JP2022507393A - 空気圧システム、インプリント装置及びその使用 - Google Patents

Abstract

基板（１８０）をインプリントする方法は、気体の圧力により、フレキシブルスタンプを第１のキャリアに向かって引っ張る又はそれを押しのけるかのいずれかを行う、開口（１１２）のアレイを有する第１のキャリア（１０２）にインプリントパターン（１０６）を担持するフレキシブルスタンプ（１０４）を付着するステップと；それをレジスト層(１８２)を持つ基板（１８０）を担持する第２のキャリア（１７０）に押し付けるステップであって、フレキシブルスタンプと基板との間の制御可能な接触領域及び第１のキャリアとフレキシブルスタンプとの間の空間（１９６）を作り出すためのギャップ（１９０）を残す、ステップと；レジスト層にインプリントするように、フレキシブルスタンプの領域をレジスト層に漸進的に押し込むステップと；レジスト層を現像するステップと；周囲より方であるが所定の最大圧力未満に空間（１９６）を維持するために、吸引されていない開口を通して空間（１９６）へのガスの内向きの流れを制御しながら、連続する開口を通して吸引を加えることによってフレキシブルスタンプを漸進的にリリースするステップと、を含む。

Description

本発明は、フレキシブル（可撓性）（flexible）スタンプを用いて基板をインプリントする方法、インプリント装置上でインプリント方法を実行するためのコンピュータプログラム製品、及びインプリント方法を実行するためのインプリント装置に関する。

インプリントリソグラフィは、スタンプに載せたレリーフパターンが、スタンプを基板に接触させることによって、基板に転写されるコンタクトリソグラフィ法である。このような技術の例は、特許文献１に開示されている。これは、多くの種類の平坦なさらには平らでない基板上に低コストで、また、例えば半導体又は光学デバイスの製造に使用するために、小さなフィーチャーサイズパターンを提供することができることを約束するので、従来の非接触（例えば、光学的）リソグラフィ技術とは一線を画している。

２つのタイプのインプリントリソグラフィが、例えば石英で作られた硬質（非可撓性）スタンプ、又は例えばポリシロキサンゴムで作られたフレキシブルスタンプの使用に基づいて区別され得る。基板コンフォーマルインプリントリソグラフィ（ＳＣＩＬ）は後者のタイプである。典型的には、このような方法は、以下のステップを含む。インプリントステップでは、表面にレリーフフィーチャーパターン（relief feature pattern）を有するフレキシブルスタンプが、レリーフフィーチャーパターンによってインプリント可能な材料と接触するようにされる。そのような材料は、一般に、レリーフフィーチャーによって変形可能であり、従って、インプリント条件では、ほとんどの場合、液体（溶液又は溶融体（melt））である。インプリント可能な材料は、インプリントレジスト又はインクと呼ばれることがあり、通常、インプリントステップが行われる前に基板上に層の形で塗布される。このインプリントステップの間、インプリント可能な材料は、レリーフパターンの凹部を満たし、これが発生すると、インプリント可能な材料は、次のステップにおいてスタンプの存在下で凝固される。凝固は、インプリント可能な材料の硬化又は現像と呼ばれることがあり、そのステップは、それにちなんで名付けられている可能性がある。その後、スタンプリリースと呼ばれるステップで、凝固したインプリント可能材料からフレキシブルスタンプを除去すると、基板上に、フレキシブルスタンプのレリーフパターンと相補的なレリーフパターンを有する固体層が残る。この固体層は、例えば、機能デバイス層又は更なる処理におけるエッチマスク層のような様々な目的に使用することができる。

特許文献２に開示されているインプリント装置は、基板コンフォーマルインプリントリソグラフィに使用することができる。この装置では、フレキシブルスタンプは、空気圧で作動又は操作される。特に、フレキシブルスタンプは、キャリアによって保持され、チャック上の基板に平行にそれらの間に小さなギャップを有して配置される。スタンプは、所定の位置に保持され、インプリントステップ及びリリースステップの間に、キャリアによって操作され、このキャリアは、この目的のために、周囲圧力に対して、過小圧力（underpressure）（例えば、真空）と過大圧力（overpressure）との両方の間で切り替えられ得る複数の空気圧で作動される溝を有する。過小圧力は、スタンプをキャリアに向けて引っ張り、スタンプを保持するか、又はスタンプを基板から離すために使用される。過大圧力は、スタンプをキャリアから基板に強制的に送るために使用される。その後、隣接する溝を、インプリントステップ中に過小圧力から過大圧力に切り替えることによって、スタンプと基板との間の漸進的な（gradual）接触（接触領域を徐々に増加させる）を達成することができる。同様に、引き続いて、リリースステップ中に隣接する溝を過大圧力から過小圧力に切り替えることによって、基板からのスタンプの漸進的なリリースを達成することができる。

このようなインプリントプロセスのスループットを最大にすることが望ましい。しかしながら、これは、スループットの増加がレジスト層に形成されるパターンの品質を損なう可能性があるので、決してささいなことはない。インプリントステップ及びリリースステップのスループットを個々に最適化することが可能である。すなわち、これらのステップは異なる速度で実行され得る。典型的には、インプリントステップは、リリースステップよりも高速で実行することができる。これは、例えば、スタンプと基板との間の引力によるものであり、これは、一方では、パターンが例えば毛細管力によってレジスト層に引き込まれるため、インプリントステップを助けることがあり、他方では、スタンプを基板から引き離すための力に対抗することによってリリースステップ中のリリースを妨げることがある。

前記装置を用いてインプリントステップ及びリリースステップの異なる速度を実施するために、インプリントステップの間の過大圧力の溝のセットに溝を加える速度は、リリースステップの間に過大圧力の溝のセットからの溝の取り出し速度とは異なる場合がある。これは、例えば、インプリントプロセスのスループットを改善するために、インプリントサイクルの前に装置のユーザによって定められ得る。

欧州特許出願公開第３１２６９０９号 国際公開第２００８／０６８７０１号

本発明者らは、スループットに関して、インプリント及び／又はリリースステップの最適化中に、インプリント品質管理の不規則性を観察した。この不規則性は、異なるプロセスにおける溝の空気圧制御に関連することが見出された。従って、インプリントプロセス及び装置のための開口（apertures）の空気圧制御の改善が必要である。

本発明は、少なくとも部分的にこの必要性を満たすことを目指す。本発明の実施形態は、特許請求の範囲によって定義される。

ある態様によれば、請求項１に記載のインプリント装置用の空気圧システムが提供される。

この第１のキャリアは、スタンプを第１のキャリアに押し付ける傾向がある基準圧力（通常、第１のキャリアが作動する環境の圧力）と、基準圧力を下回る（保持圧力と同様に）又は基準圧力を上回る（リリース圧力と同様に）開口圧力との間の圧力バランスによって、フレキシブルスタンプを保持又はリリースすることができる。この第１の構成はスタンプを保持するためのものであり、第２の構成はスタンプをリリースするためのものである。

空気圧システムは、複数の空気圧作動開口の各開口にリリース圧力を供給するための高圧ダクトシステムを有し、高圧ダクトシステムは：
－ ガス供給部から供給圧力でガスを受け入れるためのガス入口開口部を有する；及び
－ ガス供給部が高圧ダクトシステムに取り付けられているとき、高圧ダクトシステムのセクションに接続されている開口のアレイの１つ又は複数の開口についてのリリース圧力を、ガス供給部から高圧ダクトシステムのセクションに沿って圧力レギュレータに向かうガスフロー（gas flow）を少なくとも一時的に許容しながら、圧力レギュレータによって設定されたレギュレータ圧力と供給圧力との間にあるように調整するための圧力レギュレータを有する；
ように構成される。

高圧ダクトシステムにおける圧力制御は、第１の構成から第２の構成へと開口が切り替えられたときにインプリントステップを実行するため、及び第２の構成から第１の構成へと開口が切り替えられたときにスタンプリリースサイクルを実行するための両方のために、圧力レギュレータを用いて改善することができる。特に、開口の圧力変動、及び開口の切り替え中に存在するスタンプと第１のキャリアとの間のスペースを低減することができ、それと共にインプリントプロセスの品質及び制御を向上させることができる。

圧力レギュレータは、背圧レギュレータ（７０２）を有し得る、又は、背圧レギュレータからなり得る。背圧レギュレータは、その入力により高圧ダクトシステムに接続され、そのような装置は、ダクトシステムからガスを排出することにより、その入力圧力を所定のレギュレータ圧力に制御するように設計されているので、良好な出口圧力制御を提供する。

空気圧システムは、高圧ダクトシステムに接続されるとともにガス供給部に接続するための前方（forward）圧力レギュレータを有し得、前方圧力レギュレータは、供給圧力を制御するように構成される。前方圧力レギュレータは、その出力によりダクトシステムに接続された減圧レギュレータとすることができる。所定の圧力設定に従ってその出力圧力を調整する装置であるので、供給圧力は連続的に制御される。前方圧力レギュレータはまた、圧力源と高圧ダクトシステムのガス入口との間に接続されている限り、圧力供給部の一部であることができる。

空気圧システムは、高圧ダクトシステムのセクションに沿って配置された複数の開口部（openings）を有し得、開口部の各開口部は、複数の開口のそれぞれへの接続のためものである。このセットアップにおいて、複数の開口は、１つのダクトのみが開口内のリリース圧力の全てを制御するために、システムに必要とされるように、圧力レギュレータと圧力供給部との間に直列に接続される。別のセットアップでは、高圧ダクトシステムは、各々が一端によりガス入口開口部に接続され且つ各々が圧力レギュレータに接続される少なくとも２つの高圧ダクトを有し、各ダクトは、高圧ダクトシステムのセクションの一部を有する。

空気圧システムは、以下を含み得る：
－ リリース圧力を感知する圧力センサ、及び
－ 感知されたリリース圧力に依存してレギュレータ圧力を調整するように圧力センサを制御する圧力センサコントローラ。

感知されたリリース圧力に依存して、ガス供給部の供給圧力を制御するためのさらなるコントローラがあり得る。

空気圧システムは、好ましくは、ガス入口開口部と複数の開口の１つ又は複数の開口との間の位置で高圧ダクトシステム内のガスフローを調整するために、高圧ダクト（７０６）に接続された少なくとも１つのガスフローレギュレータを有する。これは、インプリントサイクル及びリリースサイクルの両方の間のガスフローに対する良好な制御を提供する。また、インプリント中の増加したガスフローを供給する空気圧システムの圧力制御は、供給源から開口への比較的高いガスフローを提供し、従って、リリースサイクル中のスタンプと第１のキャリアとの間の空間を提供する。これは、以下でより詳細に説明されるように望ましくなく、ガスフローレギュレータを使用して、リリースステップサイクル中のガスフローを減少させることができる。ガスフローレギュレータは、コントローラによって制御可能であり得る。

空気圧システムは、複数の空気圧作動開口の各開口に保持圧力を供給するための低圧ダクトシステムをさらに有し得、低圧ダクトシステムは、保持圧力を供給するためのガス除去ユニットへの接続のために構成される。これは、開口に第１の構成を提供するためのシステムである。ガス除去ユニットは、例えば、圧力制御を備えた真空ポンプ、真空容器、又は過小圧力を作り出すための他の装置であることができる。

空気圧システム又は第１のキャリアは、低圧ダクトシステムと複数の空気圧作動開口の各開口との間に接続され且つ高圧ダクトシステムと複数の空気圧作動開口の各開口との間に接続される圧力切り替えユニットを有し得、切り替えユニットは、複数の空気圧作動開口の各開口を、保持圧力とリリース圧力との間で個別に切り替えるように構成される。切り替えユニットは、複数の開口のうちの特定の開口を第１の構成と第２の構成との間で個別に切り替えるように構成された複数のバルブを有することができる。

本発明は、以下を有するインプリント装置を提供する：
－ 先の請求の範囲のいずれかに記載の空気圧システム、及び
－ インプリントパターン（１０６）を有するフレキシブルスタンプ（１０４）を保持するための第１のキャリア（１０２）であって、第１のキャリアは、空気圧作動開口（１１２）のアレイを有し、空気圧作動開口の各開口は、第１のキャリアに対してフレキシブルスタンプの部分を保持するために保持圧力が供給される第１の構成で作動可能であり且つ第１のキャリアからフレキシブルスタンプの部分をリリースするためにリリース圧力が供給される第２の構成で作動可能である、第１のキャリア。

インプリント装置は、基板を保持するための第２のキャリアを有することができる。それは、装置の動作中に、圧力レギュレータ、フローレギュレータ又は圧力供給部又は第１のキャリア及び／又は第２のキャリア位置のうちの１つ又は複数を制御するための１つ又は複数のコントローラを有することができる。１つ又は複数のコントローラは、コントローラにインプリント方法を実装させるコンピュータプログラムを実行するための処理要素を有することができる。

本発明の別の態様によれば、インプリントプロセスを実行するための、先の請求項のいずれかに記載された空気圧システム又はインプリント装置の使用又は使用方法が提供される。

使用は、インプリントプロセスは、開口を第１の構成から第２の構成に切り替えることによるインプリントステップを含み、そのステップの間、供給圧力は、基準圧力より１０ｍＢａｒ高い又は５０ｍＢａｒ高い値及び基準圧力未満の５００ｍＢａｒに調整され、レギュレータ圧力は、０ｍＢａｒより高い値又は５ｍＢａｒより高い値及び、例えば、５０ｍＢａｒより低いような調整された供給圧力より低い値に設定される。

使用は、請求項８に定められた１つ又は複数のフローレギュレータを有するインプリント装置のものであることができ、インプリントプロセスはスタンプリリースステップをさらに含むことができ、フローレギュレータによって制御されるスタンプリリースステップにおける流量（flow rate）は、インプリントステップにおいて１つ又は複数のフローレギュレータによって制御される流量よりも低い。

更なる方法が以下の定義に従って実装され得る。基板にインプリントパターンを有するフレキシブルスタンプを当てる（applying）ための第２の構成への本方法は、第１の構成に存在する開口のアレイにおける連続開口（１１２）のインプリント切り替えを含むインプリントステップを実行することを含み、それによって、基板にそのように当てられるフレキシブルスタンプの部分と第１のキャリアとの間に空間（１９６）を作り出し、インプリント切り替えの間、第２の構成における開口の過大圧力は、０ｍＢａｒから最大過大圧力の範囲内にあるように調整される。

従って、この方法は、開口のインプリント切り替え中、すなわち、開口の過小圧力での第１の構成から過大圧力での第２の構成への切り替え中に、第２の構成にある開口の圧力制御を利用する。特に、圧力調整は、開口の圧力が、調整された過大圧力の量だけ基準圧力を上回る圧力未満に低下しないことを規定する。さらに、圧力はまた、基準圧力と最大過大圧力の合計を超えることができないように調整される。これは、圧力調整のための最大過大圧力での高いガス流量（gas flow rate）を可能にする。

好ましくは、インプリント及び／又はリリースステップの間に、過大圧力は、第２の構成に存在する全ての開口において調節される。

最大過大圧力は、５００ｍＢａｒ未満、好ましくは２００ｍＢａｒ未満又は１００ｍＢａｒ未満、さらにより好ましくは５０ｍＢａｒ未満であり得る。

インプリント切り替え中の過大圧力は、好ましくは、１０ｍＢａｒより高いように調整される。これは、スタンプを基板に安定して当てること（application）を維持するのに適した圧力を提供する。インプリントステップにおける過大圧力は、好ましくは５０ｍＢａｒ未満である。この範囲は、スタンプを第１のキャリアから押しのける（pushing away）のに十分な力を提供するのに適している。

本方法は、好ましくは、インプリントステップの後に、基板から基板に当てられたスタンプの部分を除去し、それを第１のキャリアに対して引っ張り、それにより、空間（１９６）を減少させるために、第２の構成に存在する連続開口の第１の構成へのリリース切り替えを含むスタンプリリースステップを実行するステップをさらに含み、リリース切り替えの間、第２の構成に存在する開口の過大圧力は、０ｍＢａｒとさらなる最大過大圧力との間にあるように調整される。

開口のリリース切り替えの間、スタンプが基板に当てられた位置において、フレキシブルスタンプと第１のキャリアとの間に過大圧力下の大きな空間があり得る。そのような位置の１つ又は複数の開口を過小圧力に切り替えることは、空間内の急速な過大圧力の喪失（loss）をもたらし、圧力波を再び引き起こし得る。従って、切り替えの間、過大圧力は０ｍＢａｒ超に維持されるように調整される。さらなる最大過大圧力は、好ましくは最大過大圧力よりも低い。これは、基板からのフレキシブルスタンプのリリースを支援するために、第２の構成のままである空間に制限された過大圧力を提供し得る。さらに、これは、第２の構成にある空間の近くの開口から、供給される過小圧力の弱化をもたらし得る第１の構成にちょうど切り替えられた開口へのガスの流れに制限をかけることができる。したがって、この方策は、品質を維持しながらスループットを改善することができる。

好ましくは、リリース切り替え中、第２の構成に依然として存在する開口へのガスフローが、インプリント切り替え中のガスフローよりも低いように調整される。ガスフロー調整は圧力調整から独立している。リリース切り替えの間、開口は、第１の構成の開口を通して吸引（過小圧力）を加えることによって基板からフレキシブルスタンプを引っ張り、一方、開口のいくつかはまだ吸引されていない、すなわち、依然として過大圧力構成にある。これにより、後者から最初のものへのガスフローが生じ、これは過小圧力の急激な喪失につながり得る。ガスフローの制限は、過大圧力を規制レベルに維持しながら、効果を低下させ得る。第１のキャリアとスタンプとの間の空間の圧力の前述の制御は、開口への共通供給部上のガス流量をスタンプリリース中よりもインプリント中に高くするように調整することによって実施することができる。これは、欧州特許出願公開第３１２６９０９号に記載され、図１に示されている閉鎖空気圧構成では不可能であった。

リリース切り替え中の過大圧力は、好ましくは、５ｍＢａｒより高い又は１０ｍＢａｒより高く、５０ｍＢａｒより低い、好ましくは２０ｍＢａｒより低いように調整される。これは、リリースされたときに、スタンプ上の力のバランスをとるために適切であり、例えば、制御の欠如につながる可能性のある空間の完全な真空を回避する。

リリース切り替え中の過大圧力は、好ましくは、インプリント切り替え中の過大圧力よりも低いように調整される。これは、過小圧力での開口による全体的なリリース力を提供する助けとなる。

上記の方法のいずれかにおける過小圧力は、基準圧力より下の５００ｍＢａｒから９００ｍＢａｒの範囲にあり、より好ましくは基準圧力より下の７００ｍＢａｒから８００ｍＢａｒの範囲にある。これは、急速サイクリングによるリリースプロセスの適切な制御のための、及びインプリント前後にスタンプを保持するための適切な範囲であることが分かった。

この方法は、インプリント切り替え中及び／又はリリース切り替え中に過大圧力を変化させることを含むことができる。これは、品質を維持しながら、プロセスの速度を最適化するために行うことができる。

基準圧力は、通常、常温（例えば、２０℃など１５～２５℃の間）で約１０００ｍＢａｒ（１気圧）のような周囲圧力である。ただし、基準圧力は周囲圧力よりも高くすることができる。そのような場合は、使用される過大圧力によって決定されるので、インプリントステップに影響を及ぼさず、これらは、基準圧力に対して制御される。しかし、より高い基準圧力が、スタンプリリースステップでは役に立つ。

さらなる態様によれば、本発明は、データキャリア上に記憶可能であるか、データキャリア上に記憶されているか、又はコンピュータアクセス可能ネットワークを介してアクセス可能であるか、又はコンピュータアクセス可能ネットワークからダウンロード可能である、コンピュータ可読コードを含むコンピュータプログラムを提供し、このプログラムは、コンピュータ上で実行されると、インプリント装置に、方法の特許請求の範囲のいずれかのステップを実行させる。コードは、コンピュータが開口圧力を制御するように装置のコントローラを、及び、必要に応じてガスフローだけでなく、過大圧力及び過小圧力を制御する任意の装置を制御することができるように構成される。

インプリント方法は、インプリントステップの前に、開口のアレイの開口の少なくともいくつかを第１の構成に切り替えることによって、フレキシブルスタンプを第１のキャリアに付着する（affixing）ステップを含み得る。

インプリント方法は、インプリントステップの前に、基板ホルダに基板を提供するステップを含み得る。

インプリント方法は、インプリントステップの前に、インプリントパターンが、フレキシブルスタンプと基板との間にギャップを有して基板に面するように、基板（１８０）を担持する第２のキャリアに対してフレキシブルスタンプを含む第１のキャリアを位置決めするステップを含み得る。

本方法は、フレキシブルスタンプの一部と基板との間に第１の接触領域を形成し、それと共に、フレキシブルスタンプの一部と第１のキャリアとの間に第１の空間を形成するように、開口の少なくとも１つを第２の構成に切り替えるステップ、及び、続いて、接触領域を移動及び／又は拡張するように、シーケンスで、第２の構成にアレイ中の次の開口を切り替えるステップを含み得る。

本方法は、フレキシブルスタンプのレリーフ層と接触するときに基板表面を現像するステップを含み得る。

さらなる態様によれば、本発明は、インプリントパターンを有するフレキシブルスタンプを保持するための第１のキャリアを有するインプリント装置を提供し、第１のキャリアは、開口のアレイであって、各開口が、第１のキャリアに向けてフレキシブルスタンプを引っ張るために基準圧力に対する過小圧力が提供される第１の構成と、第１のキャリアからフレキシブルスタンプを押し離すために基準圧力に対する過大圧力が提供される第２の構成との間で個々に切り替え可能な開口のアレイを有する。第１のキャリアの動作は、本発明の第１の態様に関して説明されており、ここでは繰り返さない。

装置は、開口に過小圧力を提供するための低圧（low pressure）ダクトを有する。低圧とは、基準圧力未満の圧力をいい、一般的には、例えば、真空容器又はポンプによって生成されるある種の真空である。

装置は、開口に過大圧力を与えるための高圧ダクトをさらに有し、高圧ダクトは、最大過大圧力以上の供給圧力でガス供給部からガスを受け取り；
装置は、ダクト内の過大圧力を０ｍＢａｒと最大過大圧力との間に調整するように設定することができる高圧ダクト（１４０）に接続された背圧レギュレータ（７０２）を有する。背圧レギュレータには、それを超えると開く圧力設定を与えることができる。したがって、このレギュレータは、ダクト内の圧力が必要な過大圧力をオーバーシュートするときにダクトからガスを放出する。したがって、レギュレータは、最小の過大圧力を最大過大圧力にするように設定することができる。

インプリント装置は、ダクトによって受け取られる供給圧力を調節するための前方圧力レギュレータをさらに有することができる。

インプリント装置は、ガスの供給部と開口の１つ又は複数との間に１つ又は複数のガスフローレギュレータ（７０６）を有することができ、ガスフローを調整するための１つ又は複数のガスフローレギュレータは、開口の１つ又は複数へのガスの供給部を形成する。

インプリント装置は、個々の開口をそれらの第１の構成と第２の構成との間で切り替えるためのガスバルブを有することができる。

インプリント装置（１００）は、ダクト（１４０）内のガス圧力を表すセンサ信号を提供するための圧力センサを有することができ、背圧レギュレータ、前方圧力レギュレータ及び／又はフローレギュレータは、過大圧力及び／又はガスフローを調整するためのセンサ信号に応答する。

インプリント装置は、背圧レギュレータ（７０２）及び／又は前方圧力レギュレータ及び／又はガスフローレギュレータを制御するための処理要素を有することができる。

この流れ（フロー）の差は、上述のように、空間内の圧力が、インプリント及びリリースサイクルの両方に最適であることを確実にするために使用されることができる。通常、インプリントステップではより大きい流れが必要とされる。減少した流れは、通常、効率的なリリースのために空間内の周囲圧力を十分に上回る圧力を維持しながら、真空の喪失を制限するために必要とされる。

好ましくは、処理要素は：
インプリントパターンがレジスト層にインプリントされるまで、フレキシブルスタンプと基板との間の接触領域を拡大し、第１キャリアとフレキシブルスタンプとの間の空間を拡大するように、開口を制御することによって基板上のレジスト層にインプリントパターンをインプリントし;
現像されたレジスト層からインプリントパターンがリリースされるまで、フレキシブルスタンプと基板との間の接触領域を減らし、空間を減らすために開口部を制御することによってフレキシブルスタンプをリリースし；
インプリントプロセスの間、空間内の圧力を周囲圧力よりも高く維持するために、第２の構成に切り替えられる全ての開口部を通して過大圧力を提供し；
そして、リリースプロセスの間に、空間内の圧力を周囲より上であるが所定の最大圧力以下に維持するために第２の構成に留まる開口を通して空間へのガスの内向きの流れを調整しながら、第１の構成に切り替わる全ての開口を通して過小圧力を提供する；ように、第１及び第２キャリア、ガス供給部、並びにガス排出手段を制御するように構成される。

好ましくは、装置は、ダクト内のガス圧力を感知する圧力センサを有し、処理要素は、過大圧力を提供するためにフローレギュレータを制御するように、感知された圧力に応答する。このセンサは、フローレギュレータの一部であり得る。

処理要素は、好ましくは、過大圧力レベルを調整するために背圧レギュレータを制御するように構成される。この場合も同様に、これは、フィードバックプロセスで行われ得る。

本発明の方法及び装置では、開口は、所望の任意の形状を有し得る。それらは、円形若しくは正方形であり得、又は溝形であり得る。アレイにおいて、それらは、第１のキャリアの表面にわたって離間される。間隔は、第１キャリア全体にわたって同じであってもよいが、これは、必ずしもそうである必要はない。第１のキャリアは、好ましくは平面である。

本発明の実施形態が、添付の概略図を参照して、より詳細に、かつ非限定的な例として記載される。

インプリント装置を示す。 インプリント装置の一部の例を示す。 インプリント装置を使用するインプリントサイクルを示す。 インプリント装置を使用するインプリントサイクルを示す。 インプリント装置を使用するリリースサイクルを示す。 インプリント装置を使用するリリースサイクルを示す。 インプリントを使用するインプリントプロセスを示す。 インプリントを使用するインプリントプロセスを示す。 インプリント装置を使用する別のインプリントプロセスを示す。 装置の圧力及びフロー制御を示すインプリント装置をより詳細に示す。 各々が開口及び圧力レギュレータを有する２つのダクトを含む代替の高圧ダクトシステムを示す。

明細書においては、同じ又は類似の部分を示すために、図面全体にわたって同じ参照番号が使用される。

図１～図６を参照して、空気圧システムを有する基本的なインプリント装置１００について説明する。

図１は、ＳＣＩＬインプリント装置又は基板にインプリントパターンスタンプを転写するために使用されることができる任意の他の適切なインプリント装置の形態のインプリント装置１００を示す。

インプリント装置１００は、典型的には、インプリントパターン１０６を含むフレキシブルスタンプ１０４を保持するための第１のホルダ又はキャリア１０２を含む。インプリントパターンは、マイクロメートル又はナノメートルのオーダーの幅及び長さの寸法を有する、その印刷表面上に配置されたレリーフフィーチャーを有することができるレリーフパターンである。インプリントパターンのフィーチャーサイズは、任意の好適なサイズであり得、好ましくはナノスケールのパターン、すなわち、パターンは、フィーチャーサイズが１０ｎｍまでから１ｍｍを超えるまでのフィーチャーサイズを有し、フィーチャーのアスペクト比（垂直寸法を横寸法で割ったもの）が８以上であり得る。しかし、他のフィーチャーサイズも考慮することができ、本発明は、より小さいアスペクト比を有するナノスケールパターンを転写するために等しく適用することができることを理解されたい。例えば、本発明の少なくともいくつかの実施形態は、０．００１～１０の範囲のアスペクト比を有するインプリントパターンを転写するのに適している。

フレキシブルスタンプ１０４及びインプリントパターン１０６は、任意の適切な材料、例えば、ポリシロキサンベースの材料、例えば、ポリジメチルシロキサン（ＰＤＭＳ）などの適切な（合成）ゴム材料で実現され得る。典型的には、ゴムスタンプは、例えば、薄いプラスチック材料、薄いガラス又は薄い金属で作られたスタンプバックプレートに取り付けられ、それらの各々は、典型的には、ゴム材料層よりも硬い。

第１のキャリア１０２は、典型的には、複数のスタンプ係合要素１１２（明確にするために図１には１つのみが示されている）を有し、これは、第１のキャリアの表面（図面の平面に対して垂直に延びる）に沿ってアレイ又はグリッドで配置され得る。このような開口１１２は、典型的には、第１の構成において第１のキャリア１０２に対してフレキシブルスタンプ１０６の一部を保持し、第２の構成において第１のキャリア１０２からフレキシブルスタンプの一部をリリースする又は押し出すように構成される。この場合、スタンプ係合要素１１２は、第１及び第２の構成をそれぞれ提供するために、保持圧力とリリース圧力とを備えることができ、かつそれらとの間で切り替えることができる空気圧作動開口によって具体化される。

前述のように、基準圧力は、スタンプのレリーフ側に存在する圧力である。通常、装置が周囲条件で操作されるとき、そのような基準圧力は、約1バールの周囲圧力である。次いで、保持圧力は、この基準圧力よりも規定量（過小圧力）だけ低く、圧力差は、次に、スタンプを第１のキャリアに対して保持するのに十分であるように選択される。例えば、スタンプが基板に関して吊下げている向き（hanging orientation）にある場合、スタンプの重量は少なくとも克服されなければならない。リリース圧力は、規定量（過大圧力）だけ基準圧力よりも高く、スタンプをリリース又は第１キャリアから離すのに十分であるように選択される。

開口１１２は、任意の好適な形状を有し得る。例えば、開口１１２は、溝形状であり得、溝は、実質的に第１のキャリア１０２の全長（例えば、図に垂直な方向）にわたって延び、又は開口１１２は、図２に示すように、円形状であり得、開口１１２は二次元グリッドを画定する。他の断面形状は、当業者に明らかであろう。溝形状の開口１１２は、例えば、後にさらに詳細に説明するように、フレキシブルスタンプのインプリント方向とリリース方向が同一であるか互いに反対である場合に適している。例えば、図２に示すような円形開口１１２の二次元グリッドは、後述するように、フレキシブルスタンプ１０４のインプリント方向とリリース方向が互いに異なる場合に特に適している。

装置１００は、複数の開口１１２を操作するための空気システム１０１を有する。この目的のために、空気圧システムは、その端部の一方１０３が、供給圧力でダクトシステムにガスを供給するガスの供給部１９２にガス入口１０３を介して接続されている高圧ダクトシステム１４０を有する。この場合、ダクトシステムは、導管に沿って配置された複数の開口部を有する導管の形態の１つのセクションを含み、各開口部はバルブ１１４を介してそれぞれの開口に接続される（この場合も開口と同様に、１つのバルブが明確さのために示される）。ダクトシステムは、他方の端部１１５で開放端部を有する。また、空気圧システムは、この場合、単一の導管を有する低圧ダクトシステム１５０を有し、この単一の導管に沿って開口部がそれぞれバルブ１１４のうちの１つに接続されて配置される。低圧導管は、例えば、真空ポンプ又は真空容器のような低圧源に接続されている。この場合、真空ポンプ又は周囲圧力未満のリザーバのような真空供給部１１３が、導管１５０に接続される。

図示のように、各開口１１２はバルブ１１４に接続されており、このバルブは、この場合、開口１１２を、リリース圧力として機能する高圧ダクト内の圧力に、又は保持圧力として機能する低圧ダクトの圧力に切り替えることができる三方バルブである。

各バルブ１１４と低圧ダクトシステム（導管）１５０との間の接続は実線で示され、各バルブ１１４と高圧ダクトシステム（導管）１４０との間の接続は破線で示される。

典型的には、空気圧システムは、基準圧力（プリントプロセスがスタンプと基板との間に存在する周囲圧力で実行される場合、このような基準圧力は、典型的には、周囲圧力（例えば、室温で１０００ｍＢａｒ）である）より低い約５００ｍＢａｒ～９００ｍＢａｒで供給される保持圧力を提供することができる。より好ましくは、保持圧力は、基準圧力より低い７００ｍＢａｒ～８００ｍＢａｒの間、すなわち、基準圧力が周囲圧力である場合には、約２００～３００ｍＢａｒ絶対圧力で基準圧力より低い。いずれの場合においても、他の圧力を使用することもできる。

インプリント装置１００は、インプリントされることになる基板１８０を担持するための第２のホルダ又はキャリア１７０をさらに有する。任意の適切な基板１８０、例えば、シリコン基板、シリコンオンインシュレータ基板、シリコンゲルマニウム基板、ガラス、高屈折率ガラス、サファイア、プラスチックなどの任意の適切な半導体基板が使用され得る。基板１８０は、任意の適切な材料であり得るレジスト層１８２などのインプリント可能層を担持し得る。例えば、レジスト層１８２は、レジスト層１８２内にインプリントパターン１０６を固定化するために凝固（硬化）され得る硬化性材料を含み得る。一例では、レジスト層１８２はゾル-ゲル材料を含む。このような材料の適切な例は、国際公開第２００９／１４１７７４号に開示されている。例えば、適切なレジスト材料のさらなる例が、米国特許出願公開第２００4／０２６１９８１号、国際公開第２００５／１０１４６６号、米国特許出願公開第２００５／０２３０８８２号、米国特許出願公開第２００４／０２６４０１９号、ならびに非特許文献Advanced Materials, 1998, Vol. 10(8), page 571及び例えばTEOSレジストに見出すことができる。

バルブ１１４は、処理要素（プロセッサ）１６０を有するコントローラによって制御される。処理要素１６０は、典型的には、インプリントプロセスの間にバルブ１１４及び第１のキャリア１０２をどのように制御するかをコントローラに指示するコンピュータプログラムコードを実行する。

また、別個のコントローラを使用することもできるが、第１のキャリア１０２は、処理要素１６０によって制御することもできる。この目的のために、インプリント装置１００は、処理要素１６０の制御下で、３つのデカルト座標Ｘ、Ｙ、Ｚによって表される三次元を含む、第２のキャリア１７０に対して第１のキャリア１０２を位置決め及び再位置決めする手段をさらに含む。さらに、並進（translation）及び向き（orientation）の両方を用いて、相対位置を横方向（第２のキャリア１７０に平行な方向）、垂直（第２のキャリア１７０に垂直な方向）に調整する手段が提供され得る。この例では、装置は、処理要素１６０の制御下にある自動変位手段を含む。自動変位手段は、例えば、第２のキャリア１７０に対する第１のキャリア１０２の相対的なＸＹＺ位置及び向きを正確に制御するための機械的又は電気的フィードバック機構を提供する機械的又は電気的ユニットを含み得る。このような変位手段は、それ自体既知であり、したがって、簡潔さのためだけに、これ以上詳細には説明されない。

第２のホルダ又はキャリア１７０は、オプションで、処理要素１６０又は前述のコントローラの１つ以上から分離されたコントローラによって制御され得る。制御は、インプリント装置１００の自由度を増加させるために、第１のホルダ又はキャリア１０２に対する上記の制御手段に類似の方法で行うことができる。しかしながら、静止した又は固定した第２のキャリア１７０を有するインプリント装置１００を提供することも同様に実現可能である。好ましくは、第１のキャリア及び第２のキャリアは、少なくとも互いに対して移動することができ、この程度まで１つ又は複数のコントローラによって制御することができる。

第１のキャリア１０２は、ギャップ１９０だけ第２のキャリア１７０から分離され、そのサイズは、例えば、第２のキャリア１７０に対して第１のキャリア１０２を位置決め及び再位置決めするための手段と係合することによって、処理要素１６０によって制御され得る。特定の例では、処理要素１６０は、例えば、インプリントステップとリリースステップを実行する間に、ギャップサイズを変更するようにプログラムされ得る。具体的には、以下により詳細に説明するように、ギャップサイズの増加が現像されたレジスト層１８２からのインプリントパターン１０６のリリースを助けることができるので、処理要素１６０は、インプリントステップの完了時（及びレジスト層１８２を現像した後）に、ギャップサイズを増大するようにプログラムされ得る。

特定のインプリントプロセスの間に、固定された厚さなどの固定された寸法を有する基板及びスタンプが一般に使用され、それと共にギャップ１９０の制御が基板とスタンプとの間の距離の制御に変換されることは明らかである。基板の厚さ及びそのような基板の任意の層の厚さは、予め決定され得る、又は、当技術分野で知られた方法を使用して、インラインで決定され得る。

前方圧力レギュレータ１９２は、処理要素１６０の制御下にあり得る。これは、例えば、後に詳細に説明するように、インプリント又はリリースステップ中のリリース圧力を変化させることを容易にする。

インプリント装置１００は、ユーザインターフェース、例えば、ユーザが、所望のインプリントプロセスに従ってそのコントローラに装置を制御させるようにインプリント装置１００を構成することを可能にするために、キーボード、マウス、トラックボール等の少なくとも１つの命令入力装置を含むユーザ端末を有し得る。任意の適切なユーザインターフェースが使用され得ることを理解されたい。ユーザインターフェースは、装置内に埋め込まれ得るが、遠隔且つ無線又は有線のいずれかである適切な通信ネットワークを介して接続されることもできる。

上述のように、処理要素１６０は、第１のキャリア１０２、バルブ１１４及び／又は圧力レギュレータ１４２を制御するように構成される。この目的のために、インプリント装置１００は、メモリデバイス、例えば、フラッシュメモリ、ＲＡＭ又はＲＯＭ、ソリッドステートディスク、磁気ディスクなどのような、コンピュータ可読データ記憶媒体（図示せず）をさらに有する。データ記憶媒体は、処理要素１６０によって実行されるコンピュータプログラムコードを含み、このコンピュータプログラムコードは、コントローラに、装置によって実行されることになるインプリント方法の種々のステップを実装させる。データ記憶媒体は、インプリント装置１００の任意の適切な位置に配置され得る；データ記憶媒体は、処理要素１６０に一体化され得る、又は、例えば、データ通信バス又は処理要素１６０とデータ記憶媒体との間のポイント・ツー・ポイント接続を介して、任意の適切な方法で処理要素１６０によってアクセス可能な別個の構成要素であり得る。

次に、インプリント方法を実施するための装置の動作を説明する。第一に、フレキシブルスタンプ１０４は、開口１１２を低圧ダクトに接続し、バルブ１１４を用いて高圧ダクトから切り離すことにより開口１１２を保持圧力に切り替えることによって、第１のキャリア１０２に付着される（affixed）。例えば、フレキシブルスタンプ１０４のエッジ部分の周囲に追加の付着（affixing）手段を設けることができるが、これらは必ずしも必要ではない。このような付着手段は、例えば、フレキシブルスタンプ１０４のエッジを第１のキャリア１０２にクランプするクランプを有し得るが、少なくともいくつかの例では、追加の付着手段は使用されていないことが理解されるべきである。

その後、第１のキャリア１０２は、インプリントパターン１０６は、レジスト層１８２に対向するように、レジスト層１８２でコーティングされた基板１８０を担持する第２のキャリア１７０上に位置決めされる。第１のキャリア１０２は、典型的には、第１のキャリア１０２と第２のキャリア１７０との間にギャップ１９０が存在するように、第２のキャリア１７０に対して位置決めされ、このギャップ１９０は、インプリント中にフレキシブルスタンプ１０４と基板１８０との間の良好なコンフォーマル（conformal）接触を確実にするために、インプリント装置１００のユーザによって規定され得る。ギャップ１９０は、任意の適切な範囲で選択され得る；例えば、インプリントパターン１０６がナノスケールパターンである典型的なＳＣＩＬプロセスでは、ギャップ１９０は、基板表面とスタンプ表面との間の距離が１０～５００μｍ、好ましくは２０～２００μｍ、より好ましくは１０～１００μｍであることを確実にする範囲内で選択され得る。

第１のキャリア１０２を第２のキャリア１７０に対して位置決めすると、インプリントプロセスは、図３Ａ及び３Ｂで示されるインプリントステップを進める。図３Ａにおいて、接触領域１８５が、フレキシブルスタンプ１０４と基板との間に形成される。次いで、この接触領域は、例えば、基板１８０と接触することが意図されたインプリントパターン１０６全体がこの基板と接触するまで、図３Ｂの接触領域１８７で示されるように、徐々に拡大される。図３Ａ及び３Ｂでは、インプリントパターン１０６は、明瞭性のためにのみ省略されていることに留意されたい；これは、インプリントパターンが存在しないと解釈されるべきではない。

図３Ａに見られるように、スタンプバルジ１９４における初期接触領域１８５が、選択された開口１１２を個々に保持圧力からリリース圧力に切り替えること（例えば、開口を第１の構成から第２の構成に切り替えること）によって、フレキシブルスタンプ１０４と基板１８０との間に形成される。図３Ａでは、明確さの理由から、バルブ１１４とそれぞれのダクトシステム１４０及び１５０との間の選択された接続のみが示されている。この開口切り替えは、フレキシブルスタンプ１０４とレジスト層１８２を担持する基板１８０を含む第２のキャリア１７０との間の接触領域１８５を確立するために、第１のキャリア１０２から離れて第２のキャリア１７０に向かってフレキシブルスタンプ１０４の部分１９４を膨らませる。

接触領域１８５は、典型的には、図３Ｂに示されるように領域１８５に対して拡大された接触領域１８７に到達するように、次の開口１１２をそのバルブ１１４を制御することにより保持圧力からリリース圧力に周期的に切り替えることによって、接触領域１８５の接触前部（contact front）の一部を前述の矢印の方向に移動させることによって拡大される。このプロセスは、接触領域が基板１８０の所望の領域全体にわたって確立されるまで繰り返される。すなわち、インプリントパターン１０６の所望の部分は、レジスト層１８２と接触するようになる。

接触領域１８５及び１８７の拡大の速度（rate）は、とりわけ、次の開口１１２がリリース圧力に切り替わる速度、ならびにギャップ１９０によって決定されるが、開口を切り替える速度によって制御することができる。スタンプが第１のキャリア１０２又は基板１８０のいずれかによって接触されない場合の関連するブリッジ幅Ｗは、例えば、１０～５０ｍｍの間で選択され得る。他のギャップサイズを使用することができる。ブリッジ幅は、主にギャップサイズ、フレキシブルスタンプ１０４の曲げ剛性、及び印加圧力の関数であり、得られるインプリント速度及びスタンプリリース速度に影響する。ギャップが大きいほど、基板の全体の厚さのばらつき（ＴＴＶ）が大きくなり、ギャップ設定の重要性を低くする（例えば、より大きいばらつきが許容される、ウェッジ）。ギャップが小さいほど、インプリント速度が速くなる。非限定的な例として、インプリント速度（開口１１２を保持圧力からリリース圧力に切り替える間の遅延）は、１００ミクロンのギャップ１９０に対して開口あたり～０．８－１．５秒、例えば１．９２ｍｍ／秒であるが、ギャップ１９０が５０ミクロンの場合、３３ｍｍ／秒（０．０７５秒遅延）まで可能である。もちろん、異なる速度及び異なる開口間隔が等しく実現可能である。

開口１１２をリリース圧力に切り替える速度は、典型的には、インプリントパターン１０６と基板１８０との間に良好なコンフォーマル接触が確立されることを確実にするように選択される。このような良好なコンフォーマル接触は、例えば、フレキシブルスタンプ１０４の一部が、基板１８０と接触してフレキシブルスタンプ１０のインプリントパターン１０６の凹部から生じる毛管力によってレジスト層１８２内に、又はファンデルワールス力によって乾燥基板１８０上に引っ張られることを可能にするように、切り替え速度が選択されるときに達成される。

処理要素１６０は、以下により詳細に説明するように、特定の処理パラメータに応じて、開口１１２が過大圧力に切り替わる速度を変化させるように構成され得る。これは、この速度が、典型的には、インプリントステップの間に、最悪の場合のシナリオに基づいて一定である、以前のインプリント方法と比較して、インプリントステップの期間を著しく減少させることができる。対照的に、本明細書に記載された少なくともいくつかの例によれば、この速度は、インプリントステップの特定の段階（phases）の間に増加させることができ、それによって、このステップの全体的な期間を減少させることができることが認識されている。

一旦、インプリントパターン１０６と基板１８０との間の所望の接触領域が確立されると、レジスト層１８２は、その後、例えば、ＵＶ又は可視光、加熱などのような外部刺激への暴露によって、任意の適切な方法で、現像、例えば、硬化又は固化される。この現像は、インプリントパターン１０６の逆が現像されたレジスト層１８２に固定化されるように行われる。

この段階では、インプリントパターン１０６が現像されたレジスト層１８２からリリースされるリリースステップの期間を短縮するために、ギャップ１９０が調整され得る。インプリントパターン１０６及びレジスト層１８２のタイプに応じて、スタンプ１０４は、比較的高い接触領域によって、したがって力によって、インプリント現像レジスト層１８２に取り付けられることができる。生成されることができるリリース力は、より大きいギャップ１９０に対してより大きい。例えば、ギャップ１９０が５０ミクロンに設定されている場合には、スタンプ１０４を現像レジスト層１８２からリリースすることはできないが、このギャップが１００ミクロンである場合には、リリースすることができることが可能である。これは、スタンプがリリースされる方法によるものであり、これは、図４Ａ及び４Ｂを用いてより詳細に説明される。

このリリースステップの間、個々の開口１１２は、ダクトシステム１４０のリリース圧力からダクトシステム１５０の保持圧力に切り替えられ、これにより、フレキシブルスタンプ１０４は、第１キャリアに向かって移動する、すなわち、フレキシブルスタンプ１０４は、現像されたレジスト層１８２から離れてはがされたようになる。保持圧力に切り替えられたばかりの開口に近い第１のキャリアにスタンプの一部が到着すると、開口は、その部分によってシールされ、このプロセスにおいて、ブリッジ長さＷは、１つの開口ピッチだけ短くされる。これは、図４Ａ及び４Ｂに示すように、接触面１８７上の力を増大させ、より多くの開口１１２が保持圧力に切り替えられるにつれて、接触領域１８５に到達させるように水平矢印２１０の方向に接触領域１８７の接触前部を変位させる。したがって、ブリッジは、第２のキャリア１７０によって担持された基板１８０上の現像されたレジスト層１８２からのフレキシブルスタンプ１０４のインプリントパターン１０６のリリース力に力が等しくなるまで、さらに短くされる。その後、これは、スタンプのリリースによって緩和される。より大きなギャップ１９０では、基板ウェハに垂直な力はより大きくなり、それによってスタンプのリリースを容易にする。また、このより大きなギャップ１９０によって生じるより長いブリッジ長さは、保持圧力シールがスタンプ１０４の一部と、フレキシブルスタンプ１０４を所定の位置に保持する第１のキャリア１０２の開口１１２、例えばフレキシブルスタンプ１０４の外縁と接触する開口１１２との間で失われる前に、より多くの力を加えることを可能にする。

この時点で、基板からのスタンプリリースの間、フレキシブルスタンプ１０４はスタンプをリリースするのに必要な力と平衡にあることに留意されたい。次の開口１１２は、開口部から開口部までの距離に相当するサイズを有するフレキシブルスタンプ１０４の一部（平均）がリリースされた後にのみ、保持圧力に切り替えることができる。従って、基板１８０からのフレキシブルスタンプ１０４のリリース速度は、ギャップ設定によっても決定される。例えば、５０及び１００マイクロメートルのギャップを用いてフレキシブルスタンプ１０４をリリースすることができる場合、１００マイクロメートルのギャップのリリース速度は、５０マイクロメートルのギャップのリリース速度よりも高く、その結果、より高いリリース速度、すなわち、個々の開口１１２が示された方向に沿って保持圧力に切り替わる速度が、対応するバルブ１１４を低圧ダクトシステム１５０の保持圧力に周期的に切り換えることによって印加することができるようになる。全体的なインプリントプロセスの最高スループットに対して、インプリントステップのためのギャップ１９０の設定は、図４Ａ及び４Ｂに示されるリリースステップの間の最適なスタンプリリースのために必要とされるギャップ１９０とは異なり得る。

処理要素１６０は、好ましくは、以下により詳細に説明するように、特定の処理パラメータに応じて開口１１２が切り替わる速度を変化させるように構成される。これは、この速度が、典型的には、リリースステップ全体の間に、最悪の場合のシナリオに基づいて、一定である、以前のインプリント方法と比較して、リリースステップの期間を著しく短縮することができる。この速度は、リリースステップの特定の段階の間に増加させることができ、それによって、このステップの全体的な期間を減少させることができることが認識されている。

インプリントステップ中に接触領域の拡大速度が変えられ得る可能なシナリオの第１のセットが、図５Ａ及び５Ｂに示され、これは、第２のキャリア１７０の上面図（上区画）及び断面図（下区画）を示す。図５は、以下により詳細に説明されるように、いくつかの例を組み合わせたものであることが理解されるべきであるが、これらの例は、単独で同様に適用され得る。図５では、第２のキャリア１７０は、エッジ部分２２０を含み、このエッジ部分は、典型的には、基板１８０が配置されることになる領域を区切るエッジである。換言すれば、エッジ部分２２０は、基板１８０のホルダとして機能する。図５では、エッジ部分２２０は、非限定的な例としてのみ、基板１８０と同じ高さを有することが示されている。エッジ部分２２０は、基板１８０とは異なる高さを有してもよく、特に、エッジ部分２２０が、インプリントプロセスの間に、フレキシブルスタンプ１０４と、エッジ部分２２０に隣接する基板１８０のエッジ領域との間の接触を妨げないように、より低い高さを有してもよいことを理解されたい。図３に示されるインプリントステップの間に接触領域が拡大され得る速度は、第２のキャリア１７０のどのゾーン又は領域に接触領域が拡大されるかに依存して変化され得る。

図５は、Ｚ１－Ｚ５と表示された５つの異なるゾーンを識別している。インプリントプロセスは、典型的には、領域Ｚ１において、フレキシブルスタンプ１０４と第２のキャリア１７０との間の初期接触領域を確立することによって開始する。この目的のために、領域Ｚ１は、第２のキャリア１７０に対して第１のキャリア１０２を正しく位置合わせするための１つ又は複数の位置合わせマーカー（図示せず）をオプションで有し得る。フレキシブルスタンプ１０４と第２のキャリア１７０との間の接触の質は、この領域では決定的に重要ではないので、領域Ｚ１における接触領域は、比較的高い速度で確立され得る、すなわち、後続の開口１１２をリリース圧力に切り替える間の遅延は、比較的短く成り得る。

接触領域の接触前部がＺ２に到達すると、フレキシブルスタンプ１０４と基板１８０との間の接触が開始される。この時点で、フレキシブルスタンプ１０４と基板１８０との間の良好なコンフォーマル接触が確立され、接触領域のこの部分に気泡が含まれることが回避されることが重要である。従って、領域Ｚ２に到達すると、対応するバルブ１１４の制御により、水平矢印２２２の方向に、次のインラインの（in line）開口１１２をリリース圧力に周期的に切り替えることによって、接触領域を拡大する速度が適切に低減されることが望ましい。オプションで、選択された開口１１２によって印加されるリリース圧力は、一時的に増加されてもよく、一方、接触領域の接触前部は、領域Ｚ２を通って移動して、この領域におけるフレキシブルスタンプ１０４と基板１８０との間の接触をさらに改善してもよい。これは、インプリントステップのこの段階で、圧力源１９２を適切に設定する処理要素１６０によって達成され得る。このリリース圧力の増加は、保持圧力に切り替えられる開口１１２の少なくともいくつかを通して漏れを増加させる可能性があり、これは、フレキシブルスタンプ１０４の第１のキャリア１０２への固定強度を低下させることがあることに留意されたい。しかし、接触領域が比較的小さい限り、これは無視できる問題である。

接触領域１９４の接触前部が領域Ｚ３内に拡大すると、フレキシブルスタンプ１０４と基板１８０との間のコンフォーマル接触は、十分に確立されており、その結果、この時点で、接触領域の拡大速度は、再び、すなわち、次のインラインの開口１１２のバルブ１１４が、リリース圧力チャネル１４０に切り替えられる速度を増加させることによって、増加され得る。同時に、前述したように、このリリース圧力が一時的に増加した場合には、供給圧力を１９２で制御する処理要素１６０によってリリース圧力を初期値まで下げることが好ましい。拡大速度は、典型的には、接触領域の所定の量が基板１８０と接触したときに増加する。所定量は、実験によって決定され得、典型的には、フレキシブルスタンプ１０４及びレジスト層１８２の材料のような、使用される材料に依存する。インプリントステップの間、領域Ｚ５に到達するまで、このより高い速度が維持され得る。

同様に、リリースステップの間、現像されたレジスト層１８２からフレキシブルスタンプ１０４をリリースするために克服しなければならない力は、基板１８０の縁部から中心に向かって徐々に増加する。従って、フレキシブルスタンプ１０４と現像されたレジスト層１８２との間の接触領域を徐々に減少させるために、選択された開口１１２に保持圧力が加えられる速度は、エッジ領域Ｚ３及びＺ５と比較して、中央領域Ｚ４において減少し得る。

この時点では、中央領域Ｚ４と比較した外側領域Ｚ３及びＺ５における接触領域減少速度の変動、すなわち、開口１１２が保持圧力に切り替えられる速度の変動は、領域Ｚ１～Ｚ３における接触領域拡大速度の変動、すなわち、開口１１２がリリース圧力に切り替えられる速度の変動とは無関係であり得ることに留意されたい。換言すれば、これらの変動は、本発明の独立した実施形態であり、これらの実施形態は、オプションで互いに組み合わされ得る。

図６は、異なるフィーチャー密度を有する領域を持つインプリントパターン１０６を有するフレキシブルスタンプ１０４を概略的に示す。図６では、高フィーチャー密度を有する第１の領域Ｒ１及び低フィーチャー密度（例えば、フィーチャーがない）を有する第２の領域Ｒ２が、非限定的な例として示されている；典型的なフレキシブルスタンプ１０４は、異なるフィーチャー密度によって特徴付けられる多くの異なる領域を含み得ることは当業者によって直ちに理解されるであろう。図６は、以下により詳細に説明されるように、いくつかの例を組み合わせたものであることが理解されるべきであるが、これらの例は、単独で同様に適用され得る。

フレキシブルスタンプ１０４が、異なるフィーチャー密度を持つこのように異なる領域を有するインプリントパターン１０６を含む場合、個々の開口１１２が、現像されたレジスト層１８２からインプリントパターンをリリースするために、保持圧力に切り替えられる速度は、これらの異なる領域に従って変化され得ることが認識されている。特に、比較的高いフィーチャー密度を有する領域Ｒ１は、インプリントパターン１０６の対応するフィーチャーと現像されたレジスト層１８２との間のより高い接触領域を示し、これは、現像されたレジスト層１８２からフレキシブルスタンプ１０４の領域Ｒ１をリリースするためにより高い力が必要とされることを意味する。従って、この領域は、好ましくは、フレキシブルスタンプ１０４が現像されたレジスト層１８２から悪影響なしにリリースされることを確実にするために、領域Ｒ２よりも低い速度でリリースされる。

オプションで、保持圧力に（まだ）切り替えられていない開口１１２に印加されるリリース圧力は、漏れが少なくなり、したがって、保持圧力に切り替えられる開口１１２にとってより良好なバキュームをもたらすので、リリースステップの間に低減され得る。これは、特に、高いアスペクト比のインプリントパターン１０６を有するフレキシブルスタンプ１０４をリリースするのに役立つより高いリリース力を生成する。

特定のタイプのインプリントパターン１０６については、インプリントステップ中に接触領域１９４の接触前部が前方に移動する方向は、リリースステップ中に接触領域の接触前部が現像されたレジスト層１８２からリリースされるべき方向とは異なり得る。この文脈において、異なる方向は、リリースステップ中に接触前部が進む経路が、インプリントステップ中に接触前部が進む経路と異なることを意味することを意図し、言い換えると、異なる方向は、インプリントステップの方向の逆を含まない。

このようなインプリントパターンの非限定的な例は、パターンの要素が非対称を有し、例えば、回転対称ではない場合、図６に概略的に示されている格子（grating）である。フレキシブルスタンプ１０４と基板１８０との間のコンフォーマル接触の形成を補助する毛細管力の利点を十分に利用するために、インプリントステップは、矢印２３０の方向に、格子線と平行に行われるべきである。対照的に、現像されたレジスト層１８２からのインプリントパターン１０６のリリースは、現像されたレジスト層１８２からインプリントパターン１０６を格子線（図６の領域Ｒ１の網掛け線）に垂直な矢印２４０で示される方向にリリースするとき、より容易に達成することができる。インプリントとリリースとの間のこのように異なる方向が有益であるインプリントパターンの他の例は、当業者に明らかであろう。先に説明したように、このような多方向インプリント及びリリースは、図２に示すように、第１のキャリア１０２によって促進され得る。

上記のインプリントプロセスを実施する際に、本発明者らは、インプリント及びスタンプリリースサイクルの速度の最適化が、得られるインプリントの品質に制御されない変動を与えたことを観察した。このような変動を低減するために、インプリントサイクル及び／又はリリースサイクルの間のエアフロー（airflow（空気流））の制御を改善すべきであることが認識された。この点に関し、インプリントサイクル及びリリースサイクルの間に、第１のキャリア１０２とフレキシブルスタンプ１０４との間に空間１９６（スタンプ及び第１のキャリアによって囲まれる）が形成されるという事実に注意が引かれる。この空間では、リリース圧力を有する開口（第２の構成の開口）に接続されているので、リリース圧力が存在する。加えて、この空間は、したがって、第２の構成の開口を、それらのリリース圧力に関して短絡させる（short-circuits）。このことに関連して、特に、以前の保持圧力（低い圧力）を除去し、（図３及び4に示されるように）第１のキャリアとフレキシブルスタンプとの間の新たに加圧された空間１９６をリリース圧力に維持するために、各開口１１２に向かって高いエアフロー量（airflow rate）がインプリントサイクルに必要であることが認識された。結局、この空間１９６におけるリリース圧力の任意の低下は、開口を保持圧力からリリース圧力に切り替える間のガスの不十分な流入によるものであり、毛管及び／又はファンデルワールの力による滑らかなスタンプ接触を乱すリスクがある。また、圧力切り替えによって生じる圧力パルスが導入され、最小限にする必要があることも認識されている。

このような不利な効果は、特に、高圧ダクトシステム１４０が、すべての開口バルブが閉じられる状況においてガスフローを許容しないという意味で、閉鎖系である装置において明らかであった。例えば、図１のダクト１４０は、その左端で閉鎖される。この場合、開口へのシステムガスの流入は、ガス供給部の供給によってのみ制限され、これは、インプリントステップにおける開口１１２の切り替えの間に、従って空間１９６におけるスタンプ１０４の下で、時には大気圧以下の圧力にさえ、リリース圧力の下落（dips）を生じさせ、これは、事実上スタンプがその後基板からリリースされる可能性があるため、望ましくないことが認識された。

加圧ガスの供給部から高圧ダクトのガス出口（例えば、図１の１つの左側に示されている）を通って例えば大気へと高圧ダクトシステム１４０を通って連続ガスフローを提供するオープンエンドシステムは、インプリントサイクルの開口切り替えの間にはるかに弱い圧力波が観測され、インプリントプロセスの間にスタンプの下の空間１９６においてはるかに安定した圧力をもたらすという意味で、良好に機能することが分かった。しかし、基準圧力の開口端近傍のダクトに接続された開口部においては特に、基準圧力より高いかなりのリリース圧力を維持することが困難であることが判明した。

さらに、この高いエアフローメカニズムは、レジスト層へのスタンプ適用（stamp application）のインプリントに良好に作用するという事実にもかかわらず、本発明者らは、硬化したレジスト層からのスタンプのリリースを強く妨げることを見出した。特に、開口がリリース圧力から保持圧力に切り替わると、空間１９６から大量の空気を吸引し、この空間は、リリース圧力構成内の全ての（開いた）開口を短絡させ、これは、一緒になって、高圧ダクトシステム（ガスの利用可能な連続フローを有する）から低圧ダクトシステムの空気に大量のガスを供給することができる。これは、低圧ダクトシステムにおける保持圧力の劣化を導くだけでなく、スタンプを第１のキャリアに向けて引っ張る間の各開口の閉鎖を遅らせ、開いた開口を通るガスのより多くの漏れ及び保持圧力の弱化を導く。最終的には、保持圧力が不十分になることさえあり、逐次分離プロセスによる基板からのスタンプのリリースは、もはや不可能である。

これに気付いたが、スタンプに隣接する全空間１９６は、保持圧力（すなわち、基準圧力よりも低い圧力）を与えられるように脱ガスされ、場合によってスタンプ及び／又はインプリントパターンを破壊するスタンプの制御されないリリース（逐次的か否かを問わず）を導き得るので、リリースサイクルでスタンプ１０４への空気供給を完全に閉じることも、実行不可能であることも認識された。

上記の問題の１つ以上を低減し、それに伴って、インプリントの品質及び／又はスループットに関して、インプリントのためのより良い動作ウィンドウを提供するために、図１のインプリント装置１００の空気圧システムは、インプリントプロセス中のインプリント及びリリースサイクルのうちの１つ又は複数における改良された圧力及びガスフロー制御可能にする特徴を備えて構成される。

図7は、次に説明するように、改良された圧力及びフロー制御のための付加的なフィーチャーを示す、図１の装置をより詳細に示す。

高圧ダクト供給圧力を所望のレベルに制御するために、ダクトは前方圧力レギュレータ７０８に接続される。この場合、前方圧力レギュレータは、高圧供給ダクトのガス入口に接続された出口（下流）において、その入口におけるより高い供給圧力を調整されたより低い圧力に下げる減圧レギュレータである。前方圧力レギュレータは、減圧レギュレータを有するガスボトルの場合と同様に、ガス供給部の一部とすることができるが、装置の空気圧システムの一部とすることもできる。その場合、単純な高圧ガス供給部がレギュレータ入口に接続される必要がある。この場合、レギュレータ７０８は、例えば、２Ｂａｒより高い、又は３Ｂａｒより高い、又は５Ｂａｒよりもさらに高いガス源７１０の圧力を、適切な供給圧力（高圧ダクトシステムに送達される）まで低減させる。インプリント装置が１Ｂａｒの周囲圧力のような基準圧力で動作される場合、レギュレータ７０８は、以下の値:５ｍＢａｒ、１０ｍＢａｒ、２０ｍＢａｒ、５０ｍＢａｒ、１００ｍＢａｒ、及び２００ｍＢａｒのいずれかの値よりも高い適切な供給圧力を制御することができるように構成される。しかし、この供給圧力は、基準圧力よりも５００ｍＢａｒを超えないことが好ましい。所望の供給圧力は、基準圧力より８０ｍＢａｒ高い。好ましい基準圧力は、１Ｂａｒ以上、又は１．５Ｂａｒ若しくは２Ｂａｒ以上である。最も好ましいのは１Ｂａｒであり、この場合、良好な供給圧力は１．０５～１．１Ｂａｒの間又は１．０５～１．０８Ｂａｒの間である。

高圧ダクトシステム１４０は、ダクトシステム内（すなわち、その上流）の圧力を、少なくとも周期的にダクトシステムを通るガスフローを可能にしながら、最小圧力よりも高い圧力に調整するために、一端で圧力レギュレータ７０２にさらに接続される。図示の例では、この圧力レギュレータ７０２は背圧レギュレータであるが、同じ機能を提供する他のそのようなレギュレータもある（例えば、リリーフバルブを使用することができる）。背圧レギュレータは、それ自体の上流、すなわち、この場合には高圧ダクトシステムの出口に接続されるそれ自体の入口において、規定された圧力を維持する装置である。ガス圧がレギュレータの設定圧力ポイントを超えると、バルブが過剰な圧力を緩和するためにより開く。レギュレータは、好ましくは、環境（周囲空間）中に放出するが、必要ならば、閉鎖系に放出することもできる。従って、背圧レギュレータは、リリーフバルブと同様に機能するが、リリーフバルブによって提供されるより多くのオン／オフ作動ではなく、（インプリント装置に好ましい）定常状態の圧力制御に重点が置かれる。

レギュレータ７０２は、高圧ダクト内の圧力を、基準圧力プラス次の過大圧力（over pressure）レベル：５ｍＢａｒ、１０ｍ、Ｂａｒ、２０ｍＢａｒ、３０ｍＢａｒ又は５０ｍＢａｒのいずれかに制御するのに適していることが好ましい。

レギュレータ７０２を供給圧力と組み合わせることは、ガスフローが少なくとも一時的に供給源からレギュレータ７０２へのダクトを通って許容される間、高圧ダクトシステム内の圧力を、設定されたレギュレータ圧力値と供給圧力の間にすることを可能にする。これは、７０２において設定されたレギュレータ圧力が供給圧力より低く、かつ基準圧力より高い限りにおいて達成される。このような場合、圧力供給部は、ダクト内の圧力をその設定ポイントに維持しようとし、一方、レギュレータ７０２は、ダクト内の圧力がレギュレータ７０２においてより低い設定レベルに達するまで、高圧ダクトシステムからガスを排気することによって、より低い圧力を維持しようとする。

好ましくは、レギュレータ圧力は、基準圧力に５ｍＢａｒ～５０ｍＢａｒの過大圧力を加えた圧力値に設定される。好ましくは、このレギュレータ７０２の圧力は、１０～３０ｍＢａｒの範囲内の過大圧力で調整される。

供給圧力及びレギュレータ圧力の設定の有益な組み合わせは次の通りである：基準圧力より８０ｍＢａｒ高い供給圧力と、基準圧力より１０又は２０ｍＢａｒ高いレギュレータ圧力。

背圧レギュレータはダクト１４０内の圧力を感知する。しかし、高圧ダクト内の圧力を感知する別個の圧力センサと組み合わされたレギュレータを使用してもよい。センサデータは、感知した圧力に応じてレギュレータの設定を調整するために使用することができる。これは、コントローラによって、従って、必要な圧力を得るために、レギュレータバルブの設定を開又は閉に調整することを含み得る処理要素によって制御することができる。例えば、ダクト１４０と開口との間の圧力降下を可能にするために、圧力が５０ｍＢａｒの過大圧力未満又は２０ｍＢａｒ未満又は１０ｍＢａｒ未満であることを感知したときはいつでも、フィードバック制御装置が背圧レギュレータを閉じ得る。

ダクト１４０を通して圧力を調節するように制御される圧力レギュレータ７０２の協調は、開口１１２が約２０ｍＢａｒの過大圧力、又は１０～３０ｍＢａｒの過大圧力の範囲、及び確かに基準圧力よりも高い圧力になるようにする。

高圧ダクト内の圧力制御の効果は、インプリントサイクル中の開口の保持圧力からリリース圧力への切り替え中に、高ガスフローが過大圧力で存在することである。実際には、ダクトは、調整された方法ではあるが、外界と接触している。これは、インプリントサイクル切り替えの間の圧力波を減少させ、同時に、開口のリリース圧力から保持圧力への切り替え中のガスフローが制限される。結局のところ、リリース圧力での開口内の圧力がレギュレータ７０２において設定されたレギュレータ圧力を下回ると、開放端システムの場合と同様に、レギュレータは、外部からダクト内へのガスフローを許容しないので、閉じる。

前方圧力レギュレータ７０８及び／又はレギュレータ７０２は、それぞれの圧力を設定又は制御するための処理要素１６０を有するものなどのコントローラによって制御され得る。

リリースサイクル切り替えにおいてレギュレータを閉じることにもかかわらず、供給圧力レギュレータがダクト内の圧力降下を回復するためにガスを供給しようと試みるので、供給源によって供給される高いガスフローが依然としてある。

したがって、さらなる実施形態では、装置及び／又は空気圧システムは、複数の開口とガス供給部との間に直列に接続されたフローレギュレータ７０６をさらに含む。フローレギュレータ７０６はまた、処理要素１６０を有するコントローラによって制御され得る。フローレギュレータは、好ましくは、圧力レギュレータ７０８と複数の開口との間にある。

フローレギュレータ７０６は、連続的に変化するステップ又は離散的に変化するステップで設定することができる異なるガスフロー開口部を提供する調整可能なダイヤフラム又は調整可能なバルブであり得る。より洗練されたバージョンは、予め定義されたガス流量を維持することができ（あるものはほぼ常に）、支配的な入力圧力からほとんど独立している。インプリント装置に組み込まれると、インプリントサイクルの間、ダクト１４０への比較的大きな流量が、インプリントサイクルの間に設定される。比較的高い圧力及び高い流量は、前述のインプリントサイクル中のフレキシブルスタンプ１０４に沿った圧力クロストーク及び圧力波の以前の問題を回避する。

リリースサイクルにおいて、同時に、流量は、フローレギュレータ７０６を使用して低減することができる。実際、リリースサイクルの間に、高圧ダクト内の圧力設定は、流量を既に減少させるように設定されてもよいことに留意されたい。例えば、そのようなサイクルにおいて、開口及び従って空間１９６（図３及び４に示される）の過大圧力は、基準圧力（例えば、周囲圧力）を上回るが、例えば、２０ｍＢａｒの過大圧力であるが、５～３０ｍＢａｒ、好ましくは１５～２５ｍＢａｒの過大圧力の範囲内であってもよい最大レベル（インプリントサイクル中より低い）を下回るように制御される。従って、ダクト１４０内のシステム圧力は、例えば、１０ｍＢａｒの過大圧力まで低下し得る。しかし、これは、依然として、リリースサイクル開口切り替え中に、ソースから開口へ、そしてそれに伴う空間１９６への所望しない高いガスフローを提供し、これは、フローレギュレータ７０６を使用することによって効果的に制御され、流れをさらに減少させる。フローレギュレータによるこのフロー制御は、開口１１２を通って空間１９６及び保持圧力ライン１５０への空気の流れを制限し、供給される保持圧力を弱め、一方、フレキシブルスタンプの効率的な漸進的リリースを確実にする。リリースサイクルにおける高圧ダクトの流量は、インプリントサイクルにおける値に対して、少なくとも１０％、少なくとも２０％、少なくとも４０％、少なくとも８０％のいずれか１つだけ減少し得る。

リリースサイクルにおける過大圧力ライン１４０内の低い圧力のため、過小圧力ライン１５０を通る漏れが圧力差及びスタンプの形状によって決定されるので、流れは減少する。より低い圧力は、スタンプが第１のキャリア１０２と接触する所とレジスト層１８２と接触する所との間のフレキシブルスタンプにわたるより大きな距離、すなわち、一時的に延びてギャップ１９０にわたって延びるスタンプの部分の幅を可能にする。これは、キャリア１０２及び１７０の平面に垂直なこの部分の角度を減少させ、排気された開口に隣接するスタンプの表面と第１のキャリアとの間のより小さいギャップをもたらす。より小さいギャップは閉じることが容易であり、したがって真空への漏れを減らす。

本発明で達成された効果を要約すると：インプリントサイクルでは、最小の圧力変動での高い流量、及び基準圧力（例えば、雰囲気）より高く維持されるスタンプに隣接する圧力があり；リリースサイクルでは、好ましくは、インプリントサイクルに比較して低い圧力と組み合わされた低い流量、及び、雰囲気よりわずかに高く維持されている（最初に低圧ラインに開放されたときに、スタンプを引き込むために、１つの開口に隣接する小さい領域を除く）スタンプに隣接する空間１９６の圧力がある。

代替実施形態では、基板１８０及び第２のキャリア１７０を有するインプリントステーションは、１Ｂａｒ、例えば２Ｂａｒより高い、基準圧力で保持された加圧コンパートメント内に持ち込むことができる。これは、２０ｍＢａｒの過大圧力（２０２０Ｂａｒ絶対圧）によるインプリントサイクルを可能にするが、リリースサイクルでは２気圧の圧力差が利用可能となる。これにより、スタンプリリースサイクルにおける圧力差を大幅に改善することができる。第１のキャリアは、第２のキャリアから分離され、従って、インプリントサイクルは、依然として、周囲圧力に近い状態で実行されることができるが、スタンプが基板１８０と完全に接触すると、圧力は、スタンプの周囲で２気圧まで増加されることができ、一方、溝の下の圧力は、同時に、２＋０．０２０気圧まで増加される。次に、真空に向かう加圧溝／スタンプ領域からの大幅に改善された圧力差、例えば、最大1気圧の代わりに２気圧を用いて、リリースサイクルを開始することができる。これは、さらに、液体レジストコーティング製品１８２の装填を周囲圧力下で行うことができ、チャック真空（chuck vacuum）による基板上の圧力差（すなわち、基板を所定の位置に保持するために第２のキャリア１７０に印加される圧力）による最大保持力を０～２気圧まで設定することができるという利点を有する。

上述の変形例では、スタンプ近くの有効周囲圧力は、大気圧よりも高くなることができ、例えば、２Ｂａｒであることができる。特許請求の範囲は、特に周囲圧力に言及する場合、この変形をカバーするように解釈されることを意図している。

上記の全ての実装は、例えば、インプリントサイクルのための１つの固定された設定及びリリースサイクルのための１つの固定された設定を使用して、受動的に実施することができる。上述したように、より進歩した実装は、処理要素１６０を使用して、インプリント及びリリースサイクル中のフロー／インプリント圧力の設定を能動的に制御することである。処理要素によって監視され得るパラメータは、次のものを含む：
低圧ライン１５０上の真空供給部を通る流れ（増大した流れが検出される場合、これは、過大圧力ライン１４０上で圧力を減少させる又は流れ制限を増大することによって補償され得る）;
スペース１９６内のスタンプの隣の圧力（これは、過大圧力ライン１４０上の圧力又は流れを制御することによって調整することができる）;
バルブ１１４に隣接する低圧ライン１５０（真空供給部）内の圧力（増大した圧力が検出される場合、これは、過大圧力ライン１４０の圧力を減少させること又は流れ制限を増加することによって補償することができる）。

流れ制限と圧力調整の組み合わせは、有利に使用することができる、又はこれらのうちの１つのみを使用することができる。

上述のように、切り替えユニットは、バルブを有し、これらは、空気圧システム及び／又は第１キャリアの一部であり得る。二方バルブ１１４が使用されてもよい。そのようなバルブの一つは、開口の各々と高圧ダクトとの間にあり、開口の各々と低圧ダクトシステムとの間に一つである。従って、各開口は、２つのバルブに接続される。代替的には、開口毎の２つのバルブは、この１つのバルブが少なくとも３方バルブである開口あたり１つのバルブに組み合わされ得る。

図７は、開口のすべてが圧力供給部と圧力レギュレータ７０２との間で１つの高圧ダクト（又は導管）に直列に接続された装置内の空気圧システムを示す。さらに、フローレギュレータを含む実施形態では、開口接続部は、圧力レギュレータ７０２とフローレギュレータとの間にある。これにより、複数の開口部のすべてにおいて圧力及びフローが調整され得ることが保証される。コスト効率の良い解決策を提供するには、１つのレギュレータ、圧力供給部及びフローレギュレータのみが必要である。

このようなレギュレータ及び圧力供給部の最小量を使用するわずかに異なる構成は、それぞれのレギュレータ間の開口の並列接続を使用する。このような場合、それぞれが圧力レギュレータ７０２と圧力源又は存在する場合にはフローレギュレータとの間にある複数の高圧ダクトを有する高圧ダクトシステムが存在する。次に、各ダクトは、それに接続された少なくとも１つの開口を有する。

さらなる代替では、高圧ダクトシステム内に複数のダクトがあり、ダクトの各々は圧力源（同じであってもよいが、必ずしもそうである必要はない）又は存在する場合にはフローレギュレータ（同じであっても、異なるものであってもよい）に接続される。複数の圧力レギュレータがあり、各々は、このダクトシステムの少なくとも１つ、好ましくは１つのダクトに接続される。このようなシステムは、より高価であるが、圧力レギュレータ７０２毎のダクトが少ないので、圧力及び／又は流れのより正確な調整を可能にする。

１つの固定圧力供給がインプリントサイクルで使用されるものであってもよく、もう１つは、より低い固定圧力で、リリースサイクルで使用されるものであってもよい。

上述のように、実施形態は、処理要素１６０を使用する。処理要素は、必要とされる種々の機能を実行するために、ソフトウェア及び／又はハードウェアを用いて、種々の方法で実装することができる。それは、所要の機能を実行するためにソフトウェア（例えば、マイクロコード）を使用してプログラムされ得る１つ又は複数のマイクロプロセッサを使用することができるデータ処理要素を有し得る。しかし、それはプロセッサを用いて又は用いずに実装されてもよく、また、いくつかの機能を実行するための専用ハードウェアと、他の機能を実行するためのプロセッサ（例えば、１つ又は複数のプログラムされたマイクロプロセッサ及び関連する回路）との組み合わせとして実装されてもよい。

図１のように、処理要素１６０は、二方開口バルブを過大圧力ライン１４０と過小圧力ライン１５０との間で選択的に切り替える。

上記の例の全てにおいて、ダクトシステムは、導管の任意の形状を有することができる。通常、必要に応じて分割して相互に接続されるパイプとホースがある。バルブ１１４は、それぞれの開口１１２の開口部に隣接して示されているが、実際には、それらはパイプ又はホースによって接続されているので、バルブ１１４の空間的配置は、開口のアレイを直接的に反映する必要はない。

本開示の様々な実施形態において使用され得る処理要素コンポーネントの例は、従来のマイクロプロセッサ、特定用途向け集積回路（ＡＳＩＣ）、及びフィールドプログラマブルゲートアレイ（ＦＰＧＡ）を含むが、これらに限定されない。

種々の実装において、プロセッサ又はコントローラは、ＲＡＭ、ＰＲＯＭ、ＥＰＲＯＭ、及びＥＥＰＲＯＭなどの揮発性及び不揮発性コンピュータメモリのような１つ又は複数の記憶媒体に関連付けられ得る。記憶媒体は、一つ以上のプロセッサ及び／又はコントローラ上で実行されるとき、必要な機能を実行する一つ以上のプログラムで符号化され得る。種々の記憶媒体は、プロセッサ又はコントローラ内に固定されてもよく、又は、その上に記憶された１つ以上のプログラムがプロセッサ又はコントローラ内にロードされることができるように、移送可能であり得る。

本方法の１つ又は複数の実施形態を実施するためのコンピュータプログラムコードをその上に記憶したコンピュータ可読データキャリアを含むコンピュータプログラム製品が提供され得る。コンピュータプログラムコードは、典型的には、インプリント装置７００の処理要素１６０上で実行されることができるコードであり、これは、処理要素１６０に、この方法の１つ又は複数の実施形態に従ってインプリント装置７００を制御させる。インプリント装置７００は、コンピュータプログラム製品を含み得る。任意の適切なコンピュータ可読データキャリアを使用することができ、このようなコンピュータ可読データキャリアの非限定的な例は、ＣＤ、ＤＶＤ、Ｆｌａｓｈメモリ、ソリッドステート又は磁気ディスクのようなインターネットにアクセス可能なデータキャリアなどを含み、これらのディスクはインターネットサーバに配置され得る。

一例では、コンピュータプログラムコードの態様は、ＧＤＳＩＩファイルなどの、フレキシブルスタンプ１０４のインプリントパターン１０６を指定する設計ファイルから導出することができる。特に、このようなファイルは自動的に評価されて、インプリントパターン１０６におけるフィーチャー変化を確立し、インプリントステップにおける必要な速度変動、インプリント方向、インプリントステップとリリースステップとの間のギャップ寸法の変化、リリースステップにおける必要な速度変動、リリース方向などのような最適なインプリントプロセスパラメータを導出し得る。これらの導出されたパラメータは、処理要素１６０によって実行されることになるインプリント装置制御プログラムに含まれ得る。

使用可能な印刷プロセスの例及び装置のさらなる詳細は、欧州特許出願公開第３１２６９０９号に開示されている。

要約すると、基板（１８０）をインプリントする方法であって、開口（１１２）のアレイを有する第１のキャリア（１０２）に、インプリントパターン（１０６）を担持するフレキシブルスタンプ（１０４）を付着するステップであって、この開口は、ガスの圧力によって、前記フレキシブルスタンプを前記第１のキャリアに向かって引っ張る又はそれを押しのけるかのいずれかを行う、ステップと；それをレジスト層(１８２)を持つ基板（１８０）を担持する第２のキャリア（１７０）に押し付けるステップであって、前記フレキシブルスタンプと前記基板との間の制御可能な接触領域及び前記第１のキャリアと前記フレキシブルスタンプとの間の空間（１９６）を作り出すためのギャップ（１９０）を残す、ステップと；前記レジスト層にインプリントするように、前記フレキシブルスタンプの領域を前記レジスト層に漸進的に押し込むステップと；前記レジスト層を現像するステップと；周囲より方であるが所定の最大圧力未満に空間（１９６）を維持するために、吸引されていない開口を通して空間（１９６）へのガスの内向きの流れを制御しながら、連続する開口を通して吸引を加えることによってフレキシブルスタンプを漸進的にリリースするステップと、を含む方法が開示されている。

上述の実施形態は、本発明を限定するものではなく、例示するものであり、当業者は、添付の特許請求の範囲から逸脱することなく、多くの代替実施形態を設計することができることに留意されたい。請求項において、括弧の間に付された参照符号は、請求項を限定するものと解釈してはならない。「含む」という語は、請求項に列挙されている要素又はステップ以外の要素又はステップの存在を除外するものではない。要素の前にある「１つの（“a”又は“an”）」という語は、そのような要素の複数の存在を除外するものではない。本発明は、いくつかの別個の要素を含むハードウェアによって実施することができる。幾つかの手段を列挙する装置の請求項では、これらの手段の幾つかは、ハードウェアの一つの同一のアイテムによって具体化することができる。特定の手段が相互に異なる従属請求項に記載されているという単なる事実は、これらの手段の組み合わせが有利に利用できないことを示すものではない。

Claims (15)

1. インプリント装置用の第１のキャリアに含まれる空気圧作動開口のアレイを動作させるための空気圧システムであって、前記第１のキャリアは、インプリントパターンを有するフレキシブルスタンプを保持するためのものであり、前記空気圧作動開口の各開口は、保持圧力が前記第１のキャリアに対して前記フレキシブルスタンプの部分を保持するために供給される第１の構成で動作可能であるとともにリリース圧力が前記第１のキャリアから前記フレキシブルスタンプの前記部分をリリースするために供給される第２の構成で動作可能であり、
   前記空気圧システムは、複数の前記空気圧作動開口の各開口に前記リリース圧力を供給するための高圧ダクトシステムを有し、前記高圧ダクトシステムは：
   － ガス供給部から供給圧力でガスを受け入れるためのガス入口開口部を有し；
   － 圧力レギュレータであって、前記高圧ダクトシステムのセクションに接続されている前記開口のアレイの１つ又は複数の開口についての前記リリース圧力を、前記ガス供給部が前記高圧ダクトシステムに取り付けられているとき、前記ガス供給部から前記高圧ダクトシステムの前記セクションに沿って前記圧力レギュレータに向かうガスフローを少なくとも一時的に許容しながら、前記圧力レギュレータによって設定されたレギュレータ圧力と前記供給圧力との間にあるように調整するための圧力レギュレータを有する；ように構成される、
   空気圧システム。
2. 前記圧力レギュレータは、背圧レギュレータを有する、又は、背圧レギュレータからなる、
   請求項１に記載の空気圧システム。
3. 前記空気圧システムは、前記高圧ダクトシステムに接続されるとともに前記ガス供給部に接続するための前方圧力レギュレータを有し、前記前方圧力レギュレータは、前記供給圧力を制御するように構成される、
   請求項１又は２に記載の空気圧システム。
4. 前記高圧ダクトシステムは、前記高圧ダクトシステムの前記セクションに沿って配置された複数の開口部を有し、前記開口部の各開口部は、前記複数の開口のそれぞれの開口への接続のためものである、
   請求項１乃至３のいずれか１項に記載の空気圧システム。
5. 前記高圧ダクトシステムは、少なくとも２つの高圧ダクトを有し、各高圧ダクトが一端により前記ガス入口開口部に接続され且つ各高圧ダクトが前記圧力レギュレータの１つ又は複数に接続され、各高圧ダクトは、前記高圧ダクトシステムの前記セクションの一部を有する、
   請求項１乃至３のいずれか１項に記載の空気圧システム。
6. 前記空気圧システムは：
   － 前記リリース圧力を感知する圧力センサ、及び
   － 感知された前記リリース圧力に依存して前記レギュレータ圧力を調整するように前記圧力センサを制御する圧力センサコントローラ、を有する、
   請求項１乃至５のいずれか１項に記載の空気圧システム。
7. 感知された前記リリース圧力に依存して、前記ガス供給部の前記供給圧力を制御するためのさらなるコントローラをさらに有する、
   請求項５に記載の空気圧システム。
8. 前記空気圧システムは：
   － 前記ガス入口開口部と前記複数の開口の１つ又は複数の開口との間の位置で前記高圧ダクトシステム内の前記ガスフローを調整するために、前記高圧ダクトに接続された少なくとも１つのガスフローレギュレータを有する、
   請求項１乃至７のいずれか１項に記載の空気圧システム。
9. 前記空気圧システムは、前記複数の空気圧作動開口の各開口に前記保持圧力を供給するための低圧ダクトシステムをさらに有し、前記低圧ダクトシステムは、前記保持圧力を供給するためのガス除去ユニットに接続するように構成される、
   請求項１乃至８のいずれか１項に記載の空気圧システム。
10. 前記空気圧システムは、前記低圧ダクトシステムと前記複数の空気圧作動開口の各開口との間に接続され且つ前記高圧ダクトシステムと前記複数の空気圧作動開口の各開口との間に接続される圧力切り替えユニットを有し、前記切り替えユニットは、前記複数の空気圧作動開口の各開口を、前記保持圧力と前記リリース圧力との間で個別に切り替えるように構成される、
    請求項１乃至９のいずれか１項に記載の空気圧システム。
11. 前記切り替えユニットは、前記複数の開口のうちの特定の開口を前記第１の構成と前記第２の構成との間で個別に切り替えるように構成された複数のバルブを有する、
    請求項１０に記載の空気圧システム。
12. インプリント装置であって：
    － 請求項１乃至１１のいずれか１項に記載の空気圧システム、及び
    － インプリントパターンを有するフレキシブルスタンプを保持するための第１のキャリアであって、前記第１のキャリアは、空気圧作動開口のアレイを有し、前記空気圧作動開口の各開口は、前記第１のキャリアに対して前記フレキシブルスタンプの部分を保持するために保持圧力が供給される第１の構成で作動可能であり且つ前記第１のキャリアから前記フレキシブルスタンプの前記部分をリリースするためにリリース圧力が供給される第２の構成で作動可能である、第１のキャリア、
    を有する、インプリント装置。
13. インプリントプロセスを実行するための請求項１乃至１１のいずれか１項に記載の空気圧システム又は請求項１２に記載のインプリント装置の使用。
14. 前記インプリントプロセスは、前記開口を前記第１の構成から前記第２の構成に切り替えることによるインプリントステップを含み、前記ステップの間、前記供給圧力は、基準圧力より上５０ｍＢａｒより高い値及び前記基準圧力より下５００ｍＢａｒに調整され、前記レギュレータ圧力は、５ｍＢａｒより高い値及び調整された前記供給圧力より低い値に設定される、
    請求項１３に記載の使用。
15. 前記インプリント装置は、請求項８に記載の空気圧システムの前記１つ又は複数のフローレギュレータを有し、前記インプリントプロセスは、スタンプリリースステップをさらに含み、前記フローレギュレータによって制御される前記スタンプリリースステップにおける流量は、前記インプリントステップにおいて前記１つ又は複数のフローレギュレータによって制御される流量よりも低い、
    請求項１３又は１４に記載の使用。

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