(57)【要約】  インプリンティング及びインプリント・リソグラフィ・テンプレートを基板上のフィールドと位置合わせするためのシステム及び方法が説明される。基板のフィールドは細長い側を有することができ、細長い側の位置合わせ感度を意図的に最小にすることができる。【選択図】      図４Ａ
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
インプリント・リソグラフィ・テンプレートを基板上のフィールドと位置合わせするステップを含み、前記基板の前記フィールドは、第１の寸法を有する第１の側と、第２の寸法を有する第２の側とを有し、前記第１の寸法は前記第２の寸法よりも実質的に大きく、前記第１の辺の位置合わせ感度は前記第２の辺よりも実質的に低いことを特徴とする方法。
【請求項２】
前記第１の寸法は、前記第２の寸法の大きさの少なくとも２倍であることを特徴とする、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記インプリント・リソグラフィ・テンプレートは第１の側と第２の側とを有し、前記テンプレートの前記第１の側は、金型が上に配置されており、前記テンプレートの前記第２の側は、内部に凹部を有することを特徴とする、請求項１〜請求項２のいずれかに記載の方法。
【請求項４】
前記金型は第１の寸法が細長く、前記金型は、前記テンプレートの第１のコーナー縁端部から前記テンプレートの第２のコーナー縁端部に向けて傾斜されることを特徴とする、請求項１〜請求項３のいずれかに記載の方法。
【請求項５】
分配ヘッドによって、前記基板の前記フィールド上に成形可能材料を分配するステップをさらに含み、前記分配ヘッドは前記基板の長さにわたって延びることを特徴とする、請求項１〜請求項４のいずれかに記載の方法。
【請求項６】
ビームの形で前記基板の前記フィールドにエネルギーを供給するステップをさらに含み、前記ビームの形状は前記フィールドの形状に実質的に等しいことを特徴とする、請求項１〜請求項５のいずれかに記載の方法。
【請求項７】
前記基板上にレリーフ・パターンを形成するように前記基板の前記フィールドをインプリントするステップをさらに含むことを特徴とする、請求項１〜請求項６のいずれかに記載の方法。
【請求項８】
前記インプリントするステップは、第１の力を前記インプリント・リソグラフィ・テンプレートに加えて、前記テンプレートの一部分が前記基板から離れるように湾曲し、前記テンプレートの一部分が前記基板に向けて湾曲するようにするステップ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】
前記インプリントするステップは、第２の力を前記基板に加えて、前記基板に向けて湾曲する前記テンプレートの前記部分に対して直角な位置における前記基板の一部分が、前記テンプレートに向けて湾曲されるようにするステップを含むことを特徴とする、請求項８に記載の方法。
【請求項１０】
前記レリーフ・パターンを前記テンプレートから分離するステップをさらに含むことを特徴とする、請求項７に記載の方法。
【請求項１１】
前記分離するステップは、下向きの力を前記テンプレートに加えて、前記テンプレートの一部分が前記基板から離れるように屈曲し、前記テンプレートの中心が前記基板に向けて屈曲するようにするステップを含むことを特徴とする、請求項１０に記載の方法。
【請求項１２】
前記インプリント・リソグラフィ・テンプレートを前記基板上の前記フィールドと位置合わせするステップは、複数の検出システム及び複数の照明光源を有する位置合わせシステムによってもたらされることを特徴とする、請求項１〜請求項１１のいずれかに記載の方法。
【請求項１３】
前記テンプレートは少なくとも一組のコーナー部の位置合わせマークを含むことを特徴とする、請求項１２に記載の方法。
【請求項１４】
前記テンプレートは少なくとも１つの領域位置合わせマークを含み、前記領域位置合わせマークは前記第１の寸法上に配置されることを特徴とする、請求項１３に記載の方法。
【請求項１５】
少なくとも１つの検出システムが、前記領域位置合わせマークと光連通するように位置を移動可能であることを特徴とする、請求項１４に記載の方法。
【請求項１６】
前記領域位置合わせマークは、前記ｙ軸に対して傾斜させて前記テンプレート内に配置されることを特徴とする、請求項１５に記載の方法。
【請求項１７】
前記テンプレートの前記第１の寸法において配置された少なくとも１つの力制御可能なアクチュエータによって力を加えるステップをさらに含むことを特徴とする、請求項１〜請求項１６のいずれかに記載の方法。
【請求項１８】
前記検出システムは、前記テンプレートのいずれかの側に沿って移動可能であることを特徴とする、請求項１２に記載の方法。
【請求項１９】
前記検出システムは、前記テンプレートの前記第１の側の周りに配置された固定検出システムを含むことを特徴とする、請求項１８に記載の方法。
【請求項２０】
前記テンプレートは、複数のメサ及び複数の非パターン形成区域を含むことを特徴とする、請求項１に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本出願は、２００９年１０月８日出願の米国特許仮出願第６１／２４９，８４５号及び２０１０年１０月７日出願の米国特許出願第１２／９００，０７１号に基づく優先権を主張するものである。
【背景技術】
【０００２】
ナノファブリケーションは、１００ナノメートル又はそれより小さいオーダーの構造部を有する非常に小さな構造体の製造を含む。ナノファブリケーションが大きな影響を及ぼす１つの分野は、集積回路の加工である。半導体加工産業が、基板上に形成される単位面積当たりの回路を増大させながら、より高い製造歩留まりを得ようと努力し続けるに従い、ナノファブリケーションは、ますます重要になっている。ナノファブリケーションにより、形成される構造体の最小構造部寸法をさらに低減させることを可能にしながら、より大きいプロセス制御が与えられる。ナノファブリケーションが用いられている他の発展分野として、バイオテクノロジー、光学技術、機械システムなどが挙げられる。
【０００３】
現在使用されている１つの例示的なナノファブリケーション技術は、一般的に、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・リソグラフィ法は、特許文献１、特許文献２、及び特許文献３などの多くの刊行物に詳細に記載されており、これらの文献は本明細書でも引用している。
【０００４】
前述の特許文献の各々に開示されるインプリント・リソグラフィ技術は、高分子層にレリーフ・パターンを形成し、このレリーフ・パターンに対応するパターンを下にある基板に転写することを含む。パターン形成プロセスを容易にするためには、基板を移動ステージに結合して、所望の位置が得られるようにすればよい。パターン形成プロセスには、基板から離間配置されたテンプレート、及びテンプレートと基板との間に適用される成形可能な液体が使用される。成形可能な液体は、実質的に固化して、成形可能液体に接触するテンプレートの表面の形状と一致するパターンを有する剛体層を形成する。固化の後、テンプレートを剛体層から分離してテンプレートと基板を引き離す。次に、基板及び固化層に追加処理を施して、固化層内のパターンに対応するレリーフ像を基板内に転写する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】米国特許出願公開第２００４／００６５９７６号明細書
【特許文献２】米国特許出願公開第２００４／００６５２５２号明細書
【特許文献３】米国特許第６，９３６，１９４号明細書
【特許文献４】米国特許第６，３３４，９６０号明細書
【特許文献５】米国特許出願公開第２００５／０１８９６７６号明細書
【特許文献６】米国特許出願公開第２００８／０１６０１２９号明細書
【特許文献７】米国特許第６，８７３，０８７号明細書
【特許文献８】米国特許第６，９８２，７８３号明細書
【特許文献９】米国特許出願第１１／５６５，３９３号明細書
【特許文献１０】米国特許出願第１１／６８７，９０２号明細書
【特許文献１１】米国特許第７，１５７，０３６号明細書
【特許文献１２】米国特許出願公開第２００５／０１８７３３９号明細書
【特許文献１３】米国特許出願第１１／１０８，２０８号明細書
【特許文献１４】米国特許出願第１１／０４７，４２８号明細書
【特許文献１５】米国特許出願第１１／０４７，４９９号明細書
【特許文献１６】米国特許出願第１１／２９２，５６８号明細書
【特許文献１７】米国特許第６，９３２，９３４号明細書
【特許文献１８】米国特許第７，０７７、９９２号明細書
【特許文献１９】米国特許第７，１７９，３９６号明細書
【特許文献２０】米国特許第７，３９６，４７５号明細書
【特許文献２１】米国特許第７，４４２，３３６号明細書
【特許文献２２】米国特許出願第１１／０００，３３１号明細書
【特許文献２３】米国特許出願第０９／９０７，５１２号明細書
【特許文献２４】米国特許出願第１０／６１６，２９４号明細書
【特許文献２５】米国特許出願第１０／９９９，８９８号明細書
【特許文献２６】米国特許出願第１０／７３５，１１０号明細書
【特許文献２７】米国特許出願第１１／１４３，０７６号明細書
【特許文献２８】米国特許出願第１０／３１６，９６３号明細書
【特許文献２９】米国特許出願第１１／１４２，８３９号明細書
【特許文献３０】米国特許出願第１０／２９３，２２３号明細書
【発明の概要】
【０００６】
本発明の特徴及び利点を詳細に理解できるように、図面に示される実施形態を参照することによって、実施形態のより具体的な説明を行うことができる。しかしながら、図面は典型的な実施形態だけを図示し、従って本発明の範囲を限定するものと考えるべきではない。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１】リソグラフィックシステムの簡略化した側面図である。
【図２】基板のフィールドの簡略化した上面図を示す。
【図３】本発明の実施形態による、基板の線形アレイ・フィールドの簡略化した上面図を示す。
【図４Ａ】例示的な線形アレイ・テンプレートのブロック図を示す。
【図４Ｂ】別の例示的な線形アレイ・テンプレートのブロック図を示す。
【図５Ａ】図４Ａの断面ＡＡ’に沿った例示的な線形アレイ・テンプレートの図を示す。
【図５Ｂ】図４Ｂの断面ＢＢ’に沿った例示的な線形アレイ・テンプレートの図を示す。
【図６Ａ】線形アレイ・テンプレートを用いてパターン形成するための成形可能材料を堆積させるための例示的な流体分配システムの簡略化した上面図を示す。
【図６Ｂ】線形アレイ・テンプレートを用いてパターン形成するための成形可能材料を堆積させるための別の例示的な流体分配システムの簡略化した上面図を示す。
【図７】基板の線形アレイ・フィールドにエネルギーを供給する例示的なエネルギー・システムのブロック図を示す。
【図８Ａ】例示的なインプリンティング・プロセス中の線形アレイ・テンプレート及び基板の簡略化した側面図を示す。
【図８Ｂ】図８Ａの例示的なインプリンティング・プロセス中の線形アレイ・テンプレートの線図を示す。
【図８Ｃ】図８Ａの例示的なインプリンティング・プロセス中の基板の線図を示す。
【図９Ａ】別の例示的なインプリンティング・プロセス中の線形アレイ・テンプレート及び基板の簡略化した側面図を示す。
【図９Ｂ】図９Ａの例示的なインプリンティング・プロセス中の基板の線図を示す。
【図１０】ターン形成層が上に形成された基板の簡略化した側面図を示す。
【図１１】例示的な分離プロセス中の線形アレイ・テンプレート及び基板の簡略化した側面図を示す。
【図１２Ａ】線形アレイ・テンプレートと共に用いるための例示的な位置合わせシステムの斜視図を示す。
【図１２Ｂ】図１２Ａの例示的な位置合わせシステムの線図を示す。
【図１３】別の例示的な位置合わせシステムの線図を示す。
【図１４】線形アレイ・テンプレートと共に用いるための例示的な拡大及び歪み補償システムの線図を示す。
【図１５】複数のメサを有する線形アレイ・テンプレートと共に用いるための例示的な拡大及び歪み補償システムの線図を示す。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
各図、特に図１及び図２には、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リソグラフィ・システム１０が示される。インプリント・リソグラフィ技術では、一般に、パターンを基板１２の上に複製するのにナノ成形技術が用いられる。ステップアンドリピート方式のインプリント・リソグラフィ・プロセスにおいては、重合可能な材料３４の液滴アレイを基板１２の上に滴下方式で分配し、テンプレート１８により与えられるパターンを用いて基板のフィールド６０をインプリントすることができる。
【０００９】
テンプレート１８を用いて基板１２のフィールド６０をインプリントし、基板１２上の個々のフィールド６０についてこのプロセスを繰り返すことができる。そのような技術は、その全体が引用より本明細書に組み入れられる特許文献４にさらに記載されている。フィールド６０についての標準化されたサイズが、既に確立されているフォトリソグラフィ内のガイドラインに対する商業生産に適合するように用いられる。例えば、フィールド６０のサイズは２６×３３ｍｍ又は２６×３２ｍｍとすることができる。各フィールド６０についてのこの小さいサイズは、高品質のオーバーレイをもたらす。しかしながら、オーバーレイ性能は、フィールド６０のサイズの増大と共に低下する傾向がある。
【００１０】
代替的に、全ウェハ技術を用いて基板１２全体をインプリントすることができる。例えば、そのような技術は、その全体が引用により本明細書に組み入れられる特許文献５にさらに記載されている。
【００１１】
図１〜図２を参照すると、ステップアンドリピート方式インプラント・リソグラフィ・プロセスにおいてフィールド６０のサイズを増大させることにより、オーバーレイ問題が生じると考えられる。従って、フィールド６０のサイズは、一般に、業界内の標準サイズに適合されたままである。図３〜図５を参照すると、本明細書で説明されるような長い寸法を有する線形アレイ・テンプレート１８ａの設計、並びに、インプリンティングに用いる技術及びシステムを用いて基板１２をパターン形成し、業界内に見られる標準サイズよりも大きい寸法を有するアレイ・フィールド６０ａをもたらすことができる。インプリント・リソグラフィ・プロセスに適したオーバーレイ性能の感度をもたらすため、高精度のオーバーレイ性能を、テンプレート１８ａの一方向及び／又は寸法に制限することができるので（例えば、ｘ方向における感受性、ｙ方向における非感受性）、テンプレート１８ａを用いて基板１２のアレイ・フィールド６０ａをパターン形成することができる。
【００１２】
アレイ・フィールド６０ａ（図３に示す）は、現在業界内で用いられている標準フィールド６０（図２に示す）よりも大きくすることができる。例えば、単一のフィールド６０は、寸法ｄ1及びｄ2（例えば、半導体業界においては２６ｍｍ×３３ｍｍ又は２６ｍｍ×３２ｍｍの寸法、パターン形成媒体業界においては１２ｍｍ×４８ｍｍの寸法）を含むことができる。アレイ・フィールド６０ａは、標準フィールド・サイズ寸法ｄ1のｎ倍にして、寸法（ｎ＊ｄ1）及びｄ2、又はｄ1及び（ｎ＊ｄ2）をもたらすことができる。代替的に、アレイ・フィールド６０ａは、業界内の標準フィールド６０の寸法には無関係の寸法ｄ1及びｄ2を含むことができるが、アレイ・フィールド６０ａの少なくとも１つの寸法（例えば、ｄ1）は、残りの寸法（例えば、ｄ2）の大きさの少なくとも２倍となる。例えば、半導体業界において、３００ｍｍ基板１２に対して、アレイ・フィールド６０ａは約２６ｍｍ×１５０ｍｍとすることができる。従って、アレイ・フィールド６０ａは少なくとも１つの長い寸法（例えば、ｄ2）と、少なくとも１つの短い寸法（ｄ1）とを含む。
【００１３】
１つの寸法ｄ1（例えば、アレイ・フィールド６０ａの短い方の寸法）におけるオーバーレイは、フィールド６０におけるオーバーレイを制御するのに業界内で公知の手法及び本明細書で開示される方法と同じように制御することができ、寸法ｄ2（例えば、アレイ・フィールド６０ａの長い方の又は細長い寸法）のオーバーレイ性能は、意図的に最小限に制御されるか又は意図的に制御されない（例えば、位置合わせ感度が意図的に最小限にされる）。業界では当たり前の手法に反するが、アレイ・フィールド６０ａをパターン形成し、高精度オーバーレイ性能のために１つの寸法のみを制御することによって、パターン形成プロセスの処理能力を高めることができ、マスク２０及び／又はテンプレート１８ａの使用及び／又は形成に関連する費用を低減できる。
【００１４】
図４〜図５は、例示的なテンプレート１８ａ及び１８ｂを示す。テンプレート１８ａは、第１の側６２と、第２の側６４とを含むことができる。第１の側６２は、パターン形成面２２ａを上に有するメサ２０ａを含むことができる。さらに、メサ２０ａは、金型２０ａと呼ぶことができる。テンプレート１８ａ及び／又は金型２０ａは、これらに限定されるものではないが、溶融シリカ、石英、シリコン、有機ポリマー、シロキサンポリマー、ホウケイ酸ガラス、フルオロカーボン・ポリマー、金属、硬化されたサファイアなどを含む材料から形成することができる。
【００１５】
テンプレート１８ａの第２の側は、内部に配置された凹部６６を含むことができる。凹部６６は、第１の面６８及び凹部壁７０によって形成することができる。一実施形態においては、図５Ｂに示すように、第１の面６８ａは、テンプレート１８ａの長さにわたって延びることができる。凹部壁７０は、第１の面６８と第２の面７４との間を横断方向に延びることができる。凹部６６は、メサ２０ａと重ね合わせられた状態であってもよい。凹部６６の形状は、円形、三角形、六角形、矩形、又は任意の空想的な形状にすることができる。
【００１６】
テンプレート１８ａは、第１の領域７６と、第２の領域７８とを含むことができる。第１の領域７６は、第２の領域７８を囲むことができる。第２の領域７８は、凹部６６と重ね合わせられた状態であってもよい。従って、テンプレート１８は、第１の領域７６と関連した第１の厚さｔ1と、第２の領域７８と関連した第２の厚さｔ2とを有することができ、ここで第１の厚さｔ1は、第２の厚さｔ2よりも厚い。
【００１７】
第１の側６２は、パターン形成面２２ａを有する金型２０ａを含むことができる。パターン形成面２２ａは、離間配置された複数の凹部２４及び／又は突起部２６（図１に示す）によって定められる構造部を含む。パターン形成面２２は、基板１２上に形成されるパターンの基礎を形成する任意のオリジナル・パターンを定めることもできる。一例においては、テンプレート１８ａは、０．２５インチ厚の６インチ×６インチの業界標準サイズに一致させることができる。
【００１８】
金型２０ａは、第１の寸法（即ち、長さ）を有する第１の側と、第２の寸法（即ち、幅）を有する第２の側とを含むことができる。金型２０ａは、該金型２０ａ（即ち、アレイ金型２０ａ）がテンプレート１８ａの第１の側７１からテンプレート１８ａの第２の側７３まで延びて線形アレイを形成するように、一方の寸法（例えば、長さ）を細長くしてもよい。別の例においては、金型（即ち、アレイ金型２０ａ）の一方の寸法を細長くし、テンプレート１８ａの第３の側７５からテンプレート１８ａの第４の側７７まで延びるようにしてもよい。金型２０ａは、実質的に、側７１と７３又は側７５と７７に関して中心に位置させてもよい。代替的に、金型２０ａは、側７１と７３又は側７５と７７に関して任意の場所に位置させてもよい。さらに、金型２０ａを傾斜させることができる。例えば、金型２０ａがテンプレート１８ａの第１のコーナー縁端部８０からテンプレート１８ａの第２のコーナー縁端部８２まで延びるように、金型２０ａを傾斜させることができる。別の例においては、金型２０ａが第３のコーナー縁端部８４から第４のコーナー縁端部８６まで延びるように、金型２０ａをテンプレート１８ａ上に傾斜して配置することができる。
【００１９】
テンプレート１８及び／又は金型２０は、これらに限定されるものではないが、溶融シリカ、石英、シリコン、有機ポリマー、シロキサンポリマー、ホウケイ酸ガラス、フルオロカーボン・ポリマー、金属、硬化されたサファイアなどを含む材料から形成することができる。テンプレート１８ａは、その全体が引用により本明細書に組み入れられる特許文献６にさらに詳細に説明されているような他の付加的な設計特性を含むことができる。
【００２０】
基板１２は、半導体産業、パターン形成メディア産業、バイオメディカル産業、太陽電池産業などにおいて用いられる任意の基板とすることができる。例えば、基板１２は、パターン形成メディア産業において用いられる６５ｍｍ又は９５ｍｍディスクとすることができる。別の例においては、基板１２は、３００ｍｍ又は４５０ｍｍウェハとすることができる。
【００２１】
基板１２は、基板チャック１４に結合することができる。図示のように、基板チャック１４は、真空型チャックである。しかしながら、基板チャック１４は、これらに限定されるものではないが、真空型、ピン型、溝型、電磁気型などを含むいずれかのチャックとすることができる。例示的なチャックは、引用により本明細書に組み入れられる特許文献７に記載されている。
【００２２】
基板１２及び基板チャック１４は、さらにステージ１６によって支持することができる。ステージ１６は、ｘ軸、ｙ軸、及びｚ軸に沿った運動を与えることができる。また、基部（図示せず）上にステージ１６、基板１２、及び基板チャック１４を配置することもできる。
【００２３】
テンプレート１８は、チャック２８に結合することができる。チャック２８は、これらに限定されるものではないが、真空型、ピン型、溝型、電磁型、及び／又は他の類似のチャック型として構成することができる。そのようなチャックは、特許文献７、特許文献８、特許文献９、及び特許文献１０にさらに記載されており、これらの全てはその全体が引用により本明細書に組み入れられる。さらに、チャック２８をインプリント・ヘッド３０に結合させて、テンプレート１８の動きを容易にするようにチャック２８及び／又はインプリント・ヘッド３０を構成することができる。
【００２４】
システム１０は、流体分配システム３２をさらに含むことができる。流体分配システム３２は、材料を基板１２の上に堆積させるのに用いることができる。例えば、流体分配システム３２を用いて、成形可能な液体材料３４を基板１２上に堆積させることができる。材料３４は、液滴分配、スピン・コーティング、浸漬コーティング、化学気相堆積（ＣＶＤ）、物理気相堆積（ＰＶＤ）、薄膜堆積、厚膜堆積などの技術を用いて基板１２の上に堆積させることができる。設計検討に基づいて、金型２２と基板１２との間に所望の容積が定められる前に及び／又はその後に、材料３４を基板１２の上に堆積させることができる。材料３４は、両方とも引用により本明細書に組み入れられる特許文献１１及び特許文献１２に記載されているモノマー混合物を含むことができる。さらに、材料は、パターン形成メディア産業、半導体産業、バイオメディカル産業、太陽電池産業、光電気産業などにおける機能材料を含むことができる。
【００２５】
図６Ａ及び図６Ｂを参照すると、流体分配システム３２は、分配ヘッド９０を含むことができる。分配ヘッド９０は、成形可能な液体材料３４を基板１２上に堆積させることができる。分配ヘッド９０は、図６Ａに示すように、実質的に基板１２の長さにわたって延びることができ、又は基板１２の長さの一部にわたって延びることができる。分配ヘッド９０が基板１２の長さにわたって延びることにより、成形可能材料３４を基板上に堆積させるためのステージ１６の移動が制限されることがある。例えば、ステージ１６は、基板１２を分配ヘッド９０と重ね合わせるように配置して、成形可能材料３４を基板１２上に堆積できるようにすることができる。分配ヘッド９０が実質的に基板１２の長さにわたって延びる場合、ステージ１６は、第１の方向（例えば、ｙ方向）に移動して、基板１２を分配ヘッド９０と重ね合わせるように配置し、第２の方向（例えば、ｘ方向）への制限された調整移動のみを行う。図６Ｂに示すように、分配ヘッド９０が基板１２の長さの一部をわたって延びる場合には、ステージ１６は、第１の方向及び第２の方向に（即ち、ｘ方向及びｙ方向の両方に）移動して、基板１２を分配ヘッド９０と重ね合わせるように配置することができる。
【００２６】
図１を参照すると、システム１０は、経路４２に沿ってエネルギー４０を向けるように結合されたエネルギー源３８をさらに含むことができる。供給源３８は、例えば広帯域紫外放射線のようなエネルギー４０を生成し、材料３４を固化及び／又は架橋させる。一実施形態において、供給源３８は、ＬＥＤ光源とすることができる。
【００２７】
一例において、図７に示すように、供給源３８は、走査型光源１００とすることができる。走査型光源１００は、反射素子１０２を含むことができる。例えば反射素子１０２は、傾斜して調節可能に配置することができるミラーとすることができる。反射素子１０２は、ｘ軸、ｙ軸、及びｚ軸に沿って動くことができる。例えば、反射素子１０２を、Ｐｏｓ1、Ｐｏｓ2、及びＰｏｓ3において摺動可能に配置し、こうしたエネルギー４０を基板１２の少なくともフィールド６０ａの長さにわたって供給することができる。エネルギー４０は、供給源３８により、ビーム１０４の形で反射素子１０２に供給することができ、及び／又は、反射素子１０２は供給源３８からエネルギー４０を受け取り、エネルギー４０をビーム１０４の形状で基板に供給することができる。一例において、ビームの形状１０４は、アレイ・フィールド６０ａの形状と実質的に同じにすることができる。
【００２８】
インプリント・ヘッド３０及びステージ１６は、テンプレート１８及び基板１２をビーム１０４と重ね合わせるように配置するように構成することができる。システム１０は、ステージ１６、インプリント・ヘッド３０、流体分配システム３２、及び／又は供給源３８と通信するプロセッサ５４によって調整することができ、メモリ５６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。
【００２９】
図１を参照すると、材料３４で充填される金型２０と基板１２との間の所望の堆積を決めるために、インプリント・ヘッド３０、ステージ１６のいずれか又は両方は、金型２０と基板１２との間の距離を変える。例えば、インプリント・ヘッド３０は、テンプレート１８に力を加えて、金型２０が材料３４に接触するようにすることができる。
【００３０】
一実施形態において、図８Ａに示すように、所望の容積を材料３４で充填できるように、テンプレート１８ａの形状を変えることができる。例えば、力Ｆ1及び／又はＦ2をテンプレート１８ａに加えて、側７１及び７３及び／又は側７５及び７７が基板１２から離れるように湾曲し、テンプレート１８ａの軸Ａ、軸Ｂ、及び／又は中心ＣTが、基板１２に向けて湾曲するようにすることができる。テンプレート１８ａに加えられる力Ｆ1及び／又はＦ2は、直接的な力であっても、又はシステム（例えば、ポンプ・システム）から加えられる力であってもよい。力Ｆ1及び／又はＦ2は、テンプレート１８ａが成形可能材料３４に最初に接触する際に加えて、その後、テンプレート１８ａと基板１２の間の成形可能材料３４の拡散を促進するように低減することができる。
【００３１】
図８Ａ〜図８Ｃを参照すると、一例において、力Ｆ1及び／又はＦ2をテンプレート１８ａに加えて、基板１２から離れるように縁部７５及び７７を湾曲させ、軸Ａを含む領域を基板１２に向けて湾曲させ、成形可能材料３４が、テンプレート１８ａの軸Ａに沿って縁部７５及び７７に向けて拡散するようにすることができる。別の例においては、力Ｆ1及び／又はＦ2をテンプレート１８ａに加えて、基板１２から離れるように縁部７１及び７３を湾曲させ、軸Ｂを含む領域を基板１２に向けて湾曲させ、成形可能材料３４がテンプレート１８ａの軸Ｂに沿って縁部７１及び７３に向かって拡散するようにすることができる。代替的に、力Ｆ1及び／又はＦ2をテンプレート１８ａに加えて、縁部７１、７３、７５及び７７を基板１２から離れるように湾曲させ、テンプレート１８ａの中心ＣTが基板１２に向けて湾曲するようにすることができる。この例において、図８Ｃに示すように、基板１２の中心半径ｒ1を囲む成形可能材料３４は、基板１２の縁部１０８に向かって拡散することができる。
【００３２】
図９Ａ及び図９Ｂを参照すると、テンプレート１８ａの形状の変化に加えて、又はその代わりに、基板１２の形状を変化させることができる。例えば、力Ｆ3及び／又はＦ4を基板１２に加えて、基板１２の縁部１０８がテンプレート１８ａから離れるように湾曲し、基板の中心ＣSが基板１８ａに向けて湾曲するようにすることができる。基板１２に加えられる力Ｆ3及び／又はＦ4は、直接的な力であっても、又はシステム（例えば、ポンプ・システム）から加えられる力であってもよい。例えば、力Ｆ3及び／又はＦ4は、特許文献１０に記載されるシステム及びプロセスを用いて加えることができる。図９Ｂに示すように、基板１２の中心半径ｒ2を囲む成形可能材料３４は、基板１２の縁部１０８に向けて拡散する。
【００３３】
図１及び図１０を参照すると、所望の容積を材料３４で充填した後、供給源３８は、エネルギー４０、例えば、広帯域紫外放射を生成し、基板１２の表面４４及びパターン形成面２２の形状に従って材料３４を固化及び／又は架橋させ、基板１２上にパターン形成層４６を定める。パターン形成層４６は、残留層４８と、突起部５０及び凹部５２などの図示される複数の構造部とを含み、突起部５０は厚さｔFを有し、残留層は厚さｔRLを有する。
【００３４】
図１１を参照すると、パターン形成層４６を形成した後、テンプレート１８ａをパターン形成層４６から分離することができる。この分離は、特許文献１０、特許文献１３、特許文献１４、特許文献１５、及び特許文献１６においてさらに説明されるような技術を含むことができ、これら全てはその全体が引用により本明細書に組み入れられる。
【００３５】
一実施形態においては、図１１に示すように、パターン形成層４６からテンプレート１８ａを分離する際に、テンプレート１８ａの形状を変えることができる。例えば、力ＦS1及び／又はＦS2をテンプレート１８ａに加えて、テンプレートの一部分７６が基板１２から離れるように湾曲し、テンプレート１８ａの中心ＣTが基板１２に向けて湾曲するようにすることができる。テンプレート１８ａに加えられる力ＦS1及び／又はＦS2は、直接的な力であっても、又はシステム（例えば、流体圧力システム）から加えられる力であってもよい。
【００３６】
テンプレート１８ａと共に用いるための１つの例示的な分離システム及び方法は、その全体が引用により本明細書に組み入れられる特許文献１６にさらに記載されている。一般に、分離システム及び方法は、金型２０の周辺部に近接した領域において金型２０とパターン形成層４６との間に局部的な分離を生じさせることにより、テンプレート１８ａに加えられる力ＦS2を減少させることができる。局部的な分離は、テンプレート１８ａに下向きの力ＦS1を加えることによってもたらすことができる。下向きの力ＦS1を加えることにより、テンプレート１８ａのある領域の形状が変形され、金型２０の周辺部が基板１２から分離する。テンプレート１８の形状の変化に加えて、又はその代わりに、基板１２の形状を変えることができることに留意すべきである。
【００３７】
上述のシステム及びプロセスはさらに、特許文献１７、特許文献１８、特許文献１９、特許文献２０、及び特許文献２１の中で言及されているインプリント・リソグラフィ・プロセス及びシステムに用いることができ、これら全ては引用によりその全体が本明細書に組み入れられる。
【００３８】
金型２０ａと基板１２との間の適切な位置合わせが行われないと、パターン形成層４６内に誤差が生じる可能性がある。標準的な位置合わせ誤差に加えて、特に、金型２０ａと基板１２との間の酌量すべきばらつきのために、拡大／ランアウト（ｒｕｎ  ｏｕｔ）誤差が、パターン形成層４６内に歪みを生じさせることがある。拡大／ランアウト誤差は、金型２０ａ上のパターンが記録される基板１２の領域が、金型２０ａ上のパターンの面積を超えたときに生じ得る。さらに、拡大／ランアウト誤差は、金型２０ａ上のパターンが記録される基板１２の領域が、元のパターンより小さい面積を有するときに生じ得る。
【００３９】
拡大／ランアウト誤差の悪影響は、共通の領域内に複数のパターンを形成するときに悪化し得る。付加的な誤差は、金型２０ａ上のパターンが基板１２に対して垂直な軸を中心として金型２０ａ上のパターンが、記録される基板１２の領域に対して回転される場合に生じ得る（即ち、配向誤差）。さらに、金型２０ａの周辺部の形状が、パターンが記録される基板１２の領域の周辺部の形状とは異なるときに、歪みが生じ得る。歪みは、例えば、金型２０ａ及び／又は基板１２の横断方向に延びる周囲部分が直角でない場合に生じ得る（即ち、ねじれ／直交性歪み）。
【００４０】
図１３−図１４を参照すると、基板１２と金型２０ａとの間の適切な位置合わせを確実にするために、一般に、テンプレート１８及び／又は基板１２の上及び／又はその内部に配置された位置合わせマーク１１０の組を、位置合わせシステム１１２と共に用いることができる。
【００４１】
一実施形態において、図１３に示すように、位置合わせシステム１１２は、引用によりその全体が本明細書に組み入れられる特許文献２２にさらに詳しく記載されている干渉分析ツールのような干渉分析ツールを含むことができる。干渉分析ツールは、テンプレート１８ａ及び基板１２の両方の複数の空間パラメータに関するデータを送ることができ、及び／又は、空間パラメータの差を最小にするための信号を提供することができる。
【００４２】
位置合わせシステム１１２は、テンプレート１８ａ上又は内部の１つ又はそれ以上の位置合わせマーク１１０（即ち、テンプレート位置合わせマーク）及び／又は、基板１２上又は内部の１つ又はそれ以上の位置合わせマーク１１０（即ち、基板位置合わせマーク）を検知するように結合することができる。一般に、位置合わせシステム１１２は、位置合わせマーク１１０の検知から得られた情報に基づいて、テンプレート１８ａと基板１２の複数の相対的空間パラメータを決定することができる。空間パラメータは、それらの間の位置合わせ不良、並びに、相対的な拡大／ランアウト測定と呼ばれる基板１２とテンプレート１８ａとの間の相対的サイズ差、及びねじれスキュー測定と呼ばれるテンプレート１８ａ及び／又は基板１２上の２つの隣接する横断方向に延びる縁部の相対的な非直交性を含むことができる。さらに、位置合わせシステム１１２は、テンプレート１８ａが位置する面及びテンプレート１８ａに面する基板１２の面に対して実質的に垂直とすることができる、Ｚ方向についての相対的な回転配向を決定することができる。
【００４３】
線形アレイ・テンプレート１８ａの設計は、インプリント・リソグラフィ・プロセスに適したオーバーレイ性能の感度を与えるために、本明細書で説明されるような細長い寸法を含むので、高精度のオーバーレイ性能は一方向に制限され（例えば、ｘ方向において感受性、ｙ方向において非感受性）、従って、テンプレート１８ａを用いて基板１２のアレイ・フィールド６０ａをパターン形成することができる。当業者であれば、他の方向（例えば、ｙ方向）におけるオーバーレイ性能が制御されないという制限を有する、単一方向（例えば、ｘ方向）におけるオーバーレイ性能の制御は、当技術分野において現在認められている知識に反していることに留意すべきであり、またそれを理解するであろう。しかしながら、この方法は、線形アレイ・テンプレート１８ａの固有の形状及び設計のせいで許容可能な処理能力を有する適切なオーバーレイ性能をもたらす。
【００４４】
位置合わせシステム１１２は、複数の検出システム１１４及び照明光源１１６を含むことができる。各々の検出システム１１４は、検出器１１８及び照明光源１１６を含むことができる。検出器１１８が光連通するテンプレート１８ａの領域にエネルギー（例えば、光）が当たるように、各々の照明光源１１６を結合することができる。例えば、検出システム１１４は、位置合わせマスク１１０が上に配置されたテンプレート１８ａの領域１２０と光連通することができる。照明光源１１６は、テンプレート１８ａ上のある領域を照明するように光エネルギーを供給することができる。一例において、照明光源１１６は、半透（５０／５０）鏡に当たり、領域を照らすように経路Ｐに沿って向けられる光エネルギーを供給することができる。領域に当たる光エネルギーの一部分は、経路Ｐに沿って戻り、検出器１１８上に集光することができる。
【００４５】
テンプレート１８ａ、特に金型２０の全域を露光して、エネルギー４０がそこを通って伝搬できるようにすることを確実にするように、検出器１１８、照明光源１１６、及び位置合わせシステム１１２の他の構成要素をエネルギー４０のビーム経路の外部に配置することができる。図１２−図１３は、エネルギー４０のビーム経路の外部に構成要素を有する位置合わせシステムの例示的な実施形態を示す。
【００４６】
図１２Ａを参照すると、一組１２２ａ−ｄの位置合わせマーク１１０が、金型２０の各コーナー部に配置される。各々の組１２２ａ−ｄは、互いに直角に配置された少なくとも２つの位置合わせマーク１１０を含む。例えば、組１２２ａは、１つの位置合わせマーク１１０がＸ方向に沿って配置され、１つの位置合わせマーク１１０がＹ方向に沿って配置された、２つの位置合わせマーク１１０を含む。このシステムは、引用によりその全体が本明細書に組み入れられる特許文献２２にさらに詳細に記載される位置合わせマークに類似している。
【００４７】
組１２２ａ−ｄに加えて、領域位置合わせマーク１３０をテンプレート１８ａ及び／又は基板１２の縁部に沿って含ませることができる。位置合わせマーク１１０及び領域位置合わせマーク１３０は、より高いオーバーレイ性能方向（例えば、ｘ方向対ｙ方向）の方向についての十分なデータを供給するように配置することができる。各々の検出システム１１４は、感知された光エネルギーに応じて、信号をもたらす。信号は、これとデータ通信するプロセッサにより受け取ることができる。
【００４８】
位置合わせ誤差検出システム１１４は、通常、テンプレート１８ａ及び／又は基板１２の周りに配置することができる。ＵＶ硬化及び全領域の像形成のために、検出ユニット１１４を、ＵＶビームから一定距離をおいて配置することができる。コーナー部に配置された位置合わせマスク１１０に対して、検出システム１１４（図１２Ｂにも示されように）を用いることができる。しかしながら、光学ユニットの限られた作動距離のために、領域位置合わせマーク１３０からの位置合わせデータにより、ＵＶの遮蔽がもたらされることがある。一実施形態において、各々の検出システム１１４は、検出ユニットを、領域位置合わせマーク１３０と光連通するように再配置して位置合わせデータを提供できるように移動可能である。例えば、各々の検出システム１１４はｘ方向及び／又はｙ方向における走査動作を行うことができるので、インプリンティング中、検出システム１１４は、第１の位置における位置合わせ情報を提供し、ＵＶビームから一定の距離をおいた第２の位置に再配置することができる。
【００４９】
付加的な随意的な検出システム１３１をテンプレート１８及び／又は基板１２の長さに沿って様々な角度で配置できることに留意すべきである。例えば、随意的な検出システム１３１をｘ軸に沿って配置し、１つ又はそれ以上の位置合わせマーク１３０に関する位置合わせ誤差をもたらすことができる。
【００５０】
図１３を参照すると、一実施形態において、位置合わせ誤差をもたらすように、領域位置合わせマーク１３０を配置する（例えば、ｘ軸又はｙ軸に対して傾斜させる）ことができる）。例えば、領域位置合わせマーク１３０を、ｙ軸に対して傾斜させて、テンプレート１８ａ及び／又は基板１２上又はその内部に配置することができる。次に、ｙ方向のベクトル成分を決定し、これを用いて、テンプレート１８ａ及び基板１２の空間パラメータに関するデータを提供し、及び／又は、空間パラメータの差を最小にするための信号を提供することができる。代替的に、領域位置合わせマーク１３０を、ｘ軸に対して傾斜させて、テンプレート１８ａ及び／又は基板１２上又はその内部に配置し、ｘ方向のベクトル成分を決定することができる。一例において、組１２２内部の位置合わせマーク１１０をｙ軸に対して傾斜させることもできる。
【００５１】
図１４を参照すると、テンプレート１８ａを横方向の力に対して支持するために、力ＦT及びＦBをテンプレート１８ａに加えることができる。力ＦT及びＦBは、テンプレート１８ａの細長い側に向けて加えることができる。例えば、側７５に配置された少なくとも１つの力制御可能なアクチュエータにより、力ＦTをテンプレート１８ａに加えることができ、側７７に配置された少なくとも１つの力制御可能なアクチュエータにより、ＦBをテンプレート１８ａに加えることができる。アクチュエータは、機械式、油圧圧電式、電気機械式、及びリニアモータなどとすることができる。アクチュエータは、一様な力を表面全体に加えることができるように、テンプレート１８ａの表面に接続することができる。必要とされる歪み制御のレベルに応じて、独立したアクチュエータ又は他の類似のシステムの数を指定することができる。さらに、力制御可能なアクチュエータを随意的に側７１及び７３に配置して、それぞれＦL及びＦRをもたらすことができる。アクチュエータが多ければ、より大きく歪みを制御することができる。しかしながら、アクチュエータ又は他の力供給手段の配置を、テンプレート１８ａの２つの側（細長い側）に制限することができる。
【００５２】
図１５を参照すると、一実施形態において、テンプレート１８ａは、非パターン形成区域２１により分離された複数のメサ２０ａを含むことができる。力の印加は、テンプレート１８ａの細長い側７５及び７７及び／又は細長ではない側７１及び７３に向けることができる。非パターン形成区域２１に加えられた歪みを無視して、力をメサ２０ａの区域に向け、テンプレート１８のメサ２０ａについての最適なインプリンティング条件をもたらすことができる。
【００５３】
テンプレート１８ａ及び／又は基板１２の拡大及び歪み補償には、特許文献２３、特許文献２４、特許文献２５、特許文献２６、特許文献２７、特許文献２８、特許文献２９、特許文献３０に記載されているシステム及び方法を使用することができ、これらの全ては引用によりその全体が本明細書に組み入れられる。こうしたシステム及び方法は、テンプレート１８ａの細長い側に沿って補正をするように調整することができる。
【符号の説明】
【００５４】
１０：リソグラフィ・システム
１２：基板
１４：基板チャック
１６：ステージ
１８：テンプレート
１８ａ：線形アレイ・テンプレート
２０：金型
２０ａ：メサ（金型）
２１：非パターン形成区域
２２、２２ａ：パターン形成面
２４、５２、６６：凹部
２６、５０：突起部
２８：チャック
３０：インプリント・ヘッド
３２：流体分配システム
３４：材料
３８：供給源
４０：エネルギー
４２：経路
４４：基板の表面
４６：パターン形成層
４８：残留層
５４：プロセッサ
５６：メモリ
６０：フィールド
６０ａ：アレイ・フィールド
６２：第１の側
６４：第２の側
６８、６８ａ：第１の面
７０：凹部壁
７１：テンプレート１８ａの第１の側
７３：テンプレート１８ａの第２の側
７５：テンプレート１８ａの第３の側
７７：テンプレート１８ａの第４の側
７６：第１の領域
７８：第２の領域
８０：テンプレート１８ａの第１のコーナー縁端部
８２：テンプレート１８ａの第２のコーナー縁端部
８３：テンプレート１８ａの第３のコーナー縁端部
８４：テンプレート１８ａの第４のコーナー縁端部
９０：分配ヘッド
１００：走査型光源
１０２：反射素子
１０４：ビーム
１１０：位置合わせマスク
１１２：位置合わせシステム
１１４：検出システム
１１６：照明光源
１１８：検出器
１２０：領域
１２２ａ−ｄ：位置合わせマークの組
１３０：領域位置合わせマーク
１３１：随意的な検出システム
【図１】
2013507770.tif 000003
【図２】
2013507770.tif 000004
【図３】
2013507770.tif 000005
【図４Ａ】
2013507770.tif 000006
【図４Ｂ】
2013507770.tif 000007
【図５Ａ】
2013507770.tif 000008
【図５Ｂ】
2013507770.tif 000009
【図６Ａ】
2013507770.tif 000010
【図６Ｂ】
2013507770.tif 000011
【図７】
2013507770.tif 000012
【図８Ａ】
2013507770.tif 000013
【図８Ｂ】
2013507770.tif 000014
【図８Ｃ】
2013507770.tif 000015
【図９Ａ】
2013507770.tif 000016
【図９Ｂ】
2013507770.tif 000017
【図１０】
2013507770.tif 000018
【図１１】
2013507770.tif 000019
【図１２Ａ】
2013507770.tif 000020
【図１２Ｂ】
2013507770.tif 000021
【図１３】
2013507770.tif 000022
【図１４】
2013507770.tif 000023
【図１５】
2013507770.tif 000024
【国際調査報告】
2013507770.tif 000025
2013507770.tif 000026
2013507770.tif 000027