JP5727788B2 - ナノインプリント・リソグラフィ用の多孔質テンプレートおよびインプリント用スタック - Google Patents
ナノインプリント・リソグラフィ用の多孔質テンプレートおよびインプリント用スタック Download PDFInfo
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Description
本出願は、2007年11月21日に出願された米国仮特許出願第60/989,681号および2007年12月3日に出願された米国仮特許出願第60/991,954号の米国特許法第119条(e)項(1)の下での利益を主張するものであり、これらは共に参照により本明細書に組み込まれる。
(連邦政府による資金提供を受けた研究開発の記載)
米国政府は、NIST ATP AWARD 70NANB4H3012の条件によって規定されるように、本発明における払込み済みライセンス、および妥当な条件で他者にライセンスすることを特許所有者に要求する権利を限定的な状況で有する。
[1]少なくとも約0.4nmの平均細孔サイズをもつ多数の細孔を画定する多孔質材料を含むインプリント・リソグラフィ・テンプレートであって、前記多孔質材料の多孔率が少なくとも約10%であるインプリント・リソグラフィ・テンプレート。
[2]前記平均細孔サイズが少なくとも約0.5nmである、[1]に記載のテンプレート。
[3]前記平均細孔サイズが少なくとも約1.0nmである、[1]に記載のテンプレート。
[4]前記多孔質材料の前記多孔率が少なくとも約20%である、[1]に記載のテンプレート。
[5]前記多孔質材料が有機ケイ酸塩低誘電率材料である、[1]に記載のテンプレート。
[6]溶融石英を基準とした前記多孔質材料の相対多孔率が少なくとも約20%である、[5]に記載のテンプレート。
[7]前記多孔質材料が少なくとも約2GPaのヤング率を有する、[1]に記載のテンプレート。
[8]前記多孔質材料が少なくとも約5GPaのヤング率を有する、[1]に記載のテンプレート。
[9]前記多孔質材料が少なくとも約10GPaのヤング率を有する、[1]に記載のテンプレート。
[10]前記多孔質材料がベース層とキャップ層との間に位置決めされる、[1]に記載のテンプレート。
[11]前記ベース層が溶融石英を含む、[10]に記載のテンプレート。
[12]前記ベース層が凹部を含み、前記多孔質材料が前記凹部に位置決めされる、[10]に記載のテンプレート。
[13]前記キャップ層がSiOxを含み、1≦x≦2である、[10]に記載のテンプレート。
[14]前記キャップ層の厚さが約100nm未満である、[10]に記載のテンプレート。
[15]前記キャップ層の厚さが約50nm未満である、[14]に記載のテンプレート。
[16]前記キャップ層の厚さが約20nm未満である、[15]に記載のテンプレート。
[17]前記キャップ層から延びる突起をさらに含む、[10]に記載のテンプレート。
[18]少なくとも約0.4nmの平均細孔サイズをもつ多数の細孔を画定する多孔質材料を含むインプリント・リソグラフィ・インプリント用スタックであって、前記多孔質材料の多孔率が少なくとも約10%であるインプリント・リソグラフィ・インプリント用スタック。
[19]前記平均細孔サイズが少なくとも約0.5nmである、[18]に記載のインプリント用スタック。
[20]前記平均細孔サイズが少なくとも約1.0nmである、[18]に記載のインプリント用スタック。
[21]前記多孔質材料の前記多孔率が少なくとも約20%である、[18]に記載のインプリント用スタック。
[22]前記多孔質材料が有機ケイ酸塩低誘電率材料である、[18]に記載のテンプレート。
[23]溶融石英を基準とした前記多孔質材料の相対多孔率が少なくとも約20%である、[22]に記載のテンプレート。
[24]前記多孔質材料が少なくとも約2GPaのヤング率を有する、[18]に記載のインプリント用スタック。
[25]前記多孔質材料が少なくとも約5GPaのヤング率を有する、[18]に記載のテンプレート。
[26]前記多孔質材料が少なくとも約10GPaのヤング率を有する、[18]に記載のテンプレート。
[27]前記多孔質材料が基板とキャップ層との間に位置決めされる、[18]に記載のテンプレート。
[28]インプリント・リソグラフィ・テンプレートを形成する方法において、
ベース層上に多孔質層を形成するステップであって、前記多孔質層が少なくとも約0.4nmの平均細孔サイズをもつ多数の細孔を画定し、前記多孔質層の多孔率が少なくとも約10%である、ステップと、
前記多孔質層上にキャップ層を形成するステップと
を含む方法。
[29]インプリント・リソグラフィ・テンプレートを形成する方法において、
ベース層に多数の凹部を形成するステップと、
前記凹部に多孔質材料を堆積させるステップであって、前記多孔質材料が少なくとも約0.4nmの平均細孔サイズをもつ多数の細孔を画定し、前記多孔質材料の多孔率が少なくとも約10%である、ステップと、
前記ベース層上にキャップ層を形成するステップと
を含む方法。
[30]インプリント・リソグラフィ・スタックを形成する方法において、
基板上に多孔質層を形成するステップであって、前記多孔質層が少なくとも約0.4nmの平均細孔サイズをもつ多数の細孔を画定し、前記多孔質材料の多孔率が少なくとも約10%である、ステップと、
前記多孔質層上にキャップ層を形成するステップと
を含む方法。
[31]重合可能材料をインプリント用スタックに塗布するステップと、
前記重合可能材料をテンプレートに接触させるステップであって、前記テンプレートが少なくとも約0.4nmの平均細孔サイズをもつ多数の細孔を画定する多孔質材料を含み、前記多孔質材料の多孔率が少なくとも約10%である、ステップと、
前記重合可能材料を固化させるステップと、
前記テンプレートを前記固化された材料から分離するステップと
を含むインプリント・リソグラフィ法。
[32]重合可能材料の小滴をインプリント用スタックに塗布するステップであって、前記インプリント用スタックが少なくとも約0.4nmの平均細孔サイズをもつ多数の細孔を画定する多孔質材料を含み、前記多孔質材料の多孔率が少なくとも約10%である、ステップと、
前記重合可能材料をテンプレートに接触させるステップと、
前記重合可能材料を固化させるステップと、
前記テンプレートを前記固化された材料から分離するステップと
を含むインプリント・リソグラフィ法。
[33]重合可能材料の小滴を多孔質インプリント用スタックの表面に供給するステップであって、前記多孔質インプリント用スタックが少なくとも約0.4nmの平均細孔サイズをもつ多数の細孔を画定する多孔質材料を含み、前記多孔質材料の多孔率が少なくとも約10%である、ステップと、
前記重合可能材料をテンプレートに接触させるステップと、
前記多孔質インプリント用スタックの表面に実質的に連続的な層を形成するように前記重合可能材料が広がることを可能にするステップであって、前記実質的に連続的な層を形成するように前記重合可能材料が広がることが、第2のテンプレートと第2のインプリント用スタックとの間に実質的に連続的な層を形成するように同様の重合可能材料を同様に分配するのに必要とされる時間の約80%以下で行われ、前記第2のテンプレートおよび前記第2のインプリント用スタックが約0.4nm未満の平均細孔サイズを有する、ステップと
を含むインプリント・リソグラフィ法。
[34]重合可能材料の小滴をインプリント用スタックの表面に供給するステップと、
前記重合可能材料をテンプレートに接触させるステップであって、前記テンプレートが少なくとも約0.4nmの平均細孔サイズをもつ多数の細孔を画定する多孔質材料を含み、前記多孔質材料の多孔率が少なくとも約10%である、ステップと、
前記インプリント用スタックの表面に実質的に連続的な層を形成するように前記重合可能材料が広がることを可能にするステップであって、前記実質的に連続的な層を形成するように前記重合可能材料が広がることが、第2のテンプレートと第2のインプリント用スタックとの間に実質的に連続的な層を形成するように同様の重合可能材料を同様に分配するのに必要とされる時間の約80%以下で行われ、前記第2のテンプレートおよび前記第2のインプリント用スタックが約0.4nm未満の平均細孔サイズを有する、ステップと
を含むインプリント・リソグラフィ法。
一態様では、インプリント・リソグラフィ・テンプレートまたはインプリント用スタックは、少なくとも約0.4nmの平均細孔サイズをもつ多数の細孔を画定する多孔質材料を含む。多孔質材料の多孔率は少なくとも約10%である。
表1に列記されたパラメータの示すところによれば、溶融石英中のアルゴン透過率は室温で非常に低いかまたは無視することができる(すなわち、アルゴンの分子径は溶融石英のチャネル・サイズを超えている)。酸素および窒素の分子径はアルゴンの分子径よりも大きいので、空気は溶融石英を実質的に透過することができない可能性がある。一方、ヘリウムは溶融石英中に拡散し、透過することができる。したがって、ヘリウム環境がナノインプリント工程のために周囲空気の代わりに使用される場合、テンプレートと基板またはインプリント用スタックとの間にトラップされたヘリウムは溶融石英テンプレートを透過できる可能性がある。
Rp=R1+R2 (2)
断面面積が両方の材料1および2について同じである場合、式(2)は次のように書き直すことができる。
表2の示唆するところによれば、多孔質層の厚さだけを増加させると、多孔質層の透過率だけを増大させるよりも高い有効透過率をもたらすことができる。すなわち、300nmの多孔質層厚および10nmのキャップ層厚では、多孔質層の透過率が100P1から1000P1まで10倍増加すると、有効透過率が23.8P1から30.1P1に増大する。100nm、200nm、および300nmの多孔質層厚および10nmのキャップ層厚をもつ複合インプリント用スタックでは、有効透過率は、多孔質層厚の200nmの増加に対して、それぞれ1.5P1から2.8P1、さらに30.1P1まで20倍増加する。
テンプレート300Dは、キャップ層306をもつ多孔質層302を含む。キャップ層306は、例えばSiOxとすることができる。テンプレート300Cと同様に、多孔質層はベース層に付着されていない。キャップ層306は、重合可能材料が多孔質材料に侵入するのを阻止することができる。キャップ層306は、テンプレートに望ましい表面性状、機械的性質などを付与することもできる。
20 モールド; パターニング表面; 24 凹部; 26 突起;
28 チャック; 30 インプリント・ヘッド; 32 流体供給システム;
38 エネルギー源; 40 エネルギー; 42 経路; 44 表面;
54 プロセッサ; 56 メモリ。
Claims (20)
- 0.4nm〜1nmの平均細孔サイズをもつ多数の細孔を画定する多孔質材料を含むインプリント・リソグラフィ・テンプレートであって、前記多孔質材料の多孔率が少なくとも10%であるインプリント・リソグラフィ・テンプレート。
- 前記平均細孔サイズが少なくとも0.5nmである、請求項1に記載のテンプレート。
- 前記多孔質材料の前記多孔率が少なくとも20%である、請求項1に記載のテンプレート。
- 前記多孔質材料が有機ケイ酸塩低誘電率材料である、請求項1に記載のテンプレート。
- 溶融石英を基準とした前記多孔質材料の相対多孔率が少なくとも20%である、請求項4に記載のテンプレート。
- 前記多孔質材料が少なくとも2GPaのヤング率を有する、請求項1に記載のテンプレート。
- 前記多孔質材料が少なくとも5GPaのヤング率を有する、請求項1に記載のテンプレート。
- 前記多孔質材料が少なくとも10GPaのヤング率を有する、請求項1に記載のテンプレート。
- 前記多孔質材料がベース層とキャップ層との間に位置決めされる、請求項1に記載のテンプレート。
- 前記ベース層が溶融石英を含む、請求項9に記載のテンプレート。
- 前記ベース層が凹部を含み、前記多孔質材料が前記凹部に位置決めされる、請求項9に記載のテンプレート。
- 前記キャップ層がSiOxを含み、1≦x≦2である、請求項9に記載のテンプレート。
- 前記キャップ層の厚さが100nm未満である、請求項9に記載のテンプレート。
- 前記キャップ層の厚さが50nm未満である、請求項13に記載のテンプレート。
- 前記キャップ層の厚さが20nm未満である、請求項14に記載のテンプレート。
- 前記キャップ層から延びる突起をさらに含む、請求項9に記載のテンプレート。
- インプリント・リソグラフィ・テンプレートを形成する方法において、
ベース層上に多孔質層を形成するステップであって、前記多孔質層が0.4nm〜1nmの平均細孔サイズをもつ多数の細孔を画定し、前記多孔質層の多孔率が少なくとも10%である、ステップと、
前記多孔質層上にキャップ層を形成するステップと
を含む方法。 - インプリント・リソグラフィ・テンプレートを形成する方法において、
ベース層に多数の凹部を形成するステップと、
前記凹部に多孔質材料を堆積させるステップであって、前記多孔質材料が0.4nm〜1nmの平均細孔サイズをもつ多数の細孔を画定し、前記多孔質材料の多孔率が少なくとも10%である、ステップと、
前記ベース層上にキャップ層を形成するステップと
を含む方法。 - 重合可能材料をインプリント用スタックに塗布するステップと、
前記重合可能材料をテンプレートに接触させるステップであって、前記テンプレートが0.4nm〜1nmの平均細孔サイズをもつ多数の細孔を画定する多孔質材料を含み、前記多孔質材料の多孔率が少なくとも10%である、ステップと、
前記重合可能材料を固化させるステップと、
前記テンプレートを前記固化された材料から分離するステップと
を含むインプリント・リソグラフィ法。 - 重合可能材料の小滴をインプリント用スタックの表面に供給するステップと、
前記重合可能材料をテンプレートに接触させるステップであって、前記テンプレートが0.4nm〜1nmの平均細孔サイズをもつ多数の細孔を画定する多孔質材料を含み、前記多孔質材料の多孔率が少なくとも10%である、ステップと、
前記インプリント用スタックの表面に実質的に連続的な層を形成するように前記重合可能材料が広がることを可能にするステップであって、前記実質的に連続的な層を形成するように前記重合可能材料が広がることが、第2のテンプレートと第2のインプリント用スタックとの間に実質的に連続的な層を形成するように同様の重合可能材料を同様に分配するのに必要とされる時間の80%以下で行われ、前記第2のテンプレートおよび前記第2のインプリント用スタックが0.4nm未満の平均細孔サイズを有する、ステップと
を含むインプリント・リソグラフィ法。
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