(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
フレキシブルスタンプを基板に機械的に接触させる方法であって、前記方法は、
（ａ）  スタンプ隆起部分を有する少なくとも部分的なスタンプ隆起を前記フレキシブルスタンプに形成するステップと、
（ｂ）  前記フレキシブルスタンプを前記基板に対して位置付けするステップであって、前記スタンプ隆起部分は、前記基板に対して第１の非ゼロ距離にある部分的なスタンプ隆起部分であって、前記基板と接触せず、前記部分的なスタンプ隆起部分の外側にある前記フレキシブルスタンプの部分よりも前記基板に近い前記部分的なスタンプ隆起部分であるか、又は前記基板に接触している完全なスタンプ隆起部分である、位置付けするステップと、
（ｃ）  前記スタンプ隆起部分にあるフレキシブルスタンプフィーチャ及び前記基板上にある基板フィーチャを用いて前記スタンプ隆起部分と前記基板との間の横方向アライメントを測定するステップと、
（ｄ）  前記スタンプ隆起部分が所定の位置に保持されている間に、前記横方向アライメントの調整が必要かどうかを決定するステップと、
（ｅ）  前記横方向アライメントの調整が必要な場合に、前記部分的なスタンプ隆起部分を所定の位置に保持している間か、又は、前記完全なスタンプ隆起部分を部分的なスタンプ隆起部分に後退させた後に、少なくとも前記スタンプ隆起部分を前記基板に対して横方向に並進させることにより横方向調整を行うステップと、
（ｆ）  前記横方向アライメントの調整が必要ない場合に、又は前記横方向調整がステップ（ｅ）で行われた後に、部分的なスタンプ隆起部分が所定の位置にある場合に、前記スタンプ隆起部分を前記基板に向かって前進させ、前記基板に接触する完全なスタンプ隆起部分を形成するステップと、
を含む、方法。
【請求項２】
前記ステップ（ｂ）は、部分的なスタンプ隆起部分を前記第１の非ゼロ距離に形成することを含み、前記スタンプ隆起部分の外側の前記フレキシブルスタンプの部分と前記基板との間の距離はギャップ距離を規定し、
前記部分的なスタンプ隆起部分の高さは、前記ギャップ距離の少なくとも２０％及び／又は少なくとも１０ミクロンである、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記ステップ（ｃ）〜（ｅ）は、部分的なスタンプ隆起部分を所定の位置に配置した状態毎に１回以上行われ、前記ステップ（ｆ）が行われた後、前記部分的なスタンプ隆起部分は、少なくとも完全なスタンプ隆起部分が前記基板に機械的に接触するような当該完全なスタンプ隆起部分になる、請求項１又は２に記載の方法。
【請求項４】
前記ステップ（ｆ）における前記スタンプ隆起部分を前進させることは、前記部分的なスタンプ隆起部分を成長させることを含む、及び／又は前記ステップ（ｅ）が前記完全なスタンプ隆起部分を前記基板から後退させることを含む場合は、前記完全なスタンプ隆起部分を後退させることは前記完全なスタンプ隆起部分を収縮させることを含む、請求項１乃至３のいずれか一項に記載の方法。
【請求項５】
前記スタンプ隆起部分にある前記フレキシブルスタンプフィーチャ及び／又は前記基板にある前記基板フィーチャはアライメントマーカーである、請求項１乃至４のいずれか一項に記載の方法。
【請求項６】
前記ステップ（ｄ）は、測定された前記横方向アライメントを所定の最低横方向アライメントと比較することと、前記測定された横方向アライメントが前記所定の最低横方向アライメントよりも悪い場合は横方向アライメントの調整が必要であることを決定することを含む、請求項１乃至５のいずれか一項に記載の方法。
【請求項７】
前記フレキシブルスタンプはスタンピング領域を含み、前記方法は、前記ステップ（ｆ）の後に、前記基板に機械的に接触している前記スタンプ隆起部分を前記スタンピング領域に延出させるために、前記完全なスタンプ隆起を前記フレキシブルスタンプに広がるように移動又は延出させるステップ（ｇ）を含む、請求項３に記載の方法。
【請求項８】
前記フレキシブルスタンプはスタンピング領域を含み、前記ステップ（ａ）は、
前記ステップ（ｃ）が行われる前に少なくとも前記スタンピング領域全体が前記少なくとも部分的なスタンプ隆起の一部となったようにするために、前記少なくとも部分的なスタンプ隆起を前記フレキシブルスタンプに広がるように移動させることを含む、請求項１乃至７の何れか一項に記載の方法。
【請求項９】
前記ステップ（ａ）において前記少なくとも部分的なスタンプ隆起を前記フレキシブルスタンプに広がるように移動させることは、
前記少なくとも部分的なスタンプ隆起が完全なスタンプ隆起であって、当該完全なスタンプ隆起の前記スタンプ隆起部分がダミー基板に接触していることと、
前記少なくとも部分的なスタンプ隆起を前記フレキシブルスタンプに広がるように移動させることの後に、前記完全なスタンプ隆起を前記ダミー基板から後退させ、前記少なくとも部分的なスタンプ隆起を形成することと、
前記ステップ（ｃ）が行われる前に、前記ダミー基板を前記基板と置き換えることとを含む、請求項８に記載の方法。
【請求項１０】
前記フレキシブルスタンプはスタンピング領域を含み、前記スタンピング領域は前記基板のインプリント可能表面に転写されるレリーフパターンを含む、請求項１乃至９のいずれか一項に記載の接触させる方法を含む、インプリント方法。
【請求項１１】
請求項１乃至９のいずれか一項に記載の方法又は請求項１０に記載のインプリント方法を実行するためのコンピュータプログラムコード命令を含む、通信ネットワークからダウンロード可能な、並びに／又はコンピュータ読取可能媒体及び／若しくはマイクロプロセッサ実行可能媒体に記憶される、コンピュータプログラム。
【請求項１２】
スタンプキャリアであって、前記スタンプキャリアの領域に配置された複数の係合要素を含み、各係合要素は、フレキシブルスタンプが前記スタンプキャリアにより担持される場合に、前記フレキシブルスタンプが前記スタンプキャリアの方向に引っ張られる第１の構成と、前記フレキシブルスタンプが前記スタンプキャリアから押し退けられる又は解放される第２の構成との間で個別に切り替え可能である、当該スタンプキャリアと、
前記基板及び／又は前記ダミー基板を担持するための基板キャリアと、
前記スタンプキャリアを制御することにより、請求項１乃至９のいずれか一項に記載の方法又は請求項１０に記載のインプリント方法を実行させるコントローラと、を含む、装置。
【請求項１３】
各係合要素はアパーチャを含み、各アパーチャは前記第１の構成における負圧チャネルと前記第２の構成における過圧チャネルとの間で前記アパーチャを切り替えるためのバルブを含み、前記バルブは前記コントローラにより制御される、請求項１２に記載の装置。
【請求項１４】
請求項１２又は１３に記載の装置のコントローラ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、フレキシブルスタンプを正確なアライメントで基板上へ機械的に接触させる方法、及びこの接触方法を用いて、基板上のインプリント可能層にフレキシブルスタンプのインプリントパターンをインプリントすることにより基板をインプリントする方法に関する。
【０００２】
本発明は更に、当該方法を実行するコンピュータプログラム製品、及びコンピュータプログラム製品を実装するコントローラに関する。
【０００３】
本発明は更に、当該方法を実行するように構成された装置に関する。
【背景技術】
【０００４】
インプリントリソグラフィは、半導体デバイスの基板等の基板上に転写されるパターンにより小さなフィーチャサイズを提供できる見込みがあることから、より伝統的な（マスクを用いた）光リソグラフィ技術に代わる実行可能な手段として利益を獲得しつつある。基板コンフォーマルインプリントリソグラフィ（ＳＣＩＬ）等のインプリントリソグラフィ技術では、その表面にフィーチャパターンを含むフレキシブルスタンプが基板に接触され、基板は典型的にはレジスト材料を担持し、レジスト材料はフィーチャパターンによりインプリントされる。レジスト材料はその後現像、例えば硬化され、その後フィーチャパターンはレジスト材料から剥離され、パターン形成されたレジスト層が基板上に残される。
【０００５】
この種の技術の重要な側面は、ウエハースケール領域においてナノメートル精度のオーバーレイアライメントを達成し、いわゆる「ナノインプリント」技術を多層デバイスの製造に有効化できることである。これによってこの技術を多層デバイスの製造に使用することが可能になる。
【０００６】
以前の方法は、面積の小さい硬質スタンプを使用していたため、ウエハー全体に行き渡らせるためにはアライメント及びインプリントを何度も行う必要があった。代替的に、スタンプの歪みを回避するために単一の硬質ウエハースケールスタンプが使用されるが、この場合は共形接触させるためにスタンプ及び基板に高い圧力及び力を加える必要がある。更に、スタンプ及び基板は、２つのプレートが接触した場合に位置誤差を修正することができないため、接触が行われる前に最終的な精度でアライメントを行い、接触中の追加のずれ及び変形を避ける必要がある。
【０００７】
以前は、ソフトスタンプインプリントリソグラフィ法は、ソフトスタンプが強い歪みをもたらすために、数十ミクロン未満の正確なオーバーレイアライメントを達成することはできなかった。しかし、ＳＣＩＬを用い、適切なスタンプ設計及びスタンプ配置具を使用すれば、歪みのないインプリント及びナノメートル精度のオーバーレイを達成可能なことが示されている。
【０００８】
ＳＣＩＬプロセスは、真空（相対負圧）又は正圧を加えることができるチャネルの配列を有するプレートを使用する。圧力によって、プレートからのスタンプの吸引、或いは標的基板に対するスタンプの押圧が制御される。市販のＳＣＩＬツールでは、アライメント手順は、全てのチャネルに真空を加えた状態でスタンプをプレート上に平らに配置することを含む。基板はスタンプに対してアライメントされる。次にシフトオフセット補正法が適用される。これは、スタンプの隆起部を基板に接触させること、及び接触がある場合のアライメントを測定することを含む。
【０００９】
接触が解除されるように隆起部が解放され、隆起部が再び基板に接触される前に位置調整を行うことができる。
【００１０】
この補正プロセスには時間がかかる。まず、シフトオフセットが決定されなければならない。最終的なオーバーレイエラーは、シフトオフセット及びツールアライメントエラーの両方によりもたらされる。シフトオフセットは、スタンプが最初に基板とのギャップを埋めるために隆起されることによりもたらされる。平らな状態から隆起部を有する状態へのこのスタンプの隆起は、１００〜１０００ｎｍの精度でのみ再現可能なオフセットを生じさせる。
【００１１】
ＷＯ２００８／０８７５７３は、知られているインプリント方法をより詳細に開示するとともに、位置調整が行われている間にスタンプの隆起部との接触を維持することを含む改良を開示する。
【００１２】
図１は、ＷＯ２００８／０８７５７３に開示されたアプローチを単純化して示す。
【００１３】
スタンプ１０がプレート１１０により保持される。プレート１１０の向かい側には、横方向に移動可能で、駆動チャックとして機能する基板キャリア１２０がある。標的基板（図示せず）は、基板キャリア１２０に装着される。基準キャリア１２２もある。基準キャリア１２２及び基板キャリア１２０は互いに対して移動可能であり、所要のアライメント補正がもたらされる。
【００１４】
上段のイメージに示されるように、スタンプ１０に隆起部が形成され、基準キャリア１２２に接触される。中段のイメージに示されるように、隆起部はサイズが増大され、基板キャリア１２０のアライメントマーカーに達し、その結果、アライメントをテストすることができるようになる。
【００１５】
アライメントが必要な場合は、隆起部はサイズ（このケースでは隆起幅）が減少され、基板キャリアからスタンプが解放され（１６）、その結果、基板キャリアが移動可能になる。
【００１６】
このように、図１に示される上段及び中段のステップはアライメントが正しくなるまで繰り返される。それからプロセスは、下段のイメージに示されるように、基板キャリア１２０により担持された標的基板へのスタンプの完全適用を進める。
【００１７】
このプロセスによって、スタンプを基準キャリアに接触させたままでアライメント測定を行うことができるようになる。接触によって、高さの影響を受けることなく面内シフトによりモアレパターンの効果のみが生じることが保証される。小さな隆起から完全接触への移行は、アライメント測定後に初期接触を繰り返すプロセスよりも再現性が高い。結果として、このプロセスによってスタンプアライメントのより正確な制御が可能になる。
【００１８】
しかし、この方法には、ＳＣＩＬアドオンツーリングが使用可能なマスクアライナツールでは一般的ではない、基板キャリア及び基準キャリア（アンカー）の形をとる特別な基板キャリアが必要である。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１９】
したがって、インプリントリソグラフィ法での使用に適し、かつ、そのようなケースにおいて従来のマスクアライナツールの変更をあまり要しない正確なアライメント方法及び装置が必要である。
【課題を解決するための手段】
【００２０】
前述の必要性は、本発明により提供される方法及び装置を用いて少なくとも部分的に満たされる。
【００２１】
本発明は独立請求項により規定される。従属請求項は有利な実施形態を提供する。
【００２２】
本発明の方法は、フレキシブルスタンプを部分的に隆起したスタンプから開始した場合にキャリア又は基板上にナノメートル精度で再現可能に戻すことができ、この部分的に隆起したスタンプの正確なアライメントを行うことができるという認識に基づく。したがって、方法は、部分的なスタンプ隆起をフレキシブルスタンプに維持した状態でアライメントを決定及び調整することを含む。これによって、複雑でない方法、及び基板キャリア及びナノ位置付け装置のより単純な設計が可能になる。このように、より単純なツーリングが必要とされ、より速いスループットが達成され得る。方法は、市販のＳＣＩＬツーリングに直接適用でき、もたらされるフレキシブル層のずれが減少する。
【００２３】
ステップ（ａ）及び（ｂ）が、この順番若しくは逆の順番で、又は同時に行われ得る。一実施形態では、ステップ（ｂ）はステップ（ａ）の前に行われる。
【００２４】
本発明のコンテキストの中で、次の用語が以下でより詳細に説明される。
【００２５】
スタンプ隆起部は、スタンプ隆起部の一方の側にスタンプ隆起オンセットを有し、スタンプ隆起部のもう一方の（反対）側に別のオンセットを有するスタンプ隆起部であり得る。隆起部は、隆起部全体が隆起のオンセットで取り囲まれるように、他の部分は比較的平らなスタンプの突出部の形をとる。突出部は、一方向に沿って一方向に垂直な別方向に対して延長され得る。突出部は四角又は円形の断面を有し得る。代替的に、及び第１及び第２のスタンプ間で規定されるように、部分的なスタンプ隆起部はその一方の側（例えば図１のフレキシブルスタンプ１０の右側）にのみオンセットを有する一方、他方の側の隆起オンセットは実際にはそこにはない（例えば、図１のスタンプ１０がアンカー１２２の表面の隆起部の左側をアンカー１２２の左端に至るまで続く場合のように）。
【００２６】
スタンプ隆起部分はスタンプ隆起部にあるフレキシブルスタンプ領域であり得る。好ましくは、スタンプ隆起部分はスタンプ隆起部の上部のスタンプ領域である。スタンプ隆起は、隆起が不十分、即ち十分な高さがない場合は部分的であり、スタンプ隆起部分を基板キャリア又は基板キャリアにより担持された基板と機械的に接触させる。したがって、スタンプ隆起は、スタンプ隆起部分が基板キャリア又は基板キャリアにより担持された基板と機械的に接触する場合は完全である。
【００２７】
少なくとも部分的なスタンプ隆起の外側のフレキシブルスタンプの部分は、部分的な又は完全なスタンプ隆起のオンセットにあり得る。また、特に、スタンプが基本的に平らな若しくは少し曲がった面にあるか、又は基本的に平らな若しくは少し曲がったキャリア表面により保持されている場合はスタンプ隆起部から更に離れている。
【００２８】
フレキシブルスタンプは、基板、又は必要に応じてダミー基板と接触されるスタンピング表面上にスタンピング領域を有し得る。スタンピング領域は、ユーザ要求に従ったレリーフパターンを有する部分的な又は完全なカバレージを有し得る。
【００２９】
ステップ（ａ）のスタンプ隆起部分はスタンピング領域の部分であり得るが、それはまた、スタンピング領域から離れる、及び／又はスタンピング領域と隣接し得る。
【００３０】
ステップ（ｄ）のフレキシブルスタンプフィーチャはスタンピング領域のレリーフパターンの一部でもよいが、フレキシブルスタンプアライメントマーカー等から離れたフィーチャでもよい。
【００３１】
ステップ（ｄ）の横方向アライメントは、フレキシブルスタンプのスタンピング表面と、フレキシブルスタンプのスタンピング表面を受容する基板キャリア表面又は基板表面との間のＸ及び／又はＹ方向の相対アライメントを意味する。ここでＸ及びＹ方向はデカルト座標格子の一部であり、Ｚ方向はキャリア又は基板とフレキシブルスタンプとの間の距離を規定するために使用される。
【００３２】
したがって、横方向への並進は、Ｘ及びＹ方向の一方又は両方に沿った並進を含む。
【００３３】
少なくとも部分的なスタンプ隆起と最低限の少なくとも部分的な層スタンプ隆起は同じである必要はないが、応力がアライメント不整合を引き起こし得るため、方法の異なるステップにおいて同じに保たれることが好ましい。最低限の少なくとも部分的なスタンプ隆起は、スタンプ隆起の最低限の高さ及び／又はスタンプ隆起の幅を意味し得る。高さは好ましくはスタンプから考えられるスタンプキャリアまでの距離としてスタンプ隆起部分で測定される。隆起部の幅は、隆起部の底部で、場合によりキャリア表面で隆起の一方のオンセットから隆起部の他方の側にある隆起の別のオンセットまで、又はそのような他の隆起オンセットが存在しない場合はスタンプの端部まで測定される。
【００３４】
部分的なフレキシブルスタンプ隆起は、どんな状況が最適でも、又はどんな状況が実現されていても、第１及び第２のキャリア間又はフレキシブルスタンプ及び基板間のギャップの少なくとも２０％を横断するように制御され得る。したがって、所定の応力状態をフレキシブルスタンプにもたらすことにより精度向上を得ることができる意味のある隆起が存在する。
【００３５】
所望の精度向上を達成するために必要な部分的なスタンプ隆起部のサイズはギャップの絶対的サイズに依存する。例えば、フレキシブルスタンプを操作する定圧システムを含む装置の場合、隆起サイズは作動される係合要素の数により決定される。小さなギャップを横断する完全な隆起は、作動される係合要素の数が少なくて済み、その結果、考えられる部分的な隆起サイズの数はより少ない。例えば、１００μｍのギャップの場合は、完全な隆起は８〜１２個の係合要素を作動させることにより得られる。また、部分的な隆起高さは２０μｍまで低いことが適切である。２０μｍのギャップの場合は、約１５μｍの部分的な隆起高さが望ましい。
【００３６】
部分的な隆起の最低限の高さは、例えば少なくとも１０μｍである。
【００３７】
動的アプローチによる実施形態及び反復アプローチによる実施形態をもたらす方法を実行する少なくとも２つの概念的に異なる方策がある。
【００３８】
動的なアプローチによる実施形態では、ステップ（ｃ）〜（ｆ）は１回以上、ステップ（ｆ）の最終実行後に実行され、少なくとも部分的なスタンプ隆起は、少なくともスタンプ隆起部分が基板と機械的に接触するように完全なスタンプ隆起になる。このように、隆起は、スタンプ隆起部分が基板キャリア、又は基板キャリアにより担持された基板と機械的に接触しない部分的なスタンプ隆起である。アライメントの測定は、部分的なフレキシブルスタンプ隆起を所定の位置に配置すること、好ましくはスタンプ隆起部分の位置にあるフィーチャを用いることにより行われる。測定及び考えられる調整は最終的な接触が行われた後に反復される。
【００３９】
反復回数は、あるステップの後のアライメントが十分であると分かった場合に最後のステップ（ｆ）の実行が決定されるようにアライメント閾値に基づくことができる。ステップ循環の停止はまた、接触を行うために前進により広がる必要のある実際の距離に依存して行われ得る。広がる距離が遠いほど、より多くの反復サイクルが実行される。単純な実施形態では、反復サイクルの数はユーザによってのみあらかじめ定められ、前進により広がる必要のある距離はサイクル数で割られる。
【００４０】
この方法によって非接触のアライメント測定がもたらされ、最終的なケースではステップの反復が実行される場合の動的な方策でもあり得るが、部分的なフレキシブルスタンプ隆起のサイズは、フルサイズのフレキシブル層隆起に向かって連続的に大きくなり、最終的にはスタンプ隆起部分は、基板キャリア又は基板キャリアにより担持される基板と機械的に接触する。
【００４１】
反復アプローチでは、ステップ（ａ）は、少なくとも部分的なスタンプ隆起は少なくともスタンプ隆起部分が基板に機械的に接触するような完全なスタンプ隆起であることを含む。また、ステップ（ｆ）は、ステップ（ｅ）において所要の横方向調整を行う前に、少なくとも最低限の少なくとも部分的なスタンプ隆起が所定の位置に維持されている間に、スタンプ隆起部分を基板から後退させ、機械的接触を解放することを含む。
【００４２】
この実施形態では、ギャップを横断して基板に接触する完全なフレキシブルスタンプ隆起が使用され、アライメントを測定するステップは、スタンプ隆起部分を基板又は第２のキャリアに接触させた状態で実行される。好ましくは、アライメントはここではスタンプ隆起部分で測定される。これによって非常に正確なアライメント測定がもたらされる。そして、アライメント調整が必要な場合は、この実施形態は、フレキシブルスタンプ若しくはそのフィーチャ、及び／又は基板を変形させる又は破壊することなく横方向調整ができるように、スタンプ隆起部分を後退させて基板との接触を解放することを含む。スタンプ隆起は、好ましくは基板又は基板キャリアに機械的にほとんど接触したスタンプ隆起部分を有するほとんど完全に前進された部分的なスタンプ隆起をもたらす最小限度に後退されるだけである。このほとんど前進されたスタンプ隆起は、最低限の少なくとも部分的なスタンプ隆起よりも前進される。ほとんど前進された層隆起は、ギャップ距離の７０％超、８０％超、９０％超だけギャップを横断するようなものであってもよい。
【００４３】
このように、この方法は隆起部と基板の接触を用いてアライメント測定を行うが、相対移動が可能となるように接触を解放する際、隆起部は最小限度に後退されるだけである。この方法によって、少なくとも１回接触しなければならないことを犠牲にした１つのステップ及び第１のステップにおいて非常に正確なアライメント測定がもたらされ得る。そして、これは好ましくは実際のスタンピング領域の位置の外にあるアライメントマーカーの位置で行われ、その結果、この方法がインプリント方法に用いられる場合にインプリントされる任意の基板の乾燥領域での機械的接触が可能になる。
【００４４】
好ましい実施形態では、ステップ（ｆ）においてスタンプ隆起部分を前進させることは、少なくとも部分的なフレキシブルスタンプ隆起を成長させることを含む。この実施形態では、スタンプキャリアは前進を生じさせるために基板キャリア又は基板に対して移動されないことが好ましい。前進を生じさせるためにフレキシブルスタンプ全体を又はそのキャリアをスタンプと一緒に移動させることとは対照的に、部分的なスタンプ隆起を成長させることにより前進させる方策は、驚くべきことに、相対移動により前進させなければならないことと比較して再現性に関して言えば非常に正確で（例えば安価な装置を用いて）比較的達成しやすいことが分かった。
【００４５】
横方向のアライメント調整が可能になる前の完全なスタンプ隆起の後退等、スタンプ隆起部分を基板又は基板キャリアから後退させることが必要な場合は、このような後退は完全なフレキシブルスタンプ隆起を収縮させることを含むことが好ましい。このようなケースでもまた、後退させることはスタンプ全体と基板又はそのキャリアとの互いに対する相対移動を含まない。
【００４６】
隆起の成長及び収縮は、係合要素が本明細書で以下に説明されるように使用される実施形態により有利に行われ得る。
【００４７】
スタンプ隆起部分にあるフレキシブルスタンプフィーチャ、及び／又は基板にある基板フィーチャはアライメントマーカーであり得る。アライメントマーカーは好ましくは干渉格子等の干渉マーカーである。そして、横方向アライメントを測定することは、干渉（不）整合の程度を測定することにより行われ得る。したがって、この測定は干渉格子間の干渉を光学的に解析することを含む。「光学的に」という用語は、必要に応じて紫外線・可視光から近赤外領域に及ぶ放射線を含み得る。好ましくは紫外線及び／又は可視光が使用される。どんなケースでも、本発明の利点を損なうことなくアライメント測定の他の手段が使用され得る。
【００４８】
代替的に、及び特に本明細書で先に説明されたアライメントの非接触アプローチとの組み合わせにおいて、スタンプフィーチャはスタンプ領域に含まれるレリーフパターンのフィーチャであり、基板フィーチャは、例えば先のパターニングステップから得られる、基板の上部パターン層の基板パターンフィーチャである。
【００４９】
方法は、測定された横方向アライメントを所定の最低横方向アライメントと比較することと、測定された横方向アライメントが所定の最低横方向アライメントよりも悪い場合に、横方向アライメントの調整が必要であることを決定することとを含み得る。
【００５０】
方法は、ステップ（ｆ）の後に、完全なフレキシブルスタンプ隆起をフレキシブル層に広がるように移動させ、基板に機械的に接触しているスタンプ隆起部分をフレキシブルスタンプのスタンピング領域に延出させるステップ（ｇ）を行うことを含み得る。スタンピング領域への延出は、基板に接触しているスタンプ隆起部分はステップ（ｆ）の後に既にスタンピング領域にあったが、ステップ（ｇ）によってスタンプ隆起部分のこの部分が成長することを意味し得る。また、基板に接触しているスタンプ隆起部分はまだスタンピング領域の一部ではなかったが、ステップ（ｇ）によってはじめてスタンピング領域に延出することも意味し得る。好ましくは、ステップ（ｇ）の延出によって任意の時点でスタンピング領域全体が一定期間基板と接触している状態になる。したがって、完全なスタンプ隆起はフレキシブルスタンプに沿ってある方向に走り、これによって、接触が波状に確立されるように、隆起部の前方側における接触が生み出されると同時に隆起部の後方側における接触が断たれる。
【００５１】
代替的に、隆起はフレキシブルスタンプに沿って成長して延出し、スタンピング領域全体を基板に接触させる。接触を作り出すこのやり方は非常に再現性があり穏やかで、ステップ（ｇ）の実行によりフレキシブルスタンプに沿った実質的なアライメントを失うことなく正確なスタンピングを可能にする。この実施形態では、（スタンピングのための）フレキシブルスタンプのスタンピング領域への延出は一つの方向であってもよく、一方、（基板からのスタンプの解放のための）スタンピング領域からの後退は、例えば一つの方向と垂直な又は反対の方向等の別の方向であってもよい。
【００５２】
方法は、好ましくは、フレキシブルスタンプがスタンピング領域を含む場合に、少なくとも部分的なスタンプ隆起をフレキシブルスタンプに広がるように移動させ、ステップ（ｃ）が行われる前に、少なくともスタンピング領域全体が少なくとも部分的なスタンプ隆起の一部となるようにすることを含む。第１の隆起を他の部分は平らなフレキシブルスタンプに形成することによって、スタンプに応力が生じる。スタンプ隆起をフレキシブルスタンプに沿って走らせる又は延出させることによって、少なくとも応力の一部が軽減され、アライメント方法の再現性及び／又は精度が改善される。また、隆起を移動させることは、隆起をフレキシブルスタンプに沿って移動させること、及び／又は隆起をフレキシブルスタンプに延出させることを意味し得る。このステップは必要に応じてステップ（ｃ）を実行する前に何度か繰り返され得る。
【００５３】
前の段落の一実施形態では、ステップ（ａ）において少なくとも部分的なスタンプ隆起をフレキシブルスタンプに広がるように移動させることは、少なくとも部分的なスタンプ隆起はスタンプ隆起部分がダミー基板に機械的に接触している完全な部分的スタンプ隆起であることと、少なくとも部分的なスタンプ隆起をフレキシブルスタンプに広がるように移動させた後、完全なスタンプ隆起をダミー基板から後退させ、少なくとも部分的なスタンプ隆起を形成することと、ステップ（ｃ）が実行される前に、ダミー基板を基板と置き換えることとを含む。スタンプ隆起をフレキシブルスタンプに広がるように走らせ、実際のスタンピングが行われる条件と類似又は同一の条件下でフレキシブルスタンプの応力を軽減することによって、アライメントの精度及びアライメントの再現性が更に改善される。
【００５４】
本発明はインプリント方法に用いられ得る。したがって、本発明によれば、フレキシブルスタンプがスタンピング領域を含み、スタンピング領域は基板のインプリント可能な表面に転写されるレリーフパターンを含む、請求項に記載された接触方法を含むインプリント方法が提供される。換言すれば、接触方法は基板をインプリントする方法を含む。そしてフレキシブルスタンプはインプリントパターンを担持する。インプリントパターンは基板上のインプリント可能層と対向し得る。
【００５５】
インプリント可能層は好ましくはインプリントレジスト層である。方法は更に、例えばインプリント段階で露光、熱暴露、又はスタンプ暴露等の物理的刺激によってレジスト層を固化させることによりインプリントレジスト層を現像することと、現像されたレジスト層からスタンプを解放することとを含む。
【００５６】
全ての適用例において、各係合要素は好ましくはアパーチャを含み、第１の構成においてアパーチャはフレキシブル層に負圧を供給するように構成され、第２の構成においてアパーチャはフレキシブル層に過圧を供給するように構成される。過圧は部分的隆起部のサイズを制御するために変更される。
【００５７】
換言すれば、方法は更に、フレキシブル層を含む第１のキャリアを第２のキャリアに対して位置付けする前に、フレキシブル層隆起をフレキシブル層に広がるように前進させることによりフレキシブル層の応力低減を行うことを含む。
【００５８】
これによってフレキシブル層の手動操作から生じる応力が解放され得る。このように、隆起の波がフレキシブル層を走り、これが何度も行われ得る。
【００５９】
また、方法は更に、フレキシブル層を含む第１のキャリアを第２のキャリアに対して位置付けする前に、フレキシブル層をダミー基板に向かって完全に前進させることによりフレキシブル層の応力低減を行うことを含む。これは初期隆起から完全接触に及び、また初期隆起に戻り得る。これは更に、フレキシブル層の応力を解放する。
【００６０】
方法は、基板コンフォーマルインプリントリソグラフィ（ＳＣＩＬ）法又は任意の他の適当なインプリント法である。しかし、方法は、層を結合する方法又はある層から別の層へ転写する方法でもよい。デバイスを形成するために積層することは、例えばＭＥＭＳデバイスで用いられており、本発明は、ある層を別の層に正確なアライメントで機械的に転写することに用いられ得る。例えば、２つのウエハー（少なくとも１つはフレキシブルである）は正確なアライメントで結合される。代替的には、例えばナノ粒子を含む高分子層が正確なアライメントで基板に塗布される。
【００６１】
本発明は、通信ネットワークからダウンロード可能な、及び／又はコンピュータ読取可能及び／又はマイクロプロセッサ実行可能媒体に記憶されたコンピュータプログラム製品を提供し、コンピュータプログラム製品は、先行する請求項のいずれか一項に記載の方法を実行するためのコンピュータプログラムコード命令を含む。実行はプログラムがコンピュータ上で実行される時に始まり得る。
【００６２】
本発明は更に、本発明の方法を実行する装置を制御するコントローラを提供し、コントローラは本発明のコンピュータプログラム製品を含む。コントローラは、インプリント装置、特にＳＣＩＬインプリント装置用のコントローラである。
【００６３】
本発明は更に、本発明の方法のいずれか１つを実行する装置を提供し、装置は、
−  本発明のコントローラと、
−  前記コントローラにより制御されるスタンプキャリアであって、スタンプキャリアの領域に配置された複数（特に好ましくはアレイ状）の係合要素を含み、各係合要素は、スタンプキャリアにより担持された場合に、フレキシブルスタンプがスタンプキャリア方向に引っ張られる第１の構成と、フレキシブルスタンプがスタンプキャリアから押し退けられる又は解放される第２の構成とをコントローラにより個別に切り替え可能なスタンプキャリアと、
−  基板を担持するための、及び／又はダミー基板を担持するための基板キャリアと、
を含む。
【００６４】
この装置のスタンプキャリアによって、隆起、前進及び／又は後退、及び／又はフレキシブルスタンプの隆起部の移動を制御するための良い方策が提供される。これは、スタンプキャリアひいてはキャリアにより担持されるフレキシブルスタンプに配置されたアレイ状の要素が存在する場合に特にそうである。したがって、スタンプの操作の局所制御がもたらされる。
【００６５】
装置は、スタンピング装置、印刷装置であってもよく、好ましくはインプリント装置である。
【００６６】
また、基板キャリアはコントローラにより制御される。スタンプキャリア及び基板キャリアの一方又は両方は、移動可能に装置に装着されてもよく、そして、それぞれがコントローラにより制御される。この装着の仕方によって、キャリアを互いに対して移動させることにより、本発明の方法に規定された位置付け及び／又は横方向アライメントが可能になる。
【００６７】
係合要素は、引っ張ること、押し退けること、又は解放することが、基板に与えられる電気機械力の変化を含むように電気機械要素を含み得る。切り替えはこのような要素を使用して電気的に制御され得る。好適な実施形態では、各係合要素はアパーチャを含み、各アパーチャは、第１の構成における負圧チャネルと第２の構成における過圧チャネルとの間でアパーチャを切り替えるためのバルブを含み、前記バルブは前記プロセッサにより制御される。圧力はまたポンプ装置を使用して電気的に制御され得る。このアパーチャを用いた要素によって単純かつ正確な制御がもたらされる。
【００６８】
スタンプキャリアのアパーチャは一方向に延長され、アパーチャを含む場合は溝形状である。但し、任意の適当な形状、例えば円形、オーバル形、オブロング形等がこれらの要素及び／又はアパーチャに使用されることを理解すべきである。
【００６９】
特に有利な実施形態では、装置の過圧チャネルは前記プロセッサにより制御される圧力調整器を含む。
【図面の簡単な説明】
【００７０】
本発明の実施形態は、添付の略図を参照してより詳細にかつ非限定的な例として説明される。
【００７１】
【図１】ＷＯ２００８／０８７５７３に開示されたアプローチを単純化して示す。
【図２】本発明の一実施形態によるインプリント装置を示す。
【図３】図２のインプリント装置を使用したインプリントサイクルを示す。
【図４】図２のインプリント装置を使用した解放サイクルを示す。
【図５】本発明の一例による方法に使用可能な第１の応力解放プロセスを示す。
【図６】本発明の一例による方法に使用可能な第２の応力解放プロセスを示す。
【図７】本発明の一例によるインプリント方法の第１の例を示す。
【図８】本発明の一例によるインプリント方法の第２の例を示す。
【図９】本発明の一例によるインプリント方法の第３の例を示す。
【図１０】異なるアライメントマーカー配列を使用した本発明の一実施形態による別のインプリント装置を示す。
【発明を実施するための形態】
【００７２】
同一又は類似の部分を示すために全図面を通じて同一の参照番号が使用されることを理解すべきである。
【００７３】
本発明は、基板に接触しない部分的なフレキシブル層隆起部が使用される、フレキシブル層を基板に転写する方法を提供する。部分的な隆起部は基板上のアライメントマーカーの位置方向に前進する。アライメント調整が必要とされる場合、アライメント調整は、フレキシブル層を基板に向かって完全に前進させた時により再現性のある位置付けが可能となるように部分的な隆起部を所定の位置に配置させた状態で行われる。
【００７４】
本発明は、インプリントのための、パターンが基板上のレジスト層にインプリントされる本発明の好適な適用例を参照して説明される。本発明のこの適用例では、本発明によって、より伝統的な印刷装置を使用し、有利な新しいやり方で動作するように制御することができる。
【００７５】
図２は、本発明に従って動作するように制御可能な、知られているインプリント装置１００を示す。
【００７６】
インプリント装置１００は、ＳＣＩＬインプリント装置、又はナノスケールのインプリントパターンを（フレキシブル）スタンプから基板に転写するために使用可能な任意の他の適当なインプリント装置である。そのような装置の例は開示され、これらの開示内容は参照により援用される。特に、キャリア、チャック、係合要素及び空圧系の構造等の、フレキシブルスタンプを操作する手段を説明する開示の部分は、本発明を実施するために使用可能である。
【００７７】
同一の参照番号は、全図面を通じて同一の機能を実行する構成要素に使用される。図２〜図９は、装置を図１とは（上下）逆向きに示していることに留意されたい。
【００７８】
インプリント装置１００は、典型的にはインプリントパターン１２を含むフレキシブルスタンプ１０を保持する第１のホルダ即ちキャリア１１０を備える。フレキシブルスタンプ１０及びインプリントパターン１２は任意の適当な材料で実現される。典型的には、ｘｙ平面で所望の剛性を示すが、ｚ方向にフレキシブルな薄いフレキシブルガラス又は他のキャリア等の多層構造が用いられる。例えばポリジメチルシロキサン（ＰＤＭＳ）や架橋ペルフルオロポリエステル（ＰＦＰＥ）等、ポリシロキサン系材料等の適当な（合成）ゴム材料等のソフトスタンプが上部表面に設けられる。ナノフィーチャを保持する薄い硬質ゴム等の別の層が使用される。インプリントパターンのフィーチャサイズは任意の適当なサイズであり、好ましくはナノスケールパターン、即ち１０ｎｍから最大で１ｍｍ超のフィーチャサイズを有するパターンであり、フィーチャのアスペクト比（縦寸法を横寸法で割ったもの）は８以上である。しかし、他のフィーチャサイズも考えられること、及び本発明はより小さいアスペクト比を有するナノスケールパターンを転写するために同様に用いられることを理解すべきである。例えば、本発明の少なくとも一部の実施形態は、０．００１〜１０の範囲のアスペクト比を有するインプリントパターンを転写することに適している。
【００７９】
このため第１のキャリア１１０は、典型的にはアレイ状又はグリッド状に配列された複数のスタンプ係合要素１１２を備える。このようなスタンプ係合要素１１２は、典型的には、フレキシブルスタンプ１０の一部を第１の構成で第１のキャリア１１０方向に引っ張り、フレキシブルスタンプ１０の一部を第２の構成で第１のキャリア１１０から押し退けるように構成される。
【００８０】
以下の詳細な説明では、スタンプ係合要素１１２は、第１及び第２の構成をそれぞれもたらすように負圧（真空）と過圧とを切り換え可能なアパーチャにより具現化される。しかし、後により詳細に説明されるように、スタンプの掴持及び解放に電気機械力（電気的又は磁気的）による操作を可能にする、例えば機械的スタンプ係合要素又は電気機械的係合要素等の他の種類のスタンプ係合要素１１２を使用することも同様に実現可能である。
【００８１】
アパーチャ１１２は任意の適当な形状を有する。例えば、アパーチャ１１２は、第１のキャリア１１０のほぼ全長に及ぶ溝を有する溝形状でもよく、また、アパーチャ１１２は２次元グリッドを規定する円形状であってもよい。他の適当な形状が当業者に明らかであろう。溝形状のアパーチャ１１２は、例えばフレキシブルスタンプのインプリント方向及び解放方向が同一か互いに反対である場合に適している。例えば２次元グリッド状の円形アパーチャは、フレキシブルスタンプ１０のインプリント方向及び解放方向が互いに異なる場合に特に適している。
【００８２】
各アパーチャ１１２は、アパーチャ１１２を第１のチャネル１４０（以下過圧チャネルと呼ばれる）を介して供給される過圧源及び第２のチャネル１５０（以下負圧チャネルと呼ばれる）を介して供給される負圧源、例えば真空ポンプ間で切り替え可能なバルブ１１４を備える。各バルブ１１４及び負圧チャネル１５０間の接続は実線で示され、各バルブ１１４及び過圧チャネル１４０間の接続は破線で示されている。
【００８３】
各バルブ１１４は、典型的には任意の適当な形をとる処理要素（プロセッサ）１３０により制御される。処理要素１３０は、後により詳細に説明されるように、典型的にはインプリントプロセス中にバルブ１１４及び第１のキャリア１１０を如何に制御するかについて処理要素１３０に指示するコンピュータプログラムコードを実行する。
【００８４】
フレキシブルスタンプ１０は、アパーチャ１１２を負圧に切り替えることにより第１のキャリア１１０に付着される。例えばフレキシブルスタンプ１０の縁部周りに追加の付着手段が設けられてもよい。このような付着手段は、例えばフレキシブルスタンプ１０の縁を第１のキャリア１１０に固定するクランプを備えるが、少なくとも一部の実施形態では追加の付着手段が使用されないことを理解すべきである。
【００８５】
インプリント装置１００は更に、インプリントされる基板２０を担持する、又はダミー基板を保持する第２のホルダ即ちキャリア１２０を備える。任意の適当な基板２０、例えばシリコン基板、シリコンオンインシュレータ基板、シリコンゲルマニウム基板、ガラス、サファイヤ等の任意の適当な（半導体）基板が使用される。このため、基板２０は、例えばスタンプとの接触後に固化可能な任意の適当な材料であるレジスト層２２等のインプリント可能層を担持する。例えば、レジスト層２２は、インプリントパターン１２をレジスト層２２に固定化するために固化（硬化）される硬化性材料を含む。一実施形態では、レジスト層２２はゾルゲル材料を含む。このような材料の適当な例はＷＯ２００９／１４１７７４Ａ１に開示されているが、任意の適当なレジスト材料が使用されることを理解すべきである。例えば、適当なレジスト材料の別の例は、ＵＳ２００４／０２６１９８１Ａ１、ＷＯ２００５／１０１４６６Ａ２、ＵＳ２００５／０２３０８８２Ａ１、ＵＳ２００４／０２６４０１９、及び非特許刊行物Ａｄｖａｎｃｅｄ  Ｍａｔｅｒｉａｌｓ、１９９８、Ｖｏｌ．  １０（８）、５７１ページに見ることができる。
【００８６】
一実施形態では、第１のキャリア１１０は処理要素１３０により制御される。このためインプリント装置１００は更に、処理要素１３０の制御下で３つのデカルト座標Ｘ、Ｙ、Ｚにより表される３次元において第２のキャリア１２０に対して第１のキャリア１１０を位置付け及び再位置付けする手段を備える。更に、並進及び回転の両方を使用して横方向（第２のキャリア１２０に平行な方向）及び縦方向（第２のキャリア１２０に垂直な方向）に相対位置を調整する手段が提供される。この例では、装置は処理要素１３０により制御される自動変位手段を含む。自動変位手段は、例えば、相対的なＸＹＺ位置及び第２のキャリア１２０に対する第１のキャリア１１０の向きを正確に制御する機械的又は電気的フィードバック機構を提供する機械的又は電気的ユニットを含む。位置制御はナノメートル精度による。このような変位手段はそれ自体が知られているため、あくまでも簡潔にするためにこれ以上詳しく説明されない。
【００８７】
第２のホルダ即ちキャリア１２０はまた、任意選択で上記の第１のホルダ即ちキャリア１１０用の制御手段と類似したやり方で処理要素１３０により制御され、インプリント装置１００の自由度が増す。しかし、静止した又は固定された第２のキャリア１２０を有するインプリント装置１００を提供することも同様に実現可能である。
【００８８】
一実施形態では、第１のキャリア１１０は第２のキャリア１２０からギャップ３０だけ離れ、ギャップサイズは処理要素１３０により、例えば第２のキャリア１２０に対して第１のキャリア１１０を位置付け及び再位置付けする手段を係合させることにより制御される。特定の実施形態では、処理要素１３０はインプリントステップ及び解放ステップの間にギャップサイズを変更するようにプログラムされる。具体的には、処理要素１３０は、以下でより詳細に説明されるように、ギャップサイズを大きくすることによって、現像されたレジスト層２２からインプリントパターン１２を解放することを支援することができるため、インプリントステップの完了時（かつレジスト層２２を現像した後）にギャップのサイズを大きくするようにプログラムされる。
【００８９】
一実施形態では、過圧チャネル１４０は処理要素１３０により制御される圧力調整器１４２を含む。これによって、例えば後により詳細に説明されるように、インプリント又は解放ステップ中に過圧を変更することが促進される。
【００９０】
インプリント装置１００は、例えば、ユーザが所望のインプリントプロセスに従ってインプリント装置１００を設定できるようにするキーボード、マウス、トラックボール等の少なくとも１つの命令入力デバイスを含むユーザ端末等のユーザインターフェースを有する。任意の適当なユーザインターフェースが使用されることを理解すべきである。
【００９１】
上述のように、処理要素１３０は、本発明のインプリント方法の一実施形態により第１のキャリア１１０、バルブ１１４及び／又は圧力調整器１４２を制御するように構成される。制御プロセスは、アライメントマーカーの位置の光フィードバックを用いて反復制御プロセスを提供することができる。
【００９２】
プロセスを制御するために、インプリント装置１００は更に、例えばフラッシュメモリ、ＲＡＭ若しくはＲＯＭ、固体ディスク、磁気ディスク等のメモリデバイス等のコンピュータ読取可能データ記憶媒体（図示せず）を備える。データ記憶媒体は、処理要素１３０により実行されるコンピュータプログラムコードを含み、このコンピュータプログラムコードによって処理要素１３０は本発明の実施形態によるインプリント方法の各種のステップを実行する。データ記憶媒体はインプリント装置１００の任意の適当な位置に配置され、データ記憶媒体は処理要素１３０と一体であるか、又は、例えばデータ通信バス又は処理要素１３０及びデータ記憶媒体間のポイントツーポイント接続を介して、任意の適当なやり方で処理要素１３０によりアクセス可能な個別部品である。
【００９３】
インプリント装置１００を使用した、知られているインプリントプロセスは以下の通りである。インプリントパターン１２を含むフレキシブルスタンプ１０は、例えば、アパーチャ１１２が真空ポンプ等の負圧提供源に接続された負圧チャネル１５０に接続されるようにバルブ１１４を切り替えることにより第１のキャリア１１０に付着される。続いて第１のキャリア１１０は、インプリントパターン１２がレジスト層２２と対向するように、レジスト層２２で被覆された基板２０を担持する第２のキャリア１２０の上方に配置される。第１のキャリア１１０は、典型的には、インプリント中のフレキシブルスタンプ１０及び基板２０間の良好な共形接触を保証するインプリント装置１００のユーザにより規定されるギャップ３０が第１のキャリア１１０及び第２のキャリア１２０間に存在するように第２のキャリア１２０に対して配置される。ギャップ３０は任意の適当な範囲で選択される。例えば、インプリントパターン１２がナノスケールパターンである典型的なＳＣＩＬプロセスでは、ギャップ３０は、１０〜５００μｍの範囲、好ましくは２０〜２００μｍの範囲、より好ましくは１５〜１００μｍの範囲で選択される。
【００９４】
第１のキャリア１１０を第２のキャリア１２０に対して位置付けすると、インプリントプロセスは、フレキシブルスタンプ１０と基板２０との間に接触領域が形成されるインプリントステップを進め、接触領域は基板２０と接触することを目的としたインプリントパターン１２全体がこの基板と接触されるまで徐々に拡大される。
【００９５】
これは図３を用いてより詳細に説明される。図３では、インプリントパターン１２はあくまでも明確にするために省略されており、これをもってインプリントパターンがないと解釈すべきではないことに留意されたい。
【００９６】
図３の上段のペインに見られるように、選択されたアパーチャ１１２を負圧から過圧へ過圧チャネル１４０上方の横矢印の方向に個別に切り替えることにより、フレキシブルスタンプ１０と基板２０の間に接触領域１４が形成される。図３では、バルブ１１４と各チャネル１４０及び１５０間の選択された接続のみが明確さのために示されている。これによって、フレキシブルスタンプ１０とレジスト層２２を担持する基板２０を含む第２のキャリア１２０との間に接触領域１４を設けるために、フレキシブルスタンプ１０の一部が第１のキャリア１１０から離れて第２のキャリア１２０方向に隆起する。基板上のアライメントマーカーが設けられる接触領域１４内のレジスト層にギャップがあることに留意されたい。隆起部は図１の逆さまの隆起部で示されるように高さ１６及び幅１８を有し得る。隆起部の高さはＺ方向に延びる。
【００９７】
接触領域１４は、図２の下段のペインに示されるように、典型的にはバルブ１１４を制御することにより次のアパーチャ１１２を負圧から過圧に周期的に切り替えることにより矢印の方向に接触領域１４の接触前面を移動させることにより拡大される。このプロセスは接触領域１４が基板２０の所望の領域全体に設けられる、即ちインプリントパターン１２の所望の部分がレジスト層２２に接触されるまで繰り返される。接触領域１４が拡大する速度は、典型的には次のアパーチャ１１２が過圧に切り替えられる速度及びギャップ３０により決定される。スタンプが第１のキャリア１１０にも基板２０にも接触しない関連するブリッジ幅Ｗは、例えば１０〜５０ｍｍの間で選択される。主としてギャップサイズ、フレキシブルスタンプ１０の曲げ剛性、及び加圧力の関数であるブリッジ幅は、得られるインプリント速度及びスタンプ解放速度に影響を及ぼす。ギャップが大きくなると基板の全厚さ偏差（ＴＴＶ）が大きくなり、ギャップの設定があまり重要でなくなる（例えばより大きい偏差が許容される、ウェッジ）。ギャップが小さくなるとインプリント速度が速くなる。
【００９８】
アパーチャ１１２を過圧に切り替える速度は、典型的にはインプリントパターン１２及び基板２０間に良好な共形接触が確実に確立されるように選択される。このような良好な共形接触は、例えば切り替え速度が、フレキシブルスタンプ１０の一部がフレキシブルスタンプ１０のインプリントパターン１２のリセスから生じる毛管力によりレジスト層２２に引き付けられる基板２０に、又はファンデルワールス力により乾燥基板２０に接触できるように選択される場合に実現される。空気混入は、例えば（毛管）接触線が切り替えによって生じる平均速度以上の速度で前進することを保証することにより回避されることに留意されたい。
【００９９】
インプリントパターン１２及び基板２０間に所望の接触領域１４が設けられた後、レジスト層２２は、任意の適当なやり方、例えばＵＶ又は可視光、熱等の外部刺激への暴露により現像、例えば硬化される。これによってレジスト層２２は固化され、インプリントパターン１２が現像されたレジスト層２２に固定化される。
【０１００】
この段階でギャップ３０は、現像されたレジスト層２２からインプリントパターン１２が解放される解放ステップの期間を短縮するために調整、即ち大きくされる。全てのギャップ設定がスタンプの自動解放を促進するわけではない。インプリントパターン１２及びレジスト層２２の種類によって、スタンプ１０は、比較的高い接触領域１４、つまりは力によりインプリント及び現像されたレジスト層２２に付着され得る。生成され得る解放力はギャップ３０が大きい場合にはより大きい。例えば、スタンプ１０はギャップ３０が５０ミクロンに設定される場合は現像されたレジスト層２２から解放不可能であるが、このギャップが１００ミクロンの場合は解放可能である可能性がある。これは図４を用いてより詳細に説明されるようにスタンプの解放の仕方に原因がある。
【０１０１】
解放ステップの間、個々のアパーチャ１１２は、処理要素１３０が各バルブ１１４を制御することにより過圧チャネル１４０から負圧チャネル（真空）１５０に切り替えられ、これによってフレキシブルスタンプ１０は上昇する、即ちフレキシブルスタンプ１０は現像されたレジスト層２２から剥がされ、これにより真空が密封され、ブリッジ長さＷがアパーチャピッチ１つ分だけ短くなる。これによって接触領域１４にかかる力が増し、図４の下段のペインに示されるように、より多くのアパーチャ１１２が負圧に切り替えられて接触領域１４の接触前面を横矢印の方向に変位させるため、ブリッジは、力が第２のキャリア１２０により担持される基板２０上の現像されたレジスト層２２からのフレキシブルスタンプ１０のインプリントパターン１２の解放力と等しくなるまで更に短くなる。そしてスタンプの解放により弛緩される。
【０１０２】
インプリントプロセスはアライメントプロセスを含む。これはフレキシブルスタンプ１０及び第２のキャリア１２０間に初期接触領域を設けることを含む。第２のキャリアの領域は、第１のキャリア１１０を第２のキャリア１２０に対して正確にアライメントする１つ以上のアライメントマーカーを含み得る。上で説明されたように、従来はこの接触が解放され、スタンプが平らな状態に戻ることによりアライメント補正が可能であった。
【０１０３】
本発明は特にアライメントの側面に関する。
【０１０４】
本発明は部分的な隆起部を使用するアライメントプロセスを提供する。これによってスタンプの隆起部は被印刷基板に接近するが接触しないことが意図され、その結果、スタンプと基板の間の相対移動がなお可能である。例えば、部分的な隆起部は、ギャップ３０の高さの少なくとも２０％、より好ましくはギャップ高さの３０％超、更により好ましくはギャップ高さの５０％超延びる。
【０１０５】
部分的な隆起部のサイズは、圧力が加えられるアパーチャ１１２の数、及び／又は圧力レベルにより決定される。したがって、（一定圧力を使用した）設計上のアパーチャの数及びギャップのサイズに依存する部分的な隆起部の個別のサイズが考えられる。
【０１０６】
小さなギャップを横断する完全な隆起部によって、例えば作動されるアパーチャの数が少なくて済む。例えば１００μｍのギャップの場合は８〜１２個のアパーチャを作動することで完全な隆起部が得られる。したがって、部分的な隆起高さは２０μｍまで低い高さに適している。２０μｍのギャップの場合は約１５μｍの部分的な隆起高さが望ましい。
【０１０７】
部分的な隆起部が基板に近ければ近いほど、より精度向上が大きくなる。部分的な隆起部は、接触することなく完全なギャップ高さを横断するほどできるだけ近い最大サイズを有する。例えば、部分的な隆起部が所定の位置に置かれた状態で、部分的な隆起部の先端と基板の間のギャップは、２０ミクロン未満、例えば１０ミクロン未満、場合により５ミクロン未満である。言うまでもなく、これらの値はまた完全なギャップのサイズに依存する。
【０１０８】
本発明は、インプリント方法及び装置の一部として使用される場合、スタンプアライメントをより正確に制御することを目的とする。第１に考慮すべきことは、再現性のない予測不可能なアライメントを引き起こし得るスタンプの残留応力を回避することである。
【０１０９】
図５は、隆起部１５０をスタンプに沿って波のように走らせることにより応力を発散させるアプローチを示す。これはスタンプに隆起部を形成し、基板との接触を生じさせないことである。このプロセスは必要に応じて複数回反復可能である。このプロセスは基板をスタンプに近接させる前に実行可能であり、そのため接触及び印刷プロセスに先行する。
【０１１０】
図６は、印刷時に使用されるものと等しい厚さの、例えば１０〜１００ミクロンのギャップセットを用いてダミー基板１６０を反復的に接触させることによりスタンプに残留する応力を大幅に除去することができる別のプロセスを示す。プロセスは隆起部から始まり、完全接触に進み、そして部分的な隆起位置に戻る。
【０１１１】
これらのプロセスは、図３及び図４を参照して説明されたやり方で制御される。これらのステップの一方又は両方が用いられる、又は実際これらは一部のケースではスタンプの特性によって必要とされない。
【０１１２】
本発明は、主基板キャリアに加えて基準キャリアも必要とせずに、隆起した構造でアライメントを確立することができる部分的な隆起部の概念を用いる。隆起した構造によって、アライメント中にこれがない場合はフレキシブルスタンプ及び基板に沿って延びる又は移動する隆起部を使用することにより実際の接触が確立される時にアライメント不整合をもたらす一定の応力がフレキシブルスタンプに与えられる。
【０１１３】
反復アライメントプロセスと考えられ得る第１のアプローチが図７を参照して説明される。
【０１１４】
任意選択的に、プロセスは図５及び図６を参照して説明された２つのスタンプ弛緩プロセスの一方又は両方から始まる。アクティブ基板が所定の位置に配置された後、次のステップが行われる。
【０１１５】
スタンプはまず、上で述べられたように部分的な隆起部１７０を提供するように制御される。これは図７の上段のイメージに示されている。
【０１１６】
反復アライメント方法では、この隆起部は更に拡大され、基板キャリア１２０上の基板と接触する完全な隆起部となる。これは図７の中段のイメージに示されている。
【０１１７】
隆起部は、矢印１７２で示される基板又はキャリア上のアライメントマーカーの位置にある。
【０１１８】
第１のアライメントマーカーはスタンプ表面上にあり、第２のアライメントマーカーは基板表面上にあり、相対位置は光アライメントシステムを用いて決定することができる。このため、キャリア１２０及びスタンプは、アライメント決定ができるように部分的に光学的に透明である。
【０１１９】
第１及び第２のアライメントマーカーは、例えば、光源により照明され、光システムを用いて観察される時に重なりによるモアレパターンを発生させる格子を含む。これらのパターンからミスアライメントは知られているやり方で決定及び数値化され、横方向、即ちＸ及び／又はＹ方向の格子の重なりによる不整合距離が決定される。
【０１２０】
アライメント誤差がある場合は、スタンプは、基板及びスタンプキャリア間で矯正的な相対移動が行われ得るように部分的な隆起位置に後退される。したがって、プロセスは図７の上段のイメージに戻る。
【０１２１】
アライメント測定が正しいアライメントを示す場合は、プロセスは、図７の下段のイメージに示されるようにスタンプ１０が基板上に完全に配置されることに進む。
【０１２２】
動的なアライメント法では、非接触の部分的な隆起部がアライメント測定に用いられる。
【０１２３】
再び、プロセスは任意選択的に図５及び図６を参照して説明された２つのスタンプ弛緩プロセスの一方又は両方から始まる。アクティブ基板が所定の位置に配置された後、次のステップが行われる。
【０１２４】
スタンプはまず、上で述べられたように部分的な隆起部１７０ａを提供するように制御される。これは図８の上段のイメージに示されている。
【０１２５】
隆起サイズは、アクティブな圧力溝の数を増やすこと、及び／又は溝の下に加えられる圧力を増加させることにより大きくなる。部分的な隆起部は基板に向かって前進し、図８の第２のイメージに示されるように、より前進した部分的な隆起部１７０ｂが形成される。
【０１２６】
スタンプ１０及び基板（又は基板キャリア１２０）間のギャップが小さくなるにつれて、基板は、部分的な隆起部の連続的なサイズに合わせて、矢印１７２で示されるようにスタンプにアライメントされる。
【０１２７】
誤差が閾値を下回る場合は、基板上のインプリントレジストとの接触が行われ、基板との接触が図８の下段のイメージに示されるように完全に接触した状態に展開される。このように、基板に対する制御されたアプローチが行われる。
【０１２８】
図９は同じプロセスを示しているが、隆起部はスタンプの端に存在する必要はなく、例えば中央等どこでもよいことを示している。
【０１２９】
この動的アライメントは、（以前の方法のように）レジストのないアライメントマーカーを使用して、又はレジストに被覆されたマーカーを使用して行うことができる。
【０１３０】
スタンプと基板の間のギャップは、動的ケースの異なる測定ごとに変わる。このギャップはまた、モアレパターン、更に任意のｘ−ｙ位置変化に影響を与える。ギャップ高さがアライメント結果又は干渉パターンに及ぼす効果はあらかじめ測定することができる。スタンプの接近中にｚ軸距離を追跡するために別のマーカーを使用することもでき、一方、このマーカーをｘ−ｙオフセットを正確に決定するためにも使用することができる。
【０１３１】
光学測定に用いられるレジスト層が存在する場合は、光学コントラストを減少させ、厚さがモアレフリンジの位置等の光学アライメント結果にも影響を与え得るため、光学パターンを解析する時にこの厚さを考慮に入れることも必要となる。
【０１３２】
個々の溝に異なる順番でアドレスする必要があることを除き、所要の機能はＳＣＩＬ適用例により既に有効化されている。更に、隆起部のサイズ及び高さ、ひいては接触がなされるまでのスタンプと基板の間の距離を制御するために追加の圧力制御が必要とされる。
【０１３３】
現時点では、本発明のインプリント装置１００の実施形態は、あくまで非限定的な例として、フレキシブルスタンプ１０のスタンプ係合要素としてアパーチャ１１２を有するものとして示されていることに留意されたい。例えば、アパーチャ１１２をプランジャ等の機械的スタンプ係合要素に置き換えることは同様に実現可能である。機械的スタンプ係合要素は、第１の構成においてフレキシブルスタンプの一部を第１のキャリア１１０方向に引っ張り、第２の構成においてフレキシブルスタンプ１０の一部を基板２０に押し付けるように、処理要素１３０により個別に制御される。
【０１３４】
このような機械的スタンプ係合要素は、例えば、これらの機械的スタンプ係合要素がインプリントステップ中に第１及び第２の構成間で切り替えられる速度、及び／又は解放ステップ中に第２及び第１の構成間で切り替えられる速度を変更することにより、完全に類似したやり方で制御されることは当業者によりすぐに理解されるであろう。更に、誤解を避けるために、フレキシブルスタンプ１０はそのような機械的スタンプ係合要素に、例えばクランプ手段、粘着手段、吸引手段等を用いた、任意の適当なやり方で装着されることに留意されたい。このような固定手段はそれ自体よく知られているため、あくまでも簡潔にするためにこれ以上詳しく説明されない。
【０１３５】
本発明の方法の１つ以上の実施形態を実施するためのコンピュータプログラムコードが記憶されたコンピュータ読取可能データ記憶媒体を含むコンピュータプログラム製品が提供される。この製品は（サーバ主体の）データネットワークに保存されたコードの形をとり、その結果、このコードはこのネットワークから、コードを使用して当該方法を実行する装置コントローラ又は他の手段にダウンロードすることができる。コンピュータプログラムコードは、典型的にはインプリント装置１００の処理要素１３０で実行可能なコードであり、このコードによって処理要素１３０はこの方法の１つ以上の実施形態によるインプリント装置１００を制御する。インプリント装置１００はコンピュータプログラム製品を含む。任意の適当なコンピュータ読取可能データ記憶媒体が使用され、このようなコンピュータ読取可能データ記憶媒体の非限定的な例には、ＣＤ、ＤＶＤ、フラッシュメモリ、インターネットサーバに配置された固体ディスク又は磁気ディスクといったインターネットでアクセスできるデータ記憶媒体等が含まれる。
【０１３６】
一実施形態では、コンピュータプログラムコードの特徴は、フレキシブルスタンプ１０のインプリントパターン１２を指定する、ＧＤＳＩＩファイルといった設計ファイルから導出される。特に、このようなファイルは、インプリントパターン１２のフィーチャ変化を確定し、インプリントステップの所要の速度変化、インプリント方向、インプリントステップ及び解放ステップ間におけるギャップ寸法の変化、解放ステップの所要の速度変化、解放方向等といった最適インプリントプロセスパラメータを導出するために自動的に評価される。これらの導出されたパラメータは処理要素１３０により実行されるインプリント装置制御プログラムに含まれる。
【０１３７】
上記の例はインプリントに関する。しかし、同じアライメントアプローチは、例えば層の結合又は積層等、他の層をアライメントするために使用することができる。積層によりデバイスを形成することは、例えばＭＥＭＳデバイスで用いられており、本発明は、ある層を別の層に正確なアライメントで機械的に転写することに使用することができる。例えば、２つのウエハー（少なくとも１つはフレキシブルである）が正確なアライメントで結合される。代替的には、例えばナノ粒子を含む高分子層が正確なアライメントで基板に塗布される。
【０１３８】
アライメント測定は異なるやり方で実行することができる。例えば、アライメント測定は透明キャリアを用いて実行することができる。
【０１３９】
アライメントは、基板に対して前進した隆起部（即ち部分的な隆起部）の位置に基づいて測定される必要がある。
【０１４０】
このため、基板及びスタンプは、互いに向き合う対応するアライメントマーカーを有し得る。
【０１４１】
代替案は、基板のエッジを超えた基板キャリアのエッジ領域で基板キャリア及びスタンプ上の第１の対のアライメントマーカー間のアライメントを測定することである。次に、第２の対のアライメントマーカーが基板及び基板キャリア上に設けられ得る。そして、基板アライメントマーカーは基板の裏面にあり得る。裏面のアライメントマーカーは、基板及び基板キャリア（「チャック」）間のオフセットを測定するために使用される。その代わりに、スタンプは、基板キャリアに対する基板のオフセットを考慮して、ウエハー領域外で基板キャリア（「チャック」）にアライメントされる。
【０１４２】
したがって、スタンプ隆起部上のアライメントマーカーは、（そのとき、基板キャリアと基板の相対位置がまた知られている場合は）基板上又は基板キャリア上にあるアライメントマーカーの位置方向に前進する。
【０１４３】
このアプローチは図１０に示されている。基板キャリア（第２のキャリア）１２０は、基板１８１のエッジを超えたところにある部分１８０を有する。基板キャリアの部分１８０上及びスタンプ上の第１の対のアライメントマーカーは１８２として示されている。基板の裏面上及び基板キャリアの主要部上の第２の対のアライメントマーカーは１８４として示されている。
【０１４４】
アライメントは、（重なり度を検出するための）静電容量測定及びエッジ位置を決定する干渉法を含む様々な技術により測定されることにも留意されたい。アライメント測定の全体は、スタンプ上に設けられたアライメントマーカーに加えて、このような技術を含む。このように、一対のマーカー１８４の代わりに代替的な位置測定が用いられる。
【０１４５】
要約すると、フレキシブル層を基板に転写する方法は、フレキシブル層に基板と接触しない部分的な隆起部を使用する。部分的な隆起部は基板上のアライメントマーカーの位置方向に前進する。アライメント調整が必要な場合は、アライメント調整は、フレキシブル層を基板に向かって完全に前進させた時により再現性のある位置付けが可能となるように部分的な隆起部を所定の位置に配置した状態で行われる。
【０１４６】
上記で言及された実施形態が、本発明を限定するのではなく例示すること、及び当業者が、添付の特許請求の範囲から逸脱せずに多くの代替実施形態を設計できることが留意されるべきである。特許請求の範囲において、括弧内に配置されたどんな参照符号も、請求項を限定するものとして解釈されないものとする。単語「ｃｏｍｐｒｉｓｉｎｇ（含む）」は、請求項に挙げられたもの以外の要素又はステップの存在を排除しない。要素に先行する単語「ａ」又は「ａｎ」は、複数のかかる要素の存在を排除しない。本発明は、幾つかの別個の要素を含むハードウェアによって実施され得る。幾つかの手段を列挙する装置請求項において、これら手段の幾つかは、全く同一のハードウェアアイテムによって具体化され得る。ある手段が、相互に異なる従属請求項に挙げられているという単なる事実は、これら手段の組み合わせが有利に使用され得ないことを意味しない。
【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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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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