JP2010517300A - 基板変形を利用したコンタクトリソグラフィ装置及び方法 - Google Patents
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Abstract
【課題】基板変形を利用したコンタクトリソグラフィ装置及び方法を提供する。
【解決手段】本発明に係るコンタクトリソグラフィ装置は、基板102を変化可能に保持する基板ホルダ110が、複数の保持ゾーン112を有し、前記複数の保持ゾーン112のそれぞれのものは、ゾーン固有の保持力を前記基板102に対して付与する、基板ホルダ110と、前記基板102の受領表面に隣接した状態でパターン122を具備するパターニングツール120とを有し、前記複数の保持ゾーン112によって付与された前記ゾーン固有の保持力は、前記パターニングツール120に向かう前記基板102の変形320を誘発し、前記変形320は、前記基板102に対して前記パターン122を転写300する際に、前記パターニングツール120と前記基板102の間に、初期接触点140と伝播330する接触前線の両方を形成する。
【選択図】図1
【解決手段】本発明に係るコンタクトリソグラフィ装置は、基板102を変化可能に保持する基板ホルダ110が、複数の保持ゾーン112を有し、前記複数の保持ゾーン112のそれぞれのものは、ゾーン固有の保持力を前記基板102に対して付与する、基板ホルダ110と、前記基板102の受領表面に隣接した状態でパターン122を具備するパターニングツール120とを有し、前記複数の保持ゾーン112によって付与された前記ゾーン固有の保持力は、前記パターニングツール120に向かう前記基板102の変形320を誘発し、前記変形320は、前記基板102に対して前記パターン122を転写300する際に、前記パターニングツール120と前記基板102の間に、初期接触点140と伝播330する接触前線の両方を形成する。
【選択図】図1
Description
(関連する出願の参照)
本出願は、2004年9月1日付けで出願された米国特許出願第10/931,672号の一部継続であり、この開示内容は、本引用により、本明細書に包含される。
(連邦政府による資金提供を受けた研究開発の記載)
該当せず
本出願は、2004年9月1日付けで出願された米国特許出願第10/931,672号の一部継続であり、この開示内容は、本引用により、本明細書に包含される。
(連邦政府による資金提供を受けた研究開発の記載)
該当せず
本発明は、半導体及びその製造に関する。更に詳しくは、本発明は、半導体製造においてマイクロスケール構造及びナノスケール構造の中の1つ又は両方を定義するべく使用されるコンタクトリソグラフィに関する。
フォトグラフィックコンタクトリソグラフィ及びインプリントリソグラフィは、(例えば、マスク、モールド、テンプレートなどの)パターニングツールと、上部に構造が製造される基板との間の直接的な接触を伴うマイクロスケール構造及びナノスケール構造を定義するための2つのコンタクトリソグラフィ法の例である。
具体的には、フォトグラフィックコンタクトリソグラフィにおいては、パターニングツール(即ち、マスク)を基板又は基板の受領表面とアライメントした後に、これと接触させる。
次いで、パターニングツール及び受領表面を(例えば、紫外光、電子ビーム、X線放射などの)放射源によって照射するなどの写真技法を使用してパターンを受領表面レイヤに転写する。
同様に、インプリントリソグラフィにおいては、パターニングツール(即ち、モールド)を基板とアライメントした後に、モールドと受領表面の間の直接的な接触を通じて、パターンを基板の受領表面に印刷又は刻印する。
具体的には、フォトグラフィックコンタクトリソグラフィにおいては、パターニングツール(即ち、マスク)を基板又は基板の受領表面とアライメントした後に、これと接触させる。
次いで、パターニングツール及び受領表面を(例えば、紫外光、電子ビーム、X線放射などの)放射源によって照射するなどの写真技法を使用してパターンを受領表面レイヤに転写する。
同様に、インプリントリソグラフィにおいては、パターニングツール(即ち、モールド)を基板とアライメントした後に、モールドと受領表面の間の直接的な接触を通じて、パターンを基板の受領表面に印刷又は刻印する。
フォトグラフィックコンタクトリソグラフィ及びインプリントリソグラフィのいずれの場合にも、パターニングツールと基板の間のアライメントには、一般に、ツール及び/又は基板の相対位置に対して横方向調節及び回転調節(例えば、x−y平行移動及び/又は角度回転など)を実行しつつ、基板上方のわずかな距離にパターニングツールを保持する段階を伴う。
次いで、パターニングツールを基板と緊密に接触させる。
パターニングツールが基板と接触する際にパターニングツールと基板の間の接合面に気泡が閉じ込められる可能性がある。
閉じ込められた気泡は、転写パターン内に欠陥を導入することにより、パターニングに悪影響を与える。
気泡を除去する又はそれらの影響を軽減する方法は、相対的に大きな接触圧力を使用する段階と、パターニングツール及び基板の受領レイヤの1つ又は両方にガス吸収性又はガス透過性を有する材料を利用する段階を含むが、これらに限定されるものではない。
大きな接触圧力を使用すると共に、ガス吸収性及び/又はガス透過性材料の使用に限定することにより、特にナノスケール製造のためのコンタクトリソグラフィの適用性及び最終的な市場性が制限されることになる。
更には、大きな接触圧力を使用するという要件は、コンタクトリソグラフィを実行する従来のマスクアライナなどの従来のツール及びシステムの使用を制限する可能性がある。
次いで、パターニングツールを基板と緊密に接触させる。
パターニングツールが基板と接触する際にパターニングツールと基板の間の接合面に気泡が閉じ込められる可能性がある。
閉じ込められた気泡は、転写パターン内に欠陥を導入することにより、パターニングに悪影響を与える。
気泡を除去する又はそれらの影響を軽減する方法は、相対的に大きな接触圧力を使用する段階と、パターニングツール及び基板の受領レイヤの1つ又は両方にガス吸収性又はガス透過性を有する材料を利用する段階を含むが、これらに限定されるものではない。
大きな接触圧力を使用すると共に、ガス吸収性及び/又はガス透過性材料の使用に限定することにより、特にナノスケール製造のためのコンタクトリソグラフィの適用性及び最終的な市場性が制限されることになる。
更には、大きな接触圧力を使用するという要件は、コンタクトリソグラフィを実行する従来のマスクアライナなどの従来のツール及びシステムの使用を制限する可能性がある。
本発明のいくつかの実施例においては、コンタクトリソグラフィ装置が提供される。
コンタクトリソグラフィ装置は、基板ホルダを有し、基板ホルダ上に基板を変化可能に保持する。基板ホルダは、複数の保持ゾーンを有する。
複数の保持ゾーンのそれぞれのものは、ゾーン固有の保持力を基板に付与する。
コンタクトリソグラフィ装置は、基板の受領表面に隣接した状態でパターンを具備するパターニングツールを更に有する。
複数の保持ゾーンによって付与されたゾーン固有の保持力は、パターニングツールに向かう基板の変形を誘発する。
変形は、基板にパターンを転写する際に、パターニングツールと基板の間に初期接触点及び伝播接触前線の両方を形成する。
コンタクトリソグラフィ装置は、基板ホルダを有し、基板ホルダ上に基板を変化可能に保持する。基板ホルダは、複数の保持ゾーンを有する。
複数の保持ゾーンのそれぞれのものは、ゾーン固有の保持力を基板に付与する。
コンタクトリソグラフィ装置は、基板の受領表面に隣接した状態でパターンを具備するパターニングツールを更に有する。
複数の保持ゾーンによって付与されたゾーン固有の保持力は、パターニングツールに向かう基板の変形を誘発する。
変形は、基板にパターンを転写する際に、パターニングツールと基板の間に初期接触点及び伝播接触前線の両方を形成する。
本発明のその他の実施例においては、コンタクトリソグラフィ装置が提供される。
コンタクトリソグラフィ装置は、パターンを具備するパターニングツールを支持する第1プレートと、第1プレートと離隔した第2プレートと、を有する。第2プレートは、複数の保持ゾーンを有する。
保持ゾーンは、基板を第2プレートに対して変化可能に保持する。
基板は、受領表面を具備する。コンタクトリソグラフィ装置は、第1プレートと第2プレートの間の空間の外縁を橋絡するガスケットを更に有して、パターニングツール及び基板を封入する内部空洞を有するチャンバを形成する。
チャンバは、パターンを受領表面に転写するべく、パターニングツールが基板に押圧されて接触するように圧縮可能である。
保持ゾーンは、パターニングツールと基板の間に初期接触点を結果的にもたらす基板の変形を集合的に誘発する。初期接触点は、チャンバ圧縮の際に伝播接触前線となる。
コンタクトリソグラフィ装置は、パターンを具備するパターニングツールを支持する第1プレートと、第1プレートと離隔した第2プレートと、を有する。第2プレートは、複数の保持ゾーンを有する。
保持ゾーンは、基板を第2プレートに対して変化可能に保持する。
基板は、受領表面を具備する。コンタクトリソグラフィ装置は、第1プレートと第2プレートの間の空間の外縁を橋絡するガスケットを更に有して、パターニングツール及び基板を封入する内部空洞を有するチャンバを形成する。
チャンバは、パターンを受領表面に転写するべく、パターニングツールが基板に押圧されて接触するように圧縮可能である。
保持ゾーンは、パターニングツールと基板の間に初期接触点を結果的にもたらす基板の変形を集合的に誘発する。初期接触点は、チャンバ圧縮の際に伝播接触前線となる。
本発明のその他の実施例においては、パターンを表面に転写する方法が提供される。
方法は、パターニングツールと基板の近接して離隔した配列を確立する段階を有する。
転写する方法は、基板をパターニングツールに向かって変形させてパターニングツールと基板の間に初期接触点を形成する段階を更に有する。
基板を変形させる段階は、基板ホルダの第2ゾーンの保持力との関係において基板ホルダの第1ゾーンの保持力を低減する段階を有する。
転写する方法は、パターニングツールと基板の間において接触前線を伝播させる段階を更に有する。
接触前線は、初期接触点から離れる方向において基板の外縁に向かって伝播する。伝播接触前線は、パターニングツールのパターンを基板上に転写する。
方法は、パターニングツールと基板の近接して離隔した配列を確立する段階を有する。
転写する方法は、基板をパターニングツールに向かって変形させてパターニングツールと基板の間に初期接触点を形成する段階を更に有する。
基板を変形させる段階は、基板ホルダの第2ゾーンの保持力との関係において基板ホルダの第1ゾーンの保持力を低減する段階を有する。
転写する方法は、パターニングツールと基板の間において接触前線を伝播させる段階を更に有する。
接触前線は、初期接触点から離れる方向において基板の外縁に向かって伝播する。伝播接触前線は、パターニングツールのパターンを基板上に転写する。
本発明の特定の実施例は、前述の特徴に加えて又はこれらの代わりにその他の特徴を具備する。
以下、添付の図面を参照し、本発明のこれらの及びその他の特徴について詳述する。
以下、添付の図面を参照し、本発明のこれらの及びその他の特徴について詳述する。
本発明の実施例の様々な特徴は、添付図面との関連において以下の詳細な説明を参照することにより、更に容易に理解することが可能であり、添付図面においては、類似の参照符号によって類似の構造要素を示している。
本発明の実施例は、パターニングツールによって定義されたパターンがサンプル又は基板の表面に転写、インプリント、又は押圧されるコンタクトリソグラフィを円滑に実行する。
具体的には、パターニングツール又は基板のいずれか又は両方に印加された圧力により、パターニングツールと基板の間に直接的な物理的接触が生成される。
印加された圧力により、パターニングツールのパターンの少なくとも1つの突出する特徴が基板の受領表面上に又はその内部に押圧される。
コンタクトリソグラフィの際の圧力によって誘発された接触の結果として、受領表面上に又はその内部に、パターニングツールのパターンのネガティブ画像複写が生成される。
具体的には、パターニングツール又は基板のいずれか又は両方に印加された圧力により、パターニングツールと基板の間に直接的な物理的接触が生成される。
印加された圧力により、パターニングツールのパターンの少なくとも1つの突出する特徴が基板の受領表面上に又はその内部に押圧される。
コンタクトリソグラフィの際の圧力によって誘発された接触の結果として、受領表面上に又はその内部に、パターニングツールのパターンのネガティブ画像複写が生成される。
本発明の実施例によれば、コンタクトリソグラフィの際の圧力の印加により、パターニングツールと基板の間に初期接触点が確立される。
更には、本発明の様々な実施例によれば、初期接触点は、基板上の既定の場所に発生する。
初期接触点の形成の後に、圧力の継続的な印加により、初期接触点から離れる方向に伝播する接触前線が生成される。
接触前線は、直接的な接触状態にあるパターニングツール及び基板の一部と、まだ接触状態にはないパターニングツール及び基板のその他の部分の間の境界を表しており、且つ、このように定義される。
接触前線は、最終的に、パターニングツール及び基板のいずれか又は両方のエッジまで広がり又は伝播し、この時点において、パターニングツールと基板は、互いに均一な接触状態となる。
いくつかの実施例によれば、初期接触点及び伝播接触前線は、さもなければその間に気泡として閉じ込められる可能性がある気体のパターニングツールと基板の間からの排出及び除去を円滑に実行する。
更には、パターン転写の後に接触前線の伝播方向を反転させることにより、パターニングツールと基板の分離を円滑に実行可能である。
更には、本発明の様々な実施例によれば、初期接触点は、基板上の既定の場所に発生する。
初期接触点の形成の後に、圧力の継続的な印加により、初期接触点から離れる方向に伝播する接触前線が生成される。
接触前線は、直接的な接触状態にあるパターニングツール及び基板の一部と、まだ接触状態にはないパターニングツール及び基板のその他の部分の間の境界を表しており、且つ、このように定義される。
接触前線は、最終的に、パターニングツール及び基板のいずれか又は両方のエッジまで広がり又は伝播し、この時点において、パターニングツールと基板は、互いに均一な接触状態となる。
いくつかの実施例によれば、初期接触点及び伝播接触前線は、さもなければその間に気泡として閉じ込められる可能性がある気体のパターニングツールと基板の間からの排出及び除去を円滑に実行する。
更には、パターン転写の後に接触前線の伝播方向を反転させることにより、パターニングツールと基板の分離を円滑に実行可能である。
本発明の実施例によれば、初期接触点は、コンタクトリソグラフィの際に、既定の場所に、且つ、制御された方式において、基板の変形によって生成される。
具体的には、基板の変形は、基板上の既定の場所に発生するように誘発され、且つ、パターニングツールに向かう方向を有する。
従って、コンタクトリソグラフィにおいてパターニングツールが基板に接近した際に、パターニングツールは、まず、既定の場所近傍の最大変形点(即ち、変形最大値)において基板に接触する。
即ち、変形最大値が初期接触点の既定の場所を決定する。
具体的には、基板の変形は、基板上の既定の場所に発生するように誘発され、且つ、パターニングツールに向かう方向を有する。
従って、コンタクトリソグラフィにおいてパターニングツールが基板に接近した際に、パターニングツールは、まず、既定の場所近傍の最大変形点(即ち、変形最大値)において基板に接触する。
即ち、変形最大値が初期接触点の既定の場所を決定する。
基板の変形は、複数の保持ゾーンを有する基板チャック又はホルダによって円滑に実現される。
複数の保持ゾーンは、協働することにより、基板ホルダ上において基板を維持又は保持する。複数の保持ゾーンのそれぞれのものは、ゾーン固有の保持力を基板に付与する。
個々の保持ゾーンのゾーン固有の保持力は、互いに異なるものであってよく、且つ、異なっている。
従って、複数の保持ゾーンは、異なるゾーン固有の保持力により、ゾーンに基づいて、基板を変化可能に保持する。
複数の保持ゾーンは、協働することにより、基板ホルダ上において基板を維持又は保持する。複数の保持ゾーンのそれぞれのものは、ゾーン固有の保持力を基板に付与する。
個々の保持ゾーンのゾーン固有の保持力は、互いに異なるものであってよく、且つ、異なっている。
従って、複数の保持ゾーンは、異なるゾーン固有の保持力により、ゾーンに基づいて、基板を変化可能に保持する。
複数の保持ゾーンによって提供される変化可能な保持により、基板の変形を生成する段階が円滑に実行される。
具体的には、変形最大値近傍の保持ゾーンは、変形最大値から離れたところに位置する保持ゾーンよりも小さな保持力を付与する。
変形力が基板に印加された際に、変形最大値から離れたところに位置するゾーンとの関係における近いゾーンの相対的に小さな保持力により、変形が円滑に実行される。
変形最大値から離れたところに位置する1つ又は複数の保持ゾーンによって提供される相対的に大きな保持力により、変形の際の基板の保持が円滑に実行される。
具体的には、変形最大値近傍の保持ゾーンは、変形最大値から離れたところに位置する保持ゾーンよりも小さな保持力を付与する。
変形力が基板に印加された際に、変形最大値から離れたところに位置するゾーンとの関係における近いゾーンの相対的に小さな保持力により、変形が円滑に実行される。
変形最大値から離れたところに位置する1つ又は複数の保持ゾーンによって提供される相対的に大きな保持力により、変形の際の基板の保持が円滑に実行される。
いくつかの実施例においては、基板ホルダの変化可能な保持との関連において作用する基板の上下の圧力差が、変形を誘発する変形力を提供する。
例えば、パターンの転写に使用される印加圧力は、パターニングツール及び基板を収容する圧縮可能なチャンバの内部圧力と外部圧力の差の結果として得ることが可能である。
複数の保持ゾーンの変化可能な保持との関連において作用する圧力差が、基板の変形を誘発する。
いくつかの実施例においては、圧縮可能なチャンバがパターニングツール及び基板を同時に押圧してパターニングツールと基板の間に均一な接触を提供するのに伴って、接触前線が基板の外縁に向かって広がる又は伝播する。
例えば、パターンの転写に使用される印加圧力は、パターニングツール及び基板を収容する圧縮可能なチャンバの内部圧力と外部圧力の差の結果として得ることが可能である。
複数の保持ゾーンの変化可能な保持との関連において作用する圧力差が、基板の変形を誘発する。
いくつかの実施例においては、圧縮可能なチャンバがパターニングツール及び基板を同時に押圧してパターニングツールと基板の間に均一な接触を提供するのに伴って、接触前線が基板の外縁に向かって広がる又は伝播する。
その他の実施例においては、変形力は、変形力を提供する伸長可能なピン又は等価な機械的手段によって提供される。
例えば、伸長可能なピンは、基板の下方において伸長して基板の背面を押圧し、これにより、パターニングツールに向かう変形を誘発することができる。
伸長可能なピンは、例えば、ピストンの動作によって伸長可能である。
従って、伸長可能なピンと関連付けられた保持ゾーンは、ピンから離れたところに位置する別の保持ゾーンよりも小さなゾーン固有の(例えば、負の保持力などの)保持力を付与する。
この結果、例えば、ピンから離れたところにおいて基板が基板ホルダに堅固に保持された状態で、膨らみ状の変形が、伸長したピンの近傍において基板内に生成される。
例えば、伸長可能なピンは、基板の下方において伸長して基板の背面を押圧し、これにより、パターニングツールに向かう変形を誘発することができる。
伸長可能なピンは、例えば、ピストンの動作によって伸長可能である。
従って、伸長可能なピンと関連付けられた保持ゾーンは、ピンから離れたところに位置する別の保持ゾーンよりも小さなゾーン固有の(例えば、負の保持力などの)保持力を付与する。
この結果、例えば、ピンから離れたところにおいて基板が基板ホルダに堅固に保持された状態で、膨らみ状の変形が、伸長したピンの近傍において基板内に生成される。
本発明の実施例は、一般に、(例えば、半導体製造などの)マイクロスケール構造及びナノスケール構造の製造に使用されるコンタクトリソグラフィに適用可能であるが、これに限定されるものではない。
ナノスケール構造は、通常は、100ナノメートル(nm)以下のレベルの寸法を具備する。ナノスケール構造は、しばしば、例えば、マイクロインプリントリソグラフィによって製造される従来の所謂「マイクロスケール」構造よりも50〜100倍だけ小さい。
ナノスケール構造は、通常は、100ナノメートル(nm)以下のレベルの寸法を具備する。ナノスケール構造は、しばしば、例えば、マイクロインプリントリソグラフィによって製造される従来の所謂「マイクロスケール」構造よりも50〜100倍だけ小さい。
本明細書においては、「変形」という用語は、一般に、塑性変形及び弾性変形のいずれか又は両方をその範囲内に含む。
本明細書においては、「変形」という用語は、更に一般的には、受動型変形及び能動型変形のいずれか又は両方をその範囲内に含む。
更に本明細書においては、「湾曲」という用語は、「変形」と同一の意味を具備し、且つ、これらの用語は、「湾曲する」と「変形する」、「湾曲可能」と「変形可能」、「湾曲すること」と「変形すること」、又はこれらに類似したものなどのように、相互に置き換え可能である。
本明細書においては、「変形」という用語は、更に一般的には、受動型変形及び能動型変形のいずれか又は両方をその範囲内に含む。
更に本明細書においては、「湾曲」という用語は、「変形」と同一の意味を具備し、且つ、これらの用語は、「湾曲する」と「変形する」、「湾曲可能」と「変形可能」、「湾曲すること」と「変形すること」、又はこれらに類似したものなどのように、相互に置き換え可能である。
本明細書においては、「コンタクトリソグラフィ」という用語は、一般に、パターンを提供する手段又はパターニングツールとパターンを受領する手段又は基板の間における直接的又は物理的な接触を利用した基本的に任意のリソグラフ法として定義され、基板は、制限を伴うことなしに、受領表面又はレイヤを具備する基板を含む。
具体的には、本明細書において使用される「コンタクトリソグラフィ」は、様々な形態のフォトグラフィックコンタクトリソグラフィ、X線コンタクトリソグラフィ、及びインプリントリソグラフィを含むが、これらに限定されるものではない。
インプリントリソグラフィは、マイクロインプリントリソグラフィ及びナノインプリント又はナノスケールインプリントリソグラフィ(NIL)、並びに、これら組み合わせを含むが、これらに限定されるものではない。
具体的には、本明細書において使用される「コンタクトリソグラフィ」は、様々な形態のフォトグラフィックコンタクトリソグラフィ、X線コンタクトリソグラフィ、及びインプリントリソグラフィを含むが、これらに限定されるものではない。
インプリントリソグラフィは、マイクロインプリントリソグラフィ及びナノインプリント又はナノスケールインプリントリソグラフィ(NIL)、並びに、これら組み合わせを含むが、これらに限定されるものではない。
例えば、フォトグラフィックコンタクトリソグラフィにおいては、フォトマスク(即ち、パターニングツール)と基板上の感光レジストレイヤ(即ち、パターン受領手段)の間に物理的接触が確立される。
物理的に接触している際に、フォトマスクを通過した可視光、紫外(UV)光、又はその他の形態の放射によってフォトレジストを露光する。
この結果、フォトマスクのパターンが基板に転写される。
物理的に接触している際に、フォトマスクを通過した可視光、紫外(UV)光、又はその他の形態の放射によってフォトレジストを露光する。
この結果、フォトマスクのパターンが基板に転写される。
インプリントリソグラフィにおいては、モールド(即ち、パターニングツール)がパターンをインプリンティングプロセスを通じて基板に転写する。
例えば、モールドと基板上の成形可能な又はインプリント可能な材料のレイヤ(即ち、パターン受領手段又は受領表面レイヤ材料)の間の物理的接触により、パターンが基板に転写される。
インプリント可能な材料は、例えば、モールドよりも相対的に柔らかい基板自体の材料であってよい。
別の例においては、受領表面又はレイヤは、相対的に堅い基板材料上に適用された相対的に柔らかい材料のレイヤを有する。
例えば、基板は、半導体材料、誘電体材料、及び金属材料の中の1つ又は複数のものを有することが可能であり、これらに相対的に柔らかい材料が適用される。
いずれの場合にも、相対的に柔らかい材料は、インプリントされたパターンを受領し、モールドが除去された後に、且つ、更なる加工の際に、そのパターンを保持する。
本明細書においては、インプリンティングの際にモールドを受け入れる柔らかい材料の表面を、基板の「受領表面」又は「受領レイヤ」と呼ぶ。
例えば、モールドと基板上の成形可能な又はインプリント可能な材料のレイヤ(即ち、パターン受領手段又は受領表面レイヤ材料)の間の物理的接触により、パターンが基板に転写される。
インプリント可能な材料は、例えば、モールドよりも相対的に柔らかい基板自体の材料であってよい。
別の例においては、受領表面又はレイヤは、相対的に堅い基板材料上に適用された相対的に柔らかい材料のレイヤを有する。
例えば、基板は、半導体材料、誘電体材料、及び金属材料の中の1つ又は複数のものを有することが可能であり、これらに相対的に柔らかい材料が適用される。
いずれの場合にも、相対的に柔らかい材料は、インプリントされたパターンを受領し、モールドが除去された後に、且つ、更なる加工の際に、そのパターンを保持する。
本明細書においては、インプリンティングの際にモールドを受け入れる柔らかい材料の表面を、基板の「受領表面」又は「受領レイヤ」と呼ぶ。
いくつかの実施例においては、相対的に柔らかい材料は、インプリントされたパターンの保持を円滑に実行するべく、インプリンティングの際に硬化又は固められる。
硬化する段階により、モールドによって決定された形状又はパターンによって受領レイヤが基本的に「凍結」又は固定される。
本明細書において使用される「硬化」は、一般に、インプリントの保持を改善する任意の手段、特に、インプリンティングの際に選択的に開始又は有効化される手段を含む。
硬化する段階により、モールドによって決定された形状又はパターンによって受領レイヤが基本的に「凍結」又は固定される。
本明細書において使用される「硬化」は、一般に、インプリントの保持を改善する任意の手段、特に、インプリンティングの際に選択的に開始又は有効化される手段を含む。
例えば、(例えば、赤外線、可視光、又は紫外(UV)光などの)光に露光した際に硬化する(例えば、フォトレジストなどの)光活性モノマー、オリゴマー、又はポリマーなどの光硬化型材料のレイヤを受領レイヤとして使用可能であるが、これらに限定されるものではない。
硬化の前には、光硬化型材料は、(例えば、液体又は半液体などのように)柔らかく、且つ、モールドインプリントパターンを容易に受け入れる。光硬化型材料は、露光した際に、モールドの周りにおいて硬化する。
従って、硬化した光硬化型材料は、モールドのインプリントパターンを保持する。
硬化の前には、光硬化型材料は、(例えば、液体又は半液体などのように)柔らかく、且つ、モールドインプリントパターンを容易に受け入れる。光硬化型材料は、露光した際に、モールドの周りにおいて硬化する。
従って、硬化した光硬化型材料は、モールドのインプリントパターンを保持する。
別の例においては、基板の表面にレイヤ又は薄膜として適用された熱可塑性材料を、受領表面として使用している。
インプリンティングの前に、熱可塑性材料レイヤを、その材料の略ガラス転移温度に加熱することにより、材料を柔らかくする。柔らかくなった材料にモールドを押圧し、且つ、材料をガラス転移温度未満に冷却することにより、押圧されたモールドの周りにおいて材料を固める又は硬化させる。
インプリントされたパターンは、硬化した熱可塑性材料によって保持される。受領レイヤとして使用される熱可塑性ポリマーの例は、ポリカーボネート、ポリメチルメタクリレート(PMMA)、及びメチルメタクリレート(MMA)を含むが、これらに限定されるものではない。
インプリンティングの前に、熱可塑性材料レイヤを、その材料の略ガラス転移温度に加熱することにより、材料を柔らかくする。柔らかくなった材料にモールドを押圧し、且つ、材料をガラス転移温度未満に冷却することにより、押圧されたモールドの周りにおいて材料を固める又は硬化させる。
インプリントされたパターンは、硬化した熱可塑性材料によって保持される。受領レイヤとして使用される熱可塑性ポリマーの例は、ポリカーボネート、ポリメチルメタクリレート(PMMA)、及びメチルメタクリレート(MMA)を含むが、これらに限定されるものではない。
わかりやすくするべく、本明細書においては、そのような区別が適切な理解のために必要である場合を除いて、基板と、基板上の(例えば、フォトレジストレイヤ又はインプリント可能な材料レイヤなどの)任意の受領表面レイヤ又は構造を区別しない。
従って、本明細書においては、パターンを受領するべくレジストレイヤ又はその他の成形可能な材料レイヤを基板上において利用可能であるかどうかとは拘わりなく、パターンを受領する手段を一般に「基板」と呼んでいる。
更には、本明細書においては、限定のためではなく、説明をわかりやすくするべく、(例えば、フォトマスク、X線マスク、インプリントモールド、テンプレートなどの)パターニングツールを「モールド」又は「マスク」と呼ぶ場合がある。
本明細書に記述された例は、例示を目的として提供されるものに過ぎず、限定を目的としたものではない。
更には、「インプリント」又は「インプリンティング」という用語は、本明細書においては、様々なタイプのコンタクトリソグラフィと相互交換可能に使用されており、且つ、本明細書においては、インプリントリソグラフィに限定されるものではない。
具体的には、「インプリントする」及び「転写する」という動詞は、適切な理解のために区別が必要である場合を除いて、以下においては、相互交換可能に使用される。
従って、本明細書においては、パターンを受領するべくレジストレイヤ又はその他の成形可能な材料レイヤを基板上において利用可能であるかどうかとは拘わりなく、パターンを受領する手段を一般に「基板」と呼んでいる。
更には、本明細書においては、限定のためではなく、説明をわかりやすくするべく、(例えば、フォトマスク、X線マスク、インプリントモールド、テンプレートなどの)パターニングツールを「モールド」又は「マスク」と呼ぶ場合がある。
本明細書に記述された例は、例示を目的として提供されるものに過ぎず、限定を目的としたものではない。
更には、「インプリント」又は「インプリンティング」という用語は、本明細書においては、様々なタイプのコンタクトリソグラフィと相互交換可能に使用されており、且つ、本明細書においては、インプリントリソグラフィに限定されるものではない。
具体的には、「インプリントする」及び「転写する」という動詞は、適切な理解のために区別が必要である場合を除いて、以下においては、相互交換可能に使用される。
図1は、本発明の一実施例によるコンタクトリソグラフィ装置100の断面図を示す。
コンタクトリソグラフィ装置100は、コンタクトリソグラフィを使用して基板102上にパターンを転写するべく利用される。
具体的には、コンタクトリソグラフィ装置100は、コンタクトリソグラフィの際に基板102の変形を誘発してパターンの転写を円滑に実行する。
コンタクトリソグラフィ装置100は、コンタクトリソグラフィを使用して基板102上にパターンを転写するべく利用される。
具体的には、コンタクトリソグラフィ装置100は、コンタクトリソグラフィの際に基板102の変形を誘発してパターンの転写を円滑に実行する。
図1に示されているように、コンタクトリソグラフィ装置100は、基板チャック又は基板ホルダ110を有する。
基板ホルダ110は、基板ホルダ110の表面上において基板102を変化可能に保持する。
「変化可能に保持する」とは、基板ホルダ110が基板102のいくつかの部分をその他の部分よりも堅固に又は大きな保持力によって維持又は保持することを意味している。
いくつかの実施例においては、変化可能な保持は、選択的に制御されており、且つ、コンタクトリソグラフィの際に変更可能である。
基板ホルダ110は、基板ホルダ110の表面上において基板102を変化可能に保持する。
「変化可能に保持する」とは、基板ホルダ110が基板102のいくつかの部分をその他の部分よりも堅固に又は大きな保持力によって維持又は保持することを意味している。
いくつかの実施例においては、変化可能な保持は、選択的に制御されており、且つ、コンタクトリソグラフィの際に変更可能である。
基板ホルダ110は、複数の保持ゾーン112を有する。
一例として、図1に示された第1保持ゾーン112aは、基板ホルダ110の中心又は中央近傍における円形エリアを有する。
図1に示された第2保持ゾーン112bは、第1保持ゾーン112aの外部であって、これを取り囲む環状の領域を有する。
図1には、2つの保持ゾーン112のみが示されているが、基板ホルダ110は、3つ、4つ、又はこれを上回る数の保持ゾーン112を有することができる。
例えば、(図示されてはいない)第3保持ゾーンは、第2保持ゾーン112bの外部であって、これを取り囲む環状の領域を有することができる。
一例として、図1に示された第1保持ゾーン112aは、基板ホルダ110の中心又は中央近傍における円形エリアを有する。
図1に示された第2保持ゾーン112bは、第1保持ゾーン112aの外部であって、これを取り囲む環状の領域を有する。
図1には、2つの保持ゾーン112のみが示されているが、基板ホルダ110は、3つ、4つ、又はこれを上回る数の保持ゾーン112を有することができる。
例えば、(図示されてはいない)第3保持ゾーンは、第2保持ゾーン112bの外部であって、これを取り囲む環状の領域を有することができる。
複数の保持ゾーン112のそれぞれのものは、基板102にゾーン固有の保持力を付与する。
いくつかの実施例においては、それぞれの保持ゾーン112のゾーン固有の保持力は、(図示されてはいない)別個の真空源によって提供されている。
保持ゾーン112の別個の真空源は、別個の保持圧力(PR)を保持ゾーン112に提供する。
本明細書においては、「保持圧力」PRは、一般に、周辺圧力Pambient又は記述される所与の状況に適当な別の圧力(例えば、P1)を下回る。
いくつかの実施例においては、それぞれの保持ゾーン112のゾーン固有の保持力は、(図示されてはいない)別個の真空源によって提供されている。
保持ゾーン112の別個の真空源は、別個の保持圧力(PR)を保持ゾーン112に提供する。
本明細書においては、「保持圧力」PRは、一般に、周辺圧力Pambient又は記述される所与の状況に適当な別の圧力(例えば、P1)を下回る。
別個の保持圧力は、圧力差によって生成された力により、基板102を基板ホルダ110に対して保持するべく作用する。
具体的には、圧力差とは、基板ホルダ110とは反対側の基板102の面上における周辺圧力Pambientと、基板ホルダ110に隣接する基板102の面に対して真空源から提供される1つ又は複数の保持圧力PRの間の差である。
具体的には、圧力差とは、基板ホルダ110とは反対側の基板102の面上における周辺圧力Pambientと、基板ホルダ110に隣接する基板102の面に対して真空源から提供される1つ又は複数の保持圧力PRの間の差である。
例えば、第1真空源は、基板ホルダ110内の第1真空ポート114aによって第1保持ゾーン112aに接続可能である。
第1真空源は、例えば、第1保持圧力PRaを生成する。第2真空源は、基板ホルダ110内の第2真空ポート114bによって第2保持ゾーン112bに接続可能である。
第2真空源は、例えば、第2保持圧力PRbを生成する。第1保持圧力PRa及び第2保持圧力PRbのそれぞれのものは、周辺圧力Pambientとの関連において、別個の圧力差を生成し、この結果、それぞれ、第1及び第2保持ゾーン112a、112bのそれぞれのものの内部において別個の保持力が基板に対して印加される。
第1真空源は、例えば、第1保持圧力PRaを生成する。第2真空源は、基板ホルダ110内の第2真空ポート114bによって第2保持ゾーン112bに接続可能である。
第2真空源は、例えば、第2保持圧力PRbを生成する。第1保持圧力PRa及び第2保持圧力PRbのそれぞれのものは、周辺圧力Pambientとの関連において、別個の圧力差を生成し、この結果、それぞれ、第1及び第2保持ゾーン112a、112bのそれぞれのものの内部において別個の保持力が基板に対して印加される。
保持圧力PRを利用して保持力を提供する際には、限定を伴うことなしに、Oリング又は類似の(例えば、図2Dに示されたガスケット116などの)ガスケット構造を含む保持ゾーンを分離する手段を利用して、保持ゾーン112を分離することが可能である。
同様に、(図示されてはいない)保持ゾーンを分離する手段を基板102の外縁において利用し、基板ホルダ110の反対側の基板102の面上における周辺環境から、複数の保持ゾーン112を分離することも可能である。
同様に、(図示されてはいない)保持ゾーンを分離する手段を基板102の外縁において利用し、基板ホルダ110の反対側の基板102の面上における周辺環境から、複数の保持ゾーン112を分離することも可能である。
いくつかの実施例においては、第1保持ゾーン112aのゾーン固有の保持力は、第2保持ゾーン112bのゾーン固有の保持力を下回っている。
いくつかの実施例においては、第1保持ゾーン112aのゾーン固有の保持力は、すべてのその他の保持ゾーン112のゾーン固有の保持力を下回っている。
いくつかの実施例においては、第1保持ゾーン112aのゾーン固有の保持力は、すべてのその他の保持ゾーンの保持力を大幅に下回っている。
いくつかの実施例においては、第2保持ゾーン112bのゾーン固有の保持力は、第1保持ゾーン112aを除いて、すべてのその他の保持ゾーン112のゾーン固有の保持力を下回っている。
保持ゾーン112の個々のゾーン固有の保持力は、コンタクトリソグラフィの際に変更又は変化可能である。いくつかの実施例においては、(例えば、112bなどの)保持ゾーンは、変形の際に基板102を基板ホルダ110に対して堅固に保持するのに十分な保持力を作用させる。
いくつかの実施例においては、第1保持ゾーン112aのゾーン固有の保持力は、すべてのその他の保持ゾーン112のゾーン固有の保持力を下回っている。
いくつかの実施例においては、第1保持ゾーン112aのゾーン固有の保持力は、すべてのその他の保持ゾーンの保持力を大幅に下回っている。
いくつかの実施例においては、第2保持ゾーン112bのゾーン固有の保持力は、第1保持ゾーン112aを除いて、すべてのその他の保持ゾーン112のゾーン固有の保持力を下回っている。
保持ゾーン112の個々のゾーン固有の保持力は、コンタクトリソグラフィの際に変更又は変化可能である。いくつかの実施例においては、(例えば、112bなどの)保持ゾーンは、変形の際に基板102を基板ホルダ110に対して堅固に保持するのに十分な保持力を作用させる。
コンタクトリソグラフィ装置100は、基板102の受領表面に隣接した状態でパターンを具備するパターニングツール120を更に有する。
パターニングツール120は、基板102に転写される(例えば、その上部にインプリントされる)パターン122を具備する。
パターニングツール120は、前述のものを含む、但し、これらに限定されないコンタクトリソグラフィにおいて使用される基本的に任意のパターニングツールを有することができる。
例えば、パターニングツール120は、コンタクトリソグラフィの際に基板102に刻印されるモールドパターンを具備するモールド120を有することができる。
パターニングツール120は、基板102に転写される(例えば、その上部にインプリントされる)パターン122を具備する。
パターニングツール120は、前述のものを含む、但し、これらに限定されないコンタクトリソグラフィにおいて使用される基本的に任意のパターニングツールを有することができる。
例えば、パターニングツール120は、コンタクトリソグラフィの際に基板102に刻印されるモールドパターンを具備するモールド120を有することができる。
図1に示された実施例においては、コンタクトリソグラフィ装置100は、空洞131を具備する圧縮可能なチャンバ130を更に有する。
圧縮可能なチャンバ130は、一般に、基板ホルダ110及びパターニングツール120を取り囲み、且つ、図示のように、基板ホルダ110によって保持された基板102を封入する。以下、圧縮可能なチャンバ130について更に説明する。
圧縮可能なチャンバ130は、一般に、基板ホルダ110及びパターニングツール120を取り囲み、且つ、図示のように、基板ホルダ110によって保持された基板102を封入する。以下、圧縮可能なチャンバ130について更に説明する。
圧縮可能なチャンバ130の圧縮により、パターニングツール120が基板102と接触する。
チャンバ130を更に圧縮することにより、パターニングツール120が基板102の受領表面に押圧され、パターニングツール120のパターン122が基板102上に転写される。
いくつかの実施例においては、チャンバ130内の圧力P1とチャンバ130外部の圧力P2の間の圧力差により、チャンバ130が圧縮され、パターンの転写が提供される。
いくつかの実施例においては、圧力差は、図2Aとの関連において更に後述するように、基板102の変形を更に誘発する。
チャンバ130を更に圧縮することにより、パターニングツール120が基板102の受領表面に押圧され、パターニングツール120のパターン122が基板102上に転写される。
いくつかの実施例においては、チャンバ130内の圧力P1とチャンバ130外部の圧力P2の間の圧力差により、チャンバ130が圧縮され、パターンの転写が提供される。
いくつかの実施例においては、圧力差は、図2Aとの関連において更に後述するように、基板102の変形を更に誘発する。
一般に、圧縮可能なチャンバ130は、第1又は上部部材又はプレート132、第2又は下部部材又はプレート134、並びに、シール又はガスケット136によって定義される。
上部部材132は、下部部材134から離隔している。
ガスケット136は、部材132、134の間の空間の外縁を橋絡又は接続し、圧縮可能なチャンバ130を「完成」させている。
完成した圧縮可能なチャンバ130は、空洞131を定義する。上部部材132及び下部部材134のいずれか又は両方は、(図示されてはいない)外部基準フレームとの関係において移動可能であってよい。
チャンバ130は、上部部材132及び下部部材134の互いに向かう相対的な動きによって圧縮される。チャンバ130内においては、反対の関係において、上部部材132は、パターニングツール120を支持しており、下部部材134は、基板ホルダ110を支持している。
上部部材132は、下部部材134から離隔している。
ガスケット136は、部材132、134の間の空間の外縁を橋絡又は接続し、圧縮可能なチャンバ130を「完成」させている。
完成した圧縮可能なチャンバ130は、空洞131を定義する。上部部材132及び下部部材134のいずれか又は両方は、(図示されてはいない)外部基準フレームとの関係において移動可能であってよい。
チャンバ130は、上部部材132及び下部部材134の互いに向かう相対的な動きによって圧縮される。チャンバ130内においては、反対の関係において、上部部材132は、パターニングツール120を支持しており、下部部材134は、基板ホルダ110を支持している。
いくつかの(例えば、図1に示されているような)実施例においては、圧縮可能なチャンバ130は、基板ホルダ110、パターニングツール120、及び圧縮可能なガスケット136を有する。
具体的には、圧縮可能なチャンバ130の下部部材134が、基板ホルダ110を構成し、圧縮可能なチャンバ130の上部部材132が、パターニングツール120を構成し、且つ、圧縮可能なガスケット136が、基板ホルダ110とパターニングツール120の間に配設され、且つ、これらの間を接続又は橋絡して圧縮可能なチャンバ130を形成している。
具体的には、圧縮可能なチャンバ130の下部部材134が、基板ホルダ110を構成し、圧縮可能なチャンバ130の上部部材132が、パターニングツール120を構成し、且つ、圧縮可能なガスケット136が、基板ホルダ110とパターニングツール120の間に配設され、且つ、これらの間を接続又は橋絡して圧縮可能なチャンバ130を形成している。
いくつかの実施例においては、部材132、134のいずれか又は両方は、パターニングツール120と基板102の間の光学的なアライメントを円滑に実行するべく光学的に透明である。
部材132、134用の例示用の材料は、石英、様々なタイプのガラス、及び炭化珪素(SiC)を含むが、これらに限定されるものではない。
いくつかの実施例においては、上部部材132のみが透明であり、下部部材134は、特定の透明度要件を具備しない。
このような実施例においては、下部部材134は、限定を伴うことなしに、シリコン(Si)、石英、ガラス、ガリウム砒素(GaAs)、別の半導体材料、セラミック、及び金属を含む基本的に任意の材料を有することができる。
部材132、134用の例示用の材料は、石英、様々なタイプのガラス、及び炭化珪素(SiC)を含むが、これらに限定されるものではない。
いくつかの実施例においては、上部部材132のみが透明であり、下部部材134は、特定の透明度要件を具備しない。
このような実施例においては、下部部材134は、限定を伴うことなしに、シリコン(Si)、石英、ガラス、ガリウム砒素(GaAs)、別の半導体材料、セラミック、及び金属を含む基本的に任意の材料を有することができる。
一般に、部材132、134の形状は、重要ではなく、且つ、一般に、特定のアプリケーション又は(例えば、リソグラフィシステム、パターニングツール120、基板120などの)環境によって決定される。
従って、部材132、134は、円形、正方形、六角形、或いは、基板ホルダ110、基板102、及びパターニングツール120に対応する基本的に任意のその他の形状であってよい。
いくつかの実施例においては、円形プレート又は正方形プレートなどの対称的な形状が部材132、134に利用されている。
また、いくつかの実施例においては、部材132、134は、基本的に均一な厚さを具備し、且つ、それぞれの部材132、134は、パターニングツール120及び基板ホルダ110がそれぞれ取り付けられる少なくとも1つの相対的に平坦な表面を提供する。
いくつかの実施例においては、圧縮可能なチャンバ130は、同時係属中の米国特許出願第10/931,672号のものに基本的に類似しており、且つ、この特許出願に記述された方式においてコンタクトリソグラフィに使用される。
この特許出願の開示内容は、本引用により、そのすべてが本明細書に包含される。
従って、部材132、134は、円形、正方形、六角形、或いは、基板ホルダ110、基板102、及びパターニングツール120に対応する基本的に任意のその他の形状であってよい。
いくつかの実施例においては、円形プレート又は正方形プレートなどの対称的な形状が部材132、134に利用されている。
また、いくつかの実施例においては、部材132、134は、基本的に均一な厚さを具備し、且つ、それぞれの部材132、134は、パターニングツール120及び基板ホルダ110がそれぞれ取り付けられる少なくとも1つの相対的に平坦な表面を提供する。
いくつかの実施例においては、圧縮可能なチャンバ130は、同時係属中の米国特許出願第10/931,672号のものに基本的に類似しており、且つ、この特許出願に記述された方式においてコンタクトリソグラフィに使用される。
この特許出願の開示内容は、本引用により、そのすべてが本明細書に包含される。
一般に、ガスケット136は、ガス及び液体(以下、「流体」と呼ぶ)のいずれか又は両方に対して基本的に不透過性を有する。
従って、圧縮可能なチャンバ130の上部及び下部部材132、134と共に、ガスケット136は、チャンバ130外の別の流体からチャンバ130の空洞131内の流体を分離するべく機能可能である。
具体的には、チャンバ130内の流体は、チャンバ130外の流体のものとは異なる圧力を有するものであってよい。
例えば、チャンバ130内の流体は、第1又は空洞圧力P1を有する空気であってよく、チャンバ130外の流体は、第2圧力P2を有する空気であってよい。
従って、圧縮可能なチャンバ130の上部及び下部部材132、134と共に、ガスケット136は、チャンバ130外の別の流体からチャンバ130の空洞131内の流体を分離するべく機能可能である。
具体的には、チャンバ130内の流体は、チャンバ130外の流体のものとは異なる圧力を有するものであってよい。
例えば、チャンバ130内の流体は、第1又は空洞圧力P1を有する空気であってよく、チャンバ130外の流体は、第2圧力P2を有する空気であってよい。
いくつかの実施例においては、ガスケット136は、圧縮可能な材料又は半圧縮可能な材料を有する。
このような実施例においては、圧縮可能なガスケット136は、チャンバ130の圧縮の際に容易に圧縮される、例えば、ガスケット136は、シリコン、ラテックス、ネオプレン、及びブチルゴムなどの材料を有することができるが、これらに限定されるものではない。
このような実施例においては、圧縮可能なガスケット136は、圧縮可能なチャンバ130の一側部又は両側部を事実上定義又は区画し、上部部材132及び下部部材134は、それぞれ、チャンバ130の上部及び下部を形成する。
このような実施例においては、圧縮可能なガスケット136は、チャンバ130の圧縮の際に容易に圧縮される、例えば、ガスケット136は、シリコン、ラテックス、ネオプレン、及びブチルゴムなどの材料を有することができるが、これらに限定されるものではない。
このような実施例においては、圧縮可能なガスケット136は、圧縮可能なチャンバ130の一側部又は両側部を事実上定義又は区画し、上部部材132及び下部部材134は、それぞれ、チャンバ130の上部及び下部を形成する。
例えば、圧縮可能なガスケット136は、シリコンの「Oリング」を有することができる。
別の例においては、ガスケット136は、チャンバ130の空洞131の空間を形成するべくシートの中央部分内に切り抜かれた開口部又は空間を具備するエラストマーシートであってよい。
別の例においては、ガスケット136は、圧縮可能なガスケット136を形成するべく適用された後に硬化又は「固められる」(例えば、シリコーン又はアクリルコーキングなどの)液体又は半液体として、上部部材132及び下部部材134の1つ又は両方に適用可能である。
更に別の例においては、ガスケット136は、そのいくつかが圧縮可能であり、その他のものが基本的に圧縮不能である複数の材料から製造可能である。
別の例においては、ガスケット136は、チャンバ130の空洞131の空間を形成するべくシートの中央部分内に切り抜かれた開口部又は空間を具備するエラストマーシートであってよい。
別の例においては、ガスケット136は、圧縮可能なガスケット136を形成するべく適用された後に硬化又は「固められる」(例えば、シリコーン又はアクリルコーキングなどの)液体又は半液体として、上部部材132及び下部部材134の1つ又は両方に適用可能である。
更に別の例においては、ガスケット136は、そのいくつかが圧縮可能であり、その他のものが基本的に圧縮不能である複数の材料から製造可能である。
ガスケット136は、接着剤又は別の接着手段によって部材132、134の1つのものに装着可能であり、或いは、圧縮される時点まで、部材132、134の間において基本的に自由浮遊することも可能である。
或いは、この代わりに、ガスケット136は、部材132、134のいずれか又は両方の隣接表面内に定義された溝又は類似の特徴内において部材132、134の間に保持又は配置することも可能である。
或いは、この代わりに、ガスケット136は、部材132、134のいずれか又は両方の隣接表面内に定義された溝又は類似の特徴内において部材132、134の間に保持又は配置することも可能である。
その他の(図示されてはいない)実施例においては、ガスケットは、基本的に圧縮不能である。例えば、上部部材及び下部部材は、ピストンがシリンダ内に嵌まり込むように、互いの内部に嵌まり込むように構成可能である。
このような実施例においては、ガスケットは、チャンバ圧縮の際に上部及び下部部材のいずれか又は両方の表面上において(例えば、ピストンのリングのように)基本的に摺動するが、それ自体は圧縮されない。
このような実施例においては、ガスケットは、チャンバ圧縮の際に上部及び下部部材のいずれか又は両方の表面上において(例えば、ピストンのリングのように)基本的に摺動するが、それ自体は圧縮されない。
図2A〜図2Cは、本発明の一実施例による例示用のコンタクトリソグラフィの一連の段階における図1のコンタクトリソグラフィ装置100の断面図を示す。
具体的には、図2A〜図2Cに示されたコンタクトリソグラフィ装置100は、基板102及びパターニングツール120を封入する圧縮可能なチャンバ130を有し、この場合に、パターニングツール120は、圧縮可能なチャンバ130の上部部材132と一体であり、且つ、基板ホルダ110は、その下部部材134を形成している。
基板ホルダ110は、基板ホルダ110の真空ポート114a、114bに印加された保持圧力PRを使用して基板102を変化可能に保持する。
具体的には、図2A〜図2Cに示されたコンタクトリソグラフィ装置100は、基板102及びパターニングツール120を封入する圧縮可能なチャンバ130を有し、この場合に、パターニングツール120は、圧縮可能なチャンバ130の上部部材132と一体であり、且つ、基板ホルダ110は、その下部部材134を形成している。
基板ホルダ110は、基板ホルダ110の真空ポート114a、114bに印加された保持圧力PRを使用して基板102を変化可能に保持する。
一連の段階の開始時点においては、コンタクトリソグラフィ装置100は、基本的に、図1に示されているような状態にある。
具体的には、上部部材132及び基板ホルダ110(即ち、下部部材134)を圧縮可能なガスケット136との相互接触状態にすることにより、圧縮可能なチャンバ130が生成されている。
空洞131内の空洞圧力P1及び空洞131外の第2圧力P2は、基本的に周辺圧力Pambientと等しい(即ち、P1=P2=Pambientである)。
第1保持ゾーン112aの第1保持圧力PRa及び第2保持ゾーン112bの第2保持圧力PRbは、基板102が基板ホルダ110上の定位置において堅固に保持されることを保証するべく、いずれも、Pambientを下回っている。いくつかの実施例においては、パターニングツール120及び基板102の相対的なアライメントは、圧縮可能なチャンバ130を形成する前に実現される。
具体的には、上部部材132及び基板ホルダ110(即ち、下部部材134)を圧縮可能なガスケット136との相互接触状態にすることにより、圧縮可能なチャンバ130が生成されている。
空洞131内の空洞圧力P1及び空洞131外の第2圧力P2は、基本的に周辺圧力Pambientと等しい(即ち、P1=P2=Pambientである)。
第1保持ゾーン112aの第1保持圧力PRa及び第2保持ゾーン112bの第2保持圧力PRbは、基板102が基板ホルダ110上の定位置において堅固に保持されることを保証するべく、いずれも、Pambientを下回っている。いくつかの実施例においては、パターニングツール120及び基板102の相対的なアライメントは、圧縮可能なチャンバ130を形成する前に実現される。
図2Aは、本発明の一実施例による、空洞圧力P1が第2圧力P2との関係において低減され、これにより、圧力差が生成された後のコンタクトリソグラフィ装置100を示す。
圧力差の結果、圧縮可能なチャンバ130に圧縮力が印加されており、この圧縮力は、図2Aにおいては、太字の矢印によって示されている。
圧縮力は、ガスケット136を圧縮することにより、圧縮可能チャンバ130を潰し始める。
図2Aに示されているように、パターニングツール120と基板102の間の間隙が低減され、ギャップ138が形成されている。
いくつかの実施例においては、圧縮可能なチャンバ130の圧縮は、ターゲットレベルのギャップ138が実現された際に中止される。
例えば、ギャップ138のターゲットレベルは、約1ミクロン(μm)であってよい。
第1及び第2保持圧力PRa、PRbは、いずれも、図2Aに示されているように、空洞圧力P1を下回っている。
従って、基板102は、例えば、空洞圧力P1が周辺圧力Pambientを下回っている場合にも、基板ホルダ110によって依然として堅固に保持される。
圧力差の結果、圧縮可能なチャンバ130に圧縮力が印加されており、この圧縮力は、図2Aにおいては、太字の矢印によって示されている。
圧縮力は、ガスケット136を圧縮することにより、圧縮可能チャンバ130を潰し始める。
図2Aに示されているように、パターニングツール120と基板102の間の間隙が低減され、ギャップ138が形成されている。
いくつかの実施例においては、圧縮可能なチャンバ130の圧縮は、ターゲットレベルのギャップ138が実現された際に中止される。
例えば、ギャップ138のターゲットレベルは、約1ミクロン(μm)であってよい。
第1及び第2保持圧力PRa、PRbは、いずれも、図2Aに示されているように、空洞圧力P1を下回っている。
従って、基板102は、例えば、空洞圧力P1が周辺圧力Pambientを下回っている場合にも、基板ホルダ110によって依然として堅固に保持される。
図2Bは、本発明の一実施例による基板102とパターニングツール120の間に初期接触点140が形成された際のコンタクトリソグラフィ装置100を示す。
具体的には、第1保持ゾーン112aの第1保持圧力PRaを空洞圧力P1を上回るように増大させることにより、第1保持ゾーン112a近傍において基板102の上下に圧力差を生成している。
この結果、基板ホルダ110は、第2保持ゾーン112bよりも低い第1保持ゾーン112aにおけるゾーン固有の保持力により、基板102を保持している。
更には、基板102の上下の圧力差は、パターニングツール120に向かって、且つ、基板ホルダ110から離れるように、基板102を変形させる力を結果的にもたらしている。
図2Bに示されているように、第1保持ゾーン112aの上方において、膨らみ状の変形が基板102内に生じている。
膨らみ状の変形は、基板102がパターニングツール120に接触する時点まで増大する。基板102とパターニングツール120の間の最初の接触点が、図2Bに示されている初期接触点140である。
具体的には、第1保持ゾーン112aの第1保持圧力PRaを空洞圧力P1を上回るように増大させることにより、第1保持ゾーン112a近傍において基板102の上下に圧力差を生成している。
この結果、基板ホルダ110は、第2保持ゾーン112bよりも低い第1保持ゾーン112aにおけるゾーン固有の保持力により、基板102を保持している。
更には、基板102の上下の圧力差は、パターニングツール120に向かって、且つ、基板ホルダ110から離れるように、基板102を変形させる力を結果的にもたらしている。
図2Bに示されているように、第1保持ゾーン112aの上方において、膨らみ状の変形が基板102内に生じている。
膨らみ状の変形は、基板102がパターニングツール120に接触する時点まで増大する。基板102とパターニングツール120の間の最初の接触点が、図2Bに示されている初期接触点140である。
いくつかの実施例においては、初期接触点140が、事実上、初期接触点140から離れる方向に基板102の外縁に向かって伝播する(図示されてはいない)接触前線に拡大するように、基板102が、初期接触点140を形成した後に更に変形する。
その他の実施例においては、パターニングツール120と基板ホルダ110の間の間隙が、初期接触点140を形成した後に更に低減される。
間隙の低減により、更なる変形によって生成されるものに類似した方式で、初期接触点140が伝播接触前線に拡張されることになる。
いくつかの実施例においては、更なる変形及び間隙の更なる低減の両方により、伝播接触前線を生成すると共に/又は拡張している。
その他の実施例においては、パターニングツール120と基板ホルダ110の間の間隙が、初期接触点140を形成した後に更に低減される。
間隙の低減により、更なる変形によって生成されるものに類似した方式で、初期接触点140が伝播接触前線に拡張されることになる。
いくつかの実施例においては、更なる変形及び間隙の更なる低減の両方により、伝播接触前線を生成すると共に/又は拡張している。
図2Cは、本発明の一実施例による接触前線が基板102の外縁に伝播した後のコンタクトリソグラフィ装置100を示す。
具体的には、図2Cに示されているように、基板102とパターニングツール120は、パターニングツール120のパターン122のエリア全体にわたって基本的に均一な接触状態にある。
いくつかの実施例においては、空洞圧力P1は、均一な接触を提供するべく、外部圧力を格段に下回るように、且つ、好ましくは、約ゼロに(例えば、P1≒0トール(Torr)に)低減される。
例えば、空洞圧力P1と空洞131外の第2圧力P2の間の圧力差は、図2Cに示されているように、圧縮可能なチャンバ130を基本的に完全に圧縮すると共に均一な接触を提供するべく十分なものであってよい。
具体的には、図2Cに示されているように、基板102とパターニングツール120は、パターニングツール120のパターン122のエリア全体にわたって基本的に均一な接触状態にある。
いくつかの実施例においては、空洞圧力P1は、均一な接触を提供するべく、外部圧力を格段に下回るように、且つ、好ましくは、約ゼロに(例えば、P1≒0トール(Torr)に)低減される。
例えば、空洞圧力P1と空洞131外の第2圧力P2の間の圧力差は、図2Cに示されているように、圧縮可能なチャンバ130を基本的に完全に圧縮すると共に均一な接触を提供するべく十分なものであってよい。
いくつかの実施例においては、空洞圧力P1の低減の代わりに又はこれに加えて、第1保持圧力PRa及び第2保持圧力PRbを空洞圧力P1との関係において増大させて均一な接触を提供している。
例えば、第1及び第2保持圧力PRa、PRbの両方を基本的に外部圧力P2に増大可能である。このように基板102の全面にわたって生成された圧力差により、パターニングツール120に対して基板102が均一に押圧される。
例えば、第1及び第2保持圧力PRa、PRbの両方を基本的に外部圧力P2に増大可能である。このように基板102の全面にわたって生成された圧力差により、パターニングツール120に対して基板102が均一に押圧される。
図2Dは、本発明の一実施例による接触前線が基板102の外縁に伝播した後のコンタクトリソグラフィ装置100の別の実施例を示す。
具体的には、図2Dは、第1及び第2保持圧力PRa、PRbの両方の増大により、パターニングツール120と基板102の間の均一な接触を確立するための力が提供される実施例を示している。
図2Dに示されているように、圧縮可能な空洞は、図2Cに示されたものとは対照的に、完全に圧縮されてはいない。
その代わりに、空洞圧力P1と、合成された第1及び第2保持圧力PRa、PRbの間の圧力差により、基板102がパターニングツール120との均一な接触状態に押圧されている。
図2Dに示されている実施例においては、ギャップ138を確立するべく使用される基板ホルダ110とパターニングツール120の間の間隙が全般的に維持されており、且つ、接触前線を伝播させてパターン転写を完了させるべく、基板102がパターニングツール120に対して押圧されている。
具体的には、図2Dは、第1及び第2保持圧力PRa、PRbの両方の増大により、パターニングツール120と基板102の間の均一な接触を確立するための力が提供される実施例を示している。
図2Dに示されているように、圧縮可能な空洞は、図2Cに示されたものとは対照的に、完全に圧縮されてはいない。
その代わりに、空洞圧力P1と、合成された第1及び第2保持圧力PRa、PRbの間の圧力差により、基板102がパターニングツール120との均一な接触状態に押圧されている。
図2Dに示されている実施例においては、ギャップ138を確立するべく使用される基板ホルダ110とパターニングツール120の間の間隙が全般的に維持されており、且つ、接触前線を伝播させてパターン転写を完了させるべく、基板102がパターニングツール120に対して押圧されている。
又、図2Dには、保持ゾーン112a及び112bを分離するべく使用されるOリング116も示されている(図1及び図2A〜図2Cにおいては、これらは、わかりやすくするべく省略されている)。
図2Dに示されている実施例においては、Oリング116は、圧力差に応答して膨張する機能をも果たしている。
図2Dに示されているように、Oリング116は、基板102が圧力差によってパターニングツール120に押圧されるのに伴って、基板102の下方において膨張し、保持ゾーン112間の分離を維持している。
いくつかの実施例においては、Oリング116は、保持ゾーン112から空洞131を更に分離し、保持ゾーン112の保持圧力PRa、PRbと空洞圧力P1の間の圧力差を維持している。
図2Dに示されている実施例においては、Oリング116は、圧力差に応答して膨張する機能をも果たしている。
図2Dに示されているように、Oリング116は、基板102が圧力差によってパターニングツール120に押圧されるのに伴って、基板102の下方において膨張し、保持ゾーン112間の分離を維持している。
いくつかの実施例においては、Oリング116は、保持ゾーン112から空洞131を更に分離し、保持ゾーン112の保持圧力PRa、PRbと空洞圧力P1の間の圧力差を維持している。
再度図2Aを参照すれば、前述のように、パターニングツール120と基板102の間のギャップ138は、基板変形の際に初期接触点140の形成を促進する。
様々な実施例においては、ギャップ138のターゲットサイズは、一般に、コンタクトリソグラフィ装置100によって基板102が変形する量以下である。
いくつかの実施例においては、ギャップ138のターゲットサイズは、基板102の厚さ以下である。いくつかの実施例においては、ギャップ138のターゲットサイズは、約10μm未満である。
その他の実施例においては、ギャップのターゲットサイズは、約2μm未満であり、且つ、好ましくは、約1μmである。
様々な実施例においては、ギャップ138のターゲットサイズは、一般に、コンタクトリソグラフィ装置100によって基板102が変形する量以下である。
いくつかの実施例においては、ギャップ138のターゲットサイズは、基板102の厚さ以下である。いくつかの実施例においては、ギャップ138のターゲットサイズは、約10μm未満である。
その他の実施例においては、ギャップのターゲットサイズは、約2μm未満であり、且つ、好ましくは、約1μmである。
いくつかの実施例においては、ギャップ138を確立する基板ホルダ110とパターニングツール120の間の間隙は、(図示されてはいない)マスクアライナなどの外部システムによって提供される。
例えば、マスクアライナは、コンタクトリソグラフィの際に圧縮可能な空洞の上部部材132及び下部部材134を保持し、且つ、上部及び下部部材132、134の相対的な動きを制約してギャップ138を確立することが可能である。
具体的には、マスクアライナは、パターニングツール120と基板102の間のギャップ138のターゲットサイズが約1μmにおいて確立される時点まで、上部部材132及び下部部材134が互いに接近することを可能にする。
ターゲットサイズが実現された際に、マスクアライナは、パターニングツール120と基板ホルダ110の間の全体的な間隙の更なる低減を防止することにより、間隙を維持してギャップ138を確立する。
例えば、マスクアライナは、コンタクトリソグラフィの際に圧縮可能な空洞の上部部材132及び下部部材134を保持し、且つ、上部及び下部部材132、134の相対的な動きを制約してギャップ138を確立することが可能である。
具体的には、マスクアライナは、パターニングツール120と基板102の間のギャップ138のターゲットサイズが約1μmにおいて確立される時点まで、上部部材132及び下部部材134が互いに接近することを可能にする。
ターゲットサイズが実現された際に、マスクアライナは、パターニングツール120と基板ホルダ110の間の全体的な間隙の更なる低減を防止することにより、間隙を維持してギャップ138を確立する。
その他の実施例においては、コンタクトリソグラフィ装置100は、間隙を維持してギャップ138を確立するスペーサを更に有する。
図3は、本発明の別の実施例によるスペーサ150を更に有するコンタクトリソグラフィ装置100の断面図を示す。
図示のように、スペーサ150が基板ホルダ110とパターニングツール120の間に配設されている。
スペーサは、基板ホルダ110とパターニングツール120の間に最小の間隙距離を確立し、この結果、ギャップ138が提供されている。
具体的には、スペーサ150は、図2Aに示されたものに等しいギャップ138のターゲットサイズが実現されるように、基板ホルダ110及びパターニングツール120が互いに接近することを抑制している。
図3は、本発明の別の実施例によるスペーサ150を更に有するコンタクトリソグラフィ装置100の断面図を示す。
図示のように、スペーサ150が基板ホルダ110とパターニングツール120の間に配設されている。
スペーサは、基板ホルダ110とパターニングツール120の間に最小の間隙距離を確立し、この結果、ギャップ138が提供されている。
具体的には、スペーサ150は、図2Aに示されたものに等しいギャップ138のターゲットサイズが実現されるように、基板ホルダ110及びパターニングツール120が互いに接近することを抑制している。
いくつかの(図示されてはいない)実施例においては、空洞131は省略されてもよく、或いは、空洞圧力を略周辺圧力Pambientに維持してもよい。
このような実施例においては、機械的な又は液圧的な力などの別の力を使用し、パターニングツール120を基板102に押圧することができる。
適切な値の第1及び第2保持圧力PRa、PRbにより、基板102の変形は依然として生成可能である。
例えば、第1保持圧力PRaを周辺圧力Pambientを上回るように増大させることにより、基板102の上下に圧力差を生成し、且つ、変形を誘発させることができる。
同様に、初期接触点140を形成した後に、第2保持圧力PRbを周辺圧力Pambientを上回るように増大させることにより、接触前線を伝播させ、且つ、パターン転写を完了させることができる。
或いは、この代わりに、又はこれに加えて、機械的な又は液圧的な力などの力を使用し、接触前線を伝播させ、且つ、パターン転写を完了させることも可能である。
このような実施例においては、機械的な又は液圧的な力などの別の力を使用し、パターニングツール120を基板102に押圧することができる。
適切な値の第1及び第2保持圧力PRa、PRbにより、基板102の変形は依然として生成可能である。
例えば、第1保持圧力PRaを周辺圧力Pambientを上回るように増大させることにより、基板102の上下に圧力差を生成し、且つ、変形を誘発させることができる。
同様に、初期接触点140を形成した後に、第2保持圧力PRbを周辺圧力Pambientを上回るように増大させることにより、接触前線を伝播させ、且つ、パターン転写を完了させることができる。
或いは、この代わりに、又はこれに加えて、機械的な又は液圧的な力などの力を使用し、接触前線を伝播させ、且つ、パターン転写を完了させることも可能である。
図4は、本発明の別の実施例による接触リソグラフィ装置100の断面図を示す。
コンタクトリソグラフィ装置100は、パターニングツール120、基板ホルダ110、真空ポート114b、及び複数の保持ゾーン112を有し、これらは、いずれも、図1に示されているコンタクトリソグラフィ装置100について先程説明したとおりである。
図4のコンタクトリソグラフィ装置100は、基板ホルダ110を貫通して伸長可能なピン118を更に有する。
図4は、図1の真空ポート114aの代わりに、基板ホルダ110を貫通して延長した構成を有する伸長可能なピン118を示している。
コンタクトリソグラフィ装置100は、パターニングツール120、基板ホルダ110、真空ポート114b、及び複数の保持ゾーン112を有し、これらは、いずれも、図1に示されているコンタクトリソグラフィ装置100について先程説明したとおりである。
図4のコンタクトリソグラフィ装置100は、基板ホルダ110を貫通して伸長可能なピン118を更に有する。
図4は、図1の真空ポート114aの代わりに、基板ホルダ110を貫通して延長した構成を有する伸長可能なピン118を示している。
コンタクトリソグラフィの際に、伸長可能なピン118をパターニングツール120に向かう方向において伸長させることにより、基板102を変形させて初期接触点140を生成する。
図4に示されているコンタクトリソグラフィ装置100は、図1のコンタクトリソグラフィ装置100において前述した圧縮可能なチャンバ130の使用を伴うことなしに、コンタクトリソグラフィの際に基板102の変形を提供する。
但し、伸長可能なピン118を有するコンタクトリソグラフィ装置100は、いくつかの実施例によれば、前述の圧縮可能なチャンバ130との関連において使用することも可能である。
従って、図4は、いくつかの実施例による圧縮可能なチャンバ130の要素131、132、134、及び136をも更に示している。
図4に示されているコンタクトリソグラフィ装置100は、図1のコンタクトリソグラフィ装置100において前述した圧縮可能なチャンバ130の使用を伴うことなしに、コンタクトリソグラフィの際に基板102の変形を提供する。
但し、伸長可能なピン118を有するコンタクトリソグラフィ装置100は、いくつかの実施例によれば、前述の圧縮可能なチャンバ130との関連において使用することも可能である。
従って、図4は、いくつかの実施例による圧縮可能なチャンバ130の要素131、132、134、及び136をも更に示している。
伸長可能なピン118は、例えば、ピン118を含んでいない第2保持ゾーン112bなどの別のゾーンのものとは異なる第1保持ゾーン112aのゾーン固有の保持力を導入する。
例えば、基板ホルダ110は、保持圧力PRを基板102の背面に印加する真空チャックであってよい。
保持圧力PRと周辺圧力Pambientの間の基板102の上下の圧力差は、基板102を基板ホルダ110に対して保持する力を提供する。
伸長可能なピン118は、伸長可能なピン118の近傍において圧力差の力を事実上克服する力を、基板102に提供する。
伸長可能なピン118によって作用する力は、図1及び図2A〜図2Cとの関係において前述した変形に類似した方式において、基板102をパターニングツール120に向かって変形させる。
基本的に、伸長可能なピン118は、伸長した際に、第1保持ゾーン112a内に負のゾーン固有の保持力を生成する。
例えば、基板ホルダ110は、保持圧力PRを基板102の背面に印加する真空チャックであってよい。
保持圧力PRと周辺圧力Pambientの間の基板102の上下の圧力差は、基板102を基板ホルダ110に対して保持する力を提供する。
伸長可能なピン118は、伸長可能なピン118の近傍において圧力差の力を事実上克服する力を、基板102に提供する。
伸長可能なピン118によって作用する力は、図1及び図2A〜図2Cとの関係において前述した変形に類似した方式において、基板102をパターニングツール120に向かって変形させる。
基本的に、伸長可能なピン118は、伸長した際に、第1保持ゾーン112a内に負のゾーン固有の保持力を生成する。
図5は、本発明の一実施例によるコンタクトリソグラフィシステム200のブロックダイアグラムを示す。
具体的には、コンタクトリソグラフィシステム200は、パターニングツールとパターニング対象の基板の間のアライメントと、パターニングツールによって定義されたパターンによる基板の(例えば、インプリンティングなどの)パターン転写の両方を提供する。
更には、コンタクトリソグラフィシステム200は、従来のシステムのように、アライメントの後に、パターン転写のために、パターニングツール及び基板を除去及び/又は1つのセットアップ又は装置から別のものに移送するニーズを伴うことなしに、単一のセットアップ又は装置においてアライメント及びパターン転写の両方を実現する。
具体的には、コンタクトリソグラフィシステム200は、パターニングツールとパターニング対象の基板の間のアライメントと、パターニングツールによって定義されたパターンによる基板の(例えば、インプリンティングなどの)パターン転写の両方を提供する。
更には、コンタクトリソグラフィシステム200は、従来のシステムのように、アライメントの後に、パターン転写のために、パターニングツール及び基板を除去及び/又は1つのセットアップ又は装置から別のものに移送するニーズを伴うことなしに、単一のセットアップ又は装置においてアライメント及びパターン転写の両方を実現する。
コンタクトリソグラフィシステム200は、コンタクトマスクアライナ210及びコンタクトリソグラフィ装置又はモジュール220を有する。
コンタクトマスクアライナ210は、アライメント及びパターン転写の両方の際に、コンタクトリソグラフィモジュール220を保持する。
コンタクトマスクアライナ210は、マスクアーマチュア212及び基板チャック又はステージ214を有する。
具体的には、コンタクトマスクアライナ210は、基板を保持するための基板チャック又はステージと、マスクブランクを保持するためのマスクアーマチュアと、を有する従来のマスクアライナであってよい。従来のマスクアライナにおいては、マスクアーマチュア及び基板チャックは、相互に移動可能であり、これにより、マスクブランクを基板に対して(例えば、x−y及び/又は回転(ω)アライメントなどによって)アライメントした後に、(例えば、z運動によって)基板と接触させることができる。
但し、本発明のマスクアライナ210は、マスクアライナ210がパターン転写のために本発明のコンタクトリソグラフィモジュール220を保持又は支持しているという点が従来のマスクアライナと異なっており、これについては、更に後述する。
いくつかの実施例においては、コンタクトリソグラフィモジュール220は、前述のコンタクトリソグラフィ装置100に基本的に類似している。
その他の実施例においては、コンタクトマスクアライナ210は、移動可能なステージを有する顕微鏡であるか、又は本明細書に記述されているようにパターン転写のためのコンタクトリソグラフィモジュール220の要素の保持及び移動可能な位置決めを円滑に実行する基本的に任意のその他の装置であってよい。
コンタクトマスクアライナ210は、アライメント及びパターン転写の両方の際に、コンタクトリソグラフィモジュール220を保持する。
コンタクトマスクアライナ210は、マスクアーマチュア212及び基板チャック又はステージ214を有する。
具体的には、コンタクトマスクアライナ210は、基板を保持するための基板チャック又はステージと、マスクブランクを保持するためのマスクアーマチュアと、を有する従来のマスクアライナであってよい。従来のマスクアライナにおいては、マスクアーマチュア及び基板チャックは、相互に移動可能であり、これにより、マスクブランクを基板に対して(例えば、x−y及び/又は回転(ω)アライメントなどによって)アライメントした後に、(例えば、z運動によって)基板と接触させることができる。
但し、本発明のマスクアライナ210は、マスクアライナ210がパターン転写のために本発明のコンタクトリソグラフィモジュール220を保持又は支持しているという点が従来のマスクアライナと異なっており、これについては、更に後述する。
いくつかの実施例においては、コンタクトリソグラフィモジュール220は、前述のコンタクトリソグラフィ装置100に基本的に類似している。
その他の実施例においては、コンタクトマスクアライナ210は、移動可能なステージを有する顕微鏡であるか、又は本明細書に記述されているようにパターン転写のためのコンタクトリソグラフィモジュール220の要素の保持及び移動可能な位置決めを円滑に実行する基本的に任意のその他の装置であってよい。
図6は、パターニングツールのパターンを基板の表面に転写する方法300のフローチャートを示す。パターンを転写する方法300は、パターニングツールと(例えば、インプリントなどの)パターニングの対象である基板の近接して離隔した配列を確立する段階310を有する。いくつかの実施例においては、パターニングツール及び基板は、シーリングされたチャンバ内に存在している。例えば、シーリングされたチャンバは、コンタクトリソグラフィ装置100との関係において前述した圧縮可能なチャンバ130であってよい。近接して離隔した配列を確立する段階310は、図2Aに図示され、且つ、この図との関係において記述したものに基本的に類似したものであってよい。
パターンを転写する方法300は、基板をパターニングツールに向かって変形させてパターニングツールと基板の間に初期接触点を形成する段階320を更に有する。
基板をパターニングツールに向かって変形させる段階320は、基板ホルダの第2ゾーンの保持力との関係において基板ホルダの第1ゾーンの保持力を低減する段階を有する。
基板は、基板ホルダ上に配置されている。例えば、基板ホルダは、コンタクトリソグラフィ装置100との関係において前述した基板ホルダ110に基本的に類似したものであってよい。
更には、基板をパターニングツールに向かって変形させる段階320は、図2Cに図示され、且つ、この図との関係において記述したものに基本的に類似したものであってよい。
具体的には、形成された初期接触点は、前述の初期接触点140に基本的に類似したものであってよい。
基板をパターニングツールに向かって変形させる段階320は、基板ホルダの第2ゾーンの保持力との関係において基板ホルダの第1ゾーンの保持力を低減する段階を有する。
基板は、基板ホルダ上に配置されている。例えば、基板ホルダは、コンタクトリソグラフィ装置100との関係において前述した基板ホルダ110に基本的に類似したものであってよい。
更には、基板をパターニングツールに向かって変形させる段階320は、図2Cに図示され、且つ、この図との関係において記述したものに基本的に類似したものであってよい。
具体的には、形成された初期接触点は、前述の初期接触点140に基本的に類似したものであってよい。
いくつかの実施例においては、第1ゾーンの保持力は、第1保持圧力によって提供され、且つ、第2ゾーンの保持力は、第2保持圧力によって提供される。
基板をパターニングツールに向かって変形させる段階320は、第1保持圧力を下回る圧力を、シーリングされたチャンバ内に確立する段階を更に有する。
その他の実施例においては、基板をパターニングツールに向かって変形させる段階320は、基板の下方において伸長可能なピンを伸長させる段階を有し、この結果、ピンは、基板をパターニングツールに向かって伸長させる。
伸長可能なピンは、前述の伸長可能なピン118に基本的に類似したものであってよい。
基板をパターニングツールに向かって変形させる段階320は、第1保持圧力を下回る圧力を、シーリングされたチャンバ内に確立する段階を更に有する。
その他の実施例においては、基板をパターニングツールに向かって変形させる段階320は、基板の下方において伸長可能なピンを伸長させる段階を有し、この結果、ピンは、基板をパターニングツールに向かって伸長させる。
伸長可能なピンは、前述の伸長可能なピン118に基本的に類似したものであってよい。
パターンを転写する方法300は、接触前線を初期接触点から離れる方向において基板の外縁に向かって伝播させる段階330を更に有する。
接触前線は、パターニングツール及び基板の間の接合面に形成される。
接触前線は、伝播し(330)、パターニングツールのパターンを基板上に転写する。
いくつかの実施例においては、接触前線を伝播させる段階330は、第2ゾーンの保持力を低減する段階を有する。
いくつかの実施例においては、接触前線を伝播させる段階330は、シーリングされたチャンバを圧縮してパターニングツールと基板の間の間隙を低減する段階を有する。
いくつかの実施例においては、シーリングされたチャンバの圧縮は、シーリングされたチャンバの内部及び外部の間の圧力差によって提供される。
接触前線は、パターニングツール及び基板の間の接合面に形成される。
接触前線は、伝播し(330)、パターニングツールのパターンを基板上に転写する。
いくつかの実施例においては、接触前線を伝播させる段階330は、第2ゾーンの保持力を低減する段階を有する。
いくつかの実施例においては、接触前線を伝播させる段階330は、シーリングされたチャンバを圧縮してパターニングツールと基板の間の間隙を低減する段階を有する。
いくつかの実施例においては、シーリングされたチャンバの圧縮は、シーリングされたチャンバの内部及び外部の間の圧力差によって提供される。
いくつかの実施例においては、パターンを転写する方法300は、コンタクトマスクアライナを使用してパターニングツール及び基板をアライメントする(図示されてはいない)段階を更に有する。
具体的には、コンタクトマスクアライナは、基板をパターニングツールに向かって変形させる段階320及び接触前線を伝播させる段階330に先立って、近接して離隔した配列を確立する。
いくつかの実施例においては、コンタクトマスクアライナは、図5に示され、且つ、前述したものに類似している。
具体的には、コンタクトマスクアライナは、基板をパターニングツールに向かって変形させる段階320及び接触前線を伝播させる段階330に先立って、近接して離隔した配列を確立する。
いくつかの実施例においては、コンタクトマスクアライナは、図5に示され、且つ、前述したものに類似している。
以上、コンタクトリソグラフィの際に基板の変形を利用してパターン転写を円滑に実行するコンタクトリソグラフィの装置及び方法の実施例について説明した。
前述の実施例は、本発明の原理を表す多数の特定の実施例の中のいくつかのものの例示に過ぎないことを理解されたい。
当業者であれば、添付の請求項に定義された本発明の範囲を逸脱することなしに、多数のその他の構成が容易に考案可能であることは明らかである。
前述の実施例は、本発明の原理を表す多数の特定の実施例の中のいくつかのものの例示に過ぎないことを理解されたい。
当業者であれば、添付の請求項に定義された本発明の範囲を逸脱することなしに、多数のその他の構成が容易に考案可能であることは明らかである。
100,220・・・コンタクトリソグラフィ装置,
102・・・基板,
110・・・基板ホルダ,
112,112a,112b・・・保持ゾーン,
114,114a,114b・・・真空ポート,
118・・・ピン,
120,132・・・パターニングツール,
122・・・パターン,
130・・・チャンバ,
131・・・空洞,
136・・・ガスケット,
140・・・初期接触点,
150・・・スペーサ,
200・・・コンタクトリソグラフィシステム,
210・・・コンタクトマスクアライナ,
212・・・マスクアーマチュア,
214・・・サンプルチャック,
220・・・モジュール
102・・・基板,
110・・・基板ホルダ,
112,112a,112b・・・保持ゾーン,
114,114a,114b・・・真空ポート,
118・・・ピン,
120,132・・・パターニングツール,
122・・・パターン,
130・・・チャンバ,
131・・・空洞,
136・・・ガスケット,
140・・・初期接触点,
150・・・スペーサ,
200・・・コンタクトリソグラフィシステム,
210・・・コンタクトマスクアライナ,
212・・・マスクアーマチュア,
214・・・サンプルチャック,
220・・・モジュール
Claims (10)
- 基板102を変化可能に保持する基板ホルダ110が、複数の保持ゾーン112を有し、前記複数の保持ゾーン112のそれぞれのものは、ゾーン固有の保持力を前記基板102に対して付与する、基板ホルダ110と、
前記基板102の受領表面に隣接した状態でパターン122を具備するパターニングツール120と
を有し、
前記複数の保持ゾーン112によって付与された前記ゾーン固有の保持力は、前記パターニングツール120に向かう前記基板102の変形320を誘発し、
前記変形320は、前記基板102に対して前記パターン122を転写300する際に、前記パターニングツール120と前記基板102の間に、初期接触点140と伝播330する接触前線の両方を形成する
コンタクトリソグラフィ装置100、220。 - 前記複数の保持ゾーンの中の第1の保持ゾーン112aは、前記複数の保持ゾーンの中の第2の保持ゾーン112bのゾーン固有の保持力を下回るゾーン固有の保持力を具備し、
前記初期接触点140は、前記第1保持ゾーン112aの近傍に形成される320
請求項1に記載のコンタクトリソグラフィ装置100、220。 - 少なくとも前記第1保持ゾーン112aにおける前記基板102の上下の圧力差が前記変形320を誘発する
請求項2に記載のコンタクトリソグラフィ装置100、220。 - 前記第1保持ゾーン112a内の伸長可能なピン118を更に有し、
前記ピン118の伸長は、前記基板102の前記変形320を更に誘発する
請求項2〜3のいずれかに記載のコンタクトリソグラフィ装置100、220。 - 前記パターニングツール120及び前記基板102を封入する圧縮可能なチャンバ130を更に有し、
前記チャンバ130は、前記パターン122を前記基板102上に転写300するべく圧縮され、
前記圧縮可能なチャンバ130は、前記チャンバ130の内部131の圧力と前記チャンバ130の外部の圧力の間の圧力差によって圧縮され、
前記圧力差は、前記基板102の前記変形320を更に誘発する
請求項1〜4のいずれかに記載のコンタクトリソグラフィ装置100、220。 - 前記圧縮可能なチャンバ130は、前記パターニングツール120、132、前記基板ホルダ110、134、および、圧縮可能なガスケット136を有し、
前記圧縮可能なガスケット136は、前記パターニングツール120、132と基板102、134の間を橋絡するべく配設される
請求項5に記載のコンタクトリソグラフィ装置100、220。 - 前記ゾーン固有の保持力は、真空源によって提供される
請求項1〜6のいずれかに記載のコンタクトリソグラフィ装置100、220。 - 前記パターニングツール120と前記基板ホルダ110の間に配設されたスペーサ150を更に有し、
前記スペーサ150は、前記パターニングツール120及び前記基板ホルダ110がパターン転写300の際に互いに接近可能である程度を限定する
請求項1〜7のいずれかに記載のコンタクトリソグラフィ装置100、220。 - 前記保持ゾーン112は、前記基板102及び前記パターニングツール120のアライメント310の際に類似したゾーン固有の保持力を使用して前記基板102を基本的に等しく保持し、前記複数の保持ゾーンの中の第1の保持ゾーン112aの保持力を低減し、前記基板102を前記パターニングツール120に向かって変形させて前記初期接触点140を形成し320、前記接触前線は、前記基板102及び前記パターニングツール120が互いに接近するべく移動するのに伴って前記初期接触点140から伝播する330
請求項1〜8のいずれかに記載のコンタクトリソグラフィ装置100、220。 - コンタクトマスクアライナ210のシステム200内において使用されるものであって、
前記コンタクトリソグラフィ装置100、220は、前記マスクアライナ210のアライメントプレート212、214の間に装着され、
前記マスクアライナ210は、前記コンタクトリソグラフィ装置100、220を調節して310、前記パターニングツール120を前記基板102とアライメントし、
前記装着されたコンタクトリソグラフィ装置100、220は、前記アライメントされたパターニングツール120の前記パターン122を前記アライメントされた基板102の前記受領表面に転写する300
請求項1〜9のいずれかに記載のコンタクトリソグラフィ装置100、220。
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