(57)【要約】      （修正有）【課題】板上の成形可能材料にパターンをインプリントするためのインプリントテンプレート、インプリントシステム、インプリント方法であり、成形材料がテンプレートのメサのエッジを超えて押し出されるのを防ぐ、構成要素、システム及び方法を提供する。【解決手段】テンプレート１０８は、パターン領域を取り囲むエッジ領域を含む。エッジ領域は、テンプレートのメサ１２０のエッジまで延びる。全高は、前記パターン領域の上面と底面との間の距離の絶対値を表し、エッジ領域の一部は、パターン領域の上面の下の少なくとも全高でありうる。エッジ領域の一部の面積は、テンプレートと基板１０２との間にある成形可能材料がメサのエッジを超えて押し出されるのを防ぐのに十分に大きくできる。【選択図】図２Ａ
2019130903.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板上の成形可能材料にパターンをインプリントするためのテンプレートであって、
複数の突起と複数のリセスとを含むパターン領域と、
前記パターン領域を取り囲み、且つ、前記テンプレートのメサのエッジまで延びるエッジ領域と、
を含み、
前記パターン領域において、
上面は、前記テンプレートの前記パターン領域における前記複数の突起のうち最も高い面を表し、
前記上面の下の底面は、前記テンプレートの前記パターン領域における前記複数のリセスのうち最も低い面を表し、
全高は、前記上面と前記底面との間の距離の絶対値を表し、
前記エッジ領域の少なくとも第１部分は、前記上面の下の少なくとも全高であり、
前記エッジ領域の前記第１部分の面積は、前記テンプレートと前記基板との間にある成形可能材料が前記メサの前記エッジを超えて押し出されるのを防ぐのに少なくとも十分に大きい、ことを特徴とするテンプレート。
【請求項２】
前記エッジ領域は、
先方境界エリアと上部境界エリアとを含む先方領域と、
後方境界エリアと底部境界エリアとを含む後方領域と、を含み、
前記先方境界エリアと前記後方境界エリアとは前記パターン領域の反対側にあり、前記上部境界エリアと前記底部境界エリアとは前記パターン領域の反対側にあり、
前記先方領域は、前記全高以下の深さで前記上面からリセスされ、
前記後方領域は、前記先方領域の前記深さより大きい深さで前記上面からリセスされている、ことを特徴とする請求項１に記載のテンプレート。
【請求項３】
前記先方領域は、先方領域の床から前記全高だけ上方に延びる少なくとも１つの突起を含む、ことを特徴とする請求項２に記載のテンプレート。
【請求項４】
前記後方領域は、後方領域の床から前記先方領域の床の下の高さまで上方に延びる少なくとも１つの突起を含む、ことを特徴とする請求項３に記載のテンプレート。
【請求項５】
後方領域の幅は、先方領域の幅より大きい、ことを特徴とする請求項２に記載のテンプレート。
【請求項６】
前記後方領域は、少なくとも１つの平坦なオープン領域を含み、各オープン領域は、２つの側部を平坦なエッジ拡張部によって囲まれ、前記平坦なエッジ拡張部は、前記パターン領域から外側に延びており、前記先方領域は、前記平坦なオープン領域のいずれも含まない、ことを特徴とする請求項２に記載のテンプレート。
【請求項７】
前記後方領域は、前記先方領域の前記深さより１．１倍以上の深さで前記パターン領域の上面からリセスされている、ことを特徴とする請求項２に記載のテンプレート。
【請求項８】
前記パターン領域と前記メサの前記エッジとの間における前記エッジ領域の幅は、前記エッジ領域の深さの１０倍より大きい、ことを特徴とする請求項１に記載のテンプレート。
【請求項９】
前記エッジ領域の幅は、１μｍより大きい、ことを特徴とする請求項１に記載のテンプレート。
【請求項１０】
前記エッジ領域の前記第１部分の前記面積は、前記エッジ領域の９５％より大きい、ことを特徴とする請求項１に記載のテンプレート。
【請求項１１】
前記エッジ領域の前記第１部分の前記面積は、前記エッジ領域の５１％より大きい、ことを特徴とする請求項１に記載のテンプレート。
【請求項１２】
基板上への物品の製造方法であって、
前記基板の第１インプリント領域において前記基板上の成形可能材料をテンプレートと接触させる工程であって、前記テンプレートは、
複数の突起と複数のリセスとを含むパターン領域と、
前記パターン領域を取り囲み、且つ、前記テンプレートのメサのエッジまで延びるエッジ領域と、を含む工程と、
前記成形可能材料が前記エッジ領域に入った後、且つ、前記成形可能材料が前記エッジ領域から押し出される前に、前記第１インプリント領域において前記テンプレートが前記成形可能材料に接触している間に、前記第１インプリント領域における前記成形可能材料を硬化させる工程と、
含み、
前記パターン領域において、
上面は、前記テンプレートの前記パターン領域における前記複数の突起のうち最も高い面を表し、
前記上面の下の底面は、前記テンプレートの前記パターン領域における前記複数のリセスのうち最も低い面を表し、
全高は、前記上面と前記底面との間の距離の絶対値を表し、
前記エッジ領域の少なくとも第１部分は、前記上面の下の少なくとも全高であり、
前記エッジ領域の前記第１部分の面積は、前記テンプレートと前記基板との間にある成形可能材料が前記メサの前記エッジを超えて押し出されるのを防ぐのに少なくとも十分に大きい、ことを特徴とする物品の製造方法。
【請求項１３】
前記第１インプリント領域において前記成形可能材料を硬化した後、第２インプリント領域において前記成形可能材料を前記テンプレートと接触させる工程を更に含み、
前記第２インプリント領域は、前記第１インプリント領域と重なり合う重畳領域を含む、ことを特徴とする請求項１２に記載の物品の製造方法。
【請求項１４】
前記第２インプリント領域において前記成形可能材料を前記テンプレートと接触させている間、前記エッジ領域の第２部分は、前記重畳領域の第３部分に重なり合う、ことを特徴とする請求項１３に記載の物品の製造方法。
【請求項１５】
前記エッジ領域の前記第１部分は、前記基板上のパターン領域間のギャップ内に形成されたトレンチに重なり合う、ことを特徴とする請求項１２に記載の物品の製造方法。
【請求項１６】
基板上にパターンを形成するためのインプリントシステムであって、
前記基板上に成形可能材料を吐出するための成形可能材料ディスペンサと、
テンプレートを保持するためのテンプレートチャックであって、前記テンプレートは、
複数の突起と複数のリセスとを含むパターン領域と、
前記パターン領域を取り囲み、且つ、前記テンプレートのメサのエッジまで延びるエッジ領域と、を含み、
前記パターン領域において、
上面は、前記テンプレートの前記パターン領域における前記複数の突起のうち最も高い面を表し、
前記上面の下の底面は、前記テンプレートの前記パターン領域における前記複数のリセスのうち最も低い面を表し、
全高は、前記上面と前記底面との間の距離の絶対値を表し、
前記エッジ領域の少なくとも第１部分は、前記上面の下の少なくとも全高であり、
前記エッジ領域の前記第１部分の面積は、前記テンプレートと前記基板との間にある成形可能材料が前記メサの前記エッジを超えて押し出されるのを防ぐのに少なくとも十分に大きい、テンプレートチャックと、
第１インプリント領域および第２インプリント領域を含む複数のインプリント領域において前記テンプレートが前記基板上の前記成形可能材料に接触するように、前記テンプレートチャックを位置決めする位置決めシステムと、
を含み、
前記第２インプリント領域は、前記第１インプリント領域と重なり合う重畳領域を含み、
前記第２インプリント領域において前記成形可能材料を前記テンプレートと接触させている間、前記エッジ領域の第２部分は、前記重畳領域の第３部分に重なり合う、ことを特徴とするインプリントシステム。
【請求項１７】
前記成形可能材料ディスペンサは、前記成形可能材料の液滴を基板上に吐出する、ことを特徴とする請求項１６に記載のインプリントシステム。
【請求項１８】
前記成形可能材料ディスペンサは、前記位置決めシステムが前記テンプレートを前記第１インプリント領域に接触させた後、且つ、前記位置決めシステムが前記テンプレートを前記第２インプリント領域に接触させる前に、前記基板の前記第２インプリント領域上に前記成形可能材料を吐出するように構成されている、ことを特徴とする請求項１６に記載のインプリントシステム。
【請求項１９】
前記成形可能材料が前記エッジ領域に入った後、且つ、前記成形可能材料が前記エッジ領域から押し出される前に、前記テンプレートが前記成形可能材料に接触している間に、前記成形可能材料を固化する硬化システムを更に含む、ことを特徴とする請求項１６に記載のインプリントシステム。
【請求項２０】
前記硬化システムは、前記テンプレートを介して前記成形可能材料に案内される化学線の線源を含み、前記成形可能材料は、化学線に曝されたときに重合する、ことを特徴とする請求項１９に記載のインプリントシステム。
【請求項２１】
前記エッジ領域は、
先方境界エリアと上部境界エリアとを含む先方領域と、
後方境界エリアと底部境界エリアとを含む後方領域と、を含み、
前記先方境界エリアと前記後方境界エリアとは前記パターン領域の反対側にあり、前記上部境界エリアと前記底部境界エリアとは前記パターン領域の反対側にあり、
前記先方領域は、前記全高以下の深さで前記パターン領域の上面からリセスされ、
前記後方領域は、前記先方領域の前記深さより大きい深さで前記パターン領域の上面からリセスされ、前記後方領域は、少なくとも１つの平坦なオープン領域を含み、各オープン領域は、２つの側部を平坦なエッジ拡張部によって囲まれ、前記平坦なエッジ拡張部は、前記パターン領域から外側に延びており、前記先方領域は、前記平坦なオープン領域のいずれも含まない、ことを特徴とする請求項１６に記載のインプリントシステム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示は、ステップアンドリピートのインプリントシステム、方法、およびプロセスにおける押し出しを制御するための構成要素、システムおよび方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
ナノ製造は、１００ナノメートル以下のオーダーのフィーチャを有する非常に小さな構造の製造を含む。ナノ製造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（即ち、半導体ウェハ）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。ナノ製造における改善は、より大きなプロセス制御を提供し、および／または、形成された構造の最小フィーチャ寸法の継続的な低減を可能にする。
【０００３】
今日使用されている典型的なナノ製造技術は、ナノインプリントリソグラフィである。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、ＭＲＡＭ、３Ｄクロスポイントメモリ、Ｒｅ−ＲＡＭ、Ｆｅ−ＲＡＭ、ＳＴＴ−ＲＡＭなどの集積デバイスの層の製造することを含む、様々な用途において有用である。例示的なナノインプリントリソグラフィプロセスは、米国特許第８，３４９，２４１号、米国特許８，０６６，９３０号、および米国特許第６，９３６，１９４号など、多くの刊行物に詳細に記載されており、それらの全ては引用により本明細書に組み込まれる。
【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、インプリントテンプレートを成形可能材料上に押圧することを含む。インプリントテンプレートが成形可能材料に押圧された後、成形可能材料は、パターンを形成するようにインプリントテンプレート内のリセス（凹部）に流れ込む。成形可能材料はまた、テンプレートのエッジに向かって流れる。余分な成形可能材料は、テンプレートから押し出されうる。インプリントテンプレートのエッジ上の流体制御フィーチャは、引用により本明細書に組み込まれる米国特許第８，３６１，３７１号に記載されているように、これらの押し出し形成物が形成される箇所を制御するために用いられうる。
【発明の概要】
【０００５】
少なくとも第１実施形態は、基板上の成形可能材料にパターンをインプリントするためのテンプレートでありうる。前記テンプレートは、複数の突起と複数のリセスとを含むパターン領域を含みうる。上面は、前記テンプレートの前記パターン領域における前記複数の突起のうち最も高い面を表す。前記上面の下の底面は、前記テンプレートの前記パターン領域における前記複数のリセスのうち最も低い面を表す。全高は、前記上面と前記底面との間の距離の絶対値を表す。前記テンプレートは、前記パターン領域を取り囲み、且つ、前記テンプレートのメサのエッジまで延びるエッジ領域も含みうる。前記エッジ領域の少なくとも第１部分は、前記上面の下の少なくとも全高でありうる。前記エッジ領域の前記第１部分の面積は、前記テンプレートと前記基板との間にある成形可能材料が前記メサの前記エッジを超えて押し出されるのを防ぐのに少なくとも十分に大きくすることができる。第１実施形態の一態様では、前記エッジ領域の前記第１部分の前記面積は、前記エッジ領域の５１％より大きい。
【０００６】
第１実施形態の一態様では、前記エッジ領域は、先方領域と後方領域とを含みうる。前記先方領域は、先方境界エリアと上部境界エリアとを含みうる。前記後方領域は、後方境界エリアと底部境界エリアとを含みうる。前記先方境界エリアと前記後方境界エリアとは前記パターン領域の反対側にある。前記上部境界エリアと前記底部境界エリアとは前記パターン領域の反対側にある。前記先方領域は、前記全高以下の深さで前記上面からリセスされうる。前記後方領域は、前記先方領域の前記深さより大きい深さで前記上面からリセスされうる。
【０００７】
第１実施形態の一態様では、前記先方領域は、先方領域の床から前記全高だけ上方に延びる少なくとも１つの突起を含みうる。
【０００８】
第１実施形態の一態様では、前記後方領域は、後方領域の床から前記先方領域の床の下の高さまで上方に延びる少なくとも１つの突起を含みうる。
【０００９】
第１実施形態の一態様では、後方領域の幅は、先方領域の幅より大きくすることができる。
【００１０】
第１実施形態の一態様では、前記後方領域は、少なくとも１つの平坦なオープン領域を含みうる。各オープン領域は、２つの側部を平坦なエッジ拡張部によって囲まれうる。前記平坦なエッジ拡張部は、前記パターン領域から外側に延びている。前記先方領域は、前記平坦なオープン領域のいずれも含まなくてもよい。
【００１１】
第１実施形態の一態様では、前記後方領域は、前記先方領域の前記深さより１．１倍以上の深さで前記パターニングエリアからリセスされうる。
【００１２】
第１実施形態の一態様では、前記パターン領域と前記メサの前記エッジとの間における前記エッジ領域の幅は、前記エッジ領域の前記深さの１０倍より大きくすることができる。
【００１３】
第１実施形態の一態様では、前記エッジ領域の前記幅は、１μｍより大きくすることができる。
【００１４】
第１実施形態の一態様では、前記エッジ領域の前記第１部分の前記面積は、前記エッジ領域の９５％より大きくすることができる。
【００１５】
少なくとも第２実施形態は、基板上への物品の製造方法でありうる。前記方法は、前記基板の第１インプリント領域において前記基板上の成形可能材料をテンプレートと接触させる工程を含みうる。前記テンプレートは、複数の突起と複数のリセスとを含むパターン領域を含みうる。上面は、前記テンプレートの前記パターン領域における前記複数の突起のうち最も高い面を表す。前記上面の下において前記上面と平行な底面は、前記テンプレートの前記パターン領域における前記複数のリセスのうち最も低い面を表す。全高は、前記上面と前記底面との間の距離の絶対値を表す。前記パターン領域を取り囲むエッジ領域は、前記テンプレートのメサのエッジまで延びうる。前記エッジ領域の少なくとも第１部分は、前記上面の下の少なくとも全高でありうる。前記エッジ領域の前記第１部分の面積は、前記テンプレートと前記基板との間にある成形可能材料が前記メサの前記エッジを超えて押し出されるのを防ぐのに少なくとも十分に大きくすることができる。前記方法は、前記成形可能材料が前記エッジ領域に入った後、且つ、前記成形可能材料が前記エッジ領域から押し出される前に、前記第１インプリント領域において前記テンプレートが前記成形可能材料に接触している間に、前記第１インプリント領域における前記成形可能材料を硬化させる工程を含みうる。
【００１６】
第２実施形態は、前記第１インプリント領域において前記成形可能材料を硬化した後、第２インプリント領域において前記成形可能材料を前記テンプレートと接触させる工程を更に含みうる。前記第２インプリント領域は、前記第１インプリント領域と重なり合う重畳領域を含みうる。
【００１７】
第２実施形態の一態様では、前記第２インプリント領域において前記成形可能材料を前記テンプレートと接触させている間、前記エッジ領域の第２部分は、前記重畳領域の第３部分に重なり合うことができる。
【００１８】
第２実施形態の一態様では、前記エッジ領域の前記第１部分は、前記基板上のパターン領域間のギャップ内に形成されたトレンチに重なり合うことができる。
【００１９】
少なくとも第３実施形態は、基板上にパターンを形成するためのインプリントシステムでありうる。前記インプリントシステムは、前記基板上に成形可能材料を吐出するための成形可能材料ディスペンサを含みうる。前記インプリントシステムは、テンプレートを保持するためのテンプレートチャックを含みうる。前記テンプレートは、複数の突起と複数のリセスとを含むパターン領域を含みうる。上面は、前記テンプレートの前記パターン領域における前記複数の突起のうち最も高い面を表す。前記上面の下の底面は、前記テンプレートの前記パターン領域における前記複数のリセスのうち最も低い面を表す。全高は、前記上面と前記底面との間の距離の絶対値を表す。
エッジ領域は、前記パターン領域を取り囲み、且つ、前記テンプレートのメサのエッジまで延びうる。前記エッジ領域の少なくとも第１部分は、前記基板から離れて前記上面の下の少なくとも全高でありうる。前記エッジ領域の前記第１部分の面積は、前記テンプレートと前記基板との間にある成形可能材料が前記メサの前記エッジを超えて押し出されるのを防ぐのに少なくとも十分に大きくすることができる。前記インプリントシステムは、第１インプリント領域および第２インプリント領域を含む複数のインプリント領域において前記テンプレートが前記基板上の前記成形可能材料に接触するように、前記テンプレートチャックを位置決めする位置決めシステムを含みうる。前記第２インプリント領域は、前記第１インプリント領域と重なり合う重畳領域を含みうる。前記第２インプリント領域において前記成形可能材料を前記テンプレートと接触させている間、前記エッジ領域の第２部分は、前記重畳領域の第３部分に重なり合う。
【００２０】
第３実施形態の一態様では、前記成形可能材料ディスペンサは、前記成形可能材料の液滴を基板上に吐出しうる。
【００２１】
第３実施形態の一態様では、前記成形可能材料ディスペンサは、前記位置決めシステムが前記テンプレートを前記第１インプリント領域に接触させた後、且つ、前記位置決めシステムが前記テンプレートを前記第２インプリント領域に接触させる前に、前記基板の前記第２インプリント領域上に前記成形可能材料を吐出するように構成されうる。
【００２２】
第３実施形態は、前記成形可能材料が前記エッジ領域に入った後、且つ、前記成形可能材料が前記エッジ領域から押し出される前に、前記テンプレートが前記テンプレートと接触している間に、前記成形可能材料を固化する硬化システムを更に含みうる。
【００２３】
第３実施形態の一態様では、前記硬化システムは、前記テンプレートを介して前記成形可能材料に案内される化学線の線源を含みうる。前記成形可能材料は、前記化学線に曝されたときに重合する。
【００２４】
第３実施形態の一態様では、前記エッジ領域は、先方領域と後方領域とを含みうる。前記先方領域は、先方境界エリアと上部境界エリアとを含む。前記後方領域は、後方境界エリアと底部境界エリアとを含む。前記先方境界エリアと前記後方境界エリアとは前記パターン領域の反対側にある。前記上部境界エリアと前記底部境界エリアとは前記パターン領域の反対側にある。前記先方領域は、前記全高以下の深さで前記パターニングエリアからリセスされうる。前記後方領域は、前記先方領域の前記深さより大きい深さで前記パターニングエリアからリセスされ、前記後方領域は、少なくとも１つの平坦なオープン領域を含む。各オープン領域は、２つの側部を平坦なエッジ拡張部によって囲まれうる。前記平坦なエッジ拡張部は、前記パターン領域から外側に延びている。前記先方領域は、前記平坦なオープン領域のいずれも含まなくてもよい。
【００２５】
本開示のこれら及び他の目的、特徴および利点は、添付の図面および提供される請求の範囲と合わせて読まれるとき、本開示の例示的な実施形態の以下の詳細な説明を読むときに明らかになるであろう。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
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しているだけであり、したがって、本発明は他の同等の有効な実施形態を認めることができるため、その範囲を限定するものとみなすべきではないことに留意されたい。
【００２７】
【図１】図１は、基板から離間され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図である。
【図２Ａ】図２Ａは、基板上に形成される押し出し物の図である。
【図２Ｂ】図２Ｂは、基板上に形成される押し出し物の図である。
【図２Ｃ】図２Ｃは、基板上に形成される押し出し物の図である。
【図２Ｄ】図２Ｄは、基板上に形成される押し出し物の図である。
【図３】図３は、実施形態で使用されるインプリント方法の図である。
【図４Ａ】図４Ａは、実施形態で使用されるテンプレートのメサの図である。
【図４Ｂ】図４Ｂは、実施形態で使用されるテンプレートのメサの図である。
【図４Ｃ】図４Ｃは、実施形態で使用されるテンプレートのメサの図である。
【図４Ｄ】図４Ｄは、実施形態で使用されるテンプレートのメサの図である。
【図５Ａ】図５Ａは、実施形態で使用される基板の図である。
【図５Ｂ】図５Ｂは、実施形態で使用される基板の図である。
【図５Ｃ】図５Ｃは、実施形態で使用される基板の図である。
【図６Ａ】図６Ａは、実施形態で使用される基板およびテンプレートの図である。
【図６Ｂ】図６Ｂは、実施形態で使用される基板およびテンプレートの図である。
【図６Ｃ】図６Ｃは、実施形態で使用される基板およびテンプレートの図である。
【図７Ａ】図７Ａは、実施形態で使用される基板およびテンプレートの図である。
【図７Ｂ】図７Ｂは、実施形態で使用される基板およびテンプレートの図である。
【図７Ｃ】図７Ｃは、実施形態で使用される基板およびテンプレートの図である。
【図８Ａ】図８Ａは、実施形態で使用されるテンプレートの図である。
【図８Ｂ】図８Ｂは、実施形態で使用されるテンプレートの図である。
【図８Ｃ】図８Ｃは、実施形態で使用されるテンプレートの図である。
【図８Ｄ】図８Ｄは、実施形態で使用されるテンプレートの図である。
【図８Ｅ】図８Ｅは、実施形態で使用されるテンプレートの図である。
【図８Ｆ】図８Ｆは、実施形態で使用されるテンプレートの図である。
【図９Ａ】図９Ａは、実施形態で使用される基板の図である。
【図９Ｂ】図９Ｂは、実施形態で使用される基板の図である。
【図９Ｃ】図９Ｃは、実施形態で使用される基板の図である。
【図９Ｄ】図９Ｄは、実施形態で使用される基板の図である。
【００２８】
図面を通して、特に言及がない限り、同じ参照番号および文字は、図示の実施形態の同様の特徴、要素、構成要素または部分を示すために使用される。また、本開示は、図面を参照して詳細に説明されるが、図示された例示的な実施形態に関連して行われる。添付の特許請求の範囲によって規定される本開示の真の範囲および精神から逸脱することなく、記載された例示的な実施形態に変更および修正可能であることが意図される。
【発明を実施するための形態】
【００２９】
必要なものは、効率的に押し出しを制御する方法である。
【００３０】
＜第１実施形態＞
図１は、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用いられる。基板１０２は、半導体ウェハなどの平坦な表面であってもよい。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、限定されるものではないが、真空チャック、ピン型、溝型、静電、電磁気などであってもよい。
【００３１】
基板１０２および基板チャック１０４は、基板位置決めステージ１０６によって更に支持されうる。基板位置決めステージ１０６は、ｘ、ｙ、ｚ、θおよびφ軸の１つ以上に沿って並進運動および／または回転運動を提供することができる。基板位置決めステージ１０６、基板１０２、および基板チャック１０４はまた、ベース（不図示）上で位置決めされうる。
【００３２】
基板１０２から離間されているのがテンプレート１０８である。テンプレート１０８は、第１面と第２面とを有する本体を含み、一方の面は、基板１０２に向かって拡張したメサ１２０を有しうる。メサ１２０は、パターン面１２２（インプリンティング面、またはインプリント面とも呼ばれる）を有しうる。メサ１２０は、モールド１２０と呼ぶこともできる。メサ１２０は、基板１０２に向かって、テンプレート本体から離れるように拡張する。メサ１２０は、テンプレートのインプリント領域の境界を画定するメサエッジを有する。メサ１２０は、正方形、矩形、多角形、または他の何らかの対称または非対称の形状であってもよい。
【００３３】
テンプレート１０８および／またはモールド１２０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そのような材料から形成されうる。パターン面１２２は、複数の離間したリセス１２４（凹部）および／または突起１２６（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るものではない（例えば平坦な表面）。パターン面１２２は、基板１０２上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。離間したリセス１２４および／または突起１２６は、パターン面１２２の全体、またはパターン面１２２のちょうどインプリント領域にわたって広がっていてもよい。インプリント領域は、パターン形成され、かつ成形可能材料１３２で充填されることが意図された領域でありうる。
【００３４】
テンプレート１０８は、テンプレートチャック１２８に結合されうる。テンプレートチャック１２８は、限定されるものはないが、真空、ピン型、溝型、静電、電磁気、および／または他の同様のチャックタイプであってもよい。さらに、テンプレートチャック１２８は、テンプレートチャック１２８、インプリントヘッド、およびテンプレート１０８が、少なくともｚ軸方向に、および潜在的な他の方向および／または角度に移動可能となるように、ブリッジ１３４に順番に移動可能に結合されうるインプリントヘッドに結合されてもよい。テンプレートチャック１２８は、ｘ、ｙ、ｚ、θおよびφ軸の１つ以上に沿って並進運動および／または回転運動を提供するテンプレート位置決めステージ（不図示）に結合されてもよい。テンプレート位置決めステージおよび／または基板位置決めステージ１０６は、テンプレートと基板とを互いに対して位置決めするための位置決めシステムとして共に動作しうる。
【００３５】
ブリッジ、テンプレートチャック１２８、プロセッサ１４２、および位置決めシステムのうちの１つ以上は、位置決めシステムと通信しているか、位置決めシステムに含まれている。位置決めシステムは、基板１０２上の複数のインプリント領域にメサ１２０を順次位置決めするように構成されたモータおよび／またはアクチュエータを含みうる。各インプリント領域は、メサ１２０が基板１０２上にパターンを押し付ける基板の領域でありうる。複数のインプリント領域のうちの各インプリント領域は、１つ以上の隣り合うインプリント領域に重なり合ってもよい。
【００３６】
ナノインプリントリソグラフィシステム１００は、流体吐出システム１３０を更に含みうる。流体吐出システム１３０は、成形可能材料の複数の液滴として、非画一的に成形可能材料１３２（例えば、重合可能材料）を基板１０２上に堆積するために用いられうる。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、凝縮などの技術を用いて、追加の重合可能材料１３２が、基板１０２上に堆積されてもよい。成形可能材料１３２は、設計上の考慮事項に応じて、所望の体積がモールド２０と基板１０２との間に画定される前および／または後に基板１０２上に配置されうる。例えば、成形可能材料１３２は、両方とも引用により本明細書に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なモノマー混合物を含んでもよい。
【００３７】
ナノインプリントリソグラフィシステム１００は、プロセッサ１４２と通信するガスおよび／または真空システムなどのインプリント領域雰囲気制御システムを含みうる。ガスおよび／または真空システムは、異なる時間および異なる領域でガスを流すように構成されたポンプ、バルブ、ソレノイド、ガス源、ガス管などの１つ以上を含みうる。ガスおよび／または真空システムは、基板１０２のエッジにおよびエッジからガスを輸送し、基板１０２のエッジでのガスの流れを制御することによってインプリント領域の雰囲気を制御するガス輸送システムに接続されてもよい。ガスおよび／または真空システムは、テンプレート１０８のエッジにおよびエッジからガスを輸送し、テンプレート１０８のエッジでガスの流れを制御することによってインプリント領域の雰囲気を制御するガス輸送システムに接続されてもよい。ガスおよび／または真空システムは、テンプレート１０８の上部におよび上部からガスを輸送し、テンプレート１０８を通るガスの流れを制御することによってインプリント領域の雰囲気を制御するガス輸送システムに接続されてもよい。ガス輸送システムの１つ、２つ、または３つは、インプリント領域およびその周辺のガスの流れを制御するために組み合わせて使用されてもよい。
【００３８】
ナノインプリントリソグラフィシステム１００は、経路１３８に沿ってエネルギを誘導するエネルギ源１３６を更に含んでもよい。位置決めシステムは、テンプレート１０８および基板１０２を、経路１３８および基板１０２上の各インプリント領域に重ね合わせて位置決めするように構成されてもよい。カメラ１４６は、同様に、経路１３８と重ね合わせて位置決めされてもよい。ナノインプリントリソグラフィシステム１００は、位置決めシステム、流体吐出システム１３０、エネルギ源１３６、および／またはカメラ１４６と通信するプロセッサ１４２によって調整され、非一時的コンピュータ可読メモリ１４４に格納されたコンピュータ可読プログラム上で動作することができる。
【００３９】
テンプレート位置決めステージ、基板位置決めステージ、又はその両方は、各インプリント領域に予め堆積された成形可能材料１３２によって充填される所望の体積を画定するように、モールド１２０と基板１０２との間の距離を変化させる。例えば、インプリントヘッドは、モールド１２０が成形可能材料１３２と接触するように、テンプレート１０８に力を加えることができる。所望の体積が成形可能材料で充填された後、エネルギ源１３６はエネルギ（例えば、紫外線放射、化学線放射）を生成し、成形可能材料１３２を固化および／またはクロスリンクさせ、基板表面１４０およびパターン面１２２の形状に適合させ、基板１０２上の硬化パターン層を画定する。硬化パターン層は、残膜（ＲＬ）２４８と、硬化された突起（凸部）および硬化されたリセス（凹部）などの複数のフィーチャとを含み、硬化された突起はインプリント厚ｔ１を有し、ＲＬは残膜厚（ＲＬＴ）ｔ２を有する。硬化された突起は、リセス１２４によって形成され、硬化されたリセスは、突起１２６によって形成される。
【００４０】
図２Ａ〜図２Ｄに示すように、インプリントが適切に行われていない場合、インプリント処理中に押し出し（はみ出し、突出）２１２が形成されうる。図２Ａは、メサ１２０を備えるテンプレート１０８を示す。メサ１２０は、メサ側壁２１０の近くに複数の流体制御フィーチャ（ＦＣＦ）２２４を含みうる。例示的なパターン化ＦＣＦは、スタッガーバー、ライン−スペースフィーチャ、ピラー、他の形状、およびそれらの組み合わせである。例示的なパターン化ＦＣＦは、１００％未満の充填因子を提供する。ＦＣＦは、局所的な押し出しを低減するために用いることができる。パターン化ＦＣＦは、メサエッジから離れて流体が流れるための直接の経路を提供する。パターン化ＦＣＦは、流体が方向を変えるようにする流体経路に１つ以上の方向変化を含んでもよい。各方向変化は、成形可能材料がメサエッジに到達するのにかかる時間量を増加させる。局所的なパターン化ＦＣＦは、成形可能材料の流体の前部がメサ側壁に到達するのにかかる時間を低減することができ、角などメサの他の部分に流体の前部が到達する時間を更に許容する。
【００４１】
例えば、成形可能材料の液滴が、インプリント領域のエッジに近い基板上に配置された場合、対応する液滴が配置されるであろう位置に近いテンプレート上に位置するパターン化ＦＣＦは、テンプレートが液滴に接触するとき、メサ側壁に近づくにつれて局所的な流体の前部を方向転換することができる。したがって、パターン化ＦＣＦは、局所的な流体の前部を制御して、局所的な流体の前部の移動をメサエッジから離れるように方向転換することができる。成形可能材料は、基板およびテンプレート上における液滴の配置およびフィーチャのばらつきにより、不均一な方法でメサ側壁に近づく可能性がある。パターン化ＦＣＦは、流体の局所的な制御を提供することができる。例えば、パターン化ＦＣＦは、メサ側壁に平行に延びる長いアームを有し、メサ側壁に平行になるようにメサ側壁から離れるように流体の流れの方向を変化させる１つ以上のスタッガーバーを含んでもよい。パターン化ＦＣＦの位置決めは、液滴吐出パターンと組み合わせて行われうる。
【００４２】
１つ以上のパターン化ＦＣＦは、テンプレートのカーフ領域内のパターンエリアの周りのメサ側壁２１０の近くに配置されうる。カーフ領域は、基板上のインプリントを生成するテンプレートの領域であり、後続の処理後にデバイスを生成しない。例えば、カーフ領域は、ダイシングが生じる領域を含んでもよい。メサ１２０が成形可能材料１３２に接触すると、メサ１２０と基板１０２との間に毛管スリットが形成される。残膜２４８は、約１０−３０ｎｍの残膜厚を有しうる。毛管スリットの狭さのため、毛管力は、図２Ｂに示すように、メサのエッジまでずっと高いままであり、押し出し２１２を促進しうる。パターン化ＦＣＦ２２４は、押し出しの発生を低減することができる。本出願人は、パターン化ＦＣＦ２２４が全ての押し出しを低減するのに必ずしも十分でないことを見出した。テンプレート１０８を基板１０２から剥離した後、押し出し２１２は、図２Ｃに示すように基板上に残り、および／または、図２Ｄに示すようにそれ自体がメサ側壁２１０に付着する可能性がある。この押し出しは、様々なインプリントおよびインプリント後の欠陥をもたらす可能性がある。
【００４３】
メサ１２０は、押し出し性能の例を改善するＦＣＦ２２４を含むことができ、その例は、引用により本明細書に組み込まれる米国特許公開第２０１５／０１５８２４０号に示されている。ＦＣＦ２２４は、メサ１２０および基板１０２の１つ又は両方に適用されてもよい。
【００４４】
［方法］
基板をインプリントする１つの方法は、図３に示すインプリント方法３００である。方法３００は、複数の液滴として不均一な方法で基板の第１インプリント領域上に成形可能材料３０２を吐出する第１ステップ３０２を含みうる。第２ステップ３０４は、第１インプリント領域の成形可能材料１３２にメサ１２０を接触させることを含みうる。メサ１２０および基板１２０は毛管スリットを形成しうる。毛管スリット内の成形可能材料１３２は、毛管力によって拡がりうる。成形可能材料１３２は、拡がるにつれて、メサ１２０のパターンのリセス内および突起の下に充填される。第３ステップ３０６は、成形可能材料がメサ１２０のパターン領域を通って拡がった後、メサ１２０が成形可能材料１３２に接触している間に、成形可能材料１３２を硬化させることを含みうる。
【００４５】
第４ステップ３０８は、第２インプリント領域上に成形可能材料１３２を吐出することを含みうる。第２インプリント領域は、第１インプリント領域に隣り合っていてもよいし、または重なり合っていてもよい。成形可能材料１３２は、第２インプリント領域上に吐出される成形可能材料１３２は、第１インプリント領域内の硬化した成形可能材料と重なり合っていてもよい。第５ステップ３１０は、第２インプリント領域内の成形可能材料１３２にメサ１２０を接触させることを含みうる。第２インプリント領域では、メサ１２０および基板１０２は毛管スリットを形成しうる。第１インプリント領域および第２インプリント領域が重なり合っている場合、第１インプリント領域内の硬化した成形可能材料は、第２インプリント領域内の毛管スリットの一部も形成しうる。第６ステップ３１２は、成形可能材料がメサ１２０のパターン領域を通って拡がった後、メサ１２０が成形可能材料１３２に接触している間に、第２インプリント領域内の成形可能材料を硬化させることを含みうる。
【００４６】
［テンプレートＦＣＦ］
実施形態は、メサ１２０および／または基板１０２の境界領域（エッジ領域）の一部または全部にフィーチャレスＦＣＦを含んでもよい。フィーチャレスＦＣＦは、メサ１２０のエッジで毛管力を低減するために用いられることができる。このフィーチャレスＦＣＦは、メサ１２０からの押し出しを低減させるために、独立して、または、他のパターン化ＦＣＦと組み合わせて使用されうる。
【００４７】
テンプレートは、図４Ａ−Ｄに示すようにメサ１２０を含みうる。メサ１２０は、パターン領域４１４および境界領域（エッジ領域）４１６を含みうる。パターン領域は、目標エッチング深さ（ｄpattern region）にエッチングされている。境界領域は、（ｄedge）のエッチング深さを有する。テンプレートは、境界領域４１６とパターン領域４１４との間にパターン化ＦＣＦ２２４を含んでもよい。図４Ｂは、線Ｂ−Ｂに沿ったメサ１０２の断面である。図４Ｃは、線Ｃ−Ｃに沿ったメサ１２０の断面である。実施形態では、境界領域４１６は、パターン領域４１４を囲む主要なフィーチャレスＦＣＦとして機能する全高エッジ（ＦＨＥ）を有してもよい。代わりの実施形態では、エッジ領域の一部のみがフィーチャレスＦＣＦを含む。例えば、一実施形態では、エッジ領域の少なくとも５１％がフィーチャレスＦＣＦを含む。他の実施形態では、エッジ領域の６０％、７０％、８０％、９０％または９９％が、フィーチャレスＦＣＦを含む。フィーチャレスＦＣＦを含むフィーチャレスＦＣＦの部分の位置および割合は、フィーチャレスＦＣＦのないメサの押し出し性能によって左右される。全高（ＦＨ）は、パターン領域４１４内のフィーチャについての目標エッチング深さ（ｄpattern region）を指す。図４Ｄは、任意のパターン化ＦＣＦ２２４も含むメサのエッジの拡大部分の図である。フィーチャレスＦＣＦの幅（ｗ）は、フィーチャレスＦＣＦの深さ（ｄedge）より少なくとも一桁大きく（ｗ≧１０×ｄedge）、典型的には、当該深さよりはるかに大きい（ｗ≫ｄedge）。例えば、ＦＨおよび／またはｄedgeは、５ｎｍから１００ｎｍのオーダーであり、一方、フィーチャレスＦＣＦの幅（ｗ）は、１μｍ、１０μｍ、１００μｍまたは５００μｍのオーダーでありうる。本出願人は、狭い深さに対する大きな幅、および、メサのエッジでのフィーチャレスＦＣＦにおけるフィーチャの欠損が、フィーチャレスＦＣＦのないテンプレートに対して押し出し性能を改善する一方、テンプレートの製造プロセスにほとんど影響を及ぼさないことを見出した。エッジでの境界領域の面積は、テンプレートの寿命にわたってパターン領域から成形可能材料が押し出されることを防ぐために十分に大きくすべきである。インプリントの寿命は、洗浄されているテンプレート間のインプリント数（即ち、１０、１００、１０００または１００００インプリント）である。
【００４８】
メサ１２０のパターン領域４１４は、突起とリセスとの両方からなる複数のフィーチャを含む。これらのフィーチャは、インプリントプロセス中に成形可能材料１３２によって充填される。突起の高さは、変化させてもよいし、または、一定であってもよい。リセスの深さは、変化させてもよいし、または、一定であってもよい。上面は、メサ１２０のパターン領域４１４における複数の突起のうち、最も高い表面を表す。底面は、メサ１２０のパターン領域４１４における複数のリセスのうち、最も低い表面を表す。図４Ｂ−Ｄに示すように、全高（ＦＨ）は、上面と底面との間の距離（ｄpattern region）を指す。
【００４９】
フィーチャレスＦＣＦの１００％未満の充填因子を提供するスタッガーバー、ライン−スペースフィーチャ、ピラー、他の形状、およびそれらの組み合わせなどの他のパターン化ＦＣＦは、フィーチャレスＦＣＦにと組み合わせることができる。実施形態では、フィーチャレスＦＣＦは、メサ１２０上の最も外側のＦＣＦ構造である。フィーチャレスＦＣＦは、パターン領域４１４のエッジでの毛管力を低減させ、流体を押し出すための駆動力を低減させる。フィーチャレスＦＣＦは、境界領域４１６において１００％充填因子（パターン化フィーチャがない）を有する。
【００５０】
代わりの実施形態は、境界領域４１６において、全高（ＦＨ）より大きい又は等しい深さ（ｄedge）を有する（ｄedge≧ＦＨ）フィーチャレスＦＣＦを含んでもよい。メサ１２０の下の成形可能材料が化学線放射で硬化されたときに、境界領域４１６は、完全に充填されてもよいし、または、部分的にのみ充填されてもよい。
【００５１】
代わりの実施形態は、境界領域４１６において、全高（ＦＨ）より小さいが全高の倍数（Ｂ）よりも大きい深さ（ｄedge）を有する浅いフィーチャレスＦＣＦを含んでもよい。倍数Ｂは、１より小さく、０．１、０．５、または０．９（Ｂ×ＦＨ＜ｄedge＜ＦＨ）でありうる。浅いフィーチャレスＦＣＦの利点は、押し出し制御のための毛管力低減を依然として提供しながら、完全に充填された境界領域４１６について追加の利益を提供しうることである。
【００５２】
［基板トレンチＦＣＦ］
他の実施形態は、図５Ａ−Ｃに示すように、インプリント間のギャップ（間隔）におけるトレンチを含む基板５０２と組み合わせて使用されうる。各インプリント領域は、白いエリアとして図５Ａに示される複数のパターニング領域５１４を含みうる。基板上のパターニング領域５１４は、更なる製造工程の後に最終的にデバイスに組み込まれることになるデバイスフィーチャでパターン化されることになる領域を含む。代わりの実施形態では、基板上のパターニング領域５１４は、更なる製造工程の後にデバイス内に入り込まないフィーチャ（即ち、パターン化ＦＣＦまたはアライメントマーク）も含んでもよい。パターニング領域５１４の各々は、グレーの領域として図５Ａに示されるトレンチ５１６によって囲まれている。図５Ｂは、線Ｄ−Ｄに沿ったこれらのトレンチの１つの断面図である。図５Ｃは、そのトレンチの一部の図である。基板５０２は、図５Ｂ−Ｃにグレーのパターンで示されるように、以前に適用されたパターンを含んでもよし、含まなくてもよい。基板５０２は、図５Ｂに斜線領域で示されるように、オーバーコートを含んでもよいし、含まなくてもよい。例示的な実施形態では、以前の製造工程とそれに続くスピンコーティング工程とで作成された基板上のパターン密度差が、押し出し制御のためのトポグラフィを生成するために使用されてもよい。パターニング領域５１４は、図５Ｃに示すように、インプリント面上に配置されうる。トレンチの床は、図５Ｃに示すように、押し出し制御面上に配置されうる。図５Ｃに示すように、押し出し制御面とインプリント面との間に段差があってもよい。
【００５３】
実施形態は、トポグラフィが以前に適用された基板５０２上で動作するように構成されうる。トポグラフィは、押し出し制御を改善させるための非平坦な表面である。非平坦性は、リソグラフィ、エッチング、インプリント、スピンコーティング等の典型的なウェハプロセス法によって生成されうる。非平坦性は、各インプリント領域の境界内に適用され、インプリント領域の各境界に隣り合い、および／または各インプリント領域の境界に重なり合ってもよい。非平坦性は、インプリント領域間のギャップの間に拡張されうる。トポグラフィは、基板の厚さを公称インプリント面の厚さ未満に低減させることによって設立される。本質的に、段差は、インプリントされるべき各領域のエッジ近くの基板上に形成され、テンプレートのパターン化領域の寸法によって画定される。
【００５４】
段差の変化は、インプリントプロセス中にメサ１２０と基板５０２との間のギャップを増加させる。成形可能材料がメサ１２０のエッジに近づくにつれて、より大きなギャップは、パターニング領域５１４のエッジでの毛管駆動力を減少させる。トレンチ５１６は、充填因子を１００％未満に低減させる他の基板ＦＣＦ構造と比較して、実質的な成形可能材料の保持容量を提供することができる。１００％未満のトレンチの充填因子を構成するスタッガーバー、ライン−スペースフィーチャ、ピラー、他の幾何学的形状、およびそれらの組み合わせ等の基板５０２上の他のＦＣＦは、トレンチと組み合わせることができる。
【００５５】
実施形態では、基板上のトレンチ５１６は、図５Ａに示すように、メサのパターン領域４１４が基板のパターニング領域５１４と位置合わせされたとき、メサ５２０の内側の少なくとも０．５μｍまたは２−３０μｍと一致するように形成される。トレンチは、パターニング領域５１４の公称インプリント面の下に５ｎｍ、１０ｎｍ、３０ｎｍ、６０ｎｍ、またはそれ以上の深さを有してもよい。トレンチの体積は、いずれの余分な成形可能な流体を吸収するのに十分であるべきである。一方、トレンチの深さは、毛管力を低減し、且つ、押し出しを防ぐのに十分である。トレンチ５１６は、トレンチ５１６の床に対して実質的に垂直な壁によって形成されうる。トレンチ５１６は、トレンチ５１６の床をパターニング領域５１４と接続する傾斜壁によって形成されてもよい。トレンチ５１６は、床を含まなくてもよいが、代わりに、床線で接続する対向する傾斜壁を含みうる。トレンチ５１６は、滑らかでも粗くてもよい。トレンチ５１６は、複数の段差変化を含んでもよい。
【００５６】
成形可能材料１３２は、メサ１２０が成形可能材料１３２に接触するまで成形可能材料１３２がトレンチのいずれにも到達しないように、トレンチ５１６から離れてパターニング領域５１４上に吐出されてもよい。
【００５７】
図６Ａは、基板１０２上に懸架された図４Ｄに示すテンプレートと実質的に同様のテンプレート４０８の図である。テンプレート４０８は、パターン化ＦＣＦ２２４と、全高であり且つ１００％充填因子を有するフィーチャレスＦＣＦを備えた境界領域４１６とを含んでもよいし、含まなくてもよい。基板１０２は、基板表面１４０上に吐出された成形可能材料１３２を予め有しており、その後、メサ１２０が成形可能材料１３２に接触すると、成形可能材料１３２は毛管力により拡がり始めることとなる。パターン化ＦＣＦ２２４は、メサエッジに向かう成形可能材料１３２の流れを減速させ、全高の境界領域４１６は毛管力を低減させるであろう。出願人は、フィーチャレスＦＣＦを備えた境界領域４１６を有さない他のテンプレートと比較して、テンプレート４０８の使用が押し出しの発生を低減させることを見出した。
【００５８】
例示的な実施形態は、公称インプリント面に対してステップダウンで製造された基板５０２をインプリントするように構成されたナノインプリントリソグラフィシステム１００を含みうる。基板５０２は、光リソグラフィ、インプリント、エッチングなどを含みうる前の工程で作製されたトポグラフィを含む。図６Ｂ−Ｃは、インプリント領域、および、インプリント領域間のギャップにわたって基板５０２に適用された任意のオーバーコートを示す。任意のオーバーコートは、接着層、スピンオンカーボン、スピンオングラスなどの１つ以上を含みうる。ナノインプリントリソグラフィシステム１００は、テンプレートのパターン化エリアの境界内に配置されるように段差を位置決めするように構成される。メサ１２０のエッジでの成形可能材料１３２の毛管駆動力は、更に低減される。インプリントシステム１００は、メサエッジ６１０がトレンチ５１６に重なり合うように、そのテンプレート１０８を位置決めしうる。テンプレート１０８は、パターン化ＦＣＦ２２４を含んでもよいし、含まなくてもよい。基板１０２は、パターニング領域５１４上に吐出された成形可能材料を予め有する。メサ１２０が成形可能材料１３２に接触した後、成形可能材料１３２は、毛管力により拡がり始めることとなる。ＦＣＦ２２４は、成形可能材料１３２の流れを減速させるであろう。成形可能材料１３２が到達すると、毛管スリットの高さの増加は、毛管力を低減させるであろう。
【００５９】
図６Ｂは、トレンチ５１６を含む基板５０２をインプリントするために用いられる全高の境界領域４１６を備えたテンプレート４０８の図である。図６Ｂは、複数のインプリント領域内にパターンを有する基板５０２を示す（２つのインプリント領域の一部が図６Ｂに示されている）。図６Ｂはまた、以前に示す、以前のインプリントショット中に形成された硬化パターン層２３２の一部を示す。
【００６０】
図６Ｂは、以前のインプリントショットと、未だ硬化していないがメサと基板とによって形成された毛管スリットを介して拡がった成形可能材料１３２のインプリントショットとを隔てるギャップを示す。インプリントショット間のギャップは、トレンチ５１６の底部も含む。実施形態では、トレンチ５１６の底部は、押し出し制御面として機能しうる。硬化パターン層２３２の上部から押し出し制御面までは、厚さｔ３（〜１００ｎｍ）でありうる。押し出し制御面は、インプリント面の下の距離ｔ４（〜４０ｎｍ）でありうる。メサ１２０の上面は、インプリント面から距離ｔ５（〜２０ｎｍ）に配置されうる。成形可能材料１３２は、厚さｔ５（ＲＬＴ）を有する残膜（ＲＬ）を形成しうる。メサ１２０におけるフィーチャの底面は、メサ１２０の上面から距離ｔ６（〜４０ｎｍ）でありうる。メサ１２０におけるこれらのフィーチャは、エッチングによって形成されうる。境界領域４１６は、同じ距離ｔ６と等しくてもよい深さＦＨを有しうる。フィーチャと同じ深さに境界領域をエッチングすることは、テンプレート４０８を製造するコストを削減することができる。毛管力は、毛管ギャップの厚さと反比例の関係にある。テンプレートのパターンエリアに狭い毛管ギャップｔ５を備えることは、成形可能材料１３２の拡がりを加速し、これは、成形可能材料１３２が液滴として吐出されるときのスループットの利点を有する。これは、成形可能材料が境界に達すると、毛管力が流体を毛管ギャップの外に押し出す可能性もあるため、不利である。拡がっている成形可能な流体の流体前部が毛管境界領域に到達したとき、毛管ギャップがｔ５からｔ５＋ＨＦ＝ｔ７に増加するにつれて、毛管力が減少する。成形可能材料の流体前部が押し出し制御面の底部に到達すると、毛管ギャップがｔ４＋ｔ５＋ＦＨ＝ｔ３に増加するにつれて、毛管力が更に減少する。
【００６１】
例示的な実施形態は、図６Ｃに示すように、公称インプリント面に対してステップダウンで、２つの別々の独立した押し出し制御トレンチを含むのに十分に広いギャップで製造された基板５０２をインプリントするように構成されるナノインプリントリソグラフィシステム１００を含みうる。図６Ｃは、成形可能材料が毛管ギャップを介して拡がる前に、基板に近づくように下げられたテンプレートを示す。図６Ｃは、次のインプリントを行うときのテンプレートの位置も示す。隣り合うインプリント間に障壁を有することの利点は、成形可能材料のオーバーフローが、隣り合うインプリント領域に入るのを防ぐことである。
【００６２】
図７Ａ−７Ｃは、インプリント面と押し出し制御面との間の移行部を形成する様々な方法を有する基板を示す。図７Ａは、インプリント面と押し出し制御面との間の移行部が急峻な段差変化である実施形態を示す。図７Ｂは、インプリント面と押し出し制御面との間の移行部が緩やかな変化である実施形態を示す。この緩やかな変化は、インプリント領域と境界領域との間のコンフォーマル層の下の基板上のフィーチャのサイズおよび／またはピッチを変化させることによって達成されうる。図７Ｃは、インプリント面から押し出し制御面への複数の緩やかな移行部を含む実施形態を示す。これらの複数の緩やかな移行部は、複数の移行部を生成するフィーチャ間に間隔を備えた１つ以上のフィーチャを有する移行領域にオーバーコートを適用することによって製造されうる。
【００６３】
［ゼロ間隙インプリント］
図８Ａ−８Ｆは、ゼロ間隙インプリントシステムで使用されうる、全高エッジ（ＦＨＥ）を備えた先方エッジ（リーディングエッジ）８１６ａと、より深いエッチングＦＨＥを有する後方エッジ（トレーリングエッジ）８１６ｂとを含むテンプレート８０８の図である。ゼロ間隙インプリントシステムは、図８Ｂに示すように、インプリント領域が１つ以上の以前のインプリント領域と隣接および／または重なり合うように、位置決めシステムが基板に対してテンプレートを位置決めするシステムである。
【００６４】
テンプレート８０８のメサ８２０は、先方エッジ８１６ａと、後方エッジ８１６ｂと、パターンエリア８１４とを含む。先方エッジ８１６ａは、基板側ＦＣＦを形成するために使用されうるテンプレート側パターン化ＦＣＦを含みうる。先方エッジ８１６ａは、上部境界エリアと先方境界エリアとを含むエッジ領域の一部である。後方エッジ８１６ｂは、底部境界エリアと後方境界エリアとを含むエッジ領域の一部である。先方境界エリアおよび後方境界エリアは、パターン領域の反対側にある。上部境界エリアおよび底部境界エリアは、パターン領域の反対側にある。先方エッジ８１６ａおよび後方エッジ８１６ｂは、基板上にインプリントが行われる順序を基準にしている。先方エッジ８１６ａは、将来のインプリント領域（存在する場合）と重なり合ってもよく、後方エッジは、以前のインプリント領域（存在する場合）と重なり合ってもよい。実施形態では、先方エッジ８１６ａは、将来のインプリント領域に重なり合わないが、後方エッジは、以前のインプリント領域（存在する場合）と重なり合う。次に、これらの基板側ＦＣＦは、図８Ｃに示すように、より深いエッチングの後方エッジＦＣＦによって形成された次のインプリントのインプリント側の後方エッジＦＣＦによって覆われる。図８Ｄに示す代わりの実施形態では、メサ８２０ｄは、先方エッジフィーチャレスＦＣＦ８１６ａと、後方エッジディープエッチングフィーチャレスＦＣＦとを含む。同様に、後方エッジ８１６ｂは、図８Ｂに示すように、以前のインプリントで形成された先方エッジＦＣＦを覆うために使用される（パターン化またはフィーチャレス）ＦＣＦを含む。インプリントシステムは、インプリント領域間のギャップにわたって先方エッジ８１６ａおよび後方エッジ８１６ｂを位置決めするために使用されうる。代わりの実施形態では、先方エッジ８１６ａは、上部境界エリアまたは先方境界エリアのうち１つを含むエッジ領域の一部であり、後方エッジは、底部境界エリアまたは後方境界エリアのうち１つを含むエッジ領域の一部であり、先方エッジ８１６ａおよび後方エッジ８１６ｂはメサの反対側にある。
【００６５】
先方エッジＦＣＦは、後方エッジＦＣＦと異なる。先方エッジＦＣＦ８１６ａは、ｄ１の深さを有し、後方エッジＦＣＦ８１６ｂは、ｄ１より大きい深さｄ２を有する（ｄ２＞ｄ１）。実施形態では、先方エッジ８１６ａは、１００％未満の充填因子を有し、且つ、スタッガーバー、ライン−スペースフィーチャ、ピラー、他の形状、およびそれらの組み合わせなどのパターン化ＦＣＦを含む一方、後方エッジフィーチャレスＦＣＦ８１６ｂは、１００％の充填因子を有するが、いずれのパターン化ＦＣＦを含まない。実施形態では、先方エッジパターン化ＦＣＦは、メサエッジから離れる流体の流れを向け直す一方、後方エッジフィーチャレスＦＣＦは、毛管力を低減する。実施形態では、先方エッジＦＣＦは、パターンフィーチャと同じ深さ（ｄ１＝ＦＨ）を有する一方、後方エッジＦＣＦは、パターンフィーチャより大きい深さ（ｄ２＞ＦＨ）を有する。先方エッジにおける流体制御フィーチャの高さは、メインパターン化エリア（デバイスエリア）の高さと同じであっても異なっていてもよいが、後方エッジは、先方エッジより深くエッチングされる。
【００６６】
代わりの実施形態では、図８Ｄに示すように、先方エッジ８１６ａおよび後方エッジ８１６ｂの両方が、１００％充填因子を有し、パターン化ＦＣＦを含まず、フィーチャレスＦＣＦである。
【００６７】
出願人は、上述したように先方エッジＦＣＦとは異なる後方エッジＦＣＦを備えると、テンプレートを基板と位置合わせするための平均収束率を改善させることを見出した。
【００６８】
出願人はまた、上述したように先方エッジＦＣＦとは異なる後方エッジＦＣＦを備えると、押し出しを低減させることを見出した。
【００６９】
実施形態では、後方エッジのエッチング深さは、先方エッジＦＣＦより少なくとも２０ｎｍ深い（ｄ２≧ｄ１＋２０ｎｍ）。実施形態では、後方エッジのエッチング深さは、先方エッジＦＣＦより少なくとも１０％−１０００％深い（ｄ２≧ｄ１×Ｂ）。ここで、Ｂは、１．１〜１０の間の乗算因子であり、例えばＢは、１．１、２、５または１０でありうる。代わりの実施形態では、後方エッジのエッチング深さは、先方エッジＦＣＦより少なくとも４０ｎｍまたは６０ｎｍ深い。先方エッジ８１６ａの幅（ｗ１）は、１−１００μｍの間である。後方エッジ８１６ｂの幅（ｗ２）は、１−１００μｍの間である。
【００７０】
代わりの実施形態では、後方エッジが広がり、以前のインプリントのＦＣＦだけでなく、オープン領域（開放領域）、アライメントマークなどの以前のインプリントの幾つかのフィーチャをも覆うように、Ｗ２はＷ１より大きい。図９Ａ−Ｄは、図５Ａに示す基板の拡大部分において、メサ９２０ａ−ｄがギャップおよび以前のインプリントエリアにどのように重なり合うのかを示す。図９Ａは、均一なフィーチャレスＦＣＦを備えたメサ９２０ａが、トレンチ５１６を含みうるインプリント領域を囲む間隙領域の一部にわたってどのように位置決めされうるのかの図である（図９Ａ−９Ｄにおいて、間隙領域はグレー領域として図示される）。図９Ｂは、面取りされたメサ９２０ｂ、および、それがどのように間隙領域の一部に重なり合うのかを示す図である。図９Ｃは、ＬＥＴＥメサ９２０ｃがどのように間隙領域に重なり合うのかを示す図である。図９Ｄは、ＬＥＴＥメサ９２０ｄがどのように間隙領域および以前のインプリント領域に重なり合うのかを示す図である。代わりの実施形態は、１つの又は面取りされた又はノッチ付きの角を備えたＬＥＴＥメサを含みうる。代わりの実施形態は、メサを間隙領域の非対称部分と位置合わせしてもよい。図８Ｅは、先方エッジおよび後方エッジの両方がパターン化ＦＣＦを含み、且つ、後方エッジＦＣＦの上部が先方エッジＦＣＦの底部の下にあるメサ８２０ｅを備えた実施形態の図である。
【００７１】
代わりの実施形態では、非対称メサ８２０ｆは、図８Ｆに示すように、平坦なオープン領域を含む後方エッジＦＣＦ８１６ｆを含んでもよい。１以上の平坦なオープン領域は、パターン領域に向かって延びる。先方エッジ８１６ａは、いずれの平坦なオープン領域をも含まない。代わりの実施形態では、平坦なオープン領域は、マークが追加の成形可能材料で終われるのを防ぐことを助けることができる一方、成形可能材料が、後方エッジＦＣＦ８１６ｆによって覆われた他のマークを覆うことを可能にする。平坦なオープン領域は、後の処理工程（オーバーレイ、膜厚、計測）が非変形マーク（計測マークまたはフィーチャ）を利用することを可能にする。一方、２つの側面上で平坦なオープン領域を取り囲む平坦な後方エッジ拡張部は、メサエッジを超えた成形可能材料の押し出しを防止するためのプロセスマージンを増大させる。平坦な後方エッジ拡張部は、成形可能材料が、後のプロセスにもはや必要ないマークを含みうるギャップの一部を超えて流れることを可能にする。平坦な後方エッジ拡張部は、図８Ｆにおいて、斜線パターン化エリアとして図示される。
【００７２】
実施形態は、ゼロ間隙または実質的なゼロ間隙プロセスとして動作するように構成されうる。ゼロ間隙プロセスでは、インプリント領域は、互いに隣り合い、または互いに重なり合っている。メサ１２０は、先方エッジおよび後方エッジを有するように構成されうる。実施形態では、先方エッジＦＣＦは、後方エッジＦＣＦと異なる。実施形態では、後方エッジは、インプリント領域間のギャップを備えた基板上にインプリントするときの押し出しを防止するのに先方エッジよりも効果的でありうる。後方エッジおよび先方エッジを備えた実施形態では、後方エッジまたは先方エッジの一方（両方ではない）は、パターン化された表面上の他のフィーチャと同じ深さにエッチングされたフィーチャによって境界を定められてもよい。
【００７３】
ゼロ間隙インプリントシステムは、先方エッジ後方エッジ（ＬＥＴＥ）テンプレートを使用することができる。本出願人は、後方エッジ８１６ｂが、インプリント領域のパターン領域８１４間にギャップを含む基板をインプリントするときの押し出しを防止するのに先方エッジ８１６ａよりも効果的でありうることを見出した。実施形態では、メサ１２０の先方エッジ８１６ａは、メサエッジで残膜厚（ＲＬＴ）領域によって境界を定められたＦＣＦ領域を有しうる一方、メサ１２０の後方エッジは、パターン化された表面上の他のフィーチャと同じ深さ（または、より深い）にエッチングされたフィーチャによって境界を定められる。
【００７４】
ナノインプリントリソグラフィシステム１００は、製造プロセスの一部としてナノインプリントリソグラフィが使用される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、ＭＲＡＭ、３Ｄクロスポイントメモリ、Ｒｅ−ＲＡＭ、Ｆｅ−ＲＡＭ、ＳＴＴ−ＲＡＭ、光学エレクトロニクスおよびその他のデバイスなど、基板上にデバイスを製造するために使用されることができる。
【００７５】
他の基板材料は、限定されるものではないが、ガラス、溶融シリカ、ＧａＡｓ、ＧａＮ、ＩｎＰ、サファイア、ＡｌＴｉＣ、および本技術分野において周知の他の基材を含むことができる。これらの基板上に製造されたデバイスは、パターン化媒体、電界効果トランジスタデバイス、ヘテロ構造電界効果トランジスタ、発光ダイオード、読み取り／書き込みヘッドなどを含む。
【００７６】
この説明の観点で、当業者には様々な態様の更なる変形および代わりの実施形態が明らかになるであろう。したがって、この説明は、例としてのみ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。本明細書の利点を得た後に当業者に明らかになるように、本明細書に図示され記載された要素および材料を置き換えてもよく、部品およびプロセスを逆にしてもよく、特定の特徴を独立して利用してもよい。上記実施形態のうち２つ以上を組み合わせて、別々の実施形態にすることができる。
【図１】
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【図２Ａ】
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【図２Ｂ】
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【図２Ｃ】
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【図２Ｄ】
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【図３】
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【図４Ａ】
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【図４Ｂ】
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【図４Ｃ】
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【図４Ｄ】
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【図５Ａ】
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【図５Ｂ】
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【図５Ｃ】
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【図６Ａ】
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【図６Ｂ】
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【図６Ｃ】
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【図７Ａ】
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【図７Ｂ】
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【図７Ｃ】
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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８Ｅ】
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【図８Ｆ】
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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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