在纳米压印光刻中除去基材预处理组合物制造技术

一种从压印的纳米压印光刻基材除去未固化的预处理组合物的纳米压印光刻方法。该方法包括将预处理组合物配置在纳米压印光刻基材上以形成预处理涂层，和将压印抗蚀剂的离散部分配置在预处理涂层上，压印抗蚀剂的各离散部分覆盖纳米压印光刻基材的目标区域。随着压印抗蚀剂的各离散部分铺展超出其目标区域，在纳米压印光刻基材上形成复合聚合性涂层，并且使复合聚合性涂层与纳米压印光刻模板接触。使复合聚合性涂层聚合以在纳米压印光刻基材上产生复合聚合物层和预处理涂层的未固化部分，并且从纳米压印光刻基材除去预处理涂层的未固化部分。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】在纳米压印光刻中除去基材预处理组合物相关申请的交叉引用本申请要求名称为“在纳米压印光刻中除去基材预处理组合物”且在2016年3月31日提交的美国专利申请序列号62/315,829的优先权，通过引用其整体并入本文。
本专利技术涉及在纳米压印光刻方法中压印之后除去未固化的基材预处理组合物。
技术介绍
因为半导体加工工业在增加每单位面积的电路数量的同时力求更大的生产量，注意力集中在可靠的高分辨率图案化技术的持续开发上。现今在使用的一种这样的技术通常称为压印光刻。压印光刻法详细记载在许多公布中，例如美国专利申请公开号2004/0065252、以及美国专利号6,936,194和8,349,241，所有这些通过引用并入本文。已经使用压印光刻的其它发展领域包括生物技术、光学技术和机械体系。上述各专利文献中公开的压印光刻技术包括压印抗蚀剂中凸出图案(reliefpattern)的形成，以及将对应于凸出图案的图案转印至下面的基材。图案化方法使用与基材间隔开的模板和配置在模板与基材之间的聚合性组合物(“压印抗蚀剂”)。在一些情况下，压印抗蚀剂以离散的、间隔的液滴的形式配置在基材上。使液滴在压印抗蚀剂与模板接触之前铺展。在压印抗蚀剂与模板接触之后，使抗蚀剂均匀地填充基材与模板之间的空间，然后将压印抗蚀剂固化(solidified)从而形成具有与模板表面的形状相符的图案的层。固化之后，将模板与图案化层分离，使得模板与基材间隔开。压印光刻法中的处理量(throughput)通常取决于各种因素。当将压印抗蚀剂以离散的、间隔的液滴的形式配置在基材上时，处理量至少部分地取决于液滴在基材上铺展的效率和均匀性。压印抗蚀剂的铺展可能通过如液滴之间的气体空隙以及液滴对基材和/或模板的不完全润湿等因素而抑制。压印光刻法中的处理量可以通过用促进压印抗蚀剂铺展的预处理组合物对基材预处理来改进。然而，如果使未固化的预处理组合物铺展至压印的范围(imprintedfields)上，则在完成压印光刻法之后未固化的预处理组合物的存在可能导致所得图案化层中的缺陷，并且可能通过从基材蒸发而导致污染。
技术实现思路
在第一一般方面中，纳米压印光刻方法包括：将预处理组合物配置在纳米压印光刻基材上以在纳米压印光刻基材上形成预处理涂层，和将压印抗蚀剂的离散部分配置在预处理涂层上，压印抗蚀剂的各离散部分覆盖纳米压印光刻基材的目标区域。预处理组合物包括聚合性组分，并且压印抗蚀剂是聚合性组合物。随着压印抗蚀剂的各离散部分铺展超出其目标区域，在纳米压印光刻基材上形成复合聚合性涂层。复合聚合性涂层包括预处理组合物和压印抗蚀剂的混合物。使复合聚合性涂层与纳米压印光刻模板接触并且聚合以在纳米压印光刻基材上产生复合聚合物层和预处理涂层的未固化部分。从纳米压印光刻基材除去预处理涂层的未固化部分。第一一般方面的实施可以包括一个以上的以下特征。从纳米压印光刻基材除去预处理涂层的未固化部分可以包括加热纳米压印光刻基材以使预处理涂层的未固化部分蒸发。在一些情况下，加热纳米压印光刻基材包括将纳米压印光刻基材加热至最高温度低于压印抗蚀剂的玻璃化转变温度。除去预处理涂层的未固化部分可以包括将纳米压印光刻基材周围的压力降低至低于大气压的压力。在一些情况下，在减压下的同时加热纳米压印光刻模板。除去预处理涂层的未固化部分可以包括用电磁辐射照射预处理涂层的未固化部分。电磁辐射可以包括深紫外线、红外线和微波中的至少一种。在一些情况下，照射包括用CO2激光、Nd:YAG激光和二极管激光中的至少一种照射。在一定情况下，照射包括全面曝光(blanketexposure)。第二一般方面包括通过第一一般方面形成的纳米压印光刻层叠体。在第三一般方面中，纳米压印光刻方法包括:a)将预处理组合物配置在第一纳米压印光刻基材上以在纳米压印光刻基材上形成预处理涂层，其中预处理组合物包括聚合性组分；b)将压印抗蚀剂的离散部分配置在预处理涂层上，压印抗蚀剂的各离散部分覆盖纳米压印光刻基材的目标区域，其中压印抗蚀剂为聚合性组合物；c)随着压印抗蚀剂的各离散部分铺展超出其目标区域，在纳米压印光刻基材上形成复合聚合性涂层，其中复合聚合性涂层包括预处理组合物和压印抗蚀剂的混合物；d)使复合聚合性涂层与纳米压印光刻模板接触；e)使复合聚合性涂层聚合以产生复合聚合物层；f)重复b)至e)以产生压印的纳米压印光刻基材；g)重复a)至f)以产生多个压印的纳米压印光刻基材，其中各压印的纳米压印光刻基材包括预处理涂层的未固化部分；和h)以分批方法从多个压印的纳米压印光刻基材除去预处理涂层的未固化部分。第三一般方面的实施可以包括一个以上的以下实施。以分批方法从多个压印的纳米压印光刻基材除去预处理涂层的未固化部分可以包括加热多个压印的纳米压印光刻基材。以分批方法从多个压印的纳米压印光刻基材除去预处理涂层的未固化部分可以包括将多个纳米压印光刻基材周围的压力降低至低于大气压的压力。在一些情况下，在减压下的同时加热多个压印的纳米压印光刻基材。以分批方法从多个压印的纳米压印光刻基材除去预处理涂层的未固化部分可以包括用电磁辐射照射多个纳米压印光刻基材。在一些情况下，电磁辐射包括微波辐射。本说明书中记载的主题的一个以上实施的细节在以下附图和说明中阐明。该主题的其它特征、方面和优势从说明书、附图和权利要求书中将变得明显。附图说明图1示出光刻系统的简化的侧视图。图2示出图1中所示的基材的简化的侧视图，其中图案化层形成于基材上。图3A-3D示出在第一液体的层上的第二液体的液滴之间的铺展相互作用。图4是示出促进纳米压印光刻处理量的方法的流程图。图5A示出纳米压印光刻基材。图5B示出配置在纳米压印光刻基材上的预处理涂层。图6A-6D示出由配置在具有预处理涂层的基材上的压印抗蚀剂的液滴形成复合涂层。图7A-7D分别示出沿图6A-6D的线w-w、x-x、y-y和z-z的截面图。图8A和8B示出预处理涂层由纳米压印光刻基材上的液滴代替的截面图。图9A-9C示出与均一的复合涂层接触的模板和所得纳米压印光刻层叠体的截面图。图10A-10C示出与不均一的复合涂层接触的模板和所得纳米压印光刻层叠体的截面图。图11示出具有复合聚合物层和未固化的预处理涂层的纳米压印光刻基材。图12A-12C是示出从纳米压印光刻基材除去未固化的预处理组合物的方法的流程图。图13是对应于比较例1的、压印抗蚀剂的液滴在没有预处理涂层的基材的粘合层上铺展之后的图像。图14是如实施例1中所述的压印抗蚀剂的液滴在预处理涂层上铺展之后的图像。图15是如实施例2中所述的压印抗蚀剂的液滴在预处理涂层上铺展之后的图像。图16是如实施例3中所述的压印抗蚀剂的液滴在预处理涂层上铺展之后的图像。图17示出作为实施例2的压印抗蚀剂和预处理的预铺展时间的函数的缺陷密度。图18示出液滴直径对预处理组合物的铺展时间。图19A示出作为双组分预处理组合物中的一个组分的分数组成(fractionalcomposition)的函数的粘度。图19B示出液滴直径对双组分预处理组合物中组分的各比例的时间。图19C示出双组分预处理组合物的表面张力对双组分预处理组合物中的一个组分的分数。图20示出未固化的预处理组合物的膜厚度对在60℃、80℃和90℃下的热本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种纳米压印光刻方法，其特征在于，其包括：将预处理组合物配置在纳米压印光刻基材上以在所述纳米压印光刻基材上形成预处理涂层，其中所述预处理组合物包括聚合性组分；将压印抗蚀剂的离散部分配置在所述预处理涂层上，所述压印抗蚀剂的各离散部分覆盖所述纳米压印光刻基材的目标区域，其中所述压印抗蚀剂是聚合性组合物；随着所述压印抗蚀剂的各离散部分铺展超出其目标区域，在所述纳米压印光刻基材上形成复合聚合性涂层，其中所述复合聚合性涂层包括所述预处理组合物和所述压印抗蚀剂的混合物；使所述复合聚合性涂层与纳米压印光刻模板接触；使所述复合聚合性涂层聚合以在所述纳米压印光刻基材上产生复合聚合物层和所述预处理涂层的未固化部分；和从所述纳米压印光刻基材除去所述预处理涂层的所述未固化部分。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2016.03.31 US 62/315,829;2017.01.30 US 15/418,9521.一种纳米压印光刻方法，其特征在于，其包括：将预处理组合物配置在纳米压印光刻基材上以在所述纳米压印光刻基材上形成预处理涂层，其中所述预处理组合物包括聚合性组分；将压印抗蚀剂的离散部分配置在所述预处理涂层上，所述压印抗蚀剂的各离散部分覆盖所述纳米压印光刻基材的目标区域，其中所述压印抗蚀剂是聚合性组合物；随着所述压印抗蚀剂的各离散部分铺展超出其目标区域，在所述纳米压印光刻基材上形成复合聚合性涂层，其中所述复合聚合性涂层包括所述预处理组合物和所述压印抗蚀剂的混合物；使所述复合聚合性涂层与纳米压印光刻模板接触；使所述复合聚合性涂层聚合以在所述纳米压印光刻基材上产生复合聚合物层和所述预处理涂层的未固化部分；和从所述纳米压印光刻基材除去所述预处理涂层的所述未固化部分。2.根据权利要求1所述的纳米压印光刻方法，其中从所述纳米压印光刻基材除去所述预处理涂层的所述未固化部分包括加热所述纳米压印光刻基材以使所述预处理涂层的所述未固化部分蒸发。3.根据权利要求2所述的纳米压印光刻方法，其中加热所述纳米压印光刻基材包括将所述纳米压印光刻基材加热至最高温度低于所述压印抗蚀剂的玻璃化转变温度。4.根据权利要求1所述的纳米压印光刻方法，其中除去所述预处理涂层的所述未固化部分包括将所述纳米压印光刻基材周围的压力降低至低于大气压的压力。5.根据权利要求4所述的纳米压印光刻方法，其进一步包括加热所述纳米压印光刻模板。6.根据权利要求1所述的纳米压印光刻方法，其中除去所述预处理涂层的所述未固化部分包括用电磁辐射照射所述预处理涂层的所述未固化部分。7.根据权利要求6所述的纳米压印光刻方法，其中所述电磁辐射包括深紫外线、红外线和微波中的至少一种。8.根据权利要求6所述的纳米压印光刻方法，其中照射包括用CO2激光、Nd:YAG激光、和二极管激光中的至少一种照射。9.根据权利要求6所述的纳米压印光刻方法，其中照射包括全面曝光。10.根据权利要求1所述的纳米压印光刻方法，其中从所述纳米压印光刻基材除去所述预处理涂层的所述未固化部分...

【专利技术属性】
技术研发人员：蒂莫西·布赖恩·斯塔霍维亚克，刘卫军，尼亚兹·科斯纳蒂诺夫，叶正茂，伊藤俊树，
申请(专利权)人：佳能株式会社，
类型：发明
国别省市：日本,JP