[发明专利]压印装置、照明光学系统及物品制造方法

说明书

本发明提供一种压印装置、照明光学系统及物品制造方法。该压印装置包括：加热单元，其被构造为对所述基板上进行压印处理的压印区域加热并且改变所述压印区域的形状。所述加热单元包括：第一光学系统，其被构造为发射在与光轴垂直的第一方向和第二方向上扩展的光束；改变单元，其被构造为改变从所述第一光学系统发射的光束在所述第一方向与所述第二方向上的宽度的比率；以及强度分布调节单元，其被构造为调节所述比率已被改变的光束的强度分布；并且所述加热单元通过用来自所述强度分布调节单元的光束照射所述压印区域来加热所述压印区域。

技术领域

本发明涉及压印装置、照明光学系统及物品制造方法。

背景技术

随着半导体设备、MEMS(微机电系统)等的微图案化需求的增加，除了传统的光刻技术外，利用模具使未固化树脂在基板上成型以在基板上形成树脂图案的微细加工技术也受到了关注。该技术也称为压印技术，并且能够在基板上形成数纳米级的精细结构。光固化方法是压印技术的一个示例。在采用该光固化方法的压印装置中，首先，对作为基板上的压印区域的投射区(shot)涂覆紫外线固化树脂。接着，利用模具使未固化的树脂成型。然后，用紫外线束照射并固化树脂，将模具从固化后的树脂拆除，由此在基板上形成树脂图案。由于压印装置不需要在基板上缩小并投影标线图案的投影光学系统，因此可以说，与传统的光刻机、光学扫描仪或EUV曝光装置相比，压印装置是能够实现更低成本的半导体制造装置。

要经历压印处理的基板在一系列设备制造处理中，在诸如溅射的沉积步骤中的热处理后，可能被放大或缩小，并且图案的形状(或大小) 可能沿平面内相互垂直的双轴方向改变。因此，在使模具与基板上的树脂相互接触时，压印装置需要使预先形成在基板上的基板侧图案的形状与形成在模具上的模具侧图案部分的形状相匹配。

日本特开第2013-89663号公报描述了一种压印装置，其包括用于加热基板侧图案从而使基板侧图案的形状与模具图案部分的形状匹配的加热机构。日本特开第2013-89663号公报中描述的加热机构包括液晶元件阵列或数字反射镜器件，作为在基板侧图案的平面区域内形成光量分布的空间光调制设备。

在日本特开第2013-89663号公报中描述的发明中，通过利用按矩阵安置的数字微反射镜器件(DMD)或按矩阵安置的液晶器件作为空间光调制设备，以使任意微反射镜倾斜预定角度，来控制照明。虽然在日本特开第2013-89663号公报中描述的发明中并未进行描述，但是一般使用微透镜阵列(MLA)等，使得照射DMD的光具有顶部平坦且均匀的强度分布。晶片的投射区大小典型地具有33×26纳米的矩形形状。在考虑利用较低功率的光源来降低光源的成本的情况下，需要提升光学系统的效率。因此，到DMD的照明光的照明宽度需要具有与投射区大小类似的图形。然而，日本特开第2013-89663号公报未公开到DMD的照明光的照明宽度具有与投射区大小类似的图形。

将参照图4来描述作为将到DMD的照明光的形状从正方形改变为矩形的传统技术进行的方法。在图4中，令P为MLA的透镜阵列间距，f₁为MLA的两个透镜的合成焦距，f₂为傅里叶变换透镜的各焦距，可以由 D＝P×(f₂/f₁)来获得针对DMD平面的照明宽度D。由该等式，需要在X 方向与Y方向之间改变MLA的MLA间距P或焦距，使得到DMD的照明光具有与投射区大小类似的数字。在这种情况下，由于需要生成特殊 MLA，因此光学系统的成本增加。另一方面，如果作为保持光学系统低成本的结果、光学系统的效率降低，则需要较高输出的光源并且光源的成本增加。如上所述，如果对压印装置应用通过使图案热变形来提高重合精度的方法，则成本增加。这与作为压印装置的一个优势的低成本相对立。

发明内容

本发明提供一种在重合精度方面有优势的压印装置。