压印光刻制造技术

本发明专利技术公开了一种压印光刻，具体公开了一种使用具有无机释放层和可压印介质层的衬底形成压印模具的方法。所述方法包括：使用主压印模具将图案压印到可压印介质中，使可压印介质固化，和蚀刻可压印介质和无机释放层以在无机释放层中形成图案。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种形成压印模具的方法，其适用于压印光刻，并且涉及一种适用于 压印光刻中的压印模具。
技术介绍
在光刻技术中，不断需要减小光刻图案中的特征的尺寸，以便提高在给定的衬底 区域内的特征的密度。对更小特征的推动已经导致诸如浸没光刻和极紫外(EUV)光刻技术 等技术的发展，然而它们成本较高。一种已经得到越来越多的关注的潜在的以低成本获得更小特征(例如，纳米尺寸 的特征或者亚微米尺寸的特征)的方法是所谓的压印光刻术，其通常使用“印章”(通常称 为压印模具或压印光刻模具)以将图案转移到衬底上。压印光刻术的优点在于特征的分辨 率不会受到例如辐射源的发射波长或投影系统的数值孔径的限制。相反，分辨率主要受限 于压印模具上的图案密度。压印光刻涉及将要被图案化的衬底的表面上的可压印介质的图案化。所述图案化 可以包括将压印模具的图案化表面与可压印介质层放在一起(例如，朝向可压印介质移 动压印模具，或朝向压印模具移动可压印介质，或两者)，使得可压印介质流入图案化表面 中的凹陷内并被图案化表面上的突起推到一边。凹陷限定压印模具的图案化表面的图案 特征。通常，在图案化表面和可压印介质放在一起时可压印介质是可流动的。在可压印介 质的图案化之后，例如通过用光化辐射照射可压印介质，可压印介质适于变成不可流动的 或冻结状态(即固定状态)。然后，压印模具的图案化表面和图案化的可压印介质被分开。 然后，通常衬底和图案化的可压印介质被进一步处理，以便图案化或进一步图案化衬底。通 常，可压印介质设置成将要被图案化的衬底的表面上的液滴的形式，但是可以可选地使用 旋涂或类似的方法来提供。专利
技术实现思路
传统技术通过使用电子束(e_束)写入来形成压印模具。这种方法产生的问题在 于使用e-束写入形成压印模具慢和/或昂贵。根据本专利技术的一个方面，提供一种使用具有无机释放层和可压印介质层的衬底形 成压印模具的方法，所述方法包括使用主压印模具将图案压印到可压印介质中；使可压 印介质固化；和蚀刻可压印介质和无机释放层以在无机释放层中形成图案。根据本专利技术的一方面，提供一种压印模具，包括衬底和无机释放层，图案存在于无 机释放层中，图案已经使用蚀刻形成在无机释放层内。附图说明 下面参考附图对本专利技术的实施例进行描述，在附图中图Ia和Ib分别示意地示出热压印和紫外压印光刻术的例子；和图2示意地示出根据本专利技术的实施例的形成压印模具的方法。 具体实施例方式在图Ia和Ib中示意地示出压印光刻术的方法示例。图Ia示出所谓的热压印光刻术(或热模压法)的示例。在通常的热压印工艺中， 压印模具2被压印到已经浇注到衬底6的表面上的热固或热塑可压印介质4中。可压印介 质4可以是例如树脂。可压印介质可以例如旋涂并烘焙到衬底表面上，或如所示示例，旋涂 并烘焙到衬底6的平面化转移层8上。当使用热固聚合物树脂时，树脂被加热到一温度，使 得当与压印模具接触时，树脂是可充分流动的、以便流到限定在模具上的图案特征中。然 后树脂的温度升高以热固化(交联)树脂，使得其固化并不可逆转地形成所需的图案。然 后，模具2被去除，图案化的树脂被冷却。在采用热塑聚合物树脂层的热压印光刻术中，力口 热热塑性树脂，使得就在用模具2压印之前热塑性树脂处于可自由地流动的状态。将热塑 性树脂加热到远高于树脂的玻璃相变温度的一温度可能是必要的。模具被压入可流动的树 脂中，随后在压印模具2位于原位的情况下被冷却至其玻璃相变温度以下，以固化图案。随 后，模具2被去除。图案将由可压印介质的剩余层中的凸起特征构成，然后可以通过合适的 蚀刻工艺去除、仅留下图案特征。用于热压印光刻工艺中的热塑性聚合物树脂的示例是聚 (异丁烯酸甲酯)、聚苯乙烯、聚(苯甲基异丁烯酸酯)或聚(甲基丙烯酸环己酯)。有关更 多的热压印的信息见例如美国专利第US4731155号和美国专利第5772905号。图Ib示出紫外压印光刻术的示例，其包括使用对紫外辐射透射的透明或半透明 模具和作为可压印介质的紫外可固化的液体(这里为了方便使用术语“紫外(UV) ”，但是其 应该理解为包括任何合适的用于固化可压印介质的光化辐射)。紫外线可固化的液体的粘 性通常没有用在热压印光刻中的热固性和热塑性树脂的高，并且结果可以更快地移动以便 填充模具图案特征。石英模具10可以以与图Ia中的过程类似的方式应用到紫外线可固 化的树脂12。然而，代替如在热压印中使用热或温度循环，通过用通过石英模具10应用到 可压印介质12上的紫外辐射14固化可压印介质12来固化图案。在去除模具10之后，可 压印介质12被蚀刻。通过紫外压印光刻术图案化衬底的特定方式是所谓的步进_闪光压 印光刻术(SFIL)，SFIL可以以与通常用在IC制造中的光学步进机相类似的方式以小的步 进用于图案化衬底。更多的有关紫外压印技术的信息可以例如参照美国专利申请出版物第 US 2004-0124566号、美国专利第US 6，334，960号、PCT专利申请出版物WO 02/067055，以 及 J. Haisma 在 J. Vac. Sci. Technol. B14(6)，Nov/Dec 1996 上发表的题为 “Mold-assisted nano 1 ithography :A process forreliable pattern replication白勺文章。上述压印技术的组合也是可以的。参照例如美国专利申请出版物 US2005-0274693，其中提到加热和紫外固化可压印介质的组合。图2示意地示出根据本专利技术的一个实施例的形成压印模具的方法。参 照图2a，石英衬底20设置有无机释放层21 (例如SiN)。可以通过例如化学气 相沉积(CVD)、物理气相沉积(PVD)或原子层沉积来应用无机释放层21。硬掩模22(例如 铬)被提供到无机释放层21的顶部。粘附层23(例如六甲基二硅烷(HDMS))被提供到硬 掩模22的顶部。参照图2b，可压印介质层24被提供到粘附层23的顶部上。随后压印模具25与可压印介质层24接触。压印模具25在下文中被称为主压印模具25。可压印介质24流入到 设置在主压印模具25的最低表面上的图案的凹陷中。随后，例如通过将可压印介质曝光到 光化辐射来固化可压印介质24。替换地，可压印介质24以其他的方法固化，例如通过加热 或冷却可压印介质。参 考图2c，将主压印模具与可压印介质24接触。正如可以从图2c看到的，可压印 介质24保持已经通过主压印模具形成的图案。参考图2d，可压印介质24和粘附层23被蚀刻。蚀刻可以被称为贯穿或穿透蚀刻， 蚀刻通过可压印介质24和粘附层23，但是期望地，在硬掩模22处停止。该蚀刻可以是例如 干蚀刻，其使用合适的气体(下面进一步给出其示例)。蚀刻是各向异性的，例如在图2d中 基本上仅沿竖直方向蚀刻。作为蚀刻的结果，图案保持在可压印介质24中和粘附层23中， 其对应于由主压印模具25形成的图案。参照图2e，随后执行第二蚀刻。第二蚀刻可以称为硬掩模蚀刻，蚀刻通过硬掩模 22的没有被可压印介质24和粘附层23覆盖的部分。因此，由主压印模具25形成的图案被 蚀刻到硬掩模22中。通过硬掩模22的蚀刻贯穿硬掩模到无机释放层21。该蚀刻也可以蚀 刻进入无机释放层21，由此在本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种使用具有无机释放层和可压印介质层的衬底形成压印模具的方法，所述方法包括：使用主压印模具将图案压印到可压印介质中；使可压印介质固化；和蚀刻可压印介质和无机释放层以在无机释放层中形成图案。

【技术特征摘要】
US 2009-9-29 61/246,7251.一种使用具有无机释放层和可压印介质层的衬底形成压印模具的方法，所述方法包括使用主压印模具将图案压印到可压印介质中； 使可压印介质固化；和蚀刻可压印介质和无机释放层以在无机释放层中形成图案。2.如权利要求1所述的方法，其中，硬掩模位于无机释放层的顶部上，并且所述方法还 包括蚀刻所述硬掩模。3.如权利要求2所述的方法，其中，所述硬掩模由下列组中的一个形成Cr、Mo、WSi、W、 Al、Si 或 Ti。4.如前述权利要求中任一项所述的方法，其中，粘附层在可压印介质层的下面，并且所 述方法还包括刻蚀所述粘附层。5.如前述权利要求中任一项所述的方法，其中，所述主压印模具由石英、熔融硅石、玻 璃、YAG或CaF2形成。6.如前述权利要求中任一项所述的方法，其中，所述衬底由石英、熔融...

【专利技术属性】
技术研发人员：SF乌伊斯特尔，
申请(专利权)人：ASML荷兰有限公司，
类型：发明
国别省市：NL[荷兰]