(57)【要約】      （修正有）【課題】リソグラフィ装置のスループットを向上させる。【解決手段】パターン凹部２０１を備えた第１のインプリントテンプレート２１０とパターン凹部を備えた第２のインプリントテンプレートとを含むインプリントリソグラフィ装置であって、第１のインプリントテンプレートのパターン凹部が、第２のインプリントテンプレートのパターン凹部によって形成されるフィーチャと横向きに相互接続するフィーチャを基板上に形成するように構成され、第２のインプリントテンプレートのパターン凹部が、第１のインプリントテンプレートのパターン凹部のクリティカルディメンションの３倍以上の大きさのクリティカルディメンションを有するインプリントリソグラフィ装置が開示される。【選択図】図３ａ
2010245521.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
パターン凹部を備えた第１のインプリントテンプレートとパターン凹部を備えた第２のインプリントテンプレートとを備えるインプリントリソグラフィ装置であって、
前記第１のインプリントテンプレートの前記パターン凹部が、前記第２のインプリントテンプレートの前記パターン凹部によって形成されるフィーチャと横向きに相互接続するフィーチャを基板上に形成され、
前記第２のインプリントテンプレートの前記パターン凹部が、前記第１のインプリントテンプレートの前記パターン凹部のクリティカルディメンションの３倍以上の大きさのクリティカルディメンションを有するインプリントリソグラフィ装置。
【請求項２】
前記第２のインプリントテンプレートの前記パターン凹部が、前記第１のインプリントテンプレートの前記パターン凹部のクリティカルディメンションの１０倍以上の大きさのクリティカルディメンションを有する、請求項１に記載の装置。
【請求項３】
前記第２のインプリントテンプレートの前記パターン凹部が、前記第１のインプリントテンプレートの前記パターン凹部のクリティカルディメンションの１０，０００倍以下の大きさのクリティカルディメンションを有する、請求項１に記載の装置。
【請求項４】
前記第１のインプリントテンプレート、前記第２のインプリントテンプレート、又は前記第１及び第２のインプリントテンプレートの両方が、不透明な区域と、透明な区域とを備える、前記請求項のいずれか１項に記載の装置。
【請求項５】
前記第２のインプリントテンプレートの前記パターン凹部の少なくともいくつかが、完全なフィーチャアライメントがあった場合に、前記第１のインプリントテンプレートによって形成されるフィーチャとの横方向の相互接続を達成するのに必要な寸法より大きい横方向の寸法を有する、前記請求項のいずれか１項に記載の装置。
【請求項６】
前記第１のインプリントテンプレートの前記パターン凹部の少なくともいくつかが、完全なフィーチャアライメントがあった場合に、前記第２のインプリントテンプレートによって形成されるフィーチャとの横方向の相互接続を達成するのに必要な寸法より長い、前記請求項のいずれか１項に記載の装置。
【請求項７】
インプリントされたフィーチャが横向きに相互接続するように、第１のインプリントテンプレートを使用してパターンのフィーチャを基板上にインプリントするステップと、次に第２のインプリントテンプレートを使用して前記パターンの別のフィーチャを前記基板上にインプリントするステップとを含み、前記第１のインプリントテンプレート又は前記第２のインプリントテンプレートによって形成される前記フィーチャが、前記第１又は第２のインプリントテンプレートの他方によって形成される前記フィーチャのクリティカルディメンションの３倍以上の大きさのクリティカルディメンションを有するインプリントリソグラフィ方法。
【請求項８】
前記第１のインプリントテンプレート又は前記第２のインプリントテンプレートによって形成される前記フィーチャが、前記第１又は第２のインプリントテンプレートの他方によって形成される前記フィーチャのクリティカルディメンションの１０倍以上の大きさのクリティカルディメンションを有する、請求項７に記載の方法。
【請求項９】
前記基板上のあるインプリント可能な媒体が、前記第１のインプリントテンプレートの透明な区域を通過するＵＶ放射によって硬化し、その間、ＵＶ放射が前記第１のインプリントテンプレートの不透明な区域によってインプリント可能な媒体に到達できないために、別のインプリント可能な媒体が硬化しない、請求項７から８のいずれか１項に記載の方法。
【請求項１０】
ダイの層のフィーチャを基板上にインプリントするステップと、次に同じダイの同じ層のフィーチャを前記基板上にインプリントするステップとを含むインプリントリソグラフィ方法。
【請求項１１】
第１のインプリントテンプレートが、前記第１のインプリントに使用され、第２のインプリントテンプレートが、前記第２のインプリントに使用される、請求項１０に記載の方法。
【請求項１２】
前記第２のインプリントテンプレートのパターン凹部が、前記第１のインプリントテンプレートの前記パターン凹部のクリティカルディメンションの３倍以上の大きさのクリティカルディメンションを有する、請求項１１に記載の方法。
【請求項１３】
前記第１のインプリントテンプレートのパターン凹部が、前記第２のインプリントテンプレートの前記パターン凹部のクリティカルディメンションの３倍以上の大きさのクリティカルディメンションを有する、請求項１１に記載の方法。
【請求項１４】
前記第１のインプリント工程が、前記ダイの第１の領域のフィーチャをインプリントし、前記第２のインプリント工程が、前記ダイの第２の領域のフィーチャをインプリントする、請求項１０から１３のいずれか１項に記載の方法。
【請求項１５】
パターン凹部を備えた第１のインプリントテンプレートとパターン凹部を備えた第２のインプリントテンプレートであって、前記第１のインプリントテンプレートの前記パターン凹部が、前記第２のインプリントテンプレートの前記パターン凹部によって形成されるフィーチャと横向きに相互接続するフィーチャを基板上に形成され、前記第２のインプリントテンプレートの前記パターン凹部が、前記第１のインプリントテンプレートの前記パターン凹部のクリティカルディメンションの３倍以上の大きさのクリティカルディメンションを有するパターン凹部を備えた第１のインプリントテンプレートとパターン凹部を備えた第２のインプリントテンプレート。
【請求項１６】
パターン凹部を備え、基板のすでにパターン形成された領域に重なる寸法の凹部領域を備えるインプリントテンプレート。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
[0001]  本発明は、インプリントリソグラフィ装置及び方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
[0002]  リソグラフィ分野では、所与の基板領域上のフィーチャの密度を増大するために、リソグラフィパターン内のフィーチャのサイズを低減するという従来からの欲求がある。フォトリソグラフィ分野では、小さいフィーチャへの努力によってコスト高ではあるが液浸リソグラフィ及び極端紫外線（ＥＵＶ）リソグラフィなどの技術が開発されてきた。
【０００３】
[0003]  ますます関心が寄せられている潜在的にコスト高でない小さいフィーチャを得る方法が、一般に「スタンプ」（多くの場合、インプリントテンプレートと呼ばれる）を用いて基板上にパターンを転写するいわゆるインプリントリソグラフィである。インプリントリソグラフィの利点は、フィーチャの解像度が、例えば、放射源の放射波長又は投影システムの開口数によって制限されないということである。逆に、解像度は、主としてインプリントテンプレート上のパターンの密度によって制限される。
【０００４】
[0004]  インプリントリソグラフィは、パターン形成する基板の表面上のインプリント可能な媒体のパターン形成工程を含む。パターン形成工程は、インプリントテンプレートのパターン形成された表面とインプリント可能な媒体の層とを一緒に押しつけてインプリント可能な媒体がパターン形成された表面の凹部に流入してパターン形成された表面上の突起によって脇へ押し退けられる工程を含む。凹部は、インプリントテンプレートのパターン形成された表面のパターンフィーチャを形成する。通常、インプリント可能な媒体は、パターン形成された表面とインプリント可能な媒体とが一緒に押しつけられる際に流動することができる。インプリント可能な媒体のパターン形成に続けて、インプリント可能な媒体は流動不能な状態又は凍結状態に適切に達し、インプリントテンプレートのパターン形成された表面とパターン形成されたインプリント可能な媒体は分離される。次に、通常、基板とパターン形成されたインプリント可能な媒体は、さらに処理されて基板のパターン形成又は別のパターン形成が実行される。
【発明の概要】
【０００５】
[0005]  インプリントリソグラフィに関連する問題は、インプリント可能な媒体がインプリントテンプレートのいくつかの凹部を完全には充填することができず、その結果として得られるパターンに欠陥が生じる場合があるということである。
【０００６】
[0006]  一態様によれば、パターン凹部を備えた第１のインプリントテンプレートとパターン凹部を備えた第２のインプリントテンプレートとを備えるインプリントリソグラフィ装置であって、第１のインプリントテンプレートのパターン凹部が第２のインプリントテンプレートのパターン凹部によって形成されるフィーチャと横向きに相互接続するフィーチャを基板上に形成するように構成され、第２のインプリントテンプレートのパターン凹部が第１のインプリントテンプレートのパターン凹部のクリティカルディメンションの３倍以上の大きさのクリティカルディメンションを有するインプリントリソグラフィ装置が提供される。
【０００７】
[0007]  別の態様によれば、インプリントされるフィーチャが横向きに相互接続するように、第１のインプリントテンプレートを使用してパターンのフィーチャを基板上にインプリントするステップと、次に第２のインプリントテンプレートを使用してパターンの別のフィーチャを基板上にインプリントするステップとを含み、第１のインプリントテンプレート又は第２のインプリントテンプレートによって形成されるフィーチャが、第１又は第２のインプリントテンプレートの他方によって形成されるフィーチャのクリティカルディメンションの３倍以上の大きさのクリティカルディメンションを有するインプリントリソグラフィ方法が提供される。
【０００８】
[0008]  別の態様によれば、ダイの層のフィーチャを基板上にインプリントするステップと、同じダイの同じ層のフィーチャを基板上にインプリントするステップとを含むインプリントリソグラフィ方法が提供される。
【０００９】
[0009]  別の態様によれば、パターン凹部を備えた第１のインプリントテンプレートとパターン凹部を備えた第２のインプリントテンプレートであって、第１のインプリントテンプレートのパターン凹部が第２のインプリントテンプレートのパターン凹部によって形成されるフィーチャと横向きに相互接続するフィーチャを基板上に形成するように構成され、第２のインプリントテンプレートのパターン凹部が第１のインプリントテンプレートのパターン凹部のクリティカルディメンションの３倍以上の大きさのクリティカルディメンションを有するパターン凹部を備えた第１のインプリントテンプレートとパターン凹部を備えた第２のインプリントテンプレートとが提供される。
【００１０】
[0010]  別の態様によれば、パターン凹部を備え、基板のすでにパターン形成された領域に重なる寸法の凹部領域を有するインプリントテンプレートが提供される。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
[0011]  対応する参照符号が対応する部分を示す添付の概略図を参照しながら以下に本発明の実施形態について説明するが、これは単に例示としてのものに過ぎない。
【図１ａ】[0012]ホットインプリントリソグラフィの例の略図である。
【図１ｂ】[0012]ＵＶインプリントリソグラフィの例の略図である。
【図２】[0013]インプリントリソグラフィを用いて形成されるパターンの略図である。
【図３ａ】[0014]本発明の一実施形態によるインプリントテンプレートの略図である。
【図３ｂ】[0014]本発明の一実施形態によるインプリントテンプレートの略図である。
【図４】[0015]インプリントテンプレートのアライメント不良の影響の図示を含む図２に示すパターンの略図である。
【図５ａ】[0016]本発明の一実施形態によるインプリントテンプレートの略図である。
【図５ｂ】[0016]本発明の一実施形態によるインプリントテンプレートの略図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
[0017]  インプリントリソグラフィ方法の例が、図１ａ〜図１ｂに概略的に示されている。
【００１３】
[0018]  図１ａは、いわゆるホットインプリントリソグラフィ（又はホットエンボス）の一例を示す。典型的なホットインプリント工程では、テンプレート２が、テンプレートを媒体の方へ変位させ、及び／又は媒体をテンプレートの方へ変位させることで、基板６の表面にキャストされた熱硬化性又は熱可塑性のインプリント可能な媒体４内にインプリントされる。インプリント可能な媒体４は、例えば樹脂であってもよい。インプリント可能な媒体は、例えばスピンコートして基板表面、又は図示の例のように、基板６の平坦化及び転写層８に焼成してもよい。熱硬化性ポリマー樹脂を使用する場合、樹脂はテンプレートに接触すると、テンプレート上に形成されたパターンフィーチャ内に流入する程度に十分に流動可能な状態になるような温度に加熱される。次に、樹脂の温度は、上昇して樹脂を熱硬化（架橋結合）させ、樹脂は固体化し所望のパターンを不可逆的に採用する。次に、テンプレート２を除去してパターン形成された樹脂を冷却することができる。熱可塑性ポリマー樹脂の層を使用するホットインプリントリソグラフィでは、熱可塑性樹脂が加熱されてテンプレート２によるインプリントの直前に自由に流動可能な状態になる。場合によって、熱可塑性樹脂を樹脂のガラス転移温度より大幅に高い温度まで上昇させる必要がある。テンプレートは流動性樹脂に接触し、次にガラス転移温度より下の温度まで冷却され、その間、テンプレート２が所定位置でパターンを硬化させる。その後、テンプレート２は除去される。パターンは、インプリント可能な媒体の残りの層から浮き彫りになったフィーチャからなり、次に、残りの層は、適切なエッチング工程によって除去され、パターンフィーチャだけが後に残される。ホットインプリントリソグラフィで使用される熱可塑性樹脂の例は、ポリ（メチルメタクリレート）、ポリスチレン、ポリ（ベンジルメタクリレート）、又はポリ（シクロヘキシルメタクリレート）である。ホットインプリントの詳細情報については、例えば、米国特許第４，７３１，１５５号及び米国特許第５，７７２，９０５号を参照されたい。
【００１４】
[0019]  図１ｂは、紫外線（ＵＶ）を透過する透明な又は半透明のテンプレートとインプリント可能な媒体としてのＵＶ硬化性液体（本明細書では「ＵＶ」という用語が便宜上使用されているが、インプリント可能な媒体を硬化させる任意の適切な化学線放射を含むものと解釈すべきである）の使用を含むＵＶインプリントリソグラフィの一例を示す。ＵＶ硬化性液体は、多くの場合、ホットインプリントリソグラフィで使用される熱硬化性又は熱可塑性樹脂よりも粘性が低く、したがって、はるかに速く移動してテンプレートのパターンフィーチャを充填することができる。図１ａの工程と同様の方法で石英テンプレート１０が、ＵＶ硬化性のインプリント可能な媒体（例えば、樹脂）１２に当てられる。しかし、ホットインプリントの場合と異なり、熱又は温度サイクリングを用いるのではなく、石英テンプレートを通してインプリント可能な媒体上に印加されるＵＶ放射でインプリント可能な媒体を硬化させることでパターンは固まる。テンプレートを除去した後、パターンはインプリント可能な媒体の残りの層から浮き彫りになったフィーチャからなり、次に、残りの層は、適切なエッチング工程によって除去されてパターンフィーチャだけが後に残される。ＵＶインプリントリソグラフィによって基板をパターン形成する特定の方法は、いわゆるステップアンドフラッシュインプリントリソグラフィ（ＳＦＩＬ）である。ＳＦＩＬは、従来、ＩＣ製造で使用されている光ステッパと類似の方法で基板を細かいステップでパターン形成するために使用することができる。ＵＶインプリントの詳細情報については、例えば、米国特許出願公開第２００４−０１２４５６６号、米国特許第６，３３４，９６０号、ＰＣＴ特許出願公開ＷＯ０２／０６７０５５号、及び「Ｍｏｌｄ−ａｓｓｉｓｔｅｄ  ｎａｎｏｌｉｔｈｏｇｒａｐｈｙ：Ａ  ｐｒｏｃｅｓｓ  ｆｏｒ  ｒｅｌｉａｂｌｅ  ｐａｔｔｅｒｎ  ｒｅｐｌｉｃａｔｉｏｎ」、Ｊ．Ｖａｃ．Ｓｃｉ．Ｔｅｃｈｎｏｌ．Ｂ１４（６），１９９６年１１月／１２月と題されたＪ．Ｈａｉｓｍａ氏の論文を参照されたい。
【００１５】
[0020]  上記インプリント技術の組合せも可能である。例えば、インプリント可能な媒体の加熱及びＵＶ硬化の組合せを記述する米国特許出願公開第２００５−０２７４６９３号を参照されたい。
【００１６】
[0021]  図２は、例示的なパターンが提供されている基板９９の一部を概略的に示す。パターンは、例えば、集積回路の一部を形成し、例えば、集積回路が完成するとトランジスタを形成するフィーチャで充填された区域１００を含む（これらのフィーチャを以下トランジスタフィーチャ１０１と呼ぶ）。トランジスタフィーチャのいくつかを線１０１として概略的に示す。さらに、集積回路が完成すると、トランジスタを他の電気構成要素に接続するためのパッド１０２が示されている。トランジスタフィーチャ１０１をパッド１０２に接続するコネクタ１０３も示されている。図を見やすくするために、いくつかの代表的なトランジスタフィーチャ１０１、パッド１０２及びコネクタ１０３だけが図２に示されている。実際、さらに多数のトランジスタフィーチャ、パッド及びコネクタを提供することができる。トランジスタフィーチャ１０１、パッド１０２及びコネクタ１０３の相対寸法及び形状は、図２のそれと大きく異なる場合がある。
【００１７】
[0022]  従来のリソグラフィ方法では、図２に示すすべてのフィーチャ（すなわち、トランジスタフィーチャ１０１、パッド１０２及びコネクタ１０３）が単一のインプリントステップで単一のインプリントテンプレートを用いて形成される。この方法に関連する問題は、例えば、パッド１０２と比較してトランジスタフィーチャ１０１とコネクタ１０３のクリティカルディメンションに有意の差がある場合に発生する。パッド１０２のクリティカルディメンションは、例えば、トランジスタフィーチャ１０１又はコネクタ１０３のクリティカルディメンションの３倍以上（おそらくは１桁以上）大きい。
【００１８】
[0023]  基板へのパターンのインプリント中に、インプリント可能な媒体は、トランジスタフィーチャ１０１、パッド１０２及びコネクタ１０３（以下、それぞれ、トランジスタ凹部、パッド凹部及びコネクタ凹部と呼ぶ）に対応するインプリントテンプレートの凹部へ流入する。コネクタ凹部と比較した場合にパッド凹部のクリティカルディメンションは大きいため、コネクタ凹部を充填するよりも先までパッド凹部の中心を充填するために、インプリント可能な媒体が大幅に先まで流れなければならない場合がある。クリティカルディメンションの差によって、例えば、インプリント可能な媒体はパッド凹部内に優先的に流入し、コネクタ凹部の隣接部分から流出する。あるいは、インプリント可能な媒体はコネクタ凹部内に流入できるが、パッド凹部の中心には到達できない場合がある。クリティカルディメンションの差の影響は、インプリントテンプレート上の提供されたパターン凹部の構成によって変化する。
【００１９】
[0024]  したがって、より小さいクリティカルディメンションを有する凹部に隣接するより大きいクリティカルディメンションを有する凹部の存在によってこれらの凹部の１つへのインプリント可能な媒体による充填が不足することがある。その結果、インプリントされたパターンフィーチャ内に欠陥が発生することがある。例えば、集積回路の完成時にコネクタが正確に動作することを阻害する欠陥がコネクタ１０３内に発生することがある。インプリント可能な媒体がより小さいフィーチャ凹部内へ流入する時間をより長くとることでそのような欠陥の発生を低減することができる可能性はあるが、その結果としてリソグラフィ装置のスループット（すなわち、リソグラフィ装置によってパターン形成される１時間あたりの基板の数）が低減するであろう。
【００２０】
[0025]  上記不利な点の１つ以上、又は本明細書に記載しない１つ又は複数のその他の不利な点は、第１のインプリントテンプレートを用いて第１のインプリントステップでより小さいクリティカルディメンションのパターンフィーチャが形成され、次に、第２のインプリントテンプレートを用いて第２のインプリントステップでより大きいクリティカルディメンションのパターンフィーチャが形成される本発明の一実施形態によって克服することができる。第１のインプリントステップ中には、第１のインプリントテンプレート内にはより小さいクリティカルディメンションのパターンフィーチャしか存在しないため、インプリント可能な媒体はそのサイズに基づいてパターンフィーチャの方へ又はそこを避けて優先的に流れることはない。同様に、第２のインプリントステップ中には、第２のインプリントテンプレート内にはより大きいクリティカルディメンションのパターンフィーチャしか存在しないため、インプリント可能な媒体はそのサイズに基づいてパターンフィーチャの方へ又はそこを避けて優先的に流れることはない。
【００２１】
[0026]  この実施形態では２つのインプリントステップを使用するが、パターンのインプリントは、単一のインプリントテンプレートを使用する場合と比べてさらに迅速に達成することができる。これは、インプリント可能な媒体が２つのインプリントテンプレートのパターン凹部内に流入するのがより容易であり、インプリント可能な媒体のフローに割り当てる時間が少なくてすむからである。
【００２２】
[0027]  本発明の代替実施形態では、別の第１のインプリントテンプレートを用いて第１のインプリントステップでより大きいクリティカルディメンションのパターンフィーチャが形成され、次に、別の第２のインプリントテンプレートを用いて第２のインプリントステップでより小さいクリティカルディメンションのパターンフィーチャが形成される。
【００２３】
[0028]  図３は、基板に図２に示すパターンを提供するための本発明の一実施形態によるインプリントテンプレート２１０、２１１を概略的に示す。図３ａに示す第１のインプリントテンプレート２１０は、より小さいクリティカルディメンションのパターンフィーチャを備える。図３ｂに示す第２のインプリントテンプレート２１１は、より大きいクリティカルディメンションのパターンフィーチャを備える。まず図３ａを参照すると、インプリントテンプレート２１０は、トランジスタフィーチャを基板上に形成するトランジスタフィーチャ凹部２０１で充填された区域２００を備える。第１のインプリントテンプレート２１０は、基板上のコネクタを形成するコネクタ凹部２０３をさらに含む。図３ｂを参照すると、第２のインプリントテンプレート２１１は、パッドを基板上に形成するパッド凹部２０２を備える。パッド凹部２０２のクリティカルディメンションは、トランジスタフィーチャ凹部２０１又はコネクタ凹部２０３のクリティカルディメンションより３倍以上大きい。
【００２４】
[0029]  インプリントテンプレート２１０、２１１は、石英、シリコン、又は任意の他の適切な材料から形成することができる。
【００２５】
[0030]  使用時に、インプリント可能な媒体は、基板上に提供される。第１のインプリントテンプレート２１０は、集積回路を形成したい場所でインプリント可能な媒体に接触する。第１のインプリントテンプレート２１０は、インプリント可能な媒体がトランジスタ凹部２０１及びコネクタ凹部２０３内に流入するのに十分な時間だけインプリント可能な媒体に接触したままである。インプリントされたインプリント可能な媒体は、次に、上記工程の１つを用いて硬化する。インプリントされていないインプリント可能な媒体は、硬化されないままである（選択的硬化について以下に説明する）。これに続けて、第１のインプリントテンプレート２１０が基板及びインプリント可能な媒体から除去され、トランジスタフィーチャとコネクタが後に残される。
【００２６】
[0031]  次に、第２のインプリントテンプレート２１１が基板上に提供されたフィーチャにアライメントされ、硬化していないインプリント可能な媒体に接触する。第２のインプリントテンプレート２１１は、インプリント可能な媒体がパッド凹部２０２内に流入するのに十分な時間だけインプリント可能な媒体に接触したままである。次に、インプリント可能な媒体は硬化する。これに続けて、第２のインプリントテンプレート２１１が基板及びインプリント可能な媒体から除去され、パッドが後に残される。
【００２７】
[0032]  第１のインプリントテンプレート２１０と第２のインプリントテンプレート２１１の組合せは、図２に示すパターンを形成し、第１のインプリントテンプレートによって形成されるフィーチャ１０３が、第２のインプリントテンプレートによって形成されるフィーチャ１０２と横向きに相互接続する。
【００２８】
[0033]  第２のインプリントテンプレートは、すでにパターン形成された基板の領域に重なる寸法の１つ又は複数の凹部領域を備えていてもよい。これによって、確実に第２のインプリントテンプレートがすでにパターン形成された基板の領域を損傷しないようにするのを助けることができる。
【００２９】
[0034]  インプリント工程は、同じパターンを提供したい基板上の他の場所で繰り返すことができる。一構成では、基板上のすべての所望の場所で第１のインプリントテンプレート２１１を用いてパターンを形成し、続けてそれらの場所で第２のインプリントテンプレート２１０を用いてパターンを形成することができる。別の構成では、第１及び第２のインプリントテンプレートを用いて第１の場所に完全なパターンを形成することができ（すなわち、その場所で連続的に使用することができ）、次に、それらを用いて第２の場所に完全なパターンを形成することができる。
【００３０】
[0035]  第１のインプリントテンプレート２１０を用いたインプリントの完了後に、第２のインプリントテンプレート２１１によってインプリントするインプリント可能な媒体を基板上に提供することができる。あるいは、両方のインプリントテンプレート２１０、２１１によってインプリントするインプリント可能な媒体をインプリント実行前に提供してもよい。
【００３１】
[0036]  第１のインプリントテンプレート２１０によって形成されるパターンとの第２のインプリントテンプレート２１１のアライメントは、従来のアライメント技術を用いて達成することができる。これは、例えば、適切な検出器（例えば、結像検出器）を用いて測定されるアライメントマークを基板上に提供するステップを含むことができる。
【００３２】
[0037]  一実施形態では、パッド凹部２０２のクリティカルディメンションは大きいため、結果として得られる集積回路の性能に影響を与えることなく、パッド凹部２０２のコネクタ１０３へのアライメントをより小さい精度で達成することができる。パッド凹部２０２がコネクタ１０３と比較して大きい一実施形態では、それらがコネクタ１０３に確実に重なるようにすることは比較的容易である。
【００３３】
[0038]  パッド凹部２０２によって形成されるパッド１０２がコネクタ１０３に接続する尤度を高めるために、コネクタ１０３は、パッド凹部２０２がコネクタ１０３に完全にアライメントされるのに必要な長さより長くてもよい。言い換えれば、完全なアライメントが実行されると、コネクタ１０３は、パッド凹部２０２がパッド１０２を形成する領域内に延在できる。同様に、パッド１０２は、完全なアライメントが実行されると、パッド１０２が最も外側のコネクタ１０３よりも先へ横断方向に延在するような寸法であってもよい。これによって、コネクタ１０３がパッド１０２の縁部より先に達する尤度を低減することができる。
【００３４】
[0039]  図４は、パッド１０２がコネクタ１０３に関してアライメント不良であるが、コネクタには依然として接続していて、それにより結果的に得られる集積回路が正確に機能する状況を概略的に示す。第１の例では、図４の最上部のパッド１０２ａの正確な整列位置が実線で示されている。アライメント不良が正のｙ方向で発生したアライメント不良のパッド１０２ｂが点線で示されている。コネクタ１０３は、パッドの整列位置１０２ａとの重なりを提供することができる長さがあるため、コネクタ１０３は、ｙ方向にアライメント不良のパッド１０２ｂへの接続を依然として提供する。アライメント不良に対する同等の許容差は、パッド１０２をｙ方向に伸ばすことで達成することができる。
【００３５】
[0040]  第２の例では、パッド１０２ｃの整列位置が連続線で示されている。パッド１０２ｃは、最上部のコネクタ１０３がアライメント状態のパッド１０２ｃと接続する場所の先へ横断して延在するため、パッドのｙ方向のいくつかのアライメント不良を吸収することができる。負のｙ方向にアライメント不良のパッド１０２ｄは点線で示されている。コネクタ１０３はアライメント不良のパッド１０２ｄと接続し、したがって、結果として得られる集積回路は正確に機能することが分かる。
【００３６】
[0041]  一般に、パッド（又は他のフィーチャ）は、完全なフィーチャアライメントがあった場合に、第１のインプリントテンプレートによって形成されるフィーチャとの横方向の相互接続を達成するのに必要な寸法より大きい横方向の寸法を有していてもよい。
【００３７】
[0042]  インプリント可能な媒体を硬化させられる方法の１つがＵＶ放射（図１ｂに関連して上述した）を使用する方法である。ＵＶ硬化を使用する場合、インプリント可能な媒体の空間的に選択可能な硬化は、インプリントテンプレートをインプリント可能な媒体を硬化させたくない場所で不透明にすることで達成することができる。図５ａを参照すると、第１のインプリントテンプレート２１０（図３ａに関連して上述した）は、ＵＶ放射を透過する中心区域２１２と、ＵＶ放射を透過しない外側区域２１３とを有していてもよい。トランジスタフィーチャ凹部２０１及びコネクタ凹部２０３が第１のインプリントテンプレート２１０の透明な区域２１２内に提供されている。
【００３８】
[0043]  第１のインプリントテンプレート２１０が、基板上に提供されたインプリント可能な媒体と接触する。インプリント可能な媒体は、トランジスタフィーチャ凹部２０１及びコネクタ凹部２０３内に流入し、次に、ＵＶ放射が第１のインプリント可能な媒体の透明な区域２１２を通して誘導される。透明な区域２１２の下に配置されているインプリント可能な媒体は、ＵＶ放射で硬化する。ＵＶ放射は、第１のインプリントテンプレートの不透明な区域２１３を通過せず、したがって、不透明な区域の下に配置されているインプリント可能な媒体は硬化しない。
【００３９】
[0044]  第１のインプリントテンプレート２１０は基板から除去され、第２のインプリントテンプレート２１１（図５ｂに示す）は、インプリント可能な媒体に接触する。硬化していないインプリント可能な媒体は、パッド凹部２０２内に流入し、それによってパッドを形成する。次に、ＵＶ放射が第２のインプリントテンプレート２１１を通してインプリント可能な媒体上へ誘導され、それによって、インプリント可能な媒体は硬化する。ＵＶ放射の一部は、すでに硬化しているインプリント可能な媒体に入射する。しかし、インプリント可能な媒体はすでに硬化しているため、ＵＶ放射はすでに硬化したインプリント可能な媒体には影響しない。ＵＶ放射がすでに硬化したインプリント可能な媒体に影響すると予想された場合、（例えば、何らかの方法で損傷して）、それに応じて第２のインプリントテンプレート２１１上に不透明な区域を提供することができる。不透明な区域は、例えば、第１のインプリントテンプレート２１０の透明な区域２１２にサイズと位置が一致することができる。
【００４０】
[0045]  場合によっては、第２のインプリントテンプレート２１１がインプリント可能な媒体に接触する前に追加のインプリント可能な媒体を基板の一部に当ててもよい。これは、例えば、流動性のインプリント可能な媒体が確実にその位置に提供されるように、コネクタ１０３がパッド１０２の形成場所と重なる位置で実行することができる。
【００４１】
[0046]  本発明の一実施形態は、ホットインプリントリソグラフィシステム（ホットインプリントリソグラフィは図１ａに関連して上述した）で実施することができる。その場合、第１のインプリントテンプレート２１０を用いて形成されるパターンが第２のインプリントテンプレート２１１を用いてパターンをインプリントする時に確実に失われないようにすることが望ましい。例えば、これは、第２のインプリントテンプレート２１１を用いてインプリントを行う時にパターンフィーチャがすでに形成されている場所へ基板によって熱が伝導される場合である。この伝導された熱がガラス転移温度を超えてパターンフィーチャを加熱するほど十分に強力であり、したがってこれらのパターンフィーチャを溶融する危険がある（例えば、インプリント可能な媒体が熱可塑性樹脂の場合）。
【００４２】
[0047]  このようなパターンフィーチャの溶融を回避するために、異なるガラス転移温度を有する２つの異なるインプリント可能な媒体を使用してもよい。第１のインプリント可能な媒体は、第１のインプリントテンプレート２１０がパターンフィーチャを形成する基板上の場所に提供される。第１のインプリント可能な媒体は、比較的高いガラス転移温度を有する。第２のインプリント可能な媒体は、第２のインプリントテンプレート２１１がパターンフィーチャを形成する基板上の場所に提供される。第２のインプリント可能な媒体は、比較的低いガラス転移温度を有する。
【００４３】
[0048]  インプリント可能な媒体は、第１のインプリント可能な媒体のガラス転移温度より高い温度まで加熱される。次に、第１のインプリントテンプレート２１０は、第１のインプリント可能な媒体に接触する。インプリント可能な媒体は、自然冷却して固体化し、それに続いて第１のインプリントテンプレート２１０が基板から除去される。
【００４４】
[0049]  次に、インプリント可能な媒体は、第２のインプリント可能な媒体のガラス転移温度まで加熱される。このガラス転移温度はより低いため、第１のインプリント可能な媒体は固体のままである。第２のインプリントテンプレート２１１は、第２のインプリント可能な媒体に接触する。インプリント可能な媒体は、自然冷却して固体化し、それに続いて第２のインプリントテンプレート２１１が基板から除去される。
【００４５】
[0050]  第１のインプリントが実行される前に、又は第１のインプリントが実行された後に、第２のインプリント可能な媒体を基板上に提供することができる。
【００４６】
[0051]  インプリント可能な媒体をモノマー液滴として基板上に提供することができる。モノマーは、例えば、インプリントリソグラフィ中にＵＶ放射によってポリマー化され、それにより固体材料を形成する。一例では、モノマーは「ＣＨ３」でよく、それがポリマー化されて［ＣＨ３］ｎが形成される。パッド１０２などの、より大きいクリティカルディメンションのフィーチャを形成するために使用されるインプリント可能な媒体の液滴は、より小さいクリティカルディメンションのトランジスタフィーチャ１０１及びコネクタ１０３を形成するために使用される液滴より大きくてもよい。より大きいクリティカルディメンションのフィーチャが形成される場所にインプリント可能な媒体のより大きい液滴を提供することで、インプリント可能な媒体の容積とパターン形成された凹部の容積のある程度の一致が提供される。したがって、インプリント可能な媒体によるより大きいクリティカルディメンションのパターン凹部の充填を改善することができる（例えば、凹部をより完全に充填することができ、又はより迅速に充填することができる）。
【００４７】
[0052]  インプリント可能な媒体をポリマーとして基板上に提供することができ、これを例えば基板上にスピンコートしてもよい。この場合、基板上の異なる場所に異なる容積のインプリント可能な媒体を提供することは不可能である。
【００４８】
[0053]  一般に、本発明の実施形態は、インプリント可能な媒体によるパターン凹部の改良型充填を提供することができる。例えば、パターン凹部は、より完全に充填することができ、又はより迅速に充填することができる。
【００４９】
[0054]  上記説明で、より小さいクリティカルディメンションのフィーチャの３倍以上の大きさのクリティカルディメンションを有するより大きいクリティカルディメンションのフィーチャであって、より大きいクリティカルディメンションのフィーチャとより小さいクリティカルディメンションのフィーチャが横方向に相互接続したより大きいクリティカルディメンションのフィーチャについて言及してきた。一実施形態では、より大きいクリティカルディメンションのフィーチャは、より小さいクリティカルディメンションのフィーチャのクリティカルディメンションの５倍以上、１０倍以上、２０倍以上、５０倍以上、又は１００倍以上の大きさのクリティカルディメンションを有していてもよい。
【００５０】
[0055]  一実施形態では、より大きいクリティカルディメンションのフィーチャは、より小さいクリティカルディメンションのフィーチャのクリティカルディメンションの最大１０，０００倍、最大１０００倍、最大１００倍、又は最大１０倍の大きさのクリティカルディメンションを有していてもよい。
【００５１】
[0056]  第１及び第２のインプリントテンプレートをリソグラフィ装置の別々のインプリントテンプレートホルダで保持してもよい。あるいは、インプリントテンプレートの一方をインプリント可能な媒体に接触させ、その間に、他方のインプリントテンプレートをインプリント可能な媒体から離しておくように構成された単一のインプリントテンプレートホルダ内に両者のインプリントテンプレートを提供してもよい。
【００５２】
[0057]  第１のインプリントテンプレートと第２のインプリントテンプレートに関連して本発明の実施形態について説明してきたが、これは、本発明が２つのインプリントテンプレートに限定されるという意味ではない。本発明の実施形態は、任意の数のインプリントテンプレートを含んでいてもよい。例えば、より小さいクリティカルディメンションのフィーチャを備えた単一のインプリントテンプレートを有する代わりに、より小さいクリティカルディメンションのフィーチャを備えた複数のインプリントテンプレート（例えば、２つのインプリントテンプレート、３つのインプリントテンプレート、４つのインプリントテンプレートなど）を提供することができる。これらのインプリントテンプレートは、例えば、インプリント可能な媒体との接触方向又はその逆方向に独立して移動可能であってもよく、又はそれらがインプリント可能な媒体との接触方向又はその逆方向に一緒に移動可能であるように結合されていてもよい。より大きいクリティカルディメンションのフィーチャを備えた複数のインプリントテンプレートを同様に（例えば、２つのインプリントテンプレート、３つのインプリントテンプレート、４つのインプリントテンプレートなど）提供することができる。複数の第１のインプリントテンプレートと複数の第２のインプリントテンプレートとを使用することで、単一の第１のインプリントテンプレートと単一の第２のインプリントテンプレートとを使用する場合よりも基板のパターン形成をより迅速に達成することができる。
【００５３】
[0058]  一実施形態では、第１のインプリントテンプレートがより小さいクリティカルディメンションのフィーチャを有し、第２のインプリントテンプレートが中間サイズのクリティカルディメンションのフィーチャを有し、及び第３のインプリントテンプレートがより大きいクリティカルディメンションのフィーチャを有する３つのインプリントテンプレートを提供することができる。他の実施形態では、各々のインプリントテンプレートが異なる範囲内に収まるクリティカルディメンションを備えたフィーチャを載置した４つ以上のインプリントテンプレートを提供することができる。クリティカルディメンションの各々の範囲には有意の差があってもよい。例えば、クリティカルディメンションの第２の範囲は、クリティカルディメンションの第１の範囲の少なくとも３倍以上の大きさである、などである。
【００５４】
[0059]  一実施形態では、インプリントリソグラフィ方法は、ダイの層のフィーチャを基板上にインプリントするステップと、次に同じダイの同じ層のフィーチャを基板上にインプリントするステップとを含む。ダイは、例えば、集積回路、電子デバイス、又はその他のデバイスであってもよい。第１のインプリントに第１のインプリントテンプレートを使用することができ、第２のインプリントに第２のインプリントテンプレートを使用することができる。第１のインプリントはダイの第１の領域のフィーチャをインプリントでき、第２のインプリントはダイの第２の領域のフィーチャをインプリントできる。
【００５５】
[0060]  本発明は、インプリントリソグラフィ装置及び方法に関する。この装置及び／又は方法は、電子デバイス及び集積回路などのデバイスの製造、又は集積光学装置、磁気ドメインメモリ用誘導及び検出パターン、フラットパネルディスプレイ、液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）、薄膜磁気ヘッド、有機発光ダイオードの製造などのその他の用途に使用することができる。
【００５６】
[0061]  本明細書で、「基板」という用語は、基板の一部を形成する、又は別の基板上に提供された任意の表面層、例えば、１つ又は複数の平坦化層、又は１つ又は複数の反射防止コーティング層を含むことを意味する。
【００５７】
[0062]  基板は、剛性、半剛性、又は可撓性であってよい。基板は、シート様の形態（例えば、ロールから提供される）で提供することができ、インプリントテンプレートの下を移動することができる。シート様の基板は、連続的又は実質的に連続的にインプリントテンプレートの下を移動することができる。
【００５８】
[0063]  上述し図示した実施形態は、その性質が例示的なものであって制限するものではない。好ましい実施形態だけが図示され説明されており、特許請求の範囲に記載する本発明の範囲を逸脱することなく、すべての変更及び修正は保護されることを理解されたい。
【００５９】
[0064]  以下の番号の条項に他の実施形態を示す。
１．パターン凹部を備えた第１のインプリントテンプレートとパターン凹部を備えた第２のインプリントテンプレートとを備えるインプリントリソグラフィ装置であって、
前記第１のインプリントテンプレートの前記パターン凹部が、前記第２のインプリントテンプレートの前記パターン凹部によって形成されるフィーチャと横向きに相互接続するフィーチャを基板上に形成するように構成され、
前記第２のインプリントテンプレートの前記パターン凹部が、前記第１のインプリントテンプレートの前記パターン凹部のクリティカルディメンションの３倍以上の大きさのクリティカルディメンションを有するインプリントリソグラフィ装置。
２．前記第２のインプリントテンプレートの前記パターン凹部が、前記第１のインプリントテンプレートの前記パターン凹部のクリティカルディメンションの５倍以上の大きさのクリティカルディメンションを有する、条項１に記載の装置。
３．前記第２のインプリントテンプレートの前記パターン凹部が、前記第１のインプリントテンプレートの前記パターン凹部のクリティカルディメンションの１０倍以上の大きさのクリティカルディメンションを有する、条項２に記載の装置。
４．前記第２のインプリントテンプレートの前記パターン凹部が、前記第１のインプリントテンプレートの前記パターン凹部のクリティカルディメンションの１０，０００倍以下の大きさのクリティカルディメンションを有する、条項１に記載の装置。
５．前記第１のインプリントテンプレート、前記第２のインプリントテンプレート、又は前記第１及び第２のインプリントテンプレートの両方が、不透明な区域と、透明な区域とを備える、前記条項のいずれか１項に記載の装置。
６．前記第２のインプリントテンプレートの前記パターン凹部の少なくともいくつかが、完全なフィーチャアライメントがあった場合に、前記第１のインプリントテンプレートによって形成されるフィーチャとの横方向の相互接続を達成するのに必要な寸法より大きい横方向の寸法を有する、前記条項のいずれか１項に記載の装置。
７．前記第１のインプリントテンプレートの前記パターン凹部の少なくともいくつかが、完全なフィーチャアライメントがあった場合に、前記第２のインプリントテンプレートによって形成されるフィーチャとの横方向の相互接続を達成するのに必要な寸法より長い、前記条項のいずれか１項に記載の装置。
８．インプリントされたフィーチャが横向きに相互接続するように、第１のインプリントテンプレートを使用してパターンのフィーチャを基板上にインプリントするステップと、次に第２のインプリントテンプレートを使用して前記パターンの別のフィーチャを前記基板上にインプリントするステップとを含み、前記第１のインプリントテンプレート又は前記第２のインプリントテンプレートによって形成される前記フィーチャが、前記第１又は第２のインプリントテンプレートの他方によって形成される前記フィーチャのクリティカルディメンションの３倍以上の大きさのクリティカルディメンションを有するインプリントリソグラフィ方法。
９．前記第１のインプリントテンプレートによって形成される前記フィーチャが、前記第２のインプリントテンプレートによって形成される前記フィーチャのクリティカルディメンションの３倍以上の大きさのクリティカルディメンションを有する、条項８に記載の方法。
１０．前記第２のインプリントテンプレートによって形成される前記フィーチャが、前記第１のインプリントテンプレートによって形成される前記フィーチャのクリティカルディメンションの３倍以上の大きさのクリティカルディメンションを有する、条項８に記載の方法。
１１．前記第１のインプリントテンプレート又は前記第２のインプリントテンプレートによって形成される前記フィーチャが、前記第１又は第２のインプリントテンプレートの他方によって形成される前記フィーチャのクリティカルディメンションの５倍以上の大きさのクリティカルディメンションを有する、条項８に記載の方法。
１２．前記第１のインプリントテンプレート又は前記第２のインプリントテンプレートによって形成される前記フィーチャが、前記第１又は第２のインプリントテンプレートの他方によって形成される前記フィーチャのクリティカルディメンションの１０倍以上の大きさのクリティカルディメンションを有する、条項８に記載の方法。
１３．前記基板上のあるインプリント可能な媒体が、前記第１のインプリントテンプレートの透明な区域を通過するＵＶ放射によって硬化し、その間、ＵＶ放射が前記第１のインプリントテンプレートの不透明な区域によってインプリント可能な媒体に到達できないために、別のインプリント可能な媒体が硬化しない、条項８から１２のいずれか１項に記載の方法。
１４．第１のガラス転移温度を有するインプリント可能な媒体が、前記第１のインプリントテンプレートによってインプリントされる前記基板上の場所に提供され、第２のガラス転移温度を有するインプリント可能な媒体が、前記第２のインプリントテンプレートによってインプリントされる前記基板上の場所に提供され、前記第２のガラス転移温度が、前記第１のガラス転移温度よりも低い、条項８から１３のいずれか１項に記載の方法。
１５．前記インプリント可能な媒体が、液滴として前記基板上に提供され、より大きいクリティカルディメンションのフィーチャを形成するインプリント可能な媒体の液滴が、より小さいクリティカルディメンションのフィーチャを形成するインプリント可能な媒体の液滴よりも大きい、条項８から１４のいずれか１項に記載の方法。
１６．ダイの層のフィーチャを基板上にインプリントするステップと、次に同じダイの同じ層のフィーチャを前記基板上にインプリントするステップとを含むインプリントリソグラフィ方法。
１７．第１のインプリントテンプレートが、前記第１のインプリントに使用され、第２のインプリントテンプレートが、前記第２のインプリントに使用される、条項１６に記載の方法。
１８．前記第２のインプリントテンプレートのパターン凹部が、前記第１のインプリントテンプレートの前記パターン凹部のクリティカルディメンションの３倍以上の大きさのクリティカルディメンションを有する、条項１７に記載の方法。
１９．前記第１のインプリントテンプレートのパターン凹部が、前記第２のインプリントテンプレートの前記パターン凹部のクリティカルディメンションの３倍以上の大きさのクリティカルディメンションを有する、条項１７に記載の方法。
２０．前記第１のインプリント工程が、前記ダイの第１の領域のフィーチャをインプリントし、前記第２のインプリント工程が、前記ダイの第２の領域のフィーチャをインプリントする、条項１６から１９のいずれか１項に記載の方法。
２１．パターン凹部を備えた第１のインプリントテンプレートとパターン凹部を備えた第２のインプリントテンプレートであって、前記第１のインプリントテンプレートの前記パターン凹部が、前記第２のインプリントテンプレートの前記パターン凹部によって形成されるフィーチャと横向きに相互接続するフィーチャを基板上に形成するように構成され、前記第２のインプリントテンプレートの前記パターン凹部が、前記第１のインプリントテンプレートの前記パターン凹部のクリティカルディメンションの３倍以上の大きさのクリティカルディメンションを有するパターン凹部を備えた第１のインプリントテンプレートとパターン凹部を備えた第２のインプリントテンプレート。
２２．パターン凹部を備え、基板のすでにパターン形成された領域に重なる寸法の凹部領域を備えるインプリントテンプレート。
【図１ａ】
2010245521.tif 000003
【図１ｂ】
2010245521.tif 000004
【図２】
2010245521.tif 000005
【図３ａ】
2010245521.tif 000006
【図３ｂ】
2010245521.tif 000007
【図４】
2010245521.tif 000008
【図５ａ】
2010245521.tif 000009
【図５ｂ】
2010245521.tif 000010
【外国語明細書】
2010245521000001.pdf