TWI414418B

TWI414418B - 壓印微影術系統及方法

Info

Publication number: TWI414418B
Application number: TW98135766A
Authority: TW
Inventors: Mahadevan Ganapathisubramanian; Byung-Jin Choi; Mario Johannes Meissl
Original assignee: Molecular Imprints Inc
Priority date: 2008-10-23
Filing date: 2009-10-22
Publication date: 2013-11-11
Also published as: TW201024076A

Description

壓印微影術系統及方法

相關申請案的交互參考

本申請案主張申請於2008年10月23日之美國臨時申請案第61/107，729號及申請於2008年10月27日之美國臨時申請案第61/108，640號在35 U.S.C.§119(e)(1)規定下的利益，該兩美國臨時申請案的全部併入此處作為參考。

本申請案也是2007年5月17日申請之美國序號第11/749，909號的部份接續申請案，其主張2006年5月18日申請之美國臨時專利申請案第60/801，265號，及美國臨時專利申請案第60/827，128號的優先權，兩者的全部內容併入此處作為參考。

發明領域

本發明係有關於壓印微影術系統及方法。

背景資訊

奈米製造包括非常微小構造(例如具有100奈米或更小等級的表面表面特徵)的製造。奈米製造產生相當大之衝擊的一個應用領域為積體電路的加工。當半導體加工工業繼續致力於更大的產率，同時增加形成在基材上之每單位面積的電路時，奈米製造因而變得更形重要。奈米製造提供更好的製程控制，同時減少形成構造之最小表面特徵的尺寸。使用奈米製造之其他正在發展的領域包括生物技術、光學技術、機械系統等等。

今日使用之例示奈米製造技術通常稱作壓印微影術。例示之壓印微影術製程被詳細描述於數個公開刊物中，諸如美國專利公開案第2004/0065976號，美國專利公開案第2004/0065252號，與美國專利第6，936，194號，其等全部內容併入此處作為參考。

各個上述美國專利公開案及專利揭露的壓印微影技術包括於可聚合層中形成凸紋圖案及將對應凸紋圖案的圖案轉換進入下方基材內。基材可被耦合於移動載物台上以獲得所要的定位來便利圖案化製程。圖案化製程使用與基材空間上分離的模板，而且施加可成形液體於模板與基材之間。固化可成形液體以形成具有圖案的堅硬層，該圖案與接觸可成形液體之模板表面的形狀相符合。固化後，模板與堅硬層分離使得模板與基材空間上分離。然後基材及堅硬層進行額外的加工以將凸紋影像轉換進入對應固化層中圖案的基材中。

發明概要

依據本發明之一實施例，係特地提出一種裝置，包括：適於支持基材的一真空夾頭，該真空夾頭具有：適於支持該基材之外直徑的一外部地帶，該外部地帶具有第一高度；及適於支持該基材之內直徑的一內部地帶，該內部地帶具有第二高度；其中該第一高度及該第二高度被決定以提供呈單波形態(single wave formation)的基材。

依據本發明之另一實施例，係特地提出一種方法，包括：將基材保持於一真空夾頭上，該真空夾頭適於提供呈單波形態(single wave formation)的該基材；將模板保持於一模板夾頭上，該模板夾頭適於提供呈雙波形態(double wave formation)的該模板，該雙波形態具有彎曲朝向該基材的一部分模板及彎曲離開該基材的一部分模板；使該模板彎曲朝向該基材的部分接觸置於該基材上的可聚合材料；及使該模板的其餘部分接觸該基材。

依據本發明之又一實施例，係特地提出一種用於固持基材的裝置，包括：一本體；及一接觸頭，其調整地連接至該本體及適於提供力量以限制一基材至一基材夾頭，該接觸頭具有至少一表面，該表面相對於該本體成一角度設置，如此該表面對齊該基材的斜切邊緣。

圖式簡單說明

本發明的特徵及優點可被更詳細地了解，參考附隨圖式所顯示的實施例可知道本發明實施例的更特別描述。然而，應注意的是附隨圖式僅顯示本發明的典型實施例，所以不應被認為係對本發明範圍的限制，因為本發明容許其他相等有效的實施例。

第1圖為含有與基材空間上分離之圖案化裝置的微影術系統的簡化側視圖，圖案化裝置包括模板及模件；第2圖為第1圖顯示之基材的俯視圖，基材具有內、中間與外半徑；第3圖為耦合至基材夾頭之第1圖顯示之基材的側視圖；第4圖為第3圖顯示之基材夾頭的頂視圖；第5圖為第1圖顯示之模板的俯視圖，具有耦合至模板的模件；第6圖為耦合至模板夾頭之第1圖顯示之模板的側視圖；第7圖為第6圖顯示之模板夾頭的頂視圖；第8圖為被置於第1圖顯示之基材區域上之壓印材料小液滴陣列的俯視圖；第9圖為第1圖顯示之基材的簡化側視圖，含有置於其上的圖案層；第10圖為於第一實施例中，圖案化第1圖顯示之基材的方法流程圖；第11圖為第1圖顯示之具有改變形狀之圖案化裝置的側視圖；第12圖為第11圖顯示之圖案化裝置的側視圖，與第8圖顯示之壓印材料的部分小液滴接觸；第13-15圖為第8圖顯示之小液滴的壓縮的俯視圖，使用改變形狀之第12圖顯示的模板；第16圖為於第二實施例中，圖案化第1圖顯示之基材區域的方法流程圖；第17圖為第1圖顯示之具有改變形狀之基材的側視圖；第18圖為施加力量於第1圖顯示之圖案化裝置上以改變其形狀之針的側視圖；及第19圖為第1圖顯示之系統的側視圖，其中氣體被引入於圖案化裝置及模件之間。

第20圖為提供單波形態予基材之例示基材夾頭的簡化側視圖。

第21A-21C圖為提供多個例示形成予基材之例示基材夾頭的簡化側視圖。

第22A及22B圖為含有例示外部地帶之例示基材夾頭的簡化側視圖。

第23圖為提供單波形態之壓印微影術模板及基材之例示模板夾頭及例示基材夾頭的簡化側視圖。

第24A-24D圖為提供雙波形態之壓印微影術模板及單波形態之壓印微影術基材之另一例示模板夾頭及例示基材夾頭的簡化側視圖。

第25圖為進行力量施加之基材的俯視圖。

第26圖為在第一位置之例示固持系統的簡化側視圖，第一位置於模板從基材分離期間限制基材。

第27圖為第26圖顯示之固持系統在第二位置的簡化側視圖，第二位置使固持系統與基材相隔一段距離。

第28圖顯示於模板從基材分離期間用於限制基材之例示方法的流程圖。

詳細說明

參考第1及2圖，顯示用於在基材12上形成凸紋圖案的微影系統10。基材12可具有圓形形狀；然而，於進一步實施例中，基材12可具有任何幾何形狀。在本例中，基材12可具有含內半徑r₁ 與外半徑r₂ 的碟形形狀，其中半徑r₂ 大於半徑r₁ 。再者，內半徑r₁ 與外半徑r₂ 之間界定一中間半徑r₃ ，其中中間半徑r₃ 的位置實質上與內半徑r₁ 與外半徑r₂ 等距離。

參考第1圖，基材12可耦合至基材夾頭14。如所示者，基材夾頭14為一真空夾頭，然而，基材夾頭14可為任何夾頭，其包括但不限於真空、針型、溝型、靜電或電磁夾頭及/或類似物，例示夾頭描述於美國專利第6，873，087號“用於壓印微影術加工之高精準位向對準與間隙控制的載物台”，其併入此處作為參考。基材12及基材夾頭14可被支撐於載物台16上。再者，載物台16、基材12及基材夾頭14可被定位於基底(未顯示)上。載物台16可提供關於第一及第二軸的移動，其中第一與第二軸彼此成直角，亦即x與y軸。參考第1、3及4圖，基材夾頭14包括第一及第二相對側。側或邊緣表面22延伸於第一側邊18及第二側邊20之間。第一側邊18包括第一凹處20、第二凹處22與第三凹處24，並界定第一26、第二28、第三30及第四32空間上分離之支持區域。第一支持區域26圍繞第二28、第三30及第四32支持區域與第一20、第二22及第三24凹處。第二支持區域28圍繞第三30及第四32支持區域與第二22及第三24凹處。第三支持區域30圍繞第四支持區域32與第三凹處24。第三凹處24圍繞第四支持區域32。於進一步實施例中，第一26、第二28、第三30及第四32支持區域由兼容(compliant)材料形成。第一26、第二28、第三30及第四32支持區域可具有圓形形狀；然而，於進一步實施例中，第一26、第二28、第三30及第四32支持區域可包括任何想要的幾何形狀。

通道34及36形成於基材夾頭14中，然而，基材夾頭12可包括任何數目的通道。通道34讓第一及第三凹處20及24與側表面18流體溝通。然而，於進一步實施例中，應該了解者係通道34可讓第一及第三凹處20及24與基材夾頭14的任何表面流體溝通。通道36讓第二凹處22與側表面18流體溝通。然而，於進一步實施例中，應該了解者係通道36可讓第二凹處22與基材夾頭14的任何表面流體溝通。再者，所想要的是通道34便利第一20及第三24凹處的設置，通道36便利第二凹處22與壓力控制系統(諸如幫浦系統38)流體溝通。

幫浦系統38可包括一或多個幫浦以控制鄰近第一20、第二22與第三24凹處的壓力。為此目的，當基材12耦合至基材夾頭14時，基材12靠著第一26、第二28、第三30與第四32支持區域停放，並蓋住第一20、第二22與第三24凹處。第一凹處20及與其重疊的部分40a基材12界定第一室42。第二凹處22及與其重疊的部分40b基材12界定第二室44。第三凹處24及與其重疊的部分40c基材12界定第三室46。運作幫浦系統38以控制第一42、第二44及第三46室中的壓力。

參考第1及5圖，基材12與圖案化裝置48空間上分離。圖案化裝置48包括從其中朝向具有圖案化表面54之基材12延伸之台面52的模板50。更且，台面52也可被稱作模件52。於進一步實施例中，模板50可實質上缺少模件52。模板50及/或模件52可由下述材料形成，其等包括但不限於熔矽石、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、硬化藍寶石。如所示者，雖然圖案化表面22包括由數個空間上分離之凹處24與突起26界定之表面特徵，然而於進一步實施例中圖案化表面54可為實質上平滑及/或平面的。圖案化表面22可以界定構成要被形成於基材12上之圖案基礎的一原始圖案。

參考第1、6及7圖，模板50可耦合至模板夾頭60。模板夾頭60可為任何夾頭，包括但不限於，真空、針型、溝型、靜電或電磁。如美國專利第6，873，087號“用於壓印微影術加工之高精準位向對準與間隙控制的載物台”描述者。模板夾頭60包括第一62及第二64相對側邊。側邊或邊緣表面66延伸於第一側邊62及第二側邊64之間。第一側邊62包括第一凹處68、第二凹處70及第三凹處72，並界定第一74、第二76及第三78空間上分離的支持區域。第一支持區域74圍繞第二70及第三72支持區域與第一68、第二70及第三72凹處。第二支持區域76圍繞第三支持區域78與第二70及第三72凹處。第三支持區域78圍繞第三凹處72。於進一步實施例中，第一74、第二76及第三78支持區域從兼容材料形成。第一74、第二76及第三78支持區域可具有圓形形狀；然而，於進一步實施例中，第一74、第二76與第三78支持區域可具有任何想要的幾何形狀。

通道80及82形成於模板夾頭60中，然而，模板夾頭60可包括任何數目的通道。通道80讓第一及第三凹處68及72與第二側邊64流體溝通。然而，於進一步實施例中，應該了解者係通道80可讓第一及第三凹處68及72與模板夾頭60的任何表面流體溝通。通道82讓第二凹處70與第二側邊64流體溝通。然而，於進一步實施例中，應該了解者係通道80可讓第二凹處70與模板夾頭60的任何表面流體溝通。再者，所要的是通道80便利第一68及第三72凹處的設置，及通道82便利使第二凹處70與壓力控制系統(諸如幫浦系統84)流體溝通。

幫浦系統84可包括一或多個幫浦以控制靠近第一68、第二70及第三72凹處的壓力。為此目的，當模板50耦合至模板夾頭60時，模板50靠著第一74、第二76及第三78支持區域停放，蓋住第一68、第二70及第三72凹處。第一凹處68及與其重疊的部分86a模板50界定第一室88。第二凹處70及與其重疊的部分86b模板50界定第二室92。第三凹處72及與其重疊的部分86c基材12界定第三室96。運作幫浦系統84以控制第一88、第二92及第三96室中的壓力。再者，模板夾頭60可耦合至壓印頭97以便利圖案化裝置48的移動。

參考第1圖，系統10可更包括一流體分配系統98。流體分配系統98可與基材12流體溝通以沉積可聚合材料100於其上。流體分配系統98可包括數個分配單元。應該了解者，可聚合材料100可使用任何已知的技術沉積，諸如液滴分配、旋轉塗覆、浸漬塗覆、化學蒸氣沉積(CVD)、物理蒸氣沉積(PVD)、薄膜沉積、厚膜沉積及/或相似方式。典型上，在所欲體積被界定於模件52及基材12之間之前，可聚合材料100可被沉積於基材12上。然而，在想要體積已得到之後，可聚合材料100可填滿體積。如第8圖所示，可聚合材料100可沉積於基材12上成為數個空間上分離的小液滴102，並界定矩陣陣列104。於一例子中，各個小液滴102可具有大約1-10微微升的單位體積。在基材12上，小液滴102可以任何二元配置的方式被配置。

參考第1及9圖，系統10更包括沿著路徑110耦合至直接能量108的能量源106。壓印頭97及載物台16構形為分別配置要被重疊與設置於路徑110中的模件52及基材12。壓印頭97、載物台16之任一者或兩者於模件52及基材12之間變化距離以界定其間為可聚合材料100填滿的所欲體積。在所欲體積以可聚合材料100填滿之後，源106產生能量108，如寬帶紫外線輻射以引起可聚合材料100固化及/或交聯來符合基材12表面112的形狀並圖案化表面54，如此界定一圖案層114於基材12上。圖案層114可包括殘留層116及數個以突起118及凹處120表現的表面特徵。此過程的控制可被與載物台16、幫浦系統38及84、壓印頭97、流體分配系統98與源106資料溝通的處理器122調控，且依儲存於記憶體124中之電腦可讀取程式而運作。

參考第1圖，系統10更包括耦合至載物台16的一針126。針126關於垂直第一及第二軸的第三軸，亦即沿著z軸平移。因此，針126可接觸模件52以改變其形狀，下將詳述。針126可為習於此藝者所知的力量或位移致動器，包括，除了其他事物之外，氣動、壓電、磁致伸縮、線性及發音線圈。於進一步實施例中，針126可為高解析壓力調整器及清潔接連的空氣活塞，針126含中央針，其包括抽空圖案化裝置48及基材12之間界面的大氣的真空源。

參考第1、8及9圖，如上所述，變化模件52與基材12間的距離，使得其間界定可聚合材料100填滿的所欲體積。再者，於固化後，可聚合材料100符合基材12表面112及圖案表面54的形狀，而界定圖案層114於基材12上。為此目的，於矩陣陣列104小液滴102之間所界定的體積128中，有氣體存在，矩陣陣列104中的小液滴102分布於基材12上方以避免，如果不能完全阻止的話，在基材12及模件52之間與圖案層114內部之氣體及/或氣囊(pockets)的捕捉。氣體及/或氣囊可為下述氣體，包括但不限於空氣、氮氣、二氧化碳、氦氣。基材12及模件52之間及圖案層114內的氣體及/或氣囊會導致，除了其他事物之外，形成於圖案層114中之表面特徵圖案的扭曲，形成於圖案層114中之表面特徵的低傳真性，與橫過圖案層114之殘留層116的非一致厚度，所有這些都是不想要的。為此目的，以下描述一種使得基材12及模件52之間與圖案層114內氣體及/或氣囊的捕捉降到最低，若無法阻止的話，的方法與系統。

參考第1及10圖，於第一實施例中，顯示一種驅趕基材12及模件52之間氣體的方法。更特定地，在步驟200中，如上所述，以液滴分配、旋轉塗覆、浸漬塗覆、化學蒸氣沉積(CVD)、物理蒸氣沉積(PVD)、薄膜沉積、厚膜沉積及類似方法將可聚合材料100置放於基材12上。於進一步實施例中，可聚合材料100可被置於模件52上。

參考第6、7、10及11圖，在步驟202中，可以改變圖案化裝置48的形狀。更特定地，圖案化裝置48的形狀可以改變使得在基材12中間半徑r₃ 處之模件52及基材12之間界定的距離d₁ (第2圖所示)小於在模件52其餘部分處之模件52及基材12之間界定的距離。於一例子中，距離d₁ 小於距離d₂ ，距離d₂ 係界定於模件52邊緣處。於進一步實施例中，距離d₁ 可界定於模件52任何想要的位置。藉控制第一及第三室68及72內的壓力得改變圖案化裝置48的形狀。更特定地，如上所述，幫浦系統84運作以控制第一及第三室68及72內的壓力。為此目的，幫浦系統84可經由通道80於第一及第三室68及72內產生真空，如此模板50的部分86a及86c會彎曲離開基材12及彎曲朝向模板夾頭60。因此，模板50的彎曲部分86a及86c離開基材12，模板50的部分86b彎曲朝向基材12及彎曲離開模板夾頭60。

參考第10、12及13圖，在步驟204中，如上關於第1圖所述，壓印頭97(如第1圖所示)、載物台16或兩者可變化距離d₁ (如第11圖所示)，如此部分模件52接觸小液滴102次部分。如所示者，在模件52其餘部分接觸小液滴102的其餘小液滴之前，與基材12的中間半徑r₃ 重疊的部分模件52(如第2圖所示)接觸小液滴102的次部分。然而，於進一步實施例中，於模件52其餘部分接觸小液滴102之前，模件52的任何部分可接觸小液滴102。為此目的，如所示者，模件52對於所有與基材12之中間半徑r₃ 重疊的小液滴102(如第2圖所示)的接觸實質上同時發生。這引起小液滴102分散並產生相連的可聚合材料100液體片130。液體片130的邊緣132界定液體-氣體界面134，其作用係推動體積128中的氣體朝向基材12的邊緣136。小液滴102之間的體積128界定一氣體通道，穿過此氣體通道，氣體可被推動至邊緣136。因此，液體-氣體界面134結合上氣體通道會減少，若無法完全阻止的話，氣體被捕捉於液體片130中。

參考第7、10及14圖，在步驟206中，圖案化裝置48形狀可改變使得模件52及基材12之間界定的想要體積會被可聚合材料100填滿，如上關於第1圖所述者。更特定地，控制第一及第三室88及96內的壓力，以及由於可聚合材料100及模件52間接觸，壓印頭97(第1圖所示)及/或載物台16施加於圖案化裝置48的力量，圖案化裝置48的形狀可以改變。更特定地，如上所述，運作幫浦系統84以控制第一及第三室88及96中的壓力。為此目的，幫浦系統84經由通道80減少第一及第三室88及96內產生的真空程度，使得與圍繞基材12中間半徑r₃ (如第2圖所示)之後續小液滴100次集合相結合的可聚合材料100散佈成為包括於相連的流體片130內，如第14圖所示。圖案化裝置48的形狀持續改變使得模件52接著接觸其餘的小液滴102，如此與其相結合的可聚合材料100散佈成為包括於相連片130中，如第15圖所示。可以見到，界面134已經朝向邊緣136移動，如此餘留體積128內的氣體(第8圖所示)具有行進到界面134的無阻礙路徑。這讓體積128內的氣體(第8圖所示)從模件52及基材12之間相對於邊緣136而離開。以此等方式，基材12及模件52之間與圖案層114內的氣體及/或氣囊捕捉(第9圖所示)被減到最小，如果不能完全防止的話。於進一步實施例中，隨著距離d₁ 的減少，圖案化裝置48的形狀可以同時隨之改變，如上關於第11圖所述者。參考第7及12圖，在又一個實施例中，為了便利改變圖案化裝置48的形狀，可控制第二室92內的壓力。更特定地，如上所述，運作幫浦系統84以控制第二室92內的壓力。為此目的，幫浦系統84經由通道82可於第二室92內產生壓力，如此部分86c的模板50會彎曲朝向基材12及彎曲離開模板夾頭60。再者，與在第一及第三室88及96內產生真空同時，在第二室92內可產生壓力，如上所述。

參考第1及10圖，在步驟208中，如上關於第1圖所述，可聚合材料100然後可被固化及/或交聯，而界定圖案層114(如第9圖所示)。接著，在步驟210中，模件52可從圖案層114(如第9圖所示)分離。

參考第1及16圖，顯示本發明進一步實施例。更特定地，在步驟300中，類似以上對於步驟200(第10圖所示)描述者，可聚合材料100可被置放於基材12或模件52上。

參考第3、4、16及17圖，在步驟302中，類似以上關於步驟202(第10圖所示)描述者，圖案化裝置48的形狀可被改變。再者，與改變圖案化裝置48的形狀同時，基材12的形狀可以改變。更特定地，藉控制第一及第三室42及46內的壓力可改變基材12的形狀。更特定地，如上所述，運作幫浦系統38以控制第一及第三室42及46內的壓力。為此目的，幫浦系統38經由通道36可於第一及第三室42及46內產生真空，如此部分40a及40c的基材12會彎曲離開基材夾頭14及彎曲朝向模件52，如第17圖所示。由於基材12彎曲部分40a及40c朝向基材夾頭14，所以基材12部分40b彎曲朝向模件52及彎曲離開基材夾頭14。參考第11、13及16圖，在步驟304中，類似以上關於步驟204(如第10圖所示)描述者，壓印頭97、載物台16或兩者會變化距離d₁ (如第11圖所示)，使得部分的模件52實質上同時接觸與基材12的中間半徑r₃ (如第2圖所示)重疊之小液滴102的次部分，而產生相連的可聚合材料100液體片130。

參考4、12及16圖，在步驟306中，類似以上關於步驟206(如第10圖所示)描述者，圖案化裝置48的形狀可改變使得界定於模件52及基材12之間的想要體積會被可聚合材料100填滿。再者，隨著改變圖案化裝置48的形狀，基材12的形狀也同時會改變。更特定地，如上所述，運作幫浦系統38以控制第一及第三室42及46中的壓力。為此目的，幫浦系統38經由通道36減少第一及第三室42及46內產生之真空的程度，同時如以上步驟204所述改變圖案化裝置48的形狀(如第10圖所示)，使得與圍繞基材12中間半徑r3(如第2圖所示)之小液滴102結合的可聚合材料100散佈成為包括於相連的流體片130內，如第14圖所示。隨著圖案化裝置48形狀的改變，基材12的形狀可同時進一步改變，如此模件52接著接觸其餘的小液滴102使得與其相結合的可聚合材料100散佈成為包括於相連片130中，如第15圖所示。體積128內的氣體(如第8圖所示)可以使用與如上關於步驟206所述實質相同的方法(如第10圖所示)從模件52及基材12之間相對於邊緣136而離開。

參考第3及4圖，為更加便利改變基材12的形狀，第二室44內的壓力可以控制。更特定地，如上所述，運作幫浦系統38以控制第二室44內的壓力。為此目的，幫浦系統38經由通道34可於第二室44內產生壓力，使得部分40b基材50彎曲朝向模件52及彎曲離開基材夾頭14。再者，與第一及第三室42及46產生真空同時，壓力可產生於第二室44內，如上所述。

參考第1及10圖，在步驟308中，如上關於第1圖所述，可聚合材料100然後可被固化及/或交聯，而界定圖案層114(如第9圖所示)。接著，在步驟310中，模件52可從圖案層114(如第9圖所示)分離。

參考第6及18圖，於進一步實施例中，為便利改變圖案化裝置48的形狀，可使用針126。更特定地，針126可施用力量於圖案化裝置48上，及於此例子中，於模板50的第三部分86c上。因此，圖案化裝置48可包括前述想要改變的形狀而且可被使用於上述任一方法中。亦可使用針126來便利模件52及基材12的分離，如上分別關於步驟208及308所述者(顯示於第10及16圖)。再者，於形成圖案層114(如第9圖所示)之後，針126可從圖案化裝置48平移離開，如此圖案化裝置48實質上係平坦的。針126可與處理器122溝通，如此針126可使用回饋力量以決定力量的強度。

參考第19圖，為更加便利模件52及基材12的分離，氣體148經由針126可引入基材12及模件52之間。更特定地，針126可包括含有孔隙152的通道150而與壓力控制系統(諸如幫浦系統38)流體溝通。於近一步實施例中，針126可包括任何數目的孔隙。可設置孔隙152以在模件52及基材12之間引入氣體148。氣體148施加力量於模件52及基材12以推動模件52朝離開基材12的方向及推動基材12朝離開模件52的方向。如所示者，當針126接近模板50時，氣體148可引入模件52及基材12之間；然而，於進一步實施例中，當針126在任何位置時，氣體148可引入模件52及基材12之間。

第20圖顯示第1圖所示之基材夾頭14a的另一實施例，其可提供基材12的單波(single wave)彎曲。於單波壓印中，基材12內直徑d₁ 可將對於夾頭14非一致性(如平面性)，模板18及基材12間之傾斜錯誤，及/或模板18及基材12間之軸錯誤的敏感度降至最低。因為基材12內直徑d₁ 可被保留為非壓印區，所以壓印缺失及/或分離缺失可被減到最小。再者，夾頭14a可讓基材12外直徑d₃ 及夾頭14a之間的接觸減到最小而減少缺失。

基材夾頭14a可包括第一218及第二220相對側。側邊或邊緣表面222可延伸於第一218及第二220相對側之間。第一側邊218可包括第一凹處224及第二凹處226。第一凹處224及第二凹處226可界定第一支持區域228及第二支持區域230。第一支持區域228可圍繞第二支持區域。支持區域228及230基於設計考量可具有圓形形狀、長方形形狀、正方形形狀及/或任何奇特的形狀。

如第20圖所示者，支持區域228可包括大於支持區域230之高度h₂ 的高度h₁ 。支持區域228的高度h₁ 具有大於支持區域230之高度h₂ 的程度使得其於壓印基材12期間得到單波變形。單波變形大致可被描述為單波形狀，其中基材12呈現為凹面彎曲，如此基材12表面229對於支持區域230及/或支持區域228可為實質上切線。例如，支持區域228之高度h₁ 可具有大於支持區域230高度h₂ 大約80微米的程度。此外，支持區域228高度h₁ 、支持區域230高度h₂ 、及/或支持區域228高度h₁ 及支持區域230高度h₂ 間的差異程度得基於基材12及/或基材12材料的厚度t₁ 。例如，對於大約635微米厚度t₁ 的熔矽石基材12而言，支持區域228高度h₁ 及支持區域230高度h₂ 間之差異程度可為大約100微米。

基材12外直徑d₃ 大致為第一分離點，據此於接著壓印之後的模板18及圖案層46分離期間可能需要最大留存能力，如描述於第1及2圖者。藉由增加支持區域228高度h₁ ，夾頭14提供的真空力量被朝向外直徑d₃ 偏向。真空力量的偏向減少所必須的留存力量及/或減少模板18及圖案層46分離期間所必須的分離力量。

通道232a及/或232b與234a及/或234b可形成於基材夾頭14a中。應該注意，基於設計考量基材夾頭14a可包括另外通道。為簡化之故，顯示兩通道234及236。通道234及236可在凹處224及226與側表面218流體溝通。通道234及236可便利與壓力控制系統(如幫浦系統)流體溝通之凹處224及/或226的置放。例如，幫浦系統可提供一或多個能夠控制靠近凹處224及/或226之壓力的幫浦。

參考第21A-21C圖，於一實施例中，除了或是替代決定此處描述之特質(如厚度t₁ 、基材12的材料性及/或類似性質)之外，支持區域228高度h₁ 可基於壓力控制系統施用至凹處224及/或226的預定壓力程度決定。例如，支持區域228高度h₁ 可基於標準壓力程度，該標準壓力程度當施用時，可提供單波與基材12(如第20圖所示者)。於壓印期間，當基材12處在單波時，如此處描述者，基材12內直徑d₂ 可呈現為實質上凹面形狀。

基於支持區域228高度h₁ ，壓力程度可適於提供基材12的單波變形。例如，第21A圖顯示在約0 kPa下的基材12。在約0 kPa的基材12會呈現實質平面性。此外，基材12及支持區域230可能會以距離d分離。例如，基材12及支持區域230會大約分離100微米。參考第21B圖，在大約-5 kPa彎曲基材12成實質上單波形狀時，通道232及234可提供凹處224，其中基材12呈現為凹面彎曲，如此基材12表面229與支持區域230實質上成切線。在大約-80 kPa時，雖然部分基材12對於支持區域230依然實質上成切線，但是基材12呈現在凹處224形成多個凹面彎曲的雙波形狀。

參考第22A及22B圖，於一實施例中，夾頭14可提供基材12於壓印期間呈單波形態，同時將外直徑d₃ 處的缺失減到最低及/或去除。例如，第22A圖顯示夾頭14a的例示實施例，其中夾頭14包括楔形地帶228a。楔形地帶228a可提供夾頭14及基材12之間在外直徑d₃ 處最小的接觸。接觸的最小化可進一步將外直徑d₃ 處的缺失減到最小。楔形地帶228a可包括大於支持區域230高度h₂ 的高度h₁ 。再者，楔形地帶228a的楔形邊緣240相對於軸242可設定一角度(如大約2-5°)。角度可以調整使得楔形地帶228a與基材12邊緣244(即平坦區域)具有最小接觸或無接觸，如第22A圖所示。第22B圖顯示夾頭14a的另一例示實施例，其中夾頭14a包括實質平面地帶228b。單波形狀基材12的置放可使得外基材12直徑d₃ 與實質平面地帶228b距離g₁ 。

參考第23圖，於一實施例中，模板夾頭28a於壓印及/或分離期間可提供模板18符合單波基材12形狀的圖案化表面22。模板夾頭28a可包括適於提供影響模板18形狀之真空及/或壓力的通道254。例如，通道254a可提供固定模板18外邊緣的真空使得模板18外邊緣彎曲朝向夾頭28。通道254b可提供真空及/或壓力使得模板中心18彎曲朝向基材12。模板中心18可接觸符合單波形狀的基材12。例如，模板中心18可接觸具有可聚合材料34流體移動的基材12內直徑d₁ ，該可聚合材料34的流體移動係向外朝向基材12的外直徑d₃ 流動。此外，於分離期間，最終分離會發生在模板中心18以及具有單波基材12形狀與符合模板18形狀之基材12的內直徑d₁ 。

參考第24A-D圖，於另一實施例中，模板夾頭28b於壓印及/或與具單波形狀的基材12分離期間可提供呈雙波形態的模板18圖案化表面22。

參考第24A圖，模板夾頭28b的通道560a-560c可提供真空及/或壓力以提供呈雙波(double wave)形態的模板18。例如，在地帶562a-562f形成的室(如三個或更多的室)中，通道560b可提供壓力，同時通道560a及560c可提供真空。室內的壓力及/或真空可提供呈雙波形態的模板18，如此模板18與通道560b重疊的部分彎曲朝向基材12及模板18與通道560a及560c重疊的部分彎曲離開基材12。模板18與通道560b重疊的部分首先接觸基材12。應該注意的是，可以使用另外的通道560及/或室。如第24b圖所示，真空可以減少及/或壓力可以減少使得模板18接觸基材12的其餘部分。特別是，模板18與通道560c重疊(如與基材12內直徑重疊)的部分會最後接觸基材12。據此，在基材12內直徑處之模板18與基材12間的氣體或被除去。

於壓印過程期間，大致上基材夾頭14可提供基材12表面實質上良好控制的形狀以避免任何局部化的流體不正常的散佈。然而，基材12上之遮罩20及圖案表面46之間的局部表面黏附性可能會超過來自基材夾頭14的固持力量。這在壓印區域邊緣處會引起基材12的局部化彎曲。此種局部化彎曲會造成真空固持壓力的喪失，而且依此，分離可能會失敗。

參考第25-27圖，除了或替代基材夾頭14之外，固持系統660也可提供對於基材12的限制。大致上，固持系統660會囓合基材12，及藉由使用力量F，在圖案層從模板分離期間(如此處所描述者)會提供對於基材12的限制。於一實施例中，固持系統660圍繞基材12。於另一實施例中，多個固持系統660得依計畫被置於基材12附近以在模板18從基材12分離期間對於基材12提供限制。

固持系統660可包括接觸頭668及本體669。接觸頭668可提供力量F以限制基材12。接觸頭668依據設計考量的不同可以是靜止或可調整的。

接觸頭668可包括用以接觸基材12的表面。接觸頭668具有至少一表面670，其與本體669呈一角度Θ使得表面670與一部分基材12對準。例如，表面670相對於本體669 成一角度Θ，如此表面670與基材12的斜切邊緣664(如第26圖所示者)對齊。使接觸頭668接觸基材12的斜切邊緣664可阻止以基材12上的圖案層46(第2圖所示)干擾固持系統660。

一旦接觸基材12，接觸頭668可提供力量F給基材12用以構成基材12至基材夾頭14的限制。例如，接觸頭668可提供力量F給基材12的斜切邊緣664(如第27圖所示者)以於如此處所示的分離期間實質上限制基材12至基材夾頭14。

固持系統660也可包括基底666。大致上，本體669可被調整而附著至基底666以提供本體669關於x-及y-軸的徑向移動。本體669關於基底666的徑向移動可在基材12及接觸頭668之間提供一用以裝載及卸載基材12的距離。例如，如第26圖所示者，在第一位置，本體669可被置於基底666上，如此接觸頭668可接觸基材12。如第27圖所示，在第二位置，本體669關於基底666的徑向移動可讓接觸頭668位於離開基材12一設定距離D的地方。在此位置，基材12不致於被接觸頭668阻礙，所以可以從第1圖所示的系統10中卸下。本體669關於基底666的移動範圍大致不超過基材12裝載及卸載所需的範圍。例如，本體669關於基底666移動範圍可以在50微米至1毫米的範圍內。或者，依據設計考量，本體669關於基底666的移動可以超過基材12一般裝載及卸載的必要需求。

於如此處所述之分離期間，當本體接觸基材12時，基底666可提供另外的力量FC給本體669來限制基材12。於一例子中，本體669可被調整而附著至基底666以提供關於z-軸的限制力量FC。例如，接觸頭668可以真空預緊的空氣軸承、磁性預緊的空氣軸承及/或類似物耦合至基底666。

第28圖顯示於模板18從基材12分離期間用以限制基材12之例示方法的流程圖680。於步驟682中，基材12可被裝載至系統10。於步驟684中，可設置接觸頭668而與基材12接觸。例如，接觸頭668的表面670可接觸基材12的斜切邊緣664。於步驟686中，接觸頭668可提供限制基材12的力量F。於步驟688中，基底666可提供用以限制本體669的力量FC。於步驟690中，系統10可執行壓印過程。於步驟692中，藉著本體669關於基底666的徑向移動，接觸頭668可從基材12分離。於步驟690中，基材12可從系統10中卸載。

10‧‧‧微影系統

12‧‧‧基材

14,14a‧‧‧基材夾頭

16‧‧‧載物台

18‧‧‧側邊

20‧‧‧凹處

22‧‧‧凹處

24‧‧‧凹處

26‧‧‧支持區域

28‧‧‧支持區域

28b‧‧‧模板夾頭

30‧‧‧支持區域

32‧‧‧支持區域

34‧‧‧通道

36‧‧‧通道

38‧‧‧幫浦系統

40a,40b,40c‧‧‧部分

42‧‧‧室

44‧‧‧室

46‧‧‧室

48‧‧‧圖案化裝置

50‧‧‧模板

52‧‧‧台面

54‧‧‧圖案化表面

60‧‧‧模板夾頭

62‧‧‧側邊

64‧‧‧側邊

66‧‧‧側邊

68‧‧‧凹處

70‧‧‧凹處

72‧‧‧凹處

74‧‧‧支持區域

76‧‧‧支持區域

78‧‧‧支持區域

80‧‧‧通道

82‧‧‧通道

84‧‧‧幫浦系統

86a,86b,86c‧‧‧部分

88‧‧‧室

92‧‧‧室

96‧‧‧室

97‧‧‧壓印頭

98‧‧‧流體分配系統

100‧‧‧可聚合材料

102‧‧‧小液滴

104‧‧‧矩陣陣列

106‧‧‧能量源

108‧‧‧能量

110‧‧‧路徑

112‧‧‧表面

114‧‧‧圖案層

116‧‧‧殘留層

118‧‧‧突起

120‧‧‧凹處

122‧‧‧處理器

124‧‧‧記憶體

126‧‧‧針

128‧‧‧體積

130‧‧‧液體片

132‧‧‧邊緣

134‧‧‧界面

136‧‧‧邊緣

148‧‧‧氣體

150‧‧‧氣體

152‧‧‧孔隙

200‧‧‧步驟

202‧‧‧步驟

204‧‧‧步驟

206‧‧‧步驟

208‧‧‧步驟

210‧‧‧步驟

218‧‧‧相對側

220‧‧‧相對側

222‧‧‧側邊或邊緣表面

224‧‧‧凹處

226‧‧‧凹處

228‧‧‧支持區域

228a‧‧‧楔形地帶

228b‧‧‧實質平面地帶

229‧‧‧表面

230‧‧‧支持區域

232a,232b‧‧‧通道

234a,234b‧‧‧通道

254a,254b‧‧‧通道

242‧‧‧軸

300‧‧‧步驟

302‧‧‧步驟

304‧‧‧步驟

306‧‧‧步驟

308‧‧‧步驟

310‧‧‧步驟

560a,560b,560c‧‧‧通道

562a,562b,562c,562d,562e,562f‧‧‧地帶

660‧‧‧固持系統

664‧‧‧斜切邊緣

666‧‧‧基底

668‧‧‧接觸頭

669‧‧‧本體

670‧‧‧表面

680‧‧‧流程圖

682‧‧‧步驟

684‧‧‧步驟

686‧‧‧步驟

688‧‧‧步驟

690‧‧‧步驟

692‧‧‧步驟

694‧‧‧步驟

第21A-21C圖為提供多個例示形態予基材之例示基材夾頭的簡化側視圖。