JP6951483B2 - 質量速度変動フィーチャを有するテンプレート、テンプレートを使用するナノインプリントリソグラフィ装置、およびテンプレートを使用する方法 - Google Patents
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Description
に従う、第2領域の外縁の中央部から第2領域の外縁の角部まで変化する幅wslowを有する。ここで、yは、第2領域の外縁の中央部から外縁に沿う距離である。vmeasuredは、テストテンプレートの前記領域に質量速度変動フィーチャがない場合における、テンプレートと、基板の上方で高さhmeasuredに維持されたテストテンプレートの非エッチング部分との間の成形可能材料の流体表面の測定速度である。Tdは、成形可能材料の流体表面が前記領域の外縁の中央部に到達するのに要する時間と、テストテンプレートの領域に質量速度変動フィーチャがない場合に流体表面が前記領域の外縁の角部に到達するのに要する時間との間の測定された差である。td(y)は、流体表面が前記領域の外縁の中央部に到達するのにかかる時間に対する距離yの位置に到達するのにかかる追加的な時間の推定値である。hetchedは、質量速度変動フィーチャと基板との間のギャップの高さである。
に従う、第2領域の外縁の中央部から第2領域の外縁の角部まで変化する幅wslow,iを有する。ここで、yは、第2領域の外縁の中央部から外縁に沿う距離である。vmeasuredは、テストテンプレートの前記領域に質量速度変動フィーチャがない場合における、テンプレートと、基板の上方で高さhmeasuredに維持されたテストテンプレートの非エッチング部分との間の成形可能材料の流体表面の測定速度である。Tdは、成形可能材料の流体表面が前記領域の外縁の中央部に到達するのに要する時間と、テストテンプレートの前記領域に質量速度変動フィーチャがない場合に流体表面が前記領域の外縁の角部に到達するのに要する時間との間の測定された差である。td(y)は、流体表面が前記領域の外縁の中央部に到達するのにかかる時間に対する距離yの位置に到達するのにかかる追加的な時間の推定値である。hetched,iは、質量速度変動フィーチャの部分領域iと基板との間のギャップの高さである。
[0039]図1は、一実施形態が実施されうるナノインプリントリソグラフィシステム100の図である。ナノインプリントリソグラフィシステム100は、基板102上にレリーフ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。
[0056]図2は、一実施形態で使用されうるテンプレート108の図である。パターン面112は、メサ110(図2の破線ボックスによって示されている)の上にある。メサ110は、テンプレート表面の凹面244によって取り囲まれている。メサ側壁246は、凹面244とメサ110のパターン面112とを接続する。メサ側壁246は、メサ110を取り囲む。メサが丸いか、または丸い角部を有する実施形態では、メサ側壁246が角部のない連続壁である単一のメサ側壁を指す。
[0057]図3は、1つまたは複数のインプリント領域(パターン領域またはショット領域とも呼ばれる)上の成形可能材料124にパターンを形成するために使用されうるナノインプリントリソグラフィシステム100によるインプリントプロセス300のフローチャートである。インプリントプロセス300は、ナノインプリントリソグラフィシステム100によって複数の基板102に対して繰り返し実行されうる。プロセッサ140は、インプリントプロセス300を制御するために使用されうる。代替の実施形態では、基板102を平坦化するためにインプリントプロセス300が使用される。その場合、パターン面112は、フィーチャを有しておらず、また、基板102と同じサイズまたは大きい。
[0067]テンプレートチャック118はテンプレート108を保持するように構成され、基板チャック104は基板102を保持するように構成される。テンプレートチャック118は、インプリントヘッド120上に取り付けられる。インプリントヘッド120は、基板102に対する複数の軸に沿ったテンプレート108の動きを制御するように構成されうる。例えば、インプリントヘッド120は、少なくともz軸を制御することができる1軸、3軸、または6軸のインプリントヘッド120とすることができる。インプリントヘッド120は、テンプレート108が成形可能材料124に接触力Fを加えるようにテンプレート108を移動させるように構成されうる。
[0090]代替の実施形態では、質量速度変動フィーチャ664(a,b)を有するテンプレート108が、成形可能材料124の修正された液滴パターンとの組み合わせで使用される。流体液滴パターンは、最小液滴間隔Ds,xおよびDs,yを有する液滴の規則的なグリッド上にある、図8Aに示されるような液滴パターンを用いて、基板102のインプリント領域上に配置されうる。流体液滴パターンは、図8B、図8Cに破線領域として例示されているように、インプリント領域の端に、押し出しが形成されないようにするのに役立つ液滴排除領域868(DEE)が存在するように構成されうる。流体液滴パターン内の液滴の密度は、基板102およびテンプレート108内の凹部を充填するように構成される。流体ディスペンサ122、位置決めシステム、およびスループットによって液滴が配置されうる場所は制限されるが、その結果、液滴の配置は、それ自体では全ての押し出しを妨げることはできない。一実施形態では、図8B、図8Cに示すように、液滴排除ゾーン868は、側部の中央部550から遠い第1の点でより狭く、側部の中央部550に近い第2の点でより広い。質量速度変動フィーチャ664(a,b)と組み合わせた可変液滴排除ゾーンの使用によって、より狭いMVVFを使用することが可能になる。図8Cに示すように、液滴排除ゾーン868内に位置する液滴は、基板102のインプリント領域上に配置されない。より狭いMVVFは、液滴パターンの液滴間隔Dsを考慮に入れるように構成されうる。一実施形態では、最小液滴間隔Dsは、5、10、20、35、50、または100μmである。質量速度変動フィーチャ664(a,b)の幅は、式(7)に示されるように、液滴間隔の離散化を考慮に入れた修正された幅wslow,mを有するように修正されてもよい。
[0093]代替の実施形態では、図10Aに示すように、テンプレート108は、複数の深さでエッチングされたサブ領域1064aおよび1064bを有する質量速度変動フィーチャを有する。図10Bは、基板102の上方に配置されたテンプレート108の一部の、図10Aに示すJ-J線に沿う断面図である。図10Cは、K-K線に沿う断面図であり、テンプレート108の基板102の上方に位置する部分のうち、質量速度変動フィーチャの第1サブ領域1064bを示す部分は、深さhetched,1までエッチングされている。図10Dは、基板102の上方に位置するテンプレート108の部分の、図10Aに示されるL-L線に沿う断面図であり、深さhetched,2までエッチングされた質量速度変動フィーチャの第2サブ領域1064aを示す。図10Eは、基板102の上方に配置されたテンプレート108の部分の、図10Aに示されたM-M線に沿う断面図であり、深さhetched,2までエッチングされた質量速度変動フィーチャの第2サブ領域1064aを示す。一実施形態では、質量速度変動フィーチャのサブ領域の高さは互いに異なる。一実施形態では、質量速度変動フィーチャの各サブ領域の幅wslow,iが上記の式(6)と同様の方法で式(8)を使用して計算することができる。一実施形態では、質量速度変動フィーチャの各々がN個のサブ領域に分割される。ここで、Nは2と100との間の整数である。
[0094]代替の実施形態では、テンプレート108が図11A〜図11Bに示すように、連続的に変化する深さにエッチングされた質量速度変動フィーチャ1164aを含む。図11Bは、基板102の上方に配置されたテンプレート108の一部の、図11Aに示すN-N線に沿う断面図である。一実施形態では、質量速度変動フィーチャ1164aがエッチングされる深さは図11A〜図11Bに示され、以下の式(9)によって説明されるように、メサ縁部に平行な方向に変化する。これにより、周辺領域を通る流体表面448の通過のより正確な制御が可能になる。
[0096]一実施形態では、テンプレート108が周辺領域662および/または周辺領域662付近のフィーチャ領域660にアライメントフィーチャを含む。本出願人は、アライメントフィーチャは充填が遅いことを見出した。この遅い充填の効果は、充填時間td(y)の変化として現れる。これは、質量速度変動フィーチャの幅wslowの対応する***にも現れる。
Claims (14)
- 基板上の成形可能材料をインプリントするためのテンプレートであって、
パターンフィーチャを有する第1領域と、
前記第1領域を取り囲む第2領域と、を有し、
前記第2領域は、前記テンプレートが前記基板上の前記成形可能材料と接触している間に前記第2領域を通る前記成形可能材料の充填速度を変化させる少なくとも1つの質量速度変動フィーチャを有し、
前記変化する充填速度は、前記第2領域の外縁の中央部における第1充填速度から前記第2領域の前記外縁の角部における第2充填速度まで変化し、
前記第2充填速度は前記第1充填速度よりも大きく、
前記質量速度変動フィーチャは、第1エッチング深さと、前記第2領域の前記外縁の前記中央部から前記第2領域の前記外縁の前記角部まで比例的に変化する幅とを有する、ことを特徴とするテンプレート。 - 前記幅は、前記第2領域の前記外縁の前記角部に対して、前記第2領域の前記外縁の前記中央部でより広いことを特徴とする請求項1に記載のテンプレート。
- 前記第1領域は矩形であり、前記第2領域は少なくとも4つの質量速度変動フィーチャを有することを特徴とする請求項1に記載のテンプレート。
- 基板上の成形可能材料をインプリントするためのテンプレートであって、
パターンフィーチャを有する第1領域と、
前記第1領域を取り囲む第2領域と、を有し、
前記第2領域は、前記テンプレートが前記基板上の前記成形可能材料と接触している間に前記第2領域を通る前記成形可能材料の充填速度を変化させる少なくとも1つの質量速度変動フィーチャを有し、
前記変化する充填速度は、前記第2領域の外縁の中央部における第1充填速度から前記第2領域の前記外縁の角部における第2充填速度まで変化し、
前記第2充填速度は前記第1充填速度よりも大きく、
前記第2領域は複数の外縁を有し、前記複数の外縁の各々に複数の質量速度変動フィーチャが関連付けられている、ことを特徴とするテンプレート。 - 前記複数の質量速度変動フィーチャの各々は、前記複数の質量速度変動フィーチャの各々の長さ方向に沿って変化する幅を有することを特徴とする請求項4に記載のテンプレート。
- 基板上の成形可能材料をインプリントするためのテンプレートであって、
パターンフィーチャを有する第1領域と、
前記第1領域を取り囲む第2領域と、を有し、
前記第2領域は、前記テンプレートが前記基板上の前記成形可能材料と接触している間に前記第2領域を通る前記成形可能材料の充填速度を変化させる少なくとも1つの質量速度変動フィーチャを有し、
前記変化する充填速度は、前記第2領域の外縁の中央部における第1充填速度から前記第2領域の前記外縁の角部における第2充填速度まで変化し、
前記第2充填速度は前記第1充填速度よりも大きく、
前記質量速度変動フィーチャは、該質量速度変動フィーチャの全体にわたって変化する深さを有する、ことを特徴とするテンプレート。 - 基板上の成形可能材料をインプリントするためのテンプレートであって、
パターンフィーチャを有する第1領域と、
前記第1領域を取り囲む第2領域と、を有し、
前記第2領域は、前記テンプレートが前記基板上の前記成形可能材料と接触している間に前記第2領域を通る前記成形可能材料の充填速度を変化させる少なくとも1つの質量速度変動フィーチャを有し、
前記変化する充填速度は、前記第2領域の外縁の中央部における第1充填速度から前記第2領域の前記外縁の角部における第2充填速度まで変化し、
前記第2充填速度は前記第1充填速度よりも大きく、
少なくとも1つのアライメントフィーチャを更に含み、前記質量速度変動フィーチャは、前記第1充填速度と前記第2充填速度との間にある、前記少なくとも1つのアライメントフィーチャの領域における第3充填速度を有する、ことを特徴とするテンプレート。 - テンプレートを保持するテンプレートチャックと、
基板を保持する基板チャックと、
成形可能材料の複数の液滴を液滴パターンに従い前記基板の上にディスペンスするディスペンサと、
前記テンプレートのパターン面を前記基板のインプリント領域における前記成形可能材料と接触させる位置決めシステムと、を有し、
前記テンプレートは、
パターンフィーチャを有する第1領域と、
前記第1領域を取り囲む第2領域と、を有し、
前記第2領域は、前記テンプレートが前記基板上の前記成形可能材料と接触している間に前記第2領域を通る前記成形可能材料の充填速度を変化させる少なくとも1つの質量速度変動フィーチャを有し、
前記変化する充填速度は、前記第2領域の外縁の中央部における第1充填速度から前記第2領域の前記外縁の角部における第2充填速度まで変化し、
前記第2充填速度は前記第1充填速度よりも大きく、
前記テンプレートの非エッチング部分は、前記基板から距離h unetched に維持され、
前記第2領域の前記外縁の前記中央部から前記外縁に沿う距離をy、
テストテンプレートの前記領域に質量速度変動フィーチャがない場合における、前記テンプレートと、前記基板の上方で高さhmeasuredに維持された前記テストテンプレートの非エッチング部分との間の成形可能材料の流体表面の測定速度をvmeasured、
成形可能材料の流体表面が前記領域の前記外縁の前記中央部に到達するのに要する時間と、前記テストテンプレートの前記領域に質量速度変動フィーチャがない場合に前記流体表面が前記領域の前記外縁の前記角部に到達するのに要する時間との間の測定された差をTd、
前記流体表面が前記領域の前記外縁の前記中央部に到達するのにかかる前記時間に対する距離yの位置に到達するのにかかる追加的な時間の推定値をtd(y)、
前記質量速度変動フィーチャと前記基板との間のギャップの高さをhetched、とするとき、
前記質量速度変動フィーチャは、
に従う、前記第2領域の前記外縁の前記中央部から前記第2領域の前記外縁の前記角部まで変化する幅wslowを有する、
ことを特徴とするインプリント装置。 - td(y)は、前記領域の前記外縁の中央部でゼロと交差する線形関数であることを特徴とする請求項8に記載のインプリント装置。
- td(y)は、前記テンプレートにおける1つ以上のアライメントフィーチャに関連する前記追加的な時間の1つ以上の増加を除いて、前記領域の前記外縁の中央部でゼロと交差する線形関数であることを特徴とする請求項8に記載のインプリント装置。
- テンプレートを保持するテンプレートチャックと、
基板を保持する基板チャックと、
成形可能材料の複数の液滴を液滴パターンに従い前記基板の上にディスペンスするディスペンサと、
前記テンプレートのパターン面を前記基板のインプリント領域における前記成形可能材料と接触させる位置決めシステムと、を有し、
前記テンプレートは、
パターンフィーチャを有する第1領域と、
前記第1領域を取り囲む第2領域と、を有し、
前記第2領域は、前記テンプレートが前記基板上の前記成形可能材料と接触している間に前記第2領域を通る前記成形可能材料の充填速度を変化させる少なくとも1つの質量速度変動フィーチャを有し、
前記変化する充填速度は、前記第2領域の外縁の中央部における第1充填速度から前記第2領域の前記外縁の角部における第2充填速度まで変化し、
前記第2充填速度は前記第1充填速度よりも大きく、
前記テンプレートの非エッチング部分は、前記基板から距離h unetched に維持され、
前記質量速度変動フィーチャは、2より大きいN個の部分領域に分割され、
前記第2領域の前記外縁の前記中央部から前記外縁に沿う距離をy、
テストテンプレートの前記領域に質量速度変動フィーチャがない場合における、前記テンプレートと、前記基板の上方で高さhmeasuredに維持された前記テストテンプレートの非エッチング部分との間の成形可能材料の流体表面の測定速度をvmeasured、
成形可能材料の流体表面が前記領域の前記外縁の前記中央部に到達するのに要する時間と、前記テストテンプレートの前記領域に質量速度変動フィーチャがない場合に前記流体表面が前記領域の前記外縁の前記角部に到達するのに要する時間との間の測定された差をTd、
前記流体表面が前記領域の前記外縁の前記中央部に到達するのにかかる前記時間に対する距離yの位置に到達するのにかかる追加的な時間の推定値をtd(y)、
前記質量速度変動フィーチャの部分領域iと前記基板との間のギャップの高さをhetched,i、とするとき、
各部分領域iは、
に従う、前記第2領域の前記外縁の前記中央部から前記第2領域の前記外縁の前記角部まで変化する幅wslow,iを有する、
ことを特徴とするインプリント装置。 - テンプレートを保持するテンプレートチャックと、
基板を保持する基板チャックと、
成形可能材料の複数の液滴を液滴パターンに従い前記基板の上にディスペンスするディスペンサと、
前記テンプレートのパターン面を前記基板のインプリント領域における前記成形可能材料と接触させる位置決めシステムと、を有し、
前記テンプレートは、
パターンフィーチャを有する第1領域と、
前記第1領域を取り囲む第2領域と、を有し、
前記第2領域は、前記テンプレートが前記基板上の前記成形可能材料と接触している間に前記第2領域を通る前記成形可能材料の充填速度を変化させる少なくとも1つの質量速度変動フィーチャを有し、
前記変化する充填速度は、前記第2領域の外縁の中央部における第1充填速度から前記第2領域の前記外縁の角部における第2充填速度まで変化し、
前記第2充填速度は前記第1充填速度よりも大きく、
前記領域は、複数の質量速度変動フィーチャを有し、前記複数の質量速度変動フィーチャ、前記第2領域の前記外縁の前記中央部から前記第2領域の前記外縁の前記角部まで変化する幅wslow,mを有し、前記幅wslow,mは、前記基板上の前記液滴パターンに応じて変化する、ことを特徴とするインプリント装置。 - 物品を製造する方法であって、
テンプレートチャックにテンプレートを保持させる工程と、
基板チャックに基板を保持させる工程と、
成形可能材料の複数の液滴を液滴パターンに従い前記基板の上にディスペンスする工程と、
前記テンプレートのパターン面を前記基板のインプリント領域における前記成形可能材料と接触させて、前記成形可能材料にパターンを形成する工程と、
前記パターンが形成された前記基板を処理する工程と、を有し、
前記テンプレートは、
パターンフィーチャを有する第1領域と、
前記第1領域を取り囲む第2領域と、を有し、
前記第2領域は、前記テンプレートが前記基板上の前記成形可能材料と接触している間に前記第2領域を通る前記成形可能材料の充填速度を変化させる少なくとも1つの質量速度変動フィーチャを有し、
前記変化する充填速度は、前記第2領域の外縁の中央部における第1充填速度から前記第2領域の前記外縁の角部における第2充填速度まで変化し、
前記第2充填速度は前記第1充填速度よりも大きく、
前記質量速度変動フィーチャは、第1エッチング深さと、前記第2領域の前記外縁の前記中央部から前記第2領域の前記外縁の前記角部まで比例的に変化する幅とを有する、
ことを特徴とする方法。 - 前記テンプレートの非エッチング部分は、前記基板から距離hunetchedに維持されることを特徴とする請求項13に記載の方法。
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