專利名稱:用于刻印平版印刷工藝的放大和變形矯正的系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域:
本發(fā)明的領(lǐng)域主要涉及刻印平版印刷(imprint lithography)工藝。更具體地說,本發(fā)明旨在減少在刻印平版印刷工藝過程中的圖案變形。
背景技術(shù):
顯微制造包括對(duì)十分小的結(jié)構(gòu),例如具有微米級(jí)或更小的圖案特征的結(jié)構(gòu)的制造。顯微制造具有相當(dāng)大影響力的一個(gè)領(lǐng)域是在集成電路加工中。隨著半導(dǎo)體加工行業(yè)持續(xù)追求更大的產(chǎn)量并增加形成在基片上的單位面積電路數(shù)量,顯微制造變得越來越重要。顯微制造可提供更強(qiáng)的工藝控制,同時(shí)使形成結(jié)構(gòu)的最小圖案特征尺寸越來越小。其它采用顯微制造的領(lǐng)域包括生物技術(shù)、光學(xué)技術(shù)、機(jī)械系統(tǒng)等。
一個(gè)示例性的顯微制造技術(shù)在授予Willson等人的美國專利6334960中示出。Wliison等人揭示了一種在一結(jié)構(gòu)上形成浮雕影像的方法。該方法包括提供具有一轉(zhuǎn)印層(transfer layer)的基板。該轉(zhuǎn)印層上覆蓋有一種可聚合的流體組合物。一模具與該可聚合的流體機(jī)械接觸。該模具包括一浮雕結(jié)構(gòu)(relief structure),而可聚合的流體組合物填充該浮雕結(jié)構(gòu)??删酆系牧黧w組合物被固化并聚合,在包含與模具的浮雕結(jié)構(gòu)互補(bǔ)的浮雕結(jié)構(gòu)的轉(zhuǎn)印層上形成固化的聚合材料。然后將模具從固體聚合物上拿開,從而在固化的聚合材料中形成模具中的浮雕結(jié)構(gòu)的復(fù)制品。轉(zhuǎn)印層和固化的聚合材料被置于一環(huán)境中,以相對(duì)于固化的聚合材料蝕刻轉(zhuǎn)印層,從而在轉(zhuǎn)印層中形成一浮雕影像。該技術(shù)所需的時(shí)間和所能提供的最小圖案特征尺寸尤其取決于可聚合材料的成分。
授予Chou的美國專利5772905揭示了一種平版印刷方法和設(shè)備,該方法和設(shè)備用于在覆蓋在一基板上的薄片上制造極端精細(xì)(低于25納米)的圖案,其中將一具有至少一個(gè)突起結(jié)構(gòu)特征的模具壓進(jìn)攜帶在基板上的一薄片上。該模具上的突起結(jié)構(gòu)特征在薄片上產(chǎn)生一凹部。將該模具從薄片上移開。然后,對(duì)該薄片進(jìn)行處理以將該凹部中的薄片去除,使下面的基板暴露出來。這樣,在模具中的圖案在薄片中復(fù)制出來,完成了平板印刷。在接下來的工藝中,將在基板中或其它加到基板上的材料中復(fù)制薄片中的圖案。
再一個(gè)刻印平板印刷技術(shù)由Chou等人在刊物《自然》2002年6月的第417期835-837頁中的、題目為“Ultrafast and Direct Imprint ofNanostructure in Silicon”的一文中有所揭示,該技術(shù)被稱作激光輔助直接刻印(LADI)工藝。在這個(gè)工藝中,通過用激光加熱一基板的一個(gè)區(qū)域使該區(qū)域可流動(dòng),例如使其液化。在該區(qū)域達(dá)到一預(yù)期的粘度時(shí),將其上具有一圖案的一模具與該區(qū)域接觸。該可流動(dòng)的區(qū)域與圖案的輪廓一致,然后冷卻,將該圖案固化在基板中。對(duì)這些工藝的關(guān)注的問題在于由于尤其是刻印層和/或基板中的合理的變化而引起的圖案變形。
發(fā)明內(nèi)容
因此,希望提供一種系統(tǒng),以減少在使用刻印平版印刷技術(shù)中的圖案變形。
本發(fā)明旨在提供一種系統(tǒng),該系統(tǒng)能改變一模板的尺寸,以便減弱(如果不能避免的話)由模板形成的一底層圖案的變形。為此,該系統(tǒng)的特點(diǎn)為具有一壓縮裝置,該壓縮裝置包括一對(duì)間隔開的接觸件以壓縮該對(duì)間隔開的接觸件之間的該模板的一周邊表面。該壓縮裝置的一個(gè)實(shí)施例包括第一和第二主體,它們每個(gè)都具有一接觸件,從而形成一對(duì)接觸件。這兩個(gè)接觸件互相相對(duì)地放置并間隔開一距離。該第一主體包括一作動(dòng)臂,一腔室毗鄰該作動(dòng)臂放置。一對(duì)接觸件中的一個(gè)與作動(dòng)臂連接,從而應(yīng)作動(dòng)臂的運(yùn)動(dòng)而運(yùn)動(dòng),改變與另一個(gè)接觸件之間的距離。一汽圈置于腔室中并具有可變的體積。作動(dòng)臂與第一主體連接,從而應(yīng)體積的變化而變化,以改變距離。在一個(gè)實(shí)施例中,諸如氣體之類的一種流體可選擇地流入或流出汽圈,從而改變汽圈的體積。
一汽圈的使用便于它與作動(dòng)臂一致。這樣,可以避免由于例如執(zhí)行件表面不平而造成的作動(dòng)臂上作用力分布不均。在類似的情況下,通過形成一或多個(gè)由柔順性材料制成的接觸件,可以避免由于例如周邊表面不平而造成的模板上作用力分布不均。在作動(dòng)臂和周邊表面上作用力分布不均情況的減少(如果不能避免的話)可提供對(duì)模板尺寸變化的更多的控制和/或更好的解決。下面將對(duì)這些和其它實(shí)施例進(jìn)行更詳細(xì)的討論。
圖1是根據(jù)本發(fā)明的一平板印刷系統(tǒng)的立體圖;圖2是圖1所示平板印刷系統(tǒng)的簡化的正視圖;圖3是組成圖2所示的一刻印層的材料在聚合和交聯(lián)之前的簡示圖;圖4是圖3所示材料在經(jīng)受輻射后所轉(zhuǎn)變成的交聯(lián)聚合物材料的簡示圖;圖5是在刻印層上印有圖案后從圖1所示的刻印層上分離下來的一模具的簡化正視圖;圖6是在將第一刻印層上的圖案轉(zhuǎn)印到另一刻印層上時(shí)被置于基板頂部的該另一刻印層的簡化的正視圖;圖7是圖1所示的一印刷頭的詳細(xì)立體圖;圖8是根據(jù)本發(fā)明的一卡盤系統(tǒng)的橫截面圖;圖9是圖7所示一印刷頭的分解圖;圖10是圖8所示一卡盤體的仰視圖;圖11是圖8所示并用于改變模板尺寸的一執(zhí)行裝置(actuator device)的立體圖;圖12是沿線“12-12”截取的、圖11所示的執(zhí)行裝置的橫截面圖;圖13是根據(jù)第一個(gè)替代實(shí)施例、在圖12中示出的執(zhí)行裝置的仰視圖;圖14是根據(jù)第二個(gè)替代實(shí)施例、在圖13中示出的執(zhí)行裝置的仰視圖;圖15是根據(jù)第三個(gè)替代實(shí)施例、在圖13中示出的執(zhí)行裝置的仰視圖;
圖16是圖2、5和6所示的、其上放置有諸刻印層的一墊片的俯視圖;圖17是圖16的詳圖,示出了模具在諸刻印區(qū)之一中的位置;圖18是根據(jù)一個(gè)替代實(shí)施例、在圖8中示出的卡盤體的仰視圖;圖19是根據(jù)第二個(gè)替代實(shí)施例、在圖8中示出的卡盤體的橫截面圖;圖20是示出了根據(jù)本發(fā)明的一種減少使用刻印平板印刷技術(shù)形成的圖案的變形的方法的流程圖;以及圖21是示出了根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)替代實(shí)施例減少使用刻印平板印刷技術(shù)形成的圖案的變形的方法的流程圖。
具體實(shí)施例方式
圖1示出了根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的平板印刷系統(tǒng)10,該系統(tǒng)包括一對(duì)互相間隔開的橋式支架12,在它們之間延伸有一橋接件14和一平臺(tái)支座16。橋接件14和平臺(tái)支座16互相間隔開。與橋接件14聯(lián)結(jié)的是一刻印頭18,該刻印頭從橋接件14向平臺(tái)支座16延伸。在平臺(tái)支座16上面對(duì)于刻印頭18放置的是一運(yùn)動(dòng)平臺(tái)20。該運(yùn)動(dòng)平臺(tái)20被構(gòu)造成可相對(duì)于平臺(tái)支座16沿X和Y軸線運(yùn)動(dòng)。運(yùn)動(dòng)平臺(tái)的一個(gè)例子在2002年7月提交的美國專利申請(qǐng)1094414中有所揭示,該申請(qǐng)的名稱是“分步重復(fù)刻印平板印刷系統(tǒng)”,該申請(qǐng)是轉(zhuǎn)讓給本發(fā)明的受讓人的,且該申請(qǐng)被結(jié)合于此作為參考。一輻射源22與系統(tǒng)10聯(lián)結(jié),從而將光化輻射照射在運(yùn)動(dòng)平臺(tái)20上。如圖所示,輻射源22與橋接件14聯(lián)結(jié)并包括與輻射源22連接的一發(fā)電機(jī)23。
參見圖1和2,其上具有一模具28的一模板26連接在刻印頭18上。該模具28包括由多個(gè)間隔開的凹部28a和突起28b限定的多個(gè)圖案特征。這些多個(gè)圖案特征形成要轉(zhuǎn)印到置于運(yùn)動(dòng)平臺(tái)20上的一墊片30中的一原始圖案。為此,刻印頭18適于沿Z軸線運(yùn)動(dòng)并改變模具28和墊片30之間的距離“d”。這樣,可將模具28上的圖案特征刻印到墊片30的可流動(dòng)區(qū)域中,這將在下面更詳細(xì)地討論。將輻射源22定位成使模具28置于輻射源22和墊片30之間。因此,模具28由可使它對(duì)于輻射源22所產(chǎn)生的輻射基本可被穿透的材料制成。
參見圖2和3,在表面32的外形基本平坦的部分上布置有如一刻印層34之類的一可流動(dòng)區(qū)域??墒褂萌魏我阎募夹g(shù)來形成該可流動(dòng)的區(qū)域,比如美國專利5772905中所揭示的熱壓花工藝(該專利被結(jié)合于此作為參考),或者由Chou等人在《自然》雜志2002年6月的第417期835-837頁中的“在硅中超快速直接刻印納米結(jié)構(gòu)(Ultrafast and Direct Imprint ofNanostructure in Silicon)”一文所描述的激光輔助直接刻印(LADI)工藝。然而,在本實(shí)施例中,可流動(dòng)的區(qū)域由刻印層34組成,該刻印層被布置為多個(gè)在墊片30上分隔開的材料36a的分散的珠狀點(diǎn)36,將在下面對(duì)此進(jìn)行詳細(xì)討論。用于布置諸珠狀點(diǎn)36的一示例性系統(tǒng)在2002年7月9日提交、題目為“分配液體的系統(tǒng)和方法”的美國專利申請(qǐng)10/191749中有所揭示,該申請(qǐng)轉(zhuǎn)讓給本發(fā)明的受讓人??逃?4由一材料36a形成,該材料36a可選擇性地聚合和交聯(lián)以在其中記錄下原始圖案,形成一被記錄的圖案。材料36a的一個(gè)示例性組成在2003年6月16日提交、題目為“減少一致的區(qū)域和模具圖案之間粘合的方法”的美國專利申請(qǐng)10/463396中有所揭示,該申請(qǐng)以其整體結(jié)合于此作為參考。材料36a在圖4中顯示為在點(diǎn)36b處已經(jīng)交聯(lián),從而形成交聯(lián)聚合物材料36c。
參見圖2、3和5,記錄在刻印層34中的圖案部分通過與模具28的機(jī)械接觸生成。由此,刻印頭18降低了距離“d”,以使刻印層34與模具28機(jī)械接觸,將諸珠狀點(diǎn)36散布,從而在整個(gè)表面32上由鄰接的材料36a結(jié)構(gòu)層形成刻印層34。在一個(gè)實(shí)施例中,減小距離“d”,以使刻印層34的子部分34a進(jìn)入并填充諸凹部28a。
為了便于填充凹部28a,為材料36a提供必須的特性,從而以一鄰接的材料36a結(jié)構(gòu)層覆蓋在表面32上的同時(shí)將凹部28a充滿。在本實(shí)施例中,在達(dá)到希望的、通常為最小的距離“d”以后,與諸突起28b疊合的刻印層34的諸子部分34b仍被保留,其厚度為t2,而子部分34a的厚度為t1。厚度t1和t2可以是任何需要的厚度,這要根據(jù)實(shí)際應(yīng)用來決定。通常,被選取的t1以不超過子部分34a的寬度u的2倍為限,即t1≤2u,這在圖5中顯示得更清楚。
參見圖2、3和4,在達(dá)到希望的距離“d”后,輻射源22產(chǎn)生使材料36a聚合并交聯(lián)的光化輻射,形成交聯(lián)聚合材料36c。其結(jié)果,刻印層34的組合物從材料36a轉(zhuǎn)換成材料36c,材料36c為固態(tài)。具體來說,將材料36c固化,從而為刻印層34的側(cè)部34c提供與模具28的表面28c相一致的形狀,這在圖5中更清楚地示出。在將刻印層34轉(zhuǎn)化成由圖4所示的材料36c組成之后,移動(dòng)圖2所示的刻印頭18來加大距離“d”,從而將模具28和刻印層34分開。
參見圖5,可采用附加的工藝來完成在墊片30上印制圖案。例如,可蝕刻墊片30和刻印層34,從而將刻印層34上的圖案轉(zhuǎn)印到墊片30中,提供一有圖案的表面32a,如圖6所示。為便于蝕刻,可改變形成刻印層34的材料,從而如所希望的那樣對(duì)于墊片30形成一相對(duì)的蝕刻率。刻印層34對(duì)墊片30的該相對(duì)的蝕刻率可在約1.5∶1到約100∶1的范圍內(nèi)。作為替換的方案,或另外附加的方案是刻印層34可相對(duì)于可選擇性地置于其上的一光致抗蝕(photo-resist)材料(未示出)設(shè)置一蝕刻差(etch differential)??墒褂靡阎夹g(shù),設(shè)置該光致抗蝕材料(未示出)來進(jìn)一步在刻印層34上印制圖案。根據(jù)所需要的蝕刻率以及形成墊片30和刻印層34的底層組成,可以采用任何蝕刻工藝。示例性的蝕刻工藝可包括等離子蝕刻、活性離子蝕刻、化學(xué)濕式蝕刻等。
參見圖1和2,一示例性的輻射源22可產(chǎn)生紫外輻射線。也可采用其它的輻射源,例如熱、電磁等。對(duì)于用來啟動(dòng)對(duì)刻印層34中的材料進(jìn)行聚合的輻射的選擇對(duì)于熟悉本領(lǐng)域的人員來說是已知的,并且通常取決于所要進(jìn)行的實(shí)際應(yīng)用。另外,模具28中的多個(gè)圖案特征被顯示為諸凹部28a沿平行于諸突起28b的方向延伸,該圖案特征為模具28的截面提供城墻一樣的形狀。然而,諸凹部28a和諸突起28b可與基本上任何形成完整的回路所需的圖案特征相對(duì)應(yīng),并可小到數(shù)十個(gè)納米。其結(jié)果,可以希望用熱穩(wěn)定的材料來制造系統(tǒng)10的元件,例如用在室溫(例如25℃)條件下具有小于約10ppm/℃的熱膨脹系數(shù)的材料。在一些實(shí)施例中,構(gòu)建的材料可具有小于10ppm/℃或1ppm/℃的熱膨脹系數(shù)。為此,橋式支架12、橋接件14和/或平臺(tái)支座16可由以下一種或多種材料制成碳化硅、可以商品名INVAR或SUPER INVAR購得的鐵合金、陶瓷(包括但不限于ZERODUR陶瓷)。另外,可構(gòu)造臺(tái)子24,使系統(tǒng)10的其余元件與周圍環(huán)境的振動(dòng)隔絕開。一種臺(tái)子24可從加利福尼亞州Irvine的NewportCorporation購得。
參見圖7和8,其上放置有模具28的模板26通過一包括卡盤體42的卡盤系統(tǒng)40與刻印頭外殼18a相連。具體來說,一校準(zhǔn)系統(tǒng)18b與刻印頭外殼18a連接,卡盤體42將模板26與校準(zhǔn)系統(tǒng)18b連接并與一撓曲系統(tǒng)18c面對(duì)面。校準(zhǔn)系統(tǒng)18b便于模板26和如圖5所示的墊片30之間的適當(dāng)?shù)亩ㄎ粚?duì)準(zhǔn),從而在它們之間獲得基本均一的間隙距離“d”。
參見圖7和9,校準(zhǔn)系統(tǒng)18b包括多個(gè)執(zhí)行件19a、19b和19c以及一基座盤19d。具體來說,執(zhí)行件19a、19b和19c連接在外殼18a和基座盤19d之間。撓曲系統(tǒng)18c包括諸撓曲彈簧21a和撓曲環(huán)21b。撓曲環(huán)21b連接在基座盤19d和撓曲彈簧21a之間。執(zhí)行件19a、19b和19c的運(yùn)動(dòng)為撓曲環(huán)21b定方位,以便諸撓曲彈簧21a粗略地校準(zhǔn),從而使卡盤體42和模板26粗略校準(zhǔn)。執(zhí)行件19a、19b和19c還便于撓曲環(huán)21b向Z軸線的平移。諸撓曲彈簧21a包括多個(gè)線性彈簧,這些線性彈簧便于在X-Y平面上進(jìn)行類似于萬向節(jié)的運(yùn)動(dòng),從而可使墊片30和模板26之間實(shí)現(xiàn)適當(dāng)?shù)姆轿粚?duì)準(zhǔn),這在圖2中示出。
參見圖8和10,卡盤體42適用于采用真空技術(shù)將其上連接有模具28的模板26夾持住。為此,卡盤體42包括相對(duì)的第一側(cè)46和第二側(cè)48。一側(cè)部(或邊緣)表面50在第一側(cè)46和第二側(cè)48之間延伸。第一側(cè)46包括第一凹部52和與第一凹部52分隔開的第二凹部54,形成分隔開的第一支承區(qū)58和第二支承區(qū)60。第一支承區(qū)58圍繞第二支承區(qū)60以及第一凹部52和第二凹部54。第二支承區(qū)圍繞第二凹部54。與第二凹部54疊合的卡盤體42的一部分62對(duì)例如上述光化輻射的波長的一預(yù)定波長的輻射來說是透明的。為此,部分62由一薄層諸如玻璃的透明材料制成。然而,制成部分62的材料依賴于輻射源22所產(chǎn)生的輻射的波長,如圖2所示。部分62從第二側(cè)48延伸出來,并在第二凹部54附近終止,并應(yīng)該形成至少與模具28的面積相等的面積,從而可將模具28與其疊合。在卡盤體42中形成一或多個(gè)直通通道,用64和66表示。直通通道之一,比如直通通道64使第一凹部52與側(cè)部表面50流體連通。其余的直通通道,比如直通通道66使第二凹部54與側(cè)部表面50流體連通。
應(yīng)該理解的是直通通道64可在第二側(cè)48和第一凹部52之間延伸。類似地,直通通道66可在第二側(cè)48和第二凹部54之間延伸。希望直通通道64和66可便于使凹部52和54分別與諸如泵系統(tǒng)70的一壓力控制系統(tǒng)流體連通。
泵系統(tǒng)70可包括一或多個(gè)泵,以互相獨(dú)立地控制凹部52和54附近的壓力。具體來說,當(dāng)將模板26安裝到卡盤體42上時(shí),模板26靠著第一支承區(qū)58和第二支承區(qū)60,將第一凹部52和第二凹部54覆蓋。第一凹部52和與其疊合的模板26的一部分44a形成第一室52a。第二凹部54和與其疊合的模板26的一部分44b形成第二室54a。泵系統(tǒng)70工作,以控制第一室52a和第二室54a中的壓力。具體來說,在第一室52a中建立壓力以保持模板26相對(duì)于卡盤體42的位置,并減少(如果無法避免的話)模板25在重力作用下與卡盤體42的分離。第二室54a中的壓力可與第一室54a的壓力不同,從而可通過調(diào)整模板26的形狀,尤其減少在刻印過程中發(fā)生在模板26中的變形。例如,泵系統(tǒng)70可在室54a中施加一正壓力以補(bǔ)償由于刻印層34接觸模具28而產(chǎn)生的任何向上的力R。另外,泵系統(tǒng)70可在室54a中施加一正壓力以補(bǔ)償由于刻印層34接觸模具28而產(chǎn)生的任何向上的力R。這樣,在側(cè)部46的不同區(qū)域之間產(chǎn)生一壓力差,從而使在力R的作用下的模板26的彎曲以及由此產(chǎn)生的模具28的彎曲被減弱(如果不是避免的話)。與模板26連接的是一用于沿X和Y方向改變模板26的尺寸的裝置,其中Y向是進(jìn)入圖8的平面的一方向。改變尺寸用的裝置被示意性的示為執(zhí)行裝置72。
參見圖8、11和12,在本例子中,執(zhí)行裝置72包括第一和第二主體74和76,它們安裝在卡盤體42相對(duì)的兩側(cè)上,所有這些都安裝在撓曲系統(tǒng)18c上。主體74和76中的至少一個(gè)包括一或多個(gè)腔室,在主體74中示作74a。放置在室74a中的是一作動(dòng)臂。作動(dòng)臂74b的第一部件74c與主體74連接從而可繞軸線74d來回運(yùn)動(dòng)。第一部件74c從軸線74d沿Z向延伸,并在一第二部件74e中終止。第二部件74e從第一部件74c沿X向延伸并在一接觸件74f中終止。在室74a中設(shè)置有至少一個(gè)汽圈。在本例中,兩個(gè)汽圈78a和78b分別置于腔室中第一部件74c的相對(duì)兩側(cè)上。具體來說,汽圈78a位于主體74的第一側(cè)壁74g和第一部件74c之間,而汽圈78b位于主體的第二側(cè)壁74h和第一部件74c之間。汽圈78a和78b每個(gè)都具有可應(yīng)引入其中的流體而選擇性變化的體積。為此,汽圈78a和78b每個(gè)都與泵系統(tǒng)70流體連通。
與接觸件74f相對(duì)放置的是接觸件76f,并間隔開距離D1。不必將接觸件76f連接成使它可相對(duì)于主體76運(yùn)動(dòng)。其結(jié)果,接觸件76f可與主體76剛性連接。然而,如圖所示,接觸件與作動(dòng)臂76的第二部分連接,且作動(dòng)臂76b的第一部件76c與主體76連接從而可繞軸線76d來回運(yùn)動(dòng)。第一部件76c從軸線76d沿Z向延伸,并在一第二部件76e中終止。第二部件76e從第一部件76c沿X向延伸并在一接觸件76f中終止。在室76a中設(shè)置有至少一個(gè)汽圈。在本例中,兩個(gè)汽圈80a和80b分別設(shè)置于室76a中第一部件76c的相對(duì)的兩側(cè)上。具體來說,汽圈80b位于主體76的第一側(cè)壁76g和第一部件76c之間,而汽圈80b位于主體的第二側(cè)壁76h和第一部件76c之間。汽圈80a和80b每個(gè)都具有可應(yīng)引入其中的流體而選擇性變化的體積。為此,汽圈80a和80b每個(gè)都與泵系統(tǒng)70流體連通。
在工作中,將模板26置于接觸件之間。通常,將距離D1設(shè)立成略小于與之接觸的模板26的周邊表面26a的相對(duì)的區(qū)域之間的距離。這樣,將模板26描述成被壓縮預(yù)緊。為了壓縮模板26,汽圈78a和80a中的一個(gè)或兩者都膨脹從而增加其體積。汽圈78a的膨脹使作動(dòng)臂74b繞軸線74d向側(cè)壁74h運(yùn)動(dòng),從而減小距離D1。汽圈80a的膨脹使作動(dòng)臂76b繞軸線76d向側(cè)壁76h運(yùn)動(dòng),從而減小距離D1。為了減小作用在模板26上的壓縮力,可將汽圈78a和80a的體積減小到額定尺寸。為了擴(kuò)大距離D1從而使模板26不被壓縮預(yù)緊,并且/或者可容易地從執(zhí)行裝置72上卸下,汽圈78b和80b中的一個(gè)或兩者都可膨脹。汽圈78b的膨脹使作動(dòng)臂74b繞軸線74d向側(cè)壁74g運(yùn)動(dòng),從而增加距離D1。汽圈80b的膨脹使作動(dòng)臂76b繞軸線76d向側(cè)壁76g運(yùn)動(dòng),從而增加距離D1。汽圈78b和80b的膨脹也可隨汽圈78a和80a的體積減小而進(jìn)行。通過適當(dāng)控制汽圈78b和80b中的一個(gè)或兩者的膨脹速度以及汽圈78b和80b中的一個(gè)或兩者的收縮速度,可減少使基板恢復(fù)到壓縮預(yù)緊狀態(tài)的時(shí)間。
參見圖11和12,在操作中的問題集中在當(dāng)在周邊表面26a上施加較大的壓縮力時(shí)施加在側(cè)壁74g和76g上的一力。在這些情況下,汽圈78a的膨脹施加一作用在側(cè)壁76g上的力,而汽圈80a的膨脹施加一作用在側(cè)壁76g上的力。作用在側(cè)壁74g和76g之一或兩者上的力產(chǎn)生作用在卡盤體42上的彎曲力矩,該力矩被傳遞到模板26上。理想地,模板應(yīng)完全只受壓縮力的作用,而彎曲力應(yīng)大大地最小化(如果不能完全避免的話)。作用在基板上的彎曲力的問題在于這會(huì)造成圖案變形。為了大大減少上述彎曲力矩而設(shè)置一壓縮環(huán)79。該壓縮環(huán)79圍繞一區(qū)域81并包括一面對(duì)區(qū)域81的表面79a。主體74和76與表面79a連接并互相相對(duì)地放置。這樣,由汽圈78a作用在側(cè)壁74g上的力在壓縮環(huán)79相對(duì)于主體74放置的區(qū)域上產(chǎn)生相等且相反的力。類似地,由汽圈80a作用在側(cè)壁76g上的力在壓縮環(huán)79相對(duì)于主體76放置的區(qū)域上產(chǎn)生相等且相反的力。為使壓縮環(huán)79的效能最大,其一中軸線與模板26的中軸線A緊密對(duì)準(zhǔn)。
同樣,也有可能采用執(zhí)行裝置72來展開模板26。為此,接觸件74f和76f可固定連接于周邊表面26a??墒褂美缯辰Y(jié)劑來達(dá)到這一目的。然后可通過例如一螺紋連接件和/或粘結(jié)劑將第二部件74e和76e分別連接到接觸件74f和76f上。可通過使汽圈78b和80b中之一或兩者膨脹來向模板26施加拉力。
本設(shè)計(jì)方案的一個(gè)優(yōu)點(diǎn)在于整個(gè)執(zhí)行裝置72被放置在模具28的一側(cè),從而與模具表面28c所在的平面間隔開。這對(duì)于在刻印過程中防止執(zhí)行裝置72的諸元件和墊片30(在圖5中示出)之間接觸是有益的。此外,通過設(shè)置相對(duì)較長的堅(jiān)固構(gòu)件74c和76c,可受到汽圈74a、74b、76a和76b所施加的力的區(qū)域可大大增加。這便于增加由接觸件74f和76f施加在周邊表面76a上的單位面積作用力。由接觸件74f所施加的單位面積上的力的放大是兩個(gè)面積之比,即由接觸件74f施加力的周邊表面26a的面積與由汽圈78a和78b之一施加力的第一構(gòu)件74c的面積之比的結(jié)果。類似地,由接觸件76f所施加的單位面積上的力的放大是兩個(gè)面積之比,即由接觸件76f施加力的周邊表面26a的面積與由汽圈80a和80b之一施加力的第一構(gòu)件76c的面積之比的結(jié)果。
汽圈78a、78b、80a和80b提供的另一個(gè)優(yōu)點(diǎn)是可防止由于例如與之接觸的表面的粗糙度而引起的在作動(dòng)臂74b和76b上的局部應(yīng)力集中。具體來說,作動(dòng)臂74b和76b的表面粗糙度可導(dǎo)致汽圈78a、78b、80a和80b施加在其上的力的分布不均勻。其結(jié)果就會(huì)產(chǎn)生由汽圈78a、78b、80a和80b造成的局部應(yīng)力集中,這種應(yīng)力集中可導(dǎo)致非線性壓縮。汽圈78a、78b、80a和80b通過由采取與其接觸的區(qū)域的形狀的柔順性材料形成來減弱(如果不能避免的話)這個(gè)問題。其結(jié)果,在整個(gè)接觸區(qū)域上施加的是一均勻分布的力。出于類似的原因,希望由柔順性材料來形成接觸件74f和76f,從而使它們形成與所接觸的周邊表面的形狀匹配的形狀。
使用柔順性汽圈78a、78b、80a和80b的另一個(gè)好處是它們可補(bǔ)償在周邊表面26a與接觸件74f和76f接觸的區(qū)域上的不平和/或粗糙(這在以下被稱作表面不規(guī)則)。具體來說,汽圈78a、78b、80a和80b可與第一部件74c和76c因接觸件74f和76f作用在其上的彎曲力矩而產(chǎn)生的任何變形相一致。為了進(jìn)一步增加對(duì)任何表面不規(guī)則的順從性,主體74可包括多個(gè)接觸件(顯示為174f、274f、374f和474f),其中每個(gè)與一分離的作動(dòng)臂(未示出)連接,這些作動(dòng)臂如以上對(duì)于作動(dòng)臂74b所討論的那樣安裝在主體74上。汽圈78a和78b可便于接觸件如上所述的那樣相對(duì)于接觸件74f運(yùn)動(dòng)。類似地,主體76可包括多個(gè)接觸件(顯示為176f、276f、376f和476f),其中每個(gè)與一分離的作動(dòng)臂(未示出)連接,這些作動(dòng)臂如以上對(duì)于作動(dòng)臂76b所討論的那樣安裝在主體76上。汽圈80a和80b可便于接觸件176f、276f、376f和476f相對(duì)于接觸件76f運(yùn)動(dòng)。
參見圖12和14,通過允許對(duì)多個(gè)接觸件174f、274f、374f、474f、176f、276f、376f和476f的運(yùn)動(dòng)進(jìn)行獨(dú)立控制可達(dá)到進(jìn)一步與表面不規(guī)則相順應(yīng)。為此,可用多個(gè)汽圈178a、278a、378a、478a來替代汽圈78a,這些汽圈每一個(gè)都與泵系統(tǒng)70流體連通。多個(gè)汽圈178a、278a、378a、478a中的每一個(gè)都連接用來移動(dòng)接觸件174f、274f、374f、474f中與其余的汽圈178a、278a、378a、478a所連接移動(dòng)的接觸件174f、274f、374f、474f所不同的一個(gè)。出于同樣的原因,可用多個(gè)汽圈180a、280a、380a、480a來替代汽圈80a,這些汽圈每一個(gè)都與泵系統(tǒng)70流體連通。多個(gè)汽圈180a、280a、380a、480a中的每一個(gè)都連接用來移動(dòng)接觸件176f、276f、376f、476f中與其余的汽圈180a、280a、380a、480a所連接移動(dòng)的接觸件176f、276f、376f、476f所不同的一個(gè)。雖然以上對(duì)使用多個(gè)汽圈來替代汽圈78a和80a進(jìn)行了討論,汽圈78b和80b也可由多個(gè)汽圈替代,以達(dá)到在對(duì)模板26施加拉力時(shí)對(duì)接觸件174f、274f、374f、474f、176f、276f、376f和476f進(jìn)行獨(dú)立控制的目的。
提供對(duì)多個(gè)接觸件174f、274f、374f、474f、176f、276f、376f和476f的獨(dú)立控制的另一個(gè)好處是可便于補(bǔ)償由模板26的各向異性的熱膨脹所造成的誤差。這樣,可以希望精確判定模板的溫度和由此產(chǎn)生的信息,以確定在接觸件174f、274f、374f、474f、176f、276f、376f和476f中施加的壓縮。
參見圖12、14和15,雖然以上對(duì)汽圈的使用進(jìn)行了討論,但也有可能用一壓電執(zhí)行件來替代汽圈178a、278a、378a、478a、180a、280a、380a和480a中的任何一個(gè),四個(gè)這樣的壓電執(zhí)行件被顯示為500、502、504和506。圖中顯示的、每個(gè)壓電執(zhí)行件之間的接觸區(qū)500a、502a、504a和506a可相對(duì)于接觸區(qū)500a、502a、504a和506a與周邊表面26之間的界面彎曲。為此,每個(gè)壓電執(zhí)行件分別通過彎曲部分500b、502b、504b、506b與主體76連接。通過協(xié)同操作,壓電執(zhí)行件500、502、504和506可用于補(bǔ)償表面不規(guī)則,而汽圈178a、278a、378a和478a可用于補(bǔ)償使與卡盤體42相連的模板不一致的較大的平均誤差。這便于保持模板相對(duì)于一機(jī)器坐標(biāo)架的對(duì)中。
雖然顯示壓電執(zhí)行件與多個(gè)汽圈178a、278a、378a和478a相結(jié)合,在執(zhí)行裝置72中可采用任何數(shù)量的壓電執(zhí)行件和汽圈的組合。例如,在例如主體74的一個(gè)主體上可只采用一個(gè)壓電執(zhí)行件,而主體76接觸一或多個(gè)與之剛性連接的接觸件,或者包括圖11、12和13中所示的任意一種汽圈組合。同樣,有可能所有與壓縮裝置關(guān)聯(lián)的汽圈都由壓電執(zhí)行件替代。
參見圖11,會(huì)需要包括另一對(duì)接觸件73和75以沿正交于距離D1發(fā)生變化的方向的一方向改變它們之間的距離D2。這樣,模板26的尺寸可沿兩個(gè)方向改變。這在克服泊松效應(yīng)上尤其有用。泊松效應(yīng)可導(dǎo)致模板26的線性耦合,該耦合迫使啟動(dòng)執(zhí)行件改變距離D1和D2。具體來說,泊松比是模板26中沿Y和Z向所產(chǎn)生的拉伸應(yīng)變與在X向上作用在模板26上的壓縮應(yīng)變之比。典型的數(shù)值在0.1-0.4范圍內(nèi)。若模板由熔融硅形成,則該比例大約為0.16。只在X向上的尺寸變化,即不希望在Y向上發(fā)生尺寸變化,則需要啟動(dòng)執(zhí)行件以改變距離D1和D2,從而補(bǔ)償泊松效應(yīng)。有了任何上述執(zhí)行裝置72的結(jié)構(gòu)就可在模板26上施加力,以改變模板的尺寸并減少記錄到刻印層34中的圖案的變形,如圖2所示。
具體來說,記錄到刻印層34中的圖案的變形,特別是由于刻印層34和墊片30的變化而引起的變形。這些尺寸變化是由于熱起伏以及先前的諸工藝步驟的不精確所引起的,這些尺寸變化產(chǎn)生了通常被稱之為的放大/輸出誤差(magnification/run-out error)。這些放大/輸出誤差是在墊片30中要對(duì)原始圖案進(jìn)行記錄的一區(qū)域超出原始圖案的面積時(shí)發(fā)生的。此外,這些放大/輸出誤差可在墊片30中要對(duì)原始圖案進(jìn)行記錄的區(qū)域具有小于原始圖案的一面積時(shí)發(fā)生。當(dāng)形成多層刻印圖案時(shí),放大/輸出誤差的不利影響加劇,這些圖案在圖6中示為與圖案表面32a疊合的刻印層124。在單步全墊片(single-step full wafer)刻印和分步重復(fù)(step-and-repeat)刻印工藝中,面臨著放大/輸出誤差要使兩層互相疊合的圖案之間適當(dāng)對(duì)準(zhǔn)是困難的。
參見圖16和17,一分步重復(fù)工藝包括在墊片30上限定多個(gè)將要記錄模具28上的原始圖案的區(qū)域(圖示為區(qū)域“a”-“l(fā)”)。模具28上的原始圖案可與模具28的整個(gè)表面一同延伸,或者可只位于其一子部分上。本發(fā)明將對(duì)原始圖案與模具28面對(duì)墊片30的表面一同延伸的情況進(jìn)行描述。分步重復(fù)工藝的適當(dāng)進(jìn)行可包括模具28與每個(gè)區(qū)域“a”-“l(fā)”的適當(dāng)對(duì)準(zhǔn)。為此,模具28包括諸對(duì)準(zhǔn)標(biāo)記114a,用記號(hào)“+”表示。一個(gè)或多個(gè)區(qū)域“a”-“l(fā)”包括諸基準(zhǔn)標(biāo)記110a。在確認(rèn)對(duì)準(zhǔn)標(biāo)記114a與基準(zhǔn)標(biāo)記110a對(duì)準(zhǔn)之后就可確認(rèn)模具28同與其疊合的區(qū)域“a”-“l(fā)”中之一適當(dāng)對(duì)準(zhǔn)。為此,可采用機(jī)械視覺裝置(未示出)來感應(yīng)對(duì)準(zhǔn)標(biāo)記114a和基準(zhǔn)標(biāo)記110a之間的適當(dāng)對(duì)準(zhǔn)。在本例中,對(duì)準(zhǔn)標(biāo)記114a與基準(zhǔn)標(biāo)記110a疊合則表示適當(dāng)對(duì)準(zhǔn)。在伴有放大/輸出誤差后,適當(dāng)?shù)膶?duì)準(zhǔn)變得十分困難。
然而,根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例,通過在模具28和墊片30之間發(fā)生相對(duì)尺寸變化,放大/輸出誤差得到減少(如果不是被避免的話)。具體來說,改變墊片30的溫度,從而區(qū)域“a”-“l(fā)”中之一形成的面積略小于模具28上的原始圖案的面積。此后,通過使圖8所示的模板26承受使用執(zhí)行裝置72產(chǎn)生的機(jī)械壓縮力來達(dá)到最終補(bǔ)償放大/輸出誤差的目的,該壓縮力被順次傳遞到模具28上,在圖17中由互相垂直的箭頭F1和F2表示。這樣,原始圖案的面積就和與其疊合的區(qū)域“a”-“l(fā)”一同延伸。
參見圖5和8,使模板26受壓縮力的作用而又通過彎曲作用來調(diào)整它的形狀。模板26的彎曲也會(huì)引起刻印在刻印層34的圖案產(chǎn)生變形。通過放置執(zhí)行裝置而將模板26的彎曲控制在所希望的方向上可減少由于模板彎曲而產(chǎn)生的圖案變形(如果不能避免的話)。在本例中,放置執(zhí)行裝置72來壓縮模板26,從而沿平行于力R且與之相反的方向上彎曲。通過以這種方式控制模板26的彎曲可使用卡盤系統(tǒng)40來抵消彎曲力B,從而使模具28形成所希望的形狀,例如弧形、平面等。為此可使用泵系統(tǒng)70來對(duì)室54a加壓。例如,確定彎曲力B大于力R,則可使用泵系統(tǒng)70將室54a抽成足夠的真空以抵消彎曲力B。若彎曲力B小于力R,則可使用泵系統(tǒng)70對(duì)室54a適當(dāng)加壓以保持模具28的平面度或其它任何所希望的形狀。利用現(xiàn)有技術(shù)由可包括在泵系統(tǒng)70中的一處理器(未示出)分析得到的力R和B確定確切的壓力范圍,從而將室52a和54a加壓到適當(dāng)?shù)乃健M瑯?,可使用已知技術(shù)對(duì)力R和B進(jìn)行動(dòng)態(tài)感應(yīng),從而在工作以使模板26保持所需的形狀的過程中動(dòng)態(tài)建立室52a和54a中的壓力。一個(gè)附加的好處是室52a和54a中的一個(gè)或兩個(gè)中的壓力可為正壓,從而便于將模板26從卡盤體42上拆下。這也可通過處理器控制或人工進(jìn)行。
再參見圖8,當(dāng)用執(zhí)行裝置72壓縮模板26時(shí),模板26和支承區(qū)58和60之間沿X和Y軸線相對(duì)運(yùn)動(dòng)。其結(jié)果,希望支承區(qū)58和60之上分別形成有表面區(qū)58a和60a,這些表面區(qū)由適于同所述模板26的形狀一致并可抵抗沿X和Y軸線的變形的材料制成。這樣,表面區(qū)58a和60a可抵抗模板26相對(duì)于夾盤體42沿X和Y向的運(yùn)動(dòng)。
參見圖8和18,在另一個(gè)實(shí)施例中,夾盤體142可包括在第一和第二支承區(qū)158和160之間延伸的一或多個(gè)壁或擋板(圖示為142a、142b、142c和142d)。這樣,壁/擋板142a、142b、142c和142d將凹部152分隔成多個(gè)在模板26與之疊合放置時(shí)充當(dāng)子腔室的子區(qū)域152a、152b、152c和152d。子腔室152a、152b、152c和152d可為流體密封,這可使各子腔室具有一使其與泵系統(tǒng)70流體連通的直通通道(未示出)。作為替換的方案,或者可與其結(jié)合的方案是一旦將模板與之疊合放置時(shí),子腔室152a、152b、152c和152d可不形成流體密封?;蛘弑?42a、142b、142c和142d可與模板26間隔開,以充當(dāng)通過這些壁流通的流體的擋板。其結(jié)果,通過由泵系統(tǒng)70為凹部152設(shè)置適當(dāng)?shù)膲毫λ?,在子腔?52a、152b、152c和152d之間可設(shè)置所需的壓力差。
參見圖2和18,通過設(shè)置壁/擋板142a、142b、142c和142d,可為子腔室152a、152b、152c和152d同時(shí)設(shè)置不同的壓力水平。其結(jié)果,為將模板26從刻印層34上拉開而施加在模板26上的力的大小可沿模板26的表面而不同。這使模板26可從刻印層34如懸臂伸出或分離出,從而減少在將模板26從刻印層34上分離時(shí)在刻印層34上生成的變形或缺陷。例如,子腔室152b中可具有高于其余子腔室152a、152c和152d的壓力。其結(jié)果,當(dāng)增加距離“d”時(shí),模板26與子腔室152a、152c和152d疊合的部分所受的拉力大于模板26與子腔室152b疊合的部分所受的拉力。這樣,與模板26與子腔室152b疊合的部分處“d”的增加速度相比,與模板26與子腔室152a、152c和152d疊合的部分處“d”的增加速度加快,從而提供了上述的懸臂伸出效應(yīng)。
如圖19所示,在再一個(gè)實(shí)施例中,卡盤體242包括多個(gè)從外凹部252的底面突起的釘子242a。這些釘子242a為通過真空而保持在卡盤體242上的墊片(未示出)提供機(jī)械支承。這使支承區(qū)258和260上分別形成表面區(qū)258a和260a,這些表面區(qū)由可與放置在支承區(qū)258和260上的墊片(未示出)的表面(未示出)完全一致的材料形成。這樣,在表面極端變化時(shí),例如在墊片(未示出)的表面(未示出)和表面區(qū)258a和260a之間存在微粒時(shí),可在表面區(qū)258a和260a以及墊片(未示出)之間提供流體密封。不需要由表面區(qū)258a和260a來提供墊片(未示出)的Z向機(jī)械支承。釘子242a可提供這一支承。為此,釘子通常是具有圓形截面的剛性桿。
參見圖16、17和20,在操作中,對(duì)墊片30在X-Y平面上的精確測量在步驟200中進(jìn)行。這可通過使用機(jī)械視覺裝置(未示出)和已知的信號(hào)處理技術(shù)對(duì)墊片30上的總的對(duì)準(zhǔn)基準(zhǔn)110b進(jìn)行感應(yīng)而達(dá)到。在步驟202中,墊片30的溫度可不同,即可上升和降低,從而使區(qū)域“a”-“l(fā)”中的一個(gè)的面積略小于模具28上的原始圖案??赏ㄟ^使用抵靠于墊片30的一溫度控制夾盤或底座(未示出)來達(dá)到溫度的變化。區(qū)域“a”-“l(fā)”中每個(gè)的面積可通過測量同一直線上的兩個(gè)大概對(duì)準(zhǔn)的基準(zhǔn)110b之間距離的變化來確定。
具體來說,確定沿X和Y軸線之一的同一直線上的兩個(gè)大概對(duì)準(zhǔn)的基準(zhǔn)之間的距離變化。隨后,該距離變化由墊片30上許多沿X軸線的毗鄰區(qū)域“a”-“l(fā)”分割。這使區(qū)域“a”-“l(fā)”的面積由于墊片30沿X軸線的尺寸變化而發(fā)生變化。如果需要,可進(jìn)行同樣的測量,以確定由于墊片30沿Y軸線的尺寸變化而引起的區(qū)域“a”-“l(fā)”的面積變化。然而,也可假定在墊片30中的尺寸變化可沿兩根正交軸線X和Y均一。
在步驟204中,在模具28上施加壓縮力F1和F2,以使原始圖案的面積與同圖案疊合的區(qū)域“a”-“l(fā)”之一的面積一同伸展。這可通過實(shí)時(shí)使用機(jī)械視覺裝置和已知的信號(hào)處理技術(shù)來確定兩個(gè)或更多對(duì)準(zhǔn)標(biāo)記114a何時(shí)與兩個(gè)或更多個(gè)基準(zhǔn)標(biāo)記110a對(duì)準(zhǔn)而達(dá)到。在步驟206中,如果不受破壞,則實(shí)現(xiàn)了適當(dāng)?shù)膶?duì)準(zhǔn)且放大/輸出誤差得以減少,原始圖案被記錄在與模具28疊合的區(qū)域“a”“l(fā)”,形成被記錄下的圖案。壓縮力F1和F2不必一樣大,因?yàn)閴|片30或模具28的尺寸變化不會(huì)在所有方向上都均一。另外,放大/輸出誤差在X-Y向上可不一樣。其結(jié)果,壓縮力F1和F2可不同,以補(bǔ)償這些不規(guī)則變化。另外,為了確保更多地減少放大/輸出誤差,模具28的尺寸變化可在模具28與刻印層124接觸后進(jìn)行,在圖6中示出。然而,這并不必須。
再參見圖6、16和17,模具28同與之疊合的區(qū)域“a”-“l(fā)”的對(duì)準(zhǔn)可隨模具28從刻印層124的分離而進(jìn)行。如果發(fā)現(xiàn)放大/輸出誤差在整個(gè)墊片30上是恒定的,那么力F1和F2的大小可在記錄圖案的“a”-“l(fā)”中的每個(gè)區(qū)域中保持。然而,如果確定放大/輸出誤差在一或多個(gè)區(qū)域“a”-“l(fā)”上有所不同,則如圖15所示,分別對(duì)每個(gè)記錄原始圖案的區(qū)域“a”-“l(fā)”進(jìn)行步驟202和204。應(yīng)該注意的是對(duì)于墊片30和模具28之間的相對(duì)尺寸變化是有限制的。例如,區(qū)域“a”-“l(fā)”的面積應(yīng)為適當(dāng)?shù)某叽?,以使模?8上的圖案形成可在模具28受壓縮力F1和F2時(shí)與其一同延展的面積,同時(shí)不會(huì)危害模具28的結(jié)構(gòu)整體性。
參見圖5和21,根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施例,在步驟300中在X-Y平面上對(duì)墊片30進(jìn)行精確測量。在步驟302中,確定與模具28疊合的區(qū)域“a”-“l(fā)”之一的尺寸。在步驟304中確定模具28疊合的區(qū)域“a”-“l(fā)”之一的面積是否大于模具28上的圖案的面積。如果“是”,工藝進(jìn)行到步驟306,如果“否”,則工藝則進(jìn)行到步驟308。在步驟308中,模具28同與其疊合的區(qū)域“a”-“l(fā)”接觸放置,且確定施加在模具28上的壓縮力F1和F2所需要的大小,從而確保圖案的面積可與這個(gè)區(qū)域“a”-“l(fā)”共同延展。在步驟310中,對(duì)模具28施加壓縮力F1和F2。隨后,將模具28從與模具28疊合的區(qū)域“a”-“l(fā)”上分離下,工藝進(jìn)行到步驟312,在其中確定在墊片30上是否還留有要記錄原始圖案的區(qū)域“a”-“l(fā)”。如果有,則工藝進(jìn)行到步驟314,其中將模具與下一區(qū)域疊合放置,工藝進(jìn)行到步驟304。否則,工藝在步驟316處結(jié)束。
如果在步驟304中確定與模具28疊合的區(qū)域“a”-“l(fā)”具有的面積大于圖案的面積,則工藝進(jìn)行到步驟306,其中模具28的溫度變化以使它膨脹。在本實(shí)施例中,模具28在步驟306中被加熱,從而圖案比與之疊合的區(qū)域”a”-“l(fā)”的面積略大。然后工藝在步驟310中繼續(xù)。
上述本發(fā)明的實(shí)施例是示例性的。可對(duì)以上所揭示的內(nèi)容進(jìn)行許多的修改和變型,同時(shí)又使之在本發(fā)明的范圍中。例如,通過對(duì)所有卡盤體-基板組合加壓至正壓,可快速使基板從卡盤體上松開。另外,許多以上所討論的實(shí)施例可用于現(xiàn)有的不采用將可聚合材料沉積成珠狀點(diǎn)來形成刻印層的刻印平板印刷工藝??刹捎帽景l(fā)明的不同實(shí)施例的工藝的例子包括在美國專利5772905中所揭示的熱壓花工藝,該專利以其整體被結(jié)合于此作為參考。另外,本發(fā)明的許多實(shí)施例可使用在雜志《自然》2002年6月的第417期835-837頁中的“在硅中超快速直接刻印納米結(jié)構(gòu)(Ultrafast andDirect Imprint of Nanostructure in Silicon)”一文中所描述的激光輔助直接刻印(LADI)工藝。因此,本發(fā)明的范圍不應(yīng)由以上的描述來決定,而應(yīng)由所附權(quán)利要求及其等效內(nèi)容的整個(gè)范圍來限定。
權(quán)利要求
1.一種改變一模板尺寸的系統(tǒng),該模板具有相對(duì)的諸表面,一側(cè)面在它們之間延伸并形成一周邊表面,所述系統(tǒng)包括第一和第二主體,它們每個(gè)都具有一接觸件,從而形成一對(duì)接觸件,這兩個(gè)接觸件互相相對(duì)地放置并間隔開一距離;所述第一主體包括一作動(dòng)臂和毗鄰所述作動(dòng)臂放置的一腔室;所述一對(duì)接觸件中的一個(gè)與所述作動(dòng)臂連接,從而響應(yīng)所述作動(dòng)臂的運(yùn)動(dòng)而運(yùn)動(dòng);以及一汽圈,該汽圈置于腔室中并具有一可變的體積,所述作動(dòng)臂與所述第一主體連接,從而應(yīng)所述體積的變化而變化以改變所述距離。
2.如權(quán)利要求1所述的系統(tǒng),其特征在于,所述一對(duì)接觸件中的一個(gè)由一種柔順性材料形成。
3.如權(quán)利要求1所述的系統(tǒng),其特征在于,所述第一主體還包括一附加的接觸件,該接觸件與所述一對(duì)接觸件中之一間隔開另一距離;以及,一附加的作動(dòng)臂,所述附加的接觸件與所述附加的作動(dòng)臂連接;所述汽圈被置于所述腔室中,從而所述作動(dòng)臂和所述附加的作動(dòng)臂都可應(yīng)所述體積的變化而變化以改變所述距離和所述另一距離。
4.如權(quán)利要求1所述的系統(tǒng),其特征在于,還包括一附加的汽圈,該附加的汽圈具有與之相關(guān)的另一體積;所述主體還包括一附加的接觸件,該接觸件與所述一對(duì)接觸件中之一間隔開另一距離;以及,一附加的作動(dòng)臂,所述附加的接觸件與所述附加的作動(dòng)臂連接;所述附加的汽圈被置于所述腔室中,從而所述附加的作動(dòng)臂應(yīng)所述另一體積的變化而變化以獨(dú)立于所述距離的變化而改變另一距離。
5.如權(quán)利要求1所述的系統(tǒng),其特征在于,所述作動(dòng)臂包括所述汽圈所接觸的一執(zhí)行表面,而所述接觸件包括適于同所述周邊表面接觸的一接觸表面;所述接觸表面的面積小于所述執(zhí)行表面的面積。
6.如權(quán)利要求1所述的系統(tǒng),其特征在于,所述作動(dòng)臂與所述第一主體連接,從而繞位于與所述模板間隔開的一平面上的一軸線往復(fù)運(yùn)動(dòng)。
7.如權(quán)利要求1所述的系統(tǒng),其特征在于,還包括一壓縮環(huán),該壓縮環(huán)圍繞一區(qū)域并具有面對(duì)該區(qū)域的一圓周表面,所述第一和第二主體連接于所述圓周表面并互相相對(duì)。
8.如權(quán)利要求1所述的系統(tǒng),其特征在于,所述汽圈位于所述腔室中,從而應(yīng)所述體積的增加而增加所述距離。
9.如權(quán)利要求1所述的系統(tǒng),其特征在于,所述汽圈位于所述腔室中,從而應(yīng)所述體積的增加而減小所述距離。
10.如權(quán)利要求1所述的系統(tǒng),其特征在于,還包括一附加的汽圈,該附加的汽圈具有與之關(guān)聯(lián)的另一體積;所述汽圈和所述附加的汽圈形成一汽圈系統(tǒng),所述汽圈位于所述腔室中,從而應(yīng)所述體積的增加而增加所述距離,而所述附加的汽圈位于所述腔室中,從而應(yīng)所述體積的增加而減小所述另一距離。
11.一種改變一模板尺寸的系統(tǒng),該模板具有相對(duì)的諸表面,一側(cè)面在它們之間延伸形成一周邊表面,所述系統(tǒng)包括第一和第二對(duì)主體,每個(gè)主體都具有一接觸件,與所述第一對(duì)主體關(guān)聯(lián)的兩接觸件形成第一對(duì)接觸件,與所述第二對(duì)主體關(guān)聯(lián)的兩接觸件形成第二對(duì)接觸件;所述第一對(duì)接觸件互相相對(duì)地放置,所述第二對(duì)接觸件互相相對(duì)地放置;第一對(duì)和第二對(duì)主體中每一對(duì)中的一個(gè)主體包括一作動(dòng)臂,而毗鄰該作動(dòng)臂放置的是一腔室,所述一對(duì)接觸件中的一個(gè)與所述作動(dòng)臂連接,從而應(yīng)所述作動(dòng)臂的運(yùn)動(dòng)而運(yùn)動(dòng);以及,一汽圈,該汽圈置于腔室中并具有一可變的體積,所述作動(dòng)臂與所述第一主體連接,從而應(yīng)所述體積的變化而變化以改變所述距離。
12.如權(quán)利要求11所述的系統(tǒng),其特征在于,所述一個(gè)主體還包括一附加的接觸件,該接觸件與所述一對(duì)接觸件中之一間隔開另一距離;以及,一附加的作動(dòng)臂,所述附加的接觸件與所述附加的作動(dòng)臂連接;所述汽圈被置于所述腔室中,從而所述作動(dòng)臂和所述附加的作動(dòng)臂都可應(yīng)所述體積的變化而變化以改變所述距離和所述另一距離。
13.如權(quán)利要求12所述的系統(tǒng),其特征在于,還包括一附加的汽圈以與所述附加的作動(dòng)臂接觸,該附加的汽圈具有與之關(guān)聯(lián)的另一體積;所述附加的汽圈被置于所述腔室中,從而所述附加的作動(dòng)臂應(yīng)所述另一體積的變化而變化以獨(dú)立于所述距離的變化而改變另一距離。
14.如權(quán)利要求13所述的系統(tǒng),其特征在于,所述第一和第二對(duì)中的每對(duì)所述接觸件中的一個(gè)由柔順性材料制成。
15.如權(quán)利要求11所述的系統(tǒng),其特征在于,所述作動(dòng)臂包括所述汽圈所接觸的一執(zhí)行表面,而所述接觸件包括適于同所述周邊表面接觸的一接觸表面;所述接觸表面的面積小于所述執(zhí)行表面的面積。
16.如權(quán)利要求11所述的系統(tǒng),其特征在于,所述作動(dòng)臂與所述第一主體連接,從而繞位于與所述模板間隔開的一平面上的一軸線往復(fù)運(yùn)動(dòng)。
17.如權(quán)利要求11所述的系統(tǒng),其特征在于,還包括一壓縮環(huán),該壓縮環(huán)圍繞一區(qū)域并具有面對(duì)該區(qū)域的一圓周表面,所述第一和第二對(duì)主體連接于所述圓周表面,第一對(duì)主體的兩個(gè)主體互相相對(duì)地放置,第二對(duì)主體中的兩個(gè)主體互相相對(duì)地放置。
18.一種改變一模板尺寸的系統(tǒng),該模板具有相對(duì)的諸表面,一側(cè)面在它們之間延伸形成一周邊表面,所述系統(tǒng)包括一壓縮裝置,該壓縮裝置包括一對(duì)間隔開的接觸件以壓縮所述間隔開的一對(duì)接觸件之間的所述周邊表面,所述一對(duì)間隔開的接觸件中之一由一種材料制成以符合所述周邊表面的形狀。
19.如權(quán)利要求18所述的系統(tǒng),其特征在于,所述壓縮裝置還包括一發(fā)生器,用于產(chǎn)生一力,使所述周邊表面在所述接觸件之間被壓縮;以及,一作用力放大器,用于增加作用在所述一對(duì)接觸件之一上的單位面積上的所述的力。
20.如權(quán)利要求18所述的系統(tǒng),其特征在于,所述壓縮裝置還包括第一和第二主體,它們每個(gè)都具有一接觸件,從而形成一對(duì)接觸件,這兩個(gè)接觸件互相相對(duì)地放置并間隔開一距離;所述第一主體包括一作動(dòng)臂和毗鄰所述作動(dòng)臂放置的一腔室;所述一對(duì)接觸件中的一個(gè)與所述作動(dòng)臂連接,從而應(yīng)所述作動(dòng)臂的運(yùn)動(dòng)而運(yùn)動(dòng);以及,一汽圈,該汽圈置于腔室中并具有一可變的體積,所述作動(dòng)臂與所述第一主體連接,從而應(yīng)所述體積的變化而變化以改變所述距離。
21.如權(quán)利要求20所述的系統(tǒng),其特征在于,所述作動(dòng)臂包括所述汽圈所接觸的一執(zhí)行表面,而所述接觸件包括適于同所述周邊表面接觸的一接觸表面;所述接觸表面的面積小于所述執(zhí)行表面的面積。
22.如權(quán)利要求20所述的系統(tǒng),其特征在于,所述作動(dòng)臂與所述第一主體連接,從而繞位于與所述模板間隔開的一平面上的一軸線往復(fù)運(yùn)動(dòng)。
23.如權(quán)利要求20所述的系統(tǒng),其特征在于,還包括一壓縮環(huán),該壓縮環(huán)圍繞一區(qū)域并具有面對(duì)該區(qū)域的圓周表面,所述第一和第二主體連接于所述圓周表面并互相相對(duì)。
全文摘要
本發(fā)明旨在提供一種改變一模板的尺寸、從而減弱(如果不能避免的話)由模板形成的底層圖案變形的系統(tǒng)。為此,該系統(tǒng)具有一壓縮裝置,該壓縮裝置包括一對(duì)間隔開的接觸件以壓縮該對(duì)間隔開的接觸件之間的模板周邊表面。壓縮裝置包括第一和第二主體,它們每個(gè)都具有一接觸件和一個(gè)作動(dòng)臂。作動(dòng)臂之一與第一主體連接以應(yīng)毗鄰該作動(dòng)臂放置的汽圈的體積變化而繞一軸線往復(fù)運(yùn)動(dòng)。這樣,可改變兩個(gè)接觸件之間的距離。
文檔編號(hào)A01J25/12GK1871103SQ200480023067
公開日2006年11月29日 申請(qǐng)日期2004年7月8日 優(yōu)先權(quán)日2003年7月9日
發(fā)明者崔炳鎮(zhèn), S·V·斯里尼瓦桑, M·J·美斯?fàn)?申請(qǐng)人:分子制模股份有限公司