(57)【要約】インプリントの方法、システム、およびコントローラ。成形可能材料の液滴を基板のインプリント領域に供給する。成形可能材料の分圧が流体-気体界面で発生する。初期接触時にテンプレート上のメサのインプリント面の一部が液滴と接触させられる。液滴は融合してインプリントエッジ界面に向かって流動する。初期接触時の前に、インプリント領域に第１気体が供給される。初期接触時の後に、インプリントエッジ界面と、テンプレートと基板との間の領域に、第２気体が供給される。テンプレートと第２気体の供給が、インプリントエッジ界面における流体-気体界面に隣接するギャップ領域の一部において、成形可能材料の分圧を、成形可能材料の蒸気圧未満に低下させる。
2020535628.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
成形可能材料の複数の液滴を基板のインプリント領域に供給する工程であって、前記成形可能材料の流体-気体界面で該成形可能材料の分圧が発生する工程と、
初期接触時にテンプレート上のメサのインプリント面の一部を前記成形可能材料の複数の液滴と接触させることにより、前記成形可能材料の複数の液滴を融合させ、前記インプリント面のメサ側壁と前記基板との間のインプリントエッジ界面に向かって流動させる工程と、
前記初期接触時の前に、前記インプリント領域を含む第１領域へ第１気体の供給を開始する工程と、
前記初期接触時の後に、前記インプリントエッジ界面と、前記テンプレートと前記基板との間のギャップ領域の少なくとも一部と、を含む第２領域へ、第２気体を供給する工程と、を有し、
前記テンプレートと前記第２気体の前記供給とが、前記インプリントエッジ界面における前記流体-気体界面に隣接する前記ギャップ領域の一部において、前記成形可能材料の前記分圧を該成形可能材料の蒸気圧未満に低減させる、
ことを特徴とするインプリント方法。
【請求項２】
前記第２気体は、酸素、クリーンドライエア、窒素、アルゴン、二酸化炭素、ヘリウムのうちの１つであることを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記第２気体は第１気体とは異なることを特徴とする請求項２に記載の方法。
【請求項４】
前記第１気体はヘリウムであり、前記第２気体は、酸素、クリーンドライエア、窒素、アルゴン、および二酸化炭素のうちの１つである、ことを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項５】
前記第１気体は、前記テンプレートの縁部から前記第１領域に流入し、
前記第２気体は、前記テンプレートの前記縁部から前記ギャップ領域を通って前記メサ側壁に向かって流れ、
前記ギャップ領域は、前記テンプレートの前記縁部から前記メサ側壁への前記第２気体の流れを実質的に減少させないために十分な厚さを有する、
ことを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項６】
前記第１気体と前記第２気体の両方が、同じ気体ノズルを通って前記テンプレートの前記縁部に向かって流れる、ことを特徴とする請求項５に記載の方法。
【請求項７】
前記ギャップ領域の厚さは１００μｍ以上であることを特徴とする請求項５に記載の方法。
【請求項８】
前記第２気体は、前記テンプレートの複数の孔を通って前記ギャップ領域に流れ、
前記ギャップ領域への前記第２気体の前記供給が、前記ギャップ領域を出入りする気体を循環させ、前記インプリントエッジ界面における前記流体-気体界面に隣接する前記ギャップ領域の前記一部において、前記成形可能材料の分圧を、該成形可能材料の前記蒸気圧未満に低減させる、
ことを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項９】
前記第１気体は、前記テンプレートの前記縁部から前記テンプレートの前記複数の孔を通って前記第１領域に流入する、ことを特徴とする請求項８に記載の方法。
【請求項１０】
前記第１気体は、前記テンプレートの前記縁部から前記第１領域に流入する、ことを特徴とする請求項８に記載の方法。
【請求項１１】
前記第１気体は、前記テンプレートの前記複数の孔を通って流れることを特徴とする請求項８に記載の方法。
【請求項１２】
前記ギャップ領域は、前記メサ側壁、前記基板、テンプレート面、および前記テンプレート面のエッジ、によって境界が定められることを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項１３】
前記第２気体は、前記複数の孔を通って前記ギャップ領域に対して流入および流出し、
前記複数の孔のうちの１つ以上に正圧が加えられ、
前記複数の孔のうちの１つ以上に負圧が加えられ、
前記正圧と前記負圧との正味圧力はゼロまたはゼロ未満である、
ことを特徴とする請求項８に記載の方法。
【請求項１４】
前記正味圧力は時間平均圧力であることを特徴とする請求項１３に記載の方法。
【請求項１５】
前記第２気体の流量は前記第１気体の流量よりも低いことを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項１６】
前記第１気体は、前記インプリント領域から望ましくない気体を移動させ、
前記望ましくない気体は重合を阻害するものであり、
前記第２気体は、前記望ましくない気体であるか、またはそれを含み、
前記第２気体は、前記成形可能材料が前記インプリント領域の関心領域に充填した後に流れ始める、
ことを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項１７】
前記第２気体は、酸素、クリーンドライエア、および酸素含有混合物のうちの１つであることを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項１８】
前記第２気体の前記供給は、前記初期接触時またはその後に開始され、
前記第２気体の前記供給は、フィードバックベースの位置合わせ期間の開始時に、減少または終了される、
ことを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項１９】
インプリント装置コントローラであって、
メモリと、
インプリント装置に命令を送信するプロセッサと、を有し、
前記命令は、
成形可能材料の複数の液滴を基板のインプリント領域に供給するための命令であって、前記成形可能材料の流体-気体界面で該成形可能材料の分圧が発生する、命令と、
初期接触時にテンプレート上のメサのインプリント面の一部を前記成形可能材料の複数の液滴と接触させることにより、前記成形可能材料の複数の液滴を融合させ、前記インプリント面のメサ側壁と前記基板との間のインプリントエッジ界面に向かって流動させるための命令と、
前記初期接触時の前に、前記インプリント領域を含む第１領域へ第１気体の供給を開始するための命令と、
前記初期接触時の後に、前記インプリントエッジ界面と、前記テンプレートと前記基板との間のギャップ領域の少なくとも一部と、を含む第２領域へ、第２気体を供給するための命令と、を含み、
前記テンプレートと前記第２気体の前記供給とが、前記インプリントエッジ界面における前記流体-気体界面に隣接する前記ギャップ領域の一部において、前記成形可能材料の前記分圧を、該成形可能材料の蒸気圧未満に低減させる、
ことを特徴とするインプリント装置コントローラ。
【請求項２０】
物品を製造する方法であって、
基板をパターニングする工程と、
前記基板に追加的な処理を行い前記物品を製造する工程と、を有し、
前記基板をパターニングする工程は、
成形可能材料の複数の液滴を基板のインプリント領域に供給する工程であって、前記成形可能材料の流体-気体界面で該成形可能材料の分圧が発生する工程と、
初期接触時にテンプレート上のメサのインプリント面の一部を前記成形可能材料の複数の液滴と接触させることにより、前記成形可能材料の複数の液滴を融合させ、前記インプリント面のメサ側壁と前記基板との間のインプリントエッジ界面に向かって流動させる工程と、
前記初期接触時の前に、前記インプリント領域を含む第１領域へ第１気体の供給を開始する工程と、
前記初期接触時の後に、前記インプリントエッジ界面と、前記テンプレートと前記基板との間のギャップ領域の少なくとも一部と、を含む第２領域へ第２気体を供給する工程と、を含み、
前記テンプレートと前記第２気体の前記供給とが、前記インプリントエッジ界面における前記流体-気体界面に隣接する前記ギャップ領域の一部において、前記成形可能材料の分圧を、該成形可能材料の蒸気圧未満に低下させる、
ことを特徴とする方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
関連出願の参照
本特許出願は、２０１７年９月２９日に出願された米国仮出願第６２／５６５，３６３号の優先権を主張するものである。
【０００２】
本開示は、ナノインプリントシステムにおける気体の供給を制御するためのシステムおよび方法に関する。
【背景技術】
【０００３】
ナノファブリケーションは、１００ナノメートル以下のオーダーのフィーチャを有する非常に小さい構造体の製造を含む。ナノファブリケーションがかなりの影響を及ぼした１つの用途は、集積回路の処理である。半導体プロセス産業は、半導体ウエハのような基板の上に形成される単位面積当たりの回路を増加させながら生産歩留まりを向上させることを求めて努力を続けており、そのため、ナノファブリケーションがますます重要になっている。ナノファブリケーションは、形成される構造の最小フィーチャ寸法の継続的な縮小を可能にしながら、より大きなプロセス制御を提供する。
【０００４】
今日使用されている例示的なナノファブリケーション技術は、一般にナノインプリントリソグラフィと呼ばれる。ナノインプリントリソグラフィは例えば、ＣＭＯＳロジック、マイクロプロセッサ、ＮＡＮＤフラッシュメモリ、ＮＯＲフラッシュメモリ、ＤＲＡＭメモリ、ＭＲＡＭ、３Ｄクロスポイントメモリ、Ｒｅ−ＲＡＭ、Ｆｅ−ＲＡＭ、ＳＴＴ−ＲＡＭなどの集積デバイスの加工層を含む様々な用途に有用である。例示的なナノインプリントリソグラフィ・プロセスは米国特許第８，３４９，２４１号、米国特許第８，０６６，９３０号、および米国特許第６，９３６，１９４号など、多数の刊行物に詳細に記載されており、これらはすべて引用により本明細書に組み込まれる。
【０００５】
前述の米国特許の各々に開示されたナノインプリントリソグラフィ技術は、インプリントテンプレートを成形可能材料の上に押し付けることを含む。インプリントテンプレートが成形可能材料に押し付けられた後、成形可能材料は、パターンを形成するようにインプリントテンプレート内の凹部に流入する。成形可能材料は、テンプレートの縁部にも向かって流れる。過剰な成形可能材料がテンプレートからはみ出すことありうる。成形可能材料がインプリントテンプレート内の全ての凹部に充填された後、成形可能材料は硬化される。硬化処理によって、成形可能材料のはみ出し部もが硬化されうる。硬化した成形可能材料のはみ出し部はテンプレートに粘着し、その後のインプリントにおいて欠陥を生じさせる可能性がある。はみ出した材料が硬化されること、または、はみ出しをすべて防止する方法が必要である。
【発明の概要】
【０００６】
少なくとも第１の実施形態は、インプリント方法でありうる。インプリント方法は、成形可能材料の複数の液滴を基板のインプリント領域に供給する工程を含みうる。ここで、成形可能材料の流体-気体界面で該成形可能材料の分圧が発生する。インプリント方法は、初期接触時にテンプレート上のメサのインプリント面の一部を成形可能材料の複数の液滴と接触させることにより、成形可能材料の複数の液滴を融合させ、インプリント面のメサ側壁と基板との間のインプリントエッジ界面に向かって流動させることを含みうる。インプリント方法は、初期接触時の前に、インプリント領域を含む第１領域へ第１気体の供給を開始することを含みうる。インプリント方法は、初期接触時の後に、インプリントエッジ界面と、テンプレートと基板との間のギャップ領域の少なくとも一部と、を含む第２領域内へ、第２気体を供給することを含みうる。テンプレートおよび第２気体の供給が、インプリントエッジ界面における流体-気体界面に隣接するギャップ領域の一部において、成形可能材料の分圧を該成形可能材料の蒸気圧未満に低下させる。
【０００７】
第１の実施形態の一態様において、第２気体は、酸素、クリーンドライエア、窒素、アルゴン、二酸化炭素、およびヘリウムのうちの１つとすることができる。第２気体は、第１気体と異なっていてよい。第１気体はヘリウムであり、第２気体は、酸素、クリーンドライエア、窒素、アルゴン、および二酸化炭素のうちの１つであってもよい。
【０００８】
第１の実施形態の一態様において、第１気体は、テンプレートの縁部から第１領域に流入することができる。第２気体は、テンプレートの縁部からギャップ領域を通ってメサ側壁に向かって流れることができる。ギャップ領域は、テンプレートの縁部からメサ側壁への第２気体の流れを実質的に減少させないために十分な厚さを有しうる。
【０００９】
第１の実施形態の一態様において、第１気体と第２気体の両方が、同じ気体ノズルを通ってテンプレートの縁部に向かって流れることができる。
【００１０】
第１の実施形態の一態様において、ギャップ領域の厚さは１００μｍ以上でありうる。
【００１１】
第１の実施形態の一態様において、第２気体は、テンプレートの複数の孔を通ってギャップ領域に流れることができる。ギャップ領域への第２気体の供給が、ギャップ領域を出入りする気体を循環させ、インプリントエッジ界面における流体-気体界面に隣接するギャップ領域の一部において、成形可能材料の分圧を、該成形可能材料の蒸気圧未満に低減させる。
【００１２】
第１の実施形態の一態様において、第１気体は、テンプレートの複数の孔を通ってテンプレートの縁部から第１領域に流入することができる。
【００１３】
第１の実施形態の一態様において、第１気体は、テンプレートの縁部から第１領域に流入することができる。
【００１４】
第１の実施形態の一態様において、第１気体は、テンプレートの複数の孔を通って流れることができる。
【００１５】
第１の実施形態の一態様において、ギャップ領域は、メサ側壁、基板、テンプレート面、およびテンプレート面のエッジ、によって境界が定められうる。
【００１６】
第１の実施形態の一態様において、第２気体は、複数の孔を通ってギャップ領域に対して流入および流出することができる。複数の孔のうちの１つ以上に正圧が加えられる。複数の孔のうちの１つ以上に負圧が加えられる。正圧と負圧との正味圧力は、ゼロまたはゼロ未満でありうる。
【００１７】
第１の実施形態の一態様において、正味圧力は時間平均圧力でありうる。
【００１８】
第１の実施形態の一態様において、第２気体の流量は第１気体の流量よりも低くてもよい。
【００１９】
第１の実施形態の一態様において、第１気体は、インプリント領域から望ましくない気体を移動させることができる。望ましくない気体は重合を阻害するものでありうる。第２気体は、望ましくない気体であるか、またはそれを含む。第２気体は、成形可能材料がインプリント領域内の関心領域に充填した後に流れ始めることができる。
【００２０】
第１の実施形態の一態様において、第２気体は、酸素、クリーンドライエア（ＣＤＡ）、および酸素含有混合物のうちの１つとすることができる。
【００２１】
第１の実施形態の一態様において、第２気体の供給は、初期接触時またはその後に開始されることができる。第２気体の供給は、フィードバックベースの位置合わせ期間の開始時に、減少または終了されることができる。
【００２２】
少なくとも第２の実施形態は、メモリと、インプリント装置に命令を送信するプロセッサとを備えるインプリント装置コントローラでありうる。プロセッサは、成形可能材料の複数の液滴を基板のインプリント領域に供給するための命令を送信することができる。ここで、成形可能材料の流体-気体界面で成形可能材料の分圧が発生する。プロセッサは、初期接触時にテンプレート上のメサのインプリント面の一部を成形可能材料の複数の液滴と接触させることにより、成形可能材料の複数の液滴を融合させ、インプリント面のメサ側壁と基板との間のインプリントエッジ界面に向かって流動させるための命令を送信することができる。プロセッサは、初期接触時の前に、インプリント領域を含む第１領域へ第１気体の供給を開始するための命令を送信することができる。プロセッサは、初期接触時の後に、インプリントエッジ界面と、テンプレートと基板との間のギャップ領域の少なくとも一部と、を含む第２領域へ、第２気体を供給するための命令を送信することができる。テンプレートと第２気体の供給とが、インプリントエッジ界面における流体-気体界面に隣接するギャップ領域の一部において、成形可能材料の分圧を、該成形可能材料の蒸気圧未満に低下させる。
【００２３】
少なくとも第３の実施形態は、物品を製造する方法でありうる。製造方法は、基板をパターニングする工程と、基板に追加的な処理を行い物品を製造する工程とを含みうる。基板をパターニングする工程は、成形可能材料の複数の液滴を基板のインプリント領域に供給する工程を含みうる。ここで、成形可能材料の流体-気体界面で該成形可能材料の分圧が発生する。基板をパターニングする工程は、初期接触時にテンプレート上のメサのインプリント面の一部を成形可能材料の複数の液滴と接触させることにより、成形可能材料の複数の液滴を融合させ、インプリント面のメサ側壁と基板との間のインプリントエッジ界面に向かって流動させる工程をさらに含みうる。基板をパターニングする工程は、初期接触時の前に、インプリント地域を含む第１領域へ第１気体の供給を開始する工程をさらに含みうる。基板をパターニングする工程は、初期接触時の後に、インプリントエッジ界面と、テンプレートと基板との間のギャップ領域の少なくとも一部と、を含む第２領域へ第２気体を供給する工程をさらに含みうる。テンプレートと第２気体の供給とが、インプリントエッジ界面における流体-気体界面に隣接するギャップ領域の一部において、成形可能材料の分圧を、該成形可能材料の蒸気圧未満に低下させる。
【００２４】
本開示のこれらおよび他の目的、特徴、および利点は、添付の図面および提供される特許請求の範囲と併せて、本開示の例示的な実施形態の以下の詳細な説明を読むことによって明らかになろう。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
本発明の特徴および利点が深く理解されるよう、添付図面に示される実施形態を参照することによって本発明の実施形態のより具体的な説明がなされる。しかし、添付図面は、本発明の典型的な実施形態を示すに過ぎず、したがって、本発明は他の等しく有効な実施形態を認めることができるので、本発明の範囲を限定するものとみなされるべきではないことに留意されたい。
【００２６】
【図１】図１は、基板から離間したテンプレートおよびモールドを有するナノインプリントリソグラフィシステムの図である。
【００２７】
【図２】図２は、その上に形成された硬化したパターン化層を有する基板の図である。
【００２８】
【図３Ａ】図３Ａは、基板、テンプレート、未硬化成形可能材料、および、はみ出した成形可能材料の図である。
【図３Ｂ】図３Ｂは、基板、テンプレート、未硬化成形可能材料、および、はみ出した成形可能材料の図である。
【図３Ｃ】図３Ｃは、基板、テンプレート、未硬化成形可能材料、および、はみ出した成形可能材料の図である。
【００２９】
【図４】図４は、基板と、テンプレートと、未硬化成形可能材料と、はみ出した成形可能材料と、蒸気を有するギャップ領域とを示す図である。
【００３０】
【図５Ａ】図５Ａは、一実施形態で使用され得る例示的なテンプレートの図である。
【図５Ｂ】図５Ｂは、一実施形態で使用され得る例示的なテンプレートの図である。
【図５Ｃ】図５Ｃは、一実施形態で使用され得る例示的なテンプレートの図である。
【図５Ｄ】図５Ｄは、一実施形態で使用され得る例示的なテンプレートの図である。
【図５Ｅ】図５Ｅは、一実施形態で使用され得る例示的なテンプレートの図である。
【図５Ｆ】図５Ｆは、一実施形態で使用され得る例示的なテンプレートの図である。
【００３１】
【図６Ａ】図６Ａは、例示のタイミング図である。
【図６Ｂ】図６Ｂは、例示のタイミング図である。
【図６Ｃ】図６Ｃは、例示のタイミング図である。
【００３２】
【図７Ａ】図７Ａは、インプリント処理の図である。
【図７Ｂ】図７Ｂは、インプリント処理の図である。
【図７Ｃ】図７Ｃは、インプリント処理の図である。
【００３３】
【図８Ａ】図８Ａは、インプリント処理の結果を示す図である。
【図８Ｂ】図８Ｂは、インプリント処理の結果を示す図である。
【００３４】
図面全体を通して、別段の記載がない限り、同じ参照番号および文字は、例示された実施形態の同様の特徴、要素、構成要素または部分を示すために使用される。さらに、本開示は図面を参照して詳細に説明されるが、それらは例示的な実施形態に関連して行われる。添付の特許請求の範囲によって定義される主題の開示の真の範囲および主旨から逸脱することなく、記載された例示的な実施形態に対して変更および修正を行いうることが意図されている。
【発明を実施するための形態】
【００３５】
必要とされているのは、はみ出しを効果的に減少させる方法である。
【００３６】
第１の実施形態
図１は、一実施形態を実施することができるナノインプリントリソグラフィシステム１０を示す図である。ナノインプリントリソグラフィシステム１０は、基板１２上にレリーフパターンを形成するために使用される。基板１２は、半導体ウエハのような平坦な表面でありうる。基板１２は、基板チャック１４に結合されうる。基板チャック１４は、真空チャック、ピン型、溝型、静電型、電磁型等でありうるが、これらに限定されない。
【００３７】
基板１２および基板チャック１４は、位置決めステージ１６によってさらに支持されうる。ステージ１６は、ｘ軸、ｙ軸、ｚ軸、θ軸、およびφ軸のうちの１つまたは複数に沿った並進運動および／または回転運動を提供することができる。ステージ１６、基板１２、および基板チャック１４は、ベース（図示せず）上に配置されうる。
【００３８】
基板１２から離間してテンプレート１８がある。テンプレート１８は、第１の側面と第２の側面とを有する本体を含み、一方の側面は、基板１２に向かって延びるメサ２０を有する。メサ２０は、パターン面２２（インプリンティング面またはインプリント面とも呼ばれる）を有しうる。メサ２０は、モールド２０とも呼ばれる。
【００３９】
テンプレート１８および／またはモールド２０は、溶融シリカ、石英、シリコン、有機ポリマー、シロキサンポリマー、ホウケイ酸ガラス、フルオロカーボンポリマー、金属、硬化サファイアなどを含むがこれらに限定されない材料から形成されうる。パターン面２２は、複数の離間した凹部２４および／または凸部２６によって画定されるフィーチャを含むが、本発明の実施形態はそのような構成に限定されない（例えば、平面）。パターン面２２は、基板１２上に形成されるパターンの基礎をなす任意の原版パターンを画定することができる。離間した凹部２４および／または凸部２６は、パターン面２２の全体にわたって広がっていてもよいし、あるいは、パターン面２２のインプリント領域だけにわたって広がっていてもよい。インプリント領域は、パターン化され、成形可能材料３４で充填されることが意図される領域でありうる。
【００４０】
テンプレート１８は、テンプレートチャック２８に結合されうる。テンプレートチャック２８は、真空、ピン型、溝型、静電型、電磁型、および／または他の同様のチャック型でありうるが、これらに限定されない。さらに、テンプレートチャック２８はインプリントヘッドに結合され、インプリントヘッドはブリッジに移動可能に結合されており、テンプレートチャック２８、インプリントヘッド、およびテンプレート１８が少なくともｚ軸方向、および潜在的には他の方向および／または角度に移動可能である。
【００４１】
ナノインプリントリソグラフィシステム１０は、流体分配システム３２をさらに含みうる。流体分配システム３２は、成形可能材料３４（例えば、重合可能材料）を、成形可能材料の複数の液滴として基板１２上に堆積させるために使用されうる。追加的な成形可能材料３４はまた、ドロップディスペンス、スピンコーティング、ディップコーティング、化学蒸着（ＣＶＤ）、物理蒸着（ＰＶＤ）、薄膜堆積、厚膜堆積などの技術を使用して基板１２上に配置されてもよい。成形可能材料３４は、設計上の考慮事項に応じて、型２２と基板１２との間に所望の体積が画定される前および／または後に、基板１２上に配置されうる。例えば、成形可能材料３４は米国特許第７，１５７，０３６号および米国特許第８，０７６，３８６号に記載されているようなモノマー混合物を含みうる。両文献はこの引用により本明細書に組み込まれる。
【００４２】
ナノインプリントリソグラフィシステム１０は、プロセッサ５４と通信可能な気体・真空システム (gas and/or vacuum system) ３６のようなインプリントフィールド雰囲気制御系統を含み、その例が米国特許公報第２０１０／００９６７６４号に記載されている。この引用により同文献は本明細書に組み込まれる。気体・真空システム３６は、異なる時間および異なる領域で気体を供給するように構成されたポンプ、バルブ、ソレノイド、気体源、気体管などのうちの１つまたは複数を含みうる。気体・真空システム３６は、基板１２の縁部へ、および縁部から気体を輸送し、基板１２の縁部での気体の流れを制御することによってインプリントフィールド雰囲気を制御する気体輸送システム３６ａに接続されうる。気体・真空システム３６は、テンプレート１８の縁部へ及び縁部から気体を搬送し、テンプレート１８の縁部における気体の流れを制御することによってインプリントフィールド雰囲気を制御する気体搬送システム３６ｂに接続されうる。気体・真空システム３６は、テンプレート１８の頂部へおよび頂部から気体を輸送し、テンプレート１８を通る気体の流れを制御することによってインプリントフィールド雰囲気を制御する気体輸送システム３６ｃに接続されうる。気体輸送システム３６ａ、３６ｂ、および３６ｃのうちの１つ、２つ、または３つを組み合わせて使用して、インプリントフィールド内およびその周りの気体の流れを制御することができる。
【００４３】
流体-気体界面は、成形可能材料３４とインプリントフィールド雰囲気との境界に形成される。温度およびインプリントフィールド雰囲気に応じて、成形可能材料３４の一部が蒸発し、成形可能材料の分圧が成形可能材料の流体-気体界面で発生する。この分圧の上限は、温度に依存する成形可能材料の蒸気圧（飽和圧力）である。成形可能材料の分圧が成形可能材料の蒸気圧に近づくにつれて、正味の蒸発速度は、分圧が蒸気圧に等しくなると最終的に停止するまで減速する。
【００４４】
ナノインプリントリソグラフィシステム１０は、経路４２に沿ってエネルギーを導くエネルギー源３８をさらに含みうる。インプリントヘッドおよびステージ１６は、テンプレート１８と基板１２とを経路４２において重ね合わせて位置決めするように構成されうる。カメラ５８は、同様に、経路４２と重ね合わせて配置されうる。ナノインプリントリソグラフィシステム１０は、ステージ１６、インプリントヘッド、流体分配システム３２、エネルギー源３８、および／またはカメラ５８と通信するプロセッサ５４によって調整され、非一時的コンピュータ可読メモリ５６に記憶されたコンピュータ可読プログラム上で動作することができる。
【００４５】
インプリントヘッド、ステージ１６のいずれか、またはその両方は、成形可能材料３４によって充填される所望の体積を画定するために、モールド２０と基板１２との間の距離を変化させる。例えば、インプリントヘッドは、モールド２０が成形可能材料３４に接触するようにテンプレート１８に力を加えることができる。所望の体積が成形可能材料３４で満たされた後、エネルギー源３８はエネルギー、例えば、紫外線を生成し、成形可能材料３４を、基板１２の表面４４およびパターン面２２の形状に一致して固化および／または架橋結合させ、基板１２上にパターン化層４６を画定する。パターン化層４６は、残膜層４８と、凸部５０および凹部５２として示される複数のフィーチャとを含むことができ、凸部５０は、図２に示されるように、インプリント厚ｈ１を有し、残膜層は残膜層厚ｈ２を有する。
【００４６】
図３Ａ〜図３Ｃは、テンプレート２０を使用して図２のパターン化層４６を形成する方法を示す図である。テンプレート１８は、成形可能材料３４と接触させられる。テンプレート１８に圧力が加えられると、成形可能材料３４はインプリント領域を越えて押し出される。成形可能材料３４はメサ側壁伝いにせり上がり、ＵＶ硬化後に固化して、はみ出し欠陥３５８が形成される。分離後、はみ出し欠陥３５８はテンプレート１８または基板１２に付着する。いずれの場合においても、はみ出しは、歩留まりおよび／またはテンプレート寿命に影響を及ぼす様々なインプリントおよびインプリント後の欠陥につながりうる。はみ出し欠陥３５８は、テンプレート２０上に蓄積する可能性があり、後続のインプリント中に脱落する可能性がある。はみ出し欠陥３５８はまた、基板１２からテンプレート１２を分離する間に基板１２から離脱し、基板１２の異なる領域に着地することがある。はみ出し欠陥はスピンコーティングの均一性などの後の処理に影響を及ぼすことがあり、および／または、後のエッチング処理に影響を及ぼすことがある。
【００４７】
メサ２０が成形可能材料３４に接触した後、成形可能材料は図３Ａ〜図３Ｃに示すように、メサ領域の外側に押し出され、メサ側壁伝いにせり上がりうる。図３Ａに示すように、基板１２と、メサ２０の外側のテンプレートの領域のテンプレート面３５９との間には、ギャップ高さｈ３を有する小さなギャップがある。ギャップ高さｈ３は、３０μｍのオーダーでありうる。ギャップが狭いため、成形可能材料蒸気はメサ側壁の周りの領域を迅速に飽和させ、テンプレートの下のギャップ領域全体にわたってその蒸気圧に達しうる。これは、メサと成形可能材料３４との初期接触と同じくらい早くに起こりうる。メサの縁部にある成形可能材料３４はメサ縁部付近の小さなギャップ領域内の成形可能材料蒸気の分圧と平衡状態にあり、そのため、メサ側壁からの成形可能材料３４のさらなる蒸発は抑制される。ギャップ高さｈ３が小さいと、ギャップ領域の外側からギャップ領域内気体の流れに対する抵抗が高くなる。本出願人は、ギャップ領域が短い高さ（３０μｍのオーダー）を有する場合、テンプレートの外側エッジからメサ側壁４６２へのフロー気体に対しても高い抵抗を有することを見出した。本出願人は、テンプレート縁部からメサ側壁４６２までの距離を減少させると、この抵抗が減少することを見出した。本出願人はまた、ギャップ領域の高さを増加させると抵抗が減少することを見出した。
【００４８】
本出願人は、図４に示すように、正圧および／または負圧のいずれかでギャップ領域４６０内に気体流を生成すると、ギャップ領域４６０内およびメサ側壁４６２またはその近傍の成形可能材料蒸気の分圧が減少することを見出した。ギャップ領域４６０は、基板１２と、メサ側壁４６２と、テンプレート面３５９と、テンプレート縁部とによって境界付けられうる。出願人は、成形可能材料蒸気の分圧を低減することにより、メサ側壁４６２に付着しているまたは付着しうる成形可能材料３４の蒸発を可能にすることを見出した。メサ側壁４６２における蒸発速度は、気体流、成形可能材料３４の蒸気圧、およびメサ側壁４６２上の成形可能材料３４の表面積対体積比のような多数の要因に依存する。残膜層がメサのエッジおよびそれを越えて延在するとき、インプリントエッジ界面は、メサ側壁４６２および基板１２のエッジによって境界付けられる残膜層の領域でありうる。成形可能材料がメサの縁部を延ばさない場合、インプリントエッジ界面は、ギャップ領域４６０の雰囲気と接触するインプリント領域の外側の残膜層の部分である。
【００４９】
メサ側壁４６２上に成形可能材料３４がほとんどないか全くない場合、硬化および分離後に生成されるはみ出し３５８はほとんどないか全くない。さらに、気体の流れは、テンプレート１８の領域全体における成形可能材料蒸気の分圧を減少させるのに役立つ。成形可能材料蒸気の分圧が低下すると、テンプレート１８上への成形可能材料蒸気の堆積が防止され、かつ／または実質的に制限される。真空を使用して気体流を提供する場合、成形可能材料蒸気を処理チャンバ容積から除去して、ツールを清浄に保つことができる。メサ縁部で気体を循環させることによって、はみ出しを低減または完全になくすことができ、成形可能材料蒸気がテンプレート１８に付着する可能性を低減することができる。これにより、頻繁に洗浄する必要がなくなるため、欠陥が減少し、テンプレート１８の寿命を延ばすことができる。成形可能材料蒸気の分圧は、インプリントエッジ界面で飽和される。分圧はインプリントエッジ界面からテンプレートエッジまでにおいてわずかに減少し、ギャップ領域の外側になるとすぐにゼロに減少する。インプリントエッジ界面における流体-気体界面に隣接するギャップ領域の一部の中またはそのすぐ近くに成形可能材料蒸気を含まない気体を供給することによって、成形可能材料の分圧が蒸気圧まで飽和した領域では成形可能材料の分圧を低下させることができ、成形可能材料蒸気は飽和領域から新たな不飽和領域に拡散する。これにより、インプリントエッジ界面での成形可能材料のさらなる蒸発が可能になり、はみ出し３５８の発生が低減または防止される。
【００５０】
図５Ａは、第１の実施形態において使用されうるテンプレート１８の一例であり、これは米国特許第９，２２７，３６１号に記載されている。この引用により同文献の内容は本明細書に組み込まれる。テンプレート１８は、気体輸送システム３６ｃに接続された複数の孔５６４を含みうる。孔５６４は、コアアウト領域５６６の外側の領域においてテンプレート１８を貫通するよう機械加工されうる。孔５６４は、気体がテンプレート１８を通過することを可能にする任意の開口部をいい、気体をギャップ領域４６０内に入れるタスクを達成する他の幾何学的形状もまた、この実施形態の文脈においてこの基準を満たすのであれば、明確な直径を有する開口部であることが必要ではない。
【００５１】
図５Ａに示すように、孔５６４は、コアアウト領域５６６に隣接して、コアアウト領域５６６の縁から４０ｍｍまでの位置に、配置することができる。代替的な実施形態では、孔５６４は、コアアウト領域５６６内に配置されてもよい。代替の実施形態は、コアアウト領域５６６がなく、孔５６４は、メサ２０に隣接して、テンプレート縁部の近くに、またはその間のどこかに配置される。図５Ａに示すように、テンプレート１８は、４つの孔５６４を含みうる。代替の実施形態は、追加の孔５６４を含むことができ、例えば、テンプレート１８は、２、４、８、１６、または３２個の孔を含みうる。図５Ｂは、テンプレート１８を貫通する孔を示す、Ｂ−Ｂ線に沿う、テンプレート１８の断面図である。図５Ｂは、テンプレート１８側方の２つの孔５６４と、テンプレート１８のコアアウト領域の向う側にある１つの孔５６４（破線）とを示している。図５Ｃは、基板１２上の気体の速度を示す図５Ａに示される領域Ｃの数値シミュレーションであり、ここでは、ギャップ高さｈ３は３０μｍであり、気体は０．０５ｓｌｐｍ(標準リットル／分）で孔５６４を通って流れるものとしている。図５Ｃにおいては、基板１２の１５μｍ上空の速度が示されている。
【００５２】
図５Ａに示すように、孔５６４は、メサ２０に対して対称線上に配置することができる。代替の実施形態では、孔５６４は、メサ２０のコーナーなどの他の位置に配置される。一実施形態では、孔５６４は、テンプレート１８の構造的完全性を損なうことなく、コアアウト領域５６６の約１ｍｍ外側に、またはコアアウト領域５６６の近くに配置することができる。
【００５３】
孔５６４の目的は、気体がテンプレート１８の本体を通ってギャップ領域４６０および／またはメサ側壁４６２内に輸送され得る導管を提供することであり、テンプレート１８の本体を横切る圧力差を生成することによって気体流が得られうる。例えば、気体が孔の上流で加圧されると、気体は、基板１２に向かってテンプレート１８と基板１２との間のギャップに流れる。真空を適用することによってテンプレート１８の上流で圧力が低減される場合、ギャップ内気体は、孔に向かって流れる。米国特許第７，４６２，０２８号には、活性領域内の圧力を低下させるために部分真空が適用される孔を有するテンプレートの例が記載されており、同文献はこの引用により本明細書に組み込まれる。一実施形態において、（周囲に対して）正圧および負圧の両方が孔５６４に加えられる。１つの孔は正圧で動作し、他の孔は（周囲に対して）減圧または負圧で動作する。
【００５４】
一実施形態において、プロセッサ５４により、各孔で個別に、気体供給が制御される。プロセッサ５４は、マスフローコントローラ、圧力センサ、圧力レギュレータ、ソレノイド弁、および、気体・真空システム３６に組み込まれる気体供給を制御するための他の方法のうちの１つ以上と通信することができる。孔５６４を通過する気体は、乾燥剤、フィルタ、浄化器、および温度制御システムのうちの１つまたは複数を使用することによって、インプリント処理のために調整されうる。
【００５５】
第２の実施形態
第２の実施形態は、他のテンプレートデザインを利用することができる。例えば、１つのテンプレートデザインは図３Ｂに示されるように、３０μｍより大きく、１００μｍ以上のオーダーであり得るギャップ高さｈ３を有するディープエッチングメサを含み得る。ギャップ高さｈ３のこの増加は、任意のはみ出した材料３５８の露出表面積に対して、図４に示すギャップ領域４６０の体積を増加させる。成形可能材料の所与の蒸気圧に対して、この体積の増加は、メサ縁部から蒸発する成形可能材料の比例するより大きな体積を可能にする。別のテンプレートデザインは、独立したメッサ側壁４６２を含む図３Ｃに図示されるようなダブルエッジメサを含みうる。さらに別のテンプレートデザインでは、はみ出しの減少を助けるようにメサ側壁が湾曲または角度付けされてもよい。テンプレート１８と基板１２との間のギャップを大きくすることにより（例えば、１００μｍ）、テンプレート１８と基板１２との間の気体流に対する抵抗が減少する。テンプレート１８の外側からメサ側壁４６２までの長さを減少させることにより、抵抗も減少する。気体輸送システム３６ｂから流れる気体はまた、ギャップに向けられたノズルを使用してテンプレート１８領域の外側から導入されてもよい。テンプレート１８の周りに配置された任意の数のノズル（例えば、４個または２０個のノズル）をメサ側壁に向けることができる。例えば、図５Ｄは、１２個のノズルを含む実施形態を示す。ノズルは、気体流が実質的にメサ側壁に向かって導かれるように配置されうる。ノズルはまた、テンプレート１８に対してある角度で配置され、基板１２の表面を使用して、気体流をメサ側壁に向け直すことができる。気体輸送システム３６ｃから気体を受け取るノズルは気体流がテンプレート１８から偏向され、メサ側壁に向けられるように、基板１２の周りに配置されてもよい。ノズルに印加される正圧または負圧、あるいはそれらの組み合わせを使用して、テンプレート１８と基板１２との間に気体流を発生させることができる。図５Ｅ〜Ｆは、図５Ｄに示す領域Ｄの数値シミュレーションであり、基板１２上の気体の速度を示し、気体は、一辺当たり１５ｓｌｐｍでノズル３６ｂを通って流れる。図５Ｅ〜Ｆでは、基板１２の上方のギャップ内の中央平面での速度が示されている。図５Ｅでは、ギャップ高さｈ３は３０μｍである。一方、図５Ｆでは、ギャップ高さｈ３は２５０μｍである。メサを取り囲むギャップ領域における速度は、３０μｍの場合よりも２５０μｍの場合の方がはるかに高いことに留意されたい。
【００５６】
気体流の速度および持続時間は、成形可能材料３４の蒸発がメサ側壁４６２上で起こる速度に影響を及ぼしうる。気体が孔５６４を通って流れる実施形態では、気体流量は０．００１ｓｌｐｍ〜１ｓｌｐｍの範囲でありうる。図５Ｄに示すような気体がテンプレートの縁部に沿って流れる実施形態では、気体流量は１ｓｌｐｍ〜１００ｓｌｐｍの範囲でありうる。気体流量の下限は、成形可能材料の蒸気圧およびテンプレート１８の幾何学的形状によって決定され、成形可能材料の分圧を減少させる気体流量の能力に依存する。気体流量の上限は、テンプレート１８の安定性および気体流量に応答して移動するのに抵抗するテンプレート１８の能力によって決定される。気体流の持続時間は、０．００５秒（秒）〜５秒の範囲でありうる。別の実施形態では、気体流の持続時間は５秒を超える。一例として、メサ側壁で成形可能材料を蒸発させるために、気体流量は、０．５秒間に対して０．０３ｓｌｐｍでありうる。別の例として、メサ側壁で成形可能材料を蒸発させるために、気体流量は０．５秒間に対して０．００５ｓｌｐｍでありうる。気体流量および流動の持続時間は、気体流の不在下で形成されるであろうはみ出しのサイズに基づくことができる。気体流量が高いほど、はみ出しを抑制することができる。一実施形態では、気体流量は、成形可能材料の分圧が成形可能材料の蒸気圧の１％、１０％、２０％、５０％、７０％、または９０％に低減されるように設定されうる。成形可能材料の分圧が低いほど、成形可能材料がはみ出さないことを確実にするために気体が流れる必要がある時間が短くなる。成形可能材料が過剰に蒸発または過剰に重合阻害（poisoned）される前に、気体流は停止されるか減少されるべきである。
【００５７】
一実施形態において、メサ２０と成形可能材料３４との初期接触が行われるのと同時に、気体流が導入される。一実施形態において、メサ２０が成形可能材料３４と完全に接触した後に、気体流は遮断される。一実施形態において、流体充填時間中は気体流が停止される。一実施形態において、流体充填期間の終了時に気体流が止められる。一実施形態において、ＵＶ硬化中に気体流は止められる。一実施形態において、ＵＶ硬化の終了時に気体流が止められる。
【００５８】
一実施形態では、はみ出し制御気体と考えることができる、成形可能材料３４を蒸発させるために使用される気体のタイプは、クリーンドライエア（ＣＤＡ）、窒素、酸素、二酸化炭素、アルゴン、およびヘリウムのうちの１つまたは複数を含みうる。気体は、純粋な気体、異なる気体の組み合わせ、または連続的に使用される異なる気体であってもよい。気体の温度は、室温（２０℃〜２５℃）を超える温度に調節されうるる。一実施形態においては、成形可能材料３４が蒸発する速度を増大させるために気体の温度を１００℃に上昇させる。
【００５９】
第３の実施形態
第３の実施形態では、気体は、酸素または酸素含有混合物などの硬化禁止剤であり、気体流量がはみ出した成形可能材料３５８内のみに気体が拡散しインプリント領域の下では実質的に気体が拡散しないような、気体が流れるタイミングおよび気体流量とされる。例えば、酸素が存在すると、成形可能材料は重合阻害されうる。酸素は、成形可能材料内のラジカルと反応することによるラジカル重合禁止剤となりうる。ラジカル数が減少すると、ＵＶ硬化中の連鎖伝播は、はみ出した材料が重合しない点まで減少しうる。酸素を一定量供給することによって、成形可能材料３４が硬化することが防止されうる。重合阻害された成形可能材料は、連鎖伝播が抑制されるので硬化したはみ出しを形成しないので、ＵＶ硬化後に液体のままである。また、重合阻害された成形可能材料は、メサ側壁から蒸発し続ける。この実施形態では、酸素または酸素含有混合物の流れはメサ２０が成形可能材料３４と完全に接触し、インプリント領域の下の成形可能材料が重合阻害されないように、注意深く計時されなければならない。
【００６０】
一実施形態では、気体伝達および気体供給の方法は、基板１２上のインプリントフィールドの位置に依存する。例えば、テンプレート１８の一部の下に基板１２が存在しないインプリントフィールドの場合、その部分にギャップ領域４６０は存在しない。この場合、１つ以上の孔５６４がメサ側壁４６２に向かって気体を流すのに効果的でないことがある。この場合、メサと基板の縁部との交点に気体を向けるように外部ノズルが配置されうる。
【００６１】
第１の例示的な実施形態では、ヘリウムが〜０．０３ｓｌｐｍの速度で４つの孔５６４の各々に供給される。メサ２０が成形可能材料３４と０．５秒間完全に接触した後０．１秒で気体供給が開始される。別の例示的な実施形態では、ヘリウムが〜０．００５ｓｌｐｍの速度で４つの孔５６４の各々に供給される。
【００６２】
第２の例示的な実施形態では、２つの孔５６４を介してＣＤＡが供給され、２つの他の孔５６４を通って真空が適用される。ＣＤＡを提供する孔５６４はメサ２０の反対側にあってもよい。真空を提供する孔５６４はメサ２０の両側にあってもよい。各孔５６４は、メサ２０の異なる側にあってもよい。ＣＤＡがメサの周りを円形に流れるように孔５６４が配置されてもよい。初期接触が０．２秒持続された後０．１秒で気体供給が開始されてもよい。
【００６３】
第３の例示的な実施形態では、メサ領域２０の外側に配置されメサ側壁４６２に向けられたノズルを通ってＣＤＡが流れる。ｈ３が１００μｍより大きい深くエッチングされたテンプレート１８を用いて、メサ側壁における成形可能材料分圧を低減するのに十分な速度で成形可能材料３４にメサ２０が完全に接触した後、ＣＤＡが２０個（メサ２０の各辺に５個）のノズルを通して吹き出される。ＵＶ硬化後までノズルはオンに保たれ、その時点でノズルがオフにされてもよい。
【００６４】
図６Ａ〜Ｃは、インプリント処理における様々なステップのタイミングおよび配置の図であり、これには粗位置合わせ、酸素などの大きな分子を置換するためにインプリント領域内に気体（ヘリウムなど）を供給すること、テンプレートと成形可能材料との初期接触、成形可能材料が広がって押し出される充填時間、テンプレートと成形可能材料との最終接触、はみ出した材料を蒸発または重合阻害させるために気体を供給すること、フィードバックベースの位置合わせ、および硬化が含まれるが、これらに限定されない。
【００６５】
図７Ａは、インプリント処理７００ａの図である。第１工程Ｓ７０２は、図６Ａに示すように、時刻Ｔ０の前に基板１２のインプリントフィールド上に成形可能材料３４を分配することを含みうる。次に、図６Ａに示すように、時刻Ｔ０で開始する工程Ｓ７０４で、粗位置合わせ処理における以前の位置決め情報に基づいて、非フィードバックベースの処理により、テンプレート１８は、インプリントフィールドのおおまかな領域に持ち込まれる。粗位置合わせ処理は、処理の他の工程が開始されている間、継続することができる。粗位置合わせ処理は、工程Ｓ７１４のフィードバックベースの位置合わせが開始される図６Ａに示されるような時刻Ｔ６で、または時刻Ｔ６より前の任意の時刻で終了される。
【００６６】
工程Ｓ７０６ａにおいて、図６Ａに示すように、気体輸送システム３６ａおよび／または３６ｂを介してテンプレート１８の周りに置換気体を供給することによって、時刻Ｔ１で、置換気体がインプリントフィールド領域に流入し始める。一実施形態において、置換気体はヘリウムである。置換気体は、テンプレートの凹部および他のフィーチャの充填を妨害せず、充填を妨げ得る酸素および／または他の大きな分子を置換する気体である。例えば、ヘリウムは、成形可能材料３４及びテンプレート１８の両方を容易に通過する。他の気体は、成形可能材料３４及びテンプレート１８の特性に応じて選択することができる。置換気体の追加の特徴は、工程Ｓ７１６の間に成形可能材料の硬化を阻害しうる気体を置換することであってもよい。置換気体の供給は、インプリント領域において重合を妨害しうる気体が存在しないことを確実にするために、成形可能材料３４が硬化された後まで、絶えず継続しうる。代替の実施形態では、十分な量の気体が好ましくは時刻Ｔ２または時刻Ｔ４の後に置換される任意の時刻に置換気体が停止されうる。気体を早期に停止させる利点は、置換気体とは異なる活性を有する気体を導入すること、または置換気体を保存することでありうる。
【００６７】
工程Ｓ７０８では、図６Ａに示すように時刻Ｔ２で、テンプレート１８のインプリント面２２の一部を基板１２上の成形可能材料３４と初期接触させうる。その直後に、工程Ｓ７１０で、テンプレート１８のインプリント面２２の残りの部分を、インプリント面２２全体が成形可能材料３４と接触する図６Ａに示す時刻Ｔ４まで、制御された方法で基板１２上の成形可能材料３４と徐々に接触させうる。インプリント面２２の異なる部分を成形可能材料３４と接触させることができ、これにより、成形可能材料３４は、制御された方法で広がり、図６Ａに示すように時刻Ｔ２から時刻Ｔ６までの充填時間中に、はみ出す可能性がある。時刻Ｔ６は、時刻Ｔ４の後である。
【００６８】
工程Ｓ７１２では、はみ出し制御気体をギャップ領域４６０内に放出することによって、はみ出した成形可能材料３４を蒸発させるか硬化するのを抑制するために、はみ出し制御気体を放出することができる。はみ出し制御気体は、気体輸送システム３６ｂおよび／または３６ｃを介して排出されうる。はみ出し制御気体は、図６Ａに示すように時刻Ｔ２から時刻Ｔ７の間に放出されうる。代替の実施形態では、はみ出し制御気体は、時刻Ｔ３、Ｔ４、またはＴ５で供給され始める。代替の実施形態では、はみ出し制御気体の供給は、時刻Ｔ６、Ｔ７、またはＴ８で停止される。工程Ｓ７１４において、時刻Ｔ６と時刻Ｔ７との間の期間中における基板１２とテンプレート１８とのフィードバックベースの位置合わせの精度を改善するため、はみ出し制御気体の放出速度を低減してもよい。位置合わせが完了すると、工程Ｓ７１６において、時刻Ｔ７と時刻Ｔ８との間の期間中に、成形可能材料３４が硬化される。成形可能材料３４が硬化された後、工程Ｓ７１８で、時刻Ｔ８の後にテンプレート１８は基板１２から分離されうる。一実施形態において、製品（半導体デバイス）を生成するために、基板１２上に追加の処理が実行される。一実施形態では、各インプリントフィールドは複数のデバイスを含む。
【００６９】
さらなる処理は、パターン化層４６のパターンに対応するレリーフ画像を基板１２に転写するためのエッチングプロセスを含みうる。さらなる処理はまた、例えば、硬化、酸化、層形成、堆積、ドーピング、平坦化、エッチング、成形可能材料除去、ダイシング、ボンディング、およびパッケージングなどを含む、物品製造のための既知の工程およびプロセスを含んでもよい。基板１２は、複数の物品（デバイス）を製造するために処理されてもよい。
【００７０】
図７Ｂは、第１または第２の実施形態と組み合わせて使用されうる、方法７００ａと実質的に同様の代替方法７００ｂの図である。代替方法７００ｂでは、置換気体およびはみ出し制御気体は同じ気体であり、図６Ｂに示すタイミング図による、工程Ｓ７０６ａと実質的に同様の工程Ｓ７０６ｂの間に供給される。方法７００ｂは、テンプレート１８と基板１２との間に、より大きなギャップ（例えば、１００μｍ）を有するテンプレートと組み合わせて使用され、テンプレート１８と基板１２との間の気体の流れに対して抵抗性が低く、孔５６４を含まなくてもよい。方法７００ｂは、気体がテンプレート１８の孔５６４を通って流れる狭いギャップを有する実施形態と共に使用することもできる。
【００７１】
図７Ｃは、第１または第２の実施形態と組み合わせて使用されうる、方法７００ｂと実質的に同様の代替方法７００ｃの図である。代替方法７００ｃでは、図６Ｃのタイミング図に示すように、工程Ｓ７１０の前に、または工程Ｓ７１０と同時に、はみ出し制御気体が供給され始める。はみ出し制御気体が時刻Ｔ２より前に放出される場合、はみ出し制御気体は、成形可能材料３４が凹部を充填するのを妨げず、硬化プロセスを妨げない気体（ヘリウムなど）である。
【００７２】
プロセッサ５４は、インプリント装置１０の様々な構成要素に命令を送ることによって、方法７００ａ、７００ｂ、および／または７００ｃを実施するように構成されうる。方法７００ａ、７００ｂ、および／または７００ｃは、一連のコンピュータ可読命令として、非一時的なコンピュータ可読媒体に格納されうる。
【００７３】
第４の実施形態
出願人は、孔５６４を通して気体を供給し、排気することにより、基板１２とテンプレート面３５９との間に圧力を発生させることができると判断した。基板１２とテンプレート面３５９との間のこの圧力は、テンプレート１８を保持するインプリントヘッドと基板チャック１４との両方に力を発生させることができる。この力は補償されない限り、力制御中にインプリントヘッドおよび基板チャック１４の一方または両方の変位量をもたらす可能性がある。例えば、時刻Ｔ４の５０ミリ秒後に開始して５５０ミリ秒間、孔あたり約０．０５ｓｌｐｍのＣＤＡを孔５６４を介して供給することにより、エッジはみ出しをうまく除去することができる。これらの条件下では、テンプレート１８が約９μｍだけ上方向に移動することができ、その結果、角部が縁部から剥がれることがある。この変位量はナノインプリントのような小さなインプリントを処理するときに、多くの欠陥を引き起こす可能性がある。
【００７４】
一実施形態では、プロセス気体を孔５６４に供給するときにテンプレート面３５９と基板１２との間に正味のゼロ圧力分布を生成するために、バランスのとれた圧力および／または気流のアプローチを利用することによって、この変位量を防止することができる。ギャップ領域４６０に正味ゼロ圧力不均衡を発生させる１つの方法は、１８０°離間した２つの孔に正圧を供給し、１８０°離間した他の２つの孔に同じ大きさの負圧を供給することである。より一般的には、偶数個の孔５６４を中心軸の周りに均等に広げることができる。正負の圧力は、偶数個の穴の間で交互に加えることができる。一方、交互の穴に加えられる圧力の絶対値は、実質的に同じ大きさを有することができる。本出願人はこの方法により、テンプレート１８または基板チャック１４の垂直変位を最小限に抑えることができることを見出した。
【００７５】
第３の方法は気体（ヘリウムなど）を孔５６４のうちの１つだけに供給することを含むことができ、一方、残りの孔（例えば３つ）には、気体供給による正味の力がゼロになるように、ちょうど十分な真空が供給される。１つの代替例では、真空が他の孔の各々に均等に供給される。第２の代替例では、真空が他の孔に均等には供給されない。
【００７６】
第４の方法は、ギャップ領域に負圧を意図的に生成するために、正味の正圧よりも大きい正味の負圧を孔５６４または孔５６４の組み合わせに供給することを含みうる。この方法の利点は、パターン面２２のコーナーが剥がれるのを防止するのに役立つことである。
【００７７】
第５の方法は、時間平均ゼロ正味圧力スキームを有することを含みうる。この第５の方法は、孔５６４の全てにわたる時間平均圧力がゼロまたはわずかに負になるように、正圧と負圧との間で切り替えることを含みうる。例えば、全ての孔５６４には、最初に正圧（すなわち、２５０ｍｓｅｃに対して１０ｋＰａ）が供給され、次いで、同じ時間（すなわち、２５０ｍｓｅｃに対して−１０ｋＰａ）にわたって同じ逆圧が供給される。これは、ウエハとマスクとの間の時間平均ゼロ正味圧力をもたらす。気体および真空システム３６および気体輸送システム３６ｃは、圧力と真空との間で切り替わる高速動作スイッチを含みうる。これらの方法は、充填工程、位置合わせ工程、および硬化工程のうちの１つまたは複数の間にテンプレート１８内の孔５６４を介して気体を供給することによって引き起こされ得る、充填工程、欠陥、画像配置重畳、および位置合わせに対する任意の負の影響を最小限に抑えることができる。
【００７８】
図８Ａは、一実施形態による、気体が循環されなかったインプリント処理の結果の図であり、ストリートとインプリント領域との間のはみ出しに注目されたい。図８Ｂは、一実施形態に従って気体が循環されたインプリント処理の結果の図であり、ストリートとインプリント領域との間のはみ出しがないことに注目されたい。
【００７９】
ナノインプリントリソグラフィシステム１０は、ピエゾ流体分配システム３２と共に、ＣＭＯＳロジック、マイクロプロセッサ、ＮＡＮＤフラッシュメモリ、ＮＯＲフラッシュメモリ、ＤＲＡＭ、ＭＲＡＭ、３Ｄクロスポイントメモリ、Ｒｅ−ＲＡＭ、Ｆｅ−ＲＡＭ、ＳＴＴ−ＲＡＭ、オプトエレクトロニクス、およびナノインプリントリソグラフィが製造プロセスの一部として使用される他のデバイスなどのデバイスを基板上に製造するために使用することができる。
【００８０】
他の基板材料としてはガラス、石英ガラス、ＧａＡｓ、ＧａＮ、ＩｎＰ、サファイア、ＡｌＴｉＣ、および当技術分野で周知の他の基板を挙げることができるが、これらに限定されない。これらの基板上に製造されるデバイスには、パターン化媒体、電界効果トランジスタデバイス、ヘテロ構造電界効果トランジスタ、発光ダイオード、読取り／書込みヘッドなどが含まれる。
【００８１】
様々な態様のさらなる修正および代替実施形態は、この説明を考慮すれば当業者には明らかであろう。したがって、この説明は、例示としてのみ解釈されるべきである。本明細書で示され、説明される形態は、実施形態の例として解釈されるべきであることが理解されるべきである。要素および材料は本明細書に図示され説明されたものと置き換えることができ、部品およびプロセスは逆にすることができ、特定の特徴は独立して利用することができ、すべて、この説明の恩恵を受けた後に当業者には明らかになろう。
【図１】
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【図２】
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【図３Ａ】
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【図３Ｂ】
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【図３Ｃ】
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【図４】
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【図５Ａ】
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【図５Ｂ】
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【図５Ｃ】
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【図５Ｄ】
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【図５Ｅ】
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【図５Ｆ】
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【図６Ａ】
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【図６Ｂ】
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【図６Ｃ】
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【図７Ａ】
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【図７Ｂ】
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【図７Ｃ】
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【図８Ａ】
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【図８Ｂ】
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【国際調査報告】
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