(57)【要約】  インプリント・リソフラフィ・プロセスの間、接着促進材料の供給を可能にする蒸気供給システム及びこのシステムを用いる方法が説明される。【選択図】      図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
気化した接着材料をインプリント・リソグラフィ・プロセスに用いられる基板に供給するための蒸気供給システムであって、
１つ又はそれ以上の基板を保持するように構成され、真空源と流体連通し、かつ、１つ又はそれ以上の入口をさらに含む反応器チャンバと、
液体接着材料を保持するように構成された流体保持リザーバと、
前記流体保持リザーバを前記反応器チャンバの前記１つ又はそれ以上の入口に接続する供給ラインと、
前記供給ラインに沿って配置され、１つ又はそれ以上の小径コイル管をさらに含むインライン気化器と
を含むことを特徴とする蒸気供給システム。
【請求項２】
前記気化器と前記反応器チャンバとの間の前記供給ラインに沿って配置された阻流板をさらに含むことを特徴とする、請求項１に記載の蒸気供給システム。
【請求項３】
前記供給ラインに沿って配置された１つ又はそれ以上のパージ弁をさらに含むことを特徴とする、請求項１〜請求項２のいずれかに記載の蒸気供給システム。
【請求項４】
前記流体保持リザーバと前記気化器との間の前記供給ラインに接続されたＮ2パージ・ラインをさらに含むことを特徴とする、請求項１〜請求項３のいずれかに記載の蒸気供給システム。
【請求項５】
前記気化器と前記反応器との間の前記供給ラインに接続された真空バイパス・ラインをさらに含むことを特徴とする、請求項１〜請求項４のいずれかに記載の蒸気供給システム。
【請求項６】
前記流体保持リザーバ、前記気化器及び前記反応器のいずれか１つ又はそれ以上を加熱するための加熱要素をさらに含むことを特徴とする、請求項１〜請求項５のいずれかに記載の蒸気供給システム。
【請求項７】
複数のインライン気化器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蒸気供給システム。
【請求項８】
前記保持リザーバと流体連通する大量貯蔵リザーバをさらに含むことを特徴とする、請求項１〜請求項７のいずれかに記載の蒸気供給システム。
【請求項９】
前記大量貯蔵リザーバから前記保持リザーバへの液体接着材料の流れを制御するための、前記大量貯蔵リザーバと前記保持リザーバとの間に配置された流量コントローラをさらに含むことを特徴とする、請求項８に記載の蒸気供給システム。
【請求項１０】
気化した接着材料をインプリント・リソグラフィ・プロセスに用いられる基板に供給するための方法であって、
液体形態の接着材料をリザーバに提供するステップと、
前記リザーバを加熱して、ガス状接着材料を生成するステップと、
１つ又はそれ以上の小径コイル管を通して前記ガス状接着材料を方向付けて気化した接着材料を生成するステップと、
前記気化した接着材料を、１つ又はそれ以上の基板を含む反応器チャンバに方向付けるステップと、
前記気化した接着材料が前記１つ又はそれ以上の基板上に堆積するのを可能にするステップと、
を含むことを特徴とする方法。
【請求項１１】
前記気化した接着材料を前記反応器チャンバに方向付ける前に、阻流板を通して前記気化した接着材料を方向付けるステップをさらに含むことを特徴とする、請求項１０に記載の蒸気供給方法。
【請求項１２】
前記気化した接着材料の流量を制限して気化効率を高めるステップをさらに含むことを特徴とする、請求項１０〜請求項１１のいずれかに記載の蒸気供給方法。
【請求項１３】
複数の小径コイル管を通して前記気化した接着材料を方向付けるステップをさらに含むことを特徴とする、請求項１０〜請求項１２のいずれかに記載の蒸気供給方法。
【請求項１４】
前記気化した接着材料を真空に曝すステップをさらに含むことを特徴とする、請求項１０〜請求項１３のいずれかに記載の蒸気供給方法。
【請求項１５】
前記リザーバと流体流通している大量貯蔵リザーバを提供して、前記液体接着材料を前記リザーバに与えるステップをさらに含むことを特徴とする、請求項１０〜請求項１４のいずれかに記載の蒸気供給方法。
【請求項１６】
前記大量貯蔵リザーバが周囲温度で保持されることを特徴とする、請求項１５に記載の蒸気供給方法。
【請求項１７】
前記流体保持リザーバ、前記気化器、及び前記反応器のいずれか１つ又はそれ以上を加熱するステップをさらに含むことを特徴とする、請求項１０〜請求項１６のいずれかに記載の蒸気供給方法。
【請求項１８】
前記接着材料は、インプリント・リソグラフィ・プロセスにおいて典型的に用いられる重合可能材料に共有結合できる官能基と、−ＣＨ2−リンカー基と、加水分解脱離基を有するＳｉ原子とを有するシラン化合物をさらに含むことを特徴とする、請求項１０〜請求項１７のいずれかに記載の蒸気供給方法。
【請求項１９】
前記接着材料は、アクリルオキシメチルトリメトキシシランをさらに含むことを特徴とする、請求項１０〜請求項１８のいずれかに記載の蒸気供給方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
（関連出願の相互参照）
本出願は、２０１０年９月８日に出願された米国特許出願番号第６１／３８０，７６０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形状構造部を有する非常に小さい構造体の製造を含む。ナノファブリケーションがかなり大きな影響を及ぼした１つの用途は、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ながら、より高い生産歩留まりを求めて努力し続けているので、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は、形成される構造体の最小形状構造部の寸法の継続的な低減を可能にしながら、より優れたプロセス制御機能を提供するものである。ナノファブリケーションが採用される他の開発分野には、バイオテクノロジー、光学技術、機械システムなどが含まれる。
【０００３】
今日使用されている例示的なナノファブリケーション技術は、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、特許文献１、特許文献２、及び特許文献３等の多数の刊行物に詳細に記載されており、これらの特許文献の全ては、引用により本明細書に組み入れられる。
【０００４】
前述の米国特許出願公開及び米国特許の各々に開示されるインプリント・リソグラフィ技術は、成形可能な（重合可能な）層内にレリーフ・パターンを形成すること、及び、レリーフ・パターンに対応するパターンを下にある基板内に転写することを含む。基板は、所望の位置決めを行なってパターン形成プロセスを進めるために、可動ステージに結合される。パターン形成プロセスでは、基板から離間して配置されたテンプレートと、該テンプレートと基板との間に導入される成形可能な液体を用いる。成形可能な液体が固化して、該成形可能な液体と接触するテンプレート表面の形状に適合するパターンを有する剛性層を形成する。固化した後、テンプレートを剛性層から分離し、テンプレートと基板とを離間して配置する。次に、基板及び固化層に付加的なプロセスを施して、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６，８７３，０８７号明細書
【特許文献５】米国特許第７，１５７，０３６号明細書
【特許文献６】米国特許出願公開第２００５／０１８７３３９号明細書
【特許文献７】米国特許第６，９３２，９３４号明細書
【特許文献８】米国特許第７，０７７，９９２号明細書
【特許文献９】米国特許第７，１７９，３９６号明細書
【特許文献１０】米国特許第７，３９６，４７５号明細書
【特許文献１１】米国特許出願公開第２００７／０２１２４９４  Ａ１号
【発明の概要】
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本明細書において、接着材料を気化し、気化した接着材料を、ハードディスク・ドライブ及び半導体基板を含む基板を被覆するために供給するシステム及び方法が提供される。こうした接着剤被覆基板は、こうした基板をパターン形成するために用いられる重合可能材料を基板に付着させるためのインプリント・リソグラフィ・プロセスにおいて有用である。本明細書で提供されるシステム及び方法は、本明細書で以下に説明されるような、ＶａｌＭａｔ（登録商標）（米国テキサス州Ａｕｓｔｉｎ所在のＭｏｌｅｃｕｌａｒ  Ｉｍｐｒｉｎｔｓ  Ｉｎｃ．）又はその他の同様の化合物のような接着材料又は接着促進剤を気化するのに特に有用である。
【０００７】
本発明の１つの態様において、気化した接着材料をインプリント・リソグラフィ・プロセスに用いられる基板に供給するための蒸気供給システムが提供され、このシステムは、１つ又はそれ以上の基板を保持するように構成された反応器チャンバと、接着材料（ＶａｌＭａｔ（登録商標）又は他の同様の化合物など）を保持するように構成された流体保持リザーバとを有する。リザーバを加熱して、接着材料の初期の蒸発をもたらすことができる。インライン気化器が、反応器チャンバへの１つ又はそれ以上の入口においてリザーバを反応器チャンバに接続する供給ラインに沿って配置される。インライン気化器は、より完全かつ効率的な材料の気化のための１つ又はそれ以上の小径（０．１８−０．５５インチのＯＤ）コイル管を含むことができる。複数のインライン気化器を設けることもできる。さらに、反応器チャンバ及び／又は供給ラインは、真空源と流体連通することができる。
【０００８】
更に別の態様において、システムは、気化器と反応器チャンバとの間の供給ラインに沿って配置された阻流板（バッフル）を含むことができる。別の態様において、流量制限器を供給ラインに沿って設けることができる。さらに他の態様において、システムは、供給ラインに沿って配置された１つ又はそれ以上のパージ弁を含むことができる。特定の態様において、システムは、流体保持リザーバと気化器との間の供給ラインに接続された窒素パージ・ライン、及び／又は、気化器と反応器との間の供給ラインに接続された真空バイパス・ラインを含むことができる。更に別の態様において、気化器、供給ライン、阻流板、及び／又は反応器を加熱し、気化を高めることができる。更に別の態様において、供給システムは、流体保持リザーバと流体連通する大量貯蔵リザーバを含むことができる。大量貯蔵リザーバから流体保持リザーバへの接着材料の流れは、例えば、背圧及び／又は流量コントローラ又は流量制御システムによって制御することができる。
【０００９】
別の態様において、接着材料（ＶａｌＭａｔ（登録商標）又は他の同様の化合物など）を気化し、気化した接着材料をインプリント・リソグラフィ・プロセスに用いられる基板に供給するための方法が提供される。こうした方法は、液体接着材料をリザーバに提供し、リザーバを加熱してガス状接着材料を生成し、１つ又はそれ以上の小径コイル管を通してガス状接着材料を方向付けて気化した接着材料を生成し、気化した接着材料を、１つ又はそれ以上の基板を含む反応器チャンバに方向付け、気化した接着材料が１つ又はそれ以上の基板上に堆積するのを可能にすることを含む。こうした方法はさらに、複数の小径コイル管を含むことができ、及び／又は、真空下で行うことができる。更に別の態様において、こうした方法は、阻流板を通して気化した接着材料を方向付けること、及び／又は、流量を制限することを含むこともできる。さらに別の態様において、本方法は、随意的に周囲温度で保持することができる大量貯蔵リザーバ内に貯蔵された接着材料をリザーバに供給することをさらに含むことができる。
【００１０】
本発明の特徴及び利点を詳細に理解できるようにするために、添付図面に示される実施形態を参照し、本発明の実施形態をより詳細に説明することができる。しかしながら、添付図面は、本発明の典型的な実施形態を示すにすぎず、従って、本発明は他の等しく有効な実施形態にも許容できるので、本発明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すべきである。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】リソグラフィ・システムの簡略化された側面図を示す。
【図２】パターン形成層を上に有する、図１に示す基板の簡略化された側面図を示す。
【図３】単一のリザーバ及び単一の気化器コイル・システムを有する蒸気供給システムの例示的な実施形態を示す。
【図４】単一のリザーバ及び多重気化器コイル・システムを有する蒸気供給システムの例示的な実施形態を示す。
【図５】複数のリザーバ及び単一の気化器コイル・システムを有する蒸気供給システムの例示的な実施形態を示す。
【図６】複数のリザーバ及び多重気化器コイル・システムを有する蒸気供給システムの例示的な実施形態を示す。
【図７】単一のリザーバ及び流体の移送のための搬送ガスを提供するガス・ラインを有する蒸気供給システムの例示的な実施形態を示す。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
図面、特に図１を参照すると、図には、基板１２上にレリーフ・パターンを形成するのに用いられるリソグラフィ・システム１０が示される。基板１２は、基板チャック１４に結合することができる。図示されるように、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、どのような形式のチャックでもよく、これらチャックとしては、以下に限定されるものではないが、真空式、ピン型、溝型、静電式、電磁式及び／又はその種の他のものがある。例示的なチャックが、引用により本明細書に組み入れられる特許文献４に記載されている。
【００１３】
基板１２及び基板チャック１４は、ステージ１６により、さらに支持することができる。このステージ１６は、ｘ軸、ｙ軸、及びｚ軸に沿って並進する及び／又は回転運動することができる。ステージ１６、基板１２、及び基板チャック１４は、基部（図示せず）上に配置することもできる。
【００１４】
テンプレート１８が、基板１２から離間して配置される。このテンプレート１８は、第１の側及び第２の側を有する本体を含み、一方の側は、そこから基板１２に向かって延びるメサ２０を有することができる。メサ２０は、その上にパターン形成面２２を有する。さらに、メサ２０は、金型２０と呼ぶこともできる。代替的に、テンプレート１８は、メサ２０なしで形成することもできる。
【００１５】
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、水晶、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、フッ化炭素ポリマー、金属、硬化サファイア及び／又はその種の他のものを含む材料から形成することができる。図示されるように、パターン形成面２２は、離間して配置された複数の凹部２４及び／又は突出部２６により定められた形状構成部を含むが、本発明の実施形態は、こうした構成（例えば、平坦面）に限定されない。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ができる。
【００１６】
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、真空式、ピン型、溝型、静電式、電磁式及び／又は他の類似のチャック型式として構成することができる。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４にさらに記載されている。さらに、チャック２８をインプリント・ヘッド３０に結合することができ、テンプレート１８の移動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。
【００１７】
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を用いて、成形可能材料３４（例えば重合可能材料）を基板１２上に堆積させることができる。成形可能材料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、厚膜堆積及び／又はその種の他のもののような技術を用いて、基板１２上に配置することができる。設計の考慮事項に応じて、金型２０と基板１２との間に所望の容積が定められる前、及び／又は定められた後に、成形可能材料３４を基板１２上に配置することができる。成形可能材料３４は、生物学的領域、太陽電池産業、バッテリ産業、及び／又は官能性ナノ粒子を必要とするその他の産業内で使用する、官能性ナノ粒子とすることができる。例えば、成形可能材料３４は、どちらも引用により本明細書に組み入れられる特許文献５及び特許文献６に記載されるように、モノマー混合物を含むことができる。代替的に、成形可能材料３４は、これらに限定されるものではないが、生体材料（例えば、ＰＥＧ）、太陽電池材料（例えば、Ｎ型、Ｐ型材料）及び／又はその種の他のものを含むことができる。
【００１８】
図１及び図２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を導く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。テンプレート１８と基板１２を経路４２と重ね合わせた状態で配置するように、インプリント・ヘッド３０及びステージ１６を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／又はエネルギー源３８と通信状態にあるプロセッサ５４により調整することができ、メモリ５６内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。
【００１９】
インプリント・ヘッド３０、ステージ１６のいずれか又は両方が、これらの間に成形可能材料３４により充填される所望の容積を定めるように、金型２０と基板１２との間の距離を変化させる。例えば、インプリント・ヘッド３０がテンプレート１８に力を加え、金型２０を成形可能材料３４に接触させることができる。成形可能材料３４で所望の容積を充填した後、エネルギー源３８は、例えば、紫外線放射などのエネルギー４０を生成し、成形可能材料３４を固化及び／又は架橋させて、基板１２の表面４４及びパターン形成面２２の形状に適合させ、パターン形成された層４６を、基板１２上に定める。このパターン形成層４６は、残留層４８と、突出部５０及び凹部５２として示される複数の形状構造部とを含むものであり、突出部５０は厚さｔ1を有し、残留層は厚さｔ2を有することができる。
【００２０】
上述のシステム及びプロセスは、特許文献７、特許文献８、特許文献９、及び特許文献１０に記載されたインプリント・リソグラフィ・プロセス及びシステムにおいても用いることができ、これらの特許文献の全ては、その全体が引用により本明細書に組み入れられる。
【００２１】
液体前駆体接着促進剤を蒸気状態で基板１２に堆積して、図１及び図２に関連して説明される方法を可能にすることができる。例えば、ＶａｌＭａｔ（登録商標）（米国テキサス州Ａｕｔｔｉｎ所在のＭｏｌｅｃｕｌａｒ  Ｉｍｐｒｉｎｔｓ，Ｉｎｃ．）は、液体前駆体接着促進剤である。ＶａｌＭａｔ（登録商標）は、インプリント・リソグラフィ・プロセスにおいて典型的に用いられる重合可能材料に共有結合することができる官能基と、リンカー基（−ＣＨ2−等）と、加水分解脱離基を有するＳｉ原子とを有するシラン化合物を含む。アクリルオキシメチルトリメトキシシランは、こうした化合物の一例である。こうした化合物は、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１１において詳細に説明される。これらの化合物は高反応性であり、従って接着促進剤として有用であるが、その結果、特に、湿度及び／又は熱に曝されるときに、保存寿命及び／又は安定性が制限されることがある。例えば、ＶａｌＭａｔ（登録商標）の粘性は、４５℃では２週間後にほぼ２倍になり、その材料特性が変化したことを示す。このように、本明細書で提供される蒸気供給システムは、基板１２への、ＶａｌＭａｔ（登録商標）等の接着促進剤又は接着材料の蒸気供給を可能にする。本明細書では、ＶａｌＭａｔ（登録商標）と共に用いるためにシステム６０ａ−６０ｄ（図３−図７）が説明されるが、蒸気供給システム６０ａ−６０ｄを用いて、他の接着促進剤及び／又は材料を、ＶａｌＭａｔ（登録商標）とは別個に又はこれと共に供給できることに留意すべきである。本明細書でのＶａｌＭａｔ（登録商標）への言及は、一般に、上述され、特許文献１１に開示されたような化合物を指すものと理解されたい。さらに、ＶａｌＭａｔ（登録商標）を参照してシステム及び方法が以下に説明されるが、こうした参照は例示的なものであることが意図され、説明されるシステム及び方法は、他の同様の接着材料及び／又は接着促進剤と共に用い得ることを理解されたい。
【００２２】
良好な被覆性能を実現し、基板コーティングの製造に用いられるために、供給システムは、幾つかの要件を満たさなければならない。第１に、架橋されたＶａｌＭａｔ（登録商標）の単一の単分子層を基板上に形成できるように、液体形態のＶａｌＭａｔ（登録商標）を完全に気化させる必要がある（すなわち、ＶａｌＭａｔ（登録商標）分子のクラスタ又はミストではなく、分子レベルでのＶａｌＭａｔ（登録商標）の微細分散した気体）。ＶａｌＭａｔ（登録商標）が、ＶａｌＭａｔ（登録商標）蒸気のミスト又はクラスタとして存在する場合、架橋は、不十分なＶａｌＭａｔ（登録商標）架橋を有する厚い基板コーティング領域を形成する可能性を大きく増大させ、接着の問題をもたらす。第２に、反応器チャンバの充填時間は、特に１ツール１時間当たり１０００より多いディスク・コーティングが要求されるハードディスクド・ドライブの製造に対して、全体的な工程所要時間を最小にして処理量要件を満たすために、数分より短くする必要がある。第３に、供給／リザーバ・システムは、簡単な再充填機能及び少ない供給システムの保守要件を有するべきである。
【００２３】
図３−図７は、接着促進剤の供給を可能にするための蒸気供給システム６０ａ−６０ｄの例示的な実施形態を示す。特に、蒸気供給システム６０ａ−６０ｄにより、完全に気化した接着材料（例えば、ＶａｌＭａｔ（登録商標）又は類似材料）の供給が可能になる。本設計による例示的な供給システムは、（１）ＶａｌＭａｔ（登録商標）が室温から９０℃までの範囲の温度で液体形態に保持されるリザーバと、（２）ＶａｌＭａｔ（登録商標）を完全に気化させ、それを放出する前に気化されたＶａｌＭａｔ（登録商標）を反応器チャンバに貯蔵するための加熱されたリザーバ、コイル気化器、及び阻流板から成ることができる気化器と、（３）ＶａｌＭａｔ（登録商標）及び類似材料の高反応性の性質のために重要である、いずれの保守作業前に気化器ラインをパージし、残りのＶａｌＭａｔ（登録商標）蒸気を除去するための窒素パージ・ラインとを含む。
【００２４】
一般に、蒸気供給システム６０ａ−６０ｄは、供給ライン６８及び弁６６により接続されるが隔離される反応器６２及びリザーバ６４を含む単一の真空環境とすることができる。１つの実施形態において、弁６６は、流体が反応器６２に入るようにすることができる空気圧作動弁とすることができる。
【００２５】
リザーバ６４及び真空チャンバすなわち反応器６２は、供給される流体（例えば、ＶａｌＭａｔ（登録商標））の蒸気圧を下回る圧力で保持することができる。流体の蒸気圧を下回る圧力でリザーバ６４及び真空チャンバを提供することにより、流体が、液体状態／蒸気状態でリザーバ６４から出て、蒸気状態で反応器６２に入るようにすることができる。例えば、リザーバ６４の圧力は、最初に、約７０ミリトル未満に設定することができる。ＶａｌＭａｔ（登録商標）の蒸気圧は、気化器の温度に応じて、数トルから２６トルまでの範囲とすることができる。流体と接触状態にある供給ライン６８及び弁６６を高温で保持することができる。例えば、供給ライン６８及び弁６６は、約９０℃の温度で保持することができる。この構成を用いることにより、ＶａｌＭａｔ（登録商標）蒸気は、リザーバ６４において液体のＶａｌＭａｔ（登録商標）から放出され、１つ又はそれ以上の気化器（７０又は８０）において完全に気化し、トル以下（ｓｕｂ−Ｔｏｒｒ）の圧力で保持される反応器チャンバ６２に噴射することができる。このシステムにおいてＶａｌＭａｔ（登録商標）蒸気の完全な気化を実現することに加えて、蒸気の凝結又は再凝結を実質的に防ぐことができる。
【００２６】
リザーバ６４の壁に熱を加えて、気化速度を高め、高度に分散した気体を維持し、従って、より多くのＶａｌＭａｔ（登録商標）蒸気を気化器に供給し、反応器チャンバへのＶａｌＭａｔ（登録商標）蒸気噴射時間を削減し、処理量を増大させることができる。例えば、熱を加え、流体の蒸気圧を流体が蒸発する圧力に高めることができる。４０℃より高く加熱された場合、蒸気圧は、２０℃の室温の蒸気圧と比較すると、２倍近くになり得る。インライン・コイル気化器７０、阻流板７２、Ｎ2パージ、及び真空パージを供給ライン６８に含ませることもできる。気化器７０、阻流板７２、並びに反応器６２自体を加熱して気化速度を高めることもできる。
【００２７】
１つの実施形態において、気化器７０は、小径のコイル管（例えば、内径が約０．５５”から０．１８”までの）とすることができる。例えば、気化器７０は、小径コイル状ステンレス鋼管とすることができる。一般に、蒸気供給システムにおける気化器は、直接噴射気化器である。しかしながら、こうした直接噴射気化器は、化合物の反応性が高いために直接噴射ノズルが詰まりがちになるため、ＶａｌＭａｔ（登録商標）及び類似の化合物と共に用いるのには適していない。ここで、ＶａｌＭａｔ（登録商標）蒸気のミストは、こうした直接噴射気化器と比較すると、コイルを通って移動する間に気化する機会がより多くあり、かつ、基板コーティングの均一性を実証することで高い気化効率が確認されるという事実から、気化器７０は、高効率の液体気化をもたらすことができる。こうした設計の１つのトレードオフは、蒸気流量の潜在的な制限であり、結果として、工程所要時間が長くなる。多重気化器コイル・システム８０を用いて、流量の低減を補償することができる。
【００２８】
１つの実施形態において、阻流板７２を、供給ライン６８の直系に配置することができる。阻流板７２を直系に配置することにより、気化効率及び／又は流体が反応器６２に入る前の蒸気貯蔵量を増やすことができる。換言すれば、阻流板７２は、液体を気化条件により長く曝し、より良好でより均一な気化をもたらすよう作用することも、気化した材料の付加的なリザーバ又は貯蔵部として作用することもできる。後者の能力において、これは反応器チャンバ６２の充填時間を最小にするのに有利である。
【００２９】
Ｎ2パージ・ラインも供給ライン６８の直系にあってもよい。Ｎ2パージ・ラインが直系にあることにより、システム６０ａ−６０ｄがアイドル状態であるとき又は保守作業の前に、蒸気を、供給ライン６８から実質的に排気することができる。このように、供給ライン６８における詰まりを防ぐことができる。
【００３０】
１つの実施形態において、真空バイパス・ライン６７を供給ライン６８上に直系に配置することができる。真空バイパス・ライン６７により、流体及びＮ2が、反応器６２を通さずに排気することが可能になり、これにより、システムの保守後、ツールを持ち上げる際に、粒子又は汚れが反応器チャンバに入る可能性を最小にすることができる。
【００３１】
図３は、蒸気供給システム６０ａの例示的な実施形態を示す。蒸気供給システム６０ａは、単一のリザーバ６４と、単一の気化器７０とを含む。単一の気化器７０は、システム６０ａの所望の蒸気流量に基づいて選択することができる。単一の気化器７０は、供給ライン６８に流れ抵抗を付加することができる。抵抗を増すと、蒸気がより長く気化器７０内に保持されるため、気化効率が高められ、より良好でより均一な材料の気化をもたらすことができる。
【００３２】
図４は、蒸気供給システム６０ｂの例示的な実施形態を示す。蒸気供給システム６０ｂは、単一のリザーバ６４と、多重気化器システム８０とを含む。蒸気供給システム６０ｂの設計は、蒸気供給システム６０ａと同様とすることができる。多重気化器システム８０を付加することにより、全体の蒸気供給速度が増し、システム６０ｂにおける処理量を高めることができる。
【００３３】
前述のように、既存の液体直接噴射気化器は、材料の高反応性、並びに、熱及び／又は湿度の存在下でゲル状態に変換する傾向のために、ＶａｌＭａｔ（登録商標）と共に用いられた場合、信頼性の問題が生じる。反応器チャンバの充填時間要件を満たすために、液体のＶａｌＭａｔ（登録商標）を貯蔵するリザーバは、ＶａｌＭａｔ（登録商標）の蒸気圧が温度の上昇と共に高まるという事実のために、例えば９０℃などの高温で保持する必要がある。例えば、ＶａｌＭａｔ（登録商標）の蒸気圧は、９０℃において、室温における圧力より４倍高い。温度がより高いと、ＶａｌＭａｔ（登録商標）蒸発速度も高まり、従って、コーティング・プロセスを完了させるために反応器チャンバ内に十分なＶａｌＭａｔ（登録商標）蒸気を蓄積するのに必要な時間が低減する。しかしながら、研究によると、４５℃に保持されるリザーバを２週間使用した後のＶａｌＭａｔ（登録商標）液体の粘性は１２０％増大し、これにより、蒸発速度が低減し、ひとたび液体のＶａｌＭａｔ（登録商標）が完全に凝固すると、ＶａｌＭａｔ（登録商標）の供給が停止することがある。ＦＴＩＲの研究は、ＶａｌＭａｔ（登録商標）の特性の変化も立証する。さらに、高温でＶａｌＭａｔ（登録商標）と供給システム内の残留水分との間の反応が原因であり得る、気化器とリザーバとの間の接続器の詰まりも観察された。
【００３４】
図５及び図６は、大量貯蔵リザーバ８２（例えばＶａｌＭａｔ（登録商標）を含有する）を室温に保持し、正確に計量した液体のＶａｌＭａｔ（登録商標）を、蒸気圧を上昇させるために高温に加熱された、加熱リザーバ６４に噴射することができる、使用可能な蒸気供給システム６０ｃ及び６０ｄを示す。このように、リザーバ８２内の大量のＶａｌＭａｔ（登録商標）は、１２か月又はそれ以上の長い寿命を有し、リザーバ温度設定点における流体の圧力により、システム６０ｃ及び６０ｄを制限することができない。次に、一般に、２つのリザーバ・システム６４及び８２を用いることができる。大量の液体の貯蔵のために、大量貯蔵リザーバ８２を周囲温度に保持することができる。次いで、大量貯蔵リザーバ８２は、流体保持リザーバと呼ぶことができるリザーバ６４を供給することができる。リザーバ６４は、流体（例えば、ＶａｌＭａｔ（登録商標））の気化を用いる点に対して、高温（例えば、約９０℃より高温）に保持することができる。液体形態の流体は、窒素背圧及び／又は液体流量コントローラ８４を用いて、リザーバ８２から移送することができる。窒素背圧及び液体流量コントローラ８４は、リザーバ６４への予備的液体噴射を与えることができる。システム６０ｃ及び６０ｄは、単一の気化器システム７０（図５に示される）又は多重気化器システム８０（図６に示される）を含むことができる。サポートされるシステムの処理量要件に基づいて、単一の気化器システム７０又は多重気化器システム８０を選択することができる。
【００３５】
図７は、蒸気供給システム６０ｅの別の例示的な実施形態を示す。蒸気供給システム６０ｅは、リザーバ８２ａを含む。リザーバ８２ａは、一定温度（例えば、室温）で保持することができる。ガス・ラインを用いて、搬送ガス（例えば、Ｎ2）をリザーバ８２に移送することができる。例えば、動作中、Ｎ2ガスは、リザーバ８２ａを通って気化器コイル７９及び阻流板７２に向けられ、流体（例えば、Ｖａｌｍａｔ（登録商標））を反応器６２に供給することができる。第２のＮ2ラインを用いて、システム６０ｅがアイドル状態であるとき、流体が反応しないようにすることができる。
【００３６】
簡単にするために、気化器コイル７０及び阻流板７２をシステム６０ｅから除去してもよい。さらに、システム６０ｅの使用中、清浄にするように粒子フィルタを用いることができる。
【００３７】
この説明に照らして、当業者には、種々な態様のさらなる修正及び代替的な実施形態が明らかであろう。従って、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。本明細書に図示され説明される形態は、実施形態の例として受け取るべきであることを理解すべきである。本説明の利点を得た後に全てが当業者には明らかとなるように、本明細書に図示され説明された、要素及び材料は、本明細書で図示され説明されるものと置き換えることができ、部品及びプロセスを逆にすることができ、特定の特徴を独立して用いることができる。以下の特許請求の範囲に説明される精神及び範囲から逸脱することなく、本明細書に説明される要素において変更を行うことができる。
【符号の説明】
【００３８】
１０：リソグラフィ・システム
１２：基板
１４：基板チャック
１６、１１６：ステージ
１８：テンプレート
２０：メサ（金型、マスク）
２２：パターン形成面
２４、５２：凹部
２６、５０：突出部
２８：テンプレートのチャック
３０：インプリント・ヘッド
３２：流体計量供給システム
３４：材料
３８：エネルギー源
４０、６４：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
６０ａ−６０ｅ：蒸気供給システム
６２：真空反応器
６４：加熱されたリザーバ
６６：弁
６７：真空バイパス・ライン
６８：供給ライン
７０：単一の気化器システム
７２：阻流板
８０：多重気化器システム
８２：大量貯蔵リザーバ
８２ａ：リザーバ
８４：液体流量コントローラ
【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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【国際調査報告】
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