TW201830145A - 模板複製 - Google Patents

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Abstract

一種方法、系統及設備被提供，其確認模板的第一有效區的尺寸屬性（dimensional attributes）；至少部分地根據該第一有效區的該等尺寸屬性來決定一基材的一第二有效區之所想要的放大率校正；決定該模板、該基材、或這兩者的一面外變形（out-of-plane distortion）；對該模板、該基材、或這兩者施加背壓以補償該模板、該基材、或這兩者的該面外變形；在補償該模板、該基材、或這兩者的該面外變形之後：i）將位於該基材上的一壓印阻劑（imprint resist）與該模板接觸使得在該第一有效區內的圖案特徵被該壓印阻劑填滿、及ii）對該模板、該基材、或這兩者施加額外的背壓，其中該額外的背壓經過選擇，使得該第二有效區表現出該所想要的放大率校正。

Description

模板複製
[0001] 本發明係有關於一種模板複製。
[0002] 奈米製造包括具有100奈米或更小等級的特徵構造之極小結構的製造。奈米製造對其有顯著的影響的一個應用是在積體電路的製程中。半導體製程產業為了能夠在增加形成於基材上每單位面積的電路數量的同時有更大的生產良率而持續地努力，因此，奈米製造變得更加重要。奈米製造在允許該等被形成的結構的最小特徵尺寸的持續減小的同時還能提供更好的製程控制。
[0003] 描述於本案說明書中的發明主體的創新態樣可被體現為方法，其包括的步驟動作有：確認一模板的一第一有效區的一或更多尺寸屬性（dimensional attributes）；至少部分地根據該模板的該第一有效區的該被確認的尺寸屬性來決定一基材的一第二有效區之所想要的放大率校正；決定該模板、該基材、或這兩者的一面外變形（out-of-plane distortion）；對該模板、該基材、或這兩者施加背壓以補償該模板、該基材、或這兩者的該面外變形；在補償該模板、該基材、或這兩者的該平面外變形之後：i）將位於該基材上的一壓印阻劑（imprint resist）與該模板接觸使得在該模板的該第一有效區內的圖案特徵被該壓印阻劑填滿、及ii）對該模板、該基材、或這兩者施加額外的背壓，其中該被施加的額外的背壓經過選擇，使得該基材的該第二有效區表現出該所想要的放大率校正（magnification correction）。 　　[0004] 這些態樣的其它實施例包括被建構來實施該方法的該等步驟動作相應的系統及設備。 　　[0005] 這些及其它實施例每一者都可非必要地包括下列特徵的一者或多者。例如，該模板是一母模板且該基材是一複製模板。該基材之該第二有效區的該所想要的放大率校正是在該壓印阻劑和該模板接觸之前被決定的。該額外的背壓是在該模板和置於該基材上的該壓印阻劑接觸的同時被施加至該模板、該基材、或這兩者。該面外變形是外凸變形或內凹變形的一種。施加該額外的背壓至該模板、該基材、或這兩者包括了根據該所想要的放大率校正施加正的額外的背壓至該模板和負的額外的背壓至該基材以增加該基材的該第二有效區的大小。施加該額外的背壓至該模板、該基材、或這兩者包括了根據該所想要的放大率校正施加負的額外的背壓至該模板和正的額外的背壓至該基材以減小該基材的該第二有效區的大小。將該壓印阻劑硬化以形成一圖案層於該基材的該第二有效區上。 　　[0006] 描述於本案說明書中的發明主體的創新態樣可被體現為一種系統，其包括一模板夾頭或固持器，其被建構來固持一模板，該模板包括一和一或多個尺寸屬性有關的第一有效區；一基材夾頭或固持器，其建構來固持一基材，該基材包括一第二有效區；一偵測系統，其被建構來偵測該模板、該基材、或這兩者的平面；一壓力系統，其被建構來施加背壓至該模板、該基材、或這兩者；一和該偵測系統及該壓力系統相溝通的控制器，該控制器被建構來：i）根據該模板、該基材、或這兩者的該被偵測到的平面來決定該模板、該基材、或這兩者的面外變形、ii）根據該模板、該基材、或這兩者的該面外變形來決定一背壓的大小，用以補償該模板、該基材、或這兩者的該面外變形、iii）提供一第一訊號至該壓力系統，使得該壓力系統施加該大小的背壓至該模板、該基材、或這兩者以補償該模板、該基材、或這兩者的該面外變形、iv）在補償該模板、該基材、或這兩者的該面外變形之後，根據該基材的該第二有效區的所想要的放大率校正來決定一額外的背壓的大小、及v）提供一第二訊號至該壓力系統，使得該壓力系統施加該大小的額外的背壓至該模板、該基材、或這兩者，使得該基材的該第二有效區表現出該所想要的放大率校正。 　　[0007] 這些態樣的其它實施例包括被該系統實施的相應的方法。 　　[0008] 這些及其它實施例每一者都可非必要地包括下列特徵的一者或多者。例如，該模板是一母模板且該基材是一複製模板。一流體配發系統被建構來配發壓印阻劑至該基材上；及一平移系統被建構來提供該基材和該模板之間的相對運動，使得該模板接觸位於該基材上的該壓印阻劑，用以用該壓印阻劑填滿該模板的該第一有效區內的圖案特徵。該壓力系統被建構來在該模板和該壓印阻劑接觸的同時施加該額外的背壓至該模板、該基材、或這兩者。一能量源提供能量來硬化該壓印阻劑以形成一圖案層於該基材的該第二有效區上。該面外變形是外凸變形或內凹變形的一種。該壓力系統被建構來根據該第二訊號施加正的額外的背壓至該模板和負的額外的背壓至該基材以增加該基材的該第二有效區的大小。該壓力系統被建構來根據該第二訊號施加負的額外的背壓至該模板和正的額外的背壓至該基材以根據該所想要的放大率校正減小該基材的該第二有效區的大小。 　　[0009] 描述於本案說明書中的發明主體的特定實例可被實施以體現一或多種下列好處。本揭露內容的實例即使不能防止該複製模板的影像放置誤差亦可將其最小化並提供複製模板的放大率控制。 　　[0010] 描述於本案說明書中的發明主體的一或多個實施例的細節在附圖及下面的描述中被提出。發明主體的其它可能的特徵、態樣、及好處從下面的描述、圖式及申請專利範圍中將變得明顯。
[0018] 此文獻描述了方法和系統，其確認模板的第一有效區的尺寸屬性；至少部分地根據該第一有效區的該等尺寸屬性來決定一基材的一第二有效區之所想要的放大率校正；決定該模板、該基材、或這兩者的一面外變形（out-of-plane distortion）；對該模板、該基材、或這兩者施加背壓以補償該模板、該基材、或這兩者的該面外變形；在補償該模板、該基材、或這兩者的該面外變形之後：i）將位於該基材上的一壓印阻劑（imprint resist）與該模板接觸使得在該第一有效區內的圖案特徵被該壓印阻劑填滿、及（ii對該模板、該基材、或這兩者施加額外的背壓，其中該額外的背壓經過選擇，使得該第二有效區表現出該所想要的放大率校正。 　　[0019] 圖1例示一種壓印微影系統100，其形成一凹凸圖案（relief pattern）於一基材102上。該基材102可被耦合至一基材夾頭104。在一些例子中，該基材夾頭104可包括真空夾頭、銷針式夾頭、溝槽式夾頭、電磁夾頭、及/或類此者。示範性夾頭被描述在美國專利第6,873,087號中，該專利案藉此參照被併於本文中。該基材102和該基材夾頭104可進一步被一桌台106支撐。該桌台106提供繞著x軸、y軸及z軸的運動。桌台106、基材102、及基材夾頭104亦可被置於一基座（未示出）上。 　　[0020] 該壓印微影系統100進一步包括一壓印微影模板108，它和該基材102間隔開來。在一些例子中，該模板108包括一台面（mesa）110（模子110），其由該模板108朝向基材102延伸。在一些例子中，該模子110包括一圖案表面112。可用來形成該模板108及/或該模子110的此些材料包括但不侷限於熔融石英、石英、矽、有機聚合物、矽氧烷聚合物、硼矽酸鹽玻璃、氟碳聚合物、金屬、硬化的藍寶石、及/或類此者。在被例示的例子中，該圖案表面112包括多個由分開的凹部124及/或凸出物126所界定的特徵。然而，在一些例子中，亦可以有其它形態的特徵。該圖案表面112可界定任何形成將被形成在基材102上的基本圖案的原始圖案。 　　[0021] 該模板108可被耦合至一模板夾頭128。在一些例子中，該模板夾頭128可包括真空夾頭、銷針式夾頭、溝槽式夾頭、電磁夾頭、及/或類此者。示範性夾頭被描述在美國專利第6,873,087號中，該專利案藉此參照被併於本文中。此外，該模板夾頭128可被耦合至一壓印頭130，使得該模板夾頭128及/或該壓印頭130可被建構來促進該模板118的移動。 　　[0022] 該壓印微影系統100可進一步包括一流體配發系統132。該流體配發系統132可被用來將一可聚合物化的材料134擺放在該基材102上。該可聚合物化的材料134可使用諸如液滴配發、旋轉塗佈、浸泡塗佈、化學氣相沉積（CVD）、物理氣相沉積（PVD）、薄膜沉積、厚膜沉積、及/或類此者的技術來放置在該基材102上。在一些例子中，該可聚合物化的材料134是在一所想要的體積被界定在該模子110和該基材102之間之前及/或之後被置於該基材102上。該可聚合物化的材料134可包含一如美國專利第7,157,036號及美國專利公開案第2005/0187339號中所描述的單體，所有這些專利文獻皆藉此參照而被併於本文中。在一些例子中，該可聚合物化的材料134如多個小液滴136般地被置該基材102上。 　　[0023] 參考圖1及2，該壓印微影系統100可進一步包含一被耦合的能量源138，用以沿著一路徑142引導能量140。在一些例子中，該壓印頭130及桌台106被建構來將該模板108和該基材102以和該路徑142疊置的方式設置。該壓印微影系統100可被一和該桌台106、該壓印頭130、該流體配發系統132、及/或該能量源138相溝通的處理器144控制，且可根據儲存在記憶體146中的電腦可讀取的程式來操作。 　　[0024] 在一些實施例中，該壓印頭130、該桌台106、或這兩者改變該模子110和該基材102之間的距離，用以在它們之間界定一可被該可聚合物化的材料134填滿的所想要的體積。例如，該壓印頭130可施加一力至該模板108，使得該模子110接觸該可聚合物化的材料134。在該所想要的體積被該可聚合物化的材料134填滿之後，該能量源138產生能量140，如寬頻紫外線輻射，促使該可聚合物化的材料134硬化及/或交聯，順應該基材102和該圖案表面122的一表面148的形狀，用以界定一圖案層150於該基材102上。在一些例子中，該圖案層150可包含一剩餘層152和多個被顯示為凸出物154和凹部156的特徵，其中該等凸出物154具有一厚度t1 ，且該剩餘層152具有一厚度t2 。 　　[0025] 上述的系統和處理可被進一步實施為美國專利第6,932,934號、美國專利公開案第2004/0124566號、美國專利公開案第2004/0188381號、及美國專利公開案第2004/0211754號中的壓印微影處理及系統，該等專利文獻的每一者藉由此參照而被併於本文中。 　　[0026] 如之前所描述的，該模板108和模子110和擺放在該基材102（如，半導體晶圓）上的該可聚合物化的材料134直接接觸。因為此直接接觸，一般認為該模板108的使用壽命是有限的。因此，習知的策略已將此有限的模板壽命考慮進去。例如，一主模板（master template）係使用標準技術來製造，譬如電子束（e-beam）書寫，用以在該主模板上形成所想要的圖案。然而，此主模板並沒有被直接用來形成圖案於該基材上。相反地，一複製處理被典型地用來產生多個複製模板，這些複製模板然後如之前圖1及圖2所描述地被用來直接形成圖案於基材上。該複製處理同樣地涉及了奈米壓印微影的使用，其中該主模板被用來將其圖案轉印至一擺放在一複製模板基材（或“空白片（blank）”）的表面上的可聚合物化的材料上、然後藉由硬化、分離及額外的處理（如，蝕刻）來將相應的凹凸影像轉印至該複製模板基材上，藉以形成該複製模板。在此情況下，複製模板攜帶和該至模板的圖案相反的圖案。此一複製模板本身可被用來產生另一複製品（即，複製品的複製品），在此情形中，該另一複製模板將攜帶和該主模板的圖案相同的圖案。 　　[0027] 為此，在一晶圓（如，用於半導體裝置的晶圓）如上文中關於圖1及圖2所描述之利用該複製模板的圖案化期間，該處理可受到該壓印微影系統100的能力所影響，用以把將被形成在該晶圓上的該圖案重疊在已經存在該晶圓上的圖案上。需要極為精準的圖案放置來讓該裝置正確地發揮功用。因此，能夠補償出現在該晶圓上的既存圖案上的任何放大誤差是很重要的。 　　[0028] 本文提供的方法及系統藉由控制及調整該複製模板基材的一有效區相對於該主模板有效區的放大（即，尺寸）來補償此種前面描述的放大誤差。這些方法部分地依賴一能夠在壓印期間施加正的壓力或負的壓力於該主模板及/或該複製模板基材上的模板複製系統及處理。 　　[0029] 圖3例示一夾頭系統300。該夾頭系統300固持或保持一或多片模板（如，模板108）的一所想要的位置。該夾頭系統300包括一模板夾頭（或固持器）302、一基材夾頭（或固持器）304、一偵測系統306、一第一壓力系統308、一第二壓力系統310、及一控制器367。該模板固持器302和該基材固持器304兩者皆類似上文中提到的模板夾頭128。此外，該模板固持器302被耦合至一模板311（即，固持、或夾持該模板311），且該基材固持器304被耦合至一基材312（即，固持、或夾持該基材312）。 　　[0030] 該模板311包括一第一有效區340。該第一有效區340可包括圖案特徵341（其類似於圖1的凹部124和凸出物126）、且可包括有效地形成相應的特徵於該基材312上的區域。該第一有效區340可包括尺寸屬性，譬如在x及y方向上的尺寸屬性。該基材312包括一第二有效區342，其對應於該第一有效區340、且可包括其上被該第一有效區340形成有特徵的區域。 　　[0031] 在一些例子中，該模板311是一主模板且該基材312是一複製模板基材（或空白片）。在一些例子中，該模板311、該基材312、或它們兩者包括一中空（去掉核心）在本體。亦即，分別接近該第一有效區340和該第二有效區342處的該模板311、該基材312、或它們兩者的厚度係實質地薄於該模板311、該基材312或它們兩者在相應的有效區外的各自的厚度。在一些例子中，該模板311、該基材312、或它們兩者在該模板311、該基材312、或它們兩者各自的整個本體上包括實質均一的厚度。 　　[0032] 該模板夾頭302和該基材夾頭304的每一者可包括通道320。該模板夾頭302的通道320延伸在該第一壓力系統（或壓力源）308和一或多個個別室322a、322b、322c（統稱為室322）之間；且基材夾頭304的通道320延伸在該第二壓力系統（或壓力源）310和一或多個個別室324a、324b、324c（統稱為室324）之間。室322被界定在該模板夾頭302和該模板311之間且室324被界定在該基材夾頭304和該基材312之間。室322，324可提供穴室，由各壓力系統施加的壓力（正的及/或負的壓力）可被施加至該穴室。例如，通道320可通過適合的壓力系統310或312施加壓力至室322，324。在一些例子中，該壓力的大小及/或方向可根據所想要的應用而針對室322，324的子組而改變。在一些例子中，通道320和室322，324的數量可依據所想要的應用而改變。 　　[0033] 在該被例示的例子中，室322b，322c可提供穴室，其可藉由該第一壓力系統308經由相關的通道320所施加適當的壓力（負壓力或真空）來固持模板311。相類似地，室324b，324c可提供穴室，其可藉由該第二壓力系統310經由相關的通道320所施加適當的壓力（負壓力或真空）來固持基材312。 　　[0034] 此外，在被例示的例子中，室322a提供一穴室，其可藉由該第一壓力系統308經由相關的通道320所施加之適當的壓力來促進該模板311的變形（如，面外變形）、放大、或這兩者的調整，這將於下文中進一步描述。相類似地，室324a提供一穴室，其可藉由該第二壓力系統310經由相關的通道320所施加之適當的壓力來促進該基材312的變形（如，面外變形）、放大、或這兩者的調整，這將於下文中進一步描述。 　　[0035] 該偵測系統306可包括一或多個奈米解析度的掃描探針，用以測量該模板311、該基材312、或這兩者的平面。該等掃描探針可包括工具上的雷射系統及氣壓計、或具有奈米等級解析度的離線干涉儀（off-line interferometer）。 　　[0036] 該控制器367可包括一運算處理裝置（如，處理器）且可和該偵測系統306、該第一壓力系統308、和該第二壓力系統310相溝通。一般而言，該控制器367接受資料輸入（如下文所詳述）並提供適當的訊號至該第一壓力系統308、該第二壓力系統310、或這兩者，使得該適當的壓力系統施加適當的壓力至室322a和324a中的一者或多者。 　　[0037] 圖4A及5A例示一經歷面外變形的模板400。該模板400可類似於圖3的模板311或基材312。為此，該偵測系統306可測定該模板400的面外變形。測定該模板400的面外變形可包括測量當該模板400沒有受到來自一壓力源（如，該第一壓力系統310或該第二壓力系統312）的壓力時該模板400的一自然形狀。在一些例子中，該模板400的最初形狀可包括一外凸或內凹的形狀。在些例子中，當該模板400是該基材312時，該偵測系統306可測定在形成一圖案於該模板400上或形成圖案於位在該模板400上的材料上（如上文中關於圖1及2所描述者）之前該模板400的面外變形。 　　[0038] 在圖4A所示的例子中，該偵測系統306可從相關的模板夾頭的透視圖（perspective）測定出該模板400的面外變形包括了一外凸的變形。在圖5A所示的例子中，該偵測系統306可從相關的模板夾頭的透視圖測定出該模板500的面外變形包括了一內凹的變形。 　　[0039] 圖4B，5B分別例示在補償圖4A，5A中所示的面外變形之後的該模板400。詳言之，關於圖4B，一背壓（如，真空（或負的）壓力）被施加至該模板400以補償該外凸的面外變形。此外，關於圖5B，一背壓（如，正的壓力）被施加至該模板400以補償該內凹的面外變形。 　　[0040] 該控制器367可根據該模板400之被偵測的平面（更具體地，該模板400的面外變形）來決定施加至該模板400的背壓的大小。在一些例子中，該控制器367根據該模板400之被測定的面外變形的大小和程度來決定該背壓的大小。在一些例子中，該控制器367決定該背壓的大小，使得該模板400的一所想要的平面（或形狀輪廓）可被獲得，如實質平直的平面。該控制器367然後提供一訊號給該適當的壓力系統，使得該適當的壓力系統施加該具有被決定的大小的背壓。 　　[0041] 在一些例子中，當該模板400是該模板311時，該第一壓力系統308在回應來自該控制器367的該訊號時會經由通道320和室322a施加該背壓至該模板311以補償該模板311的該面外變形。在圖4B所示的例子中，該第一壓力系統308施加真空（或負的）壓力至該室322a，使得該模板311鄰近該室322a的部分是在所想要的形態或平面，且更具體地，該模板311的該第一有效區340被朝向該真空壓力源拉扯。亦即，該第一壓力系統308施加真空壓力至該室322a以獲得該模板311的該第一有效區340的一所想要的形狀輪廓。相類似地，當該模板400是該基材312時，該第二壓力系統310經由通道320和室324a施加背壓至該基材312以補償該基材312的該面外變形，其包括獲得該基材312的該第二有效區342的一所想要的形狀輪廓，這和關於模板311所描述的情況類似。 　　[0042] 在圖5B所示的例子中，該第一壓力系統308在回應來自該控制器367的該訊號時會施加一正的壓力至該室322a，使得該模板311鄰近該室322a的部分是在所想要的形態或平面，且更具體地，該模板311的鄰近該室322a的該第一有效區340被推離該正的壓力源。亦即，第一壓力系統308施加正壓至室322a，以獲得模板311的第一有效區340的所想要的形狀輪廓。類似地，當該模板400是該基材312時，該第二壓力系統310經由通道320和室324a施加該背壓至該基材312以補償該基材312的該面外變形，其包括獲得該基材312的該第二有效區342的一所想要的形狀輪廓，這和關於模板311所描述的情況類似。 　　[0043] 在一些例子中，該第一壓力系統308經由通道320和室322a施加該背壓至該模板311以補償該模板311的該面外變形，同時該第二壓力系統310經由通道320和室324a施加該背壓至該基材312以補償該基材312的該面外變形。 　　[0044] 為此，該模板311和該基材312的該面外變形（即，初始形狀）被補償，藉以設定該模板311和該基材312這兩者的接觸平面。因此，該基材312的放大誤差/校正的測定及其描述於下文中的補償被促進。詳言之，如果該模板311和該基材312的該面外變形在測定該基材312的放大誤差/校正之前沒有被補償的話，該基材312會包括相對於該模板312之不可預測的放大誤差及/或影像置放誤差。換言之，在一些例子中，該模板311及/或該基材312的面外變形是在下文所述之該基材312的放大率校正的測定和校正之前被測定且被校正。 　　[0045] 該基材312的該放大率校正可至少根據該模板311的該第一有效區340的尺寸屬性。在一些例子中，在用該基材312作為圖案模板來將晶圓（基材）圖案化之後，該被圖案化的晶圓，尤其是該被圖案化的晶圓的有效區可和該等尺寸屬性（如，沿著x及y方向）相關聯。為此，根據該被圖案化的晶圓的這些尺寸屬性以及該模板311的第一有效區340的尺寸屬性的比較，該基材312的第二有效區342的放大率校正可被決定。例如，該被圖案化的晶圓的尺寸屬性可以大於或小於該模板311的第一有效區340。 　　[0046] 在一些例子中，該基材312的第二有效區342的放大率校正被決定且被提供作為送至該控制器367的一輸入訊號。該控制器367可根據該基材312的第二有效區342的該放大率校正來決定一額外的背壓的大小（這將於下文中描述），使得該基材312的第二有效區342表現出所想要的放大率校正。 　　[0047] 圖6及7例示經歷了放大誤差的模板602和基材604。模板602可類似於圖3的模板311或圖4B，5B的模板400，且包括和第一有效區340類似的第一有效區640。該基材604可類似於圖3的基材312或圖4B，5B的模板400，且包括和第二有效區342類似的第二有效區642。在一些例子中，該模板602可以是主模板且該基材604是複製模板基材（或空白片）。為此，在補償該模板602及/或該基材604的面外變形（如上文中分別參考圖4A，4B，5A，5B所描述者）之後，訪放大率校正或調整可被施用至該基材604上。 　　[0048] 在一些實施例中，在補償該模板602及/或該基材604的面外變形之後，一壓印阻劑610被置於該基材604上且和該模板602接觸，使得在該模板602的第一有效區640上的圖案特徵被該壓印阻劑610填滿。例如，該壓印阻劑610（如，可聚合物化的材料134）可被一流體配發系統（如，流體配發系統132）擺放在該基材604上。此外，一壓印頭（如，壓印頭130）提供該模板602對基材604的轉印，使得模板602的圖案特徵（如，凹部124）被該壓印阻擠610填滿。再者，在該模板602和該基材604的每一者的面外變形的補償之後，該壓印頭提供該模板602對基材604的轉印。 　　[0049] 在一些實施例中，一第一額外的背壓被施加至該模板602及/或一第二額外的背壓被施加至該基材604以補償該放大率誤差，使得該基材604的該第二有效區642表現出所想要的放大率校正。例如，該控制器367根據該基材604的該第二有效區642的一所想要的放大率校正來決定該第一額外的背壓的大小及/或該第二額外的背壓的大小。該控制器367據此產生一訊號並將該訊號提供給該第一壓力系統308及/或該第二壓力系統310。該第一壓力系統308根據該訊號經由適當的通道320和室322a將該第一額外的背壓施加至該模板602，且該第二壓力系統310根據該訊號經由適當的通道320和室324b將該第二額外的背壓施加至該基材604以補償基材604的放大率誤差。在一些例子中，該第一額外的背壓和該第二額外的背壓相反。亦即，該第一額外的背壓的方向和該第二額外的背壓的方向相反。例如，該第一額外的背壓可包括真空（負的）壓力，及該第二額外的背壓可包括正的壓力。此外，例如，該第一額外的背壓可包括正的壓力，且該第二額外的背壓可包括真空（負的）壓力。 　　[0050] 在圖6所示的例子中，該第一壓力系統308根據該控制器367所提供的該訊號施加一真空（負的）壓力至該室322a，使得該模板602鄰近該室322a的部分（如，該第一有效區640）被拉離該基材604，且該第二壓力系統310根據該控制器367所提供的該訊號施加正的壓力至該室324a，使得該基材604鄰近該室324a的部分（如，該第二有效區642）被推向該模板602。在此例子中，一下凹的彎曲被誘發於該模板602的該第一有效區640中，且一互補的外凸彎曲被誘發於該基材604的相應的第二有效區642中。 　　[0051] 為此，藉由施加一真空（負的）壓力至室322a及施加一正的壓力至室324b來補償放大誤差，該基材604的該第二有效區642的尺寸被減小。亦即，該基材604的該第二有效區642（如，該基材604沿著x-y軸或其一表面的曲率）被增加（如，被拉伸），且該模板602的該第一有效區640（如，該模板602沿著X-Y軸或其一表面的曲率）被減小（如，被收縮）。該基材604的該第二有效區642的該增加和該模板602的該第一有效區640的減小是有效區640，642因為該室322a的真空壓力和室324a的正壓力所造成的碗形化（彎曲）的結果。 　　[0052] 在將該模板602和該基材604分開時，該模板602和該基材604的彎曲被去除（壓力源308及310停止施加壓力）。該基材602回復至其正常的未受壓力的狀態，且該第二有效區642（包括形成於其上的圖案）變成較其先前“被拉伸（stretched）”的狀態以及該模板602的該第一有效區640稍微小一些，其代表一減小的放大率。 　　[0053] 在圖7所示的例子中，該第一壓力系統308根據該控制器367所提供的該訊號施加一正的壓力至該室322a，使得該模板602鄰近該室322a的部分（如，該第一有效區640）被推向該基材604，且該第二壓力系統310根據該控制器367所提供的該訊號施加真空（負的）至該室324a，使得該基材604鄰近該室324a的部分（如，該第二有效區642）被推離該模板602。在此例子中，一外凸的彎曲被誘發於該模板602的該第一有效區640中，且一互補的下凹的彎曲被誘發於該基材604的相應的第二有效區642中。 　　[0054] 為此，藉由施加一正的壓力至室322a及施加一真空壓力至室324a來補償該放大誤差，該基材604的該第二有效區642的尺寸被加大。亦即，該基材604的該第二有效區642（如，該基材604沿著x-y軸或其一表面的曲率）被減小（如，被收縮、縮小），且該模板602的該第一有效區640（如，該模板602沿著X-Y軸或其一表面的曲率）被加大（如，被拉伸）。該基材604的該第二有效區642的該減小和該模板602的該第一有效區640的加大是有效區640，642因為該室322a的真空壓力和室324a的正壓力所造成的碗形化（彎曲）的結果。 　　[0055] 在將該模板602和該基材604分開時，該模板602和該基材604的彎曲被去除（壓力源308及310停止施加壓力）。該基材602回復至其正常的未受壓力的狀態，且該第二有效區642（包括形成於其上的圖案）變成較其先前“收縮（contracted）”的狀態以及該模板602的該第一有效區640稍微大一些，其代表一加大的放大率。 　　[0056] 在一些例子中，該室322a的壓力和室324a的壓力是成正比的。例如，在圖6所示的例子中，該室322a的真空壓力的大小和該室324a的正壓力的大小是實質相同的；且在圖7所示的例子中，該室322a的正壓力的大小和該室324a的真空壓力的大小是實質相同的。 　　[0057] 在一些例子中，在該壓印阻劑610和該模板602接觸的同時，該第一壓力系統308將該第一額外的背壓施加至該模板602及/或該第二壓力系統310將該第二額外的背壓施加至該基材604。在該壓印阻劑610和該模板602接觸的同時施加該第一額外的背壓及/或該第二額外的背壓力可對於被施加來促該面外變形及放大率誤差的補償的該第一額外的背壓和該第二額外的背壓的大小提供更好的精確性。 　　[0058] 在一實用例的例子中，該主模板（如，模板311）和複製空白片（如，該基材312）這兩者始於傳統的6英吋乘6英吋乘0.25英吋的空白熔融氧化矽板。中央的64mm的區域然後被挖取出來並被設定為1.1mm的厚度。最大圖案化的區域（即，有效區）為26mm x 33mm，分別在y及x方向上，這是半導體產業的標準。在該主模板上的凹凸圖案被轉印至以該複製模板的該被挖出來的區域為中心的26mm x 33mm台面（mesa）上。 　　[0059] 例如，在這些條件下，如果1kPa的正壓力被施加至該主模板的話，則用有限元素分析所算出來的對於該複製模板有效區（如，該第二有效區342）的放大率改變結果在x方向上將會是-3.34ppm且在y方向上是-3.48 ppm。相同地，如果1kPa的負壓力被施加至該主模板的話，則再次用有限元素分析所算出來的對於該複製模板有效區（如，該第二有效區342）的放大率改變結果在x方向上將會是3.34ppm且在y方向上是3.48ppm。將被瞭解的是，加到該+/-1kPa的任何壓力組合都將對該複製模板造成相同的放大率改變結果。如果需要更大或更小的放大率的話，總背側壓力可據此予以改變。亦將被瞭解的是，一個範圍的壓力可被施加，只要壓力決不會升高至開始影響到該模板和該複製模板被它們各自的固持夾頭將其固持在定位上的真空力的點即可。 　　[0060] 此外，該模板和複製模板有效區的厚度可以小至0.100mm且長到6.35mm。此外，該主模板和該複製模板厚度且被挖出來的直徑可以相同或不同。除了熔融的氧化矽模板和複製模板之外，其它的模板材料亦被使用。例如，熱奈米壓印微影術可使用熱處理來將該奈米壓印阻劑硬化。使用在熱奈米壓印微影術中的一種典型的模板材料是矽。其它可能的模板材料包括了聚合物和塑膠。關於聚合物和塑膠的情況，因為其楊式模數比矽或熔融氧化矽的楊式模數低很多，所以它們的厚度會比1.1mm大很多，例如接近5到6mm或更大，且仍可從該被施加的背壓達成足夠之被誘發的彎曲，用以達成所想要的有效區對準區的對準。再者，主模板和複製模板亦不侷限於該6英吋x6英吋的板子形態。例如，矽基材通常是圓的，且具有50mm到450mm範圍內的直徑。模板亦可以是具有不同的x及y尺寸以及不同的厚度的板子形狀。 　　[0061] 圖8例示一種提供基材放大率控制的方法例子。該處理800被例示為以邏輯流程圖方式被安排的參考動作的集合。這些動作被描述的順序不應被解讀為是一種限制，且任何數量的該等被描述的動作可以其它順序被結合及/或平行以實施該處理。 　　[0062] 一模板的第一有效區的尺寸屬性被確認（802）。例如，該模板311的第一有效區340和沿著x及y方向上的尺寸屬性相關聯。一基材的第二有效區的一所想要的放大率校正係至少部分地根據該模板（804）的第一有效區的尺寸屬性來決定。例如，該偵測系統306根據該模板311的第一有效區340的尺寸屬性來測定該基材312的第二有效區342的該所想要的放大率校正。該模板及/或該基材的面外變形被定（806）。例如，該偵測系統306測定該模板311及/或該基材312的面外變形。一背壓被施加至該模板及/或該基材以補償該模板及/或該基材（808）的該面外變形。例如，該第一壓力系統308經由通道320和該室322a施加該背壓至該模板311以補償該模板311的該面外變形及/或該第二壓力系統310經由通道320和該室324a施加該背壓至該基材312以補償該基材312的該面外變形。 　　[0063] 在補償該模板及/或該基材的面外變形之後，一位在該基材上的壓印阻劑和該模板接觸，使得在該模板的該第一有效區上的圖案特徵被該壓印阻劑填滿（810）。例如，模板602接觸位在基材604上的壓印阻劑610。此外，在補償該模板及/或該基材的面外變形之後，一額外的背壓被施加至該模板及/或該基材，該額外的背壓經過選擇，使得該基材的該第二有效區表現出所想要的放大率校正（812）。例如，該第一壓力系統308經由適當的通道320及室322a施加第一額外的背壓至該模板602及/或該第二壓力系統310經由適當的通道320及室324a施加第二額外的背壓至該基材604以補償該放大率誤差。
[0064]
100‧‧‧壓印微影系統
102‧‧‧基材
104‧‧‧基材夾頭
106‧‧‧桌台
108‧‧‧模板
110‧‧‧台面（模子）
112‧‧‧圖案表面
122‧‧‧圖案表面
124‧‧‧凹部
126‧‧‧凸出物
128‧‧‧模板夾頭
130‧‧‧壓印頭
132‧‧‧流體配發系統
134‧‧‧可聚合物化的材料
136‧‧‧小液滴
138‧‧‧能量源
140‧‧‧能量
142‧‧‧路徑
144‧‧‧處理器
146‧‧‧記憶體
148‧‧‧表面
150‧‧‧圖案層
152‧‧‧剩餘層
154‧‧‧凸出物
156‧‧‧凹部
300‧‧‧夾頭系統
302‧‧‧模板夾頭（固持器）
304‧‧‧基材夾頭（固持器）
306‧‧‧偵測系統
308‧‧‧第一壓力系統
310‧‧‧第二壓力系統
367‧‧‧控制器
311‧‧‧模板
312‧‧‧基材
340‧‧‧第一有效區
341‧‧‧圖案特徵
342‧‧‧第二有效區
320‧‧‧通道
322a‧‧‧室
322b‧‧‧室
322c‧‧‧室
322‧‧‧室
324‧‧‧室
324a‧‧‧室
324b‧‧‧室
324c‧‧‧室
400‧‧‧模板
500‧‧‧模板
602‧‧‧模板
604‧‧‧基材
640‧‧‧第一有效區
642‧‧‧第二有效區
610‧‧‧壓印阻劑
t1‧‧‧厚度
t2‧‧‧厚度
[0011] 圖1例示出依據本發明的實施例的一微影系統的簡化側視圖。 　　[0012] 圖2例示圖1中所示之具有一圖案層置於其上的基材的簡化側視圖。 　　[0013] 圖3例示一夾頭系統。 　　[0014] 圖4A、5A例示一經歷面外變形的模板。 　　[0015] 圖4B、5B例示補償了該面外變形之後的該模板。 　　[0016] 圖6、7例示經歷放大率校正的模板和基材。 　　[0017] 圖8例示一提供基材放大控制的示範性方法。

Claims (13)

  1. 一種壓印微影方法，包含： 　　確認一模板的一第一有效區的一或更多尺寸屬性； 　　至少部分地根據該模板的該第一有效區的該被確認的尺寸屬性來決定一基材的一第二有效區之所想要的放大率校正； 　　決定該模板、該基材、或這兩者的一面外變形； 　　對該模板、該基材、或這兩者施加背壓以補償該模板、該基材、或這兩者的該面外變形； 　　在補償該模板、該基材、或這兩者的該平面外變形之後： 　　　　i）將位於該基材上的一壓印阻劑與該模板接觸使得在該模板的該第一有效區內的圖案特徵被該壓印阻劑填滿，及 　　　　ii）對該模板、該基材、或這兩者施加額外的背壓，其中該被施加的額外的背壓係經過選擇，使得該基材的該第二有效區表現出該所想要的放大率校正。
  2. 如申請專利範圍第1項之壓印微影方法，其中該基材的該第二有效區之該所想要的放大率校正是在該壓印阻劑和該模板接觸之前被決定的。
  3. 如申請專利範圍第1項之壓印微影方法，其中該額外的背壓是在位於該基材上的該壓印阻劑和該模板接觸的同時被施加至該模板、該基材、或這兩者。
  4. 如申請專利範圍第1項之壓印微影方法，其中該面外變形是外凸變形或內凹變形的一者。
  5. 如申請專利範圍第1項之壓印微影方法，其中施加該額外的背壓至該模板、該基材、或這兩者包括了根據該所想要的放大率校正來施加正的額外的背壓至該模板和施加負的額外的背壓至該基材以增加該基材的該第二有效區的尺寸。
  6. 如申請專利範圍第1項之壓印微影方法，其中施加該額外的背壓至該模板、該基材、或這兩者包括了根據該所想要的放大率校正來施加負的額外的背壓至該模板和施加正的額外的背壓至該基材以減小該基材的該第二有效區的尺寸。
  7. 一種壓印微影系統，包含： 　　一模板夾頭或固持器，其被建構來固持一模板，該模板包括一第一有效區，其與一或多個尺寸屬性有關； 　　一基材夾頭或固持器，其建構來固持一基材，該基材包括一第二有效區； 　　一偵測系統，其被建構來偵測該模板、該基材、或這兩者的平面； 　　一壓力系統，其被建構來施加背壓至該模板、該基材、或這兩者； 　　一和該偵測系統及該壓力系統相溝通的控制器，該控制器被建構來： 　　　　i）根據該模板、該基材、或這兩者的該被偵測到的平面來決定該模板、該基材、或這兩者的面外變形， 　　　　ii）根據該模板、該基材、或這兩者的該面外變形來決定背壓的大小，用以補償該模板、該基材、或這兩者的該面外變形， 　　　　iii）提供一第一訊號至該壓力系統，使得該壓力系統施加該大小的背壓至該模板、該基材、或這兩者以補償該模板、該基材、或這兩者的該面外變形， 　　　　iv）在補償該模板、該基材、或這兩者的該面外變形之後，根據該基材的該第二有效區的該所想要的放大率校正來決定一額外的背壓的大小，及 　　　　v）提供一第二訊號至該壓力系統，使得該壓力系統施加該大小的額外的背壓至該模板、該基材、或這兩者，使得該基材的該第二有效區表現出該所想要的放大率校正。
  8. 如申請專利範圍第7項之壓印微影系統，其更包含： 　　一流體配發系統，其被建構來配發壓印阻劑至該基材上；及 　　一平移系統，其被建構來提供該基材和該模板之間的相對運動，使得該模板接觸位於該基材上的該壓印阻劑，用以用該壓印阻劑填滿該模板的該第一有效區內的圖案特徵。
  9. 如申請專利範圍第8項之壓印微影系統，其中該壓力系統被建構來在該模板和該壓印阻劑接觸的同時施加該額外的背壓至該模板、該基材、或這兩者。
  10. 如申請專利範圍第7項之壓印微影系統，其中該壓力系統被建構來根據該第二訊號施加一正的額外的背壓至該模板和一負的額外的背壓至該基材以增加該基材的該第二有效區的尺寸。
  11. 如申請專利範圍第7項之壓印微影系統，其中該壓力系統被建構來根據該第二訊號施加負的額外的背壓至該模板和正的額外的背壓至該基材以根據該所想要的放大率校正減小該基材的該第二有效區的尺寸。
  12. 一種製造物件的方法，該方法包含： 　　確認一模板的一第一有效區的一或更多尺寸屬性； 　　至少部分地根據該模板的該第一有效區的該被確認的尺寸屬性來決定一基材的一第二有效區之所想要的放大率校正； 　　決定該模板、該基材、或這兩者中的每一個的一面外變形； 　　對該模板、該基材、或這兩者施加背壓以補償該模板、該基材、或這兩者的該面外變形； 　　在補償該模板、該基材、或這兩者的該面外變形之後： 　　　　i）將壓印阻劑配發至該基材上， 　　　　ii）將該壓印阻劑與該模板接觸，使得在該模板的該第一有效區內的圖案特徵被該壓印阻劑填滿，及 　　　　iii）對該模板、該基材、或這兩者施加額外的背壓，其中被施加的該額外的背壓係經過選擇，使得該基材的該第二有效區表現出該所想要的放大率校正； 　　將該壓印阻劑聚合物化以產出一聚合物層； 　　將該模板與該聚合物層分離；及 　　將該聚合物層的一圖案轉印至該基材中以產生該物件。
  13. 如申請專利範圍第12項之方法，其中該物件是一複製模板。
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