TWI298816B

TWI298816B - Apparatus, system and method to vary dimensions of a substrate during nano-scale manufacturing

Info

Publication number: TWI298816B
Application number: TW094118140A
Authority: TW
Inventors: Anshuman Cherala; Byung-Jin Choi; Pawan Kumar Nimmakayala; Mario J Meissl; Sidlgata V Sreenivasan
Original assignee: Molecular Imprints Inc
Priority date: 2004-06-03
Filing date: 2005-06-02
Publication date: 2008-07-11
Also published as: US7298456B2; CN1981236B; WO2005121892A3; EP2267531A3; JP4688872B2; DE602005023153D1; EP2207061B1; EP2267531A2; US7420654B2; US20060001194A1; EP2207061A2; KR101113030B1; ATE534937T1; ATE479130T1; KR20070031334A; EP2267531B1; TW200611062A; WO2005121892A2; EP1754108A2; US7170589B2

Description

1298816 九、發明說明：【明戶斤屬支4标冷員】發明領域美國政府對本發明具有已繳費專利權(paid_up license) 5 ，並且具有在限定環境下的權利，要求專利所有權人就由美國國防咼等研究計劃署（DARpa)所授與之 N66001-01-1-8964 及 N66001-02-C-8011所提供之合理的條件上特許他人使用。本發明之領域一般而言係有關於壓印微影術(imprint 10 lithography)。更特定言之，本發明係針對在進行壓印微影術製程時減少發生圖案變形(pattern dist〇rti〇n)。

L· J 發明背景微製造包含製造極小結構，例如，具有微米或更小之 15尺寸大小的特徵。微製造具有相當大影響的一領域係為積體電路加工。就半導體加工業而言，持續地努力追求較大的生產量同時能夠增加基材上每單位面積構成的電路，因而微製造變得更為重要。微製造提供較為重要的製程控制 ’同時容許持續地減小所構成之結構的最小特徵尺寸。已 20使用微製造的其他發展領域包括生物科技、光學科技、機械系統及相似領域。微製造技術通常係視為壓印微影術，並已於複數之公開案中詳加說明，諸如於美國公開專利申請案 2004/0065976 ’標題為，，為在基材上配置特徵用以複製具有 5 1298816

極小尺寸變化性之特徵的方法及模具（METHOD AND A MOLD TO ARRANGE FEATURES ON A SUBSTRATE TO REPLICATE FEATURES HAVING MINIMAL

DIMENSIONAL VARIABILITY)，，； 2004/0065252，標題為” 5 在基材構成一層而有助於度量衡標準製造的方法 (METHOD OF FORMING A LAYER ON A SUBSTRATE TO FACILITATE FABRICATION OF METROLOGY STAND ARDS)”以及2004/0046271，標題為，，為在基材上配置特徵用以複製具有極小尺寸變化性之特徵的方法及模具 10 (METHOD AND A MOLD TO ARRANGE FEATURES ON A SUBSTRATE TO REPLICATE FEATURES HAVING MINIMAL DIMENSIONAL VARIABILITY)，，，上述所有的申清案係轉讓給本發明之受讓人。如於上述每一公開專利申請案中所示之基本壓印微影技術，包括於一聚合層中構成 15 一凸出圖案(relief Patteni)，並將與該凸出圖案相一致的一圖案轉移至一下基材。為達該目的，使用一模板(template) ，在忒模板與基材之間安置一可成形液體(f〇rmable liquid) 而與基材間隔開。該液體經固化用以構成一固化層其中記錄有一圖案’與和該液體接觸的模板之表面形狀相符合。 2〇接者將基材及該固化層加工而轉移至基材而成為一凸出影像(rehef image)，其係與該固化層中的圖案相一致。將聚合液體配置在模板與基材之間的一方式，係藉由將複數之液體滴沉積在基材上。之後，該聚合液體同時地與模板及基材接觸，用以將聚合液體塗佈覆蓋基材表面。 6 1298816 需將模板與基材正確地對準，因此能夠達到基材與模板之間正確的疋向。為達該目的，模板與基材二者皆包括對準標誌。對於該等製程所關心之事包含，尤其，由在壓印層及/或基材中減輕的變化形式，以及模板相關於基材之未對 5準所導致於圖案中之變形。因此’需提供一系統用以降低由於放大及對準變化形式在使用壓印微影技術所構成之圖案中的變形。 L ;务明内】發明概要 10 本發明係針對一裝置、系統及方法，用以改變一基材之尺寸，諸如具有經圖案化模具的一模板。為達該目的，該裝置包括一基材夾頭，其經設計用以將基材定位在一區域中；一易曲折構件；以及一致動器次總成，經由該易曲折構件而彈性地與基材夾頭結合。致動器總成包括複數之 15槓桿次總成，其中之一次總成包括一主體安置在該區域中並與複數之槓桿次總成的其餘槓桿次總成中之一次總成相結合的一相對主體間隔開。複數之槓桿總成的其中之一槓桿總成，係經設計用以改變主體與相對主體之間的距離。如此，可對模板施加壓縮力，用以去除模具上該圖案中非 2〇所欲之放大率或是其他變形。該易曲折構件係經構形用以減輕由基材夾頭所感測出在感應壓縮力所產生之合力的大小0 該糸統包括一基材爽頭其經設計用以將基材定位在一區域中；一易曲折構件；以及一致動器次總成，經由該易 7 1298816 曲㈣件而彈性地與基材夾頭結合。致動器總成包括複數之核才干-人總成，其中之一次總成包括一主體安置在該區域中並14複數之槓桿次總成中其餘的積桿次總成的其中之一 $楨^次總成相結合的一相對主體間隔開。複數之槓桿總成的其中之槓桿總成，係經設計用以改變主體與相對主體之間的距離。如此，可對模板施加壓縮力，用以去除模具上4圖案中非所欲之放大率或是其他變形。該易曲折構件係經構形用以減輕由基材夾頭所感測出在感應壓縮力所產生之合力的大小。 1〇 6亥方法包括利用致動器總成對基材施加壓縮力，同時有助於致動裔總成相關於基材之移動，用以將感應到由夾頭所感測出之壓縮力而產生的反作用力減至最低。以下將更為詳細地說明該等與其他具體實施例。圖式簡單說明 15 第1圖係為本發明之一微影系統的一透視圖；第2圖係為第1圖中所示之微影系統的一簡化正視圖；第3圖係為一模具的一簡化正視圖，如第1圖中所示，在壓印層之圖案化作業後，與一壓印層間隔開；第4圖係為一附加壓印層的一簡化正視圖，如第3圖中 2〇所不，在第一壓印層中圖案於其中轉印之後，定位在基材頂上；第5圖係為本發明之壓印頭、致動器次總成及模板的一分解視圖；第6圖係為本發明之夾頭系統的一橫截面視圖； 8 1298816 第7圖係為本發明之顯示一模板夾頭及一模板的一定向平台的一分解透視圖；第8圖係為第7圖中所示定位平台的透視圖；第9圖係為包括在第7圖中所示之定位平台中的一被動 5 式順應性元件，連同本發明之第一具體實施例的模板支架及模板的一分解透視圖；第10圖係為第9圖中所示之被動式順應性元件的一詳細透視圖，第11圖係為第10圖中所示之被動式順應性元件的一側 10 視圖，顯示所包括之撓性接頭之細節；第12圖係為第10圖中所示之被動式順應性元件的一側視圖，第13圖係為如第12圖中所示轉動90度之順應性元件的一側視圖； 15 第14圖係為如第10圖中所示轉動180度之順應性元件的一側視圖；第15圖係為如第10圖中所示轉動270度之順應性元件的一側視圖；第16圖係為第6圖中所示夾頭主體的一仰視圖； 20 第17圖係為第5圖中所示用以變化模板之尺寸的一裝置的一仰視分解視圖；第18圖係為第17圖中所示裝置之一俯視透視圖；第19圖係為本發明之如第17及18圖中所示的一槓桿次總成的詳細側視圖； 9 1298816 第20圖係為本發明之如第5圖中所示具枢軸之致動器次總成、撓性元件的一分解透視圖；第21圖係為第20圖中所示其中之一樞軸的一詳細透視圖， 5 第22圖係為如第2、3及4圖中所示壓印層配置於其上的一晶圓的一俯視圖；第23圖係為第22圖之一詳細視圖，顯示位在其中之一壓印區域中模具的位置；第24圖係為本發明之一可任擇具體實施例之於第16圖 10 中所示的夾頭主體的一仰視圖；第25圖係為一第二可任擇具體實施例之於第17圖中所示的夾頭主體的一橫截面視圖；第26圖係為一流程圖，顯示根據本發明利用壓印微影技術所構成的圖案中減少變形的方法；以及 15 第27圖係為一流程圖，顯示根據本發明之一可任擇具體實施例利用壓印微影技術所構成的圖案中減少變形的方法。 I：實施方式3 較佳實施例之詳細說明 2〇第1圖係圖示本發明之一具體實施例的一微影系統10 ，其包括一對間隔開的橋接支撐件12，具有一橋接部分14 及一於其間延伸的平台支撐件16。橋接部分14及平台支撐件16係為間隔開的。與橋接部分14結合的一壓印頭18，其係自橋接部分14朝向平台支撐件16延伸。一移動平台20係 10 1298816 配置在平台支樓件16上用以面向該壓印頭18。移動平台2〇係經構形用以沿著X及γ軸，相關於平台支撐件16而移動，但亦沿著Z軸移動。於2002年7月n日提出申請，標題為，，步進及重複曝光壓印微影系統（Step and R叩咖^ρΓίη1： 5 Lithography System)”讓渡與本發明之受讓人的美國專利申請案第10/194,414號中所揭示者係為一示範性移動平台裝置。一來源22與系統10結合，用以將光化能(actinicenergy) 照射在移動平台20上。系統1〇之作業係受與包含電腦可讀取碼的一記憶體33資料連通的一處理器31控制，該電腦可 10璜取碼定義用以控制系統10之不同組件的動作。麥考第1及2圖，其上具有一模具28的一模板26係與壓印頭18連接。模具28包括由複數的間隔開之凹入部分27及突出部分29所界定的複數之特徵。該複數之特徵定義一原始圖案’構成轉印至配置在移動平台2〇上的一晶圓的一 15圖案之基底。為達該目的，壓印頭18係經設計用以沿著z 軸移動並變化介於模具28與晶圓30之間的距離”d”，但亦可沿著X及Y轴移動。如此，可將模具28上的特徵壓印入一晶圓30之可流動區域，以下將詳述之。將來源22定位，因此模具28係定位在來源22與晶圓30之間。因此，模且μ係由 2〇大體上可讓由來源22所產生的能量穿透的材料所構成。參考第2圖，一可流動區域係構成在大體上呈現為一平面特徵的表面32的一部分。可使用任何所熟知的技術，諸如於美國專利笫5,772,905號中所揭示的一熱壓模製程(hot embossing process)，或是由Chou等人在2002年6月之Nature 11 1298816 雜誌中Col.417, pp.835-837於矽中奈米結構的超快及直接塵印（Ultrafast and Direct Imprint of Nanostructures in 趣c〇n)的一文中所說明的雷射輔助直接壓印（LADI)製程而構成該可流動區域。然而，於本具體實施例中，該可流 5動區域係由位在晶圓30上的複數之間隔開的分離壓印材料滴36所組成，以下將詳加說明。用於沉積材料滴36的一示範性系統係揭示於2002年7月9日提出申請，標題為，，用於分配液體的系統及方法（System and Method for Dispensing Liquids)，讓渡與本發明之受讓人的美國專利申請案第 10 1〇/191，749號中。材料滴36包括壓印材料，其可選擇性地聚合並交聯用以記錄於其中原始圖案相一致的一圖案，定義構成為一壓印層34的一記錄圖案。用於壓印材料的一示範性合成物係揭示於2003年6月16日提出申請，標題為，，降低模具之一相一致區域與一圖案之間的黏著性的方法 15 (Method to Reduce Adesion Between a Conformable Region and a Pattern of a Mold)’，中。參考第2及3圖，部分地藉由與模具28互相影響，例如機械接觸、電接觸以及相似方式，產生記錄於壓印層从中的圖案。於本實例中，減小該距離”d，，用以容許材料滴允與 20杈具28機械接觸，並構成一連續形成的壓印材料覆蓋表面 32，並可接續地經固化用以構成壓印層从。於_具體實施例中，減小該距離” d”用以容許壓印層34之次部分％進入並填注凹入部分27。為有助於填注凹入部分27，所使用的壓印材料具有所 12 1298816 需特性用以完全地填注凹入部分27，同時以一連續形成的壓印材料覆蓋表面32。於本具體實施例中，在已達到所需、通常為最小距離”d”之後，所留下次部分35的厚度為^以及所留下次部分37的厚度為t2,仍維持壓印層34之次部分37 5與突出部分29重疊。視應用而定，厚度”q，，及”t2”可為任何所需的厚度。參考第2及3圖，在已達一所需距離” d”之後，來源22產生光化能將壓印材料聚合並交聯，構成交聯聚合材料因此 ’壓印材料之合成係由一液化狀態轉化成一固化狀態。具 10體地’該壓印材料經固化用以提供壓印層34，於第3圖中更為清晰地顯示，其之一側邊的形狀係與模具28之一表面39 的形狀相一致。在增加所形成之固化壓印層34距離”d”之後 ’因而模具28及固化壓印層34係為間隔開的。參考第3圖，可進行附加的加工作業用以完成晶圓3〇 5之圖案化。例如，晶圓30及固化壓印層34可經餘刻，用以將固化壓印層34之一圖案轉印至晶圓30，提供一圖案化表面294，如第4圖中所示。再次參考第3圖，為有助於蝕刻作業’如所需地，可改變構成該固化壓印層34所構成之材料 ’用以相關於晶圓30定義不同的相對蝕刻率。可任擇地， 2〇或除此之外，固化壓印層34相關於選擇性地配置於其上的光阻材料（未顯示）可具有蝕刻差別。光阻材料(未顯示）可經配置，利用所熟知技術用以進一步將固化壓印層34圖案化視所需的飿刻率及構成晶圓30並將壓印層34固化的下面組件而定，可使用任一蝕刻製程。示範性蝕刻製程可包括 13 I2988l6 電漿蝕刻、反應性離子蝕刻、化學濕蝕刻及相似方法。應瞭解的是，一般地，使用晶圓30並可包括適用於以所說明之製程圖案化的任何型式基材。例如，晶圓30可為一裸半 ^"體阳圓34’其上具有或不具倶生氧化層（native 〇xide)，例如’一矽晶圓。可任擇地，晶圓3〇之上可配置一或更多層 ’諸如由位在美國 Missouri州 Rolla之Brewer Science，Inc.公司所販售之品牌名稱為DUV30J-6的一材料所構成的一底層（primer layer) 〇參考第1及2圖，一示範性來源22可產生紫外光能。可 10使用其他的能量來源，諸如熱能、電磁能以及相似能量來源。選擇用以開始壓印材料之聚合作用的能量係為熟知此技藝之人士所熟知的，並且典型地視所需之特定應用而定。再者’模具28上的複數之特徵係顯示為沿著與突出部分 29平行的一方向延伸的凹入部分27，使模具28之橫截面具 15 有一城垛(battlement)的形狀。然而，凹入部分27及突出部分29貫際上係與所需的任何特徵相一致，包括用以產生一積體電路的該等特徵並如數奈米般小。因此，需以在約為室溫(例如，25°C)下熱穩定，例如，具有約小於1〇 ppm/°c 的一熱膨脹係數的材料構成系統丨〇之組件。於一些具體實 20施例中，結構之材料具有約小於10 ppm/°C的一熱膨脹係數，或是小於1 ppm/°C。為達該目的，橋接支撐件12、橋接部分14及/或平台支撐件16可由以下一或更多的材料構成 :商標名為INVAR®或是商標名為SUPER INVAR™的鐵合金、包括但非限定於ZERODUR®陶瓷之陶瓷以及碳化石夕。 14 1298816 附加地可建才冓+台24用以將系統1〇之其餘組件與周圍環境中的振動隔離。一示範性平台24係由美國加州，Irvine 之Newport公司所販售。參考第5及6圖，位在模具28上的模板％，如第丨圖中所 5示，經由夾頭主體42與壓印頭職合。主體仏與一挽性件 41^撓丨生件41係與控制模板26移動的一定向系統43結合0 參考第7圖，如圖所示該冑向系統43具有一配置與一外框架46接近的内框架44，以及撓性環件48，以下將詳加說 H)明。如第8圖中更為清晰地顯*，主體们經由挽性件41與定向系統43結合。具體地，主體42係利用任何適合構件與撓性件41連接，諸如螺紋扣件（未顯示）其係位在與主體们之四角落最接近的撓性件41的四角落連接的該主體似之四角落處。與内框架44之一表面45最接近的撓性件41的四角落…，係 15使用任何適合構件與之連接，諸如未顯示之螺紋扣件。參考第7及8圖，内框架44具有一中心通道5〇，以及外框架46具有一與該中心通道5〇重疊的中心開口52。撓性環件48係為一環狀，例如圓形或橢圓形，並係與内框架料及外框头46結合，並配置在中心通道5〇與中心開口 Μ二者之 2〇外側。具體地，撓性環件48係利用任何適合構件，諸如螺紋扣件（未顯示），而於區域54、56及58處與内框架44結合，於區域60、62及64處與外框架46結合。區域60係配置在區域54與56之間，並為等距離；區域62係配置在區域允與％之間，並為寺距離；以及區域64係配置在區域54與58之間 15 1298816 ，並為等距離。如此，撓性環件48環繞撓性件41、主體42 及模板26，並且固定地將内框架44附裝至外框架46。應瞭解的是，定向系統43及撓性件41之組件可以任一適合的材料構成’例如’銘、不錢鋼。此外，撓性件可 5 利用任一適合構件與定向系統43結合。於本實例中，挽性件41利用位在主體42之四角落處的螺紋扣件（未顯示）與表面45結合。定向系統43經構形用以控制模板26之移動，並相關於一參考表面（未顯示）在一所需的空間關係下而有相同的配 10 置。為達該目的，複數之致動器66、68及70係於外框架46 與内框架44之間連接，俾便相關於該定向系統43而間隔開。每一致動器66、68及70具有一第一端部72及一第二端部 74。第一端部72面向外框架46，以及第二端部74面向内框架44。致動器66、68及70相關於外框架46與内框架44傾斜 15 ，有助於内框架44沿著三軸Ζ!、Z2及Z3之平移移動。定向系統43提供相關於軸Zi、Z2及Z3大約為±1.2公厘的移動範圍。於此方式，致動器66、68及70致使内框架44相關於複數之軸Ί\、T2及T3的其中之一或更多軸，對撓性件41與模板 26及主體42施予角移動。具體地，藉由減小沿著軸22與2：3 20 該介於内框架44與外框架46之間的距離，以及增加沿著軸該介於其間的距離，在一第一方向上發生相關於傾斜軸丁2的角移動。增加沿著軸ζ2與Ζ3該介於内框架44與外框架 46之間的距離，以及減小沿著軸Ζ〗該介於其間的距離，在與第一方向相反的一第二方向上發生相關於傾斜軸Τ2的角 16 1298816 移動。於一相似方式，藉由變化介於内框架44與外框架46 之間的距離，内框架44沿著軸工1與22於相同方向上及大小的移動，同時内框架44於相反的方向上沿著軸23移動以及沿著軸21與22的二次移動可發生相關於軸乃的角移動。同 5樣地，藉由變化介於内框架44與外框架46之間的距離，内框架44沿著軸21與23於相同方向上及大小的移動，同時内框架44於相反的方向上沿著軸&移動以及沿著軸21與&的二次移動可發生相關於軸T3的角移動。致動器66、68及7〇具有±200 N的最大作動力。定向系統43提供相關於軸几、 10 丁2及A大約為±〇·15〇的移動範圍。選疋致動器66、68及70用以將機械組件減至最少，因而，將會造成微粒的不穩定的機械順應性以及摩擦降至最低。致動器66、68及70的實例包括音圈致動器（v〇ice c〇il actuator)、壓電致動器（piezo actuat〇r)以及線性致動器。致 15動器66、68及70的一示範性具體實施例，係為由美國加州 Sylmar之BEI科技公司所販售，商標名為LA24_2〇〇〇〇A，並利用任何適合構件與内框架44結合，例如螺紋構件。此外，致動盗66、68及70於内框架44與外框架46之間結合，俾便對稱地配置並位在中心通道5〇與中心開口 52之外側。就 2〇此形式而言，於外框架46與撓性件41之間建構一無阻礙的通道此外’對稱配置將動悲振動（dynamic vibration)及不均勻的熱漂移（thermal drift)降至最低，從而提供内框架44 之精確的移動修正。結合内框架44、外框架46、撓性件48及致動器66、68 17 1298816 及7〇，提供撓性件41，以及因而，主體42及模板26相關於傾斜軸τ:、I及I之角移動。然而，所需的是，對模板26 沿著位在與軸Ζι、Z2及4橫向地延伸，假若非為垂直，的一平面中的軸施予平移移動。此係可藉由提供撓性件41具 5有相關於複數之一或更多的順應轴，所示為C1及C2,而賦 ★ 予模板26角移動之功能性而達成，該等順應軸與傾斜軸乃、T2及T3間隔開並在裝配模板、模板夾頭及順應裝置時存 Φ 在於模板之表面上。參考第9及1〇圖，撓性件41包括一支撐主體76以及，與 1〇複數之撓性臂件80、82、84及86面向的一浮動主體78。如第6圖中所示，主體42係安裝至浮動主體78，如上所述，以及模板26係利用傳統的方法藉由夾頭系統4〇加以固持，以下將更為詳細地加以說明。再次參考第9及10圖，每一撓性臂件8〇、82、料及％ 15包括第一及第二組之撓性接頭88、90、92及94。為了易於着說明，相關於撓性臂件88說明第一及第二組之撓性接頭⑽ ‘ 、90、92及94，但此說明同樣地應用在與撓性臂件80、84 及86結合的該等撓性接頭組。儘管非為必需，但撓性件41 係由一實體(solid body)所構成。因此，支撐主體76、浮動 2〇主體78及撓性臂件80、82、84及86係一體成型，並係可轉動地與面向的第一及第二組之撓性接頭88、9〇、幻及舛結合在一起。支撐主體76包括一中心配置的通道％。浮動主體78包括一中心配置孔口 98，其係與該通道％重疊。每一撓性臂件80、82、84及86包括相對端部99及1〇〇。每一撓性 18 1298816 臂件80、82、84及86之端部99，係經由撓性接頭92及94與支撐主體76連接。端部99位在通道96之外側。每一撓性臂件80、82、84及86之端部1〇〇，係經由撓性接頭88及90與浮動主體78連接。端部100位在孔口 98之外側。 5 參考第9、10及11圖，該每一接頭88、90、92及94係藉由自與端部99及100最近的撓性件41減少材料而構成，亦即，位在支撐主體76或浮動主體78與該等撓性臂件80、82、 84及86的其中之一挽性臂件的一界面處。為達該目的，撓性接頭88、90、92及94係藉由撓性件41之加工、雷射切割 10 或是其他適合的處理而構成。具體地，接頭9〇及92係由具有二相對表面104及106以及二空隙1〇8及11〇的一撓性構件 102所構成。空隊108係配置背向該空隙11〇，而該空隙ho 背向空隙108。一間隙112係自空隙110延伸而離開表面ι〇4 ’於挽性臂件82之周圍的一開口中終止。接頭94亦係由具有 15 二相對表面116及118以及二空隙120及122的一撓性構件114 所構成。空隙122係配置與表面118相對。間隙123係自空隙 122延伸而遠離表面116，間隙125係自空隙120延伸。間隙i 12 、123及125之間隔Si、S2及S3分別地定義涵蓋發生介於支撐主體76與浮動主體78之間相對移動的一移動範圍。 20 參考第9及11圖，與撓性臂件82及84之接頭88結合的換性臂件114，有助於相關於軸124的轉動，以及與挽性臂件 82及84之接頭92結合的撓性構件102，有助於相關於軸ι26 的轉動。與撓性臂件8〇及86之接頭88結合的撓性臂件114，有助於相關於軸128的轉動，與撓性臂件80及86之接頭92結 19 1298816 合的撓性構件102，有助於相關於軸130的轉動。與撓性臂件80及82之接頭90結合的撓性構件102，有助於相關於轴 132的轉動，以及與撓性臂件80及82之接頭94結合的撓性構件114，有助於相關於軸134的轉動。與撓性臂件84及86之 5 接頭90結合的撓性構件102，有助於相關於軸136的轉動，以及與撓性臂件84及86之接頭94結合的撓性構件114，有助 ^ 於相關於軸138的轉動。 • 因此，每一撓性臂件80、82、84及86係位在轉動軸群組部分重疊的撓性件41的一區域中。例如，撓性臂件8〇之 10 端部99係位在軸130及134部分重疊的位置，以及端部1〇〇係定位在軸128及132部分重疊的位置。撓性臂件82之端部99 係位在軸126及134部分重疊的位置，以及端部1〇〇係定位在轴124及132部分重疊的位置。撓性臂件84之端部99係位在軸138及126部分重疊的位置，以及端部1〇〇係定位在軸124 15及136部分重疊的位置。同樣地，撓性臂件86之端部98係位 • 在軸130及138部分重疊的位置，以及端部100係位在軸136 及128部分重疊的位置。由於此形式’每一撓性臂件80、82、84及86係結合用以相關於支撐主體76及浮動主體78，相關於二部分重疊軸 20之群組，一第一群組橫向地延伸至其餘群組，提供相對的轉動。如此提供每一撓性臂件80、82、84及86相關於垂直轴之二群組移動’同時將其之佔用面積減至最小。撓性件可提供约為±0.04。的-傾斜移動範圍，約為则的一主動傾斜移動範圍，以及高於上述軸約為±〇〇〇〇5〇的一主動 20 1298816 theta移動範圍。再者，使每一撓性臂件8〇、82、討及砧之佔用面積減小，容許在通道96與孔口 98之間留有一空隙不丈挽性臂件80、82、84及86之阻礙。如此使撓性件41適用於壓印微影系統。 5 參考第10、12及13圖，撓性臂件80、82、84及86相關於支撐主體76及浮動主體78之形式，有助於撓性件41中負載的平行轉移。例如，假若在支撐主體76上施予一負載力 • ’則每一撓性臂件80、82、84及86在浮動主體78上施予一大體上等量之力F1。其中，此有助於當負載力F1*F2時， 10使撓性件41獲得所需的結構剛性。為達該目的，接頭88、 90、92及94係為旋轉接頭，於所有方向上，將橈性件與支撐主體76或浮動主體78之間的移動，除了轉動移動外，降至最低。具體地，接頭88、90、92及94將撓性臂件80、82 、84及86、支撐主體76與浮動主體78之間的平移移動降至 15 最低，同時有助於相關於轴124、126、128、130、132、134 • 、：136及138的旋轉移動。、參考第10、11、12及13圖’在與浮動主體78間隔開的一位置140處，軸124、126、128及130提供該浮動主體78具有一第一遙軸順應性裝置(RCC)，相關於孔口 98及軸124、 2〇 126、128及130定中心位置。同樣地，在大體上接近位置14〇處以及為所需地在位置140處，軸122、124、136及138之相對位置提供浮動主體78具有一第二遙軸順應性裝置，大體上相關於軸132、134、136及138定中心位置，配置與位置 140等距。軸124、126、128及130之群組的每一軸係平行於 21 1298816 該群組之其餘軸124、126、128及13〇延伸。同樣地，抽i32 、m、⑽及⑽之群_每—軸解行於該群組之其餘轴 132、134、136及 138延伸，並且每一軸 124、126、128及 13〇係為垂直。軸沿著-第—方向與軸128間隔開一距離山，以及沿著一第二垂直方向間隔開一距離A。軸124沿著一第二方向與軸126間隔開—距離d3，以及沿著第—方向間隔開一距離山。軸132沿著一與第一及第二方向垂直的第三方

向與轴134間隔開一距離屯，以及沿著第一方向間隔開一距離4。軸136沿著第一方向與軸丨38間隔開一距離七，以及沿 10著第三方向間隔開一距離ds。距離屯、d4、（16及(17大體上係為相等的。距離A、屯、（^及士大體上係為相等的。參考第12、13、14及15圖，二組橫向延伸軸大體上係為接近的，致使遙軸順應性裝置(RCC)可位在一交叉位置處而具適當的距離屯·^8。圖中所示為包括四軸144、146、148 15及150的第一組。撓性臂件80之接頭88及92係沿著軸144配置，以及撓性臂件82之接頭88及92係沿著軸146配置。撓性臂件84之接頭88及92係沿著軸148配置，以及撓性臂件86之接頭88及92係沿著軸150配置。圖中所示之第二組的四軸為 152、154、156及158。撓性臂件82之接頭90及94係沿著軸 20 152配置，以及撓性臂件84之接頭90及94係沿著軸154配置。撓性臂件86之接頭90及94係沿著軸156配置，以及撓性臂件80之接頭90及94係沿著軸158配置。利用此形式，相關於遙軸順應性裝置(RCC)，浮動主體78相關於軸144、146、148 、150、152、154、156及158之軸組中的任一軸的移動，係 22 1298816 與相關於其餘軸 144、146、148、150、152、154、156及 158 的移動脫離。如此提供浮動主體78相關於遙軸順應性裝置的一似平衡環(gimbal-like)移動。利用結構剛性，如未能預防，抗浮動主體相關於軸144、146、148、150、152、154 5 、156及158之平移移動<? 參考第6及16圖，夹頭主體42經設計使用真空技術用以

10 15

20 固持模具28附裝於其上的模板26。為達該目的，夾頭主體 42包括第一及第二相對側邊16〇及162。第一側邊16〇包括一第一凹入部分166及一與該第一凹入部分166間隔開的第二凹入部分168,界定第-及第二間隔開的支#區域17〇及172 。第一支撐區域170環繞第二支撐區域172以及第一及第二凹入部分166及168。第二支撐區域172環繞第二凹入部分 168。與第二凹入部分168重疊的夾頭主體“的一部分丨以，能讓具有-預定波長的能量穿透，諸如上述光化能之波長。為達該目的，該部分m糾-薄層之透光材料，諸如玻璃，所構成。然而，如第2圖中所示，構成部分m之材料可視由來源22所產生之能量的波長而定。再次參考第6及16圖，該部分174.楚_ 目弟一側邊162延伸並於接近笫一凹入部分168處終止，並岸尺a 應界疋至少與模具28之 -區域-般大的-區域，因此模具28與之重疊。如代號176及178所示，於夾頭主體42中禮忐、丹取一或更多通道。直中之一通道，諸如通道176配置第λ * /、夏弟凹入部分166,盘侧表面164流體連通。其餘通道，諸如通、、丨，配置第二凹入部分168，與側表面164流體連通。 23 !298816 應瞭解的是，通道176亦於第二側邊162與第一凹入部分166之間延伸。同樣地，通道178於第二側邊162與第二凹入部分168之間延伸。通道I76及178有助於分別地配置凹入部分166及168，與一諸如泵系統180的一壓力控制系統流體 5 流通係為所需的。泵系統180包括一或更多的泵用以相互獨立地控制接近凹入部分166及168的壓力。具體地，當安裝至夾頭主體 42時，模板26靠在第一及第二支撐區域170及172上，覆蓋第一及第二凹入部分166及168。第一凹入部分166與模板26 10 之一部分182重疊，界定一第一腔室184。第二凹入部分168 與模板26之一部分186重疊，界定一第二腔室188。泵系統 180經作動用以控制第一及第二腔室184及188中的壓力。具體地，於第一腔室184中建立壓力，以夾頭主體42維持模板 26之位置，並降低，假若無法避免，在重力g下將模板26自 15 夾頭主體42分離。第二腔室188中的壓力與第一腔室184中的壓力不同，尤其，藉由調整模板26的形狀用以降低壓印作業期間於模板26中所發生的變形。例如，泵系統π。可於腔室188中施以一正壓力，用以抵銷由於壓印層34所造成任何的與模具28接觸的向上力r，如第2圖中所示。如此，在 20側邊160之不同區域間產生壓力差，因此模板26彎曲並且，假若無法避免，模具28因而在力r下變小。與模板26結合係為用於變化其在X及γ方向上的尺寸，應瞭解的是γ方向係為進入第6圖之平面中。圖式中概略地顯示用於變化尺寸的構件係為一致動器次總成190，如第5圖之分解圖中所示， 24 1298816 其係與夾頭主體42結合。如第丨圖中所示’泵系統18〇與致動器次總成190係在處理器31的控制下作動。參考第17-19圖，於本實例中，假若無法完全避免，則致動斋次總成190係經構形致使模板％純粹地承受壓縮力 5 ，因此大體上將面外彎曲力（oul>〇f-plane bending force)降至最低。造成模板26彎曲之力所造成的問題係與圖案變形所造成的問題相同。為達該目的，致動器次總成19〇包括複數之槓桿次總成，安裝至具有一中心孔口 194的一框架192用以沿著模板26之一中性軸導引壓縮力。每一槓桿次總成196 10包括與一桿臂200結合的一主體198、一致動系統202及一連桿組系統204。桿臂200係經由連桿組系統204而與主體198 結合。典型地，桿臂200、主體198及連桿組系統204係由一固態材料一體成型，例如，鋁、不銹鋼及相似材料。致動系統202之一活塞206係經由一彈性接頭(flex j〇int)2i2與桿 15臂200之終點區域208結合，並可推動或拉動靠著該終點區域208。桿臂200之一第二終點區域21〇係與連桿組系統2〇4 結合於其上施力。每一槓桿次總成196係安裝至框架192，因此連桿組系統204係定位在框架192之一第一側邊214上。框架192，大 20部分而非所有的次總成190之金屬組件，係由鋁、不銹鋼或相似材料所構成。致動系統2〇2係定位在框架192之一第二側邊215上’與第一側邊214相對地配置，桿臂2〇〇於其間延伸。儘管致動系統202可為業界所熟知的任一力或位移致動益’諸如氣動、壓電、磁致伸縮（magnetostrictive)、發聲線 25 1298816 圈（voice coil)，於本實例中，致動系統係為由位在美國印第安那州，Indianapolis的SMC公司所販售之商品編號為 11-CUJBHMD的一致動器。每一槓桿次總成196之主體198係自連桿組系統2〇4延 5伸，遠離桿臂200而朝向孔口 194，並且與之重疊而終止。儘管非為必需，但需具有複數之與框架192結合的槓桿次總成196,因此複數之與之結合的主體198係相關於孔口 194對稱地配置。再者，需具有複數之與框架192結合的槓桿次總成196致使在一共同框架，亦即框架92，上施以上述力量。 10 可任擇地，次總成可與不同的框架結合，但所需為相對的次總成係與一共同框架結合。儘管孔口 194可具有任一所需形狀，但典型地孔口 194具有一與模板26之形狀互補的形狀。為達該目的，如圖所示，該孔口 194係為正方形。再者，所需的是，該複數主體198中的每一主體係配置與該複數主 15 體198中的其餘主體198的其中之一主體相對。為達該目的，在孔口 194之相對側邊上具有相等數目之主體198。儘管圖中顯示四槓桿次總成196,配置四主體198至孔口 194之一側邊，但亦可為任一數目。更特定言之，每一槓桿次總成 196可製成較小，致使可使用較大數目的槓桿次總成196， 20 用以提供更為精確地控制模板26之變形。如此，模板26可配置在界定於複數之主體198之間的一區域的中心位置。本設計的一優點在於整個致動器次總成190經定位而安置在模具28之一側邊上，如第3圖中所示，俾便與模具表面39安置於其中的一平面間隔開。如此有助於壓印製程期間，防 26 1298816 止致動器次總成190，如第5圖中所示，以及一晶圓3〇，如第3圖中所示，之組件間的接觸。再次參考第17-19圖，於作業期間，致動器次總成190 對終點區域208施力提供孔口 194具適當尺寸用以接受模板 5 26。例如，於一中性狀態下，亦即未藉由致動器次總成19〇施力，孔口 194的尺寸較模板26之尺寸為小。因此，致動器次總成W0經作動用以拉動靠著該終點區域208並致使主體 198收縮而離開一相對主體198，用以增加孔口 194之尺寸用於負載模板26。模板26係配置在孔口 194中並經由夾頭系統 10 40固持在適當位置，如第6圖中所示。再次參考第5、17、 18及19圖，主體198係容許用以壓按靠著模板26而無由致動系統202所產生的力量。可任擇地，孔口 194之尺寸可大於模板26之尺寸，需要由致動系統202所產生的力量用以達成模板26與主體198間的接觸。 15 主體198經配置因此主體198中包括一接觸表面220,用以與模板26之一側邊218接觸。具體地，一接觸表面220經構形用以與侧邊218平行地延伸並與之接觸。為達該目的，致動系統202係與泵系統180結合，如第6圖中所示，致使致動系統202賦予桿臂200之角移動。活塞206經由撓性接頭 20 212在桿臂200之的一端部上施以一力1^。如此致使桿臂 200承受旋轉移動，導致主體198承受朝向模板26的平移移動，從而減小由複數之主體198所界定的面積。如此，在模板26之側邊218上施以一力f〇ut。藉由適當地沿著模板26之側邊218的不同部分自一或更多主體198施以力F0UT，可達 27 1298816 成模板26之尺寸變化。模板26之尺寸變化係賦予在模具28 上，可用以抵銷放大率誤差，以下將更為詳細地加以說明。一重要的考量在於當變化模板26之尺寸時，假若無法避免，係用以將在模板26上的局部力量集中及模板26之彎 5曲降至最低，該二情況會造成模具28之圖案變形。為達該目的，連桿組204經設計用以控制主體198與桿臂200之行進方向。此外，次總成196與共同框架192的結構連接能夠確保在框架192中反應高力量，與其他組件相對，諸如夾頭主體42及模板26。 1〇連桿組2〇4包括一連桿組構件224以及複數之撓性接頭，如圖中所示226、228、230、232、234及236。每一換性接頭226、228、230、232、234及236係為連桿組構件224之材料的區域，大體上材料為減少的。撓性接頭226界定一樞軸238，桿臂200相關於該軸在反應於終點區域2〇8處藉由致 15動系統202之活塞206所賦予在桿臂200上的力FIN後歷經旋動/角移動。桿臂200相關於樞軸238之旋轉/角移動致使主體 198在一與樞軸238橫向，若未垂直，的方向24〇上移動。精確地控制方向240係極為需要的，因此能將偏向減至最低。右無法避免’如此能夠降低模板26因複數之主體198於其上 20所施加力F0UT所造成的面外彎曲。力f〇ut係受引導沿著桿臂200之終點區域21〇而作用在連桿組系統2〇4上。除了撓性接頭226外，撓性接頭228、230及232有助於才干臂200與主體198之間的旋動/角移動，同時確保將主體 198與方向240之偏移降至最低。具體地，每一撓性接頭228 28 1298816 、230及232分別地界定一旋轉軸242、244及246，相關於該等軸於桿臂200與主體198之間發生旋動/角移動。轴238、 242、244及246係平行地延伸，其中軸238及242大體上相互重疊，而軸244與246大體上相互重疊。軸238與244位在一 5 共同平面上，以及軸242與246位在一共同平面上。除了適當地將轴238定位在終點區域208與210之間外，該桿臂200及連桿組204可使用作為一放大器。具體地，當側邊218與接觸表面220接觸時，該對連桿組系統2〇4所施以的力F0UT係為力FIN與介於終點區域208與210之間的軸 10 23 8位置的函數。該力F〇ut之大小係如以下所定義·· F〇ut = 其中係為軸212距終點區域208之距離，以及12係為軸 238距終點區域210之距離。參考第19及20圖，為了進一步維持在模板26上純粹的 15壓縮，連桿組系統204包括接頭234及236。接頭234及236有助於主體198相關於槓桿構件224，沿著二橫向延伸轴248及 250的旋轉/角移動。藉由提供主體198相關於軸248及250自由旋轉，可改變主體198的位置用以抵銷側邊218相關於接觸表面220之傾斜。如此，接觸表面220維持與側邊218接觸 20 ’如無法避免，俾便減小尤其為具有接觸該側邊218之接觸表面220之一角落所造成的局部化應力。為進一步減小接觸表面220與模板26之間的局部化應力，接觸表面220可以一順應材料構成，因此能夠將因接觸表面220與側邊218之非順從性在側邊218上所產生的局部化應力減至最小。構成接 29 1298816 觸表面的示範性材料包括TEFLON®、氟矽酮(fluorosilicone) 、氨基鉀酸S旨（urethane)及Delrin/AF。藉由容許對複數之主體198中的一主體以及接觸表面220的獨立控制，能夠達到與側邊218之表面不規則性具進一步的順應性。 5 致動器次總成190有助於變化模板26的二維尺寸。如此對於克服Poisson效應（Poisson’s effect)係特別有用。poiss〇n 效應會造成模板26之垂直方向上應變的線性耦合。具體地，Poisson比(Poisson ratio)係為模板26中於Y及z方向上所造成的伸張應變與於X方向上對模板26賦予的壓縮應變的比 10值。該比值典型地係位在0.1-0.4的範圍中。假若模板26以熔化矽砂(fused silica)所構成，則該比值約為〇16。僅在χ 方向上發生尺寸變化，因此，亦即於γ方向上不需發生尺寸變化，必需啟動該致動器次總成19〇用以改變二距離山及心，抵銷該Poisson效應。就上述任一形式之致動器次總成19〇 15而言，如第2圖中所示，對模板26施以一力用以變化模板之尺寸以及減少記錄於壓印層34的圖案中的變形。參考第1、5、18、20及21圖，當變化模板尺寸時的另一重要考量在於將所使用的力量的有害影響降至最低。例如，當變化模板尺寸時，可施以數百磅大小的力量。所需 20地，將在系統10，諸如定向系統43，之其他單元上所感覺到的該等力量大小降至最小。此外，所需的是模板26既未相關於夾頭主體42相關於Z轴而轉動，亦不致相關於主體42 沿著χ及γ方向發生位♦多，諸如存在的藉由主體198施加在側邊218上的不相等壓縮力。為達該目的，致動器次總成19〇 30 1298816 係槐轉地/彈性地與撓性件41結合，用以於一平面中沿著χ 及Y方向移動，並在反應當致動器次總成壓縮模板26時所產生之反應力相關於Z方向轉動。具體地，固持模板靠著夾頭主體42的力，若無法禁止，將在出現壓縮力下模板26相關 5於丈頭主體42的大量及旋轉移動減至最小。此係可藉由將致動器次總成190之每一角落252、254、256及258，使用任一適當的扣件，諸如螺紋扣件（未顯示），經由一易曲折構件 268與撓性件41之一角落26〇、262、264及266結合。如圖所示，每一易曲折構件268包括相對的終點27〇及 10 272 ’具有一雙支點槓桿系統274自終點270朝向終點272延伸，終止於一支點276處。支點276係位在該等相對的終點 270及272之間。雙支點槓桿系統274包括一槓桿278，其係自支點276沿著方向Z朝向終點270延伸，而終止於一底座 280中。底座280係與槓桿278結合界定一支點282。底座280 15自支點282延伸，與方向2橫向。一支撐件284係自支點276 延伸，而終止於一底座285中。支撐件284係自支點276朝向終點270延伸，並經配置與槓桿278相對並間隔開。底座285 係自支撐件284延伸而離開該槓桿278，並經定位與底座28〇重疊且為間隔開的。 20 底座280係固定地附裝至該致動器次總成190，以及底座285係固定地附裝至撓性件41。為達該目的，複數之螺紋扣件（未顯示）係與該每一底座285及28〇結合。就此形式而言，有助於介於致動器次總成190與撓性件41之間的相對移動。使一易曲折構件268與每一對角落結合在一起，亦即，具 31 1298816 有致動器次總成190之其中之一角落的撓性件4i的其中之一角落，容許每一槓桿278在空間中使用作為一平行的四條連桿組(four-bar linkage)。如此提供致動器次總成ι9〇相關於撓性件41沿著X及Y方向的相對平移移動，以及相關於z 5方向的轉動。具體地，支點276有助於相關於軸288的相對移動’以及该支點282有助於相關於轴290的相對移動。此外，藉由槓桿278有助於相關於軸z的相對旋轉移動。槓桿 278之剛性將沿著Z方向的平移移動，如未能防止，減至最小。所提供前述介於致動器次總成190與撓性件41之間的相 10對移動，能夠將藉由系統10之其他特徵，例如，撓性件41 及系統42 ’將所檢測的放大力之總量減至最小。此外，致動器次總成19〇係經容許用以容納模板26與致動器次總成190之間的負載容限及不相等力。例如，模板％負載在主體42上具有theta誤差（theta error)，例如，若未正 15確地相關於2方向且相關於夾頭主體42轉動地對準，則致動器次總成190可相關於Z方向轉動用以容納該未對準 (misalignment)。此外，若藉由相對主體198施加至模板％的總力量未能抵銷，則致動器次總成19〇容納藉由在χ及/ 或Y方向上移動及/或相關於Z方向的轉動所施加力之不平 2〇衡例如，所需的是每一槓桿次總成196係獨立於其餘槓桿人、’心成196而作動。能夠對模板26施以大量的力之結合，用以修正放大率及變形誤差。於一進一步的具體實施例中，為對模板26提供較佳的隻形控制’可增加模板26之面積致使可使用較大數目的槓 32 1298816 桿次總成196，用以對模板26施加壓縮力。較大數量的槓桿次總成196容許對模板26有較為精確的變形控制。為達該目的，可建構一次組(subset)之槓桿次總成196或每一槓桿次總成196 ’用以使主體198之尺寸較小而增加其之與側邊2μ結 5合的數目。如此，由於藉由增加位在側邊218上主體198之數目而提供增加的修正解析度，因而能夠達到改良的變形修正。可任擇地，可增加側邊218之面積，需將致動器次總成190按適當比例製作，用以容納尺寸增加的模板26。增加模板26之尺寸的另一優點在於模具28之外側的模板26的面 10積過濾，例如，減弱位在側邊218上主體198之應力集中的有害影響。應力集中在模具28處產生應變變化，導致模具 28上的圖案中發生圖案變形。簡言之，可以瞭解的是側邊218 之每單位面積的主體198之數目係與變形修正之解析度成比例。再者，減小與模板26之其餘區域有關的模具28之面積， 15 可降低由接觸側邊218的主體198所造成的圖案變形。參考第1及2圖，記錄於壓印層34的圖案中之變形，特別地，係由於壓印層34及晶圓30之尺寸變化所引起。該等尺寸的變化部分係因熱擾動（thermal fluctuation)，以及前述加工步驟中所產生的不精確性一般係視為放大率/跳動誤 20 差（magnification/run-out error)。當晶圓 30之一區域中所記錄的原始圖案超出原始圖案的面積時，發生該放大率/跳動誤差。此外，當晶圓30之一區域中所記錄的原始圖案的面積小於原始圖案的面積時，發生該放大率/跳動誤差。如第 4圖中所示，當構成多重壓印圖案層，如圖所示壓印層292 33 1298816 與圖案化表面294重疊時，放大率/跳動誤差的有害效應將更為惡化。面對在早一步驟完整晶圓（single-step full wafer) 壓印及步進重複曝光(step-and-repeat)壓印製程中該放大率 /跳動誤差，在二重疊圖案間正確的對準係為困難的。為達 5 成適當的對準，可進行一干涉分析(interferometric analysis) ，如第1圖中所示，用以產生由處理器31作動的控制信號，如發明人為 Pawan K. Nimmakayala、Tom H· Rafferty、 φ Alireza Aghili、Byung-Jin Choi、Philip D. Schumaker、Daniel A· Babbs、以及Sidlgata V· Sreenivasan於2004年 11月 4 日提 10出申請同在申請中美國專利申請案第11/000,331號，標題為用於製造奈米級元件的干涉分析（Interferometric Analysis For Manufacture Of Nano-Scale Devices)’’ 中所揭示者。參考第22及23圖，一步進重複曝光製程包括界定複數之區域，如圖中所示位在晶圓30上的a-Ι，其中記錄與位在 15 模具28上原始圖案相一致的一圖案。位在模具28上原始圖 φ 案可與模具28之整個表面共同擴張，或是簡單地位在其之一次部分上。本發明係相關於面向晶圓30的模具28之表面共同擴張的原始圖案加以說明。可以複數種方式完成步進重複曝光壓印微影術製程。例如，如第2圖中所示，晶圓3〇 2〇的整個表面可以壓印材料滴塗佈，因此模具28可連續地於母一區域a-Ι處與其接觸地配置。為達該目的，每一區域包括需要的壓印材料之容積，因此如上所述，該材料藉由模具28及相繼固化而圖案化並未溢出進入相鄰的區域以中。就此技術而言，將區域a-Ι圖案化所需之所有壓印材料在 34 1298816 固化之前沉積覆蓋晶圓表面，以及任—區域ai中的壓印材料。可任擇地’將區域a·1之—次部分，例如，該等區域a-i 的其中之-區域，配置壓印材料，在其餘區域&娘置任何壓印材料之前接續地圖案化及固化。於另一具體實施例中，在接續地將每-區域a4中的壓印材料圖案化及固化之後 ’使用旋轉塗佈技術將壓印材料沉積在晶圓之整個表面。

10 15

適當地執行步進重複曝光製程，可包括適當地將模具 28與每-區域a_i對準。為達該㈣，模具28包括對準標該 ’如圖所示為-”+”記號。_或更多之區域ai包括基標 (fiducial mark)296。藉由確保對準標諸观係正確地與該基標2%對準，因而能夠保證模具28與和其重疊之區域以的1 中之-區域正確輯準。騎該目的，可制—機器視覺裝置(machine vision device)(未顯示），用以感測對準標誌 298與基標296之間的相對對準。於本實例中，在對準標誌 298與基標296重疊即顯示正確地對準。考慮到放大率/跳動誤差’則正確對準將極為困難。然而，根據本發明之一具體實施例，藉由在模具“與晶圓30之間產生相對尺寸變化，如無法避免，可降低放大率/跳動誤差。具體地，建立模具28與晶圓3〇之相對尺寸， 20因此該等區域的至少其中之一區域a-Ι界定一面積，其係賴如支小於模具28上原始圖案的一面積。之後，如第I?圖中所示，藉由使用致動器次總成190讓模板26承受機械壓縮力，該力依次轉移至，如第23圖中以箭頭Fl&F2、F3、F4_F8 顯示，模具28而能夠將放大率/跳動誤差作最終抵銷。如此 35 1298816 ，原始圖案之面積係與和其重疊的區域以之面積共同擴張。為確保放大率修正主要係經由模具28之減小尺寸而達成產生藉由模具28所界定的圖案係稍大於標稱尺寸，例如，稍微大於所需者。如此，與記錄在該等區域a4的其中之 5 一區域中所需圖案的標稱尺寸相較，由模具28所界定的原始圖案具有一與之相關的固定放大率。致動器次總成19〇因而用以壓縮模板26，用以提供該原始圖案具一零放大率。然而，能夠產生熱變化用以改變晶圓30之尺寸，因此該等區域a-Ι的其中之一區域的尺寸稍微小於模具28之尺寸。 1〇再次參考第6圖，當以致動器次總成190壓縮模板26時 ’沿著X及Y軸發生模板26與支撐區域no及172之間的相對移動。因此，於一具體實施例中，支撐區域17〇及172上分別地構成具有表面區域300及302，其係由經設計與該模板 26之外形符合並能抗模板26沿著X及γ軸之整體移動(bulk 15 motion)的結合材料所構成，例如，Buna_N、Viton、Silicone 、TEFLON®、FEP、Fluorosilicone、Urethane、Kalrez、Simriz 、Buna-n、鏡面抛光陽極氧化銘（mirr〇r p〇iished anodized Al) 、鎳電鍍或SiC表面、或是拋光的TEFLON®塗料、標準的O 環、TEFLON®管、TEFLON®塗料或是能夠用以將無塵無 2〇菌室環境密封為真空的任一耐用材料。如此，表面區域300 及302抗模板26相關於夾頭主體42於X及Y方向上的相對移動。參考第2及24圖，將一夾頭主體3〇4配置壁/擋板306、 308、310及312，有助於同時地提供次區域314、316、318 36 1298816 及320具不同的麼力位準。因此，當將模板％拉動與麼印層 34刀開犄在杈板上施加的力總量，能夠涵蓋模板％之表面而改t；。如此容許模板26自摩印層34懸臂而出或是剝除，在將模’、28自壓印層分離期間，能夠降低在壓印層34中構 5成的變形或是缺陷。例如，次區域316中建立一壓力，該壓力大於與其餘次區域314、318及32〇有關的壓力。因此，當增加距離”d”時’模板26與次區域314 ' 318及320重疊的部刀所承殳之拉力，係大於模板％與次區域316重疊的部分所承又之拉力。因此，提供前述的懸臂效應，與針對模板％ 1〇與次區域316重疊的部分增加距離”d”的速率相較，模板26 與-人區域314、318及320重疊的部分增加距離”d，，的速率係為加快的。於另一具體實施例中，於第25圖中所示，夾頭主體322 可包括複數之插銷324係自向外凹入部分328之一最低點表 15面326突出。插銷324經由真空提供固持在夾頭主體322上該模板(未顯示)機械支撐，並分別地安置靠著支撐區域334及 336之表面330及332。表面33〇及332提供該模板（未顯示）具々丨l體猎封件（fluid-tight seal)。為達該目的，表面330及332 經拋光為光學平面，以及插銷324自凹入部分328延伸，終 20止於與表面330及332的一共同平面中。於Z方向上，模板（未顯示）之機械支撐係藉由支撐區域334及336以及插銷324 所提供，插銷324典型地係為具有環形或是方形橫截面的剛性柱。將該等插銷324配置成一圖案，因此當施以一標稱真空壓力時，模板(未顯示)上的模具(未顯示）大體上為平面的。 37 1298816 參考第22、23及26圖，於作業中，在步驟400進行精確地測ϊ位在一平面上的晶圓30。此可使用機器視覺裝置 (未顯示）以及所熟知的信號處理技術，藉由感測出現在晶圓 30上的顯著對準基標338而達成。於步驟4〇2，將該等區域 5 a-Ι的其中之一區域的面積建立稍小於位在模具28上原始圖案的一面積。如此係可藉由將模具28製作成其上具有一圖案’其之面積稍大於該等區域心丨的其中之一區域的面積，及/或藉由改變其之溫度而使模具28膨脹，例如使模具28及晶圓30位在溫度受控制的環境中（未顯示）並改變該環境之 10溫度，致使由於，特別地，構成該模具28及晶圓30之材料的熱膨脹係數差異所造成的尺寸變化而達成。可任擇地，或是與之結合，可變化晶圓30之溫度，亦即，升高或降低 ’因此该專區域a-Ι的其中之一區域的面積稍小於位在模具 28上原始圖案的一面積。使用晶圓3〇安置靠於其上的溫度 15控制夹頭或臺座（未顯示），達到溫度變化。當處理熱源解決方案時的固有假設在於能夠對晶圓30有±0.01 °C大小的極佳的溫度控制，該狀況所造成的±〇·〇3 ppm變形係視為微不足道的。可任擇地，晶圓30及模具28二者之溫度變化，可藉由將其置於一溫控室（未顯示）中而達成。假若晶圓3〇及模 20 具Μ係以具有不同熱膨脹係數的材料構成，則如此處理係極為有利的。藉由測量二在同一線上的顯著對準基標338之間的距離改變，而能夠確定該每一區域a-Ι的面積。具體地，確定沿著X或Y軸的其中之一軸共直線的二顯著對準基標338之間該段距離的改變。之後，此距離上的改 38 1298816 變係藉由沿著X軸在晶圓30上複數之相鄰區域心〗加以劃分。如此提供區域a-l的面積的尺寸改變，有助於沿著X軸該晶圓30中的尺寸改變。若有需要，則可進行相同測量用以確定因沿著Y軸該晶圓30中的尺寸改變而造成的於區域Μ 5的面積改變。然而，亦可假設於二垂直軸X及Υ中晶圓30的尺寸改變係為均勻一致的。於步驟404，將壓縮力尸以施加至模具28用以建立與圖案重疊的該等區域a -1的其中之一區域的面積共同擴張的原始圖案之面積，以及位在模具28與該等區域a4的其中之一 1〇區域上圖案間的正確對準。此係可藉由即時使用機器視覺裝置（未顯示）以及熟知的信號處理技術而完成，用以確定何時二或更多之對準標誌298與二或更多的基標296對準。於步驟406，在完成正確對準以及減小放大率/跳動誤差之後，假若無效，則將原始圖案記錄在與模具28重疊的該區域 15 中，構成記錄圖案。壓縮力Fw並不需具有相同大小，隨著晶圓30或模具28中的尺寸變化而非於所有方向上為均勻一致的。再者，χ-γ二方向的放大率/跳動誤差可不相同。因此，壓縮力Fi_8可不相同用以抵銷該等不規則性。具體地，如上所述，致動器次總成19〇之每一槓桿次總成196可獨 2〇立地作動。如此提供施加不同的力結合至模具28，用以抵銷放大率變形以及存在模具上圖案中的該等變形，例如 ’正父變形’諸如偏斜變形（skew distortion)及透視變形 (keystone distortion)。再者，為確保更進一步地減小該放大率/跳動誤差，如第4圖中所示，在模具28與一壓印層（未顯 39 1298816 示）接觸之後進行模具28中尺寸變化。然而，如此並非為必需的。再次爹考弟6、22及23圖’將柄具28與一壓印層（未顯示）間隔開，可進行將模具28與和其重疊的區域a4對準。假 5 若涵蓋整個晶圓30的放大率/跳動誤差係為固定的，則能夠針對§己錄原始圖案的母一區域a-Ι維持力Fu的大小。然而，假右確定針對一或更多區域a-Ι而該放大率/跳動誤差有所不同，如第26圖中所示，則可針對記錄原始圖案的每_區域a-Ι進行步驟402及404。應注意的是，對於在晶圓％與模 10具28之間發生相對的尺寸改變有所限制。例如，當模具28 承受壓縮力Fw而未危及模具28之結構整體性時，區域a t 的面積應具適當尺寸使模具28上的圖案能夠用以界定與之共同擴張的一面積。參考弟22、23及27圖，根據本發明之另一具體實施例 15 ，於步驟500，進行在χ_γ平面中晶圓30的精確測量。於+ 驟502，確定模具28上原始圖案是否具有任何變形，例如，偏斜變形、透視變形及相似變形。於步驟5〇4，假若具有原始圖案變形，則建立力差別用以在該等力Fw間產生大小2 所需的差別，用以去除原始圖案變形，定義一力差別。 20此，假若未完全取消提供模具28具有所需的原始圖案，則可減小偏斜變形、透視變形及相似變形。於步驟5〇6，假若於原始圖案中未具變形，則可確定與模具Μ重疊的該等區域a-Ι的其中之一區域的面積是否大於模具28上圖二。假若為此狀況，則製程進行至步驟5〇8，否則製程進行至 40 1298816 步驟510。於步驟5ω，利用包括力觀置與和其重疊的接==，將模具需大小的麼縮力&，用以確伴圖荦;^加域具28的所，、圖案之面積係與此區域a-1 5

10 同擴張。於步驟512，對模具28施加遷縮加以錄於晶圓3°中。於步_，將圖案記錄在:圓

Si驟模具28與和其重叠的區域_隔開，並且製其中衫是否有任何區如】留在記錄圖 :的甜圓30上。若有，則製程進行至步驟518其中模具观女置與下-區域重疊，並且製程進行至步驟5〇6。否則於步驟52〇結束製程。假若於步驟5〇6該與模具28重疊的區域ai 具有大於圖案之面積’則製程進行至步驟爾其中模具28 及/或晶1J3G的溫度經變化致使該二者膨脹。於本具體實施例中，於步驟508加熱模具28,因此圖案係稍微切與之重疊的區域a-Ι的面積。接著於步驟512繼續進行製程。 15 上述之本發明的具體實施例係為示範性的。可於上述

提及的揭示内容中完成複數種改變及修改，但亦涵蓋於本發明之fe疇内。例如，藉由對由夾頭主體-基材結合所構成的所有腔室以正流體壓力加壓，則可快速地將基材自夾頭主體鬆開。再者，上述複數之具體實施例可以現存的壓印 20微影術製程加以實踐，不用使用藉由將聚合材料滴沉積而構成的壓印層。因此，本發明之範疇不應受到上述說明的限制，但替而代之地相關於附加的申請專利範圍連同其之完整的等效範圍而確定。【圖式簡單說明】 41 1298816 第1圖係為本發明之一微影系統的一透視圖；第2圖係為第1圖中所示之微影系統的一簡化正視圖；第3圖係為一模具的一簡化正視圖，如第1圖中所示，在壓印層之圖案化作業後，與一壓印層間隔開； 5 第4圖係為一附加壓印層的一簡化正視圖，如第3圖中所示，在第一壓印層中圖案於其中轉印之後，定位在基材頂上；第5圖係為本發明之壓印頭、致動器次總成及模板的一分解視圖； 10 第6圖係為本發明之夾頭系統的一橫截面視圖；第7圖係為本發明之顯示一模板夾頭及一模板的一定向平台的一分解透視圖；第8圖係為第7圖中所示定位平台的透視圖；第9圖係為包括在第7圖中所示之定位平台中的一被動 15 式順應性元件，連同本發明之第一具體實施例的模板支架及模板的一分解透視圖；第10圖係為第9圖中所示之被動式順應性元件的一詳細透視圖，第11圖係為第10圖中所示之被動式順應性元件的一側 20 視圖，顯示所包括之撓性接頭之細節；第12圖係為第10圖中所示之被動式順應性元件的一側視圖；第13圖係為如第12圖中所示轉動90度之順應性元件的一側視圖； 42 1298816 第14圖係為如第10圖中所示轉動180度之順應性元件的一側視圖；第15圖係為如第10圖中所示轉動270度之順應性元件的一側視圖； 5 第16圖係為第6圖中所示夾頭主體的一仰視圖；第17圖係為第5圖中所示用以變化模板之尺寸的一裝置的一仰視分解視圖；第18圖係為第17圖中所示裝置之一俯視透視圖；第19圖係為本發明之如第17及18圖中所示的一槓桿次 10 總成的詳細側視圖；第20圖係為本發明之如第5圖中所示具樞軸之致動器次總成、撓性元件的一分解透視圖；第21圖係為第20圖中所示其中之一枢軸的一詳細透視圖， 15 第22圖係為如第2、3及4圖中所示壓印層配置於其上的一晶圓的一俯視圖；第23圖係為第22圖之一詳細視圖，顯示位在其中之一壓印區域中模具的位置；第24圖係為本發明之一可任擇具體實施例之於第16圖 20 中所示的夾頭主體的一仰視圖；第25圖係為一第二可任擇具體實施例之於第17圖中所示的夾頭主體的一橫截面視圖；第26圖係為一流程圖，顯示根據本發明利用壓印微影技術所構成的圖案中減少變形的方法；以及 43 1298816 第27圖係為一流程圖，顯示根據本發明之一可任擇具體實施例利用壓印微影技術所構成的圖案中減少變形的方法。

【主要元件符號說明】 10…微影系統 36···壓印材料滴 12…橋接支撺件 37…次部分 14…橋接部分 39···模具表面 16…平台支撐件 40…夾頭系統 18…壓印頭 41…撓性件 20…移動平台 42…夾頭主體 22…來源 43…定向系統 24…平台 44…内框架 26…模板 45…表面 27…凹入部分 46…外框架 28…模具 47…角落 29…突出部分 48…撓性環件 30…晶圓 50…中心通道 3l···處理器 52···中心開口 32…表面 54,56,58…區域 33…記憶體 60,62,64…區域 34···壓印層/裸半導體晶圓 66,68,70…致動器 35…次部分 72…第一端部 44 1298816 74…第一端部 160,162…側邊 76…支撐主體 164···側表面 78…浮動主體 166…第一凹入部分 80,82,84,86…撓性臂件 168…第二凹入部分 88,90,92,94…橈性接頭 170…第一支撑區域 96…通道 172…第二支樓區域 98···孔口 174…部分 99,100···端部 176,178…通道 102…撓性構件 180…泵系統 104，106…表面 182…部分 108，110…空隙 184…第一腔室 112…間隙 186…部分 114…撓性構件 188…第二腔室 116，118…表面 190…致動器次總成 120，122…空隙 192…框架 124…轴 194…孔口 123,125…間隙 196···槓桿次總成 126，128，130，132，134,136，138〜軸 198…主體 140…位置 200…桿臂 144，146，148，150〜軸 202…致動系統 152，154，156，158 …軸 2〇4…連桿組系統 45 1298816 206…活塞 282…支點 208,210…終點區域 284…支撐件 212…彈性接頭 285…底座 214···第一側邊 288,290…軸 215…第二側邊 292…壓印層 218…側邊 294…圖案化表面 220…接觸表面 296…基標 224…連桿_件 298···對準標誌 226228^230232234236· ··撓接頭 300,302…表面區域 238…極轴 304…夾頭主體 240…方向 306,308,310,312〜壁/播板 242,244,246"·旋轉軸 314,316,318,320"次區域 248,250···軸 322···夾頭主體 252,254,256,258·.·角落 324…插銷 268…易曲折構件 326…最低點表面 270,272…終點 328···凹入部分 274…雙支點槓桿系統 330,332:表面 276…支點 334,336···支撲區域 278…槓桿 280…底座 338…對準基標 46

Claims

1298816 十、申請專利範圍： I —種用以改變基材尺寸的裝置，該裝置包含·· 一基材夾頭，其經設计用以將該基材定位在一區域中； 5 一易曲折構件；以及一致動器次總成，經由該易曲折構件而彈性地與該基材夾頭結合，該致動器總成包括複數之槓桿次總成， ^ 其中之一次總成包括一主體女置在該區域中並與該複數之槓桿次總成的其餘槓桿次總成中之一次總成相結 1〇合的一相對主體間隔開，複數之槓桿次總成的其中之一槓桿次總成，係經設計用以改變該主體與該相對主體之間的距離。 2·如申請專利範圍第1項之裝置，其中該主體及該相對主體係經定位用以於其間接受該基材並對其施加壓縮力 15 施加壓縮力，該易曲折構件經構形用以減輕由基材夾頭馨所感測出在感應該壓縮力所產生之合力的大小。， 3·如申請專利範圍第1項之裝置，其進一步包括一撓性件，將該基材夾頭固定地附裝至該撓性件，以及該易曲折構件之一第一端部係固定地附裝至該致動器總成，以及 20 該易曲折構件之一第二端部係固定地附裝至該撓性件。 4·如申請專利範圍第1項之裝置，其進一步包括一撓性件，將該基材夾頭固定地附裝至該撓性件，以及該易曲折構件係固定地於該撓性件與該致動器次總成之間結合，有助於在一共同平面中於其間沿著二垂直軸的平移移 47 1298816 動，同時限制沿著垂直於該平面延伸的一附加軸的平移移動。 5.如申請專利範圍第4項之裝置，其中該易曲折構件有助於相關於該附加轴之旋轉移動。 5 6. —種用以改變基材尺寸的系統，該系統包含：一第一主體，其具有一第一端部；一第二主體，其具有一接觸表面與該第一端部間隔開一段距離；一桿臂，其具有第一及第二相對終點； 10 一連桿組，其係於該第二主體與該桿臂之間結合，用以將該桿臂相關於一軸的角移動轉變成於一方向上該第二主體的移動用以改變該段距離，同時容許該第二主體與該桿臂之間的角移動；以及一致動系統，用以賦予該角移動。 15 7.如申請專利範圍第6項之系統，其中該連桿組進一步包括一連桿組系統，於該桿臂與該第二主體之間結合有助於該第二主體相關於該桿臂，相關於與該軸平行地延伸的一附加軸之角移動。 8. 如申請專利範圍第6項之系統，其中該連桿組進一步包 20 括一連桿組系統，於該桿臂與該第二主體之間結合有助於該第二主體相關於該桿臂，相關於與該軸垂直地延伸的一附加軸之角移動。 9. 如申請專利範圍第6項之系統，其中該連桿組進一步包括一連桿組系統，於該桿臂與該第二主體之間結合有助 48 1298816 於該主體相關於該桿臂，相關於二附加軸之角移動，其中一軸係垂直於該軸延伸而該二附加軸之其餘軸係與與該軸平行地延伸。 10. 如申請專利範圍第6項之系統，其中該方向大體上涵蓋 5 該桿臂之一移動範圍係為固定的。 11. 一種用於改變基材尺寸的方法，該基材係藉由一夾頭所支樓，該基材具有一邊緣面向一致動器總成之主體’該方法包含：利用該致動器總成對該基材施以壓縮力；以及 10 有助於該致動器總成相關於該夾頭之移動，用以將感應該藉由該夾頭所感測之壓縮力後產生的反應力降至最低。 12. 如申請專利範圍第11項之方法，其中該施加壓縮力作業進一步包括以該主體接觸該邊緣，用以對該邊緣施以複 15 數之力量。 13. 如申請專利範圍第11項之方法，其進一步包括利用一吸附力固持該基材靠著該夾頭，該吸附力具足夠強度用以在存在該壓縮力下將該基材相關於該夾頭的旋轉及平移移動降至最低。 20 14.如申請專利範圍第11項之方法，其中該基材包括一中性軸，進一步包括以最接近該中性軸的該主體與該邊緣接觸。 15.如申請專利範圍第11項之方法，其中該基材包括一圖案並進一步包括建立一力差別用以改變該圖案及該壓縮力之特徵，建立該基材之尺寸用以滿足預定之基準。 49