CN106864058B - 压印装置和压印局部域的方法 - Google Patents

Abstract

本申请涉及一种压印装置，其包括：基底保持件，所述基底保持件具有吸附区域和凹形支撑段；以及模板保持件，其中，吸附区域面积大于模板区域面积。本申请还涉及一种压印装置，其包括：气体区段；以及气体控制器，所述气体控制器构造成调节气体区段内的压力，以得到与压印装置一起使用的工件的局部域的凸形曲率。本申请还涉及一种方法，其包括：在压印装置内设置工件，其中，工件包括基底和可成形材料；以及使模板在与局部域的外周间隔开的位置处与可成形材料初步接触。在特定的实施例中，所述方法还包括调整基底以形成使模板与可成形材料接触的凸形形状。

Description

压印装置和压印局部域的方法

相关申请的交叉引用

本申请要求在2016年1月29日提交的、申请号为15/010,774且发明名称为“压印装置和压印局部域的方法(IMPRINT APPARATUS AND METHOD OF IMPRINTING A PARTIALFIELD)”的美国专利申请的优先权，该美国专利申请要求在2015年12月11日提交的、申请号为62/266,455且发明名称为“压印装置和压印局部域的方法(IMPRINT APPARATUS ANDMETHOD OF IMPRINTING A PARTIAL FIELD)”的美国临时专利申请的优先权，通过全文引用将每一篇上述专利申请的内容并入本文。

技术领域

本公开涉及压印装置以及使用该压印装置压印局部域的方法。

背景技术

压印装置能够用于在可成形材料中形成具有小几何尺寸(例如，小于1000nm)的图案。可以压印全域或局部域。全域是这样的域，在所述域中，模板的所有压印域覆盖所有的基底及其对应覆盖的可成形材料。局部域是这样的域，在所述域中，模板的仅一部分而非全部的压印域覆盖基底或者基底中的基底边缘效应显著的部分，例如覆盖在基底的具有成型(圆化)边缘的部分上。尽管压印任何域都可能是困难的，但是压印局部域可能尤为困难。希望能改进局部域的压印。

发明内容

本申请提供了一种压印装置，其包括：基底保持件，所述基底保持件包括吸附区域和凹形区块，所述凹形区块毗邻所述吸附区域的外周，其中，所述吸附区域具有吸附区域面积；以及模板保持件，所述模板保持件具有用于模板的模板区域，其中，所述模板区域具有模板区域面积，所述吸附区域面积大于所述模板区域面积。

本申请还涉及一种压印装置，其包括：基底保持件，所述基底保持件包括用于基底的吸附区域和延伸到所述吸附区域的暴露表面的吸附区段；以及气体控制器，所述气体控制器控制所述吸附区段内的气体压力，其中，所述气体控制器构造成调节所述吸附区段内的压力，以得到与所述压印装置一起使用的基底的局部域的凸形曲率。

本申请还涉及一种方法，其包括：在压印装置内设置工件，其中，所述工件包括基底和覆盖所述基底的可成形材料；调整所述基底以形成毗邻基底外周的基底凸形形状；以及使模板在具有外周的局部域内与可成形材料接触，其中，接触包括使所述模板在与所述局部域的外周间隔开的位置处与可成形材料初步接触。

附图说明

实施例仅作为示例进行阐释且不局限于附图。

图1包括与压印域相关联的基底的俯视图。

图2包括压印装置的概念图。

图3包括由图2中的压印装置形成的图案层的一部分的截面图的示图。

图4和图5包括覆盖具有不同区段的吸附区域的基底的俯视图和截面图的示图。

图6包括覆盖吸附区域的工件的俯视图的示图，所述吸附区域比图4所示的实施例具有更多的区段。

图7包括与压力源、模板保持件内的区段和处理器相关联的气体流量控制器的图示。

图8包括模板的一部分的截面图的示图，模板的这一部分包括区块和区段。

图9包括基底(其包括压印域)的平面图以及这样的基底和压印域的放大部分的平面图的示图。

图10包括当在模板和可成形材料之间初步接触的情况下压印全域时模板和工件的一部分的截面图的示图。

图11至图12包括使用压印装置形成用于局部域的压印层的处理流程图。

图13和图14包括在基底调整操作期间基底和基底保持件的一部分的截面图的示图。

图15包括当在模板和可成形材料之间初步接触的情况下压印局部域时经过调整的模板和工件的一部分的截面图的示图。

图16包括在使用根据替代实施例的压印装置执行基底调整操作期间基底和基底保持件的各部分的截面图的示图。

图17包括在模板和可成形材料之间初步接触的情况下压印局部域时未经调整的模板和工件的一部分的截面图的示图。

本领域技术人员应理解的是，附图中的元件是为了简洁和清晰而示出且不一定是按比例绘制。例如，为了有助于改进对本发明的实施例的理解，附图中的一些元件的尺寸可以相对于其它元件有所放大。

具体实施方式

与附图相结合，提供以下的说明内容以帮助理解本文所公开的教导。以下的讨论将集中于教导的具体实施方式和实施例。提供这样的集中说明有助于描述教导的内容并且不应当解读为限制教导的范围或适用性。然而，能够基于本申请所公开的教导而使用其它的实施例。

当在本文中使用时，所有的压力都是表压，除非另有明确说明。因此，负压是低于大气压并且被称作真空负压。正压是高于大气压。对于本说明书而言，压力值偏离大气压越多，就表明该压力值越大。因此，-50kPa大于-3kPa。

术语“包括”、“包含”、“具有”或其任何其它的变型旨在涵盖非排他性的包含。例如，包括一系列特征的方法、物品或装置不必仅局限于所述的那些特征，而是可以包括未明确列出的其它特征或者这样的方法、物品或装置所固有的其它特征。此外，除非另有明确说明，否则“或”指的是包含性的或而非排他性的或。例如，条件A或B满足下列情况的任意一种：A为真(或存在)且B为假(或不存在)；A为假(或不存在)且B为真(或存在)；以及A和B皆为真(或存在)。

另外，使用“一”或“一个”用以描述本文所述的元件和部件。这仅仅是为了方便起见并且赋予本发明的范围的一般性含义。这种描述应当解读为包括一个、至少一个、或者既包括单数形式也包括复数形式，反之亦然，除非另有明确说明。例如，当在本文中描述单个项目时，可以使用多于一个的项目来替代单个项目。类似地，当在本文中描述多于一个的项目时，可以用单个项目来替代该多于一个的项目。

使用词语“近似”、“基本上”、或“大约”表示要素的取值具有预期为接近所述取值或位置的参数。然而，正如本领域所公知的那样，总是存在阻止取值或位置精确达到所述取值或位置的微小容差。在本领域中公认的是偏离所述精确理想目标值至少多达10％的容差均为合理容差。

除非另有明确说明，否则在本文中使用的所有技术术语和科学术语都具有与本发明所属领域技术人员的通常理解相同的含义。材料、方法和示例仅仅是示范性的而不应理解为限制性的。在本文中并未描述的程度上，关于具体材料和处理动作的很多细节都是常规的并且能够在压印和平版印刷领域的书籍和其它来源中找到。

如本文所述的压印装置和使用该压印装置的方法能够很好地适用于压印所有的压印域，包括局部域。局部域在半导体工业中尤为受到关注，尤其是在基底的尺寸变得较大例如直径为300mm以上的半导体晶片的情况下。局部域通常指的是这样的压印域，所述压印域典型地位于基底边缘处或接近于基底边缘并且小于否则能够由压印模板(也可以称作模具)的整个图样表面(即压印域)压印的全域。压印局部域能够增加基底中的可以生产电子器件的百分比。局部域能够基于覆盖基底的压印域的面积而进一步分成两个子类别，即：(i)覆盖面积大于50％的域(大于50％的局部域)和(ii)覆盖面积小于50％的域(小于50％的局部域)。图1包括的示图示出了基底100和压印域101至192之间的关系。压印域101至164是全域；压印域65至69、72至76、78、80至83、以及86至90是大于50％的局部域；并且压印域70、71、77、79、84、85、91和92是小于50％的局部域。在局部域上进行压印所面临的独特挑战在于在无法给出完全存在于模板和基底之间的可成形材料(即，压印流体)的情况下将模板上的图样表面的子部分(即压印域)定位成紧贴基底。

所述装置和方法允许模板与要处在与局部域的外周边缘间隔开的位置处的可成形材料初步接触。在特定的实施例中，无论这样的特定压印域是全域、大于50％的局部域乃至小于50％的局部域，都可以针对性地在特定压印域的几何中心处进行初步接触。所述装置和方法设计成允许在压印域的几何中心处或压印域的几何中心附近与压印域初步接触。在一个实施例中，基底表面能够调整成实现凸形表面，在所述凸形表面处进行初步接触。这样的调整能够有利于局部域尤其是小于50％的局部域。与没有凸形表面的局部域印刷相比，所述方法能够有助于允许像全域压印那样使可成形材料更好地在局部域中扩散。

在一个实施例中，一种压印装置能够包括基底保持件，所述基底保持件包括吸附区域和凹形支撑段，所述凹形支撑段毗邻吸附区域的外周，其中，吸附区域具有吸附区域面积。所述压印装置能够包括模板保持件，所述模板保持件具有用于模板的模板区域，其中，模板区域具有模板区域面积。吸附区域面积能够大于模板的图样面积，所述图样面积能够对应于全域的面积。

在另一个实施例中，一种压印装置能够包括基底保持件，所述基底保持件包括用于基底的吸附区域和由吸附区块限定的区段，所述区段延伸到吸附区域的暴露表面。所述压印装置还能够包括用于所述区段的气体控制器，所述气体控制器控制所述区段内的气体压力，其中，所述气体控制器构造成调节所述区段内的压力，以得到与所述压印装置一起使用的基底的局部域的凸形曲率。

在进一步的实施例中，一种方法能够包括在压印装置内设置工件，其中，所述工件包括基底和覆盖所述基底的可成形材料。所述方法还能够包括使模板在具有外周的局部域内与可成形材料接触，其中，接触包括使模板在与局部域的外周间隔开的位置处与可成形材料初步接触。在特定的实施例中，所述方法能够包括在模板与可成形材料接触之前调整所述基底以形成毗邻基底外周的基底凸形形状。

图2示出了纳米压印平版印刷系统210，所述纳米压印平版印刷系统能够用于在基底100上形成凹凸图案。基底100能够联接到基底吸盘214。如图所示，基底吸盘214是真空吸盘。然而，基底吸盘214可以是包括真空式、销型、槽型、静电式、电磁式等在内的任意吸盘。在美国专利US6873087中描述了示例性吸盘，由此通过全文引用将其并入本文。

基底100和基底吸盘214能够进一步由工作台216支撑。工作台216能够提供沿着x轴、y轴和z轴的平移运动、旋转运动、或者平移运动和旋转运动这两种运动。工作台216、基底100和基底吸盘214也可以定位在基座(未示出)上。

模板218与基底100间隔开。模板218能够包括本体，所述本体具有相对的两侧部，其中，相对的两侧部中的一个侧部具有模具220，所述模具220的尺寸对应于全域的尺寸，其具有从模具朝向基底100延伸的图样表面222。在一个实施例中，模具220能够是平顶部(mesa)的形式。在另一个实施例中，模板218不包括平顶部。

在一个实施例中，模板218、模具220或模板218和模具220两者由包括熔融二氧化硅、石英、硅、有机聚合物、硅氧烷聚合物、硼硅酸盐玻璃、氟碳聚合物、金属、硬质蓝宝石在内的材料、能够模制、机械加工或蚀刻成期望形状的另外的适当材料、或其任意组合形成。如图所示，图样表面222包括由多个间隔开的凹部224、凸部226或者凹部和凸部的任意组合限定的特征部，不过本发明的实施例并不受限于这样的构造。在替代实施例中，图样表面具有平坦的表面。图样表面222限定的图案构成要形成在基底100上的对应图案的基础。

在图解的实施例中，模板218联接到模板吸盘228。模板吸盘228可以构造为真空式、销型、槽型、静电式、电磁式、另外的适当吸盘类型或其任意组合。在美国专利US6873087中进一步描述了示例性吸盘。在如图所示的实施例中，吸盘228联接到压印头230，以使得吸盘228、压印头230或吸盘228和压印头230两者构造成有助于模板218和基底100相对于彼此运动。压印头230联接到框架250。

系统210能够进一步包括流体分配系统232。流体分配系统232用于将可成形材料234沉积在基底100上。在特定实施例中，可成形材料能够是可聚合材料。在如图所示的实施例中，使用诸如液滴分配、旋涂、浸涂、化学气相沉积(CVD)、物理气相沉积(PVD)、薄膜沉积、厚膜沉积或其任意组合这样的技术将可成形材料234定位在基底100上。在根据设计考量在图样表面222和基底100之间限定期望体积之前、之后、或者之前和之后将可成形材料234布置在基底100上。

系统210进一步包括能量源238，所述能量源联接成沿着路径242引导能量240。压印头230和工作台216能够构造成将模板218和基底100定位成与路径242配准。在如图所示的实施例中，由处理器254至少部分地控制系统210，所述处理器254与工作台216、压印头230、流体分配系统232、能量源238或其任意组合通信，并且所述系统210可以在存储于存储装置256中的计算机可读程序上运行。

参照图2和图3，压印头230、工作台216或压印头230和工作台216两者能够改变模具220和基底100之间的距离，以限定它们之间的、由可成形材料234填充的期望体积。例如，压印头230向模板218施加力，以使得模具220接触可成形材料234。在用可成形材料234填充期望体积之后，能量源238产生能量240例如紫外线辐射，促使可成形材料234固化、交联等，以使得暴露的可成形材料234符合基底100的表面244和模具220的图样表面222的形状，从而在基底100上限定对应的图案层346。图案层346可以包括残留层348以及图示为凸部350和凹部352的多个特征部，其中，凸部350具有厚度t₁且残留层348具有厚度t₂。

图4和图5包括基底保持件214中的包括吸附区域的部分和基底100的示图，以示出吸附区域和基底100之间的位置关系。吸附区域包括外区段423、中间区段425和中心区段427，其中，中间区段425布置在外区段423和中心区段427之间。区段423、425和427中的每一个区段均由凹形区块442以及全高度区块444和446部分地限定。区块442、444和446在附图4中未示出，以便简单地理解基底100以及区段423、425和427之间的关系。在特定实施例中，区块442、444和446中的每一个都是连续的，由此，区块442、444和446是同心的。外区段423由区块442和444侧向限定，中间区段425由区块444和446侧向限定，且中心区段427由区块446侧向限定。在区段423、425和427中的任意一个或多个区段内，可以根据需要或要求设置一个或多个销(未示出)以帮助支撑基底100。

在如图所示的实施例中，基底100可以延伸超过或者可以不延伸超过基底保持件214的吸附区域。正如将在装置210的操作期间更加详细描述的那样，基底100将在可成形材料234与模具220的图样表面222之间初步接触期间调整基底的边缘。这样的调整可以通过使用外区段423内的真空负压来实现，并且因此，基底100在外区段423上延伸。在一个实施例中，基底100在区块442上延伸，并且在特定实施例中突伸超过区块442。在一个实施例中，突伸超过区块442的基底面积占比至少为0.05％、至少为0.09％、或至少为1.2％，并且在另一个实施例中，在区块442上突伸出的基底面积占比至多为11％、至多为8％、或至多为5％。在特定的实施例中，突伸超过区块442的基底面积占比介于0.05％至11％之间、0.09％至8％之间、或1.2％至5％之间。

在一个实施例中，外区段423的面积是基底100的面积的至少0.5％、至少1.1％、或至少2％，在另一个实施例中，外区段423的面积是基底100的面积的至多20％、至多15％、或至多10％。在特定实施例中，外区段423的面积介于基底100的面积的0.5％至18％之间、1.1％至14％之间、或2％至10％之间。在一个实施例中，中间区段425的面积是基底100的面积的至少5％、至少11％、或至少15％，在另一个实施例中，中间区段425的面积是基底100的面积的至多50％、至多40％、或至多30％。在特定实施例中，中间区段425的面积介于基底100的面积的5％至50％之间、11％至40％之间、或15％至30％之间。在一个实施例中，中心区段427的面积是基底100的面积的至少40％、至少50％、或至少60％，在另一个实施例中，中心区段427的面积是基底100的面积的至多94％、至多85％、或至多75％。在特定实施例中，中心区段427的面积介于基底100的面积的40％至94％之间、50％至80％之间、或60％至70％之间。

区段的大小可以用尺寸而不是用相对基准表达。在特定示例中，基底100的直径为300mm并且区段423、425和427是同心的。区段的宽度被作为用于每个区段的对应区块之间的距离进行测量。在一个实施例中，外区段423的宽度至少为0.5mm、或至少为1.1mm、或至少为2mm，在另一个实施例中，外区段423的宽度至多为30mm、至多为25mm、或至多为20mm。在特定实施例中，外区段423的宽度介于0.5mm至30mm之间、1.1mm至25mm之间、或2mm至20mm之间。

在一个实施例中，中间区段425的宽度至少为5mm、至少为15mm、或至少为25mm，在另一个实施例中，中间区段425的宽度至多为95mm、至多为80mm、或至多为65mm。在特定实施例中，中间区段425的相对于基底100的中点的宽度介于5mm至95mm之间、15mm至75mm之间、或25mm至65mm之间。

在一个实施例中，中心区段427的宽度(例如，当实施为圆形的形式时就是直径)至少为190mm、至少为205mm、或至少为220mm，在另一个实施例中，中心区段427的宽度至多为290mm、至多为275mm、或至多为260mm。在特定实施例中，中心区段427的宽度介于190mm至290mm之间、205mm至275mm之间、或220mm至260mm之间。

参照图5，全高度区块444和446的顶部表面限定吸附区域的主表面412。至少区段425和427在吸附区域内延伸到基底保持件214的暴露表面。凹形区块442具有顶部表面，该顶部表面位于低于主表面412的高度434处。凹形区块442允许基底100实现期望的凸形轮廓，正如随后在本说明书中描述的那样。在一个实施例中，凹形区块442的顶部表面的高度434和主表面412之间的高度差至少为0.5微米、至少为1.1微米、或至少为1.5微米，在另一个实施例中，该高度差为不大于10微米、不大于8微米、或不大于6微米。在特定实施例中，该高度差介于0.5微米至10微米之间、1.5微米至8微米之间、或3微米至6微米之间。在另一个实施例中，凹形区块442能够替换为就像全高度区块444和446那样的全高度区块。在本说明书中随后描述这样的实施例。

在吸附区域内可以使用更多的区段。在另一个实施例中，如图6所示，基底保持件610包括区段630、652、654、672和674。在进一步的实施例中，任意的区段可以分成多行、多列、或分为像素矩阵。随着区段的数量或者对任意的一个或多个区段的划分增加，对基底的控制能够得到改善；然而，这样的控制可能伴随着基底保持件、控制系统(例如气体控制器236)等的制造所带来的进一步的复杂性。在阅读本说明书之后，本领域技术人员能够确定用于基底保持件和控制系统的设计以满足针对特定应用的需求或要求。

区段423、425和427与气体控制器236流体连通，如图7所示。气体控制器236与真空(负)压力源702和正压力源704流体连通。气体控制器236包括控制单元730、750和770，所述控制单元730、750和770分别包括：压力源选择器732、752和772；阀或其它压力控制机构734、754和774；以及压力传感器736、756和776。气体控制器236联接到处理器232。用于操作气体控制器236的逻辑可以处于气体控制器236内、处理器232内或气体控制器236和处理器232两者内。在特定实施例中，区段423可以设定为真空负压设定值，并且区段425可以设定为正压设定值。压力源选择器732能够选择真空负压力源702，并且阀734被调节成使得由压力传感器736感测的压力与压力设定值相等或处于压力设定值的预定容差内。压力源选择器752能够选择正压力源704，并且阀754被调节成使得由压力传感器756感测的压力与压力设定值相等或处于压力设定值的预定容差内。在本说明书中随后更加详细地描述用于压力的值。

参照图2和图8，模板218联接到模板吸盘228。模板吸盘228包括相对的两侧部811和813。侧部或边缘的表面815在第一侧部811和第二侧部813之间延伸。第一侧部811包括凹部817以及与凹部819间隔开的凹部819，以限定间隔开的支撑区域821和823。支撑区域821围绕支撑区域823以及凹部817和819。支撑区域823围绕凹部819。在进一步的实施例中，支撑区域821和823由顺应性材料形成。在特定实施例中，支撑区域821为方形，并且支撑区域823为圆形；然而，在进一步的实施例中，支撑区域821和823能够包括任何期望的几何形状。模板吸盘228的一部分847与凹部819配准并且能够让具有预定的波长或波长范围的辐射透过。该部分847能够包括透明材料例如玻璃构成的薄层。然而，该部分847的材料可以取决于由能量源发出的辐射的波长。该部分847在侧部813之间延伸并且终止于凹部819近侧。该部分847的面积至少与模具220的面积一样大，以使得模具220与其配准。

模具吸盘228包括通路827和829。在替代实施例中，模板吸盘228可以具有不同数量的通路。通路827使凹部817与表面813流体连通，然而，在进一步的实施例中，通路827使凹部817与模板吸盘228的任意表面流体连通。通路829使凹部819与侧部813流体连通，然而，在进一步的实施例中，通路829使凹部819与模板吸盘228的任意表面流体连通。通路827和829能够有助于分别使凹部817和819与压力控制系统例如泵系统831流体连通。

泵系统831可以包括一个或多个泵以控制凹部817和819近侧的压力。为此，当模板218联接到模板吸盘228时，模板218抵靠支撑区域821和823，从而覆盖凹部817和819。模板218的挠性区域838可以与凹部819配准，从而限定腔室833，并且模板218的较厚区域840可以与凹部817配准，从而限定腔室835。泵系统831操作以控制腔室833和835中的压力。

图9包括在形成图案的序列期间的基底100的一部分的俯视图的示图。如前文所述，全域和局部域之间的区别在形成图案的序列期间将变得更加明显。域924是全域并且具有已经形成图案的可成形材料。在特定实施例中，可成形材料是可聚合层，该可聚合层在与模具220接触时已经聚合。域942是全域，域962是局部域且特别地是小于50％的局部域。域942和962可以包括尚未形成图案的可成形材料234。图10示出的模板218包括：能够挠曲的区域838；和区域840，所述区域840联接到模板吸盘228(在图10中未示出)。参照图8和图10，腔室835能够处于真空负压下，并且腔室833能够处于正压下，以实现如图10所示的形状。在阅读本说明书之后，本领域技术人员应理解的是，图10中的示图突出强调了形状以促进对概念的理解，但是在实践中，形状可能并不像突出强调的那样。而且，在图10中没有示出模具220，以简化对本文所述的概念的理解。

如图10所示，模板218和域942内的可成形材料234之间的初步接触(由虚线1003表示)位于域942的几何中心附近。在初步接触之后，模板218和基底100运动紧靠在一起，模板218和可成形材料234之间的接触增加并且促使可成形材料234沿着基底100流动并且处于模板218内的凹部(图10中未示出)中。腔室833内的压力可以随着模板218和基底100之间的距离减小而保持等于或逐渐接近于大气压。此时，腔室833和835能够采取在暴露期间使用的压力。可成形材料234暴露于能量例如紫外线辐射以形成聚合物层，并且模板218和基底100分离。在暴露之后，域942与域924基本相同。

局部域962的压印考量明显不同于全域924和942，其原因在于局部域962具有至少一个表面尺寸例如局部域的长度或宽度，其小于模板218的图样表面的对应尺寸，其中，图样表面对应于全域。如图9所示，局部域962的x尺寸小于模板218的压印域的对应的x尺寸。将在下文更加详细地提供关于局部域压印序列的方法。

图11至图12包括根据一个实施例的示例性方法。在另一个实施例中，可以在不背离如本文所述的概念的前提下执行更多、更少或另外的动作。

所述方法可以包括在图11的模块1102处将可成形材料234分配到基底100的表面上。参照图2，工作台216相对于压印头或流体分配系统232的另外的类似出口定位。可成形材料234可以在任何的域暴露之前进行分配或者分配到暴露的域之间。可成形材料234的组分与来自能量源238的能量是匹配的，以使得可成形材料234能够在暴露于能量源238时聚合以形成聚合物层。处理器254提供信号以控制工作台216和流体分配系统232的动作。在一个实施例中，流体分配系统232在预定位置处分配适量的可成形材料234。在特定实施例中，流体分配系统242以预定的表面密度(areal density)打印液滴，所述表面密度对应于模板218的压印域的特定部分的凹部或平顶部的密度。根据需要或要求，基底100可以在分配可成形材料234之前进行处理，以便改善(1)基底100和(2)后续形成的可成形聚合物层之间的附着。这样的处理可以包括适当的促进附着的材料。

所述方法还可以包括在图11的模块1104处调整基底100的表面。该调整促使基底100的表面并且因此促使工件的包括基底100和可成形材料234的表面变成凸形。图13示出了基底100和基底吸盘214的一部分。可成形材料234存在于基底100上但是在图13中未示出，以便简化相对于基底吸盘214调整基底100的理解。在一个实施例中，全高度区块444用作支点，并且基底100在外周处向下弯曲。在特定实施例中，基底100不接触凹形区块442。

图14包括在调整期间的基底吸盘214和基底100的示图。在区段425中，基底100相较于区段423和427被升高。在一个实施例中，在中间区段425内的基底吸盘214的主表面和基底100的底部表面之间的最大高度差1250至少为1.1微米、至少为2微米、或至少为3微米，在另一个实施例中，该最大高度差至多为50微米、至多为40微米、或至多为30微米。在特定实施例中，该最大高度差1250介于1.1微米至50微米之间、2微米至40微米之间、或3微米至30微米之间。

参照图2，处理器254向气体控制器236发送信号以调节区段423、425和427(图4)内的压力。在调整期间，区段423和427能够处于真空负压下，并且区段425能够处于正压下。参照图7，在控制单元730内，压力源选择器732选择真空负压力源702并且调节阀734，以使得由压力传感器736感测的压力处于真空负压设定值或者处于真空负压设定值的预定容差内。在一个实施例中，区段423内的压力至少为-2kPa、至少为-11kPa、或至少为-20kPa，在另一个实施例中，区段423内的压力至多为-100kPa、或至多为-80kPa。在特定实施例中，区段423内的压力介于-2kPa至-100kPa之间、-11kPa至-100kPa之间、或-20kPa至-80kPa之间。

在控制单元750内，压力源选择器752选择正压力源704并且调节阀754，以使得由压力传感器756感测的压力处于正压设定值或者处于正压设定值的预定容差内。在一个实施例中，气体区段425内的压力至少为0.0kPa、至少为1.1kPa、或至少为3kPa，在另一个实施例中，区段425内的压力至多为20kPa、至多为18kPa、或至多为16kPa。在特定实施例中，区段425内的压力介于0.0kPa至20kPa之间、1.1kPa至18kPa之间、或3kPa至16kPa之间。在另一个实施例中，区段425可以具有更窄的宽度并且能够使用150kPa甚至更高的压力，原因在于压力可以取决于通道的几何形状。

在控制单元770内，压力源选择器772选择真空负压力源702并且调节阀774，以使得由压力传感器776感测的压力处于真空负压设定值或处于真空负压设定值的预定容差内。在一个实施例中，区段427内的压力至少为-2kPa、至少为-11kPa、或至少为-20kPa，在另一个实施例中，区段427内的压力至多为-100kPa、或至多为-80kPa。在特定实施例中，区段427内的压力介于-2kPa至-100kPa之间、-11kPa至-100kPa之间、或-20kPa至-80kPa之间。

处理流程还能够包括在模块1106处调整模板218的挠性区域。腔室833内的压力能够采取如前所述的压力，以提供用于模板218的压印域的凸形形状。处理器254能够向泵系统831发送信号以改变压力。

能够以任何顺序或者同时地执行在模块1102、1104和1106中描述的处理操作。例如，能够在调整基底100的同时分配可变形材料234。在阅读本说明书之后，本领域技术人员能够按照满足针对特定应用的需要或要求的顺序执行操作。

所述方法包括使模板218与覆盖基底100的可成形材料初步接触。在一个实施例中，所述方法包括在图11的模块1124处使模板218与可成形材料234初步接触。调整有助于使初步接触点进一步移动远离基底100的外周。特别地，在与局部域962的外周间隔开的位置处进行初步接触，如图15所示。理想地，初步接触对于包括局部域962在内的所有的域都在几何中心处进行，所述局部域962是小于50％的局部域。即使无法获得或者难以获得用于初步接触的几何中心的精确位置，更加靠近几何中心也要优于远离几何中心。对于局部域而言，压印域962小于全域所用的压印域的大小。模板218和可成形材料234之间的初步接触位于与基底100和可成形材料224这两者的外周间隔开的位置处。由图15中的虚线1534示出初步接触。模板218的表面和基底100的表面弯曲，以使得模板218和可成形材料234之间的初步接触点所处的位置是沿循延伸通过初步接触点并且与模板218的表面和基底100的表面都相切的平面(由图15中的虚线1532表示)。

所述方法包括在模块1126处施加压印力。施加压印力能够通过减小模板218和基底100之间的距离来实现。随着该距离减小，压印力增大。参照图2，处理器254能够向压印头236、工作台218或压印头236和工作台218两者发送信号。能够使用模板保持件228内的压力传感器并且通过测量(1)基底100或基底保持件228以及(2)模板218或模板保持件228之间的距离来监测该操作。与全域压印相类似地，模板218和可成形材料234之间的进一步接触在远离初步接触的方向上延伸。当施加压印力时，可成形材料234在局部域962内扩散。在一个实施例中，对于基本所有的局部域962(可能的例外情形是在基底100的外周边缘处)，接触一直增加到模板218与可成形材料234相接触为止，可能的例外情形的原因在于基底100的主表面之间的侧表面可以是圆化、倒角等形式。

所述方法进一步包括在图11的模块1128处解调基底100的表面。即便不是已经处于大气压，区段423和425内的压力也能够采取为接近于大气压。处理器254能够将信号发送到气体控制器236以使用控制单元730和750(图7)改变压力。尽管没有示出，但是压力源选择器732和752也可以允许将压印装置或其它来源内的空气供给至区段423和425。在另一个实施例中，凹形区块442可以允许通过停用控制单元730(例如关闭阀734)而在区段423内实现大气压。在解调期间，能够减小或消除在外周附近的凸形形状。区段427内的气体压力在解调期间可以有所变化或者可以不变化。

所述方法进一步包括在图11的模块1129处解调模板218。通路827和腔室833内的压力能够采取为接近于大气压。处理器254能够将信号发送到泵系统831以改变压力。在解调期间，能够减小或消除模板218的压印域的凸形形状。

所述方法包括在图12的模块1242处调节基底的背压。施加背压可以有助于基底100上的现有图案特征(未示出)与模板218的压印域之间的叠置。区段425和427(图4)能够设定为适当的压力以实现期望的叠置。从处理器254向气体控制器236(图2)发送信号。参照图7，在特定实施例中，压力源选择器752和772选择真空源702，并且调节阀754和774，以使得由压力传感器756和776检测的压力处于压力设定值或压力设定值的预定容差内。在一个实施例中，区段425、427或区段425和427两者处于至少-0.5kPa、至少-2kPa、或至少-5kPa的压力下，在另一个实施例中，该压力至多为-80kPa、至多为-50kPa、或至多为-30kPa，在特定实施例中，该压力介于-0.5kPa至-80kPa之间、-2kPa至-50kPa之间、或-5kPa至-30kPa之间。区段425和427内的压力可以彼此相同或彼此不同。在一个实施例中，区段423处于大气压下。在另一个实施例中，区段423可以处于略微正压下，以抵抗来自于模板218的压印力。在一个实施例中，区段423处于大气压的压力下或接近于大气压的压力下，诸如处于-1kPa至1kPa的压力范围内。气体控制器236能够将已实现用于基底100的适当背压的信号送回处理器254。

所述方法能够在图12的模块1244处包括将可成形材料234暴露于辐射以形成聚合物层。在从气体控制器236接收到已实现用于基底100的适当背压并且叠置的可接受的信号之后，处理器254能够向能量源238发送信号以释放能量。在特定实施例中，能量可以是紫外线辐射。能量通过模板218的压印域传递并且抵达可成形材料234。能量促使可成形材料234中的活化剂引发可成形材料234内的聚合反应或者促成可成形材料234的交联以形成聚合物层。在另一个实施例中(未示出)，能量源238可以是已经释放辐射，并且用挡板或类似机构管控在何时将能量传递到模板218。

参照图12，所述方法能够进一步包括在模块1262和1264处调整基底100的表面、模板218的表面或基底100和模板218这两者的表面，以及在模块1266处使聚合物层与模板218分离。模块1262和1264中的调整操作是可选的。

暴露之后所关注的问题是能够使聚合物层与模板218分离且同时不会显著地破坏聚合物层的图案，原因在于在分离期间可能会产生显著的侧向应力。在一个实施例中，能够执行调整以实现如前所述的凸形形状。当使用调整时，能够提供与初步接触和填充相类似的益处。更特别地，最后的分离点进一步移动远离外周。当最后的分离点位于外周处或接近于外周时，可能会出现层离和缺陷转移到基底100上的下一个相邻域的情况。在另一个实施例中，可以执行调整以减小侧向应力，否则侧向应力能够在移除模板218时破坏聚合物层内的特征部(凸部)。在进一步的实施例中，调整可以作为模板218和基底100之间的分离距离的函数而改变。例如，调整的程度可以随着分离距离的增大而增加，以便允许聚合物层更加容易地从模板218分离。调整可以作为模板218和基底100之间的分离距离的线性变化函数或非线性变化函数而改变。能够通过利用气体控制器236以及区段423、425和427调节基底的背压来实现调整。

能够使用压印装置的其它实施例。在另一个实施例中，能够用类似于全高度区块444和446的全高度区块替代凹形区块442(图5)。图16包括基底吸盘214的具有改型外区段1600的一部分的截面图的示图。外区段1600包括全高度区块1630和气体通道1632。支点位于最外侧区块1630处，而在先前实施例中，支点位于全高度区块444处(如图5所示)。基底100能够实现凸形轮廓。通过该实施例，外区块1630在晶片外周处提供更多支撑(这能够有助于叠置)并且允许简化基底吸盘的制造。在该实施例中，与图5中的区段425和423相比，区段425和1600之间泄漏的气体量可以更高。因此，在区段425和1600内能够存在更大的约束压力，以实现具有充分稳定性的适当调整和适当的凸形形状。因此，气体控制器的控制单元内(用于区段1600)的对应阀可能需要比先前的实施例打开得更多，以在操作期间提供更强的真空负压。

在本文中描述的实施例允许在局部域并且特别地允许在小于50％的局部域内的可成形材料234沿着远离初步接触点的方向扩散，所述初步接触点与局部域的外周边缘间隔开并且在特定实施例中更加靠近局部域的几何中心。参照图17，如果基底100未经调整，则与模板218的初步接触(由虚线1703表示)可能会处于局部域的外周边缘处。因此，初步接触未与局部域的外周边缘间隔开，并且更易于出现可成形材料234的扩散欠佳或者基底100和模板218之间的直接接触欠佳的情况。参照图15，在本文中描述的概念允许初步接触处于局部域内并且能够允许可成形材料234在多于一个的方向上扩散且更类似于全域压印且基底100和模板218之间不必直接接触。

多种不同的方面和实施例是可行的。在下文描述这些方面和实施例中的一部分。在阅读本说明书之后，本领域技术人员应理解的是，这些方面和实施例仅仅是示范性的而并不限制本发明的范围。示例性实施例可以符合如下列举的实施例中的任意一个或多个。

实施例1、一种压印装置，其包括：

基底保持件，所述基底保持件包括吸附区域和凹形支撑段，所述凹形支撑段毗邻所述吸附区域的外周，其中，所述吸附区域具有吸附区域面积；和

模板保持件，所述模板保持件具有用于模板的模板区域，其中，模板区域具有模板区域面积，

其中，吸附区域面积大于模板区域面积。

实施例2、如实施例1所述的压印装置，还包括气体通道控制器，其中，基底保持件包括吸附气体通道，所述吸附气体通道延伸到吸附区域的暴露表面；并且气体通道控制器构造成调节吸附气体通道内的压力，以得到与所述压印装置一起使用的工件的局部域的凸形曲率。

实施例3、一种压印装置，其包括：

基底保持件，所述基底保持件包括用于基底的吸附区域和吸附气体通道，所述吸附气体通道延伸到吸附区域的暴露表面；和

气体通道控制器，所述气体通道控制器控制吸附气体通道内的气体压力，

其中，所述气体通道控制器构造成调节吸附气体通道内的压力，以得到与所述压印装置一起使用的工件的局部域的凸形曲率。

实施例4、如实施例3所述的压印装置，还包括用于模板的模板保持件，

实施例5、如实施例2至4中的任意一个所述的压印装置，其中，所述气体通道控制器构造成在每一条吸附气体通道内向所述吸附区域的至少一部分同时施加真空负压。

实施例6、如实施例1、2、4和5中的任意一个所述的压印装置，其中，模板保持件还包括模板气体通道，所述模板气体通道构造成用以得到模板的凸形曲率。

实施例7、如实施例3至6中的任意一个所述的压印装置，其中，基底保持件还包括凹形区块，所述凹形区块毗邻吸附区域的外周。

实施例8、如实施例2至7中的任意一个所述的压印装置，其中，在模板与局部域内的可成形材料初步接触期间，气体控制器进一步构造成向模板施加模板背压。

实施例9、如实施例8所述的压印装置，其中，在模板与局部域内的可成形材料初步接触之后，气体控制器进一步构造成减小模板背压。

实施例10、如实施例2至9中的任意一个所述的压印装置，其中：

气体控制器进一步构造成向吸附区域的外区段施加第一压力，以及向吸附区域的中间区段施加第二压力，其中，第一压力是真空负压，第二压力是正表压。

实施例11、如实施例10所述的压印装置，其中，在模板与局部域内的可成形材料初步接触期间，气体控制器进一步构造成同时施加第一压力和第二压力。

实施例12、如实施例10或11所述的压印装置，其中，在模板与局部域内的可成形材料初步接触之后，气体控制器构造成向吸附区域的外区段施加第三压力，并且向吸附区域的中间区段施加第四压力，其中：

第三压力不同于第一压力；

第四压力不同于第二压力；或者

第三压力不同于第一压力并且第四压力不同于第二压力。

实施例13、如实施例2至12中的任意一个所述的压印装置，其中，在可成形材料暴露于紫外线辐射期间，气体控制器进一步构造成向吸附区域的外区段施加第五压力，并且向吸附区域的中间区段施加第六压力，其中：

第五压力不同于第三压力；

第六压力不同于第四压力；或者

第五压力不同于第三压力并且第六压力不同于第四压力。

实施例14、如实施例13所述的压印装置，其中：

与第一压力相比，第三压力更接近于大气压；

与第二压力相比，第四压力更接近于大气压；并且

第六压力低于第四压力。

实施例15、如实施例13或14所述的压印装置，其中，与第一压力相比，第五压力更接近于大气压。

实施例16、一种压印方法，其包括：

在压印装置内设置工件，其中，工件包括基底和覆盖所述基底的可成形材料；以及

使模板在具有外周的局部域内与可成形材料接触，其中，接触包括使模板在与局部域的外周间隔开的位置处与可成形材料初步接触。

实施例17、如实施例16所述的方法，其中，压印装置包括基底保持件，所述基底保持件包括吸附区域，并且设置工件包括将基底安置在吸附区域上。

实施例18、如实施例16或17所述的方法，还包括将可成形材料分配在基底上，其中，基底的不同区域具有可成形材料的不同的表面密度。

实施例19、如实施例16至18中的任意一个所述的方法，还包括在模板与可成形材料初步接触之后，使可成形材料在局部域内扩散。

实施例20、如实施例16至19中的任意一个所述的方法，还包括在模板与可成形材料接触之前，调整基底以在形成毗邻基底外周的工件凸形形状。

实施例21、如实施例20所述的方法，其中，在分配可成形材料之后，执行基底的调整。

实施例22、如实施例20或21所述的方法，还包括在模板与可成形材料初步接触之后，解调基底以减小或消除凸形形状。

实施例23、如实施例16至22中的任意一个所述的方法，还包括在模板与可成形材料初步接触期间，向模板施加模板背压。

实施例24、如实施例23所述的方法，还包括在模板与可成形材料初步接触之后，减小模板背压。

实施例25、如实施例24所述的方法，还包括在可成形材料聚合之后，增加模板背压。

实施例26、如实施例16至25中的任意一个所述的方法，还包括使可成形材料暴露于紫外线辐射，以使可成形材料聚合并且形成聚合物层。

实施例27、如实施例26所述的方法，其中，所述压印装置包括基底保持件，所述基底保持件包括吸附区域；并且所述方法包括向吸附区域的外区段施加第一压力以及向吸附区域的中间区段施加第二压力，其中，第一压力是真空负压，第二压力是正表压。

实施例28、如实施例27所述的方法，其中，在模板与可成形材料初步接触期间，施加第一压力和施加第二压力的步骤被同时执行。

实施例29、如实施例27或28所述的方法，还包括在模板与可成形材料初步接触之后，向吸附区域的外区段施加第三压力以及向吸附区域的中间区段施加第四压力，其中，第三压力不同于第一压力；第四压力不同于第二压力；或者第三压力不同于第一压力并且第四压力不同于第二压力。

实施例30、如实施例29所述的方法，还包括在将可成形材料暴露于紫外线辐射期间，向吸附区域的外区段施加第五压力以及向吸附区域的中间区段施加第六压力，其中，第五压力不同于第三压力；第六压力不同于第四压力；或者第五压力不同于第三压力并且第六压力不同于第四压力。

实施例31、如实施例30所述的方法，其中，与第一压力相比，第三压力更接近于大气压；与第二压力相比，第四压力更接近于大气压；并且第六压力小于第四压力。

实施例32、如实施例31所述的方法，其中，与第一压力相比，第五压力更接近于大气压。

实施例33、如实施例26至32中的任意一个所述的方法，还包括使聚合物层与模板分离。

实施例34、如实施例33所述的方法，还包括在分离期间调整基底的形状，以使得与基底形状未经调整而进行分离的情况相比，减小聚合物层内的侧向应变。

要注意的是，并非在上述的概述或示例中描述的所有动作都是必须的，可以不需要特定动作中的一部分；并且除了所描述的动作之外，可以执行一个或多个另外的动作。而且，所列举的动作的顺序不必是执行这些动作的顺序。

已经参照具体实施例在上文描述了益处、其它的优点和问题的解决方案。然而，这些益处、优点、问题的解决方案以及可以导致任何益处、优点或问题解决方案得以呈现或变得更加显著的任何特征都不应被解读为任何或全部的权利要求的关键、必需或本质的特征。

在本文中描述的实施例的说明内容和阐释内容旨在提供对各种实施例的结构的整体理解。说明内容和阐释内容不应用作对本文中描述的使用所述结构或方法的装置和系统的所有元件和特征的穷举性描述和全面描述。各个实施例也可以在单个实施例中以组合的方式提供，相反地，为了简洁而在单个实施例的背景中描述的各个特征也可以单独地提供或者以任意的子组合提供。此外，在数值范围中陈述的取值应包括处于该范围内的各个值和每一个值。对于本领域技术人员而言，仅在阅读本说明书之后，很多其它的实施例就应是显而易见的。可以使用其它的实施例并且这些实施例源自本公开，以使得可以在不背离本公开的范围的前提下实施结构替代方案、逻辑替代方案或者另外的修改。因此，本公开应当视为阐释性的而非限制性的。

Claims (20)

1.一种用于通过使用模板对基底的多个区域中的每一个区域执行压印处理并且在设于基底上的可成形材料上形成图案的压印装置，所述压印装置包括：

构造成吸附并保持所述基底的基底保持件，其中所述基底保持件包括用以吸附所述基底的吸附区域和延伸到所述吸附区域的暴露表面的吸附区段；以及

气体控制器，所述气体控制器构造成控制所述吸附区段内的气体压力，

其中在所述压印装置在所述基底的局部域上执行压印处理的情况下，所述气体控制器调节所述吸附区段内的压力，以得到所述基底的局部域朝向所述模板的凸形曲率，所述基底的局部域是这样的域，在所述域中，模板的仅一部分的压印域覆盖所述基底并且具有与所述基底的外周相对应的形状。

2.根据权利要求1所述的压印装置，其中所述吸附区域的面积大于所述模板的压印域。

3.根据权利要求1所述的压印装置，其中所述基底保持件包括所述吸附区域的外区段以及在所述吸附区域的外区段内部的中心区段，所述基底保持件还包括：

第一区块，所述第一区块构造成分隔所述中心区段和所述外区段；以及

第二区块，所述第二区块围绕所述外区段并且成凹形从而在高度上低于所述第一区块。

4.根据权利要求3所述的压印装置，其中所述吸附区段还包括处于所述中心区段和所述外区段之间的中间区段，所述气体控制器调节所述中心区段、所述外区段和所述中间区段内部的压力，以使得与所述基底的在所述中心区段和所述外区段上方的部分相比，所述基底的在所述中间区段上方的部分的曲率增大。

5.根据权利要求1所述的压印装置，其还包括：

模板调整机构，所述模板调整机构构造成将所述模板的压印域相对于所述基底调整为凸形形状，

其中所述模板调整机构在所述局部域上的压印材料与所述模板的初步接触期间将所述模板的压印域相对于所述基底调整为凸形形状。

6.根据权利要求5所述的压印装置，其中所述模板调整机构在所述局部域上的压印材料与所述模板的初步接触之后将所述模板的凸形形状的调整复原成所述模板的原始状态。

7.根据权利要求1所述的压印装置，其中所述吸附区段包括设在所述吸附区域的中心处的中心区段、所述吸附区域外部的外区段、以及处于所述中心区段和所述外区段之间的中间区段，所述气体控制器向所述吸附区域的外区段施加第一压力并且向所述吸附区域的中间区段施加第二压力，所述第一压力是真空负压，所述第二压力是正表压。

8.根据权利要求7所述的压印装置，其中所述气体控制器在所述局部域上的压印材料与所述模板的初步接触期间同时地施加所述第一压力和所述第二压力。

9.根据权利要求7所述的压印装置，其中，在所述局部域上的压印材料与所述模板的初步接触之后，所述气体控制器向所述吸附区域的外区段施加第三压力并且向所述吸附区域的中间区段施加第四压力，所述第三压力不同于所述第一压力和/或所述第四压力不同于所述第二压力。

10.根据权利要求9所述的压印装置，其中，在压印材料暴露于照射的紫外线辐射期间，所述气体控制器向所述吸附区域的外区段施加第五压力并且向所述吸附区域的中间区段施加第六压力，所述第五压力不同于所述第三压力和/或所述第六压力不同于所述第四压力。

11.根据权利要求10所述的压印装置，其中所述第三压力比所述第一压力更接近于大气压，所述第四压力比所述第二压力更接近于大气压，并且所述第六压力小于所述第四压力。

12.根据权利要求10所述的压印装置，其中所述第五压力比所述第一压力更接近于大气压。

13.一种由压印装置通过使用模板对基底的多个区域中的每一个区域执行压印处理并且在设于基底上的可成形材料上形成图案的压印方法，所述压印方法包括：

在压印装置内设置工件，其中所述工件包括基底和可成形材料；

在所述压印装置在所述基底的局部域上执行压印处理的情况下，调整所述基底以得到所述基底的局部域相对于所述模板的凸形曲率，所述基底的局部域是这样的域，在所述域中，模板的仅一部分的压印域覆盖所述基底并且具有与所述基底的外周相对应的形状；以及

在所述基底在所述调整中进行调整的状态下，使所述模板在所述局部域上与压印材料接触，

其中，所述接触包括在与所述局部域的外周间隔开的位置处使所述模板与压印材料初步接触。

14.根据权利要求13所述的压印方法，其还包括以与所述基底的目标区域相对应的表面密度分配压印材料以执行压印处理。

15.根据权利要求13所述的压印方法，其还包括在所述模板与压印材料初步接触之后，使压印材料在所述局部域内扩散。

16.根据权利要求13所述的压印方法，其还包括在所述模板与压印材料接触之后，使压印材料暴露于照射的紫外线辐射并且使压印材料聚合。

17.根据权利要求16所述的压印方法，其还包括在使压印材料暴露于照射的紫外线辐射之后将所述基底的调整复原。

18.根据权利要求14所述的压印方法，其中，在所述分配中分配可成形材料之后，执行所述调整。

19.根据权利要求13所述的压印方法，其中所述压印装置包括基底保持件，所述基底保持件包括用以吸附基底的吸附区域和延伸到所述吸附区域的暴露表面的吸附区段，所述吸附区段包括所述吸附区域外部的外区段、设在所述吸附区域的中心处的中心区段、以及处于所述中心区段和所述外区段之间的中间区段，

其中所述压印方法还包括向所述吸附区域的外区段施加第一压力、向所述吸附区域的中间区段施加第二压力、并且从所述模板上分离聚合物层，所述第一压力是真空负压，所述第二压力是正表压。

20.根据权利要求19所述的压印方法，其还包括在所述分离期间调整所述基底。