JP2013507770A - 大面積線形アレイのナノインプリンティング - Google Patents
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Abstract
インプリンティング及びインプリント・リソグラフィ・テンプレートを基板上のフィールドと位置合わせするためのシステム及び方法が説明される。基板のフィールドは細長い側を有することができ、細長い側の位置合わせ感度を意図的に最小にすることができる。
【選択図】 図4A
【選択図】 図4A
Description
本出願は、2009年10月8日出願の米国特許仮出願第61/249,845号及び2010年10月7日出願の米国特許出願第12/900,071号に基づく優先権を主張するものである。
ナノファブリケーションは、100ナノメートル又はそれより小さいオーダーの構造部を有する非常に小さな構造体の製造を含む。ナノファブリケーションが大きな影響を及ぼす1つの分野は、集積回路の加工である。半導体加工産業が、基板上に形成される単位面積当たりの回路を増大させながら、より高い製造歩留まりを得ようと努力し続けるに従い、ナノファブリケーションは、ますます重要になっている。ナノファブリケーションにより、形成される構造体の最小構造部寸法をさらに低減させることを可能にしながら、より大きいプロセス制御が与えられる。ナノファブリケーションが用いられている他の発展分野として、バイオテクノロジー、光学技術、機械システムなどが挙げられる。
現在使用されている1つの例示的なナノファブリケーション技術は、一般的に、インプリント・リソグラフィと呼ばれる。例示的なインプリント・リソグラフィ法は、特許文献1、特許文献2、及び特許文献3などの多くの刊行物に詳細に記載されており、これらの文献は本明細書でも引用している。
前述の特許文献の各々に開示されるインプリント・リソグラフィ技術は、高分子層にレリーフ・パターンを形成し、このレリーフ・パターンに対応するパターンを下にある基板に転写することを含む。パターン形成プロセスを容易にするためには、基板を移動ステージに結合して、所望の位置が得られるようにすればよい。パターン形成プロセスには、基板から離間配置されたテンプレート、及びテンプレートと基板との間に適用される成形可能な液体が使用される。成形可能な液体は、実質的に固化して、成形可能液体に接触するテンプレートの表面の形状と一致するパターンを有する剛体層を形成する。固化の後、テンプレートを剛体層から分離してテンプレートと基板を引き離す。次に、基板及び固化層に追加処理を施して、固化層内のパターンに対応するレリーフ像を基板内に転写する。
本発明の特徴及び利点を詳細に理解できるように、図面に示される実施形態を参照することによって、実施形態のより具体的な説明を行うことができる。しかしながら、図面は典型的な実施形態だけを図示し、従って本発明の範囲を限定するものと考えるべきではない。
各図、特に図1及び図2には、基板12上にレリーフ・パターンを形成するために用いられるリソグラフィ・システム10が示される。インプリント・リソグラフィ技術では、一般に、パターンを基板12の上に複製するのにナノ成形技術が用いられる。ステップアンドリピート方式のインプリント・リソグラフィ・プロセスにおいては、重合可能な材料34の液滴アレイを基板12の上に滴下方式で分配し、テンプレート18により与えられるパターンを用いて基板のフィールド60をインプリントすることができる。
テンプレート18を用いて基板12のフィールド60をインプリントし、基板12上の個々のフィールド60についてこのプロセスを繰り返すことができる。そのような技術は、その全体が引用より本明細書に組み入れられる特許文献4にさらに記載されている。フィールド60についての標準化されたサイズが、既に確立されているフォトリソグラフィ内のガイドラインに対する商業生産に適合するように用いられる。例えば、フィールド60のサイズは26×33mm又は26×32mmとすることができる。各フィールド60についてのこの小さいサイズは、高品質のオーバーレイをもたらす。しかしながら、オーバーレイ性能は、フィールド60のサイズの増大と共に低下する傾向がある。
代替的に、全ウェハ技術を用いて基板12全体をインプリントすることができる。例えば、そのような技術は、その全体が引用により本明細書に組み入れられる特許文献5にさらに記載されている。
図1〜図2を参照すると、ステップアンドリピート方式インプラント・リソグラフィ・プロセスにおいてフィールド60のサイズを増大させることにより、オーバーレイ問題が生じると考えられる。従って、フィールド60のサイズは、一般に、業界内の標準サイズに適合されたままである。図3〜図5を参照すると、本明細書で説明されるような長い寸法を有する線形アレイ・テンプレート18aの設計、並びに、インプリンティングに用いる技術及びシステムを用いて基板12をパターン形成し、業界内に見られる標準サイズよりも大きい寸法を有するアレイ・フィールド60aをもたらすことができる。インプリント・リソグラフィ・プロセスに適したオーバーレイ性能の感度をもたらすため、高精度のオーバーレイ性能を、テンプレート18aの一方向及び/又は寸法に制限することができるので(例えば、x方向における感受性、y方向における非感受性)、テンプレート18aを用いて基板12のアレイ・フィールド60aをパターン形成することができる。
アレイ・フィールド60a(図3に示す)は、現在業界内で用いられている標準フィールド60(図2に示す)よりも大きくすることができる。例えば、単一のフィールド60は、寸法d1及びd2(例えば、半導体業界においては26mm×33mm又は26mm×32mmの寸法、パターン形成媒体業界においては12mm×48mmの寸法)を含むことができる。アレイ・フィールド60aは、標準フィールド・サイズ寸法d1のn倍にして、寸法(n*d1)及びd2、又はd1及び(n*d2)をもたらすことができる。代替的に、アレイ・フィールド60aは、業界内の標準フィールド60の寸法には無関係の寸法d1及びd2を含むことができるが、アレイ・フィールド60aの少なくとも1つの寸法(例えば、d1)は、残りの寸法(例えば、d2)の大きさの少なくとも2倍となる。例えば、半導体業界において、300mm基板12に対して、アレイ・フィールド60aは約26mm×150mmとすることができる。従って、アレイ・フィールド60aは少なくとも1つの長い寸法(例えば、d2)と、少なくとも1つの短い寸法(d1)とを含む。
1つの寸法d1(例えば、アレイ・フィールド60aの短い方の寸法)におけるオーバーレイは、フィールド60におけるオーバーレイを制御するのに業界内で公知の手法及び本明細書で開示される方法と同じように制御することができ、寸法d2(例えば、アレイ・フィールド60aの長い方の又は細長い寸法)のオーバーレイ性能は、意図的に最小限に制御されるか又は意図的に制御されない(例えば、位置合わせ感度が意図的に最小限にされる)。業界では当たり前の手法に反するが、アレイ・フィールド60aをパターン形成し、高精度オーバーレイ性能のために1つの寸法のみを制御することによって、パターン形成プロセスの処理能力を高めることができ、マスク20及び/又はテンプレート18aの使用及び/又は形成に関連する費用を低減できる。
図4〜図5は、例示的なテンプレート18a及び18bを示す。テンプレート18aは、第1の側62と、第2の側64とを含むことができる。第1の側62は、パターン形成面22aを上に有するメサ20aを含むことができる。さらに、メサ20aは、金型20aと呼ぶことができる。テンプレート18a及び/又は金型20aは、これらに限定されるものではないが、溶融シリカ、石英、シリコン、有機ポリマー、シロキサンポリマー、ホウケイ酸ガラス、フルオロカーボン・ポリマー、金属、硬化されたサファイアなどを含む材料から形成することができる。
テンプレート18aの第2の側は、内部に配置された凹部66を含むことができる。凹部66は、第1の面68及び凹部壁70によって形成することができる。一実施形態においては、図5Bに示すように、第1の面68aは、テンプレート18aの長さにわたって延びることができる。凹部壁70は、第1の面68と第2の面74との間を横断方向に延びることができる。凹部66は、メサ20aと重ね合わせられた状態であってもよい。凹部66の形状は、円形、三角形、六角形、矩形、又は任意の空想的な形状にすることができる。
テンプレート18aは、第1の領域76と、第2の領域78とを含むことができる。第1の領域76は、第2の領域78を囲むことができる。第2の領域78は、凹部66と重ね合わせられた状態であってもよい。従って、テンプレート18は、第1の領域76と関連した第1の厚さt1と、第2の領域78と関連した第2の厚さt2とを有することができ、ここで第1の厚さt1は、第2の厚さt2よりも厚い。
第1の側62は、パターン形成面22aを有する金型20aを含むことができる。パターン形成面22aは、離間配置された複数の凹部24及び/又は突起部26(図1に示す)によって定められる構造部を含む。パターン形成面22は、基板12上に形成されるパターンの基礎を形成する任意のオリジナル・パターンを定めることもできる。一例においては、テンプレート18aは、0.25インチ厚の6インチ×6インチの業界標準サイズに一致させることができる。
金型20aは、第1の寸法(即ち、長さ)を有する第1の側と、第2の寸法(即ち、幅)を有する第2の側とを含むことができる。金型20aは、該金型20a(即ち、アレイ金型20a)がテンプレート18aの第1の側71からテンプレート18aの第2の側73まで延びて線形アレイを形成するように、一方の寸法(例えば、長さ)を細長くしてもよい。別の例においては、金型(即ち、アレイ金型20a)の一方の寸法を細長くし、テンプレート18aの第3の側75からテンプレート18aの第4の側77まで延びるようにしてもよい。金型20aは、実質的に、側71と73又は側75と77に関して中心に位置させてもよい。代替的に、金型20aは、側71と73又は側75と77に関して任意の場所に位置させてもよい。さらに、金型20aを傾斜させることができる。例えば、金型20aがテンプレート18aの第1のコーナー縁端部80からテンプレート18aの第2のコーナー縁端部82まで延びるように、金型20aを傾斜させることができる。別の例においては、金型20aが第3のコーナー縁端部84から第4のコーナー縁端部86まで延びるように、金型20aをテンプレート18a上に傾斜して配置することができる。
テンプレート18及び/又は金型20は、これらに限定されるものではないが、溶融シリカ、石英、シリコン、有機ポリマー、シロキサンポリマー、ホウケイ酸ガラス、フルオロカーボン・ポリマー、金属、硬化されたサファイアなどを含む材料から形成することができる。テンプレート18aは、その全体が引用により本明細書に組み入れられる特許文献6にさらに詳細に説明されているような他の付加的な設計特性を含むことができる。
基板12は、半導体産業、パターン形成メディア産業、バイオメディカル産業、太陽電池産業などにおいて用いられる任意の基板とすることができる。例えば、基板12は、パターン形成メディア産業において用いられる65mm又は95mmディスクとすることができる。別の例においては、基板12は、300mm又は450mmウェハとすることができる。
基板12は、基板チャック14に結合することができる。図示のように、基板チャック14は、真空型チャックである。しかしながら、基板チャック14は、これらに限定されるものではないが、真空型、ピン型、溝型、電磁気型などを含むいずれかのチャックとすることができる。例示的なチャックは、引用により本明細書に組み入れられる特許文献7に記載されている。
基板12及び基板チャック14は、さらにステージ16によって支持することができる。ステージ16は、x軸、y軸、及びz軸に沿った運動を与えることができる。また、基部(図示せず)上にステージ16、基板12、及び基板チャック14を配置することもできる。
テンプレート18は、チャック28に結合することができる。チャック28は、これらに限定されるものではないが、真空型、ピン型、溝型、電磁型、及び/又は他の類似のチャック型として構成することができる。そのようなチャックは、特許文献7、特許文献8、特許文献9、及び特許文献10にさらに記載されており、これらの全てはその全体が引用により本明細書に組み入れられる。さらに、チャック28をインプリント・ヘッド30に結合させて、テンプレート18の動きを容易にするようにチャック28及び/又はインプリント・ヘッド30を構成することができる。
システム10は、流体分配システム32をさらに含むことができる。流体分配システム32は、材料を基板12の上に堆積させるのに用いることができる。例えば、流体分配システム32を用いて、成形可能な液体材料34を基板12上に堆積させることができる。材料34は、液滴分配、スピン・コーティング、浸漬コーティング、化学気相堆積(CVD)、物理気相堆積(PVD)、薄膜堆積、厚膜堆積などの技術を用いて基板12の上に堆積させることができる。設計検討に基づいて、金型22と基板12との間に所望の容積が定められる前に及び/又はその後に、材料34を基板12の上に堆積させることができる。材料34は、両方とも引用により本明細書に組み入れられる特許文献11及び特許文献12に記載されているモノマー混合物を含むことができる。さらに、材料は、パターン形成メディア産業、半導体産業、バイオメディカル産業、太陽電池産業、光電気産業などにおける機能材料を含むことができる。
図6A及び図6Bを参照すると、流体分配システム32は、分配ヘッド90を含むことができる。分配ヘッド90は、成形可能な液体材料34を基板12上に堆積させることができる。分配ヘッド90は、図6Aに示すように、実質的に基板12の長さにわたって延びることができ、又は基板12の長さの一部にわたって延びることができる。分配ヘッド90が基板12の長さにわたって延びることにより、成形可能材料34を基板上に堆積させるためのステージ16の移動が制限されることがある。例えば、ステージ16は、基板12を分配ヘッド90と重ね合わせるように配置して、成形可能材料34を基板12上に堆積できるようにすることができる。分配ヘッド90が実質的に基板12の長さにわたって延びる場合、ステージ16は、第1の方向(例えば、y方向)に移動して、基板12を分配ヘッド90と重ね合わせるように配置し、第2の方向(例えば、x方向)への制限された調整移動のみを行う。図6Bに示すように、分配ヘッド90が基板12の長さの一部をわたって延びる場合には、ステージ16は、第1の方向及び第2の方向に(即ち、x方向及びy方向の両方に)移動して、基板12を分配ヘッド90と重ね合わせるように配置することができる。
図1を参照すると、システム10は、経路42に沿ってエネルギー40を向けるように結合されたエネルギー源38をさらに含むことができる。供給源38は、例えば広帯域紫外放射線のようなエネルギー40を生成し、材料34を固化及び/又は架橋させる。一実施形態において、供給源38は、LED光源とすることができる。
一例において、図7に示すように、供給源38は、走査型光源100とすることができる。走査型光源100は、反射素子102を含むことができる。例えば反射素子102は、傾斜して調節可能に配置することができるミラーとすることができる。反射素子102は、x軸、y軸、及びz軸に沿って動くことができる。例えば、反射素子102を、Pos1、Pos2、及びPos3において摺動可能に配置し、こうしたエネルギー40を基板12の少なくともフィールド60aの長さにわたって供給することができる。エネルギー40は、供給源38により、ビーム104の形で反射素子102に供給することができ、及び/又は、反射素子102は供給源38からエネルギー40を受け取り、エネルギー40をビーム104の形状で基板に供給することができる。一例において、ビームの形状104は、アレイ・フィールド60aの形状と実質的に同じにすることができる。
インプリント・ヘッド30及びステージ16は、テンプレート18及び基板12をビーム104と重ね合わせるように配置するように構成することができる。システム10は、ステージ16、インプリント・ヘッド30、流体分配システム32、及び/又は供給源38と通信するプロセッサ54によって調整することができ、メモリ56に格納されたコンピュータ可読プログラム上で動作することができる。
図1を参照すると、材料34で充填される金型20と基板12との間の所望の堆積を決めるために、インプリント・ヘッド30、ステージ16のいずれか又は両方は、金型20と基板12との間の距離を変える。例えば、インプリント・ヘッド30は、テンプレート18に力を加えて、金型20が材料34に接触するようにすることができる。
一実施形態において、図8Aに示すように、所望の容積を材料34で充填できるように、テンプレート18aの形状を変えることができる。例えば、力F1及び/又はF2をテンプレート18aに加えて、側71及び73及び/又は側75及び77が基板12から離れるように湾曲し、テンプレート18aの軸A、軸B、及び/又は中心CTが、基板12に向けて湾曲するようにすることができる。テンプレート18aに加えられる力F1及び/又はF2は、直接的な力であっても、又はシステム(例えば、ポンプ・システム)から加えられる力であってもよい。力F1及び/又はF2は、テンプレート18aが成形可能材料34に最初に接触する際に加えて、その後、テンプレート18aと基板12の間の成形可能材料34の拡散を促進するように低減することができる。
図8A〜図8Cを参照すると、一例において、力F1及び/又はF2をテンプレート18aに加えて、基板12から離れるように縁部75及び77を湾曲させ、軸Aを含む領域を基板12に向けて湾曲させ、成形可能材料34が、テンプレート18aの軸Aに沿って縁部75及び77に向けて拡散するようにすることができる。別の例においては、力F1及び/又はF2をテンプレート18aに加えて、基板12から離れるように縁部71及び73を湾曲させ、軸Bを含む領域を基板12に向けて湾曲させ、成形可能材料34がテンプレート18aの軸Bに沿って縁部71及び73に向かって拡散するようにすることができる。代替的に、力F1及び/又はF2をテンプレート18aに加えて、縁部71、73、75及び77を基板12から離れるように湾曲させ、テンプレート18aの中心CTが基板12に向けて湾曲するようにすることができる。この例において、図8Cに示すように、基板12の中心半径r1を囲む成形可能材料34は、基板12の縁部108に向かって拡散することができる。
図9A及び図9Bを参照すると、テンプレート18aの形状の変化に加えて、又はその代わりに、基板12の形状を変化させることができる。例えば、力F3及び/又はF4を基板12に加えて、基板12の縁部108がテンプレート18aから離れるように湾曲し、基板の中心CSが基板18aに向けて湾曲するようにすることができる。基板12に加えられる力F3及び/又はF4は、直接的な力であっても、又はシステム(例えば、ポンプ・システム)から加えられる力であってもよい。例えば、力F3及び/又はF4は、特許文献10に記載されるシステム及びプロセスを用いて加えることができる。図9Bに示すように、基板12の中心半径r2を囲む成形可能材料34は、基板12の縁部108に向けて拡散する。
図1及び図10を参照すると、所望の容積を材料34で充填した後、供給源38は、エネルギー40、例えば、広帯域紫外放射を生成し、基板12の表面44及びパターン形成面22の形状に従って材料34を固化及び/又は架橋させ、基板12上にパターン形成層46を定める。パターン形成層46は、残留層48と、突起部50及び凹部52などの図示される複数の構造部とを含み、突起部50は厚さtFを有し、残留層は厚さtRLを有する。
図11を参照すると、パターン形成層46を形成した後、テンプレート18aをパターン形成層46から分離することができる。この分離は、特許文献10、特許文献13、特許文献14、特許文献15、及び特許文献16においてさらに説明されるような技術を含むことができ、これら全てはその全体が引用により本明細書に組み入れられる。
一実施形態においては、図11に示すように、パターン形成層46からテンプレート18aを分離する際に、テンプレート18aの形状を変えることができる。例えば、力FS1及び/又はFS2をテンプレート18aに加えて、テンプレートの一部分76が基板12から離れるように湾曲し、テンプレート18aの中心CTが基板12に向けて湾曲するようにすることができる。テンプレート18aに加えられる力FS1及び/又はFS2は、直接的な力であっても、又はシステム(例えば、流体圧力システム)から加えられる力であってもよい。
テンプレート18aと共に用いるための1つの例示的な分離システム及び方法は、その全体が引用により本明細書に組み入れられる特許文献16にさらに記載されている。一般に、分離システム及び方法は、金型20の周辺部に近接した領域において金型20とパターン形成層46との間に局部的な分離を生じさせることにより、テンプレート18aに加えられる力FS2を減少させることができる。局部的な分離は、テンプレート18aに下向きの力FS1を加えることによってもたらすことができる。下向きの力FS1を加えることにより、テンプレート18aのある領域の形状が変形され、金型20の周辺部が基板12から分離する。テンプレート18の形状の変化に加えて、又はその代わりに、基板12の形状を変えることができることに留意すべきである。
上述のシステム及びプロセスはさらに、特許文献17、特許文献18、特許文献19、特許文献20、及び特許文献21の中で言及されているインプリント・リソグラフィ・プロセス及びシステムに用いることができ、これら全ては引用によりその全体が本明細書に組み入れられる。
金型20aと基板12との間の適切な位置合わせが行われないと、パターン形成層46内に誤差が生じる可能性がある。標準的な位置合わせ誤差に加えて、特に、金型20aと基板12との間の酌量すべきばらつきのために、拡大/ランアウト(run out)誤差が、パターン形成層46内に歪みを生じさせることがある。拡大/ランアウト誤差は、金型20a上のパターンが記録される基板12の領域が、金型20a上のパターンの面積を超えたときに生じ得る。さらに、拡大/ランアウト誤差は、金型20a上のパターンが記録される基板12の領域が、元のパターンより小さい面積を有するときに生じ得る。
拡大/ランアウト誤差の悪影響は、共通の領域内に複数のパターンを形成するときに悪化し得る。付加的な誤差は、金型20a上のパターンが基板12に対して垂直な軸を中心として金型20a上のパターンが、記録される基板12の領域に対して回転される場合に生じ得る(即ち、配向誤差)。さらに、金型20aの周辺部の形状が、パターンが記録される基板12の領域の周辺部の形状とは異なるときに、歪みが生じ得る。歪みは、例えば、金型20a及び/又は基板12の横断方向に延びる周囲部分が直角でない場合に生じ得る(即ち、ねじれ/直交性歪み)。
図13−図14を参照すると、基板12と金型20aとの間の適切な位置合わせを確実にするために、一般に、テンプレート18及び/又は基板12の上及び/又はその内部に配置された位置合わせマーク110の組を、位置合わせシステム112と共に用いることができる。
一実施形態において、図13に示すように、位置合わせシステム112は、引用によりその全体が本明細書に組み入れられる特許文献22にさらに詳しく記載されている干渉分析ツールのような干渉分析ツールを含むことができる。干渉分析ツールは、テンプレート18a及び基板12の両方の複数の空間パラメータに関するデータを送ることができ、及び/又は、空間パラメータの差を最小にするための信号を提供することができる。
位置合わせシステム112は、テンプレート18a上又は内部の1つ又はそれ以上の位置合わせマーク110(即ち、テンプレート位置合わせマーク)及び/又は、基板12上又は内部の1つ又はそれ以上の位置合わせマーク110(即ち、基板位置合わせマーク)を検知するように結合することができる。一般に、位置合わせシステム112は、位置合わせマーク110の検知から得られた情報に基づいて、テンプレート18aと基板12の複数の相対的空間パラメータを決定することができる。空間パラメータは、それらの間の位置合わせ不良、並びに、相対的な拡大/ランアウト測定と呼ばれる基板12とテンプレート18aとの間の相対的サイズ差、及びねじれスキュー測定と呼ばれるテンプレート18a及び/又は基板12上の2つの隣接する横断方向に延びる縁部の相対的な非直交性を含むことができる。さらに、位置合わせシステム112は、テンプレート18aが位置する面及びテンプレート18aに面する基板12の面に対して実質的に垂直とすることができる、Z方向についての相対的な回転配向を決定することができる。
線形アレイ・テンプレート18aの設計は、インプリント・リソグラフィ・プロセスに適したオーバーレイ性能の感度を与えるために、本明細書で説明されるような細長い寸法を含むので、高精度のオーバーレイ性能は一方向に制限され(例えば、x方向において感受性、y方向において非感受性)、従って、テンプレート18aを用いて基板12のアレイ・フィールド60aをパターン形成することができる。当業者であれば、他の方向(例えば、y方向)におけるオーバーレイ性能が制御されないという制限を有する、単一方向(例えば、x方向)におけるオーバーレイ性能の制御は、当技術分野において現在認められている知識に反していることに留意すべきであり、またそれを理解するであろう。しかしながら、この方法は、線形アレイ・テンプレート18aの固有の形状及び設計のせいで許容可能な処理能力を有する適切なオーバーレイ性能をもたらす。
位置合わせシステム112は、複数の検出システム114及び照明光源116を含むことができる。各々の検出システム114は、検出器118及び照明光源116を含むことができる。検出器118が光連通するテンプレート18aの領域にエネルギー(例えば、光)が当たるように、各々の照明光源116を結合することができる。例えば、検出システム114は、位置合わせマスク110が上に配置されたテンプレート18aの領域120と光連通することができる。照明光源116は、テンプレート18a上のある領域を照明するように光エネルギーを供給することができる。一例において、照明光源116は、半透(50/50)鏡に当たり、領域を照らすように経路Pに沿って向けられる光エネルギーを供給することができる。領域に当たる光エネルギーの一部分は、経路Pに沿って戻り、検出器118上に集光することができる。
テンプレート18a、特に金型20の全域を露光して、エネルギー40がそこを通って伝搬できるようにすることを確実にするように、検出器118、照明光源116、及び位置合わせシステム112の他の構成要素をエネルギー40のビーム経路の外部に配置することができる。図12−図13は、エネルギー40のビーム経路の外部に構成要素を有する位置合わせシステムの例示的な実施形態を示す。
図12Aを参照すると、一組122a−dの位置合わせマーク110が、金型20の各コーナー部に配置される。各々の組122a−dは、互いに直角に配置された少なくとも2つの位置合わせマーク110を含む。例えば、組122aは、1つの位置合わせマーク110がX方向に沿って配置され、1つの位置合わせマーク110がY方向に沿って配置された、2つの位置合わせマーク110を含む。このシステムは、引用によりその全体が本明細書に組み入れられる特許文献22にさらに詳細に記載される位置合わせマークに類似している。
組122a−dに加えて、領域位置合わせマーク130をテンプレート18a及び/又は基板12の縁部に沿って含ませることができる。位置合わせマーク110及び領域位置合わせマーク130は、より高いオーバーレイ性能方向(例えば、x方向対y方向)の方向についての十分なデータを供給するように配置することができる。各々の検出システム114は、感知された光エネルギーに応じて、信号をもたらす。信号は、これとデータ通信するプロセッサにより受け取ることができる。
位置合わせ誤差検出システム114は、通常、テンプレート18a及び/又は基板12の周りに配置することができる。UV硬化及び全領域の像形成のために、検出ユニット114を、UVビームから一定距離をおいて配置することができる。コーナー部に配置された位置合わせマスク110に対して、検出システム114(図12Bにも示されように)を用いることができる。しかしながら、光学ユニットの限られた作動距離のために、領域位置合わせマーク130からの位置合わせデータにより、UVの遮蔽がもたらされることがある。一実施形態において、各々の検出システム114は、検出ユニットを、領域位置合わせマーク130と光連通するように再配置して位置合わせデータを提供できるように移動可能である。例えば、各々の検出システム114はx方向及び/又はy方向における走査動作を行うことができるので、インプリンティング中、検出システム114は、第1の位置における位置合わせ情報を提供し、UVビームから一定の距離をおいた第2の位置に再配置することができる。
付加的な随意的な検出システム131をテンプレート18及び/又は基板12の長さに沿って様々な角度で配置できることに留意すべきである。例えば、随意的な検出システム131をx軸に沿って配置し、1つ又はそれ以上の位置合わせマーク130に関する位置合わせ誤差をもたらすことができる。
図13を参照すると、一実施形態において、位置合わせ誤差をもたらすように、領域位置合わせマーク130を配置する(例えば、x軸又はy軸に対して傾斜させる)ことができる)。例えば、領域位置合わせマーク130を、y軸に対して傾斜させて、テンプレート18a及び/又は基板12上又はその内部に配置することができる。次に、y方向のベクトル成分を決定し、これを用いて、テンプレート18a及び基板12の空間パラメータに関するデータを提供し、及び/又は、空間パラメータの差を最小にするための信号を提供することができる。代替的に、領域位置合わせマーク130を、x軸に対して傾斜させて、テンプレート18a及び/又は基板12上又はその内部に配置し、x方向のベクトル成分を決定することができる。一例において、組122内部の位置合わせマーク110をy軸に対して傾斜させることもできる。
図14を参照すると、テンプレート18aを横方向の力に対して支持するために、力FT及びFBをテンプレート18aに加えることができる。力FT及びFBは、テンプレート18aの細長い側に向けて加えることができる。例えば、側75に配置された少なくとも1つの力制御可能なアクチュエータにより、力FTをテンプレート18aに加えることができ、側77に配置された少なくとも1つの力制御可能なアクチュエータにより、FBをテンプレート18aに加えることができる。アクチュエータは、機械式、油圧圧電式、電気機械式、及びリニアモータなどとすることができる。アクチュエータは、一様な力を表面全体に加えることができるように、テンプレート18aの表面に接続することができる。必要とされる歪み制御のレベルに応じて、独立したアクチュエータ又は他の類似のシステムの数を指定することができる。さらに、力制御可能なアクチュエータを随意的に側71及び73に配置して、それぞれFL及びFRをもたらすことができる。アクチュエータが多ければ、より大きく歪みを制御することができる。しかしながら、アクチュエータ又は他の力供給手段の配置を、テンプレート18aの2つの側(細長い側)に制限することができる。
図15を参照すると、一実施形態において、テンプレート18aは、非パターン形成区域21により分離された複数のメサ20aを含むことができる。力の印加は、テンプレート18aの細長い側75及び77及び/又は細長ではない側71及び73に向けることができる。非パターン形成区域21に加えられた歪みを無視して、力をメサ20aの区域に向け、テンプレート18のメサ20aについての最適なインプリンティング条件をもたらすことができる。
テンプレート18a及び/又は基板12の拡大及び歪み補償には、特許文献23、特許文献24、特許文献25、特許文献26、特許文献27、特許文献28、特許文献29、特許文献30に記載されているシステム及び方法を使用することができ、これらの全ては引用によりその全体が本明細書に組み入れられる。こうしたシステム及び方法は、テンプレート18aの細長い側に沿って補正をするように調整することができる。
10:リソグラフィ・システム
12:基板
14:基板チャック
16:ステージ
18:テンプレート
18a:線形アレイ・テンプレート
20:金型
20a:メサ(金型)
21:非パターン形成区域
22、22a:パターン形成面
24、52、66:凹部
26、50:突起部
28:チャック
30:インプリント・ヘッド
32:流体分配システム
34:材料
38:供給源
40:エネルギー
42:経路
44:基板の表面
46:パターン形成層
48:残留層
54:プロセッサ
56:メモリ
60:フィールド
60a:アレイ・フィールド
62:第1の側
64:第2の側
68、68a:第1の面
70:凹部壁
71:テンプレート18aの第1の側
73:テンプレート18aの第2の側
75:テンプレート18aの第3の側
77:テンプレート18aの第4の側
76:第1の領域
78:第2の領域
80:テンプレート18aの第1のコーナー縁端部
82:テンプレート18aの第2のコーナー縁端部
83:テンプレート18aの第3のコーナー縁端部
84:テンプレート18aの第4のコーナー縁端部
90:分配ヘッド
100:走査型光源
102:反射素子
104:ビーム
110:位置合わせマスク
112:位置合わせシステム
114:検出システム
116:照明光源
118:検出器
120:領域
122a−d:位置合わせマークの組
130:領域位置合わせマーク
131:随意的な検出システム
12:基板
14:基板チャック
16:ステージ
18:テンプレート
18a:線形アレイ・テンプレート
20:金型
20a:メサ(金型)
21:非パターン形成区域
22、22a:パターン形成面
24、52、66:凹部
26、50:突起部
28:チャック
30:インプリント・ヘッド
32:流体分配システム
34:材料
38:供給源
40:エネルギー
42:経路
44:基板の表面
46:パターン形成層
48:残留層
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56:メモリ
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60a:アレイ・フィールド
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78:第2の領域
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82:テンプレート18aの第2のコーナー縁端部
83:テンプレート18aの第3のコーナー縁端部
84:テンプレート18aの第4のコーナー縁端部
90:分配ヘッド
100:走査型光源
102:反射素子
104:ビーム
110:位置合わせマスク
112:位置合わせシステム
114:検出システム
116:照明光源
118:検出器
120:領域
122a−d:位置合わせマークの組
130:領域位置合わせマーク
131:随意的な検出システム
Claims (20)
- インプリント・リソグラフィ・テンプレートを基板上のフィールドと位置合わせするステップを含み、前記基板の前記フィールドは、第1の寸法を有する第1の側と、第2の寸法を有する第2の側とを有し、前記第1の寸法は前記第2の寸法よりも実質的に大きく、前記第1の辺の位置合わせ感度は前記第2の辺よりも実質的に低いことを特徴とする方法。
- 前記第1の寸法は、前記第2の寸法の大きさの少なくとも2倍であることを特徴とする、請求項1に記載の方法。
- 前記インプリント・リソグラフィ・テンプレートは第1の側と第2の側とを有し、前記テンプレートの前記第1の側は、金型が上に配置されており、前記テンプレートの前記第2の側は、内部に凹部を有することを特徴とする、請求項1〜請求項2のいずれかに記載の方法。
- 前記金型は第1の寸法が細長く、前記金型は、前記テンプレートの第1のコーナー縁端部から前記テンプレートの第2のコーナー縁端部に向けて傾斜されることを特徴とする、請求項1〜請求項3のいずれかに記載の方法。
- 分配ヘッドによって、前記基板の前記フィールド上に成形可能材料を分配するステップをさらに含み、前記分配ヘッドは前記基板の長さにわたって延びることを特徴とする、請求項1〜請求項4のいずれかに記載の方法。
- ビームの形で前記基板の前記フィールドにエネルギーを供給するステップをさらに含み、前記ビームの形状は前記フィールドの形状に実質的に等しいことを特徴とする、請求項1〜請求項5のいずれかに記載の方法。
- 前記基板上にレリーフ・パターンを形成するように前記基板の前記フィールドをインプリントするステップをさらに含むことを特徴とする、請求項1〜請求項6のいずれかに記載の方法。
- 前記インプリントするステップは、第1の力を前記インプリント・リソグラフィ・テンプレートに加えて、前記テンプレートの一部分が前記基板から離れるように湾曲し、前記テンプレートの一部分が前記基板に向けて湾曲するようにするステップを含むことを特徴とする、請求項7に記載の方法。
- 前記インプリントするステップは、第2の力を前記基板に加えて、前記基板に向けて湾曲する前記テンプレートの前記部分に対して直角な位置における前記基板の一部分が、前記テンプレートに向けて湾曲されるようにするステップを含むことを特徴とする、請求項8に記載の方法。
- 前記レリーフ・パターンを前記テンプレートから分離するステップをさらに含むことを特徴とする、請求項7に記載の方法。
- 前記分離するステップは、下向きの力を前記テンプレートに加えて、前記テンプレートの一部分が前記基板から離れるように屈曲し、前記テンプレートの中心が前記基板に向けて屈曲するようにするステップを含むことを特徴とする、請求項10に記載の方法。
- 前記インプリント・リソグラフィ・テンプレートを前記基板上の前記フィールドと位置合わせするステップは、複数の検出システム及び複数の照明光源を有する位置合わせシステムによってもたらされることを特徴とする、請求項1〜請求項11のいずれかに記載の方法。
- 前記テンプレートは少なくとも一組のコーナー部の位置合わせマークを含むことを特徴とする、請求項12に記載の方法。
- 前記テンプレートは少なくとも1つの領域位置合わせマークを含み、前記領域位置合わせマークは前記第1の寸法上に配置されることを特徴とする、請求項13に記載の方法。
- 少なくとも1つの検出システムが、前記領域位置合わせマークと光連通するように位置を移動可能であることを特徴とする、請求項14に記載の方法。
- 前記領域位置合わせマークは、前記y軸に対して傾斜させて前記テンプレート内に配置されることを特徴とする、請求項15に記載の方法。
- 前記テンプレートの前記第1の寸法において配置された少なくとも1つの力制御可能なアクチュエータによって力を加えるステップをさらに含むことを特徴とする、請求項1〜請求項16のいずれかに記載の方法。
- 前記検出システムは、前記テンプレートのいずれかの側に沿って移動可能であることを特徴とする、請求項12に記載の方法。
- 前記検出システムは、前記テンプレートの前記第1の側の周りに配置された固定検出システムを含むことを特徴とする、請求項18に記載の方法。
- 前記テンプレートは、複数のメサ及び複数の非パターン形成区域を含むことを特徴とする、請求項1に記載の方法。
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