JP2006116602A - 加圧装置の平行調整方法及び装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】転写型34、基材35の両被加圧物を対向保持する転写型保持ツール32、基材保持ツール33のうち、少なくとも一方の保持ツールにおいて被加圧物と対向していない面(裏面)に複数のピエゾアクチュエータ30を接触または連結し、かつ、少なくとも一方の保持ツールに複数の圧力検出素子31を配置する。基材に転写型を転写するとき、加圧しながら両保持ツール間の傾きを圧力検出素子で検出し、ピエゾアクチュエータで傾きを補正し、平行調整する。
【選択図】 図1
Description
また、ナノインプリントと呼ばれる微細成型の分野においては、従来、微細な平行調整というものは特に採用されていない。また、自動で圧力検出して平行調整する機構もない。
また、検出と伸縮が一体で構成されていると、平行調整を主に考えると電圧により素子を伸縮する構造から一定電圧でので伸縮量はきるだけ大きくなるようにアクチュエータを設定する必要があるが、検出を考えたときに伸縮量を無視できる程度に極力小さいくすることが高精度に圧力を検出できる前提となり、矛盾する。例えば、実際の保持ツールの平行ずれは粗調整した状態でも10μm程度が限界である。また、保持ツールの下降精度においても数μmが限界である。そのため平行調整するためには少なくとも最大電圧で10μ伸縮する圧電素子を選定する必要があり、また、圧力検出は変化に対する電圧変化として現れるので、10μmの変化に対して最大電圧が出力されることから、最大荷重がかかったときには10μmのたわみが発生してしまうことになる。平行調整する上では、1μm以内を狙うのに対して、測定において数μmのたわみが発生することは誤差が大きくなる。また、折角平行調整したとしても加圧時に圧電素子がたわんでしまうことにより、平行度がずれてしまう結果となる。よって、圧力検出素子と平行調整アクチュエータは分離して最適なものを選定する必要がある。
前記転写型引き抜き時に減圧する方法からなる。また、前記転写型引き抜き時に減圧する成型装置からなる。例えば大気圧で転写型を押し付けた場合、気泡が噛み込んで押し付けられている。型抜き時に減圧すれば、噛み込んだ気泡により転写型が押されるかたちで、型抜きがしやすくなる。
2 Z軸昇降機構
3 θ軸回転機構
4 圧力検出手段
5 ベローズ
6 XYアライメントテーブル
7 ヘッド
8 ステージ(プラズマ電極、ヒータ、保持手段)
9 下ウエハー
10 上ウエハー
11 減圧チャンバー
12 ヘッド側ウエハー認識カメラ
13 ステージ側ウエハー認識カメラ
14 ガラス窓
15 排気管
16 排気弁
17 真空ポンプ
18 吸気管
19 吸気弁
20 吸入ガス切り替え弁
21 Ar
22 O2
23 大気
24 保持ツール保持部
25 保持ツール(プラズマ電極、ヒータ、保持手段)
26 振動子
27 上アライメントマーク
28 下アライメントマーク
29 スライド移動手段
30 ピエゾアクチュエータ
31 圧力検出素子
32 転写型保持ツール
33 基材保持ツール
34 転写型
35 基材
36 Oリング
37 支柱
38 粗動調整部
39 アライメントマーク認識カメラ
40 フレーム
Claims (39)
- 被加圧物同士を加圧する方法であって、両被加圧物を対向保持する保持ツールのうち、少なくとも一方の保持ツールの被加圧物と対向面に複数のピエゾアクチュエータが接触または連結され、かつ、少なくとも一方の保持ツールに複数の圧力検出素子が配置された加圧機構において、加圧して保持ツール間の傾きを圧力検出素子で検出し、ピエゾアクチュエータで傾きを補正し、平行調整する方法。
- 前記ピエゾアクチュエータと圧力検出素子が加圧中心の円周上に配置され、圧力検出素子が加圧中心からピエゾアクチュエータを通る放射線状に配置されている請求項1に記載の方法。
- 前記圧力検出素子がピエゾアクチュエータが配置された保持ツールと被接合物をはさんで対向する保持ツール側に配置されている請求項1または2のいずれかに記載の方法。
- 微動調整用のピエゾアクチュエータと粗動調整用の粗動調整部が直列に配置された構造であり、粗動調整部で平行調整した後にピエゾアクチュエータで微動調整を行う請求項1〜3のいずれかに記載の方法。
- 前記平行調整、加圧を減圧チャンバー中で行う請求項1〜4のいずれかに記載の方法。
- 前記ピエゾアクチュエータを減圧チャンバー内に設置する請求項5に記載の方法。
- 前記圧力検出センサーを減圧チャンバー外に設置する請求項5または6のいずれかに記載の方法。
- 加圧前、事前に圧力検出素子の検出結果によりピエゾアクチュエータで平行調整した結果を保持し、それ以降の加圧を行う請求項1〜7のいずれかに記載の方法。
- 接触時に圧力検出素子の検出結果によりピエゾアクチュエータで平行度を調整する請求項1〜8のいずれかに記載の方法。
- 加圧中に圧力検出素子の検出結果によりピエゾアクチュエータで平行度を調整する請求項1〜9のいずれかに記載の方法。
- 前記加圧前に両被接合物の位置をアライメントする方法において、アライメント前に圧力検出素子の検出結果によりピエゾアクチュエータで平行度を調整する請求項1〜10のいずれかに記載の方法。
- 前期被加圧物が被接合物であり、前記加圧方法が、被接合物同士を接合する方法であって、前記ピエゾアクチュエータを使用して平行調整した後、接合する請求項1〜11のいずれかに記載の方法。
- 前期被加圧物が被接合物であり、前記加圧方法が、被接合物同士を接合する方法であって、接合時に前記ピエゾアクチュエータを使用して振動を印加する請求項12に記載の方法。
- 前記接合前に両被接合物をエネルギー波により表面活性化した後接合する方法において、表面活性化前に圧力検出素子の検出結果によりピエゾアクチュエータで平行度を調整する請求項12または13のいずれかに記載の方法。
- 前期被加圧物が表面に凹凸を持った転写型と基材であり、前記加圧方法が、転写型と基材とを位置合わせした後、加圧して基材を成型する成型方法であって、前記ピエゾアクチュエータを使用して平行調整した後、成型する請求項1〜11のいずれかに記載の方法。
- 前期被加圧物が表面に凹凸を持った転写型と基材であり、前記加圧方法が、転写型と基材とを位置合わせした後、加圧して樹脂を成型する成型方法であって、成型時または型抜き時に前記ピエゾアクチュエータを使用して振動を印加する請求項15に記載の方法。
- 前記成型前に転写型または基材の少なくとも一方の表面をプラズマにより表面処理した後、成型する請求項15または16のいずれかに記載の方法。
- 前記被接合物が面で接合するウエハーからなる請求項1〜14に記載の方法
- 前記被接合物が半導体またはMEMS用途のウエハーまたはチップからなる請求項1〜16のいずれかに記載の方法。
- 前記請求項1〜19の方法で作られたウエハーまたはチップからなる半導体デバイスまたはMEMSデバイス。
- 被加圧物同士を加圧する加圧装置であって、対向する2つの被加圧物を保持する2つの保持ツールと、少なくとも一方の保持ツールを加圧軸方向へ移動および加圧する昇降軸と、複数のピエゾアクチュエータと、複数のピエゾアクチュエータを振動制御する振動印加手段と、複数の圧力検出素子を備え、両被加圧物を対向保持する保持ツールのうち、少なくとも一方の保持ツールの被加圧物と対向面に複数のピエゾアクチュエータが接触または連結され、かつ、少なくとも一方の保持ツールに複数の圧力検出素子が配置された加圧機構において、加圧して保持ツール間の傾きを圧力検出素子で検出し、ピエゾアクチュエータで傾きを補正し、平行調整する加圧装置。
- 前記ピエゾアクチュエータと圧力検出素子が加圧中心の円周上に配置され、圧力検出素子が加圧中心からピエゾアクチュエータを通る放射線状に配置されている請求項21に記載の加圧装置。
- 前記圧力検出素子がピエゾアクチュエータが配置された保持ツールと被接合物をはさんで対向する保持ツール側に配置されている請求項21または22のいずれかに記載の加圧装置。
- 微動調整用のピエゾアクチュエータと粗動調整用の粗動調整部を備え、微動調整用のピエゾアクチュエータと粗動調整部が直列に配置された構造であり、粗動調整部で平行調整した後にピエゾアクチュエータで微動調整を行う請求項21〜23のいずれかに記載の加圧装置。
- 減圧チャンバーを備え、前記平行調整、加圧を減圧チャンバー中で行う請求項21〜24のいずれかに記載の加圧装置。
- 前記ピエゾアクチュエータを減圧チャンバー内に設置する請求項25に記載の加圧装置。
- 前記圧力検出センサーを減圧チャンバー外に設置する請求項25または26のいずれかに記載の加圧装置。
- 平行調整した結果を保持する記憶手段を備え、加圧前、事前に圧力検出素子の検出結果によりピエゾアクチュエータで平行調整した結果を保持し、それ以降の加圧を行う平行調整手段を備えた請求項21〜27のいずれかに記載の加圧装置。
- 接触時に圧力検出素子の検出結果によりピエゾアクチュエータで平行度を調整する平行調整手段を備えた請求項21〜28のいずれかに記載の加圧装置。
- 加圧中に圧力検出素子の検出結果によりピエゾアクチュエータで平行度を調整する平行調整手段を備えた請求項21〜29のいずれかに記載の加圧装置。
- アライメントマーク認識手段と、水平及び/または回転方向の補正移動手段を備え、前記加圧前に両被接合物の位置をアライメントする加圧装置において、アライメント前に圧力検出素子の検出結果によりピエゾアクチュエータで平行度を調整する平行調整手段を備えた請求項21〜30のいずれかに記載の加圧装置。
- 前期被加圧物が被接合物であり、前記加圧装置が、被接合物同士を接合する接合装置であって、前記ピエゾアクチュエータを使用して平行調整した後、接合する請求項21〜31のいずれかに記載の接合装置。
- 前期被加圧物が被接合物であり、前記加圧装置が、被接合物同士を接合する接合装置であって、接合時に前記ピエゾアクチュエータを使用して振動を印加する振動印加手段を備えた請求項32に記載の接合装置。
- エネルギー波照射手段を備え、前記接合前に両被接合物をエネルギー波により表面活性化した後接合する接合装置において、表面活性化前に圧力検出素子の検出結果によりピエゾアクチュエータで平行度を調整する平行調整手段を備えた請求項32または33のいずれかに記載の接合装置。
- 前期被加圧物が表面に凹凸を持った転写型と基材であり、前記加圧装置が、転写型と基材とを位置合わせした後、加圧して基材を成型する成型装置であって、前記ピエゾアクチュエータを使用して平行調整した後、成型する請求項21〜31のいずれかに記載の成型装置。
- 前期被加圧物が表面に凹凸を持った転写型と基材であり、前記加圧装置が、転写型と基材とを位置合わせした後、加圧して樹脂を成型する成型装置であって、成型時または型抜き時に前記ピエゾアクチュエータを使用して振動を印加する振動印加手段を備えた請求項35に記載の成型装置。
- プラズマ照射手段を備え、前記成型前に転写型または基材の少なくとも一方の表面をプラズマにより表面処理した後、成型する請求項35または36のいずれかに記載の成型装置。
- 前記被接合物が面で接合するウエハーからなる請求項21〜34に記載の接合装置
- 前記被接合物が半導体またはMEMS用途のウエハーまたはチップからなる請求項21〜36のいずれかに記載の接合装置または成型装置。
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