專利名稱：形成模板的襯底以及檢測方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于形成具有包含拓?fù)鋱D案的表面的模板的襯底，該襯底供制造電子器件、光學(xué)部件、存儲部件、生物電子部件等的工藝中使用，以及一種檢測該襯底的方法。
背景技術(shù)：
在電子器件、光學(xué)部件、存儲部件、生物電子部件等部件的制造中，不僅要求較高的性能和進(jìn)一步的小型化，同時(shí)還要求降低制造成本。在這種情況下，納米壓印光刻(NIL)變得突出，由于其相對于傳統(tǒng)的光刻工藝，能夠降低微圖案化的成本。在NIL工藝中，通過機(jī)械方式形成拓?fù)鋱D案。具體地，將在表面上具有預(yù)期拓?fù)鋱D案的模板壓入到接受襯底上給定厚度的樹脂層中，由此將模板上的拓?fù)鋱D案轉(zhuǎn)移到樹脂層。將已通過壓制而轉(zhuǎn)移拓?fù)鋱D案的樹脂層固化，由此將保留樹脂層的形狀。固化可以通過UV固化和熱固化模式實(shí)施。在任一模式中，重要的是，將模板和接受襯底壓制到一起同時(shí)保持模板和接受襯底之間的平行性以及在接觸平面內(nèi)提供均勻的壓力。引證列表專利文獻(xiàn)I JP-A 2002-318450 (USP 6869732，EP1253117A1)

發(fā)明內(nèi)容
用于NIL工藝中的形成模板的襯底具有不同的外部形狀，包括65mm正方形或152mm正方形的矩形形狀，以及直徑為50mm、100mm、150mm或200mm的圓形形狀,根據(jù)預(yù)期的應(yīng)用進(jìn)行選擇。另一方面，形成模板的襯底的一個(gè)區(qū)域經(jīng)常具有比外部形狀小的面積(典型小于4，000mm2)，并且通常位于形成模板的襯底的中心周圍，該區(qū)域起到主要的模板的作用，并且要在其上形成拓?fù)浠蛲钩?凹陷圖案。一般而言，具有這樣的趨勢要轉(zhuǎn)移的圖案的特征尺寸越細(xì)，形成圖案的區(qū)域變得越窄。原因是，隨著圖案特征尺寸變細(xì)，模板和接受襯底的平行性和壓力均勻性的所需精度變得越高；并且如果形成圖案的區(qū)域越窄，就越能夠增加這些精度。另一方面，模板的外形大于形成圖案的區(qū)域的趨勢是因?yàn)橹圃霳IL模板的工藝。NIL模板制造工藝通常包括通過濺射沉積金屬膜的步驟，使用EB描繪裝置(writer)轉(zhuǎn)移所需的納米結(jié)構(gòu)圖案到金屬膜的光刻步驟；干法蝕刻圖案化的金屬膜和接受襯底表面的步驟。從經(jīng)濟(jì)和可行性方面出發(fā)，這些步驟通常以共享方式利用這些用于傳統(tǒng)光刻技術(shù)中的設(shè)備。因此，安裝在這些設(shè)備上的形成模板的襯底的尺寸必然對應(yīng)于用于傳統(tǒng)光刻技術(shù)中的襯底尺寸，導(dǎo)致了這樣的趨勢NIL模板的外部形狀的尺寸大于形成圖案的區(qū)域的尺寸。近年來，光(UV)納米壓印光刻遇到了不斷增長的需求，以提供具有更細(xì)尺寸圖案或更復(fù)雜圖案的模板用于轉(zhuǎn)移。由這樣的要求以及上面提到的原因，形成模板的襯底的平坦度，尤其是起到主要模板作用和要在其上形成圖案的區(qū)域的平坦度是關(guān)鍵的。隨著待轉(zhuǎn)移的圖案為更細(xì)尺寸和更復(fù)雜，出現(xiàn)了這樣的較強(qiáng)可能性在模板制造期間的圖案和轉(zhuǎn)移步驟期間的圖案之間可能發(fā)生失準(zhǔn)，導(dǎo)致圖案錯(cuò)誤，除非表面是完全平坦的。本發(fā)明的一個(gè)目的是提供形成模板的襯底，其能夠在接觸平面內(nèi)在均勻壓力下將模板和接受襯底壓制到一起，同時(shí)維持模板和接受襯底之間的平行性。本發(fā)明人發(fā)現(xiàn)，該未解決的問題可以通過圓形的形成模板的襯底解決，該襯底的厚度在要形成拓?fù)鋱D案的中心區(qū)域具有最小變化，該變化定義為最大厚度和最小厚度之間的差距。在一方面，本發(fā)明提供了一種圓形的形成模板的襯底，該襯底具有要在其上形成拓?fù)鋱D案的表面，并且具有125mm至300mm的直徑以及一定厚度，其中在直徑為至多125mm的圓內(nèi)，襯底的厚度具有至多為2 μ m的變化。在優(yōu)選實(shí)施方案中，在整個(gè)表面上，襯底具有至多IOym的厚度變化。假使該襯底在直徑為至多125_的圓內(nèi)在最厚的點(diǎn)i處具有厚度T，在中心￡處具有厚度C，在線t-c與具有125mm直徑的圓的遠(yuǎn)離i的圓周之間的交叉點(diǎn)￡處具有厚度E，那么這些襯底厚度優(yōu)選滿足關(guān)系T > C > E。在更優(yōu)選的實(shí)施例中，在直徑為至多125mm的圓內(nèi)的襯底厚度T和E滿足關(guān)系O. 6 μ m彡T-E彡O. 3 μ m。該襯底通常為石英玻璃襯底，更典型為具有用于形成轉(zhuǎn)移圖案的金屬薄膜或抗蝕膜的石英玻璃襯底。在優(yōu)選實(shí)施方案中，在直徑為至多125mm的圓內(nèi)的襯底表面上存在具有至多O. 5μπι尺寸的缺陷。通常，該襯底用于納米壓印光刻。在另一方面，本發(fā)明提供了一種用于檢測形成模板的襯底的方法，包括檢查襯底是否符合前面定義的要求用以由此判斷襯底合格或不合格。本發(fā)明有益效果使用具有要在其上形成拓?fù)鋱D案的表面的圓形的形成模板的襯底，防止了在形成模板的襯底上形成圖案的步驟和轉(zhuǎn)移步驟之間出現(xiàn)圖案失準(zhǔn)或圖案錯(cuò)誤，其中襯底的厚度在直徑為至多125mm的圓內(nèi)的變化小于或等于2 μ m。轉(zhuǎn)移細(xì)尺寸和/或復(fù)雜圖案成為可倉泛。附圖
概述圖I示意性地說明了在本發(fā)明一個(gè)實(shí)施方案中的形成模板的襯底，圖IA為平面圖，圖IB為側(cè)面圖。圖2A、2B和2C是具有不同厚度變化的形成模板的襯底的橫截面圖；圖2A和2B說明了根據(jù)本發(fā)明滿足關(guān)系T > C > E的襯底的外形；圖2C說明了本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施方案之外的滿足關(guān)系T > E > C的襯底的外形。本發(fā)明的詳細(xì)描述本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方案是圓形的形成模板的襯底，該襯底具有要在其上形成拓?fù)鋱D案的表面，并具有125mm至300mm的直徑以及一定厚度，其中在直徑為至多125mm的圓中，襯底的厚度具有小于或等于2 μ m的變化。該襯底尤其適合于形成用于納米壓印光刻的 模板。圖I說明了根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方案的形成模板的襯底。如平面圖IA所示，該襯底為圓形形狀，并且如側(cè)面圖IB所示，具有上表面2、下表面3和側(cè)表面4。通常，由上表面2或下表面3與側(cè)表面4確定的棱角5是倒棱的?？梢詫⒔饘俦∧せ蚩刮g膜預(yù)先沉積在形成模板的襯底的一個(gè)表面(2或3)上，盡管沒有示出。要注意，圓形襯底I具有上表面2和下表面3之間的厚度以及中心。 在該實(shí)施方案中，形成模板的襯底厚度在直徑為至多125mm的圓內(nèi)具有小于或等于2 μ m，優(yōu)選小于或等于I μ m,更優(yōu)選小于或等于O. 6 μ m的變化。這里使用的術(shù)語“圓”是指關(guān)于襯底中心的圓。如果厚度變化或平坦度超過2 μ m,圖案位置的失準(zhǔn)或圖案錯(cuò)誤可出現(xiàn)在形成模板的襯底上形成圖案的步驟和將圖案轉(zhuǎn)移到模板的步驟之間。例如，在將模板壓到接受襯底上的給定厚度的樹脂層的轉(zhuǎn)移步驟中，這體現(xiàn)為使模板與接受襯底之間的平行性變差和接觸平面內(nèi)的壓力不均勻性。結(jié)果，在移除模板之后留下的樹脂層厚度不均勻。即使在隨后步驟例如干法刻蝕和金屬膜移除之后，整個(gè)工藝都不能形成所需的圖案。盡管形成模板的襯底的厚度變化的下限并不重要，但是在直徑為至多125mm的圓內(nèi)，低較的變化值導(dǎo)致較低的厚度變化值。形成模板的襯底的厚度通常在O. I至30mm的范圍，并且優(yōu)選O. 5至IOmm的范圍內(nèi)。將規(guī)定厚度變化范圍的區(qū)域定義為直徑為至多125mm的圓形，因?yàn)閺恼麄€(gè)工藝的準(zhǔn)確性和效率角度來說，對于要形成圖案的形成NIL模板的襯底的面積是尺寸為約125_以下的區(qū)域?？赏ㄟ^在多個(gè)點(diǎn)使用探針型厚度測量儀測量襯底的厚度來確定厚度變化或平坦度，而更精確的測量設(shè)備可以由光學(xué)干涉儀或激光位移傳感器制成。這里所指的厚度是使用具有光學(xué)干涉系統(tǒng)的平坦度測試儀(Nidek有限公司的FT90)的測量值。為了方便處理,形成模板的襯底的直徑經(jīng)常為至多300mm,優(yōu)選125mm至200mm。如果襯底的厚度在整體上具有顯著的變化，那么在直徑為至多125mm的圓內(nèi)難以減小厚度的變化。甚至在形成圖案的區(qū)域以外的襯底區(qū)域，襯底厚度的顯著變化也可影響轉(zhuǎn)移的精度。因?yàn)檫@個(gè)原因，在整個(gè)襯底表面的厚度變化應(yīng)優(yōu)選為至多10 μ m，更優(yōu)選為至多5 μ m。盡管下限不重要，但是變化值優(yōu)選地盡可能的低。嚴(yán)格意義上，其中規(guī)定了在整個(gè)表面上的襯底厚度的變化的范圍是其中可基本精確測量的范圍，也就是說，排除了從圓周向內(nèi)延伸3_的外部環(huán)形區(qū)域的圓形區(qū)域。因?yàn)閺膱A周向內(nèi)延伸3mm的環(huán)形區(qū)域位于倒棱的棱角附近，所以該區(qū)域的厚度可能不會(huì)被探針型厚度測量儀準(zhǔn)確地測量，該厚度測量儀需要可能部分地覆蓋倒棱的棱角的寬的測量區(qū)域。甚至在光學(xué)干涉儀或激光位移傳感器的情況下，從圓周向內(nèi)延伸3_的外部環(huán)形區(qū)域(其位于邊緣或倒棱的棱角的附近)的測量可能由于散射光的影響而不那么準(zhǔn)確。如圖2A和2B所示，在直徑為至多125mm的圓內(nèi)，襯底在最厚的點(diǎn)主處具有厚度T，在中心￡處具有厚度C，在線t-c (即連接點(diǎn)i與￡的線)與具有125_直徑的圓的遠(yuǎn)離t的圓周之間的交叉點(diǎn)s處具有厚度E。在優(yōu)選實(shí)施方案中，這些襯底厚度優(yōu)選滿足關(guān)系T彡C彡E。在這些附圖中，虛線6穿過具有125_直徑的圓的圓周，虛線7穿過襯底(以及具有125mm的直徑的圓)的中心￡。模板圖案轉(zhuǎn)移步驟存在這樣的問題因?yàn)橐D(zhuǎn)移的圖案具有細(xì)的尺寸，所以在圖案特征之間可能引入氣泡，最終在轉(zhuǎn)移圖案中導(dǎo)致缺陷。通過時(shí)設(shè)備調(diào)整使得轉(zhuǎn)移步驟可以在接近真空的氣氛中進(jìn)行可以避免這個(gè)問題。因?yàn)闅夥詹皇峭耆婵?，所以氣泡引起的缺陷就不能被完全消除。如果將形成模板的襯底成形(profiled)為使得襯底厚度可滿足關(guān)系T > C > Ε，那么可以減輕在轉(zhuǎn)移步驟中由氣泡形成缺陷。當(dāng)襯底厚度滿足關(guān)系T^C^E時(shí)，模板表面上首先與接受襯底上的樹脂層接觸的位置是具有最大厚度T的點(diǎn)，并且模板表面上最后與接受襯底上的樹脂層接觸的位置是具有厚度E的點(diǎn)。由于具有厚度E的點(diǎn)在形成圖案的區(qū)域的邊界處，樹脂層中的氣泡或外來顆粒(如果有的話)將逃逸形成圖案的區(qū)域，不會(huì)影響所轉(zhuǎn)移的圖案。另一方面，如果將形成模板的襯底配置為襯底厚度可滿足關(guān)系T > E > C的外形，如圖2C所示，那么模板表面上最后與接受襯底上的樹脂層接觸的位置是具有厚度C的點(diǎn)。在這種情況下，樹脂層中的氣泡或外來顆粒(如果有的話)將聚集于形成圖案的區(qū)域的中心附近，對轉(zhuǎn)移圖案引起缺陷在配置為滿足關(guān)系Τ彡C彡E的襯底中，期望厚度T和E之間的特定差值對于防止圖案上的缺陷形成有效，因?yàn)闅馀莼蛲鈦眍w粒更容易逃逸。特別地，將襯底配置為滿足如下關(guān)系在優(yōu)選實(shí)施方案中，O. 6μπι彡T-E ^ O. 3ym,以及在更優(yōu)選實(shí)施方案中，
O.4 μ m彡T-E彡O. 3 μ m。如果差值大于O. 6 μ m，這表明大于O. 6 μ m的厚度變化，那么在要形成于形成模板的襯底上的圖案和轉(zhuǎn)移時(shí)的圖案之間可發(fā)生失準(zhǔn)，導(dǎo)致圖案錯(cuò)誤。如果差值小于O. 3 μ m，該襯底厚度差值不足以讓氣泡或外來顆粒逃逸出去，并且氣泡或外來顆粒將會(huì)聚集于形成圖案的區(qū)域的中心，可能在轉(zhuǎn)移圖案中形成缺陷，盡管滿足關(guān)系T > C > E。在一個(gè)優(yōu)選實(shí)施方案中，形成模板的襯底是石英玻璃襯底。由于其UV透射，石英玻璃襯底經(jīng)常用在納米壓印技術(shù)中，該納米壓印技術(shù)利用UV來固化樹脂層。盡管利用熱來固化樹脂層的NIL技術(shù)也是公知的，但該技術(shù)對熱膨脹是敏感的。因此，聲稱利用UV的NIL技術(shù)適合于轉(zhuǎn)移較細(xì)尺寸的圖案。由于石英玻璃也對可見光譜透明，因此其具有在轉(zhuǎn)移步驟中容易對準(zhǔn)的另一優(yōu)點(diǎn)。除了石英玻璃，用于NIL技術(shù)的適于形成模板的襯底的材料還包括硅，氧化硅膜，聚二甲基硅氧烷(PDMS)，鎳(Ni)，藍(lán)寶石以及它們的混合材料。形成模板的襯底可以在其上具有金屬薄膜或抗蝕膜以形成轉(zhuǎn)移圖案。優(yōu)選地，在使用EB描繪工具在形成模板的襯底上形成圖案之前，將金屬薄膜或抗蝕膜沉積在形成模板的襯底上?？赏ㄟ^任何標(biāo)準(zhǔn)方法將金屬薄膜或抗蝕膜沉積到5nm至5μπι的厚度。當(dāng)測量已在其上形成膜的襯底厚度時(shí)，在具有至多125mm的直徑的圓內(nèi)，優(yōu)選厚度變化小于或等于2 μ m。當(dāng)形成模板的襯底可能具有一些表面缺陷時(shí)，在直徑為至多125mm的圓內(nèi)，這些表面缺陷應(yīng)優(yōu)選具有至多O. 5 μ m,更優(yōu)選至多O. 25 μ m,甚至更優(yōu)選至多O. I μ m的尺寸。理由是因?yàn)樵谛纬赡０宓囊r底的表面上形成具有亞微米級到納米級的特征尺寸的圖案，在形成模板的襯底的表面上的缺陷(如果有的話)能夠被轉(zhuǎn)移到接受襯底，并且以相同的尺寸。要注意，表面缺陷的尺寸通過原子力顯微鏡(AFM)測量。本發(fā)明的形成模板的襯底可以通過拋光襯底的上表面和下表面獲得，使得在直徑為至多125mm的圓內(nèi)，襯底的厚度可具有至多2 μ m的變化。拋光可以通過如下方式來實(shí)現(xiàn)由雙面拋光機(jī)對上下表面同時(shí)拋光，或者通過單面拋光機(jī)對每一表面拋光，同時(shí)供給包含磨料的拋光漿料。單面拋光機(jī)使用一個(gè)拋光板，該拋光板可大于或者小于形成模板的襯底。在合成石英玻璃襯底的情況下，其可以通過根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)程序切割合成石英玻璃原料和研磨來準(zhǔn)備。拋光步驟通常包括初級或粗拋光步驟和最終或精拋光步驟。為了配置形成模板的襯底的表面外形從而具有所需范圍內(nèi)的厚度變化，在精拋光步驟之前的粗拋光步驟是重要的。例如，通過雙面拋光機(jī)同時(shí)拋光襯底的上下表面進(jìn)行粗拋光步驟。此時(shí)，上下拋光板中應(yīng)當(dāng)優(yōu)選具有較高平坦度，所述拋光板各自具有附于其上的拋光墊。拋光墊可以由硬質(zhì)的聚氨酯泡沫塑料等制成。為了使拋光墊總是在其表面上維持高平坦度，每幾個(gè)批次進(jìn)行丸粒精整(dressing)是有效的。丸粒精整可優(yōu)選通過如下方式進(jìn)行使用精整載體例如負(fù)載有金剛石丸粒的精整載體，供給水流和磨粒，并且施加平衡壓力載荷到30gf/cm2。特別地，使用為適應(yīng)所選的拋光機(jī)齒輪而設(shè)計(jì)的精整載體，為平坦度而精整拋光墊表面持續(xù)幾分鐘至幾十分鐘，以與常規(guī)拋光相同的方式進(jìn)行。通常用于粗拋光步驟的硬質(zhì)聚氨酯泡沫塑料的拋光墊優(yōu)選具有溝槽，使得拋光漿料可以散布到整個(gè)襯底上。用拋光漿料完全覆蓋整個(gè)襯底使平面內(nèi)的拋光不均勻性最小化，導(dǎo)致襯底具有最小的厚度變化。拋光墊上的溝槽形狀可以是具有多個(gè)平行間隔的線條或溝槽的條紋陣列。 用于粗拋光的拋光漿料可以包含氧化硅，氧化鈰、剛鋁石、白剛玉、F0(Fujimi有限 公司的氧化鋁基磨料)、氧化鋯、Sic、金剛石、氧化鈦、氧化鍺等的磨粒。這些磨粒優(yōu)選具有
0.I至10 μ m,更優(yōu)選為O. 5至3 μ m的顆粒尺寸。衆(zhòng)料可以是這些磨粒的水衆(zhòng)料。當(dāng)最終精拋光旨在配置襯底的外形使得襯底厚度T、C和E滿足關(guān)系T > C > E，其中T、C和E如上面所定義，在最終精拋光期間的表面外形控制是重要的。襯底表面外形可以以其它方式控制，例如通過控制載體旋轉(zhuǎn)與盤旋轉(zhuǎn)的比率，或者控制用于接收工件的拋光載體中的孔位置(即載體中心和孔中心之間的偏移)。為了有效的外形控制，優(yōu)選在研磨和粗拋光結(jié)束時(shí)確認(rèn)厚度的變化或外形?？梢酝ㄟ^使用光學(xué)干涉儀或激光位移傳感器的測量進(jìn)行確認(rèn)，其中優(yōu)選光學(xué)干涉儀。優(yōu)選在粗拋光步驟之后的襯底外形使得最終終精拋光之后的襯底可以具有規(guī)定范圍內(nèi)的厚度變化并且滿足厚度關(guān)系Τ > C > Ε。具體地，在粗拋光步驟結(jié)束時(shí)，具有C彡E的C和E的關(guān)系的襯底在直徑為至多125_的圓內(nèi)具有優(yōu)選至多為I. 5 μ m，更優(yōu)選O至I. Ομπ 的厚度變化。如果厚度變化超過該范圍，由于最終拋光步驟的如下趨勢在邊緣處的材料移除量大于襯底中心處，因此有時(shí)在直徑為至多125_的圓內(nèi)厚度變化可能不落在2 μ m內(nèi)。如果厚度E和C大致相等，也就是說，厚度E和C的差值大約為O. I μ m，或如果E > C，那么優(yōu)選在直徑為至多125mm的圓內(nèi)的厚度變化等于或小于2 μ m,更優(yōu)選O至
1.5 μ m。如果厚度變化太大，由于最終拋光步驟的如下趨勢在邊緣處的材料移除量大于在襯底中心處，因此主要厚度變化在最終拋光后保持基本不變或顯著減小。然后，在粗拋光步驟后的襯底外形具有相比C > E的情況大的容許的厚度變化值。但是，如果太大，在最終拋光步驟之后，在直徑為至多125mm的圓內(nèi)，厚度變化有時(shí)可能不落入2μπι內(nèi)。如之前順便提到的，由于最終拋光步驟具有在邊緣處的材料移除量大于襯底中心處的材料移除量的趨勢，在粗拋光結(jié)束時(shí)厚度C和E大致相等或E > C對于在最終拋光步驟之后減小厚度變化是有利的。在粗拋光步驟之后的最終精拋光步驟使用拋光墊，可根據(jù)所需表面品質(zhì)選擇該拋光墊，例如從絨面革、浸潰聚氨酯的無紡織物、柔性聚氨酯泡沫塑料等選擇。如果拋光漿料沒有均勻分布在整個(gè)表面上，或者如果所磨蝕的碎屑被捕獲在拋光墊中而沒有快速移出，那么拋光速率在襯底內(nèi)變得不均勻，導(dǎo)致顯著的厚度變化。這可通過提供在其整個(gè)表面上具有溝槽的拋光墊得到避免。溝槽有助于均勻輸送拋光漿料，拋光漿料在整個(gè)襯底上均勻散布，并且碎屑可以通過溝槽快速移出。然后，可以控制拋光速度以改善厚度變化。溝槽的形狀可以是條紋的陣列。
精拋光漿料可以包括氧化硅，氧化鈰、剛鋁石、白剛玉(WA)、FO(Fujimi有限公司的氧化鋁基磨料)、氧化鋯、Sic、金剛石、氧化鈦、氧化鍺等的磨粒。這些磨?？蓛?yōu)選具有5至1，OOOnm的顆粒尺寸，更優(yōu)選為10至150nm。優(yōu)選的衆(zhòng)料可以是這些磨粒的水衆(zhòng)料。如果即使在最終拋光步驟之后襯底厚度變化也不落入所需的范圍，或者如果對于要形成的非常細(xì)尺寸的圖案需要極低的厚度變化，通過實(shí)施能夠局部地蝕刻掉額外的厚度部分用于平坦化的等離子蝕刻技術(shù)，或者利用小型的拋光工具用于局部拋光的拋光技術(shù)可進(jìn)一步使厚度變化減小。這樣的局部拋光技術(shù) 公開在例如JP-A 2002-318450中。本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施方案是一種通過檢測襯底是否滿足上面提及的要求以由此來判斷襯底合恪或不合格來檢測形成模板的襯底的方法。具體地，通過光學(xué)干涉系統(tǒng)的平坦度測試器測量襯底的厚度，由此確定厚度的變化，以及當(dāng)該變化落入范圍內(nèi)或者范圍外時(shí)，判斷襯底是否合格。
實(shí)施例在下面通過說明而不是限定的方式給出本發(fā)明的實(shí)施例。實(shí)施例I切割并研磨合成石英玻璃原料，獲得直徑為約6英寸而厚度為I. Omm,且具有研磨玻璃表面的中間晶片。使用硬質(zhì)聚氨酯泡沫塑料墊結(jié)合具有相對粗的顆粒尺寸(平均顆粒尺寸I. 4 μ m,商品名SH0R0X, Showa Denko K. K.)的氧化鋪磨粒對中間晶片進(jìn)行粗拋光步驟。使用雙面拋光機(jī)進(jìn)行行粗拋光。通過在硬質(zhì)聚氨酯泡沫塑料墊表面中形成溝槽(溝槽間距3cm，溝槽寬2_)，以及在預(yù)定量的批次之后，對該墊進(jìn)行金剛石丸粒精整來控制拋光墊的表面，使得晶片可具有所需的外形和厚度變化。作為粗拋光的結(jié)果，完成了所需設(shè)計(jì)的晶片襯底，其具有約O. 5mm的厚度以及整體上凸起的外形。使用光學(xué)干涉系統(tǒng)的平坦度測試器(Nidek有限公司的FT90)測量晶片襯底的厚度?，F(xiàn)在規(guī)定在具有125mm的直徑的圓內(nèi)，襯底在最厚的點(diǎn)t處具有厚度T,在中心￡處具有厚度C,且在線t-c與具有125mm直徑的圓的遠(yuǎn)離主的圓周之間的交叉點(diǎn)￡處具有厚度E。晶片襯底在粗拋光結(jié)束時(shí)具有滿足C > E的厚度C和E，并且在具有125mm的直徑的圓內(nèi)厚度變化[(最大襯底厚度)_(最小襯底厚度]為0.3 μ m。然后對襯底進(jìn)行精拋光至平坦的鏡面光潔度。通過如下方式進(jìn)行拋光使用雙面拋光機(jī)，對其安裝具有間距為3cm的溝槽陣列的絨面革拋光墊，并且供給拋光漿料，該拋光衆(zhòng)料包括氧化鋪基的磨粒(平均顆粒尺寸O. 8 μ m,Mirek ,Mitsui Mining & Smelting有
限公司)。在拋光結(jié)束時(shí)，在確定其厚度變化之前，小心清潔并干燥襯底。使用光學(xué)干涉系統(tǒng)的平坦度測試器(Nidek有限公司的FT90)測量在直徑為125mm的圓內(nèi)的襯底厚度，發(fā)現(xiàn)非常小的厚度變化值[(最大襯底厚度)-(最小襯底厚度)]為O. 6 μ m。在整個(gè)表面上的厚度變化為2. Ιμπι。襯底具有整體上凸起的外形，在中心處具有最大厚度。在檢查厚度T、C和E的關(guān)系時(shí)，得到T-E = O. 6 μ m，并且滿足關(guān)系T彡C彡E，在此基礎(chǔ)上判斷襯底通過測試。在具有125_直徑的中心區(qū)域發(fā)現(xiàn)尺寸為至多0.25 μ m的表面缺陷。實(shí)施例2通過與實(shí)施例I相同的工序，制備并加工起始襯底直到粗拋光。在粗拋光結(jié)束時(shí)，襯底具有滿足C > E的厚度C和E，并且在直徑為125mm的圓內(nèi)厚度變化為1.2μπι。然后如實(shí)施例I那樣對襯底精拋 光。使用小型的拋光工具，對凸起外形的中心部分進(jìn)行局部拋光，以降低中心部分的厚度。測量襯底的厚度，在直徑為125mm的圓中，發(fā)現(xiàn)O. 3μπι的非常小的厚度變化。在整個(gè)表面上的厚度變化為1.8μπι。襯底具有通常的梯形外形，在中心附近具有基本上恒定的厚度，其大于圓周處的厚度。在檢查厚度T、C和E的關(guān)系時(shí)，得到T-E = O. 3 μ m，并且滿足關(guān)系T > C > E，在此基礎(chǔ)上判斷襯底通過測試。在具有125mm直徑的中心區(qū)域發(fā)現(xiàn)尺寸為至多O. 25 μ m的表面缺陷。實(shí)施例3通過與實(shí)施例I相同的工序，制備并加工起始襯底直到粗拋光。在粗拋光結(jié)束時(shí)，襯底具有滿足C > E的厚度C和E，并且在直徑為125mm的圓內(nèi)，厚度變化為I. 2 μ m。然后如實(shí)施例I那樣對襯底進(jìn)行精拋光，但不同的是，使用已經(jīng)使用了幾十個(gè)拋光批次的絨面革拋光墊和氧化鈰基磨粒。測量襯底的厚度。盡管在整個(gè)表面上的厚度變化具有12. 5 μ m的勉強(qiáng)合格的值，但在直徑為125mm的圓內(nèi)的厚度變化具有I. 8 μ m的相對好的值。在檢查厚度T、C和E的關(guān)系時(shí)，它們滿足關(guān)系T > C > E，在此基礎(chǔ)上判斷襯底通過測試。比較例I對合成石英玻璃原料進(jìn)行切割、研磨并粗拋光。注意，粗拋光步驟使用硬質(zhì)聚氨酯泡沫塑料的拋光墊，其已經(jīng)使用了幾十個(gè)拋光批次，而不用金剛石丸粒進(jìn)行中間精整，并且在其表面上具有不良的平坦度，具體為50 μ m的平坦度。晶片襯底在粗拋光結(jié)束時(shí)具有滿足E > C的厚度C和E，在具有125mm的直徑的圓內(nèi)厚度變化為6. 3 μ m。然后，將襯底進(jìn)行精拋光到平坦的鏡面光潔度。通過如下方式進(jìn)行拋光使用雙面拋光機(jī)，對其安裝具有間距為3cm的溝槽陣列的絨面革拋光墊，并且供給拋光漿料，該拋光楽■料包含氧化鋪基的磨粒(平均顆粒尺寸O. 8 μ m,Mirek ,Mitsui Mining & Smelting有
限公司)在拋光結(jié)束時(shí)，在確定其厚度變化之前，小心清潔并干燥襯底。使用光學(xué)干涉系統(tǒng)的平坦度測試器(Nidek有限公司的FT90)測量襯底厚度。在具有125_的直徑的圓內(nèi)，襯底具有8. 7 μ m的厚度變化[(最大襯底厚度)-(最小襯底厚度)]，并且在整個(gè)表面上的厚度變化為24. 2 μ m。判斷該襯底未通過測試。
權(quán)利要求
1.一種圓形的形成模板的襯底，具有要在其上形成拓?fù)鋱D案的表面，并且具有125mm至300_的直徑以及一定厚度，其中在直徑為至多125_的圓內(nèi)，襯底的厚度具有至多2 μ m的變化。
2.權(quán)利要求I的襯底，其中襯底具有至多300mm的直徑，并且在整個(gè)表面上具有至多.10 μ m的厚度變化。
3.權(quán)利要求I的襯底，其中規(guī)定襯底在直徑為至多125mm的圓內(nèi)在最厚的點(diǎn)主處具有厚度T,在中心￡處具有厚度C,在線t-c與具有125_直徑的圓的遠(yuǎn)離i的圓周之間的交叉點(diǎn)￡處具有厚度E，這些襯底厚度滿足關(guān)系T > C彡E。
4.權(quán)利要求3的襯底，其中在直徑為至多125mm的圓內(nèi)，襯底厚度T和E滿足關(guān)系.O.6 μ m ^ T-E > O. 3 μ m。
5.權(quán)利要求I的襯底，為石英玻璃襯底。
6.如權(quán)利要求I所述的襯底，其為具有用于形成轉(zhuǎn)移圖案的金屬薄膜或抗蝕膜的石英玻璃襯底。
7.如權(quán)利要求I所述的襯底，其中在直徑為至多125mm的圓內(nèi)的表面上存在尺寸為至多O. 5 μ m的缺陷。
8.如權(quán)利要求I所述的襯底，該襯底用于納米壓印光刻。
9.一種用于檢測形成模板的襯底的方法，包括檢查襯底是否符合權(quán)利要求I的要求用以由此判斷襯底合格或不合格。
全文摘要
本發(fā)明提供了形成模板的襯底以及檢測方法。特別地，本發(fā)明提供了具有125-300mm直徑的圓形的形成模板的襯底，其具有要在其上形成拓?fù)鋱D案的表面，其中在直徑為125mm的圓內(nèi)襯底的厚度變化為至多2μm。
文檔編號G03F7/00GK102636953SQ20121008808
公開日2012年8月15日 申請日期2012年2月10日 優(yōu)先權(quán)日2011年2月10日
發(fā)明者原田大實(shí), 竹內(nèi)正樹 申請人:信越化學(xué)工業(yè)株式會(huì)社