JP4937750B2 - インプリント・リソグラフィ・プロセス中にテンプレートを移動させるための方法、システム、ホルダ、アセンブリ - Google Patents

Description

本発明は、一般に、インプリント・リソグラフィに関する。より詳細には、本発明は、インプリント・リソグラフィ・プロセス中にテンプレートを移動させるための方法、システム、ホルダを対象とする。

微細製造技法は、ナノメートルのオーダーのフィーチャを有する構造を作成ことができる。微細製造は、集積回路の製造（すなわち、半導体処理）、バイオテクノロジー、光技術、機械システム、マイクロ電気機械システム（「ＭＥＭＳ」）などの、いろいろな用途で使用される。

インプリント・リソグラフィは、半導体処理や他の用途において益々重要になりつつあるタイプの微細製造技法である。インプリント・リソグラフィは、より高度なプロセス制御や形成される構造の最小フィーチャ寸法の減少を実現する。これは、次に、たとえば、高い生産量とウェハ当たりのより多くの集積回路を実現する。

微細製造を使用して、半導体ウェハなどの基板上にレリーフ・イメージを形成することができる。基板は、通常、重合性流体、熱可塑性材料、または、所望の構造に形成される（すなわち、モールドされるか、または、インプリントされる）ことが可能な他のインプリント材料の薄層でコーティングされる転写層を有する。レリーフ構造を有するモールドは、基板と機械的に接触し、重合性流体または他のインプリント材料は、モールドのレリーフ構造を満たす。重合性流体は、モールドのレリーフ構造にとって相補的となる、転写層上の所望の構造を形成するように重合される。転写層と凝固した重合材料は、次に、たとえば、エッチングされて、転写層内にレリーフ・イメージを形成するか、または、他の材料の薄膜層でコーティングすることができる。

インプリント・リソグラフィ・システムは、テンプレートとも呼ばれるモールドを有するインプリント・ヘッドを使用することが多く、テンプレートは、インプリント・ヘッドに据え付けられ、インプリント・ヘッドから取り外される。これによって、インプリント・リソグラフィ・システムが、異なるパターンをインプリントするのに使用されることが可能になる。こうして、インプリント・リソグラフィ・システムを使用して、種々のタイプの回路または他のデバイスを作製するか、または、基板上に種々の構造をインプリントすることができる。

高分解能インプリントを保証するために、一般に、ほこりまたは他の粒子による、テンプレートへの損傷を回避し、テンプレートやインプリント・リソグラフィ・システムに対する汚染を回避するために、テンプレートのハンドリングを最小にすることが望ましい。そのために、モールドのレリーフ・パターンに対する物理的損傷を回避し、テンプレートやインプリント・リソグラフィ・システムに対する汚染を回避するように、テンプレートを、格納し、ロードし、アンロードする必要性が存在する。

本発明は、テンプレートのインプリント平面上でのモールド・パターンに対する損傷および／または汚染を回避するために、インプリント・リソグラフィ・プロセス中にテンプレートをハンドリングする技法を対象とする。そのために、チャッキング・デバイスが結合されている移動ステージを有するインプリント・リソグラフィ・システムにおいて、パターニングされたモールドを有するテンプレートをハンドリングする方法は、テンプレートをテンプレート移載ホルダ内に装備することを含む。テンプレート移載ホルダは、移動ステージに結合する側面とその側面から延びる支持部材を含む。テンプレートは、パターニングされたモールドが側面に面し、かつ、側面から離間するように、テンプレート移載ホルダ内に配設される。テンプレート移載ホルダとインプリント・ヘッドを重なるように設置するために、移動ステージとインプリント・ヘッドの間に相対的な動きが生成される。テンプレートは、テンプレート移載ホルダから取り外され、インプリント・ヘッドによって、ウェハ・チャックの上で懸垂保持される。別の実施態様では、方法を容易にするシステムとテンプレート・ホルダが述べられる。さらに別の実施態様では、テンプレート移載アセンブリと方法は、テンプレート移載基板と、第１、第２側面を有するテンプレートとを特徴とし、第１側面は、テンプレート移載基板とは別の方向に面し、第２側面は、テンプレート移載基板に面し、その上に形成されたモールド・パターンを有する。テンプレートをテンプレート移載基板にしっかり取り付けるために、第２側面とテンプレート移載基板の間に、重合インプリント材料が配設される。これらの、および、他の実施態様は、以下でより完全に述べられる。

図１は、本発明の実施形態を実施するためのインプリント・リソグラフィ・システム１０の斜視図である。一対の離間したブリッジ支持部１２は、ブリッジ支持部１２の間に延びる、ブリッジ１４とステージ支持部１６を有する。ブリッジ１４とステージ支持部１６は離して配置される。ブリッジ１４には、ブリッジ１４からステージ支持部１６の方に延び、Ｘ、Ｙ、および／またはＺ軸に沿って移動する、かつ／または、そのまわりに回転することができるインプリント・ヘッド１８が結合される。インプリント・ヘッド１８に面するようにステージ支持部１６上には、移動ステージ２０とテンプレート移載システム４０が配設される。移動ステージ２０は、１自由度または多自由度でステージ支持部１６に対して移動するように構成される。たとえば、移動ステージ２０は、Ｘ、Ｙ、および／またはＺ軸に沿って移動する、かつ／または、そのまわりに回転することができる。本例では、移動ステージ２０は、通常、真空チャックであるウェハ・チャック２１上でウェハ３０を保持し、ウェハ３０を、ＸおよびＹ軸に沿って移動させる。化学放射を移動ステージ２０上に当てるように、インプリント・リソグラフィ・システム１０に放射源２２が結合される。放射源２２は、ブリッジ１４と結合し、放射源２２に結合する電力発生器２３を含む。

図１と図２の両方を参照すると、テンプレート２６は、インプリント・ヘッド１８に取り外し可能に結合される。テンプレート２６は、第１と第２側面２６ａ、２６ｂを有する。第１側面２６ａは、インプリント・ヘッド１８に面し、第２面２６ｂは、インプリント・ヘッド１８とは別の方向のウェハ・チャック２１の方に面するモールド２８を有する。モールド２８は、一般に、複数の離間した凹部２８ａとナノメートルのオーダー（たとえば、１００ナノメートル）の段差高さｈを有する突出部２８ｂによって形成される複数のフィーチャを含む。複数のフィーチャは、移動ステージ２０上に配置されたウェハ３０上に転写されるはずのオリジナル・パターンである。そのために、モールド２８とウェハ３０の表面３２の間の距離ｄは変わってもよい。表面３２は、表面３２上に形成される任意の天然酸化物を含む、ウェハ３０がそれから形成される材料、および／または、ウェハ３０上に堆積される１つまたは複数の材料層からなってもよい。

インプリント層３４は、ウェハ３０上に堆積される。インプリント層３４は、一般に、図示する複数の離間したビード３６としてか、連続膜状態のいずれかで、ウェハ３０に塗布される、重合性流体などのインプリント材料の選択された容積である。例示的なインプリント材料は、参照によりその全体が本明細書に組み込まれる、２００２年６月２４日に出願され、「Ｌｏｗ Ｖｉｓｃｏｓｉｔｙ Ｈｉｇｈ Ｒｅｓｏｌｕｔｉｏｎ Ｐａｔｔｅｒｎｉｎｇ Ｍａｔｅｒｉａｌ」という名称の米国特許出願第１０／１７８，９４７号に記載される。インプリント材料を堆積させる例示的な方法とシステムは、参照によりその全体が本明細書に組み込まれる、２００２年７月２日に出願され、「Ｓｙｓｔｅｍ ａｎｄ Ｍｅｔｈｏｄ ｆｏｒ Ｄｉｓｐｅｎｓｉｎｇ Ｌｉｑｕｉｄｓ」という名称の米国特許出願第１０／１９１，７４９号に記載される。

図３を参照すると、モールド２８の簡略化した側面が、インプリント層３４と接触した状態で示されている。インプリント層３４は、図１にインプリント・ヘッド１８とウェハ３０の間のＺ軸に沿った相対的な動きによって、モールド２８がインプリント層３４と接触すると流動する。本例では、相対的な動きは、インプリント・ヘッド１８をＺ軸に沿って移動させることによって達成される。インプリント材料は、モールド２８を満たす接触層を形成するように流れる。インプリント材料は、その後、重合性流体インプリント材料の場合に化学放射による重合で、または、熱可塑性インプリント材料の場合に冷却で、などによって、非流動性（すなわち、固体）状態に変換させられる。

図４は、モールド２８に従ってパターニングされたインプリント層３４’の側面略図である。モールド２８は、図１に示すインプリント・ヘッド１８を、ウェハ３０から離すように移動させることによって、インプリント層３４’から取り外された。インプリント層３４’に記録された構造２８’は、一部は、モールド２８との機械的接触によって作成され、一般に、モールド２８のイメージである。構造２８’を有するウェハ３０は、その後、さらに処理される。

モールド２８は、インプリント層３４’にインプリントされることが望ましい構造２８’に従う大きさに、通常ナノメートルのオーダーである、作られたフィーチャを有する。基板をインプリントする時に所望の構造２８’が得られるように、モールド２８を物理的損傷および／または汚染から保護することが重要である。テンプレート２６は、図１に示すインプリント・リソグラフィ・システム１０のインプリント・ヘッド１８から取り外される。別のテンプレートを、その後、インプリント・ヘッド１８に据え付けることができる。たとえば、テンプレート２６が、磨耗するか、または、損傷を受ける場合、異なる構造をインプリントするために、交換テンプレートが、据え付けられるか、または、異なるモールド（すなわち、構造またはパターン）を有するテンプレートが据え付けられる。

テンプレート２６は、真空、および／または、ピンまたはクリップなどの機械的手段によって、インプリント・ヘッド１８に取り外し可能に固定される。機械的手段は、真空が不調な場合、または、処理中に真空がオフされる場合、インプリント・ヘッド１８にテンプレート２６を確実に保持するために望ましい。テンプレート２６をインプリント・ヘッド１８に固定する機械的手段もまた、テンプレート２６を据え付けるか、または、取り外す時に好都合である場合がある。

テンプレート２６のインプリント・ヘッド１８への結合を容易にするために、テンプレート２６は、通常、第１側面２６ａがインプリント・ヘッド１８に面するように、テンプレート移載システム４０上に格納される。テンプレート２６とインプリント・ヘッド１８を一緒に結合する時、テンプレート２６とインプリント・ヘッド１８は、テンプレート２６が、真空および／または機械的接触によってインプリント・ヘッド１８に固定することができるように、互いに非常に近くに（たとえば、１ミクロンの１／１０以下）に設置される。テンプレート２６および／またはインプリント・ヘッド１８に対する損傷の確率が増加するため、ならびに、インプリント・リソグラフィ・システム１０、特に、移動ステージ２０の汚染の確率が増加するため、テンプレート２６のインプリント・ヘッド１８への手による挿入は、通常、しないようにされる。

図５を参照すると、本発明の実施形態による、移動ステージ２０上にテンプレート移載システム４０を有する図１に示すインプリント・リソグラフィ・システム１０の一部の側面略図が示されている。テンプレート移載システム４０は、永続的に移動ステージ２０に固着されるか、または、別法として、移動ステージ２０に取り外し可能に取り付けられる。移動ステージ２０に永続的に固着されるテンプレート移載システム４０の利点は、テンプレート移載システム４０の位置が、非常に再現性があることである。移動ステージ２０に取り外し可能に取り付けられるテンプレート移載システム４０の利点は、テンプレート移載システム４０を、テンプレート２６をインプリント・ヘッド１８に据え付けた後に、取り外すことができ、それによって、移動ステージ２０の質量が減り、したがって、インプリント中にステージ性能に影響を与えないことである。同様に、テンプレート移載システム４０が移動ステージ２０に永続的に固着される場合、センサと真空導管を、より容易に実装でき、テンプレート移載システム４０を移動ステージ２０上に繰り返して据え付けるための取り付け具またはアライメント機構を必要としないことである。

テンプレート移載システム４０を、テンプレート２６をテンプレート移載システム４０内にロードするための好都合な位置に移動させ、その後、ウェハ・インプリントを低下させることなく、インプリント・ヘッド１８の下にもってくることができる、移動ステージ２０上の位置に、テンプレート移載システム４０を配置することが、一般に、望ましい。多くの移動ステージは、ウェハ・チャック２１上に取り付けられた、図１に示すウェハの全表面をインプリントするのに必要とされる範囲より大きな移動範囲を有し、インプリント・ヘッド１８によってアクセス可能であるが、ウェハのインプリントを邪魔しない、移動ステージ２０の一部の上にテンプレート移載システム４０を取り付けることができる。

図６を参照すると、インプリント・ヘッド１８にテンプレート２６をロードするための位置における、図５のテンプレート移載システム４０の側面略図が示されている。そのために、移動ステージ２０は、テンプレート移載システム４０内のテンプレート２６が、インプリント・ヘッド１８の下になるように移動している。インプリント・ヘッド１８は、テンプレート２６を受け取るポケット４２または他の構造を含む。説明を簡単にするために、テンプレート２６をインプリント・ヘッド１８内で保持するための、真空および／または機械的保持手段は省略されている。インプリント・ヘッド１８とテンプレート２６は、互いに非常に近くに設置され、テンプレート２６が、インプリント・ヘッド１８内に確実に保持される。

テンプレート２６をインプリント・ヘッド１８内にロードした後、ウェハ・チャック２１上にロードされたウェハ（図示せず）をインプリントするために、インプリント・ヘッド１８と移動ステージ２０の相対位置が確立される。インプリント・プロセスが終了すると、テンプレート２６は、ロード工程のシーケンスを逆にすることによって、インプリント・ヘッド１８から取り外され、所望であれば、別のテンプレートがインプリント・ヘッド１８内にロードされる。

図１、２、７を参照すると、テンプレート移載システム４０によって実証される重要な特性は、テンプレート移載システム４０内に収容されたテンプレート２６の動きを防止すること、ならびに、モールド・パターン２８が損傷を受けることを防止し、テンプレート２６がテンプレート移載システム４０に対して動く結果としての粒子汚染を最小にすることである。そのために、テンプレート移載システム４０は、テンプレート移載ホルダ４０ａを含み、任意選択でテンプレート移載ジンバル４０ｂを含む。テンプレート移載ジンバル４０ｂは、３つの直交軸のまわりのテンプレート移載ホルダ４０ａの角度動きを可能にする。

テンプレート移載ホルダ４０ａは、本体５０の共通面５４から延びる複数の歯５２を有する本体５０を含む。同様に、面５４からは、複数のコンプライアント部材５６が突き出ており、コンプライアント部材５６はそれぞれ、貫通路５８を有する。貫通路５８は、面５４から本体５０内に延びる、図８に示すチャネル６０と流体連通する。中央チャネル６２は、面５４に対向して配設される、本体５０の面６８に結合する結合器６６を有する１つまたは複数の出口チャネル６４と流体連通する。結合器６６は、チャネル６０と結合器６６の間に結合される伸縮性配管６７を介して、チャネル６０をポンプ・システム７０へ接続することを可能にする。ポンプ・システム７０は、用途に応じて、真空または正圧を生成する。

図７、図８を参照すると、歯５２はそれぞれ、実質的の平滑である傾斜面５２ａを含む。傾斜面５２ａは、面５４に対向して配設される、歯５２の第１端部５２ｂから延び、傾斜面５２ａと端部５２ｂの間に配置された、歯５２の第２端部５２ｃの方に延びる。端部５２ｃは、本体５０と歯５２の間で結合された弾性部材５３に結合されるか、または、弾性部材５３と一体に形成される。面５４は、端部５２ｂから延び、本体５０の対向する縁部上に配設された歯５２の方に内側に傾斜する。こうして、対向する歯５２の端部５２ｂの間の距離ｌ₁は、対向する歯５２の端部５２ｃの間の距離ｌ₂より大きい。図９によりはっきりと示すように、ｌ₂の寸法は、テンプレート２６より少し大きくなるように確立される。図８と図９の両方を参照すると、弾性部材５３は、中に形成された空洞５３ｂを有する本体５３ａを含む。デテント５３ｃは、端部５２ｃに近接して配置され、テンプレート２６の周辺領域２６ｄに選択的に接触するように、端部５２ｃから延びる。弾性部材５３の枢動点５３ｅのまわりの撓みを容易にするために、本体５３ａを通して空洞５３ｂ内に延びる間隙５３ｄが、デテント５３ｃと重なる。枢動点５３ｅは、間隙５３ｄに実質的に対向して配置され、モーメント腕５３ｆは、デテント５３ｃと枢動点５３ｅの間に延びる。歯５２は、モーメント腕５３ｆ上に載置される。

図８と図９の両方を参照すると、傾斜面５２ａは、テンプレート２６との摩擦接触を最小にするために、図１に示すテンプレート移載ホルダ４０ａ上にテンプレート２６を誘導するように機能する。そのために、図７に示す歯５２は、テフロン（登録商標）含有材料などの最小摩擦を有する化合物、たとえば、ＰＴＦＥ充填アセタル（Ａｃｅｔａｌ）から形成される。例示的な材料は、ＤｕＰｏｎｔ（登録商標）から入手可能な、Ｄｅｌｒｉｎ ＡＦ（登録商標）という商品名の下で販売される。弾性部材５３は、テンプレート移載ホルダ４０ａ上でテンプレート２６を中央に置くために、歯５２が、テンプレート２６の方に撓み、テンプレートの縁部２６ｃを締め付けることが可能になるように構築される。

図８、９、１０を参照すると、図７に示す歯５２によるテンプレート２６の締め付けを容易にするために、コンプライアント部材５６が、Ｄｅｌｒｉｎ ＡＦ（登録商標）から形成され、吸引カップ５６ａと、その吸引カップ５６ａに対向して配設されたデテント５６ｂを含む。本体５０は、ボス５６ｃが配設されるチャンバ５５を含み、デテント５６ｂは、チャンバ５５内に配設され、ボス５６ｃ上に載置される。チャンバ５５の容積は、デテント５６ｂとボス５６ｃのいずれの容積よりも大きく、デテント５６ｂとボス５６ｃが、チャンバ５５内で３つの直交軸に沿って自由に移動することを可能にする。チャンバ５５は、面５４内に配設された開口５５ａを含み、開口５５ａを通して、コンプライアント部材５６の小部分が延びて、吸引カップ５６ａが面５４から延びることが可能になる。しかし、開口５５ａの断面は、ボス５６ｃの断面より小さい。結果として、開口５５ａを囲む本体５０の領域は、テンプレート２６に真空を加えると、ボス５６ｃがそこに圧力をかける座面５５ｂを形成する。ボス５６ｃは、チャンバ５５を通って延びるチャネル６０に結合する。デテント５６ｂは、開口５５ａに近接して配置されたボス５６ｃの一部に対して弾性的に付勢される。こうして、コンプライアント部材５６、ボス５６ｃ、チャネル６０は、チャンバ５５内で１つのユニットとして移動する。真空が無い場合、ボス５６ｃは、チャンバ５５内にボス５６ｃを維持するためにチャンバ５５内に配設されたブッシング５６ｄに載置される。ボス５６ｃの表面とブッシング５６ｄの表面の境界５６ｅは、チャンバ５５の軸５５ｃのまわりに対称である円錐台形状を有する。境界５６ｅの円錐台形状は、チャンバ５５に対して吸引カップ５６ａを中央にする。そのために、配管６７は、チャネル６０を下に引っ張る、重力ｇ下のおもり（ｄｅａｄ ｗｅｉｇｈｔ）として機能する。テンプレート２６に真空を加えると、ポンプ・システム７０が作動して、中央チャネル６２を排気し、それによって、コンプライアント部材５６とテンプレート２６の間に圧縮力が加えられる。圧縮力は、座面５５ｂにボス５６ｃを押しつける。ボス５６ｃが座面５５ｂに圧力をかけると、Ｚ軸に沿う動きは、妨げられない場合、最小になる。しかし、ボス５６ｃは、それでも、Ｘ、Ｙ軸に沿って移動することができる。

テンプレート２６がコンプライアント部材５６に対して圧縮される結果として、テンプレート２６の周辺領域２６ｄは、デテント５３ｃに圧力をかけ、枢動点５３ｅのまわりでＺ軸に沿って移動する。モーメント腕５３ｆは、表面５２ａの方に片持ちになり、テンプレート縁部２６ｃが端部５２ｃによって圧縮されるまで、端部の歯５２が、テンプレート２６の方に内側に移動させられる。歯５２はそれぞれ、本体５０上の残りの歯５２とほぼ同程度に移動するように配列される。Ｘ、Ｙ軸に沿うデテント５６ｂとボス５６ｃの自由な動きと歯５２の動きによって、テンプレート２６がロードされるたびに、テンプレート２６が本体５０上の所定のロケーションに設置されることになる。本例では、テンプレート２６は本体５０を中心にしている。これは、最終着座位置と呼ばれる。最終着座位置において、モールド２８は、面５４から離して配置される。そのために、高さｈ₁を有する間隙５３ｄが設けられ、高さｈ₂を有するモールド２８が面２６ｂから延びる。高さｈ₁およびｈ₂は、最終着座位置に達すると、モールド２８が表面５２ａに接触しないことを確実にするように確立される。そのため、テンプレート２６が、取り外され、図１に示すインプリント・ヘッド１８によってテンプレート移載ホルダ４０ａ内に挿入されるようにしながら、モールド２８の構造上の完全性が維持される。

図１と図１１を参照すると、移動ステージ２０に取り外し可能に取り付けられたテンプレート移載システム１４０の側面略図が示される。テンプレート移載システム１４０は、移載基板１４４を含み、テンプレート１２６は、以下でより完全に説明するインプリント材料を使用して、移載基板１４４に固着することができる。移載基板１４４は、アルミニウム、ステンレス鋼、ガラス、セラミック、シリコンなどのような種々の材料の任意の材料から作られる。さらに、移載基板１４４は、インプリントされることになる生産ウェハ（基板）に比べて大きくても、小さくてもよい。生産ウェハと同じサイズである移載基板１４４は、普通、生産ウェハについて使用される、ウェハ・チャック２１上でアライメント構造を使用することを可能にする。この構成によって、移載基板１４４は、既存のウェハ・ハンドリング・システム、たとえば、ロボット、カセットなどと共に使用するのに適合する。テンプレート１２６と移載基板１４４を、手の代わりに、ウェハ・ハンドリング・システムを使用して操作することができるため、これは有利である。

テンプレート移載システム１４０は、インプリント・ヘッド１８がアクセス可能である移載基板１４４上の任意の場所に配置される可能性がある。移動ステージ２０は、インプリント・ヘッド１８の下でテンプレート移載システム１４０を配置するために、付加的な移動範囲を必要としない。移載基板１４４の背面によるウェハ・チャック２１の汚染は、移載基板１４４の適切なハンドリングによって減少する。

図１と図１２を参照すると、本発明の別の実施形態による、ウェハ・チャック２１から離間した移載基板２４４上のテンプレート移載システム２４０の側面略図が示される。テンプレート２２６とテンプレート移載基板２４４の位置は、以下でより完全に説明されるインプリント材料を採用して、固定することができる。脚部２４６は、ウェハ・チャック２１上で移載基板２４４を支持し、それによって、移載基板２４４の背面（すなわち、テンプレート移載システム２４０に対向する面）との接触による、ウェハ・チャック２１の表面の汚染が回避される。別法として、移載基板２４４からウェハ・チャック２１の周辺領域上に延びる脚部２４６または周辺棚部または他の構造を使用して、ウェハ・チャック２１の上で移載基板２４４が支持される。

図１と図１３を参照すると、本発明の実施形態による、固体インプリント材料３３４によってテンプレート移載基板３４４に結合されたテンプレート３２６を有するテンプレート移載アセンブリ３４０の断面略図が示される。テンプレート移載基板３４４は、たとえば、プロセス・ウェハである。テンプレート３２６は、使用されない時、テンプレート移載基板３４４上に格納され、テンプレート３２６は、テンプレート移載基板３４４からインプリント・ヘッド１８内にロードされる。

（たとえば、一連のプロセス・ウェハをインプリントした後）インプリント・ヘッド１８からテンプレート３２６をアンロードし、格納することが望ましい時、テンプレート移載基板３４４が、ウェハ・チャック２１上に取り付けられる。インプリント材料の選択された容積が、テンプレート３２６が取り付けられることになるテンプレート移載基板３４４の領域に流動状態で塗布される。流体の容積は、生産ウェハをインプリントするのに使用されることになるインプリント材料の容積に対して少なくても、同じでも、多くてもよい。

テンプレート３２６はインプリント材料と接触させられ、インプリント材料は、テンプレート３２６をテンプレート移載基板３４４にしっかり固着させるために、重合するか、その他の方法で凝固される。テンプレート３２６をインプリント・ヘッド１８から放出するのに、インプリント・ヘッド１８とウェハ・チャック２１の間の距離を増加させるのではなく、真空および／または機械的保持手段が停止されてもよい。テンプレート３２６を、固体インプリント材料３３４によってテンプレート移載基板３４４に付着させ、テンプレート移載基板３４４と共に遠隔格納ロケーションに移動させることができる。

別法として、テンプレート移載基板３４４は、ウェハ・チャック２１上に残されてもよく、テンプレート３２６は、インプリント・ヘッド１８から取りはずされるか、または、インプリント・ヘッド１８内に保持される。いずれの場合も、使用されない時、固体インプリント材料３３４が、テンプレート３２６上のモールド・パターン３２８を保護する。固体インプリント材料３３４は、テンプレート３２６を汚染からシールし、テンプレート３２６の面上のモールド・パターン３２８が、損傷から保護される。これは、モールド・パターン３２８の全エリアをインプリント材料３３４によって覆うことによって達成することができ、それによって、モールド・パターン３２８が密封される。

再び格納するために、テンプレート３２６がインプリント・ヘッド１８から取り外される時、新しいか、または、リワークされるテンプレート移載基板が使用される。別法として、同じ基板が採用されて、テンプレート３２６が格納されてもよいが、テンプレート３２６は、基板の別の領域に格納されることになる。テンプレート移載基板３４４は、テンプレート移載基板３４４から固体インプリント材料３３４を除去することによってリワークされる。インプリントされる前に排除されたプロセス・ウェハは、テンプレート移載基板３４４として使用するのに都合がよいことが多い。

別法として、図１４に示すように、テンプレート移載ホルダ４４０は、モールド・パターン４２８の小部分４２８ａが塗布されるインプリント材料４３４を含んでも良い。そのために、小部分４２８ａが、テンプレート移載基板４４４とインプリント材料４３４の両方から離して配置されることが可能になるのに十分な量で塗布される。さらに、小部分４２８ａをインプリント材料４３４で囲むことによって、小部分４２８ａは、カプセル化する、たとえば、小部分４２８ａが露出される容積４３４ａ内に、モールド・パターン４２８が露出される大気のみが存在するように密封されてもよい。これは、格納中のモールド・パターン４２８の小部分４２８ａ内への汚染の侵入を防止する。

テンプレート４２６を格納することが望ましい時、テンプレート移載基板４４４をテンプレート４２６にしっかり取り付けるために、テンプレート４２６を、固体インプリント材料４３４によってテンプレート移載基板４４４に取り付けることができる。そのために、インプリント材料４３４を有するテンプレート移載基板４４４は、ウェハ・チャック２１上にロードされ、（まだロードされていない場合）テンプレート４２６は、インプリント・ヘッド１８の下の位置に移動する。インプリント・ヘッド１８とテンプレート４２６の間の相対的な動きは、両者の間の空間を減少させるように達成され、インプリント・ヘッド１８とテンプレート４２６を、非常に近くに、または、接触して設置する。テンプレート４２６は、真空および／または機械的結合によってインプリント・ヘッド１８に固定される。テンプレート４２６と共に、インプリント・ヘッド１８は、テンプレート移載基板４４４と重なるように設置される。その後、テンプレート４２６と、テンプレート移載基板４４４上に存在するインプリント材料４３４の間の接触が行われる。インプリント材料４３４は、先に説明したように、次に、凝固し、テンプレート４２６をテンプレート移載基板４４４に確実に固着させる。

図１５を参照すると、テンプレート移載基板５４４をしっかりテンプレート５２６に取り付けるために、本発明の別の実施形態による周辺部固体インプリント材料５３４によってテンプレート移載基板５４４に結合したテンプレート５２６を有するテンプレート移載ホルダ５４０の断面略図が示される。この構成では、全モールド・パターン５２８が、カプセル化される、たとえば、図１４に関して先に説明したように密封される。さらに、テンプレート５２６は、任意選択で、モールド・パターン５２８の周囲に周辺凹部５３７を形成する周辺メサ５３６を含んでもよい。インプリント材料５３４は、テンプレート５２６上のモールド・パターン５２８に付着せず、したがって、モールドの忠実性が維持し易い。

テンプレート移載基板５４４上にテンプレート５２６を格納するために、インプリント材料５３４の選択された容積が、テンプレート移載基板５４４の表面５３１に流体状態で塗布される。インプリント材料５３４は、選択されたエリア（たとえば、テンプレート５２６の周辺に対応するエリア）に塗布されるか、または、インプリント材料５３４の容積は、周辺メサ５３６のみに付着し、テンプレート５２６上のモールド・パターン５２８のエリアに充填しないように選択される。凹部５３７は、インプリント材料５３４とテンプレート５２６との間で機械的接触が行われる時に、流体インプリント材料５３４がモールド・パターン５２８に達するのを防止する。

図１６は、テンプレート６２６、メサ６３６、そのメサ６３６に対向して配設された主表面６２６ａを有するテンプレート移載アセンブリ６４０の断面略図である。溝６２８ａと突出部６２８ｂを有するモールド・パターン６２８は、メサ６３６内に含まれる。溝６２８ａは底部表面６２８ｃを含み、突出部６２８ｂは頂部表面６２８ｄを含む。表面６３８は、全部ではない場合、溝６２８ａと突出部６２８ｂのサブセットを囲む。１つまたは複数の底部表面６２８ｃは、第１距離ｄ₁だけ主表面６２６ａから離間し、１つまたは複数の頂部表面６２８ｄは、第２距離ｄ₂だけ主表面６２６ａから離間する。表面６３８は、第３距離ｄ₃だけ主表面６２６ａから離間する。メサ６３６は、第３距離ｄ₃が第１と第２の両方の距離ｄ₁、ｄ₂と確実に異なるようにすることによって決められる。特定の例では、距離ｄ₃は、距離ｄ₁とｄ₂のいずれよりも小さい。インプリント材料６３４は、表面６３８とテンプレート移載基板６４４の表面６３１の間の領域に配設される。こうして、インプリント材料６３４を採用して、インプリント材料６３４がテンプレート６２６上のモールド・パターン６２８に接触することなく、テンプレート６２６とテンプレート移載基板６４４との間に一定位置を維持することができる。さらに、インプリント材料６３４は、モールド・パターン６２８をカプセル化する、たとえば、先に説明したように、モールド・パターン６２８を密封するように配設されてもよい。こうして、モールド・パターン６２８は、物理的損傷や汚染から保護される。

テンプレート６２６を格納するために、インプリント材料６３４の選択された容積が、テンプレート移載基板６４４の表面６３１に流体状態で塗布される。インプリント材料６３４は、表面６３８と重なることになる表面６３１の領域に塗布される。通常選択されるインプリント材料６３４の容積は、モールド・パターン６２８が表面６３１から離間するようにテンプレート６２６をテンプレート移載基板６４４に付着させるのに十分である。必要ではないが、インプリント材料６３４がモールド・パターン６２８を囲んでもよく、それによって、粒状物質による汚染を防止するために、モールド・パターン６２８がカプセル化する。

図１と図１７を参照すると、インプリント・リソグラフィ・システム１０の動作中に、ステップ７０２にて、テンプレート２６が、テンプレート移載システム４０上にロードされる。ステップ７０４にて、テンプレート２６は、インプリント・ヘッド１８の下の位置に移動させられ、インプリント・ヘッド１８を、テンプレート２６の非常に近くに、または、テンプレート２６と接触して設置するために、ステップ７０６にて、インプリント・ヘッド１８とテンプレート２６の間の空間を減少させる。ステップ７０８にて、テンプレート２６は、インプリント・ヘッド１８に固定され、ステップ７１０にて、テンプレート移載ホルダ４０ａとインプリント・ヘッド１８の間の距離を増加させる。ステップ７１２にて、テンプレート移載ホルダ４０ａは、インプリント・ヘッド１８の下にない第２位置に移動させられる。さらなる実施形態では、ステップ７１４にて、テンプレート移載ホルダ４０ａは、移動ステージ２０から取り外され、テンプレート２６によってインプリントするために、プロセス・ウェハ３０が、移動ステージ２０のウェハ・チャック２１上にロードされる。上記は、テンプレート移載システム４０に関して説明されたが、図１７に関して説明した動作は、それぞれ、図１１、１２、１３、１４、１５、１６に示すテンプレート移載システム１４０、２４０、３４０、４４０、５４０、６４０を使用する時に適用される。

図１８は、本発明の別の実施形態による、インプリント・リソグラフィ・システム１０のインプリント・ヘッド１８から、図１に示すテンプレート２６を取り外すための方法７２０の概略フローチャートである。それぞれ、図１１、１２、１３、１４、１５、１６に示すテンプレート移載基板１４４、２４４、３４４、４４４、５４４、６４４などのテンプレート移載基板を採用することができる。説明を簡単にするために、本例は、図１４に示すテンプレート移載基板４４４に関して説明され、同じ重みで、上述したテンプレート移載基板に適用される。ステップ７２２にて、テンプレート移載基板４４４は、インプリント・リソグラフィ・システム１０のウェハ・チャック２１上にロードされる。ステップ７２４にて、インプリント流体の選択された容積が、テンプレート移載基板４４４の表面上に分注される。ステップ７２６にて、テンプレート２６がインプリント流体に接触するように、テンプレート２６を保持するインプリント・ヘッド１８とテンプレート移載基板４４４との間の相対的な動きが達成される。ステップ７２８にて、インプリント流体は、固体インプリント材料に変換される。ステップ７３０にて、テンプレート２６が、（たとえば、固定手段をオフし、インプリント・ヘッド１８を上げることによって）インプリント・ヘッド１８から放出され、テンプレート２６が取り付けられたテンプレート移載基板４４４が、ウェハ・チャック２１から取り外され、格納ロケーションに運ばれる。別法として、ステップ７３０ａにて、テンプレート２６は、ウェハ・チャック２１上でテンプレート移載基板４４４に取り付けられたままであり、インプリント・ヘッド１８とテンプレート２６が離間するように配列される。さらに別の代替法では、ステップ７３０ｂにて、ウェハ・チャック２１上で格納するために、テンプレート２６は、テンプレート移載基板４４４に取り付けられたインプリント・ヘッド１８内に残される。

図１９は、本発明のさらに別の実施形態による、図１４に示すテンプレート移載基板４４４から、インプリント・リソグラフィ・システム１０のインプリント・ヘッド１８内に、図１に示すテンプレート２６を据え付けるための方法７４０の概略フローチャートである。ステップ７４２にて、インプリント材料４３４によってテンプレート移載基板４４４に付着したテンプレート２６を有するテンプレート移載基板４４４が設けられる。ステップ７４４にて、テンプレート移載基板４４４は、インプリント・リソグラフィ・システム１０のウェハ３０のウェハ・チャック２１上にロードされる。別法として、テンプレート２６が、使用と使用の間にウェハ・チャック２１上で格納される時のように、テンプレート移載基板４４４は、すでに、ウェハ・チャック２１上にある。ステップ７４６にて、ウェハ・チャック２１は、インプリント・リソグラフィ・システム１０のウェハ３０のインプリント・ヘッド１８の下にテンプレート２６を配置するように移動される。別法として、テンプレート移載基板４４４上に格納されたテンプレート２６は、すでに、インプリント・ヘッド１８の下にある。ステップ７４８にて、インプリント・ヘッド１８とテンプレート２６の間の相対的な動きは、インプリント・ヘッド１８とテンプレート２６を、非常に近くに、または、接触して設置するように達成される。ステップ７５０にて、テンプレート２６がインプリント・ヘッド１８に固定される。ステップ７５２にて、インプリント・ヘッド１８とテンプレート移載基板４４４の間の距離を増加させ、テンプレート２６をインプリント材料４３４から放出する。テンプレート移載基板４４４はウェハ・チャック２１から取り外され、テンプレート２６によってインプリントするために、プロセス・ウェハ３０が、その後、ウェハ・チャック２１上にロードされることができる。

上述した本発明の実施形態は例示的である。本発明の範囲内の留まりながら、先に述べた開示に対して、多くの変更や修正が行われてもよい。したがって、本発明の範囲は、上記説明を参照して決められるべきではなく、添付特許請求項の等価物の全範囲と共に、添付特許請求項を参照して決められるべきである。

本発明の実施形態を実施するためのインプリント・リソグラフィ・システムの斜視図である。 モールドと、上に配設されたインプリント材料を有するウェハとの間の空間的関係を示す、図１に示すインプリント・リソグラフィ・システムの側面略図である。 インプリント層と接触している、図２のモールドの側面略図である。 テンプレートに従ってパターニングされた、図２に示すインプリント層の側面略図である。 本発明の実施形態による、移動ステージ上にテンプレート移載ホルダを有する、図１に示すリソグラフィ・システムの側面略図である。 インプリント・ヘッドにテンプレートをロードするための位置における、図５のテンプレート移載ホルダの側面略図である。 本発明の一実施形態による、図１、５、および６に示すテンプレート移載システムのテンプレート移載ホルダを示す斜視図である。 ライン８−８に沿って切り取った、図７に示すテンプレート移載ホルダの断面図である。 ライン９−９に沿って切り取った、中に配設されたテンプレートを有する、図７に示すテンプレート移載ホルダの断面図である。 ライン１０−１０に沿って切り取った、図７に示すテンプレート移載ホルダの側面略図である。 本発明の別の実施形態による、図５に示す移載基板上のテンプレート移載ホルダの側面略図である。 本発明の別の実施形態による、図５に示すウェハ・チャックの上の移載基板上のテンプレート移載ホルダの側面略図である。 本発明の実施形態による、インプリント材料によってテンプレート移載基板に結合されたテンプレートを有する、図１および図５に示す、リソグラフィ・システムで採用することができるテンプレート移載アセンブリの断面略図である。 本発明の代替の実施形態による、周辺部インプリント材料によってテンプレート移載基板に結合したテンプレートを有する、図１３に示すテンプレート移載アセンブリの断面略図である。 本発明の第２の実施形態による、周辺部インプリント材料によってテンプレート移載基板に結合したテンプレートを有する、図１３に示すテンプレート移載アセンブリの断面略図である。 本発明の第３の代替の実施形態による、周辺部インプリント材料によってテンプレート移載基板に結合したテンプレートを有する、図１３に示すテンプレート移載アセンブリの断面略図である。 本発明の実施形態による、図１、２、３、４、５、１１、１２、１３、１４、１５、１６に示すリソグラフィ・システムにおいてテンプレートをハンドリングする方法の簡略フローチャートである。 本発明の別の実施形態による、図１７に示すリソグラフィ・インプリント・システムのインプリント・ヘッドからテンプレートを取り外す方法の簡略フローチャートである。 本発明のさらに別の実施形態による、図１７に示すリソグラフィ・インプリント・システムのインプリント・ヘッド内にテンプレート移載基板からテンプレートを据え付ける方法の簡略フローチャートである。

Claims (22)

1. インプリント・リソグラフィ・システムであって、
   インプリント・ヘッドと、
   前記インプリント・ヘッドに対向して配設され、ウェハ・チャックを含む移動ステージと、
   第１と第２の対向する面を有し、前記第１面にモールド・パターンを有するテンプレートと、
   前記移動ステージに結合するテンプレート移載システムとを備え、そのテンプレート移載システムは、ベース部である本体と前記移動ステージとは別の方向に前記本体から延びる支持部材とを有するテンプレート移載ホルダを含み、前記支持部材は、前記モールド・パターンを前記本体から離して維持しながら、前記テンプレート移載ホルダに対して、前記第１面を接触させ、前記テンプレートを固定するように構成され、
   前記第１面に真空作用を適用するために、前記支持部材と流体連通する真空システムをさらに含み、前記支持部材は、前記テンプレートにしっかり取り付けられるようになっており、前記テンプレートのＸ−Ｙ平面内での動きを可能にしながら、Ｚ方向の動きを制限し、
   前記テンプレート移載ホルダと前記テンプレートの間の相対位置を調整するインプリント・リソグラフィ・システム。
2. 前記移動ステージとは別の方向に前記本体から延びる複数の離間した歯をさらに含み、
   前記歯の各々は、前記本体に弾性的に結合し、前記支持部材上に前記テンプレートを誘導し、前記テンプレートを選択的に締め付けるように傾斜面を有して取付られる請求項１に記載のインプリント・リソグラフィ・システム。
3. 前記本体は、複数のチャンバを含み、チャンバのそれぞれが、チャンバ内に形成された開口を有し、チャンバ内に配設されたブッシングを含み、前記複数の支持部材の１つと結合し、前記複数の支持部材の前記それぞれは、ボスに結合するコンプライアント部材を含み、前記ボスは、前記ブッシングに選択的に載置されるように前記チャンバ内に配設され、境界を区画し、その境界は、前記チャンバに対して前記支持部材を中央に置くために円錐台形状を有する請求項１に記載のインプリント・リソグラフィ・システム。
4. 前記複数の支持部材の前記それぞれは、Ｄｅｌｒｉｎ ＡＦ（登録商標）から形成される請求項３に記載のインプリント・リソグラフィ・システム。
5. 第１と第２の対向する表面を有し、モールド・パターンが前記第２表面から延びるインプリント・リソグラフィ・テンプレート用のホルダであって、
   第１と第２の対向する面を有する本体と、
   前記第１面から延び、前記第２表面を支持するように構成された複数の支持部材と、
   前記第２面とは別の方向に前記第１面から延びる複数の離間した歯と、前記複数の支持部材を取り付けるために、前記第２表面に真空作用を適用するための、前記支持部材と流体連通する真空システムとを備え、前記複数の支持部材は、Ｘ−Ｙ平面における前記テンプレートと前記本体の間の動きを可能にしながら、Ｚ方向における前記テンプレートと前記本体の間の動きを制限するようになっており、前記複数の歯の各々は、前記支持部材上で前記テンプレートを誘導し、前記テンプレートを選択的に締め付けるように傾斜面を有するように構成され、
   前記テンプレート用のホルダと前記テンプレートの間の相対位置を調整するホルダ。
6. 前記本体は、前記第１と第２の対向する面を貫通して延びるチャネルをさらに含み、前記複数の支持部材のサブセットはそれぞれ、前記チャネルと流体連通する貫通路を含む請求項５に記載のホルダ。
7. 前記複数の歯は、前記テンプレートと接触することによって曲がりやすいように、弾性材料から形成される請求項５に記載のホルダ。
8. 前記複数の歯のサブセットは、前記複数の歯の前記それぞれの一端から、前記本体の方に内向きに延びる傾斜面を含み、前記歯は、弾性材料から形成される請求項５に記載のホルダ。
9. 前記複数の歯のサブセットは、Ｄｅｌｒｉｎ ＡＦ（登録商標）から形成される請求項５に記載のホルダ。
10. テンプレート移載基板と、
    第１と第２面を有し、前記第１面は、前記テンプレート移載基板とは別の方向に面し、
    前記第２面は、前記テンプレート移載基板に面し、形成されたモールド・パターンを有するテンプレートと、
    前記テンプレートを前記テンプレート移載基板に取り付けるために、前記第２面と前記テンプレート移載基板の間に配設された重合インプリント材料と
    を備えるテンプレート移載アセンブリ。
11. 前記重合インプリント材料は、前記モールドのサブセクションを囲む請求項１０に記載のテンプレート移載アセンブリ。
12. 前記重合インプリント材料は、前記モールドの小部分を密封する請求項１０に記載のテンプレート移載アセンブリ。
13. 前記重合インプリント材料は、前記モールド全体を囲む請求項１０に記載のテンプレート移載アセンブリ。
14. 前記重合インプリント材料は、前記モールド全体をカプセル化し、環境から前記モールドを密封する請求項１０に記載のテンプレート移載アセンブリ。
15. 前記テンプレートは、前記モールドを囲む周辺溝をさらに含み、前記重合インプリント材料は、前記テンプレート移載基板と、前記周辺溝と重なる前記第２面の領域との間に配設される請求項１０に記載のテンプレート移載アセンブリ。
16. 前記テンプレート移載基板は半導体ウェハを備える請求項１０に記載のテンプレート移載アセンブリ。
17. 前記テンプレート移載基板は半導体ウェハを含み、前記半導体ウェハは、前記半導体ウェハに結合した付加的なテンプレートを有する請求項１０に記載のテンプレート移載アセンブリ。
18. インプリント・リソグラフィ・テンプレートを移動させる方法であって、
    テンプレートを移載する基板を用意し、
    インプリント用流体の選択された容積を、前記テンプレート移載基板上に形成させ、
    前記テンプレートを前記選択された容積上に設置し、
    前記インプリント用流体を固体インプリント材料に変換させることを含み、前記選択された容積は、モールドと前記テンプレート移載基板の間である空間を維持しながら、前記テンプレートを前記テンプレート移載基板にしっかり取り付けるのに十分な量である、移動させる方法。
19. 変換させることは、前記インプリント材料を変換することによって、前記固体インプリント材料が前記モールドのある部分を囲むように前記テンプレートを前記選択された容積上に付勢することをさらに含む請求項１８に記載の方法。
20. 変換することは、前記インプリント材料を変換することによって、前記固体インプリント材料が前記モールドの小部分を密封するように前記テンプレートを前記選択された容積上に押し付けることをさらに含む請求項１８に記載の方法。
21. 変換することは、前記インプリント材料を変換することによって、前記固体インプリント材料が前記モールドを完全に囲むことをさらに含む請求項１８に記載の方法。
22. 変換させることは、前記インプリント材料を変換させることによって、前記固体インプリント材料が、前記モールドをカプセル化し、環境から前記モールドを密封するように前記テンプレートを前記選択された容積上に押し付けることをさらに含む請求項１８に記載の方法。

Images