KR102305247B1 - 국부 필드 임프린팅을 위한 비대칭 템플릿 형상 변조 - Google Patents

국부 필드 임프린팅을 위한 비대칭 템플릿 형상 변조 Download PDF

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Abstract

임프린트 템플릿이 비대칭적으로 변형되어 템플릿 중심으로부터 이격된 위치에서 기판 상의 국부 필드와 최초로 접촉하도록 허용하기 위해 국부 필드 임프린팅 시스템 및 방법이 제공된다.

Description

국부 필드 임프린팅을 위한 비대칭 템플릿 형상 변조{ASYMMETRIC TEMPLATE SHAPE MODULATION FOR PARTIAL FIELD IMPRINTING}
(관련 출원에 관한 상호 참조)
본 출원은 그 전체가 참조에 의해 본원에 통합된 2013년 12월 31일 출원된 미국특허 가출원번호 제61/922,431의 35 U.S.C. §119(e)(1) 하의 효익을 청구한다.
본 발명은 임프린팅 기술에 관한 것으로 특히, 국부 필드 임프린팅을 위한 비대칭 템플릿 형상 변조에 관한 것이다.
나노 제조는 약 100 나노 미터 이하의 피처를 가진 매우 작은 구조물 제조를 포함한다. 나노 제조가 크기조정가능한 효과를 가진 하나의 애플리케이션은 집적 회로 처리이다. 반도체 처리 산업은 기판 상에 형성된 단위 면적 당 회로를 증가시키면서 더 큰 생산 수율을 얻기 위해 계속 시도하고 있고; 따라서, 나노 제조는 점점 더 중요해지고 있다. 나노 제조는 형성된 구조물의 최소 피처 치수를 지속적으로 감소시키도록 하면서 더 큰 프로세스 제어를 제공한다. 나노 제조가 사용된 다른 개발 영역은 바이오기술, 광학 기술, 기계 시스템 등을 포함한다.
오늘날 사용되는 예시적인 나노 제조를 일반적으로 임프린트 리소그래피라고 한다. 예시적인 임프린트 리소그래피 프로세스는 그 모두가 참조에 의해 본원에 통합된 미국 특허 제8,349,241호, 미국특허공개 번호 제2004/0065252호 및 미국 특허 제 6,936,194호와 같은 다수의 공개문헌에 상세히 기술된다.
상술한 미국 특허 공보 및 특허 각각에 개시된 임프린트 리소그래피 기술은 성형가능한(formable)(중합성(polymerizable)) 층에서의 릴리프 패턴의 조성, 및 릴리프 패턴에 대응하는 패턴을 하부 기판으로 전사하는 단계를 포함한다. 기판은 패터닝 프로세스를 용이하게 하기 위해 원하는 포지셔닝을 얻도록 모션 스테이지에 결합될 수 있다. 패터닝 프로세스는 기판으로부터 이격된 템플릿과 상기 템플릿과 상기 기판 사이에 도포된 성형가능한 액체를 이용한다. 상기 성형가능한 액체는 경화되어 상기 성형가능한 액체에 접촉하는 템플릿의 표면 형상을 따르는 패턴을 가진 경질 층을 형성한다. 경화후, 상기 템플릿은 상기 경질 층으로부터 분리되어 상기 템플릿과 상기 기판이 이격되도록 한다. 상기 기판 및 경화된 층은 그런다음 추가적인 프로세스에 놓여 상기 경화된 층의 패턴에 대응하는 릴리프 이미지를 기판으로 전사한다.
본 발명에 따르면, 국부 필드 임프린팅을 위한 비대칭 템플릿 형상 변조를 위한 시스템 및 방법을 제공할 수 있다.
임프린트 템플릿이 비대칭적으로 변형되어 템플릿 중심으로부터 이격된 위치에서 기판 상의 국부 필드와 최초로 접촉하도록 허용하기 위해 국부 필드 임프린팅 시스템 및 방법이 제공된다.
본 발명의 특징 및 이점이 상세히 이해될 수 있도록, 본 발명의 실시 예들의보다 구체적인 설명이 첨부된 도면에 도시된 실시 예를 참조하여 이루어진다. 그러나, 첨부 도면들은 단지 본 발명의 통상적인 실시 예들을 예시하는 것에 불과하고, 따라서 본 발명의 범위를 한정하는 것으로 간주되지 말아야 하며, 본 발명에 대해 기타 동일하게 효과적인 실시 예들을 허용할 수 있다는 것에 유의해야 한다.
도 1은 기판으로부터 이격된 템플릿 및 몰드를 가진 리소그래픽 시스템의 개략적인 측면도를 도시한다.
도 2는 그 위에 패터닝된 층을 가진, 도 1에 도시된 기판의 개략적인 도면을 도시한다.
도 3은 풀 필드(full field) 및 국부 필드(partial field)를 포함하는 표준 실리콘 웨이퍼 기판 상의 일반적인 필드 레이아웃을 도시한다.
도 4a는 풀 필드 위치에서 기판을 향해 대칭적으로 구부러진(bowed) 임프린트 리소그래피 템플릿의 개략적인 단면도를 도시한다.
도 4b는 국부 필드 위치에서 기판을 향해 대칭적으로 구부러진 템플릿의 개략적인 단면도를 도시한다.
도 4c는 도 4b의 템플릿과 기판의 확대도를 도시한다.
도 5는 본 발명의 실시 예에 따라 국부 필드 위치에서 기판을 향해 비대칭적으로 구부러진 템플릿의 개략적인 단면도를 도시한다.
도 6은 본 발명의 실시 예에 따라 템플릿의 비대칭 형상의 변조를 위한 템플릿 및 구동 시스템의 개략적인 탑-다운 뷰를 도시한다.
도 7은 템플릿이 기판을 향해 비대칭적으로 구부러진 도 6의 템플릿 및 액추에이터의 개략적인 단면도이다.
도 8은 본 발명의 또다른 실시 예에 따른 템플릿 및 액추에이터의 단면도를 도시한다.
도 9는 본 발명의 또다른 실시예에 따른 템플릿 및 액추에이터의 단면도를 도시한다.
도 10은 템플릿이 기판에 관해 기울어진 도 7의 템플릿 및 액추에이터의 개략적인 단면도를 도시한다.
도 11은 본 발명의 추가적인 실시예에 따라 국부 필드 위치에서의 기판으로부터 멀어지는 방향으로 대칭적으로 구부러진 템플릿의 개략적인 단면도를 도시한다.
도면, 특히, 도 1을 참조하면, 기판(12) 상에 릴리프 패턴을 형성하기 위해 사용되는 리소그래픽 시스템(10)이 도시된다. 기판(12)은 기판 척(14)에 결합될 수 있다. 도시된 바와 같이, 기판 척(14)은 진공 척이다. 기판 척(14)은 그러나 진공, 핀 유형, 그루브 유형, 정전기형, 전자기형, 및/또는 등을 포함하는(그러나 이에 한정되는 것은 아님) 임의의 척이 될 수 있다. 예시적인 척이 본원에 참조에 의해 통합된 미국특허번호 제6,873,087에 기술된다.
기판(12) 및 기판 척(14)은 스테이지(16)에 의해 더 지지될 수 있다. 스테이지(16)는 x, y 및 z 축을 따라서 병진 및/또는 회전 움직임을 제공할 수 있다. 스테이지(16), 기판(12), 및 기판 척(14)은 또한 베이스(도시되지 않음) 상에 위치될 수 있다.
템플릿(18)은 기판(12)으로부터 이격된다. 템플릿(18)은 하나의 측면이 그로부터 기판(12)을 향해 뻗어있는 메사(mesa)(20)를 가진 제1 측면 및 제2 측면을 가진 몸체를 포함할 수 있다. 메사는 그 위에 패터닝 표면(22)을 가진다. 추가로, 메사(20)는 몰드(20)라고 할 수 있다. 대안으로, 템플릿(18)은 메사(20) 없이 형성될 수 있다.
템플릿(18) 및/또는 몰드(20)는 용융 실리카, 석영, 실리콘, 유기 폴리머, 실록산 폴리머, 붕규산 유리, 플루오르화 탄소 폴리머, 금속, 강화 사파이어(hardened sapphire), 및/또는 등을 포함하지만 이에 한정되지 않는 재료로 형성될 수 있다. 도시된 바와 같이, 본 발명의 실시예들이 이러한 구성(예를 들면, 평평한 표면)에 한정된 것은 아닐지라도, 패터닝 표면(22)은 복수의 이격된 오목부(24) 및/또는 돌출부(26)에 의해 정의된 피처들을 포함한다. 패터닝 표면(22)은 기판(12) 상에 형성되는 패턴의 기저(basis)를 형성하는 임의의 오리지널 패턴을 정의할 수 있다.
템플릿(18)은 척(28)에 결합될 수 있다. 척(28)은 진공, 핀 유형, 그루브 유형, 정전기형, 전자기형, 및/또는 기타 유사한 척 유형으로서(그러나 이에 한정되는 것은 아님) 구성될 수 있다. 예시적인 척은 본원에 참조에 의해 통합되는 미국특허번호 제6,873,087에 더 기술된다. 추가로, 척(28)은 임프린트 헤드(30)에 결합되어, 척(28) 및/또는 임프린트 헤드(30)가 템플릿(18)의 움직임을 용이하게 하도록 구성될 수 있게 한다.
시스템(10)은 유체 분사 시스템(32)을 더 포함할 수 있다. 유체 분사 시스템(32)은 성형가능 재료(34)(예를 들면 중합성 재료)를 기판(12) 상에 증착시키는 데에 이용될 수 있다. 성형가능 재료(34)는 드롭 배출(drop dispense), 스핀 코팅, 딥 코팅, 화학적 증착(CVD), 물리 기상 증착(PVD), 박막 증착, 후막 증착, 및/또는 등과 같은 기술을 이용하여 기판(12) 상에 배치될 수 있다. 원하는 체적이 설계 고려사항에 따라 몰드(22)와 기판(12) 사이에서 정의되기 이전 및/또는 이후에 성형가능 재료(34)가 기판(12) 상에 배치될 수 있다. 성형가능한 재료(34)는 생체 도메인(bio-domain), 태양 전지 산업, 배터리 산업, 및/또는 기능적 나노 입자를 필요로하는 기타 산업 내에서 사용하는 기능적 나노입자일 수 있다. 예를 들면, 성형가능한 재료(34)는 그 모두가 참조에 의해 본원에 통합된 미국특허번호 제7,157,036호 및 미국특허 공개번호 제2005/0187339에 기술된 바와 같은 모노머 혼합물을 포함할 수 있다. 대안으로, 성형가능한 재료(34)는 바이오 물질(예를 들면, PEG), 태양 전지 재료(예를 들면, N형, P형 재료) 및/또는 등을 포함하지만, 그에 한정되는 것은 아니다.
도 1 및 2를. 참조하면, 시스템(10)은 경로(42)를 따라서 에너지(40)를 지향시키도록 결합된 에너지원(38)을 더 포함할 수 있다. 임프린트 헤드(30) 및 스테이지(16)는 경로(42)와 중첩하여 템플릿(18) 및 기판(12)을 위치시키도록 구성될 수 있다. 시스템(10)은 스테이지(16), 임프린트 헤드(30), 유체 분사 시스템(32) 및/또는 소스(38)와 통신하여 프로세서(54)에 의해 조정될 수 있고, 메모리(56)에 저장된 컴퓨터 판독가능 프로그램을 동작시킬 수 있다.
임프린트 헤드(30), 스테이지(16) 중 어느 하나, 또는 그 모두는 성형가능한 재료(34)에 의해 충전되는 그들 사이의 원하는 체적을 정의하도록 몰드(20)와 기판(12) 사이에서의 거리를 변경시킨다. 예를 들면, 임프린트 헤드(30)는 몰드(20)가 성형가능한 재료(34)에 접촉하도록 외력을 템플릿(18)에 인가할 수 있다. 원하는 체적이 성형가능한 재료(34)로 충전된 후에, 소스(38)는 예를 들면, 성형가능한 재료(34)로 하여금 경화되도록 하고 및/또는 기판(12) 및 패터닝 표면(22)의 표면(44) 형상에 따르고 기판(12) 상에 패터닝된 층(46)을 정의하면서 교차결합하도록 하는 자외선 복사와 같은 에너지(40)를 산출한다. 패터닝된 층(46)은 잔류층(48) 및 돌출부(50)와 오목부(52)로서 도시된 복수의 피처를 포함할 수 있고, 돌출부(50)는 두께 t1을 가지고 잔류층은 두께 t2를 가진다.
상술한 시스템 및 프로세스는 그 모두가 전체 내용이 참조에 의해 본원에 통합된 미국특허번호 제6,932,934, 미국특허번호 제7,077,992, 미국특허번호 제7,179,396, 및 미국특허번호 제 7.396,475에서 참조되는 임프린트 리소그래피 프로세스 및 시스템에서 더 채용될 수 있다.
상기 설명의 측면에서 당업자에게 명확한 것과 같이, 본 발명은 상술한 시스템 및 프로세스의 양태 및 엘리먼트들을 통합하고, 특히, 기판상의 국부 필드를 임프린팅하는 시스템 및 방법을 제공한다. 국부 필드는 반도체 산업에서 특히 관심의 대상이고, 여기서 일반적인 기판은 300mm 직경의 실리콘 웨이퍼이다. 국부 필드는 일반적으로 대상이 되는 임프린트 템플릿의 전체 패터닝 표면(즉, 임프린트 필드)에 의해 임프린트될 수 있는 전체 면적보다 더 적은 것으로 구성되는 웨이퍼 에지에 있거나 또는 그에 인접한 임프린트 필드를 일반적으로 가리킨다. 반도체 장치를 산출할 수 있는 웨이퍼의 백분율을 최대화시키기 위해 이러한 국부 필드를 임프린트하는 것이 바람직하다. 국부 필드는 웨이퍼를 오버랩핑하는 임프린트 필드의 면적에 기초하여 2개의 추가적인 서브카테고리로 분류될 수 있는데, 즉, (ⅰ) 50% 이상의 면적의 커버리지(>50%)를 가진 필드, 및 (ⅱ) 50% 이하의 면적 커버리지(<50%)를 가진 필드로 분류될 수 있다. 도 3을 참조하면, 풀 필드(필드(1-64)), >50% 국부 필드(필드(65-67, 72-74, 79-81, 및 86-88), 및 <50% 국부 필드(필드(68-71, 76-78, 82-85, 89-92))를 가진 웨이퍼가 도시된다. 국부 필드에 대한 임프린팅은 템플릿 상의 패터닝 표면(즉, 임프린트 필드)의 서브 부분들이 성형가능한 재료(즉, 임프린트 유체)가 템플릿과 웨이퍼 사이에 전체적으로 위치하여 존재하지 않고서 웨이퍼에 근접하여 위치된다는 점에서 고유한 문제를 내포한다.
상기 설명의 측면에서 당업자에게 명확한 것과 같이, 본 발명은 상술한 시스템 및 프로세스의 양태 및 엘리먼트들을 통합하고, 특히, 템플릿의 중심에 대해 템플릿의 형상을 비대칭적으로 변조함으로써 기판 상의 국부 필드를 임프린팅하는 시스템 및 방법을 제공한다. 이러한 비대칭적 템플릿 변조는 템플릿과 기판의 에지, 또는 성형가능한 재료가 증착 또는 그렇지 않으면 구축되지 않은 기판의 임의의 영역 사이의 접촉을 방지하도록 돕는다. 이는 템플릿 손상을 방지하고 템플릿 수명을 최대화할 뿐만 아니라 또한 임프린트된 국부 필드, 그리고 결과적으로 기판에 대해 내부에 있는 추가적인 국부 필드 및/또는 풀 필드를 포함하는 임프린트된 필드에서의 불량을 최소화하기 위해 중요한 것이다. 웨이퍼의 국부 필드 임프린팅 시스템 및 방법에 대한 본원의 참조사항은 단지 예시일 뿐이고, 이러한 시스템 및 방법은 또한 다른 유형, 크기 및 기판의 형상 및 다른 산업용 임프린팅에서 적용가능하다.
임프린팅 프로세스 동안 개선된 임프린트 유체의 충전을 위해 볼록 형상으로 임프린트 템플릿을 변조하는 것은 예를 들면, 그 전체가 참조에 의해 본원에 통합된 미국특허공개번호 U.S. 2008/0160129에 기술된다. 그러나, 국부 필드를 임프린팅하기 위한 이러한 접근 방식을 이용하여, 특히 50% 미만(<50%)의 커버리지를 가진 국부 필드는 템플릿의 가장 낮은 포인트의 결함이 웨이퍼의 에지를 벗어난 위치에 있도록 할 수 있다. 그런 다음, 이는 임프린트 필드의 다른 부분들이 웨이퍼 표면 상에 증착된 임프린트 유체와 접촉하게 되기 전에 템플릿의 일부가 먼저 웨이퍼의 에지와 물리적으로 접촉하는 결과를 가져올 수 있다. 상술한 바와 같이, 이는 템플릿 손상 및/또는 결과적으로 임프린트된 필드에서의 결함의 생성을 가져올 수 있다. 임프린트 유체의 확산을 제어하기 위한 물리적인 경계가 없다면, 웨이퍼 에지로부터 약 1mm로 임프린트 유체의 증착을 제한하는 것이 바람직하다는 사실에 기인하여 추가적인 제한 사항이 국부 필드 임프린팅에서 발생한다. 웨이퍼 에지까지의 모든 경로에 임프린트 유체를 증착시키는 것은 국부 필드의 원하는 임프린트 면적을 벗어나서 임프린트 재료를 분출시키는(extrusion) 결과를 가져오고, 잔여 재료 또는 분출을 후속하는 풀 필드 임프린트에서의 결함을 가져올 수 있는 템플릿 상에 집속시킬 수 있다. 그러나, 이러한 방식으로 임프린트 유체의 증착을 한정시키는 것은 웨이퍼의 에지 부분이 임프린트 유체가 없도록 한다. 따라서, 임프린트 필드의 임의의 부분들이 웨이퍼 에지 또는 임프린트 유체가 없는 에지 부분과 집적 접촉하게 되는 경우, 템플릿에 대해 영구적인 손상을 줄 잠재적인 위험이 있다.
도 4a를 참조하면, 웨이퍼(12) 상의 풀 필드를 임프린팅할 때, 템플릿(18)(템플릿 척에 의해 유지됨, 도시되지 않음)은, 드롭의 효율적인 확산을 제공하는 임프린트 유체 액적(34)에 볼록 표면을 제시하기 위해 웨이퍼(12)를 향해 대칭적으로 구부러질 수 있다. 도 4a로부터 볼수 있듯이, 이러한 대칭적인 구부러짐을 하면서, 템플릿(18)의 결함부의 가장 낮은 포인트가 중심 축(z1)을 따라서 있다. 그러나, 국부 필드 임프린팅에 대해, 특히 풀 필드 면적 중 50% 미만(<50%)의 국부 필드 임프린팅에 대해, 웨이퍼(12)를 향한 템플릿(18)의 이러한 대칭적인 구부러짐은 도 4b-4c에 도시된 바와 같이 템플릿(18)이 웨이퍼 에지(13)와 접촉하도록 할 수 있다.
도 5를 참조하면, 본 발명의 예시적인 방법이 국부 필드 임프린팅을 위해 도시되어있다. 도시된 바와 같이, 템플릿(18)(유사하게, 템플릿 척에 의해 유지되고, 도시되지 않음)은 임프린팅되고 있는 국부 필드 내에서 중첩되고, 템플릿(18)의 최대 또는 최저 굴절 포인트(p)가 템플릿(18)의 중심 축(z1)과 템플릿 척(도시되지 않음)에 평행한(그러나, 그로부터 이격된) 축(z2)을 따라서 위치되도록 웨이퍼를 향해 비대칭적으로 굴곡진다. 중심축(z1)으로부터 멀어지는 방향으로의 최저 굴절 포인트(p)의 이러한 이동은 템플릿(18)이 낮아져서 웨이퍼(12)와 접촉하게 되기 때문에 템플릿이 웨이퍼 에지(13)와 원하지 않는 접촉을 하는 것을 방지하면서 템플릿(18)의 최초 접촉이 국부 필드에 위치된 임프린트 유체와 이루어지는 것을 보장한다.
템플릿의 비대칭 굴곡 또는 구부러짐은 이러한 비대칭 굴곡 또는 구부러짐을 유도하도록 처킹된(chucked) 템플릿의 영역으로 조정 및 로컬라이징된 외력을 인가할 수 있는 구동 시스템(actuating system)을 이용함으로써 달성될 수 있다. 적절한 구동 시스템은 공압 시스템, 압전 액추에이터 등을 포함하지만, 이에 한정되는 것은 아니다. 도 6을 참조하면, 하나의 실시예에 따른 액추에이터 시스템을 가진 템플릿(18)이 도시된다. 처킹된 템플릿(18)은 오목부(20)에 대해 중심을 가진 장방형 임프린트 필드를 가진 원형 오목부(20)를 포함하고, 액추에이터(61, 62, 63, 및 64)는 템플릿 척(도시되지 않음)에 근접하고 오목부(20)와 포개어져 임프린트 필드(21)를 둘러싸면서 배치된다. 액추에이터(61, 62, 63, 및 64)는 임프린트 필드(21)의 대응하는 측면들에 근접하게 더 배치된다. 액추에이터(61, 62, 63, 및 64)를 임프린트 필드(21)에 근접하게(그러나 외부에) 배치시킴으로써, 임프린트 유체를 경화시키기 위해 화학 방사선(actinic radiation)의 전송을 허용하는 임프린트 필드(21)로의 선명한 광학 경로가 유지된다. 각각의 액추에이터(61, 62, 63, 및 64)는 오목부(20)에 대해 로컬라이징된 외력을 공급하기 위해, 예를 들면 컨트롤러(도시되지 않음)에 의해 독립적으로 작동될 수 있다. 어느 액추이터(61, 62, 63, 및 64)를 단독으로 또는 조합하여 작동시킬지 변형함으로써, 템플릿(18)은 변화하는 구성으로 비대칭적으로 굴곡지거나 또는 구부러질 수 있다.
템플릿(18) 상의 최저 또는 최대 굴절 포인트는 구동 시스템에 의해 인가된 외력의 크기와 인가된 외력(또는 외력들)의 위치에 의해 제어될 수 있고, 임프린트 필드에 근접하여 내부가 제거된(core-out) 오목부에서의 템플릿(18)의 재료 및 두께(t)에 더 종속될 수 있다. 예를 들면, 도 7은 두께(t)를 가진 임프린트 필드에 근접한 오목부(20)를 가진 템플릿(18)을 도시한다. 액추에이터(63)는 템플릿(18)의 중심축(z1)으로부터의 거리 'r'에 위치되고, 외력(F)을 오목부(20)로 인가하여 비대칭적 굴절을 야기하여 최저 굴절 포인트(p)가 축(z2)을 따라서 있고 중심축(z1)으로부터 일정한 거리로 이격되도록 한다. 다시, 액추에이터는 본원에 기술된 것과 같이 액추에이터를 작동시키도록 구성된 컨트롤러(도시되지 않음)에 의해 제어될 수 있다.
특정한 변형에서, 구동 시스템은 템플릿의 이면에 근접하여 위치된 공압 포트 또는 슬릿을 가진 액추에이터로 구성될 수 있다. 도 8의 실시예에서, 액추에이터(62a)는 템플릿(18)의 오목부(20)로 개방되어있는 슬릿(74)을 가진, 슬릿(74)과 유체가 통해있는 공압 포트(72)를 포함한다. 액추에이터는 오목부(20)로부터 높이(h)에 위치된다. 공압 포트는 압축 공기(pressurized air) 또는 가스 시스템(도시되지 않음)과 유체 연통되어있다. 슬릿(74)의 추가는 액추에이터(62a)의 길이 동안 압력 프로파일을 일정하게 하도록 돕는다. 액추에이터(62a)에 의해 템플릿 오목부(20)로 인가될 수 있는 구동력의 크기는 높이(h) 및 포트(72)를 통해 인가되는 입력 압력(P)에 의해 제어될 수 있다.
대안으로, 구동 시스템은 피에조 액추에이터를 활용할 수 있다. 도 9의 실시예에서, 액추에이터(62b)는 템플릿(18)의 오목부(20)의 이면에 접촉하도록 위치된 피에조 액추에이터(82)의 어레이를 포함한다. 템플릿(18)의 비대칭 변조는 추가적인 액추에이터(도시되지 않음)에서의 피에조 액추에이터 단독 또는 그와 조합하여 하나 이상의 피에조 액추에이터(82)의 선택적 활성화를 통해 달성될 수 있다.
도 1 및 6을 참조하면, 국부 필드 임프린팅시, 템플릿(18) 상의 임프린트 필드의 방향에 대한 웨이퍼 상의 국부 필드의 크기 및 위치(즉, 그의 치수 및 좌표)는 액추에이터(61, 62, 63, 및 64) 중 어느 것이 활성화될 수 있고, 국부적 필드 내에서 템플릿(18)과 임프린트 유체(34) 사이의 최초 접촉 포인트를 제어하기 위해 어떤 크기가 되어야 하는지를 좌우할 것이다. 주어진 액추에이터의 구동 크기가 증가되면서, 임프린트 필드의 중심으로부터의 굴절의 오프셋 'a'은 증가되고, 그에 의해 템플릿이 먼저 도 7에 더 도시된 바와 같이 임프린트되고 있는 국부 필드 내의 임프린트 유체를 터치하는 것을 보장한다.
템플릿의 비대칭적 굴곡 또는 구부러짐을 가지고, 최초 접촉 포인트가 임프린트되는 국부 필드 내에 있도록 제어될 수 있다. 임프린트 유체가 드롭(drops) 내에 증착되는 경우, 접촉된 드롭은 확산 및 합쳐지고(coalesce), 유체 전면(fluid front)은 최초의 접촉 포인트로부터 임프린트 필드의 경계를 향해 외부로 확산될 것이다. 확산 속도는 웨이퍼와 템플릿 사이의 상대적 곡률에 기인하여 비대칭이 될 것이다. 따라서, 본원에 기술된 비대칭 형상 변조에 추가하여, 템플릿은, 유체 확산 속도를 제어하고 임프린트 유체(34)와 웨이퍼 에지(13)와 접촉하지 않는 템플릿(18)의 오목부(20) 사이의 거리 또는 높이(h)를 증가시키기 위해, 도 10의 실시예에 도시된 바와 같이 웨이퍼에 대해 더 기울어질 수 있다. 다시, 템플릿(18)과 웨이퍼(12) 사이의 높이(h) 증가는 웨이퍼(12)와의 물리적 접촉으로부터 템플릿(18)에 대한 손상을 방지하는 것을 돕는다.
국부 필드를 임프린팅하는 또다른 접근 방식은 템플릿의 이면 상에서의 제어된 저 진공을 이용하여 템플릿의 볼록 프로파일을 생성하는 것을 포함한다. 이는 웨이퍼와 접촉시, 템플릿의 최저 포인트가 임프린트 필드의 4개의 모서리가 되도록 보장한다. 사용된 진공 레벨은 템플릿 상의 템플릿 메사 높이, 코어 아웃 기간(core-out span), 코어 아웃 두께에 따른다. 이러한 접근 방식의 하나의 실시예가 도 11에 도시된다. 임프린트 필드를 구비한 템플릿(18)의 오목부(20)는 제어된 저 진공압력 하에 있고, 웨이퍼(12)로부터 멀어지는 방향으로, 그리고 중요하게도 에지(13)로부터 멀어지는 방향으로 벗어나는 오목부(20)의 오목 굴절을 생성한다. 템플릿(18)과 임프린트 유체 사이의 최초의 접촉은 오목부(20)의 국부 임프린트 필드의 모서리에 있다. 템플릿(18)의 오목부(20)의 이면 상의 진공 압력이 해제되면, 오목부(20)의 굴절이 점차적으로 감소되어, 유체 전면이 임프린트 필드의 중심을 향해 확산할 수 있도록 한다. 이 임프린팅 접근방식은 또한 템플릿과 웨이퍼 사이의 거리를 증가시키고 템플릿이 웨이퍼와 접촉하는 것을 방지하기 위해 본원에 상술한 바와 같은 템플릿를 기울이는 것과 조합될 수 있다.
다양한 양태들의 추가적인 변형 및 대안의 실시예들이 본 설명의 측면에서 당업자에게 명확하게 될 것이다. 따라서, 본 설명은 예시로서만 간주될 것이다. 본원에 도시되고 기술된 형태는 실시예들의 예시로서 받아들여진다는 것이 이해될 것이다. 본 설명의 효익을 얻은 후 당업자에게 명확한 바와 같이, 엘리먼트들과 재료들은 본원에 예시되고 기술된 것으로 대체될 수 있고, 부품들 및 프로세스는 역이 될 수 있고, 특정한 피처들은 독립적으로 활용될 수 있다. 하기의 청구범위에서 기술된 바와 같은 취지 및 범위를 벗어나지 않고서 기술된 엘리먼트에서 변화가 이루어질 수 있다.

Claims (13)

  1. 기판의 국부 필드를 임프린팅하는 나노임프린트 리소그래피 시스템으로서:
    임프린트 리소그래피 템플릿을 유지하도록 구성된 템플릿 척으로서, 상기 템플릿 척에 직교하는 방향이고 상기 템플릿 척에 유지될 때 상기 템플릿의 중심을 통과하는 중심축을 가진 상기 템플릿 척;
    상기 템플릿에 중첩되고, 상기 중심축으로부터 이격된 위치에 배치되는 복수의 액추에이터로서, 상기 액추에이터의 각각은 상기 템플릿 척으로부터 멀어지는 방향으로, 유지된 상기 템플릿의 부분들을 굴절시키기 위해 상기 유지된 템플릿에 외력을 제공할 수 있는 상기 복수의 액추에이터; 및
    상기 템플릿의 최대 굴절이 상기 중심축으로부터 이격된 위치에서 발생하도록, 상기 템플릿 척으로부터 멀어지는 방향으로, 유지된 상기 템플릿의 부분을 비대칭적으로 굴절시키는 방식으로 상기 액추에이터들을 작동시키도록 구성된 컨트롤러;
    를 포함하고,
    유지된 상기 템플릿은 임프린트 필드를 더 포함하고, 상기 액추에이터는 상기 임프린트 필드의 외부에 위치되도록 더 배치되는 것을 특징으로 하는 나노임프린트 리소그래피 시스템.
  2. 제1 항에 있어서, 상기 컨트롤러는 기판 상에 임프린트되는 주어진 국부 필드의 좌표와 치수에 기초하여 각각의 액추에이터에 의해 인가된 외력의 크기를 제어하도록 더 구성되는 것을 특징으로 하는 나노임프린트 리소그래피 시스템.
  3. 제1 항에 있어서, 상기 컨트롤러는 유지된 상기 템플릿의 재료 및 두께에 기초하여 각각의 액추에이터에 의해 인가된 외력의 크기를 제어하도록 더 구성되는 것을 특징으로 하는 나노임프린트 리소그래피 시스템.
  4. 제1 항에 있어서, 상기 템플릿 척은 유지된 상기 템플릿에 대해 평행하고 상기 중심축에 대해 수직인 축에 관해 회전 가능하고, 그에 의해 상기 템플릿 척과 그 위에 유지된 상기 템플릿으로 하여금 상기 템플릿 척과 유지된 상기 템플릿을 중첩하여 배치된 기판에 대해 기울어지도록 할 수 있는 것을 특징으로 하는 나노임프린트 리소그래피 시스템.
  5. 제1 항 내지 제4 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 액추에이터는 압축된 공기 또는 가스를 구동력으로서 제공하는 공압 포트 또는 슬릿들을 포함하는 것을 특징으로 하는 나노임프린트 리소그래피 시스템.
  6. 제1 항 내지 제4 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 액추에이터는 피에조 액추에이터인 것을 특징으로 하는 나노임프린트 리소그래피 시스템.
  7. 제1 항 내지 제4 항 중 어느 한 항에 따른 나노임프린트 리소그래피 시스템을 이용하여, 기판의 국부 필드를 임프린팅하는 방법으로서:
    템플릿에 직교하는 방향으로 중심을 통과하는 중심축을 정의하는 상기 중심을 갖는 임프린트 리소그래피 템플릿을 제공하는 단계;
    상기 임프린트 리소그래피 템플릿의 일부가 상기 기판상의 국부 필드와 중첩하도록 상기 임프린트 리소그래피 템플릿을 배치하는 단계;
    상기 기판의 상기 국부 필드 상에 중합성 재료를 증착시키는 단계;
    상기 템플릿의 일부가 상기 기판의 상기 국부 필드를 향해 비대칭적으로 구부러지도록 상기 템플릿의 형상을 변경시키는 단계로서, 구부러진 상기 템플릿의 일부의 최대 굴절은 상기 중심축으로부터 이격된 위치에서 발생하는 상기 단계;
    상기 템플릿과 상기 증착된 중합성 재료를 접촉시키는 단계; 및
    상기 기판 상에 국부 필드 임프린트를 형성하기 위해 상기 중합성 재료를 고형화하는 단계;
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 기판의 국부 필드를 임프린팅하는 방법.
  8. 제7 항에 있어서, 상기 템플릿과 중합성 재료의 최초의 접촉 포인트는 상기 중심축으로부터 이격된 위치에 있는 것을 특징으로 하는 기판의 국부 필드를 임프린팅하는 방법.
  9. 제7 항에 있어서, 상기 기판에 대해 상기 템플릿을 기울이는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 기판의 국부 필드를 임프린팅하는 방법.
  10. 제1 항 내지 제4 항 중 어느 한 항에 따른 나노임프린트 리소그래피 시스템을 이용하여, 기판의 국부 필드를 임프린팅하는 방법으로서:
    템플릿에 직교하는 방향으로 중심을 통과하는 중심축을 정의하는 상기 중심을 갖는 임프린트 리소그래피 템플릿을 제공하는 단계;
    상기 임프린트 리소그래피 템플릿의 일부가 상기 기판상의 국부 필드와 중첩하도록 상기 임프린트 리소그래피 템플릿을 배치하는 단계;
    상기 기판의 상기 국부 필드 상에 중합성 물질을 증착시키는 단계;
    상기 템플릿의 일부는 상기 기판의 상기 국부 필드로부터 멀어지는 방향으로 볼록하게 구부러지도록 상기 템플릿의 형상을 변경시키는 단계;
    상기 템플릿의 상기 중심축으로부터 이격된 하나 이상의 위치에서 상기 템플릿과 상기 증착된 중합성 재료가 최초로 접촉하는 단계; 및
    상기 기판 상에 국부 필드 임프린트를 형성하기 위해 상기 중합성 재료를 고형화하는 단계;
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 기판의 국부 필드를 임프린팅하는 방법.
  11. 제10 항에 있어서, 상기 형상을 변형시키는 단계는 상기 템플릿에 다시 압력을 인가하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 기판의 국부 필드를 임프린팅하는 방법.
  12. 제10 항에 있어서, 상기 기판에 대하여 템플릿을 기울어지게 하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 기판의 국부 필드를 임프린팅하는 방법.
  13. 제8 항에 있어서, 상기 기판에 대해 상기 템플릿을 기울이는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 기판의 국부 필드를 임프린팅하는 방법.
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