[发明专利]压印工艺的分离阶段中的应变和动力学控制

说明书

相关申请的引用

本专利申请要求2008年10月30日提交的美国临时申请S/N 61/109,557、2008年10月24日提交的美国临时申请S/N 61/108,131以及2009年10月23日提交的美国专利申请S/N 12/604,517的权益，全部这些文献作为参考援引于此。

背景信息

纳米制造包括制造结构特征在100纳米量级或更小的非常微小结构的制造。纳米制造已具有相当可观的影响的一种应用是在集成电路的加工中。半导体加工工业不断设法在增加形成在衬底上的每单位面积的电路的同时获得更高的生产率；因此纳米制造变得越来越重要。纳米制造在允许不断减小所形成结构的最小特征尺寸的同时提供更好的工艺控制。其中已采用纳米制造的其它研发领域包括生物技术、光学技术、机械系统等。

当今使用的一种示例性纳米制造技术通常称为压印光刻。示例性压印光刻工艺在众多公开物中有详细记载，例如美国专利公开No.2004/0065976、美国专利公开No.2004/0065252以及美国专利No.6,936,194，所有这些文献通过参考援引于此。

在前面提到的美国专利公开和专利中披露的压印光刻技术包括形成可塑液体(可聚合液体)的凸凹图案并将与凸凹图案对应的图案转印到下层衬底中。衬底可耦合于移动平台以获得利于布图工艺的要求定位。布图工艺采用与衬底隔开一定距离的模板以及涂覆在模板和衬底之间的可塑液体。可塑液体固化以形成刚性层(固化层)，该固化层具有一图案，该图案顺应于模板与可塑液体接触的表面的形状。在固化后，模板与刚性层分离以使模板和衬底间隔开。衬底和固化层随后经历其它工艺以将凸凹图像转印至与固化层内的图案对应的衬底。

在压印技术中，在所得到的压印图案中可观察到类似剪切、拔起和磨损特征的缺陷。由于在分离过程中模板和衬底的应变失配，缺陷经常发生。所得到的布图特征结构可能翘起和/或损坏，且经常对最小特征结构有最大的影响。分离影响也可具有径向相关性。从高特征密度区向低特征密度区的过渡也可能导致大量压印缺陷，其结果经常是模板和衬底之间的剪切失配的突然改变。

当前压印方法经常采用任意厚度和形状的模板以及任意厚度的晶片和盘片(衬底)。另外，对于提高压印质量，类似分离力、翘起、模板和晶片后侧压力、真空水平的分离阶段压印参数以及所有上述参数的动力学因素在当前压印方法中可能未被考虑在内。

附图简述

因此可以更详细地理解本发明，参照附图中示出的各实施例提供对本发明实施例的描述。然而要注意，所附附图仅示出本发明的常见实施例，并因此不应认为是对范围的限定。

图1示出根据本发明一个实施例的光刻系统的简化侧视图。

图2示出图1所示其上设有经布图层的衬底和模板的简化侧视图。

图3A和3B示出在分离事件中接触区的缩短。

图4示意地示出刚性布图模板(顶部)和其上具有复制层的柔性衬底(底部)之间的界面。

图5示出在压印工艺前具有添加至衬底表面的硬化层的衬底的简化侧视图。

图5示出晶片和SOG晶片之间的比较，其中晶片具有多个分离缺陷。

图7A和7B示出模板曲率和根据模板特征密度的其表面的相应剪切应变。

图8示出分离力随时间的图表表示。

图9示出在最小化剪切和拔起应变的同时将模板从布图层分离的示例性方法的流程图。

图10示出图1所示光刻系统的一部分的简化侧视图，其包括衬底和模板，在衬底和模板之间设有经布图的层。

图11示出在通过采用反馈、监测和跟踪使剪切和拔起应力减至最小的同时将模板从布图层分离的示例性方法的流程图。

图12示出各种傀儡(dummy)填充图案选择。

具体实施方式

参见附图，尤其是图1，图中示出一种用来在衬底12上形成凸凹图案的光刻系统10。衬底12可耦合于衬底卡盘14。如图所示，衬底卡盘14是真空式卡盘。然而，衬底卡盘14可以是任何卡盘，包括但不仅限于，真空式、销式、沟槽式、电磁式和/或其它。示例性卡盘记载在美国专利No.6,873,087中，该文献通过参考援引于此。

衬底12和衬底卡盘14可进一步由平台16支承。平台16可提供沿x-、y-和z-轴的运动。平台16、衬底12和衬底卡盘14也可设置在底座(未示出)上。