(57)【要約】  テンプレートによって第１フィールド及び第２フィールドを備える基板をパターニングする方法において、テンプレートは、モールドと、複数のアライメント形成領域と、複数のテンプレート・アライメント・マークとを有する、方法であって、基板の第１フィールド、ならびに、第１及び第２フィールドの外側にある基板の複数の領域上に材料を分配すること、モールドと基板を分配することであって、それにより、基板の第１フィールド上の材料内にパターンを画定し、一方、同時に、テンプレートの複数のアライメント形成領域に重なった基板の複数の領域内の材料を用いて複数の基板アライメント・マークを画定するために、モールドと基板の第１フィールドとの間の所望の空間関係が得られる、分配すること、基板の第２フィールド上に材料を分配すること、及び、複数のテンプレート・アライメント・マークと複数の基板アライメント・マークとの間の所望の空間関係を得るためにモールドと基板を分配することであって、それにより、基板の第２フィールド上の材料内にパターンを画定するために、モールドと基板の第２フィールドとの間の所望の空間関係が得られる、分配することを含む方法。
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
モールドと、複数のアライメント形成領域と、複数のテンプレート・アライメント・マークとを有するテンプレートによって、第１フィールドと第２フィールドを備える基板をパターニングする方法において、
前記基板の前記第１フィールド、及び、前記第１と第２フィールドの外側にある前記基板の複数の領域上に材料を分配すること、
前記基板の前記第１フィールド上の前記材料内にパターンを形成し、一方、同時に、前記テンプレートの前記複数のアライメント形成領域に重なった前記基板の前記複数の領域内の前記材料を用いて複数の基板アライメント・マークを形成するために、前記モールドと前記基板の前記第１フィールドとの間の所望の空間関係が得られるように、前記モールドと前記基板とを配置すること、
前記基板の前記第２フィールド上に材料を分配すること、
前記基板の前記第２フィールド上の前記材料内にパターンを形成するように、前記モールドと前記基板の前記第２フィールドとの間の所望の空間関係が得られるように、前記複数のテンプレート・アライメント・マークと前記複数の基板アライメント・マークとの間の所望の空間関係を得るように前記モールドと前記基板とを配置することを含む方法。
【請求項２】
前記テンプレート・アライメント・マークは、グレーティング・アライメント・マークを備え、前記基板アライメント・マークは、チェッカボード・アライメント・マークを備える請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記テンプレートの前記複数のアライメント形成領域は、前記テンプレートの上の複数のメサ上に配置される請求項１に記載の方法。
【請求項４】
前記テンプレートは、第１面と、前記第１面に対向して配置された第２面を備え、前記モールドは、前記第２面から第１距離だけ延び、前記複数のメサの部分集合が、前記第２面から第２距離だけ延び、前記第１距離は、前記第２距離に実質的に等しい請求項３に記載の方法。
【請求項５】
前記テンプレートの前記複数のテンプレート・アライメント・マークは、前記テンプレート上の複数のメサ上に配置される請求項１に記載の方法。
【請求項６】
前記テンプレートは、第１面と前記第１面に対向して配置された第２面を備え、前記モールドは、前記第２面から第１距離だけ延び、前記複数のメサの部分集合は、前記第２面から第２距離だけ延び、前記第１距離は前記第２距離より大きい請求項５に記載の方法。
【請求項７】
前記テンプレートは、複数の非パターン化メサをさらに備え、前記材料を分配することは、前記複数の非パターン化メサと重なった前記基板の領域内に材料を分配することをさらに含む請求項１に記載の方法。
【請求項８】
前記基板は、０．０５ｍｍ〜８ｍｍの範囲の厚さを有する請求項１に記載の方法。
【請求項９】
前記基板は、１００ｎｍ未満の平坦度を有する請求項１に記載の方法。
【請求項１０】
前記基板と前記テンプレートは、実質的に同じ成分を含み、前記成分は、溶融シリカと超低膨張ガラスからなる一組の成分から選択される請求項１に記載の方法。
【請求項１１】
前記基板と前記テンプレートとの温度差は２℃未満である請求項１に記載の方法。
【請求項１２】
前記第１領域と前記モールドとの間の前記所望の空間関係を得ることは、前記モールドが前記基板の前記第１領域に重なるように、前記モールドと前記基板を配置することをさらに含む請求項１に記載の方法。
【請求項１３】
前記第２領域と前記モールドとの間の前記所望の空間関係を得ることは、前記モールドが前記基板の前記第２領域に重なるように、前記モールドと前記基板を配置することをさらに含む請求項１に記載の方法。
【請求項１４】
前記テンプレートを形状調節チャックに結合することをさらに含む請求項１に記載の方法。
【請求項１５】
前記基板を形状調節チャックに結合することをさらに含む請求項１に記載の方法。
【請求項１６】
前記テンプレートの形状を、前記テンプレートに結合したアクチュエーション・システムによって変更することをさらに含む請求項１に記載の方法。
【請求項１７】
前記基板の形状を、前記基板に結合したアクチュエーション・システムによって変更することをさらに含む請求項１に記載の方法。
【請求項１８】
前記基板は、複数のフィールドをさらに備える請求項１に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【背景技術】
【０００１】
ナノファブリケーションは、例えば、およそナノメートル以下のフィーチャを有する非常に小さな構造の作製を含む。ナノファブリケーションが大きな影響を及ぼす１つの領域は、集積回路の処理である。半導体処理産業は、基板上に形成される単位面積当たりの回路を増加させる一方、より大きな生産収率を求めて努力し続けているため、ナノファブリケーションは益々重要になる。ナノファブリケーションは、形成される構造の最小フィーチャ寸法をより低減させ、より大きなプロセス・コントロールを提供する。ナノファブリケーションが使用されてきた他の開発領域はバイオテクノロジ、光学技術、機械システムなどを含む。
【０００２】
例示的なナノファブリケーション技法は、一般に、インプリント・リソグラフィと呼ばれる。例示的なインプリント・リソグラフィ・プロセスは、その全てが、本発明の譲受人に譲渡される、「Ｍｅｔｈｏｄ  ａｎｄ  ａ  Ｍｏｌｄ  ｔｏ  Ａｒｒａｎａｇｅ  Ｆｅａｔｕｒｅｓ  ｏｎ  ａ  Ｓｕｂｓｔｒａｔｅ  ｔｏ  Ｒｅｐｌｉｃａｔｅ  Ｆｅａｔｕｒｅｓ  ｈａｖｉｎｇ  Ｍｉｎｉｍａｌ  Ｄｉｍｅｎｓｉｏｎａｌ  Ｖａｒｉａｂｉｌｉｔｙ」という名称の米国特許出願第１０／２６４，９６０号として出願された米国特許出願公開公報第２００４／００６５９７６号、「Ｍｅｔｈｏｄ  ｏｆ  Ｆｏｒｍｉｎｇ  ａ  Ｌａｙｅｒ  ｏｎ  ａ  Ｓｕｂｓｔｒａｔｅ  ｔｏ  Ｆａｃｉｌｉｔａｔｅ  Ｆａｂｒｉｃａｔｉｏｎ  ｏｆ  Ｍｅｔｒｏｌｏｇｙ  Ｓｔａｎｄａｒｄｓ」という名称の米国特許出願第１０／２６４，９２６号として出願された米国特許出願公開公報第２００４／００６５２５２号、「Ｆｕｎｃｔｉｏｎａｌ  Ｐａｔｔｅｒｎｉｎｇ  Ｍａｔｅｒｉａｌ  ｆｏｒ  Ｉｍｐｒｉｎｔ  Ｌｉｔｈｏｇｒａｐｈｙ  Ｐｒｏｃｅｓｓｅｓ」という名称の米国特許第６，９３６，１９４号などの多数の出版物で詳細に記載される。
【０００３】
上述の米国特許出願出版物や米国特許のそれぞれに開示されるインプリント・リソグラフィ技法は、重合性の層内でレリーフ・パターンを形成し、及び、レリーフ・パターンに相当するパターンを下の基板内へ転写することを含む。基板は、基板のパターニングを容易にするための所望の位置を得るために、ステージ上に配置される。その結果、モールドと基板との間に形成可能な液体が存在する状態で、モールドが基板から離間して使用される。液体は、固化して、液体に接触したモールドの表面の形状に一致するパターンが内部に記録されているパターン化層が形成される。モールドは、その後、モールドと基板が離間するように、パターン化層から分離される。基板とパターン化層は、その後、パターン化層内のパターンに相当するレリーフ・イメージを基板内へ転写するためのプロセスを受ける。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００４】
本発明の実施形態は、ここで、図面を参照して述べられる。
【０００５】
図１を参照すると、基板１２上にレリーフ・パターンを形成するシステム１０が示されている。基板１２は、基板チャック１４に結合されている。基板チャック１４は、限定はしないが、参照により本明細書に組み込まれる、「Ｈｉｇｈ−Ｐｒｅｃｉｓｉｏｎ  Ｏｒｉｅｎｔａｔｉｏｎ  Ａｌｉｇｎｍｅｎｔ  ａｎｄ  Ｇａｐ  Ｃｏｎｔｒｏｌ  Ｓｔａｇｅｓ  ｆｏｒ  Ｉｍｐｒｉｎｔ  Ｌｉｔｈｏｇｒａｐｈｙ  Ｐｒｏｃｅｓｓｅｓ」という名称の米国特許第６，８７３，０８７号に記載される、真空式、ピン・タイプ、溝タイプ、又は電磁式を含む任意のチャックであってよい。さらなる実施形態では、基板チャック１４は、共に参照により本明細書に組み込まれる、「Ｃｈｕｃｋｉｎｇ  Ｓｙｓｔｅｍ  ｆｏｒ  Ｍｏｄｕｌａｔｉｎｇ  Ｓｈａｐｅｓ  ｏｆ  Ｓｕｂｓｔｒａｔｅｓ」という名称の米国特許第６，９８２，７８３号及び「Ｍｅｔｈｏｄ  ｆｏｒ  Ｍｏｄｕｌａｔｉｎｇ  Ｓｈａｐｅｓ  ｏｆ  Ｓｕｂｓｔｒａｔｅｓ」という名称の米国特許第６，９８０，２８２号に記載されるチャックであってよい。基板１２と基板チャック１４は、ステージ１６上に支持される。さらに、ステージ１６、基板１２、基板チャック１４は、ベース（図示せず）上に配置される。ステージ１６はｘ軸とｙ軸に関して移動することができる。
【０００６】
基板１２からモールド２０を有するテンプレート１８が離れている。モールドは基板２０の方へ延びておりパターニング面２２を有する。さらに、メサ２０がモールド２０と呼ばれることもある。メサ２０はまた、ナノインプリント・モールド２０と呼ばれることもある。さらなる実施形態では、テンプレート１８は、実質的にモールド２０が存在しなくてもよい。テンプレート１８及び／又はモールド２０は、限定はしないが、溶融シリカ、石英、シリコン、有機ポリマ、シロキサン・ポリマ、ホウケイ酸ガラス、フルオロカーボン・ポリマ、金属、硬質サファイアを含む材料から形成される。図示するように、パターニング面２２は、複数の離間した凹所２４と突出部２６からなるフィーチャを備える。しかし、さらなる実施形態では、パターニング面２２は、実質的に平滑である、及び／又は、平坦であってよい。パターニング面２０は、基板１２に形成されるパターンの基礎となるオリジナル・パターンが形成されている。
【０００７】
テンプレート１８は、テンプレート・チャック２８に結合され、テンプレート・チャック２８は、限定はしないが、「Ｈｉｇｈ−Ｐｒｅｃｉｓｉｏｎ  Ｏｒｉｅｎｔａｔｉｏｎ  Ａｌｉｇｎｍｅｎｔ  ａｎｄ  Ｇａｐ  Ｃｏｎｔｒｏｌ  Ｓｔａｇｅｓ  ｆｏｒ  Ｉｍｐｒｉｎｔ  Ｌｉｔｈｏｇｒａｐｈｙ  Ｐｒｏｃｅｓｓｅｓ」という名称の米国特許第６，８７３，０８７号に記載される、真空式、ピン・タイプ、溝タイプ、又は電磁式を含む任意のチャックである。さらなる実施形態では、基板チャック１４は、「Ｃｈｕｃｋｉｎｇ  Ｓｙｓｔｅｍ  ｆｏｒ  Ｍｏｄｕｌａｔｉｎｇ  Ｓｈａｐｅｓ  ｏｆ  Ｓｕｂｓｔｒａｔｅｓ」という名称の米国特許第６，９８２，７８３号、「Ｍｅｔｈｏｄ  ｆｏｒ  Ｍｏｄｕｌａｔｉｎｇ  Ｓｈａｐｅｓ  ｏｆ  Ｓｕｂｓｔｒａｔｅｓ」という名称の米国特許第６，９８０，２８２号に記載されるチャックである。テンプレート・チャック２８は、テンプレート１８とモールド２０の移動を容易にするために、インプリント・ヘッド３０に結合されている。
【０００８】
システム１０は、さらに、流体分配システム３２を備える。流体分配システム３２は、ポリマ材料３４を基板１２上に堆積させるために、基板１２に流体連通される。システム１０は、任意の数の流体分配器を備えてもよく、流体分配システム３２は、流体分配システム３２内に複数の分配ユニットを備えてもよい。ポリマ材料３４は、任意の知られている技法、例えば、液滴分配、スピンコーティング、ディップ・コーティング、化学気相堆積（ＣＶＤ）、物理気相堆積（ＰＶＤ）、薄膜堆積、厚膜堆積などを使用して基板１２上に分配される。図示するように、ポリマ材料３４は、複数の離間した小滴３６として基板１２上に堆積される。通常、ポリマ材料３４は、モールド２０と基板１２との間に所望の容積が形成される前に、基板１２上に堆積される。しかし、ポリマ材料３４は、所望の容積が得られた後に、容積を充填してもよい。
【０００９】
図１、図２を参照すると、システム１０は、さらに、エネルギー４０を経路４２に沿って送るために結合されたエネルギー４０の供給源３８を備える。インプリント・ヘッド３０とステージ１６は、モールド２０と基板１２を、経路４２内で重なり、かつ、配設されるように、構成される。モールド２０がポリマ材料３４に接触し、かつ、所望の容積がポリマ材料３４によって充填されるように、インプリント・ヘッド３０又はステージ１６のいずれか、又はその両方が、モールド２０と基板１２との間の距離を変えて、その間に所望の容積を形成する。より具体的には、小滴３６のポリマ材料３４は、モールド２０の凹所２４に侵入し、凹所２４を充填する。所望の容積がポリマ材料３４で充填された後、供給源３８は、エネルギー４０、例えば、広帯域紫外放射を生成する。広帯域紫外放射は、ポリマ材料３４を、基板１２の面４４の形状とパターニング面２２に一致させて、固化し、及び／又は、架橋結合するようにし、基板１２上にパターン化層４６を形成させる。パターン化層４６は、残留層４８を備え、かつ突出部５０と凹所５２として示される複数のフィーチャを備える。
【００１０】
システム１０は、さらに、モールド２０と基板１２との間の、アライメントとオーバレイ位置合わせを容易にするために、テンプレート１８／モールド２０を囲むアクチュエーション・システム５８を備える。アクチュエーション・システム５８は、テンプレート１８／モールド２０を選択的に変形させることによってアライメントとオーバレイ位置合わせを容易にする。これは、パターン形状の種々のパラメータ、すなわち、倍率特性、スキュー／直交性特性、台形特性を補正するのを容易にする。アクチュエーション・システム５８の例は、その全体が参照により本明細書に組み込まれる、「Ｓｙｓｔｅｍｓ  ｆｏｒ  Ｍａｇｎｉｆｉｃａｔｉｏｎ  ａｎｄ  Ｄｉｓｔｏｒｔｉｏｎ  Ｃｏｒｒｅｃｔｉｏｎ  ｆｏｒ  Ｉｍｐｒｉｎｔ  Ｌｉｔｈｏｇｒａｐｈｙ  Ｐｒｏｃｅｓｓｅｓ」という名称の米国特許第７，１５０，６２２号、「Ａｐｐａｒａｔｕｓ  ｔｏ  Ｖａｒｙ  Ｄｉｍｅｎｓｉｏｎｓ  ｏｆ  ａ  Ｓｕｂｓｔｒａｔｅ  Ｄｕｒｉｎｇ  Ｎａｎｏ−Ｓｃａｌｅ  Ｍａｎｕｆａｃｔｕｒｉｎｇ」という名称の米国特許第７，１７０，５８９号、「Ｍｅｔｈｏｄ  ｏｆ  Ｖａｒｙｉｎｇ  Ｔｅｍｐｌａｔｅ  Ｄｉｍｅｎｓｉｏｎｓ  ｔｏ  Ａｃｈｉｅｖｅ  Ａｌｉｇｎｍｅｎｔ  Ｄｕｒｉｎｇ  Ｉｍｐｒｉｎｔ  Ｌｉｔｈｏｇｒａｐｈｙ」という名称の米国特許第６，９１６，５８５号に記載される。
【００１１】
システム１０は、ステージ１６と、インプリント・ヘッド３０と、流体分配システム３２と、供給源３８と、アクチュエーション・システム５８とデータ通信し、メモリ５６に記憶されたコンピュータ読み取り可能プログラムに基づいて動作する、プロセッサ５４によって調節されてもよい。
【００１２】
図３を参照すると、テンプレート１８の平面図が示される。より具体的には、テンプレート１８のモールド２０が、ダイ６０ａ〜６０ｄとして示す複数のダイ６０を備えるように示されている。しかし、さらなる実施形態では、モールド２０は、任意の数のダイ、すなわち、２個の、４個の、６個の、８個の、又は９個のダイを備えてもよい。さらに、ダイ６０ａ〜６０ｄはそれぞれ、内部に形成された実質的に同じレリーフ構造６１を有してもよい。そのために、モールド２０のダイ６０の形成が、電子ビーム・リソグラフィを使用して行われてもよい。しかし、電子ビーム・リソグラフィを使用することは、とりわけ、好ましくない場合がある、テンプレート１８の形成時間の増加をもたらす可能性があるためである。その結果、モールド２０のダイ６０の形成時間を最小にする方法が、以下で述べられる。
【００１３】
図３〜５を参照すると、第１の実施形態では、モールド２０のダイ６０を形成する方法が示される。より具体的には、ステップ１００にて、マスタ・テンプレート６２が、電子ビーム・リソグラフィを使用して形成される。マスタ・テンプレート６２は、セクション６４ａ〜６４ｄとして示す複数のセクション６４を備える。しかし、さらなる実施形態では、マスタ・テンプレート６２は、任意の数のセクション６４、すなわち、２個の、４個の、６個の、８個の、又は９個のセクションを備えてもよい。セクション６４の各セクションは、ストリート６６によってセクション６４の隣接するセクションから分離されている。さらに、セクション６４はそれぞれは、ストリート７０によってマスタ・テンプレート６２の外周６８から分離されている。
【００１４】
セクション６４のうちのあるセクションは、内部に形成されたレリーフ・パターン７４を有するメサ７２を備えている。図示するように、メサ７２は、セクション６４ａに配置されている。しかし、さらなる実施形態では、メサ７２は、セクション６４のうちの任意のセクションに配置されてもよい。メサ７２は、側面７６ａ、７６ｂ、７６ｃ、７６ｄを有し、側面７６ａは側面７６ｃに対向して配置され、側面７６ｂは側面７６ｄに対向して配置される。ある例では、マスタ・テンプレート６２は、４ｍｍ以上の厚さを有してもよい。
【００１５】
マスタ・テンプレート６２は、さらに、複数のアライメント形成領域７８とテンプレート・アライメント・マーク８０を備えいる。アライメント形成領域７８とテンプレート・アライメント・マーク８０は、ストリート６６、７０内に配置される。さらなる実施形態では、アライメント形成領域７８とテンプレート・アライメント・マーク８０は、複数のメサ上に配置されてもよい。なお、さらなる実施形態では、アライメント形成領域７８は、チェッカボード形成アライメント・マークからなり、テンプレート・アライメント・マーク８０は、グレーティング・アライメント・マークからなる。なおさらなる実施形態では、テンプレート・アライメント・マーク８０は、実質的に平坦である。
【００１６】
第１パターン８２ａである、アライメント形成領域７８とテンプレート・アライメント・マーク８０の第１部分集合がメサ７２に隣接して配置されている。図示するように、側面７６ａ、７６ｂ、７６ｃ、７６ｄのそれぞれのすぐ近くに、２個のアライメント形成領域７８と２個のテンプレート・アライメント・マーク８０が配置されている。しかし、他の実施形態では、任意の数のアライメント形成領域７８とテンプレート・アライメント・マーク８０が、側面７６ａ、７６ｂ、７６ｃ、７６ｄのすぐ近くに配置されてもよい。
【００１７】
マスタ・テンプレート６２は、さらに、マスタ・テンプレート６２の残りのセクション６４のすぐ近くでストリート６６と７０内に配置されたアライメント形成領域７８とテンプレート・アライメント・マーク８０を備える。より具体的には、アライメント形成領域７８とテンプレート・アライメント・マーク８０の第２、第３、第４の部分集合が、それぞれ、セクション６４ｂ、６４ｃ、６４ｄのすぐ近くでストリート６６、７０内に配置されており、それぞれ、第２パターン８２ｂ、第３パターン８２ｃ、第４パターン８２ｄとされる。第１パターン８２ａは、第３パターン８２ｃに実質的に同じで、第２パターン８２ｂは、第４パターン８２ｄに実質的に同じである。一方、第１と第３パターン８２ａ、８２ｃは、第２と第４パターン８２ｂ、８２ｄと異なっている。
【００１８】
図４〜６を参照すると、ステップ１０２にて、ポリマ材料３４は、液滴分配、スピンコーティング、ディップ・コーティング、化学気相堆積（ＣＶＤ）、物理気相堆積（ＰＶＤ）、薄膜堆積、厚膜堆積などによって、中間基板８４上に分配される。より具体的には、中間基板８４は、フィールド８６ａ〜８６ｄとして示される複数のフィールド８６を備えている。しかし、さらなる実施形態では、中間基板８４は、任意の数のフィールド８６、すなわち、２個の、４個の、６個の、８個の、又は９個のフィールドを備えてもよい。本例では、中間基板８４のフィールド８６の数は、マスタ・テンプレート６２のセクション６４の数と実質的に同じである。その結果、ポリマ材料３４は、フィールド８６ａ上に分配される。さらに、ポリマ材料３４は、フィールド８６ａ〜８６ｄの外側にある複数の領域８８上に分配されてもよい。ある例では、中間基板８４は、０．０５ｍｍ〜３ｍｍの範囲の厚さを有している。
【００１９】
ステップ１０４にて、マスタ・テンプレート６２と中間基板８４との間、より具体的には、フィールド８６ａとメサ７２との間に、所望の空間関係が得られる。さらに、ステップ１０４にて、フィールド８６ａのポリマ材料３４は、中間基板８４のフィールド８６ａとマスタ・テンプレート６２のメサ７２との間の所望の容積を充填し、また、領域８８のポリマ材料３４は、基板の領域８８とマスタ・テンプレート６２のアライメント形成領域７８との間の所望の容積を充填する。
【００２０】
ステップ１０６にて、中間基板８４のフィールド８６ａと領域８８上に分配されたポリマ材料３４は、固化し、及び／又は、架橋結合し、マスタ・テンプレート６２のメサ７２は、フィールド８６ａ上に分配されたポリマ材料３４から分離され、パターン化層９０ａが形成され、また、領域８８上に分配されたポリマ材料３４から分離され、基板アライメント・マークが形成される。中間基板８４が、実質的にマスタ・テンプレート６２の厚さ未満の厚さを有する結果として、分離力が最小になり、それが望ましい。
【００２１】
図７を参照すると、さらなる実施形態では、基板アライメント・マーク９２はそれぞれ、さらに、像配置計量マーク９４を備えている。像配置計量マーク９４は、知られている像配置システム又は像位置合わせシステム、例えば、イリノイ州バノックバーン（Ｂａｎｎｏｃｋｂｕｒｎ，  Ｉｌｌｉｎｏｉｓ）のＬｅｉｃａ  Ｍｉｃｒｏｓｙｓｔｅｍｓから入手可能なＬＭＳ  ＩＰＲＯを使用して測定される。
【００２２】
図４、５、８を参照すると、ステップ１０８にて、ポリマ材料３４は、図６及びステップ１０２に関して先に述べた方法のうちの任意の方法において、フィールド８６ｂ上に分配される。
【００２３】
ステップ１１０にて、マスタ・テンプレート６２のテンプレート・アライメント・マーク８０と中間基板８４の基板アライメント・マーク９２との間で所望の空間関係が得られ、それにより、マスタ・テンプレート６２と中間基板８４との間に、より具体的には、本例では、フィールド８６ｂとメサ７２との間に、所望の空間関係が得られる。テンプレート・アライメント・マーク８０と基板アライメント・マーク９２との間の所望の空間関係は、テンプレート・アライメント・マーク８０と基板アライメント・マーク９２が重なってもよい。しかし、他の実施形態では、テンプレート・アライメント・マーク８０と基板アライメント・マーク９２は、所望の量だけ、ｘ−ｙ平面内でずれて、アライメント形成領域７８とテンプレート・アライメント・マーク８０の第１、第２、第３、第４のパターン８２ａ、８２ｂ、８２ｃ、８２ｄの間の変動を補償する。
【００２４】
テンプレート・アライメント・マーク８０と基板アライメント・マーク９２との間のアライメントは、参照により本明細書に組み込まれる、「Ｉｎｔｅｒｆｅｒｏｍｅｔｒｉｃ  Ａｎａｌｙｓｉｓ  ｆｏｒ  ｔｈｅ  Ｍａｎｕｆａｃｔｕｒｅ  ｏｆ  Ｎａｎｏ−Ｓｃａｌｅ  Ｄｅｖｉｃｅｓ」という名称の米国特許出願第１１／０００，３３１号に記載されるアライメント・システムを使用して決定されてもよい。さらに、ステップ１１０にて、フィールド８６ｂのポリマ材料３４は、中間基板８４のフィールド８６ｂとマスタ・テンプレート６２のメサ７２との間の所望の容積を充填する。
【００２５】
ステップ１１２にて、中間基板８４のフィールド８６ｂ上に分配されたポリマ材料３４は、固化し、及び／又は、架橋結合し、マスタ・テンプレート６２のメサ７２は、中間基板８４上に分配されたポリマ材料３４から分離され、フィールド８６ｂ上にパターン化層９０ｂが形成される。
【００２６】
図４、５、９を参照すると、ステップ１１４にて、ポリマ材料３４は、図６及びステップ１０２に関して先に述べた方法のうちの任意の方法において、フィールド８６ｃ上に分配される。
【００２７】
ステップ１１６にて、マスタ・テンプレート６２のテンプレート・アライメント・マーク８０と中間基板８４の基板アライメント・マーク９２との間で所望の空間関係が得られ、それにより、マスタ・テンプレート６２と中間基板８４との間に、より具体的には、本例では、フィールド８６ｃとメサ７２との間に、所望の空間関係が得られる。その結果、マスタ・テンプレート６２のテンプレート・アライメント・マーク８０と基板アライメント・マーク９２との間で所望の空間関係を得るために、マスタ・テンプレート６２は、ｚ軸を中心に回転する、より具体的には、中間基板８４に対して１８０°回転する。結果として、テンプレート・アライメント・マーク８０と基板アライメント・マーク９２との間に、所望の空間関係が得られる。さらに、ステップ１１６にて、フィールド８６ｃのポリマ材料３４は、中間基板８４のフィールド８６ｃとマスタ・テンプレート６２のメサ７２との間の所望の容積を充填する。さらなる実施形態では、マスタ・テンプレート６２は、中間基板８４のフィールド８６ｃ上にポリマ材料３４を分配する前に、回転する。
【００２８】
ステップ１１８にて、中間基板８４のフィールド８６ｃ上に分配されたポリマ材料３４は、固化し、及び／又は、架橋結合し、マスタ・テンプレート６２のメサ７２は、フィールド８６ａ上に分配されたポリマ材料３４から分離され、パターン化層９０ｃが形成される。
【００２９】
図４、５を参照すると、ステップ１２０にて、ステップ１０８、１１０、１１２が、中間基板８４のフィールド８６ｄに対して繰り返され、フィールド８６ｄ上にパターン化層９０ｄが形成される。さらなる実施形態では、ステップ１０８、１１０、１１２は、中間基板８４の任意の数のフィールド８６について、繰り返される。
【００３０】
図４、５、１０を参照すると、フィールド８６ａ、８６ｂ、８６ｃ、８６ｄ上に、それぞれ、パターン化層９０ａ、９０ｂ、９０ｃ、９０ｄを形成した後、中間基板８４を使用して、最終基板９６内にパターンを形成する。より具体的には、ステップ１２２にて、ポリマ材料３４が、ステップ１０２及び図６に関して先に述べた方法のうちの任意の方法を使用して、最終基板９６上に分配される。最終基板９６は、フィールド９８ａ〜９８ｄとして示す複数のフィールド９８を備えている。しかし、さらなる実施形態では、最終基板９６は、任意の数のフィールド９８、すなわち、２個の、４個の、６個の、８個の、又は９個のフィールドを備えてもよい。本実施形態では、最終基板９６のフィールド９８の数は、中間基板８４のフィールド８６の数と実質的に同じである。その結果、ポリマ材料３４は、最終基板９６のフィールド９８上に分配される。ある例では、最終基板９６は、４ｍｍ以上の厚さを有している。
【００３１】
ステップ１２４にて、中間基板８４と最終基板９６との間で所望の空間関係が得られ、それにより、最終基板９６上のポリマ材料３４は、中間基板８４と最終基板９６との間の所望の容積を充填する。
【００３２】
ステップ１２６にて、最終基板９６上に分配されたポリマ材料３４は、固化し、及び／又は、架橋結合し、中間基板８４は、最終基板９６上に分配されたポリマ材料３４から分離され、フィールド９８のそれぞれにおいて複数のパターン化層９９が形成され、このとき、パターン化層９９はそれぞれ、モールド２０のダイ６０と実質的に同じであり、したがって、最終基板９６は、テンプレート１８と実質的に同じである。
【００３３】
図４〜６を参照すると、第２の実施形態では、単一パターニング・ステップで、マスタ・テンプレート６２からテンプレート１８を形成することが望ましい場合がある。その結果、中間基板８４のフィールド８６上に設けられたパターン化層９９はそれぞれ、モールド２０のダイ６０と実質的に同じであり、したがって、中間基板８４は、テンプレート１８と実質的に同じである。本例では、マスタ・テンプレート６２は約２．２９ｍｍの厚さを有し、中間基板８４は６．３５ｍｍの厚さを有する。
【００３４】
図１１を参照すると、なおさらなる実施形態では、基板アライメント・マーク９２は、別個のステップにおいて、中間基板８４上に形成される。より具体的には、基板アライメント・マーク９２は、中間基板８４上にパターン化層９０を形成する前に、中間基板８４上に形成される。その結果、基板アライメント・マーク９２は、参照により本明細書に組み込まれる、ａ）オランダのＡＳＭＬから入手可能な９１３ｎｍスキャナ・リソグラフィ・ツールなどの、正確なグローバル干渉法を用いる光学リソグラフィ・ツール、又は、ｂ）ｈｔｔｐ：／／ｗｗｗ．ｓｃｉｅｎｃｅｄａｉｌｙ．ｃｏｍ／ｒｅｌｅａｓｅｓ／２００４／０２／０４０２０３２３３８４０．ｈｔｍに記載されるＮａｎｏｒｕｌｅｒなどのエクセル干渉法を用いる光学リソグラフィ・ツールを使用して形成される。結果として、中間基板８４のフィールド８６の間のアライメント、すなわち、フィールド−フィールド・アライメントが得られる。
【００３５】
その結果、図３、５、６を参照すると、上述したように、モールド２０は、モールド２０に関連する４個のダイを有している。しかし、先に述べたように、モールド２０は、モールド２０に関連する任意の数のダイを有してもよく、したがって、マスタ・テンプレート６２、中間基板８４、最終基板９６は、相応してスケーリングされる。図１２に示すように、マスタ・テンプレート６２は、マスタ・テンプレート６２に関連する９個のセクション６４を有してもよい。その結果、マスタ・テンプレート６２のセクション６４はそれぞれ、アライメント形成領域７８とアライメント形成領域７８のすぐ近くのテンプレート・アライメント・マーク８０のパターンを有し、より具体的は、セクション６４のそれぞれのセクションは、セクション６４の周囲のセクションのアライメント形成領域７８とテンプレート・アライメント・マーク８０のパターンと異なるアライメント形成領域７８とテンプレート・アライメント・マーク８０のパターンを有してもよい。より具体的には、セクション６４ａ、６４ｃ、６４ｅ、６４ｇ、６４ｉは、アライメント形成領域７８とアライメント形成領域７８のすぐ近くのテンプレート・アライメント・マーク８０の第５パターンを有し、セクション６４ｂ、６４ｄ、６４ｆ、６４ｈは、アライメント形成領域７８とアライメント形成領域７８のすぐ近くのテンプレート・アライメント・マーク８０の第６パターンを有し、このとき、アライメント形成領域７８とテンプレート・アライメント・マーク８０の第５パターンは、図５に関して先に述べた第１パターンと実質的に同じであり、アライメント形成領域７８とテンプレート・アライメント・マーク８０の第６パターンは、図５に関して先に述べた第３パターンと実質的に同じである。さらに、セクション６４ｅ、６４ｇ、６４ｉはそれぞれ、セクション６４ｃのパターニングと類似の上述した方法でパターン化され、セクション６４ｆと６４ｈはそれぞれ、セクション６４ｂと６４ｄのパターニングと類似の上述した方法でパターン化される。
【００３６】
さらに、上述した方法のうちの任意の方法において形成されるテンプレート１８に存在する機械的歪を最小にすることが望ましい。そのために、マスタ・テンプレート６２、中間基板８４、最終基板９６は、実質的に平坦である。より具体的には、マスタ・テンプレート６２、中間基板８４、最終基板９６は、パターニング領域にわたって、１００ｎｍ以下の、好ましくは５０ｎｍ以下の、好ましくは２０ｎｍ以下の、さらに好ましくは１０ｎｍ以下の平坦度を有している。上述した機械的歪をさらに最小にするため、とりわけ、像配置誤差を最小にするため、中間基板８４は、マスタ・テンプレート６２に一致する。そのために、マスタ・テンプレート６２、中間基板８４、最終基板９６は、図１に関して上述した基板チャック１４と類似のチャック上に配置される。マスタ・テンプレート６２、中間基板８４、最終基板９６の形状は、参照により本明細書に組み込まれる、ＸＹステージ（図示せず）に結合した空気圧力計システム（図示せず）、ＸＹステージ（図示せず）に結合したレーザ距離センサ・システム（図示せず）、又は、http://www.zygo.com/?/products/metrology.htmに記載されるフル・フィールド３Ｄプロファイラ（図示せず）を使用して決定されてもよい。さらに、マスタ・テンプレート６２、中間基板８４、最終基板９６はそれぞれ、実質的に同じ材料から形成されてもよく、材料は、溶融シリカ及び超低膨張ガラスを含むが、それに限定されない。さらに、マスタ・テンプレート６２と、中間基板８４と、最終基板９６との間の温度差は、０．０５℃未満、好ましくは０．０１℃未満、さらに好ましくは０．００１℃未満である。
【００３７】
上述した方法のうちの任意の方法において形成される誤差を、防止できない場合、最小にするために、上述した第１の実施形態では、マスタ・テンプレート６２は、図１に関して上述したアクチュエーション・システム５８と類似の、マスタ・テンプレート６２に結合したアクチュエーション・システムを有する。上述した第２の実施形態では、最終基板９６は、図１に関して上述したアクチュエーション・システム５８と類似の、最終基板９６に結合したアクチュエーション・システムを有する。
【００３８】
上述した方法は、フォトリソグラフィ用のフォトマスクの形成時に同様に使用できる。フォトマスクは、通常、４×である（フォトマスクのレリーフ・パターンは、基板上に形成される所望のフィーチャのサイズの５倍である）。ＫｒＦ（２４８ｎｍ）レーザ及びＡｒＦ（１９３ｎｍ）レーザを用いるフォトリソグラフィで使用される最新のフォトマスクは、さらに、主要なフィーチャより小さいサブ解像度フィーチャを有している。これらのサブ解像度はまた、光近接効果補正フィーチャ又はレチクル増強フィーチャとして知られている。サブ解像度フィーチャは印刷されない。サブ解像度フィーチャは、主要なフィーチャの品質を増強するように設計される。上述したように、主要なフィーチャは４×である。例えば、ウェハ上で５０ｎｍのサイズのフィーチャの場合、主要なフォトマスク・フィーチャは２００ｎｍである。サブ解像度フィーチャは、１×以下と同程度に小さいか、又は、４×に近い程度に大きくてもよい。通常、小さなサブ解像度フィーチャは、約１．５×であり、５０ｎｍウェハ・フィーチャの場合、これは、フォトマスク上で７５ｎｍに変換される。４×のフォトマスクは、例えば、２５ｍｍ×３５ｍｍウェハ・フィールド・サイズの場合、サイズ１００ｍｍ×１００ｍｍであり、２６ｍｍ×３３ｍｍウェハ・フィールド・サイズの場合、サイズ１０４ｍｍ×１３２ｍｍである。これらのフィールドは、通常、フィールド内に、２個の、４個の、６個の、又はそれ以上のダイを有し、ダイはそれぞれ、実質的に同じパターン要件を有する。こうして、上述した方法は、フォトリソグラフィ用のフォトマスクの形成時に同様に使用される。
【００３９】
上述した本発明の実施形態が例示的である。本発明の範囲内に留まったままで、先に引用した開示に対して、多くの変更及び修正が行われてもよい。したがって、本発明の範囲は、先の説明によって制限されるべきではなく、代わりに、添付特許請求の範囲の等価物の全範囲と一緒に、添付特許請求の範囲を参照して決められるべきである。
【図面の簡単な説明】
【００４０】
【図１】基板から離間したテンプレートを有するリソグラフィ・システムの略側面図である。
【図２】パターン化層が上に分配された図１に示す基板の略側面図である。
【図３】図１に示すテンプレートの平面図である。
【図４】図１に示すテンプレートを形成する方法のフロー・チャートである。
【図５】電子ビーム・リソグラフィから形成されたマスタ・テンプレートの平面図であり、マスタ・テンプレートは図１に示すテンプレートを形成するために使用される。
【図６】図１に示すマスタ・テンプレートから形成された中間基板の平面図であり、中間基板は、第１フィールドが形成され、複数の基板アライメント・マークを有する。
【図７】図６に示す基板アライメント・マークの平面図である。
【図８】図６に示す中間基板の一部分に重なる、図１に示すマスタ・テンプレートの平面図であり、マスタ・テンプレートのメサは中間基板の第２フィールドに重なる。
【図９】図６に示す中間基板の一部分に重なる、図１に示すマスタ・テンプレートの平面図であり、マスタ・テンプレートのメサは中間基板の第３フィールドに重なる。
【図１０】図６に示す中間基板の一部分に重なる、図１に示すマスタ・テンプレートの平面図であり、マスタ・テンプレートのメサは中間基板の第４フィールドに重なる。
【図１１】図６に示す中間基板の平面図であり、中間基板をパターニングする前に、複数のアライメント・マークが、中間基板上に形成される。
【図１２】マスタ・テンプレートの平面図であり、マスタ・テンプレートは、マスタ・テンプレートに関連する９個のフィールドを有する。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【国際調査報告】
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