高速充填とスループットを実現するための分配の幾何学的配置および導電性テンプレート
本発明は、分配の幾何学的配置と導電性テンプレートに向けられ、さらにインプリントリソグラフィプロセスの間における高速充填とスループットを実現する導電性テンプレートを形成する方法に向けられる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明の分野は、全体としてインプリントリソグラフィに関する。より詳しくは、本発明は、インプリントリソグラフィプロセスの間にテンプレートのフィーチャをインプリント物質で充填するために必要とする時間を短縮することに取り組む。
【背景技術】
【０００２】
超微細加工は、例えばマイクロメートル以下のオーダのフィーチャを有する極めて小さい構造の製作を伴う。超微細加工がかなり大きい影響を及ぼしてきた１分野が、集積回路の加工にある。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増大させながらより大きな製造歩留まりを得ようと努力し続けているなかで、超微細加工はますます重要になっている。超微細加工は、形成される構造の最小フィーチャ寸法の大きな縮小を可能にしつつ、より高いプロセス制御を提供する。超微細加工が使用されてきた開発の他の分野は、バイオ技術、光学技術、機械システムなどを含む。
【０００３】
典型的な超微細加工技法は、ウィルソン他（Willson et al.）の特許文献１に示されている。ウィルソンらは、構造においてレリーフ像を形成する方法を開示している。その方法は、転写層を有する基板を設けることを含む。転写層は重合性流体組成物で覆われる。型が重合性流体と機械的に接触する。型はレリーフ構造を備えており、重合性流体組成物はレリーフ構造を充填する。重合性流体組成物はその後、同物を固化し重合させる条件にさらされ、型のそれと相補的なレリーフ構造を含む固化した重合体物質を転写層上に形成する。型はその後、固体重合体物質から分離され、それにより、型のレリーフ構造の複製が固化した重合体物質において形成される。転写層と固化した重合体物質は、レリーフ像が転写層に形成されるように、固化した重合体物質に対して転写層を選択的にエッチングする環境にさらされる。この技法によって必要な時間と付与される最小フィーチャ寸法は、なかんずく、重合性物質の組成に依存する。
【０００４】
【特許文献１】米国特許第６３３４９６０号明細書
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
従って、インプリントリソグラフィテンプレートのフィーチャを充填するために必要とされる時間を減少させる技法を提供することが望ましい。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明は、隣り合う液滴に到達して液体の連続した層を基板上で形成するために液滴の液体が移動しなければならない距離を最小限にすることを特徴とする、液体の複数の離間した液滴を基板上に分配するための方法に向けられている。その結果、パターン形成されたテンプレートにより液滴をパターン形成する際に、パターンのフィーチャを充填して基板を覆うために要求される時間は最小限にされる。これはインプリントプロセスのスループットを増大させる。そのために、本方法は、個々がそれと関係する単位体積を有する複数の離間した液滴を基板上に配列することを含む。複数の液滴のサブセットの隣り合う液滴間の間隔がそのサブセットと関係する最も小さい単位体積の関数であるように選定される。その結果、隣り合う液滴間の距離は、最小にされ、単に液滴分配装置の分解能に依存するにすぎなくなる。
【０００７】
また、導電性テンプレートを開示し、かつ基板を設け、基板上にメサを形成し、電気伝導性物質よりなる凹部のナディアと電気絶縁性物質よりなる凸部により複数の凹部と凸部をメサ上に形成することとを含む、導電性テンプレートを形成する方法が開示される。メサは、例えば紫外線といった所定の波長の放射線に実質的に透過性であることが望ましい。その結果、紫外線がその内部を伝搬するのを可能にする物質で電気伝導性物質を形成することが望ましい。本発明において、酸化インジウムスズが電気伝導性性物質を形成するために適格な物質である。しかし、酸化インジウムスズはそのエッチング抵抗のためにパターン形成することが難しい。それにもかかわらず、この方法は、インプリントリソグラフィにおける使用に適格なインジウム酸化物で導電性テンプレートを形成するための方法を提供する。他の実施形態については以下でより完全に説明する。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
図１は、ブリッジ１４を有する１対の離間したブリッジ支持材１２とそれらの間に延在するステージ支持材１６を含む、本発明の１実施形態に従ったリソグラフィシステム１０を図示している。ブリッジ１４とステージ支持材１６は離間されている。ブリッジ１４にはインプリントヘッド１８が結合されており、これはブリッジ１４からステージ支持材１６に向かって延び、Ｚ軸に沿った移動を可能にする。ステージ支持材１６上にインプリントヘッド１８と向き合うように可動ステージ２０が配設されている。可動ステージ２０は、Ｘ軸とＹ軸に沿ってステージ支持材１６に対して移動するように機器構成されている。インプリントヘッド１８がＺ軸と同様にＸ軸とＹ軸に沿って移動することができ、可動ステージ２０がＸ軸とＹ軸と同様にＺ軸における移動を行うことができることを理解しなければならない。例示的な可動ステージ装置が、本発明の譲受人に譲渡された「ステップ・アンド・リピート・インプリント・リソグラフィ・システムズ（Step and Repeat Imprint Lithography Systems）」と題する２００２年７月１１日出願の米国特許出願第１０／１９４４１４号に開示されており、これは参照によってここに完全に採り入れられる。放射線源２２が、化学線を可動ステージ２０上に入射させるためにシステム１０に結合されている。図示の通り、放射線源２２はブリッジ１４に結合されており、放射線源２２と接続された発電機２３を含む。システムの動作は一般に、それとデータ通信しているプロセッサ２５によって制御される。
【０００９】
図１、２の両者に言及すれば、インプリントヘッド１８には、型２８を有するテンプレート２６が接続されている。型２８は、複数の離間した凹部２８ａと凸部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、可動ステージ２０に位置決めされた基板３０に転写されるべき原型パターンを規定する。そのために、インプリントヘッド１８および／または可動ステージ２０は、型２８と基板３０との間の距離“ｄ”を変えることができる。このようにして、型２８のフィーチャは、以下でより完全に説明する、基板３０の流動可能領域にインプリントされる。放射線源２２は、型２８が放射線源２２と基板３０との間に位置決めされるように配置されている。その結果、型２８は、放射線源２２によって生成される放射線に実質的に透過性である物質で製作される。そのために、型２８は、水晶、石英ガラス、シリコン、サファイヤ、有機重合体、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、またはそれらの組合せを含む物質で製作される。さらに、テンプレート２６は、上記の物質だけでなく金属からも形成することができる。
【００１０】
図２、３の両者に言及すれば、インプリント層３４といった流動可能領域は、ほぼ平坦な外形である表面３２の一部に配置される。例示的な流動可能領域は、以下でより完全に説明する、基板３０上に物質３６ａの複数の離間した個別の液滴３６として堆積されるインプリント層３４から構成される。液滴３６を堆積するための例示的なシステムが、本発明の譲受人に譲渡されており参照によってここに完全に採り入れられる、「システム・アンド・メソッド・フォー・ディスペンシング・リキッズ（System and Method for Dispensing Liquids）」と題する２００２年７月９日出願の米国特許出願第１０／１９１７４９号に開示されている。インプリント層３４は、原型パターンを記録し、記録されたパターンを形成するために選択的に重合され、架橋される物質３６ａから形成されている。物質３６ａのための例示的な組成物が、「メソッド・トゥ・リデュース・アドヒージョン・ビトウィーン・ア・コンフォーマブル・リージョン・アンド・ア・パターン・オブ・ア・モールド（Method to Reduce Adhesion Between a Conformable Region and a Pattern of a Mold）」と題する２００３年６月１６日出願の米国特許出願第１０／４６３３９６号に開示されており、これは参照によってここに完全に採り入れられる。物質３６ａは、点３６ｂで架橋されて、架橋重合体物質３６ｃを形成するものとして図４に図示されている。
【００１１】
図２、３、５に言及すれば、インプリント層３４に記録されるパターンは、型２８との機械的接触によって創出される。そのために、距離“ｄ”は縮小されて、インプリント液滴３６が型２８と機械的接触させられ、液滴３６を展延させて表面３２の上に物質３６ａの連続した形成物によるインプリント層３４を形成させる。１実施形態において、距離“ｄ”は、インプリント層３４の一部分３４ａが凹部２８ａに進入し、それを充填するように縮小される。
【００１２】
凹部２８ａの充填を助成するために、物質３６ａは、表面３２を物質３６ａの連続した形成物で覆いつつ凹部２８ａを完全に充填するために必要な特性を備えている。この実施形態では、凸部２８ｂと重なり合うインプリント層３４の一部分３４ｂは、所望の（通常、最小限の）距離“ｄ”に到達した後に、厚さｔ１を有する一部分３４ａと厚さｔ２を有する一部分３４ｂを残しておく。厚さ“ｔ１”と“ｔ２”は、用途に応じて所望の任意の厚さとしてよい。一般に、ｔ１は、図５においてより明確に示されたように、一部分３４ａの幅ｕのせいぜい２倍以下、すなわちｔ１≦２ｕであるように選定される。
【００１３】
図２、３、４に言及すれば、所望の距離“ｄ”に到達した後、放射線源２２が、物質３６ａを重合させ架橋させて架橋重合体物質３６ｃを形成する化学線を生成する。その結果、インプリント層３４の組成物は、物質３６ａから、固体である架橋重合体物質３６ｃに変化する。具体的には、架橋重合体物質３６ｃは、図５においてより明確に示されたように、型２８の表面２８ｃの形状に合致した形状を備えるインプリント層３４の面３４ｃを備えるように固化する。インプリント層３４が図４に図示された架橋重合体物質３６ｃから構成されるように変化した後、図２に図示されたインプリントヘッド１８を距離“ｄ”を増大させるために移動させる。それにより型２８とインプリント層３４は離間される。
【００１４】
図５に言及すれば、基板３０のパターン形成を完了するために付加的な処理が使用できる。例えば、基板３０とインプリント層３４は、基板３０にインプリント層３４のパターンを転写し、パターン形成された表面３４ｃを付与するためにエッチングされる。エッチングを助成するために、インプリント層３４が形成される物質は、必要に応じて、基板３０に対する相対エッチングレートを規定するために変更され得る。
【００１５】
図２、３、６に言及すれば、極めて稠密なフィーチャ、例えばナノメートルのオーダの凹部２８ａを有する型の場合、凹部２８ａを充填するために型２８と重なり合う基板３０の領域４０上に液滴３６を展延させることは、長い時限を要する可能性があり、それによってインプリントプロセスのスループットを減速させる。インプリントプロセスのスループットの増大を助成するために、液滴３６は、基板３０上に展延し凹部２８ａを充填するために必要とされる時間を最小限にするように分配される。これは、Ｓ１とＳ２として図示された隣り合う液滴３６間の間隔が最小限にされるように、二次元行列配列４２として液滴３６を分配することによって達成される。図示の通り、行列配列４２の領域の液滴３６は、６列ｎ１〜ｎ６と６行ｍ１〜ｍ６で配置されている。しかし、液滴３６は基板３０でほとんど任意の二次元配列に配置させることができる。要求されることは、所望のパターン形成層を形成するために必要なインプリント物質３６の所定の総体積Ｖｔに対して、行列配列４２における液滴３６の数を最大限にすることである。これは、隣り合う液滴間の間隔Ｓ１とＳ２を最小限にする。さらに、サブセットにおける液滴３６の各々は、単位体積、Ｖｕとして定義される関係するインプリント物質３６ａの同じ量を有することが望ましい。これらの基準に基づき、行列配列４２でにおける液滴３６の総数ｎは次のように決定される。
（１）ｎ＝Ｖｔ／Ｖｕ
ここで、ＶｔとＶｕは上で定義されている。液滴３６の総数ｎが次のように定義される液滴３６の矩形配列を仮定しよう。
（２）ｎ＝ｎ１×ｎ２
ここで、ｎ１は第１の方向に沿った液滴の数であり、ｎ２は第２の方向に沿った液滴の数である。第１の方向に沿った、すなわち一次元での隣り合う液滴３６の間の間隔Ｓ１は、次のように決定される
（３）Ｓ１＝Ｌ１／ｎ１
ここで、Ｌ１は第１の方向に沿った領域４０の長さである。同様に、第１の方向に直角に延びる第２の方向に沿った隣り合う液滴３６の間の間隔Ｓ２は次のように決定される。
（４）Ｓ２＝Ｌ２／ｎ２
ここでＬ２は第２の方向に沿った領域４０の長さである。
【００１６】
液滴３６の各々に関係するインプリント物質３６ａの単位体積が分配装置に依存することを考慮すれば、間隔Ｓ１とＳ２が分解能、すなわち液滴３６を形成するために使用される液滴分配装置（図示せず）の動作制御に依存することは明白である。具体的には、分配装置（図示せず）は、それが精確に制御されるように液滴３６の各々において最小量のインプリント物質３６ａが供給されることが望ましい。このようにして、各々の液滴３６のインプリント物質３６ａが移動しなければならない領域４０の面積は、最小限にされる。これは、凹部２８を充填し、基板をインプリント物質３６ａの連続層で覆うために必要とされる時間を短縮する。
【００１７】
本発明が回避しようとする別の問題は、パターン形成表面３４ｃが形成される際のインプリント層３４へのガスの閉じ込めである。具体的には、行列配列４２の離間した液滴３６間の容積４４にはガスが存在し、行列配列４２での液滴３６は、もし防がなければ起きる、そこでのガスの閉じ込めを回避するように領域４０上に展延される。そのために、本発明の１実施形態によれば、行列配列４２における液滴３６のサブセットが、第１の方向に沿った型２８によって第１の方向に沿って圧縮され、その後、第１の方向に直角に延びる第２の方向に沿って行列配列４２の残りの液滴３６を圧縮する。これは、図８に図示された、液滴３６への型２８の片持ち衝突（cantilevering impingement）によって達成される。
【００１８】
図６、７、８に言及すれば、テンプレート２６は、片持ち衝突と称する、型２８の表面２８ｃが基板３０の基板表面３０ａに関して傾斜角θを成すように位置決めされる。角θの形成を助成する例示的な装置が、「ハイ・プレシジョン・オリエンテーション・アラインメント・アンド・ギャップ・コントロール・ステージズ・フォー・インプリント・リソグラフィ・プロセシーズ（High-Precision Orientation Alignment and Gap Control Stages for Imprint Lithography Processes）」と題する２０００年１０月２７日出願の米国特許出願第０９／６９８３１７号に開示されており、これは参照によってここに完全に採り入れられる。型２８の片持ち衝突の結果、型２８と基板３０との間の距離が減少するにつれて、型２８の一部分が行列配列４２の液滴３６のサブセットと接触してから、型２８の一方の縁端と接触する型２８の残りの部分が行列配列４２の残りの液滴３６と接触することになる。図示の通り、型２８は、列ｎ６と関係する液滴３６の全部と、ほぼ同時に接触する。これにより、液滴３６は、展延して、領域４０の縁端４０ａから列ｎ１〜ｎ５の液滴に向けて延在するインプリント物質３６ａの連続した液体シート４６を生成させる。液体シート４６の一方の縁端は、容積４４のガスを縁端４０ａから遠ざけ縁端４０ｂ、４０ｃ、４０ｄに向けて押し出す働きをする液体−気体界面４６ａを形成する。列ｎ１〜ｎ５の液滴３６間の容積４４は、ガスが領域４０の周辺部分に向けて押し出されるガス通路となる。このようにして、ガス通路と連携した界面４６ａは、もし防がなければ起きる、液体シート４６におけるガスの閉じ込めを低減する。
【００１９】
図７、９に言及すれば、テンプレート２６が基板３０に向けて動かされるにつれて、型２８の回転が生じて、続いて列ｎ４とｎ５の液滴３６のサブセットに関係するインプリント物質３６ａを展延させ、連続した流体シート４６に含ませる。テンプレート２６は回転し続けて、それにより型２８は引き続き列ｎ２とｎ３に関係する液滴３６と接触し、その結果それらと関係するインプリント物質３６ａは展延して図１０に図示された連続したシート４６に含まれる。全部の液滴３６が図１１に図示された連続したシート４６となるまで、プロセスは継続する。見てわかるように、界面４６ａは、領域４０の残りの容積４４ａにおけるガス（図示せず）が移動するための妨げのない経路が存在するように、縁端４０ｃに向けて移動している。これは、容積４４のガスが縁端４０ｃに向き合っている領域４０から出ることを可能にする。このようにして、もし回避されなければ起きた、表面３４ｃを有する図５に図示されたインプリント層３４内へのガスの閉じ込めは低減される。
【００２０】
図３、１２、１３に言及すれば、本発明の別の実施形態において、図７〜１１に関して説明したように、行列配列４２における液滴３６の列ごとの順次的な展延が、型２８の片持ち衝突を要することなく達成することができる。これは、領域４０を横切って、かつ／または型１２８に向けてインプリント物質３６ａを移動させるために電磁力を使用することによって達成される。そのために、型１２８は、型１２８の凹部１２８ａのナディア１１８ａを形成する、ｑ１〜ｑ６として図示された個々にアドレス可能な複数の導電性素子を含む。一部分１１８ｂをフランキング(flanking)しているボディ１５０の一部分１１８ｂは、凸部１２８ｂと重なり合っており、いずれの導電性性物質もそこには含まない。型１２８の形成は、以下でより完全に説明する。
【００２１】
図１４に言及すれば、テンプレートを形成するための１方法は、ボディ１５０を取得することと、テンプレートを形成する４つの領域１５０ａ、１５０ｂ、１５０ｃ、１５０ｄを区別することとを含む。具体的には、ボディ１５０は標準的な６０２５石英ガラスより構成される。テンプレート１２６、２２６、３２６、４２６として図示された４つのテンプレートは、ボディ１５０の４つの別個の領域内に同時に形成される。この開示を平易にするために、テンプレート１２６の製作については、テンプレート１２６に関する説明がテンプレート２２６、３２６、４２６に同等の重要性を伴って適用されるという理解のうえで説明する。
【００２２】
図１５、１６に言及すれば、ボディ１５０は一般に、一辺が１５２．４ｍｍの寸法である。ボディ１５０は、その表面全体１１２に存在するクロム層１３０を有する。フォトレジスト１３２の層がクロム層１３０を覆っている。フォトレジスト層１３２は、表面１１２の中心部１３６を囲んでいる領域１３４を露出させるようにパターン形成され、現像される。中心部１３６は一般に、一辺が２５ｍｍとなる寸法を有する。一般に、フォトレジスト層１３２はレーザーライターを用いて形成される。フォトレジスト層１３２が現像されて除去された後、領域１３４に重なっているクロム層１３０は、例えば硝酸アンモニウムまたはプラスマエッチングといったいずれかの適格なエッチング技法を用いてエッチング除去される。このようにして、領域１３４に重なっているボディ１５０の一部が露出される。その後、例えばオーブンベーキングまたは他の清浄プロセスといった適格なエッチング後処理を行ってもよい。
【００２３】
ボディ１５０が石英ガラスで形成されると仮定すれば、適格なエッチング技法はバッファードオキサイドエッチング（ＢＯＥ：buffered oxide etch）を含むであろう。これは、図１８に図示されたボディ１５０の表面１１２から測定して、メサ１３３に所望の高さｈを付与するために十分な時間量にわたって行われる。例示的な高さは１５ミクロンである。その後、フォトレジスト層１３２の残りの部分が除去され、中心部１３６上のクロム層１３０のいずれかの残りの部分も除去される。フォトレジスト物質１３４の層が、図１９に図示されたテンプレート１２６上に堆積される。メサ１３３と重なっているフォトレジスト物質１３４の領域は、パターン形成され現像除去されて、標準的な技法を用いてボディ１５０の領域１３６を露出させ、図２０に図示されたパターン形成フォトレジスト層１３８を残す。その後、酸化インジウムスズ（ＩＴＯ）１４０の層が、図２１に図示されたパターン形成フォトレジスト層１３８を覆うためにテンプレート１２６上に堆積される。ＩＴＯは、電気伝導性であり、図２に図示された放射線源２２によって生成される放射線の波長に実質的に透過性であるので、型１２８での使用に適格な物質である。リフトオフプロセスが図２０に図示されたパターン形成フォトレジスト層１３８を除去するために使用され、領域１３６と重なり合っていないＩＴＯ層の部分の全部はリフトオフプロセスの間に除去される。このようにして、図２２に図示されたボディ１５０の領域１４４が露出しているパターン形成ＩＴＯ層１４２が形成される。パターン形成ＩＴＯ層１４２の形成に続き、図２３に図示されたシリコン酸化物ＳｉＯ２の層１４６が堆積される。これは、図１３に図示された領域１４４と重なっているＩＴＯ層１４２におけるＩＴＯ物質とシリコン酸化物が重なり合わないようにシリコン酸化物層１４６がパターン形成されて、型１２８を形成する。このようにして、凹部１２８ａのナディアはＩＴＯで形成され、凸部１２８ｂはＳｉＯ２で形成される。
【００２４】
図３、１２、１３に言及すれば、凸部１２８ｂが電気絶縁性物質で形成されることを理解すれば、凹部１２８ａの近傍の電磁界ＥＭ１は、凸部１２８ｂの近傍の電磁界ＥＭ２より大きいことがわかるであろう。このために、電圧源１２０が、図１２に図示された既知のいずれかの適格な結合技法を用いて導電性素子ｑ１〜ｑ２と電気的に導通している。現在の例では、導電性素子ｑ１〜ｑ６が型１２８の上に突出するように形成され、電圧源１２０がそれらと接続されている。さらに、導電性素子ｑ１〜ｑ６を選択的にアドレスすることによって、選定された液滴３６が、図７〜１１に関して上述した展延パターンを含め、所望のほとんどあらゆる様態で選択的に展延され得る。
【００２５】
図３、２４、２５に言及すれば、上述の通り、液滴１３６、２３６は、ほとんどあらゆる行列配列で配置することができる。図示の通り、液滴１３６、２３６は２つのセットで配置されている。液滴１３６の各々におけるインプリント物質３６ａの量はほぼ同一であり、液滴２３６の各々におけるインプリント物質３６ａの量はほぼ同一である。液滴２３６の各々におけるインプリント物質の量は、液滴１３６の各々におけるインプリント物質３６ａの量よりも著しく大きい。このように異なる量のインプリント物質３６ａを備える液滴１３６、２３６を配置することによって、基板３０上への型１２８の片持ち衝突を使用することなく、インプリント層３６ａへのガスの閉じ込めを回避しつつ、型２８の凹部１２８ａを充填するために必要とされる時間を最小限にできる。具体的には、最小限の体積を有する液滴１３６を付与することによって、凹部１２８ａの短縮した充填時間に関する上述の利点は実現される。図２４に示された液滴２３６における図３に示されたインプリント物質３６ａの相対的に大きい量とその位置は、液滴２３６によって創成されるインプリント物質−ガス界面１４６ａの流れが、インプリント物質３６ａにガスを閉じ込めることなく領域１４０の周辺部に向けてガスを移動させるために十分に強力となる可能性を増大させる。
【００２６】
図３、１２、２４に言及すれば、液滴１３６、２３６においてインプリント物質３６ａを展延させパターン形成するために要求される時間をさらに減少させるために、テンプレート１２６を使用することができ、また導電性素子ｑ１〜ｑ６が上述の通り、順次的に、または同時に活性化される。
【００２７】
図３、２６、２７に言及すれば、もし型全体に電磁界を同時に適用することが望ましければ、テンプレート５２６を使用してもよい。テンプレート５２６は、石英ガラスといった適格な物質のボディ５５０から形成される。例示的な物質は、一辺が約１５２．４ｍｍの寸法を有する標準的な６０２５石英ガラスである。４つのテンプレート５２６、６２６、７２６、８２６が、それぞれ４つの別個の領域５５０ａ、５５０ｂ、５５０ｃ、５５０ｄに同時に形成される。この開示を平易にするために、テンプレート５２６の製作については、テンプレート５２６に関する説明がテンプレート６２６、７２６、８２６に同等の重要性を伴って適用されるという理解のうえで説明する。
【００２８】
図２８、２９に言及すれば、ボディ５５０はその表面全体５１２の上に存在するクロム層５３０を有する。メサ５３３が、図１６〜１８に関して上述した方式でボディ５５０に形成される。酸化インジウムスズ（ＩＴＯ）５３４の層がその後、図３０に図示された標準的技法を用いてボディ５５０の表面全体５１２の上に堆積される。ＩＴＯ層５３４の上に、図２６に図示された凹部５２８ａと凸部５２８ｂを形成するために標準的技法を用いてパターン形成されエッチングされるシリコン酸化物層ＳｉＯ２が堆積される。このようにして、凹部５２８ａのナディアがＩＴＯで形成され、凸部５２８ｂがＳｉＯ2で形成される。凸部５２８ａが電気絶縁性物質で形成されることを理解すれば、凹部５２８ａの近傍の電磁界ＥＭ１は、凸部５２８ｂの近傍の電磁界ＥＭ２よりも大きいことがわかる。その結果、型５２８の近傍のインプリント物質３６ａは凹部５２８ａに引き込まれやすく、それによって物質３６ａを型５２８に合致させるために必要とされる時間を短縮する。
【００２９】
上述した本発明の実施形態は例示的である。依然として本発明の範囲内にありながら、上述の開示には多くの変更および修正を行うことができる。例えば、電磁界の使用は、インプリント物質が型のフィーチャを完全に充填し、それによってインプリント層における不連続を回避することを保証するうえで有益となるかもしれない。そのような不連続は、インプリント物質が型の凹部を充填することができない時に生じる。これは、凸部とそれと重なっている表面との間の毛管引力といった、種々の環境や物質に基づくパラメータに起因する。インプリント物質を型に引きつけるために電磁界を適用することは、これらの特性を克服するであろう。従って、本発明の範囲は、上述の説明によって限定してはならず、反対に、添付特許請求の範囲とともにそれらの等価物の全範囲に関して決定されなければならない。
【図面の簡単な説明】
【００３０】
【図１】本発明に従ったリソグラフィシステムの斜視図である。
【図２】図１に図示されたリソグラフィシステムの簡略化した立面図である。
【図３】図２に図示されたインプリント層が重合され架橋される前に構成される物質の簡略化した表現である。
【図４】図３に図示された物質が放射線を受けた後に変化する架橋重合体物質の簡略化した表現である。
【図５】インプリント層のパターン形成後の図１に図示されたインプリント層から離間した型の簡略化した立面図である。
【図６】本発明の第１の実施形態に従った前記図２に示された基板の領域に堆積されたインプリント物質の液滴の配列を図示している上面図である。
【図７】本発明の１実施形態に従った図６に図示された液滴の配列に衝突する図２に図示された型の片持ち衝突の簡略化した概略図である。
【図８】図７に図示された型の片持ち衝突を用いた前記図６に示された液滴の圧縮を示している上面図である。
【図９】図７に図示された型の片持ち衝突を用いた前記図６に示された液滴の圧縮を示している上面図である。
【図１０】図７に図示された型の片持ち衝突を用いた前記図６に示された液滴の圧縮を示している上面図である。
【図１１】図７に図示された型の片持ち衝突を用いた前記図６に示された液滴の圧縮を示している上面図である。
【図１２】本発明の別の実施形態に従った個々にアドレス可能な導体を有する型の底面図である。
【図１３】図１２に図示されたテンプレートの側面断面図である。
【図１４】本発明のさらに別の実施形態に従って図示されたテンプレートを製作するために使用される基板の上面図である。
【図１５】線１５−１５にわたって得られる図１４に図示された基板の領域の側面断面図である。
【図１６】図１３に図示されたテンプレートを製作するために使用される種々のプロセスを実証する図１５に図示された領域の側面断面図である。
【図１７】図１３に図示されたテンプレートを製作するために使用される種々のプロセスを実証する図１５に図示された領域の側面断面図である。
【図１８】図１３に図示されたテンプレートを製作するために使用される種々のプロセスを実証する図１５に図示された領域の側面断面図である。
【図１９】図１３に図示されたテンプレートを製作するために使用される種々のプロセスを実証する図１５に図示された領域の側面断面図である。
【図２０】図１３に図示されたテンプレートを製作するために使用される種々のプロセスを実証する図１５に図示された領域の側面断面図である。
【図２１】図１３に図示されたテンプレートを製作するために使用される種々のプロセスを実証する図１５に図示された領域の側面断面図である。
【図２２】図１３に図示されたテンプレートを製作するために使用される種々のプロセスを実証する図１５に図示された領域の側面断面図である。
【図２３】図１３に図示されたテンプレートを製作するために使用される種々のプロセスを実証する図１５に図示された領域の側面断面図である。
【図２４】本発明のさらに第４の実施形態に従った配列で配置されたインプリント物質の液滴を備える図６に図示された領域の上面図である。
【図２５】本発明の第５の実施形態に従って図２に図示された型を用いた前記図２４に図示された液滴の圧縮を示している上面図である。
【図２６】本発明の第６の実施形態に従ったテンプレートの断面図である。
【図２７】本発明の第７の実施形態に従って図２６に図示されたテンプレートを製作するために使用される基板の上面図である。
【図２８】線２８−２８に沿って得られる図２７に図示された基板の領域の断面図である。
【図２９】図２６に図示されたテンプレートを製作するために使用される種々のプロセスを実証する図２８に図示された領域の断面図である。
【図３０】図２６に図示されたテンプレートを製作するために使用される種々のプロセスを実証する図２８に図示された領域の断面図である。
【技術分野】
【０００１】
本発明の分野は、全体としてインプリントリソグラフィに関する。より詳しくは、本発明は、インプリントリソグラフィプロセスの間にテンプレートのフィーチャをインプリント物質で充填するために必要とする時間を短縮することに取り組む。
【背景技術】
【０００２】
超微細加工は、例えばマイクロメートル以下のオーダのフィーチャを有する極めて小さい構造の製作を伴う。超微細加工がかなり大きい影響を及ぼしてきた１分野が、集積回路の加工にある。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増大させながらより大きな製造歩留まりを得ようと努力し続けているなかで、超微細加工はますます重要になっている。超微細加工は、形成される構造の最小フィーチャ寸法の大きな縮小を可能にしつつ、より高いプロセス制御を提供する。超微細加工が使用されてきた開発の他の分野は、バイオ技術、光学技術、機械システムなどを含む。
【０００３】
典型的な超微細加工技法は、ウィルソン他（Willson et al.）の特許文献１に示されている。ウィルソンらは、構造においてレリーフ像を形成する方法を開示している。その方法は、転写層を有する基板を設けることを含む。転写層は重合性流体組成物で覆われる。型が重合性流体と機械的に接触する。型はレリーフ構造を備えており、重合性流体組成物はレリーフ構造を充填する。重合性流体組成物はその後、同物を固化し重合させる条件にさらされ、型のそれと相補的なレリーフ構造を含む固化した重合体物質を転写層上に形成する。型はその後、固体重合体物質から分離され、それにより、型のレリーフ構造の複製が固化した重合体物質において形成される。転写層と固化した重合体物質は、レリーフ像が転写層に形成されるように、固化した重合体物質に対して転写層を選択的にエッチングする環境にさらされる。この技法によって必要な時間と付与される最小フィーチャ寸法は、なかんずく、重合性物質の組成に依存する。
【０００４】
【特許文献１】米国特許第６３３４９６０号明細書
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
従って、インプリントリソグラフィテンプレートのフィーチャを充填するために必要とされる時間を減少させる技法を提供することが望ましい。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明は、隣り合う液滴に到達して液体の連続した層を基板上で形成するために液滴の液体が移動しなければならない距離を最小限にすることを特徴とする、液体の複数の離間した液滴を基板上に分配するための方法に向けられている。その結果、パターン形成されたテンプレートにより液滴をパターン形成する際に、パターンのフィーチャを充填して基板を覆うために要求される時間は最小限にされる。これはインプリントプロセスのスループットを増大させる。そのために、本方法は、個々がそれと関係する単位体積を有する複数の離間した液滴を基板上に配列することを含む。複数の液滴のサブセットの隣り合う液滴間の間隔がそのサブセットと関係する最も小さい単位体積の関数であるように選定される。その結果、隣り合う液滴間の距離は、最小にされ、単に液滴分配装置の分解能に依存するにすぎなくなる。
【０００７】
また、導電性テンプレートを開示し、かつ基板を設け、基板上にメサを形成し、電気伝導性物質よりなる凹部のナディアと電気絶縁性物質よりなる凸部により複数の凹部と凸部をメサ上に形成することとを含む、導電性テンプレートを形成する方法が開示される。メサは、例えば紫外線といった所定の波長の放射線に実質的に透過性であることが望ましい。その結果、紫外線がその内部を伝搬するのを可能にする物質で電気伝導性物質を形成することが望ましい。本発明において、酸化インジウムスズが電気伝導性性物質を形成するために適格な物質である。しかし、酸化インジウムスズはそのエッチング抵抗のためにパターン形成することが難しい。それにもかかわらず、この方法は、インプリントリソグラフィにおける使用に適格なインジウム酸化物で導電性テンプレートを形成するための方法を提供する。他の実施形態については以下でより完全に説明する。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
図１は、ブリッジ１４を有する１対の離間したブリッジ支持材１２とそれらの間に延在するステージ支持材１６を含む、本発明の１実施形態に従ったリソグラフィシステム１０を図示している。ブリッジ１４とステージ支持材１６は離間されている。ブリッジ１４にはインプリントヘッド１８が結合されており、これはブリッジ１４からステージ支持材１６に向かって延び、Ｚ軸に沿った移動を可能にする。ステージ支持材１６上にインプリントヘッド１８と向き合うように可動ステージ２０が配設されている。可動ステージ２０は、Ｘ軸とＹ軸に沿ってステージ支持材１６に対して移動するように機器構成されている。インプリントヘッド１８がＺ軸と同様にＸ軸とＹ軸に沿って移動することができ、可動ステージ２０がＸ軸とＹ軸と同様にＺ軸における移動を行うことができることを理解しなければならない。例示的な可動ステージ装置が、本発明の譲受人に譲渡された「ステップ・アンド・リピート・インプリント・リソグラフィ・システムズ（Step and Repeat Imprint Lithography Systems）」と題する２００２年７月１１日出願の米国特許出願第１０／１９４４１４号に開示されており、これは参照によってここに完全に採り入れられる。放射線源２２が、化学線を可動ステージ２０上に入射させるためにシステム１０に結合されている。図示の通り、放射線源２２はブリッジ１４に結合されており、放射線源２２と接続された発電機２３を含む。システムの動作は一般に、それとデータ通信しているプロセッサ２５によって制御される。
【０００９】
図１、２の両者に言及すれば、インプリントヘッド１８には、型２８を有するテンプレート２６が接続されている。型２８は、複数の離間した凹部２８ａと凸部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、可動ステージ２０に位置決めされた基板３０に転写されるべき原型パターンを規定する。そのために、インプリントヘッド１８および／または可動ステージ２０は、型２８と基板３０との間の距離“ｄ”を変えることができる。このようにして、型２８のフィーチャは、以下でより完全に説明する、基板３０の流動可能領域にインプリントされる。放射線源２２は、型２８が放射線源２２と基板３０との間に位置決めされるように配置されている。その結果、型２８は、放射線源２２によって生成される放射線に実質的に透過性である物質で製作される。そのために、型２８は、水晶、石英ガラス、シリコン、サファイヤ、有機重合体、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、またはそれらの組合せを含む物質で製作される。さらに、テンプレート２６は、上記の物質だけでなく金属からも形成することができる。
【００１０】
図２、３の両者に言及すれば、インプリント層３４といった流動可能領域は、ほぼ平坦な外形である表面３２の一部に配置される。例示的な流動可能領域は、以下でより完全に説明する、基板３０上に物質３６ａの複数の離間した個別の液滴３６として堆積されるインプリント層３４から構成される。液滴３６を堆積するための例示的なシステムが、本発明の譲受人に譲渡されており参照によってここに完全に採り入れられる、「システム・アンド・メソッド・フォー・ディスペンシング・リキッズ（System and Method for Dispensing Liquids）」と題する２００２年７月９日出願の米国特許出願第１０／１９１７４９号に開示されている。インプリント層３４は、原型パターンを記録し、記録されたパターンを形成するために選択的に重合され、架橋される物質３６ａから形成されている。物質３６ａのための例示的な組成物が、「メソッド・トゥ・リデュース・アドヒージョン・ビトウィーン・ア・コンフォーマブル・リージョン・アンド・ア・パターン・オブ・ア・モールド（Method to Reduce Adhesion Between a Conformable Region and a Pattern of a Mold）」と題する２００３年６月１６日出願の米国特許出願第１０／４６３３９６号に開示されており、これは参照によってここに完全に採り入れられる。物質３６ａは、点３６ｂで架橋されて、架橋重合体物質３６ｃを形成するものとして図４に図示されている。
【００１１】
図２、３、５に言及すれば、インプリント層３４に記録されるパターンは、型２８との機械的接触によって創出される。そのために、距離“ｄ”は縮小されて、インプリント液滴３６が型２８と機械的接触させられ、液滴３６を展延させて表面３２の上に物質３６ａの連続した形成物によるインプリント層３４を形成させる。１実施形態において、距離“ｄ”は、インプリント層３４の一部分３４ａが凹部２８ａに進入し、それを充填するように縮小される。
【００１２】
凹部２８ａの充填を助成するために、物質３６ａは、表面３２を物質３６ａの連続した形成物で覆いつつ凹部２８ａを完全に充填するために必要な特性を備えている。この実施形態では、凸部２８ｂと重なり合うインプリント層３４の一部分３４ｂは、所望の（通常、最小限の）距離“ｄ”に到達した後に、厚さｔ１を有する一部分３４ａと厚さｔ２を有する一部分３４ｂを残しておく。厚さ“ｔ１”と“ｔ２”は、用途に応じて所望の任意の厚さとしてよい。一般に、ｔ１は、図５においてより明確に示されたように、一部分３４ａの幅ｕのせいぜい２倍以下、すなわちｔ１≦２ｕであるように選定される。
【００１３】
図２、３、４に言及すれば、所望の距離“ｄ”に到達した後、放射線源２２が、物質３６ａを重合させ架橋させて架橋重合体物質３６ｃを形成する化学線を生成する。その結果、インプリント層３４の組成物は、物質３６ａから、固体である架橋重合体物質３６ｃに変化する。具体的には、架橋重合体物質３６ｃは、図５においてより明確に示されたように、型２８の表面２８ｃの形状に合致した形状を備えるインプリント層３４の面３４ｃを備えるように固化する。インプリント層３４が図４に図示された架橋重合体物質３６ｃから構成されるように変化した後、図２に図示されたインプリントヘッド１８を距離“ｄ”を増大させるために移動させる。それにより型２８とインプリント層３４は離間される。
【００１４】
図５に言及すれば、基板３０のパターン形成を完了するために付加的な処理が使用できる。例えば、基板３０とインプリント層３４は、基板３０にインプリント層３４のパターンを転写し、パターン形成された表面３４ｃを付与するためにエッチングされる。エッチングを助成するために、インプリント層３４が形成される物質は、必要に応じて、基板３０に対する相対エッチングレートを規定するために変更され得る。
【００１５】
図２、３、６に言及すれば、極めて稠密なフィーチャ、例えばナノメートルのオーダの凹部２８ａを有する型の場合、凹部２８ａを充填するために型２８と重なり合う基板３０の領域４０上に液滴３６を展延させることは、長い時限を要する可能性があり、それによってインプリントプロセスのスループットを減速させる。インプリントプロセスのスループットの増大を助成するために、液滴３６は、基板３０上に展延し凹部２８ａを充填するために必要とされる時間を最小限にするように分配される。これは、Ｓ１とＳ２として図示された隣り合う液滴３６間の間隔が最小限にされるように、二次元行列配列４２として液滴３６を分配することによって達成される。図示の通り、行列配列４２の領域の液滴３６は、６列ｎ１〜ｎ６と６行ｍ１〜ｍ６で配置されている。しかし、液滴３６は基板３０でほとんど任意の二次元配列に配置させることができる。要求されることは、所望のパターン形成層を形成するために必要なインプリント物質３６の所定の総体積Ｖｔに対して、行列配列４２における液滴３６の数を最大限にすることである。これは、隣り合う液滴間の間隔Ｓ１とＳ２を最小限にする。さらに、サブセットにおける液滴３６の各々は、単位体積、Ｖｕとして定義される関係するインプリント物質３６ａの同じ量を有することが望ましい。これらの基準に基づき、行列配列４２でにおける液滴３６の総数ｎは次のように決定される。
（１）ｎ＝Ｖｔ／Ｖｕ
ここで、ＶｔとＶｕは上で定義されている。液滴３６の総数ｎが次のように定義される液滴３６の矩形配列を仮定しよう。
（２）ｎ＝ｎ１×ｎ２
ここで、ｎ１は第１の方向に沿った液滴の数であり、ｎ２は第２の方向に沿った液滴の数である。第１の方向に沿った、すなわち一次元での隣り合う液滴３６の間の間隔Ｓ１は、次のように決定される
（３）Ｓ１＝Ｌ１／ｎ１
ここで、Ｌ１は第１の方向に沿った領域４０の長さである。同様に、第１の方向に直角に延びる第２の方向に沿った隣り合う液滴３６の間の間隔Ｓ２は次のように決定される。
（４）Ｓ２＝Ｌ２／ｎ２
ここでＬ２は第２の方向に沿った領域４０の長さである。
【００１６】
液滴３６の各々に関係するインプリント物質３６ａの単位体積が分配装置に依存することを考慮すれば、間隔Ｓ１とＳ２が分解能、すなわち液滴３６を形成するために使用される液滴分配装置（図示せず）の動作制御に依存することは明白である。具体的には、分配装置（図示せず）は、それが精確に制御されるように液滴３６の各々において最小量のインプリント物質３６ａが供給されることが望ましい。このようにして、各々の液滴３６のインプリント物質３６ａが移動しなければならない領域４０の面積は、最小限にされる。これは、凹部２８を充填し、基板をインプリント物質３６ａの連続層で覆うために必要とされる時間を短縮する。
【００１７】
本発明が回避しようとする別の問題は、パターン形成表面３４ｃが形成される際のインプリント層３４へのガスの閉じ込めである。具体的には、行列配列４２の離間した液滴３６間の容積４４にはガスが存在し、行列配列４２での液滴３６は、もし防がなければ起きる、そこでのガスの閉じ込めを回避するように領域４０上に展延される。そのために、本発明の１実施形態によれば、行列配列４２における液滴３６のサブセットが、第１の方向に沿った型２８によって第１の方向に沿って圧縮され、その後、第１の方向に直角に延びる第２の方向に沿って行列配列４２の残りの液滴３６を圧縮する。これは、図８に図示された、液滴３６への型２８の片持ち衝突（cantilevering impingement）によって達成される。
【００１８】
図６、７、８に言及すれば、テンプレート２６は、片持ち衝突と称する、型２８の表面２８ｃが基板３０の基板表面３０ａに関して傾斜角θを成すように位置決めされる。角θの形成を助成する例示的な装置が、「ハイ・プレシジョン・オリエンテーション・アラインメント・アンド・ギャップ・コントロール・ステージズ・フォー・インプリント・リソグラフィ・プロセシーズ（High-Precision Orientation Alignment and Gap Control Stages for Imprint Lithography Processes）」と題する２０００年１０月２７日出願の米国特許出願第０９／６９８３１７号に開示されており、これは参照によってここに完全に採り入れられる。型２８の片持ち衝突の結果、型２８と基板３０との間の距離が減少するにつれて、型２８の一部分が行列配列４２の液滴３６のサブセットと接触してから、型２８の一方の縁端と接触する型２８の残りの部分が行列配列４２の残りの液滴３６と接触することになる。図示の通り、型２８は、列ｎ６と関係する液滴３６の全部と、ほぼ同時に接触する。これにより、液滴３６は、展延して、領域４０の縁端４０ａから列ｎ１〜ｎ５の液滴に向けて延在するインプリント物質３６ａの連続した液体シート４６を生成させる。液体シート４６の一方の縁端は、容積４４のガスを縁端４０ａから遠ざけ縁端４０ｂ、４０ｃ、４０ｄに向けて押し出す働きをする液体−気体界面４６ａを形成する。列ｎ１〜ｎ５の液滴３６間の容積４４は、ガスが領域４０の周辺部分に向けて押し出されるガス通路となる。このようにして、ガス通路と連携した界面４６ａは、もし防がなければ起きる、液体シート４６におけるガスの閉じ込めを低減する。
【００１９】
図７、９に言及すれば、テンプレート２６が基板３０に向けて動かされるにつれて、型２８の回転が生じて、続いて列ｎ４とｎ５の液滴３６のサブセットに関係するインプリント物質３６ａを展延させ、連続した流体シート４６に含ませる。テンプレート２６は回転し続けて、それにより型２８は引き続き列ｎ２とｎ３に関係する液滴３６と接触し、その結果それらと関係するインプリント物質３６ａは展延して図１０に図示された連続したシート４６に含まれる。全部の液滴３６が図１１に図示された連続したシート４６となるまで、プロセスは継続する。見てわかるように、界面４６ａは、領域４０の残りの容積４４ａにおけるガス（図示せず）が移動するための妨げのない経路が存在するように、縁端４０ｃに向けて移動している。これは、容積４４のガスが縁端４０ｃに向き合っている領域４０から出ることを可能にする。このようにして、もし回避されなければ起きた、表面３４ｃを有する図５に図示されたインプリント層３４内へのガスの閉じ込めは低減される。
【００２０】
図３、１２、１３に言及すれば、本発明の別の実施形態において、図７〜１１に関して説明したように、行列配列４２における液滴３６の列ごとの順次的な展延が、型２８の片持ち衝突を要することなく達成することができる。これは、領域４０を横切って、かつ／または型１２８に向けてインプリント物質３６ａを移動させるために電磁力を使用することによって達成される。そのために、型１２８は、型１２８の凹部１２８ａのナディア１１８ａを形成する、ｑ１〜ｑ６として図示された個々にアドレス可能な複数の導電性素子を含む。一部分１１８ｂをフランキング(flanking)しているボディ１５０の一部分１１８ｂは、凸部１２８ｂと重なり合っており、いずれの導電性性物質もそこには含まない。型１２８の形成は、以下でより完全に説明する。
【００２１】
図１４に言及すれば、テンプレートを形成するための１方法は、ボディ１５０を取得することと、テンプレートを形成する４つの領域１５０ａ、１５０ｂ、１５０ｃ、１５０ｄを区別することとを含む。具体的には、ボディ１５０は標準的な６０２５石英ガラスより構成される。テンプレート１２６、２２６、３２６、４２６として図示された４つのテンプレートは、ボディ１５０の４つの別個の領域内に同時に形成される。この開示を平易にするために、テンプレート１２６の製作については、テンプレート１２６に関する説明がテンプレート２２６、３２６、４２６に同等の重要性を伴って適用されるという理解のうえで説明する。
【００２２】
図１５、１６に言及すれば、ボディ１５０は一般に、一辺が１５２．４ｍｍの寸法である。ボディ１５０は、その表面全体１１２に存在するクロム層１３０を有する。フォトレジスト１３２の層がクロム層１３０を覆っている。フォトレジスト層１３２は、表面１１２の中心部１３６を囲んでいる領域１３４を露出させるようにパターン形成され、現像される。中心部１３６は一般に、一辺が２５ｍｍとなる寸法を有する。一般に、フォトレジスト層１３２はレーザーライターを用いて形成される。フォトレジスト層１３２が現像されて除去された後、領域１３４に重なっているクロム層１３０は、例えば硝酸アンモニウムまたはプラスマエッチングといったいずれかの適格なエッチング技法を用いてエッチング除去される。このようにして、領域１３４に重なっているボディ１５０の一部が露出される。その後、例えばオーブンベーキングまたは他の清浄プロセスといった適格なエッチング後処理を行ってもよい。
【００２３】
ボディ１５０が石英ガラスで形成されると仮定すれば、適格なエッチング技法はバッファードオキサイドエッチング（ＢＯＥ：buffered oxide etch）を含むであろう。これは、図１８に図示されたボディ１５０の表面１１２から測定して、メサ１３３に所望の高さｈを付与するために十分な時間量にわたって行われる。例示的な高さは１５ミクロンである。その後、フォトレジスト層１３２の残りの部分が除去され、中心部１３６上のクロム層１３０のいずれかの残りの部分も除去される。フォトレジスト物質１３４の層が、図１９に図示されたテンプレート１２６上に堆積される。メサ１３３と重なっているフォトレジスト物質１３４の領域は、パターン形成され現像除去されて、標準的な技法を用いてボディ１５０の領域１３６を露出させ、図２０に図示されたパターン形成フォトレジスト層１３８を残す。その後、酸化インジウムスズ（ＩＴＯ）１４０の層が、図２１に図示されたパターン形成フォトレジスト層１３８を覆うためにテンプレート１２６上に堆積される。ＩＴＯは、電気伝導性であり、図２に図示された放射線源２２によって生成される放射線の波長に実質的に透過性であるので、型１２８での使用に適格な物質である。リフトオフプロセスが図２０に図示されたパターン形成フォトレジスト層１３８を除去するために使用され、領域１３６と重なり合っていないＩＴＯ層の部分の全部はリフトオフプロセスの間に除去される。このようにして、図２２に図示されたボディ１５０の領域１４４が露出しているパターン形成ＩＴＯ層１４２が形成される。パターン形成ＩＴＯ層１４２の形成に続き、図２３に図示されたシリコン酸化物ＳｉＯ２の層１４６が堆積される。これは、図１３に図示された領域１４４と重なっているＩＴＯ層１４２におけるＩＴＯ物質とシリコン酸化物が重なり合わないようにシリコン酸化物層１４６がパターン形成されて、型１２８を形成する。このようにして、凹部１２８ａのナディアはＩＴＯで形成され、凸部１２８ｂはＳｉＯ２で形成される。
【００２４】
図３、１２、１３に言及すれば、凸部１２８ｂが電気絶縁性物質で形成されることを理解すれば、凹部１２８ａの近傍の電磁界ＥＭ１は、凸部１２８ｂの近傍の電磁界ＥＭ２より大きいことがわかるであろう。このために、電圧源１２０が、図１２に図示された既知のいずれかの適格な結合技法を用いて導電性素子ｑ１〜ｑ２と電気的に導通している。現在の例では、導電性素子ｑ１〜ｑ６が型１２８の上に突出するように形成され、電圧源１２０がそれらと接続されている。さらに、導電性素子ｑ１〜ｑ６を選択的にアドレスすることによって、選定された液滴３６が、図７〜１１に関して上述した展延パターンを含め、所望のほとんどあらゆる様態で選択的に展延され得る。
【００２５】
図３、２４、２５に言及すれば、上述の通り、液滴１３６、２３６は、ほとんどあらゆる行列配列で配置することができる。図示の通り、液滴１３６、２３６は２つのセットで配置されている。液滴１３６の各々におけるインプリント物質３６ａの量はほぼ同一であり、液滴２３６の各々におけるインプリント物質３６ａの量はほぼ同一である。液滴２３６の各々におけるインプリント物質の量は、液滴１３６の各々におけるインプリント物質３６ａの量よりも著しく大きい。このように異なる量のインプリント物質３６ａを備える液滴１３６、２３６を配置することによって、基板３０上への型１２８の片持ち衝突を使用することなく、インプリント層３６ａへのガスの閉じ込めを回避しつつ、型２８の凹部１２８ａを充填するために必要とされる時間を最小限にできる。具体的には、最小限の体積を有する液滴１３６を付与することによって、凹部１２８ａの短縮した充填時間に関する上述の利点は実現される。図２４に示された液滴２３６における図３に示されたインプリント物質３６ａの相対的に大きい量とその位置は、液滴２３６によって創成されるインプリント物質−ガス界面１４６ａの流れが、インプリント物質３６ａにガスを閉じ込めることなく領域１４０の周辺部に向けてガスを移動させるために十分に強力となる可能性を増大させる。
【００２６】
図３、１２、２４に言及すれば、液滴１３６、２３６においてインプリント物質３６ａを展延させパターン形成するために要求される時間をさらに減少させるために、テンプレート１２６を使用することができ、また導電性素子ｑ１〜ｑ６が上述の通り、順次的に、または同時に活性化される。
【００２７】
図３、２６、２７に言及すれば、もし型全体に電磁界を同時に適用することが望ましければ、テンプレート５２６を使用してもよい。テンプレート５２６は、石英ガラスといった適格な物質のボディ５５０から形成される。例示的な物質は、一辺が約１５２．４ｍｍの寸法を有する標準的な６０２５石英ガラスである。４つのテンプレート５２６、６２６、７２６、８２６が、それぞれ４つの別個の領域５５０ａ、５５０ｂ、５５０ｃ、５５０ｄに同時に形成される。この開示を平易にするために、テンプレート５２６の製作については、テンプレート５２６に関する説明がテンプレート６２６、７２６、８２６に同等の重要性を伴って適用されるという理解のうえで説明する。
【００２８】
図２８、２９に言及すれば、ボディ５５０はその表面全体５１２の上に存在するクロム層５３０を有する。メサ５３３が、図１６〜１８に関して上述した方式でボディ５５０に形成される。酸化インジウムスズ（ＩＴＯ）５３４の層がその後、図３０に図示された標準的技法を用いてボディ５５０の表面全体５１２の上に堆積される。ＩＴＯ層５３４の上に、図２６に図示された凹部５２８ａと凸部５２８ｂを形成するために標準的技法を用いてパターン形成されエッチングされるシリコン酸化物層ＳｉＯ２が堆積される。このようにして、凹部５２８ａのナディアがＩＴＯで形成され、凸部５２８ｂがＳｉＯ2で形成される。凸部５２８ａが電気絶縁性物質で形成されることを理解すれば、凹部５２８ａの近傍の電磁界ＥＭ１は、凸部５２８ｂの近傍の電磁界ＥＭ２よりも大きいことがわかる。その結果、型５２８の近傍のインプリント物質３６ａは凹部５２８ａに引き込まれやすく、それによって物質３６ａを型５２８に合致させるために必要とされる時間を短縮する。
【００２９】
上述した本発明の実施形態は例示的である。依然として本発明の範囲内にありながら、上述の開示には多くの変更および修正を行うことができる。例えば、電磁界の使用は、インプリント物質が型のフィーチャを完全に充填し、それによってインプリント層における不連続を回避することを保証するうえで有益となるかもしれない。そのような不連続は、インプリント物質が型の凹部を充填することができない時に生じる。これは、凸部とそれと重なっている表面との間の毛管引力といった、種々の環境や物質に基づくパラメータに起因する。インプリント物質を型に引きつけるために電磁界を適用することは、これらの特性を克服するであろう。従って、本発明の範囲は、上述の説明によって限定してはならず、反対に、添付特許請求の範囲とともにそれらの等価物の全範囲に関して決定されなければならない。
【図面の簡単な説明】
【００３０】
【図１】本発明に従ったリソグラフィシステムの斜視図である。
【図２】図１に図示されたリソグラフィシステムの簡略化した立面図である。
【図３】図２に図示されたインプリント層が重合され架橋される前に構成される物質の簡略化した表現である。
【図４】図３に図示された物質が放射線を受けた後に変化する架橋重合体物質の簡略化した表現である。
【図５】インプリント層のパターン形成後の図１に図示されたインプリント層から離間した型の簡略化した立面図である。
【図６】本発明の第１の実施形態に従った前記図２に示された基板の領域に堆積されたインプリント物質の液滴の配列を図示している上面図である。
【図７】本発明の１実施形態に従った図６に図示された液滴の配列に衝突する図２に図示された型の片持ち衝突の簡略化した概略図である。
【図８】図７に図示された型の片持ち衝突を用いた前記図６に示された液滴の圧縮を示している上面図である。
【図９】図７に図示された型の片持ち衝突を用いた前記図６に示された液滴の圧縮を示している上面図である。
【図１０】図７に図示された型の片持ち衝突を用いた前記図６に示された液滴の圧縮を示している上面図である。
【図１１】図７に図示された型の片持ち衝突を用いた前記図６に示された液滴の圧縮を示している上面図である。
【図１２】本発明の別の実施形態に従った個々にアドレス可能な導体を有する型の底面図である。
【図１３】図１２に図示されたテンプレートの側面断面図である。
【図１４】本発明のさらに別の実施形態に従って図示されたテンプレートを製作するために使用される基板の上面図である。
【図１５】線１５−１５にわたって得られる図１４に図示された基板の領域の側面断面図である。
【図１６】図１３に図示されたテンプレートを製作するために使用される種々のプロセスを実証する図１５に図示された領域の側面断面図である。
【図１７】図１３に図示されたテンプレートを製作するために使用される種々のプロセスを実証する図１５に図示された領域の側面断面図である。
【図１８】図１３に図示されたテンプレートを製作するために使用される種々のプロセスを実証する図１５に図示された領域の側面断面図である。
【図１９】図１３に図示されたテンプレートを製作するために使用される種々のプロセスを実証する図１５に図示された領域の側面断面図である。
【図２０】図１３に図示されたテンプレートを製作するために使用される種々のプロセスを実証する図１５に図示された領域の側面断面図である。
【図２１】図１３に図示されたテンプレートを製作するために使用される種々のプロセスを実証する図１５に図示された領域の側面断面図である。
【図２２】図１３に図示されたテンプレートを製作するために使用される種々のプロセスを実証する図１５に図示された領域の側面断面図である。
【図２３】図１３に図示されたテンプレートを製作するために使用される種々のプロセスを実証する図１５に図示された領域の側面断面図である。
【図２４】本発明のさらに第４の実施形態に従った配列で配置されたインプリント物質の液滴を備える図６に図示された領域の上面図である。
【図２５】本発明の第５の実施形態に従って図２に図示された型を用いた前記図２４に図示された液滴の圧縮を示している上面図である。
【図２６】本発明の第６の実施形態に従ったテンプレートの断面図である。
【図２７】本発明の第７の実施形態に従って図２６に図示されたテンプレートを製作するために使用される基板の上面図である。
【図２８】線２８−２８に沿って得られる図２７に図示された基板の領域の断面図である。
【図２９】図２６に図示されたテンプレートを製作するために使用される種々のプロセスを実証する図２８に図示された領域の断面図である。
【図３０】図２６に図示されたテンプレートを製作するために使用される種々のプロセスを実証する図２８に図示された領域の断面図である。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
導電性テンプレートを形成する方法であって、方法は、
基板を設けることと、
基板上に複数の離間した導電性領域を堆積し、その後、複数の電気伝導性領域上の層に層状絶縁性物質を堆積することによって複数の電気伝導性領域を形成するために電気伝導性物質を含む凹部のサブセットのナディアを伴う複数の凹部と凸部を基板上に形成することとを含む、方法。
【請求項２】
複数の凹部を形成することは、選択的に活性化される複数の電気伝導性領域を設けることをさらに含む、請求項１記載の方法。
【請求項３】
複数の凹部を形成することは、基板上に酸化インジウムスズの層を堆積すること、および酸化インジウムスズの層の上に絶縁性物質の層を堆積することと、絶縁性層の表面から延び酸化インジウムスズの層で終端する複数のビアをそこに形成するために絶縁性層をパターン形成することとをさらに含む、請求項１記載の方法。
【請求項４】
複数の凹部を形成することは、複数の離間した導電性領域として酸化インジウムスズの層を基板上に形成することと、離間した導電性領域と重なり合っていない基板の領域は露出しており、露出した領域を画成することと、露出した領域に電気絶縁性物質を形成することとをさらに含み、電気絶縁性物質および導電性領域は複数のビアを有するパターン形成層を形成する、請求項１記載の方法。
【請求項５】
テンプレートであって、
基板と、
基板上に配置された複数の離間した電気伝導性領域とを備え、基板および電気伝導性領域は両方とも所定の波長のエネルギーに実質的に透過性である、テンプレート。
【請求項６】
前記基板はメサをさらに含み、前記複数の離間した電気伝導性領域のサブセットは前記メサ上に配置されている、請求項５記載のテンプレート。
【請求項７】
前記複数の離間した導電性領域は酸化インジウムスズから形成される、請求項５記載のテンプレート。
【請求項８】
電気エネルギーを順次的に適用するために前記複数の離間した電気伝導性領域に電気エネルギーを適用するようにその動作を指示するために前記電源と接続されたプロセッサをさらに含む、請求項５記載のテンプレート。
【請求項９】
ボディにパターンを形成する方法であって、前記方法は、
テンプレートと前記ボディとの間にあるように液体を配置することと、
前記液体の近傍に前記テンプレートを配向することと、
前記テンプレートと前記ボディとの間に電界を適用して前記液体の一部を移動させ、当該膜における不連続を予防しつつ膜を形成するために前記液体を前記ボディ上に展延させることを含む、方法。
【請求項１０】
適用することは、前記テンプレートと前記ボディとの間での前記液体の毛管力に打ち克つために十分な大きさの電界を適用することをさらに含む、請求項９記載の方法。
【請求項１１】
前記液体物質を重合および架橋させる放射線に透過性である電気導電層を前記テンプレートに設けることをさらに含み、前記電界を適用することは前記導電層に電圧を印加することをさらに含む、請求項９記載の方法。
【請求項１２】
ある総体積の液体を基板上に分配する方法であって、前記方法は、
各々がそれと関係する単位体積を有する複数の離間した液滴を前記基板上に配置することと、
前記複数の液滴の液体を前記基板の領域上に展延させることと、
隣り合う液滴と関係する液体に接触する前に前記複数の液滴の各々と関係する液体が移動する距離を最小限にすることとを含む、方法。
【請求項１３】
最小限にすることは、前記複数の液滴のサブセットの隣り合う液滴間の間隔が、前記サブセットに関係する最も小さい単位体積の関数であるように、あるパターンで前記複数の液滴を配置することを含む、請求項１２記載の方法。
【請求項１４】
展延させることは、前記複数の液滴を前記基板とボディのパターン形成領域との間で圧縮して、前記パターン形成領域と重なり合っている前記基板の領域上に前記液体の連続層を形成することと、前記連続層の液体を固化させて、前記パターン形成領域と相補的である前記パターンをそこに形成することとをさらに含む、請求項１２記載の方法。
【請求項１５】
展延させることは、前記複数の液滴に電磁界を適用することをさらに含む、請求項１２記載の方法。
【請求項１６】
前記複数の液滴の近傍にパターン形成領域を有するボディを置くことをさらに含み、展延させることは、前記液滴を前記パターン形成領域に合致させるために電磁界を前記複数の液滴に適用することをさらに含む、請求項１２記載の方法。
【請求項１】
導電性テンプレートを形成する方法であって、方法は、
基板を設けることと、
基板上に複数の離間した導電性領域を堆積し、その後、複数の電気伝導性領域上の層に層状絶縁性物質を堆積することによって複数の電気伝導性領域を形成するために電気伝導性物質を含む凹部のサブセットのナディアを伴う複数の凹部と凸部を基板上に形成することとを含む、方法。
【請求項２】
複数の凹部を形成することは、選択的に活性化される複数の電気伝導性領域を設けることをさらに含む、請求項１記載の方法。
【請求項３】
複数の凹部を形成することは、基板上に酸化インジウムスズの層を堆積すること、および酸化インジウムスズの層の上に絶縁性物質の層を堆積することと、絶縁性層の表面から延び酸化インジウムスズの層で終端する複数のビアをそこに形成するために絶縁性層をパターン形成することとをさらに含む、請求項１記載の方法。
【請求項４】
複数の凹部を形成することは、複数の離間した導電性領域として酸化インジウムスズの層を基板上に形成することと、離間した導電性領域と重なり合っていない基板の領域は露出しており、露出した領域を画成することと、露出した領域に電気絶縁性物質を形成することとをさらに含み、電気絶縁性物質および導電性領域は複数のビアを有するパターン形成層を形成する、請求項１記載の方法。
【請求項５】
テンプレートであって、
基板と、
基板上に配置された複数の離間した電気伝導性領域とを備え、基板および電気伝導性領域は両方とも所定の波長のエネルギーに実質的に透過性である、テンプレート。
【請求項６】
前記基板はメサをさらに含み、前記複数の離間した電気伝導性領域のサブセットは前記メサ上に配置されている、請求項５記載のテンプレート。
【請求項７】
前記複数の離間した導電性領域は酸化インジウムスズから形成される、請求項５記載のテンプレート。
【請求項８】
電気エネルギーを順次的に適用するために前記複数の離間した電気伝導性領域に電気エネルギーを適用するようにその動作を指示するために前記電源と接続されたプロセッサをさらに含む、請求項５記載のテンプレート。
【請求項９】
ボディにパターンを形成する方法であって、前記方法は、
テンプレートと前記ボディとの間にあるように液体を配置することと、
前記液体の近傍に前記テンプレートを配向することと、
前記テンプレートと前記ボディとの間に電界を適用して前記液体の一部を移動させ、当該膜における不連続を予防しつつ膜を形成するために前記液体を前記ボディ上に展延させることを含む、方法。
【請求項１０】
適用することは、前記テンプレートと前記ボディとの間での前記液体の毛管力に打ち克つために十分な大きさの電界を適用することをさらに含む、請求項９記載の方法。
【請求項１１】
前記液体物質を重合および架橋させる放射線に透過性である電気導電層を前記テンプレートに設けることをさらに含み、前記電界を適用することは前記導電層に電圧を印加することをさらに含む、請求項９記載の方法。
【請求項１２】
ある総体積の液体を基板上に分配する方法であって、前記方法は、
各々がそれと関係する単位体積を有する複数の離間した液滴を前記基板上に配置することと、
前記複数の液滴の液体を前記基板の領域上に展延させることと、
隣り合う液滴と関係する液体に接触する前に前記複数の液滴の各々と関係する液体が移動する距離を最小限にすることとを含む、方法。
【請求項１３】
最小限にすることは、前記複数の液滴のサブセットの隣り合う液滴間の間隔が、前記サブセットに関係する最も小さい単位体積の関数であるように、あるパターンで前記複数の液滴を配置することを含む、請求項１２記載の方法。
【請求項１４】
展延させることは、前記複数の液滴を前記基板とボディのパターン形成領域との間で圧縮して、前記パターン形成領域と重なり合っている前記基板の領域上に前記液体の連続層を形成することと、前記連続層の液体を固化させて、前記パターン形成領域と相補的である前記パターンをそこに形成することとをさらに含む、請求項１２記載の方法。
【請求項１５】
展延させることは、前記複数の液滴に電磁界を適用することをさらに含む、請求項１２記載の方法。
【請求項１６】
前記複数の液滴の近傍にパターン形成領域を有するボディを置くことをさらに含み、展延させることは、前記液滴を前記パターン形成領域に合致させるために電磁界を前記複数の液滴に適用することをさらに含む、請求項１２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２０】
【図２１】
【図２２】
【図２３】
【図２４】
【図２５】
【図２６】
【図２７】
【図２８】
【図２９】
【図３０】
【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２０】
【図２１】
【図２２】
【図２３】
【図２４】
【図２５】
【図２６】
【図２７】
【図２８】
【図２９】
【図３０】
【公表番号】特表２００７−５１６８６２（Ｐ２００７−５１６８６２Ａ）
【公表日】平成１９年６月２８日（２００７．６．２８）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００６−５３９９６７（Ｐ２００６−５３９９６７）
【出願日】平成１６年１１月５日（２００４．１１．５）
【国際出願番号】ＰＣＴ／ＵＳ２００４／０３８０８８
【国際公開番号】ＷＯ２００５／０４７９７５
【国際公開日】平成１７年５月２６日（２００５．５．２６）
【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６月２８日（２００７．６．２８）
【国際特許分類】
【出願日】平成１６年１１月５日（２００４．１１．５）
【国際出願番号】ＰＣＴ／ＵＳ２００４／０３８０８８
【国際公開番号】ＷＯ２００５／０４７９７５
【国際公開日】平成１７年５月２６日（２００５．５．２６）
【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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