(57)【要約】      （修正有）【課題】テンプレートのパターン面を超える成形可能材料のはみ出しを回避できる基板を提供する。【解決手段】インプリントフィールドを画定する位置を有するインプリントリソグラフィに有用な基板１２であって、インプリントフィールドは内側領域１０２と内側領域を囲む外周領域１０４と境界とによって画定され、外周領域は流体制御フィーチャ１２２を更に含む。インプリントフィールドの位置で基板上に堆積された重合可能材料は基板上で拡がり、流体制御レリーフフィーチャは、更なるインプリントリソグラフィ技術が後に実行されるように、インプリントフィールドの境界を超える重合可能材料の拡がりを最小化するように重合可能材料の拡がりの方向を変える。【選択図】図６Ｃ
2018064091.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
境界を有するインプリントフィールドを画定する位置を有する基板を提供する工程であって、前記インプリントフィールドは内側領域と前記内側領域を囲む外周領域とによって更に画定され、前記外周領域は流体制御フィーチャを更に含む、工程と、
前記インプリントフィールドの位置で前記基板上に重合可能材料を堆積する工程と、
前記重合可能材料が前記基板上で拡がることを可能にする工程であって、前記流体制御レリーフフィーチャは、前記インプリントフィールドの境界を超える前記重合可能材料の拡がりを最小化するように、前記重合可能材料の拡がりの方向を変える、工程と、
を含むことを特徴とする方法。
【請求項２】
前記インプリントフィールドの境界は１以上のエッジを有し、該エッジの各々に隣接する前記流体制御フィーチャは該エッジに平行な一方向に方向付けられている、ことを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記流体制御フィーチャは、その幅より少なくとも１０または１００または１，０００または１０，０００倍大きい長さを有する細長いフィーチャを含む、ことを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項４】
前記流体制御フィーチャは、線、線分、または互い違いの棒を更に含む、ことを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項５】
前記流体制御フィーチャは、突出部またはリセス部を更に含む、ことを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項６】
前記突出部または前記リセス部は、０．００５〜１μｍの高さまたは深さを有する、ことを特徴とする請求項５に記載の方法。
【請求項７】
レリーフパターンを有するパターン面を有するインプリントリソグラフィテンプレートを、前記テンプレートの前記レリーフパターンを充填するように前記基板上の前記重合可能材料に接触させる工程を更に含む、ことを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項８】
前記インプリントリソグラフィテンプレートは、前記外周領域と位置合わせする領域に流体制御フィーチャを含む、ことを特徴とする請求項７に記載の方法。
【請求項９】
前記テンプレートの前記流体制御フィーチャは、前記基板の前記流体制御フィーチャと相補的であり、前記基板の前記流体制御フィーチャと位置合わせされる、ことを特徴とする請求項８に記載の方法。
【請求項１０】
前記テンプレートの前記流体制御フィーチャは、前記基板の前記流体制御フィーチャと相補的であり、前記基板の前記流体制御フィーチャに対して互い違いに配置されている、ことを特徴とする請求項８に記載の方法。
【請求項１１】
前記テンプレートの前記流体制御フィーチャは、前記基板の突出した流体制御フィーチャに対してリセスされ互い違いに配置されている、ことを特徴とする請求項８に記載の方法。
【請求項１２】
前記インプリントフィールドの位置で前記基板上にパターン層を形成するように前記重合可能材料を固化する工程を更に含む、ことを特徴とする請求項７に記載の方法。
【請求項１３】
形成された前記パターン層から前記テンプレートを剥離する工程を更に含む、ことを特徴とする請求項１２に記載の方法。
【請求項１４】
請求項１２に記載の方法に従って前記基板上にパターン層を形成する工程と、
前記パターン層のパターンを前記基板に転写する工程と、
前記基板を加工してデバイスを製造する工程と、
を含むことを特徴とするデバイス製造方法。
【請求項１５】
境界を有するインプリントフィールドを画定する位置を有する基板であって、前記インプリントフィールドは内側領域と前記内側領域を囲む外周領域とによって更に画定され、前記外周領域は流体制御フィーチャを更に含む、ことを特徴とする基板。
【請求項１６】
前記インプリントフィールドの境界は１以上のエッジを有し、該エッジの各々に隣接する前記流体制御フィーチャは該エッジに平行な一方向に方向付けられている、ことを特徴とする請求項１５に記載の基板。
【請求項１７】
前記流体制御フィーチャは、その幅より少なくとも１０または１００または１，０００または１０，０００倍大きい長さを有する細長いフィーチャを含む、ことを特徴とする請求項１５に記載の基板。
【請求項１８】
前記流体制御フィーチャは、線、線分、または互い違いの棒を更に含む、ことを特徴とする請求項１５に記載の基板。
【請求項１９】
前記流体制御フィーチャは、突出部またはリセス部を更に含む、ことを特徴とする請求項１５に記載の基板。
【請求項２０】
前記突出部または前記リセス部は、０．００５〜１μｍの高さまたは深さを有する、ことを特徴とする請求項１９に記載の基板。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、インプリント材料の拡がりを制御する方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
ナノ加工は、１００ナノメートル以下のオーダのフィーチャを有する非常に小さな構造の加工を含む。ナノ加工が大きな影響を及ぼした１つの用途は、集積回路のプロセスにある。半導体プロセス業界は、基板上に形成される単位面積当たりの回路を増加させながら、より大きな生産歩留まりのために努力し続けているため、ナノ加工がますます重要になる。ナノ加工は、形成された構造の最小フィーチャ寸法の継続的な縮小を可能にしながら、より大きなプロセス制御を提供する。
【０００３】
今日使用されている典型的なナノ加工技術は、一般にナノインプリントリソグラフィと呼ばれる。ナノインプリントリソグラフィは、例えば、ＣＭＯＳロジック、マイクロプロセッサ、ＮＡＮＤフラッシュメモリ、ＮＯＲフラッシュメモリ、ＤＲＡＭメモリなどの集積デバイス、または、ＭＲＡＭ、３Ｄクロスポイントメモリ、Ｒｅ−ＲＡＭ、Ｆｅ−ＲＡＭ、ＳＴＴ−ＲＡＭなどの他の記憶デバイスなどの層を製造することを含む様々な用途において有用である。典型的なナノインプリントリソグラフィプロセスは、引用により全てが本明細書に組み込まれている米国特許第８，３４９，２４１号、米国特許第８，０６６，９３０号、および米国特許第６，９３６，１９４号などの多数の刊行物に詳細に記載されている。
【０００４】
前述の米国特許の各々に開示されたナノインプリントリソグラフィ技術は、成形可能（例えば重合可能）な層にレリーフパターンを形成することと、そのレリーフパターンに対応するパターンを下地基板に転写することとを含む。パターニングプロセスは、典型的には、例えば液滴吐出（ドロップディスペンス）技術によって基板に液体として塗布された成形可能物を有する基板から離間したテンプレートを使用する。成形可能な液体は、成形可能な液体に接触するテンプレートの表面の形状に一致するパターンを有する固体層を形成するように固化される。固化後、テンプレートは、その固化層から剥離される。特定の場合において、このプロセスは、基板全体がパターニングされるまでフィールドごとに基板にわたって繰り返される（いわゆる「ステップ−アンド−リピート」プロセス）。次に、基板は、エッチングプロセスなど、固化層に形成されたパターンに対応するレリーフ像を基板に転写するための追加プロセスに付される。このようなステップ−アンド−リピートプロセスでは特に、テンプレートのパターン面を超える成形可能材料のはみ出しを回避することが好ましい。このようなはみ出しが起こると、様々なインプリントおよびインプリント後の欠陥につながる可能性がある。
【発明の概要】
【０００５】
第１の一般的な態様では、インプリントフィールドを画定する位置を有する基板が提供され、インプリントフィールドは内側領域と該内側領域を囲む外周領域と境界とを更に含み、外周領域は流体制御フィーチャ（機構）を更に含む。次に、提供された基板は、重合可能材料がインプリントフィールドの位置で基板上に堆積されて基板上で拡がることを可能にし、流体制御レリーフフィーチャは、インプリントフィールドの境界を超える重合可能材料の拡がりを最小化するように、重合可能材料の拡がりの方向を変える。
【０００６】
これらの一般的な態様の実施は、以下の特徴のうちの１つ以上を含みうる。流体制御フィーチャは、インプリントフィールドの境界のエッジに隣接して設けられ、該エッジの各々に平行な一方向に方向付けられている。流体制御フィーチャは、その幅より少なくとも１０または１００または１，０００または１０，０００倍大きい長さを有する細長いフィーチャである。流体制御フィーチャは、線、線分、または互い違いの棒である。流体制御フィーチャは、必要に応じて０．００５〜１μｍの高さまたは深さを有する突出部（凸部）および／またはリセス部（凹部）を含む。
【０００７】
さらに提供される態様では、本方法は、インプリントリソグラフィテンプレートを、テンプレートのレリーフパターンを充填するように、基板上に堆積された重合可能材料に接触させることを含みうる。提供されるインプリントリソグラフィテンプレートは、以下の特徴のうちの１つ以上を含みうる。基板のインプリントフィールドの外周領域と位置合わせするテンプレートの領域に流体制御フィーチャが設けられる。このようなテンプレートの流体制御フィーチャは、基板の流体制御フィーチャと相補的であり、基板の流体制御フィーチャと位置合わせされうる。特定の態様では、テンプレートの流体制御フィーチャは、基板の流体制御フィーチャと相補的であり、基板の流体制御フィーチャに対して位置合わせされ又は互い違いにされる。他の態様では、テンプレートの流体制御フィーチャは、基板の突出した流体制御フィーチャ対してリセスされ、互い違いにされる。
【０００８】
更なる態様では、重合可能材料は、インプリントフィールドの位置で基板上にパターン層を形成するように固化されることができ、テンプレートは、一旦形成された固化パターンから剥離されることができる。一旦形成されたパターンは基板に転写され、更に、デバイスを製造するために基板が加工される。
【０００９】
本発明の他の特徴および利点は、添付図面および以下の詳細な説明から明らかになるであろう。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
本発明の特徴および利点を詳細に理解することができるように、添付の図面に示された実施形態を参照することにより、本発明の実施形態のより詳細な説明を得ることができる。しかしながら、添付の図面は、本発明の典型的な実施形態を示すだけであるため、本発明は、他の同様の有効な実施形態を認めることができるため、その権利範囲を限定するものとみなされるべきではない。
【００１１】
【図１】図１は、基板から離間したテンプレートおよびモールドを有するナノインプリントリソグラフィシステムの簡略側面図を示す。
【図２】図２は、固化パターン層を上に有する、図１に示された基板の簡略図を示す。
【図３】図３は、基板から離間したナノインプリントリソグラフィテンプレートの簡略側面図を示す。
【図４】図４は、図３の基板の部分的な上面図を示す。
【図５Ａ】、
【図５Ｂ】、
【図５Ｃ】、
【図５Ｄ】図５Ａ〜図５Ｄは、基板上に堆積された成形可能材料に接触するテンプレートを有する、図３のリソグラフィテンプレートおよび基板の簡略側面図を示す。
【図６Ａ】、
【図６Ｂ】、
【図６Ｃ】、
【図６Ｄ】図６Ａ〜図６Ｄは、本発明の実施形態に係る、基板上に堆積された成形可能材料に接触するテンプレートを有するリソグラフィテンプレートおよび基板の簡略側面図を示す。
【図７Ａ】、
【図７Ｂ】、
【図７Ｃ】、
【図７Ｄ】図７Ａ〜図７Ｄは、本発明の他の実施形態に係る、基板上に堆積された成形可能材料に接触するテンプレートを有するリソグラフィテンプレートおよび基板の簡略側面図を示す。
【図８Ａ】、
【図８Ｂ】、
【図８Ｃ】、
【図８Ｄ】図８Ａ〜図８Ｄは、本発明の更なる他の実施形態に係る、基板上に堆積された成形可能材料に接触するテンプレートを有するリソグラフィテンプレートおよび基板の簡略側面図を示す。
【図９Ａ】、
【図９Ｂ】、
【図９Ｃ】、
【図９Ｄ】図９Ａ〜図９Ｄは、本発明の他の実施形態に係る、基板上に堆積された成形可能材料に接触するテンプレートを有するリソグラフィテンプレートおよび基板の簡略側面図を示す。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
テンプレートのパターン面を超える成形可能材料のはみ出しを回避するための様々な技術が、本明細書で更に説明される。特に図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ために用いられる典型的なナノインプリントリソグラフィシステム１０が示されている。基板１２は、基板チャック１４に結合されうる。図示のように、基板チャック１４は、真空チャックである。しかしながら、基板チャック１４は、限定されるものではないが、真空、ピン型、溝型、静電、電磁気などを含む任意のチャックとしてもよい。典型的なチャックは、本明細書に引用により組み込まれる米国特許第６，８７３，０８７号に記載されている。
【００１３】
基板１２および基板チャック１４は、ステージ１６によって更に支持されうる。ステージ１６は、ｘ、ｙおよびｚ軸に沿った並進および／または回転移動を提供しうる。ステージ１６、基板１２および基板チャック１４は、ベース（不図示）上に位置決めされうる。
【００１４】
基板１２から離間しているのはテンプレート１８である。テンプレート１８は、第１面と第２面とを有する本体を含むことができ、一方の面は、そこから基板１２に向かって拡張したメサ２０を有する。メサ２０は、その上にパターン面２２を有しうる。さらに、メサ２０は、モールド２０と呼ばれることがありうる。あるいは、テンプレート１８は、メサ２０なしで形成されてもよい。
【００１５】
テンプレート１８および／またはモールド２０は、限定されるものではないが、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、硬化サファイアなどを含む材料から形成されうる。図示のように、パターン面２２は、複数の離間したリセス部２４（凹部）および／または突出部２６（凸部）によって画定されたフィーチャを含むが、本発明の実施形態は、そのような構成に限定されない（例えば平面）。パターン面２２は、基板１２に形成されるべきパターンの基礎を形成する任意のオリジナルパターンを画定しうる。
【００１６】
テンプレート１８は、チャック２８に結合されうる。チャック２８は、限定されるものではないが、真空、ピン型、溝型、静電、電磁気、および／または同様のチャックタイプとして構成されうる。さらに、チャック２８は、インプリントヘッド３０に結合されてもよく、インプリントヘッド３０は、チャック２８、インプリントヘッド３０およびテンプレート１８が少なくともｚ軸方向に移動可能になるように、ブリッジ３６に移動可能に結合されてもよい。
【００１７】
ナノインプリントリソグラフィシステム１０は、液体吐出システム３２を更に含みうる。流体吐出システム３２は、基板１２上に成形可能材料３４（例えば重合可能材料）を堆積させるために用いられうる。成形可能材料３４は、液滴吐出（ドロップディスペンス）、スピンコーティング、浸漬コーティング（ディップコーティング）、化学気相成長法（ＣＶＤ）、物理的気相成長法（ＰＶＤ）、薄膜堆積、厚膜堆積などの技術を用いて、基板１２上に配置されうる。成形可能材料３４は、設計上の考慮事項に応じてモールド２２と基板１２との間に所望の体積が画定される前および／または後に、基板１２上に吐出されうる。例えば、成形可能材料３４は、本明細書に引用により組み込まれる米国特許第７，１５７，０３６号および米国特許第８，０７６，３８６号に記載されているように、モノマ混合物を含みうる。
【００１８】
図１および図２を参照すると、ナノインプリントリソグラフィシステム１０は、経路４２に沿ってエネルギ４０を導くエネルギ源３８を更に含みうる。インプリントヘッド３０およびステージ１６は、テンプレート１８および基板１２を経路４２で重ねて位置決めするように構成されうる。カメラ５８は、同様に、経路４２で重ねて位置決めされうる。ナノインプリントリソグラフィシステム１０は、ステージ１６、インプリントヘッド３０、流体吐出システム３２、エネルギ源３８および／またはカメラ５８に連通する処理部５４（プロセッサ）によって統制され、メモリ５６に記憶されたコンピュータ可読プログラム上で動作しうる。
【００１９】
インプリントヘッド３０、ステージ１６、またはその両方は、モールド２０と基板１２との間の距離を、成形可能材料３４によって充填されたそれらの間に所望の体積を画定するように変化させる。例えば、インプリントヘッド３０は、モールド２０が成形可能材料３４に接触するようにテンプレート１８に力を加えうる。当該所望の体積が成形可能材料３４で充填された後、エネルギ源３８は、成形可能材料３４を固化および／または交差結合（クロスリンク）させ、基板１２の面４４およびパターン面２２の形状を一致させ、基板１２上にパターン層４６を画定する、例えば紫外線などのエネルギ４０を発出する。パターン層４６は、残膜４８と、突出部５０（凸部）およびリセス部５２（凹部）として示される複数のフィーチャとを含み、突出部５０は厚さｔ１を有し、残膜は厚さｔ２を有する。次に、パターン層４６が形成された基板１２は、エッチングプロセスなど、パターン層４６のパターンに対応するレリーフ像を基板１２に転写するための追加のプロセスに曝される。そして、このようにしてパターン形成された基板は、例えば、酸化、膜形成、堆積、ドーピング、平坦化、エッチング、レジスト除去、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、デバイス製造のための既知の工程およびプロセスに更に曝されうる。
【００２０】
上述したシステムおよびプロセスは、本明細書に引用により組み込まれる米国特許第６，９３２，９３４号、米国特許７，０７７，９９２号、米国特許第７，１７９，３９６号および米国特許第７，３９６，４７５号に参照されるインプリントリソグラフィプロセスおよびシステムにおいて更に採用されてもよい。
【００２１】
上述したようなインプリントリソグラフィプロセス、特にドロップディスペンス技術を使用するものでは、メサ２０のエッジを超える重合可能材料３４のはみ出しを回避することが望ましい。このようなはみ出しが起こると、様々なインプリントおよびインプリント後の欠陥につながる可能性がある。例えば、ステップ−アンド−リピートプロセスでは、はみ出した材料が、インプリントされるフィールドと隣接フィールドとの間の境界で材料の不要な蓄積を引き起こす可能性があり、または悪化すると、隣接するフィールド自体の上に材料の蓄積を導く可能性がある。この材料の蓄積は、インプリントされていない隣接フィールドの影響された領域にわたるだけでなく、これらの境界に沿ってより厚い残膜厚を引き起こし、デバイス歩留まりを低下させる後続のウェハ製造プロセス中に欠陥を引き起こすであろう。同様に、以前にインプリントされた隣接フィールド上に材料がはみ出した場合、はみ出した材料は、以前にインプリントされたパターンフィーチャを覆い、同様に、後続のプロセス欠陥をもたらし、デバイス歩留まりを低下させるであろう。加えて、はみ出した材料は、テンプレートのメサの側壁にも蓄積する可能性がある。この蓄積された材料の一部は、後に離脱し、続いてインプリントされるフィールド上に堆積され、再びプロセス欠陥をもたらし、デバイス歩留まりを低下させる可能性がある。さらに、このような側壁の蓄積は、テンプレート自身の損傷をもたらしたり、テンプレートの寿命を低減させたり、もしくはコストのかかるテンプレートの修復または再生を必要としたりする可能性がある。
【００２２】
従来のはみ出し制御技術は、米国特許第８３６１３７１号に記載されているような、流体制御フィーチャの包含を含む、テンプレート設計に重点が置かれていた。しかしながら、このような技術は、テンプレートが重合可能材料と相互作用する位置にある場合、即ち、テンプレートと当該材料との接触後にのみ有効である。上述したプロセスでは、まず、当該材料が、例えば液滴として基板上に吐出され、次いで、インプリントヘッドの下の、テンプレートが下方に移動して基板上に堆積された当該材料に接触する位置に、移動ステージが基板を移動させる。テンプレート接触が中央から周辺となる、即ち、接触がテンプレートのメサの中央で開始され、メサのエッジに向かって外側に徐々に移動するプロセスでは、液滴吐出とメサのエッジへの完全な接触（指定されたインプリントフィールドにわたる完全な接触に対応する）との間の時間間隔は、典型的に１秒以上になりうる。特に、高スループットプロセスでの使用に好ましい濡れ性の高い材料を基板上に用いるとき、この経過時間内に、液滴が著しく拡がっていくであろう。
【００２３】
本明細書で更に説明されるように、本発明は、材料のはみ出しを最小化または防止する方法として、テンプレート接触に先立って基板フィールドのエッジでの材料の拡がりを制御するのを助ける流体制御フィーチャ（機構）を基板上に設けることを含む。特定のプロセスでは、そのようなフィーチャは、単独、またはインプリントテンプレート自体に配置された流体制御フィーチャと協働して機能させることができる。このアプローチで、より広いはみ出し制御プロセスウィンドウが、インプリントリソグラフィプロセスに組み込むために開発されうる。
【００２４】
図３および図４を参照すると、メサ２０を有するテンプレート１８が、基板１２上に配置されたフィールド１００に重ねて示されている。さらに、フィールド１００は、内側領域１０２と周囲の外周領域１０４とを含むように画定される。内側領域１０２は、更なるプロセスおよびデバイス製造のために基板１２に転写されるべき所望のパターンが配置されうるフィールド１００内の領域を表す。周囲の外周領域１０４は、本明細書ではカーフ（切れ目）領域とも呼ばれ、インプリントプロセスまたは更なるプロセス工程において有用なアライメントマークおよび他の計測マークを含むが、このようなカーフ領域は、更なるプロセス工程で最終的に犠牲にされるであろう。図５Ａ〜図５Ｄを参照すると、カーフ領域１０４上または近傍に堆積された重合可能材料３４が、材料３４および基板１２とのメサ２０の完全な接触に先立って、メサのエッジ２１を超えて流れるシナリオが示されている。より詳細には、図５Ａは、図５Ｂに示すように、テンプレート１８が材料３４および基板１２と接触するにつれて一緒に拡がり結合する液滴として堆積された材料３４を有する基板１２を示す。しかしながら、この例では、材料３４は、テンプレート１８との完全な接触に先立って、カーフ領域１０４を横切って又は超えて拡がっており、図５Ｃに示すように、完全な接触が達成されたときにメサのエッジ２１を超えて延在するはみ出し材料をもたらす。図５Ｄに示すように、材料３４が続いて硬化され、テンプレート１８が基板１２から剥離されたとき、テンプレートのエッジ２１上にはみ出し材料１０８が蓄積して、形成されたパターン層の上に欠陥部分１０６が残り、前述のように、その両方が後続の欠陥を引き起こす可能性がある。
【００２５】
そのようなはみ出し材料をより良く制御するため、本発明は、基板上に配置された流体制御フィーチャを提供する。そのような制御フィーチャは、例えば、基板上で急速に拡がる高濡れ性材料を使用する場合のはみ出しを防止するために有利である。それらは、インプリントプロセス制御ウィンドウを単に増加させるため、即ち、他のプロセス変動に対応するために材料吐出と完全なテンプレート接触との間の異なる可能な時間間隔を可能にするため、急速に拡がり難い材料を使用する場合にも有利である。様々な実施形態では、当該制御フィーチャは、カーフ領域内に含む１つ以上のインプリントフィールドのエッジに沿って配置されうる。材料の拡がりを更に制御するため、当該制御フィーチャは、方向性を有することもでき、例えば、最も近いインプリントフィールドの境界またはエッジに実質的に平行に方向付けられうる。方向性により、隣接するインプリントフィールドのエッジにほぼ平行に方向付けられた細長いフィーチャを繰り返し含むことが可能であることが意図される。これらのフィーチャは、それらの幅に対して少なくとも１０倍大きい長さとすることができ、より好ましくは、それらの幅に対して１０、１００、１，０００または１０，０００倍またはそれ以上大きい長さとすることができる。制御フィーチャは、限定されるものではないが、格子（即ち、特定のピッチのラインアンドスペースの繰り返し）線分、単一または複数の互い違いの棒デザイン、分割またはセグメント化された線デザイン、単一トレンチデザイン、チェッカーボードデザインなどを含む様々なデザインを有することができる。当業者は、実施されるデザインが、インプリントフィールドのエッジまたは境界に平行な方向に材料の拡がりの方向を変えるのであれば、他のフィーチャデザインも有用であることを理解するであろう。インプリント用途の要求に応じて、これらのフィーチャの幅は、サブミクロン幅から数ミクロン幅までの範囲でありうる。特定の実施形態では、流体制御フィーチャは、０．００５〜２０μｍの間の幅、長さ、または寸法、および０．００５〜１μｍの高さ（即ち、フィーチャの突出部）または深さ（即ち、フィーチャのリセス部）を有するように設計されうる。基板上にパターン化された流体制御フィーチャは、これらのフィーチャ上でレジストの濡れ性を減少させる材料で更に表面処理されることもできる。基板上にパターン化された流体制御フィーチャは、テンプレート上に配置された流体制御フィーチャと組み合わせて使用することもできる。
【００２６】
図６Ａ〜図６Ｄは、基板１２のカーフ領域１０４に配置された流体制御フィーチャ１２２を含む基板１２を有する実施形態を示す。図６Ａでは、重合可能材料３４の液滴が、カーフ領域１０４の近くおよびその上に堆積される。次に、当該液滴は、テンプレート１８が材料３４および基板１２に接触するにつれて一緒に拡がり、結合する（図６Ｂ）。しかしながら、ここでは、材料３４がカーフ領域１０４を横切って拡がっているが、テンプレート１８に完全に接触する前に、材料の流れが、カーフ領域１０４を超えて拡がらないように流体制御フィーチャによって制限され方向が変えられる。完全なテンプレートの接触が達成されると、図６Ｃに示すように、材料３４は、インプリントフィールド内に留まり、当該フィールドのエッジを超えてはみ出さない。その結果、後続の硬化および剥離（図６Ｄ）では、はみ出しに関連するいずれの欠陥を生じない。
【００２７】
フィーチャ１２２のような流体制御フィーチャは、限定されるものではないが、光学リソグラフィまたはインプリントリソグラフィプロセスを含む、当業者に既知のリソグラフィプロセスを用いて基板上に形成可能である。さらに、特定の状況では、そのようなプロセスは、既存のプロセスフローに組み込まれうる。例えば、所望のパターンを基板上にインプリントする前に、基板が平坦化工程にさられることが典型的に多い。そのような平坦化工程は、ブランクインプリントテンプレート、即ち、平坦かつ平面なパターン表面を有するインプリントテンプレートを使用して行われうる。そのようテンプレートは、フィールドのアクティブエリアが平坦化される間に所望の流体制御フィーチャがカーフ領域にインプリントされるように、テンプレートのエッジ近傍に配置された所望の流体制御フィーチャに対応するレリーフパターンを代わりに設けることができる。次に、後続のエッチング工程は、当該フィールドのカーフ領域内のレリーフフィーチャをエッチングするために行われる。同様に、光学リソグラフィプロセスに続く平坦化工程は、所望の流体制御フィーチャを基板に形成するために用いられうる。即ち、平坦化層は、例えば、所望の流体制御フィーチャを平坦化層内にパターニングするための光学リソグラフィ工程の前のスピンオンプロセスにより、基板全体にコーティングされうる。ここから、後続のエッチングステップは同様に、所望の流体制御フィーチャを基板内にエッチングする。同様に、そのようなインプリントリソグラフィまたは光学リソグラフィパターニングは、平坦化の前、または平坦化を行わなくても、同様の効果を達成するために行われうる。
【００２８】
図７Ａ〜図７Ｄは、本発明の他の実施形態を示す。ここで、基板１２は、上記の図６Ａ〜図６Ｄに示したように、流体制御フィーチャ１２２を含むが、相補的な流体制御フィーチャ１３２が同様に設けられたテンプレート１１８と更に組み合わされる。特に図７Ｂおよび図７Ｃを参照すると、テンプレート制御フィーチャ１３２は、基板１２上のフィーチャ１２２に位置合わせされるように位置決めされる。フィーチャ１２２および１３２が位置合わせされると、テンプレートと基板との間に、流体を閉じ込めるための大きな有効チャネルが形成される。即ち、同じ２次元領域の場合、より大きな体積の材料を制限し、方向を変えることができる。さらに、そのようなより大きな体積の材料を制限することにより、フィールドの境界エッジでの材料の関連する毛細管圧力が低減される。毛細管圧力が流体の流れを駆動するため、毛細管圧力の流体を減少させることは、当該境界での流量を減少させ、さらに材料のはみ出しを制限する助けとなる。
【００２９】
図８Ａ〜図８Ｄは、同様の実施形態を示す。ここで、テンプレート１２０は、相補的な流体制御フィーチャ１３４も設けられているが、これらは、基板１２上の流体制御フィーチャ１２２からオフセットされて配置されている。この配置は、同様に、同じ２次元領域にわたって、より大きな体積の材料を制限し、方向を変えことができる。
【００３０】
図９Ａ〜図９Ｄは、基板１２上の流体制御フィーチャ１２２が隆起し、即ち、基板１２の表面から上方に延設された実施形態を示す。そのようなフィーチャ１２２は、特に、テンプレートと基板との位置合わせを妨げる可能性のあるテンプレートの損傷または過度の高い摩擦力を引き起こしうるテンプレートのフィーチャの直接的なリスクが無いように、結果として形成されたパターン層１５２の目標残膜厚より高く延設されないことが望ましい。ここで、テンプレートの位置合わせの対応する流体制御フィーチャ１３４は、流体制御フィーチャ１２２に対して位置決めされ、図７Ａ〜図７Ｄの実施形態の同様の利点を提供し、隆起したフィーチャの位置で流体の流れを更に制限するという追加の利点を有する。
【００３１】
更なる実施形態（図示せず）では、基板は、隆起およびリセスされた流体制御フィーチャの両方を提供され、単独で、または相補的な流体制御フィーチャを有するテンプレートと組み合わせて使用することができる。そのような組み合わせの一例として、基板およびテンプレートの両方のリセスされた流体制御は、位置決めされ、図７Ａ〜図７Ｄに示すように流体制御のためのより大きなチャネルを形成することができ、隆起したフィーチャは、そのようなチャネル間の流体の流れの追加的な流体の制限を提供する。さらに別の実施形態では、テンプレートの流体制御フィーチャは、流体がどのように制限され方向を変えられるのかについての更なる制御を提供するための複数の工程および／または複数のエッチング深さを更に含むことができる。
【００３２】
様々な態様の更なる変更および代わりの実施形態は、この説明を考慮すれば当業者には明らかであろう。したがって、この説明は、例示的なものにすぎないと解釈されるべきである。本明細書に示され記載された形態は、実施形態の例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換されてもよく、部品および処理は逆にしてもよく、特定の特徴を独立して利用してもよく、この全て、この説明の利益を受けた後の当業者にとって明らかであろう。
【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５Ａ】
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【図５Ｂ】
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【図５Ｃ】
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【図５Ｄ】
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【図６Ａ】
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【図６Ｂ】
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【図６Ｃ】
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【図６Ｄ】
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【図７Ａ】
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【図７Ｂ】
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【図７Ｃ】
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【図７Ｄ】
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【図８Ａ】
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【図８Ｂ】
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【図８Ｃ】
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【図８Ｄ】
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【図９Ａ】
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【図９Ｂ】
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【図９Ｃ】
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【図９Ｄ】
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