CN113015939A - 气动系统、压印装置及其用途 - Google Patents

Abstract

一种压印基板(180)的方法，包括：将承载压印图案(106)的柔性印模(104)固定到包括孔(112)的阵列的第一载体(102)，所述孔通过气体压力将所述柔性印模拉向第一载体或将其推开；将其推到第二载体(170)，第二载体(170)承载具有抗蚀剂层(182)的基板(180)，留下间隙(190)，以创建在柔性印模与基板之间的可控的接触区，和在第一载体与柔性印模之间的空间(196)；逐渐将柔性印模的区域推入抗蚀剂层中以对其进行压印；显影抗蚀剂层；并且通过连续的孔施加抽吸逐渐释放柔性印模，同时控制气体通过尚未被抽吸的孔向空间(196)的向内流动，以便此处将空间(196)保持高于环境但低于预定最大压力。

Description

气动系统、压印装置及其用途

技术领域

本发明涉及一种使用柔性印模来对基板进行压印的方法，一种用于在压印装置上执行该压印方法的计算机程序产品以及一种用于执行该压印方法的压印装置。

背景技术

压印光刻是一种接触式光刻方法，其中，通过使印模与基板接触将印模上承载的浮雕(relief)图案转移到基板。在EP 3126909A中公开了这种技术的示例。其与更常规的非接触式(例如光学)光刻技术不同，因为其有望能够以降低的成本在许多类型的平坦和甚至非平坦基板上提供较小的特征尺寸图案，并且用于制造例如半导体或光学设备中。

可以基于使用例如由石英制成的刚性(非柔性)印模或例如由聚硅氧烷橡胶制成的柔性印模来区分两种类型的压印光刻。基板共形压印光刻(SCIL)是后一种类型。通常，这种方法包括以下步骤。在压印步骤中，使在其表面上具有浮雕特征图案的柔性印模与可被浮雕特征图案压印的材料接触。这种材料通常可通过浮雕特征变形，并且因此在压印条件下最经常是液体(溶液或熔化)。可压印材料有时被称为压印抗蚀剂或油墨，并且通常在执行压印步骤之前以层形式施加在基板上。在该压印步骤期间，可压印材料填充浮雕图案的凹槽，并且一旦这已经发生，在下一步骤中在存在印模的情况下使可压印材料固化。固化有时被称为可压印材料的硬化或显影，并且此后可以命名该步骤。随后在被称为印模释放的步骤中从固化的可压印材料中移除柔性印模在基板上留下具有与柔性印模的浮雕图案互补的浮雕图案的固体层。该固体层可以用于各种目的，诸如例如，功能设备层或蚀刻掩模层以进行进一步处理。

WO 2008/068701 A2中公开的压印装置可以用于基板共形压印光刻。在该装置中，柔性印模是气动操作或操纵的。特别地，柔性印模由载体保持并且平行于基板在卡盘上定位，在它们之间具有很小的间隙。印模被保持在载体上的适当位置，并且在压印和释放步骤中由载体操纵，为此该载体具有多个气动操作的凹槽，其可以在相对于环境压力的负压(例如真空)与相对于环境压力的过压两者之间切换。负压用于将印模拉向载体，以保持其或使其远离基板。过压用于迫使印模从载体朝向基板。通过随后在压印步骤期间将相邻的凹槽从负压切换到过压，可以实现印模与基板之间的逐渐接触(逐渐增加的接触面积)。类似地，通过随后在释放步骤期间将相邻的凹槽从过压切换到负压，可以实现印模从基板的逐渐释放。

期望使这种压印过程的吞吐量最大化。然而，这并非无关紧要，因为增加的吞吐量能够损害在抗蚀剂层中形成的图案的质量。能够个体地优化压印步骤和释放步骤的吞吐量，即，这些步骤可以以不同的速度执行。通常，压印步骤可以以比释放步骤更高的速度执行。例如，这能够是由于印模和基板之间的吸引力，这一方面由于图案由例如毛细作用力拉入抗蚀剂层中而能够帮助压印步骤；并且另一方面能够通过使力相反以将印模拉离基板的而妨碍在释放步骤中释放。

为了使用上述设备实施压印步骤和释放步骤的不同速度，在压印步骤期间在过压下向凹槽组添加凹槽的速率能够不同于在释放步骤期间在过压下从凹槽组中移除凹槽的速率。例如，这可以由装置的用户在压印周期之前定义，以便提高压印过程的吞吐量。

发明内容

发明人已经观察到在关于吞吐量的压印和/或释放步骤的优化期间压印质量控制的不规则性。已经发现不规则性与在不同过程中的凹槽的气动控制有关。因此，需要改进用于压印过程和装置的孔的气动控制。

本发明试图至少部分地满足该需求。本发明的实施例由权利要求书限定。

根据一个方面，提供了一种如权利要求1中限定的用于压印装置的气动系统。

该第一载体能够通过参考压力(通常是第一载体在其中操作的环境的压力)与孔压力之间的压力平衡来保持或释放柔性印模，该参考压力趋于将印模推动抵靠第一载体，并且该孔压力可以低于参考压力(如保持压力)或高于参考压力(如释放压力)。该第一配置用于保持印模，第二配置用于释放印模。

气动系统包括高压管路系统，所述高压管路系统用于向多个气动操作孔中的每个气动操作孔提供所述释放压力，所述高压管路系统被配置为：

-包括气体入口开口，所述气体入口开口用于接收来自气体供应的处于供应压力处的气体；并且

-包括压力调节器，所述压力调节器用于当所述气体供应被附接到所述高压管路系统时将与所述高压管路系统的区段相连接的所述孔的阵列中的一个或多个孔的所述释放压力调节到在由所述压力调节器设置的调节器压力与所述供应压力之间，同时至少暂时允许从所述气体供应沿着所述高压管路系统的所述区段朝向压力调节器的气体流。

高压管路系统中的压力控制可以通过压力调节器进行改进，以便在将孔从第一配置切换到第二配置时执行压印步骤，以及在将孔从第二配置切换到第一配置时执行印模释放周期。特别地，可以减小在孔的切换期间孔中的压力变化以及在印模与第一载体之间存在的空间，从而增加了质量和对压印过程的控制。

压力调节器可以包括背压调节器(702)或由背压调节器(702)组成。背压调节器以其输入端连接到高压管路系统，并且由于这种设备被设计为通过排出管路系统中的气体来将其输入压力控制到预定的调节器压力，因此它们提供了良好的出口压力控制。

气动系统可以包括前向压力调节器，所述前向压力调节器被连接到所述高压管路系统并且用于连接到所述气体供应，所述前向压力调节器被配置用于控制所述供应压力。前向压力调节器可以是减压调节器，其以其输出端连接到管路系统。由于其是根据预定压力设置来调节其输出压力的设备，因此现在连续控制供应压力。只要前向压力调节器连接在高压管路系统的压力源与气体入口之间，其也可以是压力供应的部分。

气动系统可以包括沿着所述高压管路系统的区段设置的多个开口，所述开口中每一个用于连接到多个孔中的相应一个。在该设置中，多个孔串联连接在压力调节器和压力供应之间，使得系统中需要仅一个管路来控制孔中的所有释放压力。在备选设置中，高压管路系统包括至少两个高压管路，每个高压管路以一端连接到气体入口，并且每个高压管路连接到压力调节器，其中，每个管路具有高压管路系统的区段的部分。

气动系统可以包括：

-压力传感器，其用于感测所述释放压力，以及

-压力传感器控制器，其用于控制所述压力传感器以根据感测到的释放压力来调节所述调节器压力。

可能存在用于根据感测到的释放压力来控制所述气体供应的供应压力的另外的控制器。

气动系统优选地包括至少一个气流调节器，其被连接到所述高压管路(706)，以用于调节在所述气体入口开口与所述多个孔中的一个或多个孔之间的位置处的所述高压管路系统中的气流。这提供压印周期和释放周期中的气流上的很好控制。在压印期间提供增加的气流的气动系统的压力控制还提供了从源到孔的相对高的气流，并因此在释放周期期间的印模与第一载体之间的空间。如本文下面将更详细解释的，这是不希望的，并且可以使用气流调节器来减小释放步骤周期期间的气流。气流调节器可以由控制器控制。

气动系统还可包括低压管路系统，所述低压管路系统用于向所述多个气动操作孔中的每个气动操作孔提供所述保持压力，所述低压管路系统被配置用于连接到用于提供所述保持压力的气体移除单元。这是用于向孔提供第一配置的系统。气体移除单元可以是真空泵，具有例如压力控制或真空容器或用于创建负压的其他设备。

气动系统或第一载体可以包括压力切换单元，所述压力切换单元被连接在所述低压管路系统与所述多个气动操作孔中的每个气动操作孔之间，并且被连接在所述高压管路系统与所述多个气动操作孔中的每个气动操作孔之间，所述切换单元被配置用于在所述保持压力与所述释放压力之间个体地切换所述多个气动操作孔中的每一个。切换单元可以具有多个阀，所述多个阀被配置用于在所述第一配置与所述第二配置之间个体地切换所述多个孔中的特定一个。

本发明提供一种压印装置，包括：

-根据前述权利要求中的任一项所述的气动系统，以及

-第一载体(102)，其用于保持具有压印图案(106)的柔性印模(104)，所述第一载体具有气动操作孔(112)的阵列，所述气动操作孔中的每个气动操作孔能够在第一配置中操作并且能够在第二配置中操作，在所述第一配置中，保持压力被提供给所述气动操作孔以用于相对于所述第一载体保持所述柔性印模的部分，在所述第二配置中，释放压力被提供给所述气动操作孔以用于从所述第一载体释放所述柔性印模的所述部分。

压印装置可具有用于保持基板的第二载体。其可以具有一个或多个控制器，用于在设备操作期间控制压力调节器、流调节器或压力供应中的一个或多个，或者第一载体和/或第二载体的定位。一个或多个控制器可以具有用于执行使控制器实现压印方法的计算机程序的处理元件。

根据本发明的另一方面，提供了一种根据前述权利要求中的任一项所述的气动系统或压印装置在执行压印过程中的用途或使用方法。

用途可以使得所述压印过程包括通过将孔从第一配置切换到所述第二配置的压印步骤，并且在所述步骤期间，所述供应压力被调节在所述参考压力之上高于10mBar或高于50mBar和所述参考压力之下500mBar的值处，并且所述调节器压力被设置在高于0mBar或高于5mBar的值和低于经调节的供应压力的值处，例如低于50mBar。

可以使用压印装置，包括根据权利要求8所述的一个或多个流调节器，并且所述压印过程还可以包括印模释放步骤，其中，由所述流调节器控制的所述印模释放步骤中的流率低于在所述压印步骤中由所述一个或多个流调节器控制的流率。

可以根据以下定义来实现另外的方法。该方法包括执行压印步骤，包括将位于第一配置中的该孔的阵列中的连续孔(112)压印切换为第二配置，以将具有其压印图案的柔性印模施加到基板，从而在柔性印模的如此施加到基板的部分与第一载体之间创建空间(196)，其中，在压印切换期间，第二配置中的孔的过压被调节在0mBar与最大过压之间的范围内。

因此，该方法在孔的压印切换期间，即在将孔从负压下的第一配置切换到过压下的第二配置期间，利用处于第二配置的孔中的压力控制。特别地，压力调节指定，孔中的压力不会下降到低于比参考压力高所调节的过压的量的压力以下。此外，还调节压力，使得其不能超过参考压力和最大过压之和。这允许在最大过压压力下的高气流以进行压力调节。

优选地，在压印和/或释放步骤期间，在驻留于第二配置中的所有孔处调节过压。

最大过压可以低于500mBar，优选低于200mBar或低于100mBar，甚至更优选低于50mBar。

压印切换期间的过压优选地被调节为高于10mBar。这提供了合适的压力以保持将印模稳定地施加到基板。压印步骤中的过压优选低于50mBar。该范围适合于提供足够的力以将印模推离第一载体。

该方法优选地还包括，在压印步骤之后，执行印模释放步骤，该步骤包括：将处于第二配置中的连续孔释放切换为第一配置，以从基板去除施加到基板的印模的部分并将抵靠第一壳体拉动该部分，由此减小了空间(196)，其中，在释放切换期间，仍驻留于第二配置中的孔的过压被调节为在0mBar与另一最大过压之间。

在孔的释放切换期间，在将印模施加到基板的位置处在柔性印模与第一载体之间可能存在处于过压的大的空间。在这种位置将一个或多个孔切换至负压可能导致空间中过压的快速损失，从而再次引起压力波。因此，在切换期间将过压调节为保持在0mBar以上。另外的最大过压优选地低于最大过压。这可以在第二配置中剩余的空间中提供有限的过压，以帮助将柔性印模从基板释放。另外，这可以限制从处于第二配置的空间附近的孔到恰好已经切换到第一配置的孔的气体的流动，这可能导致所供应的负压的减弱。因此，该措施可以在保持质量的同时改进吞吐量。

优选地，在释放切换期间，将去往仍驻留于第二配置中的孔的气流调节为低于在压印切换期间的气流。气流调节独立于压力调节。在释放切换期间，孔通过穿过第一配置孔施加吸力(负压)而从基板拉出柔性印模，同时孔中的一些还没有处于抽吸状态，即仍然驻留于过压配置中。这导致气体从过压构造流向第一配置，并且这可能导致负压的迅速损失。气流的限制可能会降低影响，同时将过压保持在经调节的水平。可以通过在压印期间将公共供应给孔的气体流量调节为高于印模释放期间的气体流量，从而实现对第一载体和印模之间的空间中的压力的前述控制。对于EP3126909A中所述且如图1所示的封闭式气动布置，这是不可能的。

释放切换期间的过压优选地被调节为高于5mBar或高于10mBar并且低于50mBar，优选地低于20mBar。这适合于在印模释放时平衡印模上的力，避免例如能够导致无法控制的空间中的完全真空。

优选将释放切换期间的过压调节为低于压印切换期间的过压。这有助于在负压下通过孔提供整体释放力。

上述方法中的任何中的负压在参考压力以下500mBar至900mBar的范围内，更优选在参考压力以下700mBar至800mBar的范围内。这发现为用于以快速循环适当地控制释放过程和在压印之前和之后保持印模的适当范围。

该方法可以包括在压印切换期间和/或在释放切换期间改变过压。可以这样做来优化过程的速度，同时保持其质量。

参考压力通常是环境压力，例如在正常温度下(例如在15到25摄氏度之间，例如在20摄氏度下)大约1000mBar(1个大气压)。然而，参考压力可能高于环境压力。这种情况不会影响压印步骤，因为压印步骤由使用的过压确定，并且相对于参考压力对这些进行控制。然而，较高的参考压力确实有助于印模释放步骤。

根据另一方面，本发明提供一种计算机程序，其包括可存储在数据载体上或存储在数据载体上，或可通过计算机可访问网络访问或从计算机可访问网络下载的计算机可读代码，该程序当在计算机上运行时使得压印装置执行方法权利要求中的任何的步骤。该代码被构造为使得计算机可以控制装置的控制器以控制孔压力以及用于控制过压和负压以及气流(如果需要)的任何设备。

压印方法可以包括在压印步骤之前，通过将孔的阵列中的孔中的至少一些孔切换到第一配置，将柔性印模固定到第一载体。

压印方法可以包括在压印步骤之前将基板提供给基板保持器。

压印方法可包括在压印步骤之前，将包括柔性印模的第一载体相对于承载基板的第二载体(180)定位，使得压印图案面向基板，并且在柔性印模和基板之间具有间隙。

该方法可以包括将孔中的至少一个切换到第二配置，以在柔性印模的部分与基板之间创建第一接触区，并且由此在柔性印模的部分与第一载体之间形成第一空间，并且随后将所述阵列中的下一个孔按顺序切换到第二配置以移位和/或夸大接触区。

所述方法可以包括当与柔性印模的浮雕层接触时使基板表面显影。

根据另一方面，本发明提供一种压印装置，其包括用于保持具有压印图案的柔性印模的第一载体，该第一载体包括孔的阵列，每个孔可在第一配置与第二配置之间个体地切换，在第一配置中，向孔提供相对于参考压力的负压，以用于将柔性印模拉向第一载体，在第二配置中，向孔提供相对于参考压力的过压，以用于将柔性印模推离第一载体。关于本发明的第一方面描述了第一载体的操作，并且在此不再重复。

该装置包括用于向孔提供负压的低压导管。低压是指低于参考压力的压力，并且通常是由例如真空容器或泵产生的某种真空。

该装置还包括用于向孔提供过压的高压导管，该高压导管以等于或高于最大过压的供应压力从气体供应接收气体；

其中，所述装置包括连接至高压管路(140)的背压调节器(702)，该背压调节器可以被设置为将管路中的过压调节为在0mBar与最大过压之间。可以给背压调节器一个压力设置值，在该压力设置值以上将背压调节器打开。因此，当管路中的压力超过所需的过压时，该调节器会将气体从管路中排出。因此，可以将调节器设置为确保最小过压和最大过压。

压印装置还可以包括前向压力调节器，以用于调节由管路接收的供应压力。

压印装置可以包括在气体供应与孔中一个或多个之间的一个或多个气流调节器(706)，该一个或多个气流调节器用于调节从气体供应到孔中一个或多个的气流。

压印装置可以包括用于在其第一配置与第二配置之间切换个体孔的气体阀。

压印装置(100)可以包括压力传感器，以用于提供表示管路(140)中气体压力的传感器信号，背压调节器、前向压力调节器和/或流调节器响应于传感器信号以对过压和/或气流进行调节。

压印装置可以包括用于控制背压调节器(702)和/或前向压力调节器和/或气流调节器的处理元件。

如上所述，这种流动差异可以用于确保空间内的压力对于压印周期和释放周期两者是最佳的。通常在压印步骤中需要更大的流量。通常在释放步骤中需要减少流量，以限制真空损失，同时在空间中保持足够高于环境压力，以进行有效释放。

优选地，处理元件被配置为控制第一载体和第二载体、气体供应和气体排出设备以：

通过控制孔以扩大柔性印模与基板之间的接触区并扩大第一载体与柔性印模之间的空间直到将压印图案压印在抗蚀剂层中，将压印图案压印到基板上的抗蚀剂层中；

通过控制孔以减小柔性印模与基板之间的接触区并减小所述空间直到从显影的抗蚀剂层释放压印图案，来释放柔性印模；

在压印过程期间，通过所有切换到第二配置的孔提供过压，以保持空间中的压力高于环境压力；

并且在释放过程期间，通过所有切换到第一配置的孔提供负压，同时通过保持在第二配置中的孔调节气体向空间的向内流动，以便维持空间中的压力高于环境压力、但低于预定的最大压力。

优选地，该装置包括用于感测管路中的气压的压力传感器，处理元件响应于感测到的压力以控制流调节器提供过压。该传感器可能是流调节器的一部分。

处理元件优选地被配置为控制背压调节器以调节过压水平。同样，这可以在反馈过程中完成。

在本发明的方法和装置中，孔可以具有期望的任何形状。其可以是圆形或正方形，也可以是凹槽形。在阵列中，它们在第一载体的表面上间隔开。在整个第一载体上的间隔可以是相同的，但是不必是这种情况。第一载体优选是平面的。

附图说明

参考所附示意图，通过非限制性示例更详细地描述本发明的实施例，其中：

图1描绘了压印装置；

图2描绘了压印装置的部分的示例；

图3A和图3B描绘了使用压印装置的压印周期；

图4A和图4B描绘了使用压印装置的释放周期；

图5A和图5B描绘了使用压印的压印过程；

图6描绘了使用压印装置的另一压印过程；

图7更详细地描绘了压印装置，其示出了该装置的压力和流量控制。

图8描绘了备选高压管路系统，其包括两个管路，每个具有孔和压力调节器。

具体实施方式

在说明书中，贯穿所有附图使用相同的附图标记来指示相同或相似部分。

参考图1至图6，将描述具有气动系统的基本压印装置100。

图1示出了SCIL压印装置或任何其他合适的压印装置形式的压印装置100，其可以用于将压印图案印模转移到基板。

压印装置100通常包括用于保持包括压印图案106的柔性印模104的第一保持器或载体102。压印图案是浮雕图案，该浮雕图案可以具有设置在其印刷表面上的浮雕特征，所述印刷表面的宽度和长度尺寸为微米或纳米的量级。压印图案的特征尺寸可以是任何合适的尺寸，并且优选地是纳米级图案，即具有低至10nm直至超过1mm的特征尺寸的图案，特征的长宽比(垂直尺寸除以横向尺寸)可以是8或更大。然而应当理解，也可以预期其他特征尺寸，并且本发明同样可以应用于转移具有较小长宽比的纳米级图案。例如，本发明的至少一些实施例适合于以0.001至10的范围内的长宽比来转移压印图案。

柔性印模104和压印图案106可以以任何合适的材料来实现，例如合适的(合成)橡胶材料，例如基于聚硅氧烷的材料，例如聚二甲基硅氧烷(PDMS)。通常，橡胶印模被附接到例如由薄塑料材料、薄玻璃或薄金属(其中每个通常比橡胶材料层更硬)制成的印模背板(未绘制)。

第一载体102通常包括多个印模接合元件112(为清楚起见，在图1中仅指示了一个)，其可以沿着第一载体的表面(垂直于图面延伸)以阵列或网格的形式布置。这样的孔112通常被布置成在第一配置中相对于第一载体102保持柔性印模106的部分，并且在第二配置中从第一载体102释放柔性印模的部分或甚至从第一载体102推离柔性印模的部分。在这种情况下，印模接合元件112由气动操作的孔实现，所述孔可以被提供有保持压力和释放压力并在保持压力和释放压力之间切换，以便分别提供第一配置和第二配置。

如本文前面定义的，参考压力是在印模的浮雕侧存在的压力。通常，当装置在环境条件下运行时，这样的参考压力是大约1Bar的环境压力。然后，保持压力比该参考压力低指定值(负压)，并且然后压差被选择为足以将印模保持在第一载体上。例如，如果印模相对于基板处于悬挂取向，则必须至少克服印模的重量。释放压力比参考压力高指定量(过压)，并且被选择为足以释放或移动印模使其脱离第一载体。

孔112可以具有任何合适的形状。例如，孔112可以是凹槽形状的，其中，凹槽在第一载体102的基本上整个长度上(例如，在垂直于附图的方向上)延伸；或者，孔112可以是圆形的，其中，孔112定义二维网格，如图2所示。其他横截面形状对于本领域技术人员将是显而易见的。凹槽形的孔112例如在柔性印模的压印方向和释放方向彼此相同或相反的情况下是合适的，如将在后面更详细地说明的。例如，如图2所示的圆形孔112的二维网格在柔性印模104的压印方向和释放方向彼此不同的情况下尤其合适，如稍后将更详细地说明的。

装置100具有用于操作多个孔112的气动系统101。为此目的，气动系统具有高压管路系统140，所述高压管路系统使其端部103之一经由气体入口103连接至在供应压力下提供气体至管路系统的气体供应192。在这种情况下，管路系统包括导管形式的一个区段，其具有沿着该导管设置的多个开口，其中，每个开口经由阀114连接到相应的孔(为清楚起见，如孔一样，还指示了一个阀)。管路系统在其另一端115是开放末端的。在这种情况下，气动系统还具有低压管路系统150，其具有单个导管，沿着该导管设置有开口，每个开口连接至阀114之一。低压导管连接到低压源，例如真空泵或真空容器(未绘制)。在这种情况下，诸如真空泵或处于环境压力以下的储器的真空源113连接到导管150。

如所指示的，每个孔112连接到阀114，阀114在这种情况下是三通阀，该阀可以将孔112切换到要用作释放压力的高压管路中的压力，或用作保压压力的低压管路的压力。

每个阀114与低压管路系统(导管)150之间的连接由实线示出，并且每个阀114与高压管路系统(导管)140之间的连接由虚线示出。

通常，气动系统能够提供保持压力，该保持压力以低于参考压力约500mBar至900mBar供应(如果利用印模与基板之间存在的环境压力执行打印过程，则这样的参考压力通常为环境压力(例如，在室温下为1000mBar))。更优选地，保持压力在参考压力的700mBar至800mBar之间，即，当参考压力为环境压力时，在大约200-300mBar的绝对压力下。在任何情况下，也可以使用其他压力。

压印装置100还包括第二保持器或载体170，以用于承载要压印的基板180。可以使用任何合适的基板180，例如任何合适的半导体基板，例如硅基板、绝缘体上硅基板、硅锗基板、玻璃、高折射率玻璃、蓝宝石、塑料等。基板180可以承载可压印层，例如抗蚀剂层182，其可以是任何合适的材料。例如，抗蚀剂层182可以包括可固化的材料，其可以被固化(硬化)以将压印图案106固定在抗蚀剂层182中。在示例中，抗蚀剂层182包括溶胶-凝胶材料。在WO2009/141774 A1中公开了这种材料的合适示例。例如，合适的抗蚀剂材料的另外的示例可以在US 2004/0261981 A1、WO 2005/101466 A2、US 2005/0230882 A1、US 2004/0264019以及非专利出版物Advanced Materials，1998，Vol.10(8)，第571页中找到，以及例如TEOS抗蚀剂。

阀114由具有处理元件(处理器)160的控制器控制。处理元件160通常执行计算机程序代码，该计算机程序代码指示控制器在压印过程期间如何控制阀114和第一载体102。

尽管也可以使用单独的控制器，但是第一载体102也可以由处理元件160控制。为此目的，压印装置100还包括用于在处理元件160的控制下相对于第二载体170定位和重新定位第一载体102的模块，包括在由三个笛卡尔坐标X，Y，Z表示的三个维度中。此外，可以提供用于使用平移和取向来横向地(在平行于第二载体170的方向上)、垂直地(在垂直于第二载体170的方向上)调节相对位置的模块。在该示例中，该装置包括在处理元件160的控制下的自动移位模块。该自动移位模块可以包括例如机械或电学单元，其提供机械或电学反馈机构，以精确地控制第一载体102相对于第二载体170的相对XYZ位置和取向。这样的移位模块本身是已知的，并且因此为了简洁起见不再赘述。

第二保持器或载体170还可以任选地由处理元件160或与前述控制器中的一个或多个分开的控制器控制。该控制可以采取类似于用于第一保持器或载体102的以上控制模块的方式，以增加压印装置100的自由度。然而，同样可行的是提供一种具有不动的或固定的第二载体170的压印装置100。优选地，第一载体和第二载体可以至少相对于彼此移动，并且在该程度上由控制器中的一个或多个控制。

第一载体102与第二载体170通过间隙190分开，间隙190的尺寸可以由处理元件160例如通过接合用于相对于第二载体170定位和重新定位第一载体102的模块来控制。在特定示例中，可以对处理元件160进行编程以例如在执行压印步骤和释放步骤之间改变间隙尺寸。具体地，处理元件160可以被编程为在压印步骤完成时(以及在显影抗蚀剂层182之后)增加间隙尺寸，因为增加间隙尺寸可以帮助从显影的抗蚀剂层182释放压印图案106，如将在下面更详细地解释的。

将明显地，在特定压印过程期间，通常使用具有固定尺寸(例如固定的厚度)的基板和印模，并且因此，对间隙190的控制转化为对基板与印模之间的距离的控制。可以使用本领域中已知的方法预先确定或在线确定基板厚度以及此类基板的任何层的厚度。

前向压力调节器192可以在处理元件160的控制下。例如，这促进在压印或释放步骤期间改变释放压力，如将在后面更详细地说明的。

压印装置100可以具有用户接口，例如用户终端，包括至少一个指令输入设备，例如键盘、鼠标、轨迹球等，以用于允许用户配置压印装置100以使其控制器根据期望的压印过程来控制该装置。应当理解，可以使用任何合适的用户接口。用户接口可以嵌入在装置中，但也可以是远程的，并经由无线或有线的合适的通信网络连接。

如上所述，处理元件160被布置为控制第一载体102、阀114和/或压力调节器142。为此目的，压印装置100还包括计算机可读数据存储介质(未示出)，例如存储器设备，例如闪存、RAM或ROM、固态磁盘、磁盘等。数据存储介质包括用于由处理元件160执行的计算机程序代码，该计算机程序代码使控制器实施要由该装置执行的压印方法的各个步骤。数据存储介质可以位于压印装置100的任何合适的位置；例如，数据存储介质可以与处理元件160整合，或者可以是由处理元件160以任何合适的方式(例如，通过数据通信总线或处理元件160与数据存储介质之间的点对点连接)可访问的分立部件。

现在将描述用于实施压印方法的设备的操作。首先，通过将孔112连接至低压管路并使用阀114将其与高压管路断开将孔112切换至保持压力，将柔性印模104固定至第一载体102。额外的固定模块可以提供在例如柔性印模104的边缘部分周围，但是并不一定需要这些。这种固定模块可以例如包括将柔性印模104的边缘夹紧到第一载体102的夹具，但是应当理解，在至少一些示例中，没有使用额外的固定模块。

随后将第一载体102定位在第二载体170之上，第二载体170承载涂覆有抗蚀剂层182的基板180，使得压印图案106面对抗蚀剂层182。通常将第一载体102相对于第二载体170定位，使得在第一载体102和第二载体170之间存在间隙190，该间隙190可以由压印装置100的用户定义，以确保在压印期间柔性印模104与基板180之间的良好的共形接触。可以在任何合适的范围内选择间隙190；例如，在压印图案106是纳米级图案的典型的SCIL工艺中，间隙190在一范围中选择以确保基板表面与印模表面之间的距离为从10-500μm，优选地在从20-200μm的范围内，更优选在从10-100μm的范围内。

在将第一载体102相对于第二载体170定位之后，压印过程前进到利用图3A和3B表示的压印步骤。在图3A中，在柔性印模104与基板之间创建接触区185。然后，如关于图3B中的接触区187所示，该接触区逐渐扩大，直到例如旨在与基板180接触的整个压印图案106与该基板接触。要注意，在图3A和3B中，仅为了清楚起见已经省略了压印图案106；不应将这解释为缺少压印图案。

如在图3A中可以看到的，通过个体地将选定的孔112从保持压力切换到释放压力(例如，将孔从第一配置切换到第二配置)，在柔性印模104和基板180之间创建了印模凸起194处的初始接触区185。在图3A中，为了清楚起见，仅示出了阀114与相应管路系统140和150之间的选定的连接。该孔切换使柔性印模104的部分194从第一载体102朝向第二载体170凸出，以便在柔性印模104与第二载体170之间建立接触区185，第二载体170包括承载抗蚀剂层182的基板180。

通常通过经由控制其阀114将下一个孔112从保持压力周期性地切换到释放压力，来使接触区185的接触前部的部分在上述箭头的方向上移动，来扩大接触区185，如图3B中所示，以到达接触区187，该接触区相对于区185被扩大。重复该过程，直到在基板180的整个期望区上建立接触区，即，使压印图案106的期望部分已经与抗蚀剂层182接触。

接触区185和187的扩大速率尤其由下一个孔112切换到释放压力的速率以及由间隙190确定，但是其可以利用切换孔的速率来控制。可以例如在10mm与50mm之间选择在第一载体102或基板180都不与印模接触的情况下的相关联的桥宽度W。可以使用其他间隙尺寸。桥宽度主要是间隙尺寸、柔性印模104的弯曲刚度和所施加的压力的函数，所述桥宽度影响可获得的压印速度和印模释放速度。较大的间隙允许更大的基板总厚度变化(TTV)，并使间隙设置较不关键(例如，允许更大的变化，楔形)。较小的间隙可以加快压印速度。通过非限制性示例，压印速度(将孔112从保持压力切换到释放压力之间的延迟)对于100微米的间隙190每个孔为大约0.8至1.5秒，例如1.92毫米/秒，但是，当间隙190为50微米时可以高达33！毫米/秒(延迟为0.075秒)。当然，不同的速度和不同的孔间隔同样是可行的。

切换孔112以释放压力的速率通常被选择成使得确保在压印图案106与基板180之间建立良好的共形接触。这样的良好共形接触是例如在以下情况下实现的：当切换速率被选择为使得其允许柔性印模104的部分接触基板180，以通过源自柔性印模10的压印图案106中的凹部的毛细作用力而被拉入抗蚀剂层182，或者通过范德华(Van der Waal)力将其拉到干燥的基板180上。

处理元件160可以适于根据特定过程参数来改变孔112被切换到过压的速率，如将在下面更详细地说明的。与较早的压印方法相比，这可以显著减少压印步骤的持续时间，在早期的压印方法中，该速率通常在压印步骤期间是恒定的，并且基于最坏的情况情形。相反，根据此处描述的至少一些示例，已经认识到这可以在压印步骤的特定阶段期间增加，从而减少该步骤的总持续时间。

一旦已经建立了在压印图案106与基板180之间的期望的接触区，抗蚀剂层182随后以任何合适的方式显影，例如硬化或固化，例如通过暴露于外部刺激(诸如UV或可见光、热等)。进行该显影以使得压印图案106的反面被固定在显影的抗蚀剂层182中。

在这个阶段，间隙190可以被调节，即增加，以便减少释放步骤的持续时间，其中，压印图案106从显影的抗蚀剂层182被释放。取决于压印图案106和抗蚀剂层182的类型，可以通过相对高的接触面积并因此力将印模104附接到压印的显影的抗蚀剂层182。对于较大的间隙190，可以生成的释放力是较高的。例如，可能的是，如果将间隙190设置为50微米，则不能从显影的抗蚀剂层182释放印模104，但是如果该间隙是100微米，则可以将印模104释放。这是由于印模被释放的方式，如借助于图4A和4B更详细地解释的。

在该释放步骤期间，个体孔112从管路系统140的释放压力切换到管路系统150的保持压力，这导致柔性印模104朝向第一载体移动，即，当柔性印模104从显影的抗蚀剂层182上剥离时，该柔性印模104被移动。在印模的部分到达第一载体(其在刚好切换到保持压力的孔附近)时，孔被该部分密封，并且在该过程中，桥长度W缩短了一个孔节距。这增加了在接触表面187上的力，并且随着更多的孔112被切换到保持压力，导致在水平箭头210的方向上移位接触区187的接触前部以到达接触区185，如图4A和4B所示。因此，桥被进一步缩短，直到该力等于柔性印模104的压印图案106从由第二载体170所承载的基板180上的显影的抗蚀剂层182的释放力。然后，这通过印模的释放来松弛。在较大的间隙190情况下，垂直于基板晶片的力较高，从而减轻了印模释放。而且，由该较大间隙190引起的更长的桥长度允许在印模104的部分与将柔性印模104保持就位的第一载体102的孔112(例如，与柔性印模104的外边缘接触的孔112)之间失去保持压力密封之前施加更多的力。

在这一点上，应注意，在从基板释放印模期间，柔性印模104与释放印模所需的力平衡。仅在已经释放了柔性印模104的部分(平均)后，下一个孔112才能切换到保持压力，该部分的大小可与孔到孔的距离相当。因此，柔性印模104从基板180的释放速率也将由间隙设置确定。例如，如果可以使用50和100微米的间隙来释放柔性印模104，则100微米的间隙的释放速度将高于50微米间隙的释放速度，使得可以通过周期性地将对应的阀114切换到低压管路系统150的保持压力来应用更高的释放率，即个体孔112沿所指示的方向切换到保持压力的速率。针对整体压印过程的最高吞吐量，用于压印步骤的间隙190设置可以不同于在图4A和4B所示的释放步骤期间最佳的印模释放所需的间隙190。

处理元件160优选地适于根据特定过程参数来改变孔112被切换的速率，如将在下面更详细地说明的。与早期压印方法相比，这可以显著减少释放步骤的持续时间，其中，在早期压印方法中，这在整个释放步骤期间通常是恒定的并且是基于最坏的情况情形的。已经认识到，可以在释放步骤的特定阶段期间增加该速率，从而减少该步骤的总持续时间。

在图5A和图5B中示出了第一组可能的情形，在该情形期间，接触区的扩展速率可以在压印步骤期间改变，图5A和图5B描绘了第二载体170的俯视图(顶窗格)和截面(底窗格)。应当理解，图5结合了若干示例，如将在下面更详细地解释的，其然而可以同等地单独应用。在图5中，第二载体170包括边缘部分122，边缘部分122通常是界定要放置基板180的区域的边缘。换句话说，边缘部分220用作基板180的保持器。在图5中，仅通过非限制性示例，边缘部分220被示出为具有与基板180相同的高度。应当理解，边缘部分220可以具有与基板180不同的高度，特别是较低的高度，使得边缘部分220不干扰柔性印模104与基板180的在压印过程期间邻近边缘部分220的边缘区域之间的接触。在图3所示的压印步骤期间接触区可以扩大的速率可以根据接触区被扩大到第二载体170的哪个区或区域而改变。

图5识别了五个不同的区，标记为Z1-Z5。压印过程通常开始于在区域Z1中在柔性印模104和第二载体170之间建立初始接触区。为此，区域Z1可以任选地包括一个或多个对准标记(未示出)，用于将第一载体102相对于第二载体170正确地对准。由于柔性印模104和第二载体170之间的接触质量在该区域中不是至关重要的，区域Z1中的接触区可以以相对较高的速率建立，即，将随后的孔112切换为释放压力之间的延迟可以相对短。

在接触区的接触前部到达区域Z2时，起始在柔性印模104和基板180之间的接触。在这一点上，重要的是在柔性印模104和基板180之间的良好共形接触被建立，并且避免在接触区域的该部分中包括气泡。因此，期望的是，在到达区域Z2时，通过对应的阀114的控制通过在水平箭头222的方向上周期性地将下一个在线孔112切换到释放压力来扩大接触区域的速率适当地减小。任选地，在接触区的接触前部行进通过区域Z2时，可以暂时增加由选定的孔112施加的释放压力，以进一步改进在该区域中柔性印模104与基板180之间的接触。这可以通过在压印步骤的该阶段处相应地配置压力源192的处理元件160来实现。应当注意的是，释放压力的这种增加可能增加通过切换为保持压力的孔112中的至少一些的泄漏，这会降低柔性印模104对第一载体102的固定强度。然而，只要接触区相对小，这是可忽略问题。

在接触区194的接触前部扩展到区域Z3中时，柔性印模104与基板180之间的共形接触已经变为很好地建立，使得在这一点上可以再次增加接触区的扩大速率，即通过增加下一个在线孔112的阀114被切换到释放压力通道140的速率。同时，优选地，如前所述，在释放压力暂时增加的情况下，通过处理元件160相应地控制在192处的供应压力来将释放压力降低到其初始值。当预定量的接触区已经与基板180接触时，通常增加扩大速率。预定量可以通过实验确定，并且通常取决于所使用的材料，例如柔性印模104的材料和抗蚀剂层182的材料。在压印步骤期间，该较高速率可以维持，直到到达区域Z5。

类似地，在释放步骤中，从显影的抗蚀剂层182释放柔性印模104所必须克服的力从基板180的边缘朝向中心逐渐增加。与边缘区域Z3和Z5相比，可以在中心区域Z4中减小保持压力施加到选定的孔112的速率，以便逐渐减小柔性印模104和显影的抗蚀剂层182之间的接触区。

在这一点上，应注意，与中心区域Z4相比在外部区域Z3和Z5中的接触区减小速率的变化，即孔112切换到保持压力的速率，可以与区域Z1-Z3中的接触区扩大速率的变化无关，即与孔112切换为释放压力的速率无关。换句话说，这些变型是本发明的独立实施例，所述实施例任选地可以彼此组合。

图6示意性地描绘了具有压印图案106的柔性印模104，压印图案106具有带有不同特征密度的区域。在图6中，通过非限制性示例示出了具有高特征密度的第一区域R1和具有低特征密度(例如，无特征)的第二区域R2；本领域技术人员将立即理解，典型的柔性印模104可以包括由不同的特征密度表征的许多不同的区域。应当理解，图6组合了若干示例，如将在下面更详细地说明的，其然而可以被等同地孤立应用。

已经认识到，在柔性印模104包括具有这样的具有不同特征密度的不同区域的压印图案106的情况下，个体孔112被切换到保持压力以从显影的抗蚀剂层182释放压印图案的速率可以根据这些不同区域而变化。特别地，具有相对高的特征密度的区域R1在压印图案106的对应的特征与显影的抗蚀剂层182之间呈现更高的接触面积，这意味着将需要更高力来将柔性印模104的区域R1从显影的抗蚀剂层182释放。因此，优选以比区域R2低的速率释放该区域，以便确保柔性印模104从显影的抗蚀剂层182释放而没有不利效应。

任选地，可以在释放步骤期间减小施加到(尚未)切换到保持压力的孔112的释放压力，因为这将导致较少的泄漏，并且因此导致用于将孔112切换到保持压力的更好的真空。这创建较高的释放力，其尤其有助于释放具有高长宽比压印图案106的柔性印模104。

对于特定类型的压印图案106，在压印步骤期间接触区194的接触前部向前移动的方向可以不同于应在释放步骤期间从显影的抗蚀剂层182释放接触区的接触前部的方向。在该背景下，不同的方向旨在意指接触前部在释放步骤期间所跟随的路径与接触前部在压印步骤期间所跟随的路径不同；换句话说，不同的方向不包括与压印步骤的方向相反。

这种压印图案的非限制性示例是光栅，其在图6中示意性地示出，其中，该图案的元素具有不对称性，例如它们不是旋转对称的。为了充分利用毛细作用力帮助在柔性印模104与基板180之间形成共形接触的益处，压印步骤应该与光栅线平行地在箭头230的方向上执行。相反，当在垂直于光栅线(图6的区域R1中的阴影线)的箭头240所示的方向上从显影的抗蚀剂层182释放压印图案106时，可以更容易地实现从显影的抗蚀剂层182释放压印图案106。压印和释放之间的这种不同方向有益的压印图案的其他示例对于技术人员将是显而易见的。如先前所解释的，这样的多方向压印和释放可以通过如图2所示的第一载体102来促进。

在执行上述压印过程中，发明人观察到，压印速度和印模释放周期的优化给出所获得的压印质量的不受控变化。已经认识到，为了减少这种变化，应该改进压印周期和/或释放周期期间的气流控制。在这方面，要注意以下事实：在压印周期和释放周期期间，存在在第一载体102和柔性印模104之间形成空间196(其由印模和第一载体包围)。在该空间中存在释放压力，因为其连接到具有释放压力的孔(第二配置中的孔)。另外，该空间因此相对于第二配置孔的释放压力使第二配置孔短路。与此相关地，因此特别地认识到，在压印周期中需要朝向每个孔112的高气流率率，以去除先前的保持压力(其是低压)并在释放压力下维持第一载体与柔性印模之间的新加压空间196(如图3和图4所示)。毕竟，由于在将孔从保持压力切换到释放压力期间气体的流入不足而导致该空间196中释放压力的任何降低将由于毛细管力和/或范德华力而有干扰平滑印模接触的风险。还已经认识到，引入了由压力切换引起的压力脉冲，其需要最小化。

从高压管路系统140在所有孔阀都将被封闭的情况下不允许气体流动的意义上来说，利用在其中高压管路系统140是封闭系统的装置，这种不利效应尤其显而易见。例如，图1中的管路140将在其左端被封闭。已经认识到，在这种情况下，系统气体向孔的流入仅受气体供应的供应的限制，并且这导致在压印步骤中在孔112的切换期间并且因此在空间196中在印模104之下释放压力的下降，有时甚至达到低于大气压的压力，这是非期望的，因为实际上然后可以从基板释放印模。

从在压印周期孔切换期间观察到弱得多的压力波的意义上来说，发现一种开放末端系统更好地工作，其向例如大气提供从加压气体的供应通到高压管路的气体出口(在图1中的一个中的左侧给出的示例)的通过高压管路系统140的连续气体流，这导致在压印过程期间印模之下的空间196中的更加稳定的压力。然而，事实证明难以维持显著的释放压力高于参考压力，尤其是在连接至管路的处于参考压力的开口端附近的孔中。

此外，尽管事实是这种高气流机制很好地工作为将印模施加到抗蚀剂层上的压印，但发明人发现，其强烈地阻碍了印模从固化的抗蚀剂层上的剥离。特别地，当孔从释放压力切换到保持压力时，其从空间196吸入大量空气，这使释放压力配置中的所有(开口)孔短路，其可以一起从高压管路系统(具有可用的连续气体流)向低压管路系统空气供应大量的气体。这不仅导致低压管路系统中的保持压力的降低，但是在将印模拉向第一载体期间拉低每个孔的关闭，继而导致气体通过开放孔的更多泄漏以及保持压力的减弱。最终，保持压力甚至可能变得不足，并且不再可能通过顺序分离工艺将印模从基板释放。

注意到这一点，还认识到，在释放周期上完全关闭对印模104的空气供应也是不可行的，因为可以对与印模相邻的整个空间196进行脱气以提供保持压力(即低于参考压力的压力)，导致印模不受控制的释放(顺序释放或非顺序释放)，可能会破坏印模和/或压印图案。

为了减少上述问题中的一个或多个，并由此在压印质量和/或吞吐量方面提供用于压印的更好的操作窗口，图1的压印装置100的气动系统配置成具有在压印过程期间的压印和释放周期中的一个或多个中允许改进的压力和气流控制的特征。

图7再次更详细地示出了图1的装置，其中，其现在示出了如下所述的用于改进的压力和流量控制的额外特征。

为了将高压管路供应压力控制到期望的水平，管路连接到前向压力调节器708。在这种情况下，前向压力调节器是减压调节器，其将其入口处(来自高压供应源)的较高供应压力减小至其出口(下游)的经调节的低压，该出口连接到高压供应管路的气体入口。与具有减压调节器的气瓶一样，前向压力调节器可以是气体供应的部分，但是也可以是装置的气动系统的部分。在那种情况下，需要将简单的高压气体供应连接到调节器入口)。在这种情况下，调节器708提供气体源710压力降低例如高于2Bar，或者高于3Bar或甚至高于5Bar到合适的供应压力(递送到高压管路系统)。如果压印装置在参考压力(例如1Bar的环境压力)下操作，则调节器708被配置为能够控制高于以下值中任何一个的合适供应压力：5mBar、10mBar、20mBar、50mBar、100mBar和200mBar。然而优选地，该供应压力比参考压力高不超过500mBar。期望供气压力比参考压力高80mBar。优选参考压力高于或等于1Bar，或高于或等于1.5Bar，或2Bar。最优选为1Bar，在这种情况下，良好的供应压力在1.05与1.1Bar之间或1.05与1.08Bar之间。

高压管路系统140还在一端连接到压力调节器702，以用于将管路系统中的压力(即其自身的上游)调节为高于最小压力，同时至少周期性地允许气体流过管路系统。在所示示例中，该压力调节器702是背压调节器，但是提供相同功能的其他此类调节器(例如，可以使用安全阀)。背压调节器是一种在其自身上游，即在其自身的入口处维持限定压力的设备，在这种情况下，该入口连接至高压管路系统的出口。当气体压力超过调节器的设置压力点时，阀门将打开更多，以释放多余的压力。调节器优选地释放到环境(环境空间)中，但是如果需要，也可以释放在封闭的系统中。因此，背压调节器工作类似于泄压阀，但是重点在于稳态压力控制(对于压印装置而言是优选的)，而不是由泄压阀提供更多的开/关致动。

调节器702优选地适合于将高压管路中的压力控制为参考压力加上以下过压水平中的任一个：5mBar、10mBar、20mBar、30mBar或50mBar。

使得调节器702与供应压力相结合允许使高压管路系统中的压力介于设置的调节器压力值和供应压力之间，同时至少暂时允许气体从源通过管路流向调节器702。只要在702处设置的调节器压力低于供给压力并且高于参考压力，这一点实现。在这种情况下，压力供应试图将管路中的压力保持在其设置点，而调节器702试图通过从高压管路系统中排出气体直到管路系统中的压力达到调节器702处的较低的设置水平来保持较低的压力。

优选地，调节器压力被设置在压力值处，该压力值是参考压力加上5mBar至50mBar的过压。优选地，该调节器702的压力被调节为在10至30mBar的范围内的过压。

供应压力和调节器压力的设置的有用组合如下：供应压力处于比参考压力高80mBar，并且调节器压力处于比参考压力高10或20mBar。

背压调节器感测管路140中的压力。然而，可以使用与感测高压管路中的压力的单独的压力传感器结合的调节器。传感器数据可以被用于根据感测到的压力调节调节器设置。这可以由控制器控制，并且因此可以由处理元件控制，该处理元件可以包括调整调节阀设置以打开或关闭以获得所需的压力。例如，每当反馈控制感测到压力低于50mBar过压或低于20mBar或低于10mBar，反馈控制可以关闭背压调节器，以允许管路140与孔之间的压力下降。

被控制以调节整个管路140中的压力的压力调节器702的配合将导致孔112将处于约20mBar过压，或处于10-30mBar过压的范围内，并且肯定高于参考压力。

高压管路中压力控制的效果是，在压印周期期间从孔的保持压力切换到释放压力期间，在过压下存在高气流。实际上，管路是与外界接触的，尽管是以规律的方式。这减小了在压印周期切换期间的压力波，同时，在孔从释放压力到保持压力的切换期间，气流被限制。毕竟，当释放压力下孔中的压力下降到低于调节器702处设置的调节器压力时，调节器关闭，因为其不允许气体从外部流到管路的内部，就像敞开式系统那样。

前向压力调节器708和/或调节器702可以由诸如具有用于设置或控制相应压力的处理元件160的控制器的控制器控制。

不管在释放周期切换时调节器的关闭，当供应压力调节试图供应气体以恢复管路中的压降时，仍存在由源提供的高气流。

因此，在另一个实施例中，该装置和/或气动系统还包括串联连接在多个孔与气体供应之间的流调节器706。流调节器706也可以由具有处理元件160的控制器控制。流调节器优选在压力调节器708与多个孔之间。

流调节器706可以是可调节的膜片或可调节的阀，其提供可以以连续变化或离散地变化的步设置的不同的气流开口。更复杂的版本能够维持预定义气体流率(一些接近恒定)，并且主要独立于普遍的输入压力。当并入在压印装置中时，在压印周期期间，在压印周期期间设置了到管路140的相对大的流率。相对高的压力和高的流率避免了如上所述的在压印周期期间沿着柔性印模104的压力串扰和压力波的先前问题。

在释放周期的同时，可以使用流调节器706降低流率。应当注意，实际上，在释放周期期间，可以已经将高压管路中的压力设置设置为降低流率。例如，在这样的周期中，孔中的过压以及因此空间196(如图3和4所示)的过压被控制为高于参考压力(例如环境压力)但低于最大水平(低于压印周期期间)，最大水平例如为20mBar过压，但可以在5-30mBar，优选15-25mBar过压的范围内。因此，管路140中的系统压力可以降低，例如到10mBar过压。然而，这在释放周期孔切换期间仍然提供了从源到孔以及由此空间196的非期望高气流，并且通过使用流调节器706来有效地控制这以进一步减小流量。流调节器的这种流量控制限制了通过孔112进入空间196和保持压力线150的空气的流动以及所供应的保持压力的减弱，同时确保了柔性印模的有效渐进释放。相对于压印周期的值，高压管路在释放周期的流率可以减小至少10％、至少20％、至少40％、至少80％中的任何一个。

由于在释放周期中过压线140中的较低压力，流量减小，因为通过负压线150的泄漏由压力差和印模的形状确定。较低的压力允许在柔性印模上在印模接触第一载体102的位置与其与抗蚀剂层182接触的位置之间的更大距离，即印模的被暂时拉伸以延伸穿过间隙190的部分的宽度更大。这减小了该部分相对于载体102和170的平面的法线的角度，并且导致在印模的表面与第一载体之间的与排空孔相邻的较小的间隙。较小的间隙更容易闭合，因此减少了向真空的泄漏。

总结本发明所实现的效果：在压印周期中，存在高流率与最小的压力变化，并且印模旁边的压力保持高于参考压力(例如环境)；并且在释放周期中，存在低流率，优选地与相比于压印周期的降低的压力相结合，并且印模旁边的空间196中的压力保持略高于环境(除了当其第一次向负压线打开时紧挨着一个孔的小区域，以拉入印模)。

在备选实施例中，可以将包括基板180和第二载体170的压印站带入加压室中，该加压室保持在高于1Bar的参考压力，例如2Bar。这仍然会实现具有20mBar(2.020Bar绝对值)的过压的压印周期，但是在释放周期上2个大气压的压差将变为可用。这将允许在印模释放周期上极大地改进压差。第一载体与第二载体是分开的，因此压印周期仍然可以在接近环境压力的条件下执行，但是一旦印模与基板180完全接触，可以将印模周围的压力增加到2个大气压，而凹槽下的压力同时增加到2+0.020个大气压。然后，可以使用从加压的凹槽/印模区朝向真空的大大改进的压差，例如2个大气压，而不是最多1个大气压，开始释放周期。这具有另外的优点，可以在环境压力下完成液体抗蚀剂涂覆产品182的加载，并且由于卡盘真空在基板上的压差造成的最大保持力(即施加到第二载体170以保持基板就位的压力)可以设置在从0直至2个大气压之间。

在上述修改中，印模附近的有效环境压力可以高于大气压，例如其可以为2Bar。权利要求旨在被解释为覆盖该修改，其中，它们特别是指环境压力。

所有以上提到的实施方式可以被动地实施，例如对于压印周期使用一种固定设置，对于释放周期使用一种固定设置。如上所述，更高级的实施方式是在压印周期和释放周期期间主动使用处理元件160来控制流量/压印压力的设置。处理元件可以监测的参数包括：

通过负压线150上的真空供应的流量(如果检测到增加的流量，这可以通过降低压力或增加过压线140上的流量限制来补偿)；

在空间196中印模旁边的压力(这可以通过控制过压线140上的压力或流量来调节)；

邻近于阀114的负压线150(真空供应)中的压力(如果检测到增加的压力，则可以通过降低压力或增加过压线140上的流量限制来补偿)。

可以有利地使用流量限制和压力调节的组合，或者可以仅使用这些之一。

如上所述，切换单元包括阀，并且这些可以是气动系统和/或第一载体的部分。可以使用二通阀114。这样的阀之一在孔中的每个和高压管路之间，而一个在孔中每个和低压管路系统之间。因此，每个孔因此连接到两个阀。备选地，每个孔的两个阀可以组合在每个孔的一个阀中，其中，该一个阀是至少三通阀。

图7示出了该装置中的气动系统，其中，所有孔连接到压力供应和压力调节器702之间串联的一个高压管路(或导管)。此外，在包括流调节器的实施例中，孔连接是在压力调节器702与流调节器之间。这确保了可以在多个孔中的所有孔中调节压力和流量。仅需一个调节器，压力供应和流调节器，其提供经济高效的解决方案。

仍然使用最少量的此类调节器和压力供应的略有不同的配置使用各个调节器之间的孔的并联连接。在这种情况下，存在高压管路系统，该高压管路系统具有多个高压管路，每个高压管路在压力调节器702与压力源或流调节器(如果存在)之间。然后，每个管道具有至少一个与其连接的孔。

在另一备选中，高压管路系统中有多个管路，其中每个连接到压力源(可以相同，但不必如此)或流调节器(可以相同，但可以是不同流调节器)(如果存在的话)。现在存在多个压力调节器，每个压力调节器连接到该管路系统的至少一个管路，并且优选地一个管路。这样的系统更昂贵，但是由于每个压力调节器702存在更少的管路，因此允许更精确地调节压力和/或流量。

可能存在一个固定压力供应用于使用在压印周期中，而在较低的固定压力下，另一个用于使用在释放周期中。

如上所述，实施例利用处理元件160。可以用软件和/或硬件以多种方式来实现处理元件，以执行所需的各种功能。其可以包括数据处理元件，该数据处理元件可以采用一个或多个微处理器，该微处理器可以使用软件(例如，微代码)进行编程以执行所需的功能。然而，其可以在采用或不采用处理器的情况下实施，并且还可以实施为执行一些功能的专用硬件与执行其他功能的处理器(例如，一个或多个编程的微处理器和相关电路)的组合。

如图1中所示，处理元件160在过压线140和负压线150之间选择性地切换双向孔阀。

在所有以上示例中，管路系统可具有任何形状的导管。通常，在必要时，存在一些管子和软管以裂口彼此连接。尽管阀114被示出为与相应孔112的开口相邻，但是实际上它们通过管子或软管连接，使得阀114的空间布置不需要直接镜像孔的阵列。

可以在本公开的各种实施例中采用的处理元件部件的示例包括但不限于常规微处理器、专用集成电路(ASIC)和现场可编程门阵列(FPGA)。

在各种实施方式中，处理器或控制器可以与一个或多个存储介质(诸如易失性和非易失性计算机存储器，诸如RAM、PROM、EPROM和EEPROM)相关联。可以用一个或多个程序对存储介质进行编码，当在一个或多个处理器和/或控制器上执行时，该程序执行所需的功能。各种存储介质可以固定在处理器或控制器内，或者可以是可移动的，使得可以将存储在其上的一个或多个程序加载到处理器或控制器中。

可以提供一种计算机程序产品，其包括计算机可读数据载体，该计算机可读数据载体在其上存储有用于实施该方法的一个或多个实施例的计算机程序代码。计算机程序代码通常是这样的代码：可以在压印装置700的处理元件160上执行的，并且使该处理元件160根据该方法的一个或多个实施例来控制压印装置700。压印装置700可以包括计算机程序产品。可以使用任何合适的计算机可读数据载体。此类计算机可读数据载体的非限制性示例包括CD、DVD、闪存、因特网可访问数据载体，例如固态磁盘或磁盘，该磁盘可位于因特网服务器中，等等。

在示例中，计算机程序代码的各方面可以从诸如GDSII文件的指定了柔性印模104的压印图案106的设计文件中得出。特别地，可以自动评价这样的文件以建立压印图案106中的特征变化并导出最佳的压印过程参数，例如压印步骤中所需的速率变化，压印方向，压印步骤和释放步骤之间的间隙尺寸的变化，释放步骤中所需的速率变化，释放方向等。这些导出的参数可以包括在要由处理元件160执行的压印装置控制程序中。

在EP 3126909A中公开了可用的印刷过程的示例和装置的更多细节。

总而言之，公开了一种压印基板(180)的方法，包括：将承载压印图案(106)的柔性印模(104)固定到包括孔(112)的阵列的第一载体(102)，其通过气体压力而要么将柔性印模拉向第一载体，要么将其推开；将其推到第二载体(170)，该第二载体(170)承载具有抗蚀剂层(182)的基板(180)，留下间隙(190)以创建在柔性印模与基板之间的可控的接触区，以及在第一载体与柔性印模之间的空间(196)；逐渐将柔性印模的区推入抗蚀剂层以对其进行压印；显影抗蚀剂层；并通过连续的孔施加吸力，同时控制气体通过尚未被抽吸的孔向空间(196)的向内流动来逐渐释放柔性印模，以便将此处的空间(196)保持高于环境但低于预定最大压力。

应当注意，上述实施例说明本发明，而不是限制本发明，并且本领域技术人员将能够设计许多备选实施例而不脱离所附权利要求的范围。在权利要求中，括号之间的任何附图标记都不应被解释为对权利要求的限制。“包括”一词不排除权利要求中列出的元件或步骤之外的元件或步骤的存在。元件之前的词语“一”或“一个”并不排除存在多个这样的元件。可以借助于包括若干不同元件的硬件来实现本发明。在列举若干模块的设备权利要求中，这些设备中的若干可以由同一个硬件来体现。尽管在互不相同的从属权利要求中记载了特定措施，但是这并不指示不能有利地使用这些措施的组合。

Claims (15)

1.一种气动系统，用于操作被包括在针对压印装置的第一载体(102)中的气动操作孔(112)的阵列，所述第一载体用于保持具有压印图案(106)的柔性印模(104)，所述气动操作孔中的每个气动操作孔能够在第一配置中操作并且能够在第二配置中操作，在所述第一配置中，保持压力被提供给所述气动操作孔以用于相对于所述第一载体保持所述柔性印模的部分，在所述第二配置中，释放压力被提供给所述气动操作孔以用于从所述第一载体释放所述柔性印模的所述部分，

所述气动系统包括高压管路系统，所述高压管路系统用于向多个气动操作孔中的每个气动操作孔提供所述释放压力，所述高压管路系统被配置为：

-包括气体进入开口，所述气体进入开口用于接收来自气体供应的处于供应压力处的气体；并且

-包括压力调节器，所述压力调节器用于当所述气体供应被附接到所述高压管路系统时将与所述高压管路系统的区段相连接的所述孔的阵列中的一个或多个孔的所述释放压力调节到在由所述压力调节器设置的调节器压力与所述供应压力之间，同时至少暂时允许从所述气体供应沿着所述高压管路系统的所述区段朝向压力调节器的气体流。

2.根据前述权利要求中的任一项所述的气动系统，其中，所述压力调节器包括背压调节器(702)或由背压调节器(702)组成。

3.根据前述权利要求中的任一项所述的气动系统，其中，所述气动系统包括前向压力调节器，所述前向压力调节器被连接到所述高压管路系统并且用于连接到所述气体供应，所述前向压力调节器被配置用于控制所述供应压力。

4.根据前述权利要求中的任一项所述的气动系统，其中，所述高压管路系统包括沿着所述高压管路系统的所述区段设置的多个开口，所述开口中的每个开口用于连接到所述多个孔中的相应一个。

5.根据权利要求1至3中的任一项所述的气动系统，其中，高压管路系统包括至少两个高压管路，每个高压管路以一端连接到所述气体进入开口，并且每个高压管路被连接到所述压力调节器中的一个或多个压力调节器，每个管路具有所述高压管路系统的所述区段的部分。

6.根据前述权利要求中的任一项所述的气动系统，其中，所述气动系统包括：

-压力传感器，其用于感测所述释放压力，以及

-压力传感器控制器，其用于控制所述压力传感器以根据感测到的释放压力来调节所述调节器压力。

7.根据权利要求5所述的气动系统，还包括用于根据感测到的释放压力来控制所述气体供应的所述供应压力的另外的控制器。

8.根据前述权利要求中的任一项所述的气动系统，其中，所述气动系统包括：

-至少一个气流调节器，其被连接到所述高压管路(706)，以用于调节所述高压管路系统中的在所述气体进入开口与所述多个孔中的一个或多个孔之间的位置处的气流。

9.根据前述权利要求中的任一项所述的气动系统，其中，所述气动系统还包括低压管路系统，所述低压管路系统用于向所述多个气动操作孔中的每个气动操作孔提供所述保持压力，所述低压管路系统被配置用于连接到用于提供所述保持压力的气体移除单元。

10.根据前述权利要求中的任一项所述的气动系统，其中，所述气动系统包括压力切换单元，所述压力切换单元被连接在所述低压管路系统与所述多个气动操作孔中的每个气动操作孔之间，并且被连接在所述高压管路系统与所述多个气动操作孔中的每个气动操作孔之间，所述切换单元被配置用于在所述保持压力与所述释放压力之间个体地切换所述多个气动操作孔中的每一个气动操作孔。

11.根据权利要求10所述的气动系统，其中，所述切换单元包括多个阀，所述多个阀被配置用于在所述第一配置与所述第二配置之间个体地切换所述多个孔中的特定一个孔。

12.一种压印装置，包括：

-根据前述权利要求中的任一项所述的气动系统，以及

-第一载体(102)，其用于保持具有压印图案(106)的柔性印模(104)，所述第一载体具有气动操作孔(112)的阵列，所述气动操作孔中的每个气动操作孔能够在第一配置中操作并且能够在第二配置中操作，在所述第一配置中，保持压力被提供给所述气动操作孔以用于相对于所述第一载体保持所述柔性印模的部分，在所述第二配置中，释放压力被提供给所述气动操作孔以用于从所述第一载体释放所述柔性印模的所述部分。

13.一种根据前述权利要求中的任一项所述的气动系统或压印装置在执行压印过程中的用途。

14.根据权利要求13所述的用途，其中，所述压印过程包括通过将孔从第一配置切换到所述第二配置的压印步骤，并且在所述步骤期间，所述供应压力被调节在高于参考压力之上50mBar和所述参考压力之下500mBar的值处，并且所述调节器压力被设置在高于5mBar的值和低于经调节的供应压力的值处。

15.根据权利要求13或14所述的用途，其中，所述压印装置包括根据权利要求8所述的一个或多个流调节器，并且所述压印过程还包括印模释放步骤，其中，由所述流调节器控制的所述印模释放步骤中的流率低于在所述压印步骤中由所述一个或多个流调节器控制的流率。

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