インプリント・リソグラフィ・プロセス中にテンプレートを移動させるための方法、システム、ホルダ、アセンブリ
インプリント・リソグラフィ・プロセス中にテンプレートを移動させるための、方法、システム、ホルダ、およびアセンブリが開示される。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、一般に、インプリント・リソグラフィに関する。より詳細には、本発明は、インプリント・リソグラフィ・プロセス中にテンプレートを移動させるための方法、システム、ホルダを対象とする。
【背景技術】
【0002】
微細製造技法は、ナノメートルのオーダーのフィーチャを有する構造を作成ことができる。微細製造は、集積回路の製造(すなわち、半導体処理)、バイオテクノロジー、光技術、機械システム、マイクロ電気機械システム(「MEMS」)などの、いろいろな用途で使用される。
【0003】
インプリント・リソグラフィは、半導体処理や他の用途において益々重要になりつつあるタイプの微細製造技法である。インプリント・リソグラフィは、より高度なプロセス制御や形成される構造の最小フィーチャ寸法の減少を実現する。これは、次に、たとえば、高い生産量とウェハ当たりのより多くの集積回路を実現する。
【0004】
微細製造を使用して、半導体ウェハなどの基板上にレリーフ・イメージを形成することができる。基板は、通常、重合性流体、熱可塑性材料、または、所望の構造に形成される(すなわち、モールドされるか、または、インプリントされる)ことが可能な他のインプリント材料の薄層でコーティングされる転写層を有する。レリーフ構造を有するモールドは、基板と機械的に接触し、重合性流体または他のインプリント材料は、モールドのレリーフ構造を満たす。重合性流体は、モールドのレリーフ構造にとって相補的となる、転写層上の所望の構造を形成するように重合される。転写層と凝固した重合材料は、次に、たとえば、エッチングされて、転写層内にレリーフ・イメージを形成するか、または、他の材料の薄膜層でコーティングすることができる。
【0005】
インプリント・リソグラフィ・システムは、テンプレートとも呼ばれるモールドを有するインプリント・ヘッドを使用することが多く、テンプレートは、インプリント・ヘッドに据え付けられ、インプリント・ヘッドから取り外される。これによって、インプリント・リソグラフィ・システムが、異なるパターンをインプリントするのに使用されることが可能になる。こうして、インプリント・リソグラフィ・システムを使用して、種々のタイプの回路または他のデバイスを作製するか、または、基板上に種々の構造をインプリントすることができる。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【0006】
高分解能インプリントを保証するために、一般に、ほこりまたは他の粒子による、テンプレートへの損傷を回避し、テンプレートやインプリント・リソグラフィ・システムに対する汚染を回避するために、テンプレートのハンドリングを最小にすることが望ましい。そのために、モールドのレリーフ・パターンに対する物理的損傷を回避し、テンプレートやインプリント・リソグラフィ・システムに対する汚染を回避するように、テンプレートを、格納し、ロードし、アンロードする必要性が存在する。
【課題を解決するための手段】
【0007】
本発明は、テンプレートのインプリント平面上でのモールド・パターンに対する損傷および/または汚染を回避するために、インプリント・リソグラフィ・プロセス中にテンプレートをハンドリングする技法を対象とする。そのために、チャッキング・デバイスが結合されている移動ステージを有するインプリント・リソグラフィ・システムにおいて、パターニングされたモールドを有するテンプレートをハンドリングする方法は、テンプレートをテンプレート移載ホルダ内に装備することを含む。テンプレート移載ホルダは、移動ステージに結合する側面とその側面から延びる支持部材を含む。テンプレートは、パターニングされたモールドが側面に面し、かつ、側面から離間するように、テンプレート移載ホルダ内に配設される。テンプレート移載ホルダとインプリント・ヘッドを重なるように設置するために、移動ステージとインプリント・ヘッドの間に相対的な動きが生成される。テンプレートは、テンプレート移載ホルダから取り外され、インプリント・ヘッドによって、ウェハ・チャックの上で懸垂保持される。別の実施態様では、方法を容易にするシステムとテンプレート・ホルダが述べられる。さらに別の実施態様では、テンプレート移載アセンブリと方法は、テンプレート移載基板と、第1、第2側面を有するテンプレートとを特徴とし、第1側面は、テンプレート移載基板とは別の方向に面し、第2側面は、テンプレート移載基板に面し、その上に形成されたモールド・パターンを有する。テンプレートをテンプレート移載基板にしっかり取り付けるために、第2側面とテンプレート移載基板の間に、重合インプリント材料が配設される。これらの、および、他の実施態様は、以下でより完全に述べられる。
【発明を実施するための最良の形態】
【0008】
図1は、本発明の実施形態を実施するためのインプリント・リソグラフィ・システム10の斜視図である。一対の離間したブリッジ支持部12は、ブリッジ支持部12の間に延びる、ブリッジ14とステージ支持部16を有する。ブリッジ14とステージ支持部16は離して配置される。ブリッジ14には、ブリッジ14からステージ支持部16の方に延び、X、Y、および/またはZ軸に沿って移動する、かつ/または、そのまわりに回転することができるインプリント・ヘッド18が結合される。インプリント・ヘッド18に面するようにステージ支持部16上には、移動ステージ20とテンプレート移載システム40が配設される。移動ステージ20は、1自由度または多自由度でステージ支持部16に対して移動するように構成される。たとえば、移動ステージ20は、X、Y、および/またはZ軸に沿って移動する、かつ/または、そのまわりに回転することができる。本例では、移動ステージ20は、通常、真空チャックであるウェハ・チャック21上でウェハ30を保持し、ウェハ30を、XおよびY軸に沿って移動させる。化学放射を移動ステージ20上に当てるように、インプリント・リソグラフィ・システム10に放射源22が結合される。放射源22は、ブリッジ14と結合し、放射源22に結合する電力発生器23を含む。
【0009】
図1と図2の両方を参照すると、テンプレート26は、インプリント・ヘッド18に取り外し可能に結合される。テンプレート26は、第1と第2側面26a、26bを有する。第1側面26aは、インプリント・ヘッド18に面し、第2面26bは、インプリント・ヘッド18とは別の方向のウェハ・チャック21の方に面するモールド28を有する。モールド28は、一般に、複数の離間した凹部28aとナノメートルのオーダー(たとえば、100ナノメートル)の段差高さhを有する突出部28bによって形成される複数のフィーチャを含む。複数のフィーチャは、移動ステージ20上に配置されたウェハ30上に転写されるはずのオリジナル・パターンである。そのために、モールド28とウェハ30の表面32の間の距離dは変わってもよい。表面32は、表面32上に形成される任意の天然酸化物を含む、ウェハ30がそれから形成される材料、および/または、ウェハ30上に堆積される1つまたは複数の材料層からなってもよい。
【0010】
インプリント層34は、ウェハ30上に堆積される。インプリント層34は、一般に、図示する複数の離間したビード36としてか、連続膜状態のいずれかで、ウェハ30に塗布される、重合性流体などのインプリント材料の選択された容積である。例示的なインプリント材料は、参照によりその全体が本明細書に組み込まれる、2002年6月24日に出願され、「Low Viscosity High Resolution Patterning Material」という名称の米国特許出願第10/178,947号に記載される。インプリント材料を堆積させる例示的な方法とシステムは、参照によりその全体が本明細書に組み込まれる、2002年7月2日に出願され、「System and Method for Dispensing Liquids」という名称の米国特許出願第10/191,749号に記載される。
【0011】
図3を参照すると、モールド28の簡略化した側面が、インプリント層34と接触した状態で示されている。インプリント層34は、図1にインプリント・ヘッド18とウェハ30の間のZ軸に沿った相対的な動きによって、モールド28がインプリント層34と接触すると流動する。本例では、相対的な動きは、インプリント・ヘッド18をZ軸に沿って移動させることによって達成される。インプリント材料は、モールド28を満たす接触層を形成するように流れる。インプリント材料は、その後、重合性流体インプリント材料の場合に化学放射による重合で、または、熱可塑性インプリント材料の場合に冷却で、などによって、非流動性(すなわち、固体)状態に変換させられる。
【0012】
図4は、モールド28に従ってパターニングされたインプリント層34’の側面略図である。モールド28は、図1に示すインプリント・ヘッド18を、ウェハ30から離すように移動させることによって、インプリント層34’から取り外された。インプリント層34’に記録された構造28’は、一部は、モールド28との機械的接触によって作成され、一般に、モールド28のイメージである。構造28’を有するウェハ30は、その後、さらに処理される。
【0013】
モールド28は、インプリント層34’にインプリントされることが望ましい構造28’に従う大きさに、通常ナノメートルのオーダーである、作られたフィーチャを有する。基板をインプリントする時に所望の構造28’が得られるように、モールド28を物理的損傷および/または汚染から保護することが重要である。テンプレート26は、図1に示すインプリント・リソグラフィ・システム10のインプリント・ヘッド18から取り外される。別のテンプレートを、その後、インプリント・ヘッド18に据え付けることができる。たとえば、テンプレート26が、磨耗するか、または、損傷を受ける場合、異なる構造をインプリントするために、交換テンプレートが、据え付けられるか、または、異なるモールド(すなわち、構造またはパターン)を有するテンプレートが据え付けられる。
【0014】
テンプレート26は、真空、および/または、ピンまたはクリップなどの機械的手段によって、インプリント・ヘッド18に取り外し可能に固定される。機械的手段は、真空が不調な場合、または、処理中に真空がオフされる場合、インプリント・ヘッド18にテンプレート26を確実に保持するために望ましい。テンプレート26をインプリント・ヘッド18に固定する機械的手段もまた、テンプレート26を据え付けるか、または、取り外す時に好都合である場合がある。
【0015】
テンプレート26のインプリント・ヘッド18への結合を容易にするために、テンプレート26は、通常、第1側面26aがインプリント・ヘッド18に面するように、テンプレート移載システム40上に格納される。テンプレート26とインプリント・ヘッド18を一緒に結合する時、テンプレート26とインプリント・ヘッド18は、テンプレート26が、真空および/または機械的接触によってインプリント・ヘッド18に固定することができるように、互いに非常に近くに(たとえば、1ミクロンの1/10以下)に設置される。テンプレート26および/またはインプリント・ヘッド18に対する損傷の確率が増加するため、ならびに、インプリント・リソグラフィ・システム10、特に、移動ステージ20の汚染の確率が増加するため、テンプレート26のインプリント・ヘッド18への手による挿入は、通常、しないようにされる。
【0016】
図5を参照すると、本発明の実施形態による、移動ステージ20上にテンプレート移載システム40を有する図1に示すインプリント・リソグラフィ・システム10の一部の側面略図が示されている。テンプレート移載システム40は、永続的に移動ステージ20に固着されるか、または、別法として、移動ステージ20に取り外し可能に取り付けられる。移動ステージ20に永続的に固着されるテンプレート移載システム40の利点は、テンプレート移載システム40の位置が、非常に再現性があることである。移動ステージ20に取り外し可能に取り付けられるテンプレート移載システム40の利点は、テンプレート移載システム40を、テンプレート26をインプリント・ヘッド18に据え付けた後に、取り外すことができ、それによって、移動ステージ20の質量が減り、したがって、インプリント中にステージ性能に影響を与えないことである。同様に、テンプレート移載システム40が移動ステージ20に永続的に固着される場合、センサと真空導管を、より容易に実装でき、テンプレート移載システム40を移動ステージ20上に繰り返して据え付けるための取り付け具またはアライメント機構を必要としないことである。
【0017】
テンプレート移載システム40を、テンプレート26をテンプレート移載システム40内にロードするための好都合な位置に移動させ、その後、ウェハ・インプリントを低下させることなく、インプリント・ヘッド18の下にもってくることができる、移動ステージ20上の位置に、テンプレート移載システム40を配置することが、一般に、望ましい。多くの移動ステージは、ウェハ・チャック21上に取り付けられた、図1に示すウェハの全表面をインプリントするのに必要とされる範囲より大きな移動範囲を有し、インプリント・ヘッド18によってアクセス可能であるが、ウェハのインプリントを邪魔しない、移動ステージ20の一部の上にテンプレート移載システム40を取り付けることができる。
【0018】
図6を参照すると、インプリント・ヘッド18にテンプレート26をロードするための位置における、図5のテンプレート移載システム40の側面略図が示されている。そのために、移動ステージ20は、テンプレート移載システム40内のテンプレート26が、インプリント・ヘッド18の下になるように移動している。インプリント・ヘッド18は、テンプレート26を受け取るポケット42または他の構造を含む。説明を簡単にするために、テンプレート26をインプリント・ヘッド18内で保持するための、真空および/または機械的保持手段は省略されている。インプリント・ヘッド18とテンプレート26は、互いに非常に近くに設置され、テンプレート26が、インプリント・ヘッド18内に確実に保持される。
【0019】
テンプレート26をインプリント・ヘッド18内にロードした後、ウェハ・チャック21上にロードされたウェハ(図示せず)をインプリントするために、インプリント・ヘッド18と移動ステージ20の相対位置が確立される。インプリント・プロセスが終了すると、テンプレート26は、ロード工程のシーケンスを逆にすることによって、インプリント・ヘッド18から取り外され、所望であれば、別のテンプレートがインプリント・ヘッド18内にロードされる。
【0020】
図1、2、7を参照すると、テンプレート移載システム40によって実証される重要な特性は、テンプレート移載システム40内に収容されたテンプレート26の動きを防止すること、ならびに、モールド・パターン28が損傷を受けることを防止し、テンプレート26がテンプレート移載システム40に対して動く結果としての粒子汚染を最小にすることである。そのために、テンプレート移載システム40は、テンプレート移載ホルダ40aを含み、任意選択でテンプレート移載ジンバル40bを含む。テンプレート移載ジンバル40bは、3つの直交軸のまわりのテンプレート移載ホルダ40aの角度動きを可能にする。
【0021】
テンプレート移載ホルダ40aは、本体50の共通面54から延びる複数の歯52を有する本体50を含む。同様に、面54からは、複数のコンプライアント部材56が突き出ており、コンプライアント部材56はそれぞれ、貫通路58を有する。貫通路58は、面54から本体50内に延びる、図8に示すチャネル60と流体連通する。中央チャネル62は、面54に対向して配設される、本体50の面68に結合する結合器66を有する1つまたは複数の出口チャネル64と流体連通する。結合器66は、チャネル60と結合器66の間に結合される伸縮性配管67を介して、チャネル60をポンプ・システム70へ接続することを可能にする。ポンプ・システム70は、用途に応じて、真空または正圧を生成する。
【0022】
図7、図8を参照すると、歯52はそれぞれ、実質的の平滑である傾斜面52aを含む。傾斜面52aは、面54に対向して配設される、歯52の第1端部52bから延び、傾斜面52aと端部52bの間に配置された、歯52の第2端部52cの方に延びる。端部52cは、本体50と歯52の間で結合された弾性部材53に結合されるか、または、弾性部材53と一体に形成される。面54は、端部52bから延び、本体50の対向する縁部上に配設された歯52の方に内側に傾斜する。こうして、対向する歯52の端部52bの間の距離l1は、対向する歯52の端部52cの間の距離l2より大きい。図9によりはっきりと示すように、l2の寸法は、テンプレート26より少し大きくなるように確立される。図8と図9の両方を参照すると、弾性部材53は、中に形成された空洞53bを有する本体53aを含む。デテント53cは、端部52cに近接して配置され、テンプレート26の周辺領域26dに選択的に接触するように、端部52cから延びる。弾性部材53の枢動点53eのまわりの撓みを容易にするために、本体53aを通して空洞53b内に延びる間隙53dが、デテント53cと重なる。枢動点53eは、間隙53dに実質的に対向して配置され、モーメント腕53fは、デテント53cと枢動点53eの間に延びる。歯52は、モーメント腕53f上に載置される。
【0023】
図8と図9の両方を参照すると、傾斜面52aは、テンプレート26との摩擦接触を最小にするために、図1に示すテンプレート移載ホルダ40a上にテンプレート26を誘導するように機能する。そのために、図7に示す歯52は、テフロン(登録商標)含有材料などの最小摩擦を有する化合物、たとえば、PTFE充填アセタル(Acetal)から形成される。例示的な材料は、DuPont(登録商標)から入手可能な、Delrin AF(登録商標)という商品名の下で販売される。弾性部材53は、テンプレート移載ホルダ40a上でテンプレート26を中央に置くために、歯52が、テンプレート26の方に撓み、テンプレートの縁部26cを締め付けることが可能になるように構築される。
【0024】
図8、9、10を参照すると、図7に示す歯52によるテンプレート26の締め付けを容易にするために、コンプライアント部材56が、Delrin AF(登録商標)から形成され、吸引カップ56aと、その吸引カップ56aに対向して配設されたデテント56bを含む。本体50は、ボス56cが配設されるチャンバ55を含み、デテント56bは、チャンバ55内に配設され、ボス56c上に載置される。チャンバ55の容積は、デテント56bとボス56cのいずれの容積よりも大きく、デテント56bとボス56cが、チャンバ55内で3つの直交軸に沿って自由に移動することを可能にする。チャンバ55は、面54内に配設された開口55aを含み、開口55aを通して、コンプライアント部材56の小部分が延びて、吸引カップ56aが面54から延びることが可能になる。しかし、開口55aの断面は、ボス56cの断面より小さい。結果として、開口55aを囲む本体50の領域は、テンプレート26に真空を加えると、ボス56cがそこに圧力をかける座面55bを形成する。ボス56cは、チャンバ55を通って延びるチャネル60に結合する。デテント56bは、開口55aに近接して配置されたボス56cの一部に対して弾性的に付勢される。こうして、コンプライアント部材56、ボス56c、チャネル60は、チャンバ55内で1つのユニットとして移動する。真空が無い場合、ボス56cは、チャンバ55内にボス56cを維持するためにチャンバ55内に配設されたブッシング56dに載置される。ボス56cの表面とブッシング56dの表面の境界56eは、チャンバ55の軸55cのまわりに対称である円錐台形状を有する。境界56eの円錐台形状は、チャンバ55に対して吸引カップ56aを中央にする。そのために、配管67は、チャネル60を下に引っ張る、重力g下のおもり(dead weight)として機能する。テンプレート26に真空を加えると、ポンプ・システム70が作動して、中央チャネル62を排気し、それによって、コンプライアント部材56とテンプレート26の間に圧縮力が加えられる。圧縮力は、座面55bにボス56cを押しつける。ボス56cが座面55bに圧力をかけると、Z軸に沿う動きは、妨げられない場合、最小になる。しかし、ボス56cは、それでも、X、Y軸に沿って移動することができる。
【0025】
テンプレート26がコンプライアント部材56に対して圧縮される結果として、テンプレート26の周辺領域26dは、デテント53cに圧力をかけ、枢動点53eのまわりでZ軸に沿って移動する。モーメント腕53fは、表面52aの方に片持ちになり、テンプレート縁部26cが端部52cによって圧縮されるまで、端部の歯52が、テンプレート26の方に内側に移動させられる。歯52はそれぞれ、本体50上の残りの歯52とほぼ同程度に移動するように配列される。X、Y軸に沿うデテント56bとボス56cの自由な動きと歯52の動きによって、テンプレート26がロードされるたびに、テンプレート26が本体50上の所定のロケーションに設置されることになる。本例では、テンプレート26は本体50を中心にしている。これは、最終着座位置と呼ばれる。最終着座位置において、モールド28は、面54から離して配置される。そのために、高さh1を有する間隙53dが設けられ、高さh2を有するモールド28が面26bから延びる。高さh1およびh2は、最終着座位置に達すると、モールド28が表面52aに接触しないことを確実にするように確立される。そのため、テンプレート26が、取り外され、図1に示すインプリント・ヘッド18によってテンプレート移載ホルダ40a内に挿入されるようにしながら、モールド28の構造上の完全性が維持される。
【0026】
図1と図11を参照すると、移動ステージ20に取り外し可能に取り付けられたテンプレート移載システム140の側面略図が示される。テンプレート移載システム140は、移載基板144を含み、テンプレート126は、以下でより完全に説明するインプリント材料を使用して、移載基板144に固着することができる。移載基板144は、アルミニウム、ステンレス鋼、ガラス、セラミック、シリコンなどのような種々の材料の任意の材料から作られる。さらに、移載基板144は、インプリントされることになる生産ウェハ(基板)に比べて大きくても、小さくてもよい。生産ウェハと同じサイズである移載基板144は、普通、生産ウェハについて使用される、ウェハ・チャック21上でアライメント構造を使用することを可能にする。この構成によって、移載基板144は、既存のウェハ・ハンドリング・システム、たとえば、ロボット、カセットなどと共に使用するのに適合する。テンプレート126と移載基板144を、手の代わりに、ウェハ・ハンドリング・システムを使用して操作することができるため、これは有利である。
【0027】
テンプレート移載システム140は、インプリント・ヘッド18がアクセス可能である移載基板144上の任意の場所に配置される可能性がある。移動ステージ20は、インプリント・ヘッド18の下でテンプレート移載システム140を配置するために、付加的な移動範囲を必要としない。移載基板144の背面によるウェハ・チャック21の汚染は、移載基板144の適切なハンドリングによって減少する。
【0028】
図1と図12を参照すると、本発明の別の実施形態による、ウェハ・チャック21から離間した移載基板244上のテンプレート移載システム240の側面略図が示される。テンプレート226とテンプレート移載基板244の位置は、以下でより完全に説明されるインプリント材料を採用して、固定することができる。脚部246は、ウェハ・チャック21上で移載基板244を支持し、それによって、移載基板244の背面(すなわち、テンプレート移載システム240に対向する面)との接触による、ウェハ・チャック21の表面の汚染が回避される。別法として、移載基板244からウェハ・チャック21の周辺領域上に延びる脚部246または周辺棚部または他の構造を使用して、ウェハ・チャック21の上で移載基板244が支持される。
【0029】
図1と図13を参照すると、本発明の実施形態による、固体インプリント材料334によってテンプレート移載基板344に結合されたテンプレート326を有するテンプレート移載アセンブリ340の断面略図が示される。テンプレート移載基板344は、たとえば、プロセス・ウェハである。テンプレート326は、使用されない時、テンプレート移載基板344上に格納され、テンプレート326は、テンプレート移載基板344からインプリント・ヘッド18内にロードされる。
【0030】
(たとえば、一連のプロセス・ウェハをインプリントした後)インプリント・ヘッド18からテンプレート326をアンロードし、格納することが望ましい時、テンプレート移載基板344が、ウェハ・チャック21上に取り付けられる。インプリント材料の選択された容積が、テンプレート326が取り付けられることになるテンプレート移載基板344の領域に流動状態で塗布される。流体の容積は、生産ウェハをインプリントするのに使用されることになるインプリント材料の容積に対して少なくても、同じでも、多くてもよい。
【0031】
テンプレート326はインプリント材料と接触させられ、インプリント材料は、テンプレート326をテンプレート移載基板344にしっかり固着させるために、重合するか、その他の方法で凝固される。テンプレート326をインプリント・ヘッド18から放出するのに、インプリント・ヘッド18とウェハ・チャック21の間の距離を増加させるのではなく、真空および/または機械的保持手段が停止されてもよい。テンプレート326を、固体インプリント材料334によってテンプレート移載基板344に付着させ、テンプレート移載基板344と共に遠隔格納ロケーションに移動させることができる。
【0032】
別法として、テンプレート移載基板344は、ウェハ・チャック21上に残されてもよく、テンプレート326は、インプリント・ヘッド18から取りはずされるか、または、インプリント・ヘッド18内に保持される。いずれの場合も、使用されない時、固体インプリント材料334が、テンプレート326上のモールド・パターン328を保護する。固体インプリント材料334は、テンプレート326を汚染からシールし、テンプレート326の面上のモールド・パターン328が、損傷から保護される。これは、モールド・パターン328の全エリアをインプリント材料334によって覆うことによって達成することができ、それによって、モールド・パターン328が密封される。
【0033】
再び格納するために、テンプレート326がインプリント・ヘッド18から取り外される時、新しいか、または、リワークされるテンプレート移載基板が使用される。別法として、同じ基板が採用されて、テンプレート326が格納されてもよいが、テンプレート326は、基板の別の領域に格納されることになる。テンプレート移載基板344は、テンプレート移載基板344から固体インプリント材料334を除去することによってリワークされる。インプリントされる前に排除されたプロセス・ウェハは、テンプレート移載基板344として使用するのに都合がよいことが多い。
【0034】
別法として、図14に示すように、テンプレート移載ホルダ440は、モールド・パターン428の小部分428aが塗布されるインプリント材料434を含んでも良い。そのために、小部分428aが、テンプレート移載基板444とインプリント材料434の両方から離して配置されることが可能になるのに十分な量で塗布される。さらに、小部分428aをインプリント材料434で囲むことによって、小部分428aは、カプセル化する、たとえば、小部分428aが露出される容積434a内に、モールド・パターン428が露出される大気のみが存在するように密封されてもよい。これは、格納中のモールド・パターン428の小部分428a内への汚染の侵入を防止する。
【0035】
テンプレート426を格納することが望ましい時、テンプレート移載基板444をテンプレート426にしっかり取り付けるために、テンプレート426を、固体インプリント材料434によってテンプレート移載基板444に取り付けることができる。そのために、インプリント材料434を有するテンプレート移載基板444は、ウェハ・チャック21上にロードされ、(まだロードされていない場合)テンプレート426は、インプリント・ヘッド18の下の位置に移動する。インプリント・ヘッド18とテンプレート426の間の相対的な動きは、両者の間の空間を減少させるように達成され、インプリント・ヘッド18とテンプレート426を、非常に近くに、または、接触して設置する。テンプレート426は、真空および/または機械的結合によってインプリント・ヘッド18に固定される。テンプレート426と共に、インプリント・ヘッド18は、テンプレート移載基板444と重なるように設置される。その後、テンプレート426と、テンプレート移載基板444上に存在するインプリント材料434の間の接触が行われる。インプリント材料434は、先に説明したように、次に、凝固し、テンプレート426をテンプレート移載基板444に確実に固着させる。
【0036】
図15を参照すると、テンプレート移載基板544をしっかりテンプレート526に取り付けるために、本発明の別の実施形態による周辺部固体インプリント材料534によってテンプレート移載基板544に結合したテンプレート526を有するテンプレート移載ホルダ540の断面略図が示される。この構成では、全モールド・パターン528が、カプセル化される、たとえば、図14に関して先に説明したように密封される。さらに、テンプレート526は、任意選択で、モールド・パターン528の周囲に周辺凹部537を形成する周辺メサ536を含んでもよい。インプリント材料534は、テンプレート526上のモールド・パターン528に付着せず、したがって、モールドの忠実性が維持し易い。
【0037】
テンプレート移載基板544上にテンプレート526を格納するために、インプリント材料534の選択された容積が、テンプレート移載基板544の表面531に流体状態で塗布される。インプリント材料534は、選択されたエリア(たとえば、テンプレート526の周辺に対応するエリア)に塗布されるか、または、インプリント材料534の容積は、周辺メサ536のみに付着し、テンプレート526上のモールド・パターン528のエリアに充填しないように選択される。凹部537は、インプリント材料534とテンプレート526との間で機械的接触が行われる時に、流体インプリント材料534がモールド・パターン528に達するのを防止する。
【0038】
図16は、テンプレート626、メサ636、そのメサ636に対向して配設された主表面626aを有するテンプレート移載アセンブリ640の断面略図である。溝628aと突出部628bを有するモールド・パターン628は、メサ636内に含まれる。溝628aは底部表面628cを含み、突出部628bは頂部表面628dを含む。表面638は、全部ではない場合、溝628aと突出部628bのサブセットを囲む。1つまたは複数の底部表面628cは、第1距離d1だけ主表面626aから離間し、1つまたは複数の頂部表面628dは、第2距離d2だけ主表面626aから離間する。表面638は、第3距離d3だけ主表面626aから離間する。メサ636は、第3距離d3が第1と第2の両方の距離d1、d2と確実に異なるようにすることによって決められる。特定の例では、距離d3は、距離d1とd2のいずれよりも小さい。インプリント材料634は、表面638とテンプレート移載基板644の表面631の間の領域に配設される。こうして、インプリント材料634を採用して、インプリント材料634がテンプレート626上のモールド・パターン628に接触することなく、テンプレート626とテンプレート移載基板644との間に一定位置を維持することができる。さらに、インプリント材料634は、モールド・パターン628をカプセル化する、たとえば、先に説明したように、モールド・パターン628を密封するように配設されてもよい。こうして、モールド・パターン628は、物理的損傷や汚染から保護される。
【0039】
テンプレート626を格納するために、インプリント材料634の選択された容積が、テンプレート移載基板644の表面631に流体状態で塗布される。インプリント材料634は、表面638と重なることになる表面631の領域に塗布される。通常選択されるインプリント材料634の容積は、モールド・パターン628が表面631から離間するようにテンプレート626をテンプレート移載基板644に付着させるのに十分である。必要ではないが、インプリント材料634がモールド・パターン628を囲んでもよく、それによって、粒状物質による汚染を防止するために、モールド・パターン628がカプセル化する。
【0040】
図1と図17を参照すると、インプリント・リソグラフィ・システム10の動作中に、ステップ702にて、テンプレート26が、テンプレート移載システム40上にロードされる。ステップ704にて、テンプレート26は、インプリント・ヘッド18の下の位置に移動させられ、インプリント・ヘッド18を、テンプレート26の非常に近くに、または、テンプレート26と接触して設置するために、ステップ706にて、インプリント・ヘッド18とテンプレート26の間の空間を減少させる。ステップ708にて、テンプレート26は、インプリント・ヘッド18に固定され、ステップ710にて、テンプレート移載ホルダ40aとインプリント・ヘッド18の間の距離を増加させる。ステップ712にて、テンプレート移載ホルダ40aは、インプリント・ヘッド18の下にない第2位置に移動させられる。さらなる実施形態では、ステップ714にて、テンプレート移載ホルダ40aは、移動ステージ20から取り外され、テンプレート26によってインプリントするために、プロセス・ウェハ30が、移動ステージ20のウェハ・チャック21上にロードされる。上記は、テンプレート移載システム40に関して説明されたが、図17に関して説明した動作は、それぞれ、図11、12、13、14、15、16に示すテンプレート移載システム140、240、340、440、540、640を使用する時に適用される。
【0041】
図18は、本発明の別の実施形態による、インプリント・リソグラフィ・システム10のインプリント・ヘッド18から、図1に示すテンプレート26を取り外すための方法720の概略フローチャートである。それぞれ、図11、12、13、14、15、16に示すテンプレート移載基板144、244、344、444、544、644などのテンプレート移載基板を採用することができる。説明を簡単にするために、本例は、図14に示すテンプレート移載基板444に関して説明され、同じ重みで、上述したテンプレート移載基板に適用される。ステップ722にて、テンプレート移載基板444は、インプリント・リソグラフィ・システム10のウェハ・チャック21上にロードされる。ステップ724にて、インプリント流体の選択された容積が、テンプレート移載基板444の表面上に分注される。ステップ726にて、テンプレート26がインプリント流体に接触するように、テンプレート26を保持するインプリント・ヘッド18とテンプレート移載基板444との間の相対的な動きが達成される。ステップ728にて、インプリント流体は、固体インプリント材料に変換される。ステップ730にて、テンプレート26が、(たとえば、固定手段をオフし、インプリント・ヘッド18を上げることによって)インプリント・ヘッド18から放出され、テンプレート26が取り付けられたテンプレート移載基板444が、ウェハ・チャック21から取り外され、格納ロケーションに運ばれる。別法として、ステップ730aにて、テンプレート26は、ウェハ・チャック21上でテンプレート移載基板444に取り付けられたままであり、インプリント・ヘッド18とテンプレート26が離間するように配列される。さらに別の代替法では、ステップ730bにて、ウェハ・チャック21上で格納するために、テンプレート26は、テンプレート移載基板444に取り付けられたインプリント・ヘッド18内に残される。
【0042】
図19は、本発明のさらに別の実施形態による、図14に示すテンプレート移載基板444から、インプリント・リソグラフィ・システム10のインプリント・ヘッド18内に、図1に示すテンプレート26を据え付けるための方法740の概略フローチャートである。ステップ742にて、インプリント材料434によってテンプレート移載基板444に付着したテンプレート26を有するテンプレート移載基板444が設けられる。ステップ744にて、テンプレート移載基板444は、インプリント・リソグラフィ・システム10のウェハ30のウェハ・チャック21上にロードされる。別法として、テンプレート26が、使用と使用の間にウェハ・チャック21上で格納される時のように、テンプレート移載基板444は、すでに、ウェハ・チャック21上にある。ステップ746にて、ウェハ・チャック21は、インプリント・リソグラフィ・システム10のウェハ30のインプリント・ヘッド18の下にテンプレート26を配置するように移動される。別法として、テンプレート移載基板444上に格納されたテンプレート26は、すでに、インプリント・ヘッド18の下にある。ステップ748にて、インプリント・ヘッド18とテンプレート26の間の相対的な動きは、インプリント・ヘッド18とテンプレート26を、非常に近くに、または、接触して設置するように達成される。ステップ750にて、テンプレート26がインプリント・ヘッド18に固定される。ステップ752にて、インプリント・ヘッド18とテンプレート移載基板444の間の距離を増加させ、テンプレート26をインプリント材料434から放出する。テンプレート移載基板444はウェハ・チャック21から取り外され、テンプレート26によってインプリントするために、プロセス・ウェハ30が、その後、ウェハ・チャック21上にロードされることができる。
【0043】
上述した本発明の実施形態は例示的である。本発明の範囲内の留まりながら、先に述べた開示に対して、多くの変更や修正が行われてもよい。したがって、本発明の範囲は、上記説明を参照して決められるべきではなく、添付特許請求項の等価物の全範囲と共に、添付特許請求項を参照して決められるべきである。
【図面の簡単な説明】
【0044】
【図1】本発明の実施形態を実施するためのインプリント・リソグラフィ・システムの斜視図である。
【図2】モールドと、上に配設されたインプリント材料を有するウェハとの間の空間的関係を示す、図1に示すインプリント・リソグラフィ・システムの側面略図である。
【図3】インプリント層と接触している、図2のモールドの側面略図である。
【図4】テンプレートに従ってパターニングされた、図2に示すインプリント層の側面略図である。
【図5】本発明の実施形態による、移動ステージ上にテンプレート移載ホルダを有する、図1に示すリソグラフィ・システムの側面略図である。
【図6】インプリント・ヘッドにテンプレートをロードするための位置における、図5のテンプレート移載ホルダの側面略図である。
【図7】本発明の一実施形態による、図1、5、および6に示すテンプレート移載システムのテンプレート移載ホルダを示す斜視図である。
【図8】ライン8−8に沿って切り取った、図7に示すテンプレート移載ホルダの断面図である。
【図9】ライン9−9に沿って切り取った、中に配設されたテンプレートを有する、図7に示すテンプレート移載ホルダの断面図である。
【図10】ライン10−10に沿って切り取った、図7に示すテンプレート移載ホルダの側面略図である。
【図11】本発明の別の実施形態による、図5に示す移載基板上のテンプレート移載ホルダの側面略図である。
【図12】本発明の別の実施形態による、図5に示すウェハ・チャックの上の移載基板上のテンプレート移載ホルダの側面略図である。
【図13】本発明の実施形態による、インプリント材料によってテンプレート移載基板に結合されたテンプレートを有する、図1および図5に示す、リソグラフィ・システムで採用することができるテンプレート移載アセンブリの断面略図である。
【図14】本発明の代替の実施形態による、周辺部インプリント材料によってテンプレート移載基板に結合したテンプレートを有する、図13に示すテンプレート移載アセンブリの断面略図である。
【図15】本発明の第2の実施形態による、周辺部インプリント材料によってテンプレート移載基板に結合したテンプレートを有する、図13に示すテンプレート移載アセンブリの断面略図である。
【図16】本発明の第3の代替の実施形態による、周辺部インプリント材料によってテンプレート移載基板に結合したテンプレートを有する、図13に示すテンプレート移載アセンブリの断面略図である。
【図17】本発明の実施形態による、図1、2、3、4、5、11、12、13、14、15、16に示すリソグラフィ・システムにおいてテンプレートをハンドリングする方法の簡略フローチャートである。
【図18】本発明の別の実施形態による、図17に示すリソグラフィ・インプリント・システムのインプリント・ヘッドからテンプレートを取り外す方法の簡略フローチャートである。
【図19】本発明のさらに別の実施形態による、図17に示すリソグラフィ・インプリント・システムのインプリント・ヘッド内にテンプレート移載基板からテンプレートを据え付ける方法の簡略フローチャートである。
【技術分野】
【0001】
本発明は、一般に、インプリント・リソグラフィに関する。より詳細には、本発明は、インプリント・リソグラフィ・プロセス中にテンプレートを移動させるための方法、システム、ホルダを対象とする。
【背景技術】
【0002】
微細製造技法は、ナノメートルのオーダーのフィーチャを有する構造を作成ことができる。微細製造は、集積回路の製造(すなわち、半導体処理)、バイオテクノロジー、光技術、機械システム、マイクロ電気機械システム(「MEMS」)などの、いろいろな用途で使用される。
【0003】
インプリント・リソグラフィは、半導体処理や他の用途において益々重要になりつつあるタイプの微細製造技法である。インプリント・リソグラフィは、より高度なプロセス制御や形成される構造の最小フィーチャ寸法の減少を実現する。これは、次に、たとえば、高い生産量とウェハ当たりのより多くの集積回路を実現する。
【0004】
微細製造を使用して、半導体ウェハなどの基板上にレリーフ・イメージを形成することができる。基板は、通常、重合性流体、熱可塑性材料、または、所望の構造に形成される(すなわち、モールドされるか、または、インプリントされる)ことが可能な他のインプリント材料の薄層でコーティングされる転写層を有する。レリーフ構造を有するモールドは、基板と機械的に接触し、重合性流体または他のインプリント材料は、モールドのレリーフ構造を満たす。重合性流体は、モールドのレリーフ構造にとって相補的となる、転写層上の所望の構造を形成するように重合される。転写層と凝固した重合材料は、次に、たとえば、エッチングされて、転写層内にレリーフ・イメージを形成するか、または、他の材料の薄膜層でコーティングすることができる。
【0005】
インプリント・リソグラフィ・システムは、テンプレートとも呼ばれるモールドを有するインプリント・ヘッドを使用することが多く、テンプレートは、インプリント・ヘッドに据え付けられ、インプリント・ヘッドから取り外される。これによって、インプリント・リソグラフィ・システムが、異なるパターンをインプリントするのに使用されることが可能になる。こうして、インプリント・リソグラフィ・システムを使用して、種々のタイプの回路または他のデバイスを作製するか、または、基板上に種々の構造をインプリントすることができる。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【0006】
高分解能インプリントを保証するために、一般に、ほこりまたは他の粒子による、テンプレートへの損傷を回避し、テンプレートやインプリント・リソグラフィ・システムに対する汚染を回避するために、テンプレートのハンドリングを最小にすることが望ましい。そのために、モールドのレリーフ・パターンに対する物理的損傷を回避し、テンプレートやインプリント・リソグラフィ・システムに対する汚染を回避するように、テンプレートを、格納し、ロードし、アンロードする必要性が存在する。
【課題を解決するための手段】
【0007】
本発明は、テンプレートのインプリント平面上でのモールド・パターンに対する損傷および/または汚染を回避するために、インプリント・リソグラフィ・プロセス中にテンプレートをハンドリングする技法を対象とする。そのために、チャッキング・デバイスが結合されている移動ステージを有するインプリント・リソグラフィ・システムにおいて、パターニングされたモールドを有するテンプレートをハンドリングする方法は、テンプレートをテンプレート移載ホルダ内に装備することを含む。テンプレート移載ホルダは、移動ステージに結合する側面とその側面から延びる支持部材を含む。テンプレートは、パターニングされたモールドが側面に面し、かつ、側面から離間するように、テンプレート移載ホルダ内に配設される。テンプレート移載ホルダとインプリント・ヘッドを重なるように設置するために、移動ステージとインプリント・ヘッドの間に相対的な動きが生成される。テンプレートは、テンプレート移載ホルダから取り外され、インプリント・ヘッドによって、ウェハ・チャックの上で懸垂保持される。別の実施態様では、方法を容易にするシステムとテンプレート・ホルダが述べられる。さらに別の実施態様では、テンプレート移載アセンブリと方法は、テンプレート移載基板と、第1、第2側面を有するテンプレートとを特徴とし、第1側面は、テンプレート移載基板とは別の方向に面し、第2側面は、テンプレート移載基板に面し、その上に形成されたモールド・パターンを有する。テンプレートをテンプレート移載基板にしっかり取り付けるために、第2側面とテンプレート移載基板の間に、重合インプリント材料が配設される。これらの、および、他の実施態様は、以下でより完全に述べられる。
【発明を実施するための最良の形態】
【0008】
図1は、本発明の実施形態を実施するためのインプリント・リソグラフィ・システム10の斜視図である。一対の離間したブリッジ支持部12は、ブリッジ支持部12の間に延びる、ブリッジ14とステージ支持部16を有する。ブリッジ14とステージ支持部16は離して配置される。ブリッジ14には、ブリッジ14からステージ支持部16の方に延び、X、Y、および/またはZ軸に沿って移動する、かつ/または、そのまわりに回転することができるインプリント・ヘッド18が結合される。インプリント・ヘッド18に面するようにステージ支持部16上には、移動ステージ20とテンプレート移載システム40が配設される。移動ステージ20は、1自由度または多自由度でステージ支持部16に対して移動するように構成される。たとえば、移動ステージ20は、X、Y、および/またはZ軸に沿って移動する、かつ/または、そのまわりに回転することができる。本例では、移動ステージ20は、通常、真空チャックであるウェハ・チャック21上でウェハ30を保持し、ウェハ30を、XおよびY軸に沿って移動させる。化学放射を移動ステージ20上に当てるように、インプリント・リソグラフィ・システム10に放射源22が結合される。放射源22は、ブリッジ14と結合し、放射源22に結合する電力発生器23を含む。
【0009】
図1と図2の両方を参照すると、テンプレート26は、インプリント・ヘッド18に取り外し可能に結合される。テンプレート26は、第1と第2側面26a、26bを有する。第1側面26aは、インプリント・ヘッド18に面し、第2面26bは、インプリント・ヘッド18とは別の方向のウェハ・チャック21の方に面するモールド28を有する。モールド28は、一般に、複数の離間した凹部28aとナノメートルのオーダー(たとえば、100ナノメートル)の段差高さhを有する突出部28bによって形成される複数のフィーチャを含む。複数のフィーチャは、移動ステージ20上に配置されたウェハ30上に転写されるはずのオリジナル・パターンである。そのために、モールド28とウェハ30の表面32の間の距離dは変わってもよい。表面32は、表面32上に形成される任意の天然酸化物を含む、ウェハ30がそれから形成される材料、および/または、ウェハ30上に堆積される1つまたは複数の材料層からなってもよい。
【0010】
インプリント層34は、ウェハ30上に堆積される。インプリント層34は、一般に、図示する複数の離間したビード36としてか、連続膜状態のいずれかで、ウェハ30に塗布される、重合性流体などのインプリント材料の選択された容積である。例示的なインプリント材料は、参照によりその全体が本明細書に組み込まれる、2002年6月24日に出願され、「Low Viscosity High Resolution Patterning Material」という名称の米国特許出願第10/178,947号に記載される。インプリント材料を堆積させる例示的な方法とシステムは、参照によりその全体が本明細書に組み込まれる、2002年7月2日に出願され、「System and Method for Dispensing Liquids」という名称の米国特許出願第10/191,749号に記載される。
【0011】
図3を参照すると、モールド28の簡略化した側面が、インプリント層34と接触した状態で示されている。インプリント層34は、図1にインプリント・ヘッド18とウェハ30の間のZ軸に沿った相対的な動きによって、モールド28がインプリント層34と接触すると流動する。本例では、相対的な動きは、インプリント・ヘッド18をZ軸に沿って移動させることによって達成される。インプリント材料は、モールド28を満たす接触層を形成するように流れる。インプリント材料は、その後、重合性流体インプリント材料の場合に化学放射による重合で、または、熱可塑性インプリント材料の場合に冷却で、などによって、非流動性(すなわち、固体)状態に変換させられる。
【0012】
図4は、モールド28に従ってパターニングされたインプリント層34’の側面略図である。モールド28は、図1に示すインプリント・ヘッド18を、ウェハ30から離すように移動させることによって、インプリント層34’から取り外された。インプリント層34’に記録された構造28’は、一部は、モールド28との機械的接触によって作成され、一般に、モールド28のイメージである。構造28’を有するウェハ30は、その後、さらに処理される。
【0013】
モールド28は、インプリント層34’にインプリントされることが望ましい構造28’に従う大きさに、通常ナノメートルのオーダーである、作られたフィーチャを有する。基板をインプリントする時に所望の構造28’が得られるように、モールド28を物理的損傷および/または汚染から保護することが重要である。テンプレート26は、図1に示すインプリント・リソグラフィ・システム10のインプリント・ヘッド18から取り外される。別のテンプレートを、その後、インプリント・ヘッド18に据え付けることができる。たとえば、テンプレート26が、磨耗するか、または、損傷を受ける場合、異なる構造をインプリントするために、交換テンプレートが、据え付けられるか、または、異なるモールド(すなわち、構造またはパターン)を有するテンプレートが据え付けられる。
【0014】
テンプレート26は、真空、および/または、ピンまたはクリップなどの機械的手段によって、インプリント・ヘッド18に取り外し可能に固定される。機械的手段は、真空が不調な場合、または、処理中に真空がオフされる場合、インプリント・ヘッド18にテンプレート26を確実に保持するために望ましい。テンプレート26をインプリント・ヘッド18に固定する機械的手段もまた、テンプレート26を据え付けるか、または、取り外す時に好都合である場合がある。
【0015】
テンプレート26のインプリント・ヘッド18への結合を容易にするために、テンプレート26は、通常、第1側面26aがインプリント・ヘッド18に面するように、テンプレート移載システム40上に格納される。テンプレート26とインプリント・ヘッド18を一緒に結合する時、テンプレート26とインプリント・ヘッド18は、テンプレート26が、真空および/または機械的接触によってインプリント・ヘッド18に固定することができるように、互いに非常に近くに(たとえば、1ミクロンの1/10以下)に設置される。テンプレート26および/またはインプリント・ヘッド18に対する損傷の確率が増加するため、ならびに、インプリント・リソグラフィ・システム10、特に、移動ステージ20の汚染の確率が増加するため、テンプレート26のインプリント・ヘッド18への手による挿入は、通常、しないようにされる。
【0016】
図5を参照すると、本発明の実施形態による、移動ステージ20上にテンプレート移載システム40を有する図1に示すインプリント・リソグラフィ・システム10の一部の側面略図が示されている。テンプレート移載システム40は、永続的に移動ステージ20に固着されるか、または、別法として、移動ステージ20に取り外し可能に取り付けられる。移動ステージ20に永続的に固着されるテンプレート移載システム40の利点は、テンプレート移載システム40の位置が、非常に再現性があることである。移動ステージ20に取り外し可能に取り付けられるテンプレート移載システム40の利点は、テンプレート移載システム40を、テンプレート26をインプリント・ヘッド18に据え付けた後に、取り外すことができ、それによって、移動ステージ20の質量が減り、したがって、インプリント中にステージ性能に影響を与えないことである。同様に、テンプレート移載システム40が移動ステージ20に永続的に固着される場合、センサと真空導管を、より容易に実装でき、テンプレート移載システム40を移動ステージ20上に繰り返して据え付けるための取り付け具またはアライメント機構を必要としないことである。
【0017】
テンプレート移載システム40を、テンプレート26をテンプレート移載システム40内にロードするための好都合な位置に移動させ、その後、ウェハ・インプリントを低下させることなく、インプリント・ヘッド18の下にもってくることができる、移動ステージ20上の位置に、テンプレート移載システム40を配置することが、一般に、望ましい。多くの移動ステージは、ウェハ・チャック21上に取り付けられた、図1に示すウェハの全表面をインプリントするのに必要とされる範囲より大きな移動範囲を有し、インプリント・ヘッド18によってアクセス可能であるが、ウェハのインプリントを邪魔しない、移動ステージ20の一部の上にテンプレート移載システム40を取り付けることができる。
【0018】
図6を参照すると、インプリント・ヘッド18にテンプレート26をロードするための位置における、図5のテンプレート移載システム40の側面略図が示されている。そのために、移動ステージ20は、テンプレート移載システム40内のテンプレート26が、インプリント・ヘッド18の下になるように移動している。インプリント・ヘッド18は、テンプレート26を受け取るポケット42または他の構造を含む。説明を簡単にするために、テンプレート26をインプリント・ヘッド18内で保持するための、真空および/または機械的保持手段は省略されている。インプリント・ヘッド18とテンプレート26は、互いに非常に近くに設置され、テンプレート26が、インプリント・ヘッド18内に確実に保持される。
【0019】
テンプレート26をインプリント・ヘッド18内にロードした後、ウェハ・チャック21上にロードされたウェハ(図示せず)をインプリントするために、インプリント・ヘッド18と移動ステージ20の相対位置が確立される。インプリント・プロセスが終了すると、テンプレート26は、ロード工程のシーケンスを逆にすることによって、インプリント・ヘッド18から取り外され、所望であれば、別のテンプレートがインプリント・ヘッド18内にロードされる。
【0020】
図1、2、7を参照すると、テンプレート移載システム40によって実証される重要な特性は、テンプレート移載システム40内に収容されたテンプレート26の動きを防止すること、ならびに、モールド・パターン28が損傷を受けることを防止し、テンプレート26がテンプレート移載システム40に対して動く結果としての粒子汚染を最小にすることである。そのために、テンプレート移載システム40は、テンプレート移載ホルダ40aを含み、任意選択でテンプレート移載ジンバル40bを含む。テンプレート移載ジンバル40bは、3つの直交軸のまわりのテンプレート移載ホルダ40aの角度動きを可能にする。
【0021】
テンプレート移載ホルダ40aは、本体50の共通面54から延びる複数の歯52を有する本体50を含む。同様に、面54からは、複数のコンプライアント部材56が突き出ており、コンプライアント部材56はそれぞれ、貫通路58を有する。貫通路58は、面54から本体50内に延びる、図8に示すチャネル60と流体連通する。中央チャネル62は、面54に対向して配設される、本体50の面68に結合する結合器66を有する1つまたは複数の出口チャネル64と流体連通する。結合器66は、チャネル60と結合器66の間に結合される伸縮性配管67を介して、チャネル60をポンプ・システム70へ接続することを可能にする。ポンプ・システム70は、用途に応じて、真空または正圧を生成する。
【0022】
図7、図8を参照すると、歯52はそれぞれ、実質的の平滑である傾斜面52aを含む。傾斜面52aは、面54に対向して配設される、歯52の第1端部52bから延び、傾斜面52aと端部52bの間に配置された、歯52の第2端部52cの方に延びる。端部52cは、本体50と歯52の間で結合された弾性部材53に結合されるか、または、弾性部材53と一体に形成される。面54は、端部52bから延び、本体50の対向する縁部上に配設された歯52の方に内側に傾斜する。こうして、対向する歯52の端部52bの間の距離l1は、対向する歯52の端部52cの間の距離l2より大きい。図9によりはっきりと示すように、l2の寸法は、テンプレート26より少し大きくなるように確立される。図8と図9の両方を参照すると、弾性部材53は、中に形成された空洞53bを有する本体53aを含む。デテント53cは、端部52cに近接して配置され、テンプレート26の周辺領域26dに選択的に接触するように、端部52cから延びる。弾性部材53の枢動点53eのまわりの撓みを容易にするために、本体53aを通して空洞53b内に延びる間隙53dが、デテント53cと重なる。枢動点53eは、間隙53dに実質的に対向して配置され、モーメント腕53fは、デテント53cと枢動点53eの間に延びる。歯52は、モーメント腕53f上に載置される。
【0023】
図8と図9の両方を参照すると、傾斜面52aは、テンプレート26との摩擦接触を最小にするために、図1に示すテンプレート移載ホルダ40a上にテンプレート26を誘導するように機能する。そのために、図7に示す歯52は、テフロン(登録商標)含有材料などの最小摩擦を有する化合物、たとえば、PTFE充填アセタル(Acetal)から形成される。例示的な材料は、DuPont(登録商標)から入手可能な、Delrin AF(登録商標)という商品名の下で販売される。弾性部材53は、テンプレート移載ホルダ40a上でテンプレート26を中央に置くために、歯52が、テンプレート26の方に撓み、テンプレートの縁部26cを締め付けることが可能になるように構築される。
【0024】
図8、9、10を参照すると、図7に示す歯52によるテンプレート26の締め付けを容易にするために、コンプライアント部材56が、Delrin AF(登録商標)から形成され、吸引カップ56aと、その吸引カップ56aに対向して配設されたデテント56bを含む。本体50は、ボス56cが配設されるチャンバ55を含み、デテント56bは、チャンバ55内に配設され、ボス56c上に載置される。チャンバ55の容積は、デテント56bとボス56cのいずれの容積よりも大きく、デテント56bとボス56cが、チャンバ55内で3つの直交軸に沿って自由に移動することを可能にする。チャンバ55は、面54内に配設された開口55aを含み、開口55aを通して、コンプライアント部材56の小部分が延びて、吸引カップ56aが面54から延びることが可能になる。しかし、開口55aの断面は、ボス56cの断面より小さい。結果として、開口55aを囲む本体50の領域は、テンプレート26に真空を加えると、ボス56cがそこに圧力をかける座面55bを形成する。ボス56cは、チャンバ55を通って延びるチャネル60に結合する。デテント56bは、開口55aに近接して配置されたボス56cの一部に対して弾性的に付勢される。こうして、コンプライアント部材56、ボス56c、チャネル60は、チャンバ55内で1つのユニットとして移動する。真空が無い場合、ボス56cは、チャンバ55内にボス56cを維持するためにチャンバ55内に配設されたブッシング56dに載置される。ボス56cの表面とブッシング56dの表面の境界56eは、チャンバ55の軸55cのまわりに対称である円錐台形状を有する。境界56eの円錐台形状は、チャンバ55に対して吸引カップ56aを中央にする。そのために、配管67は、チャネル60を下に引っ張る、重力g下のおもり(dead weight)として機能する。テンプレート26に真空を加えると、ポンプ・システム70が作動して、中央チャネル62を排気し、それによって、コンプライアント部材56とテンプレート26の間に圧縮力が加えられる。圧縮力は、座面55bにボス56cを押しつける。ボス56cが座面55bに圧力をかけると、Z軸に沿う動きは、妨げられない場合、最小になる。しかし、ボス56cは、それでも、X、Y軸に沿って移動することができる。
【0025】
テンプレート26がコンプライアント部材56に対して圧縮される結果として、テンプレート26の周辺領域26dは、デテント53cに圧力をかけ、枢動点53eのまわりでZ軸に沿って移動する。モーメント腕53fは、表面52aの方に片持ちになり、テンプレート縁部26cが端部52cによって圧縮されるまで、端部の歯52が、テンプレート26の方に内側に移動させられる。歯52はそれぞれ、本体50上の残りの歯52とほぼ同程度に移動するように配列される。X、Y軸に沿うデテント56bとボス56cの自由な動きと歯52の動きによって、テンプレート26がロードされるたびに、テンプレート26が本体50上の所定のロケーションに設置されることになる。本例では、テンプレート26は本体50を中心にしている。これは、最終着座位置と呼ばれる。最終着座位置において、モールド28は、面54から離して配置される。そのために、高さh1を有する間隙53dが設けられ、高さh2を有するモールド28が面26bから延びる。高さh1およびh2は、最終着座位置に達すると、モールド28が表面52aに接触しないことを確実にするように確立される。そのため、テンプレート26が、取り外され、図1に示すインプリント・ヘッド18によってテンプレート移載ホルダ40a内に挿入されるようにしながら、モールド28の構造上の完全性が維持される。
【0026】
図1と図11を参照すると、移動ステージ20に取り外し可能に取り付けられたテンプレート移載システム140の側面略図が示される。テンプレート移載システム140は、移載基板144を含み、テンプレート126は、以下でより完全に説明するインプリント材料を使用して、移載基板144に固着することができる。移載基板144は、アルミニウム、ステンレス鋼、ガラス、セラミック、シリコンなどのような種々の材料の任意の材料から作られる。さらに、移載基板144は、インプリントされることになる生産ウェハ(基板)に比べて大きくても、小さくてもよい。生産ウェハと同じサイズである移載基板144は、普通、生産ウェハについて使用される、ウェハ・チャック21上でアライメント構造を使用することを可能にする。この構成によって、移載基板144は、既存のウェハ・ハンドリング・システム、たとえば、ロボット、カセットなどと共に使用するのに適合する。テンプレート126と移載基板144を、手の代わりに、ウェハ・ハンドリング・システムを使用して操作することができるため、これは有利である。
【0027】
テンプレート移載システム140は、インプリント・ヘッド18がアクセス可能である移載基板144上の任意の場所に配置される可能性がある。移動ステージ20は、インプリント・ヘッド18の下でテンプレート移載システム140を配置するために、付加的な移動範囲を必要としない。移載基板144の背面によるウェハ・チャック21の汚染は、移載基板144の適切なハンドリングによって減少する。
【0028】
図1と図12を参照すると、本発明の別の実施形態による、ウェハ・チャック21から離間した移載基板244上のテンプレート移載システム240の側面略図が示される。テンプレート226とテンプレート移載基板244の位置は、以下でより完全に説明されるインプリント材料を採用して、固定することができる。脚部246は、ウェハ・チャック21上で移載基板244を支持し、それによって、移載基板244の背面(すなわち、テンプレート移載システム240に対向する面)との接触による、ウェハ・チャック21の表面の汚染が回避される。別法として、移載基板244からウェハ・チャック21の周辺領域上に延びる脚部246または周辺棚部または他の構造を使用して、ウェハ・チャック21の上で移載基板244が支持される。
【0029】
図1と図13を参照すると、本発明の実施形態による、固体インプリント材料334によってテンプレート移載基板344に結合されたテンプレート326を有するテンプレート移載アセンブリ340の断面略図が示される。テンプレート移載基板344は、たとえば、プロセス・ウェハである。テンプレート326は、使用されない時、テンプレート移載基板344上に格納され、テンプレート326は、テンプレート移載基板344からインプリント・ヘッド18内にロードされる。
【0030】
(たとえば、一連のプロセス・ウェハをインプリントした後)インプリント・ヘッド18からテンプレート326をアンロードし、格納することが望ましい時、テンプレート移載基板344が、ウェハ・チャック21上に取り付けられる。インプリント材料の選択された容積が、テンプレート326が取り付けられることになるテンプレート移載基板344の領域に流動状態で塗布される。流体の容積は、生産ウェハをインプリントするのに使用されることになるインプリント材料の容積に対して少なくても、同じでも、多くてもよい。
【0031】
テンプレート326はインプリント材料と接触させられ、インプリント材料は、テンプレート326をテンプレート移載基板344にしっかり固着させるために、重合するか、その他の方法で凝固される。テンプレート326をインプリント・ヘッド18から放出するのに、インプリント・ヘッド18とウェハ・チャック21の間の距離を増加させるのではなく、真空および/または機械的保持手段が停止されてもよい。テンプレート326を、固体インプリント材料334によってテンプレート移載基板344に付着させ、テンプレート移載基板344と共に遠隔格納ロケーションに移動させることができる。
【0032】
別法として、テンプレート移載基板344は、ウェハ・チャック21上に残されてもよく、テンプレート326は、インプリント・ヘッド18から取りはずされるか、または、インプリント・ヘッド18内に保持される。いずれの場合も、使用されない時、固体インプリント材料334が、テンプレート326上のモールド・パターン328を保護する。固体インプリント材料334は、テンプレート326を汚染からシールし、テンプレート326の面上のモールド・パターン328が、損傷から保護される。これは、モールド・パターン328の全エリアをインプリント材料334によって覆うことによって達成することができ、それによって、モールド・パターン328が密封される。
【0033】
再び格納するために、テンプレート326がインプリント・ヘッド18から取り外される時、新しいか、または、リワークされるテンプレート移載基板が使用される。別法として、同じ基板が採用されて、テンプレート326が格納されてもよいが、テンプレート326は、基板の別の領域に格納されることになる。テンプレート移載基板344は、テンプレート移載基板344から固体インプリント材料334を除去することによってリワークされる。インプリントされる前に排除されたプロセス・ウェハは、テンプレート移載基板344として使用するのに都合がよいことが多い。
【0034】
別法として、図14に示すように、テンプレート移載ホルダ440は、モールド・パターン428の小部分428aが塗布されるインプリント材料434を含んでも良い。そのために、小部分428aが、テンプレート移載基板444とインプリント材料434の両方から離して配置されることが可能になるのに十分な量で塗布される。さらに、小部分428aをインプリント材料434で囲むことによって、小部分428aは、カプセル化する、たとえば、小部分428aが露出される容積434a内に、モールド・パターン428が露出される大気のみが存在するように密封されてもよい。これは、格納中のモールド・パターン428の小部分428a内への汚染の侵入を防止する。
【0035】
テンプレート426を格納することが望ましい時、テンプレート移載基板444をテンプレート426にしっかり取り付けるために、テンプレート426を、固体インプリント材料434によってテンプレート移載基板444に取り付けることができる。そのために、インプリント材料434を有するテンプレート移載基板444は、ウェハ・チャック21上にロードされ、(まだロードされていない場合)テンプレート426は、インプリント・ヘッド18の下の位置に移動する。インプリント・ヘッド18とテンプレート426の間の相対的な動きは、両者の間の空間を減少させるように達成され、インプリント・ヘッド18とテンプレート426を、非常に近くに、または、接触して設置する。テンプレート426は、真空および/または機械的結合によってインプリント・ヘッド18に固定される。テンプレート426と共に、インプリント・ヘッド18は、テンプレート移載基板444と重なるように設置される。その後、テンプレート426と、テンプレート移載基板444上に存在するインプリント材料434の間の接触が行われる。インプリント材料434は、先に説明したように、次に、凝固し、テンプレート426をテンプレート移載基板444に確実に固着させる。
【0036】
図15を参照すると、テンプレート移載基板544をしっかりテンプレート526に取り付けるために、本発明の別の実施形態による周辺部固体インプリント材料534によってテンプレート移載基板544に結合したテンプレート526を有するテンプレート移載ホルダ540の断面略図が示される。この構成では、全モールド・パターン528が、カプセル化される、たとえば、図14に関して先に説明したように密封される。さらに、テンプレート526は、任意選択で、モールド・パターン528の周囲に周辺凹部537を形成する周辺メサ536を含んでもよい。インプリント材料534は、テンプレート526上のモールド・パターン528に付着せず、したがって、モールドの忠実性が維持し易い。
【0037】
テンプレート移載基板544上にテンプレート526を格納するために、インプリント材料534の選択された容積が、テンプレート移載基板544の表面531に流体状態で塗布される。インプリント材料534は、選択されたエリア(たとえば、テンプレート526の周辺に対応するエリア)に塗布されるか、または、インプリント材料534の容積は、周辺メサ536のみに付着し、テンプレート526上のモールド・パターン528のエリアに充填しないように選択される。凹部537は、インプリント材料534とテンプレート526との間で機械的接触が行われる時に、流体インプリント材料534がモールド・パターン528に達するのを防止する。
【0038】
図16は、テンプレート626、メサ636、そのメサ636に対向して配設された主表面626aを有するテンプレート移載アセンブリ640の断面略図である。溝628aと突出部628bを有するモールド・パターン628は、メサ636内に含まれる。溝628aは底部表面628cを含み、突出部628bは頂部表面628dを含む。表面638は、全部ではない場合、溝628aと突出部628bのサブセットを囲む。1つまたは複数の底部表面628cは、第1距離d1だけ主表面626aから離間し、1つまたは複数の頂部表面628dは、第2距離d2だけ主表面626aから離間する。表面638は、第3距離d3だけ主表面626aから離間する。メサ636は、第3距離d3が第1と第2の両方の距離d1、d2と確実に異なるようにすることによって決められる。特定の例では、距離d3は、距離d1とd2のいずれよりも小さい。インプリント材料634は、表面638とテンプレート移載基板644の表面631の間の領域に配設される。こうして、インプリント材料634を採用して、インプリント材料634がテンプレート626上のモールド・パターン628に接触することなく、テンプレート626とテンプレート移載基板644との間に一定位置を維持することができる。さらに、インプリント材料634は、モールド・パターン628をカプセル化する、たとえば、先に説明したように、モールド・パターン628を密封するように配設されてもよい。こうして、モールド・パターン628は、物理的損傷や汚染から保護される。
【0039】
テンプレート626を格納するために、インプリント材料634の選択された容積が、テンプレート移載基板644の表面631に流体状態で塗布される。インプリント材料634は、表面638と重なることになる表面631の領域に塗布される。通常選択されるインプリント材料634の容積は、モールド・パターン628が表面631から離間するようにテンプレート626をテンプレート移載基板644に付着させるのに十分である。必要ではないが、インプリント材料634がモールド・パターン628を囲んでもよく、それによって、粒状物質による汚染を防止するために、モールド・パターン628がカプセル化する。
【0040】
図1と図17を参照すると、インプリント・リソグラフィ・システム10の動作中に、ステップ702にて、テンプレート26が、テンプレート移載システム40上にロードされる。ステップ704にて、テンプレート26は、インプリント・ヘッド18の下の位置に移動させられ、インプリント・ヘッド18を、テンプレート26の非常に近くに、または、テンプレート26と接触して設置するために、ステップ706にて、インプリント・ヘッド18とテンプレート26の間の空間を減少させる。ステップ708にて、テンプレート26は、インプリント・ヘッド18に固定され、ステップ710にて、テンプレート移載ホルダ40aとインプリント・ヘッド18の間の距離を増加させる。ステップ712にて、テンプレート移載ホルダ40aは、インプリント・ヘッド18の下にない第2位置に移動させられる。さらなる実施形態では、ステップ714にて、テンプレート移載ホルダ40aは、移動ステージ20から取り外され、テンプレート26によってインプリントするために、プロセス・ウェハ30が、移動ステージ20のウェハ・チャック21上にロードされる。上記は、テンプレート移載システム40に関して説明されたが、図17に関して説明した動作は、それぞれ、図11、12、13、14、15、16に示すテンプレート移載システム140、240、340、440、540、640を使用する時に適用される。
【0041】
図18は、本発明の別の実施形態による、インプリント・リソグラフィ・システム10のインプリント・ヘッド18から、図1に示すテンプレート26を取り外すための方法720の概略フローチャートである。それぞれ、図11、12、13、14、15、16に示すテンプレート移載基板144、244、344、444、544、644などのテンプレート移載基板を採用することができる。説明を簡単にするために、本例は、図14に示すテンプレート移載基板444に関して説明され、同じ重みで、上述したテンプレート移載基板に適用される。ステップ722にて、テンプレート移載基板444は、インプリント・リソグラフィ・システム10のウェハ・チャック21上にロードされる。ステップ724にて、インプリント流体の選択された容積が、テンプレート移載基板444の表面上に分注される。ステップ726にて、テンプレート26がインプリント流体に接触するように、テンプレート26を保持するインプリント・ヘッド18とテンプレート移載基板444との間の相対的な動きが達成される。ステップ728にて、インプリント流体は、固体インプリント材料に変換される。ステップ730にて、テンプレート26が、(たとえば、固定手段をオフし、インプリント・ヘッド18を上げることによって)インプリント・ヘッド18から放出され、テンプレート26が取り付けられたテンプレート移載基板444が、ウェハ・チャック21から取り外され、格納ロケーションに運ばれる。別法として、ステップ730aにて、テンプレート26は、ウェハ・チャック21上でテンプレート移載基板444に取り付けられたままであり、インプリント・ヘッド18とテンプレート26が離間するように配列される。さらに別の代替法では、ステップ730bにて、ウェハ・チャック21上で格納するために、テンプレート26は、テンプレート移載基板444に取り付けられたインプリント・ヘッド18内に残される。
【0042】
図19は、本発明のさらに別の実施形態による、図14に示すテンプレート移載基板444から、インプリント・リソグラフィ・システム10のインプリント・ヘッド18内に、図1に示すテンプレート26を据え付けるための方法740の概略フローチャートである。ステップ742にて、インプリント材料434によってテンプレート移載基板444に付着したテンプレート26を有するテンプレート移載基板444が設けられる。ステップ744にて、テンプレート移載基板444は、インプリント・リソグラフィ・システム10のウェハ30のウェハ・チャック21上にロードされる。別法として、テンプレート26が、使用と使用の間にウェハ・チャック21上で格納される時のように、テンプレート移載基板444は、すでに、ウェハ・チャック21上にある。ステップ746にて、ウェハ・チャック21は、インプリント・リソグラフィ・システム10のウェハ30のインプリント・ヘッド18の下にテンプレート26を配置するように移動される。別法として、テンプレート移載基板444上に格納されたテンプレート26は、すでに、インプリント・ヘッド18の下にある。ステップ748にて、インプリント・ヘッド18とテンプレート26の間の相対的な動きは、インプリント・ヘッド18とテンプレート26を、非常に近くに、または、接触して設置するように達成される。ステップ750にて、テンプレート26がインプリント・ヘッド18に固定される。ステップ752にて、インプリント・ヘッド18とテンプレート移載基板444の間の距離を増加させ、テンプレート26をインプリント材料434から放出する。テンプレート移載基板444はウェハ・チャック21から取り外され、テンプレート26によってインプリントするために、プロセス・ウェハ30が、その後、ウェハ・チャック21上にロードされることができる。
【0043】
上述した本発明の実施形態は例示的である。本発明の範囲内の留まりながら、先に述べた開示に対して、多くの変更や修正が行われてもよい。したがって、本発明の範囲は、上記説明を参照して決められるべきではなく、添付特許請求項の等価物の全範囲と共に、添付特許請求項を参照して決められるべきである。
【図面の簡単な説明】
【0044】
【図1】本発明の実施形態を実施するためのインプリント・リソグラフィ・システムの斜視図である。
【図2】モールドと、上に配設されたインプリント材料を有するウェハとの間の空間的関係を示す、図1に示すインプリント・リソグラフィ・システムの側面略図である。
【図3】インプリント層と接触している、図2のモールドの側面略図である。
【図4】テンプレートに従ってパターニングされた、図2に示すインプリント層の側面略図である。
【図5】本発明の実施形態による、移動ステージ上にテンプレート移載ホルダを有する、図1に示すリソグラフィ・システムの側面略図である。
【図6】インプリント・ヘッドにテンプレートをロードするための位置における、図5のテンプレート移載ホルダの側面略図である。
【図7】本発明の一実施形態による、図1、5、および6に示すテンプレート移載システムのテンプレート移載ホルダを示す斜視図である。
【図8】ライン8−8に沿って切り取った、図7に示すテンプレート移載ホルダの断面図である。
【図9】ライン9−9に沿って切り取った、中に配設されたテンプレートを有する、図7に示すテンプレート移載ホルダの断面図である。
【図10】ライン10−10に沿って切り取った、図7に示すテンプレート移載ホルダの側面略図である。
【図11】本発明の別の実施形態による、図5に示す移載基板上のテンプレート移載ホルダの側面略図である。
【図12】本発明の別の実施形態による、図5に示すウェハ・チャックの上の移載基板上のテンプレート移載ホルダの側面略図である。
【図13】本発明の実施形態による、インプリント材料によってテンプレート移載基板に結合されたテンプレートを有する、図1および図5に示す、リソグラフィ・システムで採用することができるテンプレート移載アセンブリの断面略図である。
【図14】本発明の代替の実施形態による、周辺部インプリント材料によってテンプレート移載基板に結合したテンプレートを有する、図13に示すテンプレート移載アセンブリの断面略図である。
【図15】本発明の第2の実施形態による、周辺部インプリント材料によってテンプレート移載基板に結合したテンプレートを有する、図13に示すテンプレート移載アセンブリの断面略図である。
【図16】本発明の第3の代替の実施形態による、周辺部インプリント材料によってテンプレート移載基板に結合したテンプレートを有する、図13に示すテンプレート移載アセンブリの断面略図である。
【図17】本発明の実施形態による、図1、2、3、4、5、11、12、13、14、15、16に示すリソグラフィ・システムにおいてテンプレートをハンドリングする方法の簡略フローチャートである。
【図18】本発明の別の実施形態による、図17に示すリソグラフィ・インプリント・システムのインプリント・ヘッドからテンプレートを取り外す方法の簡略フローチャートである。
【図19】本発明のさらに別の実施形態による、図17に示すリソグラフィ・インプリント・システムのインプリント・ヘッド内にテンプレート移載基板からテンプレートを据え付ける方法の簡略フローチャートである。
【特許請求の範囲】
【請求項1】
移動ステージと前記移動ステージに対向して配置されるインプリント・ヘッドを有するインプリント・リソグラフィ・システムにおいて採用される、パターニングされたモールドを有するテンプレートをハンドリングする方法であって、
前記移動ステージに、前記インプリント・ヘッドを向く面を有するテンプレート移載ホルダを装備することであって、前記移載ホルダは、前記パターニングされたモールドが、前記移動ステージに面し、かつ、前記面から離間するように、前記テンプレートを保持するようになっており、第1位置を決める、前記装備すること、と、
前記テンプレート移載ホルダから前記テンプレートを選択的に取り外すことであって、第2位置を決める、選択的に取り外すことを含む方法。
【請求項2】
真空によって、前記テンプレートを前記移載ホルダに固定することをさらに含む請求項1に記載の方法。
【請求項3】
前記テンプレートと前記移載ホルダとの間の、2つの横切る方向の相対的な動きを、前記2つの横切る方向を横切る第3方向に圧縮力を加えることによって制限することをさらに含む請求項1に記載の方法。
【請求項4】
前記テンプレート移載ホルダから前記テンプレートを選択的に取り外すことは、前記インプリント・ヘッドと前記テンプレートを非常に接近して設置することと、前記テンプレートを前記インプリント・ヘッドに固定することをさらに含む請求項1に記載の方法。
【請求項5】
前記テンプレートを前記テンプレート移載ホルダ内に装備することは、第1方向を横切るように延びる第2方向に沿って前記テンプレート移載ホルダと前記テンプレートの間の相対位置を調整しながら、前記第1方向に沿って、前記テンプレートと前記面の間の距離を減少させることをさらに含む請求項1に記載の方法。
【請求項6】
選択的に取り外すことは、前記インプリント・ヘッドを前記テンプレート移載ホルダと重ね合う状態に設置するように、前記移動ステージをX−Y平面内で移動させることをさらに含む請求項1に記載の方法。
【請求項7】
選択的に取り外すことは、前記インプリント・ヘッドを前記テンプレート移載ホルダと重ね合う状態に設置するために、3つの直交軸の少なくとも1つのまわりにおける前記移動ステージと前記インプリント・ヘッドの間の相対回転動きを生成することをさらに含む請求項1に記載の方法。
【請求項8】
選択的に取り外すことは、前記インプリント・ヘッドを前記テンプレート移載ホルダと重ね合う状態に設置するために、前記インプリント・ヘッドをX−Y平面内で移動させることをさらに含む請求項1に記載の方法。
【請求項9】
前記テンプレートを取り外すことは、前記インプリント・ヘッドを前記テンプレートの非常に近くに設置するために、前記インプリント・ヘッドをZ軸に沿って移動させることをさらに含む請求項1に記載の方法。
【請求項10】
前記テンプレートを取り外すことは、前記テンプレートを前記インプリント・ヘッドの非常に近くに設置するために、前記テンプレート移載ホルダをZ軸に沿って移動させることをさらに含む請求項1に記載の方法。
【請求項11】
インプリント・リソグラフィ・システムであって、
インプリント・ヘッドと、
前記インプリント・ヘッドに対向して配設され、ウェハ・チャックを含む移動ステージと、
第1と第2の対向する面を有し、前記第1面にモールド・パターンを有するテンプレートと、
前記移動ステージに結合するテンプレート移載システムとを備え、そのテンプレート移載システムは、本体と前記移動ステージとは別の方向に前記本体から延びる支持部材を有するテンプレート移載ホルダを含み、前記支持部材は、前記モールド・パターンを前記本体から離して維持しながら、前記テンプレート移載ホルダに対して、前記第1面を接触させ、前記テンプレートを固定するように構成されるインプリント・リソグラフィ・システム。
【請求項12】
前記第2面に真空を適用するために、前記支持部材と流体連通する真空システムをさらに含み、前記支持部材は、前記テンプレートにしっかり取り付けられるようになっており、前記テンプレートのX−Y平面内での動きを可能にしながら、Z方向の動きを制限する請求項11に記載のインプリント・リソグラフィ・システム。
【請求項13】
前記移動ステージとは別の方向に前記本体から延びる複数の離間した歯をさらに含み、前記歯は、前記本体に弾性的に結合し、前記支持部材上に前記テンプレートを誘導し、前記テンプレートを選択的に締め付けるように配列される請求項11に記載のインプリント・リソグラフィ・システム。
【請求項14】
前記本体は、複数のチャンバを含み、チャンバのそれぞれが、チャンバ内に形成された開口を有し、チャンバ内に配設されたブッシングを含み、前記複数の支持部材の1つと結合し、前記複数の支持部材の前記それぞれは、ボスに結合するコンプライアント部材を含み、前記ボスは、前記ブッシングに選択的に載置されるように前記チャンバ内に配設され、境界を区画し、その境界は、前記チャンバに対して前記支持部材を中央に置くために円錐台形状を有する請求項11に記載のインプリント・リソグラフィ・システム。
【請求項15】
前記複数の支持部材の前記それぞれは、Delrin AF(登録商標)から形成される請求項14に記載のインプリント・リソグラフィ・システム。
【請求項16】
第1と第2の対向する表面を有し、モールド・パターンが前記第2表面から延びるインプリント・リソグラフィ・テンプレート用のホルダであって、
第1と第2の対向する面を有する本体と、
前記第1面から延び、前記第2表面を支持するように構成された複数の支持部材と、
前記第2面とは別の方向に前記第1面から延びる複数の離間した歯と、前記複数の支持部材をしっかり取り付けるために、前記第2表面に真空を適用するための、前記支持部材と流体連通する真空システムとを備え、前記複数の支持部材は、X−Y平面における前記テンプレートと前記本体の間の動きを可能にしながら、Z方向における前記テンプレートと前記本体の間の動きを制限するようになっており、前記複数の歯は、前記支持部材上で前記テンプレートを誘導し、前記テンプレートを選択的に締め付けるように構成されるホルダ。
【請求項17】
前記本体は、前記第1と第2の対向する面を貫通して延びるチャネルをさらに含み、前記複数の支持部材のサブセットはそれぞれ、前記チャネルと流体連通する貫通路を含む請求項16に記載のホルダ。
【請求項18】
前記複数の歯は、前記テンプレートと接触することによって曲がりやすいように、弾性材料から形成される請求項16に記載のホルダ。
【請求項19】
前記複数の歯のサブセットは、前記複数の歯の前記それぞれの一端から、前記本体の方に内向きに延びる傾斜面を含み、前記歯は、弾性材料から形成される請求項16に記載のホルダ。
【請求項20】
前記複数の歯のサブセットは、Delrin AF(登録商標)から形成される請求項16に記載のホルダ。
【請求項21】
テンプレート移載基板と、
第1と第2面を有し、前記第1面は、前記テンプレート移載基板とは別の方向に面し、前記第2面は、前記前記テンプレート移載基板に面し、形成されたモールド・パターンを有するテンプレートと、
前記テンプレートを前記テンプレート移載基板にしっかり取り付けるために、前記第2面と前記テンプレート移載基板の間に配設された重合インプリント材料と
を備えるテンプレート移載アセンブリ。
【請求項22】
前記重合インプリント材料は、前記モールドのサブセクションを囲む請求項21に記載のテンプレート移載アセンブリ。
【請求項23】
前記重合インプリント材料は、前記モールドの小部分を密封する請求項21に記載のテンプレート移載アセンブリ。
【請求項24】
前記重合インプリント材料は、前記全体のモールドを囲む請求項21に記載のテンプレート移載アセンブリ。
【請求項25】
前記重合インプリント材料は、前記全体のモールドをカプセル化し、環境から前記モールドを密封する請求項21に記載のテンプレート移載アセンブリ。
【請求項26】
前記テンプレートは、前記モールドを囲む周辺溝をさらに含み、前記重合インプリント材料は、前記テンプレート移載基板と、前記周辺溝と重なる前記第2面の領域との間に配設される請求項21に記載のテンプレート移載アセンブリ。
【請求項27】
前記テンプレート移載基板は半導体ウェハを備える請求項21に記載のテンプレート移載アセンブリ。
【請求項28】
前記テンプレート移載基板は半導体ウェハを含み、前記半導体ウェハは、前記半導体ウェハに結合した付加的なテンプレートを有する請求項21に記載のテンプレート移載アセンブリ。
【請求項29】
インプリント・リソグラフィ・テンプレートを移動させる方法であって、
テンプレート移載基板を用意し、
インプリント用流体の選択された容積を、前記テンプレート移載基板上に形成させ、
前記テンプレートを前記選択された容積上に設置し、
前記インプリント用流体を固体インプリント材料に変換させることを含み、前記選択された容積は、モールドと前記テンプレート移載基板の間である空間を維持しながら、前記テンプレートを前記テンプレート移載基板にしっかり取り付けるのに十分な量である、移動させる方法。
【請求項30】
変換させることは、前記インプリント材料を変換することによって、前記固体インプリント材料が前記モールドのある部分を囲むように前記テンプレートを前記選択された容積上に付勢することをさらに含む請求項29に記載の方法。
【請求項31】
変換することは、前記インプリント材料を変換することによって、前記固体インプリント材料が前記モールドの小部分を密封するように前記テンプレートを前記選択された容積上に押し付けることをさらに含む請求項29に記載の方法。
【請求項32】
変換することは、前記インプリント材料を変換することによって、前記固体インプリント材料が前記モールドを完全に囲むことをさらに含む請求項29に記載の方法。
【請求項33】
変換させることは、前記インプリント材料を変換させることによって、前記固体インプリント材料が、前記モールドをカプセル化し、環境から前記モールドを密封するように前記テンプレートを前記選択された容積上に押し付けることをさらに含む請求項29に記載の方法。
【請求項1】
移動ステージと前記移動ステージに対向して配置されるインプリント・ヘッドを有するインプリント・リソグラフィ・システムにおいて採用される、パターニングされたモールドを有するテンプレートをハンドリングする方法であって、
前記移動ステージに、前記インプリント・ヘッドを向く面を有するテンプレート移載ホルダを装備することであって、前記移載ホルダは、前記パターニングされたモールドが、前記移動ステージに面し、かつ、前記面から離間するように、前記テンプレートを保持するようになっており、第1位置を決める、前記装備すること、と、
前記テンプレート移載ホルダから前記テンプレートを選択的に取り外すことであって、第2位置を決める、選択的に取り外すことを含む方法。
【請求項2】
真空によって、前記テンプレートを前記移載ホルダに固定することをさらに含む請求項1に記載の方法。
【請求項3】
前記テンプレートと前記移載ホルダとの間の、2つの横切る方向の相対的な動きを、前記2つの横切る方向を横切る第3方向に圧縮力を加えることによって制限することをさらに含む請求項1に記載の方法。
【請求項4】
前記テンプレート移載ホルダから前記テンプレートを選択的に取り外すことは、前記インプリント・ヘッドと前記テンプレートを非常に接近して設置することと、前記テンプレートを前記インプリント・ヘッドに固定することをさらに含む請求項1に記載の方法。
【請求項5】
前記テンプレートを前記テンプレート移載ホルダ内に装備することは、第1方向を横切るように延びる第2方向に沿って前記テンプレート移載ホルダと前記テンプレートの間の相対位置を調整しながら、前記第1方向に沿って、前記テンプレートと前記面の間の距離を減少させることをさらに含む請求項1に記載の方法。
【請求項6】
選択的に取り外すことは、前記インプリント・ヘッドを前記テンプレート移載ホルダと重ね合う状態に設置するように、前記移動ステージをX−Y平面内で移動させることをさらに含む請求項1に記載の方法。
【請求項7】
選択的に取り外すことは、前記インプリント・ヘッドを前記テンプレート移載ホルダと重ね合う状態に設置するために、3つの直交軸の少なくとも1つのまわりにおける前記移動ステージと前記インプリント・ヘッドの間の相対回転動きを生成することをさらに含む請求項1に記載の方法。
【請求項8】
選択的に取り外すことは、前記インプリント・ヘッドを前記テンプレート移載ホルダと重ね合う状態に設置するために、前記インプリント・ヘッドをX−Y平面内で移動させることをさらに含む請求項1に記載の方法。
【請求項9】
前記テンプレートを取り外すことは、前記インプリント・ヘッドを前記テンプレートの非常に近くに設置するために、前記インプリント・ヘッドをZ軸に沿って移動させることをさらに含む請求項1に記載の方法。
【請求項10】
前記テンプレートを取り外すことは、前記テンプレートを前記インプリント・ヘッドの非常に近くに設置するために、前記テンプレート移載ホルダをZ軸に沿って移動させることをさらに含む請求項1に記載の方法。
【請求項11】
インプリント・リソグラフィ・システムであって、
インプリント・ヘッドと、
前記インプリント・ヘッドに対向して配設され、ウェハ・チャックを含む移動ステージと、
第1と第2の対向する面を有し、前記第1面にモールド・パターンを有するテンプレートと、
前記移動ステージに結合するテンプレート移載システムとを備え、そのテンプレート移載システムは、本体と前記移動ステージとは別の方向に前記本体から延びる支持部材を有するテンプレート移載ホルダを含み、前記支持部材は、前記モールド・パターンを前記本体から離して維持しながら、前記テンプレート移載ホルダに対して、前記第1面を接触させ、前記テンプレートを固定するように構成されるインプリント・リソグラフィ・システム。
【請求項12】
前記第2面に真空を適用するために、前記支持部材と流体連通する真空システムをさらに含み、前記支持部材は、前記テンプレートにしっかり取り付けられるようになっており、前記テンプレートのX−Y平面内での動きを可能にしながら、Z方向の動きを制限する請求項11に記載のインプリント・リソグラフィ・システム。
【請求項13】
前記移動ステージとは別の方向に前記本体から延びる複数の離間した歯をさらに含み、前記歯は、前記本体に弾性的に結合し、前記支持部材上に前記テンプレートを誘導し、前記テンプレートを選択的に締め付けるように配列される請求項11に記載のインプリント・リソグラフィ・システム。
【請求項14】
前記本体は、複数のチャンバを含み、チャンバのそれぞれが、チャンバ内に形成された開口を有し、チャンバ内に配設されたブッシングを含み、前記複数の支持部材の1つと結合し、前記複数の支持部材の前記それぞれは、ボスに結合するコンプライアント部材を含み、前記ボスは、前記ブッシングに選択的に載置されるように前記チャンバ内に配設され、境界を区画し、その境界は、前記チャンバに対して前記支持部材を中央に置くために円錐台形状を有する請求項11に記載のインプリント・リソグラフィ・システム。
【請求項15】
前記複数の支持部材の前記それぞれは、Delrin AF(登録商標)から形成される請求項14に記載のインプリント・リソグラフィ・システム。
【請求項16】
第1と第2の対向する表面を有し、モールド・パターンが前記第2表面から延びるインプリント・リソグラフィ・テンプレート用のホルダであって、
第1と第2の対向する面を有する本体と、
前記第1面から延び、前記第2表面を支持するように構成された複数の支持部材と、
前記第2面とは別の方向に前記第1面から延びる複数の離間した歯と、前記複数の支持部材をしっかり取り付けるために、前記第2表面に真空を適用するための、前記支持部材と流体連通する真空システムとを備え、前記複数の支持部材は、X−Y平面における前記テンプレートと前記本体の間の動きを可能にしながら、Z方向における前記テンプレートと前記本体の間の動きを制限するようになっており、前記複数の歯は、前記支持部材上で前記テンプレートを誘導し、前記テンプレートを選択的に締め付けるように構成されるホルダ。
【請求項17】
前記本体は、前記第1と第2の対向する面を貫通して延びるチャネルをさらに含み、前記複数の支持部材のサブセットはそれぞれ、前記チャネルと流体連通する貫通路を含む請求項16に記載のホルダ。
【請求項18】
前記複数の歯は、前記テンプレートと接触することによって曲がりやすいように、弾性材料から形成される請求項16に記載のホルダ。
【請求項19】
前記複数の歯のサブセットは、前記複数の歯の前記それぞれの一端から、前記本体の方に内向きに延びる傾斜面を含み、前記歯は、弾性材料から形成される請求項16に記載のホルダ。
【請求項20】
前記複数の歯のサブセットは、Delrin AF(登録商標)から形成される請求項16に記載のホルダ。
【請求項21】
テンプレート移載基板と、
第1と第2面を有し、前記第1面は、前記テンプレート移載基板とは別の方向に面し、前記第2面は、前記前記テンプレート移載基板に面し、形成されたモールド・パターンを有するテンプレートと、
前記テンプレートを前記テンプレート移載基板にしっかり取り付けるために、前記第2面と前記テンプレート移載基板の間に配設された重合インプリント材料と
を備えるテンプレート移載アセンブリ。
【請求項22】
前記重合インプリント材料は、前記モールドのサブセクションを囲む請求項21に記載のテンプレート移載アセンブリ。
【請求項23】
前記重合インプリント材料は、前記モールドの小部分を密封する請求項21に記載のテンプレート移載アセンブリ。
【請求項24】
前記重合インプリント材料は、前記全体のモールドを囲む請求項21に記載のテンプレート移載アセンブリ。
【請求項25】
前記重合インプリント材料は、前記全体のモールドをカプセル化し、環境から前記モールドを密封する請求項21に記載のテンプレート移載アセンブリ。
【請求項26】
前記テンプレートは、前記モールドを囲む周辺溝をさらに含み、前記重合インプリント材料は、前記テンプレート移載基板と、前記周辺溝と重なる前記第2面の領域との間に配設される請求項21に記載のテンプレート移載アセンブリ。
【請求項27】
前記テンプレート移載基板は半導体ウェハを備える請求項21に記載のテンプレート移載アセンブリ。
【請求項28】
前記テンプレート移載基板は半導体ウェハを含み、前記半導体ウェハは、前記半導体ウェハに結合した付加的なテンプレートを有する請求項21に記載のテンプレート移載アセンブリ。
【請求項29】
インプリント・リソグラフィ・テンプレートを移動させる方法であって、
テンプレート移載基板を用意し、
インプリント用流体の選択された容積を、前記テンプレート移載基板上に形成させ、
前記テンプレートを前記選択された容積上に設置し、
前記インプリント用流体を固体インプリント材料に変換させることを含み、前記選択された容積は、モールドと前記テンプレート移載基板の間である空間を維持しながら、前記テンプレートを前記テンプレート移載基板にしっかり取り付けるのに十分な量である、移動させる方法。
【請求項30】
変換させることは、前記インプリント材料を変換することによって、前記固体インプリント材料が前記モールドのある部分を囲むように前記テンプレートを前記選択された容積上に付勢することをさらに含む請求項29に記載の方法。
【請求項31】
変換することは、前記インプリント材料を変換することによって、前記固体インプリント材料が前記モールドの小部分を密封するように前記テンプレートを前記選択された容積上に押し付けることをさらに含む請求項29に記載の方法。
【請求項32】
変換することは、前記インプリント材料を変換することによって、前記固体インプリント材料が前記モールドを完全に囲むことをさらに含む請求項29に記載の方法。
【請求項33】
変換させることは、前記インプリント材料を変換させることによって、前記固体インプリント材料が、前記モールドをカプセル化し、環境から前記モールドを密封するように前記テンプレートを前記選択された容積上に押し付けることをさらに含む請求項29に記載の方法。
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】
【図11】
【図12】
【図13】
【図14】
【図15】
【図16】
【図17】
【図18】
【図19】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】
【図11】
【図12】
【図13】
【図14】
【図15】
【図16】
【図17】
【図18】
【図19】
【公表番号】特表2007−504683(P2007−504683A)
【公表日】平成19年3月1日(2007.3.1)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2006−532954(P2006−532954)
【出願日】平成16年5月11日(2004.5.11)
【国際出願番号】PCT/US2004/014720
【国際公開番号】WO2004/103666
【国際公開日】平成16年12月2日(2004.12.2)
【出願人】(503193362)モレキュラー・インプリンツ・インコーポレーテッド (94)
【Fターム(参考)】
【公表日】平成19年3月1日(2007.3.1)
【国際特許分類】
【出願日】平成16年5月11日(2004.5.11)
【国際出願番号】PCT/US2004/014720
【国際公開番号】WO2004/103666
【国際公開日】平成16年12月2日(2004.12.2)
【出願人】(503193362)モレキュラー・インプリンツ・インコーポレーテッド (94)
【Fターム(参考)】
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