压印平版印刷术系统和方法

专利名称：压印平版印刷术系统和方法
压印平版印刷术系统和方法相关申请的交互参照本申请根据U.S. C § 119(e) (1)要求以下专利的优先权2008年10月23日提交的美国临时专利申请No.61/107，729 ；2008年10月27日提交的美国临时专利申请 No. 61/108，640 ；以及2009年10月20日提交的美国专利申请No. 12/582，091，本文援引这些专利的全部内容作为参考。本申请还包含有关2007年5月17日提交的美国专利系列No. 11/749，909 的信息；该专利要求以下专利的优先权2006年5月18日提交的美国临时专利申请 No. 60/801, 265 ；美国临时专利申请No. 60/827，128，本文援引这些专利的全部内容作为参考。
背景技术：
毫微级加工包括量级特征在100毫微米或更小的非常小结构的加工。毫微级加工具有重大影响的一种应用就是集成电路的加工。尽管基底上形成的每单位面积的电路在增多，但半导体加工工业还在继续努力提高产量，因此，毫微级加工变得越来越重要。毫微级加工提供更大的加工控制，同时允许继续减小所形成结构的最小特征的尺寸。已经采用毫微级加工的其它开发领域包括有生物技术、光学技术、机械系统等。当今所用示范性毫微级加工技术通常被称之为平版印刷术压印平版印刷术 (imprint lithography).示范性压印平版印刷术工艺在许多出版物中都有详细描述，诸如美国专利出版物No. 2004/0065976、美国专利出版物No. 2004/0065252以及美国专利 No. 6，936，194，本文援引全部这些专利作为参考。上述各个美国专利出版物和专利中揭示的压印平版印刷技术包括在聚合物化层上形成凹凸图案(relief pattern)，并将对应于凹凸图案的图案转移到下层基底内。基底可以接合到运动台以获得要求的定位而便于进行图案形成过程。此外，基底可连接到基底卡盘。图案形成过程使用与基底间隔开的模板和涂覆在模板和基底之间的可成形液体。该可成形液体固化而形成坚硬层，该坚硬层的图案符合于与可成形液体接触的模板表面的形状。固化之后，模板与坚硬层分离，使得模板和基底间隔开。然后，基底和固化层经受附加的过程，以将凹凸图像转移入对应于固化层内图案的基底。


于是，参照附图所示的实施例，可详细地理解本发明的特征和优点，并可更加详细地描述本发明的实施例。然而，应该指出的是，附图仅示出了本发明的典型实施例，因此不应看作限制本发明的范围，因为本发明可有其它同样有效的实施例。图1是压印平版印刷术系统的简化侧视图，该系统具有与基底间隔开的图案形成装置，该图案形成装置包括模板和模具；图2是图1所示基底的俯视图，该基底具有内半径、中间半径和外半径；图3是连接到基底卡盘的图1所示基底的侧视图4是图3所示基底卡盘的仰视平面图；图5是图1所示模板的俯视图，该模板具有连接到其上的模具；图6是连接到模板卡盘的图1所示模板的侧视图；图7是图6所示模板卡盘的仰视平面图；图8是俯视图，显示定位在图1所示基底区域上的压印材料液滴的阵列；图9是图1所示基底的简化侧视图，该基底具有定位在其上的图案层；图10是第一实施例的流程图，显示图1所示基底形成图案的方法；图11是具有变化形状的图1所示图案形成装置的侧视图；图12是图11所示图案形成装置的侧视图，其与图8所示压印材料的一部分液滴接触；图13-15是诸显示使用图12所示模板的变化形状压迫图8所示的液滴；图16是第二实施例的流程图，显示形成图1所示使基底区域形成图案的方法；图17是具有变化形状的图1所示基底的侧视图；图18是将力作用在图1所示图案形成装置上的销的侧视图，以改变图案形成装置的形状；图19是图1所示系统的侧视图，气体引入到图案形成装置和模具之间；图20是示范性基底卡盘的简化侧视图，其提供单波形态的基底；图21A-21C是示范性基底卡盘的简化侧视图，其提供多种示范形态的基底；图22A和22B是示范性基底卡盘的简化侧视图，该基底卡盘具有示范性外凸台 (land)；图23是示范性模板卡盘和示范性基底卡盘的简化侧视图，它们提供压印平版印刷术模板和单波形态的基底；图24A-24D是另一示范性模板卡盘和示范性基底卡盘的简化侧视图，它们提供双波形态的压印平版印刷术模板和单波形态的基底；图25是经受力作用的基底的俯视图；图沈是处于第一位置中的示范性保持系统的简化侧视图，在模板与基底分离过程中，该第一位置约束住基底；图27是处于第二位置中的图沈所示的保持系统的简化侧视图，该第二位置使保持系统与基底具有间距；图观示出模板与基底分离过程中用于约束基底的示范性方法的流程图。
具体实施例方式参照图1和2，示出了在基底12上形成凹凸图案的系统10。基底12可具有圆形的形状；然而，在另一实施例中，基底12可具有任何几何形状。在本实例中，基底12可具有内半径T1和外半径r2的盘形，其中，半径r2大于半径r10此外，中间半径r3形成在内半径 Γι和外半径r2之间，其中，中间半径r3定位在离内半径Γι和外半径r2的大致等距离处。参照图1，基底12可连接到基底卡盘14。如图所示，基底卡盘14是真空式卡盘， 然而，基底卡盘14可以是任何型式的卡盘，包括但不限于真空式、销型、槽型或电磁式，就如题为“用于压印平版印刷术工艺的高精度定向对齐和气体控制平台(High-PrecisionOrientation Alignment and Gap Control Stages for Imprint Lithography Processes)，，的美国专利6，873，087中所述的那样，本文援引该专利作为参考。基底12和基底卡盘14可支承在平台16上。此外，基底12、基底卡盘14和平台16可定位在底座(未示出)上。平台16可提供围绕第一和第二轴线的运动，第一和第二轴线彼此正交，即为χ 和y轴。参照图1、3和4，基底卡盘14包括相对的第一侧18和第二侧20。侧表面或边缘表面22在第一侧18第二侧20之间延伸。第一侧18包括第一凹陷20、第二凹陷22和第三凹陷对，形成彼此间距开的第一支承区域沈、第二支承区域观、第三支承区域30和第四支承区域32。第一支承区域沈环绕第二支承区域观、第三支承区域30和第四支承区域32 以及第一凹陷20、第二凹陷22和第三凹陷M。第二支承区域观环绕第三支承区域30和第四支承区域32以及第二凹陷22和第三凹陷M。第三支承区域30环绕第四支承区域32 以及第三凹陷对。第三凹陷M环绕第四支承区域32。在另一实施例中，第一支承区域沈、 第二支承区域观、第三支承区域30和第四支承区域32可由顺应材料形成。第一支承区域 26、第二支承区域观、第三支承区域30和第四支承区域32可具有圆形的形状；然而，在另一实施例中，第一支承区域沈、第二支承区域观、第三支承区域30和第四支承区域32可包括任何要求的几何形状。形成在基底卡盘14内的是通路34和36，然而，基底12可包括任何数量的通路。 通路34置第一和第三凹陷20和M与侧面18流体连通，然而，在另一实施例中，应该理解到，通路34可置第一和第三凹陷20和M与基底卡盘14的任何表面流体连通。通路36置第二凹陷22与侧面18流体连通，然而，在另一实施例中，应该理解到，通路36可置第二凹陷22与基底卡盘14的任何表面流体连通。此外，理想的是，通路34便于置第一和第三凹陷20和M与诸如泵系统38之类的压力控制系统流体连通，而通路36便于置第二凹陷22 与该压力控制系统流体连通。泵系统38可包括一个或多个泵来控制靠近第一凹陷20、第二凹陷22和第三凹陷 24的压力。为此，当基底12连接到基底卡盘14时，基底12搁置抵靠第一支承区域26、第二支承区域观、第三支承区域30和第四支承区域32，覆盖第一凹陷20、第二凹陷22和第三凹陷M。第一凹陷20和基底12的与第一凹陷重叠的一部分40a形成了第一腔室42。第二凹陷22和基底12的与第二凹陷重叠的一部分40b形成了第二腔室44。第三凹陷M和基底12的与第三凹陷重叠的一部分40c形成了第三腔室46。操作泵系统38来控制第一腔室42、第二腔室44和第三腔室46内的压力。参照图1和5，图案形成装置48与基底12间隔开。图案形成装置48包括模板50， 该模板具有从模板朝向基底12延伸的台面52，其上带有图案表面M。此外，台面52可被称之为模具52。在另一实施例中，模板50可基本上没有模具52。模板50和/或模具52 可由这样的材料形成，包括但不限于熔融硅石、石英、硅、有机聚合物、硅氧烷聚合物、硼硅酸盐玻璃、碳氟化聚合物、金属以及硬化的蓝宝石。如图所示，图案表面讨包括由多个间隔开的凹陷56和突起58限定的特征。然而，在另一实施例中，图案表面M可以是基本上光滑和/或平面的。图案表面M可限定原始图案，该原始图案形成将要在基底12上形成的图案的基础。参照图1、6和7，模板50可连接到模板卡盘60，模板卡盘60可以是任何形式的卡盘，包括但不限于真空型、销型、槽型或电磁型，就如题为“用于压印平版印刷术工艺中的高精度定向对齐和气体控制平台”的美国专利6，873，087中所述的那样。模板卡盘60包括相对的第一侧62和第二侧64。侧表面或边缘表面66在第一侧62和第二侧64之间延伸。 第一侧62包括第一凹陷68、第二凹陷70和第三凹陷72，形成彼此间距开的第一支承区域 74、第二支承区域76和第三支承区域78。第一支承区域74环绕第二支承区域70和第三支承区域72以及第一凹陷68、第二凹陷70和第三凹陷72。第二支承区域76环绕第三支承区域78以及第二凹陷70和第三凹陷72。第三支承区域78环绕第三凹陷72。在另一实施例中，第一支承区域74、第二支承区域76和第三支承区域78可由顺应材料形成。第一支承区域74、第二支承区域76和第三支承区域78可具有圆形的形状；然而，在另一实施例中，第一支承区域74、第二支承区域76和第三支承区域78可包括任何要求的几何形状。形成在模板卡盘60内的是通路80和82，然而，模板卡盘60可包括任何数量的通路。通路80置第一和第三凹陷68和72与第二侧64流体连通，然而，在另一实施例中，应该理解到，通路80可置第一和第三凹陷68和72与模板卡盘60的任何表面流体连通。通路82置第二凹陷70与第二侧64流体连通，然而，在另一实施例中，应该理解到，通路80可置第二凹陷70与模板卡盘60的任何表面流体连通。此外，理想的是，通路80便于置第一和第三凹陷68和72与诸如泵系统84之类的压力控制系统流体连通，而通路82便于置第二凹陷70与该压力控制系统流体连通。泵系统84可包括一个或多个泵来控制靠近第一凹陷68、第二凹陷70和第三凹陷 72的压力。为此，当模板50连接到模板卡盘60时，模板50搁置抵靠第一支承区域74、第二支承区域76和第三支承区域78，覆盖第一凹陷68、第二凹陷70和第三凹陷72。第一凹陷68和模板50的与第一凹陷重叠的一部分86a形成了第一腔室88。第二凹陷70和模板 50的与第二凹陷重叠的一部分86b形成了第二腔室92。第三凹陷72和基底12的与第三凹陷重叠的一部分86c形成了第三腔室96。操作泵系统84来控制第一腔室88、第二腔室 92和第三腔室96内的压力。此外，模板卡盘60可连接到压印头97，以便于图案形成装置 48的运动。参照图1，系统10还包括流体分配系统98。流体分配系统98可与基底12流体连通，以便在其上沉淀聚合物化材料100。流体分配系统98可包括多个在其中的分配单元。 应该理解到，聚合物化材料100可使用任何已知技术进行沉淀，例如，液滴沉淀、旋转涂敷、 浸渍涂敷、化学蒸发沉淀(CVD)、物理蒸发沉淀(PVD)、薄膜沉淀、厚膜沉淀等等。典型地，聚合物化材料100可在要求的体积形成在模具52和基底12间之前沉淀在基底12上。然而， 聚合物化材料100也可在已经获得理想的体积之后填充该体积。如图8所示，聚合物化材料100可如多个间隔开的液滴102那样沉淀在基底12上，形成基体阵列104。在一实例中， 液滴102中的每一滴可具有近似为1-10皮可升(pico-liter)的单位体积。液滴102可以任何二维布置方式布置在基底12上。参照图1和9，系统10还包括沿着路径110连接到直接能量108的能量108源106。 压印头97和平台16构造成分别将模具52和基底12布置成重叠和设置在路径110内。无论压印头97、平台16还是它们两者都在模具52和基底12之间变化距离，以在其间限定由聚合物化材料100填充的理想体积。在用聚合物化材料100填充理想体积之后，源106产生能量108，例如，宽带的紫外线辐射，其致使聚合物化材料100固化和/或交联，符合于基底12的表面112和图案表面M的形状，并在基底12上形成图案层114。图案层114可包
6括残留层116和多个显示为突起118和凹陷120的特征。该过程的控制由处理器122进行调节，该处理器122与平台16、泵系统38和84、压印头97、流体分配系统98和源106进行数据连通，在储存在存储器124内的计算机可读程序上进行操作。参照图1，系统10还包括连接到平台16的销126。销1 可围绕正交于第一和第二轴线的第三轴线平移，即，沿着ζ轴线平移。其结果是，销1 可接触模具52而改变其形状，这将在下文中描述。销1 可以是本领域公知的任何类型的力或位移致动器，尤其是包括气动的、压电的、磁致伸缩的、线性的和音频线圈。在另一实施例中，销1 可以是高分辨率的压力调节器和清洁系列的空气活塞，其带有包括真空源的中心销，该真空源可排空图案形成装置48的接口和基底12之间的大气。参照图1、8和9，如上所提及的，模具52和基底12之间的距离可变化，以在其间形成由聚合物化材料100填充的理想体积。此外，在固化之后，聚合物化材料100符合于基底 12的表面112和图案表面M的形状，在基底12上形成图案层114。为此，形成在基体阵列 104的液滴102之间的体积128内存在有气体，基体阵列104内的液滴102散布在基底12 上，则可在基底12和模具52之间和图案层114内避免存有气体和/或气囊(如果不阻止的话)。气体和/或气囊可以是这样的气体，包括但不限于空气、氮气、二氧化碳和氦气。 基底12和模具52之间以及图案层114内的气体和/或气囊尤其是导致图案层114内形成图案特征的变形，图案层114内形成特征的低保真度，以及横跨图案层114的残留层116的不均勻厚度，所有这些都是不希望的。为此，下面将描述使基底12和模具52之间和图案层 114内存有气体和/或气囊为最小(如果不阻止的话)的方法和系统。参照图1和10，在第一实施例中，图中示出驱逐基底12和模具52之间气体的方法。具体来说，在步骤200处，如上所提及的，聚合物化材料100可用液滴沉淀、旋转涂敷、 浸渍涂敷、化学蒸发沉淀(CVD)、物理蒸发沉淀(PVD)、薄膜沉淀、厚膜沉淀等方法定位在基底12上。在另一实施例中，聚合物化材料100可定位在模具52上。参照图6、7、10和11，在步骤202处，可改变图案形成装置48的形状。具体来说， 图案形成装置48的形状可以改变成使基底12的中间半径r3处形成在模具52和基底12之间的距离dl (如图2所示)小于模具52其余部分处形成在模具52和基底12之间的距离。 在一实例中，距离dl小于距离d2，距离d2形成在模具52的边缘处。在另一实施例中，距离 dl可形成在模具52的任何理想位置处。图案形成装置48的形状可通过控制第一腔室68 和第三腔室72内的压力来改变。具体来说，如上所述，操作泵系统84来控制第一腔室68 和第三腔室72内的压力。为此，泵系统84可通过通路80在第一腔室68和第三腔室72内形成真空，使得模板50的部分86a和86c可远离基底12弯曲并朝向模板卡盘60弯曲。由于模板50的部分86a和86c远离基底12弯曲，模板50的部分86b朝向基底12并远离模板卡盘60弯曲。参照图10、12和13，在步骤204处，如以上参照图1所描述的，无论是图1所示的压印头97、平台16还是它们两者都可改变如图1所示的距离dl，以使模具52的一部分接触液滴102的子部分。如图所示，在模具52的其余部分接触液滴102的其余液滴之前，模具52的与如图2所示的基底12的中间半径1~3重叠的一部分接触液滴102的子部分。然而，在另一实施例中，模具52的任何部分可在模具52的其余部分接触之前接触液滴102。 为此，如图所示，模具52基本上同时地接触与基底12的中间半径1~3重叠的所有液滴102，如图2所示。这造成液滴102散布和形成聚合物化材料100的毗邻的液体片130。液体片 130的边缘132形成液体-气体交界面134，该交界面的功能是推体积128内气体朝向基底 12的边缘136。液滴102之间的体积1 形成气体通道，可将气体通过该气体通道推向边缘136。其结果，与气体通道相关联的液体-气体交界面134减小，如果不阻止的话，则气体残留在液体片130内。参照图7、10和14，在步骤206处，可改变图案形成装置48的形状，使得形成在模具52和基底12之间的理想体积可被聚合物化材料100填充，如以上参照图1所描述的。具体来说，图案形成装置48的形状可通过以下方式来改变控制第一和第三腔室88和96内的压力，以及由于聚合物化材料100和模具52的接触而由压印头97 (如图1所示)和/或平台16作用在图案形成装置48上的力的组合。具体来说，如上所提及的，操作泵系统84来控制第一和第三腔室88和96内的压力。为此，泵系统84通过通路80减小第一和第三腔室 88和96内形成的真空大小，使得与围绕如图2所示的基底12的中间半径r3的液滴100的其后子组集相关的聚合物化材料100散布而变得纳入毗邻的流体片130内，如图14所示。 图案形成装置48的形状继续变化，而使模具52随后地与其余液滴102接触，使与其相关联的聚合物化材料100散布而变得纳入毗邻的流体片130内，如图15所示。可以看到，交界面134朝向边缘136移动，从而存在用于其余体积128内的气体通过其中行进的无阻碍路径，如图8所示。这允许体积128内的气体与边缘136面对面地从模具52和基底12之间排出。这样，如果不阻止的话，则使残留在基底12和模具52之间和图案层114内的气体和 /或气囊减到最少，如图9所示。在另一实施例中，图案形成装置48的形状可随距离dl的减小而同时改变，如以上参照图11所描述的。参照图7和12，在还有一实施例中，为了便于改变图案形成装置48的形状，可控制第二腔室92内的压力。具体来说，如上所提及的，操作泵系统84来控制第二腔室92内的压力。为此，泵系统84可在第二腔室92内通过通路 82形成压力，使得模板50的部分86c可朝向基底12弯曲并远离模板卡盘60弯曲。此外， 如以上所提及的，可随第一和第三腔室88和96内形成真空而同时地在第二腔室92内形成压力。参照图1和10，在步骤208处，如以上参照图1所描述的，聚合物化材料100然后可固化和/或交联，形成图案层114，如图9所示。其后，在步骤210处，模具52可与图案层 114分离，如图9所示。参照图1和16，图中示出本发明的另一实施例。具体来说，在步骤300处，类似于以上参照图10中所示步骤200所述的那样，聚合物化材料100可以定位在基底12或模具 52上。参照图3、4、16和17，在步骤302处，类似于以上参照图10中所示步骤202所述的那样，图案形成装置48的形状可改变。此外，随着图案形成装置48形状的改变，基底12 的形状同时可改变。具体来说，基底12的形状可通过控制第一和第三腔室42和46内的压力进行改变。具体来说，如上所提及的，操作泵系统38来控制第一和第三腔室42和46内的压力。为此，泵系统38可通过通路36在第一和第三腔室42和46内形成真空，使得基底 12的部分40a和40c可远离基底卡盘14弯曲和朝向模具52弯曲，如图17所示。由于基底 12的部分40a和40c远离基底卡盘14弯曲，使得基底12的部分40b朝向模具52和远离基底卡盘14弯曲。参照图11、13和16，在步骤304处，类似于以上参照图10中所示步骤204所述的那样，压印头97、平台16或它们两者都可改变距离dl，如图11所示，使得模具52的一部分接触与基底12的中间半径r3重叠的液滴102的子部分，如图2所示，其后同时地产生聚合物化材料100的毗邻液体片130。参照图4、12和16，在步骤306处，类似于以上参照图10中所示步骤206所述的那样，图案形成装置48的形状可改变，使模具52和基底12之间形成的理想体积可用聚合物化材料100填充。此外，随着图案形成装置48形状的改变，基底12的形状同时可改变。具体来说，如上所述，操作泵系统38来控制第一腔室42和第三腔室46内的压力。为此，泵系统38通过通路36减小第一和第三腔室42和46内形成的真空大小，同时在图10所示步骤 204中如以上所述地改变图案形成装置48的形状，使得与围绕基底12的中间半径r3的液滴102相关联的聚合物化材料100(如图2所示)散布而变得纳入毗邻的流体片130内，如图14所示。基底12的形状还可随同图案形成装置48的形状变化而进一步变化，使得模具 52随后地与其余液滴102接触，从而与其相关联的聚合物化材料100散布而变得纳入在毗邻流体片130内，如图15所示。如图8所示的体积128内的气体可通过与以上参照图10 中所示步骤206所述的大致相同方法，与边缘136面对面地从模具52和基底12之间排出。参照图3和4，为了进一步便于改变基底12的形状，可控制第二腔室44内的压力。 具体来说，如上所提及的，操作泵系统38来控制第二腔室44内的压力。为此，泵系统38可在第二腔室44内通过通路34形成压力，使得基底50的一部分40b可朝向模具52弯曲并远离基底卡盘14弯曲。此外，如以上所提及的，可随第一和第三腔室42和46内形成真空而同时地在第二腔室44内形成压力。参照图1和10，在步骤308处，如以上参照图1所描述的，聚合物化材料100然后可固化和/或交联，形成图案层114，如图9所示。其后，在步骤310处，模具52可与图案层 114分离，如图9所示。参照图6和18，在另一实施例中，为便于改变图案形成装置48的形状，可采用销 126。具体来说，销1 可对图案形成装置48施加力，在本实例中，是作用在模板50的第三部分86c上。其结果，图案形成装置48可包括上述理想的变化形状，并可在上述任何方法中使用。还可使用销126来便于模具52和基底12的分离，就如以上分别参照图10和16 中所示的步骤208和308所描述的。此外，在图案层114形成之后，如图9所示，销1 可远离图案形成装置48平移，而使图案形成装置48可基本上呈平的。销1 可与处理器122 联通，以使销126可利用力的反馈来确定力的大小。参照图19，为了进一步便于模具52和基底12的分离，可通过销1 在基底12和模具52之间引入气体148。具体来说，销1 可包括具有与压力控制系统流体连通的孔152 的通路150，压力控制系统诸如泵系统38。在另一实施例中，销1 可包括任何数量的孔。 孔152可定位成将气体148引入到模具52和基底12之间。气体148对模具52和基底12 施加力，沿远离基底12的方向推动模具52和远离模具52的方向推动基底12。如图所示， 当销1 靠近模板50时，可将气体148引入到模具52和基底12之间；然而，在另一实施例中，可在销1 处于任何位置时，将气体148引入模具52和基底12之间。图20示出图1所示基底卡盘1 的另一实施例，其可提供基底12的单波弯曲。在单波压印中，基底12的内直径Cl1可使对卡盘14非均勻性(例如，平面度)的敏感性、模板 18和基底12之间的倾斜误差和/或模板18和基底12之间的轴向误差减到最小。由于基底12的内直径Cl1可以储备为非压印区域，压印缺陷和/或分离缺陷都可减到最小。此外， 卡盘14a可使基底12的外直径d3和卡盘14a之间的接触减到最小，以减少缺陷。基底卡盘1 可包括相对的第一侧218和第二侧220。侧表面或边缘表面222可在相对的第一侧218和第二侧220之间延伸。第一侧218可包括第一凹陷2M和第二凹陷 226。第一凹陷2 和第二凹陷2 可形成第一支承区域2 和第二支承区域230。第一支承区域2 可环绕第二支承区域。支承区域2 和230可具有圆形形状、矩形形状、方形形状，和/或基于设计考虑的任何想象的形状。如图20所示，支承区域2 可包括高度Ii1，其高于支承区域230的高度Iv支承区域228的高度Ill可具有比支承区域230的高度Ii2高的数值，以在压印基底12的过程中获得单波变形。单波变形一般地可描述为单波的形状，其中，基底12呈现凹入的弯曲，以使基底12的表面2 可基本上相切于支承区域230和/或支承区域228。例如，支承区域2 的高度Ii1可具有比支承区域230的高度Ii2大约80微米的数值。另外，支承区域228的高度Ii1、支承区域230的高度Il2和/或支承区域2 的高度Ill和支承区域230的高度1 之间的差值可基于基底12的厚度、和/或基底12的材料而定。例如，对于厚度、近似为635 微米的熔融硅石的基底12来说，支承区域228的高度Ill和支承区域230的高度1 之间的差值可近似为100微米。基底12的外直径d3 —般地可以是第一分离点，这样就会在分离模板18和其后经受压印的图案层46的过程中要求有最大的保持能力，就如参照图1和2所描述的。通过增加支承区域2 的高度h1;由卡盘14提供的真空力可偏置朝向外直径d3。真空力的偏置可在模板18和图案层46分离过程中减小所需的保持力和/或减小所需的分离力。通路23 和/或232b以及23 和/或234b可形成在基底卡盘14a内。应该指出的是，基底卡盘Ha可根据设计的考虑包括附加的通路。为简单起见，示出了两条通路 2；34和236。通路2；34和236可与凹陷2 和2 处的侧表面218流体连通。通路2；34和 236可便于定位凹陷2 和/或226与压力控制系统(例如，泵系统)流体连通。例如，泵系统可提供一个或多个能够控制靠近凹陷2M和/或226的压力的泵。参照图21A-21C，在一个实施例中，添加到这里所述的确定特征或替代该确定的特征(例如，厚度、、基底12的材料和/或诸如此类的特征)，支承区域228的高度Ill可根据压力控制系统施加到凹陷224和/或2 上的预定压力水平来加以确定。例如，支承区域 228的高度Ii1可以基于标准的压力水平，在施加时该压力提供基底12如图20所示的单波。 在压印过程中，由于基底12为单波，如文中所述，基底12的内直径d2可呈基本上凹入的形状。压力水平可适于根据支承区域228的高度Ill提供基底12的单波变形。例如，图 21A示出了经受约OkPa的基底12。基底12在约OkPa下会展现相当的平面度。此外，基底 12和支承区域230可分开距离d。例如，基底12和支承区域230可分开约100微米。参照图21B，通路232和234可提供凹陷2M约而以大致单波的形状弯曲基底12，其中，基底12呈现凹入的弯曲，以使基底12的表面2 可基本上相切于支承区域230。在近似-SOkPa时，尽管基底12的部分可仍基本上相切于支承区域230，但基底12呈现双波形状，在凹陷224内形成多个凹入的弯曲。参照图22A和22B，在一个实施例中，卡盘14可在压印过程中提供单波形态的基底12，同时在外直径d3处尽可能减小和/或消除缺陷。例如，图22A示出卡盘14a的示范性实施例，其中，卡盘Ha包括锥形的凸台M8a。锥形凸台228a可在外直径d3处提供卡盘 14和基底12之间的最小接触。接触最小化还可使外直径(13处的缺陷最少。锥形凸台228a 可包括大于支承区域230的高度Ii2的高度hp此外，锥形凸台228a的锥形边缘240可设定相对于轴线M2的角度(例如，近似为2-5° )。该角度可适于使锥形凸台228a具有与基底12的边缘即，平区域)最小的接触或没有接触，如图22A所示。图22B示出卡盘14a的另一示范性实施例，其中，卡盘Ha包括基本平的凸台 228b。单波形状的基底12的定位可提供离大致平的凸台228b相距距离&处的基底12的外直径d3。参照图23，在一个实施例中，模板卡盘28a可提供模板18的图案表面22，以在压印和/或分离过程中符合于基底12的单波形状。模板卡盘^a可包括通路254，该通路254 适于提供影响模板18形状的真空和/或压力。例如，通路25 可提供能保持模板18外边缘的真空，以使模板18外边缘朝向卡盘观弯曲。通路254b可提供真空和/或压力，使得模板18的中心朝向基底12弯曲。模板18的中心可接触符合于单波形状的基底12。例如， 模板18的中心可接触基底12的内直径Cl1，使聚合物化材料34的流体运动朝向基底12的外直径d3流动。此外，在分离过程中，最后的分离可发生在模板18的中心处，使基底12的内直径Cl1具有单波形状的基底12并符合于模板18的形状。参照图24A-D，在另一实施例中，模板卡盘28b可在压印和/或分离具有单波形状的基底12的过程中提供双波形态的模板18的图案表面22。参照图24A，模板卡盘^b的通路560a-560c可提供真空和/或压力，以提供双波形态的模板18。例如，通路560b可提供压力，而通路560a和560c可在由凸台562a_562f 形成的腔室(例如，三个或更多个腔室)内提供真空。腔室内的压力和/或真空可提供双波形态的模板18，以使模板18的与通路560b重叠的部分朝向基底12弯曲，而模板18的与通路560a和560c重叠的部分可远离基底12弯曲。模板18的与通路560b重叠的部分可先接触基底12。应该指出的是，可使用附加的通路560和/或腔室。如图24B所示，可减小真空和/或减小压力，以使模板18接触基底12的其余部分。尤其是，模板18的与通路 560c重叠的部分(例如，与基底12的内直径重叠)可最后接触基底12。这样，模板18和基底12之间的气体可在基底12内直径处排空。在压印过程中，通常基底12的表面可设置在基底卡盘14基本上很好控制的形状内，以避免任何局部的流体异常地散布。然而，掩罩20和基底12上的图案表面46之间的局部表面粘结力可超过来自基底卡盘14的固定力。这可造成基底12在压印区域边界处局部弯曲。如此局部弯曲可造成真空保持压力的损失，这样，可导致分离失败。参照图25-27，除了或替代于基底卡盘14，可由保持系统660提供对基底12的约束。一般来说，保持系统660可接合基底12，在如文中所述的图案层与模板分离过程中，通过使用力F可提供对基底12的约束。在一个实施例中，保持系统660围绕基底12。在另一个实施例中，多个保持系统660可战略地围绕基底12放置，以在模板18与基底12分离过程中对基底12提供约束。保持系统660可包括接触头668和本体669。接触头668可提供力F来约束基底 12。接触头668根据设计考虑可以是静止的或可调节的。
11
接触头668可包括用来接触基底12的表面。接触头668具有至少一个表面670， 该表面相对于本体669成角度θ，以使表面670对齐于基底12的一部分。例如，相对于本体669成角度θ的表面670，使得表面670与基底12的斜切边缘664对齐，如图沈所示。 接触头668接触基底12的斜切边缘664可防止保持系统660与基底12上的图案层46相干扰(图2所示)。一旦与基底12接触，接触头668就可向基底12提供力F，用于将基底12约束到基底卡盘14。例如，接触头668可向基底12的斜切边缘664提供力F，如图27所示，以在如文中所述分离过程中，基本上将基底12约束到基底卡盘14。保持系统660还可包括底座666。一般地说，本体669可以调整地附连到底座666， 以提供本体669围绕χ和y轴的径向运动。本体669围绕底座666的径向运动可提供基底 12和接触头668之间的距离，用来加载和卸载基底12。例如，如图沈所示，在第一位置中， 本体669可定位在底座666上，以使接触头668可与基底12接触。如图27所示，在第二位置中，本体669围绕底座666的径向运动可提供接触头668位于距离基底12的设定距离D 处。在该位置中，基底12可不受接触头668阻碍，因此可以从如图1所示的系统10中卸载。 本体669围绕底座666的运动范围通常不大于基底12加载和卸载所需的范围。例如，本体 669围绕底座666的运动范围可在50微米至Imm的量级上。或者，本体669围绕底座666 的运动根据设计考虑可超出一般加载和卸载基底12所需的要求。在如本文所述的分离过程中，当本体接触基底12时，底座666可向本体669提供附加力F。用于约束基底12。在一个实例中，本体669可调节地附连到底座666，以提供围绕 ζ轴的约束力F。。例如，接触头668可通过真空预加载空气轴承、磁性预加载空气轴承和/ 或诸如此类的轴承连接到底座666。图观示出模板18与基底12分离过程中用来约束基底12的示范性方法的流程图 680。在步骤682中，基底12可加载到系统10。在步骤684中，接触头668可放置成接触基底12。例如，接触头668的表面670可接触基底12的斜切边缘664。在步骤686中，接触头668可提供约束基底12的力F。在步骤688中，底座666可提供用来约束本体669的力 Fe。在步骤690中，系统10可执行压印过程。在步骤692中，接触头可通过本体669围绕底座666的径向运动与基底12分离。在步骤690中，基底12可从系统10中卸载。
权利要求
1.一种装置，包括适于支承基底的真空卡盘，所述真空卡盘具有 适于支承所述基底的外直径的外凸台，所述外凸台具有第一高度；以及适于支承所述基底的内直径的内凸台，所述内凸台具有第二高度； 其中，确定所述第一高度和所述第二高度以提供单波形态的基底。
2.如权利要求1所述的装置，其特征在于，还包括适于支承压印平版印刷术模板的模板卡盘，所述模板卡盘具有多个形成腔室的凸台和通路。
3.如权利要求2所述的装置，其特征在于，至少一个所述腔室向所述压印平版印刷术模板提供压力，至少一个所述腔室向所述压印平版印刷术模板提供真空。
4.如权利要求3所述的装置，其特征在于，所述腔室适于提供单波形态的压印平版印刷术模板。
5.如权利要求3所述的装置，其特征在于，所述腔室适于提供双波形态的压印平版印刷术模板。
6.如上述权利要求中任何一项所述的装置，其特征在于，外凸台是锥形的。
7.使用如权利要求1所述的装置的方法，包括 将基底固定在装置上；将模板固定在模板卡盘上，所述模板卡盘适于提供双波形态的模板，所述双波形态具有所述模板的朝向所述基底弯曲的一部分以及所述模板的远离所述基底弯曲的一部分； 使所述模板的朝向所述基底弯曲的部分接触定位在所述基底上的聚合物化材料；以及使所述模板的其余部分接触所述基底。
8.如权利要求7所述的方法，其特征在于，还包括通过所述基底的内直径排出气体。
9.如权利要求7-8中任何一项所述的方法，其特征在于，还包括使形成图案层的聚合化材料固化；以及使所述模板与定位在所述基底上的图案层分离。
10.如权利要求9所述的方法，其特征在于，所述模板和所述图案层之间的最后接触点与所述基底的内直径重叠。
11.如上述权利要求中任何一项所述的方法，其特征在于，所述外凸台提供与所述基底的外直径最小的接触。
12.如权利要求1所述的装置，其特征在于，还包括 保持系统，所述保持系统包括本体；以及接触头，所述接触头可调整地连接到所述本体并适于提供将所述基底约束到所述真空卡盘的力，所述接触头具有至少一个表面，该表面定位成相对于所述本体成一角度，以使所述表面与所述基底的斜切边缘对齐。
13.如权利要求12所述的装置，其特征在于，还包括可调节地附连到所述本体上的底座，所述底座提供本体围绕一个或多个轴线的径向运动。
14.如权利要求12所述的装置，其特征在于，所述本体围绕所述底座运动的范围可在约50微米至Imm之间。
全文摘要
使用可控的基底和/或模板的变形来压印基底的系统、方法和过程。在压印平版印刷术过程中，基底和/或模板可定位成单波形态或双波形态。
文档编号G03F7/00GK102203672SQ200980142766
公开日2011年9月28日 申请日期2009年10月21日 优先权日2008年10月23日
发明者M·J·美斯尔, M·加纳帕斯苏伯拉曼尼安, 崔炳镇 申请人:分子制模股份有限公司