JP2011071508A - インプリントリソグラフィ方法および装置 - Google Patents

インプリントリソグラフィ方法および装置 Download PDF

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Abstract

【課題】インプリントリソグラフィ装置のスループットを改善する技術を提供する。
【解決手段】インプリントテンプレートを基板上に設けられたインプリント可能媒体に接触させることと、化学線をインプリント可能媒体に誘導することと、を含むインプリントリソグラフィ方法であって、化学線は、インプリントテンプレートのパターン付けされた表面に垂直に入射しないように方向付けられる、インプリントリソグラフィ方法、が開示される。
【選択図】図３

Description

[0001] 本発明は、インプリントリソグラフィ方法および装置に関する。
[0002] リソグラフィでは、所与の基板面積あたりのフィーチャ密度を高めるために、リソグラフィパターンにおけるフィーチャサイズの微細化を図りたいという要望が継続的に存在している。フォトリソグラフィでは、より微細なフィーチャを求める取り組みが、液浸リソグラフィおよび極端紫外線（ＥＵＶ）リソグラフィなどの技術の発達をもたらしたが、これらには、かなり高いコストがかかってしまう。
[0003] 近年注目を集めている、より微細なフィーチャ（例えば、ナノメータサイズのフィーチャまたはサブミクロンサイズのフィーチャ）のための潜在的に低コストの手段として、いわゆるインプリントリソグラフィが挙げられるが、これは一般に、パターンを基板上に転写するための「スタンプ」（インプリントテンプレートまたはインプリントリソグラフィテンプレートと称されることが多い）の使用を伴う。そして、インプリントリソグラフィの利点は、フィーチャの解像度が、例えば、放射源の波長または投影システムの開口数による制限を受けないことである。その代わりに、解像度は、主にインプリントテンプレート上のパターン密度に制限される。
[0004] インプリントリソグラフィには、パターン付けされるべき基板の表面上にインプリント可能媒体のパターン付けをすることが含まれる。このパターン付けは、インプリント可能媒体がパターン付けされた表面内の凹部に流れ込み、かつパターン付けされた表面上の凸部からは押し退けられるように、インプリントテンプレートのパターン付けされた表面とインプリント可能媒体の層とを接合すること（例えば、インプリント可能媒体の方へインプリントテンプレートを移動させること、インプリントテンプレートの方へインプリント可能媒体を移動させること、またはこれら両方）を含み得る。凹部は、インプリントテンプレートのパターン付けされた表面のパターンフィーチャを画定する。一般に、インプリント可能媒体は、パターン付けされた表面とインプリント可能媒体とが接合されたときに流動可能なものである。インプリント可能媒体のパターン付けに続いて、インプリント可能媒体は、例えばインプリント可能媒体を化学線で照射することによって、好適に、流動不能状態または硬化（frozen）状態（すなわち、固定状態（fixed state））にされる。その後、インプリントテンプレートのパターン付けされた表面とパターン付けされたインプリント可能媒体とは分離される。基板およびパターン付けされたインプリント可能媒体は、通常、基板にパターン付けまたはさらなるパターン付けをするために、その後さらに処理される。インプリント可能媒体は、通常、パターン付けされるべき基板の表面上に小滴の形態で提供されるが、あるいはスピンコーティング等を使用して提供されてもよい。
[0005] 化学線の使用に起因する問題は、インプリント可能媒体を流動不能状態または硬化状態にするのに十分な量の化学線を照射するためにかなりの時間が必要とされ得ることである。このことがインプリントリソグラフィ装置のスループットを減少させる場合がある。
[0006] 本発明の一態様に従い、インプリントテンプレートを基板上に設けられたインプリント可能媒体に接触させることと、化学線を前記インプリント可能媒体に誘導することと、を含むインプリントリソグラフィ方法であって、前記化学線は、前記インプリントテンプレートのパターン付けされた表面に垂直に入射しないように方向付けられる、インプリントリソグラフィ方法が提供される。
[0007] 本発明の一態様に従い、インプリントテンプレートと化学線の出口を含むインプリントリソグラフィ装置であって、前記化学線出口および前記インプリントテンプレートは、前記インプリントテンプレートのパターン付けされた表面に垂直に入射しないように方向付けられた化学線を照射するように構成される、インプリントリソグラフィ装置が提供される。
[0008] 本発明の一態様に従い、インプリントテンプレートホルダを含むインプリントリソグラフィ装置であって、前記インプリントテンプレートホルダは、非垂直角度でインプリントテンプレートのパターン付けされた表面に入射するように、化学線放射源から前記インプリントテンプレート内に化学線を照射するように構成された構造を含む、インプリントリソグラフィ装置が提供される。
[0009] 本発明の一態様に従い、インプリントリソグラフィ装置であって、非垂直角度でインプリントテンプレートのパターン付けされた表面に入射するように、使用中前記インプリントテンプレート内に化学線を照射するように構成された化学線の出口を含む、インプリントリソグラフィ装置が提供される。
[0010] 本発明の一態様に従い、インプリントリソグラフィテンプレートであって、前記インプリントテンプレートのパターン付けされた表面に平行でない化学線受容面（receiving face）を有する、インプリントリソグラフィテンプレートが提供される。
[0011] 本発明の具体的な実施形態を、添付の図面を参照して以下に説明する。
[0012] 図１は、本発明の一実施形態に係るインプリントリソグラフィ方法を概略的に示す。 [0013] 図２は、クォーツとシリコン基板との間の界面の反射率を示すグラフである。 [0014] 図３は、本発明の一実施形態に係るインプリントリソグラフィ装置を概略的に示す。 [0015] 図４は、本発明の実施形態において見られ得る反射率の値を示すグラフである。 [0016] 図５は、本発明の一実施形態に係るインプリントリソグラフィ装置を概略的に示す。 [0017] 図６は、本発明の一実施形態に係るインプリントリソグラフィ装置を概略的に示す。 [0018] 図７は、本発明の一実施形態に係るインプリントリソグラフィ装置を概略的に示す。 [0019] 図８は、本発明の一実施形態に係るインプリントテンプレートを概略的に示す。 [0020] 図９は、本発明の実施形態において見られ得る反射率の値を示すグラフである。
[0021] 図１は、本発明の一実施形態を概略的に示している。基板６がインプリント可能媒体１２の層を備える。平坦化層８が基板６とインプリント可能媒体１２との間に設けられる。平坦化層は任意のものであり、場合によっては存在しなくてもよい。放射線透過性（例えば、クォーツ）インプリントテンプレート１０をインプリント可能媒体１２に当てることによってインプリント可能媒体にパターンを形成する。インプリントテンプレート１０を通過してインプリント可能媒体12上に到達する化学線１４でインプリント可能媒体を硬化させることによって、パターンはインプリント可能媒体１２において硬化される。化学線１４は、インプリントテンプレートのパターン付けされた表面に対する非垂直角度でインプリントテンプレート１０内に進む。テンプレート１０はインプリント可能媒体１２から取り除かれ、インプリント可能媒体１２はインプリントされたパターンを保持する。その後、インプリント可能媒体１２はエッチングされ、それによって平坦化層８にパターンを形成する。
[0022] 化学線１４は非垂直角度でインプリント可能媒体１２内に進むので、基板６の表面にも非垂直角度で入射する。基板６が吸収する化学線の量は、化学線が基板に垂直に入射した場合に吸収されるであろう量と比較して減少する。
[0023] 基板が吸収する化学線の量は減少されるので、化学線による基板の加熱は減少され、それによって、加熱に起因して基板の熱膨張が発生する程度が減少される。熱膨張は、パターンが基板上に形成される際の精度を減少させ得るので、基板の熱膨張の量を減少させることは有利なことである。
[0024] 化学線に起因する基板の加熱の許容できる閾値量が存在し得る。例えば、基板の加熱がその閾値未満で維持される場合、パターンは望ましい精度で基板上に形成され得る。本発明の実施形態は、基板が吸収する化学線からの熱の量を減少させ、それによって基板の加熱が閾値未満でとどまることを促す。
[0025] 本発明の実施形態によって、インプリント可能媒体に照射される化学線の強度が増加することを可能にでき、それによってインプリント可能媒体を硬化させるのに必要な時間が減少される。このことによりリソグラフィ装置のスループット（すなわち、時間当たりのパターン付け可能な基板数）が増加する。
[0026] 図２は、入射放射の反射率が、クォーツ（ＳｉＯ２）とシリコンとの間の界面（例えば、クォーツインプリントテンプレートとシリコン基板との間の界面）での入射角の関数としてどのように変化するかを示すグラフである。図２の角度は、界面からの垂線に対して測定される。放射は、例えば２００ｎｍから４００ｎｍの範囲の波長を有する、または３００ｎｍの波長を有するＵＶ放射である。
[0027] 図２から分かるように、反射率は入射放射の偏光に依存する。放射は界面に垂直に入射し（すなわち、図２の０°）、放射の反射率は２２％である。入射角が増加するにつれて、ｓ偏光放射の反射率は徐々に増加し、約６５°の入射角で５０％に達し、約８０°の入射角で８０％に達する。これとは対照的に、ｐ偏光放射の反射率は約７０°で２０％から０に着実に下降し、７０°より大きい角度で非常に急激に上昇する（７０°はこの界面に対するブルースター角であり、すべてのｐ偏光放射がシリコンによって吸収される角度である）。
[0028] 吸収率は反射率の逆数であるので、界面での反射率の増加は吸収率（すなわち、シリコン基板が吸収する放射量）の減少に対応する。放射が界面に入射する角度を選択することによってクォーツ・シリコン界面でのシリコン基板が吸収する放射量を減少させることが可能であることが、図２から分かる。このことは、放射の特定の偏光の選択と組み合わせて達成され得る。
[0029] 反射率が増加され得る１つの方法は、ｓ偏光化学線を使用し、界面に垂直でない角度で化学線を界面に誘導することである。この角度は、例えば３０°より大きい、５０°より大きい、または７０°より大きい角度であり得る。
[0030] 別の構成において、化学線は非偏光放射であってよく、またはｐ偏光成分を含んでよい。化学線は、界面に垂直でない角度で界面に対して誘導され得る。化学線は、例えば、８０°より大きい、または８５°より大きい角度で界面に対して誘導されてよい。
[0031] ｓ偏光化学線はさまざまな方法で得ることができる。例えば、偏光化学線を生成する放射源を使用してよい。あるいは、放射源は非偏光放射を生成してよく、偏光フィルタを使用してｓ偏光放射を提供してよい。偏光フィルタは、例えば透過フィルタであってよく、あるいは反射フィルタであってよい。例えば、反射フィルタは、入射化学線に対してブルースター角で方向付けられる面であってよく、それによって当該面はｓ偏光放射のみを反射する。
[0032] 図３は、本発明の一実施形態に係るインプリントリソグラフィ装置を概略的に示している。インプリントテンプレート２１０は、パターン付けされた表面２２０、上面２２２、およびパターン付けされた表面と上面をつなぐ１つ以上の側面２２４を有する。パターン付けされた表面２２０は、１つ以上のパターン付けされない領域２２６を含み得る。
[0033] 化学線の放射源を一実施形態において含む化学線の出口２０１は、ｓ偏光化学線２０２をインプリントテンプレート２１０の側面２２４に誘導するように配置される。インプリントテンプレート２１０は、空気または別のガス（例えば、ヘリウムまたはヘリウム／空気混合物）によって取り囲まれ、従って、化学線はインプリントテンプレートに入る際にガス・クォーツ界面を通過する（インプリントテンプレートがクォーツで形成される場合）。その結果、化学線２０２は屈折を受け、インプリントテンプレートの側面２２４に対する法線（normal）の方へ曲がる。
[0034] インプリントテンプレート２１０を出ると、化学線２０２はインプリント可能媒体２１２に入る。インプリント可能媒体２１２は、例えばシリコンベースであってよく、インプリントテンプレート２１０の屈折率（例えば、ｎ＝１．４６）と同等の屈折率を有してよい。従って、化学線２０２は、インプリント可能媒体２１２に入射する際に大きな屈折を受けない。その後、化学線２０２は、平坦化層２０８内に進む。さらにまた、平坦化層の屈折率は、インプリント可能媒体の屈折率と同等であってよく、その結果、化学線２０２は平坦化層２０８に入る際に大きな屈折を受けない。
[0035] 平坦化層を出ると、化学線２０２は基板２０６に入射する。基板２０６は、例えば、ｎ＝４の屈折率を有するシリコンから形成され得る。化学線２０２の一部は基板２０６から反射され、残りは基板２０６によって吸収される。
[0036] 図４は、ｓ偏光化学線２０２が示す反射率が、界面に対する放射の入射角の関数としてどのように変化するかを示すグラフである。用語を簡略化するために、入射角は、問題としている界面からの垂線に対して測定される。空気・クォーツ界面での反射率は、破線として示され、クォーツ・シリコン界面（言い換えるとレジスト・シリコンまたは平坦化層・シリコン）が示す反射率は実線として示される。
[0037] 図４から、化学線が０°の入射角θ２で（すなわち、面に垂直に）インプリントテンプレート２１０の側面２２４に入射する場合、化学線の５％未満がインプリントテンプレートの側面から反射されることが分かる。入射角θ２が例えば４０°まで増加すると、インプリントテンプレート２１０の側面から反射される化学線の量は非常にゆっくりと増加する。５０°の入射角θ２では、化学線の約１０％がインプリントテンプレートの側面から反射される。６０°の入射角θ２では、化学線の約３０％がインプリントテンプレートの側面から反射される。従って図４から、化学線の入射角θ２をインプリントテンプレートの面に垂直な状態から遠ざけることによって、化学線の大部分がインプリントテンプレートに入ることが可能になることが分かる。化学線の高強度放射源は比較的安価であるため、インプリントテンプレートからの反射に起因して一部の化学線を失うことは大して不利ではない。
[0038] 図４から、化学線が０°の入射角θ１で（すなわち、基板に垂直に）基板２０６に入射する場合、化学線の約２０％が基板から反射される（残り８０％は基板によって吸収される）ことが分かる。入射角θ１が増加すると、インプリントテンプレート・基板界面の反射率は、約６５°の入射角で５０％まで、および約８０°の入射角で８０％まで、徐々に増加する。それに応じて、化学線の吸収は、約６５°の入射角θ１で５０％まで、および約８０°の入射角で２０％まで減少する。
[0039] 図４の曲線を使用し、かつ空気・クォーツ界面での化学線の屈折を考慮すると、インプリントテンプレート２１０の側面に対する化学線２０２の入射角は、（インプリントテンプレートおよび基板に垂直に入射する化学線と比較して）基板による化学線の吸収が減少するように選択され得る。
[0040] 一例において、化学線２０２は５°の入射角θ２でインプリントテンプレート２１０の側面２２４に入射し得る。屈折に起因して、化学線は、インプリントテンプレートの側面からの垂線に対して測定された３．３°の角度でインプリントテンプレート２１０中を進むことになる。これは、基板２０６からの垂線に対する８６．７°の角度に対応する。ゆえに、化学線２０２は、８６．７°の角度で平坦化層・基板界面に入射する。図４は、化学線の約９０％がその角度で基板から反射されることを示している。従って、化学線の１０％のみが基板２０６によって吸収されることになる。
[0041] 化学線２０２の１０％の吸収は、化学線が基板に垂直に入射する際に見られ得る約８０％の吸収と比較して非常に勝っている。
[0042] 化学線の吸収の減少は、基板の加熱を減少させ、これは基板の熱膨張を減少させる。これによって、ひいてはパターニングの望ましい精度を維持しながら化学線のより高い強度が使用されることが可能になる。
[0043] 化学線は他の入射角θ２でインプリントテンプレート２１０の側面に入射してもよい。
[0044] 基板２０６から反射され、かつインプリントテンプレート２１０から出る化学線は、例えば、化学線を吸収するように構成されたビームストップ２１４に入射し得る。
[0045] 化学線２０２はインプリントテンプレート２１０の１つの側面または当該側面の１つの部分のみに入射するように示されているが、インプリントテンプレートの２つ以上の側面または当該側面の２つ以上の部分に入射してもよい。例えば、化学線はインプリントテンプレートの対向する側面に入射してもよい。このことは、化学線がインプリントテンプレートの１つの側面のみに入射した場合との比較において、インプリント可能媒体２１２内の化学線のより均一な分布を提供するのに役立ち得る。
[0046] 図５は、本発明の他の実施形態に係るインプリントリソグラフィ装置を概略的に示している。インプリントテンプレート３１０は、パターン付けされた表面３２０、上面３２２、およびパターン付けされた表面と上面をつなぐ１つ以上の側面３２４を有する。パターン付けされた表面３２０は、１つ以上のパターン付けされない領域３２６を含み得る。基板３０６は平坦化層３０８を備える。インプリント可能媒体３１２は、平坦化層上に設けられる。インプリントテンプレート３１０はインプリント可能媒体３１２と接触する。
[0047] 説明を簡略化するために、本明細書では、パターン付けされた表面３２０に対向する表面３２２を上面３２２と呼ぶ。これは、インプリントテンプレート３１０が特定の向きを有することを意味するものではない。図５において上面３２２はパターン付けされた表面３２０の上方にあるが、インプリントテンプレートは、このことが当てはまらないような他の向きを有してもよい。
[0048] 化学線の出口３０１は、インプリントテンプレートの側面の代わりにインプリントテンプレート３１０の上面３２２に対してｓ偏光化学線３０２を誘導するように構成される。化学線は、非垂直な入射角θ２でインプリントテンプレート３１０の上面に入射する。
[0049] 基板３０６から反射され、かつインプリントテンプレート３１０から出る化学線は、例えば、化学線を吸収するように構成されたビームストップ３１４に入射し得る。
[0050] インプリントテンプレート３１０の上面３２２からの化学線の反射は、図４に示す通りである。例えば、インプリントテンプレートでの７０°の入射角θ２が選択される場合、化学線の約３０％がインプリントテンプレートから反射されることになる（残りはインプリントテンプレート中を進むことになる）。この反射された化学線は、例えば、ビームストップ（図示せず）によって捕捉されてよい。屈折に起因して、化学線は、３９°の角度でインプリントテンプレート３１０中を進むことになり、基板３０６で３９°の入射角θ１を有することになる。図４を参照すると、化学線は約３０％の反射率を示すことになる（すなわち、化学線の約７０％が基板によって吸収されることになる）。
[0051] 化学線は、他の非垂直な入射角θ２でインプリントテンプレート３１０の上面３２２に入射してもよい。
[0052] この特定の例において、基板３０６での入射角θ１は４２°を超えることができない。というのは、４２°はクォーツ・空気界面の臨界角であるからである。つまり、４２°より大きい基板での入射角θ１を提供することになる、インプリントテンプレート３１０の上面３２２での入射角θ２は存在しない。インプリントテンプレート３１０を取り囲む空気を、空気と異なる屈折率を有する気体と取り換えた場合、超えられない入射角θ１の値もそれに応じて変化する。同様に、インプリントテンプレート３１０をクォーツと異なる屈折率を有するインプリントテンプレートと取り換えた場合、超えられない入射角θ１の値もそれに応じて変化する。インプリント可能媒体３１２または平坦化層３０８がクォーツと同一または同様でない屈折率を有する場合、このことによっても、超えられない入射角θ１の値は変化する。
[0053] 化学線が望ましい入射角で基板に入射するようにインプリントテンプレート内に結合されることを可能にする構造が設けられ得る。この構造はインプリントテンプレートと一体化して形成されてよい。この構造はプリズムであってよい。
[0054] 図６は、本発明の一実施形態に係るインプリントリソグラフィ装置を概略的に示している。この実施形態において、インプリントテンプレート４１０、インプリント可能媒体４１２、平坦化層４０８、および基板４０６は、図５に示すそれらと同様である。しかし、プリズム４１４はインプリントテンプレート４１０のある側に、例えば、インプリントテンプレート４１０の２つの側の各々に設けられる。一実施形態において、プリズム４１４はインプリントテンプレートと同一の材料（例えば、クォーツ）から形成される。プリズム４１４は、インプリントテンプレート４１０と光学的に連通している。プリズム４１４は、インプリントテンプレート４１０と接触してよい。屈折率整合流体などの流体が、プリズム４１４とインプリントテンプレート４１０との間の界面に存在してよい。プリズム４１４は、（例えば、その面に反射材料を設けることによって）反射面４１６を備えてよい。
[0055] 化学線の出口４０１は、ｓ偏光化学線４０２をプリズム４１４の方へ誘導するように構成される。例えば、化学線４０２は、プリズム４１４の上面に垂直に入射してよい。化学線はプリズム４１４に垂直に入射するので、図４を参照すると、９５％より多い化学線がプリズム４１４内に進むと分かり得る。化学線４０２は、プリズム４１４の反射面４１６から反射され、インプリントテンプレートの方へ進行する。プリズム４１４およびインプリントテンプレート４１０は同一の材料から形成され（かつそれらの間の界面で屈折率整合流体を有し得）るので、化学線は、インプリントテンプレート内に進む際に大きな屈折または反射を受けない。化学線４０２は、プリズム４１４の反射面４１６の向きが決定する角度で基板４０６に入射する。図４を参照すると、化学線が７５°の入射角θ１で基板に入射した場合、化学線の約７０％が基板から反射されることになる（すなわち、化学線の約３０％のみが基板によって吸収されることになる）。
[0056] プリズム４１４の反射面４１６の向きは、化学線が望ましい入射角で基板４０６に入射するように選択され得る。プリズム４１４の反射面４１６の向きは、プリズムに対する化学線の入射角と組み合わせて、化学線が望ましい入射角で基板４０６に入射するように選択されてもよい。
[0057] 基板４０６の表面からの法線に対するプリズム４１４の反射面４１６の角度は、例えば、４５°未満であり得る。
[0058] プリズム４１４（または他の構造）は、インプリントテンプレートを保持するように構成されたインプリントテンプレートホルダの一部を形成し得る。そのような構成において、インプリントテンプレート４１０はインプリントテンプレートホルダから取り除かれてよく、交換インプリントテンプレートと取り換えられてよい。交換インプリントテンプレートは、プリズム４１４に接触することになり（場合によりそれらの間の屈折率整合流体などの流体とともに）、それによって図６に示す態様で化学線が交換インプリントテンプレート内に進むことを可能にする。
[0059] プリズム４１４は、インプリントテンプレート４１０と一体化して形成（例えば、クォーツなどの材料の単一片から形成）されてよい。
[0060] インプリントテンプレートのパターン付けされた表面に平行または垂直でない化学線受容面を有する構造を設けてよい。この構造により、望ましい入射角で基板に入射するように化学線がインプリントテンプレート内に結合されることが可能になる。構造はインプリントテンプレートと一体化して形成されてよい。構造はプリズムであってよい。構造は、レンズであってもよい。
[0061] 図７は、本発明の他の実施形態に係るインプリントリソグラフィ装置を概略的に示している。この実施形態において、インプリントテンプレート５１０、インプリント可能媒体５１２、平坦化層５０８、および基板５０６は、図５に示すそれらと同様である。しかし、プリズム５１８はインプリントテンプレート５１０の上面に、例えば、インプリントテンプレート５１０の２つの側の各々に設けられる。プリズム５１８は、インプリントテンプレート５１０と光学的に連通している。プリズム５１８は、インプリントテンプレート５１０と接触してよい。プリズム５１８は、化学線出口５０１から垂直に入射するｓ偏光化学線５０２を受ける放射線受容面５２０を有するように構成される。一実施形態において、プリズム５１８はインプリントテンプレート５１０と同一の材料（例えば、クォーツ）から形成される。屈折率整合流体などの流体が、プリズム５１８とインプリントテンプレート５１０との間に存在してよい。
[0062] 化学線５０２は、プリズム５１８の放射線受容面５２０に垂直に入射する。図４を参照すると、このことは、９５％を超える化学線がプリズム５１８内に進むことを意味する。化学線は、大きなずれなく、インプリントテンプレート５１０内に進む。化学線は、入射角θ１、例えば、約６５°で基板５０６に入射する。従って、図４を参照すると、化学線の約５０％が基板から反射される（残りの５０％は基板によって吸収される）。
[0063] 基板５０６に対する化学線５０２の入射角θ１は、例えば、化学線がプリズム５１８に入射する角度を調整することによって選択され得る。
[0064] 化学線５０２は、プリズム５１８の放射線受容面５２０で非垂直な入射角を有し得る。プリズム５１８は、化学線が９０°、８０°以上、７０°以上などの入射角でプリズムに入射するように選択される形状を有し得る。プリズム５１８は、化学線がインプリントテンプレートに結合されることを可能にするいかなる形状を有してよい。プリズムは、化学線が望ましい入射角θ１で基板５０６に入射され得るような、いかなる形状を有してもよい。
[0065] プリズム５１８は、インプリントテンプレート５１０と一体化して形成（例えば、クォーツなどの材料の単一片から形成）されてよい。
[0066] プリズム４１４、５１８はインプリントテンプレート４１０、５１０と同一の材料から形成されると説明してきたが、プリズム（または他の構造）は、任意の適切な材料から形成されてよい。プリズム（または他の構造）は、例えば、インプリントテンプレートより高い屈折率を有する材料から形成されてよく、または、インプリントテンプレートより低い屈折率を有する材料から形成されてもよい。
[0067] 図８は、本発明の他の実施形態に係るインプリントテンプレート６１０を概略的に示している。インプリントテンプレートの放射線受容面６３０は、インプリントテンプレートのパターン付けされた表面６２０に平行または垂直でない。化学線受容面は、インプリントテンプレートのパターン付けされた表面６２０からの垂線に対して４５°の角度θ３である。化学線受容面は、インプリントテンプレートのパターン付けされた表面６２０からの垂線に対して７０°以下、４５°以下、または３０°以下の角度θ３であってよい。任意の数の化学線受容面が設けられてよい。
[0068] 化学線が基板から反射される程度は、基板の屈折率とインプリントテンプレートの屈折率の差に依存することになる。放射が２つの材料間の界面から反射される程度は、フレネルの式に従う。
ここで、ＲＳはｓ偏光の反射、ＲＰはｐ偏光の反射、ｎ１は第１材料の屈折率、ｎ２は第２材料の屈折率、θ１は放射の入射角、およびθｒは放射の屈折角である。スネルの法則は、以下の通りである。
スネルの法則を使用して式１および２を単純化することができるため、式１および２は第１および第２材料の屈折率ｎ１、ｎ２および入射角θ１のみに依存することになる。
インプリントテンプレートおよび基板の屈折率に関する知識とともに、式４および５を使用して化学線に対する適切な入射角を決定することができる。
[0069] ｓ偏光化学線を使用し、かつｐ偏光を使用しない場合、式４のみが必要となる。図９は、ｓ偏光放射の反射率が、異なる屈折率を有する基板に対する入射角の関数としてどのように変化するかを示すグラフである。グラフは、１．５の屈折率ｎ１を有する第１材料について作成されたものであり、２、３、４、または５の屈折率ｎ２を有する第２材料（例えば、基板）についての反射率曲線を示す。
[0070] 図９から、基板の屈折率が増加するにつれて反射率が増加することが分かる。というのは、基板の屈折率とインプリントテンプレートの屈折率の差が増加するからである。基板の屈折率とインプリントテンプレートの屈折率の差が増加するほど、反射率も増加する。基板の屈折率とインプリントテンプレートの屈折率の差は、例えば、０．５より大きい、１より大きい、２より大きい、またそれ以上の値であり得る。
[0071] 図９から、基板に対する３０°の入射角θ１は反射率の大きな増加をもたらすことが分かる。入射角θ１は、例えば、３０°より大きい、４５°より大きい、６０°より大きい、または７０°より大きい角度であり得る。一実施形態において、リソグラフィ装置は、３０°より大きい、４５°より大きい、６０°より大きい、または７０°より大きい入射角を提供するように構成され得る。
[0072] 基板に対する入射角θ１についての言及は、インプリントテンプレートのパターン付けされた表面に対する入射角と同等であるとみなされ得る。
[0073] 本発明の実施形態は、インプリントテンプレートのパターン付けされた表面に平行または交差せず、かつ化学線をインプリントテンプレート内に結合させるように構成された化学線受容面を提供してよい。
[0074] 上記式と図９において、便宜上、インプリントテンプレートは基板と接触することを前提とする。実際には、基板に接触するのはインプリント可能媒体（または平坦化層が存在する場合は平坦化層）である。インプリント可能媒体および平坦化層がインプリントテンプレートと同一の屈折率を有することが前提とされ得る。あるいは、上記式および図９を調整してインプリント可能媒体の屈折率および（平坦化層が存在する場合）平坦化層の屈折率を考慮してよい。上記式および図９を調整して存在し得る他の層を考慮してもよい。
[0075] 化学線は、例えば３００ｎｍの波長を有するＵＶ放射などであってよい。化学線は、任意の適切な波長を有してよい。
[0076] 本発明の例示的な実施形態において、化学線出口および／または放射源はインプリントテンプレートに隣接すると示されてきたが、必ずしもこのようである必要はない。化学線出口および／または放射源は任意の適切な位置に設けられてよい。
[0077] １つ以上の化学線出口および／または放射源が設けられてよい。
[0078] 図１、図３、および図５において、化学線は１つの方向のみからインプリント可能媒体に入射すると示されている一方、図６および図７では、化学線は別々の方向からインプリント可能媒体に入射している。化学線が別々の方向からインプリント可能媒体に入射する場合、これによって、インプリント可能媒体にわたって化学線が分散する均一性が向上し得る。別々の方向は、（例えば、図６および図７に示すように）相対する方向であってよく、または他の方向であってもよい。
[0079] １つ以上のビームストップを使用して、インプリント可能媒体が吸収しない化学線を吸収してよい。
[0080] 上記記述は、インプリントテンプレートのパターン付けされた表面に対する入射角に言及している。パターン付けされた表面は窪みを含んでよく、ゆえに単なる平面でなくてよい。しかし、化学線の入射角を定義する目的で、インプリントテンプレートのパターン付けされた表面は平面として扱われてよい。
[0081] インプリントテンプレート１０、２１０、３１０、４１０、５１０、６１０はクォーツから形成されると説明しているが、インプリントテンプレートは任意の適切な材料から形成されてよい。
[0082] 上記実施形態において、単一のインプリントテンプレート、単一のインプリントテンプレートホルダ、単一の基板ホルダ、および単一の基板が単一のチャンバ内に設けられている。他の実施形態において、２つ以上のインプリントテンプレート、２つ以上のインプリントテンプレートホルダ、２つ以上の基板ホルダ、および／または２つ以上の基板が複数のチャンバ内に設けられてよい。これによって、インプリントがより効率的にまたは迅速に（例えば、並行して）行われることが可能になり得る。例えば、一実施形態において、複数（例えば、２、３、または４）の基板ホルダを含む装置が提供される。一実施形態において、複数（例えば、２、３、または４）のインプリントテンプレートを含む装置が提供される。複数のインプリントテンプレートは、例えば、同一の基板にパターン付けをするために使用されてよい。一実施形態において、基板ホルダごとに１つのテンプレートホルダを使用するように構成された装置が提供される。一実施形態において、基板ホルダごとに２つ以上のテンプレートホルダを使用するように構成された装置が提供される。一実施形態において、複数（例えば、２、３、または４）のインプリント可能媒体ディスペンサを含む装置が提供される。一実施形態において、基板ホルダごとに１つのインプリント可能媒体ディスペンサを使用するように構成された装置が提供される。一実施形態において、インプリントテンプレートごとに１つのインプリント可能媒体ディスペンサを使用するように構成された装置が提供される。一実施形態において、複数の基板ホルダを含む装置が提供される場合、当該基板ホルダは装置内の機能を分担してよい。例えば、基板ホルダは、基板ハンドラ、基板カセット、（例えば、インプリンティング中のヘリウム環境を生成するための）ガス供給システム、インプリント可能媒体ディスペンサ、および／または（インプリント可能媒体を硬化させるための）放射源を分担する。一実施形態において、複数の基板ホルダのうちの２つ以上の基板ホルダ（例えば、３または４）が装置の１つの以上の機能（例えば、１、２、３、４、または５つの機能）を共有する。一実施形態において、装置の１つの以上の機能（例えば、１、２、３、４、または５）がすべての基板ホルダの間で分担される。
[0083] 一実施形態において、複数のインプリントテンプレート（またはインプリントテンプレートホルダ）を含むリソグラフィ装置が提供される。化学線出口および／または放射源は、２つ以上のインプリントテンプレート（または２つ以上のインプリントテンプレートホルダ）に対して化学線を提供するように構成されてよい。
[0084] 本発明の実施形態は、いわゆる「ステップアンドフラッシュインプリントリソグラフィ（ＳＦＩＬ）」を利用してよく、これは、ＩＣ製造において従来使用されている光ステッパと同様の態様で複数の小さなステップで基板のパターン付けをするために使用することができる。ＵＶインプリントに関するより詳細な情報については、例えば、米国特許出願公開第２００４−０１２４５６６号、米国特許第６,３３４,９６０号、ＰＣＴ国際公開公報第ＷＯ０２／０６７０５５号、および"Mold-assisted nanolithography: A process for reliable pattern replication"と題した、J. Vac. Sci. Technol. B14(6)、１９９６年１１月／１２月号のJ. Haismaによる論文を参照されたい。
[0085] 本発明は、インプリントリソグラフィ装置および方法に関する。装置および／または方法は、電子デバイスおよび集積回路などのデバイスの製造、または集積光学システム、磁気ドメインメモリ用のガイダンスパターンおよび検出パターン、フラットパネルディスプレイ、液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）、薄膜磁気ヘッド、有機発光ダイオード等の製造といった他の用途に使用されてよい。
[0086] 以上、本発明の具体的な実施形態を説明してきたが、本発明は、上述以外の態様で実施できることが明らかである。例えば、本発明は、上記に開示した方法を表す１つ以上の機械読取可能命令のシーケンスを含む１つ以上のコンピュータプログラムの形態、またはこのような１つ以上のコンピュータプログラムが記憶された１つ以上のデータ記憶媒体（例えば、半導体メモリ、磁気ディスクまたは光ディスク）の形態であってもよい。
[0087] 説明および図示した実施形態は、例示的なものであり、制限的な性質のものではないとみなされるべきであって、単に好ましい実施形態が図示および説明されたものであること、および請求の範囲に定義された本発明の範囲に入る全ての変更および変形は保護されることが望まれることを理解されたい。本明細書で「好ましい（preferable）」、「好ましくは（preferably）」、「好ましい（preferred）」「より好ましい（more preferred）」などの語を使用することは、そのように記述されたある特徴が望ましいことがあることを示唆するとはいえ、その特徴が必要ではないこともあり、このような特徴を欠いている実施形態が、添付の特許請求の範囲に定義された本発明の範囲内にあるとして企図され得ることを理解されたい。特許請求の範囲に関連して、「１つの（a, an）」、「少なくとも１つの（at least one）」、または「少なくとも１つの部分（at least one portion）」などの語が、ある特徴の前置きに使用された場合、このような１つの特徴だけに特許請求の範囲を限定する意図は、特許請求の範囲に逆のことが特に提示されない限り、ないものとする。「少なくとも一部分（at least a portion）」および／または「一部分（a portion）」という言葉が使用された場合、その項目は、逆のことが特に提示されない限り、一部分および／または項目全体を含み得る。
[0088] 本発明の実施形態は、以下の番号付きの項目で示される。
１． インプリントテンプレートを基板上に設けられたインプリント可能媒体に接触させることと、化学線を前記インプリント可能媒体に誘導することと、を含むインプリントリソグラフィ方法であって、前記化学線は、前記インプリントテンプレートのパターン付けされた表面に垂直に入射しないように方向付けられる、インプリントリソグラフィ方法。
２． 前記インプリントテンプレートの前記パターン付けされた表面に対する前記化学線の入射角は３０°より大きい、前記１に記載の方法。
３． 前記インプリントテンプレートの前記パターン付けされた表面に対する前記化学線の入射角は７０°より大きい、前記１または前記２に記載の方法。
４． 前記化学線は、前記インプリントテンプレートの前記パターン付けされた表面に平行でない化学線受容面を介して前記インプリントテンプレート内に結合される、前記１から３のいずれかに記載の方法。
５． 前記化学線は、前記インプリントテンプレートと光学的に連通するプリズムを介して前記インプリントテンプレート内に結合される、前記１から４のいずれかに記載の方法。
６． 前記化学線は、対向する方向から前記インプリント可能媒体に誘導される、前記１から５のいずれかに記載の方法。
７． 前記化学線はｓ偏光される、前記１から６のいずれかに記載の方法。
８． インプリントテンプレートと化学線の出口を含むインプリントリソグラフィ装置であって、前記化学線出口および前記インプリントテンプレートは、前記インプリントテンプレートのパターン付けされた表面に垂直に入射しないように方向付けられた化学線を照射するように構成される、インプリントリソグラフィ装置。
９． 前記インプリントテンプレートの前記パターン付けされた表面に対する前記化学線の入射角は３０°より大きい、前記８に記載の装置。
１０． 前記インプリントテンプレートの前記パターン付けされた表面に対する前記化学線の入射角は７０°より大きい、前記８または前記９に記載の装置。
１１． 前記化学線出口は、前記インプリントテンプレートの前記パターン付けされた表面に対して垂直でない方向に化学線を前記インプリントテンプレートの方へ誘導するように構成される、前記８から１０のいずれかに記載の装置。
１２． 前記インプリントテンプレートは、前記インプリントテンプレートの前記パターン付けされた表面に平行でない化学線受容面を有する、前記８から１１のいずれかに記載の装置。
１３． 前記インプリントテンプレートは、前記インプリントテンプレートの前記パターン付けされた表面に垂直でない化学線受容面を有する、前記８から１２のいずれかに記載の装置。
１４． 前記インプリントテンプレートと光学的に連通し、かつ前記インプリントテンプレートの前記パターン付けされた表面に平行でない化学線受容面を提供する構造をさらに含む、前記８から１３のいずれかに記載の装置。
１５． 前記インプリントテンプレートと光学的に連通し、かつ前記インプリントテンプレートの前記パターン付けされた表面に実質的に平行な化学線受容面を提供する構造をさらに含む、前記８から１３のいずれかに記載の装置。
１６． 前記構造は反射面を備える、前記１４または前記１５に記載の装置。
１７． 前記構造はプリズムである、前記１４から１６のいずれかに記載の装置。
１８． 前記出口に接続される化学線放射源をさらに含み、前記化学線放射源はｓ偏光化学線を提供するように構成される、前記８から１７のいずれかに記載の装置。
１９． インプリントテンプレートホルダを含むインプリントリソグラフィ装置であって、前記インプリントテンプレートホルダは、非垂直角度でインプリントテンプレートのパターン付けされた表面に入射するように、化学線放射源から前記インプリントテンプレート内に化学線を照射するように構成された構造を含む、インプリントリソグラフィ装置。
２０． 前記構造はプリズムである、前記１９に記載の装置。
２１． インプリントリソグラフィ装置であって、非垂直角度でインプリントテンプレートのパターン付けされた表面に入射するように、使用中前記インプリントテンプレート内に化学線を照射するように構成された化学線の出口を含む、インプリントリソグラフィ装置。
２２． インプリントリソグラフィテンプレートであって、前記インプリントテンプレートのパターン付けされた表面に平行でない化学線受容面を有する、インプリントリソグラフィテンプレート。
２３． 前記化学線受容面は前記インプリントテンプレートの前記パターン付けされた表面に垂直でない、前記２２に記載のインプリントリソグラフィテンプレート。

Claims (15)

  1. インプリントテンプレートを基板上に設けられたインプリント可能媒体に接触させることと、化学線を前記インプリント可能媒体に誘導することと、を含むインプリントリソグラフィ方法であって、前記化学線は、前記インプリントテンプレートのパターン付けされた表面に垂直に入射しないように方向付けられる、インプリントリソグラフィ方法。
  2. 前記インプリントテンプレートの前記パターン付けされた表面に対する前記化学線の入射角は３０°より大きい、請求項１に記載の方法。
  3. 前記インプリントテンプレートの前記パターン付けされた表面に対する前記化学線の入射角は７０°より大きい、請求項１または請求項２に記載の方法。
  4. 前記化学線は、前記インプリントテンプレートの前記パターン付けされた表面に平行でない化学線受容面を介して前記インプリントテンプレート内に結合される、請求項１から３のいずれかに記載の方法。
  5. 前記化学線はｓ偏光される、請求項１から４のいずれかに記載の方法。
  6. インプリントテンプレートと化学線の出口を含むインプリントリソグラフィ装置であって、前記化学線出口および前記インプリントテンプレートは、前記インプリントテンプレートのパターン付けされた表面に垂直に入射しないように方向付けられた化学線を照射するように構成される、インプリントリソグラフィ装置。
  7. 前記インプリントテンプレートの前記パターン付けされた表面に対する前記化学線の入射角は３０°より大きい、請求項６に記載の装置。
  8. 前記インプリントテンプレートの前記パターン付けされた表面に対する前記化学線の入射角は７０°より大きい、請求項６または請求項７に記載の装置。
  9. 前記化学線出口は、前記インプリントテンプレートの前記パターン付けされた表面に対して垂直でない方向に化学線を前記インプリントテンプレートの方へ誘導するように構成される、請求項６から８のいずれかに記載の装置。
  10. 前記インプリントテンプレートは、前記インプリントテンプレートの前記パターン付けされた表面に平行でない化学線受容面を有する、請求項６から９のいずれかに記載の装置。
  11. 前記インプリントテンプレートと光学的に連通し、かつ前記インプリントテンプレートの前記パターン付けされた表面に平行でない化学線受容面を提供する構造をさらに含む、請求項６から１０のいずれかに記載の装置。
  12. 前記出口に接続される化学線放射源をさらに含み、前記化学線放射源はｓ偏光化学線を提供するように構成される、請求項６から１１のいずれかに記載の装置。
  13. インプリントテンプレートホルダを含むインプリントリソグラフィ装置であって、前記インプリントテンプレートホルダは、非垂直角度でインプリントテンプレートのパターン付けされた表面に入射するように、化学線放射源から前記インプリントテンプレート内に化学線を照射するように構成された構造を含む、インプリントリソグラフィ装置。
  14. インプリントリソグラフィ装置であって、非垂直角度でインプリントテンプレートのパターン付けされた表面に入射するように、使用中前記インプリントテンプレート内に化学線を照射するように構成された化学線の出口を含む、インプリントリソグラフィ装置。
  15. インプリントリソグラフィテンプレートであって、前記インプリントテンプレートのパターン付けされた表面に平行でない化学線受容面を有する、インプリントリソグラフィテンプレート。
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