專利名稱：用于室溫下低壓微刻痕和毫微刻痕光刻的模板的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及光刻模板的刻痕，具體來說，涉及用于微光刻和毫微光刻工藝中的光刻模板的刻痕。
背景技術(shù)：
光刻技術(shù)目前被應(yīng)用于制造大量的微電子器件。然而，這些方法已被認(rèn)為在分辨率上正在達(dá)到其極限。亞微米級(jí)的光刻在微電子工業(yè)中已屬于臨界的工藝過程。亞微米級(jí)的光刻的使用，使制造商能滿足日益增長(zhǎng)的對(duì)芯片上的越來越小和越來越緊湊的電子部件的要求?？梢灶A(yù)計(jì)在今后的若干年中，微電子工業(yè)將追求結(jié)構(gòu)達(dá)到約小于50nm。而且，在光電和磁儲(chǔ)存的領(lǐng)域內(nèi)將出現(xiàn)毫微米級(jí)光刻的應(yīng)用。例如，每平方英寸為1000千兆字節(jié)量級(jí)的光晶體和高密度模式的磁儲(chǔ)存器，要求有毫微米級(jí)的光刻。
為了制造低于50nm的結(jié)構(gòu)，光刻工藝可能要求使用非常短的波長(zhǎng)的光(例如，大約為13.2nm)。對(duì)這些短波長(zhǎng)，許多普通的材料可能光學(xué)上不透明，因此，成像系統(tǒng)一般必須采用復(fù)雜的反射光學(xué)器來進(jìn)行構(gòu)造。此外，對(duì)于這些波長(zhǎng)，要獲得具有足夠輸出強(qiáng)度的光源可能很困難。這樣的系統(tǒng)可能導(dǎo)致極其復(fù)雜的設(shè)備，和可能令人卻步的昂貴的加工程序。盡管高分辨率的電子束光刻工藝被認(rèn)為其精度很高，但對(duì)于大容量的商業(yè)應(yīng)用卻顯得速度過慢。
光刻刻痕工藝過程已出現(xiàn)使用包含如其表面上的地形的圖形的模板，在襯底上復(fù)制高分辨率(低于50nm)的圖形的能力?？梢哉J(rèn)為，刻痕光刻可以是光學(xué)光刻的變型，其可在微電子器件，光學(xué)器件，MEMS，光電子，用于儲(chǔ)存應(yīng)用的圖形的磁介質(zhì)等的制造中，用于襯底的圖形印刷。對(duì)于制造諸如微透鏡和T-門結(jié)構(gòu)之類的三維結(jié)構(gòu)，刻痕光刻工藝可勝過光學(xué)光刻。
對(duì)于大規(guī)模生產(chǎn)的刻痕光刻，可要求將圖形區(qū)域互相盡可能近地放置，而不干擾其后的刻痕。這可有效地使襯底上圖形化的區(qū)域最大化。為了到達(dá)該目標(biāo)，從圖形化區(qū)域噴出的任何過量的流體的位置應(yīng)加以很好的限制和重復(fù)。這樣，個(gè)別的部件(包括模板和襯底)，流體和任何可影響系統(tǒng)物理性質(zhì)的其它材料，包括(但不限于)表面能，界面能，哈馬克(Hamacker)常數(shù)，凡德爾瓦(Van der Waal)力，粘度，密度，不透明性等應(yīng)適當(dāng)?shù)鼐陌才牛赃m應(yīng)一重復(fù)的過程。因此，要求有一種控制在所要求的圖形區(qū)域外的過量流體散布的方法，它能便于大規(guī)模生產(chǎn)的刻痕光刻。

發(fā)明內(nèi)容
本文所述的諸實(shí)施例包括刻痕光刻模板，形成和使用刻痕光刻模板的方法，以及模板夾持器。
在一實(shí)施例中，一刻痕光刻模板可以基本上透明，以觸發(fā)光(例如，紫外線光)。這樣的模板可包括一具有一第一表面的本體。模板還可包括在第一表面上的多個(gè)下凹。在其它的實(shí)施例中，第一表面可以呈大致的平面形，拋物線形或球形。下凹的至少一部分可具有一約小于250nm的特征尺寸。在某些實(shí)施例中，模板還可包括在本體上的至少一個(gè)對(duì)齊標(biāo)記。在某些實(shí)施例中，模板還可包括一間隙檢測(cè)區(qū)域。
在其它的實(shí)施例中，本體可全部地或部分地由下列物質(zhì)制成硅、二氧化硅、硅鍺碳、氮化鎵、硅鍺、蘭寶石、三氫砷化鎵、外延硅、多晶硅、柵極氧化物、晶體、銦錫氧化物，或諸物的組合。在某些實(shí)施例中，本體的至少一部分可由SiOx組成，其中，X小于2。例如，X可約為1.5。
在一實(shí)施例中，在第一表面上的多個(gè)下凹可包括具有第一深度的第一下凹；具有第二深度的第二下凹。第二深度可大于第一深度。例如，第一深度可小于250nm。除了在第一表面上的多個(gè)下凹之外，模板可包括與第一表面相對(duì)的第二表面上的至少一個(gè)下凹。在一實(shí)施例中，諸下凹的至少一部分可具有一沿垂直于第一表面的方向變化的寬度。構(gòu)造這樣的下凹可以來適應(yīng)一種光固化液的材料性質(zhì)的變化，所述光固化液可用于刻痕光刻過程中的模板。例如，光固化液可在固化中收縮或膨脹。
在一實(shí)施例中，模板可包括形成在本體一部分內(nèi)的過量流體釋放結(jié)構(gòu)。例如，這樣的結(jié)構(gòu)可形成在模板的一截口區(qū)域中。
在某些實(shí)施例中，模板的第一表面的至少一部分可具有在25℃下測(cè)得的約為小于40達(dá)因/厘米的表面自由能。在某些這樣的實(shí)施例中，模板的第一表面的部分可具有在25℃下測(cè)得的約為小于20達(dá)因/厘米的表面自由能。例如，第一表面的至少一部分可具有一表面處理層。表面處理層可包括烷基硅烷、氟烷基硅烷，或氟烷基三氯硅烷和水的反應(yīng)產(chǎn)物。例如，表面處理層可包括十三烷氟-1，1，2，2-四氫辛基三氯硅烷和水的反應(yīng)產(chǎn)物。表面處理層可減少在25℃下測(cè)得的約為小于40達(dá)因/厘米的第一表面的表面自由能，或在某些例子中，約小于20達(dá)因/厘米。
在某些實(shí)施例中，在模板上的對(duì)齊標(biāo)志可以是基本上透明于觸發(fā)光線。對(duì)齊標(biāo)志可以是基本上不透明于分析光線。在這樣的實(shí)施例中，分析光可包括可見光或紅外線光。對(duì)齊標(biāo)志可用不同于本體材料的材料制成。例如，對(duì)齊材料可包括SiOx，其中，X小于2。例如，X可約為1.5?；蛘撸瑢?duì)齊標(biāo)志可包括蝕刻在本體表面上的多個(gè)線。這些線可構(gòu)造成大致地?cái)U(kuò)散觸發(fā)的光，但產(chǎn)生一在分析光下的可分析標(biāo)志。
在某些實(shí)施例中，模板可具有約小于500nm的平面度。在某些這樣的實(shí)施例中，模板可具有約小于250nm的平面度。
在某些實(shí)施例中，模板可包括在本體的至少一個(gè)邊緣上的導(dǎo)電涂層或反射涂層。在其它的實(shí)施例中，模板可包括連接在本體的至少一個(gè)邊緣上一鏡面。在一實(shí)施例中，模板可包括連接到本體上的一個(gè)模板坯。例如，本體可采用一粘結(jié)劑粘結(jié)到模板坯上。模板坯和粘結(jié)劑可基本上透明以便觸發(fā)光。在某些實(shí)施例中，一間隙檢測(cè)區(qū)域可包括至少一個(gè)具有已知深度的下凹。間隙檢測(cè)區(qū)域可以是在第一表面或在第二表面。在一實(shí)施例中，間隙檢測(cè)區(qū)域可具有約大于100nm的深度。
在一實(shí)施例中，通過獲得大致透明以致觸發(fā)光的材料和形成在材料的第一表面上的多個(gè)下凹，如上所述的一刻痕光刻模板可得以形成。形成模板的方法還可包括在材料上形成至少一個(gè)對(duì)齊標(biāo)志。多個(gè)下凹可通過蝕刻材料而形成。多個(gè)下凹可用下列工藝過程來形成，其中包括(但不限于)光學(xué)光刻、電子束光刻、離子束光刻、X線光刻、遠(yuǎn)紫外線光刻、掃描探針光刻、聚焦離子束蝕刻、干涉光刻、外延生長(zhǎng)、薄膜沉積、化學(xué)蝕刻、等離子蝕刻、離子蝕刻，或反應(yīng)性離子蝕刻。同樣地，對(duì)齊標(biāo)志可用下列工藝過程來形成，其中包括(但不限于)光學(xué)光刻、電子束光刻、離子束光刻、X線光刻、遠(yuǎn)紫外線光刻、掃描探針光刻、聚焦離子束蝕刻、干涉光刻、外延生長(zhǎng)、薄膜沉積、化學(xué)蝕刻、等離子蝕刻、離子蝕刻，或反應(yīng)性離子蝕刻。例如，在如上所述的某些實(shí)施例中，對(duì)齊標(biāo)志可包括形成在模板上的多個(gè)線。在另些實(shí)施例中，對(duì)齊標(biāo)志可通過在用來形成模板的材料上沉積第二材料而形成。
一種形成刻痕光刻模板的方法還可包括將材料成形為所要求的形狀。例如，可將材料成形以對(duì)模板提供所要求的尺寸。所要求的尺寸可包括預(yù)定的模板尺寸組。在某些實(shí)施例中，該方法可包括將材料連接到模板坯上。例如，可使用一粘結(jié)劑將材料粘結(jié)到模板坯上。
如上所述的一表面處理可應(yīng)用于模板的第一表面的至少一部分上。在某些實(shí)施例中，表面處理層可使用蒸發(fā)態(tài)反應(yīng)工藝過程來形成。例如，材料可放置在一反應(yīng)腔內(nèi)。該反應(yīng)腔可被凈化。至少一種反應(yīng)劑化學(xué)品可分配入反應(yīng)腔內(nèi)。至少一種反應(yīng)劑化學(xué)品被認(rèn)為可與水反應(yīng)，以形成在第一表面的至少一部分上的表面處理層。然而，可以預(yù)料的是，反應(yīng)劑化學(xué)品可直接地與模板的表面反應(yīng)，與第一表面上存在的其它化學(xué)品反應(yīng)，或與其本身反應(yīng)以形成表面處理層。
在某些實(shí)施例中，該方法還可包括在材料的至少一個(gè)邊緣上涂復(fù)一反射涂層或一導(dǎo)電涂層。
為了在襯底上形成圖形，一模板可放置在一模板夾持器內(nèi)。模板夾持器可包括一本體，一支承板和至少一個(gè)壓電晶體致動(dòng)器。本體可具有一構(gòu)造成接納一刻痕光刻模板的開口。本體可構(gòu)造成連接在一刻痕光刻系統(tǒng)的模板支承上。支承板可被連接到本體上，并可以是基本上透明以觸發(fā)光。支承板可沿至少一個(gè)方向跨越本體上的開口。支承板可由包括(但不限于)晶體、蘭寶石和SiO2的材料組成。支承板可構(gòu)造成抑制因存在于刻痕光刻工藝過程中的力引起的夾持在模板夾持器內(nèi)的模板的變形。至少一個(gè)壓電晶體致動(dòng)器可連接到本體上，并構(gòu)造成在使用過程中改變刻痕光刻模板的物理尺寸。例如，一個(gè)壓電晶體致動(dòng)器可構(gòu)造成對(duì)設(shè)置在開口內(nèi)的模板施加一壓縮的或拉伸的力。支承板和/或本體可包括至少一個(gè)真空開孔，該開孔構(gòu)造成對(duì)設(shè)置在開口內(nèi)的模板和/或支承板及本體的交界面作用真空。此外，可在本體面對(duì)開口內(nèi)側(cè)的表面上涂復(fù)鏡面或反射涂層。
一如上所述的刻痕光刻模板可被用于使用圖形的模板在襯底上形成一圖形的方法。一般來說，在一襯底上形成一圖形的方法，可通過在襯底上涂復(fù)一光固化液(例如，光刻膠)而得以實(shí)現(xiàn)。一刻痕光刻模板放置在涂復(fù)光固化液的襯底部分上方。模板和襯底的相對(duì)位置可被調(diào)整成在圖形的模板和襯底之間形成一間隙。觸發(fā)的光通過模板作用到液體上。然后，模板可從固化的液體上分離。
該方法還可包括確定在圖形的模板和襯底之間的對(duì)齊。在這種情形中，襯底可包括一襯底對(duì)齊標(biāo)志。模板對(duì)齊標(biāo)志和襯底對(duì)齊標(biāo)志可以是對(duì)稱的幾何形。確定對(duì)齊標(biāo)志的對(duì)齊可包括確定襯底和模板對(duì)齊標(biāo)志的中心。對(duì)齊標(biāo)志的中心位置可進(jìn)行比較以確定對(duì)齊標(biāo)志的對(duì)齊。
在第一實(shí)施例中，圖形的模板和襯底之間的對(duì)齊可通過作用一第一波長(zhǎng)的光穿過圖形的模板而確定。根據(jù)一分析工具，第一波長(zhǎng)的光可使襯底對(duì)齊標(biāo)志焦點(diǎn)對(duì)準(zhǔn)，而使模板的對(duì)齊標(biāo)志聚焦不準(zhǔn)。然后，一第二波長(zhǎng)的光通過圖形的模板作用。根據(jù)一分析工具，第二波長(zhǎng)的光可使模板對(duì)齊標(biāo)志焦點(diǎn)對(duì)準(zhǔn)，而使襯底的對(duì)齊標(biāo)志聚焦不準(zhǔn)。在一第二實(shí)施例中，圖形的模板和襯底之間的對(duì)齊可通過使用偏振光對(duì)齊工具來確定。一偏振過濾系統(tǒng)可放置在偏振光對(duì)齊工具和模板之間。偏振過濾系統(tǒng)可包括一基本定向在襯底對(duì)齊標(biāo)志上的第一偏振濾光片和一基本定向在模板對(duì)齊標(biāo)志上的第二偏振濾光片。能夠通過第一偏振濾光片的偏振光不同于能夠通過第二偏振濾光片的偏振光。在一第三實(shí)施例中，對(duì)齊的確定可使用一莫里(moire)型探測(cè)器。在一第四實(shí)施例中，模板和襯底之間的對(duì)齊的確定可包括對(duì)模板作用一分析光。模板可包括至少兩個(gè)材料，一第一材料和一第二材料。對(duì)齊標(biāo)志可由第二材料制成。第一和第二材料可以是對(duì)用來固化液體的觸發(fā)光基本透明。然而，當(dāng)分析光作用于模板時(shí)，第二材料可產(chǎn)生具有顯著對(duì)比度的可分析的標(biāo)志。在一第五實(shí)施例中，模板對(duì)齊標(biāo)志可包括多個(gè)蝕刻線，它們起作為朝向分析光的衍射光柵。確定圖形的模板和襯底之間的對(duì)齊可包括對(duì)圖形的模板作用分析光。模板對(duì)齊標(biāo)志可以基本上對(duì)觸發(fā)光透明，但當(dāng)分析光作用于模板時(shí)，可產(chǎn)生一可分析的標(biāo)志。
使用一圖形模板來形成襯底上的圖形的方法還可包括調(diào)整圖形模板和襯底的重疊放置。調(diào)整重疊放置包括移動(dòng)襯底，以使模板對(duì)齊標(biāo)志基本上與襯底對(duì)齊標(biāo)志對(duì)齊。例如，調(diào)整重疊放置可包括改變圖形模板相對(duì)于襯底的角度，或改變圖形模板的尺寸。模板的尺寸可通過改變模板的溫度，或?qū)δ０迨┘訅嚎s或拉伸力來改變。例如，至少一個(gè)壓電致動(dòng)器可連接到圖形模板上。該至少一個(gè)壓電致動(dòng)器可通過對(duì)模板施加力來改變圖形模板的尺寸。
觸發(fā)光固化的液體可通過一流體分配器涂復(fù)到襯底的一部分上。通過襯底相對(duì)于流體分配器的運(yùn)動(dòng)，液體可被分配而形成一預(yù)定的圖形。預(yù)定圖形可構(gòu)造成當(dāng)模板接觸液體時(shí)，抑制在液體內(nèi)形成氣泡。也可選擇預(yù)定圖形，以使液體在基本上與模板的表面積相等的區(qū)域內(nèi)填充間隙。
在一實(shí)施例中，以相隔開的關(guān)系定位圖形模板和襯底，可包括在襯底上定位圖形模板，并移動(dòng)圖形模板朝向襯底，直到實(shí)現(xiàn)所要求的隔開關(guān)系。當(dāng)圖形模板朝向襯底移動(dòng)時(shí)，襯底上的液體基本上填充該間隙。隔開的關(guān)系可以是約小于200nm的一距離。在某些實(shí)施例中，圖形的模板和襯底可以基本平行的定向來定位。在另些實(shí)施例中，模板可以基本不平行的位置定位在襯底之上。模板可朝向襯底移動(dòng)，而相對(duì)于襯底保持基本不平行的定向。然后，當(dāng)模板對(duì)于襯底保持一所要求的隔開關(guān)系時(shí)，模板可定向在基本平行于襯底的方向。
在一實(shí)施例中，從固化液體上分離圖形的模板，可包括移動(dòng)模板至一基本上不平行的定向，并移動(dòng)圖形的模板遠(yuǎn)離襯底。在從固化液體上分離圖形的模板之后，固化液可包括約小于250nm尺寸的某些特征。
使用一圖形的模板在襯底上形成一圖形的方法還可包括確定圖形的模板和襯底之間的距離。一光基的測(cè)量裝置可被用于此目的。該方法可包括對(duì)模板和襯底作用光。光可包括多個(gè)波長(zhǎng)。可監(jiān)控光從模板和襯底的表面的反射。模板和襯底之間的距離可根據(jù)監(jiān)控的光進(jìn)行確定。此外，可能產(chǎn)生一誤差信號(hào)。該誤差信號(hào)對(duì)應(yīng)于模板和襯底之間的距離與模板和襯底之間已確定的距離兩者之間的差值。而且，在3個(gè)或更多個(gè)非共線的位置上確定模板和襯底之間的距離，可被用來確定模板和襯底是否大致地平行。該種確定也可被用來產(chǎn)生一誤差信號(hào)，該信號(hào)對(duì)應(yīng)于使其成為基本平行結(jié)構(gòu)所要求的模板和襯底之間的相對(duì)運(yùn)動(dòng)。
襯底可包括(但不限于)絕緣材料硅、鎵、鍺、銦、晶體、蘭寶石、二氧化硅或多晶硅。襯底可包括一個(gè)或多個(gè)在襯底表面上的層。在這種情況下，該方法還可包括在襯底表面上的至少一個(gè)層的厚度。襯底還可包括形成在襯底表面上的遷移層。在這種情況下，該方法還可包括在從固化液中分離模板之后蝕刻該遷移層。蝕刻遷移層可將圖形賦予遷移層。
模板和上述的方法，作為舉例可用來形成一半導(dǎo)體器件、一光學(xué)器件、一光子器件、一磁儲(chǔ)存器件或薄膜頭，一顯示器件等。


參照附圖閱讀下列詳細(xì)的描述后，將會(huì)對(duì)本發(fā)明的其它目標(biāo)和優(yōu)點(diǎn)更加明白，其中圖1A和1B示出模板和襯底之間的間隙的截面圖；圖2A和2E示出一刻痕光刻工藝過程的截面圖；圖3示出表示刻痕光刻工藝過程的諸步驟順序的流程框圖；圖4示出一圖形的模板的仰視圖；圖5示出一位于襯底上的模板的截面圖；圖6示出制造具有多深度的模板的工藝過程的截面圖；圖7示出形成一刻痕光刻模板的工藝過程的截面圖；圖8示出圖形的模板的截面圖；圖9示出另外的圖形模板設(shè)計(jì)的截面圖；圖10示出涂復(fù)一固化液至襯底的工藝過程的俯視圖；圖11示出在刻痕光刻工藝過程中一用于分配流體的裝置的示意圖；圖12示出用于一刻痕光刻工藝過程的不理想的流體分配圖形；圖13示出包括多個(gè)液滴的流體圖形，該液滴在間隙閉合之后不會(huì)捕獲空氣氣泡；圖14示出在刻痕光刻工藝過程中另一用于分配流體的裝置的示意圖；圖15示出包括多個(gè)大致平行線的流體圖形；圖16示出一襯底支承系統(tǒng)的投影圖；圖17示出另一襯底支承系統(tǒng)的投影圖；圖18是一由撓性接頭連接的3連桿鏈的示意圖，其連接成沿X方向平移一塊體；圖19是另一由撓性接頭連接的3連桿鏈的示意圖，其連接成沿X方向平移一塊體；圖20是一磁性線性伺服電機(jī)的投影圖；圖21是多刻痕的總體對(duì)齊處理過程的工藝流程框圖；圖22是多刻痕的場(chǎng)對(duì)場(chǎng)的對(duì)齊處理過程的工藝流程框圖；圖23是模板相對(duì)于襯底轉(zhuǎn)動(dòng)的軸線的投影圖；圖24示出定位在一模板和襯底上的測(cè)量裝置；圖25示出定位在一模板和襯底上的一光學(xué)對(duì)齊測(cè)量裝置的示意圖；圖26示出使用對(duì)齊標(biāo)志來確定模板相對(duì)于襯底的對(duì)齊的示意圖；圖27示出使用偏振濾光片的對(duì)齊標(biāo)志來確定模板相對(duì)于襯底的對(duì)齊的示意圖；圖28示出一容性模板放置測(cè)量裝置的示意圖；圖29示出一激光干涉儀型模板放置測(cè)量裝置的示意圖；圖30示出當(dāng)間隙部分地充以流體時(shí)，確定帶有模板和襯底之間的間隙的對(duì)齊的示意圖；圖31示出一包括多個(gè)蝕刻線的對(duì)齊標(biāo)志；圖32示出一定向階段的投影圖；圖33示出一定向階段的分解圖；圖34示出一間隙測(cè)量工藝的過程流程圖；圖35示出確定兩個(gè)材料之間的間隙的工藝過程的截面圖；圖36示出示出確定局部最小和最大間隙的曲線圖；圖37示出一帶有間隙測(cè)量下凹的模板；圖38示出使用一光譜儀來測(cè)量模板和光譜儀之間的間隙的示意圖；圖39示出使用探針來探測(cè)模板和襯底之間的間隙的示意圖；圖40示出包括預(yù)存的地形的刻痕光刻工藝的截面圖；圖41示出照明一模板以確定模板和襯底之間存在楔形的工藝過程的示意圖；圖42示出諸撓性件的投影圖；
圖43示出組合使用的第一和第二撓性件；圖44示出一定向階段的仰視投影圖；圖45示出夾持一模板的撓性臂的示意圖；圖46示出一對(duì)撓性臂和相連的精確致動(dòng)器的截面圖；圖47示出形成一真空夾盤的示意圖；圖48示出用于夾持一襯底的真空夾盤的各種視圖；圖49示出固化后從一襯底上移去模板的示意圖；圖50示出固化后從一襯底上移去模板的另一示意圖；圖51示出一模板支承系統(tǒng)的示意圖；以及圖52示出模板和襯底之間的一間隙的側(cè)視圖。
盡管本發(fā)明允許各種變型和變化形式，但本發(fā)明的具體實(shí)施例通過實(shí)例來示出，并將在本文中作詳細(xì)的描述。然而，應(yīng)當(dāng)理解的是，本文的附圖和詳細(xì)的描述的意圖不在于將本發(fā)明限制在所述的特定形式上，但恰恰相反，本發(fā)明將涵蓋落入由附后的權(quán)利要求書所定義的本發(fā)明的精神和范圍內(nèi)的所有改型，等價(jià)物和變化。
具體實(shí)施例方式
本文所提供的實(shí)施例一般涉及系統(tǒng)、裝置和制造小器件的相關(guān)的工藝過程。具體來說，本文所提供的實(shí)施例涉及刻痕光刻的系統(tǒng)、裝置和相關(guān)的工藝過程。例如，這些實(shí)施例可應(yīng)用于在襯底上(例如一半導(dǎo)體晶片)刻痕非常小的容貌。應(yīng)當(dāng)理解的是這些實(shí)施例也可應(yīng)用于其它的任務(wù)，例如，制造有成本效益的微電子機(jī)械系統(tǒng)(MEMS)。實(shí)施例還可應(yīng)用于制造其它類型的器件，其中包括(但不限于)用于數(shù)據(jù)儲(chǔ)存的圖形磁性介質(zhì)、微光學(xué)器件、生物和化學(xué)器件、X線光學(xué)器件等。
現(xiàn)參照附圖，尤其是圖1A和1B，其中示出預(yù)先設(shè)置在襯底20上的一模板12的結(jié)構(gòu)，該襯底將準(zhǔn)備在其上使用刻痕光刻刻痕所要求的容貌。具體來說，模板12可包括一加工成呈所要求的容貌形的表面14，它依次又可傳送到襯底20。如本文中所采用的，一“容貌大小”一般指所要求的容貌之一的寬度或深度。在某些實(shí)施例中，遷移層18可被放置在襯底20和模板12之間。遷移層18可通過刻痕層16從模板12接納所要求的容貌。如本技術(shù)領(lǐng)域內(nèi)所熟知的，遷移層18可允許從低的長(zhǎng)寬比刻痕容貌中獲得高的長(zhǎng)寬比的結(jié)構(gòu)(或裝置)。
為刻痕光刻的目的，重要的是互相盡可能近且?guī)缀跗叫械乇３帜０?2和襯底20。例如，對(duì)于約為100nm寬和約為100nm深的容貌，在襯底20的刻痕區(qū)域上，為求得刻痕光刻工藝的成功，可要求一約為200nm或不到的平均間隙，其變化量約小于50nm。本文所呈現(xiàn)的實(shí)施例提供一種控制模板12和襯底20之間的間隔的方法，以實(shí)現(xiàn)給予如此緊密和精確間隙要求的成功的刻痕光刻。
圖1A和1B示出可能在刻痕光刻中遇到的兩種類型的問題。在圖1A中，由于模板12在被刻痕的層16的一端上更加靠近襯底20，所以形成一楔形的刻痕層16。圖1A示出在圖形遷移過程中保持模板12和襯底20基本平行的重要性。圖1B示出的刻痕層16太厚。這兩種狀況可以說是十分不理想。本文提供的實(shí)施例提供的系統(tǒng)、工藝過程和相關(guān)的裝置，可消除圖1A和1B所示的狀況，以及與現(xiàn)有技術(shù)光刻工藝相關(guān)的其它定向的諸問題。
圖2A至2E示出一刻痕光刻工藝過程的實(shí)施例，其一般標(biāo)以標(biāo)號(hào)30，模板12可與襯底20保持隔開的關(guān)系定向，以使間隙31形成在分離模板12和襯底20的空間中。模板12的表面14可用一降低模板表面能并有助于分離模板12和襯底20的薄層13來加以處理。下面討論定向的方式和控制模板12和襯底20之間的間隙31的裝置。接下來，間隙31可用與被處理表面14的形狀一致的物質(zhì)40填充?；蛘?，在一實(shí)施例中，在模板12相對(duì)于襯底20移動(dòng)到理想的位置之前，物質(zhì)40可分配到襯底20上。
物質(zhì)40可形成一諸如圖1A和1B所示的刻痕層16之類的刻痕層。較佳地，物質(zhì)40可以是這樣的液體，它不需采用高溫即可相當(dāng)容易和快捷地填充間隙31的空間，而且，間隙不要求高壓即可封閉。有關(guān)選擇合適的物質(zhì)40的進(jìn)一步細(xì)節(jié)將在下面予以討論。
固化劑32可涂復(fù)在模板12上而形成物質(zhì)40，以便硬化和呈現(xiàn)由間隙31所定義的空間的形狀。這樣，理想的容貌44(圖2D)可從模板12遷移到襯底20的上表面。遷移層18可直接地設(shè)置在襯底20的上表面。遷移層18可便于放大從模板12上遷移的容貌，以便產(chǎn)生高長(zhǎng)寬比的容貌。
如圖2D所示，模板12可從襯底20離開其上的所要求的容貌44而移去。模板12從襯底20上分離必須這樣地進(jìn)行所要求的容貌44仍保持完好無損，沒有從襯底20的表面上剪切或撕下。本文提供的實(shí)施例提供一種在刻痕之后從襯底20上剝離和揭開(這里稱之為“剝離和揭開”法)模板12的方法和相關(guān)的系統(tǒng)，這樣，保持理想的容貌44完好無損。
最后，在圖2E中，從模板12遷移到物質(zhì)40上的容貌44，可通過遷移層18的作用在垂直尺度上被放大，所述遷移層作用在使用雙層抗蝕劑工藝過程中被人們所熟知。形成的結(jié)構(gòu)可被進(jìn)一步處理，使用眾所周知的工藝完成制造過程。圖3以流程框圖的形式概括一刻痕光刻過程的實(shí)施例，一般標(biāo)以標(biāo)號(hào)50。首先，在步驟52，執(zhí)行模板和襯底的定向過程，已達(dá)到模板和襯底的初步的對(duì)齊。在步驟52處的定向過程的優(yōu)點(diǎn)在于它可允許在制造環(huán)境中的預(yù)先標(biāo)定，其中，許多器件以高效和高產(chǎn)量的方式被制造。例如，其中，襯底包括在半導(dǎo)體晶片上的許多沖模之一，在一單一生產(chǎn)循環(huán)過程中，對(duì)齊過程(步驟52)可被執(zhí)行一次，并作用到其它沖模上。這樣，可減少生產(chǎn)的循環(huán)次數(shù)并可提高產(chǎn)量。
在步驟54，一物質(zhì)可被分配到襯底上。該物質(zhì)可以是固化的有機(jī)硅溶液或其它暴露在觸發(fā)光下可變成固體的有機(jī)液體。使用液體可消除對(duì)于與現(xiàn)有技術(shù)的光刻工藝相聯(lián)系的高溫和高壓的要求。接下來，在步驟56，在模板和襯底之間的間隔可加以控制，這樣，在兩個(gè)層之間可形成相當(dāng)均勻的間隙，以達(dá)到成功刻痕所要求的精確定向。本文所提供的實(shí)施例提供一實(shí)現(xiàn)步驟56所要求的定向(過程和細(xì)微)的裝置和系統(tǒng)。
在步驟58，通過模板相對(duì)于襯底和物質(zhì)的垂直運(yùn)動(dòng)，間隙可被封閉。物質(zhì)可被固化(步驟59)，從而導(dǎo)致物質(zhì)硬化形成具有模板容貌的形式。接下來，在步驟60，模板可從襯底上分離，導(dǎo)致容貌從模板上被刻痕或遷移到襯底上。最后，使用一初步蝕刻以移去殘余材料，以及一眾所周知的氧化蝕刻工藝以蝕刻遷移層，在步驟62，進(jìn)行結(jié)構(gòu)的蝕刻。
在各種實(shí)施例中，一模板可包括無圖形的區(qū)域1)在具有模板表面的平面，2)在模板內(nèi)的下凹，3)從模板上突出，或4)上述的組合。一模板可被制造有呈剛性的諸突出。這樣的突出可提供用于微小公差的均勻間隔層，以及諸如光柵、全息攝影等的光學(xué)器件。或者，可用受壓的突出制造模板。
一般來說，一模板可具有通過表面接觸對(duì)其支承的剛性本體，支承方向從1)側(cè)面，2)后面，3)前面，4)上述的組合。模板支承可具有限制模板在壓力作用下變形和扭曲的優(yōu)點(diǎn)。在某些實(shí)施例中，一模板在某些區(qū)域可涂復(fù)反射涂層。在某些實(shí)施例中，模板可包括在反射涂層中的諸孔，以使光可進(jìn)入和通過模板。這樣的涂層可利用干涉測(cè)量法來對(duì)重疊糾正而定位模板。這樣的涂層還可允許用通過模板的側(cè)面而不是頂面照明的固化作用源來進(jìn)行固化。這在模板夾持器、間隙檢測(cè)工藝和重疊標(biāo)志探測(cè)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)中，尤其可允許有很大的靈活性?？稍谙铝形恢脠?zhí)行模板的暴露1)在垂直入射于模板，2)與模板傾斜交角，或3)通過模板的一側(cè)面。在某些實(shí)施例中，剛性模板可結(jié)合一柔性襯底使用。
模板可使用光學(xué)光刻、電子束光刻、離子束光刻、X線光刻、遠(yuǎn)紫外線光刻、掃描探針光刻、聚焦離子束蝕刻、干涉光刻、外延生長(zhǎng)、薄膜沉積、化學(xué)蝕刻、等離子蝕刻、離子蝕刻、反應(yīng)性離子蝕刻或上述的組合。模板可形成在具有平的、拋物線的、球形的或其它表面地形的襯底上。模板可與具有平的、拋物線的、球形的或其它表面地形的襯底一起使用。襯底可包含一先前的圖形地形和/或多材料的膜的堆疊。
在圖4所示的實(shí)施例中，一模板可包括一圖形區(qū)域401，一輸送通道402和一邊緣403。模板邊緣403可被用來將模板夾持在模板夾持器內(nèi)。輸送通道402可構(gòu)造成輸送過量的流體，由此，防止其散布到鄰近的圖形區(qū)域，下面將對(duì)其作更詳細(xì)的討論。在某些實(shí)施例中，一模板的圖形區(qū)域可以是平的。這樣的實(shí)施例可用于對(duì)襯底的平面化。
在某些實(shí)施例中，模板可采用多深度設(shè)計(jì)來進(jìn)行制造。即，模板的不同的容貌可以相對(duì)于模板的表面具有不同的深度。例如，輸送通道402可具有一大于圖形區(qū)域401的深度。這樣一個(gè)實(shí)施例的優(yōu)點(diǎn)在于，可改進(jìn)檢測(cè)模板和襯底之間的間隙的精度。非常小的間隙(例如，約小于100nm)可能難于檢測(cè)；因此，添加一已知深度到模板的步驟可使間隙的檢測(cè)更為精確。如本文所采用的，術(shù)語“間隙檢測(cè)區(qū)域”一般指具有已知深度約大于100nm的模板的表面上的一種容貌。雙重深度設(shè)計(jì)的優(yōu)點(diǎn)可在于，這樣的設(shè)計(jì)可使用一標(biāo)準(zhǔn)的模板夾持器來夾持一給定尺寸(其可包括各種尺寸的沖模)的刻痕模板。雙重深度設(shè)計(jì)的第三個(gè)優(yōu)點(diǎn)在于，可使用外圍區(qū)域來夾持模板。在這樣一個(gè)系統(tǒng)中，具有功能結(jié)構(gòu)的模板和襯底的交界面的所有部分可暴露于固化劑。如圖5所示，經(jīng)適當(dāng)設(shè)計(jì)的、具有外圍區(qū)域501的深度的一模板500可鄰接鄰近的刻痕502，503。此外，刻痕模板500的外圍區(qū)域501仍可保持離刻痕503的安全垂直距離。
如上所述，一雙重深度的刻痕模板可使用不同的方法進(jìn)行制造。在圖6所示的實(shí)施例中，一單一的厚襯底601可形成有一高分辨率、淺深度沖模圖形602，以及一低分辨率、大深度外圍圖形603。在一實(shí)施例中，如圖7所示，一薄襯底702(例如，晶體晶片)可形成具有一高分辨率、淺深度沖模圖形701。然后，沖模圖形701可從襯底702中切割。沖模圖形701可然后被粘結(jié)到一較厚的襯底703上。如這里所采用的，較厚襯底703一般可被稱之為“模板坯”。一模板坯的尺寸可做成配裝入刻痕機(jī)的刻痕模板夾持器內(nèi)。最好使用固化媒體(例如，觸發(fā)光)的折射率等于模板材料的折射率的粘結(jié)劑704來進(jìn)行該粘結(jié)。
另外的刻痕模板設(shè)計(jì)示于圖8A，8B和8C，并一般分別地標(biāo)以標(biāo)號(hào)801，802和803。各個(gè)模板設(shè)計(jì)801，802和803可包括下凹部分，它們可被用來測(cè)量間隙和/或輸送過量的流體。
在一實(shí)施例中，一模板可包括一用來控制流體散布的機(jī)構(gòu)，其根據(jù)材料的物理性質(zhì)以及模板的幾何特性進(jìn)行控制。不造成襯底面積喪失的可允許的過分流體量，可通過各種材料的表面能、流體密度和模板幾何特性來加以限制。因此，可使用一釋放機(jī)構(gòu)來將流體限制在所要求的模制或制圖區(qū)域內(nèi)。該區(qū)域一般可被稱之為“截口”。如上所述，使用用來構(gòu)造圖形或模制釋放結(jié)構(gòu)的標(biāo)準(zhǔn)的加工工藝，可使在截口中的釋放結(jié)構(gòu)下凹入模板表面內(nèi)。
在傳統(tǒng)的光刻工藝中，光掩模設(shè)計(jì)中使用光學(xué)鄰近糾正成為生產(chǎn)設(shè)計(jì)尺寸的精確圖形的標(biāo)準(zhǔn)。類似的概念可被用于微模制和毫微模制或刻痕光刻中。在刻痕光刻工藝過程中的顯著的差異可在于，誤差的原因不是衍射或光干涉，而是在加工過程中可能發(fā)生的物理性質(zhì)的變化。這些變化可確定特性，或確定對(duì)于模板的幾何特性精心安排作地形糾正的需求。在模板中設(shè)計(jì)圖形浮雕結(jié)構(gòu)來適應(yīng)刻痕過程中材料的變化(諸如收縮或膨脹)，其在概念上類似于用于光學(xué)光刻中的光學(xué)鄰近糾正，這種模板可消除因這些物理性質(zhì)的變化引起的誤差。根據(jù)諸如體積的膨脹或收縮之類的物理性質(zhì)的變化，可調(diào)整浮雕結(jié)構(gòu)以產(chǎn)生準(zhǔn)確的、所要求的復(fù)制容貌。例如，圖9示出一不根據(jù)材料性質(zhì)變化901而形成刻痕的實(shí)例，以及一根據(jù)材料性質(zhì)變化902而形成刻痕的實(shí)例。在某些實(shí)施例中，帶有基本呈矩形904的容貌的模板可承受在固化過程中因材料收縮引起的變形。為了補(bǔ)償這種材料收縮，模板容貌可設(shè)置有一傾斜形905。
就刻痕光刻工藝過程來說，可涉及到模板的耐用性和其釋放特性。一耐用的模板可由硅或二氧化硅襯底制成。其它合適的材料可包括(但不限于)硅鍺碳、氮化鎵、硅鍺、蘭寶石、三氫砷化鎵、外延硅、多晶硅、柵極氧化物、晶體，或諸物的組合。模板還可包括用來形成諸如對(duì)齊標(biāo)志之類的可檢測(cè)特征的材料。例如，可檢測(cè)特征可由SiOx組成，其中，X小于2。在某些實(shí)施例中，X可約為1.5。該材料被認(rèn)為對(duì)于分析光為不透明，但對(duì)于某些觸發(fā)光波長(zhǎng)為透明。如本文所采用的，“分析光”一般可指用于上述的(例如，間隙檢測(cè)，確定對(duì)齊等)測(cè)量過程的光。在各種實(shí)施例中，分析光可包括可見光或紅外光。通過實(shí)驗(yàn)業(yè)已發(fā)現(xiàn)，可通過處理模板以在模板的表面上形成一薄層，來改進(jìn)模板的耐用性。例如，烷基硅烷、氟烷基硅烷，或氟烷基三氯硅烷層可形成在表面上。特別是，可使用十三烷氟-1，1，2，2-四氫辛基三氯硅烷(C5F13C2H4SiCl3)。這樣一種處理可在模板的表面上形成一自組單層(SAM)。
可優(yōu)化一表面處理工藝過程，以產(chǎn)生低表面能的涂層。這樣一個(gè)涂層可被用來制備用于刻痕光刻的刻痕模板。經(jīng)處理的模板相對(duì)于未處理的模板可具有理想的釋放特性。例如，新近處理的模板可具有約為14達(dá)因/厘米的表面自由能λtreated。未經(jīng)處理的模板表面可具有約為65達(dá)因/厘米的表面自由能λuntreated。這里所公開的處理程序可制出顯現(xiàn)高度耐用性的膜。耐用性可以是高度的要求，因?yàn)樗芍率挂荒０逶谥圃斓脑O(shè)定中可承受許多次的刻痕。
用于模板表面的涂層可采用液態(tài)工藝或蒸發(fā)態(tài)工藝來形成。在液態(tài)工藝中，襯底可浸沒在先質(zhì)和溶劑的溶液中。在蒸發(fā)態(tài)工藝中，先質(zhì)可通過一惰性載體氣體來提供?？赡茈y于獲得用于液態(tài)處理的無水溶劑。在處理過程中，體態(tài)的水可導(dǎo)致大塊的沉積，這可對(duì)涂層的最終質(zhì)量和覆蓋造成不利影響。在一蒸發(fā)態(tài)工藝的實(shí)施例中，模板可放置在一真空腔室中，此后，腔室可被循環(huán)凈化以除去多余的水。有些吸附的水可仍留在模板的表面上。少量的水可被需要來完成形成涂層的表面反應(yīng)?？梢哉J(rèn)為，該反應(yīng)可用公式來表述
為了便于反應(yīng)，模板可通過溫度控制卡盤設(shè)定到理想的反應(yīng)溫度。然后，先質(zhì)可在規(guī)定的時(shí)間內(nèi)饋送到反應(yīng)腔室內(nèi)。諸如模板溫度、先質(zhì)濃度、流動(dòng)幾何特性等的反應(yīng)參數(shù)可適應(yīng)于特定的先質(zhì)和模板襯底的組合。
如前所述，物質(zhì)40可以是能填充間隙31的空間的液體。例如，物質(zhì)40可以是低粘度液體單體溶液。合適的溶液具有的粘度范圍約從0.01cps至100cps(在25℃時(shí)測(cè)量)。對(duì)于高分辨率(例如，低于100nm)的結(jié)構(gòu)，特別要求低的粘度。低粘度也可導(dǎo)致較快地閉合間隙。此外，低粘度可導(dǎo)致在低壓下較快地將液體填充到間隙區(qū)域內(nèi)。特別是，在不到50nm的范圍內(nèi)，溶液的粘度應(yīng)為約在25cps或以下，或較佳地約在5cps之下(在25℃時(shí)測(cè)量)。在一實(shí)施例中，一合適的溶液可包括50％的n-丁基丙烯酸脂和50％的SLA0210.0(3-acryoloxypropyltristrimethylsiloxane)硅烷的混合物(按重量計(jì))。對(duì)此溶液可加上少量百分比的聚合起始劑(例如，光致起始劑)。例如，3％的重量百分比的1∶1的Irg819和Irg184的溶液和5％的SIB1402.0可認(rèn)為是合適的。該混合物的粘度約為1cps。
在一實(shí)施例中，一刻痕光刻系統(tǒng)可包括用來將流體分配到襯底(例如，一半導(dǎo)體晶片)的表面上的自動(dòng)液體分配方法和系統(tǒng)。該分配方法可使用一帶有一個(gè)或多個(gè)延伸的分配器末端的模塊式的自動(dòng)流體分配器。該分配方法可使用一X-Y臺(tái)以產(chǎn)生分配器末端和襯底之間的橫向的相對(duì)運(yùn)動(dòng)。該方法可消除使用低粘度流體的刻痕光刻的若干問題。例如，該方法可消除陷入的氣泡和刻痕區(qū)域的局部變形。實(shí)施例也可提供一種方法，該方法達(dá)到低刻痕壓力，而在刻痕模板和襯底之間的整個(gè)間隙上散布流體，且不必浪費(fèi)過量的流體。
在一實(shí)施例中，分配量通常可約小于每平方英寸刻痕面積130nl(毫微升)。在分配后，其后的過程可包括將模板和襯底組件暴露于一固化媒體(例如，觸發(fā)光)。從襯底上分離模板可在刻痕表面的頂上留下一遷移的圖像。該遷移的圖像可位于余下的曝光過的材料的薄層上。余下的層可被稱之為一“底層”。底層對(duì)于一可制造的刻痕應(yīng)該薄且均勻。一薄且均勻的底層可有助于突破消除底層所需的蝕刻，而仍保持刻痕的結(jié)構(gòu)。
刻痕工藝過程可包括施加在模板和襯底交界面的高壓和/或高溫。然而，為了包括高分辨率的重疊對(duì)齊的可制造的刻痕光刻工藝，應(yīng)避免高壓和高溫。這里所公開的實(shí)施例通過使用低粘度光固化流體，避免對(duì)高溫的要求。此外，通過減少為在整個(gè)刻痕區(qū)域上散布流體所需的擠壓力，刻痕壓力可被減小到最小。因此，為了流體型的刻痕光刻的目的，一流體分配工藝過程應(yīng)滿足下列諸性質(zhì)1.沒有空氣氣泡捕獲在模板和襯底之間；2.應(yīng)避免分配器末端和襯底之間的直接接觸，以最大程度地減小顆粒的產(chǎn)生；3.應(yīng)當(dāng)及時(shí)使填充模板和襯底之間的間隙所需的壓力為最??；4.應(yīng)將非均勻的流體積聚和/或壓力梯度減到最小，以減小模板和襯底交界面的非均勻的局部變形；以及5.應(yīng)將分配流體的浪費(fèi)減小到最小。
在某些實(shí)施例中，基于流體分配器末端的位移和襯底之間的相對(duì)運(yùn)動(dòng)可被用來形成一帶有在刻痕區(qū)域上的大致連續(xù)線的圖形。該線截面的尺寸和線的形狀可通過平衡分配的速率和相對(duì)的運(yùn)動(dòng)來加以控制。在分配的過程中，分配器末端可固定在襯底的附近(例如，數(shù)十微米的量級(jí))。兩個(gè)形成一線圖形的方法示于圖10A和10B。示于圖10A和10B中圖形是正弦曲線形；然而，也可以是其它的圖形。如圖10A和10B所示，連續(xù)線圖形可使用一單一分配器末端1001或多個(gè)分配器末端1002而畫出。
分配率vd，襯底的橫向相對(duì)速度vs，可建立關(guān)系式如下vd＝Vd/td(分配體積/分配周期)，(1)vs＝L/td(線長(zhǎng)/分配周期)(2)vd＝aL(其中，“a”是線形的截面面積)，(3)因此，vd＝avs(4)初始線形的寬度通常可取決于分配器的末端的尺寸。末端分配器可被固定。在一實(shí)施例中，一流體分配控制器1111(如圖11所示)可被用來控制流體分配的體積(Vd)和分配流體(td)所取的時(shí)間。如果固定Vd和td，增加線長(zhǎng)則導(dǎo)致降低線形橫截面的高度。增加圖形的長(zhǎng)度可通過增加周期性圖形的螺旋頻率來實(shí)現(xiàn)。降低圖形的高度可導(dǎo)致在刻痕過程中被排出流體量的降低。通過使用連接到同一分配線上的多個(gè)末端，與單一分配器末端的情形相比，帶有長(zhǎng)的長(zhǎng)度的線圖形可較快地形成。在一實(shí)施例中，基于流體供應(yīng)系統(tǒng)的位移可包括一流體容器1101，一入口管1102，一入口閥1103，一出口閥1104，一注射器1105，一注射器致動(dòng)器1106，一分配器末端1107，一X臺(tái)致動(dòng)器1109，一Y臺(tái)致動(dòng)器1110，一分配器控制器1111，一XY臺(tái)控制器1112以及一主控制計(jì)算機(jī)1113?；诜峙淦鞯暮线m的位移可由哈密頓公司(Hamilton Company)購得。
圖12示出若干個(gè)不理想的流體圖形或用于低粘度流體的分配方法。這些分配圖形可導(dǎo)致一個(gè)或多個(gè)問題，其中包括捕獲空氣氣泡，局部變形，以及流體的浪費(fèi)。例如，在刻痕區(qū)域1201的中心處分配一單一滴，或分配不規(guī)則的線1205可導(dǎo)致模板和/或襯底的局部變形。分配若干滴1202，或呈圓周形圖形的線1206可導(dǎo)致氣泡的捕獲。帶有近似封閉圓周形圖形1204的其它分配圖形同樣會(huì)導(dǎo)致氣泡捕獲。同樣地，噴射或隨機(jī)地布置點(diǎn)滴1203可導(dǎo)致氣泡的捕獲。用一低粘度流體回旋涂復(fù)一襯底可造成一由薄膜不穩(wěn)定性引起的“反濕潤(rùn)”問題。反濕潤(rùn)可導(dǎo)致在襯底上形成許多小流體滴，而不是薄的均勻流體層。
在一實(shí)施例中，一流體分配方法可分配多個(gè)小的液體滴，當(dāng)它們擴(kuò)張時(shí)，它們后來會(huì)形成一連續(xù)體。圖13示出使用五個(gè)液體滴的情形。這里使用五個(gè)滴，其目的僅在于說明。其它非氣泡形成的圖形，例如，一正弦曲線，一“W”或“X”可使用該方法來實(shí)施。當(dāng)模板和襯底的間隙降低時(shí)，圓形點(diǎn)滴1301可變得越來越薄和寬，造成鄰近的點(diǎn)滴合在一起1302。因此，即使初始的分配可能未包括一連續(xù)的形式，但擴(kuò)展的流體可從模板和襯底之間的間隙中驅(qū)逐空氣。有效用于該方法的圖形應(yīng)該這樣地分配當(dāng)液滴擴(kuò)展時(shí)，它們不會(huì)在模板和襯底之間捕獲任何的空氣。
體積可精確地規(guī)定的小的液滴，可使用帶有壓力支承單元的微型電磁閥來進(jìn)行分配。液體分配致動(dòng)器的其它類型可包括壓電致動(dòng)的分配器。與位移型的流體分配器相比，帶有一微型電磁閥分配器的系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn)可包括較快的分配時(shí)間和更精確的體積控制。這些優(yōu)點(diǎn)對(duì)于較大尺寸的刻痕(例如，幅度達(dá)幾個(gè)英寸)尤其需要。一包括微型電磁閥的系統(tǒng)的實(shí)施例示于圖14。該系統(tǒng)可包括流體容器1401，一入口管1402，一入口閥1403，一泵1404，一出口閥1405，一泵控制器1406，一微型電磁閥1407，一微型電磁閥控制器1408，一XY臺(tái)1409，一XY臺(tái)控制器1410，以及一主控制計(jì)算機(jī)1412。一襯底1411可被放置在XY臺(tái)1409。微型閥分配器和壓電式液滴分配器可從不同的打印頭制造商處購得。
可用于大型刻痕區(qū)域(例如，大于幾個(gè)平方英寸)的分配圖形示于圖15A。在這樣一個(gè)實(shí)施例中，平行的流體線1503可被分配。平行的流體線1503可以這樣的方式擴(kuò)展當(dāng)模板1501接近襯底時(shí)，空氣可從間隙中被驅(qū)逐出。為了便于按要求的方式擴(kuò)展線1503，模板1501可以特意的楔形結(jié)構(gòu)關(guān)閉間隙(如圖15B所示)。即，模板/襯底的間隙可沿線1503關(guān)閉(例如，楔形角可平行于線1503)。
提供一良好分布的初始流體層的優(yōu)點(diǎn)在于，模板和襯底之間的定向誤差可得到補(bǔ)償。這可歸因于流體薄層的水力動(dòng)力學(xué)和定向臺(tái)的一致性。模板的下部可比模板的其它部分更早地接觸分配的流體。當(dāng)模板和襯底之間的間隙變得更小時(shí)，模板的下部和上部之間的不平衡的反作用力增加。這種力的不平衡可導(dǎo)致對(duì)模板和襯底的糾正運(yùn)動(dòng)，使它們趨于保持基本上的平行關(guān)系。
成功的刻痕光刻可要求精確的對(duì)齊和模板相對(duì)于襯底的定向，以擴(kuò)展模板和襯底之間的間隙。本文所提供的實(shí)施例可提供在大規(guī)模制造過程中能夠?qū)崿F(xiàn)精確對(duì)齊和間隙控制的系統(tǒng)。在一實(shí)施例中，系統(tǒng)可包括一高分辨率的XY平移臺(tái)。在一實(shí)施例中，該系統(tǒng)可提供一預(yù)先標(biāo)定臺(tái)，以在模板和襯底之間執(zhí)行一初始的和過程的對(duì)齊操作，以使相對(duì)的對(duì)齊落入一微小移動(dòng)定向臺(tái)的運(yùn)動(dòng)范圍內(nèi)。僅在一新的模板安裝入裝置(有時(shí)也稱之為分檔器)時(shí)，可要求該預(yù)先的標(biāo)定。該預(yù)先標(biāo)定臺(tái)可包括一底板，一撓性部件以及連接到底板和撓性部件的多個(gè)微米或高分辨率致動(dòng)器。
圖16示出一處于組裝結(jié)構(gòu)的XY平移臺(tái)的實(shí)施例，一般標(biāo)以標(biāo)號(hào)1600。全部的占地面積可約小于20英寸乘20英寸，高度可約為6英寸(包括一晶片卡盤)。這樣一個(gè)實(shí)施例可提供運(yùn)動(dòng)范圍約為12英寸的X和Y軸的平移。
一XY平移臺(tái)的第二實(shí)施例示于圖17，一般標(biāo)以標(biāo)號(hào)1700。為了提供一類似于XY臺(tái)1600的運(yùn)動(dòng)范圍，臺(tái)1700可具有一占地面積約為29英寸乘29英寸，高度可約為15英寸(包括一晶片卡盤)。臺(tái)1600和1700主要的不同之處在于，垂直地定向附加連桿1701。
XY臺(tái)1600和XY臺(tái)1700均為撓性系統(tǒng)。撓性件被廣泛地應(yīng)用于精密機(jī)器中，因?yàn)樗鼈兛商峁o摩擦，無顆粒和低維護(hù)操作。撓性件還可提供極高的分辨率。撓性件型系統(tǒng)的實(shí)例公開在授予Routson的美國(guó)專利4,694,703和授予Wyse的4062,600，本文援引該兩專利以供參考。然而，大部分撓性件型系統(tǒng)可具有有限的運(yùn)動(dòng)范圍(例如，小于毫米的運(yùn)動(dòng)范圍)。本文公開的實(shí)施例可具有大于12英寸的運(yùn)動(dòng)范圍。這樣的臺(tái)對(duì)于光刻應(yīng)用(特別是真空)來說，可以是有成本效益的。此外，對(duì)于刻痕光刻工藝，刻痕力的存在可給予本文提供的實(shí)施例顯著的優(yōu)點(diǎn)。
一般來說，一XY臺(tái)可包括兩種類型的部件致動(dòng)部件和承載部件。導(dǎo)螺桿組件機(jī)構(gòu)已被廣泛地用于定位精度不是一非常重要因素的應(yīng)用中。對(duì)于高精度的應(yīng)用，球螺桿組件已被用于致動(dòng)和承載部件。這兩種設(shè)計(jì)可傾向于輪齒隙和靜摩擦的問題。此外，對(duì)潤(rùn)滑的要求可使這些設(shè)計(jì)在用于真空或微粒敏感的應(yīng)用中顯得不夠理想(例如，刻痕光刻)。
此外，某些設(shè)計(jì)可利用空氣軸承?？諝廨S承可基本上消除輪齒隙和靜摩擦的問題。然而，空氣軸承可提供有限的載荷承載能力。另外，空氣軸承不適合用于真空環(huán)境。
圖18示出一基本連接機(jī)構(gòu)1800的一部分的示意圖。連桿1(1804)和連桿3(1805)可以長(zhǎng)度相等。當(dāng)一移動(dòng)物體1801沿X軸線移動(dòng)時(shí)，在連接機(jī)構(gòu)1800中的所有接頭轉(zhuǎn)動(dòng)相同的絕對(duì)角。應(yīng)該指出的是，運(yùn)動(dòng)范圍可與連桿2(1803)的長(zhǎng)度無關(guān)。由于動(dòng)力學(xué)上的約束，連桿2(1803)可仍保持平行于接頭1(1806)和接頭4(1807)之間的一直線。在連接機(jī)構(gòu)1800中，運(yùn)動(dòng)范圍lm可表達(dá)如下lm＝2d1[cos(θ0-αmax/2)-cos(θ0+αmax/2)＝4d1sin(θ0)sin(αmax/2)，(5)
其中，當(dāng)所有的撓性件接頭處于平衡條件時(shí)，θ0是接頭1(1806)的轉(zhuǎn)角，αmax是撓性樞轉(zhuǎn)的最大轉(zhuǎn)動(dòng)范圍，而d1是連桿1和3，1804和1805的長(zhǎng)度。如方程(5)所示，對(duì)于給定的d1，當(dāng)θ0＝90°時(shí)，轉(zhuǎn)動(dòng)范圍為最大。因此，連桿長(zhǎng)度可給定如下d1＝lm/[4sin(αmax/2)](6)因此，取αmax為60°，則對(duì)于12英寸的運(yùn)動(dòng)范圍，最小連桿長(zhǎng)度為6英寸。
圖19示出一類似于連接機(jī)構(gòu)1800的基本連接機(jī)構(gòu)的實(shí)施例，但增加兩個(gè)圓柱形盤1902。動(dòng)力學(xué)研究表明，如果圖19的接頭2(1904)和3(1905)沿相對(duì)方向轉(zhuǎn)動(dòng)相同的角，則臺(tái)可產(chǎn)生一沿X軸線的純平動(dòng)。在撓性接頭2(1904)和3(1905)處增加圓柱形盤1902，則形成的滾動(dòng)接觸可沿相反方向轉(zhuǎn)動(dòng)連桿1(1908)和連桿2(1906)。在一實(shí)施例中，由于圓柱形盤1902可連接到連桿1908和1906，所以不要求附加的接頭或軸承。為了防止盤1902的滑動(dòng)，可在兩個(gè)盤之間施加合適的預(yù)加載。與可使用直接的從動(dòng)機(jī)構(gòu)或軸承的傳統(tǒng)的臺(tái)比較，這里的接觸表面可以相對(duì)地小，并相當(dāng)容易地保持。應(yīng)該指出，盡管盤1902相對(duì)于XY臺(tái)1600和1700未予示出，但盤1902可存在于某些實(shí)施例中。圖16中的連桿1602和1601可對(duì)應(yīng)于圖19的連桿1908和1906。因此，盤1902可存在于位置1603。參照?qǐng)D17，盤1902可存在于位置1702(以及在圖17中未可見的其它位置)。
就兩個(gè)臺(tái)1600或1700的致動(dòng)系統(tǒng)來說，適用兩個(gè)線性伺服電機(jī)(如圖20所示，用標(biāo)號(hào)2000表示)。一個(gè)線性伺服電機(jī)可沿一個(gè)平移軸線工作。合適的線性伺服電機(jī)可從Trilogy Systems Corporation購得。這樣的線性伺服電機(jī)可以無摩擦接觸。這樣的線性伺服電機(jī)的另外的優(yōu)點(diǎn)在于，它們?nèi)菀椎禺a(chǎn)生約大于100磅的致動(dòng)力。因此，致動(dòng)部件可提供僅控制在X和Y方向的平移運(yùn)動(dòng)。應(yīng)該指出的是，在某些實(shí)施例中，低臺(tái)的致動(dòng)器比高臺(tái)的致動(dòng)器需要更大的動(dòng)力。在某些實(shí)施例中，激光干涉儀可提供反饋信號(hào)來控制XY臺(tái)的XY向的定位?？梢哉J(rèn)為激光干涉儀可提供nm級(jí)的定位控制。
定位誤差可用激光干涉儀和高分辨率XY臺(tái)(諸如圖17所示的XY臺(tái)1700)來進(jìn)行補(bǔ)償。如果在模板和襯底之間的定向?qū)R與XY的運(yùn)動(dòng)無關(guān)，則定位誤差對(duì)于整個(gè)襯底晶片(即，“整體重疊”)可僅需補(bǔ)償一次。如果在模板和襯底之間的定向?qū)R與XY運(yùn)動(dòng)連接和/或在襯底上存在過度的局部加載定向的變化，則模板相對(duì)于襯底的XY位置的變化可需要被補(bǔ)償(即，場(chǎng)對(duì)場(chǎng)的重疊)。重疊對(duì)齊的問題在關(guān)于重疊對(duì)齊一節(jié)作進(jìn)一步討論。圖21和22分別地提供整體和場(chǎng)對(duì)場(chǎng)的重疊誤差補(bǔ)償運(yùn)算法則。
在一實(shí)施例中，模板和襯底的定向可通過下列兩個(gè)臺(tái)來實(shí)現(xiàn)，一個(gè)是預(yù)標(biāo)定臺(tái)(自動(dòng)地，使用致動(dòng)器或手動(dòng)地，使用測(cè)微計(jì))，一個(gè)是微定向臺(tái)(其可以是主動(dòng)的或被動(dòng)的)。這兩個(gè)臺(tái)中的一個(gè)或兩個(gè)可包括其它的機(jī)構(gòu)，但為了避免顆粒，可首選撓性型的機(jī)構(gòu)。標(biāo)定臺(tái)可安裝在一框架上，微定向臺(tái)可安裝在預(yù)標(biāo)定臺(tái)上。這樣一個(gè)實(shí)施例因此可形成一系列的機(jī)械結(jié)構(gòu)。
一微定向臺(tái)可包括一個(gè)或多個(gè)從動(dòng)件。一“從動(dòng)件”一般可指依從別的部件而獲得其運(yùn)動(dòng)的部件。從動(dòng)件裝置公開在下列的授予De Fazio的美國(guó)專利4,414,750；授予De Fazio的美國(guó)專利4,337,579；授予Drake等人的美國(guó)專利4,155,169；授予Nevins等人的美國(guó)專利4,355,469；授予Watson的4,202,107；授予Watson的4,098,001；本文援引上述專利全文以供參考。這就是說，運(yùn)動(dòng)可由與液體的直接或非直接的接觸而被致動(dòng)。如果微定向臺(tái)是被動(dòng)的，則它可設(shè)計(jì)成具有關(guān)于兩個(gè)定向軸線的最主要的依從運(yùn)動(dòng)。兩個(gè)定向軸線可以是正交，并放置在模板的下表面上(參照附圖43所示)。兩個(gè)正交的扭轉(zhuǎn)從動(dòng)值對(duì)于一方形的模板通常是相等的。微定向臺(tái)可設(shè)計(jì)成如果模板不平行于襯底，當(dāng)其與液體接觸時(shí)形成的不均勻的液體壓力可迅速地糾正定向誤差。在一實(shí)施例中，該糾正可受到最小或無超調(diào)的影響。而且，一如上所述的微定向臺(tái)可在一足夠長(zhǎng)的時(shí)間段內(nèi)在模板和襯底之間保持基本平行的定向，以使液體得以固化。
在一實(shí)施例中，一微定向臺(tái)可包括一個(gè)或多個(gè)致動(dòng)器。例如，壓電致動(dòng)器(參照?qǐng)D46所述)較為合適。在這樣一個(gè)實(shí)施例中，連接到預(yù)標(biāo)定臺(tái)上的微定向臺(tái)的有效的被動(dòng)的依從，仍基本上關(guān)于兩個(gè)定向軸線。所有結(jié)構(gòu)件和主動(dòng)件的幾何和材料參數(shù)一起有助于該有效的被動(dòng)剛度。例如，壓電致動(dòng)器也可依從于張力和壓力。綜合幾何和材料的參數(shù)，以獲得所要求的關(guān)于兩個(gè)定向軸線的扭轉(zhuǎn)依從運(yùn)動(dòng)。一種簡(jiǎn)單的綜合方法是，使致動(dòng)器在微定向臺(tái)內(nèi)沿其致動(dòng)方向的從動(dòng)大于臺(tái)的系統(tǒng)的其余部分內(nèi)的結(jié)構(gòu)上的從動(dòng)。當(dāng)非平行的模板與襯底上的液體接觸時(shí)，這可提供被動(dòng)的自糾能力。此外，應(yīng)選擇這種從動(dòng)以最小或無超調(diào)的方式迅速地糾正定向誤差。微定向臺(tái)可在一足夠長(zhǎng)的時(shí)間段內(nèi)在模板和襯底之間保持基本平行的定向，以使液體得以固化。
重疊對(duì)齊方案可包括對(duì)對(duì)齊誤差的測(cè)量及其后對(duì)這些誤差的補(bǔ)償，以達(dá)到刻痕模板的精確對(duì)齊，以及在襯底上的理想的刻痕定位。用于接近光刻，x線光刻和光學(xué)光刻(例如，激光干涉儀，容性檢測(cè)，在掩模和襯底上的重疊標(biāo)志的自動(dòng)圖像處理)的測(cè)量技術(shù)，對(duì)于刻痕光刻工藝可修改成合適的改型。使用儲(chǔ)存圖像的重疊對(duì)齊的方法和系統(tǒng)公開在美國(guó)專利5,204,739，本文援引該專利全文以供參考。
光刻工藝的重疊誤差的類型可包括定位誤差，θ誤差，放大誤差和掩模變形誤差。本文公開的實(shí)施例的優(yōu)點(diǎn)在于，由于所公開的工藝過程可在相當(dāng)?shù)偷臏囟?例如，室溫)和低壓下進(jìn)行操作，所以掩模的變形誤差可以不存在。因此，這些實(shí)施例可不包括顯著的變形。此外，這些實(shí)施例可使用由相當(dāng)厚的襯底組成的模板。這可導(dǎo)致比使用由相當(dāng)薄襯底組成的掩模的刻痕光刻工藝遠(yuǎn)小得多的掩模(或模板)變形誤差。而且，用于刻痕光刻工藝的模板的全部區(qū)域?qū)τ诠袒襟w(例如，紫外線光)可為透明的，這可最大程度地減小因從固化媒體中吸收能量而引起的熱。在光學(xué)光刻工藝中，掩模的底表面的大部分因金屬涂層的存在而變得不透明，與這種光學(xué)的光刻相比，熱量的減少可使熱致變形的發(fā)生減少到最少。
定位誤差通常可指模板和襯底之間的XY的定位誤差(即，沿X和/或Y軸線的平移)。θ誤差通常可指關(guān)于Z軸線的相對(duì)定位誤差(即，繞Z軸線的轉(zhuǎn)動(dòng))。放大誤差通?？芍敢驘?、光或材料引起的刻痕區(qū)域相對(duì)于模板上的原始圖形區(qū)域的收縮或膨脹。
在刻痕光刻工藝中，用于控制模板和襯底之間的間隙為目的的定向?qū)R對(duì)應(yīng)于圖23中的角α和β，如果在襯底上存在過度的場(chǎng)對(duì)場(chǎng)的表面變化，則可要求經(jīng)常地執(zhí)行上述的定向?qū)R。一般來說，要求在刻痕區(qū)域上的變化約小于刻痕容貌高度的一半。如果，定向?qū)R連接到模板和襯底的XY的定位上，則場(chǎng)對(duì)場(chǎng)的定位誤差需要進(jìn)行補(bǔ)償。然而，本文提供的定向臺(tái)的實(shí)施例，它可無定位誤差地執(zhí)行定向?qū)R。
使用聚焦透鏡系統(tǒng)的光學(xué)光刻工藝可這樣定位掩模和襯底它可將兩個(gè)對(duì)齊標(biāo)志(一個(gè)在掩模上，另一個(gè)在襯底上)的圖像定位到同一聚焦平面。通過在這些對(duì)齊標(biāo)志的相對(duì)定位上的觀察，可引起對(duì)齊誤差。在刻痕光刻工藝過程中，在重疊誤差的測(cè)量過程中，模板和襯底保持一相當(dāng)小的間隙(微米或不到微米的量臺(tái))。因此，可需要使用重疊誤差測(cè)量工具，將從不同平面的兩個(gè)重疊標(biāo)志聚焦到同一的聚焦平面。這樣的要求對(duì)于帶有相當(dāng)大容貌(例如，約為0.5μm)的器件，不是關(guān)鍵的。然而，對(duì)于不到100nm的區(qū)域的容貌卻是關(guān)鍵的，兩個(gè)重疊標(biāo)志的圖像應(yīng)被捕捉在同一聚焦平面上，以達(dá)到高分辨率的重疊誤差測(cè)量。
因此，用于刻痕光刻工藝的重疊誤差測(cè)量和誤差補(bǔ)償方法應(yīng)滿足下列要求1.重疊誤差測(cè)量工具應(yīng)能聚焦兩個(gè)不在同一平面內(nèi)的兩個(gè)重疊標(biāo)志；2.重疊誤差糾正工具應(yīng)能在模板和襯底之間存在有流體薄層的情況下，沿X和Y相對(duì)地移動(dòng)模板和襯底；3.重疊誤差糾正工具應(yīng)能在模板和襯底之間存在有流體薄層的情況下，補(bǔ)償θ誤差；以及4.重疊誤差糾正工具應(yīng)能補(bǔ)償放大誤差。
上述第一要求可通過下列方式得以滿足1)上下移動(dòng)一光學(xué)成像工具(如美國(guó)專利5,204,739)或2)使用帶有兩個(gè)不同波長(zhǎng)的照明光源。對(duì)于這些方法，了解模板和襯底之間的間隙測(cè)量是有用的，特別是對(duì)于第二方法。模板和襯底之間的間隙可使用現(xiàn)有的非接觸膜厚度測(cè)量工具之一來進(jìn)行測(cè)量，上述測(cè)量工具包括寬帶干涉儀，激光干涉儀和容性傳感器。
圖24示出模板2400，襯底2401，流體2403，間隙2405以及重疊誤差測(cè)量工具2402。根據(jù)間隙信息來調(diào)整測(cè)量工具的高度2406，以獲得兩個(gè)重疊標(biāo)志在同一成像平面上。為了實(shí)現(xiàn)該方法，要求有一圖像儲(chǔ)存裝置2407。此外，模板和晶片的定位裝置在振動(dòng)上與測(cè)量裝置2402的上下運(yùn)動(dòng)相隔離。而且，當(dāng)在模板和襯底之間沿XY方向的掃描運(yùn)動(dòng)需要有高分辨率的重疊對(duì)齊時(shí)，該方法不會(huì)產(chǎn)生連續(xù)的重疊標(biāo)志的圖像。因此，該方法可適用于刻痕光刻工藝的相對(duì)低分辨率的重疊對(duì)齊方案。
圖25示出一用于將從不同平面的兩個(gè)對(duì)齊標(biāo)志聚焦到一單一的聚焦平面的裝置。裝置2500可使用用于照明光源的具有獨(dú)特波長(zhǎng)的光引起的焦距的變化。裝置2500可包括一圖像儲(chǔ)存裝置2503，照明光源(未示出)以及一聚焦裝置2505。通過使用個(gè)別的光源或使用單個(gè)寬帶光源，并在成像平面和對(duì)齊標(biāo)志之間插入光學(xué)帶通濾光片，可產(chǎn)生具有獨(dú)特波長(zhǎng)的光。根據(jù)模板2501和襯底2502之間的間隙，可選擇不同組的兩個(gè)波長(zhǎng)來調(diào)整焦距。在各個(gè)照明下，如圖26所示，各重疊標(biāo)志可在成像平面上產(chǎn)生兩個(gè)圖像。第一圖像2601可以是清晰的聚焦圖像。第二圖像2602可以是未聚焦的圖像。為了消除各不聚焦的圖像，可使用若干種方法。
在第一種方法中，在第一波長(zhǎng)光的照明下，兩個(gè)圖像可被一成像列陣(例如，一CCD列陣)接納。被接納的圖像示于圖26，并一般地標(biāo)以標(biāo)號(hào)2604。圖像2602可對(duì)應(yīng)于在襯底上的重疊對(duì)齊標(biāo)志。圖像2601可對(duì)應(yīng)于在模板上的重疊對(duì)齊標(biāo)志。當(dāng)圖像2602聚焦時(shí)，圖像2601會(huì)不聚焦，反之亦然。在一實(shí)施例中，可使用一圖像處理技術(shù)來去除對(duì)應(yīng)于與圖像2602相關(guān)的像素的幾何數(shù)據(jù)。因此，可消除襯底標(biāo)志的不聚焦的圖像。使用同樣的程序和一第二波長(zhǎng)的光，可在成像列陣上形成圖像2605和2606。該程序可消除不聚焦的圖像2606。這樣，可仍保持圖像2605。然后，兩個(gè)余下的聚焦的圖像2601和2605組合在一單一的成像平面2603，以形成重疊誤差測(cè)量。
如圖27所示，一第二種方法可使用兩個(gè)共面的偏振列陣，以及一偏振的照明光源。圖27示出重疊標(biāo)志2701和正交的偏振列陣2702。偏振列陣2702可做在模板的表面上，或放置在其上。在兩個(gè)偏振照明光源下，在成像平面上僅可呈現(xiàn)一個(gè)聚焦圖像2703(各對(duì)應(yīng)于獨(dú)特的波長(zhǎng)和偏振)。因此，不聚焦的圖像可通過偏振列陣2702被過濾掉。這種方法的優(yōu)點(diǎn)在于，它可不要求有一圖像處理技術(shù)來消除不聚焦的圖像。
應(yīng)當(dāng)指出的是，如果模板和襯底之間的間隙在重疊測(cè)量過程中太小，由于靜摩擦或薄層的剪切力的增加，誤差糾正變得困難。此外，如果間隙過大，模板和襯底之間的不理想的垂直運(yùn)動(dòng)可引起重疊誤差。因此，應(yīng)確定模板和襯底之間的優(yōu)化的間隙，其中，可進(jìn)行重疊誤差測(cè)量和糾正。
莫里(Moire)圖形型重疊測(cè)量已被用于光學(xué)光刻工藝過程。對(duì)于刻痕光刻工藝，其中，兩層莫里(Moire)圖形不在同一平面內(nèi)，但仍重疊在成像列陣，要求有兩個(gè)各自的聚焦圖像難于實(shí)現(xiàn)。然而，在光學(xué)測(cè)量工具的焦距深度內(nèi)，小心地控制模板和襯底之間的間隙，以及模板和襯底之間無直接的接觸，可在最少的聚焦問題的情形之下，同時(shí)獲得兩層莫里(Moire)圖形?？梢哉J(rèn)為，其它的根據(jù)莫里(Moire)圖形的標(biāo)準(zhǔn)重疊方案可被直接地實(shí)施到刻痕光刻工藝過程。
使用容性傳感器或激光干涉儀來定位高分辨率的XY臺(tái)的襯底，以及這些XY臺(tái)的高分辨率的運(yùn)動(dòng)。在一實(shí)施例中，其中，模板和襯底之間的定向?qū)R與X-Y運(yùn)動(dòng)無關(guān)，對(duì)于整個(gè)襯底(例如，半導(dǎo)體晶片)定位誤差僅需補(bǔ)償一次。這種方法可被稱之為“整體重疊”。如果在模板和襯底之間的定向?qū)R與XY運(yùn)動(dòng)連接和在襯底上存在過度的局部加載定向的變化，則模板的XY位置的變化可使用容性傳感器和/或激光干涉儀來補(bǔ)償。這樣的方法可被稱之為“場(chǎng)對(duì)場(chǎng)的重疊”。圖28和29示出合適的傳感器的實(shí)施例。圖28示出一容性檢測(cè)系統(tǒng)的實(shí)施例。容性檢測(cè)系統(tǒng)可包括容性傳感器2801，在模板2803上的導(dǎo)電涂層2802。因此，通過檢測(cè)電容的差值，可確定模板2803的位置。同樣地，圖29示出一包括反射涂層2901，接收在2903的激光信號(hào)的激光干涉儀系統(tǒng)的實(shí)施例。被接收器2903接收的激光信號(hào)可用來確定模板2904的位置。
放大誤差(如果存在的話)可通過小心地控制襯底和模板的溫度來進(jìn)行補(bǔ)償。使用襯底和模板的熱膨脹性質(zhì)的差異，在襯底上的預(yù)先存在的圖形區(qū)域的尺寸可被調(diào)整到一新的模板的尺寸。然而，可以認(rèn)為，如果刻痕光刻工藝過程在室溫和低壓下進(jìn)行，放大誤差的幅值可遠(yuǎn)比定位誤差或θ誤差小。放大誤差也可通過使用這里所公開的應(yīng)力型方法來進(jìn)行補(bǔ)償。
θ誤差可通過使用廣泛用于光學(xué)光刻工藝中的θ臺(tái)來進(jìn)行補(bǔ)償。θ誤差可通過使用被足夠大的距離分隔開的以提供高分辨率的θ誤差值的兩個(gè)分開的標(biāo)志來進(jìn)行補(bǔ)償。在固化液體之前，當(dāng)模板離襯底定位成幾個(gè)微米或不到幾微米時(shí)，θ誤差可進(jìn)行補(bǔ)償。
在使用紫外線固化液體材料的刻痕光刻工藝過程中，涉及重疊對(duì)齊的另一個(gè)問題是對(duì)齊標(biāo)志的可見性。對(duì)于重疊誤差測(cè)量，可使用兩個(gè)重疊標(biāo)志，一個(gè)在模板上，另一個(gè)在襯底上。然而，由于可能要求模板透明于一固化媒體，所以，模板重疊標(biāo)志通常不包括不透明線。相反，模板重疊標(biāo)志可以具有模板表面的地形容貌。在某些實(shí)施例中，標(biāo)志可用與模板相同的材料制成。此外，紫外線固化液體可趨于具有類似于模板材料(例如，晶體)的折射率。因此，當(dāng)紫外線固化液體填充模板和襯底之間的間隙時(shí)，模板重疊標(biāo)志變得非常難于識(shí)別。如果模板重疊標(biāo)志由不透明材料(例如，鉻)制成，則在重疊標(biāo)志之下的紫外線固化液體不能適當(dāng)?shù)乇┞对谧贤饩€下，這種情況是非常不理想的。
本文公開兩種方法來克服存在有液體的情況下識(shí)別模板重疊標(biāo)志的問題。第一種方法使用一連同高分辨率的間隙控制臺(tái)的精確液體分配系統(tǒng)。本文公開合適的液體分配系統(tǒng)和間隙控制臺(tái)。為了說明起見，重疊對(duì)齊的三個(gè)布驟示于圖30。示于圖30中的重疊標(biāo)志和流體的圖形，僅是為了說明的目的，不能認(rèn)為有限制的含義。其它各種重疊標(biāo)志、重疊標(biāo)志的位置和/或液體分配圖形也是可能的。首先，在步驟3001，一液體3003可分配到襯底3002上。在步驟3004，使用一高分辨率的定向臺(tái)，小心地控制模板3005和襯底3002之間的間隙，以使分配的流體3003不完全地填充模板和襯底之間的間隙?？梢哉J(rèn)為，在步驟3004，間隙可僅略大于最后的刻痕間隙。由于大部分間隙被填充流體，可進(jìn)行重疊的糾正，似乎間隙被完全地填充以流體。放置重疊標(biāo)志，使流體在該第一位置不覆蓋它們。重疊糾正一完成，間隙即可關(guān)閉成最后的刻痕間隙(步驟3006)。這可使液體散布到其余的刻痕區(qū)域，其中包括覆蓋對(duì)齊標(biāo)志。由于間隙在步驟3004和3006之間的變化可以很小(例如，約為10nm)，所以，間隙的關(guān)閉運(yùn)動(dòng)不可能造成任何顯著的重疊誤差。
第二種方法可使用在模板上的特殊的重疊標(biāo)志，這可從重疊測(cè)量工具中看到，但對(duì)固化媒體(例如，紫外線光)不可不透明。該方法的一實(shí)施例示于圖31。在圖31中，代替完全不透明線的是，在模板上的重疊標(biāo)志3102可形成為微小偏振線3101。例如，合適的微小偏振線可具有約為用于固化媒體中的觸發(fā)光的波長(zhǎng)的1/2至1/4的寬度。偏振線3101的微小寬度應(yīng)足夠小，以使通過兩線之間的觸發(fā)光充分衍射，致使在線下的所有液體得以固化。在這樣一個(gè)實(shí)施例中，觸發(fā)光可根據(jù)重疊標(biāo)志3102的偏振而被偏振。偏振觸發(fā)光可提供對(duì)包括具有重疊標(biāo)志3102的區(qū)域的所有模板區(qū)域的相當(dāng)均勻的暴光。用來定位模板上的重疊標(biāo)志3102的分析光可以是寬帶光或特定的不會(huì)固化液體材料的波長(zhǎng)。該光不需被偏振。偏振線3101對(duì)于分析光可以基本上不透明，因此，使用建立起來的重疊誤差測(cè)量工具，使重疊標(biāo)志變得可見。微小偏振重疊標(biāo)志可使用諸如電子束光刻的現(xiàn)有技術(shù)在模板上進(jìn)行加工。
在一第三實(shí)施例中，重疊標(biāo)志可用不同于模板的材料制成。例如，選擇來形成模板重疊標(biāo)志的材料可基本上對(duì)于分析光(例如，可見光)不透明，但對(duì)于用于固化媒體(例如，紫外線光)的觸發(fā)光是透明的。例如，SiOx可形成這種材料，其中，X小于2。特別是，可以認(rèn)為，由SiOx形成的結(jié)構(gòu)，其中，X約為1.5，基本上對(duì)于可見光是不透明的，但對(duì)于紫外線光是透明的。
圖32示出一組裝系統(tǒng)，一般標(biāo)以標(biāo)號(hào)100，其用于繞一被刻痕的襯底(諸如，襯底20)標(biāo)定和定向模板(諸如，模板12)。系統(tǒng)100可被用于一諸如分檔器之類的機(jī)器，以在使用如上所述的刻痕光刻工藝過程的生產(chǎn)環(huán)境中大規(guī)模制造器件。如圖所示，系統(tǒng)100可安裝在頂框架110上，框架為外殼120提供支承。外殼120可包括預(yù)標(biāo)定臺(tái)，該標(biāo)定臺(tái)用來繞一襯底對(duì)齊一模板150(在圖32未示出)。
外殼120可連接到一中間框架114，使導(dǎo)向軸112a，112b連接到與外殼120相對(duì)的中間框架114上。在一實(shí)施例中，可使用三個(gè)導(dǎo)向軸(后面的導(dǎo)向軸在圖32中未可見)，在模板150的垂直平動(dòng)過程中，隨著其上下滑動(dòng)，提供對(duì)外殼120的支承。圍繞中間框架114而連接到對(duì)應(yīng)導(dǎo)向軸112a，112b上的滑動(dòng)件116a和116b可便于外殼120的這種上下運(yùn)動(dòng)。
系統(tǒng)100可包括連接到外殼120底部上的盤形撓性環(huán)124。撓性環(huán)124可支承放置在下面的定向臺(tái)，其包括第一撓性件126和第二撓性件128。撓性件126，128的操作和結(jié)構(gòu)將在下文中作詳細(xì)討論。如圖33所示，第二撓性件128可包括一模板支承130，它在刻痕工藝過程中夾持模板150就位。通常，模板150可包括一塊其上刻痕所要求的容貌的晶體。根據(jù)眾所周知的方法，模板150還可包括其它的物質(zhì)。
如圖33所示，致動(dòng)器134a，134b，134c可固定在外殼120內(nèi)，并可操作地連接到底板122和撓性環(huán)124。在操作中，控制致動(dòng)器134a，134b，134c，使撓性環(huán)124實(shí)現(xiàn)運(yùn)動(dòng)。致動(dòng)器的運(yùn)動(dòng)可允許粗糙的預(yù)標(biāo)定。在某些實(shí)施例中，致動(dòng)器134a，134b，134c可包括高分辨率的致動(dòng)器。在這樣的實(shí)施例中，致動(dòng)器可均等地分布在外殼120的周圍。這樣一個(gè)實(shí)施例可允許環(huán)124沿垂直方向的非常精確的平移，從而精確地控制間隙。因此，系統(tǒng)100能實(shí)現(xiàn)粗糙的定向?qū)R和相對(duì)于被刻痕的襯底精確控制模板150的間隙。
系統(tǒng)100可包括一能精確地控制模板150的機(jī)構(gòu)，這樣，可實(shí)現(xiàn)精確的定向?qū)R，并且由模板保持相對(duì)于襯底表面的均勻的間隙。此外，系統(tǒng)100可提供一種在刻痕之后從襯底表面分離模板150而不會(huì)剪壞襯底表面上的容貌的方法。通過第一和第二撓性件126和128的結(jié)構(gòu)，可分別容易地實(shí)現(xiàn)精確對(duì)齊和間隙控制。
在一實(shí)施例中，使用一對(duì)于如圖51所示的固化媒體為透明的、分離的固定支承板5101，可將模板5102夾持就位。在各種實(shí)施例中，支承板可由晶體、藍(lán)寶石或二氧化硅制成。盡管在模板5102之后的支承板5101可支承刻痕力，但施加在固定的支承板5101和模板5102之間的真空可支承分離的力。此外，真空可用來將支承板連接到模板夾持器的本體上。為了支承模板5102能對(duì)付橫向力，可使用壓電致動(dòng)器5103。橫向支承力可使用壓電致動(dòng)器5103進(jìn)行小心的控制。這種設(shè)計(jì)還可對(duì)在刻痕光刻工藝過程中的層對(duì)層對(duì)齊，提供放大和變形糾正的能力。變形糾正對(duì)于克服存在于由電子束光刻制成的模板結(jié)構(gòu)中的壓合和定位誤差，并補(bǔ)償存在于襯底上的先前結(jié)構(gòu)內(nèi)的變形，是十分重要的。放大糾正可僅要求在模板的各側(cè)的一個(gè)壓電致動(dòng)器(即，對(duì)于四邊的模板，總共4個(gè)壓電致動(dòng)器)。諸致動(dòng)器可連接到模板的表面，以使均勻力可作用到整個(gè)表面。另一方面，變形糾正，可要求若干個(gè)獨(dú)立地在模板各側(cè)上施加控制力的獨(dú)立的壓電致動(dòng)器。根據(jù)要求的變形控制的水平，可規(guī)定獨(dú)立壓電致動(dòng)器的數(shù)量。壓電致動(dòng)器數(shù)量越多，則可提供的變形控制也就越好。放大和變形誤差的糾正應(yīng)在使用真空來約束模板的頂表面之前完成。這是因?yàn)榉糯蠛妥冃渭m正僅在模板的頂和底表面均未被約束時(shí)，才可被適當(dāng)?shù)乜刂?。在某些?shí)施例中，圖51的模板夾持器系統(tǒng)可具有致使阻礙固化媒體到模板5102下面的區(qū)域的一部分的機(jī)械設(shè)計(jì)。因?yàn)槟０?102下面的液體的一部分不固化，所以，這種情況是不理想的。該液體可粘到模板上，導(dǎo)致進(jìn)一步使用模板的諸問題。與模板夾持器相關(guān)的問題可通過納入一組鏡面到模板夾持器而得以避免，諸鏡面轉(zhuǎn)移被阻礙的固化媒體，以使被引導(dǎo)到模板5102一邊緣下面的固化媒體能發(fā)生彎曲而固化模板5102的其它邊緣下面的被阻礙部分。
在一實(shí)施例中，通過設(shè)計(jì)一模板，使襯底和模板之間的最小間隙落入檢測(cè)工藝的使用范圍內(nèi)，則可實(shí)現(xiàn)高分辨率的間隙檢測(cè)。被測(cè)量的間隙可獨(dú)立于實(shí)際圖形的表面來操作。這可允許在檢測(cè)工藝的使用范圍內(nèi)進(jìn)行間隙控制。例如，如果使用有效檢測(cè)范圍約為150nm至20微米的光譜反射系數(shù)分析技術(shù)來分析該間隙，則模板可具有圖形深入深度達(dá)約150nm和更深的特征。這可以確保待檢測(cè)到的最小間隙大于150nm。
由于模板是向下朝向襯底的，因而液體從襯底與模板之間的間隙中擠出。當(dāng)黏滯力與所施加的壓縮力接近平衡時(shí)，襯底和模板之間的間隙會(huì)接近一個(gè)較小的實(shí)際極限值。這可在模板的表面緊靠襯底時(shí)發(fā)生。例如，這種狀況可以是這樣對(duì)于1cP的流體在約100nm的間隙高度下，對(duì)1cm半徑的模板施加14KPa力達(dá)1秒。其結(jié)果，假若保持均勻和平行的間隙，則間隙可以是自限的。此外，還可逐出(或夾帶)一相當(dāng)?shù)目深A(yù)測(cè)的流體量。夾帶走的流體體積可根據(jù)仔細(xì)的流體動(dòng)力學(xué)和表面現(xiàn)象的計(jì)算進(jìn)行預(yù)測(cè)。
對(duì)于大規(guī)模的刻痕圖形，可要求控制模板相對(duì)于襯底的傾斜和間隙。為了實(shí)現(xiàn)定向和間隙控制，可使用由結(jié)合間隙檢測(cè)工藝的刻線加工工藝制造的模板，所述檢測(cè)工藝諸如1)單波長(zhǎng)干涉測(cè)量法，2)多波長(zhǎng)干涉測(cè)量法，3)橢圓光度法，4)容性傳感器，或5)壓力傳感器。
在一實(shí)施例中，可使用一種檢測(cè)模板和襯底之間的間隙的方法，來計(jì)算襯底上膜的厚度。本文公開一種基于快速福利埃變換(FFT)的技術(shù)，其從一寬帶的光譜儀獲得反射數(shù)據(jù)來進(jìn)行快速福利埃變換。使用這種技術(shù)可測(cè)量模板和襯底之間的間隙，以及測(cè)量膜的厚度。對(duì)于多層膜，該技術(shù)可提供各薄膜的一平均厚度及其厚度的變化。此外，通過測(cè)量通過一個(gè)表面的最少的、獨(dú)特的三點(diǎn)的間隙，可獲得平均間隙和兩個(gè)靠近表面之間的定向信息(諸如用于刻痕光刻工藝過程的模板和襯底的信息)。
在一實(shí)施例中，一間隙測(cè)量過程可根據(jù)寬帶干涉測(cè)量法和快速福利埃變換法的結(jié)合來進(jìn)行。目前工業(yè)界的好幾種應(yīng)用，對(duì)寬帶干涉測(cè)量使用各種曲線擬合技術(shù)來測(cè)量單層膜的厚度。然而，可以預(yù)料這種技術(shù)不能提供間隙的實(shí)時(shí)測(cè)量，特別在刻痕光刻工藝過程中的多層膜的情形下。為了克服這種問題，首先，反射率可在1/λhigh和1/λlow之間的波數(shù)域內(nèi)進(jìn)行數(shù)字化。然后，利用FFT運(yùn)算法則對(duì)數(shù)字化的數(shù)據(jù)進(jìn)行處理。這種新穎的方法可得出精確地與測(cè)量的間隙對(duì)應(yīng)的FFT信號(hào)的清晰的峰值。對(duì)于兩層膜的情形，F(xiàn)FT信號(hào)可得出與各層的厚度線性相關(guān)的兩個(gè)清晰的峰值。
對(duì)于光學(xué)薄膜，反射率的震蕩對(duì)于波數(shù)(w)而不是對(duì)波長(zhǎng)()顯示周期性，在光學(xué)單薄膜的反射率的情形下，可用下列方程式表示R=ρ1,22+ρ2,32e-2ad-2ρ1,2ρ2,3e-adcos(4πnd/λ)1+(ρ1,2ρ2,3)2e-2ad+ρ1,2ρ2,3e-adcos(4πnd/λ),---(7)]]>其中，ρi，i+1是在i-1的界面和i界面的反射率系數(shù)，n是折射率，d是膜(圖52的材料2)的測(cè)量厚度，以及α是膜(圖52的材料2)的吸收系數(shù)。這里，w＝1/λ。
歸因于該特性曲線，福利埃分析對(duì)確定自變量為w的函數(shù)R的周期是有用技術(shù)。應(yīng)當(dāng)指出的是，對(duì)于單薄膜，當(dāng)求出R(w)的福利埃變換時(shí)，則得到清晰定義的單峰值(p1)。膜厚度(d)是該峰值位置的函數(shù)，用下式表示d＝p1/(Δw×2n)， (8)其中，Δw＝wf-ws；wf＝1/λmin和ws＝1/λmax。
FFT是以有效的計(jì)算方式計(jì)算離散信號(hào)的頻率的一種確定的技術(shù)。因此，該技術(shù)可用于原地分析和實(shí)時(shí)應(yīng)用。圖34示出通過對(duì)一反射率信號(hào)的FFT處理，膜厚度或間隙測(cè)量的流程的實(shí)施例。對(duì)于帶有獨(dú)特反射率的多層膜，F(xiàn)FT處理中的峰值位置可與各膜厚度的線性組合相對(duì)應(yīng)。例如，一兩層膜可導(dǎo)致FFT分析中的兩個(gè)獨(dú)特的峰值位置。圖35示出根據(jù)兩個(gè)峰值位置確定兩個(gè)膜的厚度的方法。
本文提供的實(shí)施例，在即使反射率數(shù)據(jù)的震蕩在測(cè)量的波數(shù)范圍內(nèi)包括不到一個(gè)滿周期，也可測(cè)量一間隙或膜厚度。在這種情形下，F(xiàn)FT可導(dǎo)致一不精確的峰值位置。為了克服這個(gè)問題和擴(kuò)展可測(cè)量膜厚度的下限，本文公開一種新穎的方法。不使用FFT的運(yùn)算法則來計(jì)算震蕩的周期，可采用求ws和wf之間的反射率的局部最小值(w1)或最大值(w2)點(diǎn)的運(yùn)算法則，來計(jì)算信息周期在w1和w2處，dR/dw＝0。方程7的反射率R(w)在w＝0時(shí)具有最大值。此外，典型的光譜儀的波數(shù)范圍(Δw)可大于ws。對(duì)于波長(zhǎng)范圍為200nm-800nm的光譜儀，Δw＝3/800，而ws＝1/800。因此，0-ws之間的反射率數(shù)據(jù)的震蕩長(zhǎng)度可小于Δw的長(zhǎng)度。如圖36所示，在給定w＝0是R(w)的最大點(diǎn)時(shí)，Δw范圍內(nèi)的最小值和最大值的位置，存在有兩種情況。因此，膜厚度可計(jì)算如下·情形1WW0在w1時(shí)，有局部最小值。因此，w1＝周期震蕩的一半，且由此得d＝0.5/(w1×2n)。
·情形2WW1在w2時(shí)，有局部最大值。因此，w2＝周期震蕩的一個(gè)周期，且由此得d＝1/(w1×2n)。
一種實(shí)用的測(cè)量工具的結(jié)構(gòu)可包括一寬帶的光源，一帶有光纖的光譜儀，一數(shù)據(jù)采集板，以及一處理計(jì)算機(jī)?，F(xiàn)有的若干個(gè)信號(hào)處理技術(shù)可提高FFT數(shù)據(jù)的靈敏度。例如，這些技術(shù)包括(但不限于)過濾、放大、增加數(shù)據(jù)點(diǎn)、不同的波長(zhǎng)范圍等，所述技術(shù)可用于本文公開的間隙或膜厚度測(cè)量方法中。
本文公開的實(shí)施例包括在兩個(gè)平板(例如，一模板和一襯底)之間的高精度間隙和定向測(cè)量的方法。這里提出的間隙和定向的測(cè)量方法包括寬帶干涉測(cè)量法和邊緣干涉測(cè)量法的使用。使用寬帶干涉測(cè)量法來檢測(cè)間隙的方法和系統(tǒng)，公開在授予Ledger等人的美國(guó)專利5,515,167；授予Chalmers的6,204,922；授予Buermann等人的6,128,085；以及授予Li等人的6,091,485，本文援引其所有全文以供參考。在一實(shí)施例中，使用寬帶干涉測(cè)量法的本文公開的一方法，可克服寬帶干涉測(cè)量法的不足，即，其不能精確地測(cè)量約小于寬帶信號(hào)的平均波長(zhǎng)的1/4的間隙。邊緣干涉型的干涉測(cè)量法可用來在模板安裝后立即進(jìn)行模板定向中檢測(cè)誤差。
刻痕光刻工藝可用來制造單層或多層的器件。諸如微米大小的光學(xué)鏡、高分辨率的光過濾器、光導(dǎo)之類的單層器件，可通過在襯底上形成一定幾何形狀的材料薄層得以制造而成。這些器件中的某些器件的刻痕層厚度，可小于寬帶信號(hào)的平均波長(zhǎng)的1/4，且在活性區(qū)域上可以是均勻的。寬帶干涉測(cè)量法的缺點(diǎn)在于，它不能精確地測(cè)量小于寬帶信號(hào)的平均波長(zhǎng)(例如，約180nm)的約1/4的間隙。在一實(shí)施例中，需精確測(cè)量的微米大小的臺(tái)階，可蝕刻到模板的表面內(nèi)。如圖37所示，臺(tái)階可以在測(cè)量處的連續(xù)線3701或隔離的多點(diǎn)3702的形式進(jìn)行蝕刻。從最大程度地利用模板上的有用的活性區(qū)域的觀點(diǎn)來看，隔離的點(diǎn)3702的方式是較佳的。當(dāng)圖形的模板表面離襯底僅是幾個(gè)毫微米時(shí)，一寬帶干涉測(cè)量法可精確地測(cè)量該間隙，而不會(huì)遭受最小間隙測(cè)量的問題。
圖38示出這里所述的間隙測(cè)量的示意圖。探針3801也可用在如圖39所示的傾斜的結(jié)構(gòu)。如果使用三個(gè)以上的探針，通過使用多重的信息，間隙測(cè)量的精度可以得到提高。為簡(jiǎn)單起見，下面的介紹假定采用三個(gè)探針。為了說明的方便，臺(tái)階的尺寸hs已被放大。在圖形區(qū)域的平均間隙hp可由下式得出hp＝[(h1+h2+h3)/3]-hs， (9)當(dāng)探針的位置為已知((xi，yi)其中x和y軸在襯底表面上)時(shí)，模板相對(duì)于襯底的相對(duì)定向，可表示為一單位矢量(n)，其相對(duì)于位于襯底頂表面上的x-y軸的坐標(biāo)架，垂至于模板的表面。
n＝r/||r|| (10)其中，r＝[(x3，y3，h3)-(x1，y1，h1)]×[(x2，y2，h2)-(x1，y1，h1)]。當(dāng)n＝(001)T，或h1＝h2＝h3時(shí)，兩個(gè)平板之間可達(dá)到完全的定向?qū)R。
測(cè)得的間隙和定向可用作對(duì)刻痕致動(dòng)器的反饋信息。測(cè)量的寬帶干涉測(cè)量束的大小可小到約75μm。對(duì)于實(shí)際的刻痕光刻工藝，由于沒有圖形可蝕刻到清晰區(qū)域，所以，要求盡可能減小僅用于測(cè)量間隙的清晰區(qū)域。此外，也應(yīng)最大程度地減小因測(cè)量工具的存在引起的對(duì)固化媒體的阻塞。
圖40示出在襯底上的多層材料的示意圖。例如，襯底4001具有層4002和4003，以及襯底4001和模板4004之間的流體4005。這些材料層可用來沿垂直方向一個(gè)接一個(gè)地將多圖形遷移到襯底表面。在使用光束4006進(jìn)行間隙測(cè)量的清晰區(qū)域，每個(gè)厚度是均勻的。業(yè)已表明，利用寬帶干涉測(cè)量法可精確地測(cè)量存在有多層膜的頂層的厚度。當(dāng)精確地已知下層膜的光學(xué)性質(zhì)和厚度時(shí)，模板和襯底表面(或?qū)τ诙鄬悠骷慕饘俪练e表面)之間的間隙和定向信息，可通過測(cè)量頂層的厚度來獲得。各層的厚度可利用同樣的檢測(cè)探針進(jìn)行測(cè)量。
當(dāng)一新的模板安裝，或一機(jī)器部件重新構(gòu)造時(shí)，要求進(jìn)行定向測(cè)量及相應(yīng)的標(biāo)定。模板4102和襯底4103之間的定向誤差可通過在模板和襯底交界面處的干涉邊緣圖形進(jìn)行測(cè)量(如圖41所示)。對(duì)于兩個(gè)光學(xué)平板，干涉邊緣圖形可呈現(xiàn)為平行的暗和亮的條紋4101?？捎萌绫疚乃_的一預(yù)標(biāo)定臺(tái)進(jìn)行定向標(biāo)定?？墒褂貌顒?dòng)測(cè)微計(jì)來調(diào)整模板相對(duì)于襯底表面的相對(duì)定向。采用這種方法，如果不存在干涉邊緣條紋，則定向誤差可糾正至小于所用光源波長(zhǎng)的1/4。
參照?qǐng)D42A和42B，其中分別較詳細(xì)地示出第一和第二撓性件126和128的實(shí)施例。具體來說，第一撓性件126可包括多個(gè)連接到對(duì)應(yīng)剛性體164，166的撓性接頭160。撓性接頭160和剛性體164和166可形成從框架170延伸的臂172，174的一部分。撓性框架170可具有一開口182，它允許固化媒體(例如，觸發(fā)光)和檢測(cè)媒體(例如分析光)穿過而到達(dá)夾持在支承130中的模板150。在某些實(shí)施例中，4個(gè)撓性接頭160可提供撓性件126繞第一定向軸線180的運(yùn)動(dòng)。第一撓性件126的框架170可提供一連接第二撓性件128的偶聯(lián)機(jī)構(gòu)(如圖43所示)。
同樣地，第二撓性件128可包括一對(duì)從框架206延伸的臂202，204。臂202和204可包括撓性接頭162和對(duì)應(yīng)的剛性體208，210。剛性體208和210可適于致使撓性件128繞第二定向軸線200的運(yùn)動(dòng)。一模板支承130可與第二撓性件128的框架206連接成一體。如框架182那樣，框架206可具有一開口212，它允許固化媒體和檢測(cè)媒體到達(dá)夾持在支承130中的模板150。
在操作中，第一撓性件126和第二撓性件128可如圖43所示連接而形成定向臺(tái)250。為了便于兩個(gè)零件的連接，提供支架220，222，以使第一定向軸線180和第二定向軸線200基本上互相正交。在這樣的結(jié)構(gòu)中，第一定向軸線180和第二定向可大約在模板和襯底交界面254處相交于樞轉(zhuǎn)點(diǎn)252。第一定向軸線180和第二定向軸線200互相正交并位于交界面254上的事實(shí)，可提供微對(duì)齊和間隙控制。具體來說，采用這種結(jié)構(gòu)，可實(shí)現(xiàn)從層對(duì)層的重疊對(duì)齊中退耦到定向?qū)R。而且，如下面所述，第一定向軸線180和第二定向軸線200的相對(duì)位置可提供一定向臺(tái)250，它可用來從襯底上分離模板150，且不會(huì)剪壞所要求的容貌。因此，從模板150上遷移的容貌可在襯底上仍保持完好無損。
參照?qǐng)D42A，42B和43，撓性接頭160和162可刻槽形，以提供剛性體164，166，208，210繞位于槽形的最薄截面內(nèi)的樞轉(zhuǎn)軸線的運(yùn)動(dòng)。該結(jié)構(gòu)可提供兩個(gè)撓性的、用于具有退耦從動(dòng)運(yùn)動(dòng)軸線180，200的微退耦定向臺(tái)的副系統(tǒng)。撓性件126，128可通過配合表面進(jìn)行安裝，這樣，模板150的運(yùn)動(dòng)可繞樞轉(zhuǎn)點(diǎn)252發(fā)生，基本上消除“擺動(dòng)”和可能會(huì)剪壞襯底上的刻痕容貌的其它運(yùn)動(dòng)。因此，定向臺(tái)250可精確地繞一樞轉(zhuǎn)點(diǎn)252移動(dòng)模板150，消除剪壞刻痕光刻后的襯底上的所要求容貌的現(xiàn)象。
參照?qǐng)D44，在系統(tǒng)100的操作過程中，一Z向平移臺(tái)(未示出)可控制模板150和襯底之間的距離，而不提供定向?qū)R。一預(yù)標(biāo)定臺(tái)260可執(zhí)行模板150和襯底表面之間的預(yù)對(duì)齊操作，以使相對(duì)對(duì)齊落入到定向臺(tái)250的運(yùn)動(dòng)范圍限值內(nèi)。在有些實(shí)施例中，僅當(dāng)一新模板安裝入機(jī)器時(shí)，才要求有預(yù)標(biāo)定。
參照?qǐng)D45，其中示出一撓性模型，一般標(biāo)以標(biāo)號(hào)300，其目的用來理解諸如定向臺(tái)250的一微退耦定向臺(tái)的操作原理。撓性模型300可包括四個(gè)平行接頭接頭1，2，3和4，它們?cè)谄涿x的和轉(zhuǎn)動(dòng)的構(gòu)造中提供一四連桿系統(tǒng)。線310可通過接頭1和2。線312可通過接頭3和4。選擇角1和2，使從動(dòng)對(duì)齊軸線(或定向軸線)基本上位于模板-晶片交界面254上。對(duì)于微定向變化，接頭2和3之間的剛性體314可繞一軸線(以C點(diǎn)表示)轉(zhuǎn)動(dòng)。剛性體314可代表撓性件126和128的剛性體170和206。
正交于第一撓性部件，安裝一第二撓性部件(如圖43所示)，可提供這樣的一個(gè)裝置其兩個(gè)退耦定向軸線互相正交且位于模板-襯底交界面254上。撓性部件可適于具有允許固化媒體(例如，觸發(fā)光)和檢測(cè)媒體(例如分析光)通過模板150的開口。
定向臺(tái)250能使模板150相對(duì)于襯底作微對(duì)齊和精確運(yùn)動(dòng)。理想的情況是，定向調(diào)整可導(dǎo)致在交界面上可忽略的橫向運(yùn)動(dòng)，以及因可選擇約束的高結(jié)構(gòu)剛度引起的、繞垂直于交界表面的可忽略的扭轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。帶有撓性接頭160，162的撓性件126，128的另一個(gè)優(yōu)點(diǎn)在于，它們不會(huì)產(chǎn)生如摩擦接頭那樣可能產(chǎn)生的顆粒。這對(duì)于顆粒會(huì)特別地有害于工藝過程的刻痕光刻工藝的成功，會(huì)是一重要的因素。
由于間隙控制的需要，本文提供的實(shí)施例可要求提供有能測(cè)量模板和襯底之間的500nm和更小量級(jí)的小間隙的檢測(cè)方法。這樣的間隙檢測(cè)方法可要求約為50毫微米或更小的分辨率。這樣的間隙檢測(cè)理想地是實(shí)時(shí)提供。提供實(shí)時(shí)的間隙檢測(cè)會(huì)使間隙檢測(cè)用來產(chǎn)生一反饋信號(hào)，以便有效地控制致動(dòng)器。
在一實(shí)施例中，可設(shè)置有一具有活性從動(dòng)件的撓性件。例如，圖46示出一包括有壓電致動(dòng)器的撓性件400。撓性件400可與一第二撓性件組合而形成一活性的定向臺(tái)。撓性件400可在模板-襯底的交界面上產(chǎn)生純傾斜運(yùn)動(dòng)而無橫向運(yùn)動(dòng)。使用這樣的一個(gè)撓性件，一單一的重疊對(duì)齊臺(tái)可允許對(duì)整個(gè)半導(dǎo)體晶片上的一層進(jìn)行刻痕。這與帶有定向和橫向運(yùn)動(dòng)之間的偶聯(lián)運(yùn)動(dòng)的重疊對(duì)齊形成對(duì)比。這樣的重疊對(duì)齊臺(tái)可導(dǎo)致對(duì)X-Y對(duì)齊的擾動(dòng)，因此，會(huì)要求一復(fù)雜的場(chǎng)對(duì)場(chǎng)的重疊控制回路來保證合適的對(duì)齊。
在一實(shí)施例中，撓性件250可具有沿不要求側(cè)向運(yùn)動(dòng)和轉(zhuǎn)動(dòng)的方向的高的剛度，以及沿要求有必須的定向運(yùn)動(dòng)的方向的低的剛度。這樣一個(gè)實(shí)施例可提供有選擇的從動(dòng)裝置。這就是說，撓性件250可支承相當(dāng)高的載荷，同時(shí)，在模板和襯底之間實(shí)現(xiàn)合適的定向動(dòng)力特性。
對(duì)于刻痕光刻，要求在兩個(gè)接近的平表面(即，模板和襯底)之間保持一均勻的間隙。模板150可由光學(xué)平板玻璃制成，以確保其在底面上的基本平坦。模板可使用電子束光刻形成圖形。然而，襯底(例如，一半導(dǎo)體晶片)可顯示一導(dǎo)致在其地形上微米級(jí)變化的“土豆片”效應(yīng)。真空卡盤478(如圖47所示)可消除在刻痕過程中可能發(fā)生的在襯底表面上的變化。
真空卡盤478可達(dá)到兩個(gè)基本目的。第一，真空卡盤478可用來在刻痕過程中夾持襯底就位，并確保襯底在刻痕過程中保持平坦。此外，真空卡盤478可確保在刻痕過程中無顆粒存在在襯底的背面。因?yàn)楸硞?cè)的顆粒可形成損壞器件和降低產(chǎn)量的平整性的問題，所以，這一點(diǎn)對(duì)于刻痕光刻是特別重要的。圖48A和48B示出適合于根據(jù)兩個(gè)實(shí)施例的這些目的的一真空卡盤的變體。
在圖48A中，一銷型的真空卡盤450顯示為具有多個(gè)銷452。可以認(rèn)為，真空卡盤450可消除“土豆片”效應(yīng)，以及在刻痕光刻過程中襯底上的其它變形。一真空卡盤454可設(shè)置成為一對(duì)襯底施加真空并將其保持就位的裝置。保持諸銷452之間的間隔，這樣，襯底將基本上不會(huì)因通過真空通道454施加的力而發(fā)生彎曲。在此同時(shí)，銷452的末端可做成足夠小，以減少顆粒設(shè)定在它們頂上的機(jī)會(huì)。
圖48B示出一在其表面帶有多槽462的槽型真空卡盤460。槽462可執(zhí)行與銷型真空卡盤的銷454類似的功能。如圖所示，槽462可呈一壁形464或一光滑的弧形截面466。用于槽型真空卡盤462的槽462的截面可通過蝕刻工藝進(jìn)行調(diào)整。再者，各槽的空間和大小可以小到幾百個(gè)微米。流到各槽462的真空可通過與卡盤表面平行走向的多槽上的細(xì)微真空通道得以提供。沿槽形成的細(xì)微真空通道可通過蝕刻工藝制成。
圖47示出銷型真空卡盤450和槽型真空卡盤460的制造過程。使用光學(xué)平板470，對(duì)于這種過程，不需另外的磨和/或拋光的步驟。在光學(xué)平板470上的確定部位鉆孔可產(chǎn)生真空流動(dòng)孔472。然后，在蝕刻476之前，光學(xué)平板470可進(jìn)行掩模和制圖，以在光學(xué)平板的上表面上形成所要求的容貌(例如，銷或槽)。光學(xué)平板470的表面然后可用熟知的方法進(jìn)行處理。
如上所述，從刻痕層上分離模板150，在刻痕光刻的工藝過程中是關(guān)鍵和最后的步驟。因?yàn)槟０?50和襯底可以幾乎完全平行，所以，模板、刻痕層和襯底的組合導(dǎo)致接近的光學(xué)平板之間的基本上的均勻接觸。這樣一個(gè)系統(tǒng)通常要求有一大的分離力。在柔性模板或襯底的情形中，分離僅是一“剝離過程”。然而，從高分辨率重疊對(duì)齊的觀點(diǎn)來看，一柔性的模板或襯底可能是不理想的。在晶體模板和硅襯底的情形中，剝離過程不容易實(shí)施。然而，從刻痕層上分離模板，可以通過“剝離和撕揭”過程成功地實(shí)現(xiàn)。一第一剝離和撕揭過程示于圖49A，49B和49C。一第二剝離和撕揭過程示于圖50A，50B和50C。一從刻痕層上分離模板的過程可包括第一和第二剝離和撕揭過程的組合。
為清晰起見，根據(jù)圖1A和1B，標(biāo)號(hào)12，18，20和40分別用來指明模板、遷移層、襯底和固化物質(zhì)。在物質(zhì)40固化之后，可傾斜模板12或襯底20，以使模板12和襯底20之間形成一角500。定向臺(tái)250可用于此目的。真空加盤478將襯底20夾持就位。如果傾斜軸線緊靠模板-襯底交界面定位，則在傾斜運(yùn)動(dòng)過程中，模板12和襯底20之間的相對(duì)橫向運(yùn)動(dòng)不顯著。一旦模板12和襯底20之間的角500足夠大時(shí)，僅采用Z軸線向的運(yùn)動(dòng)(即，垂直運(yùn)動(dòng))，模板12即可從襯底上分離。這種剝離和撕揭的方法可導(dǎo)致理想的容貌44完好無損地留在遷移層18和襯底20上，而不會(huì)發(fā)生不理想的剪壞。
一第二剝離和撕揭方法示于圖50A，50B，50C。在第二剝離和撕揭方法中，在鄰近模板處安裝一個(gè)或多個(gè)壓電致動(dòng)器502。一個(gè)或多個(gè)壓電致動(dòng)器502可用來致使模板12和襯底20之間產(chǎn)生相對(duì)的傾斜(圖50A)。壓電致動(dòng)器502的一端可與襯底20接觸。因此，如果致動(dòng)器502被放大(圖50B)，模板12可從襯底20上被推開；由此在兩者之間形成一角。模板12和襯底20之間的Z軸線向的運(yùn)動(dòng)(圖50C)，可用來分離模板12和襯底20。致動(dòng)器502的一端可以是類似于模板12的下表面的處理的表面，以防止刻痕層粘連在致動(dòng)器的表面上。
總而言之，本文提供的實(shí)施例公開了用于成功刻痕光刻的系統(tǒng)、工藝和相關(guān)的裝置，該種刻痕光刻不要求使用高溫或高壓。采用某些實(shí)施例，可實(shí)現(xiàn)模板和襯底之間間隙的精確控制，所要求的容貌將從模板遷移到襯底。此外，模板從襯底(和刻痕層)上的分離，可以做到不損壞或剪壞所要求的容貌。本文中的實(shí)施例還公開了在刻痕光刻過程中夾持襯底就位的一種方法，其表現(xiàn)為合適的真空卡盤的形式。其它的實(shí)施例包括適用于刻痕光刻系統(tǒng)的高精度X-Y的平移臺(tái)。另外，還提供形成和處理合適的刻痕光刻模板的方法。
盡管本發(fā)明參照各種示例性的實(shí)施例作了描述，但這種描述不能被認(rèn)為帶有限制的含義。對(duì)于本技術(shù)領(lǐng)域內(nèi)的技術(shù)人員來說，參照上述的介紹，顯然會(huì)有對(duì)于示例的實(shí)施例以及本發(fā)明的其它實(shí)施例的各種改型和組合。因此，附后的權(quán)利要求書意圖包括所有這樣的改型或?qū)嵤├?br> 權(quán)利要求
1.一種刻痕光刻模板包括一包括有第一表面的本體；在第一表面上的多個(gè)下凹，其中，下凹的至少一部分具有一約小于250nm的特征尺寸；以及本體上的至少一個(gè)對(duì)齊標(biāo)記；其中，模板對(duì)于觸發(fā)光基本上為透明的。
2.如權(quán)利要求1所述的模板，其特征在于，本體的至少一部分包括硅、二氧化硅、硅鍺碳、氮化鎵、硅鍺、蘭寶石、三氫砷化鎵、外延硅、多晶硅、柵極氧化物、石英，或其組合。
3.如權(quán)利要求1所述的模板，其特征在于，本體的至少一部分包括SiOx，其中，X小于2。
4.如權(quán)利要求1所述的模板，其特征在于，本體的至少一部分包括銦錫氧化物。
5.如權(quán)利要求1所述的模板，其特征在于，在第一表面上的多個(gè)下凹包括具有第一深度的第一下凹，以及具有第二深度的第二下凹，其中，第二深度大于第一深度。
6.如權(quán)利要求1所述的模板，其特征在于，在第一表面上的多個(gè)下凹可包括具有第一深度的第一下凹，以及具有第二深度的至少一第二下凹，其中，第二深度大于第一深度，且其中，第一深度小于250nm。
7.如權(quán)利要求1所述的模板，其特征在于，本體還包括一與第一表面相對(duì)的第二表面，其中，第二表面包括至少一個(gè)已知深度的下凹。
8.如權(quán)利要求1所述的模板，其特征在于，還包括一形成在本體的一部分內(nèi)的流體限制結(jié)構(gòu)。
9.如權(quán)利要求1所述的模板，其特征在于，多個(gè)下凹的至少一部分包括沿垂直于第一表面的方向而變化的寬度。
10.如權(quán)利要求1所述的模板，其特征在于，第一表面具有在25℃下測(cè)得的約小于40達(dá)因/厘米的表面自由能。
11.如權(quán)利要求1所述的模板，其特征在于，第一表面具有在25℃下測(cè)得的約小于20達(dá)因/厘米的表面自由能。
12.如權(quán)利要求1所述的模板，其特征在于，對(duì)齊標(biāo)志是基本上透明于觸發(fā)光線；其中，對(duì)齊標(biāo)志是基本上不透明于分析光線。
13.如權(quán)利要求1所述的模板，其特征在于，對(duì)齊標(biāo)志是基本上透明于觸發(fā)光線；其中，對(duì)齊標(biāo)志是基本上不透明于分析光線，且其中，分析光包括可見光。
14.如權(quán)利要求1所述的模板，其特征在于，對(duì)齊標(biāo)志是基本上透明于觸發(fā)光線；其中，對(duì)齊標(biāo)志是基本上不透明于分析光線，且其中，分析光包括紅外線光。
15.如權(quán)利要求1所述的模板，其特征在于，對(duì)齊標(biāo)志包括蝕刻在本體表面上的多條線。
16.如權(quán)利要求1所述的模板，其特征在于，對(duì)齊標(biāo)志包括蝕刻在本體表面上的多條線，其中，這些線構(gòu)造成大致地漫射觸發(fā)的光，且其中，這些線構(gòu)造成產(chǎn)生一在分析光下的可分析的標(biāo)志。
17.如權(quán)利要求1所述的模板，其特征在于，對(duì)齊標(biāo)志包括SiOx，其中，X小于2。
18.如權(quán)利要求1所述的模板，其特征在于，對(duì)齊標(biāo)志包括SiOx，其中，X約為1.5。
19.如權(quán)利要求1所述的模板，其特征在于，第一表面包括一刻痕區(qū)域和一截口區(qū)域，且其中，多個(gè)下凹的至少一部分形成在刻痕區(qū)域上的一圖形。
20.如權(quán)利要求1所述的模板，其特征在于，還包括在第一表面的至少一部分上的一表面處理層。
21.如權(quán)利要求1所述的模板，其特征在于，還包括在第一表面的至少一部分上的一表面處理層，其中，表面處理層包括烷基硅烷、氟烷基硅烷，或氟烷基三氯硅烷與水的反應(yīng)產(chǎn)物。
22.如權(quán)利要求1所述的模板，其特征在于，還包括在第一表面的至少一部分上的一表面處理層，其中，表面處理層包括十三烷氟-1，1，2，2-四氫辛基三氯硅烷與水的反應(yīng)產(chǎn)物。
23.如權(quán)利要求1所述的模板，其特征在于，還包括在第一表面的至少一部分上的一表面處理層，其中，表面處理層減少在25℃下測(cè)得的約小于40達(dá)因/厘米的第一表面的表面自由能。
24.如權(quán)利要求1所述的模板，其特征在于，還包括在第一表面的至少一部分上的一表面處理層，其中，表面處理層減少在25℃下測(cè)得的約小于20達(dá)因/厘米的第一表面的表面自由能。
25.如權(quán)利要求1所述的模板，其特征在于，還包括在本體的至少一個(gè)邊緣上的導(dǎo)電涂層。
26.如權(quán)利要求1所述的模板，其特征在于，還包括在本體的至少一個(gè)邊緣上的反射涂層。
27.如權(quán)利要求1所述的模板，其特征在于，還包括連接在本體的至少一個(gè)邊緣上的鏡面。
28.如權(quán)利要求1所述的模板，其特征在于，還包括形成在本體的一部分上的間隙檢測(cè)區(qū)域。
29.如權(quán)利要求1所述的模板，其特征在于，觸發(fā)光包括紫外線光。
30.如權(quán)利要求1所述的模板，其特征在于，還包括連接在本體的一模板坯，其中，模板坯基本上透明于觸發(fā)光。
31.如權(quán)利要求1所述的模板，其特征在于，還包括用粘結(jié)劑粘結(jié)在本體的一模板坯，其中，模板坯和粘結(jié)劑基本上透明于觸發(fā)光。
32.一使用如權(quán)利要求1所述的刻痕光刻模板形成的器件。
33.一種刻痕光刻模板，包括一包括有一第一表面的本體；在第一表面上的多個(gè)下凹，其中，下凹的至少一部分具有一約小于250nm的特征尺寸；以及至少一個(gè)間隙檢測(cè)區(qū)域包括在第一表面或在第二表面上的已知深度的一下凹；其中，模板對(duì)于觸發(fā)光基本上為透明的。
34.如權(quán)利要求33所述的模板，其特征在于，間隙檢測(cè)區(qū)域具有約大于100nm的深度。
35.如權(quán)利要求33所述的模板，其特征在于，本體的至少一部分包括硅、二氧化硅、硅鍺碳、氮化鎵、硅鍺、蘭寶石、三氫砷化鎵、外延硅、多晶硅、柵極氧化物、晶體，或其組合。
36.如權(quán)利要求33所述的模板，其特征在于，本體的至少一部分包括SiOx，其中，X小于2。
37.如權(quán)利要求33所述的模板，其特征在于，本體的至少一部分包括銦錫氧化物。
38.如權(quán)利要求33所述的模板，其特征在于，在第一表面上的多個(gè)下凹包括具有第一深度的第一下凹，以及具有第二深度的第二下凹，其中，第二深度大于第一深度。
39.如權(quán)利要求33所述的模板，其特征在于，在第一表面上的多個(gè)下凹可包括具有第一深度的第一下凹，以及具有第二深度的至少一第二下凹，其中，第二深度大于第一深度，且其中，第一深度小于250nm。
40.如權(quán)利要求33所述的模板，其特征在于，還包括一形成在本體的一部分內(nèi)的流體限制結(jié)構(gòu)。
41.如權(quán)利要求33所述的模板，其特征在于，多個(gè)下凹的至少一部分包括沿垂直于第一表面的方向而變化的寬度。
42.如權(quán)利要求33所述的模板，其特征在于，第一表面具有在25℃下測(cè)得的約小于40達(dá)因/厘米的表面自由能。
43.如權(quán)利要求33所述的模板，其特征在于，第一表面具有在25℃下測(cè)得的約小于20達(dá)因/厘米的表面自由能。
44.如權(quán)利要求33所述的模板，其特征在于，對(duì)齊標(biāo)志是基本上透明于觸發(fā)光線；其中，對(duì)齊標(biāo)志是基本上不透明于分析光線。
45.如權(quán)利要求33所述的模板，其特征在于，對(duì)齊標(biāo)志是基本上透明于觸發(fā)光線；其中，對(duì)齊標(biāo)志是基本上不透明于分析光線，且其中，分析光包括可見光。
46.如權(quán)利要求33所述的模板，其特征在于，對(duì)齊標(biāo)志是基本上透明于觸發(fā)光線；其中，對(duì)齊標(biāo)志是基本上不透明于分析光線，且其中，分析光包括紅外線光。
47.如權(quán)利要求33所述的模板，其特征在于，對(duì)齊標(biāo)志包括蝕刻在本體表面上的多個(gè)線。
48.如權(quán)利要求33所述的模板，其特征在于，對(duì)齊標(biāo)志包括蝕刻在本體表面上的多條線，其中，這些線構(gòu)造成大致地漫射觸發(fā)的光，且其中，這些線構(gòu)造成產(chǎn)生一在分析光下的可分析的標(biāo)志。
49.如權(quán)利要求33所述的模板，其特征在于，對(duì)齊標(biāo)志包括SiOx，其中，X小于2。
50.如權(quán)利要求33所述的模板，其特征在于，對(duì)齊標(biāo)志包括SiOx，其中，X約為1.5。
51.如權(quán)利要求33所述的模板，其特征在于，模板具有約小于250nm的平面度。
52.如權(quán)利要求33所述的模板，其特征在于，模板具有約小于500nm的平面度。
53.如權(quán)利要求33所述的模板，其特征在于，第一表面包括一刻痕區(qū)域和一截口區(qū)域，且其中，多個(gè)下凹的至少一部分形成在刻痕區(qū)域上的一圖形。
54.如權(quán)利要求33所述的模板，其特征在于，還包括在第一表面的至少一部分上的一表面處理層。
55.如權(quán)利要求33所述的模板，其特征在于，還包括在第一表面的至少一部分上的一表面處理層，其中，表面處理層包括烷基硅烷、氟烷基硅烷，或氟烷基三氯硅烷與水的反應(yīng)產(chǎn)物。
56.如權(quán)利要求33所述的模板，其特征在于，還包括在第一表面的至少一部分上的一表面處理層，其中，表面處理層包括十三烷氟-1，1，2，2-四氫辛基三氯硅烷與水的反應(yīng)產(chǎn)物。
57.如權(quán)利要求33所述的模板，其特征在于，還包括在第一表面的至少一部分上的一表面處理層，其中，表面處理層減少在25℃下測(cè)得的約小于40達(dá)因/厘米的第一表面的表面自由能。
58.如權(quán)利要求33所述的模板，其特征在于，還包括在第一表面的至少一部分上的一表面處理層，其中，表面處理層減少在25℃下測(cè)得的約小于20達(dá)因/厘米的第一表面的表面自由能。
59.如權(quán)利要求33所述的模板，其特征在于，還包括在本體的至少一個(gè)邊緣上的導(dǎo)電涂層。
60.如權(quán)利要求33所述的模板，其特征在于，還包括在本體的至少一個(gè)邊緣上的反射涂層。
61.如權(quán)利要求33所述的模板，其特征在于，還包括連接在本體的至少一個(gè)邊緣上的鏡面。
62.如權(quán)利要求33所述的模板，其特征在于，觸發(fā)光包括紫外線光。
63.如權(quán)利要求33所述的模板，其特征在于，還包括連接在本體的一模板坯，其中，模板坯基本上透明于觸發(fā)光。
64.如權(quán)利要求33所述的模板，其特征在于，還包括用粘結(jié)劑粘結(jié)在本體的一模板坯，其中，模板坯和粘結(jié)劑基本上透明于觸發(fā)光。
65.一使用如權(quán)利要求33所述的刻痕光刻模板形成的器件。
66.一種形成刻痕光刻模板的方法，包括獲得基本上對(duì)于觸發(fā)光為透明的材料；在材料的第一表面上形成多個(gè)下凹，其中，多個(gè)下凹的至少一部分具有約小于250nm的特征尺寸；以及在材料上形成至少一個(gè)對(duì)齊標(biāo)志。
67.如權(quán)利要求66所述的方法，其特征在于，第一表面上形成多個(gè)下凹包括蝕刻材料。
68.如權(quán)利要求66所述的方法，其特征在于，第一表面上形成多個(gè)下凹包括使用光學(xué)光刻、電子束光刻、離子束光刻、X線光刻、遠(yuǎn)紫外線光刻、掃描探針光刻、聚焦離子束蝕刻、干涉光刻、外延生長(zhǎng)、薄膜沉積、化學(xué)蝕刻、等離子蝕刻、離子蝕刻，或反應(yīng)性離子蝕刻工藝。
69.如權(quán)利要求66所述的方法，其特征在于，第一表面是基本上平的、拋物線的、球形的。
70.如權(quán)利要求66所述的方法，其特征在于，在材料上形成至少一個(gè)對(duì)齊標(biāo)志包括使用光學(xué)光刻、電子束光刻、離子束光刻、X線光刻、遠(yuǎn)紫外線光刻、掃描探針光刻、聚焦離子束蝕刻、干涉光刻、外延生長(zhǎng)、薄膜沉積、化學(xué)蝕刻、等離子蝕刻、離子蝕刻，或反應(yīng)性離子蝕刻工藝。
71.如權(quán)利要求66所述的方法，其特征在于，材料包括硅、二氧化硅、硅鍺碳、氮化鎵、硅鍺、蘭寶石、三氫砷化鎵、外延硅、多晶硅、柵極氧化物、晶體，或諸物的組合。
72.如權(quán)利要求66所述的方法，其特征在于，材料包括銦錫氧化物。
73.如權(quán)利要求66所述的方法，其特征在于，形成至少一個(gè)對(duì)齊標(biāo)志包括將對(duì)齊標(biāo)志沉積在材料上，對(duì)齊標(biāo)志材料包括SiOx，其中，X小于2。
74.如權(quán)利要求66所述的方法，其特征在于，形成至少一個(gè)對(duì)齊標(biāo)志包括將對(duì)齊標(biāo)志沉積在材料上，對(duì)齊標(biāo)志材料包括SiOx，其中，X等于105。
75.如權(quán)利要求66所述的方法，其特征在于，觸發(fā)光包括紫外線光。
76.如權(quán)利要求66所述的方法，其特征在于，對(duì)齊標(biāo)志是基本上透明于觸發(fā)光線；其中，對(duì)齊標(biāo)志是基本上不透明于分析光線。
77.如權(quán)利要求66所述的方法，其特征在于，對(duì)齊標(biāo)志是基本上透明于觸發(fā)光線；其中，對(duì)齊標(biāo)志是基本上不透明于分析光線，其中，觸發(fā)光包括紫外線光，且分析光包括可見光。
78.如權(quán)利要求66所述的方法，其特征在于，對(duì)齊標(biāo)志是基本上透明于觸發(fā)光線；其中，對(duì)齊標(biāo)志是基本上不透明于分析光線，其中，觸發(fā)光包括紫外線光，且分析光包括紅外線光。
79.如權(quán)利要求66所述的方法，其特征在于，在材料上形成至少一個(gè)對(duì)齊標(biāo)志包括在材料的第一表面上，或在材料的第二表面上形成多個(gè)線，其中，第二表面相對(duì)于第一表面。
80.如權(quán)利要求66所述的方法，其特征在于，在材料上形成至少一個(gè)對(duì)齊標(biāo)志包括將對(duì)齊標(biāo)志材料沉積在材料上。
81.如權(quán)利要求66所述的方法，其特征在于，還包括將材料成形到所要求的形狀。
82.如權(quán)利要求66所述的方法，其特征在于，還包括將本體連接到基本上對(duì)于觸發(fā)光為透明的模板坯上。
83.如權(quán)利要求66所述的方法，其特征在于，還包括使用粘結(jié)劑將本體連接到基本上對(duì)于觸發(fā)光為透明的模板坯上，其中，粘結(jié)劑基本上對(duì)于觸發(fā)光為透明的。
84.如權(quán)利要求66所述的方法，其特征在于，涂復(fù)表面處理層到第一表面的至少一部分。
85.如權(quán)利要求66所述的方法，其特征在于，還包括涂復(fù)表面處理層到第一表面的至少一部分，其中，表面處理層包括烷基硅烷、氟烷基硅烷，或氟烷基三氯硅烷與水的反應(yīng)產(chǎn)物。
86.如權(quán)利要求66所述的方法，其特征在于，還包括涂復(fù)表面處理層到第一表面的至少一部分，其中，表面處理層包括十三烷氟-1，1，2，2-四氫辛基三氯硅烷與水的反應(yīng)產(chǎn)物。
87.如權(quán)利要求66所述的方法，其特征在于，還包括涂復(fù)表面處理層到第一表面的至少一部分，其中，涂復(fù)表面處理層包括使用蒸發(fā)態(tài)的反應(yīng)過程。
88.如權(quán)利要求66所述的方法，其特征在于，還包括涂復(fù)表面處理層到第一表面的至少一部分，其中，涂復(fù)表面處理層包括材料放置在一反應(yīng)腔內(nèi)，凈化該反應(yīng)腔，并控制至少一種反應(yīng)劑化學(xué)品，其中，至少一種反應(yīng)劑化學(xué)品與水反應(yīng)，以形成在第一表面的至少一部分上的表面處理層。
89.如權(quán)利要求66所述的方法，其特征在于，還包括將表面處理層涂復(fù)在第一表面的至少一部分上，其中，表面處理層減少在25℃下測(cè)得的約小于40達(dá)因/厘米的第一表面的一部分的表面自由能。
90.如權(quán)利要求66所述的方法，其特征在于，還包括將表面處理層涂復(fù)在第一表面的至少一部分上，其中，表面處理層減少在25℃下測(cè)得的約小于20達(dá)因/厘米的第一表面的一部分的表面自由能。
91.如權(quán)利要求66所述的方法，其特征在于，還包括將反射涂層涂復(fù)到材料的至少一個(gè)邊緣上。
92.如權(quán)利要求66所述的方法，其特征在于，還包括將導(dǎo)電涂層涂復(fù)到材料的至少一個(gè)邊緣上。
93.如權(quán)利要求66所述的方法，其特征在于，還包括將鏡面到材料的至少一個(gè)邊緣上。
94.一由權(quán)利要求66所述的方法形成的刻痕光刻模板。
95.一使用圖形模板在一襯底上形成圖形的方法，該模板包括一包括有一第一表面的本體；在第一表面上的多個(gè)下凹，其中，多個(gè)下凹的至少一部分形成一圖形，且其中，下凹包括尺寸上約小于250nm的至少一些特征；以及本體上的至少一個(gè)對(duì)齊標(biāo)記；其中，圖形模板對(duì)于觸發(fā)光基本上為透明的；將觸發(fā)光固化液體涂復(fù)到襯底的一部分上；以互相隔開的關(guān)系定位圖形的模板和襯底，以使間隙形成在圖形模板和襯底之間；通過模板對(duì)液體施加觸發(fā)光，其中，施加的觸發(fā)光基本上固化液體，且其中，圖形模板的圖形形成在固化的液體中；以及從固化液體上分離圖形的模板。
96.如權(quán)利要求95所述的方法，其特征在于，還包括確定在圖形模板和襯底之間的對(duì)齊。
97.如權(quán)利要求95所述的方法，其特征在于，還包括確定在圖形模板和襯底之間的對(duì)齊，其中，襯底包括一襯底對(duì)齊標(biāo)志，且其中，確定在圖形模板和襯底之間的對(duì)齊包括通過圖形模板施加第一波長(zhǎng)的光，其中，第一波長(zhǎng)的光致使襯底對(duì)齊標(biāo)志相對(duì)于分析工具聚焦，而模板對(duì)齊標(biāo)志不聚焦；以及通過圖形模板施加第二波長(zhǎng)的光，其中，第二波長(zhǎng)的光致使模板對(duì)齊標(biāo)志相對(duì)于分析工具聚焦，而襯底對(duì)齊標(biāo)志不聚焦。
98.如權(quán)利要求95所述的方法，其特征在于，還包括確定圖形的模板和襯底之間的對(duì)齊，其中，襯底包括一襯底對(duì)齊標(biāo)志，其中，確定對(duì)齊可使用偏振光對(duì)齊工具，且還包括將一偏振過濾器系統(tǒng)放置在偏振光對(duì)齊工具和圖形模板之間，其中，偏振過濾器系統(tǒng)包括一基本定向在襯底對(duì)齊標(biāo)志上的第一偏振過濾器和一基本定向在模板對(duì)齊標(biāo)志上的第二偏振過濾器，其中，能夠通過第一偏振過濾器的偏振光不同于能夠通過第二偏振過濾器的偏振光。
99.如權(quán)利要求95所述的方法，其特征在于，還包括確定圖形的模板和襯底之間的對(duì)齊，其中，確定對(duì)齊包括使用一莫里(moire)型探測(cè)器。
100.如權(quán)利要求95所述的方法，其特征在于，還包括確定圖形的模板和襯底之間的對(duì)齊，其中，確定對(duì)齊包括對(duì)圖形模板作用一分析光，且其中，圖形模板包括一第一材料，且其中，對(duì)齊標(biāo)志由不同于第一材料的第二材料制成，其中，第一和第二材料是對(duì)用來固化液體的觸發(fā)光的波長(zhǎng)為基本透明，且其中，當(dāng)分析光作用于圖形模板時(shí)，第二材料產(chǎn)生具有顯著對(duì)比度的可分析的標(biāo)志。
101.如權(quán)利要求95所述的方法，其特征在于，還包括確定圖形的模板和襯底之間的對(duì)齊，其中，確定對(duì)齊包括對(duì)圖形模板作用一分析光，且其中，模板對(duì)齊標(biāo)志包括多個(gè)蝕刻線，它們起作為朝向分析光的衍射光柵，且其中，模板對(duì)齊標(biāo)志基本上對(duì)觸發(fā)光為透明。
102.如權(quán)利要求95所述的方法，其特征在于，還包括確定圖形的模板和襯底之間的對(duì)齊，其中，襯底包括一襯底對(duì)齊標(biāo)志，其中，模板對(duì)齊標(biāo)志和襯底對(duì)齊標(biāo)志包括對(duì)稱的幾何形，且其中，確定對(duì)齊標(biāo)志的對(duì)齊包括確定襯底和模板對(duì)齊標(biāo)志的中心，且比較模板對(duì)齊標(biāo)志的中心位置和襯底對(duì)齊標(biāo)志的中心位置。
103.如權(quán)利要求95所述的方法，其特征在于，還包括調(diào)整圖形模板和襯底的重疊放置。
104.如權(quán)利要求95所述的方法，其特征在于，還包括調(diào)整圖形模板和襯底的重疊放置；其中，襯底包括一襯底對(duì)齊標(biāo)志，其中，調(diào)整重疊放置包括移動(dòng)襯底，以使模板對(duì)齊標(biāo)志基本上與襯底對(duì)齊標(biāo)志對(duì)齊。
105.如權(quán)利要求95所述的方法，其特征在于，還包括調(diào)整圖形模板和襯底的重疊放置；其中，調(diào)整重疊放置包括改變圖形模板相對(duì)于襯底的角度。
106.如權(quán)利要求95所述的方法，其特征在于，還包括調(diào)整圖形模板和襯底的重疊放置；其中，調(diào)整重疊放置包括改變圖形模板的尺寸。
107.如權(quán)利要求95所述的方法，其特征在于，還包括調(diào)整圖形模板和襯底的重疊放置；其中，調(diào)整重疊放置包括通過改變圖形模板的溫度來改變圖形模板的尺寸。
108.如權(quán)利要求95所述的方法，其特征在于，還包括調(diào)整圖形模板和襯底的重疊放置；其中，調(diào)整重疊放置包括通過對(duì)圖形模板的至少一部分施加壓縮力來改變圖形模板的尺寸。
109.如權(quán)利要求95所述的方法，其特征在于，還包括調(diào)整圖形模板和襯底的重疊放置；其中，調(diào)整重疊放置包括通過對(duì)圖形模板的至少一部分施加拉伸力來改變圖形模板的尺寸。
110.如權(quán)利要求95所述的方法，其特征在于，還包括調(diào)整圖形模板和襯底的重疊放置；其中，調(diào)整重疊放置包括改變圖形模板的尺寸，其中，通過由連接到圖形模板上的至少一個(gè)壓電致動(dòng)器施加作用力來改變圖形模板的尺寸。
111.如權(quán)利要求95所述的方法，其特征在于，對(duì)襯底的一部分涂復(fù)觸發(fā)光固化液體，其包括用流體分配器分配流體。
112.如權(quán)利要求95所述的方法，其特征在于，對(duì)襯底的一部分涂復(fù)觸發(fā)光固化液體，其包括用流體分配器分配流體，還包括相對(duì)于流體分配器移動(dòng)襯底，同時(shí)分配液體以形成預(yù)定的圖形。
113.如權(quán)利要求95所述的方法，其特征在于，對(duì)襯底的一部分涂復(fù)觸發(fā)光固化液體，其包括用流體分配器分配流體，還包括相對(duì)于流體分配器移動(dòng)襯底，同時(shí)分配液體以形成預(yù)定的圖形，且其中，預(yù)定圖形可構(gòu)造成隨著圖形模板和襯底保持隔開的關(guān)系定位，當(dāng)圖形模板接觸液體時(shí)，抑制在液體內(nèi)形成氣泡。
114.如權(quán)利要求95所述的方法，其特征在于，對(duì)襯底的一部分涂復(fù)觸發(fā)光固化液體，其包括用流體分配器分配流體，還包括相對(duì)于流體分配器移動(dòng)襯底，同時(shí)分配液體以形成預(yù)定的圖形，且其中，選擇預(yù)定圖形，以使液體在基本上與圖形模板的表面積相等的區(qū)域內(nèi)填充間隙。
115.如權(quán)利要求95所述的方法，其特征在于，以相隔開的關(guān)系定位圖形模板和襯底，其包括在襯底上定位圖形模板；以及移動(dòng)圖形模板朝向襯底，直到實(shí)現(xiàn)所要求的隔開關(guān)系，其中，當(dāng)圖形模板朝向襯底移動(dòng)時(shí)，襯底上的液體基本上填充該間隙。
116.如權(quán)利要求95所述的方法，其特征在于，以相隔開的關(guān)系定位圖形模板和襯底，其包括以與襯底隔開約小于200nm的一距離定位圖形的模板。
117.如權(quán)利要求95所述的方法，其特征在于，以相隔開的關(guān)系定位圖形模板和襯底，其包括以基本上與襯底平行的定向定位圖形的模板。
118.如權(quán)利要求95所述的方法，其特征在于，從固化液體上分離圖形的模板，其包括移動(dòng)模板至一基本上不平行的定向；以及移動(dòng)圖形的模板遠(yuǎn)離襯底。
119.如權(quán)利要求95所述的方法，其特征在于，在從固化液上分離圖形的模板之后，固化液包括約小于250nm尺寸的某些特征。
120.如權(quán)利要求95所述的方法，其特征在于，以相隔開的關(guān)系定位圖形模板和襯底，其包括在襯底上定位圖形的模板，其中，模板基本上不平行于襯底；圖形模板朝向襯底移動(dòng)，其中，當(dāng)模板朝向襯底移動(dòng)時(shí)，圖形模板相對(duì)于襯底保持基本不平行的定向，以及圖形模板定向在基本平行于襯底的方向，其中，模板對(duì)于襯底保持一所要求的隔開關(guān)系。
121.如權(quán)利要求95所述的方法，其特征在于，還包括確定在圖形模板和襯底之間的距離。
122.如權(quán)利要求95所述的方法，其特征在于，還包括用光基測(cè)量裝置來確定在圖形模板和襯底之間的距離，該方法包括對(duì)模板和襯底作用光，其中，光包括多個(gè)波長(zhǎng)；監(jiān)控從模板和襯底的表面反射的光；以及根據(jù)監(jiān)控的光確定模板和襯底之間的距離。
123.如權(quán)利要求95所述的方法，其特征在于，還包括確定一誤差信號(hào)，其中，該誤差信號(hào)對(duì)應(yīng)于，圖形模板的第一表面和襯底之間所要求的距離和圖形模板和襯底之間已確定的距離之間的差值；而且，發(fā)送誤差信號(hào)到至少一個(gè)致動(dòng)器，其中，至少一個(gè)致動(dòng)器構(gòu)造成以互相隔開的關(guān)系定位圖形模板和襯底。
124.如權(quán)利要求95所述的方法，其特征在于，襯底包括硅、鎵、鍺，或銦。
125.如權(quán)利要求95所述的方法，其特征在于，襯底包括絕緣材料。
126.如權(quán)利要求95所述的方法，其特征在于，襯底包括晶體、蘭寶石、二氧化硅，或多晶硅。
127.如權(quán)利要求95所述的方法，其特征在于，圖形模板包括硅、二氧化硅、硅鍺碳、氮化鎵、硅鍺、蘭寶石、三氫砷化鎵、外延硅、多晶硅、柵極氧化物、石英，或其組合。
128.如權(quán)利要求95所述的方法，其特征在于，圖形模板包括銦錫氧化物。
129.如權(quán)利要求95所述的方法，其特征在于，觸發(fā)光固化液體包括一紫外線光固化組分。
130.如權(quán)利要求95所述的方法，其特征在于，觸發(fā)光固化液體組分包括一光刻膠材料。
131.如權(quán)利要求95所述的方法，其特征在于，還包括在將液體涂復(fù)到襯底之前，在襯底上形成一遷移層；以及在從襯底上分離圖形模板之后蝕刻遷移層，其中，蝕刻遷移層賦予遷移層以圖形。
132.如權(quán)利要求95所述的方法，其特征在于，襯底包括在襯底表面上的至少一層。
133.如權(quán)利要求95所述的方法，其特征在于，襯底包括在襯底表面上的至少一層；該方法還包括確定襯底表面上的至少一層的厚度。
134.如權(quán)利要求95所述的方法，其特征在于，還包括在3個(gè)或更多個(gè)非共線的位置上確定圖形模板和襯底之間的距離，并根據(jù)3個(gè)或多個(gè)距離的確定來確定圖形模板的第一表面和襯底是否大致地平行。
135.如權(quán)利要求95所述的方法，其特征在于，還包括確定一誤差信號(hào)，其中，誤差信號(hào)對(duì)應(yīng)于圖形模板的第一表面和襯底之間的相對(duì)運(yùn)動(dòng)，該相對(duì)運(yùn)動(dòng)是使圖形模板的第一表面和襯底處于基本上平行的外形所要求作的運(yùn)動(dòng)。
136.如權(quán)利要求95所述的方法，其特征在于，還包括確定一誤差信號(hào)，其中，誤差信號(hào)對(duì)應(yīng)于圖形模板的第一表面和襯底之間的相對(duì)運(yùn)動(dòng)，該相對(duì)運(yùn)動(dòng)是使圖形模板的第一表面和襯底處于基本上平行的外形所要求作的運(yùn)動(dòng)；并發(fā)送誤差信號(hào)到至少一個(gè)致動(dòng)器，其中，至少一個(gè)致動(dòng)器構(gòu)造成調(diào)整圖形模板的第一表面和襯底的相對(duì)位置，以達(dá)到基本上平行的結(jié)構(gòu)。
137.如權(quán)利要求95所述的方法，其特征在于，模板的本體的至少一部分包括硅、二氧化硅、硅鍺碳、氮化鎵、硅鍺、蘭寶石、三氫砷化鎵、外延硅、多晶硅、柵極氧化物、石英，或其組合。
138.如權(quán)利要求95所述的方法，其特征在于，模板的本體的至少一部分包括SiOx，其中，X小于2。
139.如權(quán)利要求95所述的方法，其特征在于，模板的本體的至少一部分包括銦錫氧化物。
140.如權(quán)利要求95所述的方法，其特征在于，在第一表面上的多個(gè)下凹包括具有第一深度的第一下凹，以及具有第二深度的第二下凹，其中，第二深度大于第一深度。
141.如權(quán)利要求95所述的方法，其特征在于，在第一表面上的多個(gè)下凹可包括具有第一深度的第一下凹，以及具有第二深度的至少一第二下凹，其中，第二深度大于第一深度，且其中，第一深度小于250nm。
142.如權(quán)利要求95所述的方法，其特征在于，模板的本體還包括一與第一表面相對(duì)的第二表面，其中，第二表面包括至少一個(gè)已知深度的下凹。
143.如權(quán)利要求95所述的方法，其特征在于，模板還包括一形成在本體的一部分內(nèi)的流體限制結(jié)構(gòu)。
144.如權(quán)利要求95所述的方法，其特征在于，模板的多個(gè)下凹的至少一部分包括沿垂直于第一表面的方向變化的寬度。
145.如權(quán)利要求95所述的方法，其特征在于，模板的第一表面具有在25℃下測(cè)得的約小于40達(dá)因/厘米的表面自由能。
146.如權(quán)利要求95所述的方法，其特征在于，模板的第一表面具有在25℃下測(cè)得的約小于20達(dá)因/厘米的表面自由能。
147.如權(quán)利要求95所述的方法，其特征在于，對(duì)齊標(biāo)志包括SiOx，其中，X小于2。
148.如權(quán)利要求95所述的方法，其特征在于，對(duì)齊標(biāo)志包括SiOx，其中，X約為1.5。
149.如權(quán)利要求95所述的方法，其特征在于，模板具有約小于250nm的平面度。
150.如權(quán)利要求95所述的方法，其特征在于，模板具有約小于500nm的平面度。
151.如權(quán)利要求95所述的方法，其特征在于，模板還包括在第一表面的至少一部分上的一表面處理層。
152.如權(quán)利要求95所述的方法，其特征在于，模板還包括在第一表面的至少一部分上的一表面處理層，其中，表面處理層包括烷基硅烷、氟烷基硅烷，或氟烷基三氯硅烷與水的反應(yīng)產(chǎn)物。
153.如權(quán)利要求95所述的方法，其特征在于，模板還包括在第一表面的至少一部分上的一表面處理層，其中，表面處理層包括十三烷氟-1，1，2，2-四氫辛基三氯硅烷與水的反應(yīng)產(chǎn)物。
154.如權(quán)利要求95所述的方法，其特征在于，模板還包括在第一表面的至少一部分上的一表面處理層，其中，表面處理層減少在25℃下測(cè)得的約小于40達(dá)因/厘米的第一表面的表面自由能。
155.如權(quán)利要求95所述的方法，其特征在于，模板還包括在第一表面的至少一部分上的一表面處理層，其中，表面處理層減少在25℃下測(cè)得的約小于20達(dá)因/厘米的第一表面的表面自由能。
156.如權(quán)利要求95所述的方法，其特征在于，模板還包括連接在本體的一模板坯，其中，模板坯基本上透明于觸發(fā)光。
157.如權(quán)利要求95所述的方法，其特征在于，模板還包括用粘結(jié)劑粘結(jié)在本體的一模板坯，其中，模板坯和粘結(jié)劑基本上透明于觸發(fā)光。
158.一由如權(quán)利要求95所述的方法制成的器件。
159.一用來夾持刻痕光刻模板的裝置，包括一包括一開口的本體，其中，開口構(gòu)造成接納刻痕光刻模板；一連接到本體的支承板，其中，該支承板基本上透明于觸發(fā)光；以及至少一個(gè)連接到本體的壓電致動(dòng)器，在使用過程中，壓電致動(dòng)器改變刻痕光刻模板的物理尺寸。
160.如權(quán)利要求159所述的裝置，其特征在于，支承板沿至少一個(gè)方向跨越本體上的開口。
161.如權(quán)利要求159所述的裝置，其特征在于，本體構(gòu)造成連接在一刻痕光刻系統(tǒng)的模板支承上。
162.如權(quán)利要求159所述的裝置，其特征在于，支承板包括石英。
163.如權(quán)利要求159所述的裝置，其特征在于，支承板包括SiO2。
164.如權(quán)利要求159所述的裝置，其特征在于，支承板包括蘭寶石。
165.如權(quán)利要求159所述的裝置，其特征在于，還包括連接在本體上的多個(gè)壓電致動(dòng)器，其中，壓電致動(dòng)器構(gòu)造成對(duì)設(shè)置在開口內(nèi)的模板施加一壓縮力。
166.如權(quán)利要求159所述的裝置，其特征在于，至少一個(gè)壓電致動(dòng)器構(gòu)造成對(duì)設(shè)置在開口內(nèi)的模板施加一壓縮力。
167.如權(quán)利要求159所述的裝置，其特征在于，至少一個(gè)壓電致動(dòng)器構(gòu)造成對(duì)設(shè)置在開口內(nèi)的模板施加一拉伸力。
168.如權(quán)利要求159所述的裝置，其特征在于，支承板包括至少一個(gè)真空開口，其構(gòu)造成對(duì)設(shè)置在裝置內(nèi)的模板施加真空。
169.如權(quán)利要求159所述的裝置，其特征在于，支承板包括至少一個(gè)真空開口，其構(gòu)造成對(duì)支承板和本體之間的交界面施加真空。
170.如權(quán)利要求159所述的裝置，其特征在于，本體包括至少一個(gè)真空開口，其構(gòu)造成對(duì)設(shè)置在裝置內(nèi)的模板施加真空。
171.如權(quán)利要求159所述的裝置，其特征在于，支承板構(gòu)造成抑制由刻痕光刻工藝中存在的力引起的設(shè)置在裝置內(nèi)的模板的變形。
172.如權(quán)利要求159所述的裝置，其特征在于，還包括連接在開口內(nèi)的本體的表面上的至少一個(gè)鏡面。
173.如權(quán)利要求159所述的裝置，其特征在于，還包括在本體的至少一個(gè)表面上的反射涂層，其中，至少一個(gè)表面面向開口內(nèi)。
全文摘要
本發(fā)明公開刻痕光刻的模板、形成和使用該模板的方法，以及模板夾持器裝置。一刻痕光刻模板可包括帶有在本體表面上的多個(gè)下凹的本體。本體可以是對(duì)觸發(fā)光基本透明的材料。多個(gè)下凹的至少一部分可形成具有特征尺寸約小于250nm的容貌。一模板可這樣形成獲得基本上對(duì)于觸發(fā)光透明的材料和在模板的表面上形成多個(gè)下凹。在某些實(shí)施例中，一模板還可包括至少一個(gè)對(duì)齊標(biāo)志。在某些實(shí)施例中，一模板還可包括一間隙檢測(cè)區(qū)域。一刻痕光刻模板可用來在襯底上的光致固化液體內(nèi)形成一刻痕層。在使用過程中，模板可放置在一模板夾持器內(nèi)。該模板夾持器可包括一帶有構(gòu)造成接納模板的開口的本體、一支承板，以及連接到本體上的至少一個(gè)壓電致動(dòng)器。在使用中，壓電致動(dòng)器可構(gòu)造成改變模板的物理尺寸。
文檔編號(hào)B29C35/08GK1531668SQ01820435
公開日2004年9月22日 申請(qǐng)日期2001年10月12日 優(yōu)先權(quán)日2000年10月12日
發(fā)明者崔炳鎮(zhèn), S·V·斯里尼瓦桑, 斯里尼瓦桑, T·貝利, 威爾森, M·科爾伯恩, 碩, C·G·威爾森, J·?？藸柼?申請(qǐng)人:德克薩斯州大學(xué)系統(tǒng)董事會(huì)