阅读说明：本技术 半导体压印装置和半导体压印装置的操作方法 (Semiconductor embossing device and method for operating a semiconductor embossing device ) 是由 刘灏 金炳相 朴景彬 于 2019-05-16 设计创作，主要内容包括：提供了半导体压印装置和半导体压印装置的操作方法。该半导体压印装置包括：支撑基板的载物台；膜夹具,将包括图案的膜印模施加到基板上；辊,向设置在基板上的膜印模施加压力,使得所述图案被转印到基板；相机,捕获辊和膜印模的图像；以及控制器,通过使用所述图像调节膜夹具的位置。所述图案用于形成半导体器件。(A semiconductor imprinting apparatus and a method of operating the semiconductor imprinting apparatus are provided. The semiconductor imprinting apparatus includes: a stage supporting a substrate; a film holder to apply a film stamp including a pattern onto a substrate; a roller applying pressure to a film stamp disposed on a substrate such that the pattern is transferred to the substrate; a camera to capture images of the roller and the film stamp; and a controller that adjusts a position of the film holder by using the image. The pattern is used to form a semiconductor device.)

半导体压印装置和半导体压印装置的操作方法

技术领域

本发明构思的实施方式涉及半导体制造装置，更具体地，涉及具有提高的产量和降低的制造成本的半导体压印装置以及该半导体压印装置的操作方法。

背景技术

可以使用各种制造方法来制造半导体器件。用于制造半导体器件的方法包括压印方法。根据压印方法，半导体器件通过经由使用具有特定图案的印模在介质上印刷用于形成半导体器件的特定图案来制造。

为了实行压印方法，印模和介质可以彼此接触。当印模和介质彼此接触时，可能出现诸如气泡的空隙。空隙会导致半导体器件被制造为具有缺陷，从而降低产量(即产出的量)。

此外，印模用于制造半导体器件的次数越多就会劣化。当印模的劣化太严重时，需要准备新的印模，因而会增加半导体器件的制造成本。

发明内容

本发明构思的至少一个实施方式提供了通过在制造半导体器件的过程中管理印模而增加产量并降低制造成本的半导体压印装置以及该半导体压印装置的操作方法。

根据本发明构思的一示例性实施方式，一种半导体压印装置包括：支撑基板的载物台；膜夹具，将包括图案的膜印模施加到基板上；辊，向设置在基板上的膜印模施加压力，使得所述图案被转印到基板；相机，捕获辊和膜印模的图像；以及控制器，通过使用所述图像调节膜夹具的位置。

根据本发明构思的一示例性实施方式，一种半导体压印装置包括：支撑基板的载物台；涂覆件，配置为将树脂涂覆到基板上；膜夹具，配置为将包括图案的膜印模施加到树脂上；第一辊，配置为向设置在基板上的膜印模施加第一压力，使得所述图案被转印到树脂；第二辊，配置为向膜印模施加第二压力，使得在第一辊与第二辊之间膜印模和树脂的接触被保持；灯，配置为使光在第一辊与第二辊之间穿过膜印模投射到树脂上；相机，配置为捕获第一辊和膜印模的图像；以及控制器，配置为通过使用所述图像调节膜夹具的位置，使得第一辊与膜夹具之间的膜印模的张力被保持在特定范围内。

根据本发明构思的一示例性实施方式，提供了一种操作半导体压印装置的方法。该半导体压印装置包括膜夹具和辊。该方法包括通过使用膜夹具将膜印模施加到基板上、通过使用辊对膜印模施加压力、半导体压印装置的相机捕获与辊和膜印模相关联的图像、以及半导体压印装置的控制器通过使用所述图像调节膜夹具的位置。

根据一示例性实施方式，提供了一种用于将半导体图案压印到基板上的装置。该装置包括膜夹具，膜夹具具有从膜夹具的边缘延伸的膜印模，膜印模包括半导体图案。该装置还包括辊、相机和控制器。控制器被配置为：移动膜夹具到第一位置；移动辊以向膜印模施加压力，直到膜印模的包括所述图案的区域接触基板；控制相机捕获辊与膜印模的界面的图像；基于捕获的图像确定膜印模中的张力；以及当确定的张力在预定范围之外时，移动膜夹具到不同于第一位置的第二位置。

附图说明

通过参照附图详细描述本发明构思的示例性实施方式，本发明构思将变得明显。

图1是示出根据本发明构思的一示例性实施方式的半导体压印装置的视图。

图2是示出其中根据本发明构思的一实施方式的控制器控制辊的示例的视图。

图3是示出根据本发明构思的一示例性实施方式的半导体压印装置的操作方法的流程图。

图4是示出其中膜印模的张力被测出为过大的示例的视图。

图5是示出其中膜印模的张力被测出为太小的示例的视图。

图6是示出其中膜印模的张力被测出为过大的示例的视图。

图7是示出其中膜印模的张力被测出为太小的示例的视图。

图8是示出根据本发明构思的一示例性实施方式的半导体压印装置的视图。

图9是示出其中机器学习分类器执行基于机器学习的分类的示例的视图。

图10是示出其中机器学习分类器执行基于机器学习的分类的示例的视图。

图11是示出其中机器学习分类器执行基于机器学习的分类的示例的视图。

图12是示出根据本发明构思的一示例性实施方式的半导体压印装置的视图。

具体实施方式

在下文中，将描述本发明构思的结合附图的示例性实施方式。下面，提供诸如详细构造和结构的细节以帮助读者理解本发明构思的实施方式。因此，这里描述的实施方式在不背离本发明构思的实施方式的情况下可以被各种各样地改变或修改。在整个附图中，相同的附图标记表示相同的部件。

图1是示出根据本发明构思的一示例性实施方式的半导体压印装置100的视图。参照图1，半导体压印装置100包括载物台110、膜夹具120、辊130、相机(camera)140和控制器190。在一实施方式中，控制器190包括一个或更多个促动器以移动载物台110、膜夹具120、辊130和相机140中的至少一个，并包括处理器或微处理器以控制相机140、基于相机所捕获的图像(们)和/或额外的测出的或学习后的参数执行计算、以及基于那些计算的结果控制促动器。在一示例性实施方式中，载物台110从压印装置100被省略，使得压印装置100能应用于外部载物台。

载物台110被配置为支撑半导体器件的基板21。例如，基板21可以由半导体材料或玻璃材料制成。在载物台110支撑基板21的同时，对基板21执行半导体压印工艺。

膜夹具120被配置为提供膜印模22。例如，膜夹具120可以与载物台110隔开，并且最初可以定位在载物台110上方。例如，当将基板21放置在载物台110上时，膜夹具120可以远离基板21与其隔开，并且可以定位在基板21上方。

膜夹具120将膜印模22施加到载物台110上。例如，当将基板21放置在载物台110上时，膜夹具120朝基板21移动(提供或发出)膜印模22。膜夹具120可以在提供(或发出)膜印模22的同时从基板21的一边缘移动到基板21的另一边缘，使得膜印模22从所述边缘到所述另一边缘顺序地接触基板21。膜夹具120可以包括一个或更多个辊，以使膜印模22朝向载物台110移动从而与载物台110接触。辊(们)可以用于向膜印模22的一区域施加压力，使得膜印模22在刚从膜夹具120提供或发出时被保持为平直的。

辊130最初可以定位在载物台110上方。例如，在待机(standby)步骤中，辊130远离载物台110与其隔开并定位在载物台110上方。在其中基板21定位在载物台110上的制造步骤的一实施方式中，辊130在基板21上定位为与提供在基板21上的膜印模22紧密接触。

在一实施方式中，辊130向膜印模22施加压力(例如物理力)，使得膜印模22与基板21紧密接触。例如，辊130可以通过利用其自身重量依据重力向膜印模22施加压力。

在一实施方式中，膜印模22包括用于制造半导体器件的精细图案。当压力通过辊130被施加到膜印模22时，膜印模22的图案被转印到基板21。也就是，该图案可以形成在基板21中或基板21上。半导体压印装置100通过将膜印模22的图案转印到基板21而制造半导体器件。

根据本发明构思的一实施方式的半导体压印装置100包括相机140(例如包括一个或更多个相机的相机系统)。相机140可以捕获与辊130和膜印模22相关联的图像。例如，相机可以捕获辊130与膜印模22交界的图像。例如，相机140可以包括两个或更多个相机。在一实施方式中，所述两个或更多个相机离辊130的距离彼此不同。在一实施方式中，相机140包括定位在辊130的彼此相对侧上的两个或更多个相机。由相机140捕获的图像(们)可以被传送到控制器190。例如，电缆(未示出)可以将相机140连接到控制器190并用于将图像从相机140传送到控制器190。在另一实施方式中，相机140和控制器190各自包括收发器，因此图像能从相机140无线传输到控制器190。在一示例性实施方式中，辊130具有圆柱形状，该圆柱形状包括与弯曲的管状(非平直)表面联接的彼此相对的圆形平直表面，相机中的一个与平直表面中的第一平直表面间隔开定位以面对该第一平直表面，相机中的另一个与平直表面中的第二平直表面间隔开定位以面对该第二平直表面。

控制器190可以控制半导体压印装置100制造半导体器件的过程。例如，控制器190可以控制制造过程，使得通过在特定方向上例如在图1中的向右方向上移动膜夹具120和辊130，膜印模22被施加到基板21上并且膜印模22的图案被转印到基板21。在一实施方式中，控制器190使相机140与辊130一起移动。

例如，控制器190可以控制制造过程，使得通过在特定方向上例如在图1中的向左方向上移动载物台110，膜印模22被施加到基板21上并且膜印模22的图案被转印到基板21。在一实施方式中，控制器190使相机140和辊130保持在固定位置。

控制器190可以从相机140接收与辊130和膜印模22相关联的图像。控制器190可以通过使用接收到的图像而调节膜印模22的张力。例如，控制器190可以通过调节膜夹具120的位置而调节膜印模22的张力。位置的调节可以包括使膜夹具120从具有第一张力的第一位置移动到不同于第一位置的第二位置，第二位置具有不同于第一张力的第二张力。

在制造过程中，半导体压印装置100的产量和半导体压印装置100制造半导体器件所需的成本可以随膜印模22的张力而变化。根据本发明构思的一实施方式的半导体压印装置100调节膜印模22的张力，因而提高产量并降低制造成本。这将参照图4至7进一步描述。

控制器190包括调节参数计算器191和移动控制器192。调节参数计算器191可以分析从相机140接收的图像。依据图像分析的结果，调节参数计算器191可以计算指示如何移动膜夹具120的调节参数。调节参数计算器191可以由控制器190的处理器实现。

移动控制器192可以从调节参数计算器191接收调节参数。在一实施方式中，移动控制器192依据调节参数而调节膜夹具120的移动。例如，在图1中，移动控制器192可以向上、向下、向左、向右或者在其中两个方向的任何方向上调节膜夹具120。例如，移动控制器192可以调节膜夹具120在载物台110上方的高度或膜夹具120与辊130之间的距离。例如，移动控制器192可以由一个或更多个促动器或者电动机实现，以调节膜夹具120的位置。

例如，当控制器190为了将膜印模22施加到基板21上并将图案转印到基板21而在特定方向上移动膜夹具120和辊130时，可以理解为控制器190依据调节参数而调节膜夹具120移动的速度。

通过调节膜夹具120的位置或膜夹具120移动的速度，移动控制器192可以将膜印模22的张力保持在特定范围内。因此，半导体压印装置100的产量被提高，并且制造成本被降低。

在一实施方式中，膜印模22中的张力通过将张力传感器定位在膜夹具120上来测量。在一实施方式中，测出的张力指示喷嘴的张力，膜夹具120通过该喷嘴排出膜印模22。例如，膜印模22可以从膜夹具120的边缘或开口延伸或者突出。在膜印模22和辊130彼此接触的界面处的膜印模22的张力可以影响半导体压印装置100的产量。在一实施方式中，膜印模22的一端附接到膜夹具120的一端。

根据本发明构思的一实施方式的半导体压印装置100捕获与辊130和膜印模22相关联的图像，并计算在膜印模22和辊130彼此接触的界面处的膜印模22的张力。例如，控制器190可以计算在膜印模22和辊130彼此接触的界面的最邻近于膜夹具120的部分处的膜印模22的张力。例如，所述部分可以位于膜印模22的最外边缘上。

因此，膜印模22的张力被更精确地计算，并且膜印模22的张力被更精确地调节。这意味着半导体压印装置100的产量被提高，并且半导体压印装置100制造半导体器件所需的成本被进一步降低。

图2是示出其中根据本发明构思的一实施方式的控制器190控制辊130的示例的视图。参照图1和2，辊130包括辊体131和辊推杆132。在一实施方式中，辊推杆132在辊体131的彼此相对侧从辊体131突出。

在一实施方式中，控制器190通过使用移动条199和辊支架198而移动辊130。在一实施方式中，辊支架198围绕辊130的辊推杆132的左端、右端和下端。

在一实施方式中，控制器190通过向上提升移动条199而从载物台110或基板21提升辊130。控制器190还可以通过向下降低移动条199而降低辊130。通过向下降低移动条199，控制器190允许定位在载物台110上方的辊130与基板21上的膜印模22紧密接触。在一实施方式中，控制器190包括第一电动机以提升和降低移动条199。在一实施方式中，控制器190包括第一电动机和第二电动机，以在向上方向上、向下方向上、向左方向上或向右方向上移动膜夹具120的位置。

在一实施方式中，当控制器190在制造过程中沿特定方向移动辊130时，控制器190在与该特定方向相同的方向上移动移动条199。在另一实施方式中，控制器190能够在特定方向上(例如向上和/或向下)移动载物台110。例如，当控制器190在制造过程中沿特定方向移动载物台110时，控制器190固定移动条199的位置。

当控制器190人为地施加允许辊130与膜印模22紧密接触的压力时，从辊130传递到膜印模22的压力可能不均匀。例如，从控制器190对其施加压力的部分传递到膜印模22的压力可以大于从控制器190不对其施加压力的部分传递到膜印模22的压力。

为了将压力从辊130均匀地施加到膜印模22，控制器190不对辊130施加人为压力。如参照图2所述，在辊130与膜印模22紧密接触之后，通过进一步升高移动条199和辊支架198，控制器190可以使辊130进入浮置状态。

辊130可以仅通过利用其自身重量向膜印模22施加压力。当辊130被制造使得辊130的重量根据辊体131上的位置是均匀的时，辊130可以向膜印模22均匀地施加压力。

图3是示出根据本发明构思的一示例性实施方式的半导体压印装置100的操作方法的流程图。参照图1和3，在操作S110中，半导体压印装置100开始压印工艺。膜夹具120移动膜印模120使其与基板21接触。

辊130向膜印模22施加压力以将膜印模22的图案转印到基板21。通过移动膜夹具120和辊130或者通过移动载物台110，半导体压印装置100可以将膜印模22的图案转印在整个基板21上。

在执行压印工艺的同时，控制器190可以调节膜夹具120的移动或位置，使得膜印模22的张力保持在特定范围内。在操作S120中，相机140捕获与膜印模22和辊130相关联的图像。

在操作S130中，控制器190的调节参数计算器191(例如处理器)依据图像计算调节参数。依据图像计算调节参数的示例将参照图4至7被进一步描述。在操作S140中，控制器190的移动控制器192依据调节参数调节膜夹具120的移动。

在操作S150中，控制器190确定压印工艺是否已完成。操作S120和操作S140可以被反复执行直到已完成压印工艺。

图4是示出其中膜印模22的张力被测出为过大的示例的视图。参照图1和4，当膜印模22的张力过大时，膜印模22绷紧。在这种情况下，膜印模22的张力会对辊130有影响。

例如，随着膜印模22的张力抵消辊130的一部分压力，辊130施加到膜印模22的压力会不均匀。由于压力的不均匀性，膜印模22的图案会不均匀地转印到基板21，因而基板21中会出现缺陷。

此外，膜印模22的张力可以允许辊130被提升。当辊130通过该张力被提升时，膜印模22的图案不会转印到基板21，因而基板21中会出现缺陷。照此，当膜印模22的张力过大时，在由半导体压印装置100制造的半导体器件中会出现缺陷，因而产量会减少。

此外，当膜印模22的张力过大时，膜印模22会变形。例如，过大的张力会导致膜印模22劣化或抻松(stretch)。当膜印模22变形时，膜印模22应在继续制造半导体器件之前被替换。这意味着半导体压印装置100制造半导体器件所需的制造成本增加。

当膜印模22的张力过大时，从图4可理解，辊130在辊130和膜印模22之间的界面的最靠近膜夹具120的接触点CP处的法线与垂直于基板21的线之间的角度ANG超过特定的范围。

根据本发明构思的一实施方式的半导体压印装置100控制膜夹具120的移动，使得角度ANG不超过特定范围，因而将膜印模22的张力保持在特定范围内，并且可以增加产量(或半导体压印装置100所制造的半导体器件的量)并降低制造成本。

图5是示出其中膜印模22的张力被测出为太小的示例的视图。参照图1和5，当膜印模22的张力太小时，膜印模22会变松。当膜印模22变松时，会存在一部分膜印模22，其在接触辊130之前首先与基板21接触。

当膜印模22在接触辊130之前首先与基板21接触时，膜印模22与基板21之间会出现诸如气泡的空隙。当辊130在膜印模22首先与基板21接触之后对膜印模22施加压力时，膜印模22的图案的与空隙对应的部分不被正常地转印到基板21。

也就是，基板21中或基板21上会出现缺陷。照此，当膜印模22的张力太小时，半导体压印装置100所制造的半导体器件中会出现缺陷，因而产量会减少。当膜印模22的张力太小时，从图5可理解，辊130的法线与垂直于基板21的线之间的角度ANG小于特定范围。

根据本发明构思的一实施方式的半导体压印装置100控制膜夹具120的移动或位置，使得角度ANG不小于特定范围，因而将膜印模22的张力保持在特定范围内，并且可以增加半导体压印装置100的产量。

图6是示出其中膜印模22的张力被测出为过大的示例的视图。参照图1和6，当膜印模22的张力过大时，膜印模22绷紧。在这种情况下，由于膜印模22的张力，产量(例如半导体压印装置100所制造的半导体器件的量)会减少并且制造成本会增加。

当膜印模22的张力过大时，从图6可理解，膜印模22与连接辊130的接触点CP和膜夹具120的喷嘴的线之间的距离DT小于特定范围。

根据本发明构思的一实施方式的半导体压印装置100控制膜夹具120的移动或位置，使得距离DT不小于特定范围，因而将膜印模22的张力保持在特定范围内，并且可以增加半导体压印装置100的产量并降低制造成本。

图7是示出其中膜印模22的张力被测出为太小的示例的视图。参照图1和7，当膜印模22的张力太小时，膜印模22会变松。在这种情况下，由于膜印模22的张力，产量(例如半导体压印装置100所制造的半导体器件的量)会减少。

当膜印模22的张力太小时，从图7可理解，膜印模22与连接辊130的接触点CP和膜夹具120的喷嘴的线之间的距离DT超过特定范围。

根据本发明构思的一实施方式的半导体压印装置100控制膜夹具120的移动或位置，使得距离DT不超过特定范围，因而将膜印模22的张力保持在特定范围内，并且可以增加产量并降低制造成本。

如参照图4至7所述，在一示例性实施方式中，控制器190被配置为从相机140所捕获的图像检测角度ANG和距离DT。在一实施方式中，控制器190调节膜夹具120的移动，使得角度ANG和距离DT不在特定范围之外。

例如，当由于膜印模22的张力增大而使距离DT减小且角度ANG增大时，控制器190在图1中可以向左或向下移动膜夹具120。例如，当膜夹具120和辊130在制造过程中沿特定方向移动时，控制器190可以降低膜夹具120的移动速度。

当由于膜印模22的张力减小而使距离DT增大且角度ANG减小时，控制器190在图1中可以向右或向上移动膜夹具120。例如，当膜夹具120和辊130在制造过程中沿特定方向移动时，控制器190可以提高膜夹具120的移动速度。

控制器190可以设定角度ANG和距离DT的目标值。例如，当角度ANG大于目标值或距离DT小于目标值时，控制器190在图1中向左或向下移动膜夹具120。例如，当角度ANG小于目标值或距离DT大于目标值时，控制器190在图1中向右或向上移动膜夹具120。

在一实施方式中，相机140包括用于测量角度ANG的第一相机和用于测量距离DT的第二相机。为了精确地测量角度ANG，第一相机可以邻近于辊130定位。在一实施方式中，膜夹具120位于第一相机的视场之外。

在一实施方式中，为了测量距离DT，辊130和膜夹具120两者在第二相机的视场内。在一实施方式中，辊130与第二相机之间的第二距离大于辊130与第一相机之间的第一距离。

图8是示出根据本发明构思的一示例性实施方式的半导体压印装置100a的视图。参照图8，半导体压印装置100a包括载物台110、膜夹具120a、辊130、相机140和控制器190a。

载物台110、辊130和相机140的配置和操作可以与参照图1至7描述的配置和操作相同。因此，将省略额外的描述以避免冗余。

膜夹具120a包括在膜夹具120a提供膜印模22的喷嘴处测量膜印模22的张力的传感器121至12n。传感器121至12n测量在膜印模22的各个位置处的膜印模22的张力。测出的张力(或张力信息)可以被提供给控制器190a。

在一实施方式中，控制器190a基于机器学习调节膜夹具120a的位置。控制器190a包括移动控制器192、工艺参数收集器193和机器学习分类器194。

工艺参数收集器193可以收集与压印工艺相关联的各种参数。工艺参数收集器193可以包括收集与工艺(例如压印工艺)相关联的参数的各种传感器。

例如，工艺参数收集器193可以收集由传感器(或张力传感器)121至12n感测到的张力。工艺参数收集器193可以收集会对膜印模22的张力有影响的温度或湿度。例如，可以存在额外的传感器以感测温度和/或湿度。

依据半导体压印装置100a的特性或压印工艺的特性，工艺参数收集器193可以收集对膜印模22的张力有影响的参数，例如与以下相关联的参数：膜夹具120a和辊130的移动速度或载物台110的移动速度、膜夹具120a在膜夹具120a的可移动范围内的位置、以及辊130或膜夹具120a在基板21上的位置。

工艺参数收集器193可以收集与膜印模22被使用的次数相关联的参数。例如，膜印模22被使用的次数可以对膜印模22的张力有影响。例如，超过某个阈值的次数可以表明膜印模22已经劣化并且需要被替换。此外，工艺参数收集器193可以从相机140所捕获的图像收集如参照图4至7所述的角度ANG和距离DT的参数。

工艺参数收集器193可以收集上述参数中的一个或更多个，并且可以将收集到的参数提供给机器学习分类器194。机器学习分类器194可以通过使用工艺参数收集器193收集到的参数而执行基于机器学习的分类。

例如，机器学习分类器194可以预测(或分类)膜印模22的张力是将增大、将减小还是将保持。依据预测的结果，机器学习分类器194可以输出用于将膜印模22的张力保持在特定范围内的调节参数。例如，如果控制器190a预测张力将增大超出特定范围，则控制器190a能减小膜印模22的张力。例如，如果控制器190a预测张力将减小至特定范围以下，则控制器190a能增大膜印模22的张力。

在另一示例中，机器学习分类器194可以预测(或分类)膜夹具120a的移动或位置，以将膜印模22的张力保持在特定范围内。例如，机器学习分类器194可以生成用于预测膜夹具120a的移动或位置以将张力保持在特定范围内的模型。依据预测的结果，机器学习分类器194可以输出调节参数。

移动控制器192可以从机器学习分类器194接收调节参数。移动控制器192可以依据调节参数调节膜夹具120a的移动。

根据本发明构思的一实施方式，基于机器学习的预测(或分类)通过使用压印工艺的各种参数来执行。膜夹具120a的移动或位置依据预测(或分类)的结果来调节。因此，膜印模22的张力可以保持在特定范围内。

图9是示出其中机器学习分类器194执行基于机器学习的分类的示例的视图。在一实施方式中，机器学习分类器194可以基于诸如神经网络、人工神经网络(ANN)、卷积神经网络(CNN)或递归神经网络(RNN)的深度学习。

参照图8至9，机器学习分类器194包括第一输入节点IN1至第四输入节点IN4、第一隐藏节点HN1至第十隐藏节点HN10和输出节点ON。输入节点的数量、隐藏节点的数量和输出节点的数量可以在构建神经网络时被预先确定。

第一输入节点IN1至第四输入节点IN4形成输入层。第一隐藏节点HN1至第五隐藏节点HN5形成第一隐藏层。第六隐藏节点HN6至第十隐藏节点HN10形成第二隐藏层。输出节点ON形成输出层。隐藏层的数量可以在构建神经网络时被预先确定。

工艺参数收集器193收集到的参数可以被输入到第一输入节点IN1至第四输入节点IN4。不同种类的参数可以被输入到不同的输入节点。输入节点的参数随着权重被赋予这些参数而被传递到第一隐藏层的第一隐藏节点HN1至第五隐藏节点HN5。

随着权重被赋予其输入，第一隐藏节点HN1至第五隐藏节点HN5的每个的输入被传递到第二隐藏层的第六隐藏节点HN6至第十隐藏节点HN10。随着权重被赋予其输入，第六隐藏节点HN6至第十隐藏节点HN10的输入被传递到输出节点ON。输出节点ON的信息可以被输出为膜夹具120a的调节参数。

例如，机器学习可以基于各种参数以及依据所述各种参数确定的膜夹具120a的状态(例如张力)或膜夹具120a的移动来执行。例如，机器学习可以由外部计算机执行。

在机器学习中，膜印模22的张力变化可以通过使用各种参数来预测(或分类)。预测的结果可以与实际张力值相比较。第一输入节点IN1至第四输入节点IN1和第一隐藏节点HN1至第十隐藏节点HN10的权重可以依据比较结果被调整。第一输入节点IN1至第四输入节点IN4和第一隐藏节点HN1至第十隐藏节点HN10的权重可以通过机器学习的迭代来确定。

或者，通过使用各种参数，可以预测(或分类)膜印模22的张力变化和膜夹具120a的模型移动(model movement)。预测的移动可以与膜夹具120a的实际移动相比较。第一输入节点IN1至第四输入节点IN4和第一隐藏节点HN1至第十隐藏节点HN10的权重可以依据比较结果被调整。第一输入节点IN1至第四输入节点IN4和第一隐藏节点HN1至第十隐藏节点HN10的权重可以通过机器学习的迭代来确定。

在一实施方式中，当权重被确定时，机器学习已经完成。当机器学习已完成时，训练好的机器学习分类器194可以安装在控制器190a上。通过机器学习，控制器190a可以预测(或分类)根据工艺参数确定的膜印模22的张力或膜夹具120a的移动。依据预测(或分类)的结果，机器学习分类器194可以输出调节参数。

图10是示出其中机器学习分类器194执行基于机器学习的分类的示例的视图。在一实施方式中，机器学习分类器194是基于决策树。参照图8和10，机器学习分类器194包括根节点RN、第一分支节点BN1至第四分支节点BN4和第一叶节点LN1至第六叶节点LN6。根节点RN、第一分支节点BN1至第四分支节点BN4和第一叶节点LN1至第六叶节点LN6可以通过分支连接。

在根节点RN和第一分支节点BN1至第四分支节点BN4的每个中，可以对工艺参数收集器193收集到的参数中的至少一个执行比较。依据比较的结果选择连接到每个节点的多个分支中的一个。当下一分支节点连接到所选的分支时，可以在该下一分支节点处进一步执行比较。

当一叶节点已连接到所选的分支时，该叶节点的信息可以被选择。例如，第一叶节点LN1至第六叶节点LN6可以包括关于膜夹具120a的移动的信息。机器学习分类器194可以输出所选的叶节点的移动信息作为调节参数。

在另一示例中，第一叶节点LN1至第六叶节点LN6包括关于膜印模22的张力变化的信息。机器学习分类器194可以自所选的叶节点的信息确定张力的变化。机器学习分类器194可以输出调节参数以补偿张力的变化。

例如，机器学习可以基于各种参数以及依据所述各种参数确定的膜夹具120a的状态(例如张力)或膜夹具120a的移动来执行。例如，机器学习可以由外部计算机执行。

在机器学习中，膜印模22的张力变化可以通过使用各种参数来预测(或分类)。预测的结果可以与实际张力值相比较。与根节点RN和第一分支节点BN1至第四分支节点BN4处的工艺参数相比较的阈值可以依据比较结果被调整。根节点RN和第一分支节点BN1至第四分支节点BN4的阈值可以通过机器学习的迭代来确定。

或者，通过使用各种参数，可以预测(或分类)膜印模22的张力变化和膜夹具120a的模型移动。预测的移动可以与膜夹具120a的实际移动相比较。与根节点RN和第一分支节点BN1至第四分支节点BN4处的工艺参数相比较的阈值可以依据比较结果被调整。根节点RN和第一分支节点BN1至第四分支节点BN4的阈值可以通过机器学习的迭代来确定。

在一实施方式中，当阈值被确定时，机器学习已经完成。当机器学习已完成时，训练好的机器学习分类器194可以安装在控制器190a上。通过机器学习，控制器190a可以预测(或分类)根据工艺参数确定的膜印模22的张力或膜夹具120a的移动。依据预测(或分类)的结果，机器学习分类器194可以输出调节参数。

在一实施方式中，工艺参数收集器193收集到的参数之中具有最高选择度的参数可以在根节点RN处被比较。例如，对膜印模22的张力有最大影响的参数可以在根节点RN处被比较。

图11是示出其中机器学***轴“x”和垂直轴“y”的每个代表工艺参数收集器193收集到的参数。例如，当使用“n”个参数时，机器学习分类器194可以执行n维分类。

参照图8和11，在机器学习中，样本可以依据工艺参数被布置。例如，正方形的第一样本S1可以代表张力增大的情况，圆形的第二样本S2可以代表张力减小的情况。在另一示例中，第一样本S1可以代表张力正常(例如在一定范围内)的情况，第二样本S2可以代表张力异常(例如过大或太小)的情况。

在另一示例中，第一样本S1可以代表膜夹具120a在第一方向上移动的情况，第二样本S2可以代表膜夹具120a在第二方向上移动的情况。

在该机器学***面HP可以被确定。超平面HP可以被确定为在由第一样本S1限定的第一平面P1与由第二样本S2限定的第二平面P2之间。

第一样本S1之中用于限定第一平面P1的第一样本可以是第一支持向量SV1和第二支持向量SV2。第二样本S2之中用于限定第二平面P2的第二样本可以是第三支持向量SV3和第四支持向量SV4。当机器学习已完成时，训练好的机器学习分类器194可以安装在控制器190a上。

依据由工艺参数代表的当前状态是否属于关于超平面HP的任一侧，机器学习分类器194可以对膜印模22的张力变化进行分类，或者可以对膜夹具120a的移动进行分类。

在图11中给出了以下描述：用于确定超平面HP的机器学***面HP的分类被执行。然而，机器学习分类器194可以执行用于确定曲面的机器学习和利用该曲面的分类。当应用“n”个工艺参数时，机器学习分类器194可以执行用于确定n维曲面的机器学习和利用该n维曲面的分类。

在图11中给出了以下描述：两种样本被用于机器学***面或曲面的机器学***面和该曲面的分类。

图12是示出根据本发明构思的一示例性实施方式的半导体压印装置100b的视图。参照图12，半导体压印装置100b包括载物台110、膜夹具120/120a、辊130、相机140、涂覆件150、灯160(例如光源)、后辊170、膜收集器180和控制器190/190a。

如参照图1至11所述，载物台110可以被配置为支撑基板21。涂覆件150(例如树脂涂覆件)被配置为将树脂23涂覆到基板21上。例如，树脂23可以包括配置为被光固化的光固化材料。涂覆件150可以将树脂23均匀地涂覆到基板21上。

膜夹具120/120a可以是参照图1至7描述的膜夹具120或参照图8至11描述的膜夹具120a。膜夹具120/120a可以将膜印模22施加到树脂23上。

除了辊130施加压力使得膜印模22与树脂23紧密接触之外，辊130的构造和操作可以与参照图1至11描述的构造和操作相同。当辊130对膜印模22施加压力时，膜印模22的图案被转印到树脂23。

灯160使光穿过膜印模22投射到树脂23上。例如，膜印模22可以用使光透过的材料实现。在一实施方式中，膜印模22用半透明材料实现。当光被投射时，树脂23可以随着膜印模22的图案被转印而固化。

在一实施方式中，后辊170向膜印模22施加压力，使得膜印模22在树脂23被光固化的同时不与基板21分离。例如，如参照图2所述，后辊170可以具有与辊130相同的结构，并且可以以与辊130相同的方式被调节。

在一实施方式中，膜收集器180从基板21和树脂23分离并收集膜印模22。例如，膜收集器180可以包括卷绕膜印模22的一个或更多个辊。

控制器190/190a可以具有与参照图1至7描述的控制器190相同的功能或与参照图8至11描述的控制器190a相同的功能。除了以上描述之外，控制器190/190a可以调节涂覆件150、灯160、后辊170和膜收集器180的移动。

例如，在压印工艺中，控制器190/190a可以使涂覆件150、灯160、后辊170和膜收集器180在特定方向上与膜夹具120/120a和辊130一起移动。在另一示例中，在压印工艺中，控制器190/190a可以使载物台110在特定方向上移动。

如上所述，根据本发明构思的一实施方式的半导体压印装置100、100a或100b捕获与辊130和膜印模22相关联的图像，并通过使用该图像的信息调节膜夹具120或120a的移动或位置，使得膜印模22的张力被保持在特定范围内。因此，关于半导体压印装置100、100a或100b，产量(例如半导体压印装置100、100a或100b所制造的半导体器件的量)被提高，并且制造成本被降低。

根据本发明构思的至少一个实施方式，在制造半导体器件的过程中，膜印模的张力通过使用膜印模的图像而被保持在特定范围内。因此，提供了具有提高的产量和降低的制造成本的半导体压印装置以及该半导体压印装置的操作方法。

虽然已经参照本发明构思的示例性实施方式描述了本发明构思，但是对本领域普通技术人员将明显的是，在不背离本发明构思的精神和范围的情况下，可以对其进行各种改变和修改。

本申请要求享有2018年5月28日在韩国知识产权局提交的韩国专利申请第10-2018-0060285号的优先权，其公开通过引用全文合并于此。