KR102096690B1 - 부분 필드를 임프린트 하는 임프린트 장치 및 방법 - Google Patents

부분 필드를 임프린트 하는 임프린트 장치 및 방법 Download PDF

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Abstract

일 실시예에서, 임프린트 장치는 척킹 영역 및 오목한 지지 섹션을 갖는 기판 홀더, 및 템플레이트 홀더를 포함할 수 있고, 척킹 영역은 템플레이트 영역에 비해 더 넓은 구역을 갖는다. 다른 실시예에서, 임프린트 장치는 가스 존, 및 가스 제어기를 포함할 수 있고, 가스 제어기는 임프린트 장치와 함께 사용되는 작업편의 부분 필드의 볼록 곡률을 유도하기 위해 가스 존 내의 압력을 조정하도록 구성될 수 있다. 방법은 임프린트 장치 내에 작업편을 제공하는 단계로서, 작업편은 기판 및 성형 가능 재료를 포함하는, 단계, 및 부분 필드의 주연부로부터 이격된 위치에서 성형 가능 재료와 템플레이트를 초기에 접촉시키는 단계를 포함한다. 특정 실시예에서, 방법은 성형 가능 재료와 템플레이트가 접촉하는 볼록한 형상을 형성하도록 기판을 변형시키는 단계를 더 포함할 수 있다.

Description

부분 필드를 임프린트 하는 임프린트 장치 및 방법{IMPRINT APPARATUS AND METHOD OF IMPRINTING A PARTIAL FIELD}
관련 출원의 교차 참조
본 출원은 2016년 1월 29일 출원되고 발명의 명칭이 "부분 필드를 임프린트하는 임프린트 장치 및 방법"인 미국 특허 출원 번호 제15/010,774호, 및 2015년 12월 11일 출원되고 발명의 명칭이 "부분 필드를 임프린트하는 임프린트 장치 및 방법"인 미국 가특허 출원 번호 제62/266,455호의 우선권을 주장하며, 이들 문헌은 전체가 본 명세서에 참조로 통합된다.
본 개시내용은 임프린트 장치 및 부분 필드를 임프린트하도록 임프린트 장치를 사용하는 방법에 관한 것이다.
임프린트 장치는 소형의 기하 형상(예컨대, 1000 nm 미만)을 갖는 패턴을 성형 가능 재료 내에 형성하는데 사용될 수 있다. 전체 필드 또는 부분 필드가 임프린트될 수 있다. 전체 필드는, 템플레이트의 모든 임프린트 필드가 기판 및 기판의 대응하여 위에 놓인 성형 가능 재료 전부를 덮는 필드이다. 부분 필드는, 템플레이트의 임프린트 필드의 전부가 아닌 일부만이 기판 또는 기판의 일부를 덮는 필드이며, 이러한 기판의 일부는 예를 들어 윤곽이 형성된(라운딩 처리된) 에지를 갖는 기판의 일부에 걸쳐 기판의 에지 효과가 중요한 곳이다. 어떤 필드든 임프린트하는 것은 과제가 될 수 있지만, 부분 필드를 임프린트하는 것은 특히 과제가 될 수 있다. 부분 필드의 개선된 임프린트가 요구된다.
실시예는 예로서 도시되며 첨부 도면으로 한정되지 않는다.
도 1은 임프린트 필드에 대한 기판의 상면도를 포함한다.
도 2는 임프린트 장치의 개념도를 포함한다.
도 3은 도 2의 임프린트 장치에 의해 형성된 패터닝된 층의 일부분의 단면도를 포함한다.
도 4 및 도 5는 상이한 존을 갖는 척킹(chucking) 영역 위에 놓이는 기판의 상면도 및 단면도의 예시를 포함한다.
도 6은 도 4에 도시된 실시예와 비교하여 더 많은 존을 갖는 척킹 영역 위에 놓이는 작업편의 상면도를 포함한다.
도 7은 압력원, 템플레이트 홀더 내의 존, 및 프로세서와 관련하여 가스 유동 제어기의 도면을 포함한다.
도 8은 랜드부 및 존을 포함하는 템플레이트의 일부분의 단면도를 도시한다.
도 9는 임프린트 필드를 포함하는 기판 및 그러한 기판 및 임프린트 필드의 확대부의 평면도의 도면을 포함한다.
도 10은 템플레이트와 성형 가능 재료 사이의 초기 접촉시 전체 필드를 임프린트할 때 템플레이트 및 작업편의 일부분의 단면도를 포함한다.
도 11 내지 도 12는 임프린트 장치를 이용하여 부분 필드에 대한 임프린트 층을 형성하기 위한 공정 흐름도를 포함한다.
도 13 및 도 14는 기판 변형(modulation) 동작 동안 기판 및 기판 홀더의 일부분의 단면도를 도시한다.
도 15는 템플레이트와 성형 가능 재료 사이의 초기 접촉시 부분 필드를 임프린트할 때 변형된 템플레이트 및 작업편의 일부분의 단면도를 포함한다.
도 16은 대안적인 실시예에 따르는 임프린트 장치를 이용한 기판 변형 동작 도중 기판 및 기판 홀더의 일부분의 단면도를 포함한다.
도 17은 템플레이트와 성형 가능 재료 사이의 초기 접촉시 부분 필드를 임프린트할 때 변형되지 않은 템플레이트 및 작업편의 일부분의 단면도를 도시한다.
관련 기술분야의 통상의 기술자들은, 도면의 요소들이 단순성 및 명확성을 위해 도시된 것이며 반드시 축적대로 그려진 것은 아니라는 점을 인식한다. 예를 들어, 도면에서 일부 요소의 치수는 본 발명의 실시예의 이해를 향상시키도록 조력하기 위해 다른 요소에 대해 과장될 수 있다.
도면과 함께 이하의 설명은 여기에 개시된 교시의 이해를 조력하도록 제공된다. 이하의 설명은 특정 구현예 및 교시의 실시예에 초점을 맞출 것이다. 이 초점은 교시의 설명을 조력하도록 제공되며 교시의 범위 또는 적용 가능성에 대한 제한으로 해석되어서는 안 된다. 그러나, 본 출원에 개시된 바와 같은 교시에 기초하여 다른 실시예가 사용될 수 있다.
여기에 사용된 바와 같이, 모든 압력은 명시적으로 반대로 언급되지 않는 한 계기 압력이다. 따라서, 음의 압력은 대기압보다 낮으며 진공 압력으로 지칭된다. 양의 압력은 대기압보다 높다. 본 명세서에서, 압력값은 대기압에서 벗어날수록 더 크다고 간주된다. 따라서, -50kPa는 -3kPa보다 크다.
용어 "포함하다", "포함하는", "구비한다", "구비하는", "갖다", "갖는" 또는 이의 임의의 다른 변형은 배타적이지 않은 내포를 포함하도록 의도된다. 예를 들어, 특징들의 리스트를 포함하는 방법, 물품 또는 장치는 반드시 그러한 특징들로만 한정되는 것은 아니지만, 명시적으로 열거되지 않거나 그러한 방법, 물품 또는 장치에 고유한 다른 특징들을 포함할 수 있다. 또한, 반대로 명시되지 않는 한, "또는"은 포함적 논리합을 지칭하고 배타적 논리합을 지칭하지 않는다. 예를 들어, 조건 A 또는 B는 다음 중 어느 하나에 의해 충족된다: A는 참(또는 존재함)이고 B는 거짓(또는 존재하지 않음)이고, A는 거짓(또는 존재하지 않음)이고 B는 참(또는 존재함)이고, A 및 B 모두 참(또는 존재함)임.
또한, 관사("a" 및 "an")의 사용은 여기에 기재된 구성 요소 및 구성 요소를 설명하기 위해 채용된다. 이는 단지 편의를 위한 것이며 본 발명의 범위의 일반적인 인식을 제공하기 위해 행해진다. 본 명세서는 이와 다르게 의미되는 것이 분명하지 않은 한, 하나, 적어도 하나, 또는 복수를 또한 포함하는 것으로서 단수, 또는 그 반대를 포함하도록 판독되어야 한다. 예를 들어, 여기에서 단일 품목이 설명될 때, 하나 초과의 품목이 단일 품목 대신 사용될 수 있다. 유사하게, 여기에서 하나 초과의 품목이 설명될 때, 하나의 아이템이 하나 초과의 아이템으로 대체될 수 있다.
"대략적으로", "실질적으로" 또는 "약"이라는 용어의 사용은 요소의 값이 언급된 값 또는 위치에 가까운 것으로 예상되는 파라미터를 갖는 것을 의미한다. 그러나, 관련 기술분야에서 잘 알려진 바와 같이, 값 또는 위치가 정확하게 언급되는 것을 방지하는 사소한 변형예가 항상 존재한다. 설명된 바의 정확히 이상적인 목표로부터 적어도 10퍼센트(10%)까지의 변동이 합리적인 변형예라는 점은 관련 기술분야에서 잘 알려져 있다.
이와 다르게 정의되지 않는 한, 여기에서 사용되는 모든 기술적 및 과학적 용어는 본 발명이 속하는 기술분야의 통상의 기술자에 의해 공통적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 갖는다. 재료, 방법, 및 예는 단지 예시적인 것이며, 제한하려는 것은 아니다. 여기에 설명되지 않은 범위에서, 특정 재료 및 처리 행위에 관한 많은 세부 사항은 통상적이며, 임프린트 및 리소그래피 분야의 교재 및 다른 출처에서 확인될 수 있다.
여기에 설명된 바와 같은 임프린트 장치 및 이 장치를 사용하는 방법은 부분 필드를 포함하여 모든 임프린트 필드를 임프린트하기에 매우 적합하다. 부분 필드는 반도체 산업에서, 특히 300 mm 직경 이상의 반도체 웨이퍼와 같이 기판의 크기가 커질수록 특히 관심 대상이다. 부분 필드는 일반적으로 임프린트 템플레이트의 전체 패터닝 표면(즉, 임프린트 필드)에 의해 임프린트될 수 있는 전체 구역보다 작은 임프린트 필드, 전형적으로 기판의 에지 또는 그 근처를 지칭한다. 부분 필드를 임프린트하는 것은 전자 장치를 생산할 수 있는 기판의 비율을 증가시킬 수 있다. 부분 필드는 기판과 겹치는 임프린트 필드의 구역, 즉 (i) 50% 초과의 구역 커버리지(> 50% 부분 필드)를 갖는 필드, 및 (ii) 50% 미만의 구역 커버리지(< 50% 부분 필드)를 갖는 필드에 기초하여 두 개 추가의 하위 카테고리로 분류될 수 있다. 도 1은 기판(100)과 임프린트 필드(101 내지 192) 사이의 관계를 예시하는 도면을 포함한다. 임프린트 필드(101 내지 164)는 전체 필드이고, 임프린트 필드(165 내지 169, 172 내지 176, 178, 180 내지 183, 및 186 내지 190)는 > 50% 부분 필드이고, 임프린트 필드(170, 171, 177, 179, 184, 185, 191 및 192)는 < 50% 부분 필드이다. 부분 필드 상의 임프린트는, 템플레이트와 기판 사이에 성형 가능 재료(즉, 임프린트 유체)가 전체적으로 존재하지 않는 상태로 템플레이트 상의 패터닝 표면의 하위-부분(즉, 임프린트 필드)이 기판에 근접하여 위치된다는 점에서 특이한 과제를 제기한다.
해당 장치 및 방법은 성형 가능 재료와의 템플레이트의 초기 접촉이 부분 필드의 주변 에지로부터 이격된 위치에 있도록 한다. 특정 실시예에서, 초기 접촉은 이러한 특정 임프린트 필드가 전체 필드, > 50% 부분 필드, 또는 심지어 < 50% 부분 필드인지 여부와 관계없이, 특정 임프린트 필드의 기하학적 중심에서 발생하도록 목표로 할 수 있다. 해당 장치 및 방법은 임프린트 필드의 기하학적 중심에서 또는 그 근방에서 임프린트 필드와 초기 접촉을 가능하게 하도록 설계된다. 일 실시예에서, 기판 표면은 초기 접촉이 발생하는 곳에서 볼록한 표면을 달성하도록 변형될 수 있다. 이러한 변형은 부분 필드, 특히 < 50% 부분 필드에 유용할 수 있다. 이 방법은 볼록한 표면이 없는 부분 필드 인쇄와 비교하여, 전체 필드 임프린트와 더욱 유사하게 해당 부분에서 성형 가능 재료가 확산될 수 있도록 조력할 수 있다.
일 실시예에서, 임프린트 장치는 척킹 영역, 및 척킹 영역의 주연부에 인접한 오목한 지지부를 포함하는 기판 홀더를 포함할 수 있고, 척킹 영역은 척킹 영역 구역을 갖는다. 임프린트 장치는 템플레이트를 위한 템플레이트 영역을 갖는 템플레이트 홀더를 포함할 수 있고, 템플레이트 영역은 템플레이트 영역 구역을 갖는다. 척킹 영역 구역은 전체 필드의 구역에 대응할 수 있는 템플레이트의 패터닝 구역보다 클 수 있다.
다른 실시예에서, 임프린트 장치는 기판을 위한 척킹 영역, 및 척킹 영역의 노광 표면(exposed surface)까지 연장되는 척킹 랜드부에 의해 규정되는 존을 포함하는 기판 홀더를 구비할 수 있다. 임프린트 장치는 존 내의 가스 압력을 제어하는 존을 위한 가스 제어기를 더 포함할 수 있고, 가스 제어기는 임프린트 장치와 함께 사용되는 기판의 부분 필드의 볼록 곡률을 유도하도록 존 내의 압력을 조정하도록 구성된다.
추가 실시예에서, 방법은 임프린트 장치 내에 작업편을 제공하는 단계를 포함할 수 있고, 작업편은 기판 및 기판 위에 놓이는 성형 가능 재료를 구비한다. 방법은 주연부를 갖는 부분 필드 내에서 성형 가능 재료와 템플레이트를 접촉시키는 접촉 단계를 더 포함할 수 있고, 접촉 단계는 부분 필드의 주변부로부터 이격된 위치에서 성형 가능 재료와 템플레이트를 초기에 접촉시키는 단계를 포함한다. 특정 실시예에서, 방법은 성형 가능 재료와 템플레이트를 접촉시키기 전에 기판의 주연부에 인접한 기판의 볼록한 형상을 형성하도록 기판을 변형시키는 단계를 포함할 수 있다.
도 2는 기판(100) 상에 릴리프 패턴을 형성하도록 사용될 수 있는 나노 임프린트 리소그래피 시스템(210)을 도시한다. 기판(100)은 기판 척(214)에 결합될 수 있다. 도시된 바와 같이, 기판 척(214)은 진공 척이다. 그러나, 기판 척(214)은 진공, 핀 타입, 그루브 타입, 정전기, 전자기 및/또는 유사물을 포함하는 임의의 척일 수 있다. 예시적인 척은 그 전체 내용이 여기에 참조로 통합된, 미국 특허 제6,873,087 호에 설명된다.
기판(100) 및 기판 척(214)은 스테이지(216)에 의해 추가로 지지될 수 있다. 스테이지(216)는 x, y 및 z 축을 따라 병진 운동, 회전 운동, 또는 병진 운동 및 회전 운동 모두를 제공할 수 있다. 스테이지(216), 기판(100), 및 기판 척(214)은 또한 베이스(도시되지 않음) 상에 위치될 수 있다.
템플레이트(218)는 기판(100)으로부터 이격된다. 템플레이트(218)는 대향 측면을 갖는 본체를 구비할 수 있고, 대향 측면 중 하나는 크기가 전체 필드에 대응하는 몰드(220)를 갖고, 몰드는 이로부터 기판(100)을 향해 연장하는 패터닝 표면(222)을 갖는다. 일 실시예에서, 몰드(220)는 메사(mesa)의 형태 일 수 있다. 다른 실시예에서, 템플레이트(218)는 메사를 포함하지 않는다.
일 실시예에서, 템플레이트(218), 몰드(220), 또는 양자 모두는 융합된-실리카, 석영, 규소, 유기 중합체, 실록산 중합체, 붕규산염 유리, 플루오로카본 중합체, 금속, 경화된 사파이어, 바람직한 형상으로 성형되거나, 기계가공되거나, 에칭될 수 있는 또 다른 적합한 재료, 또는 이의 임의의 조합을 포함하는 재료로부터 형성된다. 도시된 바와 같이, 패터닝 표면(222)은 복수의 이격된 리세스(224), 돌출부(226), 또는 리세스와 돌출부의 임의의 조합에 의해 규정되는 특징부를 포함하지만, 본 발명의 실시예는 이러한 구성으로 제한되지 않는다. 대안적인 실시예에서, 패터닝 표면은 평탄한 표면을 갖는다. 패터닝 표면(222)은 기판(100) 상에 형성될 대응하는 패턴의 기초부를 형성하는 패턴을 규정한다.
도시된 실시예에서, 템플레이트(218)는 템플레이트 척(228)에 결합된다. 템플레이트 척(228)은 진공, 핀 타입, 그루브 타입, 정전기, 전자기, 다른 적합한 척 유형, 또는 이의 임의의 조합으로 구성될 수 있다. 예시적인 척은 미국 특허 제6,873,087호에 추가로 개시된다. 도시된 실시예에서, 척(228)은 임프린트 헤드(230)에 결합되고, 척(228), 임프린트 헤드(230), 또는 양자 모두는 템플레이트(218) 및 기판(100)의 서로에 대한 이동을 용이하게 하도록 구성된다. 임프린트 헤드(230)는 프레임(250)에 결합된다.
시스템(210)은 유체 분배 시스템(232)을 더 포함할 수 있다. 유체 분배 시스템(232)은 기판(100) 상에 성형 가능 재료(234)를 증착시키는데 사용된다. 특정 실시예에서, 성형 가능 재료는 중합 가능 재료일 수 있다. 도시된 실시예에서, 성형 가능 재료(234)는 적하 분배, 스핀 코팅, 딥 코팅, 화학적 기상 증착(CVD), 물리적 기상 증착(PVD), 박막 증착, 후막 증착, 또는 이의 임의의 조합 등의 기술을 사용하여 기판(100) 상에 위치될 수 있다. 성형 가능 재료(234)는 설계 고려 사항에 따라, 패터닝 표면(222)과 기판(100) 사이에 원하는 체적이 형성되기 이전, 이후, 또는 이전 및 이후 모두에 기판(100)에 배치된다.
시스템(210)은 경로(242)를 따라서 에너지(240)를 안내하도록 결합된 에너지 공급원(238)을 더 포함한다. 임프린트 헤드(230) 및 스테이지(216)는 템플레이트(218) 및 기판(100)을 경로(242)와 중첩되게 위치시키도록 구성될 수 있다. 도시된 실시예에서, 시스템(210)은 스테이지(216), 임프린트 헤드(230), 유체 분배 시스템(232), 공급원(238), 또는 이의 임의의 조합과 통신하는 프로세서(254)에 의해 적어도 부분적으로 제어되며, 메모리(256)에 저장된 판독 가능 프로그램을 저장한다.
도 2 및 도 3을 참조하면, 임프린트 헤드(230), 스테이지(216), 또는 이들 모두는 몰드(220)와 기판(100) 사이의 거리를 가변시켜 성형 가능 재료(234)에 의해 충전되는 원하는 체적을 그 사이에 형성한다. 예를 들어, 임프린트 헤드(230)는 몰드(220)가 성형 가능 재료(234)와 접촉하도록 템플레이트(218)에 힘을 인가한다. 원하는 체적이 성형 가능 재료(234)로 충전된 후, 공급원(238)은 성형 가능 재료(234)가 고형화, 가교 결합 등이 되도록 에너지(240), 예를 들어 자외선을 생성하고, 이에 따라 노광된 성형 가능 재료(234)는 기판(100)의 표면(244) 및 몰드(220)의 패터닝 표면(222)의 형상과 일치되어, 기판(100) 상에 대응하는 패터닝 층(346)을 형성한다. 패터닝 층(346)은 돌출부(350) 및 오목부(352)로서 도시된 복수의 특징부 및 잔류층(348)을 포함하고, 돌출부(350)는 두께(t1)를 갖고 잔류층(348)은 두께(t2)를 갖는다.
도 4 및 도 5는 척킹 영역과 기판(100) 사이의 위치 관계를 도시하기 위해 척킹 영역 및 기판(100)을 포함하는 기판 홀더(214)의 일부분의 도면을 포함한다. 척킹 영역은 외부 존(423), 중간 존(425) 및 중심 존(427)을 갖고, 중간 존(425)은 외부 존(423)과 중심 존(427) 사이에 배치된다. 각각의 존(423, 425, 427)은 오목한 랜드부(442) 및 전체 높이의 랜드부(444, 426)에 의해 부분적으로 규정된다. 랜드부(442, 444, 446)는, 기판(100)과 존(423, 425, 427) 사이의 관계의 이해를 단순화하기 위해 도 4에는 도시되지 않는다. 특정 실시예에서, 각각의 랜드부(442, 444, 446)는 연속적이고, 따라서 랜드부(442, 444, 446)는 동심원이다. 외부 존(423)은 랜드부(442, 444)에 의해 측방향으로 형성되고, 중간 존(425)은 랜드부(444, 446)에 의해 측방향으로 형성되고, 중심 존(427)은 랜드부(446)에 의해 측방향으로 형성된다. 임의의 하나 이상의 존(423, 425, 427) 내에서, 필요하거나 원하는 경우, 하나 이상의 핀(도시되지 않음)이 기판(100)의 지지를 돕기 위해 존재할 수 있다.
도시된 실시예에서, 기판(100)은 기판 홀더(214)의 척킹 영역을 넘어서 연장되거나 연장되지 않을 수 있다. 장치(210)의 작동 중 상세히 설명되는 바와 같이, 기판(100)은 성형 가능 재료(234)와 몰드(220)의 패터닝 표면(222) 사이의 초기 접촉 중 변형되는 에지를 가질 수 있다. 이러한 변형은 외부 존(423) 내의 진공 압력을 사용함으로써 달성될 수 있고, 이에 따라 기판(100)은 외부 존(423)을 넘어서 연장된다. 일 실시예에서, 기판(100)은 랜드부(442)을 넘어서 연장되고, 특정 실시예에서, 랜드부(442)를 넘어 돌출된다. 일 실시예에서, 랜드부(442)를 넘어 돌출하는 기판 구역의 비율은 적어도 0.05%, 적어도 0.09%, 또는 적어도 1.2%이고, 또 다른 실시예에서, 랜드부(442)를 넘어 돌출하는 기판 구역의 비율은 최대 11%, 최대 8% 또는 최대 5%이다. 특정 실시예에서, 랜드부(442)를 넘어 돌출하는 기판 구역의 비율은 0.05% 내지 11%, 0.09% 내지 8% 또는 1.2% 내지 5%의 범위이다.
일 실시예에서, 외부 존(423)의 구역은 기판(100)의 구역의 적어도 0.5%, 적어도 1.1%, 또는 적어도 2%이고, 외부 존(423)의 구역은 기판(100)의 구역의 최대 20%, 최대 15%, 또는 최대 10%이다. 특정 실시예에서, 외부 존(423)의 구역은 기판(100)의 구역의 0.5% 내지 18%, 1.1% 내지 14% 또는 2% 내지 10%의 범위이다. 일 실시예에서, 중간 존(425)의 구역은 기판(100)의 구역의 적어도 5%, 적어도 11%, 또는 적어도 15%이고, 다른 실시예에서, 중간 존(425)의 구역은 기판(100)의 구역의 50% 이하, 최대 40%, 또는 최대 30%이다. 특정 실시예에서, 중간 존(425)의 구역은 기판(100)의 구역의 5% 내지 50%, 11% 내지 40%, 또는 15% 내지 30%의 범위이다. 일 실시예에서, 중심 존(427)의 구역은 기판(100)의 구역의 적어도 40%, 적어도 50%, 또는 적어도 60%이고, 다른 실시예에서, 중심 존(427)의 구역은 기판(100)의 구역의 최대 94%, 최대 85%, 또는 최대 75%이다. 특정 실시예에서, 중심 존(427)의 구역은 기판(100)의 구역의 40% 내지 94%, 50% 내지 80%, 또는 60% 내지 70%의 범위이다.
존의 크기는 상대적 기준보다는 치수로 표현될 수 있다. 특정 예에서, 기판(100)은 300mm의 직경을 갖고 존(423, 425, 427)은 동심원이다. 존의 폭은 각 존의 대응하는 랜드부들 사이의 거리로서 측정된다. 일 실시예에서, 외부 존(423)은 적어도 0.5mm, 또는 적어도 1.1mm, 또는 적어도 2mm의 폭을 갖고, 다른 실시예에서, 외부 존(423)은 최대 30mm, 최대 25mm, 또는 최대 20mm의 폭을 갖는다. 특정 실시예에서, 외부 존(423)은 0.5mm 내지 30mm, 1.1mm 내지 25mm, 또는 2mm 내지 20mm의 범위의 폭을 갖는다.
일 실시예에서, 중간 존(425)은 적어도 5mm, 적어도 15mm, 또는 적어도 25mm의 폭을 갖고, 다른 실시예에서, 중간 존(425)은 최대 95mm, 최대 80 mm, 또는 최대 65 mm의 폭을 갖는다. 특정 실시예에서, 중간 존(425)은 기판(100)의 중심점으로부터 5mm 내지 95mm, 15mm 내지 75mm, 또는 25mm 내지 65mm 범위의 폭을 갖는다.
일 실시예에서, 중심 존(427)은 적어도 190mm, 적어도 205mm 또는 적어도 220mm의 폭(예를 들어, 원형 형태로 구현될 때의 직경)을 갖고, 다른 실시예에서, 중심 존(427)은 최대 290mm, 최대 275mm 또는 최대 260mm의 폭을 갖는다. 특정 실시예에서, 중심 존(427)은 190mm 내지 290mm, 205mm 내지 275mm, 또는 220mm 내지 260mm 범위의 폭을 갖는다.
도 5를 참조하면, 전체 높이 랜드부(444, 446)의 상부 표면은 척킹 영역의 주 표면(412)을 형성한다. 적어도 존(425 및 427)은 척킹 영역 내의 기판 홀더(214)의 노광 표면까지 연장된다. 오목한 랜드부(442)는 주 표면(412) 보다 낮은 고도(434)에 놓이는 상부 표면을 갖는다. 오목한 랜드부(442)는 기판(100)이 본 명세서에서 후술되는 바와 같이 원하는 볼록한 프로파일을 달성 가능하게 한다. 일 실시예에서, 오목한 랜드부(442)의 상부 표면의 고도(434)와 주 표면(412) 사이의 고도 차이는 적어도 0.5 미크론, 적어도 1.1 미크론, 또는 적어도 1.5 미크론이고, 다른 실시예에서, 10 미크론 미만, 8 미크론 미만, 또는 6 미크론 미만이다. 특정 실시예에서, 고도 차이는 0.5 미크론 내지 10 미크론, 1.5 미크론 내지 8 미크론, 또는 3 미크론 내지 6 미크론의 범위이다. 다른 실시예에서, 오목한 랜드부(442)는 전체 높이의 랜드부(444, 446)와 마찬가지로 전체 높이의 랜드부로 대체될 수 있다. 이러한 실시예는 본 명세서에서 나중에 설명된다.
더 많은 존이 척킹 영역 내에서 사용될 수 있다. 다른 실시예에서, 기판 홀더(610)는 도 6에 도시된 바와 같은 존(630, 652, 654, 672, 674)을 포함한다. 추가 실시예에서, 임의의 존은 행, 열, 또는 픽셀 매트릭스로 분할될 수 있다. 존의 개수 또는 임의의 하나 이상의 존의 분할이 증가함에 따라, 기판에 대한 제어가 향상될 수 있으나, 이러한 제어는 기판 홀더, 제어 시스템(예를 들어, 가스 제어기(236))등의 제조로 인해 더 복잡해질 수 있다. 본 명세서를 판독한 이후, 관련 기술분야의 통상의 기술자는 특정 용도에 대한 필요 또는 요구를 충족시키는 기판 홀더 및 제어 시스템을 위한 설계를 결정할 수 있을 것이다.
존(423, 425, 427)은 도 7에 도시된 바와 같이 가스 제어기(236)와 유체 연통한다. 가스 제어기(236)는 진공(음의) 압력원(702) 및 양의 압력원(704)과 유체 연통한다. 가스 제어기(236)는 압력원 선택기(732, 752, 772), 밸브 또는 다른 압력 제어 기구(734, 754, 774), 및 압력 센서(736, 756, 776)를 구비하는 제어 유닛(730, 750, 770)을 포함한다. 가스 제어기(236)는 프로세서(232)에 결합된다. 가스 제어기(236)를 작동시키기 위한 로직은 가스 제어기(236), 프로세서(232), 또는 이들 모두 내에 존재할 수 있다. 특정 실시예에서, 존(423)은 진공 압력 설정점으로 설정될 수 있고, 존(425)은 양의 압력 설정점으로 설정될 수 있다. 압력원 선택기(732)는 진공 압력원(702)을 선택할 수 있고, 밸브(734)는 압력 센서(736)에 의해 감지된 압력이 압력 설정점의 미리 결정된 공차와 같거나 또는 내에 있도록 조정될 수 있다. 압력원 선택기(752)는 양의 압력원(704)을 선택할 수 있고, 밸브(754)는 압력 센서(756)에 의해 감지된 압력이 압력 설정점의 미리 결정된 공차와 같거나 내에 있도록 조정될 수 있다. 압력에 대한 값은 본 명세서에서 이후 더 상세히 설명된다.
도 2 및 도 8을 참조하면, 템플레이트(218)는 템플레이트 척(228)에 결합된다. 템플레이트 척(228)은 대향 측면(811, 813)을 구비한다. 측면, 또는 에지, 표면(815)이 제1 및 제2 측면(811, 813) 사이에서 연장된다. 제1 측면(811)은 리세스(817), 및 리세스(817)로부터 이격된 리세스(819)를 구비하고, 이격된 지지 영역(821, 823)을 형성한다. 지지 영역(821)은 지지 영역(823) 및 리세스(817, 819)를 둘러싼다. 지지 영역(823)은 리세스(819)를 둘러싼다. 추가 실시예에서, 지지 영역(821, 823)은 순응성 재료로 형성된다. 특정 실시예에서, 지지 영역(821)은 정사각형을 갖고, 지지 영역(823)은 원형을 갖지만, 추가의 실시예에서, 지지 영역(821, 823)은 원하는 임의의 기하 형상을 포함할 수 있다. 템플레이트 척(228)의 부분(847)은 리세스(819)와 중첩되어 있고 미리 결정된 파장 또는 파장의 범위를 갖는 방사선에 대해 투명할 수 있다. 부분(847)은 유리와 같은 투명 재료의 얇은 층을 포함할 수 있다. 그러나, 부분(847)의 재료는 에너지 공급원에 의해 방출되는 방사선의 파장에 의존할 수 있다. 부분(847)은 측면(813) 사이에서 연장되고 리세스(819)에 인접하여 종결된다. 부분(847)은 몰드(220)가 이와 중첩되도록 적어도 부분적으로 몰드(220)의 구역만큼 넓은 구역을 갖는다.
템플레이트 척(228)은 관통로(827, 829)를 포함한다. 대안적인 실시예에서, 템플레이트 척(228)은 상이한 수의 관통로를 가질 수 있다. 관통로(827)는 표면(813)과 유체 연통하게 리세스(817)를 배치하지만, 추가의 실시예에서, 관통로(827)는 템플레이트 척(228)의 임의의 표면과 유체 연통하게 리세스(817)를 배치한다. 관통로(829)는 측면(813)과 유체 연통하게 리세스(819)를 배치하지만, 추가의 실시예에서, 관통로(829)는 템플레이트 척(228)의 임의의 표면과 유체 연통하게 리세스(819)를 배치한다. 관통로(827, 829)는 각각 펌프 시스템(831)과 같은 압력 제어 시스템과 유체 연통하는 리세스(817, 819)를 용이하게 배치할 수 있다.
펌프 시스템(831)은 리세스(817, 819)에 인접한 압력을 제어하도록 하나 이상의 펌프를 포함할 수 있다. 그 결과, 템플레이트(218)가 템플레이트 척(228)에 결합될 때, 템플레이트(218)는 지지 영역(821, 823)에 대항하여 놓여, 리세스(817, 819)를 덮는다. 템플레이트(218)의 가요성 영역(838)은 리세스(819)와 중첩될 수 있어 챔버(833)를 형성하고, 템플레이트(218)의 더욱 두꺼운 영역(840)은 리세스(817)와 중첩될 수 있어 챔버(835)를 형성한다. 펌프 시스템(831)은 챔버(833, 835) 내의 압력을 제어하도록 작동한다.
도 9는 패터닝 시퀀스 도중 기판(100)의 일부분의 상면도를 도시한다. 상술된 바와 같이, 전체 필드와 부분 필드 사이의 차이는 패터닝 시퀀스 도중 더욱 명백해질 것이다. 필드(924)는 전체 필드이며 이미 패터닝된 성형 가능 재료를 갖는다. 특정 실시예에서, 성형 가능 재료는 중합 가능층이며, 중합 가능층은 몰드(220)와 접촉될 때 중합된다. 필드(942)는 전체 필드이고, 필드(962)는 부분 필드이며, 특히 < 50% 부분 필드이다. 필드(942, 962)는 아직 패터닝되지 않은 성형 가능 재료(234)를 포함할 수 있다. 도 10은 굴곡 가능한 영역(838) 및 템플레이트 척(228)(도 10에 도시되지 않음)에 결합되는 영역(840)을 구비하는 템플레이트(218)를 도시한다. 도 8 및 도 10을 참조하면, 도 10에 도시된 바와 같은 형상을 달성하도록, 챔버(835)는 진공 압력일 수 있고, 챔버(833)는 양의 압력일 수 있다. 본 명세서를 판독한 이후, 관련 기술분야의 통상의 기술자는 도 10의 예시가 개념의 이해를 향상시키기 위해 형상을 강조한 것을 이해할 것이며, 실제로, 형상은 강조되지 않을 수 있다. 또한, 몰드(220)는 여기에 설명된 개념의 이해를 단순하게 하기 위해 도 10에는 도시되지 않는다.
도 10에 도시된 바와 같이, 필드(942) 내의 성형 가능 재료(234)와 템플레이트(218) 사이의 초기 접촉(점선(1003)에 의해 나타냄)은 필드(942)의 기하학적 중심 근처이다. 초기 접촉 이후, 템플레이트(218) 및 기판(100)은 함께 가깝게 이동되고, 템플레이트(218)와 성형 가능 재료(234) 사이의 접촉이 증가하여, 성형 가능 재료(234)가 템플레이트(218) 내의 리세스(도 10에 도시되지 않음) 내에서 그리고 기판(100)을 따라서 흐르게 한다. 챔버(833) 내의 압력은 템플레이트(218)와 기판(100) 사이의 거리가 감소함에 따라 대기압과 동일하거나 이에 가깝게 유지될 수 있다. 이때, 챔버(833, 835)는 노광 도중 사용되는 압력을 취할 수 있다. 성형 가능 재료(234)는 자외선 등의 에너지에 노출되어 중합체 층을 형성하고, 템플레이트(218) 및 기판(100)이 분리된다. 노광 이후, 필드(942)는 필드(924)와 실질적으로 동일하다.
부분 필드(962)는 전체 필드(924, 942)보다 상당히 다른 임프린트 고려 사항을 갖는데, 이는 부분 필드(962)가 템플레이트(218)의 패터닝 표면의 대응하는 치수보다 작은 적어도 하나의 표면 치수, 예컨대 부분 필드의 길이 또는 폭을 갖기 때문이며, 여기서 패터닝 표면은 전체 필드에 대응한다. 도 9에 도시된 바와 같이, 부분 필드(962)의 x-치수는 템플레이트(218)의 임프린트 필드의 대응하는 x- 치수보다 작다. 부분 필드 임프린트 시퀀스에 관한 방법이 이하에 더욱 상세히 제공된다.
도 11 내지 도 12는 실시예에 따르는 예시적인 방법을 포함한다. 다른 실시예에서, 더 많은, 더 적은, 또는 다른 작동들이 여기에 설명된 개념들로부터 벗어나지 않고서 수행될 수 있다.
방법은 도 11의 블록(1102)에서, 성형 가능 재료(234)를 기판(100)의 표면 상에 분배하는 단계를 포함할 수 있다. 도 2를 참조하면, 스테이지(216)는 유체 분배 시스템(232)의 프린트 헤드 또는 다른 유사한 출구에 대해 위치된다. 성형 가능 재료(234)는 임의의 필드가 노광되기 전에 또는 노광 필드 사이에서 분배될 수 있다. 성형 가능 재료(234)의 조성 및 에너지 공급원(238)으로부터의 에너지는 성형 가능 재료(234)가 중합되어 에너지(238)에 대해 노광될 때 중합체 층을 형성할 수 있도록 매칭된다. 프로세서(254)는 스테이지(216) 및 유체 분배 시스템(232)의 운동을 제어하는 신호를 제공한다. 일 실시예에서, 유체 분배 시스템(232)은 적절한 양의 성형 가능 재료(234)를 미리 결정된 위치에 분배한다. 특정 실시예에서, 유체 분배 시스템(232)은 템플레이트(218)의 임프린트 필드의 특정 부분의 메사 또는 리세스의 밀도에 대응하는 미리 결정된 구역 밀도(areal density)로 액적을 프린트한다. 필요하거나 원하는 경우, 기판(100)은, (1) 기판(100)과 (2) 성형 가능한 후속적으로 형성된 중합체 층 사이의 접착을 향상시키기 위해 성형 가능 재료(234)가 분배되기 전에 처리될 수 있다. 이러한 처리는 적절한 접착 증진 재료를 포함할 수 있다.
방법은 도 11의 블록(1104)에서, 기판(100)의 표면을 변형시키는 단계를 더 포함할 수 있다. 변형은 기판(100)의 표면, 및 이에 따라 기판(100) 및 성형 가능 재료(234)를 포함하는 작업편의 표면을 볼록하게 한다. 도 13은 기판(100) 및 기판 척(214)의 일부분을 도시한다. 성형 가능 재료(234)는 기판(100)에 걸쳐 존재하지만, 기판 척(214)에 대한 기판(100)의 변형의 이해를 단순하게 하기 위해 도 13에는 도시되지 않는다. 일 실시예에서, 전체 높이 랜드부(444)는 받침점으로서 작용하고, 주연부에서 기판(100)은 하향으로 굴곡된다. 특정 실시예에서, 기판(100)은 오목한 랜드부(442)와 접촉하지 않는다.
도 14는 변형 도중 기판 척(214) 및 기판(100)의 도면을 포함한다. 존(425)에서, 기판(100)은 존(423, 427)에 비해 융기된다. 일 실시예에서, 기판 척(214)의 주 표면과 중간 존(425) 내의 기판(100)의 저부 표면 사이의 최대 고도 차이(1250)는 적어도 1.1 미크론, 적어도 2미크론, 또는 적어도 3미크론이고, 다른 실시예에서는 최대 50 미크론, 최대 40 미크론, 또는 최대 30 미크론이다. 특정 실시예에서, 최대 고도 차이(1250)는 1.1 미크론 내지 50 미크론, 2 미크론 내지 40 미크론, 또는 3 미크론 내지 30 미크론의 범위이다.
도 2를 참조하면, 프로세서(254)는 가스 제어기(236)에 신호를 전송하여 존(423, 425, 427)(도 4) 내의 압력을 조정한다. 변형 도중, 존(423, 427)은 진공 압력일 수 있고, 존(425)은 양의 압력일 수 있다. 도 7을 참조하면, 제어 유닛(730) 내에서, 압력원 선택기(732)는 진공 압력원(702)을 선택하고 압력 센서(736)에 의해 감지된 압력이 진공 압력 설정점에 있거나 진공 압력 설정점 내에 있도록 밸브(734)를 조정한다. 일 실시예에서, 존(423) 내의 압력은 적어도 -2kPa, 적어도 -11kPa, 또는 적어도 -20kPa이고, 다른 실시예에서, 존(423) 내의 압력은 최대 -100kPa, 또는 최대 -80kPa이다. 특정 실시예에서, 존(423) 내의 압력은 -2kPa 내지 -100kPa, -11kPa 내지 -100kPa, 또는 -20kPa 내지 -80kPa 범위이다.
제어 유닛(750) 내에서, 압력원 선택기(752)는 양의 압력원(704)을 선택하고 압력 센서(756)에 의해 감지된 압력이 양의 압력 설정점에 있거나 또는 양의 압력 설정점의 미리 결정된 공차 내에 있도록 밸브(754)를 조정한다. 일 실시예에서, 가스 존(425) 내의 압력은 적어도 0.0kPa, 적어도 1.1kPa, 또는 적어도 3kPa이고, 다른 실시예에서, 존(425) 내의 압력은 최대 20kPa, 최대 18kPa, 또는 최대 16kPa 이다. 특정 실시예에서, 존(425) 내의 압력은 0.0kPa 내지 20kPa, 1.1kPa 내지 18kPa, 또는 3kPa 내지 16kPa의 범위이다. 다른 실시예에서, 존(425)은 더 좁은 폭을 가질 수 있고 압력은 채널 기하형상에 의존할 수 있기 때문에 150kPa의 압력, 가능하게는 더욱 높은 압력을 사용할 수 있다.
제어 유닛(770) 내에서, 압력원 선택기(772)는 진공 압력원(702)을 선택하고 압력 센서(776)에 의해 감지된 압력이 진공 압력 설정점에 있거나 또는 진공 압력 설정점의 미리 결정된 공차 내에 있도록 밸브(774)를 조정한다. 일 실시예에서, 존(427) 내의 압력은 적어도 -2kPa, 적어도 -11kPa 또는 적어도 -20kPa이고, 다른 실시예에서, 존(427) 내의 압력은 최대 -100kPa, 또는 최대 -80kPa이다. 특정 실시예에서, 존(427) 내의 압력은 -2kPa 내지 -100kPa, -11kPa 내지 -100kPa, 또는 -20kPa 내지 -80kPa 범위이다.
프로세스는 블록(1106)에서, 템플레이트(218)의 가요성 영역을 변형시키는 단계를 더 포함할 수 있다. 챔버(833) 내의 압력은 템플레이트(218)의 임프린트 필드에 볼록한 형상을 제공하기 위해 이전에 설명된 바와 같은 압력을 취할 수 있다. 프로세서(254)는 압력을 변화시키기 위해 펌프 시스템(831)에 신호를 전송할 수 있다.
블록(1102, 1104, 1106)에서 설명된 처리 작동은 임의의 순서 또는 동시에 수행될 수 있다. 예를 들어, 성형 가능 재료(234)는 기판(100)이 변형되는 동안 분배될 수 있다. 본 명세서를 판독한 이후, 관련 기술분야의 통상의 기술자는 특정 적용예에 대한 필요 또는 요구를 충족시키는 순서로 작동을 수행할 수 있다.
방법은 기판(100) 위에 놓인 성형 가능 재료와 템플레이트(218)를 초기에 접촉시키는 단계를 포함한다. 일 실시예에서, 방법은 도 11의 블록(1124)에서, 성형 가능 재료(234)와 템플레이트(218)를 초기에 접촉시키는 단계를 포함한다. 변형은 초기 접촉점을 기판(100)의 주연부로부터 더욱 이동시키는 것을 조력한다. 특히, 초기 접촉은 도 15에 도시된 바와 같이, 부분 필드(962)의 주연부로부터 이격된 위치에서 발생한다. 이상적으로, 초기 접촉은 < 50% 부분 필드인 부분 필드(962)를 포함하는 모든 필드에 대한 기하학적 중심에 존재한다. 기하학적 중심의 정확한, 정밀한 위치가 초기 접촉에 대해 어렵거나 불가능한 경우에도, 기하학적 중심에 더 가깝게 하는 것이 기하학적 중심에서 멀게 하는 것보다 더욱 낫다. 부분 필드의 경우, 임프린트 필드(962)는 전체 필드에 대한 임프린트 필드의 크기보다 작다. 템플레이트(218)와 성형 가능 재료(234) 사이의 초기 접촉은 기판(100)과 성형 가능 재료(224) 모두의 주연부로부터 이격된 위치에 존재한다. 초기 접촉은 도 15의 점선(1534)에 의해 예시된다. 템플레이트(218) 및 기판(100)의 표면은, 템플레이트(218)와 성형 가능 재료(234) 사이의 초기 접촉점에서 초기 접촉점을 통해 연장되는 평면을 따라 놓이도록 만곡되고(도 15에서 점선(1532)으로 표시됨), 템플레이트(218) 및 기판(100)의 양쪽 표면에 대해 접한다.
이 방법은 블록(1126)에서, 임프린트 힘을 인가하는 단계를 포함한다. 임프린트 힘을 인가하는 것은 템플레이트(218)와 기판(100) 사이의 거리를 감소시킴으로써 달성될 수 있다. 거리가 감소함에 따라, 힘이 증가한다. 도 2를 참조하면, 프로세서(254)는 임프린트 헤드(236), 스테이지(218) 또는 양쪽 모두에 신호를 전송할 수 있다. 이 작동은 템플레이트 홀더(228) 내의 압력 센서를 사용하여, 그리고 (1) 기판(100) 또는 기판 홀더(228)와 (2) 템플레이트(218) 또는 템플레이트 홀더(228) 사이의 거리를 측정함으로써 모니터링될 수 있다. 전체 필드 임프린트와 유사하게, 템플레이트(218)와 성형 가능 재료(234) 사이의 추가적인 접촉은 초기 접촉으로부터 멀어지는 방향으로 연장된다. 임프린트 힘이 인가될 때, 성형 가능 재료(234)는 부분 필드(762) 내에 확산된다. 일 실시예에서, 접촉은 기판(100)의 주연 에지를 제외할 수 있다면 템플레이트(218)가 실질적으로 모든 부분 필드(962)에 대해 성형 가능 재료(234)와 접촉할 때까지 증가하는데, 이는 기판(100)의 주 표면들 사이의 측면은 둥글거나, 경사지거나, 또는 기타 등일 수 있기 때문이다.
상기 방법은 도 11의 블록(1128)에서, 기판(100)의 표면을 변형 해제(demodulating)시키는 단계를 더 포함한다. 존(423 및 425) 내의 압력이 이미 대기압이 아닌 경우, 대기압에 가깝게 취할 수 있다. 프로세서(254)는 제어 유닛(730 및 750)(도 7)을 사용하여 압력을 변화시키기 위해 가스 제어기(236)에 신호를 전송할 수 있다. 도시되지는 않았으나, 압력원 선택기(732 및 752)는 또한 임프린트 장치 또는 다른 공급원 내의 공기가 존(423 및 425)으로 공급될 수 있게 할 수 있다. 다른 실시예에서, 오목한 랜드부(442)는 존 제어 유닛(730)을 비활성화시킴으로써(예를 들어, 밸브(734)를 폐쇄함) 대기압이 존(423) 내에서 달성될 수 있도록 할 수 있다. 변형 해제 도중, 주연부 근처의 볼록한 형상은 감소 또는 제거될 수 있다. 존(427) 내의 가스 압력은 변형 해제 도중 변경될 수도 있고 변경되지 않을 수 있다.
이 방법은 도 11의 블록(1129)에서, 템플레이트(218)를 변형 해제시키는 단계를 더 포함한다. 관통로(827) 및 챔버(833) 내의 압력은 대기압에 가깝게 취할 수 있다. 프로세서(254)는 압력을 변화시키기 위해 펌프 시스템(831)에 신호를 전송할 수 있다. 변형 해제 동안, 템플레이트(218)의 임프린트 필드의 볼록한 형상은 감소 또는 제거될 수 있다.
이 방법은 도 12의 블록(1242)에서, 기판 배압을 조정하는 단계를 포함한다. 배압의 인가는 기판(100) 상에 존재하는 패터닝된 특징부(도시되지 않음)와 템플레이트(218)의 임프린트 필드 사이의 오버레이를 도울 수 있다. 존(425 및 427)(도 4)은 원하는 오버레이를 달성하기 위해 적절한 압력으로 설정될 수 있다. 신호가 프로세서(254)로부터 가스 제어기(236)(도 2)로 전송된다. 도 7을 참조하면, 특정 실시예에서, 압력원 선택기(752 및 772)는 진공 공급원(702)을 선택하고, 밸브(754 및 774)는 압력 센서(756 및 776)에 의해 검출된 압력이 압력 설정점 또는 압력 설정점의 미리 정해진 공차 내에 있도록 조정된다. 일 실시예에서, 존(425, 427) 또는 양쪽 모두는 적어도 -0.5kPa, 적어도 -2kPa 또는 적어도 -5kPa의 압력이고, 다른 실시예에서, 압력은 최대 -80kPa, 최대 -50kPa, 또는 최대 -30kPa의 압력을 갖는다. 특정 실시예에서, 압력은 -0.5kPa 내지 -80kPa, -2kPa 내지 -50kPa, 또는 -5kPa 내지 -30kPa의 범위이다. 존(425 및 427) 내의 압력은 서로 동일하거나 상이할 수 있다. 일 실시예에서, 존(423)은 대기압이다. 다른 실시예에서, 존(423)은 템플레이트(218)로부터의 임프린트 힘에 대응하도록 약간의 양의 압력일 수 있다. 일 실시예에서, 존(423)은 대기압 또는 대기압 근처의 압력, 예컨대 -1kPa 내지 1kPa의 범위이다. 가스 제어기(236)는 기판(100)에 대한 적절한 배압이 달성되는 신호를 다시 프로세서(254)로 전송할 수 있다.
이 방법은 도 12의 블록(1244)에서, 성형 가능 재료(234)를 방사선에 대해 노광시켜 중합체 층을 형성하는 단계를 포함할 수 있다. 기판(100)에 대한 적절한 배압이 달성되고 오버레이가 수용 가능한 신호를 가스 제어기(236)로부터 수신한 후, 프로세서(254)는 에너지를 방출하기 위해 에너지 공급원(238)에 신호를 전송할 수 있다. 특정 실시예에서, 에너지는 자외선일 수 있다. 에너지가 템플레이트(218)의 임프린트 필드를 통해 전달되어 성형 가능 재료(234)에 도달한다. 에너지는 성형 가능 재료(234) 내의 활성제가 성형 가능 재료(234) 내에서 중합 반응을 개시하게 하거나, 성형 가능 재료(234)의 가교 결합이 중합체 층을 형성하게 한다. 다른 실시예(도시되지 않음)에서, 에너지 공급원(238)이 이미 방사선이 방출하고 있을 수 있으며, 에너지가 템플레이트(218)에 전달되는 시기를 조절하기 위해 셔터 또는 유사한 메커니즘이 사용될 수 있다.
도 12를 참조하면, 본 방법은 블록(1262 및 1264)에서 기판(100), 템플레이트(218) 또는 양쪽의 표면을 변형시키는 단계, 및 블록(1266)에서 템플레이트(218)로부터 중합체 층을 분리하는 단계를 더 포함할 수 있다. 블록(1262, 1264)에서의 변형 작동은 선택적이다.
노광 이후의 관심은, 분리 동안 상당한 측방향 응력이 생성될 수 있으므로 중합체 층의 패턴을 현저히 손상시키지 않으면서 템플레이트(218)으로부터 중합체 층을 분리하는 것일 수 있다. 일 실시예에서, 변형이 상술된 바와 같이 볼록한 형상을 달성하도록 수행될 수 있다. 변형이 사용될 때, 초기 접촉 및 충전시와 유사한 이점을 제공할 수 있다. 더 구체적으로, 분리의 최종점이 주연부로부터 더욱 멀리 이동한다. 분리의 마지막 점이 주연부 또는 주연부 가까이에 있을 때, 기판(100) 상의 다음의 인접한 필드로의 박리 및 결함 전달이 발생할 수 있다. 다른 실시예에서, 변형은 템플레이트(218)가 제거될 때 중합체 층 내의 특징부(돌출부)를 손상시킬 수 있는 측방향 응력을 감소시키도록 수행될 수 있다. 추가 실시예에서, 변형은 템플레이트(218)와 기판(100) 사이의 이격 거리의 함수로서 변할 수 있다. 예를 들어, 변형의 정도는 중합체 층이 템플레이트(218)으로부터 더욱 용이하게 분리될 수 있도록 이격 거리 증가에 따라 증가할 수 있다. 변형은 템플레이트(218)와 기판(100) 사이의 이격 거리의 변화의 선형 또는 비선형 함수로서 변할 수 있다. 변형은 가스 제어기(236) 및 존(423, 425 및 427)을 사용하여 기판 배압을 조정함으로써 달성될 수 있다.
임프린트 장치의 다른 실시예가 사용될 수 있다. 다른 실시예에서, 오목한 랜드부(442)(도 5)는 전체 높이 랜드부(444, 446)와 유사한 전체 높이 랜드부로 대체될 수 있다. 도 16은 수정된 외부 존(1600)을 갖는 기판 척(214)의 일부분의 단면도를 포함한다. 외부 존(1600)은 전체 높이 랜드부(1630) 및 가스 채널(1632)을 포함한다. 받침점은 최외측 랜드부(1630)에 있으나, 이전 실시예에서, 받침점은 전체 높이 랜드부(444)에 있다(도 5에 도시됨). 기판(100)은 볼록한 프로파일을 달성할 수 있다. 이러한 실시예에서, 외부 랜드부(1630)는 (오버레이를 도울 수 있는) 웨이퍼 주연부에서 더 많은 지지를 제공하고, 기판 척의 제조를 단순하게 한다. 본 실시예에서, 존(425 및 1600) 사이의 가스 누설량은 도 5의 존(425 및 423)에 비해 더 높을 수 있다. 따라서, 충분한 안정성으로 적절한 볼록한 형상 및 적절한 변형을 달성하기 위해 존(425 및 1600) 내에 더욱 많은 제한 압력이 있을 수 있다. 따라서, 가스 제어기의 제어 유닛 내의 대응하는 (존(1600)에 대한) 밸브는 작동 중에 더욱 강한 진공 압력을 제공하기 위해 이전 실시예보다 더 많이 개방되는 것이 필요할 수 있다.
여기에 설명된 실시예는 부분 필드 내, 특히 < 50% 부분 필드 내의 성형 가능 재료(234)가 부분 필드의 주연 에지로부터 이격되는 초기 접촉점으로부터 멀어지는 방향으로 확산될 수 있게 하고, 특정 실시예에서는 부분 필드의 기하학적 중심에 더 가깝다. 도 17을 참조하면, 기판(100)이 변형되지 않는 경우, 템플레이트(218)와의 초기 접촉(점선(1703)에 의해 지시됨)은 부분 필드의 주연 에지에 있을 수 있다. 따라서, 초기 접촉은 부분 필드의 주연 에지로부터 이격되지 않고, 성형 가능 재료(234)의 확산의 결함 또는 기판(100)과 템플레이트(218) 사이의 직접 접촉이 더욱 가능하다. 도 15를 참조하면, 여기에 설명된 개념은 초기 접촉이 부분 필드 내에 있도록 하며, 성형 가능 재료(234)가 하나 초과의 방향으로 전체 필드 임프린트와 유사하게 확산될 수 있고, 기판(100)과 템플레이트(218) 사이에 직접 접촉을 갖지 않는다.
많은 상이한 양태 및 실시예가 가능하다. 이들 양태 및 실시예 중 일부가 이하에서 설명된다. 이 명세서를 판독한 이후, 관련 기술분야의 통상의 기술자는 이들 양태 및 실시예는 단지 예시적인 것이며 본 발명의 범위를 제한하지 않는 점을 이해할 것이다. 예시적인 실시예는 이하에 열거된 것 중 하나 이상에 따른 것일 수 있다.
실시예 1. 임프린트 장치는,
척킹 영역 및 척킹 영역의 주연부에 인접한 오목한 지지 섹션을 갖는 기판 홀더로서, 척킹 영역은 척킹 영역 구역을 갖는, 기판 홀더, 및
템플레이트를 위한 템플레이트 영역을 갖는 템플레이트 홀더로서, 템플레이트 영역은 템플레이트 영역 구역을 갖는, 템플레이트 영역을 포함하고,
상기 척킹 영역 구역은 상기 템플레이트 영역 구역보다 크다.
실시예 2. 실시예 1의 임프린트 장치는 가스 채널 제어기를 추가로 포함하고, 기판 홀더는 상기 척킹 영역의 노광 표면까지 연장되는 척킹 가스 채널을 포함하고, 가스 채널 제어기는 임프린트 장치와 함께 사용되는 작업편의 부분 필드의 볼록 곡률을 유도하도록 척킹 가스 채널 내의 압력을 조정하도록 구성된다.
실시예 3. 임프린트 장치는,
기판을 위한 척킹 영역 및 척킹 영역의 노광 표면까지 연장되는 척킹 가스 채널을 갖는 기판 홀더, 및
척킹 가스 채널 내의 가스 압력을 제어하는 가스 채널 제어기를 포함하고,
가스 채널 제어기는 임프린트 장치와 함께 사용되는 작업편의 부분 필드의 볼록 곡률을 유도하도록 척킹 가스 채널 내의 압력을 조정하도록 구성된다.
실시예 4. 실시예 3의 임프린트 장치는 템플레이트를 위한 템플레이트 홀더를 더 포함한다.
실시예 5. 실시예 2 내지 4 중 어느 하나의 임프린트 장치에 있어서, 가스 채널 제어기는 각각의 척킹 가스 채널 내의 진공 압력을 척킹 영역의 적어도 일부에 동시에 부여하도록 구성된다.
실시예 6. 실시예 1, 2, 4, 5 중 어느 하나의 임프린트 장치에 있어서, 템플레이트 홀더는 템플레이트의 볼록 곡률을 유도하도록 구성된 템플레이트 가스 채널을 더 포함한다.
실시예 7. 실시예 3 내지 6 중 어느 하나의 임프린트 장치에 있어서, 기판 홀더는 척킹 영역의 주연부에 인접한 오목한 랜드부를 더 포함한다.
실시예 8. 실시예 2 내지 7 중 어느 하나의 임프린트 장치에 있어서, 부분 필드 내의 성형 가능 재료와 템플레이트의 초기 접촉 동안, 가스 제어기는 템플레이트 배면 압력을 템플레이트에 인가하도록 추가로 구성된다.
실시예 9. 실시예 8의 임프린트 장치에 있어서, 부분 필드 내의 성형 가능 재료와 템플레이트의 초기 접촉 이후, 가스 제어기는 템플레이트 배면 압력을 감소시키도록 추가로 구성된다.
실시예 10. 실시예 2 내지 9 중 어느 하나의 임프린트 장치에 있어서,
가스 제어기는 척킹 영역의 외부 존에 제1 압력을 인가하고, 척킹 존의 중간 존에 제2 압력을 가하도록 추가로 구성되며, 제1 압력은 진공 압력이고, 제2 압력은 양의 계기 압력이다.
실시예 11. 실시예 10의 임프린트 장치에 있어서, 부분 필드 내의 성형 가능 재료와 템플레이트의 초기 접촉 동안, 가스 제어기는 제1 압력을 인가하고 동시에 제2 압력을 인가하도록 추가로 구성된다.
실시예 12. 실시예 10 또는 11의 임프린트 장치에 있어서, 부분 필드 내의 성형 가능 재료와 템플레이트의 초기 접촉 이후, 가스 제어기는 척킹 영역의 외부 존에 제3 압력을 인가하고, 척킹 영역의 중간 존에 제4 압력을 인가하도록 구성되고,
제3 압력은 제1 압력과 상이하고,
제4 압력은 제2 압력과 상이하고, 또는
양쪽 모두이다.
실시예 13. 실시예 2 내지 12 중 어느 하나의 임프린트 장치에 있어서, 성형 가능 재료의 자외선에 대한 노광 동안, 가스 제어기는 척킹 영역의 외부 존에 제5 압력을 인가하고 척킹 영역의 중간 존에 제6 압력을 인가하도록 추가로 구성되고,
제5 압력은 제3 압력과 상이하고,
제6 압력은 제4 압력과 상이하고, 또는
양쪽 모두이다.
실시예 14. 실시예 13의 임프린트 장치에 있어서,
제3 압력은 제1 압력에 비해 대기압에 더욱 가깝고,
제4 압력은 제2 압력에 비해 대기압에 더욱 가깝고,
제6 압력은 제4 압력보다 낮다.
실시예 15. 실시예 13 또는 14의 임프린트 장치에 있어서, 제5 압력은 제1 압력에 비해 대기압에 더욱 가깝다.
실시예 16. 방법이며,
임프린트 장치 내에 작업편을 제공하는 단계로서, 작업편은 기판 및 기판 위에 놓이는 성형 가능 재료를 포함하는, 작업편 제공 단계, 및
주연부를 갖는 부분 필드 내에서 성형 가능 재료와 템플레이트를 접촉시키는 접촉 단계로서, 부분 필드의 주연부로부터 이격된 위치에서 성형 가능 재료와 템플레이트를 초기에 접촉시키는 단계를 포함하는, 접촉 단계를 포함한다.
실시예 17. 실시예 16의 방법에 있어서, 임프린트 장치 척킹 영역을 갖는 기판 홀더를 포함하고, 작업편 제공 단계는 척킹 영역을 넘어서 기판을 배치하는 단계를 포함한다.
실시예 18. 실시예 16 또는 17의 방법에 있어서, 기판에 걸쳐 성형 가능 재료를 분배하는 단계를 더 포함하고, 기판의 상이한 구역은 성형 가능 재료의 상이한 구역 밀도를 갖는다.
실시예 19. 실시예 16 내지 18 중 어느 하나의 방법에 있어서, 성형 가능 재료와 템플레이트를 초기에 접촉시킨 이후 부분 필드 내의 성형 가능 재료를 확산시키는 단계를 더 포함한다.
실시예 20. 실시예 16 내지 19 중 어느 하나의 방법에 있어서, 성형 가능 재료와 템플레이트를 접촉시키기 전에 기판의 주연부에 인접한 볼록한 형상의 작업편을 형성하도록 기판을 변형시키는 단계를 추가로 포함한다.
실시예 21. 실시예 20의 방법에 있어서, 기판을 변형시키는 단계는 성형 가능 재료를 분배한 이후 수행된다.
실시예 22. 실시예 20 또는 21의 방법에 있어서, 성형 가능 재료와 템플레이트를 초기에 접촉시킨 이후 볼록한 형상을 감소 또는 제거하도록 기판을 변형 해제시키는 단계를 더 포함한다.
실시예 23. 실시예 16 내지 22 중 어느 하나의 방법에서, 성형 가능 재료와 템플레이트를 초기에 접촉시키는 동안 템플레이트 배면 압력을 템플레이트에 인가하는 단계를 더 포함한다.
실시예 24. 실시예 23의 방법에서, 성형 가능 재료와 템플레이트를 초기에 접촉시킨 이후 템플레이트 배면 압력을 감소시키는 단계를 더 포함한다.
실시예 25. 실시예 24의 방법에 있어서, 성형 가능 재료가 중합된 이후 템플레이트 배면 압력을 증가시키는 단계를 더 포함한다.
실시예 26. 실시예 16 내지 25 중 어느 하나의 방법에서, 성형 가능 재료를 중합시켜 중합체 층을 형성하도록 성형 가능 재료를 자외선에 대해 노광시키는 단계를 더 포함하는, 방법.
실시예 27. 실시예 26의 방법에 있어서, 임프린트 장치는 척킹 영역을 포함하는 기판 홀더를 포함하고, 방법은 척킹 영역의 외부 존에 제1 압력을 인가하는 단계 및 척킹 존의 중간 존에 제2 압력을 인가하는 단계를 포함하고, 제1 압력은 진공 압력이고 제2 압력은 양의 계기 압력이다.
실시예 28. 실시예 27의 방법에 있어서, 제1 압력을 인가하는 단계 및 제2 압력을 인가하는 단계는 성형 가능 재료와 템플레이트를 초기에 접촉시키는 동안 동시에 수행된다.
실시예 29. 실시예 27 또는 28의 방법에 있어서, 성형 가능 재료와 템플레이트를 초기에 접촉시킨 이후, 척킹 영역의 외부 존에 제3 압력을 인가하는 단계 및 척킹 영역의 중간 존에 제4 압력을 인가하는 단계를 더 포함하고, 제3 압력은 제1 압력과 상이하고, 제4 압력은 제2 압력과 상이하고, 또는 양쪽 모두이다.
실시예 30. 실시예 29의 방법에 있어서, 성형 가능 재료를 자외선에 노광시키는 동안, 척킹 영역의 외부 존에 제5 압력을 인가하는 단계 및 척킹 영역의 중간 존에 제6 압력을 인가하는 단계를 더 포함하고, 제5 압력은 제3 압력과 상이하고, 제6 압력은 제4 압력과 상이하고, 또는 양쪽 모두이다.
실시예 31. 실시예 30의 방법에 있어서, 제3 압력은 제1 압력에 비해 대기압에 더욱 가깝고, 제4 압력은 제2 압력에 비해 대기압에 더욱 가깝고, 제6 압력은 제4 압력보다 낮다.
실시예 32. 실시예 31의 방법에 있어서, 제5 압력은 제1 압력에 비하여 대기압에 더욱 가깝다.
실시예 33. 실시예 26 내지 32 중 어느 하나의 방법에 있어서, 중합체 층을 템플레이트로부터 분리하는 단계를 더 포함한다.
실시예 34. 실시예 33의 방법에 있어서, 기판의 형상을 변형시키지 않고 분리하는 것에 비해, 중합체 층 내의 측방향 스트레인(strain)을 감소시키도록 분리 동안 기판의 형상을 변형시키는 단계를 더 포함한다.
일반적인 설명 또는 예에서 상술된 모든 활동이 요구되는 것은 아니며, 특정 활동의 일부가 요구되지 않을 수 있고, 설명된 것에 추가로 하나 이상의 추가 활동이 수행될 수 있는 점에 유의한다. 또한, 활동이 나열되는 순서가 반드시 활동이 수행되는 순서는 아니다.
이점, 다른 장점, 및 문제에 대한 해결책이 특정 실시예에 관해 상술되었다. 그러나, 이점, 장점, 문제에 대한 해결책, 및 임의의 이점, 장점, 또는 발생하거나 더욱 두드러질 수 있는 해결책을 발생시킬 수 있는 임의의 특징(들)은 임의의 또는 모든 청구항의 중요한, 요구되는, 또는 필수의 특징으로서 해석되어서는 안 된다.
여기에 설명된 실시예의 상세한 설명 및 도면은 다양한 실시예의 구조의 일반적인 이해를 제공하도록 의도된다. 상세한 설명 및 도면은 여기에 설명된 구조 및 방법을 사용하는 장치 및 시스템의 모든 요소 및 특징을 철저한 그리고 포괄적인 설명으로서 기능하도록 의도되지 않는다. 개별 실시예는 또한 단일 실시예의 조합으로 제공될 수 있고, 반대로, 간략화를 위해, 단일 실시예의 맥락에서 설명되는 다양한 특징이 또한 개별적으로 또는 임의의 서브조합으로 제공될 수 있다. 또한, 범위에서 언급된 값에 대한 참조는 해당 범위 내의 각각의 그리고 모든 값을 포함한다. 많은 다른 실시예는 본 명세서를 판독한 이후에만 관련 기술분야의 통상의 기술자에게 명백할 수 있다. 구조적 치환, 논리적 치환, 또는 다른 변경이 본 개시내용의 범위를 벗어나지 않고 이루어질 수 있도록, 다른 실시예가 본 개시내용로부터 사용되고 파생될 수 있다. 이에 따라서, 본 개시내용은 제한적인 것이 아니라 예시적인 것으로 간주되어야 한다.

Claims (10)

  1. 템플레이트를 사용하여 기판 상의 임프린트 재료 상에 패턴을 형성하는 임프린트 공정을 상기 기판 상의 복수의 필드의 각각에 대하여 수행하는 임프린트 장치이며,
    상기 기판을 위한 척킹 영역 및 상기 척킹 영역의 노광 표면까지 연장되는 존을 포함하는 기판 홀더, 및
    상기 존 내의 가스 압력을 제어하는 가스 제어기를 포함하고,
    상기 기판의 주연부에 있으며 상기 템플레이트의 임프린트 구역의 일부만이 중첩되는 부분 필드에 대하여 상기 임프린트 공정을 수행하는 경우에, 상기 가스 제어기는, 상기 템플레이트에 대한 상기 기판의 상기 부분 필드의 볼록 곡률을 유도하게끔 상기 존 내의 압력을 조정하도록 구성된, 임프린트 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 척킹 영역은 상기 템플레이트보다 넓은, 임프린트 장치.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 부분 필드 내의 성형 가능 재료와 상기 템플레이트의 초기 접촉 동안, 상기 가스 제어기는 템플레이트 배면 압력을 상기 템플레이트에 인가하도록 추가로 구성된, 임프린트 장치.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 부분 필드 내의 상기 성형 가능 재료와 상기 템플레이트의 초기 접촉 후에, 상기 가스 제어기는 상기 템플레이트 배면 압력을 감소시키도록 추가로 구성된, 임프린트 장치.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 가스 제어기는, 상기 척킹 영역의 외부 존에 제1 압력을 인가하고 상기 척킹 영역의 중간 존에 제2 압력을 인가하도록 추가로 구성되고, 상기 제1 압력은 진공 압력이고, 상기 제2 압력은 양의 계기 압력인, 임프린트 장치.
  6. 제2항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 기판 홀더는 상기 척킹 영역의 주연부에 인접한 오목한 랜드부를 더 포함하는, 임프린트 장치.
  7. 템플레이트를 사용하여 기판 상의 임프린트 재료 상에 패턴을 형성하는 임프린트 공정을 상기 기판 상의 복수의 필드의 각각에 대하여 수행하는 임프린트 방법으로서,
    임프린트 장치 내에 작업편을 제공하는 단계로서, 상기 작업편은 상기 기판 및 상기 기판 위에 놓이는 성형 가능 재료를 포함하는, 작업편 제공 단계,
    상기 기판의 주연부에 인접한 상기 기판의 볼록한 형상을 형성하도록 상기 기판을 변형시키는 단계, 및
    주연부를 갖는 부분 필드 내에서 상기 성형 가능 재료와 템플레이트를 접촉시키는 접촉 단계를 포함하고,
    상기 템플레이트의 임프린트 구역의 일부만이 상기 부분 필드와 중첩되고,
    상기 접촉 단계는, 상기 부분 필드의 주연부로부터 이격된 위치에서 상기 성형 가능 재료와 상기 템플레이트를 초기에 접촉시키는 단계를 포함하는, 임프린트 방법.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 기판에 걸쳐 상기 성형 가능 재료를 분배하는 단계를 더 포함하고,
    상기 기판의 상이한 구역들은 상기 성형 가능 재료의 상이한 구역 밀도들을 갖는, 임프린트 방법.
  9. 제7항에 있어서,
    상기 성형 가능 재료와 상기 템플레이트를 초기에 접촉시킨 이후 상기 부분 필드 내에 상기 성형 가능 재료를 확산시키는 단계를 더 포함하는, 임프린트 방법.
  10. 제7항 내지 제9항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 기판을 변형시키는 단계는 상기 성형 가능 재료를 분배한 이후 수행되는, 임프린트 방법.
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