光刻印刷系统技术方案

本发明专利技术涉及一种通过使用固定纳米印刷模具的模板中的凹槽或孔产生部分真空，在纳米印刷光刻模板附近产生和保持所需环境的方法和系统。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】光刻印刷系统本专利技术涉及纳米光刻印刷系统。纳米制造包括制造极小的结构，例如具有纳米级或更小的特征(feature) 的结构。纳米制造具有显著影响的一个领域是集成电路的制造。随着半导 体加工工业持续地力求获得更高的生产率，同时增加每单位面积基片上形 成的电路数量，纳米制造变得越来越重要。纳米制造提供了更高的工艺控 制，同时允许更大程度地减小形成的结构的最小特征尺寸。已经应用纳米 制造的其它研发领域包括生物技术、光学技术、机械系统等。一种示例性的纳米制造技术通常被称为印刷光刻。示例性的印刷光刻 法在许多公开出版物中进行了详细描述，例如参见美国专利申请公开第 2004/0065976，其提交时的美国专利申请号为10/264,960,标题为"在基材上 设置特征、从而复制具有极小的尺寸变化的特征的方法和模具(Method and a Mold to Arrange Features on a Substrate to Replicate Features having Minimal Dimensional Variability)";美国专利申请公开第2004/0065252号， 其申请时为美国专利申请第10/264,926号，题为"在基材上形成层以促进度 量标准制造的方、法(Method of Forming a Layer on a Substrate to Facilitate Fabrication of Metrology Standards)";以及美国专利第6,936,194号，题为" 用于印刷光刻法的功能图案化材料(Functional Patterning Material for Imprint Lithography Processes)",所有这些专利申请都转让给本专利技术的受让 人，所有这些专利都参考结合入本文中。上述这些美国专利申请公开和美国专利中所述的基本印刷光刻技术都 包括了在可聚合的层中形成浮雕图案，将与所述浮雕图案对应的图案转移 到下面的基材中。所述基材可以置于移动的台上，到达所需的位置，以促 进其图案化。使用与所述基材隔开的模板，在模板和基材之间存在可成形 的液体。所述液体固化形成其中记录有图案的固化的层，所述图案与与所 述液体接触的模板表面的形状一致。然后将所述模板与固化的层相分离，使得模板和基材隔开。然后对基材和固化的层进行加工，将对应于所述固 化的层中的图案的浮雕图案转移到所述基材中。人们需要能够使得印刷光刻更高效更吸引人的系统。通过本专利技术的主权项的系统完成了这个目标。通过在纳米光刻印刷过 程中，在模板和基材之间产生特定的环境，提高了印刷光刻的效率，更具 体来说是通过部分真空环境印刷提高了印刷光刻的效率。本专利技术优选的实施方式的特征在从属权项中进行描述。下面结合附图描述本专利技术的优选实施方式，在附图中附图说明图1是具有与基材隔开的模板的光刻系统的简化侧视图；图2显示了模板上的部分真空环境a)具有孔的模板的侧视图；b)具有多个孔的模板a)的俯视图；c)具有沟槽的模板的侧视图；d)模板c)的俯视图； 图3显示了另外的附加的板(add-on plate);图4显示了使用上升空气垫在模板周围用作为半密封的部分真空环境；图5显示了本专利技术的另一实施方式。参见图1，用来在基材12上形成浮雕图案的系统8包括平台10，该平 台10将基材12支承在其上，还包括模板14，该模板14上具有图案化表面 18。在另一个实施方式中，基材12可以与基材卡盘(未显示)连接，所述基 材卡盘(未显示)是任意的卡盘，包括但不限于真空卡盘和电磁卡盘。模板14和/或模具16可以由以下的材料形成，包括但不限于热解法 二氧化硅、石英、硅、有机聚合物、硅氧垸聚合物、硼硅酸盐玻璃、氟碳 聚合物、金属和硬化蓝宝石。如图所示，图案化表面18包括通过多个间隔 的凹陷17和凸起19构成的特征。但是，在另一个实施方式中，图案化表 面18可以基本上是平滑和/或平坦的。图案化表面18可以限定初始图案， 该初始图案形成用来形成于基材12上的图案的基础。模板14可以与印刷头20连接，用来促进模板14的移动，从而促进模 具16的移动。在另一个实施方式中，模板14可以与模板卡盘(未显示)连接， 所述模板卡盘(未显示)是任意的卡盘，包括但不限于真空卡盘和电磁卡盘。 连接流体分配系统22,选择性地设置为与基材12流体连通，用来将聚合材料24沉积在基材12之上。应当理解，可以使用任意已知的技术沉积聚合 材料24，这些技术包括例如液滴分配，旋涂，浸涂，化学气相沉积(CVD)， 物理气相沉积(PVD)等。另外，如下所述，在模具16和基材12之间建立环 境之前，可以将聚合材料24设置在基材12之上，或者在另一个实施方式 中，可以将流体分配系统22置于基材12和模板14之间。能量28的源头26沿路径30与直接能源28相连。印刷头20和平台 10的构型设计分别用来将模具16和基材12叠加设置在路径30中。印刷头 20、平台IO或者这两者在模具16和基材12之间的距离发生变化，用来在 其之间限定所需的体积，该体积将被聚合材料24填充。参见图1，在模具16和基材12之间限定所需的体积之前，将聚合材 料24设置在基材22之上。但是，可以在已经得到所需的体积之后，用聚 合物材料24填充所述体积。在所需体积被聚合物材料24填充之后，源头 26产生能量28,例如宽带能，使得聚合材料24固化和/或交联，与基材12 的表面25的形状相一致，并使表面18图案化，在基材12上形成图案化的 层50。所述宽带能量可包括光化成分，包括但不限于紫外波长、热能、电磁 能、可见光等。所述采用的光化成分是本领域技术人员已知的，通常取决 于用来形成印刷层12的材料。通过处理器32调控该过程，所述处理器32 与平台10、印刷头20、流体分配系统22和源头26数据连通，通过存储在 存储器34内的计算机可读程序进行操作。以下三种能力被认为是有助于使得印刷光刻更高效，更吸引人1. 产生和保持纯氦或其它操作气氛，例如C02;2. 部分或完全真空印刷(縮短填充时间，减少缺陷和氧中毒)；3. 减小或消除分离作用力。通过室的理念(chamberconcept)在模板附近产生和保持压力，在模板的 活性区域附近产生了防漏的体积，然后可以通过使用气体加压或抽气。由 于模板的几何结构，当模板与晶片接触的时候，活性区域周围的蚀刻的背 面区域(backregion)能够很方便地提供这样的体积。因为蚀刻的背面区域比 活性区域高出约5-15微米，其还能提供对任意气体/流体极高的流阻。图2a)-d)显示了使用具有用于气体流动的凹槽213或孔204的模板 203-211的部分真空环境。需要具有多个流动的源(例如孔204)或环绕的槽 213，以便在模板205、 214的活性区域202-212下方产生均匀的部分真空。 通过所述开口 204、 216的真空流将已有的空气或气体抽走，而在由小而长 的间隙造成的显著压降的存在下，会降低活性区域202、 212和基材201、 210之间的压力。美国专利申请公开第2005/0072755号，提交时的美国专 利申请号为10/677,639，题为"单相流体印刷光刻法(Single Pha本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用来在纳米光刻印刷过程中，在模板和基材之间产生特定环境的系统，该系统包括：　基材；　模板，所述模板设置在与所述基材紧密相邻的位置，在所述模板上的纳米印刷模具与基材上的相应位置之间产生空间体积；　一种装置，用来部分抽走在 所述纳米印刷模具和基材之间的空间体积内的气体。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：A切罗拉，PB拉德，IM麦克麦基，BJ乔伊，
申请(专利权)人：分子制模股份有限公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]