中，所述气体单元针对第一空间周围的第二空间实施气体供应或者抽排，以便防止所述气体流入到第一空间中，所述第一空间位于喷嘴和基底的面向喷嘴并且被运送到喷嘴下方的部分之间。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2014.03.17 JP 2014-0539811.一种压印设备，所述压印设备使用模具在基底上模制压印材料，以在所述基底上形成图案，所述压印设备包括：喷嘴，所述喷嘴包括排放出口，所述排放出口将所述压印材料排放到所述基底上；保持单元，所述保持单元构造成保持模具；供应单元，所述供应单元构造成将气体供应到保持单元和基底上的压印材料之间的部分，所述气体使得用压印材料填充模具的图案的过程加速；和气体单元，所述气体单元设置有所述喷嘴，其中，所述气体单元针对第一空间周围的第二空间实施气体供应或者抽排，以便防止所述气体流入到第一空间中，所述第一空间位于喷嘴和基底的面向喷嘴并且被运送到喷嘴下方的部分之间。2.根据权利要求1所述的设备，还包括检测单元，所述检测单元构造成检测流入到第二空间中的气体，其中，气体单元在检测单元检测到气体时开始供应或者抽排。3.根据权利要求1所述的设备，还包括检测单元，所述检测单元构造成检测流入到第二空间中的气体，其中，气体单元在检测单元检测到气体时增加供应量或抽排量。4.根据权利要求3所述的设备，其中，气体单元根据由检测单元检测到的气体的浓度增加供应量或者抽排量。5.根据权利要求2所述的设备，还包括可动台，所述可动台构造成保持基底；和控制单元，所述控制单元构造成控制可动台，以使得可动台在检测单元检测到...

【专利技术属性】
技术研发人员：松本英树，佐久智宣，
申请(专利权)人：佳能株式会社，
类型：发明
国别省市：日本;JP