JP2003249444A - ミクロンおよびサブミクロン構造を有する半導体および他のマイクロ装置およびナノ装置の製造中の光学−機械式構造作製方法 - Google Patents
ミクロンおよびサブミクロン構造を有する半導体および他のマイクロ装置およびナノ装置の製造中の光学−機械式構造作製方法Info
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 作製中の半導体装置または他のマイクロ装置
またはナノ装置のポリマー層内に、ミクロンおよびサブ
ミクロン寸法の構造を作製する方法およびシステムを提
供する。 【解決手段】ミクロンおよびサブミクロン素子および構
成要素を有するように構成された装置のポリマー層（４
０２、５０２）内に構造を作製する方法において、光学
−機械式パターン型押しマスク（４０３、５０３）を配
設する段階と、前記光学−機械式パターン型押しマスク
（４０３、５０３）からのパターンを前記ポリマー層
（４０２、５０２）上に機械的に転写して、前記ポリマ
ー層内に狭小構造を形成する段階と、放射線を光学−機
械式パターン型押しマスクに透過させて、ポリマーの領
域（４１１、５２０）に放射線を選択的に照射して、ポ
リマーの露光領域およびポリマーの非露光領域に化学安
定度の差を生じる段階と、化学除去方法の影響を受けや
すいポリマーの領域（４１１、５２０）を除去する段階
と、を備える。
またはナノ装置のポリマー層内に、ミクロンおよびサブ
ミクロン寸法の構造を作製する方法およびシステムを提
供する。 【解決手段】ミクロンおよびサブミクロン素子および構
成要素を有するように構成された装置のポリマー層（４
０２、５０２）内に構造を作製する方法において、光学
−機械式パターン型押しマスク（４０３、５０３）を配
設する段階と、前記光学−機械式パターン型押しマスク
（４０３、５０３）からのパターンを前記ポリマー層
（４０２、５０２）上に機械的に転写して、前記ポリマ
ー層内に狭小構造を形成する段階と、放射線を光学−機
械式パターン型押しマスクに透過させて、ポリマーの領
域（４１１、５２０）に放射線を選択的に照射して、ポ
リマーの露光領域およびポリマーの非露光領域に化学安
定度の差を生じる段階と、化学除去方法の影響を受けや
すいポリマーの領域（４１１、５２０）を除去する段階
と、を備える。
Description
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、ミクロンおよびサ
ブミクロン寸法の構造を有する半導体、電気装置、電気
機械装置、マイクロ機械装置および電子光学装置の製造
に関し、特に、ミクロン構造を備える装置およびサブミ
クロン構造を含む装置の層状作製中に、ポリマー薄膜内
にミクロンおよびサブミクロン寸法の構造を形成するた
めの方法およびシステムに関する。 【０００２】 【従来の技術】本発明は、小型、ミクロンおよびサブミ
クロン寸法の素子および構成要素を有するさまざまな種
類の最新の電子装置、電磁装置、マイクロ機械装置およ
び電子光学装置の製造に適用される。以下の説明では、
そのような装置をマイクロ装置またはナノ装置と呼ぶ。 【０００３】本発明の方法およびシステムの１つの一般
的な用途は、半導体作製にある。半導体の作製中、半導
体装置は、シリコン、ガラスまたはポリマー基板の上部
に層状に形成される。これらの基板は、硬質でも可撓性
でもよい。信号線やトランジスタなどの小型構造は、周
知のフォトリソグラフィ法を使用して作製される。図１
〜図８は、半導体の製造中に、ミクロンおよびサブミク
ロン構造を現時点で作製する一般的な方法を示す。図１
に、シリコン基板１０１の矩形部分が示されている。基
板は、平坦化したシリコン、ガラスまたはポリマー層で
よいが、すでに部分的に作製済みの半導体の平坦面でも
よい。図２では、酸化物層１０２が、基板１０１上に載
置されるか、その表面上に発生している。図３では、薄
いフォトレジスト層１０３が、酸化物層１０２の上部に
載置されている。 【０００４】フォトリソグラフィマスクをフォトレジス
トの表面の上に隣接配置して、紫外線（”ＵＶ”）をフ
ォトリソグラフィマスクを通してフォトレジスト層１０
３の表面に照射する。フォトリソグラフィマスクは、フ
ォトレジスト層１０３の下の酸化物層１０２内に形成す
べき構造のデザインを定める透明領域および不透明領域
を有する。フォトリソグラフィマスクは、ＵＶ線照射に
対するフォトレジスト層１０３の応答がポジ型か、ネガ
型かに応じて、ポジ型マスクまたはネガ型マスクのいず
れかにすることができる。図１〜図８に示された例で
は、ＵＶ線を照射したフォトレジスト材が化学的に変質
して、フォトレジストを劣化させ、フォトレジストを溶
剤に溶解しやすくする。フォトリソグラフィマスクは、
構造を描く透明領域を有し、ＵＶ線は、フォトリソグラ
フィマスクの不透明の非構造領域を透過できないで遮断
される。したがって、ＵＶ線がフォトリソグラフィマス
クを透過してフォトレジスト層の表面に達すると、フォ
トレジスト層の領域が化学的に変質するが、非構造領域
は、溶剤に溶解しない性質を持ったままである。 【０００５】図１６は、ＵＶ線がフォトリソグラフィマ
スクを透過してフォトレジスト層の表面に達した後のフ
ォトレジスト層を示す。フォトレジストの化学的変質部
分１０４および１０５が、フォトリソグラフィマスクの
透明領域の下方に位置した。次の段階で、フォトレジス
ト層を溶剤にさらすことによって、フォトレジスト１０
３の化学的変質部分を除去する。化学的変質フォトレジ
スト領域の除去によって、フォトレジスト層内に浅いチ
ャネルが残り、チャネルの底部に酸化物が露出する。次
に、フォトレジスト層の下の酸化物層１０２を化学的に
エッチングするか、帯電粒子ビームによってエッチング
して、フォトレジスト内の浅い構造チャネルに対応した
チャネルをポリマー層に形成する。エッチング方法は、
露出した酸化物を食刻するが、ＵＶ線照射によって化学
的に劣化していない残留フォトレジスト層によって妨げ
られる。酸化物層のエッチングに続いて、残留フォトレ
ジストを化学的または機械的処理によって除去する。 【０００６】図１７は、上記エッチング段階で酸化物層
内に食刻された構造チャネルを示す。チャネル１０６お
よび１０７は、ＵＶ線照射によってフォトレジスト層内
に形成された構造パターン（図１６の１０４および１０
５）に対応する。構造が金属信号線であるとすると、次
の段階で、金属層１０８を酸化物層１０２の表面上に付
着させて、構造チャネルを満たし、酸化物層の上に追加
層を加える。図１８は、金属層を付着させた後の作製中
の半導体装置の矩形部分を示す。次に、作製中の半導体
装置の表面を化学的または機械的に平坦化して、金属層
を除去し、酸化物層内に埋め込まれた金属信号線を残
す。図１９は、埋め込まれた信号線を有する酸化物層を
示す。最後に、酸化物層１０２内に形成された構造の上
に追加構造を形成するため、酸化物層の上に次のポリマ
ー、ポリシリコン、シリコン酸化物または他の種類の層
を載置することができる。図１〜図８に示された段階を
何度も繰り返すことによって、半導体装置の層内に複雑
な三次元構造配列を形成することができる。 【０００７】図１〜図８に示された従来のフォトリソグ
ラフィに基づいた構造作製段階は、ますます小型かつ微
細な半導体装置を製造するために何十年にもわたって使
用されてきた。しかし、フォトリソグラフィには多くの
欠点がある。よく知られている欠点は、ＵＶ線を使用し
たフォトレジスト層のパターン形成によって課せられる
解像度の制約である。縁部回析効果が、投射パターンの
解像度を低下させ、構造寸法が小さくなるほど、縁部回
析効果がさらに顕著になる。リソグラフィ技術の別の欠
点は一般的に、半導体装置の特定層内に構造を作製する
ために多くの連続した複雑な段階が必要とされることで
ある。各段階で、注意深い整合手順や、費用および時間
がかかる化学的、機械的、蒸着および帯電粒子ビームに
基づいた手順が必要であり、これによって、製造施設の
創設と共に完成した半導体装置の製造の両方に巨額の費
用がかかる。リソグラフィ手法のさらに別の欠点は、Ｕ
Ｖ線パターンを付着させる表面全体が狭い焦点深さに入
るように、平坦な表面を必要とすることである。したが
って、プラスチックシートなどの本来的に平坦化が困難
な表面上にミクロンおよびサブミクロン構造を作製する
ためにフォトリソグラフィ技術を適用することは困難で
ある。 【０００８】フォトリソグラフィ方法に本来的に存在す
る構造寸法の制限を克服するために、半導体製造者は、
軟Ｘ線でのフォトリソグラフィ方法を開発中であり、最
終的には短波長の放射線を用いて構造寸法をナノメート
ルおよびサブナノメートル範囲まで小さくしようとする
であろう。しかし、これらの短波長放射線手法は、まだ
完全には商業化されておらず、特に、複雑な半導体製造
施設、マスク作製およびマスク／装置の整合の更新のた
めの資本費用に関して非常に高コストである。しかし、
半導体製造者は、半導体装置内の微細電子回路の密度を
高め続けるために、ますます小さい構造寸法を製造する
という一定の経済的圧力を受けている。さらに、センサ
や小型化学分析システムなどの複雑なマイクロ電気機械
システム、分子分析アレイ、電子光学装置、および他の
そのような新技術製品を含めた、マイクロ装置およびナ
ノ装置の多くの新しい用途が開発されつつある。半導体
装置および他の種類のマイクロ装置およびナノ装置の設
計者、製造者およびユーザはすべて、より小さい構造を
経済的に製造し、それに応じて半導体装置および他のそ
のような装置内の構造の密度を高めるためのミクロンお
よびサブミクロン構造作製方法の必要性を認識してい
る。 【０００９】 【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、作製
中の半導体装置または他のマイクロ装置またはナノ装置
のポリマー層内に、ミクロンおよびサブミクロン寸法の
構造を作製する方法およびシステムを提供することであ
る。 【００１０】 【課題を解決するための手段】本発明の１つの実施形態
は、作製中の半導体装置または他のマイクロ装置または
ナノ装置のポリマー層内にミクロンおよびサブミクロン
構造を作製する方法およびシステムである。小型構造
は、対応する貫入部を有する光学−機械式スタンプで薄
い粘性ポリマー表面に型押しをするか、低粘性ポリマー
を貫入部間の空間に毛管作用によって引き込むことによ
って低粘性ポリマー膜にエンボス加工することによっ
て、直接的に型押しされる。大型構造は、ＵＶ線を光学
−機械式スタンプに透過させることによってポリマー表
面の所定領域の表面にＵＶ線を照射し、ポリマーを化学
的に変質させて、ＵＶ線照射またはＵＶ線遮蔽領域のい
ずれかを溶剤によって除去できるようにすることによっ
て形成される。したがって、本発明の上記実施形態は、
微細構造には純粋に機械式スタンピングを用い、大型構
造にはリソグラフィ様化学的ポリマー除去を用いる部分
的透過性型押しマスクを提供している。 【００１１】 【発明の実施の形態】本発明の１つの実施形態は、作製
中の半導体装置、マイクロ装置、またはナノ装置の層に
構造を型押しするための光学−機械式パターン型押しマ
スク（”ＯＭＰＩＭ”）を提供する。機械式パターン型
押しは高解像度を達成することができる、言い換える
と、現時点で使用できるフォトリソグラフィ方法よりも
っと経済的に小型構造を型押しできることが多い。さら
に、機械式パターン型押しは、マイクロ装置またはナノ
装置の層に構造をパターン形成するために必要な段階の
数を大幅に減少させることができる。しかし、機械式パ
ターン型押しは、現時点で使用できるフォトリソグラフ
ィ方法のように、数十ナノメートル範囲の構造寸法まで
の構造の寸法による制約よりも、層内の構造の寸法の相
違による制約を大きく受ける。本発明の１つの実施形態
は、大型構造を作製するためにはフォトリソグラフィ方
法を用い、小型構造の作製には純粋に機械的なスタンピ
ング方法を用いることによって、構造寸法の相違の制約
を排除している。 【００１２】図２Ａ〜図２Ｆは、作製中のナノ装置の層
に構造を型押しするために使用される機械式パターン型
押し技術を示している。図２Ａ〜図２Ｆおよびそれ以降
の図では、わかりやすくするために基板および層が断面
で示されている。これらの図面は、数千万個の構造を含
むことができる作製中のマイクロ装置またはナノ装置全
体の断面のわずかな部分だけを示す。図２Ａは、次の構
造収容層を形成しようとする硬質または可撓性基板を示
す。基板は、ガラス、ポリシリコン、シリコンまたはさ
まざまなポリマーを含むさまざまな材料で形成すること
ができる。第１段階で、基板の表面に粘性ポリマー層を
塗布する。図２Ｂは、基板２０１の上に重ねられたポリ
マー層２０２を示す。次に、図２Ｃに示されているよう
に、新しく追加されたポリマー層の表面の上に、機械式
パターン型押しマスクを載置する。次に、機械式パター
ン型押しマスクをポリマー層に圧入する。基板が平面的
である必要がないことに注意されたい。たとえば、基板
は、円筒の表面の凸状の外部分のような形状でもよい。
この場合、機械式パターン型押しマスクの表面が対応す
る凹状表面を有して、機械式パターン型押しマスクの表
面全体が基板表面と同時に接触できるようにする。多く
の他の基板／マスク相補表面形状が可能である。図２Ｄ
〜図２Ｆは、機械式パターン型押しマスク２０３がポリ
マー層２０２を通過して基板２０１上まで押しつけられ
る状態を示す。機械式パターン型押しマスク２０３は、
機械式パターン型押しマスクをポリマー層に圧入した時
にポリマー層内に狭小トラフおよび広幅トラフを形成す
る貫入部２０４〜２０８を有する。図２Ｆに示されてい
るように、機械式パターン型押しマスク２０３を基板２
０１にできる限り接近するように押しつけることが、機
械式型押し方法の目的である。その後に機械式パターン
型押しマスク２０３を取り外した時、ポリマー層には貫
入部２０４〜２０７に対応した部分にトラフが残り、ポ
リマー層の広幅トラフ２１３が、広幅貫入部２０８に対
応した位置に残る。図２Ｄ〜図２Ｆで、機械式パターン
型押しマスクをさらにポリマー層２０１に圧入していく
と、ポリマーが貫入部の下から、特に広幅貫入部２０８
の下から押しのけられるので、貫入部間の広幅トラフ内
のポリマー層の高さが増加する。 【００１３】残念ながら、構造寸法の相違のため、機械
式パターン型押しマスクをポリマー層の所望深さまで押
し込むことができないであろう。図３は、機械式パター
ン型押しマスクの大型すなわち広幅貫入部が１つまたは
複数の狭小貫入部の隣に位置する時に発生すると思われ
る問題を示している。広幅貫入部２０８の下から押しの
けられた粘性ポリマーが、広幅貫入部２０８および狭小
貫入部２０７間の広幅トラフ２１４のほぼ上部まで押し
上げられていることに注意されたい。それ以上のポリマ
ーを広幅貫入部２０８の下から広幅トラフ２１４内へ押
しのけることができない。さらに、ポリマーは粘性が非
常に高いため、ポリマーを隣接する広幅トラフまたは領
域内へ横向きに移動させるには、非常に大きい圧力が必
要であろう。したがって、一般的に、貫入部２０８など
の広幅貫入部によって押しのけられたポリマーの体積
を、広幅トラフ２１４などの隣接した広幅トラフ内に収
容しなければならない。 【００１４】図３に示された例では、広幅貫入部の幅２
１５がｗ1、広幅貫入部の左側の広幅トラフの幅２１６
がｗ2、機械式パターン型押しマスクの貫入部の高さ２
１７がｈ、貫入部をポリマー層に圧入する深さ２１８が
ｄであるとし、また、貫入部および広幅トラフが直線的
で、図３の平面に対して垂直方向の寸法がｘであるとす
ると、広幅貫入部２０８によって押しのけられるポリマ
ーの体積は、 ｗ1ｄｘ であり、広幅トラフ２１４の容積は、 ｗ2ｈｘ である。前述したように、広幅トラフの容積は、広幅貫
入部２０８から押しのけられたポリマーの体積の半分よ
り大きくなければならない。 １／２・ｗ1ｄｘ＜ｗ2ｈｘ ｗ1ｄ＜２ｗ2ｈ ｗ1ｄ／ｈ＜２ｗ2 したがって、図３に示された問題を軽減するためには、
貫入部間の広幅トラフの容積が押しのけポリマーを収容
できる寸法に増加するほどまで、機械式パターン型押し
マスク貫入部のアスペクト比ｗ1／ｈを減少させるよう
に決定すればよいであろう。しかし、機械式パターン型
押しマスクの貫入部のアスペクト比は、さまざまな機械
的および流体流の制約によって制限される。たとえば、
ポリジメチルシロキサン（”ＰＤＭＳ”）マスクの場
合、アスペクト比を１：３以上にする必要がある。 【００１５】広幅の機械式パターン型押し貫入部の別の
問題は、マスクがポリマー層を通過して下側の基板に達
するまで押し下げるために必要な時間が、以下のように
少なくとも挿入工程の一部分で、広幅貫入部の底部およ
び基板表面間のポリマー層の厚さｄtに対するポリマー
層深さｄの比の二乗に比例する。 ｔ＝ｖｗ1／２Ｐｄ・［（ｄ／ｄt ）2 −１］ ただし、ｖはポリマーの粘度、Ｐは機械式パターン型押
しスタンプに加えられる圧力、ｔは秒単位の時間であ
る。 【００１６】貫入部の幅が大きくなるほど、機械式パタ
ーン型押しマスク貫入部をポリマー層内の所望深さまで
押し込むのに必要な時間が長くなる。上記問題を軽減し
ようとして、低粘性ポリマーを使用することも可能であ
るが、低粘性ポリマーはもっと容易に押しのけられる
が、毛管作用によって狭小マスクトラフ内へ優先的に引
き込まれて、広幅マスクトラフ内のポリマーを欠乏させ
る。 【００１７】あるいは、低粘性流体ポリマー溶液の薄層
を塗布した表面上に機械式型押しを行ってもよい。これ
らの用途では、毛管作用によってすべてのトラフを完全
に満たすのに十分なポリマー溶液が存在する。しかし、
硬化ポリマーの大きい部分を効果的に除去する必要か
ら、これらの広幅領域を狭小領域と異なった方法で処理
する必要性が示唆される。 【００１８】上記問題を解決するために、本発明の１つ
の実施形態は、機械式スタンピングを、リソグラフィー
様のＵＶ線誘導示差的ポリマー硬化および未硬化ポリマ
ーの化学的除去と組み合わせた光学−機械式パターン型
押しマスク（”ＯＭＰＩＭ”）を提供している。図１６
Ａ〜図１６Ｄおよび図１７Ａ〜図１７Ｄは、本発明の２
つの異なる実施形態によって与えられる光学−機械式パ
ターン型押しを示す。図１６Ａは、ＵＶ線硬化性ポリマ
ー層４０２、たとえば、ノーランド・エヌ・オー・エー
（Norland NOA)光学接着性ポリマーか、シタガイギ・イ
ルガキュア(Citageigy Irgacure)６５１と混合した１，
６−ヘキサンジオール・ジアクリレートを上部に塗布し
た基板４０１を示す。ＵＶ線硬化性ポリマー層には、Ｕ
Ｖ線硬化性ポリマー層４０２内に埋め込まれる構造に対
応した狭小トラフおよび広幅トラフを型押しする必要が
ある。図１６Ｂに示されているように、ＯＭＰＩＭ４０
３をポリマー層上まで押し下げて、ＯＭＰＩＭ４０３の
貫入部を基板４０１の表面付近まで押込むと、押しのけ
られたポリマーがＯＭＰＩＭの構造間の広幅トラフ４０
４〜４０７内へ上昇する。 【００１９】ＯＭＰＩＭ４０３は、貫入部に加えて、ポ
リマー層内に型押しする必要がある広幅構造に対応した
ＵＶ線ブロック４０８を有する。ＯＭＰＩＭ自体は、Ｕ
Ｖ線を透過する。ＯＭＰＩＭは、ＰＤＭＳ、石英、ガラ
ス、またはマスク貫入部および他のマスク構造を作製す
るために成型、エッチングまたは付着手法を使用する他
のＵＶ線透過材料で形成することができる。図１６Ｂで
は、ＯＭＰＩＭ貫入部に対応した小型構造がＵＶ線硬化
性ポリマー層４０２内に型押しされているが、大型の中
央構造はそうでない。次に、図１６Ｃに示されているよ
うに、ＵＶ線がＯＭＰＩＭを透過してＵＶ線硬化性ポリ
マー層４０２の表面に達する。ＵＶ線は、ＵＶ線マスク
４０８によって遮られた領域を除いて、ＯＭＰＩＭの全
領域を透過する。マスクにＵＶ線を照射することによっ
て、ＯＭＰＩＭを透過したＵＶ線が当たったポリマー層
の部分４１０が硬化するが、ＵＶ線マスク４０８によっ
てＵＶ線が当たらないように遮蔽されたポリマー４１１
は未硬化のままである。最後に、図１６Ｄに示されてい
るように、ＯＭＰＩＭを取り外し、未硬化ポリマーを溶
剤で溶解させることによって、未硬化ポリマーを基板か
ら除去する。狭小トラフおよび広幅トラフの底部に残留
している硬化ポリマーは、異方性酸素−プラズマエッチ
ングによって除去することができる。したがって、狭小
および広幅の両方の構造がポリマー層４０２内に型押し
されており、狭小構造は純粋に機械的手段によって型押
しされ、広幅のトラフ状構造４１２は、ＵＶ線によって
ポリマー層の領域に異なる化学安定度を生じるフォトリ
ソグラフィ様方法によって形成されている。縁部回析効
果が広幅構造の輪郭を幾分ぼかすが、リソグラフィ様手
法を使用して作製された広幅構造と比較すれば大したこ
とはなく、また、小型構造の純粋に機械的なスタンピン
グは、ＵＶ線を用いたリソグラフィ技術では回析効果の
ために得られない鮮明さを与える。 【００２０】ＵＶ線照射によって硬化が阻止される、以
下の説明で「ネガ型ポリマー」と呼ぶポリマーを、上記
実施形態のものと逆の向きにＵＶ線ブロックを有するＯ
ＭＰＩＭで用いることができる。この変更形ＯＭＰＩＭ
およびＯＭＰＩＭに基づいた方法が、図１７Ａ〜図１７
Ｄに示されている。図１７Ａに示されているように、ネ
ガ型ポリマー層５０２を基板５０１の表面に塗布する。
次に、図１７Ｂに示されているように、ＯＭＰＩＭ５０
３をネガ型ポリマー層５０２に圧入する。ＯＭＰＩＭ５
０３は、ＵＶ線遮断領域５０４〜５１７を有しており、
それ以外ではＵＶ線を透過する。次に、図１７Ｃに示す
ように、ＵＶ線をＯＭＰＩＭに透過させてネガ型ポリマ
ー層に当てる。ＵＶ線は、ＵＶ線遮断領域５０４〜５１
７によって遮断されるが、非ＵＶ線遮断領域を透過し
て、非ＵＶ線遮断領域の下側にあるネガ型ポリマーの領
域５２０の領域に当たってそれを化学的に変質させる。
次に、スタンプを取り外す前に、非ＵＶ線照射ポリマー
を熱硬化させてもよい。スタンプをきれいに取り外しや
すくするために、スタンプの表面は未硬化ポリマーに対
して化学的親和性を有していてはならない。たとえば、
未硬化ポリマーが親水性である場合、スタンプの表面が
疎水性でなければならない。ＵＶ線を照射したポリマー
は、熱を加えることによって硬化しない。それから、図
１７Ｄに示されているように、ＯＭＰＩＭを取り外した
後、ネガ型ポリマーの化学的変質領域をアセトンなどの
溶剤で溶かすことができる。図１７Ａ〜図１７Ｄを参照
して説明した上記実施形態の場合と同様に、狭小構造
は、純粋に機械的手段によってポリマー層５０２上に型
押しされており、広幅トラフ状構造５２１は、ＵＶ線の
選択的照射によってポリマー領域に異なる化学安定度を
生じることによって、フォトリソグラフィ様手法で作製
されている。 【００２１】図１８Ａ〜図１８Ｄは、本発明の別の実施
形態を示すＯＭＰＩＭを使用したポリシリコン薄膜トラ
ンジスタの作製を示す。図１８Ａは、２つの段形貫入部
(twostepped intrusions)６０２および６０３の横に２
つのＵＶ線遮断領域６０４および６０５を設けたＯＭＰ
ＩＭ６０１を示す。ＯＭＰＩＭが、ゲート金属層６０
７、ゲート絶縁体層６０８、ポリシリコン層６０９およ
び基板６１０の上に塗布されたＵＶ線硬化性ポリマー装
置６０６に圧入されている。ＯＭＰＩＭおよび下側のＵ
Ｖ線硬化性ポリマーにＵＶ線を照射して、２つの段形貫
入部(two-steppedintrusions)６０２、６０３の間のポ
リマーを硬化させる。２つのＵＶ線遮断領域６０４およ
び６０５の下側のポリマーは未硬化状態のままである。
ＯＭＰＩＭを取り外して、未硬化ポリマーを溶剤に溶解
させることによて、図１８Ｂに示された段形ＵＶ線硬化
ポリマー構造６１２を生じることができる。図１８Ｂで
は、ＵＶ線硬化ポリマー６１２によって保護されていな
い金属を除去する方法によって、ポリマー構造６１２に
よって保護されていないゲート金属が除去されているこ
とに注意されたい。次に、図１８Ｃに示されているよう
に、荷電粒子ビームによるイオン注入を用いて、ポリシ
リコン層６０９にドーピングを行う。荷電イオンが通過
する層の重なりの数をできる限り少なくすると、ドーピ
ングレベルが最高になる、言い換えると、ドーパントの
濃度が高くなる。したがって、ドーピングレベルは、Ｕ
Ｖ線硬化ポリマー構造６１２によって覆われていない領
域で最高であり、ＵＶ線硬化ポリマー構造６１２の中央
部分の真下で最低であるか、ゼロであり、ＵＶ線硬化ポ
リマー構造６１２の段形部分の下側で中間レベルであ
る。次に、熱アニーリングまたはレーザーアニーリング
によって注入イオンを活性化する。次に、ＵＶ線硬化ポ
リマーの段形部分を除去し、この部分の下側のゲート金
属を金属エッチによって除去する。最後に、ゲート金属
の上のポリマーカラーを除去する。示差的ドーピングに
よって、図１８Ｄに示されているように、十分にドーピ
ングされたポリシリコン層領域６１４および６１５と、
低濃度ドーピングされたポリシリコン層領域６１６およ
び６１７と、実質的にドーピングされていないポリシリ
コン領域６１８とが生じる。この示差的ドーピングされ
た薄膜トランジスタは、低レベルドーピングされたソー
ス／ドレイン薄膜トランジスタとして周知である。トラ
ンジスタのドレイン領域付近が低ドーピングレベルであ
ることによって、動作中のドレイン領域付近の電界が低
減される。この電界の減少は、「オフ」状態での電界誘
導ソース／ドレイン電流漏れを低減すると共に、「オ
ン」状態に切り換えた時のソース／ドレイン電流の急増
を低減することによって、トランジスタの性能を向上さ
せる。 【００２２】図１９Ａおよび図１９Ｂは、ＯＭＰＩＭの
ＵＶ線遮断領域および貫入部構造の変更例を示す。図１
９Ａに示されているように、ＵＶ線遮断領域は、ＯＭＰ
ＩＭ７０１の表面に固定するか、ＯＭＰＩＭ７０２の表
面と面一に挿入するか、ＯＭＰＩＭ７０３内に埋め込む
ことができる。ＵＶ線遮断領域は、ＯＭＰＩＭの上面ま
たは下面のいずれに重ねてもよい。ＵＶ線遮断領域は、
さまざまな金属薄膜で形成できるが、カーボンブラッ
ク、不透明ポリマー材および回析光ファイバを含めた他
のさまざまなＵＶ線不透過材料で形成することもでき
る。図１９Ｂに示すように、貫入部７０４〜７０７のよ
うなＯＭＰＩＭ貫入部がＵＶ線遮断領域を含んでもよ
く、貫入部はさまざまな長さにすることができる。ＵＶ
線遮断領域を基板にできる限り近づけて設けることによ
って、より高い解像度を得ることができる。 【００２３】本発明を特定の実施形態に関して説明して
きたが、本発明がこの実施形態に制限されることは意図
していない。発明の精神の範囲内の変更が、当該技術分
野の専門家には明らかであろう。たとえば、ＯＭＰＩＭ
は、さまざまな異なったＵＶ線透過材料で形成してもよ
い。下側のポリマー層を化学的に変質させるために、Ｏ
ＭＰＩＭを他の物理的処理と組み合わせて使用すること
もできる。たとえば、長い波長の放射光を用いることが
でき、その場合、ＯＭＰＩＭは長い波長の放射光を透過
できなければならない。他の技術では、ＯＭＰＩＭが一
定の荷電粒子を比較的透過しやすくして、荷電粒子マス
クをＯＭＰＩＭの上に重ねるか、その内部に埋め込むこ
とができる。ＯＭＰＩＭを作製することによって、狭小
構造は機械的に型押しし、広幅構造は、層の選択的放射
線誘導化学的変質に続いて層の変質部分を溶剤で除去す
ることによって得るようにして、半導体装置や他の電子
装置、電気機械装置、機械装置または電気光学装置の層
上にほぼ無数の構造パターンを型押しすることができ
る。特定装置のパターン型押し要件に従って、さまざま
な異なった形状および寸法のＯＭＰＩＭを作製すること
ができる。前述したように、毛管作用によって貫入部間
の空間に引き込まれた粘性ポリマー膜または低粘性ポリ
マー膜の両方の型押しにＯＭＰＩＭを使用することがで
きる。 【００２４】本発明は以下に要約される。 【００２５】１． ミクロンおよびサブミクロン素子お
よび構成要素を有するように構成された装置のポリマー
層（４０２、５０２）内に構造を作製する方法におい
て、光学−機械式パターン型押しマスク（４０３、５０
３）を配設する段階と、前記光学−機械式パターン型押
しマスク（４０３、５０３）からのパターンを前記ポリ
マー層（４０２、５０２）上に機械的に転写して、前記
ポリマー層内に狭小構造を形成する段階と、放射線を光
学−機械式パターン型押しマスクに透過させて、ポリマ
ーの領域（４１１、５２０）に放射線を選択的に照射し
て、ポリマーの露光領域およびポリマーの非露光領域に
化学安定度の差を生じる段階と、化学除去方法の影響を
受けやすいポリマーの領域（４１１、５２０）を除去す
る段階と、を備えることを特徴とする方法。 【００２６】２． 前記光学−機械式パターン型押しマ
スクは、ポリマー層に圧入される表面上の貫入部(intru
sions)（２０４、２０７）、または、低粘性ポリマー溶
液を毛管作用によって引き込む表面上の貫入部（２０
４、２０７）のいずれかを備えることを特徴とする第１
項に記載の方法。 【００２７】３． 前記光学−機械式パターン型押しマ
スクは、所定のポリマー領域への照射を遮断するための
放射線遮断領域（４０８、５０４〜５１７）を具備し、
放射線が紫外線であることを特徴とする第１項に記載の
方法。 【００２８】４． 前記ポリマーは、紫外線の照射によ
って硬化し（４０９、４１０）、前記放射線遮断領域
（４０８）は、ポリマーの非構造領域(non-feature reg
ions)に対応することを特徴とする第３項に記載の方
法。 【００２９】５． 前記ポリマーは、紫外線照射によっ
て化学的に不安定化し（５２０）、前記放射光遮断領域
（５０４〜５１７）は、ポリマーの構造領域に対応する
ことを特徴とする第３項に記載の方法。 【００３０】６． 紫外線透過体（４０３、５０３）
と、該紫外線透過体の表面上に形成された紫外線透過貫
入部（２０４〜２０７）と、紫外線不透過遮断領域（４
０８、５０４〜５１７）と、を備えることを特徴とする
光学−機械式パターン型押しマスク。 【００３１】７． 前記紫外線透過体（４０３、５０
３）および紫外線透過貫入部（２０４〜２０７）は、ポ
リジメチルシロキサン、石英、およびガラスのうちの１
つで形成されていることを特徴とする第６項に記載の光
学−機械式パターン型押しマスク。 【００３２】８． 前記紫外線不透過遮断領域（４０
８、５０４〜５１７）は、金属薄膜、カーボンブラック
層、および光学回析材料層のうちの１つであることを特
徴とする第６項に記載の光学−機械式パターン型押しマ
スク。 【００３３】９． 前記紫外線不透過遮断領域は、前記
紫外線透過体の表面に付着させる（７０１）か、前記紫
外線透過体の表面内へ、それに面一に埋め込む（７０
２）か、前記紫外線透過体の表面の近くではなく、その
内部に埋め込む（７０３）ことによって設けられている
ことを特徴とする第６項に記載の光学−機械式パターン
型押しマスク。 【００３４】１０． 前記紫外線透過体（４０３、５０
２）は、未硬化ポリマーに対して化学的親和性が低い
か、まったくない材料で形成されている第６項に記載の
光学−機械式パターン型押しマスク。 【００３５】説明を目的とする以上の記載は、本発明を
完全に理解できるようにするために特定の用語を使用し
ている。しかし、本発明を実施するために特定の詳細が
必要でないことは、当該技術分野の専門家には明らかで
あろう。本発明の特定の実施形態の以上の記載は、説明
のためのものである。それらは完全ではなく、本発明を
開示されたそのままの形に制限するものでもない。当然
ながら、上記教示に照らして、多くの変更および変形が
可能である。実施形態は、当該技術分野の専門家が本発
明および意図した特定用途に合わせてさまざまな変更を
加えたさまざまな実施形態を最善に使用できるようにす
るために、本発明の原理およびそれの実際の用例を最善
に説明するために示されいる。本発明の範囲は、特許請
求の範囲およびそれの等価物によって定義されるものと
する。
ブミクロン寸法の構造を有する半導体、電気装置、電気
機械装置、マイクロ機械装置および電子光学装置の製造
に関し、特に、ミクロン構造を備える装置およびサブミ
クロン構造を含む装置の層状作製中に、ポリマー薄膜内
にミクロンおよびサブミクロン寸法の構造を形成するた
めの方法およびシステムに関する。 【０００２】 【従来の技術】本発明は、小型、ミクロンおよびサブミ
クロン寸法の素子および構成要素を有するさまざまな種
類の最新の電子装置、電磁装置、マイクロ機械装置およ
び電子光学装置の製造に適用される。以下の説明では、
そのような装置をマイクロ装置またはナノ装置と呼ぶ。 【０００３】本発明の方法およびシステムの１つの一般
的な用途は、半導体作製にある。半導体の作製中、半導
体装置は、シリコン、ガラスまたはポリマー基板の上部
に層状に形成される。これらの基板は、硬質でも可撓性
でもよい。信号線やトランジスタなどの小型構造は、周
知のフォトリソグラフィ法を使用して作製される。図１
〜図８は、半導体の製造中に、ミクロンおよびサブミク
ロン構造を現時点で作製する一般的な方法を示す。図１
に、シリコン基板１０１の矩形部分が示されている。基
板は、平坦化したシリコン、ガラスまたはポリマー層で
よいが、すでに部分的に作製済みの半導体の平坦面でも
よい。図２では、酸化物層１０２が、基板１０１上に載
置されるか、その表面上に発生している。図３では、薄
いフォトレジスト層１０３が、酸化物層１０２の上部に
載置されている。 【０００４】フォトリソグラフィマスクをフォトレジス
トの表面の上に隣接配置して、紫外線（”ＵＶ”）をフ
ォトリソグラフィマスクを通してフォトレジスト層１０
３の表面に照射する。フォトリソグラフィマスクは、フ
ォトレジスト層１０３の下の酸化物層１０２内に形成す
べき構造のデザインを定める透明領域および不透明領域
を有する。フォトリソグラフィマスクは、ＵＶ線照射に
対するフォトレジスト層１０３の応答がポジ型か、ネガ
型かに応じて、ポジ型マスクまたはネガ型マスクのいず
れかにすることができる。図１〜図８に示された例で
は、ＵＶ線を照射したフォトレジスト材が化学的に変質
して、フォトレジストを劣化させ、フォトレジストを溶
剤に溶解しやすくする。フォトリソグラフィマスクは、
構造を描く透明領域を有し、ＵＶ線は、フォトリソグラ
フィマスクの不透明の非構造領域を透過できないで遮断
される。したがって、ＵＶ線がフォトリソグラフィマス
クを透過してフォトレジスト層の表面に達すると、フォ
トレジスト層の領域が化学的に変質するが、非構造領域
は、溶剤に溶解しない性質を持ったままである。 【０００５】図１６は、ＵＶ線がフォトリソグラフィマ
スクを透過してフォトレジスト層の表面に達した後のフ
ォトレジスト層を示す。フォトレジストの化学的変質部
分１０４および１０５が、フォトリソグラフィマスクの
透明領域の下方に位置した。次の段階で、フォトレジス
ト層を溶剤にさらすことによって、フォトレジスト１０
３の化学的変質部分を除去する。化学的変質フォトレジ
スト領域の除去によって、フォトレジスト層内に浅いチ
ャネルが残り、チャネルの底部に酸化物が露出する。次
に、フォトレジスト層の下の酸化物層１０２を化学的に
エッチングするか、帯電粒子ビームによってエッチング
して、フォトレジスト内の浅い構造チャネルに対応した
チャネルをポリマー層に形成する。エッチング方法は、
露出した酸化物を食刻するが、ＵＶ線照射によって化学
的に劣化していない残留フォトレジスト層によって妨げ
られる。酸化物層のエッチングに続いて、残留フォトレ
ジストを化学的または機械的処理によって除去する。 【０００６】図１７は、上記エッチング段階で酸化物層
内に食刻された構造チャネルを示す。チャネル１０６お
よび１０７は、ＵＶ線照射によってフォトレジスト層内
に形成された構造パターン（図１６の１０４および１０
５）に対応する。構造が金属信号線であるとすると、次
の段階で、金属層１０８を酸化物層１０２の表面上に付
着させて、構造チャネルを満たし、酸化物層の上に追加
層を加える。図１８は、金属層を付着させた後の作製中
の半導体装置の矩形部分を示す。次に、作製中の半導体
装置の表面を化学的または機械的に平坦化して、金属層
を除去し、酸化物層内に埋め込まれた金属信号線を残
す。図１９は、埋め込まれた信号線を有する酸化物層を
示す。最後に、酸化物層１０２内に形成された構造の上
に追加構造を形成するため、酸化物層の上に次のポリマ
ー、ポリシリコン、シリコン酸化物または他の種類の層
を載置することができる。図１〜図８に示された段階を
何度も繰り返すことによって、半導体装置の層内に複雑
な三次元構造配列を形成することができる。 【０００７】図１〜図８に示された従来のフォトリソグ
ラフィに基づいた構造作製段階は、ますます小型かつ微
細な半導体装置を製造するために何十年にもわたって使
用されてきた。しかし、フォトリソグラフィには多くの
欠点がある。よく知られている欠点は、ＵＶ線を使用し
たフォトレジスト層のパターン形成によって課せられる
解像度の制約である。縁部回析効果が、投射パターンの
解像度を低下させ、構造寸法が小さくなるほど、縁部回
析効果がさらに顕著になる。リソグラフィ技術の別の欠
点は一般的に、半導体装置の特定層内に構造を作製する
ために多くの連続した複雑な段階が必要とされることで
ある。各段階で、注意深い整合手順や、費用および時間
がかかる化学的、機械的、蒸着および帯電粒子ビームに
基づいた手順が必要であり、これによって、製造施設の
創設と共に完成した半導体装置の製造の両方に巨額の費
用がかかる。リソグラフィ手法のさらに別の欠点は、Ｕ
Ｖ線パターンを付着させる表面全体が狭い焦点深さに入
るように、平坦な表面を必要とすることである。したが
って、プラスチックシートなどの本来的に平坦化が困難
な表面上にミクロンおよびサブミクロン構造を作製する
ためにフォトリソグラフィ技術を適用することは困難で
ある。 【０００８】フォトリソグラフィ方法に本来的に存在す
る構造寸法の制限を克服するために、半導体製造者は、
軟Ｘ線でのフォトリソグラフィ方法を開発中であり、最
終的には短波長の放射線を用いて構造寸法をナノメート
ルおよびサブナノメートル範囲まで小さくしようとする
であろう。しかし、これらの短波長放射線手法は、まだ
完全には商業化されておらず、特に、複雑な半導体製造
施設、マスク作製およびマスク／装置の整合の更新のた
めの資本費用に関して非常に高コストである。しかし、
半導体製造者は、半導体装置内の微細電子回路の密度を
高め続けるために、ますます小さい構造寸法を製造する
という一定の経済的圧力を受けている。さらに、センサ
や小型化学分析システムなどの複雑なマイクロ電気機械
システム、分子分析アレイ、電子光学装置、および他の
そのような新技術製品を含めた、マイクロ装置およびナ
ノ装置の多くの新しい用途が開発されつつある。半導体
装置および他の種類のマイクロ装置およびナノ装置の設
計者、製造者およびユーザはすべて、より小さい構造を
経済的に製造し、それに応じて半導体装置および他のそ
のような装置内の構造の密度を高めるためのミクロンお
よびサブミクロン構造作製方法の必要性を認識してい
る。 【０００９】 【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、作製
中の半導体装置または他のマイクロ装置またはナノ装置
のポリマー層内に、ミクロンおよびサブミクロン寸法の
構造を作製する方法およびシステムを提供することであ
る。 【００１０】 【課題を解決するための手段】本発明の１つの実施形態
は、作製中の半導体装置または他のマイクロ装置または
ナノ装置のポリマー層内にミクロンおよびサブミクロン
構造を作製する方法およびシステムである。小型構造
は、対応する貫入部を有する光学−機械式スタンプで薄
い粘性ポリマー表面に型押しをするか、低粘性ポリマー
を貫入部間の空間に毛管作用によって引き込むことによ
って低粘性ポリマー膜にエンボス加工することによっ
て、直接的に型押しされる。大型構造は、ＵＶ線を光学
−機械式スタンプに透過させることによってポリマー表
面の所定領域の表面にＵＶ線を照射し、ポリマーを化学
的に変質させて、ＵＶ線照射またはＵＶ線遮蔽領域のい
ずれかを溶剤によって除去できるようにすることによっ
て形成される。したがって、本発明の上記実施形態は、
微細構造には純粋に機械式スタンピングを用い、大型構
造にはリソグラフィ様化学的ポリマー除去を用いる部分
的透過性型押しマスクを提供している。 【００１１】 【発明の実施の形態】本発明の１つの実施形態は、作製
中の半導体装置、マイクロ装置、またはナノ装置の層に
構造を型押しするための光学−機械式パターン型押しマ
スク（”ＯＭＰＩＭ”）を提供する。機械式パターン型
押しは高解像度を達成することができる、言い換える
と、現時点で使用できるフォトリソグラフィ方法よりも
っと経済的に小型構造を型押しできることが多い。さら
に、機械式パターン型押しは、マイクロ装置またはナノ
装置の層に構造をパターン形成するために必要な段階の
数を大幅に減少させることができる。しかし、機械式パ
ターン型押しは、現時点で使用できるフォトリソグラフ
ィ方法のように、数十ナノメートル範囲の構造寸法まで
の構造の寸法による制約よりも、層内の構造の寸法の相
違による制約を大きく受ける。本発明の１つの実施形態
は、大型構造を作製するためにはフォトリソグラフィ方
法を用い、小型構造の作製には純粋に機械的なスタンピ
ング方法を用いることによって、構造寸法の相違の制約
を排除している。 【００１２】図２Ａ〜図２Ｆは、作製中のナノ装置の層
に構造を型押しするために使用される機械式パターン型
押し技術を示している。図２Ａ〜図２Ｆおよびそれ以降
の図では、わかりやすくするために基板および層が断面
で示されている。これらの図面は、数千万個の構造を含
むことができる作製中のマイクロ装置またはナノ装置全
体の断面のわずかな部分だけを示す。図２Ａは、次の構
造収容層を形成しようとする硬質または可撓性基板を示
す。基板は、ガラス、ポリシリコン、シリコンまたはさ
まざまなポリマーを含むさまざまな材料で形成すること
ができる。第１段階で、基板の表面に粘性ポリマー層を
塗布する。図２Ｂは、基板２０１の上に重ねられたポリ
マー層２０２を示す。次に、図２Ｃに示されているよう
に、新しく追加されたポリマー層の表面の上に、機械式
パターン型押しマスクを載置する。次に、機械式パター
ン型押しマスクをポリマー層に圧入する。基板が平面的
である必要がないことに注意されたい。たとえば、基板
は、円筒の表面の凸状の外部分のような形状でもよい。
この場合、機械式パターン型押しマスクの表面が対応す
る凹状表面を有して、機械式パターン型押しマスクの表
面全体が基板表面と同時に接触できるようにする。多く
の他の基板／マスク相補表面形状が可能である。図２Ｄ
〜図２Ｆは、機械式パターン型押しマスク２０３がポリ
マー層２０２を通過して基板２０１上まで押しつけられ
る状態を示す。機械式パターン型押しマスク２０３は、
機械式パターン型押しマスクをポリマー層に圧入した時
にポリマー層内に狭小トラフおよび広幅トラフを形成す
る貫入部２０４〜２０８を有する。図２Ｆに示されてい
るように、機械式パターン型押しマスク２０３を基板２
０１にできる限り接近するように押しつけることが、機
械式型押し方法の目的である。その後に機械式パターン
型押しマスク２０３を取り外した時、ポリマー層には貫
入部２０４〜２０７に対応した部分にトラフが残り、ポ
リマー層の広幅トラフ２１３が、広幅貫入部２０８に対
応した位置に残る。図２Ｄ〜図２Ｆで、機械式パターン
型押しマスクをさらにポリマー層２０１に圧入していく
と、ポリマーが貫入部の下から、特に広幅貫入部２０８
の下から押しのけられるので、貫入部間の広幅トラフ内
のポリマー層の高さが増加する。 【００１３】残念ながら、構造寸法の相違のため、機械
式パターン型押しマスクをポリマー層の所望深さまで押
し込むことができないであろう。図３は、機械式パター
ン型押しマスクの大型すなわち広幅貫入部が１つまたは
複数の狭小貫入部の隣に位置する時に発生すると思われ
る問題を示している。広幅貫入部２０８の下から押しの
けられた粘性ポリマーが、広幅貫入部２０８および狭小
貫入部２０７間の広幅トラフ２１４のほぼ上部まで押し
上げられていることに注意されたい。それ以上のポリマ
ーを広幅貫入部２０８の下から広幅トラフ２１４内へ押
しのけることができない。さらに、ポリマーは粘性が非
常に高いため、ポリマーを隣接する広幅トラフまたは領
域内へ横向きに移動させるには、非常に大きい圧力が必
要であろう。したがって、一般的に、貫入部２０８など
の広幅貫入部によって押しのけられたポリマーの体積
を、広幅トラフ２１４などの隣接した広幅トラフ内に収
容しなければならない。 【００１４】図３に示された例では、広幅貫入部の幅２
１５がｗ1、広幅貫入部の左側の広幅トラフの幅２１６
がｗ2、機械式パターン型押しマスクの貫入部の高さ２
１７がｈ、貫入部をポリマー層に圧入する深さ２１８が
ｄであるとし、また、貫入部および広幅トラフが直線的
で、図３の平面に対して垂直方向の寸法がｘであるとす
ると、広幅貫入部２０８によって押しのけられるポリマ
ーの体積は、 ｗ1ｄｘ であり、広幅トラフ２１４の容積は、 ｗ2ｈｘ である。前述したように、広幅トラフの容積は、広幅貫
入部２０８から押しのけられたポリマーの体積の半分よ
り大きくなければならない。 １／２・ｗ1ｄｘ＜ｗ2ｈｘ ｗ1ｄ＜２ｗ2ｈ ｗ1ｄ／ｈ＜２ｗ2 したがって、図３に示された問題を軽減するためには、
貫入部間の広幅トラフの容積が押しのけポリマーを収容
できる寸法に増加するほどまで、機械式パターン型押し
マスク貫入部のアスペクト比ｗ1／ｈを減少させるよう
に決定すればよいであろう。しかし、機械式パターン型
押しマスクの貫入部のアスペクト比は、さまざまな機械
的および流体流の制約によって制限される。たとえば、
ポリジメチルシロキサン（”ＰＤＭＳ”）マスクの場
合、アスペクト比を１：３以上にする必要がある。 【００１５】広幅の機械式パターン型押し貫入部の別の
問題は、マスクがポリマー層を通過して下側の基板に達
するまで押し下げるために必要な時間が、以下のように
少なくとも挿入工程の一部分で、広幅貫入部の底部およ
び基板表面間のポリマー層の厚さｄtに対するポリマー
層深さｄの比の二乗に比例する。 ｔ＝ｖｗ1／２Ｐｄ・［（ｄ／ｄt ）2 −１］ ただし、ｖはポリマーの粘度、Ｐは機械式パターン型押
しスタンプに加えられる圧力、ｔは秒単位の時間であ
る。 【００１６】貫入部の幅が大きくなるほど、機械式パタ
ーン型押しマスク貫入部をポリマー層内の所望深さまで
押し込むのに必要な時間が長くなる。上記問題を軽減し
ようとして、低粘性ポリマーを使用することも可能であ
るが、低粘性ポリマーはもっと容易に押しのけられる
が、毛管作用によって狭小マスクトラフ内へ優先的に引
き込まれて、広幅マスクトラフ内のポリマーを欠乏させ
る。 【００１７】あるいは、低粘性流体ポリマー溶液の薄層
を塗布した表面上に機械式型押しを行ってもよい。これ
らの用途では、毛管作用によってすべてのトラフを完全
に満たすのに十分なポリマー溶液が存在する。しかし、
硬化ポリマーの大きい部分を効果的に除去する必要か
ら、これらの広幅領域を狭小領域と異なった方法で処理
する必要性が示唆される。 【００１８】上記問題を解決するために、本発明の１つ
の実施形態は、機械式スタンピングを、リソグラフィー
様のＵＶ線誘導示差的ポリマー硬化および未硬化ポリマ
ーの化学的除去と組み合わせた光学−機械式パターン型
押しマスク（”ＯＭＰＩＭ”）を提供している。図１６
Ａ〜図１６Ｄおよび図１７Ａ〜図１７Ｄは、本発明の２
つの異なる実施形態によって与えられる光学−機械式パ
ターン型押しを示す。図１６Ａは、ＵＶ線硬化性ポリマ
ー層４０２、たとえば、ノーランド・エヌ・オー・エー
（Norland NOA)光学接着性ポリマーか、シタガイギ・イ
ルガキュア(Citageigy Irgacure)６５１と混合した１，
６−ヘキサンジオール・ジアクリレートを上部に塗布し
た基板４０１を示す。ＵＶ線硬化性ポリマー層には、Ｕ
Ｖ線硬化性ポリマー層４０２内に埋め込まれる構造に対
応した狭小トラフおよび広幅トラフを型押しする必要が
ある。図１６Ｂに示されているように、ＯＭＰＩＭ４０
３をポリマー層上まで押し下げて、ＯＭＰＩＭ４０３の
貫入部を基板４０１の表面付近まで押込むと、押しのけ
られたポリマーがＯＭＰＩＭの構造間の広幅トラフ４０
４〜４０７内へ上昇する。 【００１９】ＯＭＰＩＭ４０３は、貫入部に加えて、ポ
リマー層内に型押しする必要がある広幅構造に対応した
ＵＶ線ブロック４０８を有する。ＯＭＰＩＭ自体は、Ｕ
Ｖ線を透過する。ＯＭＰＩＭは、ＰＤＭＳ、石英、ガラ
ス、またはマスク貫入部および他のマスク構造を作製す
るために成型、エッチングまたは付着手法を使用する他
のＵＶ線透過材料で形成することができる。図１６Ｂで
は、ＯＭＰＩＭ貫入部に対応した小型構造がＵＶ線硬化
性ポリマー層４０２内に型押しされているが、大型の中
央構造はそうでない。次に、図１６Ｃに示されているよ
うに、ＵＶ線がＯＭＰＩＭを透過してＵＶ線硬化性ポリ
マー層４０２の表面に達する。ＵＶ線は、ＵＶ線マスク
４０８によって遮られた領域を除いて、ＯＭＰＩＭの全
領域を透過する。マスクにＵＶ線を照射することによっ
て、ＯＭＰＩＭを透過したＵＶ線が当たったポリマー層
の部分４１０が硬化するが、ＵＶ線マスク４０８によっ
てＵＶ線が当たらないように遮蔽されたポリマー４１１
は未硬化のままである。最後に、図１６Ｄに示されてい
るように、ＯＭＰＩＭを取り外し、未硬化ポリマーを溶
剤で溶解させることによって、未硬化ポリマーを基板か
ら除去する。狭小トラフおよび広幅トラフの底部に残留
している硬化ポリマーは、異方性酸素−プラズマエッチ
ングによって除去することができる。したがって、狭小
および広幅の両方の構造がポリマー層４０２内に型押し
されており、狭小構造は純粋に機械的手段によって型押
しされ、広幅のトラフ状構造４１２は、ＵＶ線によって
ポリマー層の領域に異なる化学安定度を生じるフォトリ
ソグラフィ様方法によって形成されている。縁部回析効
果が広幅構造の輪郭を幾分ぼかすが、リソグラフィ様手
法を使用して作製された広幅構造と比較すれば大したこ
とはなく、また、小型構造の純粋に機械的なスタンピン
グは、ＵＶ線を用いたリソグラフィ技術では回析効果の
ために得られない鮮明さを与える。 【００２０】ＵＶ線照射によって硬化が阻止される、以
下の説明で「ネガ型ポリマー」と呼ぶポリマーを、上記
実施形態のものと逆の向きにＵＶ線ブロックを有するＯ
ＭＰＩＭで用いることができる。この変更形ＯＭＰＩＭ
およびＯＭＰＩＭに基づいた方法が、図１７Ａ〜図１７
Ｄに示されている。図１７Ａに示されているように、ネ
ガ型ポリマー層５０２を基板５０１の表面に塗布する。
次に、図１７Ｂに示されているように、ＯＭＰＩＭ５０
３をネガ型ポリマー層５０２に圧入する。ＯＭＰＩＭ５
０３は、ＵＶ線遮断領域５０４〜５１７を有しており、
それ以外ではＵＶ線を透過する。次に、図１７Ｃに示す
ように、ＵＶ線をＯＭＰＩＭに透過させてネガ型ポリマ
ー層に当てる。ＵＶ線は、ＵＶ線遮断領域５０４〜５１
７によって遮断されるが、非ＵＶ線遮断領域を透過し
て、非ＵＶ線遮断領域の下側にあるネガ型ポリマーの領
域５２０の領域に当たってそれを化学的に変質させる。
次に、スタンプを取り外す前に、非ＵＶ線照射ポリマー
を熱硬化させてもよい。スタンプをきれいに取り外しや
すくするために、スタンプの表面は未硬化ポリマーに対
して化学的親和性を有していてはならない。たとえば、
未硬化ポリマーが親水性である場合、スタンプの表面が
疎水性でなければならない。ＵＶ線を照射したポリマー
は、熱を加えることによって硬化しない。それから、図
１７Ｄに示されているように、ＯＭＰＩＭを取り外した
後、ネガ型ポリマーの化学的変質領域をアセトンなどの
溶剤で溶かすことができる。図１７Ａ〜図１７Ｄを参照
して説明した上記実施形態の場合と同様に、狭小構造
は、純粋に機械的手段によってポリマー層５０２上に型
押しされており、広幅トラフ状構造５２１は、ＵＶ線の
選択的照射によってポリマー領域に異なる化学安定度を
生じることによって、フォトリソグラフィ様手法で作製
されている。 【００２１】図１８Ａ〜図１８Ｄは、本発明の別の実施
形態を示すＯＭＰＩＭを使用したポリシリコン薄膜トラ
ンジスタの作製を示す。図１８Ａは、２つの段形貫入部
(twostepped intrusions)６０２および６０３の横に２
つのＵＶ線遮断領域６０４および６０５を設けたＯＭＰ
ＩＭ６０１を示す。ＯＭＰＩＭが、ゲート金属層６０
７、ゲート絶縁体層６０８、ポリシリコン層６０９およ
び基板６１０の上に塗布されたＵＶ線硬化性ポリマー装
置６０６に圧入されている。ＯＭＰＩＭおよび下側のＵ
Ｖ線硬化性ポリマーにＵＶ線を照射して、２つの段形貫
入部(two-steppedintrusions)６０２、６０３の間のポ
リマーを硬化させる。２つのＵＶ線遮断領域６０４およ
び６０５の下側のポリマーは未硬化状態のままである。
ＯＭＰＩＭを取り外して、未硬化ポリマーを溶剤に溶解
させることによて、図１８Ｂに示された段形ＵＶ線硬化
ポリマー構造６１２を生じることができる。図１８Ｂで
は、ＵＶ線硬化ポリマー６１２によって保護されていな
い金属を除去する方法によって、ポリマー構造６１２に
よって保護されていないゲート金属が除去されているこ
とに注意されたい。次に、図１８Ｃに示されているよう
に、荷電粒子ビームによるイオン注入を用いて、ポリシ
リコン層６０９にドーピングを行う。荷電イオンが通過
する層の重なりの数をできる限り少なくすると、ドーピ
ングレベルが最高になる、言い換えると、ドーパントの
濃度が高くなる。したがって、ドーピングレベルは、Ｕ
Ｖ線硬化ポリマー構造６１２によって覆われていない領
域で最高であり、ＵＶ線硬化ポリマー構造６１２の中央
部分の真下で最低であるか、ゼロであり、ＵＶ線硬化ポ
リマー構造６１２の段形部分の下側で中間レベルであ
る。次に、熱アニーリングまたはレーザーアニーリング
によって注入イオンを活性化する。次に、ＵＶ線硬化ポ
リマーの段形部分を除去し、この部分の下側のゲート金
属を金属エッチによって除去する。最後に、ゲート金属
の上のポリマーカラーを除去する。示差的ドーピングに
よって、図１８Ｄに示されているように、十分にドーピ
ングされたポリシリコン層領域６１４および６１５と、
低濃度ドーピングされたポリシリコン層領域６１６およ
び６１７と、実質的にドーピングされていないポリシリ
コン領域６１８とが生じる。この示差的ドーピングされ
た薄膜トランジスタは、低レベルドーピングされたソー
ス／ドレイン薄膜トランジスタとして周知である。トラ
ンジスタのドレイン領域付近が低ドーピングレベルであ
ることによって、動作中のドレイン領域付近の電界が低
減される。この電界の減少は、「オフ」状態での電界誘
導ソース／ドレイン電流漏れを低減すると共に、「オ
ン」状態に切り換えた時のソース／ドレイン電流の急増
を低減することによって、トランジスタの性能を向上さ
せる。 【００２２】図１９Ａおよび図１９Ｂは、ＯＭＰＩＭの
ＵＶ線遮断領域および貫入部構造の変更例を示す。図１
９Ａに示されているように、ＵＶ線遮断領域は、ＯＭＰ
ＩＭ７０１の表面に固定するか、ＯＭＰＩＭ７０２の表
面と面一に挿入するか、ＯＭＰＩＭ７０３内に埋め込む
ことができる。ＵＶ線遮断領域は、ＯＭＰＩＭの上面ま
たは下面のいずれに重ねてもよい。ＵＶ線遮断領域は、
さまざまな金属薄膜で形成できるが、カーボンブラッ
ク、不透明ポリマー材および回析光ファイバを含めた他
のさまざまなＵＶ線不透過材料で形成することもでき
る。図１９Ｂに示すように、貫入部７０４〜７０７のよ
うなＯＭＰＩＭ貫入部がＵＶ線遮断領域を含んでもよ
く、貫入部はさまざまな長さにすることができる。ＵＶ
線遮断領域を基板にできる限り近づけて設けることによ
って、より高い解像度を得ることができる。 【００２３】本発明を特定の実施形態に関して説明して
きたが、本発明がこの実施形態に制限されることは意図
していない。発明の精神の範囲内の変更が、当該技術分
野の専門家には明らかであろう。たとえば、ＯＭＰＩＭ
は、さまざまな異なったＵＶ線透過材料で形成してもよ
い。下側のポリマー層を化学的に変質させるために、Ｏ
ＭＰＩＭを他の物理的処理と組み合わせて使用すること
もできる。たとえば、長い波長の放射光を用いることが
でき、その場合、ＯＭＰＩＭは長い波長の放射光を透過
できなければならない。他の技術では、ＯＭＰＩＭが一
定の荷電粒子を比較的透過しやすくして、荷電粒子マス
クをＯＭＰＩＭの上に重ねるか、その内部に埋め込むこ
とができる。ＯＭＰＩＭを作製することによって、狭小
構造は機械的に型押しし、広幅構造は、層の選択的放射
線誘導化学的変質に続いて層の変質部分を溶剤で除去す
ることによって得るようにして、半導体装置や他の電子
装置、電気機械装置、機械装置または電気光学装置の層
上にほぼ無数の構造パターンを型押しすることができ
る。特定装置のパターン型押し要件に従って、さまざま
な異なった形状および寸法のＯＭＰＩＭを作製すること
ができる。前述したように、毛管作用によって貫入部間
の空間に引き込まれた粘性ポリマー膜または低粘性ポリ
マー膜の両方の型押しにＯＭＰＩＭを使用することがで
きる。 【００２４】本発明は以下に要約される。 【００２５】１． ミクロンおよびサブミクロン素子お
よび構成要素を有するように構成された装置のポリマー
層（４０２、５０２）内に構造を作製する方法におい
て、光学−機械式パターン型押しマスク（４０３、５０
３）を配設する段階と、前記光学−機械式パターン型押
しマスク（４０３、５０３）からのパターンを前記ポリ
マー層（４０２、５０２）上に機械的に転写して、前記
ポリマー層内に狭小構造を形成する段階と、放射線を光
学−機械式パターン型押しマスクに透過させて、ポリマ
ーの領域（４１１、５２０）に放射線を選択的に照射し
て、ポリマーの露光領域およびポリマーの非露光領域に
化学安定度の差を生じる段階と、化学除去方法の影響を
受けやすいポリマーの領域（４１１、５２０）を除去す
る段階と、を備えることを特徴とする方法。 【００２６】２． 前記光学−機械式パターン型押しマ
スクは、ポリマー層に圧入される表面上の貫入部(intru
sions)（２０４、２０７）、または、低粘性ポリマー溶
液を毛管作用によって引き込む表面上の貫入部（２０
４、２０７）のいずれかを備えることを特徴とする第１
項に記載の方法。 【００２７】３． 前記光学−機械式パターン型押しマ
スクは、所定のポリマー領域への照射を遮断するための
放射線遮断領域（４０８、５０４〜５１７）を具備し、
放射線が紫外線であることを特徴とする第１項に記載の
方法。 【００２８】４． 前記ポリマーは、紫外線の照射によ
って硬化し（４０９、４１０）、前記放射線遮断領域
（４０８）は、ポリマーの非構造領域(non-feature reg
ions)に対応することを特徴とする第３項に記載の方
法。 【００２９】５． 前記ポリマーは、紫外線照射によっ
て化学的に不安定化し（５２０）、前記放射光遮断領域
（５０４〜５１７）は、ポリマーの構造領域に対応する
ことを特徴とする第３項に記載の方法。 【００３０】６． 紫外線透過体（４０３、５０３）
と、該紫外線透過体の表面上に形成された紫外線透過貫
入部（２０４〜２０７）と、紫外線不透過遮断領域（４
０８、５０４〜５１７）と、を備えることを特徴とする
光学−機械式パターン型押しマスク。 【００３１】７． 前記紫外線透過体（４０３、５０
３）および紫外線透過貫入部（２０４〜２０７）は、ポ
リジメチルシロキサン、石英、およびガラスのうちの１
つで形成されていることを特徴とする第６項に記載の光
学−機械式パターン型押しマスク。 【００３２】８． 前記紫外線不透過遮断領域（４０
８、５０４〜５１７）は、金属薄膜、カーボンブラック
層、および光学回析材料層のうちの１つであることを特
徴とする第６項に記載の光学−機械式パターン型押しマ
スク。 【００３３】９． 前記紫外線不透過遮断領域は、前記
紫外線透過体の表面に付着させる（７０１）か、前記紫
外線透過体の表面内へ、それに面一に埋め込む（７０
２）か、前記紫外線透過体の表面の近くではなく、その
内部に埋め込む（７０３）ことによって設けられている
ことを特徴とする第６項に記載の光学−機械式パターン
型押しマスク。 【００３４】１０． 前記紫外線透過体（４０３、５０
２）は、未硬化ポリマーに対して化学的親和性が低い
か、まったくない材料で形成されている第６項に記載の
光学−機械式パターン型押しマスク。 【００３５】説明を目的とする以上の記載は、本発明を
完全に理解できるようにするために特定の用語を使用し
ている。しかし、本発明を実施するために特定の詳細が
必要でないことは、当該技術分野の専門家には明らかで
あろう。本発明の特定の実施形態の以上の記載は、説明
のためのものである。それらは完全ではなく、本発明を
開示されたそのままの形に制限するものでもない。当然
ながら、上記教示に照らして、多くの変更および変形が
可能である。実施形態は、当該技術分野の専門家が本発
明および意図した特定用途に合わせてさまざまな変更を
加えたさまざまな実施形態を最善に使用できるようにす
るために、本発明の原理およびそれの実際の用例を最善
に説明するために示されいる。本発明の範囲は、特許請
求の範囲およびそれの等価物によって定義されるものと
する。
【図面の簡単な説明】
【図１】半導体の製造中にミクロンおよびサブミクロン
構造を現時点で作製する一般的な方法を示す図である。 【図２】半導体の製造中にミクロンおよびサブミクロン
構造を現時点で作製する一般的な方法を示す図である。 【図３】半導体の製造中にミクロンおよびサブミクロン
構造を現時点で作製する一般的な方法を示す図である。 【図４】半導体の製造中にミクロンおよびサブミクロン
構造を現時点で作製する一般的な方法を示す図である。 【図５】半導体の製造中にミクロンおよびサブミクロン
構造を現時点で作製する一般的な方法を示す図である。 【図６】半導体の製造中にミクロンおよびサブミクロン
構造を現時点で作製する一般的な方法を示す図である。 【図７】半導体の製造中にミクロンおよびサブミクロン
構造を現時点で作製する一般的な方法を示す図である。 【図８】半導体の製造中にミクロンおよびサブミクロン
構造を現時点で作製する一般的な方法を示す図である。 【図９】作製中のマイクロ装置またはナノ装置の層に構
造を型押しするために使用される機械式パターン型押し
技術を示す図である。 【図１０】作製中のマイクロ装置またはナノ装置の層に
構造を型押しするために使用される機械式パターン型押
し技術を示す図である。 【図１１】作製中のマイクロ装置またはナノ装置の層に
構造を型押しするために使用される機械式パターン型押
し技術を示す図である。 【図１２】作製中のマイクロ装置またはナノ装置の層に
構造を型押しするために使用される機械式パターン型押
し技術を示す図である。 【図１３】作製中のマイクロ装置またはナノ装置の層に
構造を型押しするために使用される機械式パターン型押
し技術を示す図である。 【図１４】作製中のマイクロ装置またはナノ装置の層に
構造を型押しするために使用される機械式パターン型押
し技術を示す図である。 【図１５】機械式パターン型押しマスクの大型または広
幅貫入部が１つまたは複数の狭小機械式パターン型押し
マスク貫入部に隣接して設けられている時に生じると思
われる問題を示す図である。 【図１６】本発明の２つの異なる実施形態によって与え
られる光学−機械式パターン型押しを示す図である。 【図１７】本発明の２つの異なる実施形態によって与え
られる光学−機械式パターン型押しを示す図である。 【図１８】本発明の実施形態を表す光学−機械式パター
ン型押しマスクを使用したポリシリコン薄膜トランジス
タの作製を示す図である。 【図１９】光学−機械式パターン型押しマスクのＵＶ線
遮断構造および貫入部構造の変更例を示す図である。 【符号の説明】 ２０４、２０７ 貫入部 ４０２、５０２ ポリマー層 ４０３、５０３ 光学―機械式パターン型押しマスク ４０８、５０４〜５１７ 放射線遮断領域 ４１１、５２０ ポリマー領域
構造を現時点で作製する一般的な方法を示す図である。 【図２】半導体の製造中にミクロンおよびサブミクロン
構造を現時点で作製する一般的な方法を示す図である。 【図３】半導体の製造中にミクロンおよびサブミクロン
構造を現時点で作製する一般的な方法を示す図である。 【図４】半導体の製造中にミクロンおよびサブミクロン
構造を現時点で作製する一般的な方法を示す図である。 【図５】半導体の製造中にミクロンおよびサブミクロン
構造を現時点で作製する一般的な方法を示す図である。 【図６】半導体の製造中にミクロンおよびサブミクロン
構造を現時点で作製する一般的な方法を示す図である。 【図７】半導体の製造中にミクロンおよびサブミクロン
構造を現時点で作製する一般的な方法を示す図である。 【図８】半導体の製造中にミクロンおよびサブミクロン
構造を現時点で作製する一般的な方法を示す図である。 【図９】作製中のマイクロ装置またはナノ装置の層に構
造を型押しするために使用される機械式パターン型押し
技術を示す図である。 【図１０】作製中のマイクロ装置またはナノ装置の層に
構造を型押しするために使用される機械式パターン型押
し技術を示す図である。 【図１１】作製中のマイクロ装置またはナノ装置の層に
構造を型押しするために使用される機械式パターン型押
し技術を示す図である。 【図１２】作製中のマイクロ装置またはナノ装置の層に
構造を型押しするために使用される機械式パターン型押
し技術を示す図である。 【図１３】作製中のマイクロ装置またはナノ装置の層に
構造を型押しするために使用される機械式パターン型押
し技術を示す図である。 【図１４】作製中のマイクロ装置またはナノ装置の層に
構造を型押しするために使用される機械式パターン型押
し技術を示す図である。 【図１５】機械式パターン型押しマスクの大型または広
幅貫入部が１つまたは複数の狭小機械式パターン型押し
マスク貫入部に隣接して設けられている時に生じると思
われる問題を示す図である。 【図１６】本発明の２つの異なる実施形態によって与え
られる光学−機械式パターン型押しを示す図である。 【図１７】本発明の２つの異なる実施形態によって与え
られる光学−機械式パターン型押しを示す図である。 【図１８】本発明の実施形態を表す光学−機械式パター
ン型押しマスクを使用したポリシリコン薄膜トランジス
タの作製を示す図である。 【図１９】光学−機械式パターン型押しマスクのＵＶ線
遮断構造および貫入部構造の変更例を示す図である。 【符号の説明】 ２０４、２０７ 貫入部 ４０２、５０２ ポリマー層 ４０３、５０３ 光学―機械式パターン型押しマスク ４０８、５０４〜５１７ 放射線遮断領域 ４１１、５２０ ポリマー領域
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(51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考）
Ｈ０１Ｌ 29/786 Ｈ０１Ｌ 29/78 ６１６Ａ
(72)発明者 カール ピー タウシ
アメリカ合衆国 カリフォルニア94061
レッドウッドシティ アラメダデラスパル
ガス 2295
(72)発明者 アルバート エイチ ジーンス
アメリカ合衆国 カリフォルニア94043
マウンテンビュー サンルーカスアベニュ
ー 820
Ｆターム(参考） 2H095 BA01 BB28 BB29 BC04 BC24
5F046 AA28
5F110 AA16 AA30 CC02 EE02 GG02
GG13 HJ13 HJ23 HM15 QQ01
QQ02 QQ08
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 【請求項１】 ミクロンおよびサブミクロン素子および
構成要素を有するように構成された装置のポリマー層
（４０２、５０２）内に構造を作製する方法において、 光学−機械式パターン型押しマスク（４０３、５０３）
を配設する段階と、 前記光学−機械式パターン型押しマスク（４０３、５０
３）からのパターンを前記ポリマー層（４０２、５０
２）上に機械的に転写して、前記ポリマー層内に狭小構
造を形成する段階と、 放射線を光学−機械式パターン型押しマスクに透過させ
て、ポリマーの領域（４１１、５２０）に放射線を選択
的に照射して、ポリマーの露光領域およびポリマーの非
露光領域に化学安定度の差を生じる段階と、 化学除去方法の影響を受けやすいポリマーの領域（４１
１、５２０）を除去する段階と、を備えることを特徴と
する方法。
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Cited By (17)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2005530338A (ja) * | 2002-06-18 | 2005-10-06 | フリースケール セミコンダクター インコーポレイテッド | 多段リソグラフィックテンプレート |
| JP2006019707A (ja) * | 2004-06-01 | 2006-01-19 | Semiconductor Energy Lab Co Ltd | 半導体装置の作製方法 |
| JP2006185789A (ja) * | 2004-12-28 | 2006-07-13 | Seiko Epson Corp | デバイスの製造方法、デバイス、有機エレクトロルミネッセンス装置の製造方法及び有機エレクトロルミネッセンス装置 |
| JP2008296579A (ja) * | 2007-05-31 | 2008-12-11 | Samsung Electronics Co Ltd | マスクモールド及びその製作方法と、製作されたマスクモールドを用いた大面積・微細パターン成形方法 |
| JP2010074162A (ja) * | 2008-09-19 | 2010-04-02 | Samsung Electronics Co Ltd | ナノインプリントを用いたパターン成形方法とパターン成形のためのモールド製作方法 |
| JP2010245470A (ja) * | 2009-04-10 | 2010-10-28 | Dainippon Printing Co Ltd | 光インプリント用モールド |
| JP2011051875A (ja) * | 2009-09-02 | 2011-03-17 | Korea Inst Of Machinery & Materials | ナノインプリントを利用した金属酸化薄膜パターンの形成方法及びｌｅｄ素子の製造方法 |
| JP2011159850A (ja) * | 2010-02-02 | 2011-08-18 | Toshiba Corp | テンプレート、テンプレートの製造方法およびパターン形成方法 |
| JP4841841B2 (ja) * | 2002-10-02 | 2011-12-21 | レオナード クルツ シュティフトゥング ウント コンパニー カーゲー | 有機半導体付フィルム |
| JP2012529187A (ja) * | 2009-06-03 | 2012-11-15 | クアルコム，インコーポレイテッド | 電子デバイスを製造するための装置および方法 |
| US8563438B2 (en) | 2004-06-01 | 2013-10-22 | Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. | Method for manufacturing semiconductor device |
| JP2013541184A (ja) * | 2010-08-26 | 2013-11-07 | エーエスエムエル ネザーランズ ビー．ブイ． | インプリントリソグラフィ方法 |
| JP2014013902A (ja) * | 2013-07-30 | 2014-01-23 | Dainippon Printing Co Ltd | 光インプリント用モールドおよびその製造方法 |
| JP2015198160A (ja) * | 2014-04-01 | 2015-11-09 | 大日本印刷株式会社 | インプリントモールド用基板及びその製造方法、インプリント方法、インプリントモールド及びその再生方法 |
| WO2016013655A1 (ja) * | 2014-07-25 | 2016-01-28 | 綜研化学株式会社 | 微細構造体の製造方法 |
| WO2019065250A1 (ja) * | 2017-09-29 | 2019-04-04 | キヤノン株式会社 | インプリント装置及び物品の製造方法 |
| US10663869B2 (en) | 2017-12-11 | 2020-05-26 | Canon Kabushiki Kaisha | Imprint system and imprinting process with spatially non-uniform illumination |
Families Citing this family (79)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP2360271A1 (en) | 1998-06-24 | 2011-08-24 | Illumina, Inc. | Decoding of array sensors with microspheres |
| US7083880B2 (en) * | 2002-08-15 | 2006-08-01 | Freescale Semiconductor, Inc. | Lithographic template and method of formation and use |
| EP1542045B1 (en) * | 2002-09-20 | 2011-07-20 | Toppan Printing Co., Ltd. | Method of manufacturing an optical waveguide |
| CN1260616C (zh) * | 2002-12-13 | 2006-06-21 | 国际商业机器公司 | 制造微结构的方法 |
| JP4036820B2 (ja) * | 2002-12-18 | 2008-01-23 | インターナショナル・ビジネス・マシーンズ・コーポレーション | サブ波長構造体の製造 |
| EP1694731B1 (en) | 2003-09-23 | 2012-03-28 | University Of North Carolina At Chapel Hill | Photocurable perfluoropolyethers for use as novel materials in microfluidic devices |
| US9040090B2 (en) | 2003-12-19 | 2015-05-26 | The University Of North Carolina At Chapel Hill | Isolated and fixed micro and nano structures and methods thereof |
| KR20120105062A (ko) | 2003-12-19 | 2012-09-24 | 더 유니버시티 오브 노쓰 캐롤라이나 엣 채플 힐 | 소프트 또는 임프린트 리소그래피를 이용하여 분리된 마이크로- 및 나노- 구조를 제작하는 방법 |
| KR101050292B1 (ko) * | 2003-12-27 | 2011-07-19 | 엘지디스플레이 주식회사 | 박막트랜지스터 어레이 기판의 제조방법 |
| KR101016960B1 (ko) * | 2003-12-30 | 2011-02-28 | 엘지디스플레이 주식회사 | 액정표시장치용 어레이 기판의 제조 방법 |
| WO2005070167A2 (en) * | 2004-01-12 | 2005-08-04 | The Regents Of The University Of California | Nanoscale electric lithography |
| US7056834B2 (en) * | 2004-02-10 | 2006-06-06 | Hewlett-Packard Development Company, L.P. | Forming a plurality of thin-film devices using imprint lithography |
| US7208401B2 (en) * | 2004-03-12 | 2007-04-24 | Hewlett-Packard Development Company, L.P. | Method for forming a thin film |
| JP4481698B2 (ja) * | 2004-03-29 | 2010-06-16 | キヤノン株式会社 | 加工装置 |
| US20080055581A1 (en) * | 2004-04-27 | 2008-03-06 | Rogers John A | Devices and methods for pattern generation by ink lithography |
| GB0411348D0 (en) * | 2004-05-21 | 2004-06-23 | Univ Cranfield | Fabrication of polymeric structures using laser initiated polymerisation |
| US7557367B2 (en) | 2004-06-04 | 2009-07-07 | The Board Of Trustees Of The University Of Illinois | Stretchable semiconductor elements and stretchable electrical circuits |
| US7799699B2 (en) * | 2004-06-04 | 2010-09-21 | The Board Of Trustees Of The University Of Illinois | Printable semiconductor structures and related methods of making and assembling |
| US8268538B2 (en) * | 2004-08-31 | 2012-09-18 | Taiwan Tft Lcd Association | Method for producing a thin film transistor |
| US7259106B2 (en) * | 2004-09-10 | 2007-08-21 | Versatilis Llc | Method of making a microelectronic and/or optoelectronic circuitry sheet |
| US20060105550A1 (en) * | 2004-11-17 | 2006-05-18 | Manish Sharma | Method of depositing material on a substrate for a device |
| KR101137845B1 (ko) * | 2005-06-24 | 2012-04-20 | 엘지디스플레이 주식회사 | 소프트 몰드의 제조방법 |
| WO2007133235A2 (en) * | 2005-08-08 | 2007-11-22 | Liquidia Technologies, Inc. | Micro and nano-structure metrology |
| EP2537657A3 (en) | 2005-08-09 | 2016-05-04 | The University of North Carolina At Chapel Hill | Methods and materials for fabricating microfluidic devices |
| US8011916B2 (en) * | 2005-09-06 | 2011-09-06 | Canon Kabushiki Kaisha | Mold, imprint apparatus, and process for producing structure |
| US20070138699A1 (en) * | 2005-12-21 | 2007-06-21 | Asml Netherlands B.V. | Imprint lithography |
| GB0614992D0 (en) * | 2006-07-28 | 2006-09-06 | Univ Cranfield | Polymeric coatings in evanescent field |
| JP5110924B2 (ja) * | 2007-03-14 | 2012-12-26 | キヤノン株式会社 | モールド、モールドの製造方法、加工装置及び加工方法 |
| KR101381252B1 (ko) * | 2007-06-05 | 2014-04-04 | 삼성디스플레이 주식회사 | 임프린트 장치, 이의 제조 방법 및 이를 이용한 박막패터닝 방법 |
| JP5274128B2 (ja) * | 2007-08-03 | 2013-08-28 | キヤノン株式会社 | インプリント方法および基板の加工方法 |
| FR2922330A1 (fr) * | 2007-10-15 | 2009-04-17 | Commissariat Energie Atomique | Procede de fabrication d'un masque pour la lithographie haute resolution |
| KR20090056004A (ko) * | 2007-11-29 | 2009-06-03 | 삼성전자주식회사 | 이미지형성체 제조방법, 상기 방법에 의해 제조된이미지형성체 및 이를 구비하는 이미지형성장치 |
| US8361371B2 (en) | 2008-02-08 | 2013-01-29 | Molecular Imprints, Inc. | Extrusion reduction in imprint lithography |
| US8886334B2 (en) | 2008-10-07 | 2014-11-11 | Mc10, Inc. | Systems, methods, and devices using stretchable or flexible electronics for medical applications |
| US8097926B2 (en) | 2008-10-07 | 2012-01-17 | Mc10, Inc. | Systems, methods, and devices having stretchable integrated circuitry for sensing and delivering therapy |
| US8389862B2 (en) | 2008-10-07 | 2013-03-05 | Mc10, Inc. | Extremely stretchable electronics |
| WO2010042653A1 (en) | 2008-10-07 | 2010-04-15 | Mc10, Inc. | Catheter balloon having stretchable integrated circuitry and sensor array |
| US8372726B2 (en) | 2008-10-07 | 2013-02-12 | Mc10, Inc. | Methods and applications of non-planar imaging arrays |
| JP5100609B2 (ja) * | 2008-10-27 | 2012-12-19 | 株式会社東芝 | 半導体装置の製造方法 |
| KR101555230B1 (ko) * | 2009-01-29 | 2015-09-24 | 삼성전자주식회사 | 나노임프린트 리소그래피를 이용한 미세 패턴의 형성 방법 |
| JP5670351B2 (ja) * | 2009-02-22 | 2015-02-18 | マッパー・リソグラフィー・アイピー・ビー．ブイ． | リソグラフィ機械装置のための準備ユニット |
| US9723122B2 (en) | 2009-10-01 | 2017-08-01 | Mc10, Inc. | Protective cases with integrated electronics |
| DE102010043059A1 (de) * | 2009-11-06 | 2011-05-12 | Technische Universität Dresden | Imprinttemplate, Nanoimprintvorrichtung und Nanostrukturierungsverfahren |
| US9936574B2 (en) | 2009-12-16 | 2018-04-03 | The Board Of Trustees Of The University Of Illinois | Waterproof stretchable optoelectronics |
| US10441185B2 (en) | 2009-12-16 | 2019-10-15 | The Board Of Trustees Of The University Of Illinois | Flexible and stretchable electronic systems for epidermal electronics |
| EP2513953B1 (en) | 2009-12-16 | 2017-10-18 | The Board of Trustees of the University of Illionis | Electrophysiology using conformal electronics |
| JP5563319B2 (ja) * | 2010-01-19 | 2014-07-30 | キヤノン株式会社 | インプリント装置、および物品の製造方法 |
| EP2974673B1 (en) | 2010-03-17 | 2017-03-22 | The Board of Trustees of the University of Illionis | Implantable biomedical devices on bioresorbable substrates |
| CA2807639A1 (en) * | 2010-08-23 | 2012-03-01 | Rolith, Inc. | Mask for near-field lithography and fabrication the same |
| US9212899B2 (en) * | 2010-09-15 | 2015-12-15 | Ascentia Imaging, Inc. | Imaging, fabrication and measurement systems and methods |
| US10132925B2 (en) | 2010-09-15 | 2018-11-20 | Ascentia Imaging, Inc. | Imaging, fabrication and measurement systems and methods |
| US8877531B2 (en) | 2010-09-27 | 2014-11-04 | Applied Materials, Inc. | Electronic apparatus |
| US9765934B2 (en) | 2011-05-16 | 2017-09-19 | The Board Of Trustees Of The University Of Illinois | Thermally managed LED arrays assembled by printing |
| KR102000302B1 (ko) | 2011-05-27 | 2019-07-15 | 엠씨10, 인크 | 전자, 광학, 및/또는 기계 장치 및 시스템, 그리고 이를 제조하기 위한 방법 |
| EP2713863B1 (en) | 2011-06-03 | 2020-01-15 | The Board of Trustees of the University of Illionis | Conformable actively multiplexed high-density surface electrode array for brain interfacing |
| JP5535164B2 (ja) * | 2011-09-22 | 2014-07-02 | 株式会社東芝 | インプリント方法およびインプリント装置 |
| KR101979354B1 (ko) | 2011-12-01 | 2019-08-29 | 더 보오드 오브 트러스티스 오브 더 유니버시티 오브 일리노이즈 | 프로그램 변형을 실행하도록 설계된 과도 장치 |
| US9739864B2 (en) | 2012-01-03 | 2017-08-22 | Ascentia Imaging, Inc. | Optical guidance systems and methods using mutually distinct signal-modifying |
| EP2801077B1 (en) | 2012-01-03 | 2023-11-29 | Ascentia Imaging, Inc. | Coded localization systems, methods and apparatus |
| EP2830492B1 (en) | 2012-03-30 | 2021-05-19 | The Board of Trustees of the University of Illinois | Appendage mountable electronic devices conformable to surfaces and method of making the same |
| US9171794B2 (en) | 2012-10-09 | 2015-10-27 | Mc10, Inc. | Embedding thin chips in polymer |
| KR20140076357A (ko) * | 2012-12-12 | 2014-06-20 | 삼성전자주식회사 | 고대비 정렬 마크를 가진 나노임프린트 스탬프 및 그 제조방법 |
| US9308616B2 (en) | 2013-01-21 | 2016-04-12 | Innovative Finishes LLC | Refurbished component, electronic device including the same, and method of refurbishing a component of an electronic device |
| JP6060796B2 (ja) * | 2013-04-22 | 2017-01-18 | 大日本印刷株式会社 | インプリントモールド及びダミーパターン設計方法 |
| TWI662591B (zh) * | 2014-07-08 | 2019-06-11 | 日商綜研化學股份有限公司 | 使用分步重複用壓印用模具的分步重複壓印方法、及分步重複用壓印用模具之製造方法 |
| US10126114B2 (en) | 2015-05-21 | 2018-11-13 | Ascentia Imaging, Inc. | Angular localization system, associated repositionable mechanical structure, and associated method |
| US11029198B2 (en) | 2015-06-01 | 2021-06-08 | The Board Of Trustees Of The University Of Illinois | Alternative approach for UV sensing |
| MX2017015586A (es) | 2015-06-01 | 2018-08-23 | Univ Illinois | Sistemas electronicos miniaturizados con capacidades de energia inalambrica y comunicacion de campo cercano. |
| EP3136446A1 (en) | 2015-08-28 | 2017-03-01 | Nederlandse Organisatie voor toegepast- natuurwetenschappelijk onderzoek TNO | Tft device and manufacturing method |
| US10925543B2 (en) | 2015-11-11 | 2021-02-23 | The Board Of Trustees Of The University Of Illinois | Bioresorbable silicon electronics for transient implants |
| US10969686B2 (en) * | 2016-01-27 | 2021-04-06 | Lg Chem, Ltd. | Film mask, method for manufacturing same, and method for forming pattern using film mask and pattern formed thereby |
| WO2017131498A1 (ko) | 2016-01-27 | 2017-08-03 | 주식회사 엘지화학 | 필름 마스크, 이의 제조방법, 이를 이용한 패턴 형성 방법 및 이를 이용하여 형성된 패턴 |
| KR102288981B1 (ko) * | 2017-04-17 | 2021-08-13 | 에스케이하이닉스 주식회사 | 임프린트 템플레이트 및 임프린트 패턴 형성 방법 |
| US10948818B2 (en) * | 2018-03-19 | 2021-03-16 | Applied Materials, Inc. | Methods and apparatus for creating a large area imprint without a seam |
| US20200278605A1 (en) * | 2019-03-01 | 2020-09-03 | Applied Materials, Inc. | Method and apparatus for stamp generation and curing |
| US11181819B2 (en) | 2019-05-31 | 2021-11-23 | Canon Kabushiki Kaisha | Frame curing method for extrusion control |
| CN111522206B (zh) * | 2020-04-29 | 2021-09-21 | 中国科学院光电技术研究所 | 一种基于反射式光场增强的微纳光印制造方法 |
| US11747731B2 (en) | 2020-11-20 | 2023-09-05 | Canon Kabishiki Kaisha | Curing a shaped film using multiple images of a spatial light modulator |
| KR102552654B1 (ko) * | 2022-10-12 | 2023-07-06 | 주식회사 기가레인 | 디몰더 장치 및 이를 이용한 디몰딩 방법 |
Family Cites Families (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0580530A (ja) * | 1991-09-24 | 1993-04-02 | Hitachi Ltd | 薄膜パターン製造方法 |
| KR100413906B1 (ko) * | 1997-09-19 | 2004-01-07 | 인터내셔널 비지네스 머신즈 코포레이션 | 광 결합 구조, 광 결합 구조 제조 방법 및 서브-파장 구조의 형성 방법 |
| EP1001311A1 (en) * | 1998-11-16 | 2000-05-17 | International Business Machines Corporation | Patterning device |
| US6296991B1 (en) * | 1999-12-22 | 2001-10-02 | United Microelectronics Corp. | Bi-focus exposure process |
| US6696220B2 (en) * | 2000-10-12 | 2004-02-24 | Board Of Regents, The University Of Texas System | Template for room temperature, low pressure micro-and nano-imprint lithography |
-
2002
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- 2003-01-23 EP EP03250420A patent/EP1331516B1/en not_active Expired - Fee Related
Cited By (22)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2005530338A (ja) * | 2002-06-18 | 2005-10-06 | フリースケール セミコンダクター インコーポレイテッド | 多段リソグラフィックテンプレート |
| JP4841841B2 (ja) * | 2002-10-02 | 2011-12-21 | レオナード クルツ シュティフトゥング ウント コンパニー カーゲー | 有機半導体付フィルム |
| JP2006019707A (ja) * | 2004-06-01 | 2006-01-19 | Semiconductor Energy Lab Co Ltd | 半導体装置の作製方法 |
| US8563438B2 (en) | 2004-06-01 | 2013-10-22 | Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. | Method for manufacturing semiconductor device |
| JP2006185789A (ja) * | 2004-12-28 | 2006-07-13 | Seiko Epson Corp | デバイスの製造方法、デバイス、有機エレクトロルミネッセンス装置の製造方法及び有機エレクトロルミネッセンス装置 |
| JP4506460B2 (ja) * | 2004-12-28 | 2010-07-21 | セイコーエプソン株式会社 | 有機エレクトロルミネッセンス装置の製造方法及び電子機器 |
| JP2008296579A (ja) * | 2007-05-31 | 2008-12-11 | Samsung Electronics Co Ltd | マスクモールド及びその製作方法と、製作されたマスクモールドを用いた大面積・微細パターン成形方法 |
| JP2010074162A (ja) * | 2008-09-19 | 2010-04-02 | Samsung Electronics Co Ltd | ナノインプリントを用いたパターン成形方法とパターン成形のためのモールド製作方法 |
| JP2010245470A (ja) * | 2009-04-10 | 2010-10-28 | Dainippon Printing Co Ltd | 光インプリント用モールド |
| JP2012529187A (ja) * | 2009-06-03 | 2012-11-15 | クアルコム，インコーポレイテッド | 電子デバイスを製造するための装置および方法 |
| US9337100B2 (en) | 2009-06-03 | 2016-05-10 | Qualcomm Incorporated | Apparatus and method to fabricate an electronic device |
| JP2011051875A (ja) * | 2009-09-02 | 2011-03-17 | Korea Inst Of Machinery & Materials | ナノインプリントを利用した金属酸化薄膜パターンの形成方法及びｌｅｄ素子の製造方法 |
| JP2011159850A (ja) * | 2010-02-02 | 2011-08-18 | Toshiba Corp | テンプレート、テンプレートの製造方法およびパターン形成方法 |
| JP2013541184A (ja) * | 2010-08-26 | 2013-11-07 | エーエスエムエル ネザーランズ ビー．ブイ． | インプリントリソグラフィ方法 |
| JP2014013902A (ja) * | 2013-07-30 | 2014-01-23 | Dainippon Printing Co Ltd | 光インプリント用モールドおよびその製造方法 |
| JP2015198160A (ja) * | 2014-04-01 | 2015-11-09 | 大日本印刷株式会社 | インプリントモールド用基板及びその製造方法、インプリント方法、インプリントモールド及びその再生方法 |
| WO2016013655A1 (ja) * | 2014-07-25 | 2016-01-28 | 綜研化学株式会社 | 微細構造体の製造方法 |
| CN106575605A (zh) * | 2014-07-25 | 2017-04-19 | 综研化学株式会社 | 微细结构体的制造方法 |
| JPWO2016013655A1 (ja) * | 2014-07-25 | 2017-04-27 | 綜研化学株式会社 | 微細構造体の製造方法 |
| WO2019065250A1 (ja) * | 2017-09-29 | 2019-04-04 | キヤノン株式会社 | インプリント装置及び物品の製造方法 |
| US11904522B2 (en) | 2017-09-29 | 2024-02-20 | Canon Kabushiki Kaisha | Imprint apparatus and method for manufacturing article |
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