TWI391233B - 大面積輥對輥壓印微影術 - Google Patents

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TWI391233B
TWI391233B TW098110869A TW98110869A TWI391233B TW I391233 B TWI391233 B TW I391233B TW 098110869 A TW098110869 A TW 098110869A TW 98110869 A TW98110869 A TW 98110869A TW I391233 B TWI391233 B TW I391233B
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Sidlgata V Sreenivasan
Shrawan Singhal
Byung-Jin Choi
Ian Matthew Mcmackin
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Molecular Imprints Inc
Univ Texas
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C59/00—Surface shaping of articles, e.g. embossing; Apparatus therefor
    • B29C59/02—Surface shaping of articles, e.g. embossing; Apparatus therefor by mechanical means, e.g. pressing
    • B29C59/04—Surface shaping of articles, e.g. embossing; Apparatus therefor by mechanical means, e.g. pressing using rollers or endless belts
    • G—PHYSICS
    • G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03F—PHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
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    • G03F7/0002—Lithographic processes using patterning methods other than those involving the exposure to radiation, e.g. by stamping
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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    • B29C43/32—Component parts, details or accessories; Auxiliary operations
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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    • B82Y10/00—Nanotechnology for information processing, storage or transmission, e.g. quantum computing or single electron logic
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    • B82—NANOTECHNOLOGY
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    • B82Y40/00—Manufacture or treatment of nanostructures

Description

大面積輥對輥壓印微影術 發明領域
本申請案要依35 U.S.C. § 119(e)(1)請求2008年4月1日申請之No. 61/041,264美國臨時專利申請案的權益，其內容併此附送。
發明領域
本發明係有關於大面積輥對輥壓印微影術。
 發明背景
奈米製造包括非常小的結構之製造，其具有大約100奈米(nm)或更小規格的特徵細構。一種奈米製造曾有甚大影響的用途係在積體電路的處理。該半導體處理產業會持續致力於追求更大的製造產能，而逐漸形成於一基材上之每單位面積的電路，因此奈米製造變得愈來愈重要。奈米製造可提供較大的製程控制，而容許持續地減少所形成結構物的最小特徵尺寸。奈米製造曾被使用的其它發展領域包括生物科技、光學科技、機械系統等等。
今日所使用的奈米製造技術之一例係通常稱為壓印微影術。舉例的壓印微影製法曾被詳揭於許多公開資料中，譬如美國專利公開案No. 2004/0065976，美國專利公開案No. 2004/0065252，及美國專利No. 6,936,194等，其皆全部併此附送。
一被揭露於上述各美國專利公開案和專利案中的壓印微影技術乃包括在一可成形(可聚合化)層中形成一凸紋圖案，並將一對應於該凸紋圖案之圖案轉移至一底下的基材中。該基材可被耦接於一作動台來獲得一所需的定位以便進行該圖案化製程。該圖案化製程會使用一與該基材相隔開的模板，及一可成形的液體施加於該模板和基材之間。該可成形液體會被固化來形成一硬質層，其具有一圖案順應於該模板接觸該可成形液體之表面的形狀。在固化之後，該模板會由該硬質層分開，而使該模板與該基材相隔開。該基材與該固化層嗣會接受附加的製程來將一凸紋影像轉移至該基材中，其對應於該硬化層中的圖案。
 發明概要
依據本發明之一實施例，係特地提出一種用以圖案化一膜片上之可聚合化材料的方法，包含：在該膜片上配佈許多的可聚合化材料之細滴；施加一力於一第一壓印微影模板，而使該第一壓印微影模板接觸在該膜片上的可聚合化材料細滴，其中該力會被預先決定以最小化該膜片上的可聚合化材料細滴之局部滯陷，而使該等細滴當與該第一壓印微影模板接觸時會結合來形成一連續層；及固化該可聚合化材料來形成一具有一殘留層與至少一特徵細構的圖案化層。
圖式簡單說明
為使本發明能被更詳細地瞭解，本發明之實施例的描述會被參照所附圖式所示的實施例來提供。但請注意，該等所附圖式僅示出本發明的典型實施例，因此不應被視為其範圍的限制。
第1圖示出一習知微影系統的簡化側視圖。
第2圖示出一依據本發明一實施例之微影系統的簡化側視圖。
第3圖示出第2圖中所示的膜片有一圖案化層置設其上的簡化側視圖。
第4圖示出第2圖中所示的輥輪總成之頂視圖。
第5圖示出一膜片具有材料細滴等局部滯陷於其上的簡化側視圖。
第6A圖示出一依據本發明一實施例之微影系統的簡化側視圖。
第6B圖示出第6A圖的微影系統有一施力來提供一壓印微影模板與一膜片上之材料間的接觸之簡化側視圖。
第7A圖示出一微影系統有一施力來提供一第一壓印微影模板與一膜片上之材料間的接觸之簡化側視圖。
第7B圖示出第7A圖微影系統有一施力來提供一第二壓印微影模板與一膜片上之材料間的接觸之簡化側視圖。
第8圖示出一用以在一膜片上壓印一圖案的方法之流程圖。
第9圖示出一具有多數個模的模板之頂視圖。
第10A圖示出一依據本發明一實施例的微影系統之簡化側視圖。
第10B圖示出依據本發明一實施例之第10A圖中的微影系統具有一模正在一膜片上壓印一圖案的簡化側視圖。
第11圖示出一具有一第一模圖案的第一模板之頂視圖。
第12圖示出一第二模板的頂視圖，其具有一第二模圖案互補於第11圖中的第一模板之第一模圖案。
第13圖示出一使用多個模板在一膜片上壓印一圖案的方法之流程圖。
 較佳實施例之詳細說明
請參閱圖式，且尤其是第1圖，使用於微影術的習知輥輪總成系統，譬如一所示者，會使用一模板其係難以製造而來保持所要圖案的精確性。例如，當使用此一系統設計時，該圖案的精確性會妥協於具有小於100nm以下之特徵細構的模板。此外，均一的壓力亦難以達成，也因此，由此一輥輪總成系統所形成的圖案之細構可能會由於所造成的不均勻壓力而扭曲變形。
請參閱第2～4圖，其中所示係為一依據本發明之用以在一膜片12上形成一凸紋圖案的微影系統10。該膜片12的材料可包括，但不限於：聚合物膜、玻璃、矽、氮化矽、KevlarTM 強化聚合物膜、鋁、及/或類似的材料等。膜片12的厚度可以依據設計考量。例如，膜片12可為一具有大約10～500μm厚度的薄膜片12。膜片12可為高度可撓的。
膜片12可被耦接於一或多個輥輪13。例如在第2圖中所示、膜片12可被耦接於輥輪13a和13b等。如在第7A及7B圖中所示，膜片12可被耦接於輥輪13c、13d、和13c等。應請注意，任何數目的輥輪13皆可被使用，乃視設計考量而定。例如，在第7A和7B圖中，輥輪13d可提供添加的支撐以最小化該膜片12的整體及/或局部變形。添增的輥輪13可提供更多的支撐來最小化該等變形。
[0025]輥輪13可促成至少一部份膜片12的移動。例如，第2圖中的輥輪13a和13b可旋轉而沿箭號17的方向促成膜片12的移動。該移動可選擇地提供膜片12的不同部份來與模板18重疊。例如，膜片12的第一部份15可具有一固定區域會與模板18重疊。輥輪13等可選擇地促成膜片12的移動，而使膜片的第一部份15可具有一固定的1m×1m區域會模板18重疊以供圖案化。在該圖案區域圖案化之後，輥輪13可促進膜片12的移動而使膜片12的第一部份15與模板18偏離。為了描述的精簡，輥輪13並未被詳細描述(例如直徑、材料等)，因供使用於微影製程中的輥輪係泛知於該領域中。
各輥輪13可具有一軸線Ax 。例如，第2圖中的輥輪13a和13b可分別具有一軸線A1 和A2 。輥輪13的軸線Ax 可被設成在系統10內實質上互相平行。例如，輥輪13a和13b可被設成實質上互相平行且在同一平面P1 中，而使膜片12的第一部份15能相對於平面P2 中的模板18實質上平行。或者，輥輪13的軸線Ax 可被設成互相實質上平行且在一不同平面中，而使膜片12的第一部份15可相對於平面P2 中的模板18被置設呈一角度。該角度可依設計考量來被決定。
膜片12可被耦合於卡盤16。卡盤16可被構製成，但不限於：真空式、銷桿式、溝槽式、靜電式、電磁式，及/或其它類似的卡盤型式。舉例的卡盤係被進一步描述於No. 6,873,087美國專利中，其內容併此附送。在一實施例中，卡盤16可為一如在美國專利公開案No. 20070190200中所述的多孔卡盤，其內容併此附送。在另一實施例中，膜片12可被一取代或附加於卡盤16的中空或實心塊體來支撐。塊體的尺寸及/或形狀可類似於卡盤16且一般可對膜片提供支撐以防止膜片12的整體及/或局部凹彎。
模板18可包含凸台20由之伸出朝向膜片12，該凸台20上具有一圖案化表面22。凸台20可被稱為模20或壓印模20。或者，模板18亦可被形成沒有凸台20。
模板18及/或模20可由某些材料來形成，包括但不限於：熔凝的二氧化矽、石英、矽、有機聚合物、矽氧烷聚合物、硼矽酸鹽玻璃、碳氟聚合物、金屬、硬化的藍寶石，及/或類似物等。模板18的厚度可依據設計考量。在一實施例中，模板18可具有一大約0.5mm的厚度。
如在第2～4圖中所示，圖案化表面22包含由許多間隔分開的凹部24及/或凸部26等所界定的特徵細構，惟本發明的實施例並不限於該等構形。圖案化表面22可界定任何原始圖案，其會形成一要被形成於膜片12上的圖案之基礎。或者，圖案化表面22可為實質上光滑及/或平坦的。
模板18可被耦接於卡盤28。卡盤28可被構製成，但不限於：真空式、銷桿式、溝槽式、靜電式、電磁式、及/或其它類似的卡盤型式。舉例的卡盤係被描述於No. 6,873,087美國專利中，其內容併此附送。又，卡盤28可被耦接於壓印頭30，以使卡盤28及/或壓印頭30可被阻配來促成模板18的移動。
系統10可更包含流體配佈系統32。流體配佈系統32可被用來將可聚合化材料34沈積在膜片12上。可聚合化材料34可被使用譬如滴配、旋塗、浸塗、化學蒸汽沈積(CVD)、物理蒸汽沈積(PVD)、薄膜沈積、厚膜沈積等等技術來置設在膜片12上。例如，可聚合化材料34可被使用譬如在No. 2005/0270312和No. 2005/0106321美國專利公開案中所揭的技術來置設在膜片12上，該兩案的內容併此附送。可聚合化材料34可在一所需的容積被界定於模20與膜片12之間以前及/或以後來被配置於膜片12上，乃依設計考量而定。
可聚合化材料34可在膜片12的第一部份15上被沈積成多數間隔分開的細滴。例如，可聚合化材料34可為沈積的細滴，而每一細滴具有一大約在1～200微微升(p1)之間的單位體積。可聚合化材料34的細滴可依據一佈滴圖案來被配置在膜片12的第一部份上。佈滴圖案可以依據設計考量及/或被決定來提供特定的特性，譬如在No. 2005/0270312美國專利公開案中所述者，其內容併此附送。
可聚合化材料34可包含一單體混合物，如在No. 7,157,036美國專利和No. 2005/0187339美國專利公開案中所述者，該兩案內容併此附送。此外，為促進壓印之後的濕化及/或黏著，膜片12可被以一在No. 2007/0114686美國專利公開案中所述的成分來處理，其內容併此附送。
請參閱第2～4圖，系統10可更包含一能源38被耦接來沿路徑42導引能量40。壓印頭30及/或輥輪13可被組配來將模板18和膜片12的第一部份15定位成與該路徑42疊置。系統10可被一處理器54規制，其會與輥輪13、壓印頭30、流體配佈系統32、泵系統60及/或能源38傳訊，並能以一儲存在記憶體56中之電腦可讀的程式來操作。
壓印頭30可改變一在模20與膜片12的第一部份15之間的距離，俾在其間界定一要被可聚合化材料34填滿的所需容積。例如，壓印頭30可對模板施加一力，以使模20接觸可聚合化材料34。在該所需容積充滿可聚合化材料34之後，能源38會產生能量40，例如紫外線輻射，以使可聚合化材料34順應於膜片12之第一部份15的表面44和圖案化表面22的形狀來固化及/或交鏈，而在膜片12的第一表面15上界定一圖案化層46。圖案化層46可包含一殘留層48和許多被示為凸部50與凹部52等之細構，而凸部50具有一厚度t1 ，且殘留層具有一厚度t2 。
請參閱第7A和7B圖，多個模板18可被用來在膜片12上形成圖案化層46。例如，一在一第一位置的第一模板18b可圖案化一圖案化層46的第一部份15，且一在一第二位置的第二模板18c亦可圖案化該圖案化層46之該第一部份。該圖案化層46的第一部份15可被第一模板18b圖案化而在該膜片12上形成一第一層，且該第二模板18c會直接在該第一層上形成一第二層。或者，該圖案化層46的第一部份15可被第一模板18b圖案化來形成多個圖案化區域，而第二模板18c會圖案化相鄰的區域。
在圖案化該膜片12的第一部份15之後，輥輪13可促成膜片12的移動，以使膜片12的第一部份15會被置設離開(例如偏離)模板18，且膜片12的第二部份17可被定位成與模板18疊置。例如於第2圖中所示，輥輪13a和13b可沿箭號17之方向促成膜片12的移動，而使膜片的第一部份15被置設離開模板18，且膜片12的第二部份17a可被定位成與模板18疊置。該膜片12的第二部份17a嗣可被圖案化，且輥輪13可促成膜片12的移動，而使膜片12的另一部份可被定位成與模板18疊置。此過程可依需要被重複許多次。
輥輪13可作為導件來促成膜片的移動，如第2圖中所示，及/或輥輪13亦可儲存未圖案化的膜片12及/或已圖案化的膜片12。例如，未圖案化的膜片12可同心地捲繞輥輪13a來形成一第一捲，且已圖案化的膜片12可同心地捲繞輥輪13b來形成一第二捲。
圖案化層46可被一保護膜所保護，如在No. 2008/0308971美國專利公開案中所述，其內容併此附送。此一保護膜可供用於將膜片12再夾進成一捲，而不會損及該膜片12上的圖案化層46和/或後續製成的圖案。例如，材料可被沈積在膜片12上的圖案化層46和/或後續製成的圖案上，再固化，再夾進成捲13b而來儲存膜片12。
上述系統和製法亦可被使用於No. 6,932,934美國專利案，及2004/0124566、2004/0188381、No. 2004/0211754等美國專利公開案中所述的壓印微影製法和系統中，該各案之內容皆併此附送。
(可聚合化材料滴的結合)
請參閱第2及5圖，當將呈細滴的可聚合化材料34配佈定位於膜片12的第一部份15上時，可聚合化材料34的細滴會變成滯陷於膜片12及/或模20之間。例如，具有最小厚度的膜片12(例如一大約10～500μm的薄膜片)可能不能夠支撐該等可聚合化材料34滴的重量。因此，膜片12可能會在該等料滴的重量下形成凹凸起伏而滯陷該等料滴。此等可聚合化材料滴34的滯陷可能造成膜片12的變形，如第5圖中所示。為防止變形，膜片12可被以一較平坦的構形來保存(例如該膜片的表面係實質上沒有凸部及/或凹部)。此外，結合料滴來形成一連續層乃可最少化及/或防止可聚合化料滴34變成滯陷而使膜片12變形。
請參閱第2及5～7圖，如前所述，壓印頭30可施加一力於模板18以使模20接觸可聚合化材料34。此力及/或其它的外力(於此統稱為所施之力F或力F)可被控制而最少化可聚合化材料滴34在膜片12上的局部滯陷。例如，該所施之力F的大小可被控制(例如最小化)以利用可聚合化材料34與模20及/或膜片12的毛細管力，如在No. 2005/0061773美國專利公開案中所述者，其內容併此附送。
所施之力F的控制可由下列公式來決定：
其中h 係為料滴的高度(例如200～1000nm，較好大於400nm)，v 是模20接觸料滴的速度(例如20～100μm/sec)，而μ是在該等細滴中之可聚合材料34的黏度(例如0.5～200cps)。
此外，可聚合化料滴34的結合亦可藉改變與膜片12相關聯之張力來被提供及/或控制。增高的抗拉強度可藉以纖維(例如金屬纖維、玻璃纖維及/或類似物)補強該膜片12來被提供。纖維可被沿著輥輪13所提供的拉力方向來排列。在一實施例中，與膜片12相關聯的張力大小可為大約1至200N以供用於一具有100μm厚度，1m寬度，及1～200MPa抗拉強度的膜片12。
可聚合化材料34之細滴的結合亦可藉改變可聚合化材料34在膜片12上之一表面接觸角(例如1°～30°)來被提供及/或控制。用以改變該表面接觸角的舉例方法係被詳述於No. 12/336,821美國專利申請案和No. 2006/0175736美國專利公開案中，該兩案的內容併此附送。
此外，可聚合材料34之細滴的結合亦可藉調整可聚合化材料34的黏度，可聚合化材料34之細滴的尺寸，及/或可聚合化料滴34在膜片12上的配置來被提供及/或控制。例如，可聚合化材料34的黏度可在1～200cps之間被改變。料滴可被定寸為具有一大約10～100μm之間的直徑，一大約20～1000nm之間的高度，及/或一大約10～250μm的料滴之間的中心距。每一該等因素皆可被調整來協助可聚合化料滴34的結合。
第8示出一用以在一壓印微影製程中來最少化可聚合化料滴34在膜片12上的滯陷，及/或膜片12的變形之舉例方法80的流程圖。在一步驟82中，一佈滴圖案可被決定以供可聚合化料滴34配置在膜片12上。該佈滴圖案可被決定來提供在該壓印微影製程中之一所需的殘留層厚度和由模20所形成的所需特徵細構。此外，該佈滴圖案可被使用可聚合化材料34之一估計的細滴高度與一估計的黏度來決定。在一步驟84中，一以可聚合化材料34來接觸模20的估計速度可被決定。在一步驟86中，一估計的力F之量值可被使用該等估計的高度、估計的黏度，和估計的速度來決定。在一步驟88中，可聚合化材料34可依據該佈滴圖案被配佈在膜片12上。在一步驟90中，模20可依據該估計的速度來接觸可聚合化材料34。料滴可被提供具有結合的機會。或者，某些條件(例如估計的高度、黏度等)亦可被決定，以使可聚合化材料34的細滴在該模板18與可聚合化料滴34接觸之前先結合。在一步驟92中，膜片12的變形及/或圖案化層46的連續性可被評估。在一步驟94中，可配佈料滴的估計高度和可聚合化材料34之估計黏度可被調整，及/或模20與可聚合化材料34接觸的估計速度乃可依據膜片12的變形及/或圖案化層46的連續性之評估來被改變以調整該力F的估計量值。在一步驟96中，該膜片12的張力，可聚合化材料34的表面接觸角，及/或該佈滴圖案中的料滴配置，乃可依據膜片12的變形及/或圖案化層46的連續性評估來被調整。在一步驟98中，步驟86～96乃可被重複，直到膜片12的變形係最小化及/或該圖案化層46的所需連續性獲得為止。
(大面積圖案化)
當在膜片12上圖案化時，為增加產出，多個膜片20及/或多個模板18的實施例乃可被使用。例如，請參閱第2、9及10圖，模板18可被設有多個模20等，且各模20能夠以實質上相同的時間週期及/或相對不同的時間週期來圖案化該膜片12。例如，第9圖中的模板18a可包含多數個模20a、20b、20c、20d、20e、20f、20g、20h和20i等。模20a～20i可實質上相同於第2圖中所示的模20。各模20a～20i可具有實質上相同的圖案形成於其上及/或不同的圖案形成於其上。例如，模20b、20d、20f和20h可具有實質上相同的圖案形成於其上，而被稱為模1，且模20a、20c、20e、20g和20i可具有實質上相同的圖案形成於其上，而被稱為模2。甚至模2可為模1的互補物。應請注意，模板18a可具有任何數目的模20置設其上。且各模20具有任何依據設計考量的圖案組合。
模板卡盤及/或泵系統60可控制第9圖中所示的模板18a之形狀。至少一部份的模板卡盤28和該模板18a與各模20疊置之一區域可界定一腔室62。例如，至少一部份的模板卡盤28及該模板18a與各模20a、20b、20c等疊置的區域將會分別界定腔室62a、62b、62c等。為圖示之簡潔，只有腔室62a、62b、62c等被示於第10A和10B中；但應請瞭解，腔室62d～62i可為實質上類似於腔室62a～62c。
各腔室62係可與泵系統60流體地導通。泵系統60可集中地控制各腔室62內的壓力。或者，各腔室62亦可導通一分開的泵系統60。
泵系統60會控制各腔室62內的壓力，而以實質上相同的時間週期及/或相對不同的時間週期來提供膜片12的圖案化。例如，可聚合化材料84可被配佈在膜片12上，且泵系統60可使模20a以一不同於模20b及/或20c的時間來圖案化膜片12上的可聚合化材料34，如在第10B圖中所示。舉例的圖案化技術係被詳述於No. 20070190200美國專利公開案中。
請參閱第7、11及12圖，在另一實施例中，系統10可包含至少二模板18b和18c。模板18b和18c可實質上類似於前述的模板18和18a。
模板18b可為模板18c之一互補物，而反之亦然。例如，模板18b之實質上沒有模20的部份21可具有在模板18c中對應於有模20部份64的區域。如在第7、11和12圖中所示，模板18b包含模20a、20c、20e、20g、20i等它們係對應於模板18c之各部份21a、21c、21e、21g、21i等。同樣地，模板18c包含模20b、20d、20f、20h等係對應於模板18b之各部份21b、21d、21f、21h等。
模板18b和18c可與泵系統60流體地導通而界定各腔室62a～62i等，類似於上述針對第10圖所述的系統。例如，針對該模板18b，該模板卡盤28的至少一部份與該模板18b之各模20a、20c、20e、20g、20i等疊合之一區域會界定腔室62a、62c、62e、62g、62i等。又，腔室62a、62c、62e、62g、62i可與模板18c的各部份21a、21c、21e、21g、21i等重疊。針對模板18c，該模板卡盤28的至少一部份與該模板18c之各模20b、20d、20f、20h等疊合之一區域會界定腔室62b、62d、62f、62h等。又，腔室62b、62d、62f、62h可與膜板18c的各部份21b、21d、21f、21h等重疊。
第13圖示出一種使用模板18b和18c來圖案化膜片12的方法100之流程圖。在一步驟102中，可聚合化材料34可被配佈於膜片12上。在一步驟104中，泵系統60可將腔室62b、62d、62f和62h置於一真空狀態，而使模板18b的某些部份21b、21d、21f和21h彎離膜片12，並使模20a、20c、20e、20g和20i彎向膜片12。如此，模板18b的模20a、20c、20e、20g和20i可接觸可聚合化材料34，而模板18b的一些部份21b、21d、21f和21h則不會與可聚合化材料34接觸。在一步驟106中，可聚合化材料可被固化而形成一棋盤圖案。應請注意任何的圖案皆可依據設計考量來被形成。例如，一棋盤圖案之一第一部份可被形成使後續的模板能提供該棋盤圖案之一第二部份。在一可擇的步驟108中，泵系統60可將各腔室62b、62d、62f和62h置於一壓力狀態，以促使模板18b與圖案化層46分開。在一步驟110時，模板18b可被移除。在一步驟112時，可聚合化材料34可被配佈於膜片12上。在一步驟114中，泵系統60可將各腔室62a、62c、62e、62g和62i置於一真空狀態，以使某些部份21a、21c、21e、21g和21i彎離膜片12，而結果各膜20a、20d、20f和20h會彎向膜片12。例如，模20b、20d、20f和20h可接觸可聚合化材料34，而一些部份21a、21c、21e、21g和21i不會與可聚合化材料34接觸。在一可擇步驟116中，泵系統60可將腔室62a、62c、62e、62g和62i置於一壓力狀態以促使模板18c與圖案化層46分開。應請注意、模板18c亦能夠在以模板18b圖案化可聚合化材料34之前先圖案化可聚合化材料34。
膜片12的圖案化可被利用於任何所需用途。例如，膜片12的圖案化可被使用於具有10～100nm之特徵尺寸的太陽能電池之奈米構建，如在No. 12/324,120美國專利申請案中所詳述，其內容併此附送。此外，膜片12的圖案化可被使用於次波長光子裝置的奈米圖案化，譬如具有大約50～500nm尺寸的偏振器，具有50～500nm之特徵尺寸的光子晶體；具有大約1～500μm尺寸的微透鏡結構物，三維結構物等。
10．．．微影系統
12．．．膜片
13．．．輥輪
13a，b．．．輥輪
15．．．第一部份
16，28．．．卡盤
17．．．移動方向
17a，b．．．第二部份
18．．．模板
20．．．凸台(模)
20a，20c，20e，20g，20i．．．模2
20b，20d，20f，20h．．．模1
21．．．無模部份
21a～21i．．．部份
22．．．圖案化表面
24，52．．．凹部
26，50．．．凸部
28．．．卡盤
30．．．壓印頭
32．．．流體配佈系統
34．．．可聚合化材料
38．．．能源
40．．．能量
42．．．路徑
46．．．圖案化層
48．．．殘留層
54．．．處理器
56．．．記憶體
60．．．泵系統
62．．．腔室
64．．．有模部份
80．．．方法
82～98，102～116．．．各步驟
100．．．方法
A．．．軸線
P1 ，P2 ．．．平面
第1圖示出一習知微影系統的簡化側視圖。
第2圖示出一依據本發明一實施例之微影系統的簡化側視圖。
第3圖示出第2圖中所示的膜片有一圖案化層置設其上的簡化側視圖。
第4圖示出第2圖中所示的輥輪總成之頂視圖。
第5圖示出一膜片具有材料細滴等局部滯陷於其上的簡化側視圖。
第6A圖示出一依據本發明一實施例之微影系統的簡化側視圖。
第6B圖示出第6A圖的微影系統有一施力來提供一壓印微影模板與一膜片上之材料間的接觸之簡化側視圖。
第7A圖示出一微影系統有一施力來提供一第一壓印微影模板與一膜片上之材料間的接觸之簡化側視圖。
第7B圖示出第7A圖微影系統有一施力來提供一第二壓印微影模板與一膜片上之材料間的接觸之簡化側視圖。
第8圖示出一用以在一膜片上壓印一圖案的方法之流程圖。
第9圖示出一具有多數個模的模板之頂視圖。
第10A圖示出一依據本發明一實施例的微影系統之簡化側視圖。
第10B圖示出依據本發明一實施例之第10A圖中的微影系統具有一模正在一膜片上壓印一圖案的簡化側視圖。
第11圖示出一具有一第一模圖案的第一模板之頂視圖。
第12圖示出一第二模板的頂視圖，其具有一第二模圖案互補於第11圖中的第一模板之第一模圖案。
第13圖示出一使用多個模板在一膜片上壓印一圖案的方法之流程圖。
10．．．微影系統
12．．．膜片
13a，b．．．輥輪
15．．．第一部份
16．．．卡盤
17．．．移動方向
17a，b．．．第二部份
18．．．模板
20．．．凸台(模)
22．．．圖案化表面
24．．．凹部
26．．．凸部
28．．．卡盤
30．．．壓印頭
32．．．流體配佈系統
34．．．可聚合化材料
38．．．能源
40．．．能量
42．．．路徑
54．．．處理器
56．．．記憶體
60．．．泵系統
A．．．軸線
P1 ，P2 ．．．平面

Claims (18)

  1. 一種用以圖案化膜片上之可聚合化材料的方法，包含：在該膜片上配佈許多的可聚合化材料之細滴；在配佈該等細滴之前提供一張力予該膜片；施加一力於一第一壓印微影模板，而使該第一壓印微影模板接觸在該膜片上的可聚合化材料之該等細滴，其中施加於該模板之該力與提供予該膜片之該張力會被預先決定以最小化該膜片上的該可聚合化材料之該等細滴之局部滯陷，而使該等細滴當與該第一壓印微影模板接觸時會結合來形成一連續層；及固化該可聚合化材料來形成一具有一殘留層與至少一特徵細構的圖案化層；其中該第一壓印微影模板包括許多的模，該等模包括與一第二模次組互補的一第一模次組。
  2. 如申請專利範圍第1項之方法，更包含在配佈該等細滴之前先調整該可聚合化材料之一表面接觸角，而使該等細滴當配佈於該膜片上時會結合來形成該連續層。
  3. 如申請專利範圍第1項之方法，更包含在配佈該等細滴之前調整該可聚合化材料的黏度，而使該等細滴當配佈於該膜片上時會結合來形成該連續層。
  4. 如申請專利範圍第1項之方法，更包含在配佈該等細滴之前先調整該可聚合化材料之該等細滴的尺寸，而使該等細滴當配佈於該膜片上時會結合來形成該連續層。
  5. 如申請專利範圍第1項之方法，更包含在配佈該等細滴之前先調整該可聚合化材料的配置，而使該等細滴當配佈於該膜片上時會結合來形成該連續層。
  6. 如申請專利範圍第1項之方法，其中該膜片係耦接於一第一輥輪和一第二輥輪，該第一輥輪和該第二輥輪被設成實質上互相平行，而使該膜片的第一部份係實質上平行於該第一壓印微影模板。
  7. 一種用以圖案化膜片上之可聚合化材料的方法，包含：在該膜片上配佈許多的可聚合化材料之細滴；在配佈該等細滴之前提供一張力予該膜片；施加一力於一第一壓印微影模板，而使該第一壓印微影模板接觸在該膜片上的可聚合化材料之該等細滴，其中施加於該模板之該力與提供予該膜片之該張力會被預先決定以最小化該膜片上的該可聚合化材料之該等細滴之局部滯陷，而使該等細滴當與該第一壓印微影模板接觸時會結合來形成一連續層；及固化該可聚合化材料來形成一具有一殘留層與至少一特徵細構的圖案化層；該方法更包含鄰接於該第一壓印微影模板之一卡持系統，其中該卡持系統係與各模疊合來界定多數個腔室。
  8. 如申請專利範圍第7項之方法，更包含一泵系統與各腔室流體地導通，該泵系統能夠提供各腔室呈一真空狀態，而使該第一壓印微影模板的某些部份彎離該膜片， 且該模板的某些部份彎向該膜片。
  9. 如申請專利範圍第7項之方法，更包含一泵系統與各腔室流體地導通，該泵系統能夠提供各腔室呈一壓力狀態。
  10. 一種用以圖案化膜片上之可聚合化材料的方法，包含：在該膜片上配佈許多的可聚合化材料之細滴；在配佈該等細滴之前提供一張力予該膜片；施加一力於一第一壓印微影模板，而使該第一壓印微影模板接觸在該膜片上的可聚合化材料之該等細滴，其中施加於該模板之該力與提供予該膜片之該張力會被預先決定以最小化該膜片上的該可聚合化材料之該等細滴之局部滯陷，而使該等細滴當與該第一壓印微影模板接觸時會結合來形成一連續層；固化該可聚合化材料來形成一具有一殘留層與至少一特徵細構的圖案化層；及以一第二壓印微影模板來圖案化在該圖案化層上之一第二圖案化層，其中當以該第一壓印微影模板來形成該圖案化層時，該第二壓印微影模板係被定位偏離於該可聚合化材料，且當以該第二壓印微影模板來圖案化時，該第一壓印微影模板係被定位偏離於該圖案化層。
  11. 如申請專利範圍第10項之方法，其中該第一壓印微影模板包括多數個伸向該膜片之具有圖案化特徵細構之模，及多數個部份實質上無具有圖案化特徵細構之模。
  12. 如申請專利範圍第10項之方法，其中該第二壓印微影模 板係為該第一壓印微影模板之一互補物。
  13. 如申請專利範圍第10項之方法，其中一被施於該第二壓印微影模板來圖案化該圖案化層之力可被決定成最小化該膜片中的起伏，而使該膜片係實質上平坦的。
  14. 如申請專利範圍第10項之方法，其中該膜片係耦接於一第一輥輪與一第二輥輪，而更包含：以該第二輥輪再夾進具有該圖案化層與該第二圖案化層的該膜片；及於再夾進之前先圖案化該第二圖案化層上之一薄膜，該薄膜可保護該第二圖案化層以免在該膜片被再夾進時受損。
  15. 一種用以圖案化膜片上之可聚合化材料的方法，包含：在該膜片之一第一區上配佈許多一第一可聚合化材料的細滴，該膜片的該第一區會與一第一壓印微影模板疊置；施一第一力於該第一微影模板，以使該第一壓印微影模板接觸該膜片上的可聚合化材料之該等細滴，其中該第一力係被預先決定成可最小化在該膜片之該第一區上的該第一可聚合化材料之該等細滴的局部滯陷，而使該第一可聚合化材料之該等細滴在與該第一壓印微影模板接觸時會結合來形成一第一連續層；固化該第一可聚合化材料；調整輥輪來提供該膜片的該第一區與一第二壓印微影模板疊置； 在該膜片的該第一區上配佈許多一第二可聚合化材料的細滴；施一第二力於該第二微影模板，以使該第二壓印微影模板接觸該膜片之該第一區上的該第二可聚合化材料之該等細滴，其中該第二力係被預先決定成可最小化在該膜片之該第一區上的該第二可聚合化材料之該等細滴的局部滯陷，而使該第二可聚合化材料之該等細滴在與該第二壓印微影模板接觸時會結合來形成一第二連續層；及固化該第二可聚合化材料。
  16. 如申請專利範圍第15項之方法，其中該第一連續層與第二連續層是相鄰的。
  17. 如申請專利範圍第15項之方法，其中該第二連續層係直接置設於該第一連續層的頂上。
  18. 如申請專利範圍第15項之方法，更包含塗敷一保護膜於該第二層。
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Families Citing this family (20)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20080160129A1 (en) * 2006-05-11 2008-07-03 Molecular Imprints, Inc. Template Having a Varying Thickness to Facilitate Expelling a Gas Positioned Between a Substrate and the Template
KR101193918B1 (ko) * 2004-06-03 2012-10-29 몰레큘러 임프린츠 인코퍼레이티드 나노-스케일 제조공정을 위한 유체 배분방법과 필요에 따른액적 배분방법
KR20100090046A (ko) * 2009-02-05 2010-08-13 엘지디스플레이 주식회사 박막 태양전지 및 그 제조방법
JP5411557B2 (ja) * 2009-04-03 2014-02-12 株式会社日立ハイテクノロジーズ 微細構造転写装置
KR20110066793A (ko) * 2009-12-11 2011-06-17 엘지디스플레이 주식회사 패터닝 장치
US8691134B2 (en) 2010-01-28 2014-04-08 Molecular Imprints, Inc. Roll-to-roll imprint lithography and purging system
JP5828626B2 (ja) * 2010-10-04 2015-12-09 キヤノン株式会社 インプリント方法
JP2013064836A (ja) * 2011-09-16 2013-04-11 Olympus Corp 微細構造形成用型および光学素子の製造方法
US9616614B2 (en) * 2012-02-22 2017-04-11 Canon Nanotechnologies, Inc. Large area imprint lithography
JP6412317B2 (ja) 2013-04-24 2018-10-24 キヤノン株式会社 インプリント方法、インプリント装置および物品の製造方法
JP6495283B2 (ja) * 2013-08-19 2019-04-03 ボード・オブ・リージエンツ，ザ・ユニバーシテイ・オブ・テキサス・システム ナノメータスケール精度を有するユーザ定義プロファイルのプログラム可能な薄膜蒸着
US9718096B2 (en) 2013-08-19 2017-08-01 Board Of Regents, The University Of Texas System Programmable deposition of thin films of a user-defined profile with nanometer scale accuracy
JP6399839B2 (ja) * 2014-07-15 2018-10-03 キヤノン株式会社 インプリント装置、および物品の製造方法
ES2701477T3 (es) * 2014-11-05 2019-02-22 Bobst Mex Sa Procedimientos de realización de una herramienta de estampado hembra, herramientas de estampado, módulo y procedimiento de estampado y máquina de estampado equipada con dichas herramientas
WO2017066546A1 (en) * 2015-10-15 2017-04-20 Board Of Regents, The University Of Texas System Versatile process for precision nanoscale manufacturing
SG10201709153VA (en) * 2016-12-12 2018-07-30 Canon Kk Fluid droplet methodology and apparatus for imprint lithography
US11131923B2 (en) * 2018-10-10 2021-09-28 Canon Kabushiki Kaisha System and method of assessing surface quality by optically analyzing dispensed drops
US20220229361A1 (en) * 2019-05-13 2022-07-21 Board Of Regents, The University Of Texas System Roll-to-roll nanoimprint lithography tools and processes
US11562924B2 (en) * 2020-01-31 2023-01-24 Canon Kabushiki Kaisha Planarization apparatus, planarization process, and method of manufacturing an article
US11908711B2 (en) 2020-09-30 2024-02-20 Canon Kabushiki Kaisha Planarization process, planarization system and method of manufacturing an article

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5480596A (en) * 1989-07-12 1996-01-02 Canon Kabushiki Kaisha Optical recording medium substrate sheet producing apparatus having roll stamper with elastomer layer of predetermined hardness
US20060062922A1 (en) * 2004-09-23 2006-03-23 Molecular Imprints, Inc. Polymerization technique to attenuate oxygen inhibition of solidification of liquids and composition therefor
US20070228589A1 (en) * 2002-11-13 2007-10-04 Molecular Imprints, Inc. Method for expelling gas positioned between a substrate and a mold

Family Cites Families (29)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6334960B1 (en) * 1999-03-11 2002-01-01 Board Of Regents, The University Of Texas System Step and flash imprint lithography
EP2264522A3 (en) * 2000-07-16 2011-12-14 The Board of Regents of The University of Texas System Method of forming a pattern on a substrate
WO2002006902A2 (en) * 2000-07-17 2002-01-24 Board Of Regents, The University Of Texas System Method and system of automatic fluid dispensing for imprint lithography processes
WO2002067055A2 (en) * 2000-10-12 2002-08-29 Board Of Regents, The University Of Texas System Template for room temperature, low pressure micro- and nano-imprint lithography
US6926929B2 (en) * 2002-07-09 2005-08-09 Molecular Imprints, Inc. System and method for dispensing liquids
US7077992B2 (en) * 2002-07-11 2006-07-18 Molecular Imprints, Inc. Step and repeat imprint lithography processes
US6932934B2 (en) * 2002-07-11 2005-08-23 Molecular Imprints, Inc. Formation of discontinuous films during an imprint lithography process
US6900881B2 (en) * 2002-07-11 2005-05-31 Molecular Imprints, Inc. Step and repeat imprint lithography systems
US6908861B2 (en) * 2002-07-11 2005-06-21 Molecular Imprints, Inc. Method for imprint lithography using an electric field
US7442336B2 (en) * 2003-08-21 2008-10-28 Molecular Imprints, Inc. Capillary imprinting technique
US7071088B2 (en) * 2002-08-23 2006-07-04 Molecular Imprints, Inc. Method for fabricating bulbous-shaped vias
US6929762B2 (en) * 2002-11-13 2005-08-16 Molecular Imprints, Inc. Method of reducing pattern distortions during imprint lithography processes
US7365103B2 (en) * 2002-12-12 2008-04-29 Board Of Regents, The University Of Texas System Compositions for dark-field polymerization and method of using the same for imprint lithography processes
US6871558B2 (en) * 2002-12-12 2005-03-29 Molecular Imprints, Inc. Method for determining characteristics of substrate employing fluid geometries
US20050160934A1 (en) * 2004-01-23 2005-07-28 Molecular Imprints, Inc. Materials and methods for imprint lithography
US7090716B2 (en) * 2003-10-02 2006-08-15 Molecular Imprints, Inc. Single phase fluid imprint lithography method
US8211214B2 (en) * 2003-10-02 2012-07-03 Molecular Imprints, Inc. Single phase fluid imprint lithography method
US20050106321A1 (en) * 2003-11-14 2005-05-19 Molecular Imprints, Inc. Dispense geometery to achieve high-speed filling and throughput
KR100585951B1 (ko) * 2004-02-18 2006-06-01 한국기계연구원 조합/분리형 독립구동이 가능한 복수 개의 모듈을 갖는 임프린팅 장치
US8076386B2 (en) * 2004-02-23 2011-12-13 Molecular Imprints, Inc. Materials for imprint lithography
US20050189676A1 (en) * 2004-02-27 2005-09-01 Molecular Imprints, Inc. Full-wafer or large area imprinting with multiple separated sub-fields for high throughput lithography
US20050276919A1 (en) * 2004-06-01 2005-12-15 Molecular Imprints, Inc. Method for dispensing a fluid on a substrate
KR101193918B1 (ko) * 2004-06-03 2012-10-29 몰레큘러 임프린츠 인코퍼레이티드 나노-스케일 제조공정을 위한 유체 배분방법과 필요에 따른액적 배분방법
WO2006060758A2 (en) * 2004-12-01 2006-06-08 Molecular Imprints, Inc. Methods of exposure for the purpose of thermal management for imprint lithography processes
ATE496706T1 (de) * 2005-03-09 2011-02-15 3M Innovative Properties Co Vorrichtung und verfahren zur herstellung eines mikroreplizierten gegenstandes
JP5198282B2 (ja) * 2005-12-08 2013-05-15 モレキュラー・インプリンツ・インコーポレーテッド 基板とモールドとの間に位置するガスを排出するための方法
JP4778788B2 (ja) * 2005-12-28 2011-09-21 東芝機械株式会社 微細パターンシート作成装置および微細パターンシート作成方法
WO2007136832A2 (en) * 2006-05-18 2007-11-29 Molecular Imprints, Inc. Method for expelling gas positioned between a substrate and a mold
KR100804734B1 (ko) * 2007-02-22 2008-02-19 연세대학교 산학협력단 자외선 롤 나노임프린팅을 이용한 연속 리소그라피 장치 및 방법

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5480596A (en) * 1989-07-12 1996-01-02 Canon Kabushiki Kaisha Optical recording medium substrate sheet producing apparatus having roll stamper with elastomer layer of predetermined hardness
US20070228589A1 (en) * 2002-11-13 2007-10-04 Molecular Imprints, Inc. Method for expelling gas positioned between a substrate and a mold
US20060062922A1 (en) * 2004-09-23 2006-03-23 Molecular Imprints, Inc. Polymerization technique to attenuate oxygen inhibition of solidification of liquids and composition therefor

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