TWI336422B - Method for expelling gas positioned between a substrate and a mold - Google Patents

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1336422 九、發明說明： 【發明所屬之技術領域】 相關申請案之交又參考 本申請案係請求對於下列之優先權：2〇〇5年12月8 5 曰提交以崔（Byung-Jin Choi)、斯林伐森（Sidlgata V. Sreenivasan)、麥克麥肯(ian μ McMackin)、及賴德(pankaj· B. Lad)作為發明人名稱為“用於以經預先定形模板及/或光 固化性液體作壓印之方法及裝置，，的美國臨時申請案 60/748,380號；及2006年3月27日提交名稱為“用於調變 10基板形狀之壓印微影基板加工工具，，的美國專利申請案 11/389,731號之一接續案，該案係為2002年11月13曰提 交名稱為“用於調變基板形狀之夾固系統，，之此時身為美國 專利案7,019,819號的美國專利申請案i〇/293,224號之一接 續案，兩案皆以崔（Byung-Jin Choi)、佛森（Ronald D. 15 Voison)、斯林伐森（Sidlgata V. Sreenivasan)、瓦兹（Michael P.C. Watts)、巴柏斯（Daniel A. Babbs)、麥索（Mario J. Meissl)、貝里（Hillman L. Bailey)、及舒馬克（Norman E. Schumaker)作為發明人；其皆整體以引用方式併入本文中。 發明領域 20 本發明的領域係概括有關結構之奈米製造。更特定言 之，本發明係有關一用於排出一基板與一模具之間的氣體 之方法及系統。 發明背景

V S 5 奈米製造係包含很小結構之製造，譬如具有奈米或更 小級數的特性。奈米製造發揮可觀影響之_領域係在於積 體電路之加工。由於半導體加工業持續致力更高的生產良 率同時增加一基板上所形成之每單位面積的電路，奈米製 造變得日益重要。奈米製造係提供較大的程序控制且容許 所形成結構之最小特性維度更加被縮小。已經採用奈米製 造之其他發展領域係包括生物科技、光學科技、機械系統 及類似物。 示範性奈米製造技術常稱為壓印微影術。示範性壓印 微影術程序係詳細描述於許多公開文件中，諸如以名稱為 “用以將特性配置於一基板上以複製具有最小維度變異的 特性之方法及模具”的以美國專利申請案10/264,964號提交 之美國專利申請案公告2004/0065976號；以名稱為“用於形 成一層於一基板上以利製造度量標準之方法，，的以美國專 利申請案10/264,926號提交之美國專利申請案公告 2004/0065252號；及名稱為“用於壓印微影術程序之功能性 圖案化材料”之美國專利案6,936,194號，其皆讓渡予本發明 的受讓人。 各上述美國專利申請案公告及美國專利案所揭露的基 礎壓印微影術技術係包括形成一浮雕圖案於一可聚合層中 及將一對應於該浮雕圖案之圖案轉移至一下方的基板中。 基板可定位在一動作階台上來獲得一所需要位置以利其圖 案化。有鑑於此，與基板分開地採用一模板而在模板與基 板之間出現有一可成形液體。液體係固體化以形成一經固 體化層，經㈣化料錢錄有-符合與雜接觸之模板 表面的一形狀之圖案。握妃 莱杈板隨後自經固體化層分離使得模 板及基板分開。基板及_體化層隨後受到將—對應於經 _化層中_案之浮雕圖案轉移至基板中之程序。 有鑑於此，氣體可能出現於模板與基板之間及可成形 液體内❿/、可月b主要導致皆為不利之經固體化層的圖案 扭曲、形成於經固體化層上之特性的低保真度、及經固體 化層之一殘留層料均勻厚度。有鏗於此，仍需要提供- 用於排出位於—基板與—模具之_氣體之方法及系統。 C 明内容;j 依據本發明之一實施例，係特地提出一種用於排出位 於-基板與-模具總成之_—氣體之方法，該基板及該 模具總成進-步具有-位於其間之㈣，該方法包含以下 步驟.疋位該模具總成及該基板藉以使該模具總成緊鄰於 該基板，該模具總成具有—第—區及―第二區；藉由將該 第-區6城_基板使得該第二區；_向該基板以減 小該模具總成的第二區與該基板之間所界定之一間隙來更 改該模具總成的一形狀；及將該液體的一次部分接觸於該 模具總成的第二區藉以使該氣體自該基板與該模具總成之 間排出且該液體充填該模具總成與該基板之間所界定之一 容積。 圖式簡單說明 第1圖為一具有與一基板分開的一模板之微影系統的 簡化側視圖，模板被耦合至一模板夾盤； 1336422 第2圖為俯視圖，顯示第1圖所示的基板的一區上所設 置之一陣列的壓印材料滴粒； 第3圖為第1圖所示的基板之簡化側視圖，其上設有一 圖案狀層； 5 第4圖為第1圖所示的模板及模板夾盤之側視圖； 第5圖為第4圖所示的模板夾盤之仰視平面圖； 第6圖為顯示第一實施例中之一用於圖案化第1圖所示 之基板的一區之流程圖； 第7圖為一耦合至第1圖所示的模板之模具的側視圖， 10 其中模板及模具的一形狀受到更改； 第8圖為第7圖所示之模具的側視圖，其接觸於第2圖所 示的壓印材料之滴粒的一部分； 第9至11圖為顯示第2圖所示滴粒的壓縮之俯視圖，其 採用第8圖所示的模板之經更改形狀； 15 第12圖為顯示另一實施例中之第2圖所示滴粒的壓縮 之俯視圖，其採用第8圖所示的模板之經更改形狀； 第13圖為顯示第二實施例中之一用於圖案化第1圖所 示的基板的一區之方法的流程圖； 第14圖為與第1圖所示的基板分開之一耦合至第1圖所 20 示的模板之模具的側視圖； 第15圖為另一實施例中之第1圖所示的模板及模板夾 盤之側視圖； 第16圖為第15圖所示的模板夾盤之仰視平面圖； 第17圖為第15圖所示的模板夹盤之一區的分解圖； 8 '，5 第18圖為一耦合至第1圖所示的模板之模具的側視 圖’其中模具及模板的形狀受到更改； 第19圖為第1圖所示的基板之側視圖，其上設有一包含 大致非平面性表面之圖案狀層： 5 第20圖為第1圖所示的基板之側視圖，其上具有一包含 —大致平面性表面之圖案狀層； 第21圖為第1圖所示的模板之側視圖，其接觸於一位於 第1圖所示的基板上之圖案狀層，其中模板大致符合圖案狀 層；及 1〇 第22圖為第1圖所示的模板之側視圖，其接觸於一位於 第1圖所示的基板上之圖案狀層，其中圖案狀層具有一大致 平面性表面。 ϋ實施方式3 較佳實施例之詳細說明 15 參照第1圖’一用以形成一浮雕圖案於一基板12上之系 統10係包括一其上支撐有基板12之階台14及一模板16。模 板16可具有一自其延伸朝向基板12之台面18且其上具有一 圖案化表面20。並且，台面18可稱為一模具18。另—實施 例中，模板16可大致沒有模具18。尚且，基板12可耦合至 20 一基板夹盤(未圖示）’基板夾盤（未圖示）係為包括但不限於 真空及電磁性之任何失盤。 模板24及/或模具26可自包括但不限於下列此等材料 形成：熔煉矽土、石英、矽、有機聚合物、矽氧烷聚合物、 硼矽酸玻璃、氟碳聚合物、金屬、及經硬化藍寶石。如圖 9 1336422 所示，圖案化表面20係包含由複數個分開的凹部22及突部 24所界定之特性。然而，另一實施例中，圖案化表面2〇可 大致呈平坦及/或平面性。圖案化表面2〇可界定一原始圖案 而其形成一被形成於基板12上之圖案的基礎。 5 模板16可耦合至一模板失盤28，模板夾盤28係為包括 但不限於真空及電磁性等之任意夾盤。並且，模板夾盤28 可搞合至一壓印頭26以利模板16及因此包括模具18的運 動。一流體配送系統30係被耦合以選擇性地放置為與基板 12呈流體導通，藉以將聚合材料32沉積於其上。流體配送 10系統3〇中可包含複數個配送單元。應瞭解可利用譬如滴落 配送、旋塗、沾塗、化學氣相沉積（CVD)、物理氣相沉積 (PVD)、薄膜沉積、厚膜沉積、及類似物等任何已知技術來 沉積聚合材料。如第2圖所示，聚合材料32可沉積在基板12 上作為複數個分開的滴粒34，而界定一矩陣陣列36。一範 15 例中，滴粒34的各滴粒可具有近似1至1〇微微升(pico-iiter) 的單位容積。矩陣陣列36的滴粒34可配置於五直行crc5及 五橫列n-r5中。然而，滴粒34可配置於基板12上之任何二維 配置中。 聚合材料32的一示範性組成物係為無矽且由下列所組成： 20 組成物1 異冰片基丙烯酸酯 正己基丙烯酸酯 乙二醇二丙烯酸醋 2-羥基-2-甲基-1-苯基-丙烷-l-〇ne 10 1336422 有鑑於此，組成物1可描述於名稱為“用於一包含一含 矽材料的蝕刻罩幕之組成物”之美國專利案7,122,079號 中，該案以引用方式併入本文中。 參照第1圖，為了改良模具18及聚合材料32的釋放性質 5 及確保聚合材料32不會黏附至模具18，可將一添加劑包括 在組成物1中。有鑑於此，聚合材料32可包括一介面活性劑 作為添加劑。對於本發明之用途，將介面活性劑界定為具 有一斥水性尾部之任何分子。介面活性劑可含氟，譬如包 括一乳鏈，或可在介面活性劑分子結構中不含任何的氟。 10 一示範性介面活性劑係為得自DUPONT™的品名 ZONYL®，其具有一般結構H，其中R,=F(CF2CF2)y，y 位於1至7(含）的範圍中，而R2=CH2CH20(CH2CH20)xH，X 位於0至15(含）的範圍中。這提供了具有下列組成物之聚合 材料24 : 15 組成物2 異冰片基丙烯酸酯 正己基丙烯酸酯 乙二醇二丙烯酸酯 2-經基-2-曱基-1-苯基-丙院-1-one

20 RfCH2CH20(CH2CH20)xH 另一實施例中，用以形成聚合材料32之示範性組成物 如下： 組成物3 羥基-官能性聚矽氧烷 11 1336422 六甲氧基甲基密胺 曱苯磺酸 曱基戊基_ 組成物4 5 羥基-官能性聚矽氧烷 六曱氧基甲基密胺 γ-縮水甘油醚氧丙基密胺 甲苯磺酸 甲基戊基酮 10 有鑑於此，組成物2至4亦可描述於名稱為“用於一包含 一含矽材料的蝕刻罩幕之組成物”之美國專利案7,122,079 號中。 參照第1圖，系統10進一步包含沿著一路徑42耦合至直 接能量40之能量40的一供源38。壓印頭26及階台14係構形 15 為可分別將模具18及基板12配置為疊置且設置於路徑42 中。壓印頭26、階台14、或兩者係可改變模具18與基板12 之間的一距離以界定其間被聚合材料3 2所充填之一所需要 容積。 參照第1及3圖，一般來說，在所需要容積被界定於模 20 具18與基板12間之前使聚合材料32配置於基板12上。然 而，可在已經獲得所需要容積之後使聚合材料32充填該容 積。所需要容積充填有聚合材料32之後，供源38係產生譬 如寬頻紫外輻射等能量40，其造成聚合材料32固體化及/或 交聯而符合圖案化表面20及基板12的一表面44之形狀，而

12 1336422 界定基板12上之一圖案狀層46。—範例令能量仰可具有 位於近似240至420 nm範圍中之一波長。圖案狀層弘可包含 -殘留層48及顯示為突部5〇及凹部52之複數個特性。此程 序的控制係由-與階台14、壓印頭26、流體配送系統3〇、 5及供源38呈資料導通之處理器54予以調節，其係以記憶體 56中所儲存的一電腦可讀取式程式來操作。 參照第4及5圖’模板夾盤28係適可扣持模板16而其上 可利用真空技術附接有模具18。如圖所示，模板夾盤28係 包含-大致圓形形狀。然而，另一實施例中，模板夹盤28 可包含所需要的任何幾何形狀。模板夾盤28包括第一58及 第二60相對側邊。一側邊或邊緣表面62延伸於第一側邊別 與第二側邊60之間。第一側邊58係包括一第一凹部64及— 與第一凹部64分開之第二凹部66，而界定第一68及第二7〇 刀開支擇區。第一支撑區68係環繞第二支撑區7〇以及第— 15 64及第二66凹部。第二支撐區70環繞第二凹部66。另—實 施例中，第一及第一支樓區68及70可自一順應性材料形 成。疊置於第二凹部66之模板夾盤28的一部分72係可對於 具有—諸如上述光化性輻射等預定波長之輻射呈現透明。 有鐘於此’部分72可自一薄層的諸如玻璃等透明材料製 20成。然而’用以構成部分72之材料係可依據供源38所產生 的輕射波長而製成’如第丨圖所示。部分72延伸於第二側邊 60之間且與第二凹部66緊鄰地終止並應該界定至少與模具 18面積同樣大之一區域以使模具18與其疊置。 ~通路74形成於模板夾盤28中，然而，模板夾盤28可 13 包含任何數量的通路。通路74將第一凹部64置於與側邊表 面62呈流體導通，然而，另一實施例中，應瞭解通路74可 將第一凹部64置於與模板夾盤28的任何表面呈流體導通。 另一實施例中，模板夾盤28可包含—通路(未圖示）而將第二 凹部66置於與模板夾盤28的任何表面呈流體導通。尚且， 希望的正是藉由通路74便利將第—凹部64置於與一諸如泵 系統76等壓力控制系統呈流體導通。 參照第1、4及5圖，泵系統76可包括一或多個泵以控制 緊鄰於第’部64之壓力。破切言之，當安裝至模板夾盤 28時’模板18係休止抵住第一68及第二7〇支樓區，覆蓋住 第-64及帛二66凹部。第—凹部64及與其疊置之模板_ 邛刀78係界疋一第一室8〇。第二凹部的及與其疊置之模 板18的-部分81係界定一第二室82。泵系統％係操作以控 制第-至80中的一壓力。另一實施例中泵系統76可控制 第二室82中的—壓力。確切言之，壓力建立於第-室80中 以維持模板18與模板夾盤28的位置並避免或降低模板邮 重力下自模板夾盤28之分離。果系統76可與處理器^呈資 料導通，以記憶體56巾賴存之電腦可讀取式程式來操作 以控制泵系統76。 參照第卜2及3圖，如上述，模具18與基板12之間的一 ^離係改變藉以在其㈣定—被聚合材料取填之所需要 今積。尚且，固體化之後，聚合材料32符合基板π的表面 料及圖案化表㈣之形狀，而界定基板12上的圖案化層 %。有鑑於此’在矩陣陣列_滴粒M之間所界定之一容 1336422 積84中係出現有氣體，且矩陣陣列36中的滴粒34係分散於 基板12上方藉以防止或避免氣體及/或氣體囊袋困陷於基 板12與模具18之間及圖案化層46内。氣體及/或氣體囊袋可 為譬如包括但不限於空氣、氮、二氧化碳、及氦之此等氣 5 體。基板Π與模具18之間以及圖案化層46内之氣體及/或氣 體囊袋係可能主要導致皆為不利之圖案化層46中所形成的 特性之圖案扭曲、圖案化層46中所形成之特性的低保真 度、及橫越圖案狀層46之殘留層48的不均勻厚度。有鑑於 此’下文描述一用於防止或盡量減少氣體及/或氣體囊袋困 10陷於基板12與模具18之間及圖案化層46内之方法及系統。 參照第1及6圖，第一實施例中，顯示一用於排出基板 12與模具18之間的氣體之方法。更嫁切言之，在步驟9〇， 如上述，聚合材料32可藉由滴落配送、旋塗、沾塗、化學 氣相沉積(CVD)、物理氣相沉積(pvD)、薄膜沉積、厚膜沉 15積、及類似物等定位在基板12上。另一實施例中，聚合材 料32可定位在模具18上。 參照第4、6及7圖，在步驟92 ’可更改模板16及模具18 的-形狀藉以使模具18的-中心次部分處之模具18與基板 12之間所界定的—距離di小於模具⑽其餘部分處之模具 18與基板12之間所界定的—距離。一範例中，距離山小於 距離A，距離屯係被界定於模_的一邊緣處。另一實施例 中，距離山可在模具18的任何所需要位置處被界定。可藉 由控制第i 80内的一壓力來更改模板丄6及模具之形 狀更碟切。之，如上述，泉系統76係操作以控制第一室

15 之’可藉由控制第一室80内的壓力及由於聚合材料32與模 具18之間接觸導致如第1圖所示壓印頭26、及/或階台14施 加在模板16及模具18上的一力量之組合來更改模板16及模 具的形狀。更確切言之，如上述，泵系統76係操作以控 制第一室80中的壓力。有鑑於此，泵系統76係經由通路74 減小第一室80内所生成之真空的一量值藉以使與直行c2及 以中後續次組的滴粒34相關聯之聚合材料32分散以變成被 包括在鄰接流體片85中。模板16及模具18的形狀繼續被更 改藉以使模具18後續接觸到與直行c i及c 5相關聯的滴粒3 4 故與其相關聯的聚合材料32係分散以變成被包括在鄰接片 85中’如第11圖所示。可看出，介面87a及87b已經分別移 向邊緣88a及88c ’所以其餘容積84中具有用於氣體之一未 受阻路徑可供移行前往。這容許第9圖所示之容積84中的氣 體對於邊緣88a、88b、88c及88d呈面對面地自模具18與基 板12之間外出。利用此方式，防止或盡量減少第3圖所示之 圖案化層46内及基板12與模具18之間的氣體及/或氣體囊 袋的困陷。另一實施例中，可與距離dl的減小同時地更改 模板16及模具18的形狀，如上文對於第8圖所述。尚且，可 能希望平衡聚合材料32充填模具18與基板12之間的所需要 容積之一速度。更確切言之，如果介面87a及87b傳播朝向 邊緣88a及88b太快，氣體囊袋可能生成於模具18與基板12 之間，這疋不利的。有鑑於此，一範例中，可更改模板16 及模具18的形狀藉以使聚合材料32在數秒中以卿職的 速度充填模具18與基板12之間的所需要容積。 參照第6圖，在步驟98，如上文對於第1圖所述，聚合 材料32隨後可被固體化及/或交聯，而界定圖案狀層46，如 第3圖所示。隨後，在步驟99,模具18可自圖案狀層46分離， 如苐3圖所示。 參照第4及12圖’如上述’可沿著一第一方向更改模板 16及模具18的形狀。然而’另一實施例中，可在第一及第 二方向中同時地更改模板16及模具18的形狀，其中第二方 向係與第一方向正交地延伸。更確切言之，可更改模板16 及模具18藉以在模具18的其餘部分接觸滴粒34的其餘滴粒 之前使模具18的一中心次部分接觸滴粒34的一次部分，如 上文對於第9圖所述。這造成滴粒34分散且產生鄰接液體片 85的聚合材料32,而界定具有將容積84中的氣體徑向地往 外推的功用之連續液體-氣體介面87。一範例中，液體片85 可具有液體-氣體介面87之一圓形或類圓形膨脹以將容積 84中的氣體朝向邊緣88a、88b、88c及88d徑向地往外推。 然而’另一實施例中，可在任何方向中更改模板16及模具 18的形狀以產生具有利於將容積84中的氣體朝向邊緣 88a、88b、88c及88d徑向地往外推以防止或盡量降低圖案 化表面46内及基板12與模具18之間氣體及/或氣體囊袋困 陷的所需要任何幾何形狀之液體片85。 參照第13圖，顯示本發明的另一實施例。更確切言之， 在步驟100，類似上文對於第6圖所示的步驟9〇所描述，聚 合材料32可定位在基板12或模具is上。 參照第13及14圖’在步驟1〇2，將模具18及基板12定位 藉以在其間界定一距離七。如第1圖所示之壓印頭26、階台 14、或兩者係可定位模具18及基板12以獲得基板12與模具 之間的距離d3。另一實施例中，模具18可延伸於一第一 命面中且基板12可延伸於一第二平面中，其中第一及第二 平面大致平行。一範例中，距離d3可具有位於5至50微米的 範園中之一量值。距離山被界定為可在更改模板16及模具 0的形狀時，令模具18的一次部分接觸滴粒34的一次部 分，如下文進一步描述。 參照第8及13圖，在步驟104，可更改模板16的模具18 的形狀藉以在模具18的其餘部分接觸滴粒34的其餘滴粒之 前使模具18的一中心次部分接觸滴粒34的一次部分。然 而，另一實施例中，模具18的任何部分係可在模具18的其 餘邡分之前接觸到滴粒34。有鑑於此，類似上文對於第9圖 所述，模具18係大致同時地接觸與第2圖所示的直行c3相關 聯之所有滴粒34。這造成滴粒34分散及產生一鄰接液體片 85的聚合材料32。液體片85的邊緣86a及86b係分別界定具 有將容積84中的氣體推向邊緣88a、88b、88c、及88d的功 用之液體-氣體介面87a及87b。直行crc5中滴粒34之間的容 積84係界定氣體通道’氣體可經由該等氣體通道被推至邊 緣88a、88b、88c、及88d。結果’液體·氣體介面87a及87b 連同氣體通道係防止或降低液體片85中之氣體困陷。 尚且，直行A相關聯的滴粒34接觸於模具18之後，可 進一步更改模板16及模具18的形狀藉以使模具18與基板 之間所界定的所需要容積可被聚合材料32充填，如上文對 ;第1圖所述。更碟切言之，類似上文對於第1〇至12圖所描 I可藉&控制第-室8〇内的壓力及由於聚合材料32與模 >、丨8之間接觸導致壓印頭26及/或階台12施加在模板16及 8上的力量之組合來更改模板16及模具18的形狀。更確切 5 . 。’如上述’系系統76係操作以控制第一室80中的壓力。 有幾於此’泵系統76係經由通路74減小第一室8〇内所生成 之真空的一量值藉以使如第2圖所示直行以及以中後續次組 的’苟粒34相關聯之聚合材料32分散以變成被包括在鄰接流 1〇體片85中’如第10圖所示。模板16及模具18的形狀係繼續 更改藉以使模具18後續接觸到與直行以及以相關聯之滴粒 34故與其相關聯的聚合材料32係分散以變成被包括在液體 片85中’如第11圖所示。可看出，介面87a及88b已經分別 移向邊緣88a及88b ’所以如第9圖所示其餘容積84中具有用 於氣體之一未受阻路徑可供移行前往。這容許第9圖所示之 15容積84中的氣體對於邊緣88a、88b、88c及88d呈面對面地 自模具18與基板12之間外出。利用此方式，防止或盡量減 少第3圖所示之圖案化層46内及基板12與模具18之間的氣 體及/或氣體囊袋的困陷。可與距離山的減小同時地更改模 板16及模具18的形狀，如上文對於第8圖所述。 20 參照第13圖’在步驟106，如上文對於第1圖所述，聚 合材料32隨後可被固體化及/或交聯，而界定圖案狀層46， 如第3圖所示。隨後，在步驟108，模具18可自圖案狀層46 分離，如第3圖所示。另一實施例中，基板12可受到上述程 序藉以更改基板12的一形狀以防止或盡量減少圖案化層46

20 、S 内及基板12與模具18之間的氣體及/或氣體囊袋困陷。尚 且’模板16、模具18、及基板12可同時地受到上述程序。 參照第15及16圖，顯示模板爽盤28的第二實施例。更 確切言之’類似上文對於第4圖所述之模板夾盤28，模板夾 5盤128包括第-158及第二16〇相對側邊。一側邊或邊緣表面 162延伸於第-側邊ι58與第二側邊16〇之間。如圖所示，模 板夾盤128包含一大致圓形形狀。然而，另一實施例中，模 板炎盤128可包含所需要的任何幾何形狀。第一側邊158係 包括一第一凹部164及一與第一凹部164分開之第二凹部 1〇 166,而界定第一 168及第二分開支撐區。第一支撐區168 係環繞第二支撐區170以及第一164及第二166凹部。第二支 撐區170環繞第二凹部166。另一實施例中，第一及第二支 撐區168及170可自一順應性材料形成。疊置於第二凹部166 之模板夾盤128的一部分172係可對於具有一諸如上述光化 15性輻射等預定波長之輻射呈現透明。有鑑於此，部分172可 自-薄層的諸如朗等透明⑽製成。然而，用以構成部 分172之材料係可依據供源38所產生的輻射波長而製成，如 第1圖所示。部分172延伸於第二側邊16〇之間且與第二凹部 166緊鄰祕止並應界定至少與模㈣面制樣大之一區 2〇 域以使模具18與其疊置。 參照第15、16及17圖，模板夹盤128進一步包括自第一 凹部164的-最底表面188突起之複數個销186。銷186對於 模板夾盤128上經由真空所扣持之模板16提供機械支樓。銷 186-般係為具有橫剖面之剛扯。然而，另 21 1336422 例中，銷186可具有所需要的任何幾何形狀。 參照第15圖，通路174a及174b形成於模板夹盤128中， 而，模板失盤128可包含任何數量的通路。通路174a將第 —凹部164置於與側邊表面162呈流體導通，然而，另一實 5施例中，應注意通路174a可將第一凹部164置於與模板夾盤 128的任何表面呈流體導通。通路17仆將第二凹部166置於 與第一側邊16〇呈流體導通，然而，另一實施例中，應注意 通路174b可將第二凹部166置於與模板夾盤128的任何表面 呈流體導通。尚且，希望的正是藉由通路1743及17仆便利 1〇分別將第一凹部丨64及第二凹部166置於與一諸如泵系統 176等壓力控制系統呈流體導通。 參照第15及16圖，泵糸統176可包括一或多個栗以控制 緊鄰於第一凹部164及第二凹部166之壓力。確切言之，當 安裝至模板夾盤128時，模板16係休止抵住第一 168及第二 15 170支撐區，覆蓋住第一 164及第二166凹部。第一凹部164 及與其疊置之模板116的一部分178係界定一第一室18〇。第 二凹部166及與其疊置之模板16的一部分181係界定一第二 室182。泵系統176係操作以控制第一及第二室18〇及182中 的一壓力。確切言之，壓力建立於第一及第二室18〇及182 2〇中以維持模板16與模板夾盤128的位置並避免或降低模板 16在重力下自模板夾盤128之分離。有鑑於此，模板夾盤128 進一步包含與第二支撐區170相鄰設置之順應性密封件190 以隔離第一室18〇及第二室182以利獲得第一及第二室18〇 及182内的一所需要壓力及/或真空。有鏜於此，泵系統176 22 可生成一壓力於第二室182内以使模板18的部分181可弓起 朝向基板12且弓起遠離模板夹盤128，如第17圖所示。隨後 可在任何上述方法中採用模板夹盤128藉以防止或盡量減 少圖案化表面46内及基板12與模具18之間的氣體及/或氣 體囊袋困限。 參照第1及3圖，尚且，除了防止或盡量減少圖案化表 面46内及基板12與模具18之間的氣體及/或氣體囊袋困陷 外，亦可能希望殘留層48成為大致均勻。更確切言之，可 能希望使殘留層48具有橫越圖案狀層46所界定之一大致均 勻的高度比。有鑑於此，為了獲得具有一大致均勻高度hi 之殘留層48，模具18與基板12之間所界定之所需要容積可 藉由聚合材料32的毛細力加以充填，如名稱為“毛細壓印技 術之以美國專利申請案10/643,306號提交的美國專利申請 案公告2005/0061773號所描述，該案以引用方式併入本文 中。更確切έ之，當滴粒134的各滴粒之單位容積受控制使 得殘留層48的1^位於數奈米至數微米的範圍中時，滴粒34 的各滴粒可在數秒中或更快地分散至與其相鄰的區，因此 殘留層的商度hi可在圖案狀層46上方呈大致均勻。 模板16及模具18的一厚度、可進一步利於獲得殘留層 48之一大致均勻的咼度hi。更確切言之，模板16及模具18 的厚度t,可具有使模板16及模具18的一彎折勁度（bending stiffness)可與聚合材料32的上述毛細力平衡之一量值以利 獲知·殘留層48的一大致均勻尚度。更確切言之，模板π 及模具18的彎折勁度係為其一三次函數。有鑑於此，若厚 1336422 度。太厚，殘留層48的厚度h!將大致為不均勻；然而，若模 板16及模具18的厚度h太薄，第2圖所示的滴粒34之間的一 局部瑕疵可能導致殘留層48的厚度h,中之複數個不均勻局 部化微擾。因此，在模板16及/或基板12中出現有數微米偏 5 離平面變異之情形下模板16及模具18的丨,可能位於100 μιη 至2 mm範圍中。 模板16及模具18的厚度t!係可具有藉以防止或盡量減 少模板16及模具18的表面非平面性所導致之殘留層48的高 度11,間之變異之量值，同時具有可防止或盡量減少由於第 10 一及第二室80及82内的流體壓力導致模板16及模具18變形 使得殘留層48高度1^之間產生局部不良變異之量值，如第4 圖所示。然而，厚度^的量值係應該亦利於藉由系統來處置 模板16及模具18以及其自圖案狀層46之分離。另一實施例 中，基板12的一厚度12可以上文對於模板16及模具18的厚度 15 t|所描述之方式具有一量值。 參照第1及19圖，基板12顯示為包含突部192及突部 194。一厚度Zl被界定於突部192與圖案狀層146的表面196 之間，且一厚度z2被界定於突部194及表面196之間。如圖 所示，厚度z2係大於Zl。這可導因於藉由旋塗將聚合流體32 20 定位在基板12所致，且因此，圖案狀層146可能傾向於使輪 廓符合基板12的表面拓樸結構，導致不良之圖案狀層146間 的局部膜厚度變異。有鑑於此，上述方法可使用於基板12 上的聚合流體32之平面化中使得圖案狀層146大致呈平面 性，如第20圖所示。更確切言之，採用如上述具有一弓起 , 5 24 1336422 形狀之模板16及模具18係可利於具有一大致平面性形狀之 圖案狀層146。有鑑於此’如第20圖所示，厚度22大致與厚 度冗,相同，這可能是希望達成的。一範例中，突部192可小 於200 nm寬’而突部194可能位於50微米至1〇〇微米寬的級 5 數。 參照第21圖，為了利於平面化圖案狀層146的表面 196，可採用具有一預定厚度的模板216藉以在接觸於圖案 狀層146及/或基板12時’模板216可不與其貼合。有鑑於 ® 此，如圖所示，模板216具有厚度xi。然而，模板216的厚 10度χι係利於在出現一長空間波性時使模板216貼合至圖案 狀層146。可使用此一均勻層來形成一钱刻罩幕以使色調特 性反轉，如名稱為“正色調雙層壓印微影方法，，之以美國專 : 利申凊案1〇/396,615號提交的美國專利申請案公告 2004/0188381號所描述，其以引用方式併入本文中。有鑑 15於此，模板216可具有一厚度&，如第22圖所示，其未貼合 φ 於圖案狀層146或基板12。在一第一位置於模板216的-表 面198與圖案狀層146的表面196之間所界定之一厚度1係 不同於在-並非第-位置的第二位置於表面198與表面196 之間所界定之-厚度a2。結果，圖案狀層146的表面196係 20大致為平面性。-範例中，模板216的厚度&可為6 25職。 上述本發明的實施例係為示範性。可對於上述揭示作 出許多改變及修改，同時仍位於本發明的範圍内。因此， 本發明的範圍不應受限於上文描述，而是應參照申請專利 範圍及其均等物的完整範圍予以決定。 25 1336422 I：圖式簡單說明：！ 第1圖為一具有與一基板分開的一模板之微影系統的 簡化側視圖，模板被耗合至一模板夾盤； 第2圖為俯視圖，顯示第1圖所示的基板的一區上所設 5 置之一陣列的壓印材料滴粒； 第3圖為第1圖所示的基板之簡化側視圖，其上設有一 圖案狀層； 第4圖為第1圖所示的模板及模板夾盤之側視圖； 第5圖為第4圖所示的模板夾盤之仰視平面圖； 10 第6圖為顯示第一實施例中之一用於圖案化第1圖所示 之基板的一區之流程圖； 第7圖為一耦合至第1圖所示的模板之模具的側視圖， 其中模板及模具的一形狀受到更改； 第8圖為第7圖所示之模具的側視圖，其接觸於第2圖所 15 示的壓印材料之滴粒的一部分； 第9至11圖為顯示第2圖所示滴粒的壓縮之俯視圖，其 採用第8圖所示的模板之經更改形狀； 第12圖為顯示另一實施例中之第2圖所示滴粒的壓縮 之俯視圖，其採用第8圖所示的模板之經更改形狀； 20 第13圖為顯示第二實施例中之一用於圖案化第1圖所 示的基板的一區之方法的流程圖； 第14圖為與第1圖所示的基板分開之一耦合至第1圖所 示的模板之模具的側視圖； 第15圖為另一實施例中之第1圖所示的模板及模板夾 •，： s) 26 1336422 盤之側視圖； 第16圖為第15圖所示的模板夹盤之仰視平面圖； 第17圖為第15圖所示的模板夾盤之一區的分解圖； 第18圖為一耦合至第1圖所示的模板之模具的側視 5 圖，其中模具及模板的形狀受到更改； 第19圖為第1圖所示的基板之側視圖，其上設有一包含 一大致非平面性表面之圖案狀層； 第20圖為第1圖所示的基板之側視圖，其上具有一包含 一大致平面性表面之圖案狀層； 10 第21圖為第1圖所示的模板之側視圖，其接觸於一位於 第1圖所示的基板上之圖案狀層，其中模板大致符合圖案狀 層；及 第22圖為第1圖所示的模板之側視圖，其接觸於一位於 第1圖所示的基板上之圖案狀層，其中圖案狀層具有一大致 15 平面性表面。 【主要元件符號說明】 10…用以形成浮雕圖案於基板上之系統 12…基板 14…階台 16，116…模板 18…台面，模具 20…圖案化表面 22,52…凹部 24…聚合材料，突部 27 1336422 26…壓印頭 28，128···模板夾盤 30…流體配送系統 32…聚合材料 34,134…滴粒 36…矩陣陣列 38…供源 40…直接能量 42…路徑 44…表面 46,146…圖案化層 48…殘留層 50，192，194 …突部 54…處理器 56…記憶體 58,158…第一側邊 60,160…第二側邊 62,162…側邊或邊緣表面 64,164…第一凹部 66,166…第二凹部 68,168…第一支撐區 70，170…第二支撐區 72…模板夾盤的部分 74,174a, 174b …通路 c： S .* 28 1336422 76,176…泵系統 78,81,181…模板的部分 80,180…第一室 82,182…第二室 84…矩陣陣列的滴粒之間所界定之容積 84…滴粒之間的容積 85…鄰接液體片 86a，86b…液體片之邊緣 87a，87b…液體-氣體介面 88a，88b,88c，88d …邊緣 90,92,94,96,98,99 …步驟 100，102,104,106,108 …步驟 172…模板夾盤的部分 178···模板的部分 186…銷 188···最底表面 190…順應性密封件 196···圖案狀層的表面 198…表面 216…模板 a,…第一位置於模板的表面與圖案狀層的表面之間所界定之厚度 a2…第二位置於表面與表面之間所界定之厚度 crc5…直行 山…模具與基板間的距離

S 29 1336422 d2…距離 d3…模具及基板間的距離 比…殘留層之大致均勻的高度 rrr5…橫列 tr··模板及模具的厚度 t2···基板的厚度 Xl,X2…模板厚度 Z!…突部與圖案狀層的表面間之厚度 Z2…突部及表面間之厚度 30

Claims (1)

1336422

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20 第95145636號專利申請案申請專利範圍修正頁 99.7^_十、申請專利範圍： φ[年7月z日修正; 1. 一種用於排出位於基板與模具總成間的氣體之方法，該 基板及該模具總成進一步具有一位於其間之液體，該方 法包含以下步驟： 定位該模具總成及該基板藉以使該模具總成鄰近 於該基板，該模具總成具有在該模具總成之邊緣的一第 一區及在該模具之一中心次部分的一第二區； 藉由將該第一區弓起遠離該基板以弓起該第二區 朝向該基板，以減小該模具總成的第二區與該基板之間 所界定之一間隙，來更改該模具總成的一形狀；及 將該液體的一次部分接觸於該模具總成的第二 區，藉以使該氣體自該基板與該模具總成之間排出，且 該液體充填該模具總成與該基板之間所界定之一容積。 2. 如申請專利範圍第1項之方法，其中該更改形狀之步驟 係進一步包含一在被耦合至該模具總成之一夾盤的一 部分及該模具總成的第一區之間所界定之一第一室與 該夾盤的一部分及該模具總成的第二區之間所界定之 一第二室之間生成一壓差之步驟。 3. 如申請專利範圍第1項之方法，其中該更改形狀之步驟 係進一步包含一使一被搞合至該模具總成之夹盤的一 部分與該模具總成的第一區之間所界定之一室受到一 真空之步驟。 4. 如申請專利範圍第1項之方法，其中該接觸次部分之步 驟係進一步包含一使該液體的一中心區接觸於該模具 31 1336422

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20 總成之步驟。 5. 如申請專利範圍第1項之方法，其中選擇該模具總成與 該液體之間的接觸時間之一量值以使自該液體形成之 一層的均勻度達到最大。 6. 如申請專利範圍第1項之方法，進一步包含將光化性能 量衝擊於該液體上使其固體化之步驟。 7. 如申請專利範圍第1項之方法，其中該更改之步驟係進 一步包含藉由凹形地弓起該第一區遠離該基板使得該 第二區凸形地弓起朝向該基板以減小該模具總成的第 二區與該基板之間所界定之一間隙來更改該模具總成 之形狀。 8. 如申請專利範圍第1項之方法，其中物理性地反應於該 第一區凹形地弓起遠離該基板，該第二區凸形地弓起朝 向該基板。 9. 一種用於排出位於基板與模具總成間的氣體之方法，該 基板及該模具總成進一步具有一位於其間之液體，該方 法包含以下步驟： 定位該模具總成及該基板藉以使該模具總成與該 基板分開一距離，該模具具有在該模具總成之邊緣的一 第一區及在該模具之一中心次區域的一第二區；及 藉由將該第一區弓起遠離該基板以弓起該第二區 朝向該基板且該第二區接觸該液體的一次部分，以自該 基板與該模具總成之間排出該氣體使得該液體充填該 模具總成與該基板之間所界定的一容積，來更改該模具 32

12. 15

20 總成的一形狀。 1〇.如申請專利範圍第9項之方法，其中該更改形狀之步驟 係進一步包含一在被輕合至該模具總成之-夾盤的— 部分及該模具總成的第一區之間所界定之-第—室與 該夾盤的-部分及該模具總成的第二區之間所界定之 —第二室之間生成一壓差之步驟。 如申請專利範圍第9項之方法，其中該更改形狀之步驟 係進-步包含一使一被耗合至該模具總成之夹盤的— 部分與該模具總成的第一區之間所界定之一室受到— 真空之步驟。 如申請專利範圍第9項之方法，其中該更㈣狀之㈣ 係進-步包含_使該液體的—中心區接觸於該模具總 成之步驟。 '一 13·如申請專利範圍第9項之方法，其中選擇該模具總成與 該液體之間的接觸時間之_量值以使自該液體形成之 一層的均勻度達到最大。 14. ^申請專利範圍第9項之方法，進—步包含將光化性能 里衝擊於該液體上使其固體化之步驟。 如申明專利範圍第9項之方法，其中該更改之步驟係進 步包含藉由凹形地弓起該第一區遠離該基板使得該 第二區凸形地弓起朝向該基板以減小該模具總成的第 二區與該基板之間所界定之—_來更改該模具總成 之形狀。 .如申4專他®第15項之方法，其中物理性地反應於該 33 1336422 第一區凹形地弓起遠離該基板，該第二區凸形地弓起朝 向該基板。

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