JP2023047289A - 表面を成形する方法、成形システム、および物品製造方法 - Google Patents

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Abstract

【課題】平坦化／インプリントシステムにおいて、硬化層からプレートを分離するための改善された方法を提供する。【解決手段】表面を成形する方法は、基板チャックによって保持された基板の上に成形可能材料をディスペンスする工程と、プレートチャックアセンブリによって保持されたプレートを成形可能材料と接触させて膜を形成する工程と、膜を硬化させて硬化層を形成する工程と、硬化層とプレートとの間の分離前線を引き起こす工程と、プレートチャックアセンブリおよび／または基板チャックを初期分離点から離れる方向に傾斜させ、それによって分離前線を伝播させる工程と、プレートチャックアセンブリおよび／または基板チャックに力を印加する工程と、分離前線が硬化層の周りを完全に伝播するまで、傾斜を維持または増加させながら、他方から離れる方向に傾斜させる工程と、プレートが硬化層に接触しなくなるまで、力を印加し続ける工程とを含む。【選択図】図７Ｂ

Description

本開示は、基板処理に関し、より詳細には、半導体製造における表面の平坦化またはインプリントで使用されるプレートチャックアセンブリに関する。
平坦化およびインプリンティング技術は、半導体デバイスを製造する際に有用である。例えば、半導体デバイスを作成するためのプロセスは、基板への材料の付与および基板からの材料の除去を繰り返し含む。このプロセスによって、不規則な高さ変動（すなわち、トポグラフィ）を有する層状基板が生成され、より多くの層が追加されるにつれて、基板高さ変動が増大しうる。高さ変動は、層状基板にさらなる層を追加する西欧に負の影響を及ぼす。それとは別に、半導体基板（例えば、シリコンウエハ）自体は常に完全に平坦ではなく、初期表面高さ変動（すなわちトポグラフィ）を含みうる。この問題に対処する１つの方法は、積層工程の間に基板を平坦化することである。種々のリソグラフィパターニング方法は、平面表面上のパターニングから利益を得る。ＡｒＦｉレーザベースのリソグラフィにおいては、平坦化によって、焦点深度（ＤＯＦ）の制約の影響が低減され、臨界寸法（ＣＤ）および臨界寸法均一性が改善される。極端紫外リソグラフィ（ＥＵＶ）においては、平坦化によって、フィーチャ配置が改善され、ＤＯＦの制約の影響が低減される。ナノインプリントリソグラフィ（ＮＩＬ）においては、平坦化によって、パターン転写後のフィーチャ充填とＣＤ制御が改善される。
インクジェットベース適応平坦化（ＩＡＰ）と呼ばれることもある平坦化技術は、基板とスーパーストレート（superstrate）との間に重合性材料の可変液滴パターンをディスペンスすることを含み、ここで、液滴パターンは、基板トポグラフィに依存して変化する。次に、スーパーストレートを重合性材料と接触させ、その後、材料を基板上で重合させ、スーパーストレートを除去する。例えば全ウエハ処理および半導体デバイス製造を改良するために、ＩＡＰ技法を含む平坦化技法の改良が望まれている。
平坦化／インプリント方法における１つの工程は、プレート（すなわち、スーパーストレートまたはテンプレート）を硬化層から分離することを含む。ある種の平坦化およびインプリントシステムでは、プレートを硬化層から分離することが困難な場合がある。特に、プレートを保持するための可撓部を有するプレートチャックアセンブリを含む平坦化／インプリントシステムでは、硬化層に損傷を与えることなくプレートを硬化層から分離することが困難でありうる。当技術分野では、特に、プレートがプレートチャックアセンブリの可撓部によって保持される平坦化／インプリントシステムにおいて、硬化層からプレートを分離するための改善された方法が必要とされている。
表面を成形する方法は、基板チャックによって保持された基板の上に成形可能材料をディスペンスする工程と、プレートチャックアセンブリによって保持されたプレートを前記成形可能材料と接触させ、それによって前記プレートと前記基板との間に前記成形可能材料の膜を形成する工程と、前記成形可能材料の前記膜を硬化させて、前記プレートと前記基板との間に硬化層を形成する工程と、初期分離点において前記硬化層と前記プレートとの間に分離前線を引き起こす工程と、前記プレートが前記可撓部によって保持されている間に、前記プレートチャックアセンブリおよび前記基板チャックの少なくとも一方を前記初期分離点から離れる方向に傾斜させ、それによって、前記分離前線を前記硬化層の周囲に沿って円周方向に伝播させる工程と、前記分離前線が前記硬化層の全周に沿って伝播するまで、前記プレートチャックアセンブリおよび前記基板チャックの少なくとも一方の傾斜を維持または増加させながら、前記プレートチャックアセンブリおよび前記基板チャックの少なくとも一方に対して、他方から離れる方向に力を加える工程と、前記プレートが前記硬化層に接触しなくなるまで、前記プレートチャックアセンブリおよび前記基板チャックの少なくとも一方に対して、他方から離れる方向に力を加え続ける工程とを有する。前記プレートチャックアセンブリは、中央開口部を有する可撓部と、該可撓部によって形成されたキャビティとを含み、前記プレートは、前記キャビティ内の圧力を低減することによって前記可撓部によって保持される。
成形システムは、プレートを保持するプレートチャックアセンブリと、ここで、前記プレートチャックアセンブリは、中央開口部を有する可撓部と、前記可撓部によって形成されるキャビティであって、前記プレートが前記キャビティ内の圧力を低減することによって前記可撓部によって保持される、キャビティと、を含み、基板を保持する基板チャックと、前記基板の上に成形可能材料をディスペンスする流体ディスペンサと、前記プレートの下の前記成形可能材料を硬化させて、前記基板の上に硬化層を形成する硬化システムと、初期分離点において前記硬化層と前記プレートとの間に分離前線を引き起こすように構成された分離イニシエータと、位置決めシステムと、を有し、前記位置決めシステムは、前記プレートが前記可撓部によって保持されている間に、前記プレートチャックアセンブリおよび前記基板チャックの少なくとも一方を前記初期分離点から離れる方向に傾斜させ、それによって、前記分離前線を前記硬化層の周囲に沿って円周方向に伝播させ、前記分離前線が前記硬化層の全周に沿って伝播するまで、前記プレートチャックアセンブリおよび前記基板チャックの少なくとも一方の傾斜を維持または増加させながら、前記プレートチャックアセンブリおよび前記基板チャックの少なくとも一方に対して、他方から離れる方向に力を加え、前記プレートが前記硬化層に接触しなくなるまで、前記プレートチャックアセンブリおよび前記基板チャックの少なくとも一方に対して、他方から離れる方向に力を加え続ける。
物品製造方法は、基板チャックによって保持された基板の上に成形可能材料をディスペンスする工程と、プレートチャックアセンブリによって保持されたプレートを前記成形可能材料と接触させ、それによって前記プレートと前記基板との間に前記成形可能材料の膜を形成する工程と、ここで、前記プレートチャックアセンブリは、中央開口部を有する可撓部と、前記可撓部によって形成されたキャビティであって、前記プレートが前記キャビティ内の圧力を低減することによって前記可撓部によって保持される、キャビティと、を含み、前記成形可能材料の膜を硬化させて、前記プレートと前記基板との間に硬化層を形成する工程と、初期分離点において前記硬化層と前記プレートとの間の分離前線を引き起こす工程と、前記プレートが前記可撓部によって保持されている間に、前記プレートチャックアセンブリおよび前記基板チャックの少なくとも一方を前記初期分離点から離れる方向に傾斜させ、それによって、前記分離前線を前記硬化層の周囲に沿って円周方向に伝播させる工程と、前記分離前線が前記硬化層の全周に沿って伝播するまで、前記プレートチャックアセンブリおよび前記基板チャックの少なくとも一方の傾斜を維持または増加させながら、前記プレートチャックアセンブリおよび前記基板チャックの少なくとも一方に対して、他方から離れる方向に力を加える工程と、前記プレートが前記硬化層に接触しなくなるまで、前記プレートチャックアセンブリおよび前記基板チャックの少なくとも一方に対して、他方から離れる方向に力を加え続ける工程と、前記硬化した成形可能材料を加工して物品を製造する工程と、を有する。
本開示のこれらおよび他の目的、特徴、および利点は、添付の図面および提供される特許請求の範囲と併せて、本開示の例示的な実施形態の以下の詳細な説明を理解することによって明らかになろう。
本開示の特徴および利点が詳細に理解され得るように、本開示の実施形態のより具体的な説明は、添付の図面に示される実施形態を参照することによってなされうる。しかしながら、添付の図面は本開示の典型的な実施形態を示すに過ぎず、したがって、本開示は他の等しく有効な実施形態を認めることができるので、本開示の範囲を限定するものと見なされるべきではないことに留意されたい。
本開示の一態様による平坦化システムの一例を示す概略図。
本開示の態様による例示的な平坦化プロセスの概略的な断面を示す図。
本開示の第１の実施形態による、例示的なプレートチャックアセンブリの底面図。
図３Ａのプレートチャックアセンブリの上面図。
図３Ｂの３Ｃ－３Ｃ線に沿う断面を示す図。
図３Ｃの拡大部分３Ｄを示す図。
図３Ｃの拡大部３Ｄの斜視図。
図３Ｂの３Ｆ－３Ｆ線に沿う断面を示す図。
図３Ｆの拡大部分３Ｇを示す図。
図３Ｆの拡大部分３Ｇの側面斜視図。
図３Ｆの拡大部分３Ｇの下側斜視図。
図３Ａ～図３Ｆのプレートチャックアセンブリの分解図。
図３Ｂの５Ａ－５Ａ線に沿う断面を示す図。
図５Ａの拡大部分５Ｂを示す図。
図５Ａの拡大部分５Ｂの側面斜視図。
図３Ｂの５Ｄ－５Ｄ線に沿う断面を示す図。
図５Ｄの拡大部分５Ｅを示す図。
図５Ｄの拡大部５Ｅの側面斜視図。
本開示の第２の実施形態による、例示的なプレートチャックアセンブリの略図。
本開示の態様による例示的な平坦化方法のフローチャート。
硬化層からスーパーストレートを分離する例示的な方法のフローチャート。
一実施形態による、図７Ｂの分離方法を含む、図７Ａの平坦化方法の一連の概略断面を示す図。
図７Ｂの硬化層からスーパーストレートを分離する方法の上面概略図。
図７Ｂの硬化層からスーパーストレートを分離する方法におけるプレートチャックアセンブリのＺ寸法位置を表すタイミングチャート。
図７Ｂの硬化層からスーパーストレートを分離する方法におけるプレートチャックアセンブリの傾斜を表すタイミングチャート。
別の例示的な実施形態による、図７Ｂの硬化層からスーパーストレートを分離する方法における上面概略図。
図１１の例示的な実施形態による、図７Ｂの硬化層からスーパーストレートを分離する方法におけるプレートチャックアセンブリのＺ寸法位置を表すタイミングチャート。
図１１の例示的な実施形態による、図７Ｂの硬化層からスーパーストレートを分離する方法における、第１の方向におけるプレートチャックアセンブリの傾斜を表すタイミングチャート。
図１１の例示的な実施形態による、図７Ｂの硬化層からスーパーストレートを分離する方法における、第２の方向におけるプレートチャックアセンブリの傾斜を表すタイミングチャート。
以下において、本開示は、例示的な実施形態に関連して、図面を参照して詳細に説明される。添付の特許請求の範囲によって定義される主題の開示の真の範囲および主旨から逸脱することなく、記載された例示的な実施形態に対して変更および修正を行いうることが意図されている。
平坦化システム
図１は、本開示の一態様による、表面を成形するための例示的なシステムを示す。表面を成形するためのシステムは例えば、平坦化システムまたはインプリントシステムでありうる。本明細書に記載される例示的な実施形態は、平坦化システム１００である。しかしながら、これらの概念は、インプリントシステムにも適用可能である。したがって、本開示全体にわたる用語は主に平坦化に焦点を当てているが、本開示はインプリント関連の対応する用語にも適用可能であることを理解されたい。
平坦化システム１００は、基板１０２上の膜を平坦化するために使用される。インプリントシステムの場合は、インプリントシステムは、基板の上の膜上にパターンを形成するために使用される。基板１０２は、基板チャック１０４に結合されうる。基板チャック１０４は、真空チャック、ピン型チャック、溝型チャック、静電チャック、電磁チャック等でありうるが、これらに限定されない。
基板１０２および基板チャック１０４は、基板位置決めステージ１０６によってさらに支持されうる。基板位置決めステージ１０６は、ｘ軸、ｙ軸、ｚ軸、θ軸、ψ軸、及びφ軸のうちの１つ又は複数に沿う並進運動及び／又は回転運動を提供することができる。また、基板位置決めステージ１０６、基板１０２、及び基板チャック１０４は、ベース（図示せず）上に位置決めされうる。基板位置決めステージは、位置決めシステムの一部でありうる。
基板１０２に面する作用面１１２を有するスーパーストレート１０８（本明細書ではプレートとも呼ばれる）が、基板１０２から離間されている。インプリントシステムの文脈では、プレートはスーパーストレートの代わりにテンプレートであり、テンプレートはパターニングされた表面を有する。スーパーストレート１０８は、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、硬化サファイアなどを含む材料から形成されうるが、それらに限定するものではない。一実施形態では、スーパーストレートは、ＵＶ光に対して容易に透明である。作用面１１２は一般に、基板１０８の表面と同じ面積サイズであるか、またはわずかに小さい。
スーパーストレート１０８は、スーパーストレートチャックアセンブリ１１８（本明細書ではプレートチャックアセンブリとも呼ばれる）に連結され、または保持されうる。これについてはより詳細に後述する。インプリントシステムの場合、プレートチャックアセンブリは、テンプレートチャックアセンブリと称されてもよい。スーパーストレートチャックアセンブリ１１８は、位置決めシステムの一部である平坦化ヘッド１２０に連結されうる。インプリントシステムの文脈では、平坦化ヘッドはインプリントヘッドと呼ぶことができる。平坦化ヘッド１２０は、ブリッジに移動可能に結合されうる。平坦化ヘッド１２０は、スーパーストレートチャック１１８を少なくともｚ軸方向、および潜在的に他の方向（例えば、ｘ軸、ｙ軸、θ軸、ψ軸、およびφ軸）に基板１０２に対して移動させるように構成された、ボイスコイルモータ、圧電モータ、リニアモータ、ナットおよびスクリューモータなどの１つ以上のアクチュエータを含みうる。
平坦化システム１００は、流体ディスペンサ１２２をさらに備えうる。流体ディスペンサ１２２はまた、ブリッジに移動可能に結合されてもよい。一実施形態では、流体ディスペンサ１２２および平坦化ヘッド１２０がすべての位置決め構成要素のうちの１つまたは複数を共有する。代替の実施形態では、流体ディスペンサ１２２および平坦化ヘッドが互いに独立して移動する。流体ディスペンサ１２２は、液体成形可能材料１２４（例えば、光硬化性重合可能材料）の液滴を基板１０２の上に堆積させるために使用され、堆積される材料の体積は、そのトポグラフィプロファイルに少なくとも部分的に基づいて、基板１０２の領域にわたって変化する。異なる流体ディスペンサ１２２は、成形可能材料１２４をディスペンスするために異なる技術を使用することができる。成形可能材料１２４が噴射可能である場合、インクジェットタイプのディスペンサを使用して成形可能材料をディスペンスすることができる。例えば、サーマルインクジェッティング、マイクロエレクトロメカニカルシステム（ＭＥＭＳ）ベースのインクジェッティング、バルブジェット、および圧電インクジェッティングが、ジェッタブル液体をディスペンスするための一般的な技術である。
平坦化システム１００は、露光経路１２８に沿って、化学線エネルギー、例えばＵＶ放射線を方向付ける放射線源１２６を含む硬化システムをさらに含みうる。平坦化ヘッド１２０及び基板位置決めステージ１０６は、スーパーストレート１０８と基板１０２とを、露光経路１２８により重ね合わせて位置決めするように構成されうる。放射線源１２６は、スーパーストレート１０８が成形可能材料１２４に接触した後、露光経路１２８に沿って化学線エネルギーを送る。図１は、スーパーストレート１０８が成形可能材料１２４と接触していないときの露光経路１２８を示している。これは、個々の構成要素の相対位置を容易に識別することができるように、例示の目的で描かれたものである。スーパーストレート１０８が成形可能材料１２４と接触したときに露光経路１２８は実質的に変化しないことは当業者には理解されよう。
平坦化システム１００は、平坦化処理中にスーパーストレート１０８が成形可能材料１２４に接触したときに成形可能材料１２４の広がりを見るように配置されたカメラ１３６をさらに備えうる。図１には、フィールドカメラの画像フィールドの光軸１３８が示されている。図１に示すように、平坦化システム１００は、化学線をカメラ１３６によって検出される光と結合させる１つまたは複数の光学要素（ダイクロイックミラー、ビームコンバイナ、プリズム、レンズ、ミラーなど）を含みうる。カメラ１３６は、ＣＣＤ、センサアレイ、ラインカメラ、および光検出器のうちの１つまたは複数を含むことができ、これらは、成形可能材料１２４と接触するスーパーストレート１０８の下の領域と、成形可能材料１２４と接触していないスーパーストレート１０８の下の領域との間のコントラストを示す波長で光を集めるように構成される。カメラ１３６は、スーパーストレート１０８の下の成形可能材料１２４の広がり、および／または、硬化した成形可能材料１２４からのスーパーストレート１０８の分離の画像を提供するように構成されてもよい。また、カメラ１３６は、干渉縞を測定するように構成することができ、この干渉縞は、成形可能材料１２４が作用面１１２と基板表面との間のギャップの間に広がるにつれて変化する。
平坦化システム１００は、基板チャック１０４、基板位置決めステージ１０６、スーパーストレートチャックアセンブリ１１８、平坦化ヘッド１２０、流体ディスペンサ１２２、放射線源１２６、および／またはカメラ１３６などの１つまたは複数の構成要素および／またはサブシステムと通信する１つまたは複数のプロセッサ１４０（コントローラ）によって調整、制御、および／または指示することができる。プロセッサ１４０は、非一時的コンピュータメモリ１４２に記憶されたコンピュータ可読プログラム内の命令に基づいて動作することができる。プロセッサ１４０は、ＣＰＵ、ＭＰＵ、ＧＰＵ、ＡＳＩＣ、ＦＰＧＡ、ＤＳＰ、および汎用コンピュータのうちの１つ以上であり得るか、またはそれらを含み得る。プロセッサ１４０は、汎用コントローラであってもよく、またはコントローラであるように構成された汎用コンピューティングデバイスであってもよい。非一時的コンピュータ可読メモリの例としては、ＲＡＭ、ＲＯＭ、ＣＤ、ＤＶＤ、Ｂｌｕ－Ｒａｙ、ハードディスクドライブ、ネットワーク接続されたアタッチトストレージ（ＮＡＳ）、イントラネット接続された非一時的コンピュータ可読可能なストレージデバイス、およびインターネット接続された一時的でないコンピュータ可読ストレージデバイスが挙げられるが、これらに限定されない。本明細書で説明される方法の工程のすべては、プロセッサ１４０によって実行され得る。
動作中、平坦化ヘッド１２０、基板位置決めステージ１０６、又はその両方は、スーパーストレート１０８と基板１０２との間の距離を変化させて、成形可能材料１２４で満たされる所望の空間（３次元における有界の物理的広がり）を規定する。例えば、平坦化ヘッド１２０は、基板に向かって移動され、スーパーストレート１０８に力を加えて、スーパーストレートが本明細書でさらに詳述されるように、成形可能材料１２４の液滴に接触し、それを広げることができる。
平坦化方法
平坦化方法は、図２Ａ－２Ｃに概略的に示される工程を含む。図２Ａに示すように、成形可能材料１２４は、液滴のかたちで基板１０２上にディスペンスされる。先に議論したように、基板表面は幾つかのトポグラフィを有しており、それらは、以前の処理オペレーションに基づいて既知であるか、あるいは、プロファイルメータ、ＡＦＭ、ＳＥＭ、または、Zygo NewView 8200のような光学干渉効果に基づく光学表面プロファイラを用いて計測されうる。堆積された成形可能材料１２４の局所体積密度は、基板トポグラフィに応じて変化する。その後、スーパーストレート１０８が、成形可能材料１２４と接触するように配置される。インプリントシステムの文脈では、パターンを有するテンプレートが、堆積された成形可能材料１２４と接触させられる。
図２Ｂは、スーパーストレート１０８が成形可能材料１２４と完全に接触した後、重合プロセスが開始される前の接触後工程を示している。スーパーストレート１０８が成形可能材料１２４に接触すると、液滴は合流し、スーパーストレート１０８と基板１０２との間の空間を満たす成形可能材料の膜１４４が形成される。好ましくは、未充填欠陥を最小限に抑えるため、スーパーストレート１０８と基板１０２との間に空気または気泡が閉じ込められないように、充填プロセスが均一に行われる。成形可能材料１２４の重合プロセスまたは硬化は、化学線（例えば、ＵＶ線）によって開始されうる。例えば、図１の放射線源１２６は、化学線を提供し、成形可能材料の膜１４４を硬化、固化、および／または架橋させ、基板１０２の上に硬化した平坦化層１４６を画定することができる。あるいは、成形可能材料の膜１４４の硬化は、熱、圧力、化学反応、他の種類の放射線、またはこれらの任意の組合せを使用することによって開始されてもよい。硬化されると、平坦化層１４６が形成され、スーパーストレート１０８は、そこから分離されうる。図２Ｃは、スーパーストレート１０８の分離後の基板１０２上の硬化した平坦化層１４６を示している。次に、基板および硬化層は、例えば、パターニング、硬化、酸化、層形成、堆積、ドーピング、平坦化、エッチング、成形可能材料除去、ダイシング、ボンディング、およびパッケージングなどを含む、デバイス（物品）製造のための追加の公知の工程およびプロセスを受けることができる。基板は、複数の物品（デバイス）を製造するために処理されうる。
図3Ａ～図５Ｆに、第1の実施形態に係る、スーパーストレートチャックアセンブリ１１８の一例を示す。図8に、第２の実施形態に係る、スーパーストレートチャックアセンブリ５１８を示す。
図３Ａは、スーパーストレートチャックアセンブリ１１８の底面図を示す。図３Ｂは、スーパーストレートチャックアセンブリ１１８の上面図を示す。図３Ｃは、図３Ｂの３Ｃ－３Ｃ線に沿う断面を示す。図３Ｄは、図３Ｃの拡大部分３Ｄを示す。図３Ｅは、図３Ｃの拡大部３Ｄの斜視図を示す。
図３Ａ～３Ｅに示すように、スーパーストレートチャックアセンブリ１１８は、好ましくはリング形状を有する部材１３０を含みうる。部材１３０は、可撓部１３４を含みうる。部材１３０の可撓部１３４のサイズは、より詳細に後述するように、平坦化方法を実行する間に変化しうる。可撓部１３４を含む部材１３０の厚さは、例示的な実施形態では、０．２～５ｍｍ、または０．３～２ｍｍとすることができる。可撓部１３４が最短である場合（すなわち、以下で論じられる図７Ａ～７Ｆに示される状態）の処理中の点における可撓部１３４の長さは、例示的な実施形態では１０ｍｍ～２００ｍｍ、または２０～７５ｍｍとすることができる。可撓部の長さと可撓部の厚さとの比は、１０００：１～２：１とすることができる。一実施形態では、可撓部の長さと可撓部の厚さとの比は、５：１～２００：１でありうる。低い弾性率を有するより厚い材料は、高い弾性率を有する薄い材料と同様に柔軟であろう。部材１３０は、１～２１０ＧＰａ、５０～１５０ＧＰａ、または６０～１００ＧＰａの弾性率（ヤング率）を有する材料からなることができる。１つの例示的な実施形態では、弾性率は７０ＧＰａとすることができる。部材１３０は、ＵＶ光が通過することを可能にする透明材料から作製されてもよく、またはＵＶ光が通過することを可能にする透明材料から作製されなくてもよい。すなわち、部材１３０は、ＵＶ光に対して不透明な材料で構成されていてもよいし、構成されていなくてもよい。部材１３０は、プラスチック（例えば、アクリル）、ガラス（例えば、溶融シリカ、ホウケイ酸塩）、金属（例えば、アルミニウム、ステンレス鋼）、またはセラミック（例えば、ジルコニア、サファイア、アルミナ）から構成されうる。部材１３０はさらに、０．０１～５Ｐａ・ｍ3、０．１～４Ｐａ・ｍ3、０．５～３Ｐａ・ｍ3、または、１．０～２Ｐａ・ｍ3の曲げ剛性を有しうる。また、スーパーストレートの曲げ剛性に対する部材の曲げ剛性の比は、０．０１：１～５：１、０．０５：１～４：１、０．１：１～３：１、または、０．５：１～１：１、好ましくは１：１未満でありうる。以下の式（１）は、曲げ剛性Ｄを規定する。式（１）において、Ｈはスーパーストレート１０８又は部材１３０の可撓部１３４の厚さであり、νはスーパーストレート１０８又は部材１３０の可撓部１３４の材料のポアソン比であり、Ｅはスーパーストレート１０８又は部材１３０の可撓部１３４の材料のヤング率である。例えば、スーパーストレートの曲げ剛性は２．１２とすることができ、部材１３０の可撓部１３４の曲げ剛性は０．２９、０．６８、０．８２、または２．３０Ｐａ・ｍ3とすることができる。また、部材１３０の可撓部１３４の曲げ剛性とスーパーストレート１０８の曲げ剛性との比は、０．１４：１、０．３２：１、０．３９：１、または、１．０９：１とすることができる。
Figure 2023047289000002
部材１３０は、スーパーストレート１０８の一部分を部材１３０の可撓部１３４に保持するように構成された第１のキャビティ１４８（図３Ｄ、３Ｅ、３Ｉ、５Ｃ、５Ｆ、７Ａ～７Ｊ）をさらに含みうる。第１のキャビティ１４８は、中央開口１３２を同心円状に取り囲む環状キャビティでありうる。第１のキャビティ１４８は、部材の内縁１３３に隣接して配置されうる。第１のキャビティ１４８は、可撓部１３４の凹部として形成されうる。
スーパーストレートチャックアセンブリ１１８はさらに、部材１３０の中央開口１３２を覆う光透過性部材１５０を含みうる。１つの例示的な実施形態では、光透過部材１５０は、好ましくは高いＵＶ光透過率を有しＵＶ光に対して透明である。すなわち、透光性部材１５０の材料組成は、成形可能材料を硬化させるために使用されるＵＶ光が透光性部材１５０を通過するように選択されうる。一実施形態では、光透過部材１５０がＵＶ光を透過する場合、光透過部材は、３１０～７００ｎｍの波長を有する光（すなわち、ＵＶ光および可視光）の８０％より多くを透過する材料、例えば、サファイア、石英ガラスから構成されうる。別の例示的な実施形態では、光透過部材は、ＵＶ光に対して透明である必要はない。光透過部材がＵＶ光に関して透明である必要がない場合、光透過部材は、４００～７００ｎｍ(例えば可視光）の光の８０％以上を透過する部材、例えば、ガラス、ホウケイ酸塩などで構成されうる。すなわち、ＵＶ光を透過させる必要がない場合には、透光性部材１５０は、依然として可視光を透過させる必要はある。
図３Ｃ、３Ｄ、３Ｅに最もよく見られるように、スーパーストレートチャックアセンブリ１１８は、部材１３０および光透過部材１５０によって画定される第２のキャビティ１５２を含みうる。より詳細には、光透過部材１５０の下側表面と、間隔を置いて配置された部材１３０の上側表面とが、一緒になって、第２のキャビティ１５２を画定する。第２のキャビティ１５２は、支持リング１８８の内側壁によってさらに画定されてもよい。また、図３Ｃ、３Ｄ、３Ｅに最もよく見られるように、スーパーストレートチャックアセンブリ１１８は、第２キャビティ１５２を加圧するために、第２キャビティ１５２と連通する流体経路１５４をさらに含みうる。本明細書で使用されるように、加圧は、正圧と負圧の両方を含む。流体経路１５４はまた、第２のキャビティ１５２を大気開放するために使用されうる。流体経路１５４は、第２のキャビティ１５２が選択的に正または負に加圧されることを共に可能にする構成要素を含みうる。図示の例では、流体経路１５４は、加圧源（図示せず）に接続可能な第１のポート１５６を含む。第１のポート１５６は例えば、チューブ（図示せず）を介して加圧電源に接続されうる。第１のポート１５６は、第２の通路１６０と連通する第１の通路１５８を含み、第２の通路１６０の第１の端部１６２は、第１の通路１５８と接続し、第２の通路１６０の第２の端部１６４は、第２のキャビティ１５２と接続する。したがって、第１のポート１５６が加圧源に接続されると、正の圧力を加え、第１の流体経路１５４を介して第２のキャビティ１５２を加圧することができる。上述の流体経路１５４と同じ構造を有する１つ以上の追加の流体経路が実装されてもよい。例えば、図３Ｃに最もよく見られるように、流体経路１５４と同じ構造を有する付加的な流体経路１５５が、流体経路１５４と直径方向に対向する位置に配置されてもよい。
スーパーストレートは、第１のキャビティ１４８内の圧力を低下させることによって、可撓部１３４によって保持されうる。第１のキャビティ１４８内の圧力を低下させる１つの方法は、第１のキャビティに真空を提供することである。また、部材１３０の第１のキャビティ１４８に真空を提供するために、スーパーストレートチャックアセンブリ１１８は、第１のキャビティ１４８と連通する経路１６６（本明細書では真空経路とも呼ばれる）をさらに含みうる。アセンブリの周囲の大気に対してアセンブリ内に既に圧力差がある場合、経路１６６は、真空に結合されることなく、第１のキャビティ内の圧力を減圧する方法として使用されうる。真空経路１６６は、図３Ｇ、３Ｈ、３Ｉに最もよく示される。以下により詳細に説明するように、真空経路１６６は第１の通路１７２から始まり、貫通孔１８６で終わりうる。図３Ｆは、図３Ｂの３Ｆ－３Ｆ線に沿う断面を示している。図３Ｇは、図３Ｆの拡大部分３Ｇを示している。図３Ｈは、図３Ｆの拡大部分３Ｇの側面斜視図を示している。図３Ｉは、図３Ｆの拡大部分３Ｇの下側斜視図を示している。真空経路１６６は、一緒になって第１のキャビティ１４８がスーパーストレート１０８に真空を付与することを可能にする構成要素を含みうる。図示の例示的な実施形態では、真空経路１６６は、真空源（図示せず）に接続可能な第２のポート１６８と、第２のポート１６８を第１のキャビティ１４８に接続するルーティングチューブ１７０とを含む。第２のポート１６８は、例えば、管（図示せず）を介して真空源に接続されうる。第２のポート１６８は、第２の通路１７４と連通する第１の通路１７２を含み、第２の通路１７４の第１の端部１７６は、第１の通路１７２と接続し、第２の通路１７４の第２の端部１７８は、ルーティングチューブ１７０に接続する。ルーティングチューブ１７０は、第２のポート１６８の第２の通路１７４の１７８の第２の端部に接続される第１の端部１８０と、継手１８４、例えば空気圧継手、に接続される第２の端部１８２とを有する可撓性チューブでありうる。継手１８４はまた、部材１３０の可撓部１３４を貫通して形成され、第１のキャビティ１４８に至る貫通孔１８６に接続される。すなわち、ルーティングチューブ１７０と貫通孔１８６の両方に接続されることによって、継手１８４は、貫通孔１８６を介して真空吸引を第１のキャビティ１４８内に下方に向ける。したがって、第２のポート１６８が真空源に接続されると、第１のキャビティ１４８の下のスーパーストレート１０８の領域を可撓部１３４と結合することができる吸引力を提供するために、第１のキャビティ１４８に真空を印加することができる。
上述の真空経路１６６と同じ構造を有し、各真空経路が同一の第１のキャビティ１４８および／または部材１３０内に形成された対応する追加の第１のキャビティ（図示せず）と連通する１つ以上の追加の真空経路が実装されうる。追加の１つまたは複数の第１のキャビティは、第１のキャビティ１４８の周りに同心円状に配置されうる。すなわち、追加の第１のキャビティは、中央開口部１３２の周囲に同心円状に配置することもできるが、図示の第１のキャビティ１４８よりも内縁部１３３からより大きな半径方向距離に配置することもできる。一実施形態では、部材１３０の内径がより小さくてもよく、および／または、第１のキャビティ１４８は、追加のランドを有する可能性がある。例えば、図３Ｆに最もよく見られるように、真空経路１６６と同じ構造を有する付加的な真空経路１６７が、真空経路１６６と直径方向に対向する位置に配置されうる。追加の１つまたは複数の第１のキャビティを使用して、以下でより詳細に説明する平坦化プロセスの一部として、硬化層からスーパーストレートを分離するのを助けることができる。別の態様では、追加のキャビティ又は真空キャビティによって、同じスーパーストレートチャックアセンブリ１１８を、異なるサイズのスーパーストレートとともに使用することができる。
別の実施形態では、第１のキャビティ１４８および真空経路１６６を、部材１３０をスーパーストレートに結合するための別の機構と置き換えることが可能である。例えば、キャビティ／真空機構の代わりに、静電気力を加える電極を含むことができる。別のオプションは、部材１３０の下側の機械的構造によってスーパーストレートと嵌合可能（良好、密接、および／または適切な嵌合を行うことが可能）な、機械的ラッチングである。
スーパーストレートチャックアセンブリ１１８は、支持リング１８８をさらに含んでもよい。支持リング１８８は、ＵＶ光が通過することを可能にする透明材料から作製される必要はない。すなわち、支持リング１８８は、ＵＶ光に対して不透明な材料で構成されうる。支持リング１８８は、プラスチック（例えば、アクリル）、ガラス（例えば、溶融シリカ、ホウケイ酸塩）、金属（例えば、アルミニウム、ステンレス鋼）、またはセラミック（例えば、ジルコニア、サファイア、アルミナ）から構成されうる。例示的な実施形態では、支持リング１８８は、部材１３０と同じ材料で構成されてもよい。
図４は、支持リング１８８が部材１３０及び光透過部材１５０から分離されて示されている分解図を示している。図４に最も良く示されているように、支持リング１８８は一般に、開いた中央領域１９２を画定する円形の本体１９０を含みうる。支持リング１８８の外周は均一であってもよい。支持リング１８８の内周は、光伝達部材１５０を受け入れるための受け入れ面１９６を提供する段差１９４を含みうる。すなわち、図３Ｄ、３Ｅ、３Ｇ、３Ｈ、３Ｉに最もよく見られるように、光透過部材１５０は、段差１９４の受光面１９６上に配置され、それによって中央領域１９２を覆うことができる。光透過部材１５０は、接着剤などで受光面１９６上に固定されうる。このように、光透過部材１５０が受光面１９６上に配置／固定されるとき、第２のキャビティ１５２は、光透過部材の下面、支持リング１８８の内面（より具体的には段差１９４の内面）、および部材１３０の上面によって画定される。
部材１３０は、ねじ、ナット／ボルト、接着剤などの結合部材（図示せず）を用いて、支持リング１８８の下面に結合されうる。連結部材は、支持リング１８８の外縁１９１に隣接し、部材１３０の外縁１３１に隣接して配置されることが好ましい。結合部材がねじである場合、結合部材は、好ましくは外縁１３１に隣接する部材１３０を通過し、複数の受け穴１８９（図３Ｅ、３Ｈ、３Ｉ、４、５Ｃ、５Ｆ）を通るなどして、外縁１９１に隣接する支持リング１８８内に入る。結合部材が接着剤である場合、結合部材は、外側縁部１３１に隣接する部材１３０と、外側縁部１９１に隣接する支持リング１８８との間に配置されることが好ましい。このようにして、部材１３０の上面は、外縁１３１及び外縁１９１に隣接する支持リング１８８の円形本体１９０の下面に接触して固定される。部材１３０のさらなる表面積は、平坦化プロセスの一部として、支持リング１８８に選択的に結合されてもよい。部材１３０の追加の表面積を支持リング１８８に選択的に結合する方法については、以下でより詳細に説明する。
図３Ｃ、３Ｄ、３Ｅに示すように、上述の流体経路１５４のすべてまたは一部、および／または追加の流体経路１５５が、支持リング１８８内に含まれ、また、図３Ｆ、３Ｇ、３Ｈ、３Ｉに示すように、真空経路１６６および／または追加の真空経路のすべてまたは一部が、支持リング１８８内に含まれてもよい。より具体的には、第１のポート１５６の一部、流体経路１５４の第１の通路１５８、第２の通路１６０、第１の端部１６２、および第２の端部１６４の一部が、支持リング１８８内に含まれ、一方、第２のポート１６８の一部、真空経路１６６の第１の通路１７２、第２の通路１７４、第１の端部１７６、および第２の端部１７８の一部が、支持リング１８８内に含まれてもよい。しかし、図３Ｇおよび３Ｈに最もよく示されているように、ルーティングチューブ１７０は、支持リング１８８の外部にあってもよい。したがって、支持リング１８８は、光透過部材１５０および部材１３０を支持することに加えて、流体経路および真空経路のための経路／構造を提供することもできる。代替の実施形態では、ルーティングチューブ１７０はなく、真空は、部材１３０の非可撓部１３５から部材１３０の可撓部１３４、第１のキャビティ１４８までのチャネルを介して、支持リング１８８内のポートを通過する。
スーパーストレートチャックアセンブリ１１８はさらに、部材１３０を支持リング１８８の下面に選択的に固定することを可能にする追加の真空経路を含みうる。上述の真空流路は、部材１３０の第１のキャビティ１４８と連通しているが、部材１３０を支持リング１８８の下面に選択的に固定することを可能にする追加の真空路は、支持リング１８８の下面に開口している支持リング１８８内の環状キャビティである。図５Ａ～５Ｃは、部材１３０を支持リング１８８に選択的に固定するために使用される第１の真空経路２００の一例を示している。図５Ｄ～５Ｆは、部材１３０を支持リング１８８に選択的に固定するために使用される第２の真空経路２０２の一例を示している。
図５Ａは、図３Ｂの５Ａ－５Ａ線に沿う断面を示している。図５Ｂは、図５Ａの拡大部分５Ｂを示す。図５Ｃは、図５Ａの拡大部分５Ｂの側面斜視図を示す。第１の真空経路２００は、部材１３０を支持リング１８８の下面にさらに固定するために、部材１３０の上面に一緒に真空吸引力を付与する構成要素を含みうる。図示の例示的な実施形態では、第１の真空経路２００は、真空源（図示せず）に接続可能な第１のポート２０４を含む。真空経路２００の第１のポート２０４は、例えば、管（図示せず）を介して真空源に接続されうる。図５Ｂおよび５Ｃに最もよく見られるように、真空経路２００の第１のポート２０４は、第２の通路２０８に接続された第１の通路２０６を含み、第２の通路２０８は、第３のキャビティ２１０に接続されている。また、図５Ｂおよび５Ｃに最もよく見られるように、第１の通路２０６は、垂直に向けて真空を下方に向けられ、真空経路２００の第２の通路２０８は、水平に向けて真空を半径方向に向けられ、真空経路２００の第３のキャビティ２１０は、垂直に向けて真空を下方に向けられうる。真空経路２００の第３のキャビティ２１０は、部材１３０に向かって下方に向いた開口端を有する第１の環状キャビティ２１２を接続してもよい。したがって、真空経路２００の第１のポート２０４が真空源に接続され、部材１３０の上側面が支持リング１８８の下側面に接触すると、真空経路２００の第１の環状キャビティ２１２に真空が印加され、第１の真空経路２００を介して、部材１３０を支持リング１８８に固定することができる。
図５Ｄは、図３Ｂの５Ｄ－５Ｄ線に沿う断面を示している。図５Ｅは、図５Ｄの拡大部分５Ｅを示している。図５Ｆは、図５Ｄの拡大部５Ｅの側面斜視図を示している。第２の真空経路２０２は、部材１３０を支持リング１８８の下面に固定するために、部材１３０の上面に一緒に真空吸引力を付与する構成要素を含みうる。図示の例示的な実施形態では、第２の真空経路２０２は、真空源（図示せず）に接続可能な第２のポート２１４を含む。第２の真空経路２０２の第２のポート２１４は、例えば、管（図示せず）を介して真空源に接続されうる。図５Ｅおよび５Ｆに最もよく見られるように、第２の真空経路２０２の第２のポート２１４は、第２の通路２１８に接続された第１の通路２１６を含み、第２の通路２１８は、第３のキャビティ２２０に接続されている。また、図５Ｅおよび５Ｆに最もよく見られるように、第２の真空経路２０２の第１の通路２１６は、真空を下方に向けるように垂直に配向され、第２の真空経路２０２の第２の通路２１８は、真空を半径方向に向けるように水平に配向され、第２の真空経路２０２の第３のキャビティ２２０は、真空を下方に向けるように垂直に配向されうる。第２の真空経路２０２の第３のキャビティ２２０は、部材１３０に向かって下方に向いた開口端を有する第２の環状キャビティ２２２を接続されうる。従って、真空経路２０２の第２の真空経路２０２の第２のポート２１４が真空源に接続され、部材１３０の上側面が支持リング１８８の下側面に接触すると、第２の真空経路２０２の第１の環状キャビティ２１２に真空が印加され、第２の真空経路２０２を介して、部材１３０を支持リング１８８に固定することができる。
図５Ｂ及び５Ｃを図５Ｅ及び５Ｆと比較すると最もよくわかるように、第１の環状キャビティ２１２は、第２の環状キャビティ２２２に対して半径方向内方に位置している。すなわち、第１の環状キャビティ２１２は、第２の環状キャビティ２２２よりも半径方向に第２のキャビティ１５２に近い。第１の環状キャビティ２１２と第２の環状キャビティ２２２は異なる半径方向位置であるため、各キャビティは部材１３０の上側面の異なる環状部分に吸引力を加えることになる。さらに、第１の環状キャビティ２１２および第２の環状キャビティ２２２のそれぞれは別個の流路を介して真空源と連通している（すなわち、第１の環状キャビティ２１２は第１の流路２００の一部であり、第２の環状キャビティ２２２は第２の流路２０２の一部である）ため、真空はそれぞれのキャビティに独立して印加されうる。例えば、真空が第２の環状キャビティ２１２にのみ印加される場合、吸引力は、第２の環状キャビティ２１２に接触する部材１３０の上側面の部分にのみ付与されうる。一方、第１の環状キャビティ２１２と第２の環状キャビティ２２２の両方に同時に真空が印加される場合には、部材１３０の上側面、すなわち、第１の環状キャビティ２１２と接触する部材１３０の上側面の部分と、第２の環状キャビティ２２２と接触する部材１３０の上側面の部分との、より広い領域に吸引力が付与されることになる。
図３Ｃ～３Ｉおよび図５Ａ～５Ｆに示すように、支持リング１８８は、上述したのと同じ方法で部材１３０に真空吸引を与えることができる追加の環状キャビティ２２４を含みうる。すなわち、追加の環状キャビティ２２４の各々は、ポートおよび接続キャビティを介して真空源と連通することができる。追加の環状キャビティ２２４は、半径方向に離間されてもよい。追加の環状キャビティ２２４の個数は、部材１３０の表面積が支持リング１８８の下にどれだけ吸引されるかを最適に制御するように選択されうる。例えば、環状キャビティの個数は、１～１０、３～７、または４～６でありうる。図に見られるように、環状キャビティは、様々なサイズでありうる。環状キャビティの１つの断面積と他の環状キャビティの断面積との比は、１０：１～１：１、８：１～４：１、または５：１～３：１でありうる。環状キャビティのうちのいくつかは、同じサイズおよび形状を有しうる。環状キャビティは、長方形または正方形の断面形状を有しうる。支持リング１８８は、隣接する環状キャビティ間にランド２２６をさらに含みうる。ランド２２６は、部材１３０の上面と接触する支持リングの部分である。
スーパーストレートチャックアセンブリ１１８の例示的実施形態は、部材１３０とは別個の構造要素として支持リング１８８を含むが、別の実施形態では、部材が部材のように形作られた部分と、支持リングのように形作られた部分とを含む単一の構造片であってもよい。換言すれば、このような実施形態では、別個の支持リングがなく、代わりに、支持リングに似た厚い部分と支持リングの可撓部に似た薄い部分とを有する単一の連続構造がある。このような実施形態では、別個の支持リングおよび部材がないので、環状キャビティのいずれも必要とせず、または真空経路を提供するポートおよびキャビティのいずれも必要としない。むしろ、この実施形態では、第２のキャビティ（すなわち、流体経路１５４と同等のもの）に通じる流体経路および場合によっては部材の可撓部（すなわち、真空経路１６６と同等のもの）に通じる真空経路のみが存在しうる。図６は、スーパーストレートチャックアセンブリ６１８のこのような別の実施形態の概略断面を示している。
図６に示すように、追加の例示的な実施形態では、スーパーストレートチャックアセンブリ６１８は、スーパーストレートチャックアセンブリ１１８と類似しているが、支持リングに結合された部材の代わりに、スーパーストレートチャックアセンブリ６１８は、第１の例示的なスーパーストレートチャックアセンブリ１１８の支持リングの構造と、第１の例示的なスーパーストレートチャックアセンブリ１１８の支持リング１８８に見られる構造のいくつかとの両方を有する単一の部材６３０を含む点が異なる。すなわち、部材６３０は同様に、リング形状を有することが好ましく、中央開口部６３２と、可撓部６３４と、スーパーストレート１０８を可撓部６３４に保持するように構成された第１のキャビティ６４８とを含みうる。スーパーストレートチャックアセンブリ６１８は同様に、中央開口６３２を覆う光透過部材６５０をさらに含んでもよく、ここで、光透過部材６５０は、第１の実施形態の光透過部材１５０と同じである。スーパーストレートチャックアセンブリ６１８は同様に、第２のキャビティ６５２と、第２のキャビティ６５２を加圧するための第２のキャビティ６５２と連通する流体経路（図示せず）とを含みうる。流路６５４は、第１の例示的な実施形態の流路１５４と同じでありうる。スーパーストレートチャックアセンブリ６１８はさらに、第１の実施形態におけるものと同じで第１のキャビティ６４８と連通する真空経路（図示せず）を含みうる。
支持リングの代わりに、部材６３０が、支持部分６８８をさらに含んでもよい。支持部分６８８は、支持部分が別個の結合部品ではなく部材６３０の一部であるために環状キャビティがないことを除いて、第１の例示的な実施形態の支持リング１８８と本質的に同じ構造を有しうる。第１の実施形態と同様に、支持部分６８８は開放中央領域を画定する円形本体を含み、支持部分６８８の内周は、光透過部材６５０を受け入れるための受け入れ面を提供する段差６９４を含む。
第１の例示的な実施形態と同様に、部材６３０は、非可撓部６３５及び可撓部６３４を含みうる。しかし、スーパーストレートチャックアセンブリ６１８では非可撓部６３５の長さは支持部６８８によって規定されるため、支持部６８８は部材６３０の一体化された部分である。同様の理由により、可撓部６３４は固定されている。すなわち、部材６３０のより厚い支持部分６８８は可撓性がなく、一方、より薄い可撓部６３４は可撓性である。したがって、スーパーストレートチャックアセンブリ６１８は、平坦化方法の一部として部材の可撓部および不可撓部の長さを変更する能力を除いて、第１の実施形態のチェックアセンブリ１１８と同様である。さらに、部材６３０は支持部分６８８を含むため、スーパーストレートチャックアセンブリ６１８では、第２のキャビティ６５２が特に、可撓部６３４によって画定される。部材６３０のデータは、同じ弾性率を含む、上述の部材１３０または支持リング１８８と同じ材料でありうる。部材６３０の可撓部６３４の厚さは、先の実施形態に関して上述した部材１３０の厚さと同じであってもよい。部材６３０の可撓部６３４の長さは、先の実施形態に関して上で詳述したように、可撓部１３４が最短である時点での可撓部１３４の長さと同じであってもよい。部材６３０の可撓部６３４の長さの比は、先の実施形態に関して上で詳述した部材１３０の長さ対厚さの比と同じであってもよい。
ここで、成形プロセスの一部としてのスーパーストレートチャックアセンブリ６１８の動作を、図７Ａ～図１２Ｃを参照して説明する。図７Ａは、成形プロセスの一例である平坦化方法７００のフローチャートを示す。図７Ｂは、分離工程Ｓ７１０のより詳細を含む、分離方法７０２のフローチャートを示す。また、成形プロセスは、スーパーストレートに代えてパターンを有するテンプレートを用いるインプリント法であってもよい。図８Ａ～８Ｒは、第２実施形態のスーパーストレートチャックアセンブリ６１８を用いた平坦化方法７００および分離方法７０２の断面模式図を示している。スーパーストレートチャックアセンブリ６１８は例示的な方法で示されるが、本方法は第１の実施形態のスーパーストレートチャックアセンブリ１１８を使用して実行されうる。
この方法は工程Ｓ７０２で開始され、そこでは成形可能材料１２４の液滴がディスペンスされた基板１０２がスーパーストレートチャックアセンブリ６１８の部材６３０と結合されたスーパーストレート１０８の下に位置する。したがって、工程Ｓ７０２を実行する前に、成形可能材料の液滴が、上述の方法で基板上にディスペンスされる。この状態が図８Ａに示される。図８Ａは、スーパーストレートチャックアセンブリ６１８によって保持されているスーパーストレート１０８の下方に配置された、ディスペンスされた成形可能材料１２４を有する基板１０２の概略断面を示している。
工程Ｓ７０２を実行する前に、スーパーストレートチャックアセンブリ６１８は、真空吸引を部材６３０の第１のキャビティ６４８に加え、第１のキャビティ６４８をスーパーストレート１０８の上側面に接触させ、それによってスーパーストレート１０８を部材６３０に結合させることによって調製される。部材６３０の可撓部６３４内に複数の真空キャビティ（例えば、２つ）がある場合、一実施形態では、真空キャビティの全て（例えば、１つのみ）未満が工程Ｓ７０２中に実施される真空を有する。例えば、一実施形態では中央開口部６３２に対して半径方向に最も外側の第１のキャビティのみが、真空を付与されてもよい。しかし、別の実施形態では全ての真空キャビティ（例えば、２）は工程Ｓ７０２の間に実施される真空を有する可能性がある。
図８Ａに示すように、基板１０２がスーパーストレート１０８の下に配置される時点では、一実施形態において、第２のキャビティ６５２はまだ正圧で加圧されていなくてもよい。別の実施形態では、スループットを改善するために、基板１０２がスーパーストレート１０８の下に配置される前に、第２のキャビティ６５２を正圧で前もって加圧されてもよい。さらに、図８Ａに示されるモーメントの前のキャリブレーション工程の間、流体経路（図示せず、第１の実施形態のスーパーストレートチャックアセンブリ１１８の流体経路１５４と同等）を使用して、第２のキャビティ６５２内に負圧を印加してもよい。図８Ａに示す状態において、第２のキャビティ内の圧力Ｐは大気圧と等しいことが好ましいが、また、正に加圧されても、負に加圧されてもよい。基板チャック１０４はまた、分離イニシエータ１１０を有しうる。分離イニシエータ１１０は、１つの例示的な実施形態ではプッシュピンでありうる。分離イニシエータ１１０は、スーパーストレートチャック１０４を通って延びる通路内に存在しうる。分離イニシエータ１１０は、後述する硬化層１４６からスーパーストレート１０８を分離する方法の一部として上方に移動するように構成される。
次いで、本方法は工程Ｓ７０４に進み、ここで、スーパーストレートチャックアセンブリ６１８の第２のキャビティ６５２は正圧で加圧される。図８Ｂは、第２のキャビティ６５２が加圧された後のスーパーストレートチャックアセンブリ６１８の概略断面を示している。第２のキャビティ６５２は、流体経路（図示せず、第１の実施形態のスーパーストレートチャックアセンブリ１１８の流体経路１５４と同等）を介して正の圧力Ｐを付与することによって加圧されうる。圧力Ｐの量は、図８Ｂに示すようにスーパーストレート１０８を所望の曲率で湾曲させるのに十分であるように選択することができる。圧力Ｐは、０．１～１０ｋＰａに設定されうる。同時に、真空吸引が第１のキャビティ６４８に適用される。したがって、工程Ｓ７０４の間、部材６３０は、第１のキャビティ６４８を介してスーパーストレート１０８に取り付けられたままである。図８Ｂにも示されるように、正圧Ｐ、およびスーパーストレート１０８の湾曲のため、部材６３０の可撓部６３４も同様に屈曲／湾曲しうる。第２のキャビティ６５２はスーパーストレートチャックアセンブリ６１８を基板１０２に向かって移動させる前に、またはスーパーストレートチャックアセンブリ６１８が基板１０２に向かって移動する際に、圧力Ｐまで正に加圧されてもよい。スーパーストレートチャックアセンブリ６１８が基板１０２に向かって移動する間に加圧が生じる場合には、スーパーストレート６０８が成形可能材料１２４に接触する前に、目標圧力に到達すべきである。
方法は工程Ｓ７０６に進み、ここで、スーパーストレート１０８を基板１０２上の成形可能材料１２４の液滴と接触させて、膜層１４４を形成する。図８Ｃは、湾曲したスーパーストレート１０８が成形可能材料１２４の液滴と接触する直前のスーパーストレートチャックアセンブリ６１８の概略断面を示している。図８Ｃに示されるように、正圧Ｐは依然として維持され、真空吸引は、この瞬間まで、依然として第１のキャビティ１４８に印加される。一実施形態では、第２のキャビティ６５２内の圧力Ｐがスーパーストレート１０８が成形可能材料１２４と一致して所望の曲率を維持することにつれて増大する。本出願人は、スーパーストレートの不適合領域が減少するにつれて、特定のスーパーストレート湾曲を維持するためにより多くの圧力を必要とすることを究明した。工程Ｓ７０６中にスーパーストレートの接触面積が増加すると、スーパーストレートの接触面積は接触領域下のスーパーストレートの形状に適合し始め、一方、スーパーストレートの接触領域の外側の部分は曲率を制御する必要のある不適合領域である。この曲率を維持することは、未充填欠陥につながる可能性のある気泡閉じ込めを最小限に抑えるために重要である。一実施形態では、スーパーストレートの適合部分（接触領域）をちょうど超える曲率が制御される。換言すれば、接触領域のすぐ外側の環状領域におけるスーパーストレートの曲率が制御される。一実施形態では、この環状領域における所望のスーパーストレート曲率プロファイルが成形可能材料が接触領域の下に広がる間に制御される。これは、工程Ｓ７０６の間、圧力Ｐが維持および／または増加されることを必要としうる。一実施形態では、スーパーストレート１０８が成形可能材料が広がるのを止めた後、「平坦」（基板１０２の形状に一致する）である。
図８Ｄは、スーパーストレートチャックアセンブリ６１８が基板１０２に向かって下方に移動し続けて膜１４４を形成する際の概略断面を示している。図８Ｄに示すように、スーパーストレートチャックアセンブリ６１８がスーパーストレート１０８を下方に移動し続けると、成形可能材料１２４の膜１４４が、スーパーストレート１０８の中心と基板１０２との間の領域に形成され始める。この動作と同時に、第２のキャビティ６５２内の正圧Ｐは、スーパーストレート１０８が成形可能材料１２４に対して押圧されるときに、スーパーストレート１０８が成形可能材料とほぼ一致するスーパーストレートの領域において所望の曲率を維持するように、維持または増加されうる。好ましくは、圧力Ｐは増加される。すなわち、図８Ｃと比較して図８Ｄに見られるように、スーパーストレート１０８は、成形可能材料に適合しようとするスーパーストレートの領域が所望の曲率を維持するように、図８Ｄの弧より小さい弧を有する。同時に、部材６３０の可撓部６３４も、今度はスーパーストレート１０８とともに平坦化し始めるにつれて、図８Ｃと比較して、図８Ｄにおいてより平坦な形状を有する。
図８Ｅは、スーパーストレート１０８が基板１０２に向かってさらに押された地点におけるスーパーストレートチャックアセンブリ６１８の概略断面を示している。図８Ｅに見られるように、スーパーストレート１０８が下方に押され続けると、成形可能材料１２４の膜１４４は、基板１０２の表面に沿って縁部に向かってさらに広がる。正圧Ｐは、成形可能材料とほぼ一致する基板の領域において所望の曲率を維持するように、さらに増加または維持される。好ましくは、圧力Ｐはさらに増加される。従って、スーパーストレート１０８が基板１０２に向かって下方に押され続けるにつれて、スーパーストレート１０８は、成形可能材料に適合するような基板の領域において所望の曲率を維持するように曲げ続ける。すなわち、図８Ｅのスーパーストレート１０８は、成形可能材料に適合しようとするスーパーストレートの面積が所望の曲率を維持するように、図８Ｄよりも弧が小さい。同時に、可撓部６３４もまた、図８Ｃおよび８Ｄに対して平坦化し続ける。すなわち、可撓部６３４は、図８Ｄよりも図８Ｅにおいて平坦である。真空吸引は、依然として、図８Ｄおよび８Ｅに示される位置全体にわたって、第１のキャビティ６４８に印加される。
図８Ｆは、膜１４４が完全に形成されるように、スーパーストレート１０８が成形可能材料１２４に完全に押し付けられた点におけるスーパーストレートチャックアセンブリ６１８の概略断面を示している。図８Ｆに示されるように、スーパーストレート１０８は、再び平坦になるまで押圧されている。すなわち、スーパーストレート１０８は、もはや弧を有していないか、または実質的に弧がない。同様に、部材６３０の可撓部６３４は、平坦であるか、または実質的に屈曲がない。この時点での第２のキャビティ６５２内の正圧は、完全に除去されるか、または大気に開放される。真空吸引は、図８Ｅに示される瞬間が硬化の前であり、かつ以下に記載される分離プロセスの前であるように、第１のキャビティ６４８に依然として適用される。
次に、本方法は工程Ｓ７０８に進み、スーパーストレート１０８と基板１０２との間に位置する形成された膜１４４が硬化される。図８Ｇは、第１の実施形態による、工程Ｓ７０８の硬化工程中のスーパーストレートチャックアセンブリ６１８の概略断面を示している。第１の例示的な実施形態では、硬化工程が硬化システムを使用して上述の方法で実行されてもよい。放射線源１２６は例えば、光透過部材及びスーパーストレート１０８を通って方向付けられるＵＶ放射線を放射することができ、その各々は、ＵＶ放射線を通過させる。一実施形態では、部材６３０は、硬化プロセスを妨害しないように、ＵＶ放射に対して透明であってもよい。別の実施形態では、部材６３０は、ＵＶ放射に対して透明である必要はない。部材６３０が紫外線に対して不透明である場合、部材６３０は多層構造体（基板１０２、未硬化成形可能材料１２４、およびスーパーストレート１０８）に対して移動される必要があり、一方、多層組合せの未硬化成形可能材料１２４は、工程Ｓ７０８の間に硬化される。この第１の実施の形態では、ＵＶ放射線が光透過部材を通過する場合、光透過部材１５０は３１０～７００ｎｍ(例えば、ＵＶ光と可視光）の波長を有する光の８０％以上を透過するデータ、例えば、サファイア、融合シリカから構成されることができる。ＵＶ放射への露光後、成形可能材料の膜１４４が硬化され、それによって、硬化された硬化層１４６が形成される。硬化プロセス中、第２のキャビティ６５２内の圧力Ｐは大気圧であり続けてもよく、第１のキャビティ６４８には依然として真空吸引が適用されてもよい。
図８Ｈ及び図８Ｉは、第２の実施形態による、工程Ｓ７０８の硬化工程中のスーパーストレートチャックアセンブリ６１８の概略断面を示している。第２の例示的な実施形態では、図８Ｈに示されるように、スーパーストレート１０８は、最初に部材６３０から解放される。したがって、この時点で、第１のキャビティ６４８に印加された真空は終了している。スーパーストレート１０８が部材６３０から解放された後、スーパーストレート１０８／膜１４４／基板１０２／基板チャック１０４の組合せを、ステージを介して別の位置に移動させることができる。図８Ｉに示されるように、スーパーストレート１０８／膜１４４／基板１０２／基板チャック１０４の組合せが、一旦、他の位置に存在すると、硬化プロセスを実行することができる。第１の実施形態と同様に、硬化は、スーパーストレート１０８を介して膜１４４をＵＶ光に露光することによって行うことができる。しかし、スーパーストレート１０８／膜１４４／基板１０２／基板チャック１０４の組合せは別の位置にあり、もはやスーパーストレートチャックアセンブリ１１８に結合されないため、ＵＶ光は光透過部材６５０を通過する必要も、部材６３０を通過する必要もない。この第２の実施の形態では、ＵＶ放射線が光透過部材を通らない場合、光通過部材６５０は４００～７００ｎｍ(すなわち、可視光でありＵＶ光ではない）の波長８０％以上の光を送信部材から構成されてもよく、例えば、ガラス、ホウケイ酸塩、などであって、ＵＶ光を送信部材から構成する必要はない。硬化が完了した後、スーパーストレート１０８／硬化膜１４６／基板１０２／基板チャック１０４の組合せをスーパーストレートチャックアセンブリ６１８の下に戻すことができる。
次に、本方法は工程Ｓ７１０に進み、スーパーストレート１０８が硬化層１４６から分離される。スーパーストレート１０８を硬化層１４６から分離する方法７０２の詳細は、図７Ｂのフローチャートに示されている。図８Ｊ～８Ｒは、図７Ｂのフローチャートを示す分離方法７０２の工程に対応するスーパーストレートチャックアセンブリ１１８の概略断面を示している。図９は、図７Ｂのフローチャートに示される分離方法の工程に対応するスーパーストレート１０８／硬化層１４６／基板１０２／基板チャック１０４の組合せの上面概略図を示す。図１０Ａは、図７Ｂの硬化層１４６からスーパーストレート１０８を７０２分離する方法の実行中におけるプレートチャックアセンブリ６１８のＺ寸法位置を表すタイミングチャートである。図１０Ｂは、図８Ｊ～図８Ｒ及び図９の例示的な実施形態に従った、スーパーストレートを図７Ｂの硬化層から分離する方法の実行中におけるプレートチャックアセンブリの傾斜を表すタイミングチャートである。
スーパーストレート１０８を硬化層１４６から分離する方法を開始する前に、スーパーストレート１０８／硬化層１４６／基板１０２／基板チャック１０４の組合せは、スーパーストレートチャックアセンブリ６１８の下に配置されうる（すなわち、結合されない）。あるいは、スーパーストレート１０８／硬化層１４６／基板１０２／基板チャック１０４の組合せはすでにスーパーストレートチャックアセンブリ６１８と連結されていてもよい。第１の過程が図８Ｊに示されており、これは図８Ｈおよび８Ｉに示される硬化実施形態、すなわち、硬化が別の位置でなされる硬化実施形態に対応する。硬化が完了した後、スーパーストレート１０８／硬化層１４６／基板１０２／基板チャック１０４の組合せは、スーパーストレートチャックアセンブリ６１８の下に位置される。図８Ｇに示される硬化実施形態の場合、スーパーストレート１０８はスーパーストレートチャックアセンブリ６１８から分離されず、従って、スーパーストレート１０８／硬化層１４６／基板１０２／基板チャック１０４の組合せは依然としてスーパーストレートチャックアセンブリ６１８と連結されている。いずれの場合も、この同じ時間の瞬間は、図９の状態９０２によって概略的に表される。図９に示すように、分離プロセスが位置９０２でまだ始まっていないので、スーパーストレート１０８と硬化層１４６との間の分離の兆候はない。すなわち、図９の位置９０２では、分離されていない部分９０３のみが存在し、分離された部分は存在しない。さらに、図８Ａ～８Ｊに示すように、分離方法はまだ開始されていないので、分離イニシエータ１１０は後退位置にある。すなわち、図８Ａ～図８Ｊに示される工程全体を通して、分離イニシエータ１１０は、スーパーストレート１０８と接触するようにまだ作動されていない。
硬化層１４６からスーパーストレート１０８を分離する方法は工程Ｓ７１２で始まり、初期分離点８０２において硬化層１４６とスーパーストレート１０８との間で分離前線（separation front）が引き起こされる。図８Ｋは、初期分離点８０２において分離前線を引き起こすために工程Ｓ７１２が実行された瞬間のスーパーストレート１０８／硬化層１４６／基板１０２／基板チャック１０４の組合せ上のスーパーストレートチャックアセンブリ６１８の概略断面を示している。この時点で、Ｚ次元におけるスーパーストレートに対するスーパーストレートチャックアセンブリ６１８の位置は、図８ＫにおいてＺposによって示される。図８Ｋに示すように、Ｚ位置Ｚposは、基板チャック１０４の上面とスーパーストレートチャックアセンブリ６１８の部材６５０の中点との間の距離として定義される。
図８Ｋに示すように、分離前線の開始は、分離イニシエータ１１０を後退位置から伸長位置に作動させることによって行われうる。図８Ｋに示す伸長位置では、分離イニシエータ１１０の先端がスーパーストレート１０８の下側縁部でスーパーストレート１０８に接触し、硬化層１４６からスーパーストレート１０８の縁部を押し出す。すなわち、分離イニシエータ１１０が上向きに移動し、スーパーストレート１０８の下側縁部に接触する力は、スーパーストレート１０８の縁部を硬化層１４６の縁部から分離するのに十分である。図９の位置９０４は、初期分離点８０２の概略上面図を示している。図９に示すように、位置９０４では、この分離前線の開始によって、小さな分離領域９０５と大きな非分離領域９０６を有する。分離領域９０５と非分離領域９０６との比は、１：２００～１：５０でありうる。
次に、本方法は工程Ｓ７１４に進み、ここで、スーパーストレート１０８が可撓部６３４によって保持されている間に、プレートチャックアセンブリ６１８および／または基板チャック１０４が、初期分離点８０２から離れるように傾斜される。これを達成するために、スーパーストレート１０８／硬化層１４６／基板１０２／基板チャック１０４の組合せは、スーパーストレートチャックアセンブリ６１８と連結される。硬化が異なる位置で起こる図示の実施形態では、本方法が図８Ｌに示す結合工程を含む。すなわち、図示の実施形態では、初期分離点において分離前線が引き起こされた後、スーパーストレート１０８／硬化層１４６／基板１０２／基板チャック１０４の組合せをスーパーストレートチャックアセンブリ６１８に結合する工程がある。図８Ｌに示される瞬間に、スーパーストレートチャックアセンブリ６１８は可撓部６３４がスーパーストレート１０８と接触するために、図８Ｋに示される動きに対してＺ方向に下げられている。したがって、図８ＬのＺposは、図８ＫのＺposよりも小さい。
図９に示す位置９０７は、図８Ｌに示すのと同じ状態である。このように、位置９０７では、結合のみが行われているので、分離量に変化はない。図９に示すように、位置９０７では、位置９０４と同じ分離領域９０５および同じ非分離領域９０６が依然として存在する。したがって、分離領域９０５と非分離領域９０６との比率は、位置９０４から変化していない。
スーパーストレート１０８／膜層１４４／基板１０２／基板チャック１０４の組合せがスーパーストレートチャックアセンブリ６１８と結合したままで硬化が生じる場合、スーパーストレート１０８／硬化層１４６／基板１０２／基板チャック１０４の組合せは、初期分離点８０２において分離前線が引き起こされる時点でスーパーストレートチャックアセンブリ６１８と既に結合されているため、結合工程は存在しない。いずれの場合も、この方法は最終的には図８Ｌに示す位置に到達するであろう。従って、スーパーストレート１０８／膜層１４４／基板１０２／基板チャック１０４の組合せがスーパーストレートチャックアセンブリ６１８と結合したままの状態で硬化が生じる場合、分離イニシエータ１１０を作動させる工程は、スーパーストレート１０８／膜層１４４／基板１０２／基板チャック１０４の組合せがスーパーストレートチャックアセンブリ６１８と結合されている間に生じる。
図８Ｍは、工程Ｓ７１４の一部として、初期分離点８０２から離れる傾斜の開始を示している。図示の実施形態では、スーパーストレートチャックアセンブリ６１８が傾斜している。しかし、別の実施形態では、基板チャック１０４を傾斜させることができる。さらに別の実施形態では、両方を傾斜させることができる。両方を傾けると、２つは反対方向に傾く。図８Ｍに示すように、傾斜θtは、スーパーストレートチャックアセンブリ６１８をＸ軸（θＸ）の方向に反時計回りに回転させることによって加えることができる。回転がＸ軸（θＸ）の周りにあるとき、傾斜はθtxとも呼ばれる。Ｘ軸（θＸ）を中心に反時計方向に回転させることによって、初期分離点８０２に位置するスーパーストレート１０８の部分が上方に持ち上げられる。分離点がスーパーストレート１０８の反対側（すなわち、図示の実施形態とはＹ軸の反対側）にあるときにも、同じ原理を適用することができる。このとき、チルトθtは、Ｘ軸（θＸ）を中心として時計回りになる。図８Ｍに示されるように、傾斜中、スーパーストレート１０８とスーパーストレートチャックアセンブリ６１８との結合は、キャビティ６４８に印加される真空度を維持することによって維持される。図８Ｍの図示された実施形態ではスーパーストレートチャックアセンブリ６１８のＺ寸法の動きはなく、したがって、図８ＭのＺposは図８ＬのＺposと同じである。
図９の位置９０８は、図８Ｍに示される状態に対応する分離の概略上面図を示している。図９に示されるように、傾斜を実行することによって、硬化層１４６からのスーパーストレート１０８の分離前線は、基板の周囲に沿って伝播し始め、したがって、分離領域９０９および非分離領域９１０を提供する。分離領域９０９と非分離領域９１０との比は、１：１５０～１：１０でありうる。
傾斜θtの大きさは、断面図の水平Ｙ軸及び水平面に対して０．０１ミリラジアン～１０ミリラジアンとすることができる。
次に、分離方法は工程Ｓ７１６に進み、傾斜θtを維持または増加させながら、スーパーストレートチャックアセンブリ６１８および／または基板チャック１０４に対して、他方から離れる方向に力Ｆを加える。力Ｆを適用すると、Ｚposが大きくなる。図８Ｎは、Ｚposを増大させるために、力ＦがＺ軸に沿って上向きにスーパーストレートチャックアセンブリ６１８に加えられている瞬間の例示的な実施形態を示している。傾斜θtの大きさは、図８Ｍと比較して図８Ｎにおいて同じである。すなわち、図示された実施形態では、基板チャック１０４が静止している間、基板チャック１０４から離れるようにプレートチャックアセンブリ６１８に力Ｆが加えられてＺposが増大し、傾斜θtが前の工程から維持される。しかし、別の実施形態では、同じＺpos上昇を達成するために、プレートチャックアセンブリ６１８が静止している間に、力Ｆを基材チャック１０４にＺ方向に下方に加えることができる。さらに別の実施形態では、スーパーストレートチャックアセンブリ６１８および基板チャック１０４の両方に力を加えることができる。そのケースでは、一方の力が基材チャック１０４に下向きＺ方向に加えられ、他方の反対の力がスーパーストレートチャックアセンブリ６１８に上向きＺ方向に加えられ、それによって同じＺpos増加が達成されるように、力は互いに反対である。また、いずれの実施形態においても、傾斜θtを維持する代わりに大きくすることができる。傾斜θtを増加させると、傾斜θtは前の段階の傾斜θtに対して０．０１～１０ミリラジアン増加することができる。
図９の位置９１１は、図８Ｎに示されるモーメントに対応する分離の概略上面図を示す。図９に示されるように、Ｚposを増大させるための上向きの力Ｆの結果として、分離前線は基板１０２の円周に沿ってさらに伝播し続け、したがって分離領域９１２および非分離領域９１３を提供する。位置９１１における分離領域９１２は、位置９１１における非分離領域９１３よりも小さい。分離領域９１２と非分離領域９１３との比は、１：５０～１：４でありうる。
次に、分離方法７０２は工程Ｓ７１８に進み、ここで、プレートチャックアセンブリおよび／または基板チャックに対して、他方から離れる方向に力Ｆが加えられ続け、それによって、プレートが硬化層に接触しなくなるまで、Ｚposを増加させる。すなわち、１つの例示的な実施形態では、単に力Ｆを加え続けるだけで、スーパーストレート１０８を硬化層１４６から完全に分離するのに十分であり得る。図８Ｏは、プレートチャックアセンブリ６１８に力ＦがＺ軸に沿って上方に加えられ続けてＺposが増大し続ける瞬間の例示的な実施形態を示す。図８Ｏでは、傾斜βtは前の工程から一定に保たれている。図８Ｏに示すように、傾斜θtを維持しながら、力Ｆを継続して加えると、スーパーストレート１０８と硬化層１４６との間の分離は、初期分離点８０２に対して基板１０２の円周に沿った半径方向の対向点に到達し始める。この時点で、初期分離点８０２の反対側の点において分離前線が生じる（すなわち、分離前線は反対側の端部のエッジに非常に近い）が、初期分離点８０２での分離前線の伝播は基板１０２の中心に向かってはるかに増加している。例えば、初期分離点８０２の縁部Ｒ１からの分離の半径方向距離と、半径方向に対向する点Ｒ２からの分離の半径方向距離との比は、１０：１～２：１でありうる。
図９の位置９１４は、図８Ｏに示される状態に対応する分離の概略上面図を示している。図９に示すように、継続的に上方に力ＦがＺposを増加させ、傾斜βtを維持することにより、分離前線は基板１０２の円周に沿ってさらに伝搬され続け、分離領域９１５および非分離領域９１６ができる。位置９１４における分離領域９１５は基板１０２の円周の周りを完全に伝播しているが、分離前線は初期分離点８０２に対して基板１０２の中心に向かってはるかに遠い。したがって、位置９１４において分離領域９１５は非分離領域９１６よりも小さい。分離領域９１５と非分離領域９１６との比は、１：２０～１：２でありうる。上述のように、力Ｆはまた、スーパーストレートチャックアセンブリ６１８上の上方に代えて、基板チャック１０４上に下方に連続的に加えることができ、または、同じ結果を達成するために、両方の対向する力を同時に連続的に加えることができる。
１つの例示的な実施形態では、力Ｆの継続的な印加は、硬化層１４６全体からスーパーストレート１０８全体が完全に分離するまで、分離前線を伝播し続けるのに十分であり、この場合、この方法は図８Ｒおよび図９の位置９２３に示される瞬間にスキップする。しかし、図示された例示的な実施形態では、分離をさらに改善する追加の中間工程が示されている。
第１の追加の中間工程を図８Ｐに示す。第１の追加の工程では、力Ｆを加え続けながら、プレートチャックアセンブリ６１８および／または基板チャック１０４が初期分離点８０２に向かって傾斜する。図示の実施形態では、スーパーストレートチャックアセンブリ６１８は傾斜している。しかし、別の実施形態では、基板チャック１０４を傾斜させることができる。さらに別の実施形態では、両方を傾斜させることができる。両方が傾いている場合、２つは反対方向に傾いている可能性がある。
図８Ｐに示されるように、傾斜θtは、スーパーストレートチャックアセンブリ６１８をＸ軸（θＸ）の周りで図８Ｍ～８Ｏの傾斜の方向とは逆の方向に回転させることによって変更されうる。したがって、図８Ｐの傾斜θtの方向は、図示された例示的な実施形態では時計回りである。Ｘ軸（θＸ）を中心に時計回り方向に回転させることによって、初期分離点８０２に対向して位置するスーパーストレート１０８のかなりの部分が上方に持ち上げられる。すなわち、反対方向の傾斜を適用することによって、分離前線は、初期分離点８０２の反対側から始まって、基板１０２の中心に向かって伝播される。図９の位置９１７は、図８Ｐに示される状態に対応する分離の概略上面図を示している。図９に示すように、逆傾斜θtを行うことにより、硬化層１４６からのスーパーストレート１０８の剥離が基板１０２の中心に向かって伝播し、剥離領域９１８と非剥離領域９１９とが得られる。位置９１７の分離領域９１８は、位置９１４の分離領域９１５よりも大きくなるであろう。分離領域９１８と非分離領域９１９との比は、１：３～４：１でありうる。
逆方向傾斜θtの大きさは、断面図に示す水平Ｙ軸及び水平面に対して０．０１～１０ミリラジアンでありうる。
第２の追加の中間工程を図８Ｑに示す。第２の追加の工程では、Ｚposをさらに増大させるために上向きに力Ｆを加え続けている間、プレートチャックアセンブリ６１８および／またはサブストレートチャック１０４もはや傾けられない。図示の実施形態では、スーパーストレートチャックアセンブリ６１８がもはや傾斜していない。しかし、別の実施形態では基板チャック１０４が先に傾いていた場合、基板チャック１０４は第２の追加工程でもはや傾いていない。以前に両方が傾斜していたさらに別の実施形態では、基板チャックアセンブリ６１８および基板チャック１０４の両方が第２の追加工程で傾斜しなくなる。
図８Ｑに示されるように、傾斜が除去された後、スーパーストレートチャックアセンブリ６１８は図８Ｌに示される瞬間のように、スーパーストレートチャック１０４に対して平行方向に戻っている、すなわち、θtは０である。傾斜を除去し、力Ｆを加え続けることによって、分離前線は、基板１０２の全周に対して基板１０２の中心に向かって伝播し続ける。図９の位置９２０は、図８Ｑに示される状態に対応する分離の概略上面図を示している。図９に示されるように、傾斜θtを除去し、力Ｆを加え続けることによって、硬化層１４６からのスーパーストレート１０８の分離前線は基板１０２の中心に向かって大きく伝播し、したがって、分離領域９２１および小さな非分離領域９２２を提供する。位置９２０における分離領域９２１は、位置９２０における非分離領域９２２よりも何倍も大きい。分離領域９２１と非分離領域９２２との比は、５０：１～５００：１でありうる。
傾斜がなく、力Ｆが加えられ続ける第２の追加工程を続けると、最終的には図８Ｒに示す瞬間に到達する。図８Ｒは、上層１０８が硬化層１４６から完全に解放された直後に、工程Ｓ７１０／分離方法７０２の分離が完了した瞬間を示している。分離が完了した後に図８Ｒに示されるように、スーパーストレートチャックアセンブリ６１８はスーパーストレート１０８を保持し、基板１０２は硬化層１４６を保持する。図９の位置９２３は、図８Ｒに示される状態に対応する分離の概略上面図を示している。図９に示すように、スーパーストレート１０８が硬化層１４６から完全に分離された後、分離領域９２４のみが存在し、非分離領域は存在しない。
次いで、平坦化プロセス７００は、図８Ａに示される状態に戻ることによって、別の基板について再び開始され得る。平坦化プロセス７００は、数万のオーダーで何度も繰り返されうる。スーパーストレートチャックアセンブリ６１８からスーパーストレート１０８を取り外すことが望ましい場合（例えば、所定数の平坦化プロセスが完了した後、またはスーパーストレートを交換すべきであることを他のいくつかの指標が示唆する場合）、第１のキャビティ１４８に印加された真空度を解放することができる。
スーパーストレートチャックアセンブリ６１８を図８Ｊ～図８Ｒおよび図９で持ち上げて傾けるプロセスを含む、上述の分離方法７０２が、図１０Ａおよび図１０Ｂのタイミングチャートに示されている。図１０Ａ、図１０Ｂのタイミングチャートの横軸はｔ0が分離処理の開始、ｔ1～ｔ5は処理の異なる段階であり、ｔfは処理が終了した瞬間である。ｔ0からｔ5のそれぞれが、対応する時点で図８Ｊ～８Ｒおよび図９に表示される。具体的には、図に示すように、ｔ0は図８Ｊ、位置９０２に対応し、ｔ1は図８Ｋ、位置９０４に対応し、ｔ2は図８Ｌ、位置９０７に対応し、ｔ3は図８Ｍ、位置９０８、ｔ4は図８Ｏ、位置９１４に対応し、ｔ5は図８Ｒ、位置９２３に対応する。処理ｔfの終端はｔ5後、すなわち、完全な分離後に起こる。
図１０Ａは、分離工程中のＺ方向におけるスーパーストレートチャックアセンブリ６１８の相対位置（Ｚpos）のタイムチャートを示している。ここで、曲線１００２は、図８Ｊ～図８Ｒの例示的な実施形態に従うスーパーストレートチャックアセンブリ６１８のＺposを表す。破線１００４は、代替実施形態の相対位置（Ｚpos）を表す。図１０Ａに示すように、時間ｔ0からｔ1までのＺ位置（Ｚpos）は一定であり、時間ｔ1からｔ2までのＺposは減少し、時間ｔ2からｔ3までのＺpos は一定であり、時間ｔ3からｔ4までのＺposは増加し、ｔ5からｔfまでのＺposは一定である。線１００４は同様のＺposカーブを有する別の実施形態を示すが、線１００４によって表される実施形態では、Ｚposは、ｔ0からｔ1で減少し、ｔ1からｔ2で一定に保たれ、ｔ2からｔ3でわずかに増加し、最後にｔ5の後に終端ｔfに向けて増加し続けることができる。Ｚposのｔ0からｔ1での減少は、スーパーストレートチャックアセンブリ６１８を、ｔ1で分離イニシエータ１１０を作動させる前にスーパーストレート１０８と結合するように下降させることを表している。ｔ5後の終端ｔfに向けてのＺposの増加は、スーパーストレートチャックアセンブリ６１８が分離がｔ5で完了した後に持ち上げ続けることができることを示している。
図１０Ｂは、分離処理中のＸ軸（θＸ）を中心とする相対傾斜θtのタイミングチャートを示している。ここで、線１００６は、図８Ｊ～８Ｒの例示的な実施形態に従うスーパーストレートチャックアセンブリ６１８の傾斜θtを表す。破線１００８、点線１０１０、および一点鎖線１０１２は、それぞれ、代替実施形態の傾斜θtを表す。図１０Ｂに見られるように、ｔ直線１００６に抑制される実施形態では、ｔ0からｔ2までの時間は傾斜θtは一定であり、ｔ2からｔ3までの時間は傾斜θtは増加し、ｔ3からｔ4までの時間は傾斜θtは一定であり、ｔ4からｔ5までの時間は傾斜θtは減少し、その後、負の値になって０に戻り、ｔ5から終端ｔfまで傾斜θtは一定である。ｔ4とｔ5との間の負への低下は、上述したような反時計回りの傾斜から時計回りの傾斜への切り替えを表しており、０傾斜は平行を表している。
線１００８は、同様の傾斜θt曲線を有する別の実施形態を示しているが、線１００８によってによって示される実施形態では、傾斜θtはｔ3からｔ4で増加し、次に、ｔ4からｔ5で、線１００６によって表される実施形態と同様のパターンに従ういうる。傾斜θtを単に維持するのではなく、ｔ3からｔ4で傾斜θtを増加させることで、状況によっては分離を支援する場合がある。線１０１０および１０１２によって表される実施形態は、ｔ4からｔ5で傾斜θtの変化が決して０を下回らないことを除いて、線１００６によって表される実施形態と同様である。したがって、これらの実施形態では、時計回りの傾斜はない。さらに、線１０１０は、線１０１２よりも傾きθtの変化が速いことを示している。
図１１は、硬化層からスーパーストレートを分離する方法の別の例示的な実施形態の上面概略図を示している。図１１に示されるプロセスは、第２の回転軸（θｙ）が分離の一部として実施されることを除いて、図９のプロセスと同様である。すなわち、図１１の実施形態では、チルト処理中に、第１の実施形態と同様に、Ｘ軸（θＸ）の周りにチルトθtxが行われ、Ｘ軸のみではなく、Ｙ軸（θＹ）の周りにチルトθtyが行われる。図１２Ａ～１２Ｃは、図１０Ａ及び図１０Ｂと同様のタイミングチャートを示している。図１２Ａは、図１１の実施形態による分離工程中のスーパーストレートチャックアセンブリ６１８の同じＺ位置（Ｚpos）を表す線１２０２を示す。図１２Ｂは、Ｘ軸（θＸ）の周りで実行される傾斜θtxを表す線１２０４を示し、図１２Ｃは、Ｙ軸（θＹ）の周りで実行される傾斜θtyを表す線１２０６を示す。それぞれの図は、図１０Ａから図１０Ｂと同様に、ｔ0からｔfまでの範囲の同じ横方向のタイミングポイントを持っている。図１１は、図１２Ａ～図１２Ｃのタイミングチャートに示す時刻に対応するタイミング表記を含む。図１１に示すように、位置１１０２はｔ0に対応し、位置１１０４はｔ1に対応し、位置１１０７は位置ｔ2に対応し、位置１１０８はｔ3に対応し、位置１１２５はｔ4に対応し、位置１１２３はｔ5に対応する。
図１１は、図９の実施形態と同様の位置を示している。位置１１０２、１１０４、１１０７、１１０８は、図９の対応する位置と同じである。すなわち、位置１１０２では、分離プロセスはまだ開始されていない。位置１１０４で、分離イニシエータ１１０は、分離を開始するために作動されている。位置１１０７において、スーパーストレートチャックアセンブリ６１８は、スーパーストレートと連結されている。位置１１０８において、Ｘ軸の周りの傾斜θtxは、図９の実施形態と同じ方法で実施されている。しかしながら、位置１１０８の後では、図１２Ｂの傾斜θtxタイミングチャートおよび図１２Ｃの傾斜θtyタイミングチャートによって最も良く示されるように、分離方法は異なっている。
図１２Ｂに示すように、図１１の位置１１０７から位置１１０８に対応する時間ｔ2からｔ3までは、図９の実施形態と同様、傾斜θtyはない状態で傾斜θtxは直線的に増大する。図１１の１１０８、１１１１、１１１４、１１１７、１１２５の位置に対応する時間ｔ3からｔ4までは、傾斜θtxと傾斜θtyが変化する。図１２Ａおよび図１２Ｂに示すように、傾斜θtxは、最大値に達した時点から放物線的に（または別の滑らかな曲線で）減少し始め、傾きθtyは０から放物線的に（または別の滑らかな曲線で）増加し始める。傾斜θtxは負の値に達するまで減少し（例えば、時計回りの傾斜に切り替わる）、次いで、正の値に戻るまで増加し始める（例えば、反時計回りの傾斜に切り替わる）。最後に、ｔ4に到達する前に、傾斜θtxは０に到達する（すなわち、傾きがない）まで、再度減少する。同時に、傾斜θtyは、増加期間の後、最終的に負の値に達するまで（例えば、反時計回りから時計回りへの傾斜、またはその逆への切り替え）減少し始める。その後、傾斜θtyは、時間ｔ4に達する直前に０（すなわち、傾斜なし）に達するまで増加し始める。したがって、時間ｔ4では、傾斜θtxと傾斜θtyの両方が０（すなわち、チルトなし）である。時間ｔ4からｔ5、最終的に終端fまで、傾きはなくなり、図１２Ａに示すようにＺposのみが変化する。時間ｔ4からｔ5に持ち上げる期間は、図１１の位置１１２２を含む。したがって、図１１の位置１１２３に対応する時間ｔ5において、分離が完了する。
図９と同様に、図１１に示す位置は、分離方法に従うことによって、分離の伝播を示す。したがって、図９と同様に、位置の各々は、プロセスの様々な瞬間にどれだけの分離があるかを示す。位置１１０２には、非分離領域１１０３のみが存在する。位置１１０４には、分離部分１１０５および非分離領域１１０６がある。位置１１０７には、分離領域１１０５と非分離領域１１０６がある。位置１１０８には、分離領域１１０９と非分離領域１１１０がある。位置１１１１には、分離領域１１１２と非分離領域１１１３がある。位置１１１４には、分離領域１１１５と非分離領域１１１６がある。位置１１１７には、分離領域１１１８と非分離領域１１１９がある。位置１１２５には、分離領域１１２６と非分離領域１１２７がある。位置１１２０には、分離領域１１２１と非分離領域１１２２がある。位置１１２３には、分離領域１１２４のみがあり、非分離領域はない。図１１の位置１１０４、１１０７、および１１０８における非分離領域の分離領域に対する面積の比は、図９のそれぞれの位置９０４、９０７、および９０８と同じである。位置１１１１の分離領域１１１２と非分離領域１１１３との比は、１：４０～１：４でありうる。位置１１１４の非分離領域１１１６に対する分離領域１１１５の比は、１：１０～３：４でありうる。位置１１１７の非分離領域１１１９に対する分離領域１１１８の比は、１：４～４：１でありうる。位置１１２５の非分離領域１１２７に対する分離領域１１２６の比は、１：３～５：１でありうる。位置１１２１の非分離領域１１２２に対する分離領域１１２１の比は、５０：１～５００：１でありうる。
平坦化／インプリントプロセスの一部として上述の分離方法７０２を実施することによって、硬化層を実質的に損傷することなく、硬化層からプレートを除去することができる。
上述の説明を考慮すれば、当業者には、種々の実施形態のさらなる修正および代替の実施形態が明らかであろう。したがって、この説明は、例示としてのみ解釈されるべきである。本明細書で示され、説明された形態は、実施形態の例示として解釈されるべきであることを理解されたい。要素および材料は、本明細書に図示され説明されたものと置き換えることができ、部品および方法は逆にすることができ、特定の特徴は独立して利用することができ、すべて、この説明の恩恵を受けた後に当業者には明らかになろう。

Claims (20)

  1. 表面を成形する方法であって、
    基板チャックによって保持された基板の上に成形可能材料をディスペンスする工程と、
    プレートチャックアセンブリによって保持されたプレートを前記成形可能材料と接触させ、それによって前記プレートと前記基板との間に前記成形可能材料の膜を形成する工程と、ここで、前記プレートチャックアセンブリは、
    中央開口部を有する可撓部と、
    前記可撓部によって形成されたキャビティであって、前記プレートが前記キャビティ内の圧力を低減することによって前記可撓部によって保持される、キャビティと、を含み、
    前記成形可能材料の前記膜を硬化させて、前記プレートと前記基板との間に硬化層を形成する工程と、
    初期分離点において前記硬化層と前記プレートとの間に分離前線を引き起こす工程と、
    前記プレートが前記可撓部によって保持されている間に、前記プレートチャックアセンブリおよび前記基板チャックの少なくとも一方を前記初期分離点から離れる方向に傾斜させ、それによって前記分離前線を前記硬化層の周囲に沿って円周方向に伝播させる工程と、
    前記分離前線が前記硬化層の全周に沿って伝播するまで、前記プレートチャックアセンブリおよび前記基板チャックの少なくとも一方の傾斜を維持または増加させながら、前記プレートチャックアセンブリおよび前記基板チャックの少なくとも一方に対して、他方から離れる方向に力を加える工程と、
    前記プレートが前記硬化層に接触しなくなるまで、前記プレートチャックアセンブリおよび前記基板チャックの少なくとも一方に対して、他方から離れる方向に力を加え続ける工程と、
    を有することを特徴とする方法。
  2. 前記力を加えた後、前記プレートチャックアセンブリおよび前記基板チャックの少なくとも一方を前記初期分離点に向かって傾斜させる工程を更に有する、ことを特徴とする請求項１に記載の方法。
  3. 前記力を加える間に、前記プレートチャックアセンブリおよび前記基板チャックの少なくとも一方の傾斜の量を増加させる工程を更に有する、ことを特徴とする請求項１に記載の方法。
  4. 前記プレートチャックアセンブリおよび前記基板チャックの前記少なくとも１つを傾斜させることは、前記プレートチャックアセンブリを傾斜させることを含む、ことを特徴とする請求項１に記載の方法。
  5. 前記プレートチャックアセンブリおよび前記基板チャックの前記少なくとも１つを傾斜させることは、前記基板チャックを傾斜させることを含む、ことを特徴とする請求項１に記載の方法。
  6. 前記プレートチャックアセンブリおよび前記基板チャックの少なくとも１つに前記力を加えることは、前記力を前記プレートチャックアセンブリに加えることを含む、ことを特徴とする請求項１に記載の方法。
  7. 前記プレートチャックアセンブリに加えられる前記力は、前記基板チャックから離れる方向の力である、ことを特徴とする請求項６に記載の方法。
  8. 前記プレートチャックアセンブリに加えられる前記力によって、前記プレートチャックアセンブリが前記基板チャックから離れる方向に移動する、ことを特徴とする請求項６に記載の方法。
  9. 前記硬化の前に、前記プレートチャックアセンブリから前記プレートを解放する工程を更に有する、ことを特徴とする請求項１に記載の方法。
  10. 前記硬化の後、前記プレートチャックアセンブリで前記プレートを保持する工程を更に有する、ことを特徴とする請求項９に記載の方法。
  11. 前記分離前線を引き起こす工程は、前記硬化の後、かつ、前記プレートチャックアセンブリで前記プレートを保持する前に実行される、ことを特徴とする請求項１０に記載の方法。
  12. 前記分離前線を引き起こす工程は、前記硬化の後、かつ、前記プレートチャックアセンブリで前記プレートを保持した後に実行される、ことを特徴とする請求項１０に記載の方法。
  13. 前記プレートチャックアセンブリおよび前記基板チャックの前記少なくとも一方の傾斜は、水平面に対して０．０１～１０ミリラジアンの傾斜を含む、ことを特徴とする請求項１１に記載の方法。
  14. 前記分離前線を引き起こす工程は、プッシュピンを前記プレートに接触させることを含む、ことを特徴とする請求項１に記載の方法。
  15. 前記プッシュピンは、前記基板チャックを通過する、ことを特徴とする請求項１４に記載の方法。
  16. 前記プレートチャックアセンブリおよび前記基板チャックの少なくとも一方を、前記離れる傾斜の方向とは垂直な方向に追加的に傾斜させる工程を更に有する、ことを特徴とする請求項１に記載の方法。
  17. 前記追加的な傾斜の量を増加させながら前記離れる傾斜の量を減少させる工程を更に有する、ことを特徴とする請求項１６に記載の方法。
  18. 前記プレートは、平坦な表面を有するスーパーストレートまたはパターニングされた表面を有するテンプレートである、ことを特徴とする請求項１に記載の方法。
  19. 成形システムであって、
    プレートを保持するプレートチャックアセンブリと、ここで、前記プレートチャックアセンブリは、
    中央開口部を有する可撓部と、
    前記可撓部によって形成されるキャビティであって、前記プレートが前記キャビティ内の圧力を低減することによって前記可撓部によって保持される、キャビティと、を含み、
    基板を保持する基板チャックと、
    前記基板の上に成形可能材料をディスペンスする流体ディスペンサと、
    前記プレートの下の前記成形可能材料を硬化させて、前記基板の上に硬化層を形成する硬化システムと、
    初期分離点において前記硬化層と前記プレートとの間に分離前線を引き起こすように構成された分離イニシエータと、
    位置決めシステムと、を有し、
    前記位置決めシステムは、
    前記プレートが前記可撓部によって保持されている間に、前記プレートチャックアセンブリおよび前記基板チャックの少なくとも一方を前記初期分離点から離れる方向に傾斜させ、それによって、分離前線を前記硬化層の周囲に沿って円周方向に伝播させ、
    前記分離前線が前記硬化層の全周に沿って伝播するまで、前記プレートチャックアセンブリおよび前記基板チャックの少なくとも一方の傾斜を維持または増加させながら、前記プレートチャックアセンブリおよび前記基板チャックの少なくとも一方に対して、他方から離れる方向に力を加え、
    前記プレートが前記硬化層に接触しなくなるまで、前記プレートチャックアセンブリおよび前記基板チャックの少なくとも一方に対して、他方から離れる方向に力を加え続ける、
    ことを特徴とする成形システム。
  20. 物品製造方法であって、
    基板チャックによって保持された基板の上に成形可能材料をディスペンスする工程と、
    プレートチャックアセンブリによって保持されたプレートを前記成形可能材料と接触させ、それによって前記プレートと前記基板との間に前記成形可能材料の膜を形成する工程と、ここで、前記プレートチャックアセンブリは、
    中央開口部を有する可撓部と、
    前記可撓部によって形成されたキャビティであって、前記プレートが前記キャビティ内の圧力を低減することによって前記可撓部によって保持される、キャビティと、を含み、
    前記成形可能材料の膜を硬化させて、前記プレートと前記基板との間に硬化層を形成する工程と、
    初期分離点において前記硬化層と前記プレートとの間の分離前線を引き起こす工程と、
    前記プレートが前記可撓部によって保持されている間に、前記プレートチャックアセンブリおよび前記基板チャックの少なくとも一方を前記初期分離点から離れる方向に傾斜させ、それによって、前記分離前線を前記硬化層の周囲に沿って円周方向に伝播させる工程と、
    前記分離前線が前記硬化層の全周に沿って伝播するまで、前記プレートチャックアセンブリおよび前記基板チャックの少なくとも一方の傾斜を維持または増加させながら、前記プレートチャックアセンブリおよび前記基板チャックの少なくとも一方に対して、他方から離れる方向に力を加える工程と、
    前記プレートが前記硬化層に接触しなくなるまで、前記プレートチャックアセンブリおよび前記基板チャックの少なくとも一方に対して、他方から離れる方向に力を加え続ける工程と、
    前記硬化した成形可能材料を加工して物品を製造する工程と、
    を有することを物品製造方法。
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