KR20090017469A - 다양한 두께를 가진 템플릿 - Google Patents

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KR20090017469A
KR20090017469A KR1020087013900A KR20087013900A KR20090017469A KR 20090017469 A KR20090017469 A KR 20090017469A KR 1020087013900 A KR1020087013900 A KR 1020087013900A KR 20087013900 A KR20087013900 A KR 20087013900A KR 20090017469 A KR20090017469 A KR 20090017469A
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병 진 최
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몰레큘러 임프린츠 인코퍼레이티드
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Abstract

나노임프린트 리소그래피 템플릿은, 그 중에서도 특히, 제1측, 및 상기 제1측에 배치된 제1면과 마주한 제2측을 가진 바디로서, 상기 제2측은 그 내에 배치된 오목부를 가지고, 상기 바디는 제1 및 제2영역을 가지고, 상기 제2영역은 상기 제1영역을 둘러싸고, 상기 오목부는 상기 제1영역과 중첩되고, 상기 제1영역과 중첩된 상기 제1면의 일부분은 상기 제2측과 제1거리만큼 공간적으로 떨어져 있고, 상기 제2영역과 중첩된 상기 제1면의 일부분은 상기 제2측과 제2거리만큼 공간적으로 떨어져 있고, 상기 제2거리는 상기 제1거리보다 더 큰 제1측, 및 상기 제1측에 배치된 제1면과 마주한 제2측을 가진 바디; 및 상기 제1영역의 일부분과 중첩된 상기 바디의 상기 제1측에 배치된 몰드를 포함한다.
Figure P1020087013900
나노임프린트 리소그래피 템플릿, 제1 및 제2측, 제1면, 바디, 오목부, 제1 및 제2영역, 몰드.

Description

다양한 두께를 가진 템플릿{TEMPLATE HAVING A VARYING THICKNESS}
나노-제조는, 예컨대, 나노미터 단위 이하의 피처를 가진 매우 작은 구조의 제조를 포함한다. 나노-제조가 가진 사이징 가능한 임팩트를 가진 한 영역은 집적회로의 프로세싱이다. 반도체 프로세싱 산업은 더 많은 생산량을 위해 지속적으로 노력하고, 기판에 형성되는 단위 면적당 회로 수가 증가함에 따라, 나노-제조 분야가 점점 중요해지고 있다. 나노-제조는 더 큰 프로세스 컨트롤을 제공하고, 형성된 구조의 최소 피처 치수의 감소를 가능하게 한다. 나노-제조가 채용된 다른 발전 영역은 바이오테크놀로지, 광 테크놀로지, 기계 시스템 등을 포함한다.
예시적인 나노-제조 기술은 보통 임프린트 리소그래피라 한다. 예시적인 임프린트 리소그래피 프로세스는 "Method and a Mold to Arrange Features on a Substrate to Replicate Features having Minimal Dimensional Variability"란 제목의, 미국특허출원 제10/264,960호로 출원된 미국특허출원공개 제2004/0065976호; "Method of Forming a Layer on a Substrate to Facilitate Fabrication of Metrology Standards"란 제목의, 미국특허출원 제10/264,926호로 출원된 미국특허출원공개 제2004/0065252호; 및 "Functional Patterning Material for Imprint Lithography Processes"란 제목의 미국특허번호 제6,936,194호와 같은, 다수의 팜플렛에 서술되어 있다.
상술한 미국특허출원 팜플렛, 및 미국특허 각각에 서술된 임프린트 리소그래피 기술은 폴리머 층에 릴리프 패턴의 형성, 및 그 릴리프 패턴의 포메이션을 언더라잉 기판으로 전사하는 것을 포함한다. 기판은 그것의 패터닝이 용이하도록 원하는 위치를 얻기 위해 스테이지 위에 위치될 수 있다. 이 때문에, 몰드는 몰드와 기판 사이에 존재하는 포머블 액체와 함께 기판으로부터 공간적으로 떨어져 사용된다. 액체는 액체와 접촉한 몰드의 표면의 형상에 따라, 기록된 패턴을 가진 패터닝된 층을 형성하기 위해 고체화된다. 그 다음, 몰드는 몰드와 기판이 공간적으로 떨어지도록 패터닝 층으로부터 분리된다. 그 다음, 기판과 패터닝된 층은 패터닝된 층의 패턴에 대응하는 릴리프 이미지를, 기판으로, 전사하기 위한 프로세스에 따른다.
지금부터 본 발명의 실시예는 도면을 참조하여 서술된다.
도 1은 기판과 공간적으로 떨어진 패터닝 디바이스를 가진 리소그래피 시스템의 단면도이고,
도 2는 도 1에 도시된 패터닝 디바이스의 단면도이고,
도 3은 도 2에 도시된 패터닝 디바이스의 탑다운 도이고,
도 4는 제2실시예의, 도 2에 도시된 패터닝 디바이스의 탑다운 도이고,
도 5는 제3실시예의, 도 2에 도시된 패터닝 디바이스의 탑다운 도이고,
도 6은 제4실시예의, 도 2에 도시된 패터닝 디바이스의 탑다운 도이고,
도 7은 도 1에 도시된, 패터닝 디바이스 및 템플릿 청크의 단면도이고,
도 8은 도 7에 도시된 템플릿 청크의 아래에서 위로 바라본 평면도이고,
도 9는 도 1에 도시된 기판의 한 영역 상에 포지셔닝된 일 어레이의 임프린팅 재료의 방울을 도시하는 탑다운 도이고,
도 10은 그 위에 패터닝된 층을 가진, 도 1에 도시된 기판의 단면도이고,
도 11은 제1실시예에서, 그것에 연결된 엑츄에이션 시스템을 가진, 도 1에 도시된 패터닝 디바이스의 탑다운도이고,
도 12는 제2실시예에서, 그것에 연결된 엑츄에이션 시스템을 가진, 도 1에 도시된 패터닝 디바이스의 탑다운도이고,
도 13은 도 12에 도시된 패터닝 디바이스 및 액츄에이션 시스템의 단면도이고,
도 14는 제1실시예에서, 도 1에 도시된 기판의 한 영역을 패터닝하는 방법을 도시하는 플로우차트이고,
도 15는 변경된 패터닝 디바이스의 형상을 가진, 도 1에 도시된 패터닝 디바이스의 단면도이고,
도 16은 도 9에 도시된 임프린팅 재료의 방울의 일부와 접촉한, 도 15에 도시된 패터닝 디바이스의 단면도이고,
도 17-20은 도 16에 도시된 변경된 형상의 패터닝 디바이스를 사용한, 도 9에 도시된 방울의 압축을 도시하는 탑다운 도이고,
도 21은 공간적으로 서로 떨어져 있는, 그 위에 포지셔닝된 접착성 컴포지션을 가진 제1바디, 및 제2바디의 측면도이고,
도 22는 도 2에 도시된, 패터닝 디바이스를 형성하는, 함께 연결된 도 21에 도시된 제1 및 제2바디의 측면도이고,
도 23은 제5실시예에서, 도 2에 도시된 패터닝 디바이스의 탑다운 도이고, 그리고,
도 24는 제6실시예에서, 도 2에 도시된 패터닝 디바이스의 탑다운 도이다.
도 1을 참조하면, 기판(12)에 릴리프 패턴을 형성하기 위한 시스템(10)이 도시되어 있다. 기판(12)은 기판 청크(14)에 연결될 수 있다. 기판(12) 및 기판 청크(14)는 스테이지(16) 상에 지지될 수 있다. 또한, 스테이지(16), 기판(12), 및 기판 청크(14)는 (도시되지 않은) 베이스 상에 포지셔닝될 수 있다. 스테이지(16)는 x 및 y축에 대한 이동을 제공할 수 있다. 기판 청크(14)는 "High-Precision Orientation Alignment and Gap Control Stages for Imprint Lithography Processes"란 제목의 미국특허 제6,873,087호에 서술된 바와 같이, 진공, 핀-타입, 그루브-타입, 또는 전자기 타입을 포함한 임의의 청크일 수 있으나, 이에 제한되지는 않는다.
도 1-3을 참조하면, 패터닝 디바이스(18)는 기판(12)으로부터 공간적으로 떨어져 있다. 패터닝 디바이스(18)는 제1 및 제2측(22 및 24)을 가진 템플릿(20)을 포함한다. 제1측은 그 위에 포지셔닝되고, 그로부터 그 위에 패터닝 면(28)을 가진 기판(12)을 향해 뻗은 제1면(25)을 가질 수 있다. 템플릿(20)의 제1측(22)은 실질적으로 평면일 수 있다. 템플릿(20)의 제2측(24)은 제2면(30) 및 그 내에 배 치된 오목부(32)를 가질 수 있다. 오목부(32)는 바닥면(34) 및 경계면(36)을 포함할 수 있고, 경계면(36)은 바닥면(34)과 제2면(30) 사이에 가로방향으로 뻗어 있다. 오목부(32)는 그것과 연관된 원형일 수 있으나, 그것과 연관된 임의의 지오메트릭 형상을 가질 수 있다. 더욱 상세하게는, 오목부(32)는 도 4에 도시된 바와 같은 정방형, 도 5에 도시된 바와 같은 직방형, 또는 도 6에 도시된 바와 같은 타원형일 수 있다.
템플릿(20)은 제1영역(38), 및 제1영역(38)을 둘러싸고 둘레(41)를 가진 제2영역(40)을 더 포함할 수 있다. 제1영역(38)은 오목부(32)와 중첩될 수 있다. 이 때문에, 템플릿(20)은 제1 및 제2영역(38 및 40)에 대하여 다양한 두께를 가질 수 있다. 더욱 상세하게, 제1면(25)의 제1영역(38)과 중첩된 부분은 제1거리, d1만큼 제2측(24)으로부터 공간적으로 떨어지고, 제1두께, t1을 형성하고, 제1면(25)의 제2영역(40)과 중첩된 부분은 제2거리, d2만큼 제2측(24)으로부터 공간적으로 떨어지고, 제2두께, t2를 형성할 수 있다. 거리, d2는 거리, d1보다 클 수 있고, 두께, t2는 두께, t1 보다 클 수 있다. 일 예로서, 거리, d2는 대략 0.25인치의 크기를 가질 수 있고, 거리, d1은 대략 700마이크로미의 크기를 가질 수 있다. 다른 예로서, 거리, d1은 1마이크로미터 내지 0.25인치 범위의 크기를 가질 수 있다.
메사(26)는 몰드(26)라 불릴 수 있다. 메사(26)는 또한 나노임프린트 몰드(26)라 불릴 수 있다. 다른 실시예에서, 템플릿(20)은 실질적으로 몰드(26)를 포함하지 않을 수 있다. 템플릿(20) 및/또는 몰드(26)는 퓨징된-실리카, 석영, 실리콘, 유기 폴리머, 실폭산 폴리머, 붕규산 유리, 플루오르카본 폴리머, 금속, 및 경화 샤파이어를 포함한 잴로 형성될 수 있으나, 이에 제한되지 않는다. 도시된 바와 같이, 패터닝 면(28)은 복수의 공간적으로 떨어진 오목부(42) 및 볼록부(44)에 의해 형성된 피처를 포함한다. 그러나 ,다른 실시예에서, 패터닝 면(28)은 실질적으로, 매끈하고, 그리고/또는 평평할 수 있다. 또한, 몰드(26)는 제1영역(38)의 일부와 중첩될 수 있으나, 다른 실시예에서, 몰드(26)는 제1영역(38) 전체와 중첩될 수 있다.
도 1, 7, 및 8을 참조하면, 템플릿(20)은 템플릿 청크(46)에 연결될 수 있고, 템플릿 청크(46)는 "High-Precision Orientation Alignment and Gap Control Stages for Imprint Lithography Processes"란 제목의 미국특허 제6,873,087호에 서술된 바와 같이, 진공, 핀-타입, 그루브-타입, 또는 전자기 타입을 포함한 임의의 청크일 수 있으나, 이에 제한되지는 않는다. 템플릿 청크(46)는 제1측(11) 및 제2반대측(13)을 포함한다. 측, 에지, 면(15)은 제1측(11)과 제2측(13) 사이에 뻗어 있다. 제1측(11)은 제1오목부(17) 및 제1오목부(17)로부터 공간적으로 떨어진, 제1지지 영역(21) 및 제2지지 영역(23)을 형성하는 제2오목부(19)를 포함한다. 제1지지 영역(21)은 제2지지 영역(23), 및 제1오목부(17) 및 제2오목부(19)를 둘러싼다. 제2지지 영역(23)은 제2오목부(19)를 둘러싼다. 다른 실시예에서, 제1지지 영역(21) 및 제2지지 영역(23)은 순응 재료로 형성될 수 있다. 제1지지 영역(21)은 정방형일 수 있고, 제2지지 영역(23)은 원형일 수 있으나; 다른 실시예에서, 제 1지지 영역(21)과 제2지지 영역(23)은 원하는 임의의 지오메트릭 형상을 포함할 수 있다. 템플릿 청크(46)의 제2오목부(19)와 중첩된 부분(27)은 소정의 파장을 가진 방사선에 대하여 투과적일 수 있다. 이 때문에, 부분(27)은 유리와 같은, 투명 재료의 얇은 층으로 이루어질 수 있다. 그러나, 부분(27)을 구성하는 재료는 아래에 서술된, 방사선의 파장에 따를 수 있다. 부분(27)은 제2측(13) 사이로 뻗어 있고, 제2오목부(19)에 근접하여 종료하고, 몰드(26)가 자신과 중첩되도록 적어도 몰드(26) 만큼 큰 면적을 형성해야 한다.
통로(27 및 29)가 템플릿 청크(46) 내에 형성되어 있어나, 템플릿 청크(46)는 임의의 개수의 통로를 포함할 수 있다. 통로(27)는 제1오목부(17)를 측면(15)과 유체 교류하게 하지만, 다른 실시예에서, 통로(27)는 제1오목부(17)를 템플릿 청크(46)의 임의의 면과 유체 교류하게 할 수 있음을 이해해야 한다. 통로(29)는 제2오목부(19)를 제2측(13)과 유체 교류하게 하지만, 다른 실시예에서, 통로(29)는 제2오목부(19)를 템플릿 청크(46)의 임의의 면과 유체 교류하게 할 수 있음을 이해해야 한다. 또한 바람직하게는, 통로(27 및 29)는 제1오목부(17) 및 제2오목부(19)를 각각 펌프 시스템(31)과 같은, 압력 컨트롤 시스템과 유체 교류하게 할 수 있다.
펌프 시스템(31)은 제1오목부(17) 및 제2오목부(19) 부근의 압력을 컨트롤하기 위한 하나 이상의 펌프를 포함할 수 있다. 이 때문에, 템플릿(20)이 템플릿 청크(46)에 연결되었을 때, 템플릿(20)은 제1지지 영역(21)과 제2지지 영역(23)을 남기고, 제1오목부(17) 및 제2오목부(19)를 커버한다. 템플릿(20)의 제1영역(38)은 제2오목부(19)와 중첩되고, 제1챔버(33)를 형성할 수 있고, 템플릿(20)의 제2영역(40)은 제1오목부(17)와 중첩되고, 제2챔버(35)를 형성할 수 있다. 펌프 시스템(31)은 제1챔버(33) 및 제2챔버(35) 내의 압력을 컨트롤하기 위해 오퍼레이팅한다. 또한, 템플릿 청크(46)는 패터닝 디바이스(18)의 이동을 용이하게 하기 위해 임프린트 헤드(48)에 연결될 수 있다.
도 1 및 9를 참조하면, 시스템(10)은 유체 디스펜스 시스템(50)을 더 포함한다. 유체 디스펜스 시스템(50)은 기판(12) 위에 폴리머 재료(52)를 증착시키기 위해 기판(12)과 유체 교류할 수 있다. 시스템(10)은 임의의 개수의 유체 디스펜서를 포함할 수 있고, 유체 디스펜스 시스템(50)은 그 내에 복수의 디스펜싱 유닛을 포함할 수 있다. 폴리머 재료(52)는 임의의 공지된 기술, 예컨대, 드롭 디스펜스, 스핀-코팅, 딥 코팅, 화학기상성장법(CVD), 물리기상성장법(PVD), 박막 증착, 후막 증착 등을 사용하여 기판(12)에 포지셔닝될 수 있다. 전형적으로, 폴리머 재료(52)는 원하는 볼륨이 몰드(26)와 기판(12) 사이에 형성되기 전에 기판(12)에 증착된다. 그러나, 폴리머 재료(52)는 원하는 볼륨이 획득된 후 그 볼륨을 채울 수도 있다. 도 9에 도시된 바와 같이, 폴리머 재료(52)는 기판(12)에 복수의 공간적으로 떨어진 방울(36)로 증착되고, 매트릭스 어레이(56)를 형성할 수 있다. 한 예로서, `방울(54)의 각각의 방울은 대략 1-10피코-리터의 단위 볼륨을 가질 수 있다. 매트릭스 어레이(56)의 방울(54)은 다섯 칼럼, c1-c5, 및 다섯 로우, r1-r5에 배열될 수 있다. 그러나, 방울(54)은 기판(12)에 임의의 이차원 배열로 배열될 수 있다.
도 1, 및 10을 참조하면, 시스템(10)은 경로(62)를 따라 에너지(60)를 다이렉팅하도록 연결된 에너지(60)의 소스(58)를 더 포함한다. 임프린트 헤드(48), 및 스테이지(1 6)는 몰드(26)와 기판(12)을, 각각, 중첩되고, 경로(62) 내에 배치되게 배열하도록 구성된다. 임프린트 헤드(48), 스테이지(16) 중 하나, 또는 모두는 폴리머 재료(52)에 의해 채워지는 그들 사이의 원하는 볼륨을 형성하기 위해 몰드(26)와 기판(12) 사이의 거리를 변경한다. 원하는 볼륨이 폴리머 재료(52)에 의해 채워진 후, 소스(58)는 폴리머 재료(52)를 기판(12)과 패터닝 면(28)의 표면(64)의 형상에 따라 고체화하고 그리고/또는 가교하게 하고, 기판(12) 상의 패터닝된 층(66)을 형성하게 하는, 에너지(60), 예컨대, 광대역 자외선을 산출한다. 패터닝된 층(66)은 잔여 층(68), 및 볼록부(70), 및 오목부(72)로 도시된 복수의 피처를 포함할 수 있다. 시스템(10)은 메모리(76)에 저장된 컴퓨터 판독가능한 프로그램 상에서 오퍼레이팅하는, 스테이지(16), 펌프 시스템(31), 임프린트 헤드(48), 유체 디스펜스 시스템(50), 및 소스(58)와 데이터 통신하는 프로세서(74)에 의해 조절될 수 있다. 다른 실시예에서, 패터닝된 층(66)은 임의의 공지된 기술, 예컨대, (G 라인, I 라인, 248nm, 193nm, 157nm, 및 13.2-13.4nm를 포함한 다양한 파장의) 포토리소그래피, 접촉 리소그래피, e-빔 리소그래피, 엑스-레이 리소그래피, 이온-빔 리소그래피, 및 원자 빔 리소그래피를 사용하여 형성될 수 있다.
도 2 및 11을 참조하면, 시스템(10)은 패터닝 디바이스(18)를 둘러싼 액츄에이터 시스템(78)을 더 포함한다. 액츄에이터 시스템(78)은 패터닝된 디바이스(18) 에 연결된 복수의 액츄에이터(80)를 포함한다. 각각의 엑츄에이터(80)는 패터닝 디바이스(18)의 제2영역(40) 상에 힘의 생성을 용이하게 하도록 배열된다. 액츄에이터(80)는 임의의 공지된 힘 또는 변위 액츄에이터, 그 중에서도 특히, 공기식, 압전식, 자왜식, 음성코일일 수 있다.
도시된 바와 같이 액츄에이션 시스템(78)은 패터닝 디바이스(18)의 둘레(41)에 연결된 16개의 액츄에이터(80)를 포함하고, 패터닝 디바이스(18)의 각각의 측은 그것에 연결된 4개의 액츄에이터(80)를 가진다. 그러나, 패터닝 디바이스(18)는 그것에 연결된 임의의 개수의 액츄에이터(80)를 가질 수 있고, 패터닝 디바이스(18)의 각각으 측에 연결된 상이한 개수의 액츄에이터(80)를 가질 수도 있다. 패터닝 디바이스(18)는 그것에 포지셔닝된 임의의 구성 및 개수의 액츄에이터(80)를 가질 수 있다. 다른 실시예에서, 액츄에이터(80)는 도 12 및 13에 도시된 바와 같이, 오목부(32)의 경계면(36)에 연결될 수 있다. 액츄에이션 시스템(78)은 그것의 오퍼레이션을 컨트롤하기 위해, 더욱 상세하게는, 액츄에이션 시스템(78)의 액츄에이터(80)로 전송되는 컨트롤 신호를 생성하기 위해, 메모리(76)에 저장된 컴퓨터 판독가능한 프로그램상에서 오퍼레이팅하는 프로세서(74)와 데이터 통신할 수 있다.
상술된 바와 같이, 도 1, 9, 및 10을 참조하면, 몰드(26)와 기판(12) 사이의 거리는 원하는 볼륨이 그 사이에 형성되고, 폴리머 재료(52)로 채워지도록 변할 수 있다. 또한, 고체화 후, 폴리머 재료(52)는 기판(12)의 표면(64) 및 패터닝 면(28)의 형상을 따르고, 기판(12) 상의 패터닝된 층(66)을 형성한다. 이 때문에, 매트릭스 어레이(56)의 방울(54) 사이에 형성된 볼륨(82) 내에, 가스가 존재하고, 매트릭스 어레이(56) 내의 방울(54)은 기판(12)과 몰드(26) 사이, 그리고 패터닝된 층(66) 내에 가스, 및/또는 가스 포켓의 트래핑을, 방지하지 못한다면, 피하도록 기판(12) 상에 스프레딩된다. 가스 및/또는 가스 포켓은 공기, 질소, 이산화탄소, 헬륨을 포함하는 가스일 수 있으나, 이에 제한되지는 않는다. 기판(12)과 몰드(26) 사이, 그리고 패터닝된 층(66) 내의 가스 및/또는 가스 포켓은, 그 중에서도 특히, 패터닝된 층(66) 내에 형성된 피처의 패턴 왜곡, 패터닝된 층(66) 내에 형성된 피처의 낮은 신뢰도, 및 패터닝된 층(66)에 걸친 잔여 층(48)의 불균일한 두께를 야기할 수 있고, 이는 모두 바람직하지 못한 것이다. 이 때문에, 기판(12)과 몰드(26) 사이, 그리고 패터닝된 층(66) 내의 가스 및/또는 가스 포켓의 트래핑을, 방지하지 못한다면, 최소화하는 방법 및 시스템이 아래에 서술된다.
도 1 및 14를 참조하면, 제1실시예로서, 기판(12)과 몰드(26) 사이의 가스 배출 방법이 도시되어 있다. 더욱 상세하게는, 상술된 바와 같이, 단계(100)에서, 폴리머 재료(52)는 방울 디스펜스, 스핀 코팅, 딥 코팅, 화학기상성장법(CVD), 물리기상성장법(PVD), 박막 증착, 후막 증착 등을 사용하여 기판(12)에 포지셔닝될 수 있다. 다른 실시예에서, 폴리머 재료(52)는 몰드(26) 상에 포지셔닝된다.
도 2, 11, 14, 및 15를 참조하면, 단계(102)에서, 패터닝 디바이스(18)의 형상은 몰드(26)의 중심 서브-부에서 몰드(26)와 기판(12) 사이에 형성된 거리, h1는 몰드(26)의 나머지 부분에서 몰드(26)와 기판(12) 사이에 형성된 거리보다 작도록, 변경될 수 있다. 일 예로서, 거리, h1은 몰드(26)의 에지에 형성된 거리, h2보다 작다. 다른 실시예에서, 거리, h1은 몰드(26)의 임의의 원하는 위치에 형성될 수 있다. 패터닝 디바이스(18)의 형상은 패터닝 디바이스(18)에 액츄에이터(80)에 의한 복수의 힘을 적용함으로써 변경될 수 있다. 더욱 상세하게, 제1두께, ㅅ1를가진 템플릿(20)의 제1영역(38)의 결과로서, 액츄에이터(80)에 의한 힘의 적용 후, 템플릿(20)의 제1영역(38)의 형상은 템플릿(20)의 제1영역(38)이 기판(12)을 향해 템플릿 청크(46)로부터 멀어지게 휘어지도록 변경될 수 있다. 또한, 각각의 액츄에이터(80)는 패터닝 디바이스(18)에 상이한 힘을 가할 수 있다. 일 예로서, 템플릿(20)의 제1영역(38)의 휘어짐은 액츄에이터(80)를 사용하여 41nm 직경 상에 대략0-200nm일 수 있다.
도 2, 7, 및 8을 참조하면, 다른 실시예로서, 패터닝 디바이스(18)의 형상은 제1챔버(33) 및 35 내의 압력을 컨트롤함우로써 변경될 수 있다. 더욱 상세하게는, 상술한 바와 같이, 펌프 시스템(31)은 제1챔버(33) 및 제2챔버(35) 내의 압력을 컨트롤하도록 오퍼레이팅한다. 이 때문에, 제1예로서, 펌프 시스템(31)은 템플릿(20)의 제1영역(38)이 템플릿 청크(46)로부터 멀어지고 기판(12)을 향해 휘어지도록 통로(29)를 통해 제1챔버(33) 내에 생성된 압력의 크기를 증가시킬 수 있다. 제2예로서, 펌프 시스템(31)은 템플릿(20)의 제2영역(40)이 기판(12)으로부터 멀어지고, 템플릿 청크(46)를 향해 휘어지도록 통로(27)를 통해 제2챔버(35) 내에 진공을 생성할 수 있다. "Method for Expelling Gas Positioned Between a Substrate and a Mold"란 제목의, 미국특허출원 제11/565,393호에 서술된 바와 같이, 기판(12)으로부터 멀어지도록 템플릿(20)의 제2영역(40)을 휘게한 결과로서, 템플릿(20)의 제1영역(38)은 기판(12)을 향해, 템플릿 청크(36)로부터 멀리 휘어질 수 있다. 일 예로서, 템플릿(20)의 제1영역(38)의 휘어짐은 펌프 시스템(31)을 사용하여 41nm 직경 상에 대략 0-35μm일 수 있다. 또 다른 실시예로서, 패터닝 디바이스(38)의 형상을 변경하기 위한 상술된 방법의 임의의 조합이 사용될 수 있다.
도 14, 16, 및 17을 참조하면, 단계(104)에서, 도 1에 관하여 상술된 바와 같이, 도 1에 도시된 임프린트 헤드(48), 스테이지(14) 중 하나, 또는 모두는 몰드(26)의 서브-부가 방울(54)의 서브-부와 접촉하도록, 도 15에 도시된 거리, h1를 변경할 수 있다.도시된 바와 같이, 몰드(26)의 중심 서브-부는 몰드(26)의 나머지 부분이 방울(54)의 나머지 방울과 접촉하기 전에, 방울(54)의 서브-부와 접촉한다. 그러나, 다른 실시예에서, 몰드(26)의 임의의 부분이 몰드(26)의 나머지 부분 보다 먼저 방울(54)과 접촉할 수 있다. 이 때문에, 이것은 방울(54)이 스프레딩되게 하고, 폴리머 재료(52)의 연속적인 액체 시트(84)를 산출하게 한다. 액체 시트(84)의 에지(86)는 기판(12)의 에지(90a, 90b, 90c, 및 90d)를 향해 볼륨(82)으로 가스를 푸싱하는 기능을 하는 액체-가스 인터페이스(88)를 형성한다. 칼럼, c1-c5 내의 방울(54) 사이의 볼륨(82)은 가스가 그를 통해 에지(90a, 90b, 90c, 및 90d)로 푸싱될 수 있는 가스 통로를 형성한다. 결과적으로, 가스 통로와 결합한 액체-가스 인터페이스(88)는 액체 시트(84) 내의 가스의 트래핑을, 방지하지 못한다면, 감소 시킨다.
도 14 및 16을 참조하면, 단계(106)에서, 패터닝 디바이스(18)의 형상은 도 1에 대하여 상술된 바와 같이, 몰드(26)와 기판(12) 사이에 형성된 원하는 볼륨이 폴리머 재료(52)에 의해 채워지도록 변경될 수 잇다. 더욱 상세하게는, 패터닝 디바이스(18)의 형상은 도 18에 도시된, 방울(54)의 연속적인 서브셋과 연관된 폴리머 재료(52)가 연속적인 유체 시트(84)에 포함되게 스프레딩되도록 변경될 수 있다. 패터닝 디바이스(18)의 형상은 몰드(26)가 그것과 연관된 폴리머 재료(52)가 도 19 및 20에 도시된 바와 같이, 연속적인 시트(84)에 포함되게 스프래딩하도록 나머지 방울(54)과 순차적으로 접촉하도록 계속 변경될 수 있다. 도시된 바와 같이, 인터페이스(88)는 도 17에 도시된, 나머지 볼륨(82) 내의 가스가 그것으로 진행하도록 하는, 방해받지 않는 경로가 존재하도록 에지(90a, 90b, 90c, 및 90d)를 향해 이동된다. 이것은 도 17에 도시된, 볼륨(82) 내의 가스가 에지(90a, 90b, 90c, 및 90d)와 마주한 몰드(26)와 기판(12) 사이로부터 배출되게 할 수 있다. 이러한 방법으로, 기판(12)과 몰드(26) 사이, 그리고 패터닝된 층(68) 내의 가스 및/또는 가스 포켓의 트래핑은, 방지되지 않는다면, 최소화된다. 다른 실시예에서, 패터닝 디바이스(18)의 형상은 도 15에 관하여 상술된 바와 같이, 거리, h1를 줄임과 동시에 변경될 수 있다. 또한, 폴리머 재료(52)가 몰드(26)와 기판(12) 사이에 원하는 볼륨을 채우는 속도를 밸런싱하는 것이 바람직할 수 있다. 더욱 상세하게는, 인터페이스(88)가 에지(90a, 90b, 90c, 및 90d)를 향해 너무 빠르게 이동 한다면, 가스 포켓이 몰드(26)와 기판(12) 사이에 생성될 수 있고, 이는 바람직하지 못하다. 이 때문에, 일 예로서, 패터닝 디바이스(18)의 형상은 폴리머 재료(52)가 몰드(26)와 기판(12) 사이의 원하는 볼륨을 수 초당 88㎟의 속도로 채우도록 변경될 수 있다.
도 11 및 14를 참조하면, 단계(108)에서, 액츄에이션 시스템(78)은 패터닝 디바이스(18)를 선택적으로 변형할 수 있다. 이것은 패턴 형상의 다양한 파라미터, 즉, 확대 특성, 휨/수직 특성, 및 사다리꼴 특성을 보정하는 것을 용이하게 한다. 확대 특성은 전체 패턴이 정방형을 직방형으로 변경하는 것과 같은, 확대 에러일 수 있다. 휨/수직 특성은 인접 에지가 수직각 대신에 서로에 대하여 사선의 또는 둔각을 형성하는 휨/수직 특성일 수 있다. 사다리꼴 특성은 정방형/직방형이 사다리꼴 형상을 취하는 사다리꼴 에러일 수 잇다. 패턴 형상을 컨트롤하기 위해, 패터닝 디바이스(18)는 왜곡 존재, 그로 인한 오버레이 에러를, 없애지 못한다면, 최소화하기 위해 액츄에이터(80)에 의해 선택적으로 변형될 수 있다.
도 1 및 14를 참조하면, 단계(110)에서, 도 1에 대하여 상술된 바와 같이, 폴리머 재료(52)는 그 다음 고체화되고 그리고/또는 가교되고, 도 10에 도시된, 패터닝된 층(68)을 형성할 수 있다. 이에 후속하여, 단계(112)에서, 몰드(26)는 도 10에 도시된, 패터닝된 층(68)으로부터 분리된다. 분리를 용이하게 하기 위해, 패터닝 디바이스(18)의 형상은 도 15 및 단계(102)에 대하여 상술된 것과 유사하게 변경될 수 있다.
도 21 및 22를 참조하면, 일 예로서, 패터닝 디바이스(18)는 제1바디(96) 및 제2바디(98a, 및 98b)를 연결함으로써 형성될 수 있다. 더욱 상세하게는, 제2바디(98a, 및 98b)는 제2바디(98a, 및 98b)가 도 2에 도시된, 템플릿(20)의 제2영역(40)을 형성하도록 제1바디(96)의 둘레에 연결될 수 있다. 제2바디(98a, 및 98b)는 접착 재료(99)를 사용하여 제1바디(96)에 연결될 수 있고, 접착 재료(99)는 당 분야에서 일반적으로 사용되는 임의의 커플링 컴포지션일 수 있고, 접착 재료(99)는 제1바디(96)와 제2바디(98a, 및 98b) 사이에 수직 하중(sheer load)을 전달할 만큼 충분히 단단할 수 있다.
도 1, 23, 및 24를 참조하면, 패터닝 디바이스(18)의 다른 실시예가 패터닝 디바이스(118 및 218)로서 각각 도시되어 있다. 패터닝 디바이스(118, 및 120)는 도 2에 도시된, 템플릿(20)의 제2영역(40) 내에 포지셔닝된 부분(94a, 94b, 94c, 및 94d)을 더 포함하고, 이 부분(94a, 94b, 94c, 및 94d)은 도 2에 도시된, 제1영역(38)의 두께, t1과 실질적으로 동일한 두께를 가진다. 패터닝 디바이스(118)는 액츄에이터(80)에 의한 복수의 힘의 적용에 의해 변경된 것과 동일한 형상이 채용될 수 있다. 패터닝 디바이스(218)는 도 8에 도시된, 액츄에이터(80)에 의한 복수의 힘의 적용 및 제1챔버(33) 내의 압력 생성의 조합에 의해 변경된 것과 동일한 형상이 채용될 수 있다. 또한, 패터닝 디바이스(118 또는 120) 중 하나가 상술된 프로세스에서 채용되었을 때, 템플릿 청크(46)와 패터닝 디바이스(118 또는 120) 사이의 진공이 패터닝 디바이스(118 또는 120)의 형상을 변경하는 것을 용이하게 하기 위해 초기에 부분 진공일 수 있고, 패터닝 디바이스(118 또는 120)의 형상 변 경을 완료한 후, 템플릿 청크(46) 사이에 완전 진공이 사용될 수 있다.
상술된 본 발명의 실시예는 예시일 뿐이다. 본 발명의 범위 내에서, 상술된 내용에 대한 다양한 변형 및 수정이 이루어질 수 있다. 그러므로, 본 발명의 범위는 상기 설명에 의해 제한되지 않아야하고, 그 대신 첨부된 청구항을 참조하여 그 전체 범위로 결정되어야 한다.

Claims (20)

  1. 나노임프린트 리소그래피 템플릿으로서,
    제1측, 및 상기 제1측에 배치된 제1면과 마주한 제2측을 가진 바디; 및
    제1영역의 일부분과 중첩된 상기 바디의 상기 제1측에 배치된 몰드;를 포함하고 있고,
    상기 제2측은 그 안에 배치된 오목부를 가지고, 상기 바디는 제1 및 제2영역을 가지고, 상기 제2영역은 상기 제1영역을 둘러싸고, 상기 오목부는 상기 제1영역과 중첩되고, 상기 제1영역과 중첩된 상기 제1면의 일부분은 상기 제2측과 제1거리만큼 공간적으로 떨어져 있고, 상기 제2영역과 중첩된 상기 제1면의 일부분은 상기 제2측과 제2거리만큼 공간적으로 떨어져 있고, 상기 제2거리는 상기 제1거리보다 더 큰 것을 특징으로 하는 나노임프린트 리소그래피 템플릿.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 오목부는 정방형, 직방형, 원형, 및 타원형으로 구성된 기하학적 형상의 그룹으로부터 선택된 기하학적 형상을 가진 것을 특징으로 하는 나노임프린트 리소그래피 템플릿.
  3. 제 1 항에 있어서, 상기 오목부는 바닥면을 포함하고, 상기 제1영역과 중첩된 상기 제1면의 상기 부분은 상기 바닥면과 제1거리만큼 공간적으로 떨어져 있는 것을 특징으로 하는 나노임프린트 리소그래피 템플릿.
  4. 제 1 항에 있어서, 상기 제2거리는 대략 0.25인치의 크기를 가지는 것을 특징으로 하는 나노임프린트 리소그래피 템플릿.
  5. 제 1 항에 있어서, 상기 제1거리는 대략 700마이크로미터의 크기를 가지는 것을 특징으로 하는 나노임프린트 리소그래피 템플릿.
  6. 제 1 항에 있어서, 상기 제1거리는 1마이크로미터 내지 0.25인치 범위의 크기를 가지는 것을 특징으로 하는 나노임프린트 리소그래피 템플릿.
  7. 제 1 항에 있어서, 상기 몰드는 복수의 볼록부 및 오목부를 가지는 것을 특징으로 하는 나노임프린트 리소그래피 템플릿.
  8. 나노임프린트 리소그래피 템플릿으로서,
    제1측, 및 실질적으로 평면인 상기 제1측에 배치된 제1면과 마주한 제2측을 가진 바디; 및
    제1영역의 일부분과 중첩된 상기 제1측 상에 배치된 몰드;를 포함하고 있고,
    상기 바디는 제1영역 및 제2영역을 가지고, 상기 제2영역은 상기 제1영역을 둘러싸고, 상기 바디의 일부분은 제1두께를 가진 상기 제1영역과 중첩되고, 상기 보디의 일부분은 제2두께를 가진 상기 제2영역과 중첩되고, 상기 제2두께는 상기 제1두께 보다 더 큰 것을 특징으로 하는 나노임프린트 리소그래피 템플릿.
  9. 제 8 항에 있어서, 상기 바디의 상기 제2측은 그 안에 배치된 오목부를 가지고, 상기 오목부는 상기 바디의 상기 제1영역과 중첩된 것을 특징으로 하는 나노임프린트 리소그래피 템플릿.
  10. 제 9 항에 있어서, 상기 오목부는 정방형, 직방형, 원형, 및 타원형으로 구성된 기하학적 형상의 그룹으로부터 선택된 기하학적 형상을 가진 것을 특징으로 하는 나노임프린트 리소그래피 템플릿.
  11. 제 8 항에 있어서, 상기 제2두께는 대략 0.25인치의 크기를 가지는 것을 특징으로 하는 나노임프린트 리소그래피 템플릿.
  12. 제 8 항에 있어서, 상기 제1거리는 대략 700 마이크로미터의 크기를 가지는 것을 특징으로 하는 나노임프린트 리소그래피 템플릿.
  13. 제 8 항에 있어서, 상기 제1거리는 대략 1마이크로미터 내지 0.25인치 범위의 크기를 가지는 것을 특징으로 하는 나노임프린트 리소그래피 템플릿.
  14. 제 8 항에 있어서, 상기 몰드는 복수의 볼록부 및 오목부를 가지는 것을 특 징으로 하는 나노임프린트 리소그래피 템플릿.
  15. 나노임프린트 리소그래피 시스템으로서,
    제1측, 및 상기 제1측에 배치된 제1면과 마주한 제2측을 가진 바디; 및
    상기 바디의 제1영역을 상기 바디의 상기 제2측으로부터 멀어지도록 휘게 하기 위해 상기 바디에 힘을 적용하도록 상기 바디에 연결된 액츄에이터를 포함하고 있고,
    상기 제2측은 그 안에 배치된 오목부를 가지고, 상기 바디는 제1 및 제2영역을 가지고, 상기 제2영역은 상기 제1영역을 둘러싸고, 상기 오목부는 상기 제1영역과 중첩되고, 상기 제1영역과 중첩된 상기 제1면의 일부분은 상기 제2측과 제1거리만큼 공간적으로 떨어져 있고, 상기 제2영역과 중첩된 상기 제1면의 일부분은 상기 제2측과 제2거리만큼 공간적으로 떨어져 있고, 상기 제2거리는 상기 제1거리보다 더 크고, 상기 바디는 상기 제1영역의 일부분과 중첩된 상기 제1측 상에 배치된 몰드를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 나노임프린트 리소그래피 템플릿.
  16. 제 15 항에 있어서, 복수의 액츄에이터를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 나노임프린트 리소그래피 시스템.
  17. 제 15 항에 있어서, 상기 액츄에이터의 상기 힘은 상기 바디의 치수를 변경할 수 있는 것을 특징으로 하는 나노임프린트 리소그래피 시스템.
  18. 제 15 항에 있어서, 상기 오목부는 상기 오목부는 정방형, 직방형, 원형, 및 타원형으로 구성된 기하학적 형상의 그룹으로부터 선택된 기하학적 형상을 가진 것을 특징으로 하는 나노임프린트 리소그래피 시스템.
  19. 제 15 항에 있어서, 상기 액츄에이터는 상기 바디의 둘레에 연결된 것을 특징으로 하는 나노임프린트 리소그래피 시스템.
  20. 제 15 항에 있어서, 상기 오목부는 상기 제1측과 공간적으로 떨어진 바닥 면을 포함하고, 상기 바디는 상기 바닥면과 상기 제2측 사이에 형성된 경계면을 포함하고, 상기 액츄에이터는 상기 경계면에 연결된 것을 특징으로 하는 나노임프린트 리소그래피 시스템.
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