CN108020986A - 从衬底分离纳米压印模板的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及用于从衬底上的固化图案层分离纳米压印模板的方法和设备，最少化了包括最终分离时刻(LPOS)缺陷在内的分离缺陷。该方法可包括：使模板和衬底相对于彼此移动，以产生施加到模板和衬底的张力；测量施加到模板和衬底的张力；判定施加到模板背侧和衬底背侧的压力大小，以便减小施加张力的大小；通过将判定了大小的压力施加到模板背侧和衬底背侧来减小施加到模板或者衬底的张力；然后重复上述步骤一次或者多次，直到模板完全从固化图案层分离为止。设备可配置成实现上述方法。该方法和设备可有利地应用于例如模板复制处理。

Description

从衬底分离纳米压印模板的方法
技术领域
本发明大体上涉及纳米制造，尤其是涉及从衬底分离纳米压印模板的方法和设备。
背景技术
纳米制造包括制造非常小的结构，具有大约100纳米或者更小的特征。纳米制造具有相当大影响的一种应用是加工集成电路。在增加每单位面积形成于衬底上的电路的同时，半导体加工业还不断争取更大的产量；因此，纳米制造变得愈发重要。在允许持续减小所形成结构的最小特征尺寸的同时，纳米制造还提供了更多的过程控制。
当今使用的一种示例性纳米制造技术通常称作纳米压印光刻。纳米压印光刻适用于各种应用，包括但不限于例如制造集成器件层，例如CMOS逻辑电路、微处理器、NAND闪存、NOR闪存、DRAM存储器或者其它存储器(例如，MRAM、3D XPoint存储器、Re-RAM、Fe-RAM、STT-RAM等)。与依赖于投影光源(例如，i线、DUV、ArF、ArF浸没等)的其它光刻处理不同，纳米压印光刻通过用可成形光阻材料填充设置在压印模板(或者掩模)上的浮凸图像，然后例如通过将紫外光施加到紫外线固化形式的光阻材料使光阻材料转变为固体而将图案施加到衬底。该方法的优点是，因为最终图案不再取决于光源的波长和投影到光阻材料上的虚像，所以相对于其它光刻方法可具有更好的分辨率。在固化之后，把模板从固化了图案的光阻材料分离。然而，模板分离本身可以是通常称作分离缺陷的图案缺陷的来源。分离缺陷的形式可以为例如崩塌特征或者从衬底撕裂的特征。因此，仍然需要纳米压印光刻处理中最少化分离缺陷来源的系统和方法。
发明内容
在本说明书中描述的主题的创新方面可以在以下方法中体现：一种使纳米压印模板从固化图案层分离的方法，包括以下步骤：(a)使模板和衬底相对于彼此移动，以便产生施加到模板和衬底的张力；(b)测量施加到模板和衬底的张力；(c)判定施加到模板背侧和衬底背侧的压力大小，以便减小施加张力的大小；(d)通过将确定了大小的压力施加到模板背侧和衬底背侧来减小施加到模板或者衬底的张力；和(e)重复步骤(a)至(d)一次或者多次，直到模板完全从固化图案层分离为止。这些方面的其它实施例包括配置成实施该方法步骤的相应系统和设备和通过使用这种方法生产的制造产品。
这些和其它实施例可以均可选地包括以下特征中的一个或者多个。例如，施加的张力引发了模板或者衬底弯曲并且这种弯曲还产生了存储在模板或者衬底中的存储能量。施加到模板背侧或者衬底背侧的压力继而抵消存储的能量。施加到模板背侧或者衬底背侧的压力继而将张力减小至零或者低于零。在整个分离期间施加的张力低，例如，施加的张力不超过6N。在模板完全分离之后去除施加的背压。模板是母模板并且衬底是复制模板衬底。母模板和复制衬底具有空心背侧区域，或者具有相同的厚度尺寸，或者由相同的材料形成。
在本说明书中描述的主题的创新方面可以在以下设备中实施，该设备包括：配置成保持模板的模板卡盘或者模板保持架；配置成保持衬底的衬底卡盘或者衬底保持架；致动器系统，配置成调节模板和衬底相对于彼此的位置；力检测系统，配置成检测在模板从形成在衬底上的固化图案层分离期间施加到模板和衬底的张力的大小；压力系统，配置成将背压施加到模板、衬底或者二者；和控制器，其与力检测系统和压力系统通讯。控制器配置成根据检测到的施加到模板和衬底的张力大小来判定施加到模板背侧和衬底背侧的压力大小以减小施加张力的大小，并且向压力系统提供信号以使压力系统将判定了大小的背压施加到模板和衬底以便减小施加到模板的张力。这些方面的其它实施例包括由设备实施的相应方法。
这些和其它实施例可以均可选地包括以下特征中的一个或者多个。例如，控制器还配置成重复压力判定步骤和信号提供步骤，直到模板从固化图案层完全分离为止。控制器还配置成判定施加到模板背侧和衬底背侧的压力的大小，以抵消因施加张力引发模板或者衬底弯曲而产生的存储在模板和衬底中的存储能量。控制器还配置成判定施加到模板背侧和衬底背侧的压力大小，以将施加的张力减小至零或者低于零。模板是母模板并且衬底是复制模板衬底。母模板和复制衬底具有空心背侧区域，或者具有相同的厚度尺寸，或者由相同的材料形成。
在本说明书中描述的主题的具体方案可以实施以实现以下优点中的一个或者多个：在纳米压印处理(例如模板复制处理)中即使不能防止但也最少化了分离缺陷，包括最终分离时刻(LPOS)缺陷。
在附图中并且在以下描述中给出了在说明书中描述的主题的一个或者多个实施例的细节。从说明书、附图和权利要求中将明白主题的其它可能特征、方面和优点。
附图说明
为了详细理解本发明的特征和优点，可以参照附图中示出实施例来对本发明的实施例进行更加具体的描述。然而，应当注意的是，附图仅仅示出了本发明的典型实施例，因此不应当被认为是限制本发明的范围，因为本发明允许其它等同有效实施例。
图1示出了纳米压印光刻系统的简化侧视图，模板和模具与衬底间隔开；
图2示出了图1中示出的衬底的简化图，衬底上形成有固化图案层；
图3A至图3E示出了当模板从衬底和形成在衬底上的图案层分离时的分离前沿的简化图；
图4A示出了图3A至图3E中所示分离期间施加到模板和衬底的张力与时间之间关系的曲线图；图4B示出了图3A至3E所示分离期间分离加速的曲线图；
图5A至图5D示出了分离缺陷的简化图；
图6示出了根据本发明实施例的模板-衬底分离设备的简化图；
图7A至图7B示出了图6的设备的操作的简化图；
图8A至图8F示出了根据本发明实施例当模板从衬底分离时分离前沿的简化图；
图9A示出了图8A至图8F所示分离期间施加到模板和衬底的张力与时间之间关系的曲线图；图9B示出了在图8A至8F所示分离期间分离加速的曲线图。
具体实施方式
在此进一步详细描述用来在纳米压印光刻处理中使分离缺陷来源最少化的设备、系统和方法。这种设备、系统和方法能够实现至少减少(即使不是消除的话)所谓的最终分离时刻(或者“LPOS”)缺陷。
具体参照图1，示出了用于在衬底12上形成浮凸图案的示例性纳米压印光刻系统10。衬底12可以联接到衬底卡盘14。如图所示，衬底卡盘14是真空卡盘。然而，衬底卡盘14可以是任何卡盘，包括但不限于真空、销式、槽式、静电、电磁等。在美国专利6,873,087中描述了示例性卡盘，其全部内容在此以引用的方式并入本申请。
衬底12和衬底卡盘14还可以由平台16支撑。平台16可以提供沿着x、y和z轴的平移和/或旋转运动。平台16、衬底12和衬底卡盘14还可以定位在基座(未示出)上。
模板18与衬底12间隔开。模板18可以包括具有第一侧和第二侧的模板体，在一侧具有从模板体朝向衬底12延伸的台面20。台面20可以具有成图表面22。此外，台面20可以称作模具20。替代地，模板18可以没有台面20。
模板18和/或模具20可以由以下材料形成，包括但不限于熔融石英、石英、硅、有机聚合物、硅氧烷聚合物、硼硅玻璃、氟碳聚合物、金属、硬化蓝宝石等。如图所示，成图表面22包括由多个间隔开的凹部24和/或凸部26限定的特征，但是本发明的实施例并不限于这种构造(例如，平表面)。成图表面22可以限定任何原始图案，原始图案构成了待形成在衬底12上的图案的基础。
模板18可以联接到卡盘28。卡盘28可以配置成(但不限于)真空、销式、槽式、静电、电磁和/或其它类似卡盘类型。此外，卡盘28可以联接到压印头30，压印头30可以可动地联接到桥臂36，使得卡盘28、压印头30和模板18能够沿着至少z轴方向移动。
纳米压印光刻系统10还可以包括流体分配系统32。流体分配系统32可以用于把可成形材料34(例如，可聚合材料)沉积在衬底12上。可以采用例如滴式分配、旋涂、浸涂、化学气相沉积(CVD)、物理气相沉积(PVD)、薄膜沉积、厚膜沉积等技术把可成形材料34定位在衬底12上。可以根据设计考虑在模具22和衬底12之间限定了所需容积之前和/或之后把可成形材料34布置在衬底12上。例如，可成形材料34可以包括如在美国专利7,157,036和美国专利8,076,386中描述的单体混合物，其全部内容在此以引用方式并入本申请。
参照图1和图2，纳米压印光刻系统10还可以包括能量源38，能量源38沿着路径42引导能量40。压印头30和平台16可以配置成将模板18和衬底12定位成与路径42成叠置关系。摄像机58可以同样定位成与路径42成叠置关系。纳米压印光刻系统10可以通过与平台16、压印头30、流体分配系统32、能量源38和/或摄像机58通讯的处理器54来调节，并且可以在存储在存储器56中的计算机可读程序上运行。
压印头30和平台16之一或者两者改变模具20和衬底12之间的距离，以限定它们之间将由可成形材料34填充的所需容积。例如，压印头30可以将力施加到模板18，使得模具20接触可成形材料34。在用可成形材料34填充所需容积之后，能量源38产生能量40(例如紫外线辐射)，以使可成形材料34固化和/或交联，符合衬底12的表面44和成图表面22的形状，从而限定了衬底12上的图案层46。图案层46可以包括残余层48和示出为凸部50和凹部52的多个特征，凸部50具有厚度t1并且残余层具有厚度t2。
上述系统和处理还可以应用于在美国专利6,932,934、美国专利7,077,992、美国专利7,179,396以及美国专利7,396,475中提及的压印光刻处理和系统，它们的内容在此均以引用方式并入本发明。
如已经描述的那样，压印光刻需要掩模或者模板与晶圆上的可成形光阻材料直接接触。由于这种接触，从业者公认掩模的使用寿命是有限的。因此，采用了一些策略来弥补受限的模板使用寿命。首先，制造母掩模。这通常是这样来进行的：使用电子束(e-beam)刻写工具在已层叠到模板衬底(例如熔融石英)上的电子束光阻中形成图案。图案随后被显影，并且所形成的图案然后被蚀刻转移到模板衬底中，以形成母模板。在清洁和检查步骤以及去除任何不想要的缺陷的任何修复工作之后，制出了零缺陷或者近零缺陷的母模板。
然而，通常不会用母模板在器件晶圆上形成图案。相反，采用复制处理，以产生多个复制模板，然后如前所述使用复制模板在器件晶圆上形成图案。
复制处理通常也涉及采用纳米压印光刻。在此处理中，采用母模板将图案转移到沉积在复制模板衬底(或者“坯料”)表面上的可成形光阻材料中。光阻材料固化形成固体层，固体层具有相对于母模板图案颠倒的图案。然后衬底和固化层接受如前所述的其它处理(例如蚀刻处理)，以便将与固化层中图案对应的浮凸图像转移到衬底中，从而形成了具有相对于母模板图案成颠倒关系图案的复制模板。然后，可将这种复制模板用于生产目的。
在复制处理中重要的是使缺陷的产生绝对最少化，以使最终的复制模板也具有零缺陷或者近零缺陷。复制处理期间的缺陷会因多个来源产生。在固化可成形材料之后使母模板与复制模板衬底分离期间会产生一个这种缺陷来源。这些缺陷通常称作分离缺陷，并且形式可为崩塌特征或者从主模板或者复制模板剥离的特征。因此，有利的是开发出能够最少化分离缺陷来源的系统和处理。
一种用于减少分离缺陷的一般方法是随着分离进展而使模板的横向应变匹配衬底的横向应变。例如在美国专利8,968,620中描述了这样作的方法，其全部内容在此以引用方式并入本发明。尽管这种方法在模板从模板外周向内分离时对于减少分离缺陷有效，但是这种方法不是总能完全足以缓解因最终分离时刻(LPOS)产生的控制不良分离条件而发生的分离缺陷。这是因为，模板的分离通常要求随着分离进展而产生并且保持模板和衬底之间的分离角度。这通常通过以下方式来实现：将足以在模板或者衬底(或者两者)中产生弯曲的张力施加到模板或者衬底(或者两者)，以便建立并且保持这种分离角度。然而，这种弯曲会将像弹簧那样存储的能量或者势能赋予到模板和衬底。随着分离继续，赋予了额外的张力，从而增大了模板和衬底的弯曲。结果，存储在衬底和模板中的能量继续增大，直到施加的张力克服了将模板和衬底保持在一起的表面附着力及摩擦力的时点为止。此时，模板和衬底的存储能量释放，并且转换为促使模板和衬底恢复未弯曲状态的动能，从而导致了特别容易出现LPOS分离缺陷的加速及不可控分离处理。
参照图3A至图3E进一步示出了在这些条件下这种不可控分离的顺序。更具体地，图3A至图3E分别示出了在刚才所述的使模板从衬底不可控地分离期间获得的图像的简化图示301-305。接触区域312代表模板和衬底仍然彼此接触的区域。分离区域314表示已经发生分离的模板区域。接触线316表示接触区域312和分离区域314之间的分界线。就此而言，接触线316还可被认为是随着分离从模板外周至中心进展而标示分离前沿。图3A示出了分离开始之后13秒获得的图像301。图3B、3C和3D示出了以大约13秒时间间隔获得的后续图像302、303和304。可以理解，即使分离前沿不一致移动(即，分离缺乏径向一致性)，从图像301至304发生的分离也在一定程度上受控。然而，在图像304(图3D)之后仅仅一秒拍摄最后图像305(图3E)。在前一图像304中，接触区域312几乎为初始接触区域的50％；但对于图像305，接触区域减小为零。因此，在仅仅一秒中，生成的势能积累就快速转换成动能，并且发生了模板的突然不可控分离(图3D至图3E)。
在图4A和4B中进一步示出了这种突然不可控分离处理的严重性。图4A中的曲线400示出了为了克服附着力和摩擦力而施加的张力与整个分离处理时间的关系的示例。分离的典型时程可介于1秒至10分钟之间，其中，30秒至120秒是更为典型的处理。注意：在曲线400中，张力(N)随着时间而继续积聚到大约30N的最大力，直到存储能量的积累转换成动能的最终时刻为止。此时，力快速下降为零。并且在模板和衬底之间发生非常突然及不可控的最终分离。参照图4B的曲线402同样能看出这种突然分离效果。曲线402示出了在使用例如系统100的系统实施分离时压印头30的移动向上增加(μm)与模板和衬底之间接触半径(mm)的关系。在这种系统中，可通过压印头30的向上移动来施加用于分离的施加张力。注意：随着压印头30开始向上移动，接触半径逐渐减小并且几乎为线性减小。然而，在顺序结束(404)时，压印头的相对小幅向上运动引发了先前描述的现象，导致存储的势能转换成动能，从而因接触半径在最终分离时刻快速加速变为零而导致产生快速且不可控的最终分离。
如上所述，这种在接近最终分离时刻(LPOS)时的快速加速会引发分离缺陷。参照图5A至图5D可进一步理解缺陷机理。图5A示出了与形成在衬底12上的图案层46接触的模板18的一部分。图案层46包括已经在模板18的对应凹部24内形成的特征50(具有高度hO和宽度wO)。随着施加分离力F，如图5B所示，模板18在特征50的基部560处开始分离。在前述快速加速条件下，这导致即使随着特征50的基部560收缩离开模板凹部24在基部560附近的侧面，特征50也会伸长。在图5C中示出了这种伸长所造成的结果，其中，特征50较之原始特征尺寸更细且更长(即，wE<wO和hE>hO)。仅仅这种效果就会改变整个LPOS区域上的特征关键尺寸(CD)，并且仅仅这种CD变化就会在后续处理时产生器件缺陷。更糟糕的是，这种伸长会导致较致密的特征完全崩塌在彼此之上，从而导致最终图案不可用。在极端情况中，如图5D所示，伸长一直进展到图案特征50完全从图案层46剪切剥离为止，从而导致在图案中缺失特征并且在模板18中产生堵塞缺陷(即，凹部24仍被剥离的特征50堵塞)。最终结果是在LPOS时产生了各种不想要的缺陷。在模板复制处理的情况中，这导致生成的复制模板不适合于器件制造，特别是在复制模板中留有多个缺陷或者单个非常大缺陷的情况下。
现在参照图6，示出了示例性设备600，其能够消除或者至少最少化在分离期间给予到模板或者衬底的存储能量，并且从而减少(即使不是消除)LPOS缺陷。系统600尤其设计成用于模板复制，并且包括配置成保持母模板620的母卡盘610。卡盘610包括与压力系统650流体连通的气口612和614，而且还包括从卡盘表面619延伸的密封条616和618。通过经由压力系统650将真空压力通过气口612施加到母模板620的外周背侧629，来将母模板620强制保持在卡盘610的密封条616和618上。更具体地，将母模板620定位在密封条616和618上产生了由卡盘表面619、密封条616和618以及模板外周背侧629限定的室652，室652与气口612流体连通，因此能够经由压力系统650将真空施加到室652，以将模板620卡在卡盘610上。当模板620被如此保持时，经由压力系统650通过气口614同样可使母模板620的内部背侧622处于正压或者真空压力下。即，在如此保持母模板620的情况下，形成了由卡盘表面619、密封条618和模板620的内部背侧622所限定的室654。室654通过气口614与压力系统650流体连通。复制卡盘630类似地配置成保持复制衬底640，并且同样包括与分离压力系统660流体连通的气口632和634。复制卡盘630同样也包括从其表面639延伸的密封条636和638，并且在复制衬底640定位在密封条636和638上的情况下，由卡盘表面639、密封条636和638以及衬底外周背侧649形成了室662。室662与气口632流体连通，因此能够经由压力系统660通过气口632施加真空，以将复制衬底640卡在卡盘630上。在如此保持复制衬底640的情况下，还是可经由压力系统660通过气口634而使复制衬底640的内部背侧642处于正压或真空压力条件下。即，在如此保持复制衬底640的情况下，形成了由卡盘表面639、密封条638和衬底640的内部背侧642所限定的室664，室664与压力系统660流体连通。压力系统650和660还包括分别位于室654和664处或者附近的压力传感器(未示出)，以便监测分别施加到模板620及衬底640的背侧622和642的压力大小。
在一些示例中，母模板620和复制衬底640如常规那样初始都为6英寸×6英寸×0.25英寸的坯料熔融石英板。模板620的图案区域624可以是26mm×33mm，这是半导体工业标准。在复制衬底640的台面644上将产生复制图案，复制衬底640的台面644可以类似地为26mm×33mm。在其它示例中，模板620和衬底640可具有64mm的空心中心背侧区域，使得模板或衬底或者两者的内部厚度设定为1.1mm。
设备600还包括力检测系统670，以检测和测量在分离处理期间施加的分离力。在一些实施例中，卡盘610可连接到压印头(例如系统100的压印头30)，从而压印头的移动导致卡盘610和所保持的模板620相对于卡盘630和所保持的衬底640移动。这种相对移动继而将张力给予到模板和衬底，以进行分离。在这种示例中，压印头的移动可由音圈致动器控制，以便可通过监测音圈电流而在分离期间的任何时点测量所施加的张力(即，施加的力与音圈电流成比例)。允许实时监测的其它已知力检测器和力检测器系统同样是可实施的。控制器680与压力系统650和660以及力检测系统670通讯。总的来说，控制器680从力检测系统670接收输入，并且如下文进一步详细描述的那样向压力系统650和/或660提供适当信号，以便将适当大小的正压或者真空压力施加到模板620或者衬底640的内部背侧。
图7A至图7B示出了分离处理中设备600的用法。把张力F施加到卡盘610或者630(或者二者)，以开始从复制衬底640分离模板620(图7A)。例如，在设备600包含到系统(例如系统10)中的情况中，可通过压印头30的向上运动来引发张力F。如前所述，施加这种张力将导致在模板620和衬底640中积累存储能量E，随着分离的进展，当存储能量E转换成动能时，会导致产生LPOS缺陷。为了解除由此动作引发的存储能量，通过力检测系统670每隔一段时间检测并且测量张力，并且在此时间间隔中由力检测系统670将所施加力的大小传递到控制器680。根据这种输入，控制器680判定分别要施加到模板620和衬底640的背侧622和642的背压大小，以抵消模板620和衬底640中积累的存储能量，然后向压力系统650和660发出信号以施加这种压力。一旦施加了这种判定的背压，因为施加的背压抵消了存储能量，使得模板或者衬底的弯曲现在处于静态，所以模板620和衬底640得以稳定(图7B)。同时，通过抵消模板620和衬底640中积累的存储能量，减小了继续分离处理所需的张力大小。即，在模板620和衬底640因施加的背压而得以稳定的情况下，能够在施加较小张力的情况下进一步进行分离。因此，反复地并且在施加较低总张力水平的情况下继续分离处理。即，再次施加张力、再次测量力，并且再次将适当的背压施加到模板和衬底，直到它们再次平衡以补偿模板中的板弯曲能量为止。重复上述处理，直到实现模板和衬底之间完全分离为止。结果是，在整个处理期间，在整个分离处理期间的任何时点均能良好控制分离速度，并且在低张力(例如小于10N或者小于6N或者小于3N)的情况下实施分离。在一些示例中，低张力至少小于6N。以这种方式，可根据需要维持、降低、停止或者提速最终分离速度，并且即使不是完全消除但至少最少化了LPOS缺陷。一旦已经实现了最终分离，则去除施加在模板620和衬底640的背侧622和642上的背压，并且衬底640可进行其它处理以将图案特征转移到台面644，以使其可用作复制模板。
参照图8A至图8F进一步示出了分离控制。图8A至图8F是使用上述方式使模板620从衬底640分离期间获得的图像的简化图。与图3A至图3E类似，接触区域812代表模板和衬底仍然彼此接触的区域，而分离区域814表示已经发生分离的模板区域。接触线816表示接触区域812和分离区域814之间的分界线。图8A至图8F示出了以大约13秒时间间隔获得的相继的分离图像801、802、803和804。即使随着接触区域812减小，也不存在会导致LPOS缺陷的突然加速分离。相反，分离在可控分离半径的情况下顺畅地继续进行。即使对于示出的在最终分离(图8F)一秒内拍摄的最后接触图像(图8E)来说，模板和衬底也保持良好接触，即使仅有大约3mm2的接触区域。
在图9A和9B中进一步示出了该分离控制是如何起作用的两个示例。图9A示出了所施加的张力与整个分离处理所需时间的关系。正如图5A至图5B那样，使用例如系统10的系统实施分离，其中，通过压印头30的向上移动来施加用于分离的施加张力。同样，分离的典型时程可介于1秒至10分钟之间，其中，30秒至120秒是最为典型的处理。图9B示出了压印头移动向上增加与接触半径的关系。图9A中的实线曲线902示出了当两块模板首次开始分离时存在一些残余力的状态。如上所述，在分离处理期间反复调节背压，使得压印头向上移动与接触半径之间的关系曲线的斜率在接近分离处理结束时变为恒定，如图9B中的实线曲线906所示。在第二示例中，如图9A中的虚线曲线904所示，施加压力以过度补偿张力，并且随着分离处理继续，再次反复调节背压，使得在整个分离处理期间压印头向上移动与接触半径之间的关系曲线的斜率保持基本恒定(如图9B中的虚线曲线908所示)，直到最终分离(即，在位置910处)为止。
如上所述，在一些示例中，母模板和复制衬底的材料、厚度和空心部直径可以相同。然而，这不是必需条件，原因在于弯曲或者挠曲取决于施加的背压以及空心挠曲区域的半径和厚度。例如，假定对模板和复制衬底施加的背压保持相等，如果模板或者复制衬底空心区域之一的直径从65mm减小至60mm，则对于相同的弯曲或者挠曲来说模板或者复制衬底的厚度将需要减小至0.97mm。施加到母模板和复制衬底的两个背压也不必相等。作为示例，如果二者的空心区域设定成直径为64mm、对于母模板来说厚度设定为1.1mm且对于复制衬底来说厚度设定为1.0mm，则施加到母模板的压力比施加到复制衬底的压力大大约21％即可实现相同的弯曲或者挠曲。此外，尽管在系统中对于最少化存储能量而言这种压差是可接受的，但是重要的是要注意在任何时候背压都不能增大到背压会开始影响用于将模板或复制衬底卡固定位的真空力。通常，真空压力为大约80kPa。因此，应用安全系数2将把施加到任一模板上的压力限制为大约40kPa。
此外，尽管上述示例描述了1.1mm的空心区域厚度，但是实际厚度可以小到0.100mm及大到2.0mm。此外，母模板和复制衬底还可使用彼此不同的材料。作为示例，母模板可由熔融石英制成，而复制衬底可由硅制成。同样，将二者的压力设定成相等并且空心区域的直径皆为32mm，如果熔融石英模板的厚度为1.1mm，则硅模板所需的计算厚度为大约0.73mm。其它可用的模板材料包括有机聚合物、硅氧烷聚合物、硼硅玻璃、氟碳聚合物、金属、硬化蓝宝石等。
还应当注意，尽管主要对从复制衬底可控地分离母模板进行了描述，但是所描述的方法也可应用于在用于器件制造的纳米压印处理或者其它处理中分离任何模板和衬底。适当的衬底材料可包括熔融石英、硅、砷化镓、氮化镓、磷化铟、蓝宝石以及本领域中已知的其它衬底。用于提供要在器件衬底上所产生图案的模板可以是除了熔融石英之外的其它材料。作为示例，热纳米压印光刻采用热处理以固化纳米压印光阻。在热纳米压印光刻中使用的典型模板材料是硅。其它可用的模板材料包括聚合物和塑料。对于聚合物和塑料而言，因为杨氏模量远远低于硅或者熔融石英的杨氏模量，所以厚度可以远远大于1.1mm，并且最少是接近5mm至6mm。衬底和模板也不限于6英寸×6英寸的板构造。作为示例，硅衬底通常为圆形并且直径介于50mm至450mm之间，一般称作晶圆。可采用晶圆形式的其它衬底包括熔融石英、硅、砷化镓、氮化镓、磷化铟、蓝宝石以及本领域中已知的其它衬底。这些衬底也可为板状，具有各种x和y尺寸以及各种厚度。
本领域技术人员根据说明书将明白各方面的其它变型和替代实施例。因此，说明书应被解释为仅仅是示例。应当理解的是，在此示出以及描述的形式将作为实施例的示例。本领域技术人员在得益于本说明书之后将明白在此示出和描述的元件和材料可以被替代，部件和过程可以颠倒，并且某些特征可以独立使用。

Claims (13)

1.一种从形成在衬底上的固化图案层分离纳米压印模板的方法，该方法包括以下步骤：
(a)使模板和衬底相对于彼此移动，以产生施加到模板和衬底的张力；
(b)测量施加到模板和衬底的张力；
(c)判定施加到模板背侧和衬底背侧的压力大小，以便减小所施加张力的大小；
(d)通过将判定了大小的压力施加到模板背侧和衬底背侧来减小施加到模板或者衬底的张力；和
(e)重复步骤(a)至(d)一次或者多次，直到模板完全从固化图案层分离为止。
2.根据权利要求1的方法，其中，将张力施加到模板或者衬底会引发模板或衬底弯曲，并且这种弯曲产生了存储在模板或衬底中的存储能量。
3.根据权利要求2的方法，其中，通过将压力施加到模板背侧或衬底背侧来抵消存储能量。
4.根据权利要求1的方法，其中，通过将判定了大小的压力施加到模板背侧和衬底背侧来减小施加到模板或者衬底的张力的步骤将张力减小至零或者低于零。
5.根据权利要求1的方法，其中，在整个分离期间所施加张力的大小不超过6N。
6.根据权利要求1的方法，还包括在模板完全从固化图案层分离之后去除所施加背压的步骤。
7.一种设备，包括：
配置成保持模板的模板卡盘或者模板保持架；
配置成保持衬底的衬底卡盘或者衬底保持架；
致动器系统，配置成调节模板和衬底相对于彼此的位置；
力检测系统，配置成检测在模板从形成在衬底上的固化图案层分离期间施加到模板和衬底的张力的大小；
压力系统，配置成将背压施加到模板或衬底或者模板和衬底；和
控制器，其与力检测系统和压力系统通讯，控制器配置成：
根据检测到的施加到模板和衬底的张力大小来判定施加到模板背侧和衬底背侧的压力大小，以减小所施加张力的大小，并且
向压力系统提供信号，以使得压力系统将判定了大小的背压施加到模板和衬底，以便减小施加到模板的张力的大小。
8.根据权利要求7的设备，其中，控制器还配置成重复压力判定步骤和信号提供步骤，直到模板完全从固化图案层分离为止。
9.根据权利要求7的设备，其中，控制器还配置成判定施加到模板背侧和衬底背侧的压力大小，以抵消因施加张力引发模板或者衬底弯曲而产生的存储在模板和衬底中的存储能量。
10.根据权利要求7的设备，其中，控制器还配置成判定施加到模板背侧和衬底背侧的压力大小，以将施加的张力减小至零或低于零。
11.一种制造产品的方法，该方法包括：
根据权利要求1的方法从形成在衬底上的固化图案层分离纳米压印模板；和
将固化图案层转移到衬底，以产出产品。
12.根据权利要求11的方法，其中，产品是复制模板。
13.根据权利要求12的方法，其中，复制模板衬底具有空心背侧区域。
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