压印光刻制造技术

在实施例中公开了一种压印方法，包括将衬底上的可压印媒介的第一和第二间隔目标区分别与第一和第二模板接触，以在媒介中形成相应的第一和第二压印，以及将第一和第二模板与被压印媒介分离。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及压印光刻。
技术介绍
光刻装置是一种将希望的图案施加到衬底的目标部分上的机器。光刻装置通常用于，例如，集成电路(IC)、平板显示器和其它包括精细结构的器件的制造中。希望减小光刻图案中特征的尺寸，因为会使得在给定衬底区上具有较大的特征密度。在光刻中，通过使用短波长辐射来增加分辨率。然而，存在与上述减小相关的问题。开始采用使用193nm波长辐射的光刻装置，但甚至在该水平，衍射限制成为阻碍。在较低被长处，投射系统材料的透明度差。因而，能够增强分辨率的光学光刻可能需要复杂的光学器件和稀有的材料，因此昂贵。作为压印光刻而公知的印刷小于100nm特征的替代方法，包括通过使用物理模子或模板将图案压印到可压印的媒介中来将图案转移到衬底。可压印媒介可以是衬底或者涂敷在衬底表面上的材料。可压印媒介可以是功能性的或者用作“掩模”以将图案转移到下面的表面。例如，提供可压印媒介作为沉积在衬底(例如半导体材料)上的抗蚀剂，由模板限定的图案将被转移到压印媒介中。因而压印光刻基本上是关于微米或纳米级的模制工艺，其中模板的外形限定了产生在衬底上的图案。正如用光学光刻工艺一样，可以层叠图案以便通常的压印光刻可以用于像集成电路制造的这样的应用中。压印光刻的分辨率仅仅受模板制造工艺的分辨率限制。例如，使用压印光刻以制造具有优良分辨率和线边缘粗糙度且小于50nm范围的特征。另外，压印工艺不需要昂贵的光学器件、高级光源或者光学光刻工艺典型需要的专门的抗蚀剂材料。
技术实现思路
根据本专利技术的第一方面，提供了一种压印方法，包括提供具有可压印媒介的衬底的第一和第二间隔的目标区域，将第一和第二间隔的目标区域分别与第一和第二模板接触以在媒介中形成相应的第一和第二压印，将第一和第二模板与被压印媒介分离，提供具有可压印媒介的衬底的第三和第四间隔的目标区域，在从媒介的第一区域到第三区域的第一方向上移动第一模板并在从媒介的第二区域到第四区域的第二方向上移动第二模板，并使第三和第四间隔目标区域分别与第一和第二模板接触以在媒介中形成相应的第三和第四压印。在实施例中，在衬底上提供单独的第一、第二、第三和第四量的可压印媒介以提供媒介的间隔目标区域。第一方向可以采用与第二方向相关的任意所需方向。例如，第一方向按照任何适当的角度与第二方向有角度地偏移，以允许对给定的压印系统采用最佳的方式形成待压印的可压印媒介的不同区域。在实施例中，第一方向基本上平行于第二方向。在实施例中，第一和第二模板同时接触媒介，可替换地，第一和第二模板可以顺序地接触媒介。当顺序地接触媒介时，可以监视和/或控制每个顺序接触的步骤之间的定时，以提供压印具有具体图案的具体衬底的最佳工艺。根据本专利技术的第二个方面，提供了一种压印装置，包括配置成支撑衬底的衬底台，配置成支撑第一和第二模板的模板支架，配置该模板支架以引起第一和第二模板分别接触衬底上的可压印媒介的第一和第二间隔目标区以在媒介中分别形成第一和第二压印，并且引起第一和第二模板与压印媒介分离；以及配置成提供第一量的可压印媒介的第一分配器和配置成提供第二量的可压印媒介的第二分配器，以提供第一和第二间隔目标区。在实施例中，第一和第二分配器分别与第一和第二模板连接。分别相对于第一和第二模板固定第一和第二分配器，或者独立于第一和第二模板移动。在实施例中，提供具有多个孔的第一和第二分配器。多个孔包括二维阵列的孔。可替换地，多个孔包括单排孔。分配器可以与模板的两个或多个边相关联。本专利技术的装置和方法适合应用于按需滴入工艺(例如分步快速压印光刻SFIL)。因此，在实施例中，提供该方法和/或装置以实现该工艺。适当地，配置分配器以在衬底上提供分离的第三和第四数量的可压印媒介，并提供第三和第四间隔目标区域。尽管在第一方向可相对于第二方向采用任何所需方向，在实施例中，第一方向基本上平行于第二方向。操作模板支架以便第一和第二模板同时接触媒介的第一和第二区域，可替换地，操作模板支架以便第一和第二模板依次接触媒介的第一和第二区域。适当地，配置模板支架以便相对于第二模板固定第一模板。可替换地，配置模板支架以便相对于第二模板移动第一模板。附图说明现在参照附图，以举例方式，描述本专利技术的实施例，其中对应的参考符号表示对应的部分，其中图1a-1b分别说明传统的软、热和UV光刻方法的例子；图1c说明UV压印方法的例子；图2说明当使用热和UV压印光刻来图案化抗蚀剂层时所使用的两步蚀刻工艺；图3说明相对于沉积在衬底上的典型的可压印抗蚀剂层的厚度，模板特征的相对尺寸；图4说明根据本专利技术的实施例的多压印布置；图5说明根据本专利技术的实施例的可替换的多压印布置，其中通过按需液入提供可压印媒介；图6说明根据本专利技术的实施例的另一可替换的多压印布置，其中通过按需滴入提供可压印媒介；图7说明根据本专利技术的实施例的另一可替换的多压印布置，其中通过按需滴入提供可压印媒介。具体实施例方式存在通常被称为热压印光刻和UV压印光刻的两种主要压印光刻的方法。也有被称为软光刻的第三种“印刷”光刻。在图1a-1c中说明这些例子。图1a示意地描述软光刻工艺，其包括将分子层11(典型地是墨水，如硫醇)从柔性模板10(典型地由聚二甲基硅氧烷(PDMS)的制造)转移到支撑在衬底12和平面化和迁移层12’上的抗蚀剂层13上。模板10在其表面上具有特征的图案，分子层沉积在特征上。当模板压靠在抗蚀剂层上时，分子层11粘到了抗蚀剂上。当从抗蚀剂移除模板后，分子层11就粘到抗蚀剂上，蚀刻其余的抗蚀剂层，使得没有被已迁移的分子层覆盖的抗蚀剂区域一直蚀刻到衬底。用于软光刻的模板容易变形，因此不适合高分辨率应用，例如，纳米级，因为模板的变形对压印图案有不利地影响。而且，当制造多层结构时，其中相同的区域被重叠多次，软压印光刻不能够提供纳米级的重叠精确度。当热压印光刻用于纳米级上时，热压印光刻(或者热压纹)也被称为纳米压印光刻(NIL)。该工艺使用由例如更耐磨损和抗变形的硅和镍形成的较硬模板。这例如在美国专利No.6,482,742中描述并在图1b中说明。在典型的热压印工艺中，将固体模板14压印到热固性或热塑性聚合树脂15中，所述热固性或热塑性聚合树脂被设在衬底表面上。树脂，例如，被旋涂并烘在衬底表面上或更典型地(如在所示的例子中)在平面化和转移层12’上。应当理解当描述压印模板时术语“硬”包括通常被认为是介于“硬”与“软”材料之间的材料，例如“硬”橡胶。用作压印模板的具体材料的适合性由其应用需求决定。当使用热固性聚合树脂时，将树脂加热到一定温度，使得一旦与模板接触，树脂充分流动以流到限定在模板上的图案特征中。然后提高树脂的温度以热固化(例如交联)树脂，以便将其凝固并不可逆转地采用所需的图案。然后除去模板并冷却图案化的树脂。用于热压印光刻工艺的热塑性聚合树脂的例子是聚甲基丙烯酸甲脂、聚苯乙烯、聚甲基丙烯酸苯甲脂域者聚甲基丙烯酸环己脂。加热热塑性树脂以便其在马上与模板压印之前处于自由流动状态。典型地需要将热塑性树脂加热到远远高于树脂的玻璃转化温度的温度。将模板压印到可流动的树脂中并施加足够的压力以确保树脂流到限定在模板上的所有图案特征中。然后在模板就位的同时，将树脂冷却到其玻璃转化温度之下，因此树脂不可逆转地采用所需图案。图案由树脂残留层中的凹本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种压印方法，包括：　　　　提供具有可压印媒介的衬底的第一和第二间隔的目标区域；　　　　使第一和第二间隔的目标区域分别与第一和第二模板接触，以在媒介中形成相应的第一和第二压印；　　　　　将第一和第二模板与被压印媒介分离；　　　　提供具有可压印媒介的衬底的第三和第四间隔目标区域；　　　　在从媒介的第一区域到第三区域的第一方向上移动第一模板，并在从媒介的第二区域到第四区域的第二方向上移动第二模板；以及　　　　使第三和第四间隔目标区域分别与第一和第二模板接触，以在媒介中形成相应的第三和第四压印。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：K西蒙，
申请(专利权)人：ASML荷兰有限公司，
类型：发明
国别省市：NL[荷兰]