CN1454333A - 压印制版用的透明模板与衬底之间间隙和取向的高精度控测方法 - Google Patents

Abstract

说明压印制版工艺中用的模板与衬底之间间隙和取向的高精度测量方法。这里提供的间隙和取向测量方法包括采用基于宽带光的测量技术。

Description

压印制版用的透明模板与衬底之间间隙和取向的高精度控测方法

                            发明背景1、发明领域

本发明涉及压印制版中达到高精度间隙和取向测量的方法和系统。

2、相关技术描述

压印制版是一种能在衬底上印制尺寸小于50nm的特征的技术。在亚100nm领域中，压印制版有可能取代光刻制版成为半导体制造的选择技术。1990年代期间已引入若干压印制版工艺。然而，其中多数有局限性，使这些工艺不能用作实际取代光刻制版。这些已有技术的局限性包括例如温度变化大、需要高压和利用通用性模板。

可用压印制版工艺在室温下用低压从石英模板将高分辨率图案转移到衬底表面。分步快显压印制版(SFIL)工艺中，使硬的石英模板在存在光固化液体材料的情况下与衬底表面间接接触。施加光，使该液体材料固化，从而将模板的图案压印到固化液体。

可用压印制版工艺制造单层和多层器件。可通过在衬底上使金属薄层形成期望的特征来制造单层器件。为了生产具有尺寸小于100nm的特征的器件，压印层的厚度可小于宽带光平均波长的1/4。压印层还应为大致平坦。因此，期望具有在压印制版工序期间测量模板与衬底之间的间隙和取向的准确且快速的方法。

具体而言，为了压印制版，间隙与取向测量工序需要便于在小于10nm至30μm的范围中测量间隙。因此，应通过不接触模板和衬底且以10nm以下的分辨率来达到间隙测量。

                          发明内容

这里说明的实施例包含可用于压印制版工序中进行间隙探测的方法和系统。

某些实施例中，判定模板与衬底之间的间隔的方法包含：将模板和衬底安装成相互具有间隔关系，使模板与衬底之间形成间隙。对模板和衬底施加含多个波长的光。监视从模板表面和衬底反射的光。例如，在含一些波长的范围对光强度变化监视从模板表面和衬底反射的光。可根据监视的光判定模板表面与衬底之间的距离。有些实施例还包含判定误差信号，该信号对应于模板表面与衬底之间的期望距离和模块表面与衬底之间的判定距离之差。该误差信号可用于控制一个或多个调节器。所述一个或多个调节器配置成调整模板与衬底之间的距离。

一些实施例中，该一个或多个调节器可配置成调整模板表面与衬底的相对位置，以达到大致平行的配置。这些实施例中，所述方法可包含在3个或3个以上非共线位置判定模板表面与衬底之间的距离。可根据判定的3个或3个以上的距离来判断误差信号。

一实施例中，这里所揭示的方法和系统中适合使用的模板可以是图案模板或大致平面的模板。可用图案模板将图案转移到衬底。可用大致平面的模板使图案衬底平面化。模板可包含一个或多个间隙探测部分。例如，间隙探测部分可在模板表面上包含多个凹口。这些凹口可具有已知深度。例如，各凹口的深度可以是对模板和衬底施加的光的平均波长的至少1/4。对模板和衬底施加的光可通过模板的间隙探测部分。可用以下材料形成模板，但不受此限制：石英、氧化铟锡和SiO_x，其中x小于2，例如可为约1.5。

一实施例中，适合用于这里所揭示的方法和系统的衬底可以是半导体晶片。可用以下材料形成衬底，但不受此限制：硅、镓、锗、铟、石英、蓝宝石、二氧化硅、多晶硅或其他介电材料。此外，衬底可在其表面上包含一个或多个层。衬底表面上各层的折射率可为已知。这时，所述方法可包含判定衬底表面上各层的厚度。

为了判定模板与衬底之间的距离，所述方法可包含取得表示反射光的至少一些波长的强度的数据。计算波数，该波数是模板与衬底间所配置材料的折射率和折射光波长的函数。计算模板与衬底之间的距离，该模板与衬底之间的距离是波数和对应于该波数的反射光强度的函数。模板与衬底之间距离的计算可包含判定波数和强度数据的傅里叶变换。有些实例中，所述方法还可包含在完成傅里叶变换后判定数据的至少一个局部最大值或局部最小值。

这里所揭示的实施例还包含用对激活光透明的模板在衬底上形成图案的方法。这些实施例可用于例如形成半导体器件。有些实施例中，可在衬底形成图案。这些实施例中，可用大致平面的模板在衬底上形成大致平面的区域。其他实施例中，可在模板形成图案。这些实施例中，可用图案模板在衬底上形成图案。

一实施例中，用对激活光透明的模板在衬底上形成图案的方法可包含对部分衬底施加激活光可固化液体。可将模板和衬底安放成相互具有间隔关系，使模板和衬底之间形成间隙。有些实施例中，可用光测量装置判定模板与衬底间的距离。有些实施例中，可用光测量装置监视该距离。这些实施例中，监视模板与衬底间的距离时，可相对于衬底调整模板的位置，使模板和衬底处于相互隔开预定距离的位置。可通过模板对液体施加激活光。激活光的施加可使液体大致固化。一实施例中，可在固化了的液体中形成一图案模板的图案。例如，模板可包含至少具有一些尺寸上小于250nm的特征的图案。模板脱离固化液体后，该固化液体可至少具有一些尺寸上小于约250nm的特征。另一实施例中，固化液体可在衬底上形成大致平面的区域。所述方法还可包含使模板脱离固化液化。

可用一个或多个流体洒放器对衬底施加激活光可固化液体。洒放激活光可固化液体时，可相对于流体洒放器移动衬底，以形成预定图案。预定配置成在按照以间隔关系安放模板和衬底，使模板接触液体时，抑制在液体中形成气泡。此外，如果模板包含图案，可选择预定图案，使液体在大致等于模板表面面积的区域中填充间隙。或者，如果衬底有图案，可选择预定图案，使液体在大致等于模板表面面积的区域中填充间隙。

将图案模板安放在衬底上。使图案模板朝衬底移动，直至达到期望的间隔关系。在图案模板朝衬底移动时，衬底上的液体大致填充模板和衬底之间的间隙。一实施例中，期望的间隔关系可以是：模板距离衬底小于约200nm。有些实施例中，将模板和衬底安放成间隔关系还包含判定误差信号，该信号对应于模板表面与衬底之间的期望距离和模块表面与衬底之间的判定距离之差。可把该误差信号发送给至少一个调节器。该至少一个调节器配置成按相互具有间隔关系安放模板和衬底。一实施例中，按相互具有间隔关系安放模板和衬底还可包含将模板和衬底安放成取向大致平行。

有些实施例中，按间隔关系安放模板和衬底可包含：在衬底上安放模板，使模板大致不平行于衬底。可使模板朝衬底移动，同时保持对衬底不平行的取向。达到模板与衬底之间的期望间隔关系时，可使模板的方向成为对衬底大致平行的取向。

用光测量装置判定模板与衬底之间的距离可包含对模板和衬底施加光。该光可包含多个波长。可监视从模板表面和衬底反射的光。根据监视的光，判定模板与衬底间的距离。为了判定模板与衬底间的距离，所述方法可包含取得表示反射光的至少一些波长的强度的数据。计算波数，该波数是模板与衬底间所配置材料的折射率和折射光波长的函数。计算模板与衬底之间的距离，该模板与衬底之间的距离是波数和对应于该波数的反射光强度的函数。模板与衬底之间距离的计算可包含判定波数和强度数据的傅里叶变换。有些实例中，所述方法还可包含在完成傅里叶变换后判定数据的至少一个局部最大值或局部最小值。

有些实施例中，模板与衬底间距离的判定可包含在3个或3个以上非共线位置判定模板与衬底间的距离，并且还包含根据该3个或3个以上距离判定，判断模板表面与衬底是否大致平行。可配置一个或多个调节器，以调整模板表面与衬底的相对位置，来达到大致平行的配置。这些实施例中，该方法可包含根据3个或3个以上判定距离判断误差信号。向一个或多个调节器传送该误差信号。调节器可调整模板和衬底的相对位置，以达到大致平行的配置。

适合用于这里所揭示的实施例的激活光可固化液体可以是紫外光可固化成分。激活光可固化液体可以是光致抗蚀材料。

使模板脱离固化液体的过程可包含将模板移动到大致非平行的取向，并将模板移动得脱离衬底。

有些实施例中，用模板在衬底上形成图案的方法可包含在对衬底施加液体前，在该衬底上形成转移层。使图案模板脱离衬底后，蚀刻该转移层，该转移层的蚀刻给转移层刻图案。

用模板在衬底上形成图案的系统包含但不限于：

上框架；

连接该上框架的取向台；

在该取向台下方且配置成支持衬底的衬底台；

连接取向台的光测量装置。取向台可包含模板支架。可在该模板支架上放置模板。可将光测量装置配置成判定模板与衬底间的距离。此外，还可使一个或多个流体洒放器连接至上框架。

取向台还可包含配置成使用时围绕第1取向轴转动的第1弯曲构件和配置成使用时围绕第2取向轴转动且连接第1弯曲构件的第2弯曲构件。第1取向轴可与第2取向轴大致正交。模板支架可连接第2弯曲构件。模板支架可配置成使用时固定模板。第2弯曲构件可连接第1弯曲构件，使工作期间模板放置到支架中时，可围绕第1和第2取向轴相交的支点移动。

某些实施例中，第1弯曲构件包含第1臂和第2臂。第1臂包含配置成使第1弯曲构件围绕第1取向轴转动的第1组弯曲接头。第2臂包含配置成使第1弯曲构件围绕第1取向轴转动的第2组弯曲接头。同样，第2弯曲构件包含第3臂和第4臂。第3臂包含配置成使第2弯曲构件围绕第2取向轴转动的第3组弯曲接头。第4臂包含配置成使第2弯曲构件围绕第2取向轴转动的第4组弯曲接头。可使一些调节器连接第1和第2弯曲构件。可将这些调节器配置成在使用时使第1和第2弯曲构件分别围绕第1和第2取向轴转动。例如，调节器可以是压电调节器。第1弯曲构件包含第1开口。第2弯曲构件包含第2开口。支架包含第3开口。第1、第2和第3开口各自配置成使用时可将激活光引导到模板上。第1弯曲构件连接第2弯曲构件时，第1、第2和第3开口大致对齐。

光测量装置可包含至少一个配置成引导光通过模板的光探头。光测量装置可包含至少一个配置成检测从衬底反射的光的光探头。两种光探头任一种都可配置成可从模扳上方的第1位置移动到离开模板的第2位置。或者，任一种光探头可实质上对选择的光波长的光透明。例如，所述系统可包含一个激活光源，所选光波长可对应于该激活光源产生的光波长。光测量装置还可包含电子成像装置。光测量装置可包含宽带频谱仪或激光干涉仪。

光测量装置可包含配置成使用时引导检测通过模板的光的照明系统。该照明系统可位于模板与激活光源之间。该照明系统可对激活光源产生的激活光大致透明。或者，该照明系统可移动，使该照明系统可处于不与激活光源和模板产生光干涉的位置。光测量装置还可包含光耦合至照明系统的检测系统。该检测系统可配置成检测从位于衬底台上的衬底反射的光。

有些实施例中，衬底可在其表面上包含至少一个已知折射率的层。这些实施例中，光测量装置还可配置成测定衬底表面上该至少一个层的厚度。

有些实施例中，模板可包含对准标记。这些实施例中，该模板对准标记可与衬底上的对准标记互补。

所述系统还可包含连接取向台和上框架的预校准台。该预校准台可配置成工作时使取向台移向衬底和移离衬底。预校准可包含至少一个连接取向台的调节器。该调节器可配置成使取向台移向衬底和移离衬底。预校准还可包含第1和第2支持构件。这些实施例中，可使该至少一个调节器连接上框架和第2支持构件。该调节器可延伸通过第1支持构件。第1支持构件可连接上框架。第2支持构件可连接第1支持构件和取向台。

衬底台包含一真空夹盘，该真空夹盘可包含夹盘体和连接该夹盘体的真空流系统。该真空流系统配置成使用时在夹盘体表面施加吸力。衬底台还可配置成使衬底台沿大致平行于模板的平面移动。

                            附图说明

阅读以下详细说明和参考附图，会明白本发明的其他目的和优点。附图中，

图1A和图1B画出模板与衬底之间的间隙的截面图；

图2A～2E画出压印制版工序的截面图；

图3画出表示压印制版工序的步序的流程图；

图4画出图案模板的底视图；

图5画出衬底上所安放模板的截面图；

图6画出采用转移层的压印制版工序的截面图；

图7画出压印制版模板形成工序的截面图；

图8画出图案模板的截面图；

图9画出另一些图案模板设计的截面图；

图10画出对衬底施加可固化流体的工序的俯视图；

图11画出压印制版工序期间洒放流体的设备的示意图；

图12画出用于压印制版工序的流体洒放图案；

图13画出衬底上含多个点滴的流体图案；

图14画出压印制版工序期间洒放流体的另一设备的示意图；

图15画出含多根大致平行线条的流体图案；

图16画出衬底支持系统的投影图；

图17画出另一衬底支持系统的投影图；

图18是说明弯曲接头动作的4连杆机构的示意图；

图19是说明弯曲接头另一动作的4连杆机构的示意图；

图20是磁线性伺服电机的投影图；

图21是多压印的全局处理过程的处理流程图；

图22是多压印的局部处理过程的处理流程图；

图23是模板对衬底的旋转轴的投影图；

图24画出图案模板上所安放的测量装置；

图25画出光对准测量装置的示意图；

图26画出用对准标记判定模板对衬底对齐的示意图；

图27画出用偏振滤光片判定模板对衬底对齐的示意图；

图28画出电容性模板对准测量装置的示意图；

图29画出激光干涉仪对准测量装置的示意图；

图30画出模板与衬底之间的间隙用流体部分填充时判定与该间隙对准的示意图；

图31画出含多根蚀刻线条的对准标记；

图32画出取向台的投影图；

图33画出取向台的分解图；

图34画出间隙测量法的处理流程；

图35画出判定2种材料之间的间隙的方法的截面图；

图36画出判定局部最小和最大间隙的图形表示；

图37画出具有间隙测量凹口的模板；

图38画出用干涉仪测量模板与该干涉仪之间的间隙的示意图；

图39画出用探头—棱镜组台探测模板与衬底之间的间隙的示意图；

图40画出压印制版工序的截面图；

图41画出模板照明工序的示意图；

图42画出弯曲构件的投影图；

图43画出组装使用的第1和第2弯曲构件；

图44画出取向台底部的投影图；

图45画出弯曲臂的示意图；

图46画出一对弯曲臂的截面图；

图47画出衬底平面化的方案；

图48画出用于保持衬底的真空夹盘的各种图；

图49画出固化后从衬底去除模板的方案；

图50画出固化后模板脱离衬底的方法的截面图；

图51画出模板支持系统的示意图；

图52画出模板与衬底之间的间隙的侧视图。

尽管本发明可有各种修改和替换形式，图中作为例子示出其特定实施例，并将在这里加以详细说明。然而，应理解，原意不是用这些附图及其详细说明将本发明限制为所揭示的特定形式。与此相反，原意是要覆盖落入所述权利要求书所规定的本发明精神和范围内的全部修改、替换和等效形式。

                        发明的详细说明

这里提供的实施例一般涉及小型器件制造用的系统、装置和有关制造过程。具体而言，这里提供的实施例涉及压印制版的系统、装置和有关过程。例如，这些实施例可用于在诸如半导晶片的衬底上压印很小的特征。应理解，这些实施例还可用于其他任务，例如制造节省成本的微机电系统(MEMS)。这些实施例还可用于制造其他类型的器件，包括但不限于带图案的数据存储器磁媒体、微光器件、生化器件、X射线光器件等。

现参考附图，尤其是图1A和图1B，其中示出相对在上面要用压印制版压印期望特征的衬底20预先放置的模板12的布局。具体而言，模板12可包含制作成期望特征的形状的表面14，这些特征可转移到衬底20。一些实施例中，可在衬底20与模板12之间设置转移层18。转移层18可经压印层16从模板12接收期望的特征。如本领域所公知，转移层18可使我们从低纵横比的压印特征获得高纵横比的结构(或特征)。

为了压印制版，重要的是保持模板12与衬底20尽可能相互靠近且接近平行。例如，对宽约100nm且深约100nm的特征而言，为了压印制版成功，会要求在衬底20的压印区上约等于或小于200nm的平均间隙具有小于50nm的变化。这里所述的实施例为给出该严格准确间隙要求的压印制版提供控制模板12与衬底20间的间隔的方法。

图1A和图1B说明压印制版中会遇到的两种问题。图1A中，由于模板12在压印层16的一端较靠近衬底20而造成楔形的压印层16。图1A说明图案转移期间保持模板12与衬底20大致平行的重要性。图1B示出压印层16太厚。这两种状况都很不令人满意。这里提供的实施例给出可消除图1A和图1B所说明的状况与现有技术制版法相关联的其他取向问题的系统、过程和相关装置。

图2A至图2E说明总标号为30的压印制版处理实施例。图2A中，模板12可取向成对衬底20具有间隔关系，使分开模板12与衬底20的间隔中形成间隙。模板12的表面14可处理成具有薄层13，以降低模板表面能量，有助于模板12脱离衬底20。下文讨论控制模板12与衬底20之间的间隙31用的取向方式和装置。接着，用符合处理后表面14的形状的物质40填充间隙31。或者，在一实施例中，在模板12移动到所期望的与衬底20的相对位置前，可在衬底20上洒放物质40。

物质40可形成压印层，诸如图1A和图1B所示的压印层16。物质40最好是液体，以便可较方便地填充间隙31的空间，不必用高温，而且不需要高压就能使间隙闭合。下文讨论适当选择物质40的进一步细节。

可对模板12施加固化剂32，使物质40固化，并呈现间隙31所规定空间的形状。这样，可将模板12的期望特征44(图2D)转移到衬底20的上表面。可直接在衬底20的上表面提供转移层18。转移层18可促使放大从模板12转移的特征，以产生高纵横比的特征。

如图2D所示，可从衬底20移开模板12，使衬底上留下期望的特征44。模板12从衬底20的脱离必须进行，使得期望特征44保持完整无损，不从衬底20的表面剪掉或撕开。这里所述的实施例提供一种压印后从衬底20剥拉模板12用的方法(这里称为“剥拉”法)和相关系统，使得期望特征44保持完整无损。

最后，在图2E中，如双层抗蚀剂处理中所公知，转移层18的动作可在垂直尺寸上放大从模板12转移到衬底40的特征44。可用公知的技术进一步处理所得的结构以完成制造过程。图3以流程图的形式归纳压印制版处理的实施例，其总标号为50。首先，在步骤52，进行模板和衬底的粗取向过程，以达到模板和衬底的对齐。步骤52中粗取向过程的优点在于可在制造环境中得到预较准，该环境以高效且高产量制造许多器件。例如，当衬底包含半导体晶片上许多小片中的一个时，一次生产期间可在第1小片上进行一次粗对准(步骤52)，并对其他小片也施加该过程。这样，可缩短生产周期，提高产量。

在步骤54，可在衬底上洒放一种物质。该物质可以是可固化的有机硅溶液或对激发光暴露时可变成固体的其他有机液体。使用液体可不需要与已有技术制版法相关联的高温高压。接着，可在步骤56控制模板与衬底间的间隔，以便在该两层之间建立较均匀的间隙，使得可具有成功压印所要求的准确取向。这里给出的实施例在步骤56提供了达到所要求的取向(粗略和细致)用的装置和系统。

在步骤58，可用模板对衬底和该物质的细取向使间隙闭合。可使该物质固化(步骤59)，导致该物质固化成具有模板中特征的形状。接着，可在步骤60使模板脱离衬底，从而模板的特征压印或转移到衬底上。最后，可在步骤62蚀刻该结构，用初蚀刻去除残留物质，并用公知的氧蚀刻法蚀刻转移层。

各实施例中，模板可结合在(1)结合模板表面的平面、(2)模板中的凹部、(3)模板的凸部或(4)上述各部位的组合中的无图案区。可用刚体凸部制作模板。这些凸部可提供均匀间隔层，有利于粒子容限和诸如光栅、全息图等的光器件。或者，可用可压缩的凸部制造模板。

模板一般具有刚体支架，从(1)侧面、(2)背面、(3)前面或(4)其组合，经表面接触来支持模板。模板支架可具有施加压力时限制模板变形或畸变的优点。有些实施例中，可在一些区域用反射被覆膜被覆模板。这些实施例中，模板可在反射被覆膜中引入一些孔，使光可传入或通过模板。这些被覆层有利于模板定位，以便用干涉测量法校正重叠。这些被覆层还可用通过模板侧面而不是上部照射的固化剂源加以固化。这使各种设计可灵活，其中包括设计模板支持件、间隙探测法和重叠标记检测系统等。可在(1)对模板法向入射、(2)对模板成倾斜角或(3)通过模板侧表面进行模板曝光。有些实施例中，可与柔性衬底组合使用刚性模板。

可用光制版、电子束制版、离子束制版、X射线制版、超紫外线制版、扫描探头制版、聚焦离子束研磨、干涉制版、外延生长、薄膜沉积、化学蚀刻、等离子蚀刻、离子研磨、反应性离子蚀刻或上述的组合来制作模板。可在平面、抛物面、球面或其他表面构形的衬底上形成模板。可配合平面、抛物面或其他表面构形的衬底使用模板。衬底可含有预先制作图案的构形和/或多种材料的膜叠。

图4所示的实施例中，模板可包含图案形成区401、引流沟道402和边缘403。可利用模板边缘403将模板保持在模板保持件内。引流沟道402可配置成引出过剩的液体，从而防止该液体扩散到相邻的图案形成区，后文将详细讨论。有些实施例中，模板的图案区平坦。这些实施例有助于使衬底平面化。

有些实施例中，可用多深度设计法制作模板。即，模板的各特征可在关于模板表面的不同深度处。例如，引流构道402可具有大于图案形成区401的深度。该实施例的优点在于可提高模板与衬底之间的间隙的探测精度。不容易探测很小的间隙(例如小于100nm)  因而对模板增添已知深度的步骤，能使间隙探测更准确。双深度设计法的优点在于这样的设计可使标准化的模板保持件能用来保持尺寸给定的压印模板，其中可包含各种尺寸的小片。双深度设计法的第3优点可使外围区能用于保持模板。该系统中，可将具有功能结构的全部模板和衬底接口暴露于固化剂。如图5所示，适当设计的具有外围区501的深度的模板500可贴近相邻的压印件502、503。此外，印制模板500的外围区501可保留隔开压印件503一段安全的垂直距离。

可用各种方法制作上述双深度压印模板。图6所示的实施例中，可用高分辨率且深度浅的小片图案602和低分辨率且深度大的外围图案603形成一个厚衬底601。一实施例中，如图7所示，薄衬底702(如石英圆片)可形成具有高分辨率且深度浅的小片图案701。然后，从衬底702切出小片图案701。再将小片图案701结合到尺寸适合在压印机上装于压印模板保持件的厚衬底703。最好用固化剂(如UV光)折射率类似于模板材料折射率的粘接剂704达到此结合。

图8A.8B和8C中示出另外的几种压印模板设计，其中参考号分别为801、802和803。各模板设计801、802和803可包含用于间隙测量和/引走过剩液体的凹口区。

一实施例中，模板可包含根据材料的物理特性和模板的几何形状控制流体扩散的机构。由各种材料的表面能量、流体浓度和模板几何形状可限制使衬底无损的可容许的过剩流体量。因此，可用凹凸结构引走包含围绕所期望图案模塑压制区域的过剩流体。此区域一般称为“截口”。可用以上所讨论的用于构造图案或模塑凹凸结构的标准处理方法使截口中的凹凸结构凹入模板表面。

常规光刻制版中，光掩模设计中用的光近似校正成为生产所设计尺寸的准确图案的标准。类似的概念可用于微模塑和毫微模塑或压印制版。压印制版工艺中显著的差别在于误差可不是由衍射或光干涉造成，而是由处理期间会出现的物理特性变化造成的。这些变化可决定模板几何形状中设计的凹凸校正的性质或需求。图案凹凸结构设计成压印时适应材料变化(诸如收缩或膨胀)的模板，概念上与光刻制版中用的光近似校正类似，可消除这些物理特性变化造成的误差。通过考虑如体积膨胀或收缩之类的物理特性变化，可调整凹凸结构，以产生准确的期望复制特征。例如，图9示出一例不考虑材料特性变化而形成的压印件901和考虑材料特性变化而形成的压印件902。某些实施例中，具有大致成直角的轮廓特征的模板904会由于固化时材料收缩而遭受变形。为了补偿该材料收缩，可使模板的特征具有成角度的轮廓905。

对压印制版工艺而言，会关注模板的耐用性及其脱离特性。可用硅或二氧化硅衬底形成耐用的模板。其他合适的材料可包含但不限于：碳化锗硅、氮化钾、锗硅、蓝宝石、砷化钾、外延硅、多晶硅、氧化栅、石英或以上各项的组合。模板还可包含形成可检测的特征(诸如对准标记)用的材料。例如，可用SiO_x(x小于2)形成可检测的特征。有些实施例中，x可为约1.5。认为此材料对可见光不透明，但对一些激活光波长透明。

通过实验已发现处理模板，使其表面形成薄层，可改善模板的耐用性。例如，可在表面形成烷基硅烷、氟烷基硅烷或氟烷基三氯硅烷层，尤其可用十三烷氟-1，1，2，2-四氢辛基三氯硅烷(C₅F₁₃C₂H₄SiCl₃)。该处理可在模表面形成自组合单层(SAM)。

可优化表面处理工序，以给出低表面能量被覆。该被覆可用于准备压印制版用的压印模板。经处理的模板相对于未处理的模板可具有令人满意的脱离特性。例如，新处理的模板可具有约14dyne/cm(达因/厘米)的表面自由能λ_经处理。未处理的模板表面可具有约65dyne/cm的表面自由能λ_未处理。这里揭示的处理过程可产生呈现高度耐用性的膜。由于耐用性会使模板可在制造设定中经受住大量压印，因此很需要该性能。

可用液相工艺或汽相工艺形成模板表面的被覆。液相工艺中，可将衬底浸入母体溶液和溶剂。汽相工艺中，可经惰性承载气体传送母体。不容易得到液相处理中用的纯无水溶剂。处理中呈凝集相的水会导致团块淀积，这可负面影响被覆的最终质量或覆盖。汽相工艺的一实施例中，可将模片放入真空室后，循环净化该室，以去除过剩的水。有些吸收的水可能留在模板表面。需要少量的水，以完成形成被覆的表面反应。相信可用下式说明该反应：

为了促进该反应，可经温度控制的夹盘使模板达到期望的反应温度。然后，将母体馈入反应室一段规定时间。可使诸如模板温度、母体浓度、流体几何形状等反应参数适合于具体的母体与模板衬底的组合。

如上文所述，物质40可以是液体，以便可填充间隙31的空间。例如，物质40可以是低粘度液态单体溶液。合适的溶液可具有从约0.01cps到约100cps(在25℃下测量)的粘度。高分辨率(如亚100nm)结构尤其需要低粘度。具体而言，在亚50nm领域中，溶液的粘度应等于或低于约25cps，低于约5cps(在25℃下测量)更佳。一实施例中，合适的溶液可包含50％重量n一丙烯酸丁酯与50％SIA 0210.0(3-acryaloxypropyltristrimethylsiloxane)硅烷的混合物。对此溶液可添加百分比较小的聚合引发剂(例如光引发剂)。例如，3％重量的1∶1的Irg819与Irg184溶液和5％的SIB 1402.0可适用。此混合物的浓度为约1cps。

一实施例中，压印制版系统可包含在衬底(如半导体晶片)的表面上洒放流体用的自动流体洒放方法和系统。该洒放方法可用具有一个或多个延伸的洒放嘴的模块化自动流体洒放器。该洒放方法可用X-Y台来产生洒放嘴与衬底之间的相对横向运动。此方法可消除用低粘度流体的压印制版具有的若干问题。例如，此方法可消除压印区的气泡截留和局部变形。一些实施例还可提供达到低压印压力，同时在压印模板与衬底之间的整个间隙上散布流体的方法，避免不必要的过剩流体浪费。

一实施例中，洒放的容积对于1平方英寸压印面积可通常小于约130nl(纳升)。洒放后，后续的处理过程可包含对固化剂暴露模板与衬底的组合。模板脱离衬底可在压印表面的上部留下转移的图像。转移的图像可在剩余的曝光的材料的薄层上。该剩余层可称为“基层”。该基层应该薄且均匀，以便可制造压印件。

压印工序可包含在模板和衬底接口上施加高压和/或高温。然而，为了可制作含高分辨率重叠对齐的压印制版工序，应避免高压和高温。这里所揭示的一些实施例通过采用低粘度光可固化的流体，就不需要高温。而且，通过减小在整个压印区上散布流体所要求的挤压力，可使压印压力减到最小。因此，为了基于流体的压印制版，流体洒放工序应满足以下特性：1.模板与衬底之间应不截留气泡；2.应避免洒放器嘴与衬底之间直接接触，使颗粒产生最小化；3.应使填充模板与衬底之间的间隙所要求的压力最小；4.应使非均匀流体的产生最少的且/或压力梯度最小，以减小模板与衬底接口的非均匀局部变形；5.应使喷哂的流体的浪费最小。

有些实施例中，可用基于位移的流体洒放器嘴与衬底之间的相对运动在压印区形成具有大致连续线条的图案。可通过洒放均衡率和相对运动来控制线条的截面尺寸和线条的形状。在洒放工序期间，洒放器嘴可固定在靠近(例如约几十微米)衬底处。图10A和图10B中画出形成线条图案的两种方法。图10A和10B所示的图案是正弦图案，然而其他图案也是可能的。如图10A和10B所示，可用一个喷洒器嘴1001或多个喷洒器嘴1002画出连续线条图案。

洒放速率v_d与衬底相对横向速度v_s可建立关系如下：

v_d＝V_d/t_d(洒放体积/洒放周期)，       (1)

v_s＝L/t_d(线长/洒放周期)，             (2)

V_d＝aL(“a”是线条图案的截面积)，      (3)

因此，

v_d＝av_s。                             (4)初始的线条图案的宽度一般取决于洒放器嘴的尺寸。洒放器嘴可固定。一实施例中，可用流体洒放控制器1111(如图11所示)控制流体洒放体积(V_d)和流体洒放所用的时间(t_d)。如果V_d和t_d固定，线条长度的增加导致图案线条截面高度降低。通过增加周期性图案的空间频率，可达到图案长度加大。图案高度降低会导致压印工序期间要排出的流体量减少。通过采用连接相同洒放线条的多个洒放器嘴，与一个洒放器嘴时相比，可较快形成长线条图案。一实施例中，基于位移的流体输送系统可包含：流体容器1101、输入管1102、输入阀1103、输出阀1104、注液器1105、注液调节器1106、洒放器嘴1107、X台调节器1109、Y台调节器1110、洒放器控制器1111、XY台控制器1112和主控制计算机1113。可从Hamilton公司购得适当的位移洒放器。

图12画出若干不令人满意的流体图案或低粘度流体洒放方法。这些洒放图案会导致一个或多个问题，其中包括：截留空气泡、局部娈形和浪费流体。例如，在压印区的中心洒放一个点滴1201或洒放不规则线条1205会导致模板和/或衬底局部变形。在周边图案中洒放若干点1202或线条1206会导致气泡截流。其他洒放具有接近周边图案的图案1204也同样会导致气泡截留。同样，喷洒或随机排列小点1203会导致气泡截留。用低粘度流体旋涂衬底会因薄膜不稳定而导致“去湿”问题。去湿会造成衬底上有许多小流体点，而不是均匀的薄流体层。

一实施例中，一种流体洒放法可洒放多个小液体点，这些点可在以后膨胀时会形成连续体。图13示出用5个液体点的情况。为了说明，这里仅用5个点。可用此方法实现其他“开放”图案，诸如正弦线条、“W”或“X”。随着模板与衬底间的间隙减小，圆点1301会变细长且加宽，使相邻的点融合在一起1302。因此，即使初始洒放不包含连续形状，液体的膨胀也会从模板与衬底之间的间隙排出空气。有效用于此方法的图案应洒放成使得小点膨胀时，这些小点不在模板与衬底之间截留空气。

可用微螺线管阀和压力支持装置洒放可准确规定体积的小液点。另一类型的液体洒放调节器可包含压电调节洒放器。具有微螺线管阀洒放器的系统与基于位移的流体洒放器相比，其优点包括洒放时间更短且体积控制更准确。这些优点尤其令大规模压印(例如跨越若干英寸)满意。图14示出含微螺线管阀的系统的实施例。该系统可包含：流体容器1401、输入管1402、输入阀1403、泵1404、输出阀1405、泵控制器1406、微螺线管阀1407、微螺线管阀控制器1408、X-Y台1409、X-Y台控制器1410和主计算机1412。衬底1411可放在X-Y台1409上。可从Lee公司购得合适的微阀洒放器系统。

图15A示出对大压印面积(例如大于若干平方英寸)有用的洒放图案。在这样的一个实施例中，可洒放平行流体线条1503。平行流体线条1503可膨胀成使得模板1501逼近衬底1502时可从间隙排出空气。为了促使线条1503按期望的方式膨胀，模板1501可按意图的楔形配置关闭间隙(如图15B所示)。即，沿线条1503使模板/衬底间隙闭合(例如楔角可平行于线条1503)。

利用提拱分布良好的初始流体层，可补偿模板与衬底之间的取向误差。其原因在于流体薄层的液压动态和取向台的配合性。模板的低部比模板的其他部分先接触洒放流体。随着模板与衬底之间的间隙变小，模板高低部分之间的反作用力的不均衡加大。这种力的不均衡会导致校正模板和衬底的移动。使两者成为大致平行的关系。

成功的压印制版要求模板对衬底准确对齐和取向，以控制模板与衬底之间的间隙。这里给出的实施例可提供一种在生产制作过程中达到准确对齐和间隙控制的系统。一实施例中，该系统可包含高分辨率的X-Y平移台。一实施例中，该系统可提供预校准台，用于进行模板与衬底表面之间的初始粗对准操作，使在细动取向台移动范围内得到相对对准。仅在设备(有时称分档器)中安装新模板时需要该预校准台。校准台可包含基板、弯曲部件和连接基板与弯曲部件的多个微米级或高分辨率的调节器。

图16示出组合配置中的X-Y平移台的实施例，该台总参考号为1600。其总占地面积小于约20英寸乘20英寸，高度约6英寸(包含晶片夹盘)。该实施例可提供约12英寸的X轴和Y轴移动的平移范围。

图17示出X-Y平移台的第2实施例，该台总参考号为1700。为了提供与X-Y台1600类似的移动范围，台1700可具有约29英寸乘29英寸的占地面积和约9.5英寸的高度(包括晶片夹盘)。台1600与台1700的主要区别在于附加连杆机构1701垂直取向，从而对平移台提供额外的负荷承载支撑。

X-Y台1600和X-Y台1700都是基于弯曲的系统。由于弯曲结构可提供无磨擦、无颗粒且维护少的操作，该结构广泛用于精密设备。弯曲结构还可提供极高的分辨率。美国专利4694703(属于Routson)和4062600(属于Wyse)中揭示了弯曲结构系统的例子，该两个专利均经参考而完全结合于此。然而，多数弯曲结构系统处理移动范围有限(例如亚mm的移动范围)。这里揭示的实施例具有大于12英寸的移动范围。相信这种台对制版应用可节省成本，尤其在真空状态下。此外，对压印制版技术而言，压印力的存在会给这里提供的实施例带来显著好处。

X-Y台一般包含两种构件：传动部件和负荷载送部件。导引螺杆组合机构广泛用于定位精度不是重要因数的场合。为了高精度应用，传动部件和负荷载送部件都已用滚珠丝杠组件。这两种设计都容易发生反冲和静摩擦的问题。而且，需要润滑，从而使这些设计不适合用于真空或对颗粒敏感的应用中(例如压印制版)。

此外，有些设计可用空气轴承。空气轴承可大致消除静摩擦和反冲的问题。然而，空气轴承提供有限的负荷承载容量。此外，空气轴承不适合用于真空环境。

图18示出部分基本连杆机构1800的示意图。连杆11804和连杆31805长度相同。移动体1801沿X轴移动时，连杆机构1800中的全部接头旋转相同的绝对角度。应注意，移动范围与连杆21803的长度无关。由于运动学方面的约束，连杆21803会保持与接头11806和接头41807之间的线平行。连杆机构1800中，移动范围l_m可表为：

l_m＝2d₁[cos(θ₀-α_max/2)-cos(θ₀+α_max/2)]    (5)

  ＝4d₁sin(θ₀)sin(α_max/2)

其中，θ₀是全部弯曲接头处于平衡条件时接头11806的角度，α_max是弯曲枢轴的最大旋转范围，d₁是连杆1与连杆3(连杆1804与连杆1805)的长度。如式(5)所示，对给定的d₁，移动范围在θ₀＝90°时最大。因此连杆长度可表为：

d₁＝l_m/[4sin(α_max/2)]                        (6)

因此，采用60°的α_max，则12英寸移动范围的最小连杆长度等于6英寸。

图19说明与连杆机构1800类似的基本连杆机构实施例，其中增添2个圆柱状圆盘1902。动力学的研究表明：如果图19的接头21904和接头31905反向旋转相同角度，该台会产生沿X轴的纯平移移动。通过在弯曲接头21904和31905增添圆柱状圆盘1902，所得滚动接触使连杆11908和连杆21902反向旋转。一实施例中，由于圆柱状圆盘1902连接连杆1908和1906，不需要额外的接头或轴承。为了避免圆盘1902滑移，在2个圆盘之间施加适当的预负荷。与采用直接驱动机构或轴承的常规台相比，这里的接触面较小，较容易保持。注意，尽管未对X-Y台1600和1700画出圆盘1902，有些实施例中可存在圆盘1902。图16中的连杆1602和1601相当于图19中的连杆1908和1906。这样，圆盘1902可在位置1603上(和其他图16中看不到的位置上)。参考图17，圆盘1902可在位置1702上(和其他图17中看不到的位置上)。

作为台1600和1700的传动系统，适合采用2个线性伺服电机(如图20所示，参考号为2000)。一个线性伺服电机伺服各平移轴。可从Trilogy Systems公司购得合适的线性伺服电机。这类线性伺服电机的一个优点是无磨擦接触。另一优点是可方便地产生大于约100磅的传动力。X-Y台EEO中，可由附加连杆机构1701提供负荷承载。因此，传动部件可仅提供X和Y方向平移运动控制。应注意，有些实施例中，下方台的传动器需要比上方台的传动器效力大。有些实施例中，激光干涉仪可提供反馈信号，控制X-Y台的X和Y定位。相信激光干涉仪可提供nm级的定位控制。

可用激光干涉仪和高分辨率X-Y台(诸如图17所示X-Y台1700)补偿放置误差。如果模板与衬底间的取向对准与X-Y运动无关，作为整个衬底晶片仅需补偿一次放置误差(即“全局重叠”)。如果模板和衬底间的取向对准与X-Y运动相关联，和/或衬底上存在过量局部取向变化，则要补偿模板相对衬底的X-Y位置变化(即区段间重叠)。对重叠对准部分进一步讨论重叠对准的问题。图21和图22分别提供全局重叠和区段间重叠的误差补偿算法。

一实施例中，用预校准台(采用调节器自动地或采用微米仪人工地)和有源或无源细取向台来达到模板和衬底的取向。这些台各自或全部可包含其他机构，但最好是弯曲机构，以便避免颗粒。校准台可装到框架上，细取向台可装到预校准台。因而，  该实施例可形成一套机械装置。

细取和向台可包含一个或多个无源柔性构件。“无源柔性构件”一般是指从柔度取得其运动的构件。美国专利4414750(属于De Fazio)、4337579(属于De Fazio)、4155169(属于Drake等人)、4355469(属于Nevins等人)、4202107(属于Watson)和4098001(属于Watson)中揭示采用柔性构件的设备，这些专利经参考而充分结合于此。也就是说，可通过直接或间接接触液体来激活运动。如果细取向台无源，则可将其设计成对2个取向轴具有最居优的柔度。该2个取向轴可正交，并可在模板的下表面上(如参照关于图43所述)。2个正交扭力柔度值对方形模板通常相同。细取向台可设计得：当模板对衬底不平行时，该模板与液体接触时，所造成的不均匀液体压力会迅速纠正取向误差。一实施例中，可按最小过冲或无过冲进行纠正。此外，上述细取向台可在一段足够长的时间保持模板与衬底间的大致平行取向，使液体可固化。

一实施例中，细取向台可包含一个或多个调节器。例如，适合采用压电调节器(如参照图46所述)。这样的一个实施例中，连接预校准台的细校准台的有效无源柔度应仍围绕2个取向轴大致扭转。全部结构件和有源件的几何参数与材料参数都会影响此有效无源刚度。例如，压电调节器也可顺应于伸缩。可综合几何参数和材料参数，以获得对2个正交取向轴的期望扭力柔度。此综合的简单方法可以是使细取向台中调节器沿其传动方向的柔度大于该台系统其他部分的结构柔度。这样可在非平行模板接触衬底上的液体时，提供无源自纠正能力。此外，应选择此柔度，以顾及用最小过冲或无过冲快速纠正取向误差。细取向台可在一段足够长的时间保持模板与衬底间取向大致平行，以使液体固化。

重叠对准方案可包含测量对准误差，接着补偿这些误差，以达到压印模板准确对准和衬底上期望的压印位置。近程制版、X射线制版和光刻制版用的测量技术(例如激光干涉测量、电容传感、掩模和衬底上重叠标记的自动图像处理等)经适当修改可用于压印制版工艺。美国专利5204739中揭示了一种采用存储图像的重叠对准方法和系统，该专利经参考而充分结合于此。

制版工序的各种重叠误差可包含放置误差、θ误差、放大误差和掩模畸变误差。这里所揭示的实施例的优点在于所揭示工序可用较低温度(例如室温)和低压操作，因而不存在掩模畸变误差。因此，这些实施例不引入显著畸变。此外，这些实施例可用由较厚衬底做成的模板。与掩模用较薄衬底做成的其他制版工艺相比，这样可带来小得多的掩模(或模板)畸变误差。而且，压印制版工艺的整个模板区对固化剂(例如UV光)透明，由于吸收来自固化剂的能量，可使加热减到最少。光刻制版工序中，掩模底面的大部分因存在金属被覆而不透明，与该工艺相比，减少的加热可使热致畸变的出现最少。

放置误差一般是指模板与衬底之间X-Y定位(即沿X和/或Y轴平移)的误差。θ误差一般是指围绕Z轴的相对取向(即围绕Z轴旋转)的误差。放大误差一般是指热或材料导致的模板上与原图案面积相比的压印面积的收缩或膨胀。

压印制版工序中，在衬底上存在过多区段间表面变化时，与图23中角α和β对应的控制模板与衬底之间的间隙用的取向对准需要频繁进行。一般希望整个压印区上的变化小于压印特征高度的约一半。如果取向对准与模板和衬底的X-Y定位相关联，则需要补偿区段间放置误差。然而，这里提供的取向台实施例可进行不引起放置误差的取向对准。

采用聚焦透镜系统的光刻制版工序可将掩模和衬底安放成使得2个对准标记的图像(标记一个在掩模上，另一个在衬底上)可位于相同的焦平面。观看这些对准标记的相对定位会引入对准误差。压印制版工序中，测量重叠误差时，模板与衬底保持较小的间隙(约为几微米或更小)。因此，重叠误差测量工具需要将2个重叠标记从不同的平面聚焦到相同的焦平面。该要求对具有较大(例如约0.5μm)特征的器件不重要。然而，对亚100nm域的关键特征而言，应在相同焦平面捕获该2个重叠标记的图像，以实现高分辨率重叠误差测量。

因此，压印制版工序的重叠误差测量和误差补偿方法要满足下列要求：

1.重叠误差测量工具应能聚焦在不处于相同平面的2个重叠标记上；

2.重叠误差纠正工具在模板与衬底之间存在流体薄层时，应能在X和Y方向相对移动模板和衬底；

3.重叠误差纠正工具在模板与衬底之间存在流体薄层时，应能补偿θ误差；

4.重叠误差纠正工具应能补偿放大误差。

通过(i)上下移动光成像工具(如美国专利5204739所述)或(ii)采用具有2个不同波长的照明源，能满足上述第1要求。对这两种方法而言，对模板与衬底之间的间隙测量的认识是有用的，尤其是对第2种方法。可用包含宽带干涉测量、激光干涉测量和电容传感器的现有非接触膜厚测量工具中的一种来测量模板与衬底之间的间隙。

图24说明模板2400、衬底2401、流体2403、间隙2405和重叠误差测量工具2402的位置。可根据间隙的信息来调整测量工具的高度2406，以便在相同成像面上捕获2个重叠标记。为了完成此过程，需要图像存储2403装置。此外，模板和晶片的定位装置应该在振动方面与测量装置2402的上下运动隔离。此外，为了高分辨率重叠对准，需要模板与衬底之间在X-Y方向的扫描运动时，此方法不产生重叠标记的连续图像。因此，此方法可适用于压印制版工艺的较低分辨率重叠对准方案。

图25说明一种将2个对准标记从不同的平面聚焦到一个焦平面的设备。设备2500可用由用作照明源的含不同波长的光产生的焦距变化。设备2500可包含图像存储装置2503、照明源(未示出)和聚焦装置2505。可通过采用一些个体光源或采用一个宽带光源并且在成像平面与时准标记之间插入光带通滤波器，来产生具有不同波长的光。依据模板2501与衬底2502之间的间隙，可选择不同的2个波长的组，以调整焦距。每次照明时，每一重叠标记可在成像平面上产生2个图像，如图26所示，第1图像2601可以是清楚的聚焦图像。第2图像2602可以是散焦图像。为了消除各散焦图像，可用若干方法。

第1方法中，在光的第1波长照明下，成像阵(例如CCD阵)可收到2个图像。图26中画出可收到的图像，其总参考号为2604。图像2602可对应于衬底上的重叠对准标记。图像2601可对应于模板上的重叠对准标记。图像2602得到聚焦时，图像2601会散焦，反之亦然。一实施例中，可用一种图像处理技术擦除与和图像2602相关联的像素对应的几何数据。因此，可消除衬底标记的散焦图像，留下图像2603。采用相同的过程和光的第2波长，可在成像阵形成图像2605和2606。此过程可消除散焦图像2606。从而可留下图像2605。然后，将2个留下的聚焦图像2601和2605组合到一个成像平面2603，用于进行重叠误差测量。

第2方法可利用2个共面偏振阵(如图27所示)和偏振照明源。图27说明重叠标记2701和正交偏振阵2702。可在模板表面制作偏振阵2702，或将该阵安放在该表面上。在2个偏振照明源下，会在成像平面上仅出现聚焦图像2703(各自对应于不同的波长和偏振)。因此，可用偏振阵2702滤除散焦图像。此方法的优点是不需要图像处理技术来消除散焦图像。

应注意，重叠测量时，如果模板与衬底之间的间隙太小，则薄流体层的静摩擦或加大的剪切力会使误差纠正变得困难。此外，如果间隙太大，则模板与衬底之间的非理想垂直运动会造成重叠误差。因此，应判定模板与衬底之间的最佳间隙，以便可进行重叠误差测量和纠正。

光刻制版工序已经采用基于莫尔图(moire pattern)的重叠测量。对压印制版工序而言，其中2层莫尔图不在同一平面，但仍在成像阵中重叠，因而难以达到捕获2个单个的聚焦图像。然而，将模板与衬底的间隙谨慎控制在光测量工具的聚焦深度内，并且模板与衬底不直接接触，则可同时获得使2层莫尔图，而聚焦问题最少。相信压印制版工艺可直接实现基于莫尔图的其他标准重叠方法。

用电容传感器或激光干涉仪和高分辨率X-Y台可补偿放置误差。在模板与衬底间的取向对准与X-Y运动无关的实施例中，对整个衬底(例如半导体晶片)需要仅补偿一次放置误差。该方法称为“全局重叠”。如果模板与衬底之间的取向对准与X-Y运动相关联且衬底上存在过变局部取向变化，则可用电容传感器和/或激光干涉仪补偿模板的X-Y位置变化。该方法称为“区段间重叠”。图28和图29示出合适的传感器实现例。图28示出电容传感系统的实施例。该系统可包含电容传感器2801、模板2803上的传导被覆2802。因此，通过探测电容的差别，可判定模板2803的位置。同样，图29示出激光干涉仪系统的实施例，其中包含反射被覆2901、激光信号2902、接收机2903。可用接收机2903接收的激光信号判定模板2904的位置。

如果存在放大误差，可通过谨慎控制衬底和模板的温度加以补偿。利用衬底与模板热膨胀特性的不同，可将衬底上预先存在的图案区尺寸调整到新模板的该尺寸。然而，在室温和低压下进行印制版工序时，相信放大误差会在幅值上远小于放置误差或θ误差。

可用广泛用于光刻制版工序的θ台补偿θ误差。可用隔开足够大距离的2个独立的对准标记提供高分辨率θ误差估计，补偿θ误差。模板位于离开衬底几微米时，可补偿θ误差。因此，不发生对已有图案的剪切。

对采用UV可固化液体材料的压印制版工序，重叠对准的另一关注点是对准标记的可视性。对于重叠误差测量，可用2个重叠标记，一个在模板上，另一个在衬底上。然而，由于希望模板对固化剂透明，模板重叠标记通常不包含不透明线条。相反，模板重叠标记可以是模板表面的形貌特征。有些实施例中，这些标记可用与模板相同的材料制成。此外，UV可固化液体往往具有与模板材料(例如石英)相似的折射率。因此，当UV可固化液体填充模板与衬底间的间隙时，模板重叠标记变得很难识别。如果模板的重叠标记用不透明材料(例如铬制成)，重叠标记下面的UV可固化液体不能对UV光正确暴露，这是令人很不希望的。

揭示两种方法，用于克服存在液体时识别模板重叠标记的困难。第1方法采用带高分辨率间隙控制台的准确液体洒放系统。这里揭示合适的液体洒放系统和间隙控制台。为了说明，图30中示出重叠对准的3个步骤。图30中示出的重叠标记位置和流体图案仅为了说明，不应解释为限制。还可能存在各种其他重叠标记、重叠标记位置和/或液体洒放图案。首先，可在步骤3001将液体3003洒放到衬底3002上。然后，步骤3004中，用高分辨率取向台谨慎控制模板3005与衬底3002之间的间隙，使洒放流体3003不完全填充模板与衬底间的间隙。相信步骤3004中该间隙可仅略为大于最后的压印间隙。由于大部分间隙填充有流体，能如同间隙完全填充有流体那样进行重叠纠正。完成重叠纠正时，可使间隙闭合成最后的压印间隙(步骤3006)。这样会使液体扩散到其余压印区。由于步骤3004与3006之间的间隙变化很小(例如约10nm)，间隙闭合动作不可能造成任何显著的重叠误差。

第2方法可在重叠测量工具可观察但对固化剂(例如UV光)非不透明的模板上制作特殊的重叠标记。图31中说明此方法的一实施例。图31中，可用细偏振线条3101形成模板上的重叠标记3102，而不是用完全不透明的线条。例如，合适的细偏振线条具有的宽度可以是用作固化剂的激活光波长的约1/2至1/4。偏振线条3101的线宽应足够小，以便充分衍射2根线条间通过的激活光，使线条下面的全部液体固化。该实施例中，可根据重叠标记3102的偏振，使激活光偏振。偏振激活光可对包含具有重叠标记3102的区域的全部模板区提供较均匀的曝光。对模板上的重叠标记3102定位用的光可以是宽带光或不会固化液体材料的特定波长的光。此光不需要偏振。偏振线条3101对测量光大致不透明，从而用所建立的重叠差错测量工具能看到重叠标记。可用诸如电子束制版等已有技术在模板上制作细偏振重叠标记。

第3实施例中，可用模板不同的材料形成重叠标记。例如，选择用来形成模板重叠标记的材料可对可见光大致不透明，但对用作固化剂(例如UV光)的激活光透明。例如SiO_x(x小于2)可形成该材料。具体而言，认为用SiO_x(x为约1.5)形成的结构可对可见光大致不透明，但对UV光透明。

图32示出一种系统装置，总标号为100，用于对压印的衬底(诸如衬底20)进行模板(诸如模板12)的校准和取向。可在诸如分档器的设备中利用系统100，用这里所述的压印制版工序在生产环境中大量制作器件。如所示，可在对壳体120提供支持的上框架110安装系统装置100。壳体120可包含预校准台，用于对衬底(图32中未示出)进行模板150的粗对准。

壳体120可连接带有导轴112a、112b的中框架114，导轴贴附到中框架114，与壳体120对置。一实施例中，可用3个导轴(图32中看不到背后的导轴)在模板150垂直平移期间壳体120上下滑动时对该壳体提供支持。在中框架114周围贴附相应导轴112a和112b的滑块116a、116b可便于壳体120进行这种上下移动。

系统100可包含贴在壳体120底部的圆盘形基板122。基板122可连接盘形弯曲环124。弯曲环124可支持处于下方的取向台，其中包含第1弯曲构件126和第2弯曲构件128。下文详细讨论弯曲部件126、128的动作和结构。如图33所示，第2弯曲构件128可包含模板支架130，用于在压印处理期间使模板150保持原位。模板150通常可包含上面压印所期望特征的一片石英。模板150还可根据公知方法包含其他物质。

如图33所示，调节器134a、134b、134c可固定在壳体120内，并且工作上可连接基板122和弯曲环124。工作时，可将调节器134a、134b、134c控制得实现弯曲环124的移动。调节器的运动可顾及粗预校准。有些实施例中，调节器134a、134b、134c可包含高分辨率调节器。这些实施例中，调节器可围绕壳体120等间隔布置。该实施例可在垂直方向很准确地进行环124的平移，以精确控制间隙。因此，系统100能对要压印的衬底实现模板150的粗取向对准和精细间隙控制。

系统100可包含能精确控制模板150的机构，以便实现精确的取向对准，并使模板对衬底表面可保持均匀间隙。此外，系统100可提供一种压印后模板150脱离衬底表面的方法，而不剪切掉衬底表面的特征。第1和第2弯曲构件126和128的配置可分别促进精确对准和间隙控制。

一实施例中，如图51所示，可用对固化剂透明的独立固定支板5101使模板5102保持原位。在模板5102后面的支板5101可支持压印力的同时，固定支板5101与模板5102之间施加的真空可支持脱离力。为了对模板5102提供横向的力，可用压敏调节器5103。可用压敏调节器5103谨慎控制该横向支持力。此设计还可在压印制版工序中给层间对准提供放大和畸变纠正能力。为了克服电子束制版所制作模块结构中存在的压合误差和放置误差，并且补偿衬底上存在的先前结构中的畸变，畸变纠正很重要。放大纠正仅要求模板每一边有一压敏调节器(即4个边的模板共有4个压敏调节器)。调节器可连接模板表面，使得可在整个表面施加均匀的力。另一方面，畸变纠正要求若干独立的压敏调节器，在模板的每一边施加独立控制的力。根据要求的畸变控制水平，可规定独立的压敏调节器的个数。压敏调节器越多，则可提供越好的畸变控制。在用真空来约束模板上表面之前，应完成放大纠正和畸变误差纠正。这是因为只有模板的上下表面都不受约束，才可正确控制放大纠正和畸变纠正。有些实施例中，图51的模板保持器系统具有的机械设计会对模板5102下方的部分区域造成固化剂障碍。这种设计不可取，因为模板5102下方的部分液体不会固化。该液体会粘附到模板，对模板的进一步使用造成问题。可避免模板保持器出现此问题的方法是通过模板保持器中加入一组镜，将受阻的固化剂转向，使指向模板5102一端下方的区域的固化剂可弯到对模板5102另一端下方的受阻部分进行固化。

一实施例中，通过设计模板，使衬底与模板间的最小间隙落入探测法的可用范围内，可实现高分辨率的间隙探测。可独立于实际图案表面，来操作测量的间隙。这样可使间隙控制在探测法的有用范围内进行。例如，如果用有用范围约150nm至20μm的频谱反射率分析法分析间隙，则模板可具有以深度约150nm或更深在模板上制作图案的特征。这样可确保要探测的最小间隙大于150nm。

由于模板朝衬底下降，可从衬底与模板间的间隙排出流体。当粘力逼近与所施加的压缩力的平衡条件时，衬底与模板间的间隙会趋向于实际下限。模板表面贴近衬底时，会出现此状态。例如，当对半径1cm的模板施加压力14kpa达1秒时，对于1cp流体，此状态可在间隙高度约100nm处。结果，在保持间隙均匀且平均的条件下，该间隙可自限。同时，还会排出(或引出)总量可精确预测的流体。可根据流体动力学和表面现象的谨慎计算，来预测引流量。

对大规模的压印图案制作而言，期望控制模板对衬底的倾斜和间隙。为了完成取向和间隙控制，可结合间隙探测技术使用以分划板剂作法制造的模板，该探测技术的例子有：(i)单波长干涉测量法、(ii)多波长干涉测量法、(iii)椭圆偏光法、(iv)电容传感器或(v)压力传感器。

一实施例中，模板与衬底间的间隙的检测法可用于计算衬底上的膜厚。这里揭示基于从宽带频谱仪所得反射数据的快速傅里叶变换(FFT)的技术说明。此技术可用于测量模板和衬底间的间隙以及用于测量膜厚。对多层膜，此技术可提供各薄膜的平均厚度及其厚度偏差。借助在通过一个表面的最少3个不同点测量间隙，可获得累邻两表面间的平均间隙和取向信息，诸如压印制版工序的模板与衬底间的这些信息。

一实施例中，间隙测量处理可基于组合宽带干涉测量法和快速傅里叶变换(FFT)。当前业界的若干应用利用宽带干涉测量的各种曲线拟合法测量单层模厚度。然而，预计这些方法不可提供实时间隙测量，尤其在压印制版工序所用多层膜的情况下。为了克服这些问题，首先在1/λ_高和1/λ_低之间的波数域将反射率数字化。然后，用FFT算法处理该数字化数据。此新颖方法可给出与所测量间隙准确对应的FFT信号的清晰峰值。对两层的情况而言，FFT信号可给出与各层厚度线性相关的两个清晰峰值。

对光学薄膜而言，反射率的振荡按波数(w)而不是按波长(λ)周期性变化，，如下式按单光学薄膜反射率所示： $R=\frac{{\mathrm{\ρ}}_{\mathrm{1,2}}^2+{\mathrm{\ρ}}_{\mathrm{2,3}}^2{e}^{-2\mathrm{\αd}}-2{\mathrm{\ρ}}_{\mathrm{1,2}}{\mathrm{\ρ}}_{\mathrm{2,3}}{e}^{-\mathrm{\αd}}\cos (4\mathrm{\πnd}/\mathrm{\λ})}{1-{\left({\mathrm{\ρ}}_{\mathrm{1,2}}{\mathrm{\ρ}}_{\mathrm{2,3}}\right)}^2{e}^{-2\mathrm{\αd}}+2{\mathrm{\ρ}}_{\mathrm{1,2}}{\mathrm{\ρ}}_{\mathrm{2,3}}{e}^{-\mathrm{\αd}}\cos (4\mathrm{\πnd}/\mathrm{\λ})}---\left(7\right)$

其中p_i，i+1是i-1和i接口处的反射系数，n是折射率，d是膜(图52中的材料2)的测量厚度，α是膜(图52的材料2)的吸收系数。这里，w＝1/λ。

由于此特性，傅里叶分析是判定用w表示的函数R的周期的有用方法。注意，单层薄膜在取得R(w)的傅里叶变换时可得明确规定的单一峰值(p₁)。膜厚(d)可为该峰值位置的函数，诸如：

d＝ρ₁/(Δw×2n)，     (8)其中Δw＝w_f-w_s，w_f＝1/λ_min，w_s＝1/λ_max。

FFT是一种确定的方法，其中可用高效计算方法计算离散信号的频率。因此，此方法有助于现场分析和实时应用。图34示出通过反射信号的FFT处理，测量膜厚或间隙的处理流程实施例。对具有不同反射率的多层膜而言，FFT处理中的峰值位置可对应于各膜厚的线性组合。例如，两层膜在FFT分析中会给出两个不同的峰值位置。图35示出根据两个峰值位置判定两层膜的厚度的方法。

这里给出的实施例使间隙或膜厚即使在反射数据的振荡在测量波数范围内包含不到一个振荡周期时，也能得到测量。该情况下，FFT会得出不准确的峰值位置。为了克服该问题并延伸可测量膜厚的下限，这里揭示一种新颖的方法。不是用FFT算法计算振荡周期，而是用求w_s与w_f间的反射率的局部最小点(w1)或最大点(w2)的算法来计算周期信息：在w1和w2处，dR/dw＝0。式(7)的反射率R(w)在w＝0，时具有最大值。而且，标准频谱仪的波数范围(Δw)可大于w_s。对波长范围200nm～800nm的频谱仪而言，Δw＝3/800，而w_s＝1/800。因此，0～w_s间的反射数据振荡长度会小于ΔW的该长度。如图36所示，设w＝0是R(w)的最大点，则在Δw范围中存在两种最大和最小位置的情况。因此，膜厚可计算如下：

·情况1 WW0：局部最小值在w1处。因此，w1＝振荡周期的一半，故d＝0.5/(w1×2n)。

·情况2 WW1：局部最大值在w2处。因此，w2＝1个振荡周期，故d＝1/(w2×2n)。

测量工具的实际结构可包含宽带光源、带光纤的频谱仪、数据采集板和处理计算机。若干已有信号处理技术可提高对FFT数据的灵敏度。例如，可配合这里所揭示的间隙或膜厚测量法用的方法包含但不限于：滤波、放大、增加数据点数、不同的波长范围等。

这里所揭示的实施例包含两块平板(例如模板和衬底)间的高精度间隙和取向测量法。这里给出的间隙和取向测量法包含采用宽带干涉测量和基于条纹的干涉测量。美国专利5515167(属于Ledger等人)、6204922(属于Chalmers)、6128085(属于Buermann等人)和6091485(属于Li等人)中揭示用干涉测量的间隙探测方法和系统，这些专利都经参考而充分结合于此。一实施例中，采用宽带干涉测量的在此所揭示的方法可克服宽带干涉测量工具的缺点，即不能准确测量小于宽带信号平均波长的1/4的间隙。可用基于干涉条纹的干涉测量法在紧接模板安装后探测其取向中的误差。

可实现压印制版工序，用于制造单层和多层器件。可通过在衬底上以某些几何形状成材料薄层来制造单层器件，诸如微米规模的光镜、高分辨率的光滤波器、光波导。有些这种器件的压印层厚度可小于宽带信号平均波长的1/4，并且在有效区上均匀。宽带干涉仪的缺点是不能准确测量小于宽带信号平均波长的约1/4(例如约180nm)的间隙。一实施例中，可将能准确测量的微米规模阶蚀刻到模板表面中。如图37所示，可用连续线条3701或多个孤立点3702的形式往下蚀刻阶，以在该处进行测量。从使模板上有用有效面积最大角度看，孤立点3702较佳。图案模板表面仅离开衬底几纳米时，宽带干涉仪可准确测量该间隙，而不会遇到最小间隙测量的问题。

图38示出这里所述间隙测量的示意图。也可按倾斜配置使用探头3801，如图39所示。如果用3个以上的探头，通过利用冗余信息可提高间隙测量的准确性。为了简便，接着的说明假设采用3个探头。将阶尺寸h_sAC2放大，以便说明。图案区的平均间隙h_p可表为：

h_p＝[(h₁+h₂+h₃)/3]-h_s         (9)如果已知探头位置((x_i，y_i)，其中x轴和y轴在衬底表面上)，则模板对衬底的相对取向可表为单位矢量(n)，该矢量对x-y轴在衬底上表面的框架垂直于模板表面。

n＝n/‖r‖                    (10)其中，r＝[(x₃，y₃，h₃)-(x₁，y₁，h₁)]×[(x₂，y₂，h₂)-(x₁，y₁，h₁)]。n＝(0 0 1)^T或h₁＝h₂＝h₃时，可实现两个平板间理想的取向对准。

测得的间隙和取向可用作对压印调节器的反馈信息。测量的宽带干涉波束可小到约75μm。对实际压印制版工序，因为无图案蚀刻到清白区，希望仅用于测量间隙的该清白区减到最小。此外，应使由于存在测量工具而造成的固化剂障碍减到最小。

图40示出衬底上多层材料的示意图。例如，衬底4001具有层4002、层4003和衬底4001与模板4004之间的流体4005。这些材料层可用于将多个图案逐一垂直转移到衬底表面。在用光束测量间隙的清白区上，各层厚度均匀。已示出，采用宽带干涉测量法，存在多层模时可准确测量顶层的厚度。当准确知道下层膜的光特性和厚度时，通过测量顶层厚度可获得模板与衬底表面或多层器件的金属淀积表面之间的间隙和取向信息。可用相同的传感测量探头测量各层的厚度。

安装新模板或重新配置设备部件时，需要进行取向测量和相应的校准。可通过模板和衬底接口上的干涉条纹图案测量模板4102与衬底4103之间的取向误差，如图41所示，对两块光学平面而言，干涉条纹图案可呈现为明暗的平行带4101。可用这里揭示的预校准台进行取向校准。可用差分微米计调整模板对衬底表面的相对取向。采用此方法时，如果不存在干涉条纹带，可将取向误差纠正到小于所用光源波长的1/4。

参考图42A和图42B，其中分别较详细地示出第1和第2弯曲构件126和128的实施例。具体而言，第1弯曲构件126可包含连接相应刚体164、166的多个弯曲接头160。诸接头160和刚体164、166可形成从框架170伸出的臂172、174的一部分。弯曲框架170可具有开口182，在模板150保持在支架130中时，该开口可让固化剂(例如UV光)渗透到该模板。有些实施例中，4个弯曲接头160可提供弯曲构件126围绕第1取向轴180运动。第1弯曲构件126的框架170可提供连接第2弯曲构件128的结合机构，如图43所示。

同样，第2弯曲构件128可包含从框架206伸出的一对臂202、204。这对臂可包含弯曲接头160和相应的刚体208、210。刚体208和210可适配成促使弯曲构件128围绕第2取向轴200运动。模板支架130可与第2弯曲构件128的框架206综合为一体。类似于框架182，框架206可具有开口212，让固化剂到达由支架130保持的模板150。

工作时，可连接第1弯曲构件126和第2弯曲构件128(如图43所示)，以形成取向台250。可提供支承220、222，以促使该2块构件连接，使得第1取向轴180与第2取向轴200大致相互正交。该结构中，第1取向轴180与第2取向轴200可在接近模板与衬底接口254处的支点252相交。第1取向轴180与第2取向轴200正交且在接口254上，这样可提供细致对准和间隙控制。具体而言，借助此布局，可使取向对准不受层间重叠对准影响。此外，如下文将解释，第1取向轴180与第2取向轴200的相对位置可提供取向台250，用于使模板150可脱离衬底，而不剪切期望的特征。因此，从模板150转移的特征可完整无损地留在衬底上。

参考图42A、42B和43，弯曲接头160和162可以是有凹槽的形状，使刚体164、166、208、210围绕沿凹槽最薄截面定位的枢轴运动。以结构可提供两个基于弯曲的子系统，用于使具有解脱柔顺移动轴180、200的取向台250良好解脱。可通过表面的紧密配合来组装弯曲构件126、128，使模板150产生围绕支点252的运动，大致消除会剪切衬底的压印特征的“摆动”和其他运动。因此，取向台250可使模板150准确围绕支点252移动；从而不随着压印制版剪切衬底的期望特征。

参考图44，在系统100工作期间，Z平移台(未示出)可控制模板150与衬底间的距离，而不提供取向对准。预校准台260可进行模板150与衬底表面之间的初始对准操作，使相对对准在取向台250的移动范围界限内。有些实施例中，仅在新模板装入设备时，才要求预校准。

参考图45，其中示出总标号为300的弯曲模型，有助于了解良好解脱取向台(诸始取向台250)的工作原理。弯曲模型300可包含4个平行接头：接头1、2、3和4，这些接头以标定配置和旋转配置提供4连杆系统。线条310通过接头1和2。线条312通过接头3和4。可选择角度α1和α2，使柔顺对准轴(或取向轴)大致在模板与晶片的接口254上。对于细微的取向变化，接头2与3之间的刚体314  围绕标为点C的轴旋转。刚体314可代表弯曲构件126和128的刚体170和206。

在第1弯曲构件上垂直安装第2弯曲构件(如图43所示)可提供一种2个能脱取向轴相互垂直且在模板与衬底接口254上的器件。这些弯曲部件可适配成具有让固化剂(例如UV光)通过模板150的开口。

取向台250能使模板150对衬底精密对准且精确运动。理想的是取向调整由于选择性约束的高结构刚度，可导致忽略接口上的横向运动和接口表面法向的的扭转运动。具有弯曲接头160、162的弯曲构件126、128的另一优点是不会像磨擦接头那样产生颗粒。由于颗粒对压印制版工序特别有害，这点是该工序成功的重要因素。

因为需要精密的间隙控制，这里给出的实施例要求可用能测量模板与衬底间的约500nm或更小间隙的间隙探测方法。该间隙探测法要求约50nm或更小的分辨率。理想上，可实时提供该间隙探测。实时提供间隙探测会使该探测可用于产生主动控制调节器的反馈信号。

一实施例中，可提供具有有源柔顺性的弯曲构件。例如，图46示出含压敏调节器的弯曲构件，其总标号为400。弯曲构件400可与第2弯曲构件组成有源取向台。弯曲构件400可在模板与衬底接口产生无横向运动的纯倾斜运动。采用该弯曲构件，一个重叠校准步骤就可在整个半导体晶片上压印一个层。这与采用取向运动与横向运动的结合运动的重叠校准相反，这种重叠校准步骤会干涉X-Y对准，因而要求复杂的区段间重叠控制循环，以保证适当对准。

一实施例中，弯曲构件250可在不希望侧向运动或旋转的方向具有高刚度，而在希望必要的取向运动的方向具有较低刚度。该实施例可提供选择性柔顺器件。即，弯曲构件250在达到模板与衬底间适当取向运动的同时，可支持高负荷。

用压印制版，希望两个接近平坦的表面之间(即模板与衬底间)保持均匀的间隙。可用电子束制版以光学平面玻璃制作模板150，确保底面大致平坦。然而，衬底(如半导体晶片)会呈现“薯片”效应，导致其外貌产生微米级变化。真空夹盘(如图47所示)可消除压印时在衬底表面上的变化。

真空夹盘478有2个主要用途。首先，可用真空夹盘478在压印时使衬底保持原位，确保压印工序期间衬底平坦。此外，真空夹盘478还可确保处理期间衬底背面不存在颗粒。这对压印制版特别重要，因为颗粒会造成器件被破坏的问题，使产量降低。图48A和图48B根据两个实施例说明适合这些用途的不同真空夹盘。

图48A中，示出针形真空夹盘450，其中具有大量的针452。认为真空夹盘450可消除处理期间在衬底上的“薯片”效应和其他偏斜。可提供真空沟道454，作为一种手段对衬底施加真空，使其保持原位。可保持针452之间的间隔，使衬底不会由于通过真空沟道454施加的力而弯曲。同时，针454的尖部可小到足以减少颗粒停留于其上的机会。

图48B示出整个表面具有多个槽462的槽形真空夹盘460。槽462的作用类似于针型真空夹盘450的针454。如所示，槽462可为壁状464或平滑弯曲截面状466。可通过蚀刻处理调整槽型真空夹盘460的的槽462的截面。各槽的间隔和大小也可小到几百微米。可通过对夹盘表面平行的多个槽上的细真空沟道给各槽462提供真空流。通过蚀刻工序与各槽一起形成细真空沟道。

图47说明针型真空夹盘450和槽型真空夹盘460的制作过程。采用光学平板470，该过程不需要另外的研磨和/或抛光步骤。在光学平板470的确定位置钻孔，可产生真空流孔472。然后，对光学平板470掩模并制作图案474后，进行蚀刻476，以在该平板的上表面产生期望的图案(例如针或槽)。然后，用公知的方法处理光学平板470的表面479。

如上所述，模板150脱离压印层是压印制版工艺中关键的最后步骤。由于模板150与衬底几乎完全平行，模板、压印层和衬底的组装使相邻光学平面间的接触大致均匀。该系统常需要大的分离力。在柔性模板或衬底的情况下，该分离仅为“剥离处理”。然而，从高分辨率重叠对准的角度看，柔性模板和衬底不令人满意。在石英模板和硅衬底的情况下，不容易实现剥离处理。然而，用“剥拉处理”可成功进行模板脱离压印层。图49A、图49B和图49C说明第1剥拉处理。图50A、图50B和图50C说明第2剥拉处理。模板脱离压印层的处理可包含第1和第2剥拉处理的组合。

为了清楚起见，根据图1A和图1B，用参考号12、18、20和40分别指模板、转移层、衬底和可固化物质。在物质40固化后，可使模板12或衬底20倾斜，在模板12与衬底20之间有意引入角度500。可用取向台250达到此目的。衬底20由真空夹盘478保持原位。如果倾斜轴位于靠近模板与衬底的接口，倾斜运动期间，模板12与衬底20的相对横向运动不会显著。一旦模板12与衬底20之间的角度500足够大，仅用Z轴运动(即垂直运动)就可使模板12脱离衬底20。此剥拉法最后可得到期望的特征，完整无损地留在转移层18和衬底20上，而不受剪切。

图50A、图50B和图50C说明第2剥拉法。第2剥拉法中可靠近模板安装一个或多个压电调节器502，用于引起模板12与衬底20之间的相对倾斜(如50A)。该压电调节器502的一端接触衬底20。因此，如果调节器502扩大(图50B)，就将模板12推离衬底20；从而两者之间引入一个角度。然后，可用模板12与衬底20之间的Z轴运动(图50C)，使模板12脱离衬底20。可类似于处理模板12下表面那样，对调节器502的一端进行表面处理，以防止压印层粘贴到调节器表面。

综上所述，这里给出的实施例揭示了成功的压印制版的系统、处理过程和有关装置，不需要采用高温或高压。根据某些实施例，可实现模板与上面要从该模板转移所期望特征的衬底之间的准确间隙控制。而且还可使模板脱离衬底(和压印层)，而不损坏或剪切所期望的特征。这里的实施例还揭示以合适的真空夹盘的方式在压印制版期间使衬底保持原位的方法。进一步的实施例又包含适合用于压印制版系统的高精度X-Y平移台。此外，还提供形成并处理合适的压印制版模板的方法。

尽管参照各种说明性实施例阐述了本发明，也不要按限制的意义解释该说明。本领域的技术人员参照此说明会明白说明性实施例的各种修改和组合以及本发明的其他实施例。因此，所附权利要求书要包含任何该修改和实施例。

Claims (245)

1.一种判定图案模板与衬底之间的间隔的方法，其特征在于包含：

将图案模板和衬底安装成相互具有间隔关系，使图案模板与衬底之间形成间隙；

对图案模板和衬底施加含多个波长的光；

监视从图案模板表面和衬底反射的光；

根据监视的光判定图案模板的表面与衬底之间的距离。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，还包含判定误差信号，该信号对应于图案模板表面与衬底之间的期望距离和图案模块表面与衬底之间的判定距离之差。

3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，还包含判定误差信号，该信号对应于图案模板表面与衬底之间的期望距离和图案模块表面与衬底之间的判定距离之差；将该误差信号传送给至少一个调节器，将该至少一个调节器配置成调整图案模板表面与衬底之间的距离。

4.如权利要求1所述的方法，其特征在于，图案模板在其表面包含多个凹口。

5.如权利要求1所述的方法，其特征在于，图案模板在其表面包含多个凹口，这些凹口具有已知的深度。

6.如权利要求1所述的方法，其特征在于，图案模板在其表面包含多个凹口，对图案模板和衬底施加光的过程包含使光通过一个或多个凹口。

7.如权利要求1所述的方法，其特征在于，图案模板在其表面包含多个凹口，各凹口的深度至少是对图案模板和衬底施加的光的平均波长的1/4。

8.如权利要求1所述的方法，其特征在于，还包含在多个位置判定图案模板与衬底之间的距离，并且根据该多个距离判定判断图案模板与衬底是否大致平行。

9.如权利要求8所述的方法，其特征在于，还包含判定误差信号，该误差信号对应于使图案模板表面与衬底成为大致平行的配置所需的图案模板表面与衬底之间的相对移动。

10.如权利要求8所述的方法，其特征在于，还包含判定误差信号，该误差信号对应于使图案模板表面与衬底成为大致平行的配置所需的图案模板表面与衬底之间的相对移动；以及给至少一个调节器传送误差信号，该至少一个调节器配置成调整图案模板表面与衬底的相对位置，以达到大致平行配置。

11.如权利要求1所述的方法，其特征在于，还包含在3个或3个以上非共线位置判定图案模板表面与衬底之间的距离，并根据该3个或3个以上的距离判定，判断图案模板表面与衬底是否大致平行。

12.如权利要求11所述的方法，其特征在于，还包含判定误差信号，该误差信号对应于使图案模板表面与衬底成为大致平行的配置所需的图案模板表面与衬底之间的相对移动。

13.如权利要求1所述的方法，其特征在于，还包含判定误差信号，该误差信号对应于使图案模板表面与衬底成为大致平行的配置所需的图案模板表面与衬底之间的相对移动；以及给至少一个调节器传送误差信号，该至少一个调节器配置成调整图案模板表面与衬底的相对位置，以达到大致平行配置。

14.如权利要求1所述的方法，其特征在于，衬底在其表面上包含至少一个层。

15.如权利要求1所述的方法，其特征在于，衬底在其表面上包含至少一个层；所述方法还包含判定衬底表面上该至少一个层的厚度。

16.如权利要求1所述的方法，其特征在于，衬底在其表面上包含多个层；所述方法还包含判定各层的厚度。

17.如权利要求1所述的方法，其特征在于，图案模板表面与衬底之间的距离的判定包含：

取得表示反射光的至少一些波长的强度的数据；

计算波数，该波数是模板与衬底间所配置材料的折射率和折射光波长的函数；

计算图案模板与衬底之间的距离，该图案模板与衬底之间的距离是波数和对应于该波数的反射光强度的函数。

18.如权利要求1所述的方法，其特征在于，对从图案模板表面和衬底反射的光的监视包含在各种波长上监视光强度的变化。

19.一种判定大致平面模板与图案衬底之间的间隔的方法，其特征在于包含：

将大致平面模板和图案衬底安装成相互具有间隔关系，使大致平面模板与该衬底之间形成间隙；

对大致平面模板和图案衬底施加含多个波长的光；

监视从大致平面模板和图案衬底反射的光；

根据监视的光判定大致平面模板的表面与图案衬底之间的距离。

20.如权利要求19所述的方法，其特征在于，还包含判定误差信号，该信号对应于大致平面模板表面与图案衬底之间的期望距离和大致平面模块表面与图案衬底之间的判定距离之差。

21.如权利要求19所述的方法，其特征在于，还包含判定误差信号，该信号对应于大致平面模板表面与图案衬底之间的期望距离和大致平面模块表面与图案衬底之间的判定距离之差；将该误差信号传送给至少一个调节器，将该至少一个调节器配置成调整大致平面模板表面与图案衬底之间的距离。

22.如权利要求19所述的方法，其特征在于，大致平面模板在其表面上包含多个凹口。

23.如权利要求19所述的方法，其特征在于，大致平面模板在其表面上包含多个凹口，该凹口具有已知的深度，

24.如权利要求19所述的方法，其特征在于，大致平面模板在其表面上包含多个凹口，对大致平面模板和图案衬底施加光的过程包含使光通过一个或多个凹口。

25.如权利要求19所述的方法，其特征在于，大致平面模板在其表面上包含多个凹口，每一凹口的深度至少是对大致平面模板和图案衬底施加的光的平均波长的1/4。

26.如权利要求19所述的方法，其特征在于，还包含在多个位置判定大致平面模板与图案衬底之间的距离，并且根据该多个距离判定判断大致平面模板与图案衬底是否大致平行。

27.如权利要求26所述的方法，其特征在于，还包含判定误差信号，该信号对应于使大致平面模板表面与图案衬底成为大致平行的配置所需的大致平面模板表面与图案衬底之间的相对位移。

28.如权利要求26所述的方法，其特征在于，还包含判定误差信号，该信号对应于使大致平面模板表面与图案衬底成为大致平行的配置所需的大致平面模板表面与图案衬底之间的相对位移；给至少一个调节器传送误差信号，该至少一个调节器配置成调整大致平面模板表面与图案衬底的相对位置，以达到大致平行配置。

29.如权利要求19所述的方法，其特征在于，还包含在3个或3个以上非共线位置判定大致平面模板表面与图案衬底之间的距离，并根据该3个或3个以上的距离判定，判断大致平面模板表面与图案衬底是否大致平行。

30.如权利要求29所述的方法，其特征在于，还包含判定误差信号，该信号对应于使大致平面模板表面与图案衬底成为大致平行的配置所需的大致平面模板表面与图案衬底之间的相对位移。

31.如权利要求29所述的方法，其特征在于，还包含判定误差信号，该信号对应于使大致平面模板表面与图案衬底成为大致平行的配置所需的大致平面模板表面与图案衬底之间的相对位移；给至少一个调节器传送误差信号，该至少一个调节器配置成调整大致平面模板表面与图案衬底的相对位置，以达到大致平行配置。

32.如权利要求19所述的方法，其特征在于，图案衬底在其表面上包含至少一个层。

33.如权利要求19所述的方法，其特征在于，图案衬底在其表面上包含至少一个层；所述方法还包含判定图案衬底表面上该至少一层的厚度。

34.如权利要求19所述的方法，其特征在于，图案衬底在其表面上包含多个层；所述方法还包含判定各层的厚度。

35.如权利要求19所述的方法，其特征在于，大致平面模表面与图案衬底之间的距离的判定包含：

取得表示反射光的至少一些波长的强度的数据；

计算波数，该波数是模板与衬底间所配置材料的折射率和折射光波长的函数；

计算图案模板与衬底之间的距离，该图案模板与衬底之间的距离是波数和对应于该波数的反射光强度的函数。

36.如权利要求19所述的方法，其特征在于，对从大致平面模板表面和图案衬底反射的光的监视包含在各种波长上监视光强度的变化。

37.一种用对激活光透明的图案模板在衬底上形成图案的方法，其特征在于包含：

对部分衬底施加激活光可固化的液体；

将图案模板和衬底安放成相互具有间隔关系，使图案模板与衬底之间形成间隙；

用基于光的测量装置判定图案模板与衬底之间的距离；

通过模板对液体施加激活光，该激活光的施加使液体大致固化，并且在固化的液体中形成图案模板的图案；以及

使图案模板脱离固化液体。

38.如权利要求37所述的方法，其特征在于，对部分衬底施加激活光可固化液体的过程包含用流体洒放器洒放液体。

39.如权利要求37所述的方法，其特征在于，对部分衬底施加激活光可固化液体的过程包含用流体洒放器洒放液体，并且还包含在洒放液体时，对流体洒放器移动衬底，以形成预定的图案。

40.如权利要求37所述的方法，其特征在于，对部分衬底施加激活光可固化液体的过程包含用流体洒放器洒放液体，并且还包含在洒放液体时，对流体洒放器移动衬底，以形成预定的图案；预定图案配置成在按照以间隔关系安放图案模板和衬底，使图案模板接触液体时，抑制在液体中形成气泡。

41.如权利要求37所述的方法，其特征在于，对部分衬底施加激活光可固化液体的过程包含用流体洒放器洒放液体，并且还包含在洒放液体时，对流体洒放器移动衬底，以形成预定的图案；选择预定图案，使液体在大致等于图案模板表面面积的区域中填充间隙。

42.如权利要求37所述的方法，其特征在于，将图案模板和衬底安排成间隔关系的过程包含：

将图案模板安放在衬底上；

使图案模板朝衬底移动，直至达到期望的间隔关系；其中在图案模板朝衬底移动时，衬底上的液体大致填充间隙。

43.如权利要求37所述的方法，其特征在于，将图案模板和衬底安放成间隔关系的过程包含以隔开小于约200nm的距离安放图案模板。

44.如权利要求37所述的方法，其特征在于，将图案模板和衬底安放成间隔关系的过程包含按大致平行于衬底的取向安放图案模板。

45.如权利要求37所述的方法，其特征在于，使图案模板脱离固化液体的过程包含：

将模板移动到大致非平行的取向；

将图案模板移动得脱离衬底。

46.如权利要求37所述的方法，其特征在于，图案模板包含至少一些尺寸小于250nm的特征。

47.如权利要求37所述的方法，其特征在于，在图案模板脱离固化液体后，固化液体包含至少一些尺寸小于250nm的特征。

48.如权利要求37所述的方法，其特征在于，将图案模板和衬底安放成间隔关系的过程包含：

将图案模板安放在衬底上，该图案模板大致不平行于衬底；

使图案模板朝衬底移动，在图案模板朝衬底移动时，图案模板保持对衬底大致非平行的取向；以及

使图案模板的方向成为与衬底大致平行的取向，其中图案模板处于与衬底期望的间隔关系。

49.如权利要求37所述的方法，其特征在于，用基于光的测量装置判定图案模板与衬底之间的距离的过程包含：

对模板和衬底施加含多个波长的光；

监视从该模板表面和衬底反射的光；

根据该监视的光判定模板与衬底之间的距离。

50.如权利要求49所述的方法，其特征在于，还包含判定误差信号，该信号对应于图案模板表面与衬底之间的期望距离和图案模块表面与衬底之间的判定距离之差；将该误差信号传送给至少一个调节器，该至少一个调节器配置成按相互间隔关系安放模板和衬底。

51.如权利要求49所述的方法，其特征在于，模板与衬底之间的距离的判定包含：

取得表示反射光的至少一些波长的强度的数据；

计算波数，该波数是模板与衬底间所配置材料的折射率和折射光波长的函数；

计算图案模板与衬底之间的距离，该图案模板与衬底之间的距离是波数和对应于该波数的反射光强度的函数。

52.如权利要求37所述的方法，其特征在于，衬底包含硅、镓、锗或铟。

53.如权利要求37所述的方法，其特征在于，衬底包含介电材料。

54.如权利要求37所述的方法，其特征在于，衬底包含石英、蓝宝石、二氧化硅或多晶硅。

55.如权利要求37所述的方法，其特征在于，图案模板包含石英。

56.如权利要求37所述的方法，其特征在于，图案模板包含氧化铟锡。

57.如权利要求37所述的方法，其特征在于，激活光可固化液体包含紫外光可固化成分。

58.如权利要求37所述的方法，其特征在于，激活光可固化液体成分包含光致抗蚀材料。

59.如权利要求37所述的方法，其特征在于，还包含：

在对衬底施加液体前，在该衬底上形成转移层；

使图案模板脱离衬底后，蚀刻该转移层，该转移层的蚀刻给转移层刻图案。

60.如权利要求37所述的方法，其特征在于，衬底在其表面包含至少一个层。

61.如权利要求37所述的方法，其特征在于，衬底在其表面包含至少一个层；所述方法还包含判定衬底表面上该至少一个层的厚度。

62.如权利要求37所述的方法，其特征在于，还包含在3个或3个以上非共线位置判定图案模板表面与衬底之间的距离，并根据该3个或3个以上的距离判定，判断图案模板表面与衬底是否大致平行。

63.如权利要求62所述的方法，其特征在于，还包含判定误差信号，该误差信号对应于使图案模板表面与衬底成为大致平行的配置所需的图案模板表面与衬底之间的相对位移。

64.如权利要求62所述的方法，其特征在于，还包含判定误差信号，该误差信号对应于使图案模板表面与衬底成为大致平行的配置所需的图案模板表面与衬底之间的相对位移；给至少一个调节器传送误差信号，该至少一个调节器配置成调整图案模板表面与衬底的相对位置，以达到大致平行配置。

65.一种半导体器件，其特征在于，用权利要求37所述的方法制作。

66.一种用对激活光透明的大致平面模板使衬底平面化的方法，其特征在于包含：

对部分衬底施加激活光可固化的液体；

将模板和衬底安放成相互具有间隔关系，使模板与衬底之间形成间隙；

用基于光的测量装置判定模板与衬底之间的距离；

通过模板对液体施加激活光，该激活光的施加使液体大致固化，并且固化的液体为大致平面状；以及

使模板脱离固化液体。

67.如权利要求66所述的方法，其特征在于，对部分衬底施加激活光可固化液体的过程包含用流体洒放器洒放液体。

68.如权利要求66所述的方法，其特征在于，对部分衬底施加激活光可固化液体的过程包含用流体洒放器洒放液体，并且还包含在洒放液体时，对流体洒放器移动衬底，以形成预定的图案。

69.如权利要求66所述的方法，其特征在于，对部分衬底施加激活光可固化液体的过程包含用流体洒放器洒放液体，并且还包含在洒放液体时，对流体洒放器移动衬底，以形成预定的图案；预定图案配置成在按照以间隔关系安放模板和衬底，使模板接触液体时，抑制在液体中形成气泡。

70.如权利要求66所述的方法，其特征在于，对部分衬底施加激活光可固化液体的过程包含用流体洒放器洒放液体，并且还包含在洒放液体时，对流体洒放器移动衬底，以形成预定的图案；选择预定图案，使液体在大致等于部分衬底表面面积的区域中填充间隙。

71.如权利要求66所述的方法，其特征在于，将模板和衬底安排成间隔关系的过程包含：

将模板安放在衬底上；

使模板朝衬底移动，直至达到期望的间隔关系；其中在模板朝衬底移动时，衬底上的液体大致填充间隙。

72.如权利要求66所述的方法，其特征在于，将模板和衬底安放成间隔关系的过程包含以隔开衬底小于约200nm的距离安放模板。

73.如权利要求66所述的方法，其特征在于，将模板和衬底安放成间隔关系的过程包含按大致平行于衬底的取向安放模板。

74.如权利要求66所述的方法，其特征在于，使模板脱离固化液体的过程包含：

将模板移动到大致非平行的取向；

将模板移动得脱离衬底。

75.如权利要求66所述的方法，其特征在于，将模板和衬底安放成间隔关系的过程包含：

将模板安放在衬底上，该模板大致不平行于衬底；

使模板朝衬底移动，在模板朝衬底移动时，模板保持对衬底大致非平行的取向；

使模板的方向成为与衬底大致平行的取向，其中模板处于与衬底期望的间隔关系。

76.如权利要求66所述的方法，其特征在于，用基于光的测量装置判定模板与衬底之间的距离的过程包含：

对模板和衬底施加含多个波长的光；

监视从该模板表面和衬底反射的光；

根据该监视的光判定模板与衬底之间的距离。

77.如权利要求76所述的方法，其特征在于，还包含判定误差信号，该信号对应于图案模板表面与衬底之间的期望距离和图案模块表面与衬底之间的判定距离之差；将该误差信号传送给至少一个调节器，该至少一个调节器配置成按相互间隔关系安放模板和衬底。

78.如权利要求76所述的方法，其特征在于，模板与衬底之间的距离的判定包含：

取得表示反射光的至少一些波长的强度的数据；

计算波数，该波数是模板与衬底间所配置材料的折射率和折射光波长的函数；

计算图案模板与衬底之间的距离，该图案模板与衬底之间的距离是波数和对应于该波数的反射光强度的函数。

79.如权利要求66所述的方法，其特征在于，衬底包含硅、镓、锗或铟。

80.如权利要求66所述的方法，其特征在于，衬底包含介电材料。

81.如权利要求66所述的方法，其特征在于，衬底包含石英、蓝宝石、二氧化硅或多晶硅。

82.如权利要求66所述的方法，其特征在于，图案模板包含石英。

83.如权利要求66所述的方法，其特征在于，图案模板包含氧化铟锡。

84.如权利要求66所述的方法，其特征在于，激活光可固化液体包含紫外光可固化成分。

85.如权利要求66所述的方法，其特征在于，激活光可固化液体成分包含光致抗蚀材料。

86.如权利要求66所述的方法，其特征在于，还包含：

在对衬底施加液体前，在该衬底上形成转移层；

使模板脱离衬底后，蚀刻该转移层，该转移层的蚀刻给转移层刻图案。

87.如权利要求66所述的方法，其特征在于，衬底在其表面包含至少一个层。

88.如权利要求66所述的方法，其特征在于，衬底在其表面包含至少一个层；所述方法还包含判定衬底表面上该至少一个层的厚度。

89.如权利要求66所述的方法，其特征在于，还包含在3个或3个以上非共线位置判定模板表面与衬底之间的距离，并根据该3个或3个以上的距离判定，判断模板表面与衬底是否大致平行。

90.如权利要求89所述的方法，其特征在于，还包含判定误差信号，该误差信号对应于使模板表面与衬底成为大致平行的配置所需的模板表面与衬底之间的相对位移。

91.如权利要求89所述的方法，其特征在于，还包含判定误差信号，该误差信号对应于使模板表面与衬底成为大致平行的配置所需的模板表面与衬底之间的相对位移；给至少一个调节器传送误差信号，该至少一个调节器配置成调整模板表面与衬底的相对位置，以达到大致平行配置。

92.一种半导体器件，其特征在于，用权利要求66所述的方法制作。

93.一种用对激活光透明的图案模板在衬底上形成图案的方法，其特征在于包含：

对部分衬底施加激活光可固化液体；

将图案模板和衬底安放成相互间具有间隔关系，使图案模板与衬底之间形成间隙；

用基于光的测量装置监视图案模板与衬底之间的距离；

监视模板与衬底之间的距离时，对衬底调整模板的位置，使模板与衬底相互处于预定距离；

通过模板对液体施加激活光，该激活光的施加使液体大致固化，并且在固化的液体中形成图案模板的图案；以及

使图案模板脱离固化液体。

94.如权利要求93所述的方法，其特征在于，对部分衬底施加激活光可固化液体的过程包含用流体洒放器洒放液体。

95.如权利要求93所述的方法，其特征在于，对部分衬底施加激活光可固化液体的过程包含用流体洒放器洒放液体，并且还包含在洒放液体时，对流体洒放器移动衬底，以形成预定的图案。

96.如权利要求93所述的方法，其特征在于，对部分衬底施加激活光可固化液体的过程包含用流体洒放器洒放液体，并且还包含在洒放液体时，对流体洒放器移动衬底，以形成预定的图案；预定图案配置成在按照以间隔关系安放图案模板和衬底，使图案模板接触液体时，抑制在液体中形成气泡。

97.如权利要求93所述的方法，其特征在于，对部分衬底施加激活光可固化液体的过程包含用流体洒放器洒放液体，并且还包含在洒放液体时，对流体洒放器移动衬底，以形成预定的图案；选择预定图案，使液体在大致等于图案模板表面面积的区域中填充间隙。

98.如权利要求93所述的方法，其特征在于，预定距离为约200nm以下。

99.如权利要求93所述的方法，其特征在于，将图案模板和衬底安放成间隔关系的过程包含按大致平行于衬底的取向安放图案模板。

100.如权利要求93所述的方法，其特征在于，使图案模板脱离固化液体的过程包含：

将模板移动到大致非平行的取向；

将图案模板移动得脱离衬底。

101.如权利要求93所述的方法，其特征在于，图案模板包含至少一些尺寸小于250nm的特征。

102.如权利要求93所述的方法，其特征在于，图案模板脱离固化的液体后，固化的液体包含至少一些尺寸小于250nm的特征。

103.如权利要求93所述的方法，其特征在于，对衬底调整模板位置的过程包含：

使图案模块朝衬底移动，该模板朝衬底移动时，保持对衬底大致非平行的取向；

图案模板和衬底相互处于预定距离时，使图案模板的方向为大致平行于衬底的取向。

104.如权利要求93所述的方法，其特征在于，用基于光的测量装置判定图案模板与衬底之间的距离的过程包含：

对模板和衬底施加含多个波长的光；

监视从该模板表面和衬底反射的光；

根据该监视的光判定模板与衬底之间的距离。

105.如权利要求104所述的方法，其特征在于，还包含判定误差信号，该误差信号对应于图案模板表面与衬底之间的期望距离和图案模板表面与衬底之间的判定距离之差；给至少一个调节器传送误差信号，该至少一个调节器配置成对衬底调整模板的位置。

106.如权利要求104所述的方法，其特征在于，对模板与衬底之间的距离的监视包含：

取得表示反射光的至少一些波长的强度的数据；

计算波数，该波数是模板与衬底间所配置材料的折射率和折射光波长的函数；

计算图案模板与衬底之间的距离，该图案模板与衬底之间的距离是波数和对应于该波数的反射光强度的函数。

107.如权利要求93所述的方法，其特征在于，衬底包含硅、镓、锗或铟。

108.如权利要求93所述的方法，其特征在于，衬底包含介电材料。

109.如权利要求93所述的方法，其特征在于，衬底包含石英、蓝宝石、二氧化硅或多晶硅。

110.如权利要求93所述的方法，其特征在于，图案模板包含石英。

111.如权利要求93所述的方法，其特征在于，图案模板包含氧化铟锡。

112.如权利要求93所述的方法，其特征在于，激活光可固化液体包含紫外光可固化成分。

113.如权利要求93所述的方法，其特征在于，激活光可固化液体成分包含光致抗蚀材料。

114.如权利要求93所述的方法，其特征在于，还包含：

对衬底施加激活光可固化液体前，在该衬底上形成转移层；

图案模板脱离衬底后，蚀刻转移层，该转移层的蚀刻给转移层刻图案。

115.如权利要求93所述的方法，其特征在于，衬底在其表面包含至少一个层。

116.如权利要求93所述的方法，其特征在于，衬底在其表面包含至少一个层；所述方法还包括判定彻底表面上该至少一个层的厚度。

117.如权利要求93所述的方法，其特征在于，还包含在3个或3个以上非共线位置监视图案模板与衬底之间的距离，并根据该3个或3个以上的监视距离，判断图案模板表面与衬底是否大致平行。

118.如权利要求117所述的方法，其特征在于，还包含判定误差信号，该误差信号对应于使图案模板表面与衬底成为大致平行的配置所需的图案模板与衬底之间的相对位移。

119.如权利要求117所述的方法，其特征在于，还包含判定误差信号，该误差信号对应于使图案模板表面与衬底成为大致平行的配置所需的图案模板与衬底之间的相对位移；给至少一个调节器传送误差信号，该至少一个调节器配置成调整图案模板表面与衬底的相对位置，以达到大致平行配置。

120.一种半导体器件，其特征在于，用权利要求93所述的方法制作。

121.一种用图案模板在衬底上形成图案的系统，其特征在于包含：

上框架；

连接上框架的取向台，取向台包含放置图案模板的模板支架；

配置成支持衬底的衬底台，该台位于取向台下方；

连接取向台的光测量装置，该光测量装置配置成判定图案模板与衬底之间的距离。

122.如权利要求121所述的系统，其特征在于，取向台还包含：

第1弯曲构件，该构件配置成使用时围绕第1取向轴旋转；

连接第1弯曲构件的第2弯曲构件，该构件配置成使用时围绕第2取向轴旋转；

连接第2弯曲构件的模板支架，该模板支架配置成使用时保持图案模板；

其中第2弯曲构件连接第1弯曲构件，使得使用期间图案模板放置在支架中时，该模板围绕第1与第2取向轴相交的支点移动。

123.如权利要求121所述的系统，其特征在于，光测量装置包含宽带频谱议。

124.如权利要求121所述的系统，其特征在于，该测量装置包含激光干涉仪。

125.如权利要求121所述的系统，其特征在于，光测量装置包含至少一个配置成引导光通过模板的光探头。

126.如权利要求121所述的系统，其特征在于，光测量装置包含至少一个配置成引导光通过模板的光探头；该光探头配置成可从模板上方的第1位置移动到离开模板的第2位置。

127.如权利要求121所述的系统，其特征在于，光测量装置包含至少一个配置成引导光通过模板的光探头；该至少一个光探头对选择的光波长大致透明。

128.如权利要求121所述的系统，其特征在于，该测量装置包含至少一个配置成检测从衬底反射的光的光探头。

129.如权利要求121所述的系统，其特征在于，该测量装置包含至少一个配置成检测从衬底反射的光的光探头；该光探头配置成可从模板上方的第1位置移动到离开模板的第2位置。

130.如权利要求121所述的系统，其特征在于，该测量装置包含至少一个配置成检测从衬底反射的光的光探头；该至少一个光探头对选择的光波长大致透明。

131.如权利要求121所述的系统，其特征在于，还包含1激活光源，该激活光源配置成使用时引导激活光朝向衬底。

132.如权利要求121所述的系统，其特征在于，该测量装置包含1电子成像装置。

133.如权利要求121所述的系统，其特征在于，衬底在其表面上包含具有已知折射率的至少一个层。

134.如权利要求121所述的系统，其特征在于，衬底在其表面上包含具有已知折射率的至少一个层，其中光测量装置还配置成判定衬底表面上该至少一个层的厚度。

135.如权利要求121所述的系统，其特征在于，图案模板包含一对准标记，该对准标记使用时与衬底上的一对准标记互补。

136.如权利要求122所述的系统，其特征在于，第1取向轴与第2取向轴大致正交。

137.如权利要求122所述的系统，其特征在于，第1弯曲构件包含第1臂和第2臂，第1臂包含配置成使第1弯曲构件围绕第1取向轴转动的第1组弯曲接头，第2臂包含配置成使第1弯曲构件围绕第1取向轴转动的第2组弯曲接头。

138.如权利要求122所述的系统，其特征在于，第2弯曲构件包含第3臂和第4臂，第3臂包含配置成使第2弯曲构件围绕第2取向轴转动的第3组弯曲接头，第4臂包含配置成使第2弯曲构件围绕第2取向轴转动的第4组弯曲接头。

139.如权利要求122所述的系统，其特征在于，第1弯曲构件包含第1臂和第2臂，第1臂包含配置成使第1弯曲构件围绕第1取向轴转动的第1组弯曲接头，第2臂包含配置成使第1弯曲构件围绕第1取向轴转动的第2组弯曲接头，以及第2弯曲构件包含第3臂和第4臂，第3臂包含配置成使第2弯曲构件围绕第2取向轴转动的第3组弯曲接头，第4臂包含配置成使第2弯曲构件围绕第2取向轴转动的第4组弯曲接头。

140.如权利要求122所述的系统，其特征在于，还包含连接第1和第2弯曲构件的一些调节器，所述调节器配置成使用时使第1和第2弯曲构件分别围绕第1和第2取向轴转动。

141.如权利要求122所述的系统，其特征在于，还包含连接第1和第2弯曲构件的一些调节器，所述调节器配置成使用时使第1和第2弯曲构件分别围绕第1和第2取向轴转动，其中所述调节器是压电调节器。

142.如权利要求122所述的系统，其特征在于，第1弯曲构件包含第1开口，第2弯曲构件包含第2开口，支架包含第3开口，第1、第2和第3开口各自配置成使用时可将激活光引导到模板上；第1弯曲构件连接第2弯曲构件时，第1、第2和第3开口大致对齐。

143.如权利要求121所述的系统，其特征在于，还包含连接取向台和上框架的预校准台，该校准台配置成使用时使取向台移向衬底和移开衬底。

144.如权利要求121所述的系统，其特征在于，还包含连接取向台和上框架的预校准台，该校准台配置成使用时使取向台移向衬底和移开衬底，其中该预校准包含连接取向台的至少一个调节器，该调节器配置成取向台移向衬底和移开衬底。

145.如权利要求121所述的系统，其特征在于，还包含连接取向台和上框架的预校准台，该预校准台包含第1和第2支持构件以及至少一个连接上框架和第2支持构件的调节器，该调节器通过第1支持构件延伸；第1支持构件连接上框架，第2支持构件连接第1支持构件和取向台；调节器配置成使用时使取向台移向衬底和移开衬底；调节器连接上框架和第2支持构件。

146.如权利要求121所述的系统，其特征在于，衬底台包含一真空夹盘，该真空夹盘包含夹盘体和连接该夹盘体的真空流系统；该真空流系统配置成使用时在夹盘体表面施加吸力。

147.如权利要求121所述的系统，其特征在于，衬底台配置成使衬底沿与图案模板大致平行的平面移动。

148.如权利要求121所述的系统，其特征在于，还包含连接上框架的一个流体洒放器。

149.如权利要求121所述的系统，其特征在于，还包含连接上框架的多个流体洒放器。

150.如权利要求121所述的系统，其特征在于，图案模板包含石英。

151.如权利要求121所述的系统，其特征在于，至少部分图案模板包含SiOx，其中x小于2。

152.如权利要求121所述的系统，其特征在于，至少部分图案模板包含SiOx，其中x为约1.5。

153.如权利要求121所述的系统，其特征在于，图案模板包含氧化铟锡。

154.一种用图案模板在衬底上形成图案的系统，其特征在于包含：

上框架；

连接上框架的取向台，取向台包含放置图案模板的模板支架，该图案模板包含间隙探测部分；

配置成支持衬底的衬底台，该台位于取向台下方；

连接取向台的光测量装置，光测量装置配置成判定图案模板中间隙探测部分与衬底之间的距离。

155.如权利要求154所述的系统，其特征在于，取向台还包含：

第1弯曲构件，该构件配置成使用时围绕第1取向轴旋转；

连接第1弯曲构件的第2弯曲构件，该构件配置成使用时围绕第2取向轴旋转；

连接第2弯曲构件的模板支架，该模板支架配置成使用时保持图案模板；

其中第2弯曲构件连接第1弯曲构件，使得使用期间图案模板放置在支架中时，该模板围绕第1与第2取向轴相交的支点移动。

156.如权利要求154所述的系统，其特征在于，光测量装置包含宽带频谱议。

157.如权利要求154所述的系统，其特征在于，该测量装置包含激光干涉仪。

158.如权利要求154所述的系统，其特征在于，光测量装置包含至少一个配置成引导光通过模板的间隙探测部分的光探头。

159.如权利要求154所述的系统，其特征在于，光测量装置包含至少一个配置成引导光通过模板的间隙探测部分的光探头；该光探头配置成可从模板上方的第1位置移动到离开模板的第2位置。

160.如权利要求154所述的系统，其特征在于，光测量装置包含至少一个配置成引导光通过模板的间隙探测部分的光探头；该至少一个光探头对选择的光波长大致透明。

161.如权利要求154所述的系统，其特征在于，模板的间隙探测部分在模板表面包含一个或多个凹口。

162.如权利要求154所述的系统，其特征在于，模板的间隙探测部分在模板表面包含一个或多个凹口，各凹口具有已知的深度。

163.如权利要求154所述的系统，其特征在于，模板的间隙探测部分在模板表面包含一个或多个凹口，各凹口具有的深度为光测量装置所用光的平均波长的至少1/4。

164.如权利要求154所述的系统，其特征在于，该测量装置包含至少一个配置成检测从衬底反射的光的光探头。

165.如权利要求154所述的系统，其特征在于，该测量装置包含至少一个配置成检测从衬底反射的光的光探头；该光探头配置成可从模板上方的第1位置移动到离开模板的第2位置。

166.如权利要求154所述的系统，其特征在于，该测量装置包含至少一个配置成检测从衬底反射的光的光探头；该至少一个光探头对选择的光波长大致透明。

167.如权利要求154所述的系统，其特征在于，还包含1激活光源，该激活光源配置成使用时引导激活光朝向衬底。

168.如权利要求154所述的系统，其特征在于，该测量装置包含1电子成像装置。

169.如权利要求154所述的系统，其特征在于，衬底在其表面上包含具有已知折射率的至少一个层。

170.如权利要求154所述的系统，其特征在于，衬底在其表面上包含具有已知折射率的至少一个层，其中光测量装置还配置成判定衬底表面上该至少一个层的厚度。

171.如权利要求154所述的系统，其特征在于，图案模板包含一对准标记，该对准标记使用时与衬底上的一对准标记互补。

172.如权利要求155所述的系统，其特征在于，第1取向轴与第2取向轴大致正交。

173.如权利要求155所述的系统，其特征在于，第1弯曲构件包含第1臂和第2臂，第1臂包含配置成使第1弯曲构件围绕第1取向轴转动的第1组弯曲接头，第2臂包含配置成使第1弯曲构件围绕第1取向轴转动的第2组弯曲接头。

174.如权利要求155所述的系统，其特征在于，第2弯曲构件包含第3臂和第4臂，第3臂包含配置成使第2弯曲构件围绕第2取向轴转动的第3组弯曲接头，第4臂包含配置成使第2弯曲构件围绕第2取向轴转动的第4组弯曲接头。

175.如权利要求155所述的系统，其特征在于，第1弯曲构件包含第1臂和第2臂，第1臂包含配置成使第1弯曲构件围绕第1取向轴转动的第1组弯曲接头，第2臂包含配置成使第1弯曲构件围绕第1取向轴转动的第2组弯曲接头，以及第2弯曲构件包含第3臂和第4臂，第3臂包含配置成使第2弯曲构件围绕第2取向轴转动的第3组弯曲接头，第4臂包含配置成使第2弯曲构件围绕第2取向轴转动的第4组弯曲接头。

176.如权利要求155所述的系统，其特征在于，还包含连接第1和第2弯曲构件的一些调节器，所述调节器配置成使用时使第1和第2弯曲构件分别围绕第1和第2取向轴转动。

177.如权利要求155所述的系统，其特征在于，还包含连接第1和第2弯曲构件的一些调节器，所述调节器配置成使用时使第1和第2弯曲构件分别围绕第1和第2取向轴转动，其中所述调节器是压电调节器。

178.如权利要求155所述的系统，其特征在于，第1弯曲构件包含第1开口，第2弯曲构件包含第2开口，支架包含第3开口，第1、第2和第3开口各自配置成使用时可将激活光引导到模板上；第1弯曲构件连接第2弯曲构件时，第1、第2和第3开口大致对齐。

179.如权利要求154所述的系统，其特征在于，还包含连接取向台和上框架的预校准台，该校准台配置成使用时使取向台移向衬底和移开衬底。

180.如权利要求154所述的系统，其特征在于，还包含连接取向台和上框架的预校准台，该校准台配置成使用时使取向台移向衬底和移开衬底，其中该预校准包含连接取向台的至少一个调节器，该调节器配置成取向台移向衬底和移开衬底。

181.如权利要求154所述的系统，其特征在于，还包含连接取向台和上框架的预校准台，该预校准台包含第1和第2支持构件以及至少一个连接上框架和第2支持构件的调节器，该调节器通过第1支持构件延伸；第1支持构件连接上框架，第2支持构件连接第1支持构件和取向台；调节器配置成使用时使取向台移向衬底和移开衬底；调节器连接上框架和第2支持构件。

182.如权利要求154所述的系统，其特征在于，衬底台包含一真空夹盘，该真空夹盘包含夹盘体和连接该夹盘体的真空流系统；该真空流系统配置成使用时在夹盘体表面施加吸力。

183.如权利要求154所述的系统，其特征在于，衬底台配置成使衬底沿与图案模板大致平行的平面移动。

184.如权利要求154所述的系统，其特征在于，还包含连接上框架的一个流体洒放器。

185.如权利要求154所述的系统，其特征在于，还包含连接上框架的多个流体洒放器。

186.如权利要求154所述的系统，其特征在于，图案模板包含石英。

187.如权利要求154所述的系统，其特征在于，至少部分图案模板包含SiOx，其中x小于2。

188.如权利要求154所述的系统，其特征在于，至少部分图案模板包含SiOx，其中x为约1.5。

189.如权利要求154所述的系统，其特征在于，图案模板包含氧化铟锡。

190.一种用图案模板在衬底上形成图案的系统，其特征在于包含：

上框架；

连接该上框架的取向台，该取向台包含模板支架和放置在该支架上的图案模板；

配置成支持衬底的衬底台，该台位于取向台下方；

光耦合图案模板的一个激活光源，该激活光源配置通过图案模板将激活光引导到衬底；

连接取向台的光测量装置，该光测量装置配置成判定图案模板与衬底之间的距离；其中光测量装置包含：

    配置成使用时引导检测光通过模板的照明系统，该照明系统位于模板

与激活光源之间，并且对激活光源产生的激活光大致透明；

    光耦合照明系统并配置成检测从位于衬底台的衬底反射的光的检测系

统。

191.如权利要求190所述的系统，其特征在于，取向台还包含：

第1弯曲构件，该构件配置成使用时围绕第1取向轴旋转；

连接第1弯曲构件的第2弯曲构件，该构件配置成使用时围绕第2取向轴旋转；

连接第2弯曲构件的模板支架，该模板支架配置成使用时保持图案模板；

其中第2弯曲构件连接第1弯曲构件，使得使用期间图案模板放置在支架中时，该模板围绕第1与第2取向轴相交的支点移动。

192.如权利要求190所述的系统，其特征在于，光测量装置包含宽带频谱议。

193.如权利要求190所述的系统，其特征在于，该测量装置包含激光干涉仪。

194.如权利要求190所述的系统，其特征在于，照明系统包含至少一个配置成使用时经导光通过模板的光探头。

195.如权利要求190所述的系统，其特征在于，检测系统包含至少一个配置成检测从衬底反射的光的光探头。

196.如权利要求190所述的系统，其特征在于，光测量装置还包含一电子成像装置。

197.如权利要求190所述的系统，其特征在于，衬底在其表面上包含具有已知折射率的至少一个层。

198.如权利要求190所述的系统，其特征在于，衬底在其表面上包含具有已知折射率的至少一个层，其中光测量装置还配置成判定衬底表面上该至少一个层的厚度。

199.如权利要求190所述的系统，其特征在于，图案模板包含一对准标记，该对准标记使用时与衬底上的一对准标记互补。

200.如权利要求191所述的系统，其特征在于，第1取向轴与第2取向轴大致正交。

201.如权利要求191所述的系统，其特征在于，第1弯曲构件包含第1臂和第2臂，第1臂包含配置成使第1弯曲构件围绕第1取向轴转动的第1组弯曲接头，第2臂包含配置成使第1弯曲构件围绕第1取向轴转动的第2组弯曲接头。

202.如权利要求191所述的系统，其特征在于，第2弯曲构件包含第3臂和第4臂，第3臂包含配置成使第2弯曲构件围绕第2取向轴转动的第3组弯曲接头，第4臂包含配置成使第2弯曲构件围绕第2取向轴转动的第4组弯曲接头。

203.如权利要求191所述的系统，其特征在于，第1弯曲构件包含第1臂和第2臂，第1臂包含配置成使第1弯曲构件围绕第1取向轴转动的第1组弯曲接头，第2臂包含配置成使第1弯曲构件围绕第1取向轴转动的第2组弯曲接头，以及第2弯曲构件包含第3臂和第4臂，第3臂包含配置成使第2弯曲构件围绕第2取向轴转动的第3组弯曲接头，第4臂包含配置成使第2弯曲构件围绕第2取向轴转动的第4组弯曲接头。

204.如权利要求191所述的系统，其特征在于，还包含连接第1和第2弯曲构件的一些调节器，所述调节器配置成使用时使第1和第2弯曲构件分别围绕第1和第2取向轴转动。

205.如权利要求191所述的系统，其特征在于，还包含连接第1和第2弯曲构件的一些调节器，所述调节器配置成使用时使第1和第2弯曲构件分别围绕第1和第2取向轴转动，其中所述调节器是压电调节器。

206.如权利要求191所述的系统，其特征在于，第1弯曲构件包含第1开口，第2弯曲构件包含第2开口，支架包含第3开口，第1、第2和第3开口各自配置成使用时可将激活光引导到模板上；第1弯曲构件连接第2弯曲构件时，第1、第2和第3开口大致对齐。

207.如权利要求190所述的系统，其特征在于，还包含连接取向台和上框架的预校准台，该校准台配置成使用时使取向台移向衬底和移开衬底。

208.如权利要求190所述的系统，其特征在于，还包含连接取向台和上框架的预校准台，该校准台配置成使用时使取向台移向衬底和移开衬底，其中该预校准包含连接取向台的至少一个调节器，该调节器配置成取向台移向衬底和移开衬底。

209.如权利要求190所述的系统，其特征在于，还包含连接取向台和上框架的预校准台，该预校准台包含第1和第2支持构件以及至少一个连接上框架和第2支持构件的调节器，该调节器通过第1支持构件延伸；第1支持构件连接上框架，第2支持构件连接第1支持构件和取向台；调节器配置成使用时使取向台移向衬底和移开衬底；调节器连接上框架和第2支持构件。

210.如权利要求190所述的系统，其特征在于，衬底台包含一真空夹盘，该真空夹盘包含夹盘体和连接该夹盘体的真空流系统；该真空流系统配置成使用时在夹盘体表面施加吸力。

211.如权利要求190所述的系统，其特征在于，衬底台配置成使衬底沿与图案模板大致平行的平面移动。

212.如权利要求190所述的系统，其特征在于，还包含连接上框架的一个流体洒放器。

213.如权利要求190所述的系统，其特征在于，还包含连接上框架的多个流体洒放器。

214.如权利要求190所述的系统，其特征在于，图案模板包含石英。

215.如权利要求190所述的系统，其特征在于，至少部分图案模板包含SiOx，其中x小于2。

216.如权利要求190所述的系统，其特征在于，至少部分图案模板包含SiOx，其中x为约1.5。

217.如权利要求190所述的系统，其特征在于，图案模板包含氧化铟锡。

218.一种用图案模板在衬底上形成图案的系统，其特征在于包含：

上框架；

连接该上框架的取向台，该取向台包含模板支架和放置在该支架上的图案模板；

配置成支持衬底的衬底台，该台位于取向台下方；

光耦合图案模板的一个激活光源，该激活光源配置通过图案模板将激活光引导到衬底；

连接取向台的光测量装置，该光测量装置配置成判定图案模板与衬底之间的距离；其中光测量装置包含：

    配置成使用时引导检测光通过模板的照明系统，该照明系统使用时位

于模板与激活光源之间，并且可移动，使得该照明系统可处于不与激活光

源和图案模板产生光干涉的位置；以及

    光耦合照明系统并配置成检测从位于衬底台上的衬底反射的光的检测

系统。

219.如权利要求218所述的系统，其特征在于，取向台还包含：

第1弯曲构件，该构件配置成使用时围绕第1取向轴旋转；

连接第1弯曲构件的第2弯曲构件，该构件配置成使用时围绕第2取向轴旋转；

连接第2弯曲构件的模板支架，该模板支架配置成使用时保持图案模板；

其中第2弯曲构件连接第1弯曲构件，使得使用期间图案模板放置在支架中时，该模板围绕第1与第2取向轴相交的支点移动。

220.如权利要求218所述的系统，其特征在于，光测量装置包含宽带频谱议。

221.如权利要求218所述的系统，其特征在于，该测量装置包含激光干涉仪。

222.如权利要求218所述的系统，其特征在于，照明系统包含至少一个配置成使用时经导光通过模板的光探头。

223.如权利要求218所述的系统，其特征在于，检测系统包含至少一个配置成检测从衬底反射的光的光探头。

224.如权利要求218所述的系统，其特征在于，光测量装置还包含一电子成像装置。

225.如权利要求218所述的系统，其特征在于，衬底在其表面上包含具有已知折射率的至少一个层。

226.如权利要求218所述的系统，其特征在于，衬底在其表面上包含具有已知折射率的至少一个层，其中光测量装置还配置成判定衬底表面上该至少一个层的厚度。

227.如权利要求218所述的系统，其特征在于，图案模板包含一对准标记，该对准标记使用时与衬底上的一对准标记互补。

228.如权利要求219所述的系统，其特征在于，第1取向轴与第2取向轴大致正交。

229.如权利要求219所述的系统，其特征在于，第1弯曲构件包含第1臂和第2臂，第1臂包含配置成使第1弯曲构件围绕第1取向轴转动的第1组弯曲接头，第2臂包含配置成使第1弯曲构件围绕第1取向轴转动的第2组弯曲接头。

230.如权利要求219所述的系统，其特征在于，第2弯曲构件包含第3臂和第4臂，第3臂包含配置成使第2弯曲构件围绕第2取向轴转动的第3组弯曲接头，第4臂包含配置成使第2弯曲构件围绕第2取向轴转动的第4组弯曲接头。

231.如权利要求219所述的系统，其特征在于，第1弯曲构件包含第1臂和第2臂，第1臂包含配置成使第1弯曲构件围绕第1取向轴转动的第1组弯曲接头，第2臂包含配置成使第1弯曲构件围绕第1取向轴转动的第2组弯曲接头，以及第2弯曲构件包含第3臂和第4臂，第3臂包含配置成使第2弯曲构件围绕第2取向轴转动的第3组弯曲接头，第4臂包含配置成使第2弯曲构件围绕第2取向轴转动的第4组弯曲接头。

232.如权利要求219所述的系统，其特征在于，还包含连接第1和第2弯曲构件的一些调节器，所述调节器配置成使用时使第1和第2弯曲构件分别围绕第1和第2取向轴转动。

233.如权利要求219所述的系统，其特征在于，还包含连接第1和第2弯曲构件的一些调节器，所述调节器配置成使用时使第1和第2弯曲构件分别围绕第1和第2取向轴转动，其中所述调节器是压电调节器。

234.如权利要求219所述的系统，其特征在于，第1弯曲构件包含第1开口，第2弯曲构件包含第2开口，支架包含第3开口，第1、第2和第3开口各自配置成使用时可将激活光引导到模板上；第1弯曲构件连接第2弯曲构件时，第1、第2和第3开口大致对齐。

235.如权利要求218所述的系统，其特征在于，还包含连接取向台和上框架的预校准台，该校准台配置成使用时使取向台移向衬底和移开衬底。

236.如权利要求218所述的系统，其特征在于，还包含连接取向台和上框架的预校准台，该校准台配置成使用时使取向台移向衬底和移开衬底，其中该预校准包含连接取向台的至少一个调节器，该调节器配置成取向台移向衬底和移开衬底。

237.如权利要求218所述的系统，其特征在于，还包含连接取向台和上框架的预校准台，该预校准台包含第1和第2支持构件以及至少一个连接上框架和第2支持构件的调节器，该调节器通过第1支持构件延伸；第1支持构件连接上框架，第2支持构件连接第1支持构件和取向台；调节器配置成使用时使取向台移向衬底和移开衬底；调节器连接上框架和第2支持构件。

238.如权利要求218所述的系统，其特征在于，衬底台包含一真空夹盘，该真空夹盘包含夹盘体和连接该夹盘体的真空流系统；该真空流系统配置成使用时在夹盘体表面施加吸力。

239.如权利要求218所述的系统，其特征在于，衬底台配置成使衬底沿与图案模板大致平行的平面移动。

240.如权利要求218所述的系统，其特征在于，还包含连接上框架的一个流体洒放器。

241.如权利要求218所述的系统，其特征在于，还包含连接上框架的多个流体洒放器。

242.如权利要求218所述的系统，其特征在于，图案模板包含石英。

243.如权利要求218所述的系统，其特征在于，至少部分图案模板包含SiOx，其中x小于2。

244.如权利要求218所述的系统，其特征在于，至少部分图案模板包含SiOx，其中x为约1.5。

245.如权利要求218所述的系统，其特征在于，图案模板包含氧化铟锡。

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