(57)【要約】ワークピースはワークピースをチャックに移送する多孔性ベルトを用いて輸送され、ベルト上のワークピースは真空によって保持される。ベルトは多孔性ＰＴＦＥとすることができる。可撓スタンプは、たとえば真空によってスタンプを加熱板の方に引き寄せることによって、ワークピースに適用される前に予め加熱される。【選択図】図８Ｄ
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板と基板表面の流動層に可撓ツールを適用する方法であって、
ａ．基板を有する環境に平面状可撓素子を備える可撓ツールを提供するステップであって、前記平面状可撓素子がパターンを担持し、可撓素子の面の全方向に略等しい張力をかけられるステップと、
ｂ．加熱下で前記可撓素子を前記流動層に接触させるステップであって、可撓ツールが接触ステップ中に張力を維持するように可撓ツールの張力の度合いに対して可撓ツールの加熱の度合いが決定されるステップと、
を備えることを特徴とする方法。  
【請求項２】
加熱が前記基板、前記可撓ツール、環境のうち少なくとも１つを加熱することによって確立されることを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項３】
加熱の度合いが、前記ツールに担持される前記パターンの寸法を変更しないように決定される請求項１又は２に記載の方法。
【請求項４】
張力のかかった平面状素子を設けるステップが、加熱ステップ中に自由に拡張できるとすれば前記可撓ツールの熱膨張によって生じるはずの最大歪みを超える歪みに相当する度合いで張力のかかった平面状素子を設けることを備えることを特徴とする請求項１ないし３のいずれか一項に記載の方法。
【請求項５】
前記可撓ツールが中心と周縁とを有し、前記基板も中心と周縁とを有し、可撓ツールの中心が、ツールの他の部分が前記基板に接触するよりも前に基板の中心に接触するように、可撓ツールの中心を基板の中心に向かって前進させるステップをさらに備えることを特徴とする請求項１ないし４のいずれか一項に記載の方法。
【請求項６】
前記可撓ツールの中心を前進させるステップが前記可撓ツールを膨張させることを備えることを特徴とする請求項５に記載の方法。
【請求項７】
前記可撓ツールの中心を前進させるステップが、前記可撓ツールの前記基板に面する側と反対の側に袋を設けることと、前記袋を膨張させて前記可撓ツールの中心を前記基板に接触させ向かわせることとを備えることを特徴とする請求項５に記載の方法。
【請求項８】
前記可撓ツールの中心が前記流動性材料に接触した後、略全部の範囲が前記流動性材料に接触するように可撓ツールを膨張させるステップを備えることを特徴とする請求項７に記載の方法。
【請求項９】
前記流動性材料に接触するツール領域が増大するにつれツールの中心から放射方向外側に前進する線で前記ツールを流動性材料に接触させるステップをさらに備えることを特徴とする請求項５に記載の方法。
【請求項１０】
該線が、前記流動性材料に接触するツール領域が増大するにつれ増大する半径を有する円を備えることを特徴とする請求項９に記載の方法。
【請求項１１】
前記可撓素子を接触させるステップが、前記ツールと前記流動性材料間に空気のポケットを捕捉せずに流動性材料の連続的領域に接触させることを備えることを特徴とする請求項５ないし１０のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１２】
前記可撓ツールが前記流動性材料に接触している間、前記袋を可撓ツールとの接触から引き戻すステップをさらに備えることを特徴とする請求項７に記載の方法。
【請求項１３】
前記可撓ツールを膨張させるステップが、前記可撓ツールの前記基板に面する側と反対側の面にゲージ圧で約０．１〜２ａｔｍの圧力を供給することを備えることを特徴とする請求項６に記載の方法。
【請求項１４】
前記袋を膨張させるステップが前記袋にゲージ圧で約０．５ａｔｍの圧力を供給することを備えることを特徴とする請求項７に記載の方法。
【請求項１５】
可撓ツールを基板に適用する方法であって、
ａ．可撓ツールを加熱体に接触させるステップと、
ｂ．ツールを所要温度まで加熱するのに十分な時間、前記可撓ツールと前記加熱体との接触を維持するステップと、
ｃ．前記ツールを前記加熱体との接触から解放するステップと、
ｄ．前記ツールを前記基板に向かって前進させ、基板と接触させるステップと、
を備えることを特徴とする方法。
【請求項１６】
前記可撓ツールを接触させるステップが、ツールを前記基板から離れる第１の方向に引き寄せて加熱体と接触させることを備えることを特徴とする請求項１５に記載の方法。
【請求項１７】
前記可撓ツールを引き寄せるステップが、前記可撓ツールと前記加熱体との間の空間で第１の圧力を印加することを含み、第１の圧力が前記可撓ツールと前記基板との間の第２の圧力よりも小さいことを特徴とする請求項１６に記載の方法。
【請求項１８】
中心と周縁とを有する可撓ツールを中心と周縁を有する基板に適用する方法であって、前記可撓ツールの中心が、ツールの他の部分が前記基板に接触するよりも前に基板の中心に接触するように、可撓ツールの中心を基板の中心に向かって前進させるステップを備えることを特徴とする方法。
【請求項１９】
前記可撓ツールの中心を前進させるステップが、前記可撓ツールの前記基板に面する側と反対の側に袋を設けることと、前記袋を膨張させて可撓ツールの中心を基板に接触させ向かわせることとを備えることを特徴とする請求項１８に記載の方法。
【請求項２０】
前記基板に接触するツール領域が増大するにつれ前記ツールの中心から放射方向外側に前進する線でツールを基板に接触させるステップをさらに備えることを特徴とする請求項１８又は１９に記載の方法。
【請求項２１】
前記ツールを接触させるステップが、前記ツールと前記基板間に空気のポケットを捕捉せずに前記基板の連続的領域に接触させることを備えることを特徴とする請求項１８ないし２０のいずれか一項に記載の方法。
【請求項２２】
前記可撓ツールが前記基板に接触している間、前記袋を可撓ツールとの接触から引き戻すステップをさらに備えることを特徴とする請求項１９ないし２１のいずれか一項に記載の方法。
【請求項２３】
周縁を有する可撓ツールを周縁を有する基板に適用する方法であって、
ａ．キャリアに前記基板を設けるステップと、
ｂ．少なくとも部分的に前記基板の周縁を囲み、空間によって前記周縁から離れて配置されるスペーサを前記キャリアに設けるステップと、
ｃ．前記周縁を有するツールを前記基板および前記スペーサに接触させるステップであって、前記ツールが前記空間をまたぐようにツールの寸法が基板とスペーサの寸法よりも大きいステップと、
を備えることを特徴とする方法。
【請求項２４】
前記基板と前記スペーサがそれぞれ上面を有し、前記スペーサの上面が前記基板の上面よりもわずかに高くなるようにスペーサの寸法が設定されることを特徴とする請求項２３に記載の方法。
【請求項２５】
前記基板と前記スペーサがそれぞれ上面を有し、前記スペーサの上面が前記基板の上面よりも少なくとも約１００ミクロンおよび約３ｍｍ未満の分だけ高い位置にあるようにスペーサの寸法が設定されることを特徴とする請求項２３に記載の方法。
【請求項２６】
前記空間が約０．１５〜約１０ｍｍであることを特徴とする請求項２３ないし２５のいずれか一項に記載の方法。
【請求項２７】
前記キャリアが前記基板を輸送する輸送ベルトであり、前記スペーサが前記ベルトに固定される素子を備えることを特徴とする請求項２３ないし２６のいずれか一項に記載の方法。
【請求項２８】
前記キャリアが前記基板を輸送する輸送ベルトであり、前記スペーサが前記ベルトの一体化部品を備えることを特徴とする請求項２３ないし２６のいずれか一項に記載の方法。
【請求項２９】
中心と周縁とを有する可撓ツールを中心と周縁とを有する基板から取り外す方法であって、前記可撓ツールの中心が、前記ツールの他の部分すべてが前記基板から引き戻された後も基板の中心と接触し続け、ツールの他の部分すべての後に基板から分離するように基板の周縁から可撓ツールの周縁を引き戻すステップを備えることを特徴とする方法。
【請求項３０】
前記基板に接触するツール領域が減少するにつれ前記ツールの中心に向かって放射方向内側に前進する線でツールを基板から引き戻すステップをさらに備えることを特徴とする請求項２９に記載の方法。
【請求項３１】
前記引き戻すステップが、前記ツールの２つの面に圧力差を加えることによって実行されることを特徴とする請求項２９又は３０に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
（関連文書）
２０１１年９月２３日に提出された米国仮出願第６１／５３８，５４２号「基板移送、ツール押下、ツール伸張、ツール撤退など、熱流動性材料コーティングにおいてツールによってパターンが形成される基板を取り扱い、加熱し、冷却する方法および装置」の権利を主張し、その開示全文を引用により本文書に組み込む。
【０００２】
米国を指定するＰＣＴ出願が、Ｅｍａｎｕｅｌ  Ｍ．Ｓａｃｈｓの名称で、ＵＳＰＴＯ電子出願システムを通じて代理人整理番号第１３６６−００６６−００７０ＰＣＴ号「間隙を残して底部充填し、スタンプを脈動することを含む、スタンプを用いた基板上の軟質材料のインプリントを向上させる技術」で同日に提出されており、該ＰＣＴ出願は２０１１年９月２３日に提出された同名称の米国仮出願第６１／５３８，４８９号に優先権を主張している。ＰＣＴ出願が同時係属出願として以下言及されており、引用により全文を本文書に組み込む。優先権仮出願も引用により全文を本文書に組み込む。
序文
【０００３】
具体的な加工スキームおよびアーキテクチャが、Ｅｍａｎｕｅｌ  Ｍ．Ｓａｃｈｓ、Ｊａｍｅｓ  Ｆ．Ｂｒｅｄｔ、マサチューセッツ工科大学の名称で、アメリカ合衆国を指定して２００８年２月１５日に提出された特許協力条約出願第ＰＣＴ／ＵＳ２００８／００２０５８号「粗表面を有する太陽電池」に開示されており、該出願の国内段階は２０１２年９月４日に米国特許第８２５７９９８号として発行された米国特許出願第１２／５２６，４３９号であり、２つの仮米国出願である２００７年２月１５日に提出された第ＵＳ６０／９０１，５１１号と２００８年１月２３日に提出された第ＵＳ６１／０１１，９３３号に優先権を主張している。ＰＣＴ出願、米国特許、特許出願、２つの米国仮出願はすべて引用により全文を本文書に組み込む。これらの出願に開示される技術はまとめて自己整合セル（ＳＡＣ）と称する。
【０００４】
具体的な追加の加工方法および装置が、Ｂｅｎｊａｍｉｎ  Ｆ．Ｐｏｌｉｔｏ、Ｈｏｌｌｙ  Ｇ．Ｇａｔｅｓ、Ｅｍａｎｕｅｌ  Ｍ．Ｓａｃｈｓ、マサチューセッツ工科大学、１３６６インダストリーズ社の名称でアメリカ合衆国を指定して２００９年４月１７日に提出された特許協力条約出願第ＰＣＴ／ＵＳ２００９／００２４２３号「凹凸表面のくさび形インプリントパターン形成」に開示されており、該出願の国内段階は米国特許出願第１２／９３７，８１０号であり、２つの仮米国出願である２００８年４月１８日に提出された第ＵＳ６１／１２４，６０８号と２００８年１２月１２日に提出された第ＵＳ６１／２０１，５９５号に優先権を主張している。ＰＣＴ出願、米国特許出願、２つの米国仮出願はすべて引用により全文を本文書に組み込む。本段落で言及した出願に開示される技術は本文書でまとめてくさび形インプリント技術またはくさび割技術と称するが、場合によっては、くさび形以外の形状を有する突起を使用することができる。関連出願は以下、くさび割出願と称する。
【０００５】
概説すると、上記くさび形インプリント技術は方法を含む。光起電およびその他の用途のために特定テクスチャを有するパターン入り基板が作製される。図１、２、３、４、５、６に示されるように、基板は基板ウェハ２０４を覆うレジスト材料の薄層２０２に可撓スタンプ１１０の突起１１２を押しつけることによって作製される。使用されるスタンプツールは、ツールが予めレジスト２０２が被覆された基板またはウェハ２０４と接触して変形するほど軟らかい（通常はエラストマー）材料から成る。図３は、レジスト２０２の表面２０３と接触するスタンプ１１０の突起１１２を示す。レジストは加熱後軟質になり、熱と圧力条件の下で突起１１２による刻印位置から離れるように移動し、突起に隣接する基板領域を露出させる。（レジストは、突起がレジストに接触する前または後、あるいは前と後の両方、およびスタンプがレジストに接触している最中でも加熱することができる。）次に、スタンプ１１０を適所に保持したまま基板が冷却され、図５に示されるようにしスタンプが取り除かれ、基板の領域５２２が穴５２１の下で露出され、そこからレジストは除去されている。基板はさらに何らかの成型工程、通常はエッチング工程を受ける。基板の露出部分５２２はエッチングなどの作用によって除去され、レジストによって保護されている基板の部分は図６に６２２（エッチングで除去）と６２３（エッチングされていないか少ししかされていない）で示されるように残っている。
【０００６】
用途によっては、スタンプ突起がレジスト材料との接触時に変形せず、単にその体積のため、エッチングが生じるように十分量のレジストと置き換わることができる。たとえば、これは突起が平坦端を有する場合に生じ得、単にそれらの端部をレジスト材料に嵌め込むことによって、レジストが元の位置から追いやられる。
【０００７】
標準的な基板はシリコンであり、標準的なレジストはワックスまたはワックス、樹脂、ロジンの混合物である。スタンプは何度でも使用することができる。スタンプの突起は、図示されるピラミッド形素子１１２のように相互に間隔をおいて分離させることができる。もしくは、くさび割出願に見られるように拡張されたくさび状素子とすることができる。もしくは、それらの組み合わせ、あるいはレジスト材料を最初の被覆状態から引き離すことができるその他の任意の適切な形状をとることができる。
【０００８】
よって、スタンプは、ワークピースを成型する異なる成型ステップを後で受けるワークピース上のレジスト層にパターンを形成するために使用される。その後、ワークピースは光起電またはその他の用途で使用することができる。ワークピースに設けることのできるテクスチャは、たとえば、拡張溝、別々の間隔をおいて配置された穴、およびその組み合わせ、ならびにそれらの中間物などである。ワークピースにパターンを形成するにはプラテンベースの技術を利用することができる。拡張スタンプ素子を使用してスタンプの成型部分をワークピースの表面に確実に接触させることによって、粗い不規則なワークピース基板に対処することができる。くさび割出願に記載の方法および上記の方法は本文書ではくさび形インプリントまたはくさび割と称する。
【０００９】
このようなパターンを適用する工程においては、パターン形成される素子を比較的迅速に製造できることが有益である。また、基板を損傷させずに上記素子を提供することも有益である。パターンを押しつける間に基板に大きすぎる力が印加される場合にこのような損傷が起きることがある。損傷は、パターン形成のために流動性材料を軟化し、上記パターンを保持するために再度該材料を硬化させるときに適用される熱サイクルによっても生じることもある。こうした損傷は、流動性材料で被覆された基板からツールを分離させることからも生じる可能性がある。通常、基板とその上の流動性材料を加熱および冷却できることもまた有効である。断裂を招くような許容不能な応力をウェハに発生させずに基板を迅速に加熱および／または冷却できる加熱および冷却システムを有することが有益であろう。空気がツールとレジスト被覆ウェハ間に捕捉される場合、別の問題が生じ得る。捕捉された空気は不所望の圧力状況を招き、そうした状況は、捕捉空気が不適切な非均一圧力の位置を生じさせ、レジストに不規則なサイズの穴を形成させるために予測および制御することが難しい。そのような位置を最小限にとどめる、理想的にはツールとレジスト層間の捕捉空気をなくすことが有益である。さらに、基板を処理ステーションに確実かつ迅速に移動させ、工程中に基板ワークピースを保持し、その後、基板を確実かつ迅速に次の処理ステーションに迅速に移動させることができることも重要である。また、基板を損傷させることなく、およびパターン形成される、あるいはパターン形成されたばかりの流動性材料を乱すことなく、スタンプを基板に印加し、その後基板から取り外すことができるのも重要である。
【００１０】
工程中にツールが加熱および冷却されるために生じ得る問題がもう１つある。加熱および冷却は寸法の変化、ひいてはレジスト材料に作成されるパターンの望ましくない寸法差を招く可能性がある。
【００１１】
よって、基板を迅速かつ確実に取り扱い、処理ステーションに移動させ、工程中に基板ワークピースを保持し、その後、次の処理ステーションに迅速かつ確実に移動させることができるシステムを有することが望ましい。また、保持させられる間に、流動性レジスト材料とスタンプツール間のポケットに全く空気が捕捉されない、あるいは多くとも最小限の空気しか捕捉されない方法を有することが望ましい。さらに、商業上許容可能な速度で、基板を割ったりその他の形で許容不能に基板に応力をかけたりすることなく基板とその上の流動性レジスト材料を迅速に加熱および冷却できるシステムを提供することが望ましい。基板または新たに形成されたパターンを損傷することなくパターン形成後にレジスト材料からツールを取り外すことができることもまた望ましい。また、ツールの加熱および冷却が流動性レジスト材料に提供されるパターンの寸法変更や不規則性を招かないシステムを提供することが望ましい。また、信頼性が高く再現性のあるシステムを開発することが望ましい。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
本発明に開示のこれらおよびその他の目的および側面は、図面を参照することでよりよく理解される。
【００１３】
【図１】くさび割に使用されるスタンプの概略図である（従来技術）。
【００１４】
【図２】図Ａのスタンプと、スタンプによってパターン形成されるレジストで被覆された基板の概略図である（従来技術）。
【００１５】
【図３】スタンプと図２の基板の概略図であり、スタンプの突起の先端がレジストにちょうど接触している（従来技術）。
【００１６】
【図４】充填モードで動作するスタンプと基板の概略図であり、スタンプの突起が基板に当たって変形および加圧されており、レジストが基板とスタンプ本体との間の空間をほぼ満たしている（従来技術）。
【００１７】
【図５】スタンプと基板の概略図であり、スタンプでのくさび割後、パターン形成されたレジストが基板を被覆している（従来技術）。
【００１８】
【図６】図５に示すパターン形成されたレジストマスクを伴うエッチング後の基板の概略図である（従来技術）。
【００１９】
【図７Ａ】被覆基板が可撓スタンプによるパターン形成に備えてチャック上の所定位置に配置された本発明の工程の１ステップにおける装置の概略断面図である。
【００２０】
【図７Ｂ】図７Ａの装置を示す図であり、基板が真空によってチャックの所定位置に保持され、スタンプが加熱板の方に引き寄せられている。
【００２１】
【図７Ｃ】図７Ａの装置を示す図であり、スタンプが膨張し、スタンプの中心が基板の中心を押圧し始めている。
【００２２】
【図７Ｄ】図７Ａの装置を示す図であり、より大きいがまだ全部ではないスタンプの部分が基板を押圧している。
【００２３】
【図７Ｅ】図７Ａの装置を示す図であり、スタンプが基板の全範囲および基板の範囲を超えて基板を完全に押圧している。
【００２４】
【図７Ｆ】図７Ａの装置を示す図であり、スタンプが真空圧によってチャックから離れるように引き寄せられ始めているが、基板自体から引き剥がされ始める前である。
【００２５】
【図７Ｇ】図７Ａの装置を示す図であり、スタンプが基板からさらに引き剥がされているが、まだ完全に引き剥がされてはいない。
【００２６】
【図７Ｈ】図７Ａの装置を示す図であり、スタンプが基板からさらに引き剥がされているが、まだ完全に引き剥がされてはいない。
【００２７】
【図８Ａ】図７Ａ−７Ｈに示すのと同様の、中央に配置された可撓袋を含む本発明の工程の１ステップにおける装置の概略断面図である。
【００２８】
【図８Ｂ】図８Ａの装置を示す図であり、基板が真空によってチャックの所定位置に保持され、スタンプと中央の袋が加熱板の方に引き寄せられている。
【００２９】
【図８Ｃ】図８Ａの装置を示す図であり、中央の袋が膨張し、スタンプの中心が基板の中心を押圧し始めている。
【００３０】
【図８Ｄ】図８Ａの装置を示す図であり、より大きいがまだ完全ではないスタンプの部分が基板を押圧するようにスタンプの袋が膨張している。
【００３１】
【図８Ｅ】図８Ａの装置を示す図であり、スタンプが基板の全範囲および基板の範囲を超えて基板を完全に押圧しており、中央の袋は最初の静止位置に引き戻されている。
【００３２】
【図８Ｆ】図８Ａの装置を示す図であり、スタンプが真空圧によってチャックから離れるように引き戻され始めているが、基板自体から引き剥がされ始める前である。
【００３３】
【図９】本発明のチャックの概略平面断面図であり、加熱流体と冷却流体を流すための内部プレナムと流体導通路が示され、加熱のための流体流パターンが示されている。
【００３４】
【図９Ａ】線Ａ−Ａに沿った図９のチャックの概略断面図である。
【００３５】
【図１０】図９のチャックの概略断面平面図であり、冷却のための流体流パターンが示されている。
【００３６】
【図１０Ａ】線Ａ−Ａに沿った図１０のチャックの概略断面図である
【００３７】
【図１１】図９のチャックを上斜めから見た部分概略断面図であり、上板が取り外されており、加熱流体と冷却流体を流すための内部プレナムと流体導通路が示されている。
【発明の概要】
【００３８】
一方法発明は、ワークピースをチャックに移送する多孔性ベルトを使用してワークピースを輸送する方法であり、ベルト上のワークピースは真空または気圧差によって保持される。装置発明は多孔性ＰＴＦＥなどで作製される多孔性ベルトと、気圧差を提供できる孔が設けられたチャックである。
【００３９】
別の方法発明は、たとえば気圧差または真空圧によってスタンプを加熱板に引き寄せることでワークピースに適用される前に可撓スタンプを予め加熱する方法である。
【００４０】
関連方法発明は、最初にスタンプの中心をワークピースの中心に接触させ、次にこの共通中心から放射方向外側に接触線を移動させることによって、空気がスタンプと被覆されたワークピースとの間のポケットに入ることを防止する、あるいは少なくとも最小限にとどめることで、ワークピースに可撓スタンプを適用する方法に関する。スタンプは、たとえばスタンプを担持する可撓袋を膨張させる、あるいは可撓スタンプと袋の背後で中央に置かれた追加の袋を用いることによって、圧力差によりワークピースから加熱板に向かって予め引き寄せられていたスタンプの面に空気圧を印加することで膨張させることができる。
【００４１】
別の発明は、ワークピースが気圧差によって固定されるワークステーションであり、ワークステーションはワークピースの位置に隣接して配置されるスペーサを有する。スペーサはワークピースと略同一平面状にある、あるいは一実施形態では、ワークピースよりもわずかに高い表面を有し、スタンプをワークピースの縁部周囲に巻き付けるのではなくスタンプにワークピースからスペーサの橋渡しをさせることによって、スタンプがワークピースの縁部周囲を封止するのを防止する。スペーサは、ワークピースよりも相当高い上面を有することもでき、その場合はワークピースから遠くに配置される。ワークステーションにこのようなスペーサを設ける方法も本発明である。
【００４２】
別の方法発明は加熱される前に可撓スタンプに予め張力をかけることであるため、スタンプは加熱および冷却時に寸法が変化しないが、内部応力は変化する。よって、スタンプ上のパターンの空間寸法は温度に関係なく一定である。
【００４３】
別の方法発明は、パターン形成後に、まずワークピースの角部と縁部外側で、次にワークピースとスタンプの共有中心に向かって内側にスタンプをワークピースから漸次引き剥がすことによってワークピースからパターン形成スタンプを取り外す方法である。
【００４４】
さらに別の方法発明は、外周の温度が常にワークピースの中心の温度以上となるようにワークピースを加熱することである。関連する方法発明は、外周の温度が常にワークピースの中心の温度以上となるようにワークピースを冷却することである。加熱は中心導管と周縁導管に接続される放射状流路を有する流路付きチャックにワークピースを固定して、温水を周縁導管まで、次いで放射状流路に沿って流し、中心導管を通ってチャックから放出することによって達成することができる。冷却は逆方向に冷水を流すことによって達成することができる。
【００４５】
装置発明は上述したようなチャックである。
【００４６】
本文書では、上述でスタンプと称するアイテムはツールと呼ぶこともある。突出し、レジスト材料に窪みを設けるために使用されるスタンプ素子は通常、突起と称する。圧子、突起、くさび、ピラミッドと呼ぶこともある。レジスト材料が設けられ、その後パターンを形成される基板を、通常基板と称する。ウェハまたはワークピースと呼ぶ場合もある。基板に提供される材料は、レジスト、または流動性材料、または単に材料と称することができる。
【発明を実施するための形態】
【００４７】
概要
図７Ａ〜７Ｈは、くさび割用装置の概略断面図であり、代表的な工程シーケンスを示す。チャック７０７はレジスト被覆基板ウェハ７０１を加熱および冷却する。（チャックを加熱および冷却する内側の流路は図７Ａ〜７Ｆには図示せず、図９、９Ａ、１０、１０Ａに示す。）多孔性ベルト７０３はレジスト被覆ウェハ７０１をチャック上およびチャックから外に輸送する。チャック７０７は断熱支持部７１０によって支持される。図７に示すように、真空流路７０８、真空プレナム７０９、チャック内の真空流路７１１、および多孔性ベルト７０３を介して真空引きされ、ウェハがワークピースステーションでベルトとチャックに押さえつけられて保持される。ワークピースは図７およびそれ以降でステーションの適所に位置される。この真空による押さえつけはウェハとチャック間の良好な熱接触をもたらし、ツールをウェハから引き剥がすのを助ける。可撓ツール／スタンプ７０６は、真空または圧力が流路７０４を通ってツールに印加されるまでツールが平坦になるように予め張力をかけられた状態でリング７１２に留められる。加熱上板７０５はツールとプラテンとの間に真空を印加してツールをプラテンに対して引き上げ、図７に示されるように両者間の良好な熱接触を提供することによって、ツールを所定の温度まで予め加熱するために使用することができる。加熱される上板７０５は全体または部分をガラスのような透明材料で作製することで、工程の観察と制御を簡易化することができる。ツールは袋などの膨張可能な可撓膜に担持させることができる。もしくは、ツール自体が袋を構成する可撓膜と一体化することができる。
【００４８】
形成動作の開始時、圧力が上側プラテン７０５とツールとの間に印加されて、図７Ｃ〜７Ｅに示すようにツールをレジスト被覆ウェハ７０１に押下する。たとえば、適切な圧力はゲージ圧で約０．０２ａｔｍ〜約０．５ａｔｍ、好ましくはゲージ圧で約０．１ａｔｍである。最初の接触は好ましくは図７Ｃに示すようにウェハの中心であり、ツールは押下したまま、接触領域が図７Ｄおよび図７Ｅに示すように放射状外側に移動する。放射状の押下は、空気をツールに先立って放射方向に追い出すことによってスタンプと被覆ウェハとの間の捕捉空気を防止する、あるいは少なくとも最小限にとどめる。ツールがウェハの略全体領域にわたってウェハと完全に接触させられた後、ツールの突出圧子がレジストコーティングに押し込まれ、その下のウェハ表面と接触することによって所定の圧縮度まで変形する間、圧力を増大させることができる。工程のこの部分の適切な圧力はゲージ圧で２ａｔｍまで上昇させることができる。スペーサ７０２（後で詳述）は図７Ｅに示すように短い距離を空けてウェハを囲み、ツールがウェハの縁部に順応して縁部を封止するのを防ぐ。スタンプのウェハからの引き剥がしは、上板７０５とスタンプ７０６間を真空に引き図７Ｆの７１３に示すようにスタンプを引き上げることによって達成される。図７Ｇおよび７Ｅに示すように、真空が印加され続けるにつれ、スタンプ７０６はさらにウェハ７０１から引き剥がされ、適用された際の様式と逆に分離され、最初は周縁から分離され、内側へと移動し最終的には中心で分離する。真空は任意の適切な方法でスタンプ７０６と上板７０５の間の空間に印加することができる。１つの方法としては、真空またはスタンプと基板間の圧力から低減した圧力を、上板とスタンプ間の空間の周縁に引く。周縁から中心までの流路を設けることができる。流路は任意の適切な形で形成することができる。流路を形成する１つの方法は、スタンプに対向する上板の側に放射状スペーサ（図示せず）を設け、スペーサを相互に近づけ配置しつつもスペース間に流路を残すことである。その後で、スペーサ間に形成される流路を通って周縁から中心へと真空を引くことができる。
【００４９】
もう１つの側面は、空気がツール７０６とウェハ７０１の間から逃げる速度を大幅に高めるように、ツール７０６とウェハ７０１間の最初の接触中、最適な形状と圧力を提供することである。一実施形態では、図８Ａ、８Ｂ、８Ｃ、８Ｄ、８Ｅ、８Ｆに概略的に示すように、この圧力は追加の内側袋８１４を採用することによって達成することができる。この内側袋はツール８０６と加熱された上板８０５との間に配置され、ツール８０６よりも小さな径を有することができる。ツール８０６とは無関係に圧力と真空を内側袋８１４に供給することができる。動作中、内側袋８１４は、ツール８０６が大気圧で維持できる一方、完全に膨張させることができる。たとえば、内側袋はゲージ圧で最大約０．５ａｔｍの圧力まで膨張させることができる。内側袋８１４の完全な加圧後、内側袋８１４とツール８０６の裏側間の空間を上記の例と同様にゲージ圧で０．１ａｔｍまで加圧して、ツールをウェハ８０１全体にわたって接触させることができる。このレベルの圧力は上述と同様の押下をもたらすため、空気を捕捉するポケットは全くまたはほとんど生じない。このツールの裏側の空間内の圧力はたとえばゲージ圧で約２ａｔｍまで増大し続けて、レジストコーティング下のウェハと接触する圧子を変形させる。内側袋とツール間の圧力がゲージ圧で０．５ａｔｍを超えると、内側袋とツール間の圧力が内側袋の背後の圧力よりも高くなり袋はツールから離れるように押されるため、内側袋とツール間の接触が失われる。また、内側袋は、空気流の行き来を封鎖することによって固定することができる。内側袋８１４とツール８０６との接触を断つことで、真空を内側袋８１４に活発に印加することから生じる可能性のあるウェハ８０１表面との有害な相互作用が最小化される。いったん内側袋が完全に収縮すれば、次のサイクルまで真空下で、加熱された上板８０５に再び保持することができる。
【００５０】
内側袋８１４の導入は少なくとも２つの機能に供する。１つ目の機能は、工程の開始時にツールに有益な形状を与えることである。ツールにゆとりを持たせ内側袋のみを運動させることによって、ツールと基板間の接触は急角度で始まり、このことは基板の接触中心から捕捉空気を追いやるのに適している。２つめの機能は、空気一掃工程全体にわたってツールのみで可能になるよりも高い圧力を維持することである。内側袋はツールよりも小さい径で搭載されるため、同量の偏向と拡張による表面接触とを達成するにはより高い圧力が必要である。この高い圧力は、捕捉空気をより迅速に追い出す。
【００５１】
なお、押下工程中に捕捉空気のポケットをすべて回避することが有益である一方、捕捉空気の完全な排除は許容可能な工程にとって必須ではない場合も多い。
【００５２】
上に概して記載したように空気または他の流体などの空気圧を利用してツールを基板へと向かわせるのではなく、基板へと向かわせ基板に押しつける機械的装置を用いてツールを前進させることができる。同じことが、機械的構造を用いて前進させられる中央袋に関しても当てはまる。
【００５３】
標準的なスタンプは約０．３ｍｍの全体厚を有し、突起は約０．０１ｍｍ（１０ミクロン）（通常、約２〜約２０ミクロンの範囲）である。このようなスタンプでは、２つの直交方向のそれぞれにおいて少なくとも約０．７ｍｍに及ぶ領域にわたって突起に均等な圧力がかかる。その範囲よりも小さな凹凸の場合、そのような凹凸において突起にかかる力は、その他のより均一な領域で突起にかかる力と特に近くない。スタンプは、約０．０５ｍｍ〜約１ｍｍの全体厚さを有することができ、好適な範囲は約０．１〜約０．５ｍｍである。薄いスタンプの方が、表面凹凸と基板の粗さに順応することができる。薄く、そのため非常に可撓性の高い可撓スタンプと、スタンプの裏側に印加される静水圧とを組み合わせることで、粗い起伏表面上に正確にパターンを形成するシステムを提供することができる。
【００５４】
ツールの突起は最終生成物の設計に応じて約５ミクロン〜約１００ミクロンまたはそれ以上分離させることができる。高さも最終生成物の設計に応じて約２ミクロン〜約１００ミクロンまたはそれ以上とすることができる。通常、突起が小さいほど密に配置されるが、これは必須ではない。
加熱および冷却チャック
【００５５】
ウェハ７０１は、レジストを軟化しくさび割工程を可能にするように有益に加熱することができる。くさび割工程後、ツールを引き剥がす前にウェハを有益に冷却させることができる。好都合なことに、加熱および冷却は高い製造速度を可能にするように有益に、迅速に実行することができる。しかしながら、もろい材料を迅速に加熱および冷却する際、熱応力による破壊が生じる可能性があり、たとえばシリコンウェハの加熱の場合、ウェハの中心が縁部よりも速く加熱されれば、中心が大きく拡張するために引張応力が縁部に沿って生じる。微小亀裂およびその他の瑕疵がウェハの縁部で見つかることが多いと、ウェハ断裂につながるおそれがある。しかしながら、同時に、いったん加熱サイクルが終了した後はウェハ全体を一定温度に保つことが望ましい。
【００５６】
本発明の一側面は、ウェハの中心がウェハの周縁よりもほぼ常時同じかわずかに低い温度となるようにウェハを加熱および冷却させることである。加熱の際、温度の上昇速度をウェハ中心よりもウェハ周縁の方で高くする。このように、周縁は常に中心よりも高温である。ウェハが目標温度に近づくにつれ、周縁と中心間の温度差は低減しゼロに近づく。冷却中、温度の低下速度は周縁よりも中心の方で高くなる。ここでもウェハが目標温度に近づくにつれ、温度差がゼロに近づく。
【００５７】
ウェハ全体の温度分布は、ウェハを加熱および冷却するチャック全体の温度分布によって制御することができる。１つの方法では、図９、９Ａ、１０、１０Ａに概略的に示すように、流体案内流路がチャック１２０７の本体内に設けられ、温水および冷水またはその他の流体がチャックを通過してチャックを加熱および冷却する。図９Ａおよび１０Ａはそれぞれ線Ａ−Ａに沿った図９および１０の断面図である。流路は中心と周縁間の放射状流路１２２３に沿った放射状流パターンを形成するように配置される。チャックが加熱される場合（図９および９Ａに概略的に示すように）、温水が周縁導管１２２２に導入されて、周囲のプレナム１２２７の周囲、下板１２３４の貫通孔１２２５を流れ、下板１２３４と上板１２３２間に形成される延長プレナム１２２９に流れ込む。高温流体はこれらの２つの板とリブ１２３３間に形成される流路１２２３に沿って、矢印Ｈに示されるように中心導管１２２４に向かって流れ続ける。この流パターンは中心よりも周縁を速く加熱する。チャック１２０７が冷却される場合、（図１０および１０Ａに概略的に示すように）冷水が中心導管１２２４から導入され、上述したのと逆の矢印Ｃに示されるように放射方向外側に流れ、周縁導管１２２２を出ることによって中心よりも周縁を高温にする。この切り替えはソレノイド始動バルブなどのバルブによって達成することができる。これらの素子は、図９のＡ−Ａの断面図であり上板１２３２の一部分を省略している、上から見た図である図１１にも示されている。（なお、図９、９Ａ、１０、１０Ａ、１１はチャックの加熱および冷却流体流機能のみを示している。明瞭化のため、ワークピースをチャックに保持し、後で解放するための真空を確立するのに使用される流路は示していない。）
【００５８】
温水をまずチャックの周縁に導入して、中心に向かって流す（Ｈ）ことによって、２つの機構が、中心よりも速く周縁を加熱するという目的の達成に寄与する。第１に、温水が中心に至る前に周縁に到達するため、周縁は中心に比べて加熱に先んじる。第２に、温水は中心へと流れる間にチャックへの熱を失うため、中心に到達した温水は周縁を通り過ぎた温水よりも温度が低い。
【００５９】
しかしながら、対抗する第３の要因も考慮に入れることができる。たとえば、流路１２２３が単にチャックの上板１２３２と下板１２３４間の空間に設けられる場合、流の断面積は中心領域の方が小さいため、流体の速度が中心領域の方が速くなる。（流路１２２３の中心部の幅は周縁の幅よりも狭い。）この高速により熱伝達速度が速まることで、チャック中心の温度が急速に変化する。
【００６０】
理想的には、伝熱係数はチャック（中心と周縁）の表面全体にわたって同である。解決策は周縁領域にリブを追加することである。これらのリブは２つの機構により熱伝達速度を上昇させるように作用することができる。第１に、流のための断面積を低減することによって、流体速度が上昇する。第２に、リブが熱伝達のための追加の表面積を生成する。周縁での熱伝達を高める別の方法は、タービン翼冷却設計の業界で既知な方法にしたがって攪拌機とトリップストリップを設けることである。
【００６１】
周縁が中心よりも温度が高い加熱および冷却によって、周縁と中心での拡張および収縮の異なる作用に対応しない現状技術において既知な方法よりも迅速な温度変化を可能にする。たとえば、標準的な方法は一方の側から他方の側へチャックをわたる流体流を含む。結果として生じる過渡温度パターンは、内部応力によるウェハ破壊を引き起こすことになる。蛇行パターンで設けられる管も同様の問題を招く。
【００６２】
加熱は、ウェハがチャックまで移動した直後、あるいはチャックに到達する直前に開始することができる。通常、チャックの熱時定数は約０．３〜約１．５秒、好ましくはその範囲の下端である。時定数が１秒である場合、温度を安定させるには約３秒が必要である。
多孔性ベルトおよびスペーサと捕捉空気の回避
【００６３】
ウェハは多孔性ベルト７０３上で形成ステーションを出入りさせることができる。ベルトは多孔性を有するため、その孔を通して真空を引くことができる。好適な材料の一例は、テフロン（登録商標）などのＰＴＦＥ（ポリテトラフルオロエチレン）を含浸し被覆したガラス繊維マットである。このような材料はある範囲の被覆量で利用可能である。多孔性ベルトは、織物のガラス繊維間の空間を未充填のままで維持するようにテフロン（登録商標）の薄いコーティングから形成される。このような材料は、カナダのミシソーガ、ＯＮ  Ｌ５Ｔ  ２Ｊ３のＧｒｅｅｎ  Ｂｅｌｔｉｎｇ  Ｉｎｄｕｓｔｒｉｅｓ社から入手可能である。
【００６４】
重要な側面は、ツール７０６とウェハ７０１間の空気の捕捉を防止することである。これにはいくつかの考慮事項がある。まず、ツール背後のプレナム１５に圧力を印加する間、図７Ｃに示すようにツールはまず中心が湾曲するように膨張する。その後、ツール７０６は図７Ｃのシーケンスに示すように押下される。ツールは最初にツールとウェハの両方の中心でレジスト被覆ウェハ１と接触し、ツール７０６の前記袋の裏側にかかる圧力が増大するにつれ押下は放射方向外側に広がる。このようにして、ツールが押下されるにつれ、ツールとウェハ間に存在する空気量の大半が放射方向に押し出される。
【００６５】
袋／ツール／スタンプは、平坦なとき、すなわち膨張前にも張力をかけておくことができる。一実施形態では、袋は所定量伸張させ、伸張した袋を図示されるように２つのリング間に留めることができる。これは、前記袋を取付具に配置して、複数、たとえば１２個のタブ上で放射方向に引っ張ることによって達成される。その後、リングをそれらのタブの内側に適用する。リングを共に（間に袋を留めて）ねじ込んだ後、タブを切断することができる。通常、袋は約１〜１０％伸張させることができる。この伸張量は袋の面内の全方向で同一とすることができる。袋に予め張力をかけておくことで、レジスト被覆ウェハに押下する際にツールが予想可能で良好に定めたとおり挙動するように確保することができる。（このような事前の張力印加がなければ、袋の最初に接触する部分が中心以外になることがあり、実際にはスタンプの大きな領域が略同時に接触して空気を捕捉する可能性がある。極めて有害なケースでは、スタンプの周縁が最初に接触し、中心に空気ポケットを捕捉する可能性がある。）
【００６６】
スタンプの事前張力印加は、スタンプの温度変化の影響を制御するのを助けるという有益な効果もある。事前に張力をかけずにレジスト被覆ウェハに押下されるスタンプを検討してみる。ウェハ７０１およびスタンプ７０６は押下後に加熱される。スタンプの熱膨張係数はウェハの熱膨張係数よりもずっと高い（通常、スタンプでは２００  Ｅ−６／℃、対４  Ｅ−６／℃）。その結果、スタンプは加熱および冷却中いずれの間もウェハ上で横方向に摺動する可能性がある。このため、レジストにインプリントされるパターンが歪み、スカム層がレジストに形成される穴上に引っ張られる場合がある。しかしながら、開始時にスタンプに張力がかかっている場合、どのような温度変化もスタンプの張力を変化させるが、スタンプの寸法または形状は変化させない。たとえば、独立した、２００  Ｅ−６  １／℃の熱膨張係数を有するゴムなどの一片の可撓材料を検討する。温度が５０℃上昇すると、このゴム片は２００  Ｅ−６  １／℃＊５０℃＝１％拡張する。すなわち、熱由来の歪みは１％である。ゴム片全体の寸法は１％大きくなる。ゴム片が２５０ｍｍ径の円形スタンプである場合、スタンプの径は２５２．５ｍｍとなる。加熱前は２０ミクロン離れていたスタンプ突起は２０．２ミクロン離れることになる。
【００６７】
その代わりに、同じゴム片を上述したようにリング７１２に留めることによって予め張力をかけて保持し、事前張力印加が３％の歪みに相当するケースを検討する。より高いレベルの事前張力印加も可能である。この予め張力をかけたスタンプが５０℃加熱されると、縁部はまだ金属製リングに固定されているため全体のサイズは変わらない（認知可能なサイズの変更はない）。同時に、スタンプの突起間の間隔も変わらない。変化するのはスタンプ面の応力の大きさである。スタンプが加熱されていた場合、スタンプの引張応力は低減する。スタンプが冷却されている場合、スタンプの引張応力は増大する。加熱されているときのスタンプの寸法を変えないためには、事前張力印加による歪みがゴムの自由片の熱膨張によって生じる最大歪みを超過すべきである。
【００６８】
なお、リングは略円形に示されているが、必ずしもそうする必要はない。正方形や矩形などの任意の適切な形状をとることができる。
【００６９】
いったんツールが押下されると、圧子によって占められていない空間内にツールとレジスト間の薄い空気層が存在する。ツールの裏側の圧力が増大すると、圧子がレジストを貫通し、また通常は変形する。これらの効果によって、空気が存在できる体積が減少する。ある程度はツールとレジスト間の空気が圧縮し得るが、このような圧縮によりスタンプとレジスト被覆ウェハ間の気体圧力が増大し、それによりスタンプにかかる圧力と、レジストに生じた穴のサイズが低減する。したがって、空気の逃げ道を提供することが重要である。
【００７０】
スペーサ７０２は、このような経路を確実に開放させておくことを助ける。スペーサはウェハ７０１外でスタンプ７０６を支持するため、圧力が印加されたときスタンプ７０６はウェハ７０１の縁部に巻き付くことはない。このような巻き付きはウェハ縁部近傍のパターンを歪ませ、スタンプを縁部に封止することによって捕捉空気が逃げるのを阻む可能性がある。また、スタンプとウェハの分離を阻む可能性もある。よって、スペーサは、スタンプがウェハ縁部と密接に接触しないようなサイズに作られ配置される。
【００７１】
スペーサが基板の縁部に比較的接近して配置される実施形態では、スペーサの高さは、基板とスペーサ両方の上面がほぼ同一表面となるようにパターン成型されたウェハ７０１の高さと略等しくすることができる。他の実施形態では、スペーサは基板上面よりもずっと高い位置の上面を有することができ、その場合、スペーサは低いスペーサの場合よりも基板縁部から遠くに配置される。概して、装置サイズなどのその他の事項を考慮に入れると、スペーサは基板縁部に接近して、あるいは基板縁部から離して配置することができる。スペーサを遠くに配置するほど、高い位置になるはずである。
【００７２】
近くに配置されたスペーサの場合、スペーサがウェハ上面よりも少なくともわずかに高い（接近してくるツールにより近い）、たとえばウェハ上面と略等しいかウェハ上面から約１００ミクロン上方であることが有益である。
【００７３】
スペーサがウェハの縁部から変位されるため、空気がこの間隙に沿って逃げ、移動することができる。この間隙は好都合なことに、入ってくるウェハのサイズ変動を許容できるほど十分な幅を持たせることができる。たとえば、１５６ｍｍの名目寸法と＋／−０．５ｍｍの長公差のウェハの場合、スペーサの内側縁部間の距離は約１５７ｍｍとすることができる。よって、ウェハが公差の上端にある場合、間隙は約０．２５ｍｍとなる。ウェハが公差の下端にある場合、間隙は約０．７５ｍｍとなる。場合によっては、間隙は１ｍｍと大きく、あるいは０．１５ｍｍと小さくなる可能性がある。好適な実施形態では、スペーサはウェハを輸送するベルトの一部として形成される、あるいはベルトに装着される。
【００７４】
上述したように、スペーサは基板から遠く離して配置することができ、その場合、基板上面の上方遠くに配置される上面を有するべきである。たとえば、スペーサの上面は、０．２ｍｍ厚のウェハの上面から０．８ｍｍ上方にある。このようなスペーサはウェハの縁部から１〜１０ｍｍ、通常は２〜４ｍｍ離れて配置される。この高い位置のスペーサのアプローチの利点は、ウェハサイズの変動はウェハ縁部とスペーサ支持部間の間隙にとってわずかな割合であるため、支持部の作用はウェハサイズの変動では大幅に変化しない。また、スペーサ内でウェハを中心に置くことに対する要件はさほど厳格ではない。よって、上述したように、ウェハ表面と略等しいかウェハ表面から１００ミクロンの高さの上面を有し、比較的接近して配置されるスペーサではなく、より離して高い位置に配置されるスペーサの場合、スペーサはウェハの上面の３ｍｍも上方に位置する上面を有することができる。
【００７５】
よって、０．１５ｍｍ〜約１ｍｍの範囲をとり得るウェハ縁部からの距離に応じて、スペーサの上面はウェハの上面と略同じ高さからウェハの上面から約３ｍｍ上方まで配置することができ、他の考慮事項が脅かされない限り、好適な範囲はウェハの上面から０．１〜１ｍｍ上方またはそれ以上である。
スタンプの引き剥がし
【００７６】
いったんウェハが冷却されれば、スタンプはパターン形成されたレジストから分離されねばならない。特定の実施形態では、スタンプはレジストから除去される（引き剥がされる）。引き剥がす有益な方法は、ツール上方のプレナムに真空を印加することである。引き剥がしは角部および縁部から開始し、内側へと進めることができる。引き剥がしが縁部から有益に開始される理由は、レジストに接触せず、そのためにレジストを押さえつける接着力が存在しないスタンプの領域７１７がウェハ外側にあるからである。図７Ｆに示すように、この領域は、スタンプ上方の真空印加によって最初に引き上げられる領域である。よって引き剥がし動作は縁部で開始される。
【００７７】
引き剥がし中、ウェハ７０１は引き続き真空によってチャック７０７に押さえつけられる。いったん引き剥がしが縁部を超えると、真空の押さえつけ力が引き剥がし線の後ろと前の両方に印加される。しかしながら、引き剥がし線がウェハの縁部にある引き剥がしの開始時、真空の押さえつけ力は引き剥がしの前にのみかかる。その結果、ウェハは、いったん引き剥がし線が縁部から内側へと進んだ時より、引き剥がしの開始時には真空チャックから離れやすくなる。ウェハの縁部および角部での真空の押さえつけは、ウェハ７０１の縁部および角部近傍に、ウェハ下に真空のための開口部１１をより多く設けることによって達成することができる。
【００７８】
ウェハを持ち上げずに角部および縁部で引き剥がしを達成するもう１つの方法は、引き剥がしの開始時によりゆっくりと引き剥がすことである。ウェハを持ち上げずに角部および縁部で引き剥がしを行う別の方法は、引き剥がし速度を変動させることである。他のケースでは、引き剥がしを非常に迅速に行うことが有効であるかもしれない。好適な引き剥がし速度は、固化したレジストとスタンプの相互作用の性質によって決定される。非常に迅速な引き剥がしは、引き剥がしに時間がかからないために製造速度が速まるという利点を備える。また、ウェハへの引き上げ力は非常に迅速に印加されるため、空気がウェハおよび真空プレナム全体の下を流れる時間がなく、ウェハを押さえつける真空が弱くなる時間がないという利点を備える。もう１つの方法は、引き剥がし前にウェハとレジストの温度を室温よりも低下させることである。
【００７９】
本開示は２つ以上の発明を開示し記載している。本発明は本文書の請求項と、本開示に基づく任意の特許出願の審査手続中に提出された、また作成された関連文書にも記載されている。発明者は、後で決定されるように、各種発明をすべて従来技術によって認められる限界まで請求することを意図している。本文書に記載される特徴は本文書に開示される各発明に必須ではない。よって、発明者は、本文書に記載されるが本開示に基づく任意の特許の特定の請求項で請求されていない特徴は、上記のいかなる請求項にも組み込むべきではないと考える。もしくは、特定の実施形態では、各特徴の長所および利点を享受するために個々の特徴を組み合わせることができると考えられる。
【００８０】
たとえば、以下の別個の問題に関連する発明はそれぞれ相互に分離し、単独で、あるいは上述の発明のうちのいずれか１つと組み合わせて実行することができる。Ａ−真空圧により作用表面に押しつけられるワークピースを輸送する多孔性ベルトを使用する、Ｂ−ワークピースに適用する前に加熱板の方に引き寄せることによって可撓スタンプを予め加熱する、Ｃ−別個の中央袋を用いて、あるいは用いずに、まずスタンプの中心とワークピースの中心とを接触させ、次に接触線をこの共通中心から放射方向外側に移動させることによって可撓スタンプをワークピースに適用する、Ｄ−ワークピースの角縁から離れるが、スタンプがワークピースの角部にひどく巻き付かずに間隙間をまたげる程度に高くし、近づけてスペーサを設けることによって、可撓スタンプがワークピースの角縁を封止するのを防止する、Ｅ−加熱および冷却されるときに寸法を変更しないが応力状態は変更するように、加熱前に可撓スタンプに予め張力をかけること、Ｆ−まず縁部および角部の外側から、次にワークピースとスタンプの共有中心に向かって漸次内側にスタンプをワークピースから引き剥がすことによって、パターン形成後にスタンプをワークピースから取り外す、Ｇ−ワークピースを加熱する、たとえば、必須ではないが、周縁に高温流体を供給し、ワークピースの周縁がワークピースの中心よりも常時高温であるように維持することによって、放射状に延在する流体流路と周縁供給導管および中央供給導管を有する流路付きチャックとワークピースを熱的に接触させる、Ｈ−ワークピースを冷却する、たとえば、必須ではないが、中央に低温流体を供給し、ワークピースの周縁がワークピースの中心よりも常時高温であるように維持することによって、放射状に延在する流体流路と周縁供給導管および中央供給導管を有する流路付きチャックとワークピースを熱的に接触させる。
【００８１】
よって、少なくとも８つの別個の発明がある（加熱発明と冷却発明はやや関連しているが、個々に実行することができる）。これらの８つの別々のアイデアはそれぞれ、他のいずれか１つのアイデア、および他のアイデアのうち２つ、３つ、４つ、５つ、６つ、また他のアイデアすべての７つと共に使用することができる。よって、８つのうち２つの組み合わせでは、発明の小組み合わせと考えられる可能な組み合わせは５０以上ある。それらを個別に一層細分化することは非現実的である。しかしながら、それぞれは、欧州特許庁を明らかに含むすべての管轄にとっては１つの発明である。
【００８２】
ハードウェアのいくつかのアセンブリまたはステップ群は本文書で発明と称する。しかしながら、このようなアセンブリまたは群のどれもが、１つの特許出願で審査される発明の数あるいは発明の単一性に関する法律および規則で具体的に定められるように、必ずしも特許可能な異質の発明であることを認めるものではない。発明の実施形態を端的に表すことを意図している。
【００８３】
要約書を共に提出する。この要約書は、審査官およびその他のサーチャが技術上の開示の主題を迅速に理解できるように、要約書を要求する規則に準じて提供されていることを強調しておく。特許庁規則に約束されるように、請求項の意味と範囲を解釈または限定するために使用されないという了解の元で提出される。
【００８４】
上記の記載は説明的であると理解されるべきであり、いかなる意味でも限定的であるとみなすべきではない。本発明を好適な実施形態を参照して具体的に図示および説明したが、当業者は請求項に定義される本発明の精神と範囲を逸脱せずに形式および細部に様々な変更を加えることができると理解される。
【００８５】
下記請求項のすべての手段またはステップと機能要素に対応する構造、材料、行為、等価物は、具体的に請求されるものとは異なる、請求される素子と組み合わせて機能を果たす任意の構造、材料、または行為を含むことを目的とする。
発明の側面
【００８６】
以下の発明の側面は、ここに記載されることを目的とし、このセクションは、それらの側面が言及されるよう確保するものである。側面と称され、請求項と類似するように見えるが請求項ではない。しかしながら、将来の任意の時点で、出願人は本願およびすべての関連出願においてこれらの側面のすべてを請求する権利を保有する。
１．基板に可撓ツールを適用する方法であって、
ａ．可撓ツールを加熱体に接触させるステップと、
ｂ．ツールを所要温度まで加熱するのに十分な時間、可撓ツールと加熱体との接触を維持するステップと、
ｃ．ツールを加熱体との接触から解放するステップと、
ｄ．ツールを基板に向かって前進させ、基板と接触させるステップと、
を備える方法。
２．可撓ツールを接触させるステップが、ツールを基板から離れる第１の方向に引き寄せて加熱体と接触させることを備える側面１の方法。
３．可撓ツールを引き寄せるステップが、可撓ツールと加熱体との間の空間で第１の圧力を印加することを含み、第１の圧力が可撓ツールと基板との間の第２の圧力よりも小さい、側面２の方法。
４．第１の圧力が真空圧を含む側面３の方法。
５．ツールを基板に向かって前進させるステップが、可撓ツールと加熱体との間の空間に第３の圧力を印加することを備え、第３の圧力が可撓ツールと基板の間の第４の圧力よりも大きい側面１ないし３のいずれかの方法。
６．中心と周縁とを有する可撓ツールを中心と周縁を有する基板に適用する方法であって、可撓ツールの中心が、ツールの他の部分が基板に接触するよりも前に基板の中心に接触するように、可撓ツールの中心を基板の中心に向かって前進させるステップを備える方法。
７．可撓ツールの中心を前進させるステップが、可撓ツールの基板に面する側と反対の側に袋を設けることと、袋を膨張させて可撓ツールの中心を基板に接触させ向かわせることとを備える側面６の方法。
８．基板に接触するツール領域が増大するにつれツールの中心から放射方向外側に前進する線でツールを基板に接触させるステップをさらに備える側面５ないし７のいずれかの方法。
９．該線が、基板に接触するツール領域が増大するにつれ増大する半径を有する円を備える側面８の方法。
１０．ツールを接触させるステップが、ツールと基板間に空気のポケットを捕捉せずに基板の連続的領域に接触させることを備える側面６ないし９のいずれかの方法。
１１．可撓ツールが基板に接触している間、袋を可撓ツールとの接触から引き戻すステップをさらに備える側面７ないし１０のいずれかの方法。
１２．周縁を有する可撓ツールを周縁を有する基板に適用する方法であって、
ａ．キャリアに基板を設けるステップと、
ｂ．少なくとも部分的に基板の周縁を囲み、空間によって周縁から離れて配置されるスペーサをキャリアに設けるステップと、
ｃ．周縁を有するツールを基板およびスペーサに接触させるステップであって、ツールが空間をまたぐようにツールの寸法が基板とスペーサの寸法よりも大きいステップと、
を備える方法。
１３．基板とスペーサがそれぞれ上面を有し、スペーサの上面が基板の上面と略同一平面上にあるようにスペーサの寸法が設定される側面１２の方法。
１４．基板とスペーサがそれぞれ上面を有し、スペーサの上面が基板の上面よりもわずかに高くなるようにスペーサの寸法が設定される側面１２の方法。
１５．基板とスペーサがそれぞれ上面を有し、スペーサの上面が基板の上面よりも少なくとも約１００ミクロンおよび約３ｍｍ未満の分だけ高い位置にあるようにスペーサの寸法が設定される側面１２の方法。
１６．空間が約０．１５〜約１０ｍｍである側面１２ないし１５のいずれかの方法。
１７．キャリアが基板を輸送する輸送ベルトであり、スペーサがベルトに固定される素子を備える側面１２ないし１６のいずれかの方法。
１８．キャリアが基板を輸送する輸送ベルトであり、スペーサがベルトの一体化部品である側面１２ないし１６のいずれかの方法。
１９．中心と周縁とを有する拡張基板ワークピースを加熱する方法であって、
ａ．流体流路を有するチャックを設けるステップと、
ｂ．ワークピースを基板に配置するステップと、
ｃ．ワークピースの周縁の温度がワークピースの中心の温度以上に常に維持されるように流路に加熱流体を供給するステップと、
を備える方法。
２０．流体流路を有するチャックを設けるステップで、チャックが、
ａ．中心導管と、
ｂ．少なくとも１つの周縁導管と、
ｃ．中心導管および少なくとも１つの周縁導管と流体連通する複数の放射状流路と、
を備える側面１９の方法。
２１．少なくとも１つの周縁導管が複数の周縁導管を備える側面１９の方法。
２２．加熱流体を供給するステップが、少なくとも１つの周縁導管に加温流体を供給することと、流体を放射状流路に沿って中心導管に向かい、および中心導管を通って放射方向内側に流れさせることとを備える側面２０ないし２１のいずれかの方法。
２３．ワークピースの周縁の温度がワークピースの中心の温度以上に常に維持されるように流路に冷却流体を供給することによってワークピースを冷却するステップをさらに備える側面１９ないし２２のいずれかの方法。
２４．冷却流体を供給するステップが、中心導管に冷却流体を供給することと、流体を放射状流路に沿って少なくとも１つの周縁導管に向かい、および少なくとも１つの周縁導管を通って放射方向外側に流れさせることとを備える側面２３の方法。
２５．中心と周縁とを有する拡張基板ワークピースを冷却する方法であって、
ａ．流体流路を有するチャックを設けるステップと、
ｂ．ワークピースを基板に配置するステップと、
ｃ．ワークピースの周縁の温度がワークピースの中心の温度以上に常に維持されるように流路に冷却流体を供給するステップと、
を備える方法。
２６．流体流路を有するチャックを設けるステップで、チャックが、
ａ．中心導管と、
ｂ．少なくとも１つの周縁導管と、
ｃ．中心導管および少なくとも１つの周縁導管と流体連通する複数の放射状流路と、
を備える側面２５の方法。
２７．冷却流体を供給するステップが、中心導管に冷却流体を供給することと、流体を放射状流路に沿って少なくとも１つの周縁導管に向かい、および少なくとも１つの周縁導管を通って放射方向外側に流れさせることとを備える側面２６の方法。
２８．ワークピースを固定するチャックであって、
ａ．中心部および周縁と、
ｂ．ｉ．中心導管と、
ｉｉ．少なくとも１つの周縁導管と、
を備える流体流路と、
ｃ．中心端と周縁端とをそれぞれ有し、中心導管および少なくとも１つの周縁導管と流体連通する複数の放射状流路と、
を備えるチャック。
２９．少なくとも１つの周縁導管が複数の導管を備える側面２８のチャック。
３０．中心近傍よりも周縁で流路を流れる流体からの熱伝達を高める素子をさらに備える側面２８ないし２９のいずれかのチャック。
３１．熱伝達を高める素子が、少なくとも１つの放射状流路に、流路の周縁端近傍に少なくとも部分的に配置されるリブを備える側面３０のチャック。
３２．熱伝達を高める素子が攪拌機を備える側面３０のチャック。
３３．熱伝達を高める素子がトリップストリップを備える側面３０ないし３２のいずれかのチャック。
３４．ワークピースステーションと流路をさらに備え、真空をチャックに引きワークピースステーションでワークピースを適所に固定するように流路が配置される側面２８ないし３３のいずれかのチャック。
３５．基板に可撓ツールを適用する方法であって、
ａ．平面状可撓素子を備える可撓ツールの近傍に基板を設けるステップと、
ｂ．可撓ツールに張力を印加し、張力が可撓素子の面内の全方向で略等しいステップと、
ｃ．基板に向かってツールを前進させ基板に接触させるステップと、
を備える方法。
３６．張力を印加するステップが、一対のリング間に可撓素子を留めることを備える側面３５の方法。
３７．ツールに張力を印加するステップが、複数の少なくとも周縁４箇所で放射方向外側に引っ張ることを備える側面３５ないし３６のいずれかの方法。
３８．中心と周縁とを有する可撓ツールを中心と周縁とを有する基板から取り外す方法であって、可撓ツールの中心が、ツールの他の部分すべてが基板から引き戻された後も基板の中心と接触し続け、ツールの他の部分すべての後に基板から分離するように基板の周縁から可撓ツールの周縁を引き戻すステップを備える方法。
３９．基板に接触するツール領域が減少するにつれツールの中心に向かって放射方向内側に前進する線でツールを基板から引き戻すステップをさらに備える側面３８の方法。
４０．該線が、基板に接触するツール領域が減少するにつれ減少する半径を有する円を備える側面３８ないし３９のいずれかの方法。
４１．引き戻すステップが、ツールの２つの面に圧力差を加えることによって実行される側面３８ないし４０のいずれかの方法。
４２．基板と基板表面の流動層に可撓ツールを適用する方法であって、
ａ．基板を有する環境に平面状可撓素子を備える可撓ツールを提供するステップであって、平面状可撓素子がパターンを担持し、可撓素子の面の全方向に略等しい張力をかけられるステップと、
ｂ．加熱下で可撓素子を流動層に接触させるステップであって、可撓ツールが接触ステップ中に張力を維持するように可撓ツールの張力の度合いに対して可撓ツールの加熱の度合いが決定されるステップと、
を備える方法。
４３．可撓ツールを冷却させるステップをさらに備える側面４２の方法。
４４．加熱が基板、可撓ツール、環境のうち少なくとも１つを加熱することによって確立される側面４２ないし４３のいずれかの方法。
４５．加熱の度合いが、ツールに担持されるパターンの寸法を変更しないように決定される側面４２ないし４４のいずれかの方法。
４６．張力のかかった平面状素子を設けるステップが、加熱ステップ中に自由に拡張できるとすれば可撓ツールの熱膨張によって生じるはずの最大歪みを超える歪みに相当する度合いで張力のかかった平面状素子を設けることを備える側面４２ないし４５のいずれかの方法。
４７．可撓ツールが一対のリング間に留められる可撓素子を備える側面４２ないし４６のいずれかの方法。
４８．可撓ツールが平面状シートと少なくとも４箇所の周縁位置に配置される複数のタブとを備える側面４７の方法。
４９．可撓ツールが中心と周縁とを有し、基板も中心と周縁とを有し、可撓ツールの中心が、ツールの他の部分が前記基板に接触するよりも前に基板の中心に接触するように、可撓ツールの中心を基板の中心に向かって前進させるステップをさらに備える側面４２ないし４８のいずれかの方法。
５０．可撓ツールの中心を前進させるステップが可撓ツールを膨張させることを備える側面４９の方法。
５１．可撓ツールの中心を前進させるステップが、可撓ツールの基板に面する側と反対の側に袋を設けることと、袋を膨張させて可撓ツールの中心を基板に接触させ向かわせることとを備える側面４９の方法。
５２．可撓ツールの中心が流動性材料に接触した後、略全部の範囲が流動性材料に接触するように可撓ツールを膨張させるステップを備える側面４９ないし５１のいずれかの方法。
５３．流動性材料に接触するツール領域が増大するにつれツールの中心から放射方向外側に前進する線でツールを流動性材料に接触させるステップをさらに備える側面４９ないし５２のいずれかの方法。
５４．該線が、流動性材料に接触するツール領域が増大するにつれ増大する半径を有する円を備える側面５３の方法。
５５．ツールを接触させるステップが、ツールと流動性材料間に空気のポケットを捕捉せずに流動性材料の連続的領域に接触させることを備える側面４９ないし５４のいずれかの方法。
５６．可撓ツールが流動性材料に接触している間、袋を可撓ツールとの接触から引き戻すステップをさらに備える側面５１の方法。
５７．可撓ツールを膨張させるステップが、可撓ツールの基板に面する側と反対側の面にゲージ圧で約０．１〜２ａｔｍの圧力を供給することを備える側面５０の方法。
５８．袋を膨張させるステップが袋にゲージ圧で約０．５ａｔｍの圧力を供給することを備える側面５１の方法。
【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７Ａ】
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【図７Ｂ】
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【図７Ｃ】
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【図７Ｄ】
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【図７Ｅ】
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【図７Ｆ】
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【図７Ｇ】
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【図７Ｈ】
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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９】
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【図９Ａ】
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【図１０】
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【図１０Ａ】
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【図１１】
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【国際調査報告】
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