(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
インプリントリソグラフィプロセスにおいて、フレキシブルスタンプのレリーフスタンプ面を基板のスタンプレシーブ面に対して接触させる方法であって、当該方法は、
前記フレキシブルスタンプ及び前記基板が保持されるときに、前記フレキシブルスタンプが、前記スタンプレシーブ面の一部上に前記レリーフスタンプ面の一部が前記スタンプレシーブ面と接触する接触領域を創出する一方で、前記レリーフスタンプ面の更なる部分は前記スタンプレシーブ面と接触しないように、局所的に曲げられることができるように、前記フレキシブルスタンプ及び前記基板を保持して操作し、前記接触領域の境界の少なくとも一部がコンタクトフロントを画成し、
前記レリーフスタンプ面を前記スタンプレシーブ面に接触させることで、前記コンタクトフロントが、前記コンタクトフロントに実質的に垂直な移動方向に沿って前記接触領域から遠ざかって、前記基板の前記スタンプレシーブ面に沿って或る移動速さで移動するように、前記コンタクトフロント又はその付近に接触を創出し、及び
接触領域内の前記スタンプレシーブ面から前記レリーフスタンプ面をリリースすることで、前記コンタクトフロントが、前記コンタクトフロントに実質的に垂直な移動方向に沿って前記接触領域に向かって、前記基板の前記スタンプレシーブ面に沿って或る移動速さで移動するように、前記コンタクトフロント又はその付近の接触を破断し、前記移動速さが前記移動方向に沿った第１の所定距離にわたって第１の一定値を持つように、接触が創出又は破断され、前記第１の所定距離は、少なくとも２つの異なる位置のうちの一方を含み、前記移動速さが前記移動方向に沿った第２の所定距離にわたって第２の一定値を持つように、接触が創出又は破断され、前記第２の所定距離は、前記少なくとも２つの異なる位置のうちの他方を含み、前記第１の一定値は前記第２の一定値とは異なる、
ことを有し、
前記第１の所定距離は、第１のレリーフトポグラフィを有する前記レリーフスタンプ面の第１の領域の寸法に対応し、前記第２の所定距離は、前記第１のレリーフトポグラフィとは異なる第２のレリーフトポグラフィを有する前記レリーフスタンプ面の第２の領域の寸法に対応する、
方法。
【請求項２】
前記第１及び第２の所定距離は、前記第１の所定距離及び前記第２の所定距離に関する値が格納されたルックアップテーブルから取り出される、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記レリーフスタンプ面を調査して、前記第１の領域及び前記第２の領域をレリーフトポグラフィに基づいて決定し、且つ
前記コンタクトフロントの移動が行われるべき方向に沿って、前記第１の領域から前記第１の所定距離を、及び前記第２の領域から前記第２の所定距離を得る
ことを更に有する請求項１又は２に記載の方法。
【請求項４】
当該方法は、前記基板の前記スタンプレシーブ面の上に存在する又は前記スタンプレシーブ面を形成するレジスト層の固化を、該レジスト層が前記レリーフスタンプ面と接触している間に可能にするように、硬化させることを更に有する請求項１乃至３の何れかに記載の方法。
【請求項５】
接触及びリリースの前記移動方向は、同じ、互いに反対、及び互いに向かって角度を為す、のうちの何れか１つであるように選定される、請求項１乃至４の何れかに記載の方法。
【請求項６】
当該方法は更に、前記フレキシブルスタンプを保持するためのスタンプホルダーと、複数のスタンプ係合要素とを設けることを有し、前記スタンプ係合要素の各々が、前記フレキシブルスタンプが前記スタンプホルダーに貼り付けられる第１の設定と、前記フレキシブルスタンプが前記スタンプホルダーから離れるように解放される第２の設定との間で切り換え可能であり、当該方法は更に、接触を創出するために又は接触を破断するために、前記スタンプ係合要素を順次に前記第１の設定から前記第２の設定に切り換えることを有する、請求項１乃至５の何れかに記載の方法。
【請求項７】
当該方法は更に、スタンプ係合面を持つスタンプホルダーと、基板係合面を持つ基板ホルダーとを設けることを有し、前記スタンプ係合面及び前記基板係合面は互いに平行であり且つ互いから或る間隙で離間される、請求項１乃至６の何れかに記載の方法。
【請求項８】
フレキシブルスタンプのレリーフスタンプ面を基板のスタンプレシーブ面に接触させるように装置を制御する制御装置であって、当該制御装置は、前記装置に、
前記フレキシブルスタンプ及び前記基板が保持されるときに、前記フレキシブルスタンプが、前記スタンプレシーブ面の一部上に前記レリーフスタンプ面の一部が前記スタンプレシーブ面と接触する接触領域を創出する一方で、前記レリーフスタンプ面の更なる部分は前記スタンプレシーブ面と接触しないように、局所的に曲げられることができるように、前記フレキシブルスタンプ及び前記基板を保持して操作させるように構成され、前記接触領域の境界の少なくとも一部がコンタクトフロントを画成し、
前記レリーフスタンプ面を前記スタンプレシーブ面に接触させることで、前記コンタクトフロントが、前記コンタクトフロントに実質的に垂直な移動方向に沿って前記接触領域から遠ざかって、前記基板の前記スタンプレシーブ面に沿って或る移動速さで移動するように、前記コンタクトフロント又はその付近に接触を創出させるように構成され、且つ
接触領域内の前記スタンプレシーブ面から前記レリーフスタンプ面をリリースすることで、前記コンタクトフロントが、前記コンタクトフロントに実質的に垂直な移動方向に沿って前記接触領域に向かって、前記基板の前記スタンプレシーブ面に沿って或る移動速さで移動するように、前記コンタクトフロント又はその付近の接触を破断させるように構成され、前記移動速さが前記移動方向に沿った第１の所定距離にわたって第１の一定値を持つように、接触が創出又は破断され、前記第１の所定距離は、少なくとも２つの異なる位置のうちの一方を含み、前記移動速さが前記移動方向に沿った第２の所定距離にわたって第２の一定値を持つように、接触が創出又は破断され、前記第２の所定距離は、前記少なくとも２つの異なる位置のうちの他方を含み、前記第１の一定値は前記第２の一定値とは異なり、且つ前記第１の所定距離は、第１のレリーフトポグラフィを有する前記レリーフスタンプ面の第１の領域の寸法に対応し、前記第２の所定距離は、前記第１のレリーフトポグラフィとは異なる第２のレリーフトポグラフィを有する前記レリーフスタンプ面の第２の領域の寸法に対応する、
制御装置。
【請求項９】
前記フレキシブルスタンプは、前記スタンプレシーブ面の一部上に前記レリーフスタンプ面の一部が前記スタンプレシーブ面と接触する接触領域を創出する一方で、前記レリーフスタンプ面の更なる部分は前記スタンプレシーブ面と接触しないように、局所的に曲げられ、前記接触領域と非接触領域との間の境界の少なくとも一部がコンタクトフロントを画成する、請求項８に記載の制御装置。
【請求項１０】
前記装置は更に、前記フレキシブルスタンプを保持するためのスタンプホルダーと、複数のスタンプ係合要素とを有し、前記スタンプ係合要素の各々が、前記フレキシブルスタンプが前記スタンプホルダーに貼り付けられる第１の設定と、前記フレキシブルスタンプが前記スタンプホルダーから解放される第２の設定との間で切り換え可能である、請求項８に記載の制御装置。
【請求項１１】
前記複数のスタンプ係合要素の各々が、前記フレキシブルスタンプを貼り付ける減圧を提供するための、あるいは前記フレキシブルスタンプを解放する過圧を提供するための開口を有し、当該制御装置は更に、前記複数のスタンプ係合要素の前記開口の各々の前記減圧又は過圧を個別に設定するための切り換え可能な弁を含んだ圧力レギュレータを有する、請求項１０に記載の制御装置。
【請求項１２】
前記複数のスタンプ係合要素の各々が、前記フレキシブルスタンプを貼り付ける磁力を提供するための、あるいは前記フレキシブルスタンプを解放する磁力を提供するための電磁石を有し、当該制御装置は更に、前記複数のスタンプ係合要素の前記電磁石の各個々に対する電気信号を切り換える電気装備を有する、請求項１０に記載の制御装置。
【請求項１３】
前記複数のスタンプ係合要素の各々に関する設定を切り換えることを提供して、該設定が接触又はリリースの間に可変にできるようにするスイッチユニット、を有する請求項１２に記載の制御装置。
【請求項１４】
１つ以上の実行可能命令を格納した非一時的なコンピュータ読み取り可能媒体であって、前記１つ以上の実行可能命令は、プロセッサによって実行されるときに、該プロセッサに、インプリントリソグラフィプロセスにおいてフレキシブルスタンプのレリーフスタンプ面を基板のスタンプレシーブ面に接触させる方法を実行させ、該方法は、
前記フレキシブルスタンプ及び前記基板が保持されるときに、前記フレキシブルスタンプが、前記スタンプレシーブ面の一部上に前記レリーフスタンプ面の一部が前記スタンプレシーブ面と接触する接触領域を創出する一方で、前記レリーフスタンプ面の更なる部分は前記スタンプレシーブ面と接触しないように、局所的に曲げられることができるように、前記フレキシブルスタンプ及び前記基板を保持して操作し、前記接触領域の境界の少なくとも一部がコンタクトフロントを画成し、
前記レリーフスタンプ面を前記スタンプレシーブ面に接触させることで、前記コンタクトフロントが、前記コンタクトフロントに実質的に垂直な移動方向に沿って前記接触領域から遠ざかって、前記基板の前記スタンプレシーブ面に沿って或る移動速さで移動するように、前記コンタクトフロント又はその付近に接触を創出し、及び
接触領域内の前記スタンプレシーブ面から前記レリーフスタンプ面をリリースすることで、前記コンタクトフロントが、前記コンタクトフロントに実質的に垂直な移動方向に沿って前記接触領域に向かって、前記基板の前記スタンプレシーブ面に沿って或る移動速さで移動するように、前記コンタクトフロント又はその付近の接触を破断し、前記移動速さが前記移動方向に沿った第１の所定距離にわたって第１の一定値を持つように、接触が創出又は破断され、前記第１の所定距離は、少なくとも２つの異なる位置のうちの一方を含み、前記移動速さが前記移動方向に沿った第２の所定距離にわたって第２の一定値を持つように、接触が創出又は破断され、前記第２の所定距離は、前記少なくとも２つの異なる位置のうちの他方を含み、前記第１の一定値は前記第２の一定値とは異なり、且つ前記第１の所定距離は、第１のレリーフトポグラフィを有する前記レリーフスタンプ面の第１の領域の寸法に対応し、前記第２の所定距離は、前記第１のレリーフトポグラフィとは異なる第２のレリーフトポグラフィを有する前記レリーフスタンプ面の第２の領域の寸法に対応する、
ことを有する、非一時的なコンピュータ読み取り可能媒体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、フレキシブル（可撓性）スタンプのレリーフスタンプ面を基板のスタンプレシーブ面に接触させ且つ／或いはフレキシブルスタンプのレリーフ表面をスタンプレシーブ面から外すことに関する操作方法及び装置に関する。
【０００２】
本発明はまた、本発明の方法を実行するためのコンピュータプログラムプロダクトに関する。
【０００３】
本発明は更に、フレキシブルスタンプのレリーフスタンプ面を基板のスタンプレシーブ面に接触させる装置を制御する制御装置、及び該制御装置を含んだ装置に関する。
【０００４】
本発明は最後には、基板にインプリントする方法に関する。
【背景技術】
【０００５】
インプリントリソグラフィは、有意に低いコストで同等のフィーチャ（造形）サイズのパターニングを提供することができるため、半導体デバイスの製造に使用されている伝統的な（マスクベースの）光リソグラフィ技術の実行可能な代替手段として関心を集めている。
【０００６】
例えばサブストレート・コンフォーマル・インプリント・リソグラフィ（ＳＣＩＬ）などのソフトスタンプリソグラフィ技術では、レリーフフィーチャパターンをその表面に含んだフレキシブルスタンプが、該フィーチャパターンによってインプリントされる（硬化可能）レジスト材料を担持するのが典型的である基板と接触するようにされる。故に、典型的なインプリントリソグラフィ法では、インプリント工程は、基板上のレジスト材料の層が、フレキシブルスタンプのレリーフパターン表面と接触されることを含む。この工程に続いて、フレキシブルスタンプのレリーフパターン表面となおも接触したまま、レジスト材料が現像（例えば、キュア）されて固化される。固化した後、フレキシブルスタンプ（及びそれとともにそのレリーフフィーチャパターン）が、固化したレジスト材料からリリースされて（外されて）、パターニングされた固化したレジスト層が基板上に残される。
【０００７】
インプリントリソグラフィにソフトスタンプを使用するときに、インプリント工程を実行する１つの手法が特許文献１（ＵＳ２０１０／００８３８５５）に開示されている。その方法は、フレキシブルスタンプを局所的に曲げることで、スタンプ表面の一部領域を基板に向けて突出させ、その突出位置に、インプリントされる基板表面とフレキシブルスタンプ表面との間の初期接触領域を創出することを含んでいる。そのような初期接触が為された後、接触領域の縁が基板表面に沿って移動するように接触領域の縁又はその付近で徐々に更なる接触を作り出すことによって、初期接触領域が、フレキシブルスタンプ及び基板のますます大きい部分へと成長（拡張）される。レジスト材料の固化が行われた後、逆の漸進的接触破断プロセスを用いてスタンプのリリースが行われる。
【０００８】
このようなインプリントリソグラフィプロセスを可能な限り商業的に実行可能なものとするには、このようなプロセスのスループットを最大化することが望ましい。これは、しかしながら、取るに足らないこととはかけ離れたものである。というのは、高められたスループットは、例えば、スタンプと基板との間に十分にコンフォーマルではない接触が作り出されるため、又は、現像されたレジストからのスタンプのフィーチャパターンの非常に急なリリースが、現像されたレジスト層若しくは更にはスタンプのフィーチャパターンへの損傷につながり得るために、例えばパターンが正確に転写されないこととなり、レジスト層に形成されるパターンの品質を損ね得るからである。
【０００９】
このようなインプリントプロセスのインプリント工程及びリリース工程の組み合わせのスループットを個別に最適化することが可能なこと、すなわち、これらの工程が異なる速さで実行され得ることが可能なこと、それ自体は知られている。典型的に、インプリント工程は、リリース工程よりも高速に実行され得る。これは、例えば、インプリント工程中には、レジスト材料が依然として低い粘性であって流れることができる一方で、リリースプロセスは、スタンプ材料と現像された（固化した）レジストとの間の相互作用によって妨げられ、そのことが、リリース中のフレキシブルスタンプの損傷を防止するためにリリースプロセスを低速にするからである。これは、単位面積当たりのファンデルワールス力を増大させるものであるスタンプと硬化されたレジストとの間の増大した表面積に起因する。
【００１０】
例えば、特許文献１（ＵＳ２０１０／００８３８５５）に開示される装置などのインプリント装置において、インプリント工程の速さを設定し、そして、リリース工程に関して異なる速さを設定することが可能である。上述のようなインプリントプロセスのスループットを改善する更なるニーズがなおも存在する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１１】
【特許文献１】米国特許出願公開第２０１０／００８３８５５号明細書
【発明の概要】
【００１２】
本発明は、ソフトスタンプインプリント法におけるスループットの改善を提供するという上述の目的を果たすことを狙いとする。
【００１３】
本発明は独立請求項によって規定される。有利な実施形態が従属請求項によって提供される。
【００１４】
本発明によれば、接触を創出するよう、又は破断するよう、システムを制御することは、移動速さが、コンタクトフロントの移動方向に沿った少なくとも２つの異なる位置で異なる値を持つようにするものである。故に、基板のインプリントのためにフレキシブルスタンプのレリーフスタンプ面と基板表面との間に接触が創出される速さ、又はインプリント後の基板からのフレキシブルスタンプのリリースのためにフレキシブルスタンプのレリーフスタンプ面と基板表面との間で接触が破断される速さが、基板表面に沿ったコンタクトフロントの前進軌道に沿って変化される。接触又はリリースの速さは、基板表面に沿った軌道に沿ってコンタクトフロントが移動される又は移動されることが可能な速さに関係する。これは、装置のシステムを適切な手法で用いることによって影響され得る。既存の装置及び本発明に従った新規で独創的な装置の双方の、数多くの種類の装置が、以下、この発明の詳細な説明で解明されることになるような方法を実行することができる。
【００１５】
本発明は、基板上にインプリントされるべきフィーチャパターンがしばしば、例えばフィーチャ密度及び／又はフィーチャ深さ及び／又はフィーチャ幅など、異なるレリーフトポグラフィを持つ異なる領域を含んでいるという認識に基づく。また、見出されたことには、変形可能なインプリントレジスト層でコーティングされた基板を用いるインプリントリソグラフィ法では、インプリント速さが、例えば密なフィーチャパターンを持つ領域などで、そのようなレリーフトポグラフィによって影響され、決定され、あるいは更に制限され、スタンプを基板に引き付けるコンタクトフロント又はその付近のいっそう高い毛細管力が、接触をより迅速に設立させ、故に、このような領域で、あまり密でないフィーチャパターンを持つ領域と比較して高いインプリント速さを使用することを可能にする。同様の議論が、より深い及び／又はより狭いフィーチャサイズを持つ領域にも成立する。これまた認識されたことには、異なるレリーフトポグラフィを持つ領域では、基板からのフレキシブルスタンプのリリース速さを最適化しながら転写パターンの品質を守るために、リリース速さを調節し得る。例えば、より密及び／又は深いフィーチャパターンを持つ領域では、あまり密及び／又は深くないフィーチャパターンを持つ領域と比較して、基板上の固化したレジスト材料からスタンプをリリースすることがいっそう困難になる。従って、後者のタイプの領域では、最初のタイプの領域と比較して、リリース速さを増大させ得る。逆に言えば、あまり密でないパターンの領域は、より迅速に、すなわち、より高いリリース速さでリリースされることができる。
【００１６】
本発明は、故に、インプリントプロセスのスループットを向上させるために、小さくて脆弱な（ｎｍからマイクロメートルスケールの）フィーチャでありながら、パターン転写の品質及び／又はフレキシブルスタンプのインテグリティを損ねることなく、インプリント速さ及び／又はリリース速さの個別の最適化を可能にする。
【００１７】
本発明は、それにより、インプリント又はマイクロコンタクトプリントの方法及び装置で有利に使用され得る。
【００１８】
本発明において、接触工程又はリリース工程中のシステムの制御は、第１のステップ及び第２のステップを有し、第１のステップにおいては、移動速さが移動方向に沿った第１の所定距離にわたって第１の一定値を持つように、接触が創出（接触工程の場合）又は破断（リリース工程の場合）され、第１の所定距離は、少なくとも２つの異なる位置のうちの一方を含み、第２のステップにおいては、移動速さが移動方向に沿った第２の所定距離にわたって第２の一定値を持つように、接触が創出（接触工程の場合）又は破断（リリース工程の場合）され、第２の所定距離は、上記少なくとも２つの異なる位置のうちの他方を含み、第１の一定値は第２の一定値とは異なる。
【００１９】
これは、領域の各々でのコンタクトフロント前進軌道に沿った所定の距離を有するフレキシブルスタンプパターン内の異なる領域エリアについて異なるインプリント速さ又はリリース速さを定めることを可能にする。故に、例えば、基板の周辺領域が、基板の中心領域とは異なる速さで処理されるように定められ得る。これに代えて、あるいは加えて、スタンプ上に存在するインプリントパターンの設計マップを用いて、基板表面に沿った特定の画成コンタクトフロント前進軌道に沿う上記所定の距離を設定してもよい。
【００２０】
本発明において、第１の所定距離は、第１のレリーフトポグラフィを有するレリーフスタンプ面の第１の領域の寸法に対応することができ、第２の所定距離は、第１のレリーフトポグラフィとは異なる第２のレリーフトポグラフィを有するレリーフスタンプ面の第２の領域の寸法に対応することができる。フレキシブルスタンプのレリーフパターンは典型的に、例えばフィーチャ密度及び／又はフィーチャサイズ（突起又は窪みの幅又は長さ寸法）及び／又はフィーチャ深さに関してレリーフトポグラフィが異なる領域を有し得る。そのような領域は典型的に、以上及び詳細な説明に記載されるようにインプリント及び／又はリリースに関して異なる速さを必要とし得る。以上にて説明したように、例えばインプリントパターンが比較的密である領域では、より大きい毛細管力が、より迅速にスタンプと基板との間のコンフォーマル接触を設立させることになり、それ故に、そのような領域ではインプリント速さを高めることができる。同様に、このような毛細管力の力添えがあまり目立たない又は更には存在しないところであるインプリントパターンのあまり密でない領域では、インプリント速さが低下され得る。
【００２１】
上記所定距離は、そのような値が格納されたルックアップテーブルから取り出され、あるいは取り出されることが可能である。格納される値は、スタンプのフィーチャパターンの設計マップに基づくことができ、手作業又はその他の方法で事前に準備されることができる。
【００２２】
装置が、レリーフスタンプ面を調査する検査ユニットを有する場合、この方法は、検査ユニットを用いてレリーフスタンプ面を調査して、第１の領域及び第２の領域をそれらのレリーフトポグラフィに基づいて決定し、そして、コンタクトフロントの移動が行われるべき方向に沿って、第１の領域から第１の所定距離を、及び第２の領域から第２の所定距離を得ることを有し得る。この場合、フィーチャトポグラフィのマップが自動取得されて、例えばルックアップテーブルに格納されることができ、それを事前に準備して格納しておく必要がない。接触及び／又はリリース工程中のパターンの連続検査が、調査フィードバックに基づく接触又はリリース速さの連続調節と組み合わされて存在し得る。これは、リール・ツー・リール式インプリントにおいてのような連続的な接触及び／又はリリースプロセスで有利になる。
【００２３】
本発明では、接触工程及びリリース工程の双方が存在し得る。そのような実施形態において、接触工程の移動方向、及びリリース工程の移動方向は、同じ、互いに反対、及び互いに向かって角度を為す、のうちの何れか１つである。背景技術のセクションで記載したような接触工程がレジスト材料硬化工程に続かれるインプリント法においては、レリーフスタンプ面の各領域について、インプリント及び硬化工程中のスタンプとンプリントレジスト材料との間の接触時間を一定に保つために、同じ方向での接触及びリリースが有利である。例えば、一部のレジスト材料は、固化（硬化）中にその成分（例えば、水及び／又はその他の溶媒）のうちの幾らかをスタンプが吸い上げることを必要とする。他の例では、例えばＵＳ８１７２９６８に記載されるように固定位置のスタンプアンカー面が使用されるときのように、基板表面から外されるときに装置がスタンプに関する或る好適位置を有するとき、反対方向での接触及びリリースが有利であり得る。互いに向かって角度（例えば、４５°又は９０°）を為す方向でのインプリント及びリリースは、フィーチャパターンが一定の非対称性を持つとき、例えば、一方の方向に長いトレンチを有しながら他方の方向に短い溝を有するときに有利であり得る。判明し得ることには、インプリントはトレンチに垂直な方向で最良に行われるのに対し、リリースはトレンチに平行で良好である。
【００２４】
装置のシステムが、フレキシブルスタンプを保持するためのスタンプホルダーと、複数のスタンプ係合要素とを有する場合、スタンプ係合要素の各々は、フレキシブルスタンプがスタンプホルダーに貼り付けられる又は引き付けられる第１の設定と、フレキシブルスタンプがスタンプホルダーから解放される又は押し離される第２の設定との間で切り換え可能であり、この方法は、システムを制御することが、スタンプ係合要素を、（接触工程の場合）接触を創出するために第１の設定から第２の設定に、あるいは接触を破断するためにその逆に、順次に切り換えることを含むことを有し得る。好ましくは、複数のこのような要素が、コンタクトフロントの移動軌道に沿って空間的に配置される。これら複数のスタンプ係合要素は、アレイに配列されてもよい。このようなシステム及び方法は、プロセスの良好な制御を可能にする。というのは、コンタクトフロント前進軌道に沿って分布された複数のスタンプ係合要素により、コンタクトフロントを表面に沿って移動させるようにスタンプの曲げが局所的に制御されてシフトされ得るからである。これらの切り換え要素は、細長形状（例えば、プレート内の開口溝を有する）若しくは正方形や、円形などとし得る。切り換え要素の周期性は、好ましくは１ｍｍと５ｃｍとの間であるが、それとは異なって選定されてもよい。より好ましくは、この距離は５ｍｍと２ｃｍとの間である。
【００２５】
この方法は、接触工程中に、低めのフィーチャ密度を持つインプリントパターンの部分での第２の状態への順次切り換えの速さが、高めのフィーチャ密度を持つインプリントパターンの部分での第２の状態への順次切り換えの速さと比較して低くされること、及び／又は、高めのフィーチャ密度を持つインプリントパターンの部分での第２の状態への順次切り換えの速さが、低めのフィーチャ密度を持つインプリントパターンの部分での第２の状態への順次切り換えの速さと比較して高くされることを含み得る。
【００２６】
より密な領域でのいっそう大きい毛細管力は、あまり密でない領域と比較したときに、より高い接触速さを可能にする。
【００２７】
この方法は、リリース工程中に、高めのフィーチャ密度を持つインプリントパターンの部分での第１の状態への順次切り換えの速さが、低めのフィーチャ密度を持つインプリントパターンの部分での第１の状態への順次切り換えの速さと比較して低くされること、及び／又は、低めのフィーチャ密度を持つインプリントパターンの部分での第１の状態への順次切り換えの速さが、高めのフィーチャ密度を持つインプリントパターンの部分での第２の状態への順次切り換えの速さと比較して高くされることを含み得る。
【００２８】
前に説明したように、認識されたことには、レリーフトポグラフィが、最適化のために速さの調節を要求することがあり、すなわち、比較的密なパターン領域は、現像されたレジストからリリースすることがいっそう困難になり、それ故に、そのような領域におけるスタンプのリリース速さは、転写パターンの品質を守るために低下され得る。逆に、あまり密でないパターン領域は、より迅速に、すなわち、より高いリリース速さでリリースされ得る。
【００２９】
一実施形態において、この方法は更に、接触領域のうちの所定量が基板との接触領域であることを受けて、第１の速さを高めることを有し得る。換言すれば、十分な品質のコンフォーマル接触が設立された後、第１の状態に切り換えられるスタンプ係合要素（例えば、開口；以下参照）のプールにスタンプ係合要素を追加する速さが、インプリント工程のスループットタイムを短縮するために増大され得る。
【００３０】
一実施形態において、フレキシブルスタンプと基板ホルダーとの間の接触領域を増大させるように一定期間ごとに第１の速さでアレイ内の次のスタンプ係合要素を第２の状態に切り換えるステップは、フレキシブルスタンプと基板の外側領域との間の接触領域を創出すること、及び接触領域が基板の中心領域に向かって拡大すると第１の速さを低下させることを有する。
【００３１】
装置のシステムが、スタンプ係合面を持つスタンプホルダーと、基板係合面を持つ基板ホルダーとを有する場合、この方法は更に、接触工程及び／又はリリース工程中に、制御することが、スタンプ係合面及び基板係合面が互いに平行であり且つ互いから或る間隙で離間されるようにすることを有し得る。この間隙は、レリーフスタンプ面及びスタンプレシーブ面が接触工程の前に互いに接触することがないようにされるべきである。
【００３２】
間隙サイズの設定は、接触工程又はリリース工程における速さを決定し得るものであり、間隙を一定に保つことは、速さが、インプリントされるべき表面全体で、その他の（間隙サイズとは独立の）パラメータによって良好に制御されることを確実にする。
【００３３】
従って、接触又はリリース中に速さが変化される本発明とともに、しかしそれと独立してであっても、接触工程とリリース工程との間で間隙サイズを変えることで、プロセス全体の速さを最適化することができる。故に、本発明に従った方法は、接触工程の後、及び／又はリリース工程の前に、間隙を大きくすることを有し得る。
【００３４】
一実施形態において、この方法は更に、レジスト層を現像した後に間隙を増大させることを有する。見出されたことには、これは、現像されたレジストと係合しているインプリントパターンにいっそう大きい力を印加することを可能にし、それにより、リリース工程の所要時間を更に短縮するために使用されることができ、それにより、インプリントプロセスの総所要時間が更に短縮される。また、これは、例えばそれらの領域での高めのフィーチャパターン密度のために、より低速で領域をリリースしなければならないときに、パターン変形のリスクを低減する。というのは、スタンプホルダーから基板ホルダーまで及ぶスタンプ部分の増大された長さによって、この部分が、これらの領域のリリース開始を受けて生成される増大された力を吸収する能力を向上させるからである。
【００３５】
先行する請求項の何れかに記載の方法において、この方法は、接触工程、及び接触工程後の硬化工程を有し、システムを制御することは、基板のスタンプレシーブ面の上に存在する又はスタンプレシーブ面を形成するレジスト層の固化を、該レジスト層がレリーフスタンプ面と接触している間に可能にする。この接触及びリリース方法は、インプリント法の速さ及びスループットを最適化するために有利に使用され得る。このような方法は典型的に、接触工程において、変形可能なインプリントレジスト層でコーティングされた基板がレリーフスタンプ面と接触させられる（すなわち、インプリントされる）工程と、その後に、硬化工程中に、インプリントされたレジスト層が固化（硬化）される（現像と呼ばれるときもある）ことを含む。硬化工程は、インプリントレジストとスタンプとの間の接触の時間を決定するパラメータを設定することができ、且つ／或いは、例えばＩＲ、極ＵＶ（＜２０ｎｍ）、ＵＶ放射、又は可視光などの放射線（化学線）での、インプリントされたレジスト層の照射によって、あるいは熱の適用によって、アクティブな硬化が起こるようにシステムを制御することを含むことができる。
【００３６】
先行する請求項の何れかに記載の方法において、この方法は接触工程及びリリース工程を有する。そして、接触工程は、接触の創出中の所定の距離を定める２つのステップを有することができ、そして、リリース工程は、接触の破断中の所定の距離を定める２つのステップを有し得る。これらの所定の距離は、接触とリリースとでコンタクトフロント移動方向が同じ（且つ同じ位置から開始する）場合に同じにすることができ、接触とリリースとでコンタクトフロント移動方向が互いに反対である場合に逆にすることができる。
【００３７】
本発明は、通信ネットワークからダウンロード可能な、且つ／或いはコンピュータ読み取り可能媒体及び／又はマイクロプロセッサ実行可能媒体に格納された、コンピュータプログラムプロダクトであって、本発明に従った方法の何れか１つに従った方法を実行するためのプログラムコード命令を有することを特徴とするコンピュータプログラムを規定する。コンピュータプログラムプロダクトは好ましくは、本発明の方法を実行するのに必要なパラメータのうちの何れかのパラメータをユーザが設定することを可能にするコードを有する。そのようなパラメータは、例えば、それに沿ってコンタクトフロント前進が行われる所定の距離及び横方向（ＸＹ平面）の方向、又はそのような横方向の方向間の角度などのような、方向性のパラメータを含み得る。パラメータは、例えば、スタンプ係合要素が装置内に存在する場合に、基板表面に沿ったコンタクトフロント前進を行わせるためのスタンプ係合要素の切り換えの速さなど、コンタクトフロント移動速さを決定する移動パラメータを含み得る。
【００３８】
コンピュータプログラムプロダクトは、例えばＬＡＮ若しくはＷＬＡＮ又はこれらに類するものなどの好適なデータネットワークを用いて例えば製造者のウェブサイト又はリポジトリを介して例えばインターネットサーバなどの遠隔サーバからダウンロードすることによって遠隔で取得され得るコンピュータコードの形態とし得る。他の例では、それは、例えば、以下に限られないがプロセッサユニット埋込型のＲＡＭ、ＳＲＡＭ及びこれらに類するもの、例えばＦＬＡＳＨ又はＳＤなどの永続的だが書換可能なソリッドステートメモリ、又は光ディスク（ＣＤ、ＤＶＤ、ＢｌｕｅＲａｙ（登録商標）、若しくはこれらに類するもの）、磁気ディスク若しくはテープ、又は例えばインターネットサーバなどの遠隔ベースのサーバを含むメモリなどの、コンピュータ読み取り可能データキャリアに格納され得る。
【００３９】
本発明は、フレキシブルスタンプのレリーフスタンプ面を基板のスタンプレシーブ面に接触させるように装置を制御する制御装置であって、本発明の方法を装置に実行させるように構成されている制御装置を規定する。このような制御装置は、前に説明した理由で有利である。好ましくは、制御装置は、コンピュータ又はマイクロプロセッサと、本発明に従ったコンピュータプログラムとを有する。
【００４０】
この制御装置は、フレキシブルスタンプ及び／又は基板ホルダーを保持して操作するシステムを有することができ、該システムは、該システムがフレキシブルスタンプ及び基板を保持するときに、フレキシブルスタンプが、スタンプレシーブ面の一部上にレリーフスタンプ面の一部がスタンプレシーブ面と接触する接触領域を創出する一方で、レリーフスタンプ面の更なる部分はスタンプレシーブ面と接触しないように、局所的に曲げられるようにされ又は局所的に曲げられることができるようにされ、接触領域と非接触領域との間の境界の少なくとも一部がコンタクトフロントを画成する。
【００４１】
コンピュータ又はマイクロプロセッサは、スタンプ、及び／又は基板、及び／又は、検査ユニット、及び／又はアクティブ硬化のためのユニットを操作するためのシステムの関連モータ及びその他の部分（以下参照）への（電気的又はその他の）接続をそれが有する限り、制御装置にビルトインされてもよいし、制御装置からスタンドアローンであってもよい。
【００４２】
制御装置は、フレキシブルスタンプを保持するためのスタンプホルダーと、複数のスタンプ係合要素とを有し、スタンプ係合要素の各々が、フレキシブルスタンプがスタンプホルダーに貼り付けられる又は引き付けられる第１の設定と、フレキシブルスタンプがスタンプホルダーから解放される又は押し離される第２の設定との間で切り換え可能である。好ましくは、このような複数の要素は、コンタクトフロントの移動軌道に沿って空間的に配置される。これら複数のスタンプ係合要素はアレイにて配列され得る。このようなシステム及び方法は、複数のスタンプ係合要素がコンタクトフロント前進軌道に沿って分布されることで、表面に沿ってコンタクトフロントを移動させるようにスタンプの曲げが局所的に制御されてシフトされ得るので、プロセスの良好な制御を可能にする。これらの切り換え要素は、細長形状（例えば、プレート内の開口溝を有する）若しくは正方形や、円形などとし得る。切り換え要素の周期性は、好ましくは１ｍｍと５ｃｍとの間であるが、それとは異なって選定されてもよい。より好ましくは、この距離は５ｍｍと２ｃｍとの間である。
【００４３】
好ましくは、スタンプ係合要素は、フレキシブルスタンプを貼り付ける及び／又は引き付ける減圧を提供するための、あるいはフレキシブルスタンプを解放する及び／又は押し離す過圧を提供するための開口を有し、制御装置は更に、これら複数のスタンプ係合要素の開口の各々の減圧及び／又は過圧を個別に設定するための切り換え可能な弁を含んだ圧力レギュレータを有する。低い複雑性及びそれに伴う低いコストで良好な動作が達成される。スタンプ係合要素の係合に好適な、金属又は磁性部分を有しないフレキシブルスタンプを使用することができる。
【００４４】
開口は、溝形状（スタンプホルダー表面の細長いトレンチ）とし得るが、理解されるべきことには、これらの開口には、例えば丸い形状、楕円形状、及び長方形形状など、如何なる好適な形状が使用されてもよい。
【００４５】
好ましくは、各開口は、第１の状態のための減圧チャネルと第２の状態のための過圧チャネルとの間で開口を切り換える弁を有し、該弁が上記プロセッサ又はコンピュータによって制御される。弁に加えて、制御装置は、これまた上記プロセッサ又はコンピュータによって制御される圧力レギュレータを含むことができる。これは、過圧及び／又は減圧を提供する開口を有するスタンプ係合要素に関して、単純な第１及び第２の状態の生成を提供する。
【００４６】
方法は更に、インプリント工程中及び／又はリリース工程中に過圧を変化されることを有し得る。例えば、インプリント工程において、基板とスタンプとの間の初期接触の設立中に、コンフォーマル接触を設立するのに必要な時間を短縮するために過圧が増大される一方で、リリース工程において、スタンプをスタンプホルダーから部分的にリリースし、それにより間隙を橋渡しするスタンプの部分の長さを増大させるために、過圧が低減され得る。これは、より大きい力がインプリントパターンに印加されることを可能にし、これを用いて、スタンプが特に密なフィーチャパターンを作り出す領域でのリリースを支援することができる。加えて、リリース工程中の過圧の低下は、スタンプの圧力をかけられた領域から真空へのリークの減少につながり、これは、改善された真空を達成する助けとなり、現像されたレジストからのスタンプのリリース速さの増大を容易にすることを支援する。
【００４７】
空気圧によるスタンプ係合要素に代えて、あるいはそれと組み合わせて、制御装置は、フレキシブルスタンプを貼り付ける又は引き付ける磁力を提供するための、あるいはフレキシブルスタンプを解放する及び／又は押し離す磁力を提供するための電磁石を有する複数のスタンプ係合要素を有していてもよく、制御装置は更に、これら複数のスタンプ係合要素の電磁石の各個々に対して適切な貼り付け／引き付け電気信号及び／又は解放／押し離し電気信号を切り換える電気装備を有する。これは、スタンプ係合要素取付け部として金属又は磁性部分を持つフレキシブルスタンプの操作を可能にする。
【００４８】
制御装置は好ましくは、複数のスタンプ係合要素の各々に関する設定を提供して、これらの設定が接触工程中及び／又はリリース工程中に可変にできるようにするスイッチングユニットを有する。
【００４９】
本発明は、フレキシブルスタンプのレリーフスタンプ面を基板のスタンプレシーブ面に接触させる装置を規定し、当該装置は、フレキシブルスタンプを保持して操作し、且つ／或いは基板ホルダーを保持して操作するシステムであり、該システムは、該システムがフレキシブルスタンプ及び基板を保持する基板ホルダーを保持するときに、フレキシブルスタンプが、スタンプレシーブ面の一部上にレリーフスタンプ面の一部がスタンプレシーブ面と接触する接触領域を創出する一方で、レリーフスタンプ面の更なる部分はスタンプレシーブ面と接触しないように、局所的に曲げられるようにされ又は局所的に曲げられることができるようにされ、接触領域と非接触領域との間の境界の少なくとも一部がコンタクトフロントを画成する、システムと、本発明に従った制御装置とを有する。
【００５０】
スタンプホルダーは好ましくは、移動可能にマウントされて上記プロセッサによって制御される。このようなインプリント装置は、それが提供可能な増大されたスループットの恩恵を受け、それにより、この装置によって実行されるインプリントプロセスにおける有意なコスト低減を支援する。
【００５１】
この装置は更に、フレキシブルスタンプを保持して操作するシステムにフレキシブルスタンプが取り付けられるときに、フレキシブルなスタンプ面のレリーフフィーチャトポグラフィを調査する検査装置を有する。検査ユニットは、例えばＣＣＤカメラなどのカメラ、又はレリーフプロファイルメータとし得る。
【００５２】
この装置は更に、アクティブな硬化のための装置を有し得る。そのような装置は、基板及びレジスト層に適切な放射線（以上参照）を提供する露光ユニットとし得る。これは、ＵＶランプ又は可視光ランプを有し得る。それに代えて、あるいは加えて、装置は加熱素子を含んでいてもよい。加熱素子は、基板及び／又はスタンプホルダーに組み込まれた直接加熱素子であってもよいし、あるいは、例えばＩＲランプを用いるなどで放射加熱を提供する離隔された加熱素子であってもよい。
【００５３】
本発明の方法は、接触領域を提供する初期接触ステップを有し得る。故に、スタンプ及び基板を操作するのに使用されるとの同じシステムを用いることによって、接触領域を作り出すことができる。
【００５４】
一実施形態において、基板ホルダーは、基板を取り囲むエッジ部を有することができ、該エッジ部が、初期接触ステップにおいて接触領域を形成するためのものである。
【００５５】
これらの方法のうちの何れかを実行するようにシステムを制御するためのパラメータを、ボタンを用いて、あるいはソフトウェアで設定することができると有利である。故に、この方法は、接触工程及び／又はリリース工程に関する移動の方向を決定する１つ以上の方向パラメータを設定することと、接触動作及び／又はリリース動作に関する移動速さを決定する１つ以上の移動パラメータを設定することとを有し得る。装置が、フレキシブルスタンプを操作するために複数のスタンプ係合要素を有する場合、移動パラメータは、一連のそれらスタンプ係合要素が第１の状態から第２の状態へと切り換えられている速さを有し得る（以下参照）。
【００５６】
本発明は、フレキシブルスタンプのレリーフスタンプ面を基板のスタンプレシーブ面に対して接触及びリリースさせることを用いるインプリントの方法を提供し、当該方法は、以下の順次のステップ：
レリーフスタンプ面を含んだフレキシブルスタンプを用意するステップと、
変形可能なインプリント層からなるスタンプレシーブ面を含んだ基板を用意するステップと、
フレキシブルスタンプを保持して操作し、且つ／或いは基板を保持して操作するシステムを用いて、スタンプレシーブ面の一部上にレリーフスタンプ面の一部がスタンプレシーブ面と接触する接触領域を創出する一方で、レリーフスタンプ面の更なる部分はスタンプレシーブ面と接触しないように、レリーフスタンプ面を局所的に曲げるステップであり、接触領域の境界の少なくとも一部がコンタクトフロントを画成する、ステップと、
レリーフスタンプ面をスタンプレシーブ面に接触させるステップであり、コンタクトフロントが、コンタクトフロントに実質的に垂直な移動方向に沿って接触領域から遠ざかって、基板のスタンプレシーブ面に沿って或る移動速さで移動するように、コンタクトフロント又はその付近に接触を創出するよう、上記システムを制御することを有するステップと、
スタンプレシーブ面がレリーフスタンプ面と接触している間に、変形可能なインプリント層を固化させるステップと、
接触領域内のスタンプレシーブ面からレリーフスタンプ面をリリースするステップであり、コンタクトフロントが、コンタクトフロントに実質的に垂直な移動方向に沿って接触領域に向かって、基板のスタンプレシーブ面に沿って或る移動速さで移動するように、コンタクトフロント又はその付近の接触を破断するよう、上記システムを制御することを有するステップと
を有し、接触を創出するよう、又は破断するよう、上記システムを制御することは、移動速さが、移動方向に沿った少なくとも２つの異なる位置で異なる値を持つようにするものである。
【００５７】
本発明は、故に、レリーフスタンプ面を用いた変形可能な基板表面層のインプリント方法を提供する。
【００５８】
この方法は、サブストレート・コンフォーマル・インプリント・リソグラフィ（ＳＣＩＬ）法又は何らかのその他の好適インプリント法とし得る。
【図面の簡単な説明】
【００５９】
添付の図面を参照して、非限定的な例により、本発明の実施形態を詳細に説明する。図は模式的なものに過ぎず、縮尺通りに描かれていない。図面全体を通して、同じ又は同様の部分は同じ参照符号で指し示す。
【図１】本発明の一実施形態に従ったインプリント装置を模式的に示している。
【図２】図１のインプリント装置を用いるインプリントサイクルを模式的に示している。
【図３】図１のインプリント装置を用いるリリースサイクルを模式的に示している。
【図４】本発明の一実施形態に従ったインプリントプロセスを模式的に示している。
【図５】本発明の他の一実施形態に従ったインプリントプロセスを模式的に示している。
【図６】図５のインプリントプロセスを支援するのに適した、本発明の一実施形態に従ったインプリント装置の一態様を模式的に示している。
【発明を実施するための形態】
【００６０】
図１は、本発明の一実施形態に従ったインプリント装置１００を示している。この特定のインプリント装置１００は、特許文献１（ＵＳ２０１０／００８３８５５）又はＵＳ８１７２９６８又はＵＳ２００５／０１７３０４９に開示されているタイプである。しかしながら、本発明は、以下にて更に明らかになるように、例えばＵＳ２００４／００１１２３１又はＵＳ２００４／０１９７７１２に開示されているものなどの、フレキシブルスタンプから基板へのナノメートルからマイクロメートルのサイズのフィーチャパターンスケールのインプリントパターンの転写に適した、その他のインプリント装置にも等しく適用可能である。これらの開示をここに援用する。
【００６１】
インプリント装置１００は、フレキシブルスタンプ及び基板を保持して操作するシステムを有する。このシステムは、フレキシブルスタンプ１０を保持する第１のホルダー又はキャリア１１０を含んでおり、フレキシブルスタンプ１０は、フレキシブルスタンプ１０のレリーフスタンプ面の形態のインプリントパターン１２を含んでいる。
【００６２】
インプリント装置１００は更に、３つのデカルト座標Ｘ、Ｙ及びＺによって表される３次元で、スタンプホルダー１１０を基板ホルダー１２０に対して位置付けること及び位置付け直すことのための手段を有している。さらに、並進運動及び方向付けの双方を用いて相対位置を横方向（基板ホルダー１２０に平行な方向）及び縦方向（基板ホルダー１２０に垂直なＺ方向）に調節する手段が設けられ得る。故に、明瞭さのため、Ｚ方向は、ＸＹ平面に垂直であるとともに、図１に指し示される距離方向３０に平行である。この例において、装置は、自動化された変位装置を含んでいる。自動化された変位手段は、例えば、基板ホルダー１２０に対するスタンプホルダー１１０の相対ＸＹＺ位置及び方位を精密に制御するための機械的又は電気的なフィードバックを提供する機械的又は電気的ユニットを含み得る。このような変位手段それ自体は知られたものであり、故に、単に簡潔さのために、更に詳細には説明しない。
【００６３】
基板ホルダー１２０はまた、オプションでシステムの一部とし得るが、これは必ずしも必要でない。基板ホルダー１２０は、インプリント装置１００の自由度を高めるために、スタンプホルダー１１０に関する上述の制御手段と似たやり方で独立に制御されてもよい。しかしながら、静止又は固定された基板ホルダー１２０を持つインプリント装置１００を提供することも等しく実現可能である。
【００６４】
スタンプは、レリーフパターンに従ったインプリントパターンを形成するよう、それ以外は平坦なスタンプの突起及び／又は溝の形態のフィーチャを有し得る。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、あらゆる好適材料、例えば、ポリジメチルシロキサン（ＰＤＭＡ）といったポリシロキサン系材料などの好適な（合成）ゴム材料で実現され得る。ＵＳ２０１１／００９４４０３は、そのようなＰＤＭＳフレキシブルスタンプを製造するための材料及び方法を詳細に開示している。本願では、フレキシブルスタンプ１０は、フレキシブルスタンプ１０のレリーフ側とは反対側の裏側における支持体として、薄いフレキシブルガラス板を有する。しかしながら、この板は、明瞭さのために図１には示されておらず、フレキシブルスタンプ１０の本体の一部であると仮定されている。インプリントパターン（すなわち、突起及び／又は溝）のフィーチャサイズは、如何なる好適サイズであってもよく、好ましくはナノメートルからマイクロメートルのスケールであり、すなわち、１０ｎｍほどの小ささから１ｍｍを超えるものまでのフィーチャサイズを持つパターンであり、フィーチャのアスペクト比（縦方向寸法を横方向寸法で割ったもの）は８以上であり得る。しかしながら、理解されるべきことには、その他のフィーチャサイズも企図され得るとともに、本発明は、より小さいアスペクト比を持つパターンを転写することにも等しく良好に適用され得る。例えば、本発明の少なくとも一部の実施形態は、０．００１から１０の範囲内のアスペクト比を持つインプリントパターンを転写するのに好適である。
【００６５】
スタンプホルダー１１０は、当該スタンプホルダーの表面（図の面に対して垂直に延在している）にわたってアレイ又はグリッドにて配列され得る複数のスタンプ係合要素１１２を有している。これらスタンプ係合要素１１２は典型的に、第１の設定において、フレキシブルスタンプ１０の一部をスタンプホルダー１１０の方に引き寄せ、そして、第２の設定において、フレキシブルスタンプの一部をスタンプホルダー１１０から解放すなわち押しのけるように構成される。図１において、スタンプ係合要素１１２は、第１の設定と第２の設定とを提供するために、それぞれ、減圧（真空）と過圧との間で切り換え可能な開口によって具現化されている。しかしながら、例えば、好適なフレキシブルスタンプに対して対応する力を働かせるために磁気及び／又は電気作動を用いる機械的スタンプ係合要素及び／又は電気的スタンプ係合要素といった、その他の種類のスタンプ係合要素１１２を用いることも等しく実現可能である。
【００６６】
開口１１２は、如何なる好適形状を有していてもよい。例えば、開口１１２は、スタンプホルダー１１０の実質的に全長又は全幅にわたって複数の溝が延在した、溝形状であってもよく、開口１１２は、図６に示すような２次元グリッドを複数の開口１１２が画成した、円形状であってもよい。当業者には、その他の好適形状も明らかであろう。溝形状の開口１１２は、例えば、より詳細に後述するように、フレキシブルスタンプのインプリント方向及びリリース方向が互いに同じであるか反対であるかの場合に好適である。例えば図６に示すような、円形又はその他の形状（例えば正方形など）の開口１１２の２次元グリッドは、より詳細に後述するように、フレキシブルスタンプ１０のインプリント方向及びリリース方向が互いに異なる場合に特に好適である。
【００６７】
本発明のスタンプ係合要素間の距離は、数ｃｍから数ｍｍの範囲内であるように選定され得る。
【００６８】
各開口１１２が、第１のチャネル１４０（以下では、過圧チャネルとして参照する）を介して供される過圧源と、第２のチャネル１５０（以下では、減圧チャネルとして参照する）を介して供される例えば真空ポンプといった減圧源との間で開口１１２を切り換えることができる弁１１４を有している。各弁１１４と減圧チャネル１５０との間の接続が実線で示され、各弁１１４と過圧チャネル１４０との間の接続が破線で示されている。
【００６９】
それぞれの弁１１４は、制御装置によって制御される。制御装置は、プロセッシング素子又はマイクロプロセッサ１３０を含む。プロセッシング素子１３０は、如何なる好適な形状又は形態をとってもよいが、典型的には、ディスクリート電気部品からなる半導体集積回路又は集積回路の形態を有する。プロセッシング素子１３０は典型的に、インプリントプロセス中に弁１１４並びにスタンプホルダー１１０及び／又は基板ホルダー１２０をどのように制御するかについてプロセッシング素子１３０に命令するコンピュータプログラムコードを実行する。制御装置は好ましくは、例えば半導体メモリ（ＲＡＭ若しくはＦＬＡＳＨ若しくは同様の種類）又は磁気ディスク又は光ディスクなどの、コンピュータプログラムコードを含んだコンピュータ読み取り可能媒体を含む。
【００７０】
以上の制御装置に加えて、あるいはその代わりとして、制御装置は、スタンプ係合要素の各々に関する圧力の個別設定を可能にする弁システムを有することができる。本発明の方向を実行するため、開口１１２を減圧に切り換えることにより、フレキシブルスタンプ１０がスタンプホルダー１１０に貼り付けられ得る。更なる貼り付け手段が、例えばフレキシブルスタンプ１０のエッジ部分周りに設けられてもよい。そのような貼り付け手段は、例えば、フレキシブルスタンプ１０のエッジをスタンプホルダー１１０に締め付けるクランプを有し得るが、理解されるべきことには、少なくとも一部の実施形態において、更なる貼り付け手段は使用されない。
【００７１】
この装置を用いて実行されるべき方法は、如何なる好適基板２０に対しても行われることができ、例えば、シリコン基板、シリコン・オン・インシュレータ（ＳＯＩ）基板、シリコンゲルマニウム基板などの半導体基板や、ガラス基板や、石英基板や、ポリマー基板や、プラスチック基板が、何れも、基板の一部であるか基板に適用されるかの何れかである好適なインプリント可能な層とともに使用され得る。このような基板は、例えばガラス、硬質ポリマー（ポリカーボネート）、又は石英など、平坦な又は（部分的に）湾曲した透明又は不透明なものとし得る。
【００７２】
インプリントを可能にするため、基板２０は、このケースでは、インプリントに好適な如何なる材料ともし得るレジスト層２２を担持している。例えば、レジスト層２２は、固化（硬化）されてインプリントパターン１２をレジスト層２２内で固定化させ得る（幾らかの好適な粘性の）液体硬化性材料を有し得る。この例において、レジスト層２２は、ゾルゲル材料を有する。このような材料の一好適例が、ＷＯ２００９／１４１７７４Ａ１に開示されている。好適なレジスト材料の更なる例については、例えば、ＵＳ２００４／０２６１９８１Ａ１、ＷＯ２００５／１０１４６６Ａ２、ＵＳ２００５／０２３０８８２Ａ１、ＵＳ２００４／０２６４０１９、及び非特許文献であるＡｄｖａｎｃｅｄ  Ｍａｔｅｒｉａｌｓ、１９９８年、第１０巻（８）、第５７１頁に見出すことができる。この例において、スタンプホルダー１１０は、具体的な命令に従って、制御装置のプロセッシング素子１３０によって制御される。
【００７３】
スタンプホルダー１１０は、フレキシブルスタンプが間隙３０だけ基板から離隔されるように、基板ホルダー１２０に対して位置付けられる。間隙サイズは、プロセッシング素子１３０によって制御されることができ、例えば、基板ホルダー１２０に対してスタンプホルダー１１０を位置付けること及び位置付け直すことのための手段を従事させることによって制御され得る。
【００７４】
特定の一実施形態において、別個のインプリント工程及びリリース工程が存在するとき、プロセッシング素子１３０は、インプリント工程とリリース工程との間で間隙サイズを変えるようにプログラムされ得る。具体的には、プロセッシング素子１３０は、更に詳細に後述するように、間隙サイズを増大させることは、現像されたレジスト層２２からのインプリントパターンのリリースを助け得るので、インプリント工程の完了を受けて（且つレジスト層２２を現像した後）、間隙サイズを増大させるようにプログラムされ得る。
【００７５】
この例において、過圧チャネル１４０は、プロセッシング素子１３０の制御下にある圧力レギュレータ１４２を含んでいる。これは、例えば、更に詳細に後述するように、インプリント又はリリース工程中に過圧を変化させることを容易にし得る。
【００７６】
インプリント装置１００は、例えば、所望のインプリントプロセスに従ってユーザがインプリント装置１００を設定することを可能にするための例えばキーボード、マウス、トラックボールなどの少なくとも１つの命令入力装置を含んだユーザ端末といった、ユーザインタフェースを有し得る。理解されるべきことには、如何なる好適なユーザインタフェースが使用されてもよい。
【００７７】
上述のように、プロセッシング素子１３０は、本発明のインプリント方法の一実施形態に従ってスタンプホルダー１１０、弁１１４及び／又は圧力レギュレータ１４２を制御するように構成される。この目的のため、オプションで制御装置の一部であり得るインプリント装置１００は、例えば、フラッシュメモリ、ＲＡＭ若しくはＲＯＭなどのメモリデバイス、ソリッドステートディスク、磁気ディスクなどの、コンピュータ読み取り可能データ記憶媒体（図示せず）を有する。データ記憶媒体は、プロセッシング素子１３０による実行のためのコンピュータプログラムコードを有し、それらコンピュータプログラムコードが、プロセッシング素子１３０に、本発明の実施形態に従ったインプリント方法の様々なステップを実行させる。データ記憶媒体は、インプリント装置１００の如何なる好適位置に置かれてもよく、データ記憶媒体は、プロセッシング素子１３０に集積されてもよいし、あるいは、例えばプロセッシング素子１３０とデータ記憶媒体との間のデータ通信バス又は二点間接続上でなどの何らかの好適なやり方でプロセッシング素子１３０がアクセス可能なディスクリートコンポーネントであってもよい。プロセッシング素子は、データを伝送し且つ／或いはコンピュータプログラムプロダクトを転送若しくはダウンロード若しくは実行するために、例えばＬＡＮ、無線ＬＡＮ又は同様のものなどのデータネットワークに接続されることができる。
【００７８】
上述の装置に基板及びフレキシブルスタンプが挿入されたとき、インプリント装置１００を用いる本発明に従ったインプリントプロセスは、以下の通りとし得る。例えば、真空ポンプなどの減圧供給源に接続され得る減圧チャネル１５０に開口１１２が接続されるように弁１１４を切り換えることによって、レリーフパターン１２を有するフレキシブルスタンプ１０がスタンプホルダー１１０に貼り付けられる。その後、スタンプホルダー１１０が、好適なレジスト層２２でコーティングされた基板２０を担持する基板ホルダー１２０に対して、レリーフパターン１２がレジスト層２２に面するように位置付けられる。スタンプホルダー１１０は典型的に、間隙３０が存在するように、基板ホルダー１２０に対して位置付けられ、間隙３０は、インプリント中にフレキシブルスタンプ１０と基板２０との間に良好なコンフォーマル接触が形成することを確保するように、インプリント装置１００のユーザによって定められ得る。間隙３０は、如何なる好適範囲内で選定されてもよく、例えば、インプリントパターン１２がナノメートルスケールのフィーチャパターンであるプロセスにおいて、間隙３０は、１０−５００μｍの範囲内、好ましくは２０−２００μｍの範囲内、より好ましくは１０−１００μｍの範囲内で選定され得る。間隙をどのように設定するかの更なる詳細については、特許文献１（ＵＳ２０１０／００８３８５５）を参照のこと。スタンプホルダー１１０を基板ホルダー１２０に対して位置付けると、このインプリントプロセスは、インプリント工程を進め、該工程において、フレキシブルスタンプ１０のレリーフスタンプ面１２と基板２０のレシーブ面（受ける面）とが互いに接触するところに（初期）接触領域２４が作り出される。この例において、レリーフスタンプ面は、この接触領域においてレジスト層に埋め込まれることになる。基板２０と接触することが意図されるインプリントパターン１２の全体が一時点においてこの基板と接触させられたことになるまで、接触領域２４が基板表面上で徐々に拡張又は移動される。このための詳細なプロセスを、図２の助けを借りて説明する。なお、図２では、単に明瞭さのためにインプリントパターン１２が省略されているが、これは、インプリントパターンが存在しないとして解されるべきでない。
【００７９】
図２の上図にて見て取れるように、過圧チャネル１４０の上の横矢印の方向に、選択された開口１１２を減圧から過圧へと個々に切り換えることによって、フレキシブルスタンプ１０と基板２０との間に初期接触領域２４が作り出される。図２では、明瞭さのために、弁１１４とそれぞれのチャネル１４０及び１５０との間の選択されている接続のみを示している。これは、レジスト層２２を担持する基板２０を含む基板ホルダー１２０とフレキシブルスタンプ１０との間に接触領域１４を設立するために、フレキシブルスタンプ１０の一部をスタンプホルダー１１０から遠ざけて基板ホルダー１２０の方に突き出させる。接触領域の縁が、接触領域の境界を定め、すなわち、基板と接触しているスタンプ部分と、基板と接触していないスタンプ部分とを区切る。縁の一部又は全体が、基板表面に沿って移動されることができるコンタクトフロント（接触前線）であるように定められ得る。
【００８０】
もはや、接触領域２４の縁のうちの１つ以上を動かすことによって接触領域２４が拡大される。本例においては、図２の下図にて見て取れるように、順に続けて、先行する開口１１２の右の次の開口１１２を減圧から過圧へと、それの弁１１４を制御することによって切り換えることにより、接触領域の右側の１つのコンタクトフロントが、上述の矢印（右向き）の方向に動かされている。このプロセスが、基板２０の所望領域全体にわたって接触領域２４が設立されるまで、すなわち、インプリントパターン１２の所望部分がレジスト層２２と接触させられたことになるまで繰り返される。
【００８１】
スタンプがレジスト層と接触している間に、レジスト層がレリーフパターンで動きを止めるようにレジスト層を固化するために、硬化プロセスが実行され得る。
【００８２】
代わりのインプリント工程において、接触領域は拡大されず、あるいはインプリントされるべき基板領域全体に及ぶように完全には拡大されず、基板表面に沿って移動されるのみである。これが起こるようにするには、上の動かすコンタクトフロントの反対側の縁も、突き出された領域内の開口を順に続けて減圧に切り換えることによって、同じ方向に動かされなければならない。レジスト層の固化は、スタンプがレジスト材料と接触している間に接触領域で実行されなければならない。
【００８３】
図１で説明した装置及び説明した方法において、スタンプは、そのパターンを下向きに基板に面させて、基板の上方に置かれている。他の例においては、スタンプがなおもそのレリーフ側で基板に面しながら基板の下方にあるように、スタンプホルダー及び基板ホルダーの構成全体が逆さまにひっくり返される。その場合、基板とスタンプとの間の初期接触は、間隙３０を橋渡しするようにスタンプを持ち上げるために、スタンプを保持する弁の少なくとも一部に力を印加することによって為される。方法の残りの部分は同じままとし得る。
【００８４】
コンタクトフロントの移動の速さ（これは、接触領域２４の創出の速さに関係する）は、典型的に、次の開口１１２が過圧に切り換えられる速さと間隙３０のサイズとによって決定される。コンタクトフロントの移動の典型的な速さは、５−１００ｍｂａｒの範囲内の圧力を開口（真空ノズル）に印加して、０．２５−１ｃｍ／ｓとし得る。更なる詳細は、特許文献１（ＵＳ２０１０／００８３８５５）に見出すことができる。スタンプがスタンプホルダー１１０又は基板２０の何れにも接触されないところのコンタクトフロントに関するブリッジ幅Ｗは、例えば、１０ｍｍと５０ｍｍとの間に選定され得る。開口ピッチが十分小さく選定され、それ故にブリッジを制限しないと仮定すると、主として間隙サイズの関数であるブリッジ幅、フレキシブルスタンプ１０の曲げ剛性、及び印加される圧力が、得ることが可能なインプリント速さ及びスタンプリリース速さに影響を及ぼす。より大きい間隙は、より大きい基板総厚バラつき（total  thickness  variation；ＴＴＶ）を許容し（湾曲した基板に対して重要である）、間隙設定をあまりクリティカルでないものにする（例えば、より大きなバラつきが許容される、ウェッジ）。より小さい間隙は、より高速なインプリント速さを可能にする。非限定的な例として、インプリント速さ（開口１１２を減圧から過圧に切り換える間の遅延）は、１００ミクロンの間隙３０で開口当たり〜０．８−１．５ｓｅｃ、例えば１．９２ｍｍ／ｓｅｃ、であるが、間隙３０が５０ミクロンであるとき、８．３３ｍｍ／ｓｅｃ（０．３ｓｅｃ遅延）に至ることができる。当然ながら、異なる速さ及び異なる開口間隔も等しく実現可能である。
【００８５】
開口１１２を過圧に切り換える速さは、典型的に、インプリントパターン１２と基板２０との間に良好なコンフォーマル接触が設立されることが確保されるように選定される。そのような良好なコンフォーマル接触は、例えば、基板２０に接触すべきフレキシブルスタンプ１０の部分が、とりわけ、フレキシブルスタンプ１０のインプリントパターン１２内の凹部を起源とする毛細管力によってレジスト層２２の中に、あるいは、例えばファンデルワールス力又はその他の分子間力などの物質相互作用力によってドライ基板２０上に、引き付けられることを可能にするように、切り換え速さが選定されるときに、達成される。
【００８６】
スタンプ上のパターンに伴う毛細管力のような力は、そのようなパターンで基板レジストがインプリントされ得る本質的な速さに対して大きい影響を持つものである。しばしば、インプリントされるべきパターンは、スタンプ全体で一様ではなく、故に、そのような本質的速さはパターン全体での基板のインプリント中に変動し得る。
【００８７】
このような変動を利用してインプリント工程を全体として高速化するために、本発明の少なくとも一部の実施形態によれば、より詳細に後述するように、例えば開口１１２を持つものなどのスタンプ係合要素が過圧に切り換えられる速さを、特定のプロセスパラメータに応じて変化させるように、プロセッシング素子１３０及び／又は制御装置が適応される。これは、インプリント工程中にこの速さが典型的に一定であり且つ最悪ケースシナリオに基づく、すなわち、パターンのうちの或る特定の部分に関係する最も遅い本質的速さに工程の速さが基づく、従来のインプリント方法と比較して、インプリント工程の所要時間を有意に短縮することができる。対照的に、本発明の少なくとも一部の実施形態によれば、この速さをインプリント工程の特定のフェーズにおいて高めることができ、それにより、この工程の総所要時間が短縮されることが認識されている。
【００８８】
インプリントパターン１２と基板２０との間の所望の接触領域が設立されると、続いて、スタンプがレジスト／基板と接触している間に、例えば、ＵＶ光若しくは可視光、熱、又は技術的に知られたその他の刺激などの外部刺激への曝露によってといった、何らかの好適なやり方にて、レジスト層２２が現像（例えば、硬化）される。これはレジスト層２２を固化させ、それにより、現像されたレジスト層２２内のインプリントパターン１２が固定される。
【００８９】
方法のこの段階にて、現像されたレジスト層２２からインプリントパターン１２がリリースされるリリース工程の所要時間を短縮するために、間隙３０が調節すなわち増大され得る。全ての間隙設定がスタンプの自動リリースを支援するわけではない。インプリントパターン１２及びレジスト層２２の種類に応じて、固化したレジストとスタンプとの間の比較的高い力によって、インプリントされた現像済みのレジスト層２２にスタンプ１０が付着してしまい得る。生成されることができるリリース力は、間隙３０が大きいほど高い。例えば、間隙３０が５０ミクロンに設定される場合には、現像済みレジスト層２２からスタンプ１０がリリースされ得ないが、間隙が１００ミクロンである場合にはリリースされ得るということがあり得る。これは、図３の助けを借りて更に詳細に説明するようなスタンプのリリースされ方に起因する。
【００９０】
このリリース工程において、個々の開口１１２が、それぞれの弁１１４をプロセッシング素子１３０が制御することによって過圧チャネル１４０から減圧チャネル（真空）１５０へと切り換えられることで、フレキシブルスタンプ１０が上に動かされ、すなわち、現像されたレジスト層２２からフレキシブルスタンプ１０が剥がされ、それにより、真空をシールし、ブリッジ長さＷを一開口ピッチだけ短縮する。これは、接触領域２４への力を増大させ、この力が、より多くの開口１１２が減圧に切り換えられて図３の下図に示すように接触領域２４のリリース側のコンタクトフロントを横矢印の方向に移動させるときに、基板ホルダー１２０によって担持される基板２０上の現像済みレジスト層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のリリース力に等しくなるまで、ブリッジが更に短縮される。すると、スタンプのリリースによって、これが緩和する。間隙３０が大きいほど、基板ウエハに垂直な力が高く、それにより、スタンプリリースを容易にする。また、この大きめの間隙３０によって生じる長めのブリッジ長さが、フレキシブルスタンプ１０を適所に保持するスタンプホルダー１１０の開口１１２（例えば、フレキシブルスタンプ１０の外縁と接触している開口１１２）とスタンプ１０の部分との間の真空シールが失われる前に、より大きな力が印加されることを可能にする。
【００９１】
この段階で言及しておくことには、スタンプリリース中、フレキシブルスタンプ１０は、スタンプをリリースするのに必要とされる力と釣り合っている。次の開口１１２は、（平均で）開口−開口距離と同等の大きさを持つフレキシブルスタンプ１０の部分がリリースされた後にのみ、例えば真空といった減圧に切り換えられることができる。従って、基板２０からのフレキシブルスタンプ１０のリリースの速さ（リリースコンタクトフロントの移動の速さ）は、同様に間隙設定によって決定されることになる。この例に関し、５０ミクロン及び１００ミクロンの間隙を用いてフレキシブルスタンプ１０をリリースすることができる場合、１００ミクロンの間隙でのリリース速さは、５０ミクロン間隙のそれよりも速いものとなり、それ故に、より高いリリース速さ、すなわち、横線によって指し示される方向に沿って個々の開口１１２が減圧に切り換えられるいっそう高い速さを、プロセッシング素子１３０によって、すなわち、一定期間ごとに対応する弁１１４を減圧チャネル１５０に切り換えていくことによって、適用することができる。本願の発明者が気付いたことには、インプリントプロセス全体としての非常に高いスループットのためには、インプリント工程用の間隙３０の設定は、図３に示すリリース工程における最適なスタンプリリースに必要は間隙３０とは異なり得る。
【００９２】
従来技術のインプリント装置１００においては、プロセッシング素子１３０は典型的に、リリース工程中に一定の速さで、現像されたレジスト層２２を含んだ基板２０からフレキシブルスタンプ１０をリリースするように構成されている。本発明の実施形態のうちの少なくとも一部によれば、プロセッシング素子１３０は、より詳細に後述するように、開口１１２が減圧に切り換えられる速さを、特定のプロセスパラメータに応じて変化させるように適応される。これは、リリース工程全体においてこの速さが典型的に一定であり且つ最悪ケースシナリオに基づく従来のインプリント方法と比較して、リリース工程の所要時間を有意に短縮することができる（また、上述のインプリント工程に関する理由付けとも対比のこと）。対照的に、本発明の少なくとも一部の実施形態によれば、この速さをリリース工程の特定のフェーズにおいて高めることができ、それにより、この工程の総所要時間が短縮されることが認識されている。
【００９３】
接触形成の速さがインプリント工程中に変化され得る第１組の考え得るシナリオを、基板ホルダー１２０の上面図（上図）及び断面図（下図）を描いたものである図４に示す。理解されるべきことには、図４は、より詳細に後述する幾つかの実施形態を組み合わせているが、それらの実施形態は、本発明の教示を逸脱することなく、単独でも等しく適用され得る。図４において、基板ホルダー１２０はエッジ部１２２を有しており、エッジ部１２２は典型的に、基板２０が置かれるべき領域の境界を定めるエッジである。換言すれば、エッジ部１２２は、基板２０のホルダーとして機能する。図４において、エッジ部１２２は、単に非限定的な例として、基板２０と同じ高さを持つように示されている。理解されるべきことには、エッジ部１２２は、基板２０とは異なる高さを有していてもよく、特に、インプリントプロセス中にエッジ部１２２に隣接する基板２０のエッジ領域とフレキシブルスタンプ１０との間の接触にエッジ部１２２が干渉しないよう、低い高さを有していてもよい。本発明の一実施形態によれば、図２に示したインプリントプロセス中に接触領域２４を拡大させるようにコンタクトフロントが動かされる速さが、その中へと接触領域２４が拡大されるのが基板ホルダー１２０のどのゾーン又は領域であるかに応じて変化され得る。
【００９４】
図４は、５つのゾーン（Ｚ１−Ｚ５）を識別している。インプリントプロセスは典型的に、領域Ｚ１内でフレキシブルスタンプ１０と基板ホルダー１２０との間の初期接触領域２４を設立し、それで最初のコンタクトフロントを画成することによって開始する。この目的のため、領域Ｚ１は、オプションで、スタンプホルダー１１０を基板ホルダー１２０に対して正確に位置合わせするための１つ以上のアライメントマーカ（図示せず）を有し得る。この領域では、フレキシブルスタンプ１０と基板ホルダー１２０との間の接触の品質は非常に重要というわけではないので、領域Ｚ１での接触領域２４は比較的高速に設立されてもよく、すなわち、後続の開口１１２を過圧に切り換えていく間の遅延が比較的短くてもよい。接触領域２４のコンタクトフロントが領域Ｚ２に到達すると、フレキシブルスタンプ１０と基板２０との間の接触が始まる。この時点で、重要なのは、フレキシブルスタンプ１０と基板２０との間の良好なコンフォーマル接触が設立されること、及び接触領域のこの部分に気泡が含まれることが回避されることである。従って、領域Ｚ２に到達すると、一定期間ごとに列内の次の開口１１２を、対応する弁１１４の制御により、過圧に切り換えていくことによって接触領域２４を拡大させる速さが、適切に低下されることが望ましい。オプションで、接触領域２４のコンタクトフロントが領域Ｚ２内を進行する間に、この領域でのフレキシブルスタンプ１０と基板２０との間の接触を更に改善するために、選択された開口１１２によって印加される過圧が一時的に増大されてもよい。これは、インプリント工程のこの段階にてプロセッシング素子１３０が圧力チャンバ１４２を然るべく設定することよって達成され得る。なお、この過圧の増大は、減圧（真空）に切り換えられている開口１１２の少なくとも一部を介するリークを増大させるかもしれず、それは、スタンプホルダー１１０へのフレキシブルスタンプ１０の固定強度を低下させてしまい得るものである。しかしながら、それは、接触領域２４が比較的小さい限り無視できる問題である。
【００９５】
接触領域２４のコンタクトフロントが領域Ｚ３内に広がると、フレキシブルスタンプ１０と基板２０との間のコンフォーマル接触は十分に確立されたものとなっており、それ故に、この時点で、列内の次の開口１１２の弁１１４が過圧チャネル１４０に切り換えられていく速さを高めることによって、コンタクトフロントの移動速さ（接触領域２４の拡大速さ）が再び高められてもよい。同時に、先述のように過圧が一時的に増大された場合には、プロセッシング素子１３０が圧力レギュレータ１４２を然るべく制御することによって、過圧をその初期値まで低下させることが好ましい。コンタクトフロント移動速さは、典型的に、所定量の接触領域２４が設立されたときに高められる。この所定量は、実験を通じて決定され、典型的に、例えばフレキシブルスタンプ１０及びレジスト層２２の材料などの使用材料に依存することになる。インプリント工程において、この高めの速さが領域Ｚ５到達まで維持され得る。
【００９６】
同様に、リリース工程においては、現像されたレジスト層２２からフレキシブルスタンプ１０をリリースするために克服されなければならない力が、基板２０のエッジから中心に向かって徐々に増大する。従って、現像されたレジスト層２２とフレキシブルスタンプ１０との間の接触領域を徐々に縮小するために、選択された開口１１２に減圧が与えられていく速さが、エッジ領域Ｚ３及びＺ５と比較して中心領域Ｚ４で低下され得る。
【００９７】
この段階で言及しておくことには、中心領域Ｚ４と比較した外側領域Ｚ３及びＺ５における、基板からのスタンプのリリース中のコンタクトフロントの変化、すなわち、開口１１２が減圧に切り換えられていく速さの変化は、領域Ｚ１−Ｚ３における、コンタクトフロント形成の変化、すなわち、開口１１２が過圧に切り換えられていく速さの変化とは無関係とし得る。換言すれば、これらの変化は、本発明の独立した実施形態であり、オプションで、これらの実施形態が互いに組み合わされ得る。
【００９８】
図５は、異なるフィーチャ密度の領域を有するインプリントパターン１２を持つフレキシブルスタンプ１０を模式的に描いている。図５においては、高いフィーチャ密度を持つ第１の領域Ｒ１と、低いフィーチャ密度（例えば、フィーチャなし）を持つ第２の領域Ｒ２とが、非限定的な例として示されている。当業者によって直ちに理解されることになるように、本発明のインプリント方法の実施形態に従って使用される典型的なフレキシブルスタンプ１０は、異なるフィーチャ密度によって特徴付けられる多数の異なる領域を有し得る。理解されるべきことには、図５は、より詳細に後述する幾つかの実施形態を組み合わせているが、それらの実施形態は、本発明の教示を逸脱することなく、単独でも等しく適用され得る。
【００９９】
本願の発明者によって認識されたことには、フレキシブルスタンプ１０が、このような異なるフィーチャ密度の異なる領域を持つインプリントパターン１２を有する場合、現像されたレジスト層２２からインプリントパターンをリリースするために個々の開口１１２が減圧に切り換えられていく速さが、これら異なる領域に従って変化されてもよい。特に、比較的高いフィーチャ密度を持つ領域Ｒ１は、インプリントパターン１２の対応するフィーチャと現像済みレジスト層２２との間に、より大きい実効接触面積を呈し（この実効接触面積は接触領域２４と混同されるべきでない。実効接触面積が意味することは、いっそう密なフィーチャのために、スタンプ材料とレジスト／基板との間にいっそう大きい面積の接触を与えるいっそう多くのレリーフが存在し得るということである。）、これが意味することは、フレキシブルスタンプ１０の領域Ｒ１を現像済みレジスト層２２からリリースするには、より大きい力が必要とされることになるということである。従って、この領域は好ましくは、フレキシブルスタンプ１０が現像済みレジスト層２２から悪影響なくリリースされることを確保するために、領域Ｒ２よりも遅い速さでリリースされる。
【０１００】
オプションで、（まだ）減圧に切り換えられていない開口１１２に印加される過圧が、リリース工程において低くされてもよい。というのは、これは、減圧に切り換えられている開口１１２に関して、より小さいリーク、ひいては、より良好な真空をもたらすからである。これは、より大きいリリース力を創出し、特に、高アスペクト比のインプリントパターン１２を持つフレキシブルスタンプ１０をリリースする際に助けとなる。
【０１０１】
一実施形態において、更に認識されることには、特定のタイプのインプリントパターン１２では、インプリント工程中に接触領域２４のコンタクトフロントが前進される方向が、リリース工程中に接触領域２４のコンタクトフロントが現像済みレジスト層２２からリリースされるべき方向と異なっていてもよい。この文脈において、異なる方向は、リリース工程中にコンタクトフロントが辿る経路がインプリント工程中にコンタクトフロントが辿る経路とは異なることを意味するように意図され、換言すれば、異なる方向は、インプリント工程の方向の逆は含まない。
【０１０２】
そのようなインプリントパターンの非限定的な一例は、図５に模式的に描くようなものである格子である。フレキシブルスタンプ１０と基板２０との間のコンフォーマル接触の形成を支援する毛細管力の恩恵を十分に得るため、インプリント工程は、格子ラインと平行に実行されるべきである。対照的に、現像済みレジスト層２２からのインプリントパターン１２のリリースは、格子ライン（図５の領域Ｒ１内の陰影付きのライン）に垂直な方向に現像済みレジスト層２２からインプリントパターン１２をリリースするときに、より容易に達成されることができる。当業者には、このようなインプリントとリリースとの間の異なる方法が有益であるインプリントパターンのその他の例が明らかになるであろう。先述のように、このような多方向インプリント及びリリースは、図６に示すようなスタンプホルダー１１０によって容易化され得る。
【０１０３】
この段階で言及しておくことには、本発明のインプリント装置１００のこれらの実施形態は、単に非限定的な例により、フレキシブルスタンプ１０のスタンプ係合要素として開口１１２を有するように示されている。例えば、開口１１２を、例えばプランジャ若しくはそれに類するものといった機械的なスタンプ係合要素で置き換えることも等しく実現可能であり、それらの機械的スタンプ係合要素は、第１の設定において、機械的スタンプ係合要素がフレキシブルスタンプの一部をスタンプホルダー１１０の方に引き寄せ、そして、第２の設定において、機械的スタンプ係合要素がフレキシブルスタンプ１０の一部を基板２０に押し当てるように、プロセッシング素子１３０によって個別に制御され得る。また、例えば磁石又は電磁石に基づく電気的要素も使用されることができる。電気的要素は、磁力に反応するバックプレーン（例えば、好適な金属からなるバックプレーン）を持つフレキシブルスタンプとともに使用されてもよい。当業者であれば、これらのスタンプ係合要素及び対応する駆動手段をどのように実装するか分かるであろう。
【０１０４】
当業者によって直ちに認識されることには、そのような機械的スタンプ係合要素若しくは電気的スタンプ係合要素又はその他は、全体的に類似の手法で制御されることができ、例えば、これら機械的スタンプ係合要素がインプリント工程中に第１の設定と第２の設定との間で切り換えられる速さ、及び／又はこれら機械的スタンプ係合要素がリリース工程中に第２の設定と第１の設定との間で切り換えられる速さを変化させることによって制御され得る。また、疑いを避けるために言及しておくに、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、如何なる好適なやり方で固定されてもよく、例えば、クランプ手段、接着手段、吸引手段などを用いて固定され得る。このような固定手段それ自体は周知であり、単に簡潔さのために、更に詳細には説明しない。
【０１０５】
コンピュータプログラムコードを有するコンピュータプログラムプロダクトが提供され、これは、データネットワークからダウンロード可能であり、あるいはコンピュータ読み取り可能データキャリアに格納され、そして、プロセッシング素子１３０上で実行されるときに本発明の方法の１つ以上の実施形態を実行する。コンピュータプログラムコードは典型的に、インプリント装置１００内に存在する制御装置のプロセッシング素子１３０上で実行されることが可能なコードであって、この方法の１つ以上の実施形態に従って、プロセッシング素子１３０に、制御装置を、そしてそれで、そのような装置を含むインプリント装置１００を、制御させるコードである。故に、制御装置及び／又はインプリント装置１００がコンピュータプログラムコードを含み得る。如何なる好適なコンピュータ読み取り可能データキャリアが使用されてもよく、そのようなコンピュータ読み取り可能データキャリアの非限定的な例は、ＣＤ、ＤＶＤ、フラッシュメモリ、インターネットアクセス可能なデータキャリアなどを含み、例えば、インターネットサーバに置かれ得るソリッドステート又は磁気ディスクなどを含む。
【０１０６】
一実施形態において、コンピュータプログラムコードの態様は、例えばＧＤＳＩＩファイルなどの、フレキシブルスタンプ１０のインプリントパターン１２を記述する設計ファイルから導出され得る。特に、そのようなファイルが自動的に評価されることで、インプリントパターン１２内の変化が規定されるとともに、最適なインプリントプロセスパラメータ（例えば、インプリント工程で必要な速さ変更、インプリント方向、インプリント工程とリリース工程との間での間隙寸法の変更、リリース工程で必要な速さ変更、リリース方向、コンタクトフロント移動が一定に保たれるべき所定の距離、等々）が導出される。これら導出されたパラメータは、プロセッシング素子１３０によって実行されるインプリント装置制御プログラムに含められ得る。このようにプロセスパラメータを含めることは、ルックアップテーブルの形態で行われ得る。
【０１０７】
設計ファイルに基づくパラメータが前もってルックアップテーブルに与えられ得るが、それに代えて、プリントパターン設計に関する情報を取得するために、装置が、搭載されたフレキシブルスタンプを調査する例えばカメラなどの検査装置を有していてもよい。ここでも、ファイルから上述のパラメータを決定するためのソフトウェアが使用されてもよい。
【０１０８】
次いで、以下の例の助けを借りて本発明を説明する。理解されるべきことには、これらの例は、単に例示目的のものであり、本発明の範囲を何ら限定する意図はない。
【０１０９】
以下の例においては、ゾルゲルレジスト層（オランダ国アインドーフェンのフィリップス・イノベーション・サービス社から入手可能であるフィリップスＵＶゾルゲルＶ４）を有するシリコン基板にインプリントすべき指定パターンを有するＰＤＭＳスタンプを用いて、多数のパターンをプリントした。各例において、一定のインプリント速さ及びリリース速さ用いてのインプリントサイクル（固定プロセスなるラベルを付す）のスループットタイムを、インプリント速さ及びリリース速さのうちの少なくとも一方を可変としてのインプリントサイクル（動的プロセスなるラベルを付す）と比較する。
【０１１０】
例１
ＰＤＭＳスタンプ：４００ｎｍピッチ、１００ｎｍ深さの市松模様。
【０１１１】
固定プロセス
−  インプリントサイクル：１００ミクロン間隙、２０ｍｂａｒ過圧、隣接する開口１１２を過圧に切り換える間に１ｓｅｃ遅延。
−  リリースサイクル：１００ミクロン間隙、２０ｍｂａｒ過圧、隣接する開口１１２を減圧に切り換える間に１ｓｅｃ遅延。
−  総プロセス時間：１６０ｓｅｃ。
【０１１２】
動的プロセス
−  インプリントサイクル：５０ミクロン間隙、２０ｍｂａｒ過圧、隣接する開口１１２を過圧に切り換える間に０．３ｓｅｃ遅延。
−  リリースサイクル：１００ミクロン間隙、２０ｍｂａｒ過圧、隣接する開口１１２を減圧に切り換える間に０．５ｓｅｃ遅延。
−  総プロセス時間：６４ｓｅｃ。
【０１１３】
例２
例１においてと同じスタンプ及び固定プロセスを使用した。動的プロセス条件を以下のように変更した。
【０１１４】
動的プロセス
−  インプリントサイクル：５０ミクロン間隙、２０ｍｂａｒ過圧、隣接する開口１１２を過圧に切り換える間に０．２ｓｅｃ遅延。
−  リリースサイクル：１００ミクロン間隙、１０ｍｂａｒ過圧、隣接する開口１１２を減圧に切り換える間に０．３ｓｅｃ遅延。
−  総プロセス時間：４０ｓｅｃ。
【０１１５】
例３
図４に示したような構成で、例１においてと同じスタンプ使用した。動的プロセス条件を以下のように変更した。
【０１１６】
インプリント工程を、以下の５つの段階に分割した：
ａ．  基板ホルダー１２０に接触させる、
ｂ．  基板ホルダー１２０から基板２０上にスタンプを前進させる、
ｃ．  主として基板２０上で前進させる、
ｄ．  基板２０から基板ホルダー１２０上にスタンプを前進させる、そして
ｅ．  さらに基板ホルダー１２０に接触させる。
【０１１７】
リリースインプリント工程を、以下の５つの段階に分割した：
ａ．  基板ホルダー１２０からリリースする、
ｂ．  基板ホルダー１２０から基板２０までスタンプをリリースする、
ｃ．  主としてパターニングされた基板２０上でリリースする、
ｄ．  基板２０から基板ホルダー１２０までスタンプをリリースする、そして
ｅ．  最後に基板ホルダー１２０からリリースする。
【０１１８】
固定プロセス
−  インプリントサイクル：７５ミクロン間隙、２０ｍｂａｒ過圧、隣接する開口１１２を過圧に切り換える間に１ｓｅｃ遅延。
−  リリースサイクル：７５ミクロン間隙、２０ｍｂａｒ過圧、隣接する開口１１２を減圧に切り換える間に１．３ｓｅｃ遅延。
−  総プロセス時間：１８４ｓｅｃ。
【０１１９】
動的プロセス
−  インプリントサイクル：１００ミクロン間隙、２０ｍｂａｒ過圧、
段階ａ：隣接する開口１１２を過圧に切り換える間に０．１５ｓｅｃ遅延（２３ｘ）、
段階ｂ：隣接する開口１１２を過圧に切り換える間に１ｓｅｃ遅延（４ｘ）、
段階ｃ：隣接する開口１１２を過圧に切り換える間に０．３ｓｅｃ遅延（２６ｘ）、
段階ｄ：隣接する開口１１２を過圧に切り換える間に１ｓｅｃ遅延（４ｘ）、
段階ｅ：隣接する開口１１２を過圧に切り換える間に０．１５ｓｅｃ遅延（２３ｘ）。
−  インプリント工程総所要時間：２２．７ｓｅｃ。
−  リリースサイクル：１００ミクロン間隙、２０ｍｂａｒ過圧、
段階ａ：隣接する開口１１２を減圧に切り換える間に０．１５ｓｅｃ遅延（２３ｘ）、
段階ｂ：隣接する開口１１２を減圧に切り換える間に０．３ｓｅｃ遅延（４ｘ）、
段階ｃ：隣接する開口１１２を減圧に切り換える間に０．３ｓｅｃ遅延（２６ｘ）、
段階ｄ：隣接する開口１１２を減圧に切り換える間に０．３ｓｅｃ遅延（４ｘ）、
段階ｅ：隣接する開口１１２を減圧に切り換える間に０．１５ｓｅｃ遅延（２３ｘ）。
−  インプリント工程総所要時間：１４．１ｓｅｃ。
−  総プロセス時間：３６．８ｓｅｃ。
【０１２０】
例４
例３と同じスタンプ及び固定プロセスを使用した。動的プロセス条件を以下のように変更した。
【０１２１】
動的プロセス
−  インプリントサイクル：５０ミクロン間隙、２０ｍｂａｒ過圧、
段階ａ：０．１ｓｅｃ遅延（２３ｘ）、
段階ｂ：０．３ｓｅｃ遅延（４ｘ）、
段階ｃ：０．２ｓｅｃ遅延（２６ｘ）、
段階ｄ：０．３ｓｅｃ遅延（４ｘ）、
段階ｅ：０．１ｓｅｃ遅延（２３ｘ）。
−  インプリント工程総所要時間：１２．２ｓｅｃ。
−  リリースサイクル：１００ミクロン間隙、１０ｍｂａｒ過圧、
段階ａ：０．１ｓｅｃ遅延（２３ｘ）、
段階ｂ：０．３ｓｅｃ遅延（４ｘ）、
段階ｃ：０．３ｓｅｃ遅延（２６ｘ）、
段階ｄ：０．３ｓｅｃ遅延（４ｘ）、
段階ｅ：０．１ｓｅｃ遅延（２３ｘ）。
−  インプリント工程総所要時間：１４．８ｓｅｃ。
−  総プロセス時間：２７ｓｅｃ。
【０１２２】
例５
例３と同じスタンプ及び固定プロセスを使用した。基板の中心から左及び右に４ｃｍの位置にアライメントマーカを追加した。
【０１２３】
インプリント工程を、以下の５つの段階に分割した：
ａ．  基板上でスタンプを接触させ前進させる、
ｂ．  基板上の第１のアライメントマーカ領域、
ｃ．  基板上でスタンプを前進させる、
ｄ．  基板上の第２のアライメントマーカ領域、そして
ｅ．  基板上でスタンプを前進させる。
【０１２４】
単一段階のリリース工程を適用して、主にナノパターンとマイクロメートルサイズのパターンの小領域とを有するようにパターニングされた基板からスタンプをリリースした。
【０１２５】
固定プロセス
−  インプリントサイクル：１００ミクロン間隙、２０ｍｂａｒ過圧、隣接する開口１１２を過圧に切り換える間に１ｓｅｃ遅延。
−  リリースサイクル：１００ミクロン間隙、２０ｍｂａｒ過圧、隣接する開口１１２を減圧に切り換える間に１．３ｓｅｃ遅延。
−  総プロセス時間：１８４ｓｅｃ。
【０１２６】
動的プロセス
−  インプリントサイクル：５０ミクロン間隙、２５ｍｂａｒ過圧、
段階ａ：隣接する開口１１２を過圧に切り換える間に０．１５ｓｅｃ遅延（２３ｘ）、
段階ｂ：隣接する開口１１２を過圧に切り換える間に１ｓｅｃ遅延（４ｘ）、
段階ｃ：隣接する開口１１２を過圧に切り換える間に０．３ｓｅｃ遅延（２６ｘ）、
段階ｄ：隣接する開口１１２を過圧に切り換える間に１ｓｅｃ遅延（４ｘ）、
段階ｅ：隣接する開口１１２を過圧に切り換える間に０．１５ｓｅｃ遅延（２３ｘ）。
−  インプリント工程総所要時間：２２．７ｓｅｃ。
−  リリースサイクル：１００ミクロン間隙、１０ｍｂａｒ過圧、隣接する開口１１２を減圧に切り換える間に０．３ｓｅｃ遅延（８０ｘ）。
−  総プロセス時間：４６．７ｓｅｃ。
【０１２７】
以上の例の全てにおいて、動的プロセスを用いて基板上にインプリントされたパターンが、固定プロセスを用いてインプリントされたパターンと同等の品質のものであることが例証された。
【０１２８】
以上の例は、例えば、スタンプホルダー１１０と基板ホルダー１２０との間の間隙３０、インプリント工程中及びリリース工程中のそれぞれインプリント速さ及びリリース速さの変更、及び／又はインプリント工程とリリース工程との間での過圧の変更などの、プロセスパラメータの動的制御が、基板２０上にインプリントされるパターンの品質に悪影響を及ぼすことなく、単一インプリントサイクルの総プロセス時間を有意に短縮することができることを明瞭に例証している。
【０１２９】
以上の装置及び方法の例では、インプリント及びリリースが立て続けの工程にて実行されるように記載した。これに代わる構成では、これらの工程が、リール・ツー・リール的なやり方で、部分的に並行して又は完全に並行して実行され得る。そのような方法の一例において、スタンプのリリースは、既に作り出された接触領域の一端から（実効的に接触領域を縮小するように）リリースコンタクトフロントを動かすことによって開始され、これが、同じ接触領域の別のコンタクトフロントを動かしてそれにより少なくとも部分的にリリースの影響を弱めることによってインプリントが実行される間に行われる。このような動作の効果は、接触領域が基板を横切って移動して、連続的なインプリントプロセス（リール・ツー・リール）を可能にすることである。コンタクトフロントの移動速さが等しい場合、定常的（拡大したり縮小したりしない）であるが移動する接触領域が作り出される。この場合、定常的な状況を乱さないよう、双方のコンタクトフロントを動かす速さの調節が同時に行われる必要がある。
【０１３０】
リリースコンタクトフロント及びインプリントコンタクトフロントの移動速さを異ならせることも可能である。しかしながら、後者が前者よりも高い場合、接触領域が縮小していくことになり、接触領域が過度に小さくなる場合にリリースの中断を必要とする。なお、その場合も、異なる速さでの連続したインプリントがなおも可能であるが、リリースは周期的に実行される。斯くして、本発明の利益を享受することができながら、連続したプロセスにて、接触領域サイズが制御され、すなわち、特定のサイズ未満又は更には所望のサイズ同士の間に保たれ得る。
【０１３１】
本発明を、接触速さ又はリリース速さを制御するための複数のスタンプ係合要素をシステムが有するＵＳ２０１０／００８３８５５、ＵＳ８１７２９６８又はＵＳ２００５／０１７３０４９に記載されているような装置の変更装置を用いて記述してきた。しかしながら、本発明は、例えばＵＳ２００４／００１１２３１又はＵＳ２００４／０１９７７１２に記載される装置（これらは、やはり基板ホルダー及びスタンプホルダーを有しているが、複数のスタンプ係合要素が存在せずに、むしろ、機械的手段及び／又は空気圧を用いて基板の方に垂らす（ＵＳ２００４／００１１２３１）又は推し進める（ＵＳ２００４／０１９７７１２）ようにスタンプ全体を操作することができるもっと大きいスタンプ係合要素が存在している点で、上の例と異なる）にも等しく良好に適用可能である。このような装置に適用されるときにも、本発明の概念は同じままである。上述のように、接触中及び／又は基板からのスタンプのリリース中に可変の移動速度を実現するように、スタンプを操作する手段が動作されなければならない。これを行うための詳細な手法は、対応する装置の開示から明らかになる。というのは、そこで、当業者は、対応する装置の操作システムの関連部分を制御することができる本発明に従った制御装置を用いて装置を変更することができるようにするための、装置の構築方法、インプリント若しくはリリース工程の実行方法を見出すことになるからである。
【０１３２】
まとめるに、フレキシブルスタンプのレリーフスタンプ面を基板のレシーブ面と接触させる方法及び装置が開示されている。この方法及び装置は、インプリント法で使用されることができる。この方法において、この装置を用いて、局所的に曲げられたレリーフスタンプ面の一部がスタンプレシーブ面と接触している先に形成された接触領域のコンタクトフロント（境界）付近の接触の創出若しくは破断、このような創出若しくは破断の速さが、フレキシブルスタンプの異なる部分で変化され、それ故に、このコンタクトフロントが、スタンプレシーブ面上のコンタクトフロント移動軌道に沿った異なる位置で異なる速さで、スタンプレシーブ面上を移動するようにされる。これは、このような方法及び装置を用いるときのスループットを最適化するために使用され得る。
【０１３３】
なお、上述の実施形態は、本発明を限定するものではなく、本発明を例示するものであり、当業者は、添付の請求項の範囲を逸脱することなく、数多くの他の実施形態を設計することができるであろう。請求項において、括弧内に置かれた何れの参照符号も、請求項を限定するものとして解されるべきでない。用語“有する”は、請求項内に列挙されたもの以外の要素又はステップの存在を排除するものではない。要素の前の用語“ａ”又は“ａｎ”は、その要素が複数存在することを排除するものではない。本発明は、複数の区別可能な要素を有するハードウェアによって実装されることができる。複数の手段を列挙するデバイスクレームにおいて、それらの手段のうちの幾つかが同一のハードウェア品目によって具現化されてもよい。特定の複数の手段が相互に異なる従属項に記載されているという単なる事実は、それらの手段の組合せが有利に使用され得ないということを指し示すものではない。
【図１】
0006387107.tif 000002
【図２】
0006387107.tif 000003
【図３】
0006387107.tif 000004
【図４】
0006387107.tif 000005
【図５】
0006387107.tif 000006
【図６】
0006387107.tif 000007