TW200815930A

TW200815930A - Processing apparatus and device manufacturing method

Info

Publication number: TW200815930A
Application number: TW096120000A
Authority: TW
Inventors: Kazuyuki Kasumi; Eigo Kawakami
Original assignee: Canon Kk
Priority date: 2006-06-09
Filing date: 2007-06-04
Publication date: 2008-04-01
Also published as: US7785091B2; JP2007329367A; KR20070118024A; KR100870606B1; US20080093339A1; JP4810319B2; TWI366073B

Description

200815930 九、發明說明【發明所屬之技術領域】本發明係有關使用奈米印刷技術之加工設備。【先前技術】習知投影曝光設備使用光微刻製造諸如電子電路、微電機系統（〜MEMS 〃）及光柵透鏡的精細構造。投影曝光設備將一光罩或劃線片的縮小圖案轉印並投影於塗佈光阻或光敏劑之諸如矽及玻璃的基板。投影光學系統雖可形成極精細構造，惟太貴而無法即時購得。因此，奈米印刷以可形成極精細構造的低成本圖案化方法受到注意。奈米印刷藉由將一模型或具有利用電子光束曝光形成之圖案之模型壓抵於塗佈樹脂材料或光阻的晶圓，轉印一精細圖案於一光阻。奈米印刷僅需一模型及一將模型壓抵於樹脂材料的壓力機構，並可低廉提供精細加工。目前的奈米印刷可轉印約1 〇奈米的精細形狀，並充分具有精細加工性能。奈米印刷可望應用於新裝置，特別是用於一磁性記錄媒體的精細周期構造，該磁性記錄媒體因對投影曝光設備無利可圖，因此，尙未製造。諸如熱循環方法及光固化方法（或UV (紫外線）固化）的某些轉印方法被建議用於奈米印刷。熱循環方法係將待加工樹脂（或熱塑材料）加熱至玻璃化轉變溫度或以上（或增進樹脂之流動性），並加壓’冷卻’接著脫釋模型的方法。光固化方法係使UV固化樹脂曝光並固化，以 -4- 200815930 透明模型對樹脂加壓的方法。光固化方法可較容易控制溫度，並因此適於半導體裝置之製造。半導體裝置之製造需要高度精密的塗佈精確度，塗佈若干圖案於基板上需有此種精確度。光固化方法容許基板上之對準標記透過一透明模型觀察’且從對準的觀點看來，適於半導體裝置之製造。另一方面，熱循環方法包含加熱步驟，因基板及模型之溫度上昇而熱膨脹’惟在維持塗佈精確度方面有困難。圖13A-13C係用來解釋採用光固化方法之奈米印刷之視圖。圖1 3 A顯示固化步驟。圖1 3 C顯示脫模步驟。將一由諸如石英之UV透射材料製成之模型MP壓抵於一塗佈有UV固化樹脂UCR之基板（晶圓）ST。UV固化樹脂UCR沿形成於模型MP上的圖案移動。當模型MP壓抵於基板S T時，如圖13 B所示，輻射 UL光，藉此將UV固化樹脂UCR固化成模型MP的形狀 (圖案）。結果，維持模型MP之形狀的UV固化樹脂 UCR留在基板ST上，並將圖案轉印於基板ST。就大基板而言，使基板步進供每次圖案轉印，並重覆以上步進，俾依序轉印圖案於基板整體。一旦移除圖案之主塗層，轉印之樹脂或光阻圖案即相當於藉投影曝光設備轉印之光阻圖案。在不限於半導體裝置之製造之用以製造大量物品的製造場所，亦要求製造設備的生產力。若生產力低，甚至在製造設備較不昂貴情況下，總生產成本仍不會降低。 -5- 200815930 目前，諸如步進器及掃瞄器之通用曝光設備具有每單位時間約1 5 0片或可加工晶圓數的生產量。每一晶圓轉印數約5 0次（曝光數），且每次轉印，曝光設備需要1秒或更短時間。奈米印刷轉印包含三個步驟，亦即加壓步驟、固化步驟及脫模步驟。爲使奈米印刷實現相當於曝光設備的生產量，此三個步驟須在約1秒內完成。於此三個步驟中，固化步驟可藉由輻射具有高亮度的 UV來快速完成。就加壓步驟而言，建議在加壓期間內使用模型之超音波振盪，以降低樹脂（光阻）的黏度，提高流動性，加速加壓步驟。就脫模步驟而言，甚至當一機械動作加速時，模型與固化光阻間的摩擦會損壞圖案。因此，建議進行一脫模促進加工，使模型改進其脫模性。請參考美國專利6,3 09,5 80 B1。另一建議藉由在脫模期間內迫使模型傾斜，或朝與模型之圖案化平面成一傾斜角度的方向，改進脫模性。請參考美國專利6,870,3 0 1 B1。然而，習知技術無法充分滿足奈米印刷所需生產量。例如，甚至當對模型進行脫模促進加工時，爲使模型脫模仍需數秒時間。於脫模期間內迫使模型傾斜之方法可減少形成於光阻上之圖案的損壞，惟不必然加速脫模步驟或提供快速脫模。【發明內容】如後面所述，脫模步驟以一低速移動模型，俾當模型自光阻分離時，形成於光阻上的圖案不會損壞。換言之， -6- 200815930 脫模步驟持續以模型自光阻分離的速度或不會光阻上之圖案的速度移動模型。脫模步驟不僅度恒定，亦保持模型與光阻間的負載恒定。脫損壞形成於光阻上之圖案，惟需要長時間。本發明係一提供快速脫模步驟並具有優異工設備。根據本發明一態樣，配置成藉由將模型壓目標構件之樹脂，轉印模型之圖案於目標構件包含：一驅動器，配置成使模型與目標構件彼 ;以及一控制器，配置成控制驅動器，使一第型與樹脂間所產生之負載的變化速率小於一第，且該第1狀態係黏附於樹脂之模型開始朝自方向移動的狀態，而該第2狀態則係朝自該樹向移動之模型將自該樹脂分離的狀態。由以下參考附圖所作例示實施例之說明，一步特點將很清楚。【實施方式】現在參考附圖，說明本發明之較佳實施例同或對應元件以相同參考號碼標示，並省略重圖1係根據本發明之一態樣，一加工設備視圖。加工設備係一種藉由將一具有圖案之模佈樹脂（包含光阻）之目標構件，轉印圖案於設備。在此，將模型壓抵塗佈於目標構件之樹損壞形成於保持模型速模步驟不會生產量的加抵於塗佈在之加工設備此相對移動 1狀態下模 2狀態下者樹脂分離的脂分離之方本發明之進。各圖中相覆說明。 1之示意剖型壓抵待塗目標構件的脂意謂著， 200815930 模型接觸樹脂，惟模型可或不可接觸目標構件。如於此用，樹脂係供模型轉印其圖案的樹脂，或留在目標構件作爲目標構件上之樹脂之圖案。樹脂可用非樹脂之材料代。該貫施例之加工設備1係UV固化型之分步重覆奈印刷設備。加工設備1包含··一壓力機構i 0，將一模型壓抵一晶圓；一晶圓載台20，朝χγ方向移動晶圓；一構 30，支承整個加工設備1 ; 一照明系統40，固化·υν固樹脂；以及一控制系統5 0，控制壓力機構1 〇之驅動。實施例之壓力機構1 0僅移動模型，惟這足以使模型與標構件相對移動。加工設備1進一步包含一將UV固化脂（光阻）塗佈於晶圓WF的塗佈機構6 0，以及一對準圍7 0。於圖1中，ΜΡ標示由用來使υν固化樹脂固化之如石英之UV透設材料製成之模型。一轉印圖案三維地成於模型Μ Ρ的底面上。w F標示一作爲目標構件的晶或待加工基板’並於其表面上塗佈UV固化樹脂。UV 化樹脂係一種響應UV而固化的材料，且係在UV輻射有黏度或液態的材料。壓力機構1 0包含一模型載台i 〇丨、一第1模型驅器102、一第1導件103、一負載感測器1〇4、一第2 型驅動器105、一第2導件1〇6、—滾珠螺帽ι〇7、一珠螺桿1 〇 8以及一馬達1 〇 9。壓力機構1 0驅動馬達1 0 9，轉動滾珠螺桿丨〇 8，並所上替米於造化本巨樹範諸形圓固刖動模滾朝 -8 - 200815930 垂直方向或Z方向一體移動第2模型驅動器1〇5、測器1 〇 4及連接於滾珠螺帽i 〇 7的第1模型驅動器藉此，當模型MP被連接於第1模型驅動器102的台1 〇 1所保持時，模型MP壓抵於晶圓WF。模型載台101用來保持模型MP，並改變模型方位。模型載台101於中央部具有一開口，容許用 UV固化樹脂的UV光通過。第1模型驅動器1 0 2配置成可朝Z方向移動。型驅動器1 02之一上部連接於負載感測器丨〇4。第1導件103係使第1模型驅動器1〇2朝Z方，並使用諸如滾珠或滾輪之滾動機構的導引機構。例之第1導件1 03使用軸承，惟可使用空氣導件。負載感測器（計測元件）1 0 4用來偵測或計測感測器的負載，並使用一負載傳感器於本實施例。測器104偵測當負載感測器104將模型MP壓抵 WF (或發生壓縮負載）或當模型MP自晶圓WF分發生拉伸負載）時，施加於模型MP的負載。使用測器1 04的偵測結果（計測結果）來控制模型MP 。負載感測器1 〇4之一上部連接於第2模型驅動器類似於第1模型驅動器1 02，第2模型驅動器置成僅可朝Z方向移動。第2模型驅動器105之一接於滾珠螺帽1 。當與滾珠螺帽1 螺合的滾 1 0 8轉動時，第2模型驅動器1 0 5朝垂直方或Z方負載感 $102° 模型載 MP的來固化第1模向移動本實施施加於負載感於晶圓離（或負載感之驅動 105 ° 105配上部連珠螺桿向移動 -9 - 200815930 第2導件106係類似於第1導件103，配置成使第2 模型驅動器105朝Z方向移動的導引機構。馬達109連接於滾珠螺桿108。當馬達109驅動時，第2模型驅動器1 05、負載感測器1 04及連接於與滾珠螺桿108螺合之滾珠螺帽107的第1模型驅動器102垂直驅動。晶圓載台20保持晶圓WF，並控制晶圓WF的方位。晶圓載台20用來朝XY方向移動並定位晶圓WF。在依序轉印模型MP之圖案中，晶圓載台20朝X或Y方向步進。晶圓載台20的位置及方位藉一雷射干涉儀（未圖示）高精密控制。構造30包含一墊凳301、一框架3 02及一振動隔離器3 03。墊凳3 0 1承受加工設備1的整體硬度，並支承晶圓載台20及框架3 02。透過振動隔離器3 03將墊凳301 放置於地板上。振動隔離器3 03隔離來自地板的振動以維持晶圓載台20所需高精密定位精確度。振動隔離器303 包含一空氣阻尼器等。照明系統4 0包含一燈盒4 0 1、一光纖4 0 2、及一照明光學系統403。用來固化UV固化樹脂的UV光藉一配置於燈盒401內的高壓水銀燈產生，並透過光纖402導至加工設備1。形成導至加工設備1之UV光的視角及強度分布，並透過模型MP將UV光輻射至塗佈於晶圓WF的UV 固化樹脂。照明光學系統403配置於第1模型驅動器102中。照 -10- 200815930 明光學系統403包含：一透鏡組，使亮度分布均勻；以及一鏡，透過形成於第1模型驅動器1 02下部的開口輻射 UV光，並折射UV光。控制系統50包含一控制器501及一馬達驅動器502 ，並控制朝Z方向驅動模型MP的壓力機構1 0。控制器 5 〇 1操作負載感測器1 04的偵測結果，並將一驅動訊號輸出至馬達驅動器502。馬達驅動器5 02根據來自控制器 5 0 1的驅動訊號驅動馬達1 〇 9。塗佈機構6 0係用來塗佈UV固化樹脂於晶圓WF作爲光阻，並將UV固化樹脂投至待轉印模型MP之圖案的機構。在透過旋塗將UV固化樹脂塗佈於晶圓WF整體情況下，無需塗佈機構6 0。在轉印模型MP的圖案於晶圓WF時，將對準範圍70 保持於框架3 02上，並計測配置於晶圓WF上的對準標記。對準範圍70用來作爲模型MP與晶圓WF間的對準。茲說明加工設備1的操作。首先，透過一模型進給系統（未圖示），將模型MP給入加工設備1中，並安裝於模型載台1 0 1上。一計測系統（未圖示）計測上面形成有圖案之模型MP之平面（或圖案化平面）的方位。根據計測結果驅動模型載台1 〇 1，並使模型MP的方位與一設備參考一致。設備參考係例如晶圓載台2 0 ( XY平面）的掃瞄方向。其次，一晶圓進料系統（未圖示）將晶圓WF給入加工設備1中。對準範圍70計測晶圓WF上的對準標記， -11 - 200815930 並根據計測結果，將晶圓WF定位於晶圓載台20上。其次，依序將模型MP的圖案轉印於晶圓WF °轉印操作包含加壓步驟、固化步驟脫模步驟。加壓步驟使用塗佈機構60，首先將UV固化樹脂投至晶圓WF上模型之圖案轉印位置。將晶圓WF定位於一在模型MP下方的位置。驅動壓力機構1 〇，將模型MP壓抵於晶圓WF (或塗佈於晶圓的樹脂或光阻）。當模型壓抵於晶圓時’ UV 固化樹脂沿模型MP的圖案化平面或形成於上的圖案流_力〇現在將詳細說明加壓步驟。圖2A-2C係顯示於加虜步驟中第1模型驅動器1 02、負載感測器1 04以及第2楱型驅動器105之動作的示意圖。於圖2A-2C中，ZA表系一 Z位置或第1模型驅動器102朝Z方向之一位置，表示一 Z位置或第2模型驅動器105朝Z方向之一位虞。如以上所述，負載感測器1 04係一負載元件。負載元件容納一彈簧構造，並藉由於施加伸張及壓縮負載時，將負載轉換成彈簧的張縮量，計測負載。負載感測器1 04可藉根據負載張縮的彈簧表達。圖2A顯示加壓步驟的開始時間。參考圖2A，第1楱型驅動器1 02透過負載感測器1 04懸掛在第2模型驅動器 105上。負載感測器104承受第1模型驅動器1〇2及模塑 MP的重量，以其作爲總負載。加工設備1 (負載感測器 1 04 )設計成將此狀態認定爲〇負載。圖2B顯示當加壓步驟開始時，第2模型驅動器1〇5 -12- 200815930 下降，且模型MP與晶圓WF接觸。圖2C顯示第2模型驅動器1〇5進一步自圖2B所示狀態下降，或模型MP壓抵晶圓WF的狀態。第1模型驅動器102及模型MP不自圖2B所示狀態移動’惟第2模型驅動器105進一步下降。第2模型驅動器1〇5的動作對應負載感測器104的收縮，且模型MP依序對晶圓WF產生壓力。偵出此壓力作爲負載感測器1 〇4的輸出。圖3 A係顯示於加壓步驟中第1模型驅動器1 0 2及第 2模型驅動器1 〇 5之動作的圖表。圖3 B係顯示相對於圖 3A所示第1模型驅動器102及第2模型驅動器105之動作之負載變化的圖表。第2模型驅動器1 05之動作對應於來自控制器5 01的驅動訊號（或來自控制系統5 0的驅命令）。於圖3 A所示圖表中，縱座標軸表示第1模型驅動器 102及第2模型驅動器105的Z位置，且橫座標軸表示時間。如以上所述，ZA表示第1模型驅動器1 〇2之一 Z位置，ZB表示第2模型驅動器1 0 5之一 Z位置。第1模型驅動器1〇2及第2模型驅動器105之Z位置係根據將在後面說明之脫模步驟的開始位置。脫模步驟係用來使模型自晶圓（或塗佈於晶圓的光阻或樹脂）分離。於該步驟最初，模型黏附於晶圓。於圖3 B所示圖表中，縱座標軸表示施加於負載感測器1 0 4的負載，且橫座標軸表示時間。時基共用於圖3 a 所示圖表及圖3 B所不圖表間。 -13- 200815930 參考圖3A及3B，模型MP從模型MP自晶圓WF 離之狀態（亦即自TO至τ丨）逐漸下降，並且當模型下降至某一程度時（亦即於時刻T1 )，模型MP與晶 WF接觸。當第2模型驅動器丨〇 5下降時，第1模型器1 02停止，惟負載增加。當負載於時刻T2達到一負載時，第2模型驅動器i 〇 5停止下降。從而，加壓步結束。因此’藉由控制第1模型驅動器1 02、第2模型驅器1 〇 5及滾珠螺桿1 0 8等的位置產生壓力的壓力機構需要將位移（或驅動量）轉換成負載之諸如彈簧功能的件。本實施例之負載感測器1 04用來作爲將位移轉換成載的元件。當將位移轉換成負載的元件由一非常堅硬構製成時，即使位移（或朝Z方向之驅動量）很小，負載變化極大，且可控制性大幅降低。當加壓步驟結束時，程序進至固化步驟。在將模 MP壓抵於晶圓WF時，固化步驟輻射UV光，並固化佈於晶圓WF的UV固化樹脂。當固化步驟結束時，程序進至脫模步驟。脫模步驟動加壓機構1 〇，並脫釋模型MP或使其自晶圓WF分離後面將詳細說明脫模步驟。當轉印操作如此結束時，具有與模型MP之圖案形相同形狀的複製圖案形成於晶圓WF的UV固化樹脂上接著，驅動晶圓載台20，將UV固化樹脂投入晶圓WF 次一轉印位置。接著，將晶圓WF移至轉印位置，重覆分 MP 圓動定驟動 10 元負件仍型塗移狀、上進 -14- 200815930 行以上加壓、固化、脫模步驟。現在將參考圖4A至5B，詳細說明脫模步馬至4C係於脫模步驟中第1模型驅動器ι〇2、負 104及第2模型驅動器1〇5的示意圖。 Η 4A顯示脫模步驟的開始時間，其與加壓成時刻的狀態相同。參考圖4Α，第2模型驅動 Ζ方向移動或下降，且負載感測器1〇4收縮。當驅動器105自如圖4Β所示之此狀態上升，甚至型驅動器1 〇 5自於加壓步驟中模型ΜΡ黏附在晶位置（圖2Β所示）上升時，模型ΜΡ仍不自晶離。其原因在於，塗佈於晶圓WF的UV固化樹用來作爲黏著劑，且黏著力量作用於模型ΜΡ與間。當第2模型驅動器1 〇5進一步向上移動時所示，模型ΜΡ因作用於模型ΜΡ與晶圓WF間力量而自晶圓WF分離。換言之，當作用於模型圓WF間的黏著力量超過作用於模型ΜΡ與晶圓拉伸力力量時，模型ΜΡ自晶圓WF脫釋。圖5Α係一顯示於脫模步驟中第1模型驅動第2模型驅動器105之動作的圖表。圖5Β係一於圖5Α所示第1模型驅動器102及第2模型驅之動作之負載變化的圖表。類似於圖3Α及3Β，及5Β中，ΖΑ及ΖΒ係根據於脫模步驟中第1模 102及第2模型驅動器105之起動位置的Ζ位置型驅動器1 05的動作對應於來自控制器50的驅聚。圖4 A 載感測器步驟之完器105朝第2模型當第2模圓WF的圓WF分脂固化並 :晶圓WF ，如圖4 C 的拉伸力 ΜΡ與晶 WF間的器1 〇 2及顯示相對丨動器1〇5 •於圖5Α 型驅動器。第2模動訊號（ -15- 200815930 或來自控制系統5 0的驅動命令）。於圖5 A所示圖表中，一縱座標軸標示第1模型驅動器102及第2模型驅動器105之Z位置，且一橫座標軸標示時間。於圖5 B所示圖表中，一縱座標軸標示施加於負載感測器1 04的負載，且一橫座標軸標示時間。時基於圖 5A所示圖表及圖5B所示圖表中共用。參考圖5A及5B，脫模步驟自時刻T3開始，且第2 模型驅動器105開始上升。藉此，收縮之負載感測器104 逐漸伸張，並於時刻T4以負載0回復自然長度。由於模型MP與晶圓WF相互接合，因此當第2模型驅動器10 5 進一步上升時，負載感測器1〇4伸張成較其自然長度更長。於此狀態下（圖4B )發生拉伸力量。當第2模型驅動器105進一步上升時，拉伸力量超過脫模力量（或模型 MP與晶圓WF間的黏附力量）’且模型MP於時刻T5自晶圓WF脫模。於模型MP自晶圓WF脫模後，模型MP 進一步上升，俾在模型MP與晶圓WF間獲得一充分間隔，並停止於一預定位置。圖5A及5B顯示於脫模步驟中，當第2模型驅動器 1 05的上升或移動速度恒定時，第2模型驅動器1 05的動作。如前述，UV固化樹脂具有類似黏著劑的性質。除非第2模型驅動器1 〇 5 (模型MP )以一低速驅動，否則圖案可能在模型MP脫模中破裂。當第2模型驅動器1 0 5 ( 模型MP )以一高速驅動時，一部分圖案黏附於模型MP，且UV固化樹脂可自晶圓WF剝離。如圖圖5A及5B所示 -16- 200815930 ，習知加工設備以恒速使第2模型驅動器1 05及模型MP 向上移動，並在脫模步驟中花極長時間以保護形成於晶圓 WF上的圖案。本發明自由設定脫模步驟中模型MP (第2模型驅動器1 05 )的驅動模式，以縮短脫模步驟所需期間。本發明以一低速（可變或固定）驅動模型MP (或第2模型驅動器105 )僅達模型MP自晶圓WF脫模所需期間，縮短脫模步驟的整體時間。換言之，模型以一速移動，且脫模的模型以一高速移動，迄模型MP自晶圓WF或塗佈於晶圓 WF的樹脂或光阻脫模爲止。參考圖5A及5B，使模型MP自晶圓WF分離的脫模操作包含一負載解除期間、一使模型MP自晶圓WF分離之脫模力量漸增的期間以及在模型脫模後模型MP向上移動至預定位置的期間。使模型MP自晶圓WF分離的真正脫模操作係一瞬間。該脫模瞬間中模型MP之高速會毀壞形成於晶圓WF上之圖案，惟模型MP的夠低速度則維護形成於晶圓 WF上之圖案。換言之，該脫模瞬間中模型 MP之低移動速度可避免形成於晶圓WF上之圖案的損壞〇現在將對本發明脫模步驟中第2模型驅動器1 〇5或模型MP的驅動模式具體加以說明。第1實施例圖6A及6B係用來解釋第1實施例之視圖。圖6A係 -17- 200815930 顯示第1模型驅動器102及第2模型驅動器1〇5之動作或驅動模式的圖表。第2模型驅動器1 〇 5的動作根據來自控制器5 01 (或控制系統5 0的驅動命令）驅動。圖6B係顯示相對於圖6 A中第1模型驅動器1 〇 2及第2模型驅動器 105之動作之負載變化的圖表。於圖6A及6B中，一實線 Z B表示第1實施例中第2模型驅動器1 0 5的驅動模式及負載變化，且一虛線表示習知驅動模式及負載變化。一交替長短線ZA表示第1模型驅動器102之驅動模式。加工設備1或第2模型驅動器1 0 5所提供的驅動模式可由調節轉印獲得。例如，藉由改變第2模型驅動器1 05 或模型MP的移動速度來進行脫模步驟，並檢查晶圓WF 上的圖案是否毀壞。該配置可獲得不會毀壞形成於晶圓 WF上之圖案的脫模力量及第2模型驅動器105的移動速度。不會毀壞形成於晶圓WF上之圖案之第2模型驅動器 105的移動速度依模型MP及塗佈於晶圓WF的UV固化樹脂的表面狀態（脫模加工）而定。第2模型驅動器1 05 之驅動量與施加於負載感測器1 04的負載間之關係係對設備很獨特的値，且僅可在設備裝配後計測一次。參考圖6A及6B，對第2模型驅動器105下達的驅動命令因模型MP的壓力而解除負載，在到達一位置Z1或使模型MP自晶圓WF分離的脫模力量產生之前，以一高速驅動第2模型驅動器1 05。接著，對第2、模型驅動器 1 05下達的驅動命令以一不會毀壞形成於晶圓WF上之圖案之低速驅動第2模型驅動器1 0 5，使其向上移動至脫模 -18- 200815930 位置外之一位置Z2。於到達位置Z2後，再度以一高速驅動第2模型驅動器1 0 5，將模型Μ P向上移動至預定位置。於第2模型驅動器1 0 5中，上述低速與上述高速間的速度比以1 〇倍或更高較佳，尤佳者爲1 00倍或更高。當以圖6 Α所示驅動模式驅動第2模型驅動器1 0 5時，可大幅縮短脫模步驟期間。更具體而言，由圖6B可知，自脫模開始時刻T3起的脫模所需期間1-5及模型MP 向上移動至預定位置所需期間T'6可遠較恒速脫模期間 Τ5及Τ6早。第2模型驅動器105或模型ΜΡ的夠慢移動速度不會在模型ΜΡ自晶圓 WF脫模時毀壞形成於晶圓 WF上之圖案。假設第1狀態係黏附於樹脂之模型ΜΡ開始朝自樹脂分離之方向移動的狀態，第2狀態係朝自樹脂分離之方向移動之模型ΜΡ將自樹脂分離的狀態。接著控制或驅動第 2模型驅動器1 〇5，俾發生在第1狀態中模型ΜΡ與樹脂間的負載變化速率（負載變化量/時間）可較在第2狀態中小。換言之，控制或驅動第2模型驅動器1 05，俾在第 1狀態中模型ΜΡ與樹脂間的相對速度可較在第2狀態中 /J、。將自黏附於樹脂之模型ΜΡ開始朝自樹脂分離之方向移動至模型ΜΡ自樹脂分離的狀態分成一壓縮壓力產生狀態（壓縮狀態）、一拉伸應力產生狀態（拉伸狀態）及一分離狀態。壓縮壓力產生狀態係抑壓力量發生於模型ΜΡ 與樹脂間的狀態。拉伸應力產生狀態係拉伸應力發生於模 -19- 200815930 型MP與樹脂間的狀態。分離狀態模型MP自樹脂分離的狀態。於此情況下，控制或驅動第2模型驅動器1 〇5，俾在拉伸狀態下’第2模型驅動器1 〇 5具有緩慢的移動速度〇第1實施例的控制器5 0 1具有一記憶體，且該記憶體透過介面裝置（未圖示），亦即圖6A中實線ZB，儲存上述第2模型驅動器1 〇5之一驅動模式。控制器5 0 1根據儲存於記憶體的驅動模式，於脫模步驟中對馬達驅動器502 輸出驅動訊號。換言之，控制器5 01根據模型MP開始朝自樹脂分離之方向移動後所歷經期間，控制模型MP的移動量。藉此，驅動馬達1 0 9，並根據儲存於控制器5 0 1中的驅動模式，驅動第2模型驅動器1 〇 5。第1實施例在開放式控制下驅動第2模型驅動器1 05，不需要諸如反饋控制之複雜控制系統，並可以較低成本實現任意驅動模式。該配置控制第2模型驅動器1 0 5的驅動，縮短期間而不會直接導致形成於晶圓WF上之圖案的崩毀，並可快速完成脫模步驟而不會破壞圖案。因此，加工設備1可改善生產量及生產力，並低廉地製造裝置。第1實施例線性變化第2模型驅動器1 05的驅動模式，惟只要該模式如逐漸變化速度的驅動模式，係模型MP 低速自晶圓WF分離的驅動模式，即可提供類似效果。第2實施例類似於第1實施例，第2實施例以一在脫模瞬間不會 -20- 200815930 毀壞形成於晶圓WF上之圖案的低速驅動第2模型驅動器 105 ’並以異於該期間的高速驅動第2模型驅動器1〇5，藉此’加速脫模步驟。第2實施例與第1實施例的不同點在於控制系統5 0。第2實施例的控制系統5 0監視施加於負載感測器1 04的負載，並使用一預定値作爲觸發訊號，切換第2模型驅動器i 〇5的速度。圖7A及7B係用來解釋第2實施例的視圖。圖7A係顯示第1模型驅動器102及第2模型驅動器105之動作或驅動模式之動作的圖表。第2模型驅動器1 05根據來自控制器5 0 1的驅動訊號或來自控制系統5 0的驅動命令驅動。圖7B係顯示相對於圖7A所示第1模型驅動器1〇2及第2模型驅動器1〇5之動作之負載變化的圖表。於圖7A 及7B中，一實線ZB表示第2實施例中第2模型驅動器 1 05的驅動模式及負載變化，且一虛線表示習知驅動模式及負載變化。一交替長短線ZA表示第1模型驅動器102 之驅動模式。T3係脫模步驟的開始時刻，T5 〃係脫模瞬間，T6〃係脫模步驟完成時刻。在以一恒速驅動模型ΜΡ的習知驅動模式中，將Τ5 疋爲脫模瞬間，並將Τ 6定爲脫模步驟完成時刻。參考圖7Α及7Β，於脫模步驟開始時，第2模型驅動器105以一高速上升。監視負載感測器104的輸出。當負載感測器104的輸出達到F1時，將第2模型驅動器105 之一移動速度轉至一低速。當負載感測器1 04的輸出達到預定値F 1 (於本實施例中其爲0，惟可爲諸如圖案化形狀 -21 - 200815930 及一驅動段性能的其他値）時，朝垂直方向降低模型與晶圓間的相對移動速度。移動速度可一次或逐步降低，惟維持於一期望移動速度。低速係小到不會毀壞形成於晶圓 WF上之圖案的速度。甚至在第2模型驅動器1 05的移動速度轉至低速之後，繼續進行負載感測器1 04之輸出的監視。當以一低速驅動第2模型驅動器1 05時，模型MP的拉伸力量超過脫模力量，且模型MP於時刻T 〃自晶圓 WF分離。接著，負載感測器1 04的輸出變成〇。當負載感測器1 04的輸出變成F2 (於第2實施例中爲0 )時，控制器5 01認定模型MP自晶圓WF脫模，並將第2模型驅動器1 0 5的移動速度切換成一高速。接著，將模型MP向上移動至預定位置，脫模步驟結束。脫模步驟首先以第1速度驅動模型，接著以第2速度驅動模型，最後以第3速度驅動模型。第1及第2速度係當模型黏附於或接觸晶圓或晶圓之光阻或樹脂時，模型與晶圓間的相對速度。第3速度係當模型與晶圓完全相互分離時，模型與晶圓間的相對速度。於本實施例中，在第1 、第2及第3速度間，第3速度最高，第1速度次之，第 2速度最低。較佳地，第1速度高達第2速度的2倍（尤佳者爲5倍）’且第3速度高達第2速度的5倍（尤佳者爲10倍）。事先儲存負載感測器1 〇 4之輸出F 1及F 2於控制器 5 〇 1的記憶體內。將F 1設定爲小於，惟極接近脫模力量 -22- 200815930 的値。F 2可設定爲遠較脫模力量小的拉伸負載，俾可偵測模型MP自晶圓WF分離的狀態。由於負載感測器1 〇4經常監視負載感測器1 04的輸出，因此，第2實施例之控制系統5 0變得較第1實施例者複雜。第1實施例具有一期間，用來當模型MP真正自晶圓WF分離時，以一低速驅動第2模型驅動器105。另一方面，第2實施例根據負載感測器1 04的輸出，辨認模型 Μ P真正自晶圓W F分離的瞬間，並在模型Μ P剛自晶圓 WF分離後不久，以一高速拉起模型ΜΡ。因此，第2實施例可在較第1實施例更短的期間內完成脫模步驟。可藉由控制第2模型驅動器1 0 5的驅動，縮短期間，使該期間不會直接導致形成於晶圓WF上圖案崩毀，並可在一極短期間內完成脫模步驟而不會毀壞圖案。因此，加工設備1改善生產量及生產力，可低廉地製造裝置。第2實施例使用負載感測器1 04的輸出或負載，惟可使用負載變化速率來切換第2模型驅動器1〇5的移動速度。可獲得類似於使用第1模型驅動器1 02的位置或速度變化作爲觸發訊號時的效果。可選擇將一^位置偵測感測器配置於第2模型驅動器105中，並可使用第2模型驅動器 1 05與第1模型驅動器1 02間的相對位置變化作爲觸發訊號。模型載台1 〇 1具有用來偵測模型ΜΡ與晶圓WF或塗佈於晶圓W F之光阻或樹脂間之相對方位變化的裝置，並使用模型ΜΡ與晶圓WF間之相對方位變化作爲觸發訊號。一計測元件可計測模型ΜΡ與晶圓WF間諸如負載、負 -23- 200815930 載變化速率及模型MP與晶圓WF間之相對方位的狀態量，且可根據結果，控制第2模型驅動器1 〇 5的驅動速度。第3實施例類似於第1及第2實施例，第3實施例以一在脫模步瞬間不會毀壞形成於晶圓WF上圖案的低速驅動第2模型驅動器1 05，並以一異於該期間的高速驅動第2模型驅動器1 〇5，藉此，快速完成脫模步驟。第3實施例與第1實施例的不同點在於控制系統5 0。第3實施例的控制系統 5 0將一負載變化模式儲存於記憶體內，並根據負載變化模式反饋控制負載。第3實施例的控制器5 0 1將脫模步驟開始後歷經期間與施加於負載感測器1 04的負載間的關係（後面稱爲 > 負載表〃）儲存於記憶體內，並根據負載表及期間改變負載〇圖8係用來解釋藉控制器5 0 1所作負載控制之視圖。控制器501具有一儲存圖8所示負載表的記憶體501a，並於一比較器501b中計算負載感測器104的輸出與負載表之負載値間的偏差。控制器5 0 1根據所計算的偏差，透過PID控制，將一驅動訊號輸出至一馬達驅動器502。圖9係用來解釋藉控制器5 0 1所作負載控制的流程圖。在脫模步驟開始（或於時鐘時間t )(步驟80 1 )後某一期間內，接收負載感測器104的輸出（步驟802 )。自儲存於記憶體5 0 1 a的負載表讀出於時鐘時刻t的目標負 -24- 200815930 載w = f ( t )(步驟8 0 3 )。其次，計的輸出與所讀取目標負載間的偏差（步所計算偏差操作馬達1 的驅動量（步 5〇1重覆一系列步驟801至806。圖10A及10B係用來解釋第3 1 0 A係顯示儲存於控制器5 0 1中記憶懼負載表的圖表。圖10B係顯不根據圖器驅動第2模型驅動器105時之負載變參考圖10A及10B，將負載表儲有，而脫模步驟的開始時刻則設定爲T3 抑壓力量迄抑壓力量變成略小於脫模力，並產生拉伸應力。在抑壓力量變成拉負載表緩慢增加拉伸負載。負載表設計俾拉伸負載可大於假定之脫模力量。根據圖1 Ο A所示負載表，於脫模力量的負載變化很小，且於脫模時候（ WF分離時），第2模型驅動器105的。結果，模型MP —自晶圓WF分離，ϊ 晶圓WF上圖案即永遠不會毀壞。當模型MP自晶圓WF分離時， 104的負載變成〇，且接著甚至在馬達驅動器1 〇 5 )被驅動後，負載仍不變化器1 04之輸出與負載表之負載値間的偏型驅動益1 0 5的移動速度增高。接著，算負載感測器1〇4 驟8 04 )，並根據 ‘驟8 0 5 )。控制器實施例之視圖。圖 I 5 0 1 a內之說明性 10A所示負載感測化的圖表。〖於記憶體50 1a中。負載表快速釋出量的拉伸力量爲止伸負載Fr之後，成增加拉伸負載，步驟中，產生脫模當模型MP自晶圓移動速度變得夠小获於T5〃，形成於施加於負載感測器 109 (或第2模型。因此，負載感測差增加，且第2模模型ΜΡ向上移動 -25- 200815930 至預定ί立置，且脫模步驟結束。可藉由在模型ΜΡ自晶圓WF分離前不久，增表之負載變化速率，縮短操作期間。在模型ΜΡ WF分離之後，負載表之目標負載與負載感測器之間的不同或偏差增加，且使模型ΜΡ以一高速向上藉此，可縮短模型ΜΡ向上移動至預定位置所需期同第2實施例，模型ΜΡ自晶圓WF分離的瞬間例負載感測器1〇4的輸出來決定。在模型ΜΡ自晶圓離之後，可藉由替代反饋控制的開放式驅動’使模以一高速向上移動。因此，藉由根據適當設定的負載表，控制第2 動器1 05的驅動，脫模步驟可非常快速完成，而不形成於晶圓WF上的圖案。因此，加工設備1改善及生產力，可低廉地製造裝置。第3實施例使用滾珠螺桿108及馬達109，並 Ζ方向驅動模型ΜΡ。惟本發明係施加於負載感測之負載控制方法的發明，並可使用運用氣壓及其他方法。相較於第1及第2實施例，第3實施例使用反，並複雜化控制系統50的構造。第3實施例可僅載感測器1 04，甚至當第2模型驅動器1 〇5的驅動載無線性關係時仍有效。例如，當壓力機構1 〇具間隙時，該間隙部分在第1及第2實施例中需要額，第3實施例反饋控制負載，並可以一高速操作負加負載自晶圓輸出値移動。間。如如根據 WF分 :型 ΜΡ 模型驅會毀壞生產量論及朝器104 方法的饋控制監視負量與負有機械外期間載。 -26- 200815930 因此，具有發明性之加工設備1以一漬驟’並提供優異的生產量及生產力。現在參考圖1 1及1 2，說明使用加工設製造方法之一實施例。圖1 1係用來解釋如導體裝置及液晶顯示裝置之裝置之一流程圖例子中說明半導體裝置的製造。步驟1 (電一半導體電路。步驟2(模型製造）形成一形成一與所設計電路圖案對應之圖案。步驟 )使用諸如矽之材料製造一晶圓。亦稱爲預 (晶圓加工）透過奈米印刷技術，使用模型圓上形成真實電路。亦稱爲後處理的步驟ί 步驟4中形成的晶圓形成爲半導體晶片，並驟（切割及接合）、一封裝步驟（晶片密封 (驗貨）對在步驟5中製成的半導體裝置進試及壽命測試的種種測試。透過此等步驟，導體裝置（步驟7 )。圖1 2係步驟4中晶圓加工的詳細流程氧化）將晶圓表面氧化。步驟12 ( CVD ( ))形成一絕緣膜於晶圓表面上。步驟1 3 藉由蒸汽沉積等形成電極於晶圓上。步驟 )將離子注入晶圓內。步驟1 5 (光阻加工樹脂於晶圓上。步驟1 6 (轉印）將模型壓轉印電路圖案於晶圓。步驟1 7 (蝕刻）鈾案以外的部分。步驟1 8 (光阻剝離）在蝕 ί速實現脫模步備1之一裝置丨何製造諸如半。現在將於一路設計）設S十模型，該模型 3 (晶圓準備處理的步驟4 及晶圓。於晶 ;(裝配）將於包含一裝配步 )等。步驟6 行諸如效力測完成並裝運半圖。步驟1 1 ( 化學蒸汽沉積 (電極形成） 1 4 (離子注入 )塗佈光阻或抵於晶圓，並刻轉印電路圖刻後移除不用 -27- 200815930 的光阻。重覆此等步驟，形成多層電路圖案置製造方法可製造具有較以前更高經濟效益加工設備1之裝置製造方法及作爲附產品的明之一態樣。雖然參考例示實施例說明本發明，惟須限於所揭示之例示實施例。以下申請專利範最廣闊的解釋以涵蓋所有此種修改、均等構如，可偵測一模型位置以及模型與光阻（或 )間的距離，並可根據偵測結果，控制第2 模型）的速度。上述實施例應用於採用光固化方法的奈明則可應用於採用熱循環方法的奈米印刷。該實施例使用UV固化樹脂於光阻，本地應用於固化樹脂。【圖式簡單說明】圖1係顯示根據本發明一態樣，一加工示意剖視圖。圖2A-2C係顯不圖1所示加工設備中— 動器、一負載感測器以及一第2模型驅動器圖。圖3A係一顯示圖1所示加工設備中第及第2模型驅動器之動作的圖表。圖3B係圖3 A所示第1模型驅動器及第2模型驅動於晶圓上。裝的裝置。使用裝置構成本發知，本發明不圍之範疇須作造及功能。例 UV固化樹脂模型驅動器（米印刷，本發發明則可類似設備之構造之第1模型驅之動作的示意 1模型驅動器一顯示相對於器之動作之負 -28- 200815930 載變化的圖表。圖4A-4C係顯示圖1所示加工設備中一第1模型驅動器、一負載感測器以及一第2模型驅動器於脫模步驟中之動作的示意圖。圖5A係一顯示圖1所示加工設備中第1模型驅動器及第2模型驅動器之習知動作的圖表。圖5B係一顯示相對於圖5A所示第1模型驅動器及第2模型驅動器之動作之負載變化的圖表。圖6A及6B係用來解釋本發明一第一實施例之一視圖。圖7A及7B係用來解釋本發明一第一實施例之一視圖。圖8係用來解釋根據本發明第三實施例，於圖1所示加工設備中，藉一控制器控制一負載之一視圖。圖9係用來解釋根據本發明第三實施例，於圖1所示加工設備中，藉一控制器控制一負載之一流程圖。圖10A及10B係解釋本發明第三實施例之視圖。圖1 1係用來解釋一裝置之製造之一流程圖。圖1 2係圖1 1所不一步驟4之晶圓加工細節之一流程圖。圖1 3 A-1 3 C係用來解釋採用光固化方法之超微印刷之一*視圖。【主要元件符號說明】 -29- 200815930 1 :加工設備 1 0 :壓力機構 2 0 :晶圓載台 3 〇 :構造 40 :照明系統 5 0 :控制系統 60 :塗佈機構 70 :對準範圍 1 〇 1 :模型載台 102 :第1模型驅動器 10 3 :第1導件 104 :負載感測器 105 :第2模型驅動器 106 :第2導件 1 0 7 :滾珠螺帽 1 0 8 :滾珠螺桿 109 :馬達 3 0 1 :墊凳 3 0 2 :框架 3 03 :振動隔離器 4 0 1 :燈盒 402 :光纖 403 =照明光學系統 5 0 1 :控制器 -30 200815930 5 0 1 a :記憶體 5 0 1 b :比較器 5 02 :馬達驅動器 MP :模型 WF :晶圓

Claims

200815930 十、申請專利範圍 1 · 一種加工設備，配置成藉由將一模型壓抵於一塗佈在一目標構件的樹脂，轉印該模型之圖案於該目標構件，該加工設備包括：一驅動器，配置成使該模型與該目標構件彼此相對移動；以及一*控制益’配置成控制該驅動器，使一*第1狀態下該模型與該樹脂間所產生之負載的變化速率小於一第2狀態下者，且該第1狀態係黏附於該樹脂之該模型開始朝自該樹脂分離之方向移動的狀態，而該第2狀態則係朝自該樹脂分離之方向移動之該模型將自該樹脂分離的狀態。 2 · —種加工設備，配置成藉由將一模型壓抵於一塗佈在一目標構件的樹脂，轉印該模型之圖案於該目標構件，該加工設備包括：一驅動器，配置成使該模型與該目標構件彼此相對移動；以及一控制器，配置成控制該驅動器，使一第1狀態下該模型與該樹脂間所產生之相對速度小於一第2狀態下者，且該第1狀態係黏附於該樹脂之該模型開始朝自該樹脂分離之方向移動的狀態，而該第2狀態則係朝自該樹脂分離之方向移動之該模型將自該樹脂分離的狀態。 3 ·如申請專利範圍第1或2項之加工設備，其中，該第2狀態係於該模型與該樹脂間發生一拉伸力量的拉伸狀態。 -32- 200815930 4· 一種加工設備，配置成藉由將一模型壓抵於一塗佈在一目標構件的樹脂，轉印該模型之圖案於該目標構件，該加工設備包括：一驅動器’配置成使該模型與該目標構件彼此相對移動；以及一控制器，配置成控制該驅動器，使一拉伸狀態下該模型與該目標構件間所產生之相對速度小於一壓縮狀態下者，該壓縮狀態係該模型壓縮該樹脂的狀態，該拉伸狀態係該模型拉伸該樹脂的狀態，該壓縮狀態及該拉伸狀態設定在該模型黏附於該樹脂及開始朝自該樹脂分離的方向移動時。 5 · —種加工設備，配置成藉由將一模型壓抵於一塗佈在一目標構件的樹脂，轉印該模型之圖案於該目標構件，該加工設備包括：一驅動器，配置成使該模型與該目標構件彼此相對移動；以及一控制器，配置成根據自接觸該目標構件之該模型開始朝自該樹脂分離之方向移動時起歷經期間，控制該驅動器。 6. —種加工設備，配置成藉由將一模型壓抵於一塗佈在一目標構件的樹脂，轉印該模型之圖案於該目標構件，該加工設備包括：一驅動器，配置成使該模型與該目標構件彼此相對移動；以及 -33- 200815930 一控制器，配置成根據自接觸該目標構件之該模型開始朝自該樹脂分離的方向移動時起歷經期間，以及該模型及該目標構件的移動量，控制該驅動器。 7.—種裝置製造方法，包括以下步驟：使用如申請專利範圍第1至6項中任一項之加工設備，將一圖案轉印於一目標構件；以及蝕刻業已轉印該圖案的該目標構件。 -34-