(57)【要約】【課題】基板上の構造を複製するための複製装置および方法を提供する。【解決手段】相互に関連して移動可能な２つのアセンブリを備えたナノ構造またはマイクロ構造コンポーネントを製造するための複製装置（１０）であって、第１のアセンブリ（１２）は基板（１６）を受け入れるためのチャック（１８）と、第２のアセンブリ（１４）はインプリント構造（２２）特にスタンプのためのホルダ（２０）と、を備え、アセンブリは互いに相対的にインプリント位置とローディング位置との間で移動可能であり、シーリングリップ（３４、３８）は２つのアセンブリの一方に配置され、シーリングリップは２つのアセンブリの他方に面し、インプリント位置で２つのアセンブリの他方に接触し、チャックまたはホルダを半径方向に囲んでおり、２つのアセンブリ間の密封された過圧チャンバ（３６）はインプリント位置にあるシーリングリップによって制限される。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
相互に関連して移動可能な２つのアセンブリ（１２、１４）を備えたナノ構造および／またはマイクロ構造コンポーネントを製造するための複製装置（１０）であって、第１のアセンブリ（１２）は、基板（１６）を受け入れるためのチャック（１８）と、第２のアセンブリ（１４）は、インプリント構造（２２）、特に、スタンプのためのホルダ（２０）と、を備え、
前記アセンブリ（１２、１４）は、互いに相対的にインプリント位置とローディング位置との間で移動可能であり、
少なくとも１つのシーリングリップ（３４、３８）は、前記２つのアセンブリ（１２、１４）の一方に配置され、前記シーリングリップ（３４、３８）は、前記２つのアセンブリの他方に面し、インプリント位置で前記２つのアセンブリ（１２、１４）の他方に接触し、前記チャック（１８）および／または前記ホルダ（２０）を半径方向に囲んでおり、前記２つのアセンブリ（１２、１４）間の密封された過圧チャンバ（３６）は、インプリント位置にある前記シーリングリップ（３４、３８）によって制限される、複製装置（１０）。
【請求項２】
前記シーリングリップ（３４、３８）は、膨張可能であることを特徴とする、請求項１に記載の複製装置（１０）。
【請求項３】
前記シーリングリップ（３４、３８）は、対応するアセンブリの上面図で見られるように環状または門形状であることを特徴とする、請求項１または２に記載の複製装置（１０）。
【請求項４】
互いに別個に膨張可能である２つのシーリングリップ（３４、３８）が設けられており、前記シーリングリップ（３４、３８）の一方は、半径方向に取り囲み、特に、他方を完全に取り囲んでいることを特徴とする、請求項２または３に記載の複製装置（１０）。
【請求項５】
第１のチャンバ（４４）は、内側シーリングリップ（３４）によって形成され、第２のチャンバ（４６）は、外側シーリングリップ（３８）によって形成され、前記第１のチャンバ（４４）は、真空チャンバであり、前記第２のチャンバ（４６）は、過圧チャンバであることを特徴とする、請求項４に記載の複製装置（１０）。
【請求項６】
前記インプリント構造（２２）は、シリコンベースのポリマ、特に、ポリジメチルシロキサンによって形成されることを特徴とする、請求項１ないし５のうちいずれか１項に記載の複製装置（１０）。
【請求項７】
前記第１のアセンブリ（１２）は、固定部分（３０）および可動部分（２８）を備えるウェッジエラー補償ヘッド（１７）を形成することを特徴とする、請求項１ないし６のうちいずれか１項に記載の複製装置（１０）。
【請求項８】
前記複製装置（１０）は、前記シーリングリップ（３４、３８）および／または前記過圧チャンバ内の過圧を生成させるための圧力源（４０）を備えることを特徴とする、請求項１ないし７のうちいずれか１項に記載の複製装置（１０）。
【請求項９】
前記複製装置（１０）は、基板上に形成されたマイクロ構造および／またはナノ構造を硬化させるための露光装置を備えることを特徴とする、請求項１ないし８のうちいずれか１項に記載の複製装置（１０）。
【請求項１０】
特に、請求項１ないし９のうちいずれか１項に記載の複製装置（１０）を使用して、基板（１６）上の構造を複製する方法であって、
−前記複製装置（１０）の第１のアセンブリ（１２）、特に、チャック（１８）に基板（１６）を配置し、前記複製装置（１０）の第２のアセンブリ（１４）、特に、ホルダ（２０）にインプリント構造（２２）を配置するステップと、
−前記アセンブリ（１２、１４）をローディング位置からインプリント位置に互いに相対的に移動させるステップであって、インプリント面（２２）に面する前記基板（１６）の表面または前記基板（１６）のコーティングは、インプリント位置全体にわたってインプリント構造（２２）と接触する、ステップと、
−前記基板（１６）を前記インプリント構造（２２）に接触させた後、特に、両方のアセンブリ（１２、１４）の第１のアセンブリ（１２）と第２のアセンブリ（１４）を、分離力を加えることにより、互いに離れる方向に能動的に移動させるステップと、を含む方法。
【請求項１１】
前記基板（１６）を半径方向に囲む前記複製装置（１０）の膨張可能なシーリングリップ（３４、３８）は、前記第１のアセンブリ（１２）がインプリント位置にあるとき、密封された圧力チャンバ（３６）が形成されるように膨張することを特徴とする、請求項１０に記載の方法。
【請求項１２】
前記第１のアセンブリ（１２）および前記第２のアセンブリ（１４）は、前記シーリングリップ（３４、３８）を膨張させるときに、前記シーリングリップ（３４、３８）が分離力を生成するように押し離されることを特徴とする、請求項１１に記載の方法。
【請求項１３】
前記基板（１６）は、最初に前記複製装置（１０）上にコーティングされていない状態に置かれ、前記インプリント構造（２２）に対して前記基板（１６）を平行化するために、前記第１のアセンブリ（１２）と共にインプリント位置に移動されることを特徴とする、請求項１０ないし１２のうちいずれか１項に記載の方法。
【請求項１４】
前記基板（１６）および／または前記インプリント構造（２２）は、インプリント材料でコーティングされ、次いで、コーティングされた状態で、前記第１のアセンブリ（１２）と共にインプリント位置に移動して、前記インプリント構造（２２）によってコーティングを構造化することを特徴とする、請求項１０ないし１３のうちいずれか１項に記載の方法。
【請求項１５】
前記インプリント材料は、インプリント位置で光、特に、紫外光に露光されることを特徴とする、請求項１４に記載の方法。
【請求項１６】
前記シーリングリップ（３４、３８）に接続された過圧源によって分離力が生成されるように、能動的な動きを実現するために、過圧源によって密封された圧力チャンバ（３６）のインプリント位置に過圧が生成されることを特徴とする、請求項１０ないし１５のうちいずれか１項に記載の方法。
【請求項１７】
過圧は、前記基板（１６）がコーティングされていないか、またはコーティングされている場合に、前記インプリント構造（２２）と前記基板（１６）を分離させるのに十分なほど大きいことを特徴とする、請求項１６に記載の方法。
【請求項１８】
前記基板（１６）は、特に、前記シーリングリップ（３４、３８）および／または前記過圧チャンバ（３６）の膨張と少なくとも部分的な収縮が繰り返されても、コーティングされていない状態で、ローディング位置からインプリント位置に繰り返し移動されることを特徴とする、請求項１０ないし１７のうちいずれか１項に記載の方法。
【請求項１９】
コーティングされていない基板（１６）がローディング位置からインプリント位置に繰り返し移動される場合、前記基板（１６）は、異なる強度の接触力、特に、繰り返される位置合わせのたびに減少する接触力で、前記インプリント構造（２２）上で毎回位置合わせされることを特徴とする、請求項１８に記載の方法。
【請求項２０】
前記複製装置のウェッジエラー補償ヘッド（１７）の可動部分（２８）は、能動的な動きの前に所定の位置にロックされていることを特徴とする、請求項１０ないし１９のうちいずれか１項に記載の方法。
【請求項２１】
前記基板（１６）と前記インプリント構造（２２）との間のギャップを一定に保つために、過圧チャンバ（３６）内の圧力は、インプリント位置で調整されることを特徴とする、請求項１１ないし２０のうちいずれか１項に記載の方法。
【請求項２２】
前記複製装置の第１のシーリングリップ（３４、３８）は、最初に膨張し、後で前記シーリングリップが収縮し、前記第１のシーリングリップ（３４、３８）とは異なる別のシーリングリップ（３４、３８）は、膨張することを特徴とする、請求項１１ないし２１のうちいずれか１項に記載の方法。
【請求項２３】
第１のチャンバ（４４）は、第１のシーリングリップ（３４）を使用して形成され、第２のチャンバ（４６）は、第２のシーリングリップ（３８）を使用して形成され、前記第１のチャンバ（４４）で真空が生成され、前記第２のチャンバ（４６）で過圧が生成されることを特徴とする、請求項１１ないし２２のうちいずれか１項に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ナノ構造および／またはマイクロ構造コンポーネントを製造するための複製装置、ならびに基板上に構造を複製するための方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
ナノ構造および／またはマイクロ構造コンポーネントを製造するための複製装置は、よく知られている。例えば、インプリント構造により、インプリント材料でコーティングされた基板上に構造が複製される。
【０００３】
基板をインプリント材料でコーティングする前に、基板をインプリント構造に対して平行化するために、基板をインプリント構造に対して移動させる。これは、基板の幅が不均一になる可能性があるために必要であり、特に、幅は、ある周辺部分から別の周辺部分へと減少する可能性がある。インプリント構造自体も、公差の結果として傾く可能性がある。このような平行化は、ウェッジエラー補償とも呼ばれる。
【０００４】
複製装置は、この目的のために、固定部分と可動部分を備えたウェッジエラー補償ヘッドを有し、基板は、可動部分に取り付けられている。可動に取り付けられた部分は、平行化後、定義された角度で固定部分に対して所定の位置にロックできる。続いて、基板がコーティングされ、インプリント構造に対してもう一度移動される。以前の平行化の結果として、インプリント構造をインプリント材料に正確に垂直に浸すことができるため、構造化は、特に、均一に行われる。
【０００５】
しかしながら、基板をインプリント構造に平行化すると、基板とインプリント構造との間に接着力が発生し、ウェッジエラー補償ヘッドが下降して基板がインプリントから分離する間、基板が一時的にインプリント構造に張り付いたままになることがある。構造は、ウェッジエラー補償ヘッドの動きに遅れをとるため、以前に達成されたウェッジエラー補償が失われる。その結果、構造化の精度が損なわれる。
【発明の概要】
【０００６】
したがって、本発明の目的は、ナノ構造および／またはマイクロ構造コンポーネントを製造する際の製造精度を改善することができる改善された複製装置を提供することである。さらに、本発明の目的は、基板上の構造を複製するための最適化された方法を決定することである。
【０００７】
この目的は、本発明に従って、互いに対して移動可能な２つのアセンブリを有するナノ構造および／またはマイクロ構造コンポーネントを製造するための複製装置によって解決され、第１のアセンブリは、基板を受け入れるためのチャックを備え、第２のアセンブリは、インプリント構造、特に、スタンプのためのホルダを備える。アセンブリは、インプリント位置とローディング位置の間で互いに相対的に移動可能であり、少なくとも１つのシーリングリップは、２つのアセンブリの一方に配置され、前記シーリングリップは、２つのアセンブリの他方に面し、インプリント位置で２つのアセンブリの他方に接触し、チャックおよび／またはホルダを半径方向に囲んでおり、２つのアセンブリ間の密封された過圧チャンバは、インプリント位置にあるシーリングリップによって制限される。
【０００８】
第１および第２のアセンブリは、中心軸に沿って互いに向かって、および互いに離れて移動することができる。例えば、両方のアセンブリは可動式に取り付けられている。しかしながら、２つのアセンブリの一方、特に、第１のアセンブリは、好ましくは、移動可能に取り付けられ、２つのアセンブリの他方、特に、第２のアセンブリは、静止して取り付けられる。したがって、２つのアセンブリのうちの１つのための駆動部を提供することのみが必要であり、したがって、複製装置の設計を単純化する。
【０００９】
密封の結果として、特定の圧力、特に、過圧が過圧チャンバに適用される。この圧力は、基板をインプリント構造から分離するために使用される。これは、過圧を加えることにより、基板とインプリント構造を互いに積極的に分離させることによって達成できる。したがって、以前に達成された平行化、特に、ウェッジエラー補償を維持することができ、後続の製造プロセスを特に高い精度で行うことができる。
【００１０】
例えば、特に少なくとも２つのナノ構造化および／またはマイクロ構造化コンポーネントの生産のために、設定されたウェッジエラー補償をより長い生産期間にわたって維持することができる。これは「グローバルウェッジエラー補償」と呼ばれる。この点で、全てのコンポーネントを同じ品質で製造できるように、ウェッジエラー補償が正確であることが重要である。
【００１１】
代わりに、ウェッジエラー補償を各基板に対してリセットできる。
【００１２】
シーリングリップは、過圧チャンバを確実にシールするために、チャックおよび／またはホルダを完全に放射状に囲む。
【００１３】
シーリングリップは、好ましくは膨張可能である。したがって、シーリングリップの体積は、変化させることができ、特に、増加させることができる。これにより、過圧室の密封を特に確実に行うことができる。アセンブリがインプリント位置にあるときにシーリングリップの体積が増加すると、アセンブリは、シーリングリップによって強制的に離れる。したがって、過圧に加えて、シーリングリップは、２つのアセンブリを強制的に分離させる分離力を生成するのに役立つ。
【００１４】
シーリングリップの高さは、膨張した状態で、シーリングリップの円周方向に変化し得る。これは、シーリングリップのプロファイルが一定でないことを意味する。したがって、アセンブリをインプリント構造の外に移動するときに、シーリングリップの取り外しを簡単にすることができる。この場合、シーリングリップは、すなわち、全周に沿って均一に分離されておらず、最初に高さが最も低い点で、次に高さが最も高い点で徐々に外れる。好ましくは、周方向におけるシーリングリップの高さは、最初は最低点から最高点まで連続的に増加し、その後再び減少する。したがって、シーリングリップには段差がない。
【００１５】
シーリングリップは、例えば、対応するアセンブリの上面図で見られる環状または門形状である。このような形状は簡単に作成できる。さらに、シーリングリップの形状は、第１のアセンブリ、特に、チャックの形状に適合させることができる。
【００１６】
一実施形態によれば、互いに別個に膨張可能である２つのシーリングリップが提供されてもよく、シーリングリップの１つは、他を半径方向に、特に、完全に取り囲む。このようにして、互いに分離された２つの密封されたチャンバを形成することができ、インプリントプロセスを最適化する。シーリングリップの輪郭や高さは、様々である。代替的または追加的に、一方のシーリングリップは高さが変化し、他方のシーリングリップは一定の高さを持つことができる。
【００１７】
両方のシーリングリップの内側シーリングリップは、チャック上に配置された基板が完全に第１のチャンバ内に配置されるように形成されることが好ましい。
【００１８】
一実施形態によれば、第１のチャンバは、内側シーリングリップによって形成され、第２のチャンバは、外側シーリングリップによって形成され、第１のチャンバは、真空チャンバであり、第２のチャンバは、過圧チャンバである。真空チャンバによって、基板は、スタンプに引き寄せられ、したがって、インプリント構造上の基板の特に良好な位置合わせが達成される。さらに、真空を使用して、インプリントプロセスでインプリント材料を脱気するだけでなく、インプリント材料から、およびインプリント構造、インプリント材料と基板との間の小さな気泡を除去することもできる。
【００１９】
前述のように、過圧チャンバを使用して、基板をインプリント構造から分離する。
【００２０】
例えば、第１のシーリングリップの使用は、上面図で見られる環状の、特に、回転対称の圧力チャンバをもたらし、第２のシーリングリップの使用は、上面図で見られる軸対称の、特に、門形状の圧力チャンバをもたらす。
【００２１】
インプリント構造は、例えば、シリコンベースのポリマ、特に、ポリジメチルシロキサンによって形成される。しかしながら、他のポリマ材料も考えられる。特に、インプリント構造は、粘着性であり、および／または波状であり得る。
【００２２】
ポリマは、ガラス板上に配置でき、スタンプを形成できる。あるいは、ガラス板上にあるシート材料にポリマを塗布することができる。過圧チャンバ内の過圧により、シート材をガラス板に強固に押し付けることができる。インプリント構造は、ガラス板の結果として十分な安定性があり、基板がインプリント構造に対して動かされても曲がらない。しかしながら、ポリマ自体は、弾性がある。これは、過圧を加えるとき、ポリマ材料をある程度まで過圧によって圧縮することができ、それによって、基板からのインプリント構造の分離、特に、能動的な分離も生じるので、これは、有利である。
【００２３】
第１のアセンブリは、ウェッジエラー補償の目的で、固定部分および可動部分を備えるウェッジエラー補償ヘッドを形成することができる。特に、基板を受け入れるためのチャックを含む可動部分は、ウェッジエラー補償が設定されている場合、固定部分に対して特定の角度で所定の位置に固定することができる。
【００２４】
さらに、複製装置は、例えば、シーリングリップおよび／または過圧チャンバ内に過圧を生成するための圧力源を備える。したがって、過圧チャンバを形成するために必要に応じて十分に高い過圧をシーリングリップに生成することができ、および／または第１のアセンブリおよび第２のアセンブリの互いに相対的な能動的な動きを達成し、ウェッジエラー補償を失うことなく、インプリント構造からの基板の均一な分離を確実にするために、過圧チャンバで十分に高い圧力が生成され得る。
【００２５】
さらに、基板上に形成されたマイクロ構造および／またはナノ構造を硬化させるための露光装置を提供することができる。そのような露光装置は、例えば、マイクロ構造化および／またはナノ構造化を紫外線、特に、２５０ｎｍ〜４５９ｎｍ、好ましくは、３６５ｎｍの波長の光に露出するのに適している。
【００２６】
さらに、この目的は、本発明によれば、特に、以下のステップを含む前述のように設計された複製装置を使用して、基板上の構造を複製するための方法によって解決される。
【００２７】
この方法は、
−複製装置の第１のアセンブリ、特に、チャックに基板を配置し、複製装置の第２アセンブリ、特に、ホルダにインプリント構造を配置するステップと、
−特に、基板とインプリント構造が複製装置に配置された後、アセンブリをローディング位置からインプリント位置に相互に相対的に移動させ、インプリント面に面する基板の表面または基板のコーティングは、インプリント位置全体にわたってインプリント構造と接触するステップと、
−基板をインプリント構造に接触させた後、特に、両方のアセンブリの第１のアセンブリと第２のアセンブリを、分離力を加えることにより、互いに離れる方向に能動的に移動させるステップと、を含む。
【００２８】
インプリント位置での移動は、ウェッジエラーを補償したり、構造をコーティングに配置したりする目的で実行できる。インプリント位置への移動中に基板がまだコーティングされていない場合、特に、インプリント材料が基板に塗布されていない場合、インプリント位置への移動は、ウェッジエラー補償の目的に役立つ。インプリント位置への移動中に基板がインプリント材料で既にコーティングされている場合、インプリント材料は、インプリント位置に到達するとインプリント構造によって構造化される。
【００２９】
インプリント材料は、例えば、エポキシ樹脂である。しかしながら、インプリント材料は、例えば、コーティングによって、特に、コーティング装置を用いて塗布される、代替材料の薄層であることもできる。
【００３０】
分離力による能動的な動きは、特に、インプリント位置からのみ発生し、ローディング位置には発生しない。特に、分離力は、以前に達成されたウェッジエラー補償を失うことなく、コーティングされていない基板をインプリント構造から分離するのに、またはコーティングされた基板をインプリント構造から特に簡単かつ確実に分離するのに役立つ。
【００３１】
第１および第２のアセンブリは、例えば、中心軸を含み、第１および第２のアセンブリの中心軸は、互いに平行に、特に、互いに同軸に整列される。アセンブリの動きは、好ましくは、中心軸に沿った方向に発生する。
【００３２】
さらなる方法ステップによれば、第１のアセンブリがインプリント位置にあるときに、基板を半径方向に囲む複製装置の膨張可能なシーリングリップを膨張させて、密封された過圧チャンバを形成することができる。密封された過圧チャンバの形成により、基板またはインプリント構造の周囲の領域に過圧を発生させることができる。この過圧により、２つのアセンブリを押し離す分離力を生成することができる。
【００３３】
さらに、第１のアセンブリおよび第２のアセンブリは、シーリングリップを膨張させるときに押し離されて、シーリングリップが分離力を生成することができる。これは、特に、インプリント位置からシーリングリップを膨張させることにより、両方のアセンブリの互いに対する能動的な動きが達成されることを意味する。
【００３４】
シーリングリップの膨張と過圧の生成の両方が、インプリント構造からの基板の分離を容易にする。すなわち、基板のコーティングされた状態とコーティングされていない状態になる。
【００３５】
好ましくは、基板は、最初は、コーティングされていない状態で複製装置上、特に、チャック上に置かれ、インプリント構造に対して基板を平行にするために、第１のアセンブリと共にインプリント位置に移動される。言い換えれば、ウェッジエラー補償が実施されている。アセンブリは、最初に、基板を配置できるようにするためにアセンブリが互いに対して間隔を置いて配置されているローディング位置に運ばれる。
【００３６】
さらなる方法ステップによれば、基板および／またはインプリント構造は、インプリント材料でコーティングされ、次に、コーティングされた状態で第１のアセンブリとともにインプリント位置に移動され、インプリント構造によってコーティングを構造化する。
【００３７】
第１のアセンブリは、好ましくは、基板をインプリント材料でコーティングするために、ローディング位置にもたらされる。
【００３８】
次に、すなわち、構造化の後、インプリント材料は、インプリント位置で光、特に、紫外光に露光され得る。その結果、インプリント材料が硬化する。
【００３９】
露光後、基板は、マイクロ構造化および／またはナノ構造化で完成し、特に、アセンブリが再びローディング位置に移動した後、複製装置から取り外すことができる。
【００４０】
特に、インプリント材料の硬化後、能動的な動きを達成するために、過圧源によって密封された過圧チャンバのインプリント位置に過圧が生成され、シーリングリップに関連する過圧源によって分離力が生成される。
【００４１】
コーティングされた基板の場合、分離力によって生産の収益性が大幅に向上する。基板がコーティングされている場合、特に、インプリント材料が既に硬化している場合、基板とインプリント構造との間の接着力は非常に強いため、補助ツールを使用して基板をインプリント構造から事前に分離する必要があった。この目的のために、補助ツールを使用してインプリント構造または基板にアクセスできるようにするために、インプリント構造を複製装置から機械的に取り外す必要があった。このステップは、本発明に係る方法によって排除することができる。さらに、分離力は、例えば、少なくとも部分的に過圧によってインプリント構造、特に、ポリマ材料を圧縮することによって、インプリント構造、特にインプリント構造のポリマ成分が壊れることを防ぐことができる。
【００４２】
好ましくは、過圧は、基板がコーティングされていないかまたはコーティングされている場合に、インプリント構造および基板を強制的に分離するのに十分大きい。コーティングされた基板で発生する接着力は、コーティングされていない基板よりも強いため、過圧チャンバで発生する過圧は、コーティングされていない基板を取り外す場合よりも、コーティングされた基板を取り外す場合の方が大きくなる。例えば、コーティングされた基材を分離するための過圧は、コーティングされていない基材を分離するときの過圧の２倍または３倍になる可能性がある。
【００４３】
コーティングされていない状態では、特に、シーリングリップおよび／または過圧チャンバの膨張と少なくとも部分的な収縮が繰り返されても、基板は、ローディング位置からインプリント位置に繰り返し移動できる。このようにして、インプリント構造上の基板のより正確な位置合わせが可能になり、したがって、より正確なウェッジエラー補償が可能になる。例えば、基板は、コーティングされていない状態でインプリント位置に２回または３回移動される。
【００４４】
コーティングされていない基板がローディング位置からインプリント位置に繰り返し移動する場合、基板はインプリント構造上で毎回異なる強さの接触力、特に、繰り返される位置合わせごとに減少する接触力で位置合わせすることができる。接触力は、基板がインプリント構造に押し付けられる力である。
【００４５】
接触力は、第１および第２のアセンブリを、規定された力で、および／または規定された行程で互いに向かって動かすことによって設定することができる。接触力が小さいほど、基板とインプリント構造との間に発生する接着力が小さくなる。基板とインプリント構造の間の摩擦も減少する。したがって、繰り返し位置合わせを行う場合、ウェッジエラー補償は、以前の位置合わせと同様に、いずれの場合も少ない接触力で、特に、高精度で実行でき、接着力が弱い場合、以前に達成されたウェッジエラー補償が失われる可能性は、低くなる。
【００４６】
両方のアセンブリが互いに対して能動的に移動する前に、複製装置の第１のアセンブリの可動部分、すなわち、ウェッジエラー補償ヘッドが所定の位置にロックされる。これは、アセンブリを移動するときに、第１のアセンブリの可動部分がインプリント位置からローディング位置に移動すること、およびその逆が第１のアセンブリの固定部分に対して移動することを防止する。したがって、以前に設定されたウェッジエラー補償を維持することが可能である。
【００４７】
露光またはその他の手段による完全または部分的な硬化の場合の構造化後のインプリント構造への基板の特に強い接着の場合、特に、ウェッジエラー補償ヘッドのロックを解除することにより、設定されたウェッジエラー補償をキャンセルできる。この場合、コンポーネントを作成した後、毎回ウェッジエラー補償をリセットする必要がある。すなわち、「グローバルウェッジエラー補償」は不可能である。
【００４８】
したがって、２つのウェッジエラー補償方法（ＷＥＣ）が基本的に可能である。
【００４９】
より長いプロセス期間にわたって維持されるグローバルウェッジエラー補償と、新しい基板を処理するたびに新たに実施する必要がある個別のウェッジエラー補償。
【００５０】
本発明は、プロセスの異なる時点で両方の方法を使用する。どちらの場合でも、方法は過圧チャンバの存在によって改善される。
【００５１】
一方で、ウェッジエラーの補償は、過圧チャンバ内の過圧によって改善できる。
【００５２】
他方、ウェッジエラー補償が実行された後、インプリント構造からの分離中および基板のローディング中に、設定されたウェッジエラー補償を維持することができる。
【００５３】
さらに、プロセスが実行された後、すなわち、インプリント材料を硬化させた後、ウェッジエラー補償をグローバルウェッジエラー補償として保持する可能性のある弱い接着力の場合、または、特に、ロックを解除することによる、ウェッジエラー補償の機能を使用して分離する目的のためだけの強い接着力の場合のいずれかで、過圧によって基板をインプリント構造から分離することができる。
【００５４】
後でインプリント材料でコーティングおよび処理されるインプリント材料のない基板の代わりに、ダミー基板を使用して、ウェッジエラー補償を実施することもできる。その後、それぞれの場合に別のウェッジエラー補償を実施せずに、いくつかの基板を製造することができる。
【００５５】
別の変形タイプによれば、特に、構造のインプリント中および／または露光中に基板とインプリント構造との間のギャップを一定に保つために、過圧チャンバ内の圧力がインプリント位置で調整される。このようにして、基板とインプリント構造との間の毛管力を打ち消すことができる。そのような毛管力は、基板がまだまたは完全に硬化していないインプリント材料でコーティングされ、基板がインプリント構造の近くに配置されているか、インプリント構造に接触している場合に発生する。毛管力により、基板がインプリント構造に向かって引き寄せられる。
【００５６】
２つのシーリングリップがある場合、複製装置の第１のシーリングリップは、最初に膨らまされ、シーリングリップは、後で収縮され、第１のシーリングリップとは異なる別のシーリングリップが膨らまされる。シーリングリップの形状が異なるため、状況によっては、２つのシーリングリップの１つを使用すると有利な場合がある。
【００５７】
例えば、第１のチャンバは、第１のシーリングリップを使用して形成され、第２のチャンバは、第２のシーリングリップを使用して形成され、真空が第１のチャンバで生成され、第２のチャンバで過圧が発生する。このようにして、真空の利点を利用することもできる。
【００５８】
過圧は、真空にもかかわらず、一方で基板と他方でインプリント構造および／またはホルダとの間に一定の間隔が維持されるように選択することができる。
【００５９】
本発明のさらなる利点および特徴は、以下の説明および参照がなされる添付の図面に見出され得る。
【図面の簡単な説明】
【００６０】
【図１】特に、ローディング位置において本発明に係る複製装置を示している。
【図２】インプリント位置において本発明に係る追加の複製装置を示している。
【図３】図１および図２に係る複製装置のチャックを示している。
【図４】図１および図２に係る複製装置用の追加のチャックを示している。
【発明を実施するための形態】
【００６１】
図１および図２はそれぞれ、ナノ構造および／またはマイクロ構造コンポーネントを製造するための複製装置１０を示す。図面により、本発明に係る基板１６上の構造を複製する方法が説明される。
【００６２】
複製装置１０は、互いに相対的に、すなわち、２つのアセンブリ１２、１４のうちの少なくとも１つの中心軸Ｍに沿って移動可能な第１のアセンブリ１２および第２のアセンブリ１４を備える。したがって、アセンブリ１２、１４は、互いに相対的にインプリント位置とローディング位置にもたらすことができる。
【００６３】
基板１６を受け入れることができるようにするために、第１のアセンブリ１２は、基板１６を配置することができるチャック１８を備える。
【００６４】
第２のアセンブリ１４は、特に、スタンプのために、基板１６上の構造を複製するために提供されるインプリント構造２２のためのホルダ２０を備える。そのようなインプリント構造２２は、図２に示されている。
【００６５】
図１では、複製装置１０は、ローディング位置で示されている。ローディング位置では、両方のアセンブリ１２、１４は、少なくとも互いに遠く離れており、基板１６を複製装置１０に配置することができ、および／または複製装置１０内に配置された基板１６を、特に、インプリント材料でコーティングすることができる。
【００６６】
インプリント位置では、複製装置１０内に配置された基板１６は、図２に示されるように、好ましくは全体にわたってインプリント構造２２上に置かれる。
【００６７】
インプリント位置では、基板１６は、いずれの場合にも所定の接触力でインプリント構造２２に押し付けられる。
【００６８】
インプリント構造２２は、例えば、シリコンベースのポリマ、特に、ポリジメチルシロキサンによって形成される。これは、例えば、ガラスプレート２３上に配置され、ガラスプレート２３およびポリマは、特に、スタンプを形成する。
【００６９】
図示の実施形態では、第１のアセンブリ１２のみが移動可能に取り付けられている。特に、第１のアセンブリ１２を動かすために持ち上げ装置２４が提供される。第２のアセンブリは、静止して取り付けられる。しかしながら、両方のアセンブリ１２、１４が移動可能に取り付けられることが考えられる。
【００７０】
基板１６に適用されたインプリント材料においてインプリント構造２２の構造化および均一な複製の品質を達成するために、基板１６の表面２６、特に、基板１６のインプリント構造２２に面する表面２６が、インプリント構造２２に可能な限り平行に位置合わせされていると有利である。インプリント構造２２は、そのような平行位置合わせによってインプリント材料に可能な限り垂直に浸すことができる。
【００７１】
しかしながら、使用される基板１６は、製造公差により必ずしも均一な厚さを備えないので、チャック１８上に配置された基板１６の表面２６は、インプリント構造２２に対してゼロより大きい角度で静止するようになる可能性がある。
【００７２】
そのような許容差をバランスさせるために、第１のアセンブリ１２は、固定部分３０および可動部分２８を有するウェッジエラー補償ヘッド１７を備える。可動部分２８は、固定部分３０に対して整列させることができ、特に、その傾斜を変えることができ、チャック１８を備えることができる。したがって、可動部分２８上またはチャック１８上に支持された基板１６の表面２６は、インプリント構造２２に平行に位置合わせすることができる。
【００７３】
第１のアセンブリが第２のアセンブリ１４から取り外される前、すなわちアセンブリ１２、１４がインプリント位置にある間、複製装置１０のウェッジエラー補償ヘッドの可動部分２８、特に、固定部分３０に対する可動部分は、所定の位置にロックされる。この目的のために、固定部分３０に対して可動部分２８を固定するために使用することができるブレーキ３２が提供される。
【００７４】
インプリント構造２２上での基板１６の位置合わせは、第１のアセンブリ１２がインプリント位置にあり、基板１６が規定の接触力を使用してインプリント構造に押し付けられるときに生じることが好ましい。この位置では、基板１６の表面２６がインプリント構造２２上に完全に載っているかどうかを識別することが可能である。識別は、例えば、簡略化のために示されていない測定ピンおよび／またはセンサを使用して行われる。基板１６の表面２６が場所のみでインプリント構造２２と接触している場合、平行化、特に、ウェッジエラー補償が必要である。
【００７５】
ウェッジエラー補償は、例えば、コーティングされていない基板１６、すなわち、インプリント材料が塗布されていない基板１６で発生する。しかしながら、コーティングされた基板１６でウェッジエラー補償を実施することは可能である。この動きは、コンポーネントの重量のバランスをとり、所望の圧力を生成するために、圧縮ばねおよび／または追加の圧力シリンダによって支持され得る。
【００７６】
第２のアセンブリ１４からウェッジエラー補償の後で第１のアセンブリ１２が取り外された場合、特に、ローディング位置に持ち込まれると、基板１６は、重力により第１のアセンブリとともにローディング位置に下向きに移動することになる。インプリント構造２２は、通常、粘着性の波状材料によって形成されるので、基板は、インプリント構造２２に付着したままであり、インプリント構造２２から均一に分離することができない。したがって、以前に設定されたウェッジエラー補償、すなわち、ウェッジエラー補償ヘッド１７の固定部分３０およびインプリント構造２２に対するウェッジエラー補償ヘッド１７の可動部分２８の固定位置が失われる可能性がある。
【００７７】
基板１６をインプリント構造２２から均一に取り外すことを可能にするために、基板１６がインプリント構造２２に接触させられた後、第１のアセンブリ１２および第２のアセンブリ１４は、分離力によって互いに能動的に離れる。
【００７８】
このために、少なくとも１つのシーリングリップ３４は、２つのアセンブリ１２、１４の１つに配置され、図示の実施形態では、第１のアセンブリ１２にあり、前記シーリングリップは、２つのアセンブリ１２、１４のうちの他方、図示の実施形態では、第２のアセンブリ１４に面している。
【００７９】
インプリント位置２２では、シーリングリップ３４が第２のアセンブリ１４に接触し、シーリングリップ３４は、チャック１８および／またはホルダ２０を半径方向に、特に、完全に半径方向に取り囲む。
【００８０】
このようにして、両方のアセンブリ１２、１４の間の密封された過圧チャンバ３６は、インプリント位置のシーリングリップによって制限される。
【００８１】
図１に示される複製装置１０の実施形態では、シーリングリップ３４は、ホルダ２０の外側で半径方向に第２のアセンブリ１４上に載っている。
【００８２】
図２では、複製装置１０の追加の実施形態が示されており、インプリント構造２２がホルダ２０内に保持されている場合、シーリングリップ３４は、ホルダ２０上またはガラスプレート２３上に直接載っている。
【００８３】
シーリングリップ３４は、好ましくは膨張可能であり、特に、密封された過圧チャンバ３６を形成する。膨張中にシーリングリップ３４を拡大することにより、シーリングリップ３４は、分離力によって第１のアセンブリ１２と第２のアセンブリ１４とを能動的に押し離すことを助けることもできる。例えば、第１のアセンブリ１２がインプリント位置にある場合、特に、シーリングリップ３４が既に第２のアセンブリ１４と接触している場合、シーリングリップ３４を膨張させることができる。
【００８４】
両方のアセンブリ１２、１４、ならびに基板１６およびインプリント構造２２は、例えば、最大９００Ｎの力で、過圧および／またはシーリングリップ３４によって押し離される。
【００８５】
例えば、図３では、チャック１８は、チャックの上面図で見られる環状または円形であるチャック１８上に配置されたシーリングリップ３４と共に示されている。シーリングリップ３４は、図示の実施形態では一定のプロファイルを有する。しかしながら、シーリングリップ３４のプロファイルは変化し得る。特に、シーリングリップ３４の高さは変化し得る。
【００８６】
いくつかのシーリングリップ３４、３８、例えば、２つのシーリングリップ３４、３８が設けられ、一方のシーリングリップ３８が２つのシーリングリップ３４の他方を半径方向に、好ましくは完全に取り囲むことも考えられる。これは、代替の実施形態における第１のアセンブリ１２の上面図を示す図４に示されている。この実施形態では、第１のアセンブリ１２は、チャック１８を囲む２つのシーリングリップ３４、３８を備えている。
【００８７】
第１のチャンバ４４は、内側の第１のシーリングリップ３４を使用して形成することができ、第２のチャンバ４６は、外側の第２のシーリングリップ３８を使用して形成することができる。
【００８８】
両方のチャンバ４４、４６は、両方のシーリングリップ３４、３８が完全に膨張したときに、好ましくは、互いに気密に分離される。その結果、両方のチャンバ４４、４６に異なる圧力比が存在し得る。例えば、第１のチャンバ４４は、真空チャンバであり得、第２のチャンバ４６は、過圧チャンバであり得る。
【００８９】
第１のシーリングリップ３４は環状のシーリングリップ３４であり、第２のシーリングリップ３８は門形状のシーリングリップ３８である。「門形状」は、本発明の範囲内で、シーリングリップ３８の輪郭が半円が追加された長方形の輪郭を有することを意味する。
【００９０】
シーリングリップ３４、３８は、同時にかつ異なる時間の両方で互いに別々に膨張させることができる。
【００９１】
例えば、複製装置１０の第１のシーリングリップ３４は、最初に膨張させ、後で収縮させることができ、第２のシーリングリップ３８は、第１のシーリングリップ３４を収縮させる前、間または後に膨張させることができる。
【００９２】
他の代替実施形態によれば、１つの門形状のシーリングリップ３８のみを提供することが可能である。
【００９３】
他の代替実施形態では、２つのシーリングリップ３４、３８の一方が第１のアセンブリ１２に配置され、２つのシーリングリップ３４、３８の他方が第２のアセンブリ１４に配置されることも考えられる。
【００９４】
アセンブリ１２、１４がインプリント位置にある場合、過圧チャンバ３６内に過圧を生成することができ、前記過圧は、第１のアセンブリ１２および第２のアセンブリ１４および／または基板１６およびインプリント構造２２を能動的に引き離すように働く。この目的のために、圧力ライン４１を介して圧力チャンバ３６と流体的に接続された過圧源が提供される。
【００９５】
過圧チャンバ３６内の過圧は、いわば、基板１６をインプリント構造２２から分離、特に、吹き飛ばす。過圧は、すなわち、基板１６とインプリント構造２２との間に存在する可能性があり、過圧チャンバ３６に向かって開いている小さなキャビティ内に広がることができる。そのようなキャビティは、インプリント構造２２の幾何学的形状のために存在することがある。さらに、インプリント構造２２は、過圧によってある程度圧縮することができ、その結果、インプリント構造２２と基板１６との間に領域が形成され、この領域に過圧が存在することもある。
【００９６】
さらに、インプリント構造体２２は、ホルダ２０に押し付けられ、基板１６は過圧によりチャック１８に押し付けられる。アセンブリ１２、１４がインプリント位置からローディング位置に、したがって、互いに離れて移動する場合、これにより、基板１６がチャック１８から分離せず、インプリント構造２２がホルダ２０から分離しないことが保証される。基板１６がインプリント構造２２に付着したまま残り、場合によっては、チャック１８から持ち上げられることにより、以前に設定されたウェッジエラー補償が失われる可能性がある。
【００９７】
基板１６とインプリント構造２２との間のギャップを一定に保つために、過圧チャンバ３６内の圧力をインプリント位置で調整することもできる。
【００９８】
特に、正確なウェッジエラー補償を可能にするために、基板１６は、コーティングされていない状態で、ローディング位置からインプリント位置に繰り返し移動することができる。これは、シーリングリップ３４、３８および／または過圧チャンバ３６の繰り返しの膨張または少なくとも部分的な収縮によって起こり得る。
【００９９】
コーティングされていない基板１６がローディング位置からインプリント位置に繰り返し移動される場合、基板１６は、それぞれ異なる強度の接触力で、特に、繰り返される位置合わせのたびに減少する接触力で、インプリント構造２２に位置合わせすることができる。
【０１００】
接触力は、持ち上げ装置２４によって生成される
【０１０１】
ウェッジエラー補償が完了した後、基板１６および／またはインプリント構造２２は、インプリント材料でコーティングされる。次に、基板は、コーティングされた状態で第１のアセンブリ１２とともにインプリント位置に移動され、インプリント構造によってコーティングを構造化するために、規定の接触力でインプリント構造２２に押し付けられる。この状態を図２に示す。
【０１０２】
構造化した後、インプリント材料を硬化させるために、インプリント材料を紫外線に露光する。露光は、ホルダ２０およびインプリント構造２２を介して行うことができる。複製装置は、露光を実行するための露光装置４２を有する。
【０１０３】
硬化は、アセンブリ１２、１４が依然としてインプリント位置にある間に行われる。
【０１０４】
続いて、完成した基板１６をインプリント構造２２から分離するために、過圧チャンバ３６内にもう一度過圧が生成される。そうすることで、過圧は、ウェッジエラー補償で生成された過圧よりも大きくなる可能性がある。インプリント材料が硬化した後、基板１６は、すなわち、ウェッジエラー補償の場合と同様に、インプリント構造２２により強く接着する。
【０１０５】
インプリント構造２２からの基板１６の分離は、ウェッジエラー補償におけるコーティングされていない基板１６の分離と基本的に同じ原理に従って行われる。特に、過圧は、過圧を基板１６とインプリント構造２２との間のキャビティに広げることにより、および／またはインプリント構造２２をある程度圧縮することにより、および／または過圧の結果として、インプリント構造２２をホルダ２０に対して押し付け、基板１６をチャック１８に対して押し付けることによって、基板１６とインプリント構造２２を能動的に引き離すことができる。
【０１０６】
いずれの場合も、コーティングされた状態とコーティングされていない状態の両方で基板１６とインプリント構造体２２を強制的に離すために、過圧は十分に大きくなければならない。
【０１０７】
２つのシーリングリップ３４、３８が提供される場合、両方のチャンバ４４、４６は、両方のシーリングリップ３４、３８をインプリント位置で膨張させることによって形成される。
【０１０８】
第２のチャンバ４６は、前述の過圧チャンバ３６を形成し、第１のチャンバ４４は、真空源と流体的に接続され、第１のチャンバ４４内に真空が生成される。
【０１０９】
基板は、第１のチャンバ４４内に完全に配置され、真空により、インプリント材料が脱気されるとともに、インプリント材料から、およびインプリント構造、インプリント材料と基板との間の気泡が除去される。真空は、接触プロセスをサポートすることもできる。
【０１１０】
したがって、過圧チャンバ３６内の過圧は、真空にもかかわらず、一方で基板と他方でインプリント構造および／またはホルダとの間に一定の間隔が維持されるように選択される。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【外国語明細書】
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