压印光刻的制作方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及压印光刻。
【背景技术】
[0002] 光刻设备是一种将所需的图案施加至基板的目标部位上的机器。光刻设备通常例 如用于制造集成电路（1C)、平板显示器以及其他包含精细结构的设备。
[0003] 人们希望能够降低光刻图案中特征部的尺寸，因为这样就能在给定的基板面积上 得到更大密度的特征部。在光刻中，通过使用较短波长的辐射可以得到更高的分辨率。然 而，存在许多与这种尺寸减小相关的问题。当前的系统将开始采用波长在193nm波段内的 光源，然而即使在这个波段内，衍射限制也成为一种障碍。在低波长时，材料的透射性非常 差。能够增大精度分辨率的光学光刻机需要复杂的光学器件和稀有材料，并因此非常昂贵。
[0004] 用来印刷l〇〇nm以下的特征部的另一种方案称为压印光刻，包括使用一个物理模 具或模板将图案压印入压印介质中从而将图案转印到基板上。该压印介质可以是所述基板 也可以是涂覆在所述基板表面上的材料。该压印介质可以是功能性的或者可以作为"掩模" 而将图案转印到下面的表面上。这种压印介质例如可以是沉积在基板上的抗蚀剂，例如半 导体材料，模板所限定的图案被转印到其中。压印光刻实质上是一种在微米或纳米尺度上 进行模制过程，其中，模板的构形限定了在基板上产生的图案。图案可以像光学光刻工艺那 样是分层的，因此，原则上，压印光刻可以用于如集成电路（1C)制造的应用。
[0005] 压印光刻的分辨率仅仅受模板制造工艺的分辨率的限制。例如，压印光刻可以用 来生产50nm以下范围内的特征部，与传统的光学光刻工艺可获得的分辨率相比，压印光刻 具有明显提高的分辨率和线边缘粗糙度。此外，压印工艺不需要昂贵的光学器件、先进的照 明源或者光学光刻工艺通常所需的专门的抗蚀剂材料。
[0006] 目前的压印光刻工艺可能具有一个或更多以下将提到的缺陷，特别是有关获得覆 盖精度和/或高生产量的缺陷。然而，压印光刻可达到的分辨率和线边缘粗糙度的极大提 高足以促使人们努力去解决这些和其他问题。
[0007] 典型的，在压印光刻中，压印介质被喷墨印刷到基板上，然后，模板被压入该压印 介质中。因此出现了一个问题，就是在压印介质被模板压印之前，部分压印介质会从基板上 蒸发。
【发明内容】
[0008] 根据本发明的第一方面，提供一种光刻设备，包括用来保持多个压印模板的模板 保持器和用来保持基板的基板保持器，其中，所述模板保持器位于所述基板保持器的下方。
[0009] 根据本发明的第二方面，提供一种光刻设备，包括用来保持多个压印模板的模板 保持器和用来保持基板的基板保持器，其中，所述模板保持器布置成使得当压印模板被保 持在模板保持器中时压印模板的上表面保持暴露。。
[0010] 根据本发明的第三方面，提供一种光刻设备，包括用来保持多个压印模板的模板 保持器和一个或多个将液体配送到所述多个压印模板上的分配器。
[0011] 根据本发明的第四方面，提供一种压印光刻方法，包括将压印介质施加到多个压 印模板的带图案的表面，然后将压印模板与基板压靠接触，使得压印介质被转印至基板。
[0012] 根据本发明的第五方面，提供一种光刻设备，包括用来保持多个压印模板的模板 保持器，所述模板保持器布置成使得当压印模板被保持在模板保持器中时，这些压印模板 的最上表面基本上位于同一平面内。
[0013] 根据本发明的第六方面，提供一种光刻设备，包括：用来保持多个压印模板的模板 保持器；用来保持基板的基板保持器；和，与各压印模板相关联的多个冲头，其中，每一个 冲头围绕一区域进行冲压，每个冲头的尺寸使得冲头围绕进行冲压的区域大于与之关联的 压印模板的区域。
[0014] 根据本发明的第七方面，提供一种压印光刻方法，包括：将压印介质施加到多个压 印模板的带图案表面以及保持该多个压印模板的压印模板保持器；使得该压印介质变成基 本上为固态；使用冲头切穿该基本上为固态的压印介质，这些冲头布置成沿着落在各压印 模板周边外部的周边切穿该压印介质；和，使得压印模板与基板压靠接触。
[0015] 根据本发明的第八方面，提供一种光刻设备，包括：用来保持多个压印模板的模板 保持器；用来保持基板的基板保持器；光化辐射源；和辐射导向装置，其布置成引导该光化 辐射穿过该模板保持器，而不引导光化辐射穿过该压印模板。
[0016] 根据本发明的第九方面，提供一种压印光刻方法，包括：将压印介质施加到压印模 板的带图案表面；将氰基丙烯酸酯施加到基板表面；和，将压印模板与基板压靠接触，使得 该氰基丙烯酸酯诱发该压印介质的聚合反应。
[0017] 根据本发明的第十方面，提供一种压印光刻方法，包括：将聚合物和溶剂施加到压 印模板的带图案表面；使溶剂蒸发从而使得该聚合物成为固态；在基板上施加一层单体； 将压印模板与基板压靠接触，使得该聚合物被推抵至该单体层；以及在接触之后，用光化辐 射照射该单体层。
[0018] 根据本发明的第十一方面，提供一种压印光刻方法，包括：将单体和聚合物的混合 物施加到压印模板的带图案表面上；将压印模板与基板压靠接触；以及在接触之后，用光 化辐射对该单体和聚合物的混合物进行照射。
[0019] 根据本发明的第十二方面，提供一种压印光刻的方法，包括：将压印介质施加到压 印模板的带图案表面；将平面层施加到基板的表面，该压印介质和该平面层都是液态的； 以及在施加之后，将压印模板与基板压靠接触。
[0020] 本发明的一个或更多实施例可应用于任何压印光刻过程，其中，带图案的模板被 压印到成流动态的压印介质中，并且例如可以被应用于上面所述的热和紫外（UV)压印光 亥IJ。为了便于理解本发明的一个或更多实施例，不需要更详细地描述那些已经提供的和在 所属领域公知的压印过程。
【附图说明】
[0021] 现在将结合附图并仅借助于实施例来进行描述本发明的【具体实施方式】，附图中相 同的附图标记代表相同的部分，其中：
[0022] 图la-lc分别表示传统的软、热和UV光刻工艺的例子；
[0023] 图2表示当使用热和UV压印光刻在抗蚀剂上形成图案时所使用的两步蚀刻工 乙；
[0024] 图3示意性地图示了模板和沉积在基板上的典型的压印抗蚀剂层；
[0025] 图4a_4c根据本发明实施例示意性地表示了压印光刻设备；
[0026] 图5a_5c示意性地图示了本发明实施例的特性；和
[0027] 图6a_14f示意性地图示了本发明的实施例。
【具体实施方式】
[0028] 在压印光刻中有两种基本的方法，通常被称为热压印光刻和UV压印光亥I」。另外还 有第三种"印刷"光刻被称为软光刻。图la-lc分别图示了它们的一些示例。
[0029] 图la示意地描述了软光刻工艺，包括将分子层11(典型地为油墨，例如硫醇）从 柔性模板1〇(典型地是由聚二甲基硅氧烷（PDMS)制成）上转印到抗蚀剂层13上，抗蚀剂 层13支撑在基板12和平面转印层12'上。模板10在其表面上具有特征部构成的图案，分 子层沉积在这些特征部上。当模板抵压在该抗蚀剂层上时，分子层11粘附到抗蚀剂上。一 旦将模板从抗蚀剂上移开，分子层11则粘在抗蚀剂上，残留抗蚀剂层被蚀刻，使得没有被 转印分子层覆盖的抗蚀剂区域被向下蚀刻至基板。
[0030] 在软光刻中所使用的模板很容易变形