インプリントリソグラフィ装置およびインプリントリソグラフィ方法
【課題】インプリントリソグラフィ装置のスループットを改善することができる、インプリントリソグラフィ装置用の振動絶縁システムを提供する。
【解決手段】インプリントリソグラフィ装置１００は、基板ホルダ１２０に対してインプリントテンプレートホルダ１１０を変位させるアクチュエータ１３０を備える。インプリントテンプレートホルダ１１０および／または基板ホルダ１２０の支持構造１４０は、基部１６０に取り付けられた振動絶縁システム１５０に取り付けられる。振動絶縁システム１５０は、基部１６０に対する支持構造１４０の振動を絶縁する。インプリント過程中にアクチュエータ１３０を制御する制御ユニットは、振動絶縁システム１５０の調節部材を制御して、インプリント過程の少なくとも一部の間、振動絶縁システム１５０の動特性を調節し、支持構造１４０に作用する力による、基部１６０に対する支持構造１４０の変位を低減させる。
【解決手段】インプリントリソグラフィ装置１００は、基板ホルダ１２０に対してインプリントテンプレートホルダ１１０を変位させるアクチュエータ１３０を備える。インプリントテンプレートホルダ１１０および／または基板ホルダ１２０の支持構造１４０は、基部１６０に取り付けられた振動絶縁システム１５０に取り付けられる。振動絶縁システム１５０は、基部１６０に対する支持構造１４０の振動を絶縁する。インプリント過程中にアクチュエータ１３０を制御する制御ユニットは、振動絶縁システム１５０の調節部材を制御して、インプリント過程の少なくとも一部の間、振動絶縁システム１５０の動特性を調節し、支持構造１４０に作用する力による、基部１６０に対する支持構造１４０の変位を低減させる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はインプリントリソグラフィに関し、特にインプリントリソグラフィ装置に適用可能である振動絶縁システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
リソグラフィにおいて、所与の基板領域上のフィーチャ密度を増大するために、リソグラフィパターンにおけるフィーチャのサイズを低減するという要望が継続して存在する。フォトリソグラフィにおいて、より小さいフィーチャを求める圧力の結果、液浸リソグラフィおよび極端紫外線（ＥＵＶ）リソグラフィなどの技術の発展が生み出されたが、これらはかなりコストがかかる。
【０００３】
興味が増大しつつある、より小さなフィーチャを実現する潜在的に低コストである手法は、いわゆるインプリントリソグラフィである。これは、一般に、「スタンプ」（インプリントテンプレートと呼ばれることも多い）を用いて基板上にパターンを転写することを含む。インプリントリソグラフィの潜在的な利点は、フィーチャの解像度が、例えば放射源の発射波長または投影システムの開口数によって制限されないことである。代わりに、解像度はインプリントテンプレート上のパターン密度に主に制限される。
【０００４】
インプリントリソグラフィは、パターンを与える基板の表面にインプリント可能媒体をパターニングすることを含む。パターニングは、インプリントテンプレートのパターン付与された面とインプリント可能媒体の層とを押し付けて、インプリント可能媒体がパターン付与された面の凹部に流れ込み、パターン付与された面上の突起によって押しのけられるようにすることを含む。インプリントテンプレートのパターン付与された表面のパターンフィーチャを凹部が規定する。典型的に、パターン付与された面とインプリント可能媒体とが押し付けられるときに、インプリント可能媒体は流動性を有する。インプリント可能媒体のパターニングの後に、インプリント可能媒体は、流動性のない状態すなわち固体状態に適切に変化され、インプリントテンプレートのパターンが付与された面とパターン付与されたインプリント可能媒体とが分離される。続いて、基板およびパターン付与されたインプリント可能媒体は、基板のパターン付与またはさらなるパターン付与のためにさらに処理される。典型的に、インプリント可能媒体は、パターン付与される基板の表面にレジスト液で形成される。
【０００５】
従来のリソグラフィと比較して、インプリントリソグラフィは、精度およびスループットすなわち生産量について同様の問題に直面する。すなわち、インプリントテンプレートをインプリント可能媒体に押し付ける前に、インプリントテンプレートと基板とを正確に位置合わせすることが望ましい（従来のリソグラフィにおける、マスクまたはレチクルとのウェハとの位置合わせ要件に対応する）。このような正確な位置合わせを実現するために、外部擾乱から実質的に影響を受けずにインプリントテンプレートと基板を正確に位置決めする必要がある。これを実現するために、インプリントテンプレートおよび基板の両方を振動絶縁システム（vibration isolation system）上に搭載して、床の振動などの振動から実質的に影響を受けない絶縁環境を作り出すことができる。このような振動絶縁システムは、例えば１Ｈｚ以下のカットオフ周波数を生み出す、比較的低い剛性および減衰によって特徴づけられることが多い。
【０００６】
従来のリソグラフィと同様に、インプリントリソグラフィ装置は、経済的な理由から、精度または産出量を妥協することなく、単位時間当たり十分な数のウェハまたは基板を処理することが可能でなければならない。このような十分なスループット（例えば、一時間当たりに処理されるウェハ数で表される）を達成するために、二つの連続するインプリントステップ間の時間をできるだけ短く維持しなければならない。
【０００７】
インプリントリソグラフィ装置で実装されるような振動絶縁システムが従来のリソグラフィ装置において使用される場合、十分なスループットを実現するのは困難であろう。これは、基板およびインプリントテンプレートに作用する比較的高い力を使用するという、インプリント過程の特殊な性質に起因するものである。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
この観点から、インプリント過程の精度に悪影響を実質的に及ぼすことなくインプリントリソグラフィ装置のスループットを改善することができる、インプリントリソグラフィ装置用の振動絶縁システムを提供することが望ましい。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明の一態様によると、インプリントテンプレートを保持するように構成されたインプリントテンプレートホルダと、基板を保持するように構成された基板ホルダと、基板ホルダに対してインプリントテンプレートホルダを変位させてインプリント過程を実行するように構成されたアクチュエータと、を備えるインプリントリソグラフィ装置が提供される。インプリントテンプレートホルダおよび／または基板ホルダは、支持構造上に支持される。支持構造は、装置の基部に取り付けられた振動絶縁システムに取り付けられる。振動絶縁システムは、基部に対する支持構造の振動絶縁を提供するように構成される。制御ユニットは、インプリント過程中にアクチュエータを制御するように構成される。制御ユニットは、振動絶縁システムの調節可能部材を制御してインプリント過程の少なくとも一部の間に振動絶縁システムの動特性を調節し、インプリント過程中に支持構造に作用する力による基部に対する支持構造の変位を低減するように構成される。
【００１０】
本発明の一態様によると、インプリントテンプレートおよび基板を提供し、基板上にインプリント可能媒体を提供し、インプリントテンプレートを保持するインプリントテンプレートホルダおよび／または基板を保持する基板ホルダを支持構造上に支持し、振動絶縁システムによって基部に対して支持構造を振動絶縁することを含む、インプリントリソグラフィ方法が提供される。この方法は、アクチュエータによって基板とインプリントテンプレートとを位置合わせし、基板ホルダに対してインプリントテンプレートホルダを変位させてインプリント過程を実行し、振動絶縁システムの調節可能部材を制御してインプリント過程の少なくとも一部の間の振動絶縁システムの動特性を調節し、インプリント過程中に支持構造に作用する力による基部に対する支持構造の変位を低減することを含む。
【００１１】
添付の図面を参照して、本発明の特定の実施形態を説明する。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１ａ】熱インプリントリソグラフィの例の模式図である。
【図１ｂ】ＵＶインプリントリソグラフィの例の模式図である。
【図２】本発明の一実施形態に係るインプリントリソグラフィ装置に適用可能である振動絶縁システムの一実施形態の模式図である。
【図３】本発明の一実施形態に係るインプリントリソグラフィ装置に適用可能である振動絶縁システムの一実施形態の模式図である。
【図４】本発明の一実施形態に係る装置に適用可能である磁性流体ダンパーの一実施形態の模式図である。
【図５】本発明の一実施形態に係る装置に適用可能である磁性流体ダンパーを備える振動絶縁システムの一実施形態の模式図である。
【図６】本発明の一実施形態に係る装置に適用可能であるアクチュエータを備える振動絶縁システムの一実施形態の模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
インプリントリソグラフィの手法の例を、図１ａ、図１ｂに模式的に示す。
【００１４】
図１ａは、いわゆる熱インプリントリソグラフィ（または熱エンボス加工）の一例を示す。典型的な熱インプリント過程では、熱硬化性または熱可塑性のインプリント可能媒体４にテンプレート２がインプリントされる。インプリント可能媒体４は、基板６の表面に成型されている。インプリント可能媒体４は、例えば樹脂である。樹脂は、基板表面上に、または図示の例のように基板６の平坦化および転写層８上に、例えばスピンコーティングされるかまたはベーキングされてもよい。熱硬化性ポリマー樹脂が使用される場合、テンプレートとの接触時にテンプレート上に画成されたパターンフィーチャ内に樹脂が流れるほど十分な流動性を有するような温度に、樹脂が加熱される。続いて、樹脂が熱硬化（架橋）するまで樹脂の温度を高める。その結果、樹脂が固まり不可逆的に所望のパターンとなる。続いてテンプレート２が取り除かれ、パターン付与された樹脂が冷却されてもよい。熱可塑性ポリマー樹脂の層を採用する熱インプリントリソグラフィでは、熱可塑性樹脂が加熱され、テンプレート２を用いてインプリントする直前に、樹脂が自由に流動する状態にされる。樹脂のガラス転移温度をかなり上回る温度まで熱可塑性樹脂を加熱する必要があることもある。流動性を有する樹脂にテンプレートが押し付けられ、その後、パターンを固めるために、テンプレート２とともにガラス転移温度を下回るまで冷却される。その後、テンプレート２が取り除かれる。パターンは、樹脂の残留層から浮き彫りになったフィーチャから構成される。適切なエッチング過程によって樹脂の残留層を取り除き、パターンフィーチャのみを残すことができる。熱インプリントリソグラフィ過程で使用される熱可塑性ポリマー樹脂の例は、ポリ（メタクリル酸メチル）、ポリスチレン、ポリ（メタクリル酸ベンジル）、またはポリ（メタクリル酸シクロヘキシル）である。熱インプリントリソグラフィについてのさらなる情報は、例えば米国特許第４，７３１，２５５号および第５，７７２，９０５号を参照のこと。
【００１５】
図１ｂは、ＵＶインプリントリソグラフィの例を示す。ＵＶインプリントリソグラフィは、ＵＶが透過する透明または半透明のテンプレートと、インプリント可能な媒体としてのＵＶ硬化性液体とを使用することを含む（「ＵＶ」という用語を便宜上本明細書で用いるが、インプリント可能媒体を硬化するための任意の適切な化学線を含むものとして解釈されなければならない）。ＵＶ硬化性液体は、熱インプリントリソグラフィで使用される熱硬化性または熱可塑性樹脂よりも粘性が低いことが多く、そのためテンプレートのパターンフィーチャを充填するためにかなり速く移動することができる。図１ａの過程と同様の態様で、ＵＶ硬化性樹脂１２にクオーツテンプレート１０が適用される。しかしながら、熱インプリントにおける熱サイクルまたは温度サイクルを使用する代わりに、クオーツテンプレート１０を通してインプリント可能媒体１２に適用されるＵＶ放射１４を用いてインプリント可能媒体１２を硬化することによって、パターンが固定される。テンプレート１０を取り除いた後、インプリント可能媒体１２がエッチングされる。ＵＶインプリントリソグラフィにより基板にパターン付与する特定の方法は、いわゆるステップ・アンド・フラッシュ・インプリント・リソグラフィ（ＳＦＩＬ）である。これを使用すると、ＩＣ製造で従来から使用される光学ステッパーと同様の態様で、わずかなステップで基板にパターン付与することができる。ＵＶインプリントリソグラフィについてのさらなる情報は、例えば米国特許出願公開第２００４−０１３４５６６号、米国特許第６，３３４，９６０号、国際公開ＷＯ ０２／０６７０５５号、およびJ. Haismaによる論文「Mold-assisted nanolithography: A process for reliable pattern replication」、J. Vac. Sci. Technol. B24(6)、 Nov/Dec 1996を参照のこと。
【００１６】
上述のインプリント技術を組み合わせることも可能である。例えば、インプリント可能媒体の熱硬化およびＵＶ硬化の組み合わせについて述べている、米国特許出願公開第２００５−０２７４６９３号を参照のこと。
【００１７】
図２は、本発明に係るインプリントリソグラフィ装置１００の一実施形態の模式図である。
【００１８】
本発明の一実施形態に係るインプリントリソグラフィ装置１００には、インプリントテンプレートホルダ１１０および基板ホルダ１２０が設けられる。この種のインプリントテンプレートホルダは、使用時に、単一のインプリントテンプレート（またはスタンプ）または複数のインプリントテンプレートを保持してもよい。代替的に、リソグラフィ装置に複数のテンプレートホルダが設けられ、それぞれが単一のインプリントテンプレートを保持するように構成されてもよい。同様に、基板ホルダ、例えば基板テーブルは、単一の基板または複数の基板を収容するように構成されてもよい。
【００１９】
装置１００は、インプリント過程を実行可能とするアクチュエータ機構またはアクチュエータ１３０をさらに備える。一般に、アクチュエータ機構は、インプリント過程中にインプリントテンプレートホルダおよび／または基板テーブルを変位させるための複数のアクチュエータ（例えば、電磁アクチュエータまたは圧電アクチュエータ）またはモータを備えてもよい。図２では、アクチュエータ機構１３０は基板ホルダを変位させるように構成される一方、図３では、アクチュエータ機構はインプリントテンプレートホルダを変位させるように構成される。当業者には理解されるように、基板ホルダおよびインプリントテンプレートホルダの両方を変位させるようにリソグラフィ装置のアクチュエータ機構１３０を構成することも、同様に実現可能である。本発明に係るアクチュエータ機構１３０は、装置の制御ユニット１９０によって制御される。このような制御ユニット（例えばマイクロプロセッサまたはマイクロコンピュータとして実装される）は、例えば、基板および相対位置の設定点に対するインプリントテンプレートの相対位置を表す入力信号を受け取り、上記信号および設定点に基づき、アクチュエータ機構への適切な制御信号を決定することができる。本発明の一実施形態に係るインプリントリソグラフィ装置によって実行されるインプリント過程は、以下のように進めることができる。
【００２０】
始めに、インプリントテンプレートに与えられたパターンが基板上の適切な位置に確実に適用されるようにするため、インプリントテンプレートおよび基板の適切な位置合わせが行われる。上述のようなアクチュエータ機構は、インプリントテンプレートホルダおよび基板ホルダの所望の変位を与えて、この位置合わせを行うことができる。本発明の一実施形態に係る装置では、インプリントテンプレートホルダおよび／または基板ホルダが、環境から加えられる振動から実質的に絶縁されている支持構造１４０に搭載される。図示の実施形態では、インプリントテンプレートホルダ１１０が支持構造１４０に搭載されている。インプリントテンプレートホルダおよび／または基板ホルダを支持するこのような支持構造には、インプリントテンプレートおよび基板の相対位置を定めるための測定システム（図示せず）がさらに設けられていてもよい。この種のシステムは、例えば一つ以上の干渉計および／またはエンコーダ測定システムを備えてもよい。インプリントテンプレートと基板の相対位置は、例えば、支持構造に対するテンプレートホルダの位置測定と、支持構造に対する基板ホルダの位置測定（それぞれ矢印１４２および１４４によって示される）とから、求めることができる。正確な位置合わせを達成するために、基板に対するインプリントテンプレートの位置決めは、床の振動などの外部擾乱の影響が実質的にない状態で実行されなければならない。したがって、本発明の一実施形態に係る装置は、装置の基部１６０上に配置され、インプリントテンプレートホルダおよび／または基板ホルダを支持する支持構造の振動を絶縁するように構成された振動絶縁システム１５０を備える。この種の振動絶縁システムは、例えば１Ｈｚ以下のカットオフ周波数または固有周波数を有する低剛性の支持で特徴づけられる、いわゆる空気マウントを一つまたは複数備えてもよい。この種の振動絶縁システムは、インプリントテンプレートホルダまたは基板ホルダを支持する支持構造への床振動などの振動の伝達を軽減するフィルタとして機能することができる。この種の振動の伝達を軽減することで、インプリントテンプレートおよび基板の正確な位置合わせが容易になる。
【００２１】
一旦位置合わせが行われると、基板上のインプリント可能媒体にインプリントテンプレートを接触させて、続いてインプリントテンプレートをインプリント媒体に押し付けることができる。例えば、アクチュエータ機構によって基板ホルダに対してインプリントテンプレートホルダを適切に変位させることによって、このような変位を実現することができる。インプリント可能媒体（例えば、樹脂またはＵＶ硬化性液体であってもよい）にインプリントテンプレートを押し付けるために、基板に向けてインプリントテンプレートが変位される（例えば、アクチュエータ機構のアクチュエータによって）。その結果、比較的大きな力（例えば、約１００Ｎ）が基板に作用し、したがって基板ホルダにも作用する。基板ホルダが支持構造によって支持されている場合、振動絶縁システム上に支持構造が取り付けられているために、基板にかかる力は支持構造の位置に影響を与える。同様に、図２に示すように、インプリントテンプレートホルダ１１０が支持構造１４０に取り付けられている場合、（インプリントテンプレートによる）基板への力１７０の行使は、同じ大きさで反対向きの反力１８０を支持構造上に生み出し、これが支持構造を変位させる。一般に、比較的剛性の低い振動絶縁システムを用いる場合、支持構造に作用する力は、インプリントテンプレートホルダまたは基板ホルダの何れかを介して、支持構造１４０を顕著に変位させうる。このような支持構造の変位は、一般に装置または基板に対して有害なものではないが、装置のスループットに影響を与えることがある。これは、以下のように理解することができる。
【００２２】
インプリントテンプレートがインプリント可能媒体に押し付けられた後、例えば冷却によってまたはＵＶ硬化によってインプリント可能媒体が固められ、インプリントテンプレートを基板から遠ざけることができる。その結果、支持構造には上述した力がもはや及ばず、支持構造は公称位置（nominal position）に復帰する。基板からインプリントテンプレートを取り外すために、インプリント可能媒体の硬化による解放力（上述の力の方向とは実質的に逆向きの方向に作用する）が必要である場合もあることに注意する。振動絶縁システムの動特性（例えば、低い固有周波数を得るための比較的低い剛性、および／または比較的低い減衰）のために、支持構造が再び公称位置に達する前に長時間がかかることがある。振動絶縁システムの特性に応じて、この時間は数秒または数分にさえなることがある。このアイドル時間の間、リソグラフィ装置は、基板の異なる場所にインプリントテンプレートを適用する後続のインプリント過程を進めることができない。
【００２３】
このアイドル時間を削減するために、本発明の一実施形態に係る装置に以下の手段が適用される。すなわち、インプリント過程の少なくとも一部の間、振動絶縁システムの動特性の調節を可能にする調節部材が、リソグラフィ装置の振動絶縁システムに設けられる。
【００２４】
一実施形態では、基部と支持構造との間に力を及ぼすように制御されるアクチュエータを調節部材が備えていてもよく、これによって支持構造に与えられた力を効率的に補償することができる。リソグラフィ装置の制御ユニットによって制御されるこのようなアクチュエータを適用することで、（例えば、基板へのインプリント力の付与による）支持構造の変位に対抗し、または支持構造の変位を少なくとも部分的に補償することが可能になる。
【００２５】
一実施形態では、調節部材は、調節可能ダンパー、例えば磁性流体ダンパーを備えてもよい。このようなダンパーによって与えられる減衰を増加させることで、（例えば、基板へのインプリント力の付与による）支持構造の変位を軽減することができる。
【００２６】
特に、スタンプ過程、すなわちインプリント可能媒体にインプリントテンプレートが押し付けられるインプリント過程の一部の間基部への実質的な固定連結が実現されるレベルまで、基部に対する減衰が増大されてもよい。そうすることによって、支持構造の位置を実質的に維持することができる。このような磁性流体ダンパーについての詳細が、以下で説明される。
【００２７】
結果として、上述のような調節部材を備える振動絶縁システムの適用によって、インプリント過程中に支持構造に及ぼされる力による、基部に対する支持構造の変位を軽減することができる。そうすることで、アイドル時間、すなわち基板への二回の連続的なインプリントの間にかかる時間を低減することができる。
【００２８】
リソグラフィ装置の制御ユニット１９０による振動絶縁システムの調節部材の制御（上記制御ユニットは、例えばマイクロプロセッサまたはマイクロコンピュータとして実装可能である）は、例えば、インプリント過程中にインプリントテンプレートにより与えられる力に基づき行われてもよい。こうして、調節部材を制御するための制御信号（例えば、調節部材のアクチュエータに付与される電流、または調節部材の磁性流体ダンパーのコイルに付与される電流を制御する）は、リソグラフィ装置のアクチュエータ機構を制御する制御信号から導出することができる。
【００２９】
一例として、調節部材を制御する制御信号は、インプリントテンプレートによって基板に及ぼされる力と比例してもよい。代替的に、アクチュエータ機構により付与される力が一定のしきい値を越える場合、制御信号は、振動絶縁システムの動特性（例えば、剛性および／または減衰特性）における特定の変化、例えば所定の変化を可能にしてもよい。このようなしきい値は、例えば、インプリント可能媒体にインプリントテンプレートを押し付けるために必要な力に基づいてもよい。こうして、インプリント可能媒体を介してインプリントテンプレートと基板とが接触しているときに、振動絶縁システムの動特性の調節のみが適用される。インプリントテンプレートと基板とが接触しているとき、インプリントテンプレートと基板の相対位置が接触そのものによって少なくとも部分的に規定されるので、絶縁装置の振動絶縁の仕様の厳密さが小さくなることに注意する。したがって、プロセスのこの段階において、振動絶縁システムの剛性および／または減衰を増大させることができる。
【００３０】
図３に、本発明に係るインプリントリソグラフィ装置の一実施形態が模式的に示されており、同一の要素を指し示すために同一の参照符号が使用されている。図３では、振動絶縁システム１５０によって基部１６０から絶縁されている支持構造１４０を使用して、基板ホルダ１２０、例えば基板テーブルを支持する。図示の実施形態では、アクチュエータ機構１３０は、比較的長距離にわたりインプリントテンプレートホルダ１１０を変位させるためのいわゆる長ストロークアクチュエータ１３０．１と、比較的短距離にわたりインプリントテンプレートホルダ１１０を変位させるための短ストロークアクチュエータ１３０．２とを備える。図示の実施形態では、（インプリントテンプレートホルダにより保持された）インプリントテンプレートにより与えられる力により、基板ホルダを支持する支持構造１４０の比較的大きな変位が生じることがある。一旦このような力が取り除かれると、支持構造が自身の公称位置の周辺で振動を始めることがある。支持構造が公称位置で安定する前に、このような振動が数秒または数分の間継続することがある。振動絶縁システムの動特性を変更可能にする調節部材を導入することで、このような振動を軽減し、あるいは実質的に回避することさえ可能になる。
【００３１】
図４に、振動絶縁システムの調節部材として適用可能である磁性流体ダンパーが模式的に示されている。ダンパーは、例えば基部に取り付け可能である第１部分４００と、支持構造に取り付け可能である第２部分４１０とを備える。ダンパーは、第１部分と第２部分との間に与えられる磁性流体４３０をさらに備える。ダンパーは、コイルに電流が与えられたときに磁性流体内に磁界を発生させるように構成されたコイル４４０をさらに備える。この磁界のために、流体の粘性が変化する。このように、コイルを流れる電流が磁性流体の粘性を決定する。電流がゼロのとき、磁性流体は低粘度の流体のように振る舞う。電流が高いとき、磁性流体は粘弾性（visco-elastic）材料のように振る舞う。ゼロ電流と高電流の間では、減衰は磁界に応じて決まる。図示の磁性流体ダンパーは、例えば、図５に示すような振動絶縁システムに統合されてもよい。
【００３２】
図５には、低剛性の支持部、特に空気マウントを備える振動絶縁システムが模式的に示されている。図示の空気マウントは、例えば実質的に円筒形状であってもよく例えば基部５０５に取り付けられる第１部分５００と、第１部分の内側に取り付けられ、支持構造５１５を支持するために使用できる第２部分５１０とを備える。第１部分および第２部分によって画成される容積５２０の内側に加圧ガス（例えば空気）が供給され、支持構造に支持力５３０を与えることを可能にする。このような構造は、比較的低い剛性によって特徴づけられ、基部５０５に生じる振動のフィルタとして作用する支持を与えることができる。図５にさらに示すように、図４に示したような磁性流体ダンパーが設けられる。ダンパーの第１部分４００が空気マウントの第１部分５００に接続され、ダンパーの第２部分４１０が支持構造５１５に取り付けられる。本発明に係るインプリントリソグラフィ装置にこのような振動絶縁システムを適用する場合、例えば絶縁システムの減衰をインプリント過程の一部の間に調節（例えば増大）することができる。位置合わせ段階の後に、比較的大きな電流を磁性流体ダンパーのコイルに印加することによって、支持構造を床面にしっかりと結合させることができる。こうして、インプリント過程の間、構造に付与される力による支持構造の変位を実質的に防ぐことができる。調節可能ダンパー、例えば磁性流体ダンパーは、図５に示すように低剛性の支持部と一体化される必要はない。このようなダンパー（単数または複数）を、基部と支持構造の間の別の異なる位置に適用してもよい。
【００３３】
図４および図５に模式的に示した磁性流体ダンパーは、応答時間を速くできることにさらに注意すべきである。数ミリ秒内に、磁性流体の粘性（したがって減衰）を調節することができる。このように、（インプリント可能媒体の硬化後に）基板からインプリントテンプレートが解放されると、速やかに粘性を低下させて、新たなインプリントサイクルを開始することができる。こうして、連続するインプリントサイクル間のアイドル時間を低減することができる。
【００３４】
調節可能ダンパーを適用する代わりに、支持構造の変位が少なくとも部分的に反対向きになるように、基部と支持構造との間に力を及ぼすように構成されたアクチュエータを適用してもよい。このような構成が図６に模式的に示されている。図示の構成は、空気マウントの第１部分５００に接続された第１部分６００と支持構造５１５に取り付けられた第２部分６１０とを備えるアクチュエータと組み合わされた、図５に示した低剛性の支持部を備える。アクチュエータは、例えば空気マウントの支持力５３０を支持して、支持構造に力６３０を及ぼすことができる。そうすることによって、支持構造に対するインプリント力の影響、すなわち支持構造の変位を軽減するか、または実質的に回避することができる。アクチュエータによって与えられる力は、振動絶縁システムを備えるインプリントリソグラフィ装置の制御ユニット１９０（例えば図２または図３を参照）によって制御することができる。一例として、インプリント過程のインプリント段階および／または解放段階の間に、基部に対する支持構造の変位に比例する力を与えることによって、１Ｈｚまたは０．５Ｈｚの代わりに例えば１０Ｈｚの増加した固有周波数で振動絶縁システムが一時的に動作するように、振動絶縁システムの動作を調節することができる。このように、インプリント力に等しい反作用力を選択することによって、剛性は変化しない。この場合、力の平衡によって、剛性を低く維持したまま変位を実質的になくすことができる。これを一般化すると、図６に例示したアクチュエータは、インプリント過程の少なくとも一部の間に支持構造に調節可能な力を与えて、インプリント過程の間に基部に対する支持構造の変位を低減することができる。このような力が付与される場合、振動絶縁システムは一時的に修正された特性、例えば異なる固有周波数または異なる支持力を有する。
【００３５】
インプリント過程の少なくとも一部の間に振動絶縁システムの動特性を修正する調節部可能部材の適用により、支持構造の並進方向と回転方向の両方の変位を軽減し、または実質的に回避できることは、注目に値する。インプリント可能媒体が硬化されたとき、支持構造の回転によりインプリントされたパターンに損傷を与えることがあるので、回転方向の変位を回避することが特に望ましい。
【００３６】
本発明の実施形態は、インプリントリソグラフィ装置および方法に関する。本装置および／または本方法を、電子デバイスおよび集積回路などのデバイスの製造、または集積光学システム、磁区メモリ用案内パターンおよび検出パターン、フラットパネルディスプレイ、液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）、薄膜磁気ヘッド、有機発光ダイオードなどの製造といった他の応用形態にも使用することができる。
【００３７】
本明細書において、「基板」という用語は、平坦化層または反射防止コーティング層などの、基板の一部を形成する任意の表面層、または別の基板上に設けられる任意の表面層を含むものとして意図されている。
【００３８】
上述の実施形態では、単一のインプリントテンプレート、単一のインプリントテンプレートホルダ、単一の基板ホルダおよび単一の基板が、装置の単一のチャンバ内に設けられるように図示されている。他の実施形態では、より効率的にまたは迅速にインプリントを（例えば、並列で）行うために、二つ以上のインプリントテンプレート、二つ以上のインプリントテンプレートホルダ、二つ以上の基板ホルダ、および／または二つ以上の基板が一つ以上のチャンバ内に設けられていてもよい。例えば、一実施形態では、複数（例えば二つ、三つまたは四つ）の基板ホルダを備える装置が提供される。一実施形態では、複数（例えば二つ、三つまたは四つ）のインプリントテンプレート構成を備える装置が提供される。一実施形態では、基板ホルダ毎に一つのテンプレートホルダ構成を使用するように構成された装置が提供される。一実施形態では、基板ホルダ毎に二つ以上のインプリントテンプレートホルダ構成を使用するように構成された装置が提供される。この場合、各インプリントテンプレートホルダに対して位置合わせ装置を設けてもよい。一実施形態では、複数（例えば二つ、三つまたは四つ）のインプリント可能媒体ディスペンサを備える装置が提供される。一実施形態では、基板ホルダ毎に一つのインプリント可能媒体ディスペンサを使用するように構成された装置が提供される。一実施形態では、インプリントテンプレート構成毎に一つのインプリント可能媒体ディスペンサを使用するように構成された装置が提供される。一実施形態では、複数の基板ホルダを備える装置が提供される場合に、基板ホルダが装置内で機能を共有してもよい。例えば、基板ホルダは、基板ハンドラ、基板カセット、（例えばインプリント中にヘリウム環境を作り出すための）ガス供給システム、インプリント可能媒体ディスペンサ、および／または（例えば、インプリント可能媒体を硬化させるための）放射源を共有してもよい。一実施形態では、二つ以上の基板ホルダ（例えば、三つまたは四つ）が装置の一つ以上の機能（例えば、一つ、二つ、三つ、四つまたは五つの機能）を共有する。一実施形態では、装置の一つ以上の機能（例えば、一つ、二つ、三つ、四つまたは五つ）が全ての基板ホルダの間で共有される。
【００３９】
説明し図解した実施形態は例示として解釈されるべきであり、特徴の限定として解釈されるべきではない。好適な実施形態のみが図示され説明されており、請求項で規定する本発明の範囲内に含まれるあらゆる変更および修正が保護されるよう望まれることが理解される。詳細な説明における「好ましい」「好ましくは」「好適な」または「さらに好適な」などの語の使用は、そのように述べられた特徴が望ましいことがあることを提案するものであり、それにもかかわらず、そのような特徴は必須ではなく、そのような特徴を欠く実施形態も添付の請求項で規定される発明の範囲内にあるとして考慮される。請求項に関して、「ａ」「ａｎ」「少なくとも一つ」または「少なくとも一つの部分」などの語が特徴の前で使用されるとき、請求項において反対のことが特に述べられていない限り、請求項をそのような一つの特徴のみに限定する意図はない。「少なくとも一部」および／または「一部」という用語が使われるとき、反対のことが特に述べられていない限り、要素は一部および／または全体の要素を含むことができる。
【技術分野】
【０００１】
本発明はインプリントリソグラフィに関し、特にインプリントリソグラフィ装置に適用可能である振動絶縁システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
リソグラフィにおいて、所与の基板領域上のフィーチャ密度を増大するために、リソグラフィパターンにおけるフィーチャのサイズを低減するという要望が継続して存在する。フォトリソグラフィにおいて、より小さいフィーチャを求める圧力の結果、液浸リソグラフィおよび極端紫外線（ＥＵＶ）リソグラフィなどの技術の発展が生み出されたが、これらはかなりコストがかかる。
【０００３】
興味が増大しつつある、より小さなフィーチャを実現する潜在的に低コストである手法は、いわゆるインプリントリソグラフィである。これは、一般に、「スタンプ」（インプリントテンプレートと呼ばれることも多い）を用いて基板上にパターンを転写することを含む。インプリントリソグラフィの潜在的な利点は、フィーチャの解像度が、例えば放射源の発射波長または投影システムの開口数によって制限されないことである。代わりに、解像度はインプリントテンプレート上のパターン密度に主に制限される。
【０００４】
インプリントリソグラフィは、パターンを与える基板の表面にインプリント可能媒体をパターニングすることを含む。パターニングは、インプリントテンプレートのパターン付与された面とインプリント可能媒体の層とを押し付けて、インプリント可能媒体がパターン付与された面の凹部に流れ込み、パターン付与された面上の突起によって押しのけられるようにすることを含む。インプリントテンプレートのパターン付与された表面のパターンフィーチャを凹部が規定する。典型的に、パターン付与された面とインプリント可能媒体とが押し付けられるときに、インプリント可能媒体は流動性を有する。インプリント可能媒体のパターニングの後に、インプリント可能媒体は、流動性のない状態すなわち固体状態に適切に変化され、インプリントテンプレートのパターンが付与された面とパターン付与されたインプリント可能媒体とが分離される。続いて、基板およびパターン付与されたインプリント可能媒体は、基板のパターン付与またはさらなるパターン付与のためにさらに処理される。典型的に、インプリント可能媒体は、パターン付与される基板の表面にレジスト液で形成される。
【０００５】
従来のリソグラフィと比較して、インプリントリソグラフィは、精度およびスループットすなわち生産量について同様の問題に直面する。すなわち、インプリントテンプレートをインプリント可能媒体に押し付ける前に、インプリントテンプレートと基板とを正確に位置合わせすることが望ましい（従来のリソグラフィにおける、マスクまたはレチクルとのウェハとの位置合わせ要件に対応する）。このような正確な位置合わせを実現するために、外部擾乱から実質的に影響を受けずにインプリントテンプレートと基板を正確に位置決めする必要がある。これを実現するために、インプリントテンプレートおよび基板の両方を振動絶縁システム（vibration isolation system）上に搭載して、床の振動などの振動から実質的に影響を受けない絶縁環境を作り出すことができる。このような振動絶縁システムは、例えば１Ｈｚ以下のカットオフ周波数を生み出す、比較的低い剛性および減衰によって特徴づけられることが多い。
【０００６】
従来のリソグラフィと同様に、インプリントリソグラフィ装置は、経済的な理由から、精度または産出量を妥協することなく、単位時間当たり十分な数のウェハまたは基板を処理することが可能でなければならない。このような十分なスループット（例えば、一時間当たりに処理されるウェハ数で表される）を達成するために、二つの連続するインプリントステップ間の時間をできるだけ短く維持しなければならない。
【０００７】
インプリントリソグラフィ装置で実装されるような振動絶縁システムが従来のリソグラフィ装置において使用される場合、十分なスループットを実現するのは困難であろう。これは、基板およびインプリントテンプレートに作用する比較的高い力を使用するという、インプリント過程の特殊な性質に起因するものである。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
この観点から、インプリント過程の精度に悪影響を実質的に及ぼすことなくインプリントリソグラフィ装置のスループットを改善することができる、インプリントリソグラフィ装置用の振動絶縁システムを提供することが望ましい。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明の一態様によると、インプリントテンプレートを保持するように構成されたインプリントテンプレートホルダと、基板を保持するように構成された基板ホルダと、基板ホルダに対してインプリントテンプレートホルダを変位させてインプリント過程を実行するように構成されたアクチュエータと、を備えるインプリントリソグラフィ装置が提供される。インプリントテンプレートホルダおよび／または基板ホルダは、支持構造上に支持される。支持構造は、装置の基部に取り付けられた振動絶縁システムに取り付けられる。振動絶縁システムは、基部に対する支持構造の振動絶縁を提供するように構成される。制御ユニットは、インプリント過程中にアクチュエータを制御するように構成される。制御ユニットは、振動絶縁システムの調節可能部材を制御してインプリント過程の少なくとも一部の間に振動絶縁システムの動特性を調節し、インプリント過程中に支持構造に作用する力による基部に対する支持構造の変位を低減するように構成される。
【００１０】
本発明の一態様によると、インプリントテンプレートおよび基板を提供し、基板上にインプリント可能媒体を提供し、インプリントテンプレートを保持するインプリントテンプレートホルダおよび／または基板を保持する基板ホルダを支持構造上に支持し、振動絶縁システムによって基部に対して支持構造を振動絶縁することを含む、インプリントリソグラフィ方法が提供される。この方法は、アクチュエータによって基板とインプリントテンプレートとを位置合わせし、基板ホルダに対してインプリントテンプレートホルダを変位させてインプリント過程を実行し、振動絶縁システムの調節可能部材を制御してインプリント過程の少なくとも一部の間の振動絶縁システムの動特性を調節し、インプリント過程中に支持構造に作用する力による基部に対する支持構造の変位を低減することを含む。
【００１１】
添付の図面を参照して、本発明の特定の実施形態を説明する。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１ａ】熱インプリントリソグラフィの例の模式図である。
【図１ｂ】ＵＶインプリントリソグラフィの例の模式図である。
【図２】本発明の一実施形態に係るインプリントリソグラフィ装置に適用可能である振動絶縁システムの一実施形態の模式図である。
【図３】本発明の一実施形態に係るインプリントリソグラフィ装置に適用可能である振動絶縁システムの一実施形態の模式図である。
【図４】本発明の一実施形態に係る装置に適用可能である磁性流体ダンパーの一実施形態の模式図である。
【図５】本発明の一実施形態に係る装置に適用可能である磁性流体ダンパーを備える振動絶縁システムの一実施形態の模式図である。
【図６】本発明の一実施形態に係る装置に適用可能であるアクチュエータを備える振動絶縁システムの一実施形態の模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
インプリントリソグラフィの手法の例を、図１ａ、図１ｂに模式的に示す。
【００１４】
図１ａは、いわゆる熱インプリントリソグラフィ（または熱エンボス加工）の一例を示す。典型的な熱インプリント過程では、熱硬化性または熱可塑性のインプリント可能媒体４にテンプレート２がインプリントされる。インプリント可能媒体４は、基板６の表面に成型されている。インプリント可能媒体４は、例えば樹脂である。樹脂は、基板表面上に、または図示の例のように基板６の平坦化および転写層８上に、例えばスピンコーティングされるかまたはベーキングされてもよい。熱硬化性ポリマー樹脂が使用される場合、テンプレートとの接触時にテンプレート上に画成されたパターンフィーチャ内に樹脂が流れるほど十分な流動性を有するような温度に、樹脂が加熱される。続いて、樹脂が熱硬化（架橋）するまで樹脂の温度を高める。その結果、樹脂が固まり不可逆的に所望のパターンとなる。続いてテンプレート２が取り除かれ、パターン付与された樹脂が冷却されてもよい。熱可塑性ポリマー樹脂の層を採用する熱インプリントリソグラフィでは、熱可塑性樹脂が加熱され、テンプレート２を用いてインプリントする直前に、樹脂が自由に流動する状態にされる。樹脂のガラス転移温度をかなり上回る温度まで熱可塑性樹脂を加熱する必要があることもある。流動性を有する樹脂にテンプレートが押し付けられ、その後、パターンを固めるために、テンプレート２とともにガラス転移温度を下回るまで冷却される。その後、テンプレート２が取り除かれる。パターンは、樹脂の残留層から浮き彫りになったフィーチャから構成される。適切なエッチング過程によって樹脂の残留層を取り除き、パターンフィーチャのみを残すことができる。熱インプリントリソグラフィ過程で使用される熱可塑性ポリマー樹脂の例は、ポリ（メタクリル酸メチル）、ポリスチレン、ポリ（メタクリル酸ベンジル）、またはポリ（メタクリル酸シクロヘキシル）である。熱インプリントリソグラフィについてのさらなる情報は、例えば米国特許第４，７３１，２５５号および第５，７７２，９０５号を参照のこと。
【００１５】
図１ｂは、ＵＶインプリントリソグラフィの例を示す。ＵＶインプリントリソグラフィは、ＵＶが透過する透明または半透明のテンプレートと、インプリント可能な媒体としてのＵＶ硬化性液体とを使用することを含む（「ＵＶ」という用語を便宜上本明細書で用いるが、インプリント可能媒体を硬化するための任意の適切な化学線を含むものとして解釈されなければならない）。ＵＶ硬化性液体は、熱インプリントリソグラフィで使用される熱硬化性または熱可塑性樹脂よりも粘性が低いことが多く、そのためテンプレートのパターンフィーチャを充填するためにかなり速く移動することができる。図１ａの過程と同様の態様で、ＵＶ硬化性樹脂１２にクオーツテンプレート１０が適用される。しかしながら、熱インプリントにおける熱サイクルまたは温度サイクルを使用する代わりに、クオーツテンプレート１０を通してインプリント可能媒体１２に適用されるＵＶ放射１４を用いてインプリント可能媒体１２を硬化することによって、パターンが固定される。テンプレート１０を取り除いた後、インプリント可能媒体１２がエッチングされる。ＵＶインプリントリソグラフィにより基板にパターン付与する特定の方法は、いわゆるステップ・アンド・フラッシュ・インプリント・リソグラフィ（ＳＦＩＬ）である。これを使用すると、ＩＣ製造で従来から使用される光学ステッパーと同様の態様で、わずかなステップで基板にパターン付与することができる。ＵＶインプリントリソグラフィについてのさらなる情報は、例えば米国特許出願公開第２００４−０１３４５６６号、米国特許第６，３３４，９６０号、国際公開ＷＯ ０２／０６７０５５号、およびJ. Haismaによる論文「Mold-assisted nanolithography: A process for reliable pattern replication」、J. Vac. Sci. Technol. B24(6)、 Nov/Dec 1996を参照のこと。
【００１６】
上述のインプリント技術を組み合わせることも可能である。例えば、インプリント可能媒体の熱硬化およびＵＶ硬化の組み合わせについて述べている、米国特許出願公開第２００５−０２７４６９３号を参照のこと。
【００１７】
図２は、本発明に係るインプリントリソグラフィ装置１００の一実施形態の模式図である。
【００１８】
本発明の一実施形態に係るインプリントリソグラフィ装置１００には、インプリントテンプレートホルダ１１０および基板ホルダ１２０が設けられる。この種のインプリントテンプレートホルダは、使用時に、単一のインプリントテンプレート（またはスタンプ）または複数のインプリントテンプレートを保持してもよい。代替的に、リソグラフィ装置に複数のテンプレートホルダが設けられ、それぞれが単一のインプリントテンプレートを保持するように構成されてもよい。同様に、基板ホルダ、例えば基板テーブルは、単一の基板または複数の基板を収容するように構成されてもよい。
【００１９】
装置１００は、インプリント過程を実行可能とするアクチュエータ機構またはアクチュエータ１３０をさらに備える。一般に、アクチュエータ機構は、インプリント過程中にインプリントテンプレートホルダおよび／または基板テーブルを変位させるための複数のアクチュエータ（例えば、電磁アクチュエータまたは圧電アクチュエータ）またはモータを備えてもよい。図２では、アクチュエータ機構１３０は基板ホルダを変位させるように構成される一方、図３では、アクチュエータ機構はインプリントテンプレートホルダを変位させるように構成される。当業者には理解されるように、基板ホルダおよびインプリントテンプレートホルダの両方を変位させるようにリソグラフィ装置のアクチュエータ機構１３０を構成することも、同様に実現可能である。本発明に係るアクチュエータ機構１３０は、装置の制御ユニット１９０によって制御される。このような制御ユニット（例えばマイクロプロセッサまたはマイクロコンピュータとして実装される）は、例えば、基板および相対位置の設定点に対するインプリントテンプレートの相対位置を表す入力信号を受け取り、上記信号および設定点に基づき、アクチュエータ機構への適切な制御信号を決定することができる。本発明の一実施形態に係るインプリントリソグラフィ装置によって実行されるインプリント過程は、以下のように進めることができる。
【００２０】
始めに、インプリントテンプレートに与えられたパターンが基板上の適切な位置に確実に適用されるようにするため、インプリントテンプレートおよび基板の適切な位置合わせが行われる。上述のようなアクチュエータ機構は、インプリントテンプレートホルダおよび基板ホルダの所望の変位を与えて、この位置合わせを行うことができる。本発明の一実施形態に係る装置では、インプリントテンプレートホルダおよび／または基板ホルダが、環境から加えられる振動から実質的に絶縁されている支持構造１４０に搭載される。図示の実施形態では、インプリントテンプレートホルダ１１０が支持構造１４０に搭載されている。インプリントテンプレートホルダおよび／または基板ホルダを支持するこのような支持構造には、インプリントテンプレートおよび基板の相対位置を定めるための測定システム（図示せず）がさらに設けられていてもよい。この種のシステムは、例えば一つ以上の干渉計および／またはエンコーダ測定システムを備えてもよい。インプリントテンプレートと基板の相対位置は、例えば、支持構造に対するテンプレートホルダの位置測定と、支持構造に対する基板ホルダの位置測定（それぞれ矢印１４２および１４４によって示される）とから、求めることができる。正確な位置合わせを達成するために、基板に対するインプリントテンプレートの位置決めは、床の振動などの外部擾乱の影響が実質的にない状態で実行されなければならない。したがって、本発明の一実施形態に係る装置は、装置の基部１６０上に配置され、インプリントテンプレートホルダおよび／または基板ホルダを支持する支持構造の振動を絶縁するように構成された振動絶縁システム１５０を備える。この種の振動絶縁システムは、例えば１Ｈｚ以下のカットオフ周波数または固有周波数を有する低剛性の支持で特徴づけられる、いわゆる空気マウントを一つまたは複数備えてもよい。この種の振動絶縁システムは、インプリントテンプレートホルダまたは基板ホルダを支持する支持構造への床振動などの振動の伝達を軽減するフィルタとして機能することができる。この種の振動の伝達を軽減することで、インプリントテンプレートおよび基板の正確な位置合わせが容易になる。
【００２１】
一旦位置合わせが行われると、基板上のインプリント可能媒体にインプリントテンプレートを接触させて、続いてインプリントテンプレートをインプリント媒体に押し付けることができる。例えば、アクチュエータ機構によって基板ホルダに対してインプリントテンプレートホルダを適切に変位させることによって、このような変位を実現することができる。インプリント可能媒体（例えば、樹脂またはＵＶ硬化性液体であってもよい）にインプリントテンプレートを押し付けるために、基板に向けてインプリントテンプレートが変位される（例えば、アクチュエータ機構のアクチュエータによって）。その結果、比較的大きな力（例えば、約１００Ｎ）が基板に作用し、したがって基板ホルダにも作用する。基板ホルダが支持構造によって支持されている場合、振動絶縁システム上に支持構造が取り付けられているために、基板にかかる力は支持構造の位置に影響を与える。同様に、図２に示すように、インプリントテンプレートホルダ１１０が支持構造１４０に取り付けられている場合、（インプリントテンプレートによる）基板への力１７０の行使は、同じ大きさで反対向きの反力１８０を支持構造上に生み出し、これが支持構造を変位させる。一般に、比較的剛性の低い振動絶縁システムを用いる場合、支持構造に作用する力は、インプリントテンプレートホルダまたは基板ホルダの何れかを介して、支持構造１４０を顕著に変位させうる。このような支持構造の変位は、一般に装置または基板に対して有害なものではないが、装置のスループットに影響を与えることがある。これは、以下のように理解することができる。
【００２２】
インプリントテンプレートがインプリント可能媒体に押し付けられた後、例えば冷却によってまたはＵＶ硬化によってインプリント可能媒体が固められ、インプリントテンプレートを基板から遠ざけることができる。その結果、支持構造には上述した力がもはや及ばず、支持構造は公称位置（nominal position）に復帰する。基板からインプリントテンプレートを取り外すために、インプリント可能媒体の硬化による解放力（上述の力の方向とは実質的に逆向きの方向に作用する）が必要である場合もあることに注意する。振動絶縁システムの動特性（例えば、低い固有周波数を得るための比較的低い剛性、および／または比較的低い減衰）のために、支持構造が再び公称位置に達する前に長時間がかかることがある。振動絶縁システムの特性に応じて、この時間は数秒または数分にさえなることがある。このアイドル時間の間、リソグラフィ装置は、基板の異なる場所にインプリントテンプレートを適用する後続のインプリント過程を進めることができない。
【００２３】
このアイドル時間を削減するために、本発明の一実施形態に係る装置に以下の手段が適用される。すなわち、インプリント過程の少なくとも一部の間、振動絶縁システムの動特性の調節を可能にする調節部材が、リソグラフィ装置の振動絶縁システムに設けられる。
【００２４】
一実施形態では、基部と支持構造との間に力を及ぼすように制御されるアクチュエータを調節部材が備えていてもよく、これによって支持構造に与えられた力を効率的に補償することができる。リソグラフィ装置の制御ユニットによって制御されるこのようなアクチュエータを適用することで、（例えば、基板へのインプリント力の付与による）支持構造の変位に対抗し、または支持構造の変位を少なくとも部分的に補償することが可能になる。
【００２５】
一実施形態では、調節部材は、調節可能ダンパー、例えば磁性流体ダンパーを備えてもよい。このようなダンパーによって与えられる減衰を増加させることで、（例えば、基板へのインプリント力の付与による）支持構造の変位を軽減することができる。
【００２６】
特に、スタンプ過程、すなわちインプリント可能媒体にインプリントテンプレートが押し付けられるインプリント過程の一部の間基部への実質的な固定連結が実現されるレベルまで、基部に対する減衰が増大されてもよい。そうすることによって、支持構造の位置を実質的に維持することができる。このような磁性流体ダンパーについての詳細が、以下で説明される。
【００２７】
結果として、上述のような調節部材を備える振動絶縁システムの適用によって、インプリント過程中に支持構造に及ぼされる力による、基部に対する支持構造の変位を軽減することができる。そうすることで、アイドル時間、すなわち基板への二回の連続的なインプリントの間にかかる時間を低減することができる。
【００２８】
リソグラフィ装置の制御ユニット１９０による振動絶縁システムの調節部材の制御（上記制御ユニットは、例えばマイクロプロセッサまたはマイクロコンピュータとして実装可能である）は、例えば、インプリント過程中にインプリントテンプレートにより与えられる力に基づき行われてもよい。こうして、調節部材を制御するための制御信号（例えば、調節部材のアクチュエータに付与される電流、または調節部材の磁性流体ダンパーのコイルに付与される電流を制御する）は、リソグラフィ装置のアクチュエータ機構を制御する制御信号から導出することができる。
【００２９】
一例として、調節部材を制御する制御信号は、インプリントテンプレートによって基板に及ぼされる力と比例してもよい。代替的に、アクチュエータ機構により付与される力が一定のしきい値を越える場合、制御信号は、振動絶縁システムの動特性（例えば、剛性および／または減衰特性）における特定の変化、例えば所定の変化を可能にしてもよい。このようなしきい値は、例えば、インプリント可能媒体にインプリントテンプレートを押し付けるために必要な力に基づいてもよい。こうして、インプリント可能媒体を介してインプリントテンプレートと基板とが接触しているときに、振動絶縁システムの動特性の調節のみが適用される。インプリントテンプレートと基板とが接触しているとき、インプリントテンプレートと基板の相対位置が接触そのものによって少なくとも部分的に規定されるので、絶縁装置の振動絶縁の仕様の厳密さが小さくなることに注意する。したがって、プロセスのこの段階において、振動絶縁システムの剛性および／または減衰を増大させることができる。
【００３０】
図３に、本発明に係るインプリントリソグラフィ装置の一実施形態が模式的に示されており、同一の要素を指し示すために同一の参照符号が使用されている。図３では、振動絶縁システム１５０によって基部１６０から絶縁されている支持構造１４０を使用して、基板ホルダ１２０、例えば基板テーブルを支持する。図示の実施形態では、アクチュエータ機構１３０は、比較的長距離にわたりインプリントテンプレートホルダ１１０を変位させるためのいわゆる長ストロークアクチュエータ１３０．１と、比較的短距離にわたりインプリントテンプレートホルダ１１０を変位させるための短ストロークアクチュエータ１３０．２とを備える。図示の実施形態では、（インプリントテンプレートホルダにより保持された）インプリントテンプレートにより与えられる力により、基板ホルダを支持する支持構造１４０の比較的大きな変位が生じることがある。一旦このような力が取り除かれると、支持構造が自身の公称位置の周辺で振動を始めることがある。支持構造が公称位置で安定する前に、このような振動が数秒または数分の間継続することがある。振動絶縁システムの動特性を変更可能にする調節部材を導入することで、このような振動を軽減し、あるいは実質的に回避することさえ可能になる。
【００３１】
図４に、振動絶縁システムの調節部材として適用可能である磁性流体ダンパーが模式的に示されている。ダンパーは、例えば基部に取り付け可能である第１部分４００と、支持構造に取り付け可能である第２部分４１０とを備える。ダンパーは、第１部分と第２部分との間に与えられる磁性流体４３０をさらに備える。ダンパーは、コイルに電流が与えられたときに磁性流体内に磁界を発生させるように構成されたコイル４４０をさらに備える。この磁界のために、流体の粘性が変化する。このように、コイルを流れる電流が磁性流体の粘性を決定する。電流がゼロのとき、磁性流体は低粘度の流体のように振る舞う。電流が高いとき、磁性流体は粘弾性（visco-elastic）材料のように振る舞う。ゼロ電流と高電流の間では、減衰は磁界に応じて決まる。図示の磁性流体ダンパーは、例えば、図５に示すような振動絶縁システムに統合されてもよい。
【００３２】
図５には、低剛性の支持部、特に空気マウントを備える振動絶縁システムが模式的に示されている。図示の空気マウントは、例えば実質的に円筒形状であってもよく例えば基部５０５に取り付けられる第１部分５００と、第１部分の内側に取り付けられ、支持構造５１５を支持するために使用できる第２部分５１０とを備える。第１部分および第２部分によって画成される容積５２０の内側に加圧ガス（例えば空気）が供給され、支持構造に支持力５３０を与えることを可能にする。このような構造は、比較的低い剛性によって特徴づけられ、基部５０５に生じる振動のフィルタとして作用する支持を与えることができる。図５にさらに示すように、図４に示したような磁性流体ダンパーが設けられる。ダンパーの第１部分４００が空気マウントの第１部分５００に接続され、ダンパーの第２部分４１０が支持構造５１５に取り付けられる。本発明に係るインプリントリソグラフィ装置にこのような振動絶縁システムを適用する場合、例えば絶縁システムの減衰をインプリント過程の一部の間に調節（例えば増大）することができる。位置合わせ段階の後に、比較的大きな電流を磁性流体ダンパーのコイルに印加することによって、支持構造を床面にしっかりと結合させることができる。こうして、インプリント過程の間、構造に付与される力による支持構造の変位を実質的に防ぐことができる。調節可能ダンパー、例えば磁性流体ダンパーは、図５に示すように低剛性の支持部と一体化される必要はない。このようなダンパー（単数または複数）を、基部と支持構造の間の別の異なる位置に適用してもよい。
【００３３】
図４および図５に模式的に示した磁性流体ダンパーは、応答時間を速くできることにさらに注意すべきである。数ミリ秒内に、磁性流体の粘性（したがって減衰）を調節することができる。このように、（インプリント可能媒体の硬化後に）基板からインプリントテンプレートが解放されると、速やかに粘性を低下させて、新たなインプリントサイクルを開始することができる。こうして、連続するインプリントサイクル間のアイドル時間を低減することができる。
【００３４】
調節可能ダンパーを適用する代わりに、支持構造の変位が少なくとも部分的に反対向きになるように、基部と支持構造との間に力を及ぼすように構成されたアクチュエータを適用してもよい。このような構成が図６に模式的に示されている。図示の構成は、空気マウントの第１部分５００に接続された第１部分６００と支持構造５１５に取り付けられた第２部分６１０とを備えるアクチュエータと組み合わされた、図５に示した低剛性の支持部を備える。アクチュエータは、例えば空気マウントの支持力５３０を支持して、支持構造に力６３０を及ぼすことができる。そうすることによって、支持構造に対するインプリント力の影響、すなわち支持構造の変位を軽減するか、または実質的に回避することができる。アクチュエータによって与えられる力は、振動絶縁システムを備えるインプリントリソグラフィ装置の制御ユニット１９０（例えば図２または図３を参照）によって制御することができる。一例として、インプリント過程のインプリント段階および／または解放段階の間に、基部に対する支持構造の変位に比例する力を与えることによって、１Ｈｚまたは０．５Ｈｚの代わりに例えば１０Ｈｚの増加した固有周波数で振動絶縁システムが一時的に動作するように、振動絶縁システムの動作を調節することができる。このように、インプリント力に等しい反作用力を選択することによって、剛性は変化しない。この場合、力の平衡によって、剛性を低く維持したまま変位を実質的になくすことができる。これを一般化すると、図６に例示したアクチュエータは、インプリント過程の少なくとも一部の間に支持構造に調節可能な力を与えて、インプリント過程の間に基部に対する支持構造の変位を低減することができる。このような力が付与される場合、振動絶縁システムは一時的に修正された特性、例えば異なる固有周波数または異なる支持力を有する。
【００３５】
インプリント過程の少なくとも一部の間に振動絶縁システムの動特性を修正する調節部可能部材の適用により、支持構造の並進方向と回転方向の両方の変位を軽減し、または実質的に回避できることは、注目に値する。インプリント可能媒体が硬化されたとき、支持構造の回転によりインプリントされたパターンに損傷を与えることがあるので、回転方向の変位を回避することが特に望ましい。
【００３６】
本発明の実施形態は、インプリントリソグラフィ装置および方法に関する。本装置および／または本方法を、電子デバイスおよび集積回路などのデバイスの製造、または集積光学システム、磁区メモリ用案内パターンおよび検出パターン、フラットパネルディスプレイ、液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）、薄膜磁気ヘッド、有機発光ダイオードなどの製造といった他の応用形態にも使用することができる。
【００３７】
本明細書において、「基板」という用語は、平坦化層または反射防止コーティング層などの、基板の一部を形成する任意の表面層、または別の基板上に設けられる任意の表面層を含むものとして意図されている。
【００３８】
上述の実施形態では、単一のインプリントテンプレート、単一のインプリントテンプレートホルダ、単一の基板ホルダおよび単一の基板が、装置の単一のチャンバ内に設けられるように図示されている。他の実施形態では、より効率的にまたは迅速にインプリントを（例えば、並列で）行うために、二つ以上のインプリントテンプレート、二つ以上のインプリントテンプレートホルダ、二つ以上の基板ホルダ、および／または二つ以上の基板が一つ以上のチャンバ内に設けられていてもよい。例えば、一実施形態では、複数（例えば二つ、三つまたは四つ）の基板ホルダを備える装置が提供される。一実施形態では、複数（例えば二つ、三つまたは四つ）のインプリントテンプレート構成を備える装置が提供される。一実施形態では、基板ホルダ毎に一つのテンプレートホルダ構成を使用するように構成された装置が提供される。一実施形態では、基板ホルダ毎に二つ以上のインプリントテンプレートホルダ構成を使用するように構成された装置が提供される。この場合、各インプリントテンプレートホルダに対して位置合わせ装置を設けてもよい。一実施形態では、複数（例えば二つ、三つまたは四つ）のインプリント可能媒体ディスペンサを備える装置が提供される。一実施形態では、基板ホルダ毎に一つのインプリント可能媒体ディスペンサを使用するように構成された装置が提供される。一実施形態では、インプリントテンプレート構成毎に一つのインプリント可能媒体ディスペンサを使用するように構成された装置が提供される。一実施形態では、複数の基板ホルダを備える装置が提供される場合に、基板ホルダが装置内で機能を共有してもよい。例えば、基板ホルダは、基板ハンドラ、基板カセット、（例えばインプリント中にヘリウム環境を作り出すための）ガス供給システム、インプリント可能媒体ディスペンサ、および／または（例えば、インプリント可能媒体を硬化させるための）放射源を共有してもよい。一実施形態では、二つ以上の基板ホルダ（例えば、三つまたは四つ）が装置の一つ以上の機能（例えば、一つ、二つ、三つ、四つまたは五つの機能）を共有する。一実施形態では、装置の一つ以上の機能（例えば、一つ、二つ、三つ、四つまたは五つ）が全ての基板ホルダの間で共有される。
【００３９】
説明し図解した実施形態は例示として解釈されるべきであり、特徴の限定として解釈されるべきではない。好適な実施形態のみが図示され説明されており、請求項で規定する本発明の範囲内に含まれるあらゆる変更および修正が保護されるよう望まれることが理解される。詳細な説明における「好ましい」「好ましくは」「好適な」または「さらに好適な」などの語の使用は、そのように述べられた特徴が望ましいことがあることを提案するものであり、それにもかかわらず、そのような特徴は必須ではなく、そのような特徴を欠く実施形態も添付の請求項で規定される発明の範囲内にあるとして考慮される。請求項に関して、「ａ」「ａｎ」「少なくとも一つ」または「少なくとも一つの部分」などの語が特徴の前で使用されるとき、請求項において反対のことが特に述べられていない限り、請求項をそのような一つの特徴のみに限定する意図はない。「少なくとも一部」および／または「一部」という用語が使われるとき、反対のことが特に述べられていない限り、要素は一部および／または全体の要素を含むことができる。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
インプリントテンプレートを保持するように構成されたインプリントテンプレートホルダと、
基板を保持するように構成された基板ホルダと、
前記基板ホルダに対して前記インプリントテンプレートホルダを変位させてインプリント過程を実行するように構成されたアクチュエータと、を備え、
前記インプリントテンプレートホルダおよび／または前記基板ホルダは支持構造上に支持され、該支持構造は、インプリントリソグラフィ装置の基部に取り付けられた振動絶縁システムに取り付けられ、該振動絶縁システムは、前記基部に対する前記支持構造の振動を絶縁するように構成され、
前記インプリント過程中に前記アクチュエータを制御するように構成された制御ユニットをさらに備え、該制御ユニットは、前記振動絶縁システムの調節部材を制御して、前記インプリント過程の少なくとも一部の間、前記振動絶縁システムの動特性を調節し、前記インプリント過程の間、前記支持構造に作用する力による前記基部に対する前記支持構造の変位を低減させるように構成されることを特徴とするインプリントリソグラフィ装置。
【請求項２】
前記動特性は剛性を含み、前記制御ユニットは、前記インプリント過程の少なくとも一部の間、前記調節部材を制御して前記振動絶縁システムの剛性を増大させるように構成されることを特徴とする請求項１に記載のインプリントリソグラフィ装置。
【請求項３】
前記動特性は減衰を含み、前記制御ユニットは、前記インプリント過程の少なくとも一部の間、前記調節部材を制御して前記振動絶縁システムの減衰を増大させるように構成されることを特徴とする請求項１に記載のインプリントリソグラフィ装置。
【請求項４】
前記振動絶縁システムは、前記支持構造を支持するように構成された空気マウントを備え、
前記調節部材は、前記支持構造にアクチュエータ力を作用させる第２アクチュエータを備え、
前記制御ユニットは、前記アクチュエータ力を制御して前記支持構造の変位を低減するように構成されることを特徴とする請求項１または２に記載のインプリントリソグラフィ装置。
【請求項５】
前記振動絶縁システムの前記調節部材は、前記基部と前記支持構造の間に配置された調節可能ダンパーを備え、
該調節可能ダンパーは、前記減衰の少なくとも一部を提供するように構成され、
前記制御ユニットは、前記調節可能ダンパーを制御するように構成されることを特徴とする請求項３に記載のインプリントリソグラフィ装置。
【請求項６】
前記調節可能ダンパーが磁性流体ダンパーであることを特徴とする請求項５に記載のインプリントリソグラフィ装置。
【請求項７】
前記磁性流体ダンパーは、該磁性流体ダンパーの磁性流体内に磁界を発生するように構成されたコイルを備えることを特徴とする請求項６に記載のインプリントリソグラフィ装置。
【請求項８】
前記制御ユニットは、前記コイルを流れる電流を制御して、前記磁性流体ダンパーの減衰特性を制御するように構成されることを特徴とする請求項７に記載のインプリントリソグラフィ装置。
【請求項９】
インプリントテンプレートを保持するインプリントテンプレートホルダおよび／または支持構造上にインプリント可能な媒体を有する基板を保持する基板ホルダを支持し、
振動絶縁システムによって、基板に対する前記支持構造の振動絶縁を提供し、
アクチュエータを用いて前記基板および前記インプリントテンプレートを位置合わせし、
前記基板ホルダに対して前記インプリントテンプレートホルダを変位させてインプリント過程を実行し、
前記インプリント過程の少なくとも一部の間、前記振動絶縁システムの調節部材を制御して前記振動絶縁システムの動特性を調節し、前記インプリント過程の間に前記支持構造に作用する力による基部に対する前記支持構造の変位を低減させることを含むインプリントリソグラフィ方法。
【請求項１】
インプリントテンプレートを保持するように構成されたインプリントテンプレートホルダと、
基板を保持するように構成された基板ホルダと、
前記基板ホルダに対して前記インプリントテンプレートホルダを変位させてインプリント過程を実行するように構成されたアクチュエータと、を備え、
前記インプリントテンプレートホルダおよび／または前記基板ホルダは支持構造上に支持され、該支持構造は、インプリントリソグラフィ装置の基部に取り付けられた振動絶縁システムに取り付けられ、該振動絶縁システムは、前記基部に対する前記支持構造の振動を絶縁するように構成され、
前記インプリント過程中に前記アクチュエータを制御するように構成された制御ユニットをさらに備え、該制御ユニットは、前記振動絶縁システムの調節部材を制御して、前記インプリント過程の少なくとも一部の間、前記振動絶縁システムの動特性を調節し、前記インプリント過程の間、前記支持構造に作用する力による前記基部に対する前記支持構造の変位を低減させるように構成されることを特徴とするインプリントリソグラフィ装置。
【請求項２】
前記動特性は剛性を含み、前記制御ユニットは、前記インプリント過程の少なくとも一部の間、前記調節部材を制御して前記振動絶縁システムの剛性を増大させるように構成されることを特徴とする請求項１に記載のインプリントリソグラフィ装置。
【請求項３】
前記動特性は減衰を含み、前記制御ユニットは、前記インプリント過程の少なくとも一部の間、前記調節部材を制御して前記振動絶縁システムの減衰を増大させるように構成されることを特徴とする請求項１に記載のインプリントリソグラフィ装置。
【請求項４】
前記振動絶縁システムは、前記支持構造を支持するように構成された空気マウントを備え、
前記調節部材は、前記支持構造にアクチュエータ力を作用させる第２アクチュエータを備え、
前記制御ユニットは、前記アクチュエータ力を制御して前記支持構造の変位を低減するように構成されることを特徴とする請求項１または２に記載のインプリントリソグラフィ装置。
【請求項５】
前記振動絶縁システムの前記調節部材は、前記基部と前記支持構造の間に配置された調節可能ダンパーを備え、
該調節可能ダンパーは、前記減衰の少なくとも一部を提供するように構成され、
前記制御ユニットは、前記調節可能ダンパーを制御するように構成されることを特徴とする請求項３に記載のインプリントリソグラフィ装置。
【請求項６】
前記調節可能ダンパーが磁性流体ダンパーであることを特徴とする請求項５に記載のインプリントリソグラフィ装置。
【請求項７】
前記磁性流体ダンパーは、該磁性流体ダンパーの磁性流体内に磁界を発生するように構成されたコイルを備えることを特徴とする請求項６に記載のインプリントリソグラフィ装置。
【請求項８】
前記制御ユニットは、前記コイルを流れる電流を制御して、前記磁性流体ダンパーの減衰特性を制御するように構成されることを特徴とする請求項７に記載のインプリントリソグラフィ装置。
【請求項９】
インプリントテンプレートを保持するインプリントテンプレートホルダおよび／または支持構造上にインプリント可能な媒体を有する基板を保持する基板ホルダを支持し、
振動絶縁システムによって、基板に対する前記支持構造の振動絶縁を提供し、
アクチュエータを用いて前記基板および前記インプリントテンプレートを位置合わせし、
前記基板ホルダに対して前記インプリントテンプレートホルダを変位させてインプリント過程を実行し、
前記インプリント過程の少なくとも一部の間、前記振動絶縁システムの調節部材を制御して前記振動絶縁システムの動特性を調節し、前記インプリント過程の間に前記支持構造に作用する力による基部に対する前記支持構造の変位を低減させることを含むインプリントリソグラフィ方法。
【図１ａ】
【図１ｂ】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図１ｂ】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【公開番号】特開２０１１−１３５０７７（Ｐ２０１１−１３５０７７Ａ）
【公開日】平成２３年７月７日（２０１１．７．７）
【国際特許分類】
【外国語出願】
【出願番号】特願２０１０−２８２９４２（Ｐ２０１０−２８２９４２）
【出願日】平成２２年１２月２０日（２０１０．１２．２０）
【出願人】（５０４１５１８０４）エーエスエムエル ネザーランズ ビー．ブイ． (1,856)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２３年７月７日（２０１１．７．７）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−２８２９４２（Ｐ２０１０−２８２９４２）
【出願日】平成２２年１２月２０日（２０１０．１２．２０）
【出願人】（５０４１５１８０４）エーエスエムエル ネザーランズ ビー．ブイ． (1,856)
【Ｆターム（参考）】
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