毛管作用によるインプリント技術
本発明は、基板とモールドとの間に成形性材料を位置決めすること、および基板とモールドのいずれか一方と成形性材料との間の毛管作用を利用してモールドと基板との間に定められた容積を成形性材料で充填することを特徴とする、モールドを有するテンプレートで基板をパターニングする方法を提供する。この後、成形性材料が固体化される。具体的には、モールドと基板との間の押圧力が避けられない場合には、それを弱めるのに十分な程度にまで、モールドと基板との間の距離を制御する。その結果、モールドが成形性材料と最初に接触すると、モールドと基板との間の容積の、自然発生的な毛管作用による充填が生じる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明の分野は、一般に構造体のマイクロ加工に関する。より詳細には、本発明は構造体の形成の促進のために基板をパターニングすることに関する。
【背景技術】
【0002】
マイクロ加工には、例えば約マイクロ・メートル以下の形状を有する非常に小さな構造体の加工が含まれる。マイクロ加工が相当な影響を及ぼす1つの領域は、集積回路の加工である。半導体加工産業が基板上に形成される単位面積当たりの回路を多くすると同時により大きな製品歩留りを得ようと努力するにつれて、マイクロ加工は益々重要なものとなっている。マイクロ加工は、形成される構造体の最小形状寸法を小さくすることができると同時に、より大きなプロセスの制御を提供する。マイクロ加工が採用されてきた他の開発の領域には、バイオテクノロジー、光技術、機械システム等がある。
【0003】
例示的なマイクロ加工がWillsonらに付与された米国特許第6334960号に示されている。Willsonらは、レリーフ・イメージを基板内に形成する方法を開示している。その方法は、モールドを基板上に配設された重合可能な流体と接触させることを含む。モールドはレリーフ構造を含む。モールドと基板との間に押圧力を発生させると、重合可能な流体はモールド内のレリーフ構造を充填する。この後、重合可能な流体はそれを固化し、重合するための条件に晒されて、モールドのレリーフ構造と相補的なレリーフ構造を含んだインプリント層上で固化されたポリマ材料を形成する。次に、モールド内のレリーフ構造の複製が固化されたポリマ材料内に形成されるように、モールドは固体ポリマ材料から分離される。後処理工程を行ってレリーフ・イメージが基板に転写される。
【0004】
ポリマ材料にパターンを正確に形成するために、十分な時間と力を用いて、基板上の重合可能な流体の分布を制御しながらレリーフ構造を完全に充填しなければならない。例えば、所与の粘度の重合可能な流体をインプリントするのに必要な時間を短縮するには、モールドと基板との間の押圧力を増大させればよい。しかし、押圧力が大き過ぎると、重合可能な流体は基板の所望しない領域にまで広がってしまう。反対に、基板上の重合可能な流体の分布を正確に制御するために、モールドと基板との間の押圧力を低減させることがある。その結果、重合可能な材料をインプリントするのに必要な時間は長くなる。このため、使用される押圧力と重合可能な流体をインプリントするのに必要な時間との間にはトレードオフが存在する。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
したがって、基板の表面上の重合可能な流体の分布の十分な制御を維持しながら重合可能な流体をパターニングするのに必要な時間を短縮する必要性がある。
【課題を解決するための手段】
【0006】
本発明は、基板とモールドとの間に成形性材料を位置決めし、基板とモールドのいずれか一方と成形性材料との間の毛管作用を利用してモールドと基板との間に定められた容積を成形性材料で充填することを特徴とする、モールドを有するテンプレートで基板をパターニングする方法を提供する。この後、成形性材料が固化される。特に、モールドと基板との間の押圧力が避けられないならば、それを弱めるのに十分な程度にまで、モールドと基板との間の動きを制御する。その結果、モールドが成形性材料と最初に接触すると、モールドと基板との間の容積への自然発生的な毛管作用による充填が生じる。毛管作用による充填は、負のインプリント力と呼ばれる誘引力(pulling force)をモールドと基板との間に発生させる。モールドの形状を急速かつ完全に充填することのほか、基板の成形性材料の分布を正確に制御することを含む多くの利点が、負のインプリント力から得られる。これらの実施形態およびその他の実施形態を以下に十分に記載する。
【発明を実施するための最良の形態】
【0007】
図1は本発明の一実施形態によるリソグラフィ・システム10を示しており、リソグラフィ・システム10は、ブリッジ14を有する一対の離間されたブリッジ支持体12と該ブリッジ支持体の間に延びているステージ支持体16とを備えている。ブリッジ14とステージ支持体16は離れている。ブリッジ14からステージ支持体16に向かって延びるインプリント・ヘッド18がブリッジ14に結合されている。インプリント・ヘッド18と向き合うようにモーション・ステージ20がステージ支持体16上に配設されている。モーション・ステージ20は、X、Y軸に沿ってステージ支持体16に対して移動するように構成されており、同様に、任意選択でZ軸に沿って移動できるようにする。モーション・ステージ20に化学線を入射させるように、照射源22がリソグラフィ・システム10に結合されている。図示のように、照射源22はブリッジ14に結合されており、照射源22に接続された電力発生器23を備える。
【0008】
図1、図2を共に参照すると、モールド28を有するテンプレート26がインプリント・ヘッド18に接続されている。モールド28は、複数の離間された凹部28aと凸部28bによって定められた複数の形状を含んでいる。この複数の形状は、モーション・ステージ20上に位置決めされた基板31に転写される元のパターンである。基板31は、1つまたは複数の層が設けられたベア・ウエハまたはウエハからなる。この目的のために、インプリント・ヘッド18はZ軸に沿って移動するように、かつモールド28と基板31との間で距離「d」変動するように構成されている。以下で十分に考察するが、このようにして、モールド28の形状が基板31の成形可能な領域にインプリントされる。照射源22は、モールド28が照射源22と基板31との間に位置決めされるように設置される。その結果、モールド28は、照射源22によって発生される放射線を透過させることができる材料で作製される。
【0009】
図2、図3を共に参照すると、インプリント層34などの成形可能な領域が、実質的に平坦な形状である表面32の一部の上に設けられている。この成形可能な領域は、本願明細書にその全体を援用したChouに付与された米国特許第5772905号に開示されたホット・エンボス加工、またはChouらによってUltrafast and Direct Imprint of Nanostructures in Silicon、Nature誌、Col.417、835〜837頁、2002年6月に記載されたタイプのレーザ支援直接インプリント(LADI)加工などの、成形性材料を生成するための任意の知られた技術を用いて形成できることを理解されたい。しかし、本実施形態では、成形可能な領域は、以下により十分に記載するインプリント材料36aの複数の離間された離散した液滴36として基板31上に堆積されたインプリント層34から成る。インプリント層34は、ある記録されたパターンを定める元のパターンと相補的なパターンを記録するために、選択的に重合され、架橋されるインプリント材料36aから形成される。図4では、箇所36bで架橋されて、架橋ポリマ材料36cを形成している状態でインプリント材料36aを示している。
【0010】
図2、図3、図4を参照すると、所望の距離「d」に達すると、照射源22はインプリント材料36aを重合し、架橋する化学線を発生させて、かなりの部分が架橋されたポリマ材料36cを形成する。その結果、インプリント材料36aは、図5に示したインプリント層134を形成する、固体であるポリマ材料36cに変形する。具体的には、ポリマ材料36cは、モールド28の表面28cの形状に成形された形状を有するインプリント層134の面34cを形成するように固化され、インプリント層134は凹部30を有することになる。インプリント層134が、図4に示したポリマ材料36cから成るように変形された後、図2に示したインプリント・ヘッド18が移動させられて、モールド28とインプリント層134が離れるように距離「d」が増大される。
【0011】
図2、図3、図5を参照すると、インプリント層34に記録されたパターンは、これだけではないが、モールド28および/または基板31を有するインプリント材料36aの毛管力によって主として生成される。使用される外力、すなわち非毛管圧の量は、インプリント材料36aの組成、インプリント層34の得られる厚さ、インプリント材料36aが広がらなければならない面積を含むいくつかの要因に左右される。例えば、インプリント材料36aの組成が固定され、インプリント材料36aが広げられるエリアが固定されている場合、基板31と凸部28bとの間には毛管充填が起こる前に達する最小距離d’が存在する。インプリント層34の厚さt2がd’よりも大きいと、インプリント材料36aが広げられるのに非常に小さな毛管圧が使われる、すなわち、より大きな量の押圧力がモールド28に与えられる。この場合、外的な正の力Fを用いて望ましい時間量で液滴36のインプリント材料36aが広げられる。このようにして、液滴36のインプリント材料36aは主として、インプリント材料36aがモールド28と基板31との間に所望のように広げられるまで、モールド28を介して加えられる外圧によって広げられる。
【0012】
インプリント材料36aの固定されたエリアと固定された組成に対し、t2がd’以下であると仮定すると、毛管圧の量は、主として厚さt2と、インプリント材料36aで充填される固定されたエリアの一部、すなわちインプリント材料36aが上に存在しない固定されたエリアの一部との関数になる。より具体的には、インプリンティング中に生成される毛管圧の量は、充填される固定されたエリアの一部に比例し、厚さt2に反比例する。厚さt2が距離dに依存すると理解すれば、インプリント工程中に距離dを入念に制御することが重要となる。距離dの制御は、インプリント・ヘッド18および/またはモーション・ステージ20のコンプライアンスによって無効となる。この場合、液滴36がモールド28と接触すると、急速な毛管充填が起こる。具体的には、モールド28と基板31の間の相対移動は、距離dが縮小してモールド28の表面28cを液滴36と接触させるように制御される。モールド28の表面28cと接触することによって、液滴36の半球形状は変形して、基板31の表面32上で、モールド28の表面28cにわたって濡れ/拡散を該液滴に生じさせる。毛管作用によりインプリント材料36aで充填される、モールド28と該モールド28と重なり合った基板31の領域との間が容積Vになるまで、距離dは縮小し続ける。
【0013】
図2、図3、図6を参照すると、例示的な毛管作用によるインプリント法の最中にモールド28上にかかる力の測定値が、液滴36が最初にモールドと接触する箇所80で示されている。図示のように、モールド28が受ける押圧力と引張力は実質的にゼロである。箇所82では、モールド28が引張力Tを受けるように、毛管作用による容積Vの充填が開始される。箇所84では、引張力Tは最大の大きさに達している、すなわち、容積Vのインプリント材料36aの実質的にすべてがモールド28と基板31による毛管引力を受ける。
【0014】
具体的には、モールド28と基板31の相対移動は、インプリント材料36aとの接触から生じる押圧力にモールド28を晒すのを、もし避けられないなら、ごく弱くするように行われる。図7に示した最小化しようとする押圧力C1とC2は、インプリンティング中に、インプリント材料36aがモールド28を押すときに、インプリント・ヘッド18がモールド28を押すことにより生じる。これによって、モールド28が液滴36のインプリント材料36aと最初に接触するときに生じる、容積Vの自然発生的な毛管作用による充填が容易になる。毛管作用による充填は、負のインプリント力と呼ばれる誘引力/引張力Tをモールド28に発生させる。この負のインプリント力、すなわち引張力Tは、インプリント・ヘッド18と基板31を伸長させて、モールド28を引張力Tに晒す。
【0015】
しかし、負のインプリント力が大き過ぎると、インプリント層134の厚さの均一性の制御が損なわれることがある。最大の厚さの均一性を得ようとするときに存在する負のインプリント力の量を最小にすることが望ましいことがわかっている。この目的のためには、モールド28と基板31との間の移動は、インプリント層134の厚さの均一性を最大にするように、すなわちt1がインプリント層134のエリアで確実に均一になるように、かつ図5に示したt2がインプリント層のエリアで確実に均一になるように行われる。これは、図6に示すように、モールド28が押圧力C1と押圧力C2および引張力Tに晒される大きさおよび/時間を最小化することによって達成される。この目的のために、押圧力S1および/またはS2のほか誘引力L1および/またはL2を用いて、押圧力C1と押圧力C2および引張力Tの存在を相殺することができる。
【0016】
具体的には、インプリント・ヘッド18は誘引力L1を加えて、押圧力C1と押圧力C2が無効にならない場合には、それらを弱めるであろう。あるいは、モーション・ステージ20が誘引力L2を発生させて、押圧力C1と押圧力C2が無効にならない場合には、それらを弱め、またはインプリント・ヘッド18とモーション・ステージ20が互いに移動して、力C1と力C2を弱めるか、無効にするであろう。同様に、インプリント・ヘッド18は押圧力S1を加えて、引張力Tが無効にならない場合には、それを弱め、かつ/または、モーション・ステージ20が誘引力L2を発生させて、引張力Tが無効にならない場合には、それを弱めるであろう。このように、所望の距離dを得ながらインプリント層134の厚さの均一性を最大にするために、引張力および/または押圧力の大きさが、所望のように制御される。
【0017】
図2、図3、図8を参照すると、厚さの均一性を最大にするために用いられる例示的な毛管作用によるインプリント法の最中にモールド28上にかかる力の測定は、液滴36が最初にモールドと接触する箇所88で示されている。図示のように、モールド28が受ける押圧力と引張力は実質的にゼロである。箇所90では、モールド28が引張力Tを受けるように毛管作用による容積Vの充填が開始される。箇所92では、張力Tは最大の大きさに達している。箇所94では、容積Vのインプリント材料36aの実質的にすべてがモールド28による毛管引力を受ける、すなわち、容積Vはインプリント材料36aで実質的に満たされる。領域96では、誘引力L1または誘引力L2のいずれか、あるいはそれらの組み合わせがモールド28に加えられることにより、その領域が受ける力は箇所96aにおいて実質的にゼロまで低減される。押力S1が使用される場合、モールド28は領域98で示した押圧力C2に晒され得る。
【0018】
図5および図9を参照すると、凹部28aなどのモールド28の形状を急速かつ完全に充填することのほか、基板31の成形性のあるインプリント材料36aの分布を正確に制御することを含む多くの利点が、負のインプリント力から得られる。さらに、負のインプリント力は図3に示した基板31上のインプリント材料36aの分布を制御することを容易にする。
【0019】
その結果、テンプレート26は複数の離散したパターンが同時に基板31上に形成されるように、複数のモールド28を備えている。インプリント材料36aおよび/またはモールド28と基板31との間の毛管引力に依存しているので、インプリント材料36aは、基板31上にある隣接するパターニングされたエリア31aの間には広がらない。インプリント材料36aは、モールド28の1つと重なり合っている基板31のある領域内に閉じ込められたままである。図示のように、インプリント材料36aは、インプリント材料36aの表面張力のために、モールド28の周縁部でメニスカス34dを形成する。隣接するパターニングされたエリア31aの間には隙間34cが存在する。メニスカス34d内のインプリント材料36aに関連する表面張力は、インプリント材料36aが隙間34cにわたって広がる可能性を実質的に低減させる。
【0020】
図2、図3、図10、図11を参照すると、メニスカス34dに関連する表面張力の利点を用いると、基板31上の液滴36の分布に関してさらに柔軟性が与えられる。例えば、テンプレート26が基板31上のa〜yで示した複数の領域に重なり合った複数のモールド28を含んでいると仮定する。複数の領域a〜yの各々にパターニングされたエリア31aを形成する必要はない。むしろ、領域a〜yの副部分は、d、k、l、q、s、およびu〜yで示した、インプリント材料36aの液滴36を含んでもよい。このように、テンプレート26上のモールド28と接触し、次にその中に副部分34aを形成した後、領域a〜yの副部分のみがパターニングされたエリア31aになる。これは基板31の有用な実際の面積を大きくするのに有用である。毛管力が、モールド28の表面と、その表面と重なり合う基板31の領域のエリアとの間に存在するので、パターニングが基板31の縁部31cで生じる。基板31を超えて延びるモールド28の副部分28dの部分に基板31が存在しないので、副部分28dにはインプリント材料36aが達しない。
【0021】
凹部28aを含む容積Vの充填を容易にするために、インプリント材料36aは、インプリント材料36aの連続的形成で表面32を被覆しながら凹部28aを完全に充填するための必須の特性を有している。この実施形態では、図5に示した凸部28bと重なり合ったインプリント層34の副部分34bは、所望の距離「d」に達した後も残って、厚さt1の副部分34aと厚さt2の副部分34bを残す。厚さ「t1」および「t2」は、用途に応じて任意の所望の厚さにすることができる。典型的には、t1は副部分34aの幅uの2倍よりも大きくない、すなわち、図5により明確に示したt1≦2uになるように選択される。
【0022】
図5を参照すると、付加的な処理を用いて基板31のパターニングを完了してもよい。例えば、基板31とインプリント層134をエッチングして、基板31にインプリント層134のパターンを転写し、パターニングした表面(図示せず)を提供する。エッチングを容易にするために、インプリント層134を形成する材料を変更して、所望のように、基板31に対する相対的エッチング速度を定めることができる。
【0023】
この目的のために、インプリント層134は、その上に選択的に配設されるフォトレジスト材料(図示せず)に対するエッチング差を有している。フォトレジスト材料(図示せず)を設けて、知られた技術を用いてインプリント層134をさらにパターニングしてもよい。所望のエッチング速度および基板31およびインプリント層134を形成する基礎となる成分応じて、任意のエッチング工程を用いることができる。例示的なエッチング工程は、プラズマ・エッチング、反応性イオン・エッチング、ケミカル・ウェット・エッチング等である。
【0024】
図1および図2を共に参照すると、例示的照射源22は紫外線を発生する。しかし、任意の知られた照射源を用いてもよい。インプリント層34内の材料の重合を開始するのに用いる放射線の選択は当業者には知られており、一般的には望まれる特定の用途に左右される。さらに、モールド28上の複数の形状を、モールド28の断面に狭間の形状を与える、凸部28bに平行な方向に延びる凹部28aとして示している。しかし、凹部28aと凸部28bは、集積回路の作製に必要な実質的に任意の形状に相当してもよく、数十nmほどの小ささであってもよい。
【0025】
図1、図2、図5を参照すると、本発明のパターニング技術によって生成されるパターンを基板31に転写して、30:1もの大きさのアスペクト比を有する形状を提供することができる。この目的のために、モールド28の一実施形態は、1:1〜10:1の範囲のアスペクト比を定める凹部28aを有する。具体的には、凸部28bは約10nm〜約5000μmの範囲の幅W1を有し、凹部28aは約10nm〜約5000μmの範囲の幅W2を有する。その結果、モールド28および/またはテンプレート26は、限定するものではないが溶融シリカ、石英、シリコン、有機高分子、シロキサン重合体、ホウケイ酸ガラス、フルオロカーボン重合体、金属、硬化サファイア等などの従来の種々の材料で形成することができる。
【0026】
図1、図2、図3、図5を参照すると、インプリント材料36aの特性は、使用される固有の堆積工程の観点で、基板31を効率的にパターニングするのに重要である。上記のように、インプリント材料36aは、離散し、離間された複数の液滴36として基板31の上に設けられる。液滴36を合わせた容積は、インプリント層34が形成される表面32のあるエリアの上にインプリント材料36aが適切に分布されるようなものである。その結果、インプリント層134は同時に広げられ、かつパターニングされ、次にこのパターンは紫外線などの放射線に曝露されることによってインプリント層134にされる。したがって、インプリント材料36aは、すべての厚さt1が実質的に均一になるように、かつすべての厚さt2が実質的に均一になるように、表面32上で液滴36のインプリント材料36aを急速かつ均一に広がり易いようにするある特性を有していることが望ましい。望ましい特性は、例えば0.5〜5センチポアズ(csp)の範囲の低粘度のほか、基板31および/またはモールド28の表面を濡らし、重合後に次の窪みまたは穴の形成を避ける能力を有することを含む。このような特性が満たされると、インプリント層34を、図5に示した副部分34bなどのより薄い領域において窪みまたは穴が形成されるのを避けながら十分に薄くすることができる。
【0027】
インプリント材料36aを形成して上記の特性を提供する構成成分は様々である。これは基板31が複数の異なる材料から形成されることによる。その結果、表面32の化学組成は、基板31を形成する材料に応じて変わる。例えば、基板31はシリコン、可塑物、ガリウム砒素、テルル化水銀、これらの複合物から形成されてもよい。さらに、基板31は、副部分34b内に1つまたは複数の層、例えば、誘電体層、金属層、半導体層、平坦化層等を含んでもよい。
【0028】
図1、図2、および図3を参照すると、インプリント材料36a用の例示的組成は次のようなものである。
組成
アクリル酸イソボニル
アクリル酸n−ヘキシル
エチレングリコールジアクリレート
2−ヒドロキシ−2−メチル−1−フェニル−プロパン−1−オン
例示的な組成では、アクリル酸イソボニルは組成の約55%、アクリル酸n−ヘキシルは約27%、エチレングリコールジアクリレートは約15%、および重合開始剤2−ヒドロキシ−2−メチル−1−フェニル−プロパン−1−オンは約3%である。この重合開始剤は、商品名DAROCUR(登録商標)1173でニューヨーク州TarrytownのCIBA(登録商標)によって販売されている。上記組成は、組成の有効寿命を延ばすために化学分野では周知の安定剤も含んでいる。適した放出性を提供するために、上記組成は、典型的には疎水性および/または低表面エネルギのモールド表面を有するように処理されたテンプレート、すなわちアプリオリ剥離層と共に用いられる。
【0029】
図2および図9を参照すると、上記インプリント技術は、図12に示した平坦化層37を含む基板31上で実施することができる。平坦化層37の主要機能は、基板31の表面が確実に滑らかに、そうでなければ確実に平坦になるようにすることである。この目的のために、平坦化層37は、例えば熱硬化性ポリマ、熱可塑性ポリマ、ポリエポキシ、ポリアミド、ポリウレタン、ポリカーボネート、ポリエステル、これらの組み合わせなどの複数の異なった材料から形成される。平坦化層37は、インプリント層34への優れた接着性を有し、連続的で滑らかな比較的欠陥のない表面を有するようにして作製される。
【0030】
さらに、インプリント層34がモールド28に確実に接着しないようにするために、モールド28の表面は変性剤で処理されてもよい。その結果、インプリント層34は、平坦化層37と変性剤との間に置かれる。このような変性剤の1つは、図12に示した剥離層39である。剥離層39と他の表面変性剤は、任意の知られた工程を用いて塗布される。例えば、処理技術には化学的蒸着法、物理的蒸着法、原子層堆積法、または様々な他の技術、ブレージング等を含る。例示的な剥離層は、共に本発明の譲受人に譲渡され本願明細書に援用したMethod to Reduce Adhesion Between a Polymerizable Layer and a Substrate Employing a Fluorine−Containing Layerと題する米国特許出願第10/375817号のほか、Composition and Method to Form a Release Layerと題する米国特許出願第10/375832号に見られる。
【0031】
上記の本発明の実施形態は例示である。多数の変更や変形が、本発明の範囲内である限り、上記の開示になされてもよい。したがって、本発明の範囲は、上記に記載に関してではなく、添付の特許請求の範囲に関連してその同等物の全範囲とともに決定されるべきである。
【図面の簡単な説明】
【0032】
【図1】本発明による、パターニングシステムを示す斜視図である。
【図2】図1に示したパターニングシステムを示す略立面図である。
【図3】重合および架橋前の図2に示したインプリント層を構成する材料の略図である。
【図4】放射線に曝露された後に図3に示した材料が変換される、架橋されたポリマ材料を示す略図である。
【図5】インプリント層をパターニング後の図2に示したインプリント層から離間されたモールドを示す略立面図である。
【図6】本発明の一実施形態による、図2に示したモールドがインプリント工程中に受ける力を示すグラフである。
【図7】図1に示したシステムの詳細図である。
【図8】本発明の別の実施形態による、図2に示したモールドがインプリント工程中に受ける力を示すグラフである。
【図9】本発明による、複数のパターンを基板上に同時にインプリントするために複数のモールドが上に配設された図1に示したテンプレートを示す拡大図である。
【図10】本発明による、図1に示した基板の一部分を示すトップダウン図であり、図9に示したテンプレートのモールドと重なり合った複数の領域を示している。
【図11】本発明の別の実施形態による、基板の縁部から延びる図2に示したモールドの一部分を示す詳細な側面図である。
【図12】別の実施形態による、本発明と共に使用されるインプリント・デバイス内および基板内の材料を示す略正面図である。
【技術分野】
【0001】
本発明の分野は、一般に構造体のマイクロ加工に関する。より詳細には、本発明は構造体の形成の促進のために基板をパターニングすることに関する。
【背景技術】
【0002】
マイクロ加工には、例えば約マイクロ・メートル以下の形状を有する非常に小さな構造体の加工が含まれる。マイクロ加工が相当な影響を及ぼす1つの領域は、集積回路の加工である。半導体加工産業が基板上に形成される単位面積当たりの回路を多くすると同時により大きな製品歩留りを得ようと努力するにつれて、マイクロ加工は益々重要なものとなっている。マイクロ加工は、形成される構造体の最小形状寸法を小さくすることができると同時に、より大きなプロセスの制御を提供する。マイクロ加工が採用されてきた他の開発の領域には、バイオテクノロジー、光技術、機械システム等がある。
【0003】
例示的なマイクロ加工がWillsonらに付与された米国特許第6334960号に示されている。Willsonらは、レリーフ・イメージを基板内に形成する方法を開示している。その方法は、モールドを基板上に配設された重合可能な流体と接触させることを含む。モールドはレリーフ構造を含む。モールドと基板との間に押圧力を発生させると、重合可能な流体はモールド内のレリーフ構造を充填する。この後、重合可能な流体はそれを固化し、重合するための条件に晒されて、モールドのレリーフ構造と相補的なレリーフ構造を含んだインプリント層上で固化されたポリマ材料を形成する。次に、モールド内のレリーフ構造の複製が固化されたポリマ材料内に形成されるように、モールドは固体ポリマ材料から分離される。後処理工程を行ってレリーフ・イメージが基板に転写される。
【0004】
ポリマ材料にパターンを正確に形成するために、十分な時間と力を用いて、基板上の重合可能な流体の分布を制御しながらレリーフ構造を完全に充填しなければならない。例えば、所与の粘度の重合可能な流体をインプリントするのに必要な時間を短縮するには、モールドと基板との間の押圧力を増大させればよい。しかし、押圧力が大き過ぎると、重合可能な流体は基板の所望しない領域にまで広がってしまう。反対に、基板上の重合可能な流体の分布を正確に制御するために、モールドと基板との間の押圧力を低減させることがある。その結果、重合可能な材料をインプリントするのに必要な時間は長くなる。このため、使用される押圧力と重合可能な流体をインプリントするのに必要な時間との間にはトレードオフが存在する。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
したがって、基板の表面上の重合可能な流体の分布の十分な制御を維持しながら重合可能な流体をパターニングするのに必要な時間を短縮する必要性がある。
【課題を解決するための手段】
【0006】
本発明は、基板とモールドとの間に成形性材料を位置決めし、基板とモールドのいずれか一方と成形性材料との間の毛管作用を利用してモールドと基板との間に定められた容積を成形性材料で充填することを特徴とする、モールドを有するテンプレートで基板をパターニングする方法を提供する。この後、成形性材料が固化される。特に、モールドと基板との間の押圧力が避けられないならば、それを弱めるのに十分な程度にまで、モールドと基板との間の動きを制御する。その結果、モールドが成形性材料と最初に接触すると、モールドと基板との間の容積への自然発生的な毛管作用による充填が生じる。毛管作用による充填は、負のインプリント力と呼ばれる誘引力(pulling force)をモールドと基板との間に発生させる。モールドの形状を急速かつ完全に充填することのほか、基板の成形性材料の分布を正確に制御することを含む多くの利点が、負のインプリント力から得られる。これらの実施形態およびその他の実施形態を以下に十分に記載する。
【発明を実施するための最良の形態】
【0007】
図1は本発明の一実施形態によるリソグラフィ・システム10を示しており、リソグラフィ・システム10は、ブリッジ14を有する一対の離間されたブリッジ支持体12と該ブリッジ支持体の間に延びているステージ支持体16とを備えている。ブリッジ14とステージ支持体16は離れている。ブリッジ14からステージ支持体16に向かって延びるインプリント・ヘッド18がブリッジ14に結合されている。インプリント・ヘッド18と向き合うようにモーション・ステージ20がステージ支持体16上に配設されている。モーション・ステージ20は、X、Y軸に沿ってステージ支持体16に対して移動するように構成されており、同様に、任意選択でZ軸に沿って移動できるようにする。モーション・ステージ20に化学線を入射させるように、照射源22がリソグラフィ・システム10に結合されている。図示のように、照射源22はブリッジ14に結合されており、照射源22に接続された電力発生器23を備える。
【0008】
図1、図2を共に参照すると、モールド28を有するテンプレート26がインプリント・ヘッド18に接続されている。モールド28は、複数の離間された凹部28aと凸部28bによって定められた複数の形状を含んでいる。この複数の形状は、モーション・ステージ20上に位置決めされた基板31に転写される元のパターンである。基板31は、1つまたは複数の層が設けられたベア・ウエハまたはウエハからなる。この目的のために、インプリント・ヘッド18はZ軸に沿って移動するように、かつモールド28と基板31との間で距離「d」変動するように構成されている。以下で十分に考察するが、このようにして、モールド28の形状が基板31の成形可能な領域にインプリントされる。照射源22は、モールド28が照射源22と基板31との間に位置決めされるように設置される。その結果、モールド28は、照射源22によって発生される放射線を透過させることができる材料で作製される。
【0009】
図2、図3を共に参照すると、インプリント層34などの成形可能な領域が、実質的に平坦な形状である表面32の一部の上に設けられている。この成形可能な領域は、本願明細書にその全体を援用したChouに付与された米国特許第5772905号に開示されたホット・エンボス加工、またはChouらによってUltrafast and Direct Imprint of Nanostructures in Silicon、Nature誌、Col.417、835〜837頁、2002年6月に記載されたタイプのレーザ支援直接インプリント(LADI)加工などの、成形性材料を生成するための任意の知られた技術を用いて形成できることを理解されたい。しかし、本実施形態では、成形可能な領域は、以下により十分に記載するインプリント材料36aの複数の離間された離散した液滴36として基板31上に堆積されたインプリント層34から成る。インプリント層34は、ある記録されたパターンを定める元のパターンと相補的なパターンを記録するために、選択的に重合され、架橋されるインプリント材料36aから形成される。図4では、箇所36bで架橋されて、架橋ポリマ材料36cを形成している状態でインプリント材料36aを示している。
【0010】
図2、図3、図4を参照すると、所望の距離「d」に達すると、照射源22はインプリント材料36aを重合し、架橋する化学線を発生させて、かなりの部分が架橋されたポリマ材料36cを形成する。その結果、インプリント材料36aは、図5に示したインプリント層134を形成する、固体であるポリマ材料36cに変形する。具体的には、ポリマ材料36cは、モールド28の表面28cの形状に成形された形状を有するインプリント層134の面34cを形成するように固化され、インプリント層134は凹部30を有することになる。インプリント層134が、図4に示したポリマ材料36cから成るように変形された後、図2に示したインプリント・ヘッド18が移動させられて、モールド28とインプリント層134が離れるように距離「d」が増大される。
【0011】
図2、図3、図5を参照すると、インプリント層34に記録されたパターンは、これだけではないが、モールド28および/または基板31を有するインプリント材料36aの毛管力によって主として生成される。使用される外力、すなわち非毛管圧の量は、インプリント材料36aの組成、インプリント層34の得られる厚さ、インプリント材料36aが広がらなければならない面積を含むいくつかの要因に左右される。例えば、インプリント材料36aの組成が固定され、インプリント材料36aが広げられるエリアが固定されている場合、基板31と凸部28bとの間には毛管充填が起こる前に達する最小距離d’が存在する。インプリント層34の厚さt2がd’よりも大きいと、インプリント材料36aが広げられるのに非常に小さな毛管圧が使われる、すなわち、より大きな量の押圧力がモールド28に与えられる。この場合、外的な正の力Fを用いて望ましい時間量で液滴36のインプリント材料36aが広げられる。このようにして、液滴36のインプリント材料36aは主として、インプリント材料36aがモールド28と基板31との間に所望のように広げられるまで、モールド28を介して加えられる外圧によって広げられる。
【0012】
インプリント材料36aの固定されたエリアと固定された組成に対し、t2がd’以下であると仮定すると、毛管圧の量は、主として厚さt2と、インプリント材料36aで充填される固定されたエリアの一部、すなわちインプリント材料36aが上に存在しない固定されたエリアの一部との関数になる。より具体的には、インプリンティング中に生成される毛管圧の量は、充填される固定されたエリアの一部に比例し、厚さt2に反比例する。厚さt2が距離dに依存すると理解すれば、インプリント工程中に距離dを入念に制御することが重要となる。距離dの制御は、インプリント・ヘッド18および/またはモーション・ステージ20のコンプライアンスによって無効となる。この場合、液滴36がモールド28と接触すると、急速な毛管充填が起こる。具体的には、モールド28と基板31の間の相対移動は、距離dが縮小してモールド28の表面28cを液滴36と接触させるように制御される。モールド28の表面28cと接触することによって、液滴36の半球形状は変形して、基板31の表面32上で、モールド28の表面28cにわたって濡れ/拡散を該液滴に生じさせる。毛管作用によりインプリント材料36aで充填される、モールド28と該モールド28と重なり合った基板31の領域との間が容積Vになるまで、距離dは縮小し続ける。
【0013】
図2、図3、図6を参照すると、例示的な毛管作用によるインプリント法の最中にモールド28上にかかる力の測定値が、液滴36が最初にモールドと接触する箇所80で示されている。図示のように、モールド28が受ける押圧力と引張力は実質的にゼロである。箇所82では、モールド28が引張力Tを受けるように、毛管作用による容積Vの充填が開始される。箇所84では、引張力Tは最大の大きさに達している、すなわち、容積Vのインプリント材料36aの実質的にすべてがモールド28と基板31による毛管引力を受ける。
【0014】
具体的には、モールド28と基板31の相対移動は、インプリント材料36aとの接触から生じる押圧力にモールド28を晒すのを、もし避けられないなら、ごく弱くするように行われる。図7に示した最小化しようとする押圧力C1とC2は、インプリンティング中に、インプリント材料36aがモールド28を押すときに、インプリント・ヘッド18がモールド28を押すことにより生じる。これによって、モールド28が液滴36のインプリント材料36aと最初に接触するときに生じる、容積Vの自然発生的な毛管作用による充填が容易になる。毛管作用による充填は、負のインプリント力と呼ばれる誘引力/引張力Tをモールド28に発生させる。この負のインプリント力、すなわち引張力Tは、インプリント・ヘッド18と基板31を伸長させて、モールド28を引張力Tに晒す。
【0015】
しかし、負のインプリント力が大き過ぎると、インプリント層134の厚さの均一性の制御が損なわれることがある。最大の厚さの均一性を得ようとするときに存在する負のインプリント力の量を最小にすることが望ましいことがわかっている。この目的のためには、モールド28と基板31との間の移動は、インプリント層134の厚さの均一性を最大にするように、すなわちt1がインプリント層134のエリアで確実に均一になるように、かつ図5に示したt2がインプリント層のエリアで確実に均一になるように行われる。これは、図6に示すように、モールド28が押圧力C1と押圧力C2および引張力Tに晒される大きさおよび/時間を最小化することによって達成される。この目的のために、押圧力S1および/またはS2のほか誘引力L1および/またはL2を用いて、押圧力C1と押圧力C2および引張力Tの存在を相殺することができる。
【0016】
具体的には、インプリント・ヘッド18は誘引力L1を加えて、押圧力C1と押圧力C2が無効にならない場合には、それらを弱めるであろう。あるいは、モーション・ステージ20が誘引力L2を発生させて、押圧力C1と押圧力C2が無効にならない場合には、それらを弱め、またはインプリント・ヘッド18とモーション・ステージ20が互いに移動して、力C1と力C2を弱めるか、無効にするであろう。同様に、インプリント・ヘッド18は押圧力S1を加えて、引張力Tが無効にならない場合には、それを弱め、かつ/または、モーション・ステージ20が誘引力L2を発生させて、引張力Tが無効にならない場合には、それを弱めるであろう。このように、所望の距離dを得ながらインプリント層134の厚さの均一性を最大にするために、引張力および/または押圧力の大きさが、所望のように制御される。
【0017】
図2、図3、図8を参照すると、厚さの均一性を最大にするために用いられる例示的な毛管作用によるインプリント法の最中にモールド28上にかかる力の測定は、液滴36が最初にモールドと接触する箇所88で示されている。図示のように、モールド28が受ける押圧力と引張力は実質的にゼロである。箇所90では、モールド28が引張力Tを受けるように毛管作用による容積Vの充填が開始される。箇所92では、張力Tは最大の大きさに達している。箇所94では、容積Vのインプリント材料36aの実質的にすべてがモールド28による毛管引力を受ける、すなわち、容積Vはインプリント材料36aで実質的に満たされる。領域96では、誘引力L1または誘引力L2のいずれか、あるいはそれらの組み合わせがモールド28に加えられることにより、その領域が受ける力は箇所96aにおいて実質的にゼロまで低減される。押力S1が使用される場合、モールド28は領域98で示した押圧力C2に晒され得る。
【0018】
図5および図9を参照すると、凹部28aなどのモールド28の形状を急速かつ完全に充填することのほか、基板31の成形性のあるインプリント材料36aの分布を正確に制御することを含む多くの利点が、負のインプリント力から得られる。さらに、負のインプリント力は図3に示した基板31上のインプリント材料36aの分布を制御することを容易にする。
【0019】
その結果、テンプレート26は複数の離散したパターンが同時に基板31上に形成されるように、複数のモールド28を備えている。インプリント材料36aおよび/またはモールド28と基板31との間の毛管引力に依存しているので、インプリント材料36aは、基板31上にある隣接するパターニングされたエリア31aの間には広がらない。インプリント材料36aは、モールド28の1つと重なり合っている基板31のある領域内に閉じ込められたままである。図示のように、インプリント材料36aは、インプリント材料36aの表面張力のために、モールド28の周縁部でメニスカス34dを形成する。隣接するパターニングされたエリア31aの間には隙間34cが存在する。メニスカス34d内のインプリント材料36aに関連する表面張力は、インプリント材料36aが隙間34cにわたって広がる可能性を実質的に低減させる。
【0020】
図2、図3、図10、図11を参照すると、メニスカス34dに関連する表面張力の利点を用いると、基板31上の液滴36の分布に関してさらに柔軟性が与えられる。例えば、テンプレート26が基板31上のa〜yで示した複数の領域に重なり合った複数のモールド28を含んでいると仮定する。複数の領域a〜yの各々にパターニングされたエリア31aを形成する必要はない。むしろ、領域a〜yの副部分は、d、k、l、q、s、およびu〜yで示した、インプリント材料36aの液滴36を含んでもよい。このように、テンプレート26上のモールド28と接触し、次にその中に副部分34aを形成した後、領域a〜yの副部分のみがパターニングされたエリア31aになる。これは基板31の有用な実際の面積を大きくするのに有用である。毛管力が、モールド28の表面と、その表面と重なり合う基板31の領域のエリアとの間に存在するので、パターニングが基板31の縁部31cで生じる。基板31を超えて延びるモールド28の副部分28dの部分に基板31が存在しないので、副部分28dにはインプリント材料36aが達しない。
【0021】
凹部28aを含む容積Vの充填を容易にするために、インプリント材料36aは、インプリント材料36aの連続的形成で表面32を被覆しながら凹部28aを完全に充填するための必須の特性を有している。この実施形態では、図5に示した凸部28bと重なり合ったインプリント層34の副部分34bは、所望の距離「d」に達した後も残って、厚さt1の副部分34aと厚さt2の副部分34bを残す。厚さ「t1」および「t2」は、用途に応じて任意の所望の厚さにすることができる。典型的には、t1は副部分34aの幅uの2倍よりも大きくない、すなわち、図5により明確に示したt1≦2uになるように選択される。
【0022】
図5を参照すると、付加的な処理を用いて基板31のパターニングを完了してもよい。例えば、基板31とインプリント層134をエッチングして、基板31にインプリント層134のパターンを転写し、パターニングした表面(図示せず)を提供する。エッチングを容易にするために、インプリント層134を形成する材料を変更して、所望のように、基板31に対する相対的エッチング速度を定めることができる。
【0023】
この目的のために、インプリント層134は、その上に選択的に配設されるフォトレジスト材料(図示せず)に対するエッチング差を有している。フォトレジスト材料(図示せず)を設けて、知られた技術を用いてインプリント層134をさらにパターニングしてもよい。所望のエッチング速度および基板31およびインプリント層134を形成する基礎となる成分応じて、任意のエッチング工程を用いることができる。例示的なエッチング工程は、プラズマ・エッチング、反応性イオン・エッチング、ケミカル・ウェット・エッチング等である。
【0024】
図1および図2を共に参照すると、例示的照射源22は紫外線を発生する。しかし、任意の知られた照射源を用いてもよい。インプリント層34内の材料の重合を開始するのに用いる放射線の選択は当業者には知られており、一般的には望まれる特定の用途に左右される。さらに、モールド28上の複数の形状を、モールド28の断面に狭間の形状を与える、凸部28bに平行な方向に延びる凹部28aとして示している。しかし、凹部28aと凸部28bは、集積回路の作製に必要な実質的に任意の形状に相当してもよく、数十nmほどの小ささであってもよい。
【0025】
図1、図2、図5を参照すると、本発明のパターニング技術によって生成されるパターンを基板31に転写して、30:1もの大きさのアスペクト比を有する形状を提供することができる。この目的のために、モールド28の一実施形態は、1:1〜10:1の範囲のアスペクト比を定める凹部28aを有する。具体的には、凸部28bは約10nm〜約5000μmの範囲の幅W1を有し、凹部28aは約10nm〜約5000μmの範囲の幅W2を有する。その結果、モールド28および/またはテンプレート26は、限定するものではないが溶融シリカ、石英、シリコン、有機高分子、シロキサン重合体、ホウケイ酸ガラス、フルオロカーボン重合体、金属、硬化サファイア等などの従来の種々の材料で形成することができる。
【0026】
図1、図2、図3、図5を参照すると、インプリント材料36aの特性は、使用される固有の堆積工程の観点で、基板31を効率的にパターニングするのに重要である。上記のように、インプリント材料36aは、離散し、離間された複数の液滴36として基板31の上に設けられる。液滴36を合わせた容積は、インプリント層34が形成される表面32のあるエリアの上にインプリント材料36aが適切に分布されるようなものである。その結果、インプリント層134は同時に広げられ、かつパターニングされ、次にこのパターンは紫外線などの放射線に曝露されることによってインプリント層134にされる。したがって、インプリント材料36aは、すべての厚さt1が実質的に均一になるように、かつすべての厚さt2が実質的に均一になるように、表面32上で液滴36のインプリント材料36aを急速かつ均一に広がり易いようにするある特性を有していることが望ましい。望ましい特性は、例えば0.5〜5センチポアズ(csp)の範囲の低粘度のほか、基板31および/またはモールド28の表面を濡らし、重合後に次の窪みまたは穴の形成を避ける能力を有することを含む。このような特性が満たされると、インプリント層34を、図5に示した副部分34bなどのより薄い領域において窪みまたは穴が形成されるのを避けながら十分に薄くすることができる。
【0027】
インプリント材料36aを形成して上記の特性を提供する構成成分は様々である。これは基板31が複数の異なる材料から形成されることによる。その結果、表面32の化学組成は、基板31を形成する材料に応じて変わる。例えば、基板31はシリコン、可塑物、ガリウム砒素、テルル化水銀、これらの複合物から形成されてもよい。さらに、基板31は、副部分34b内に1つまたは複数の層、例えば、誘電体層、金属層、半導体層、平坦化層等を含んでもよい。
【0028】
図1、図2、および図3を参照すると、インプリント材料36a用の例示的組成は次のようなものである。
組成
アクリル酸イソボニル
アクリル酸n−ヘキシル
エチレングリコールジアクリレート
2−ヒドロキシ−2−メチル−1−フェニル−プロパン−1−オン
例示的な組成では、アクリル酸イソボニルは組成の約55%、アクリル酸n−ヘキシルは約27%、エチレングリコールジアクリレートは約15%、および重合開始剤2−ヒドロキシ−2−メチル−1−フェニル−プロパン−1−オンは約3%である。この重合開始剤は、商品名DAROCUR(登録商標)1173でニューヨーク州TarrytownのCIBA(登録商標)によって販売されている。上記組成は、組成の有効寿命を延ばすために化学分野では周知の安定剤も含んでいる。適した放出性を提供するために、上記組成は、典型的には疎水性および/または低表面エネルギのモールド表面を有するように処理されたテンプレート、すなわちアプリオリ剥離層と共に用いられる。
【0029】
図2および図9を参照すると、上記インプリント技術は、図12に示した平坦化層37を含む基板31上で実施することができる。平坦化層37の主要機能は、基板31の表面が確実に滑らかに、そうでなければ確実に平坦になるようにすることである。この目的のために、平坦化層37は、例えば熱硬化性ポリマ、熱可塑性ポリマ、ポリエポキシ、ポリアミド、ポリウレタン、ポリカーボネート、ポリエステル、これらの組み合わせなどの複数の異なった材料から形成される。平坦化層37は、インプリント層34への優れた接着性を有し、連続的で滑らかな比較的欠陥のない表面を有するようにして作製される。
【0030】
さらに、インプリント層34がモールド28に確実に接着しないようにするために、モールド28の表面は変性剤で処理されてもよい。その結果、インプリント層34は、平坦化層37と変性剤との間に置かれる。このような変性剤の1つは、図12に示した剥離層39である。剥離層39と他の表面変性剤は、任意の知られた工程を用いて塗布される。例えば、処理技術には化学的蒸着法、物理的蒸着法、原子層堆積法、または様々な他の技術、ブレージング等を含る。例示的な剥離層は、共に本発明の譲受人に譲渡され本願明細書に援用したMethod to Reduce Adhesion Between a Polymerizable Layer and a Substrate Employing a Fluorine−Containing Layerと題する米国特許出願第10/375817号のほか、Composition and Method to Form a Release Layerと題する米国特許出願第10/375832号に見られる。
【0031】
上記の本発明の実施形態は例示である。多数の変更や変形が、本発明の範囲内である限り、上記の開示になされてもよい。したがって、本発明の範囲は、上記に記載に関してではなく、添付の特許請求の範囲に関連してその同等物の全範囲とともに決定されるべきである。
【図面の簡単な説明】
【0032】
【図1】本発明による、パターニングシステムを示す斜視図である。
【図2】図1に示したパターニングシステムを示す略立面図である。
【図3】重合および架橋前の図2に示したインプリント層を構成する材料の略図である。
【図4】放射線に曝露された後に図3に示した材料が変換される、架橋されたポリマ材料を示す略図である。
【図5】インプリント層をパターニング後の図2に示したインプリント層から離間されたモールドを示す略立面図である。
【図6】本発明の一実施形態による、図2に示したモールドがインプリント工程中に受ける力を示すグラフである。
【図7】図1に示したシステムの詳細図である。
【図8】本発明の別の実施形態による、図2に示したモールドがインプリント工程中に受ける力を示すグラフである。
【図9】本発明による、複数のパターンを基板上に同時にインプリントするために複数のモールドが上に配設された図1に示したテンプレートを示す拡大図である。
【図10】本発明による、図1に示した基板の一部分を示すトップダウン図であり、図9に示したテンプレートのモールドと重なり合った複数の領域を示している。
【図11】本発明の別の実施形態による、基板の縁部から延びる図2に示したモールドの一部分を示す詳細な側面図である。
【図12】別の実施形態による、本発明と共に使用されるインプリント・デバイス内および基板内の材料を示す略正面図である。
【特許請求の範囲】
【請求項1】
モールドを有するテンプレートで基板をパターニングする方法であって、
前記基板と前記モールドとの間に成形性材料を位置決めする工程と、
前記モールドと前記基板のいずれか一方と前記成形性材料との間の毛管作用を利用して、前記モールドと前記基板との間に形成された容積を前記成形性材料で充填する工程と、
前記成形性材料を固化させる工程とを含む方法。
【請求項2】
前記成形性材料を位置決めする工程は、前記モールド上に前記成形性材料を配設する工程と、前記モールドを前記基板と重なり合わせる工程とをさらに含む請求項1に記載の方法。
【請求項3】
前記成形性材料を位置決めする工程は、前記モールド上に前記成形性材料を配設する工程と、前記モールドを前記基板と重なり合わせる工程とをさらに含む請求項1に記載の方法。
【請求項4】
前記容積を充填する工程は、前記モールドと前記基板の双方との前記成形性材料の毛管作用によって前記容積を充填する工程をさらに含む請求項1に記載の方法。
【請求項5】
前記容積を充填する工程は、前記テンプレートの副部分が前記成形性材料と接触できるように、前記テンプレートと前記成形性材料との間の距離を確立する工程をさらに含む請求項1に記載の方法。
【請求項6】
前記容積を充填する工程は、前記モールドと前記成形性材料との間に押圧力が生じるのを極力無くすように、前記距離の変化を最小にして、前記テンプレートの副部分が前記成形性材料と接触できるように前記テンプレートと前記成形性材料との間の距離を確立する工程をさらに含む請求項1に記載の方法。
【請求項7】
前記成形性材料を形成する工程は、ある領域の副部分上に前記成形性材料を堆積させる工程をさらに含み、前記容積を充填する工程は、前記モールドと前記副部分の外側の前記領域のいくつかのエリアの両方を前記成形性材料で濡らす工程をさらに含む請求項1に記載の方法。
【請求項8】
前記成形性材料を形成する工程は、前記領域の副部分上に前記成形性材料を堆積させる工程をさらに含み、前記容積を充填する工程は、前記モールドを用いた前記成形性材料の毛管作用によって前記領域の外側へ前記成形性材料が移動するのを制限しながら、前記モールドと前記副部分の外側の前記領域のいくつかのエリアを前記成形性材料で共に濡らす工程をさらに含む請求項1に記載の方法。
【請求項9】
前記テンプレートは第1と第2のモールドをさらに含み、前記第1のモールドは前記基板の第1の領域に向き合うように配設され、前記第2のモールドは前記基板の第2の領域に向き合うように配設され、前記成形性材料は前記第1の領域の副エリアと前記第2の領域の副部分内に配設され、前記容積を充填する工程は、前記モールドを用いた前記成形性材料の毛管作用によって、前記副エリア内の前記成形性材料が前記第1の領域の外側へ移動するのを制限し、かつ前記副部分内の前記成形性材料が前記第2の領域の外側へ移動するのを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10】
前記成形性材料を固化させる工程は、前記成形性材料を化学線に曝露させる工程をさらに含む請求項1に記載の方法。
【請求項11】
前記化学線は紫外線から成る請求項10に記載の方法。
【請求項12】
前記テンプレートは複数の離間されたモールドをさらに含み、その第1のサブセットは前記基板の第1の領域に向き合うように配設され、残りのモールドは前記基板の第2の領域に向き合うように配設され、前記成形性材料は前記第1の領域内に配設されかつ前記第2の領域には存在しない請求項1に記載の方法。
【請求項1】
モールドを有するテンプレートで基板をパターニングする方法であって、
前記基板と前記モールドとの間に成形性材料を位置決めする工程と、
前記モールドと前記基板のいずれか一方と前記成形性材料との間の毛管作用を利用して、前記モールドと前記基板との間に形成された容積を前記成形性材料で充填する工程と、
前記成形性材料を固化させる工程とを含む方法。
【請求項2】
前記成形性材料を位置決めする工程は、前記モールド上に前記成形性材料を配設する工程と、前記モールドを前記基板と重なり合わせる工程とをさらに含む請求項1に記載の方法。
【請求項3】
前記成形性材料を位置決めする工程は、前記モールド上に前記成形性材料を配設する工程と、前記モールドを前記基板と重なり合わせる工程とをさらに含む請求項1に記載の方法。
【請求項4】
前記容積を充填する工程は、前記モールドと前記基板の双方との前記成形性材料の毛管作用によって前記容積を充填する工程をさらに含む請求項1に記載の方法。
【請求項5】
前記容積を充填する工程は、前記テンプレートの副部分が前記成形性材料と接触できるように、前記テンプレートと前記成形性材料との間の距離を確立する工程をさらに含む請求項1に記載の方法。
【請求項6】
前記容積を充填する工程は、前記モールドと前記成形性材料との間に押圧力が生じるのを極力無くすように、前記距離の変化を最小にして、前記テンプレートの副部分が前記成形性材料と接触できるように前記テンプレートと前記成形性材料との間の距離を確立する工程をさらに含む請求項1に記載の方法。
【請求項7】
前記成形性材料を形成する工程は、ある領域の副部分上に前記成形性材料を堆積させる工程をさらに含み、前記容積を充填する工程は、前記モールドと前記副部分の外側の前記領域のいくつかのエリアの両方を前記成形性材料で濡らす工程をさらに含む請求項1に記載の方法。
【請求項8】
前記成形性材料を形成する工程は、前記領域の副部分上に前記成形性材料を堆積させる工程をさらに含み、前記容積を充填する工程は、前記モールドを用いた前記成形性材料の毛管作用によって前記領域の外側へ前記成形性材料が移動するのを制限しながら、前記モールドと前記副部分の外側の前記領域のいくつかのエリアを前記成形性材料で共に濡らす工程をさらに含む請求項1に記載の方法。
【請求項9】
前記テンプレートは第1と第2のモールドをさらに含み、前記第1のモールドは前記基板の第1の領域に向き合うように配設され、前記第2のモールドは前記基板の第2の領域に向き合うように配設され、前記成形性材料は前記第1の領域の副エリアと前記第2の領域の副部分内に配設され、前記容積を充填する工程は、前記モールドを用いた前記成形性材料の毛管作用によって、前記副エリア内の前記成形性材料が前記第1の領域の外側へ移動するのを制限し、かつ前記副部分内の前記成形性材料が前記第2の領域の外側へ移動するのを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10】
前記成形性材料を固化させる工程は、前記成形性材料を化学線に曝露させる工程をさらに含む請求項1に記載の方法。
【請求項11】
前記化学線は紫外線から成る請求項10に記載の方法。
【請求項12】
前記テンプレートは複数の離間されたモールドをさらに含み、その第1のサブセットは前記基板の第1の領域に向き合うように配設され、残りのモールドは前記基板の第2の領域に向き合うように配設され、前記成形性材料は前記第1の領域内に配設されかつ前記第2の領域には存在しない請求項1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2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】
【図11】
【図12】
【公表番号】特表2007−502715(P2007−502715A)
【公表日】平成19年2月15日(2007.2.15)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2006−523943(P2006−523943)
【出願日】平成16年8月13日(2004.8.13)
【国際出願番号】PCT/US2004/026337
【国際公開番号】WO2005/021156
【国際公開日】平成17年3月10日(2005.3.10)
【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2月15日(2007.2.15)
【国際特許分類】
【出願日】平成16年8月13日(2004.8.13)
【国際出願番号】PCT/US2004/026337
【国際公開番号】WO2005/021156
【国際公開日】平成17年3月10日(2005.3.10)
【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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