对准方法、压印方法、对准设备和位置测量方法技术

在用于进行两个板状物之间的对准的对准方法中，将配置有第一对准标记的第一板状物和配置有第二对准标记的第二板状物相互相对放置。将第一区域和第二区域布置在通过图像拾取装置所观察的图像拾取区域中相互不重叠的位置处。从基本上与第一和第二板状物的平面内方向垂直的方向，通过图像拾取装置，拾取第一和第二对准标记的图像。通过使用第一对准标记相对于第一区域中的预定位置的偏移的第一信息和第二对准标记相对于第二区域中的预定位置的偏移的第二信息，来进行对准控制。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及对准方法、压印方法、对准设备以及位置测量方法。
技术介绍
近年来，如作者为Stephan Y. Chou等在Appl. Phys. Le仏，Vol. 67， Issue 21， pp.3114-3116 ( 1995 )中所述，已经研发出了用于将配 置在印模(mold)上的精细结构压力转印到诸如半导体、玻璃、树脂 或金属的工件(或加工件)上的精细处理技术，并引起了关注。由于 其具有几纳米量级的分辨力，因此该技术被称为纳米压印 (nanoimprint)或纳米模压(nanoembossing )。除半导体制造夕卜，该 技术还可以实现晶片级的三维结构的同步处理。为此，期望将该技术 应用于广泛的各种领域，作为诸如光子晶体等的光学器件、微全分析 系统(ji画TAS， micro total analysis system )、生物芯片等的制造4支术 等。下面将说明将这样的纳米压印，例如光学压印方法，用于半导体 制造中的情况。首先，在基片(例如，半导体晶片)上形成可光固化树脂 (photocurable resin)材料的树脂层。接着，将其上形成有期望的压 印图案的印模压在该树脂层上，然后利用紫外线进行照射，以使可光 固化树脂材料固化。结果，压印结构被转印到树脂层上。然后，进行 以该树脂层作为掩模的蚀刻等，以在基片上形成期望的结构。顺便提及的是，在半导体制造中，必须实现印模与基片的(位置) 对准。例如，在半导体制程(process rule)为不大于100nm的当前情 况下，由于设备而造成的对准误差的限度为非常严格的程度， 一般说 来为几纳米到几十纳米。作为这样的对准方法，例如，美国专利No. 6696220已经提出了 这样的方法在该方法中，在印模和基片之间插入树脂材料的状态下， 使印模和基片相互接触以进行对准。在该方法中，首先，将可光固化 树脂材料选择性地涂在基片的除配置到基片上的对准标记之外的部 分。接着，将基片移到与印模相对的位置。在这种状态下，缩小印模 和工件(配置有可光固化材料的基片)之间的距离，使得印模靠近到 对准标记没被树脂材料填充的距离。在该方法中，在这种状态下进行 对准，之后执行最终的压力施加。在该方法中，用于对准的光学系统 采用只观察印模侧的对准标记的临近区域中具有小景深的部分的观察 方法。更具体地，通过利用色像差，在单一图像拾取装置中使配置到印 模上的标记和配置到基片上的标记分别成像。但是，在许多情况下，印模和基片的参考实际上相互不同。在当 在垂直方向上投影标记时，由高透射率的石英形成的配置到印模上的 标记与由高反射率的硅形成的配置到基片上的标记相互重叠的情况 下，在所拾取的图像中，印模侧标记可被基片侧标记光学地挡住。在这样的状态下，不能以足够的灰度范围拾取分别配置到印模和 基片上的对准标记的图像，从而使得在一些情况下不能获得高的检测 分辨率。
技术实现思路
考虑到上述问题，本专利技术的主要目的是提供能够解决上述问题的 对准方法和压印方法。本专利技术的另一目的是提供能够执行该对准方法和该压印方法的对准设备和压印设备。本专利技术的又一目的是提供用于测量两个物体的相对位置关系或 两个物体之间的相对移动量的位置测量方法。根据本专利技术的第一方面，提供一种对准方法，用于通过使用光源 和图像拾取装置来进行两个板状物之间的对准，所述对准方法包括将配置有第一对准标记的第一板状物和配置有第二对准标记的第二板状物相互相对放置；将第一区域和第二区域布置在通过图像拾取装置所观察的图像 拾取区域中相互不重叠的位置处；从基本上与第一板状物和第二板状物的平面内方向垂直的方向， 通过图像拾取装置拾取第一对准标记和第二对准标记的图像；通过使用第一对准标记相对于第一区域内的预定位置的偏移的 第一信息以及第二对准标记相对于第二区域内的预定位置的偏移的第 二信息，进行用于在所述平面内方向上使第一板状物的位置和第二板 状物的位置相互对准的对准控制；以及通过在进行所述对准控制时减小第一板状物和第二板状物之间 的间隙，来调整所述间隙，使得所述间隙为3jrni或更小。在该对准方法中，优选地可以调节通过图像拾取装置所拾取的第 一对准标记和第二对准标记的各图像的对比度。另外，通过使第一区域和第二区域具有相同的平面面积，或者具 有图像拾取装置的相同的像素数，便于在随后的步骤中进行诸如傅立 叶变换的信号处理。可以根据由于第一板状物和第二板状物的高度而 导致的放大倍率的变化，来进行对在第一和第二区域中所观察的图像 的放大倍率校正。根据本专利技术的第二方面，提供一种用于实现上述对准方法的对准设备。该对准设备包括第一可移动部件，用于沿着所述平面内方向， 移动所述第一板状物和所述第二板状物中的至少一个；以及第二可移 动部件，用于沿着垂直于所述平面内方向的方向，移动所述第一板状 物和所述第二板状物中的至少一个。根据本专利技术的第三方面，提供一种压印方法，用于通过使用光源 和图像拾取装置来进行两个板状物之间的对准，以将配置到两个板状 物之一上的压印图案压印到另一个板状物上，或者压印到形成在另一 个板状物上的图案形成层上，所述压印方法包括将作为第一板状物的配置有第一对准标记的印模和作为第二板状物的配置有第二对准标记的基片相互相对放置；将第一区域和第二区域布置在通过图像拾取装置所观察的图像 拾取区域中相互不重叠的位置处；从基本上与第一板状物和第二板状物的平面内方向垂直的方向， 通过图像拾取装置检测第一对准标记和第二对准标记；通过使用第一对准标记相对于第一区域内的预定位置的偏移的 第一信息以及第二对准标记相对于第二区域内的预定位置的偏移的第 二信息，进行用于在所述平面内方向上使第 一板状物的位置和第二板 状物的位置相互对准的对准控制；以及将配置到作为第一板状物的印模上的压印图案压印到作为第二 板状物的基片上，或者压印到形成在基片上的图案形成层上。根据本专利技术的第四方面，提供用于实现根据本专利技术的第三方面的对准方法的压印设备。该压印设备包括第一可移动部件，用于沿着 所述平面内方向，移动所迷第 一板状物和所述第二板状物中的至少一 个；以及第二可移动部件，用于沿着与所述平面内方向垂直的方向， 移动所迷第一板状物和所述第二板状物中的至少一个。根据本专利技术的第五方面，提供一种对准方法，用于通过使用图像 拾取装置来进行两个板状物之间的对准，所述对准方法包括将配置有作为对准标记的具有间距Pi的第一周期性结构的第一 板状物和配置有作为对准标记的具有间距P2的第二周期性结构的第 二板状物相互相对放置；将第一区域和第二区域布置在通过图像拾取装置所观察的图像 拾取区域中相互不重叠的位置处；从基本上与第 一板状物和第二板状物的平面内方向垂直的方向， 通过图像拾取装置，在第一区域和第二区域中分别拾取第一周期性结 构和第二周期性结构的图像；通过从所拾取的图像的信息中分别提取与第一周期性结构和第 二周期性结构相对应的基础频率，利用所述基础频率执行计算以提取莫尔条紋分量，并使用从所述莫尔条紋分量获得的第一板状物和第二 板状物在所述平面内方向上的位置偏移信息，来在所述平面内方向上 进行第一板状物和第二板状物之间的对准。根据本专利技术的第六方面，提供一种位置测量方法，用于通过使用图像拾取装置来测量两个物体本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种对准方法，用于通过使用光源和图像拾取装置来进行两个板状物之间的对准，所述对准方法包括：　将配置有第一对准标记的第一板状物和配置有第二对准标记的第二板状物相互相对放置；　将第一区域和第二区域布置在通过图像拾取装置所观察的图像拾 取区域中相互不重叠的位置处；　从基本上与第一板状物和第二板状物的平面内方向垂直的方向，通过图像拾取装置拾取第一对准标记和第二对准标记的图像；　通过使用第一对准标记相对于第一区域内的预定位置的偏移的第一信息以及第二对准标记相对于第 二区域内的预定位置的偏移的第二信息，进行用于在所述平面内方向上使第一板状物的位置和第二板状物的位置相互对准的对准控制；以及　通过在进行所述对准控制时减小第一板状物和第二板状物之间的间隙，来调整所述间隙，使得所述间隙为３μｍ或更小。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：末平信人，关淳一，稻秀树，千德孝一，
申请(专利权)人：佳能株式会社，
类型：发明
国别省市：JP[日本]