[发明专利]纳米压印设备及方法

说明书

技术领域

本发明主要涉及光刻技术，更具体地说，涉及一种与微米或纳米级的光刻结构相关联的设备及方法。特别地，本发明涉及在大面积基板或物体上的纳米压印光刻。

背景技术

微电子技术的趋势是朝向更小尺寸的方向发展。虽然现在商业部件在尺寸上以小于一微米的结构制造，但是存在着对尺寸进一步降低到＜100nm的需要。对于纳米部件的研究已经引发了对用于尺寸＜10nm的部件的商业应用制造技术的需求。

用于微米或纳米结构的最引人关注的技术中的一些包括不同类型的光刻技术。用于再造纳米结构(即，100nm或更小等级的结构)的最具前途的技术中的一种是纳米压印光刻(NIL)技术。例如美国专利No.5,772,905中所描述的纳米压印光刻(NIL)技术已公开了用于大量生产接近原子级别的结构的基本先决条件，例如参见Stephen Y.Chou，Peter R.Krauss，Wei Zhang，Lingjie Guo and LeiZhuang：“Sub-10nm imprint lithography and application”，J.Vac.Sci.Technol.B，Vol.15，No.6，(1997)。在该主题上已提出了多个研究报告，但是迄今为止，NIL技术仍然被限制于在小的总面积(通常仅几个平方厘米)部件上的纳米压印，例如参见Stephen Y.Chou，PeterR.Krauss and Preston J.Renstorm：“Nanoimprint lithograph”，J.Vac.Sci.Technol.B，14，4129＜RTI(1996)；K.Pfeiffer，G.Bleidiessel，G.Gruetzner，H.Schulz，T.Hoffmann，H.-C.Scheer，C.M.SotomayorTorres and J.A hopelto：“Suitability of new polymer materials withadjustable glasstemperature for nanoimprinting”，Proceeding ofMicro-and Nano-Engineering Conference，(1998)；and Leuven.Bo Cui，Wei Wu，Linshu Kong，Xiaoyun Sun and Stephen  Y.Chou：“Perpendicular quantized magnetic disks with 45 Gbits on a 4x4cm²area”，J.Appl.Phys.85，5534(1999)。

在纳米压印光刻工艺的现有技术中，待图案化的基板被可模制层覆盖。待转印到基板上的图案以三维的方式预先定义于印模或模板上。将印模与可模制层接触，并且优选地通过加热将该层软化。然后通过垂直移动将印模朝向软化层移动，使得印模按压到软化层中，因而在可模制层中形成印模图案的印记。将该层冷却，直至其硬化至令人满意的程度，接着将印模分离并移除。随后的蚀刻可以用来将印模图案复制于基板中。虽然该纳米压印工艺可能能够大量生产，但是迄今为止，其仍被限制于在小的总面积(通常仅几个平方厘米)部件上的纳米压印。