專利名稱：流體壓力刻印光刻技術(shù)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及刻印光刻技術(shù)，尤其是，涉及其中使用定向流體壓力(direct fluid pressure)把一模型壓入一薄膜的刻印光刻技術(shù)。該方法對(duì)于在一增加區(qū)域上提供增加的分辨率和均勻性的毫微刻印光刻技術(shù)是尤其有用的。
背景技術(shù)：
光刻技術(shù)在半導(dǎo)體集成電路和許多光、磁和微機(jī)械器件的制造中是關(guān)鍵工序。光刻技術(shù)在襯底支撐的一薄膜上造成一圖形，以便在接下來(lái)的工序中該圖形能夠被復(fù)制到襯底中或加在襯底上的其它材料中。通常的光刻技術(shù)代表性地包括把一保護(hù)層薄膜應(yīng)用到襯底上，使該保護(hù)層暴露于想得到的輻照?qǐng)D形，并顯影暴露的薄膜以產(chǎn)生實(shí)際圖形。在該方法中，分辨率被射線的波長(zhǎng)限制，并且隨著特征(feature)尺寸變小設(shè)備變得越來(lái)越昂貴?；趶母旧喜煌砩系暮廖⒖逃」饪碳夹g(shù)提供了高分辨率，高生產(chǎn)量，低成本和大范圍覆蓋的潛力。在毫微刻印光刻技術(shù)中，具有納米尺度特征的模型被壓入一薄膜，根據(jù)模型的該特征使薄膜形狀變形并在薄膜中形成一凹凸圖形。在模型移走之后，薄膜可以被加工以消除減小了厚度的區(qū)域。該消除使下面的襯底暴露以便進(jìn)一步的加工。毫微刻印光刻技術(shù)的細(xì)節(jié)在1998年6月30日授權(quán)的本申請(qǐng)人的美國(guó)專利號(hào)5,772,905中有描述并標(biāo)題為“毫微刻印光刻技術(shù)”。該905專利在這里引入作為參考。
把模型壓入薄膜的通常方法包括在一高精度機(jī)械壓力的相應(yīng)剛性板上定位模型和襯底。通過(guò)這些設(shè)備，該工藝能在12in2級(jí)別的區(qū)域上產(chǎn)生高度均勻性的低于25nm的特征。更大區(qū)域的均勻性對(duì)提高生產(chǎn)量和對(duì)許多應(yīng)用例如顯示器是非常有利的。

發(fā)明內(nèi)容
刻印光刻術(shù)的一種改善的方法包括使用定向流體壓力把一模型壓入襯底支撐的一薄膜。最好該模型和/或襯底是足夠有彈性的以便在液壓下獲得廣區(qū)域的接觸。流體加壓可以通過(guò)把模型相對(duì)于薄膜密封并在加壓腔中排列由此引起的組件而實(shí)現(xiàn)。它也可以通過(guò)使模型經(jīng)受加壓流體的噴射而實(shí)現(xiàn)。流體加壓的結(jié)果是在擴(kuò)大的區(qū)域上增加的分辨率和高均勻性。


考慮到將連同附圖詳細(xì)描述的說(shuō)明性實(shí)施方式時(shí)，本發(fā)明的優(yōu)勢(shì)，特性和各種附加的特點(diǎn)將顯得更加完全。在附圖中圖1是一種改善的刻印光刻技術(shù)中的步驟的示意流程圖；圖2示出了使用于圖1的改進(jìn)方法中的一典型模型和支撐一可塑薄膜的一襯底；圖3示出了用來(lái)實(shí)行圖1的改進(jìn)方法的設(shè)備；圖4A，4B和4C顯示了圖1的工藝的不同階段的可塑層和襯底；圖5A，5B和5C示出了可以在襯底上執(zhí)行的各種更多的工序。
圖6A-6E示出了在圖1的方法中有用的另一密封方案；以及圖7顯示了用于實(shí)行圖1的方法的另一種設(shè)備。
必須明白這些圖目的是用于說(shuō)明本發(fā)明的原理而不成比例。
具體實(shí)施例方式
使用高精度機(jī)械壓力把模型壓入薄膜給在大區(qū)域上復(fù)制小圖形帶來(lái)公差問(wèn)題。壓力通過(guò)孔徑轉(zhuǎn)移到導(dǎo)軸上，并且軸和它們各自的孔徑之間的間隔與將要復(fù)制的特征相比可能是大的。這樣的間隔允許襯底和模型之間不希望的相對(duì)平移和旋轉(zhuǎn)偏移。此外，就是最仔細(xì)的結(jié)構(gòu)，在光刻技術(shù)中使用的模型和襯底也不是完全平坦的。當(dāng)這些模型和襯底布置在壓力的剛性板上時(shí)，大區(qū)域上平坦度的偏差可以導(dǎo)致模制壓力和刻印深度上的差異。因此，需要提供可以消除機(jī)械壓力限制的一種刻印光刻技術(shù)。
根據(jù)本發(fā)明，通過(guò)使用定向流體壓力把模型和可塑表面壓在一起改善了機(jī)械壓力橫向移動(dòng)的問(wèn)題。本發(fā)明的方法在模型的一表面上應(yīng)用流體壓力，襯底支撐可塑表面或兩者。因?yàn)榱黧w壓力是等壓的，沒(méi)有施加顯著的非平衡橫向力。定向流體壓力也包括通過(guò)一柔韌膜傳輸?shù)侥Ｐ突蛞r底的流體壓力，同時(shí)它不與從流體傳輸?shù)牡褥o壓干涉。并且來(lái)自一壓力容器中的許多開(kāi)口傾注的加壓流體也能夠在模型或襯底上施加近等壓定向流體壓力。
本發(fā)明預(yù)期將在預(yù)先圖形化了的襯底上的圖形模制上有重要應(yīng)用。使用通常的對(duì)準(zhǔn)技術(shù)模型可以與先前的圖形對(duì)準(zhǔn)，并且通過(guò)定向流體壓力使任何相對(duì)橫向移動(dòng)最小化而刻印，同時(shí)導(dǎo)致兩圖形對(duì)準(zhǔn)上的改善。
參照附圖，圖1是使用定向流體壓力的刻印光刻技術(shù)的改善步驟的示意流程圖。在塊A中顯示的初始步驟，是準(zhǔn)備具有多個(gè)突出特征的一模型和襯底支撐的一可塑材料薄膜。突出特征最好是微米尺度特征并且，更加有利的是，納米尺度特征。在模型表面至少具有兩個(gè)被至少一個(gè)小于200nm的橫向尺寸隔離的突出特征的情況下，該方法是高度有利的?？伤懿牧鲜沁@樣一種材料，它保留或可以硬化以保留來(lái)自一模型表面的突出特征的刻印。
圖2示出了用于圖1的步驟中具有突出特征的一典型模型10和支撐一可塑薄膜21的一襯底20。模型包括一主體11和包括多個(gè)具有需要形狀的突出特征13的一壓模層12。模型主體11和壓模層12典型地是熔凝石英，玻璃或陶瓷?？梢允褂霉に囍斜娝苤碾娮邮饪毯臀g刻技術(shù)把壓模層12圖形化為納米尺度的特征13。層21的厚度典型地是在0.1nm-10lum的范圍，并且突出特征13的尺寸典型地是在0.1nm-10pm的范圍。
襯底典型地包括一半導(dǎo)體晶片例如一基本平坦的單晶硅晶片。襯底也可以是塑料，玻璃或陶瓷?？伤鼙∧?1可以是任何能被壓力變得柔軟并且能夠保留一壓力刻印變形或圖形的聚合物。它可以是響應(yīng)熱臨時(shí)軟化的一熱塑性聚合物，例如聚碳酸酯或聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)?；蛘咚梢允琼憫?yīng)輻射而硬化的液體，例如一種UV-可固化硅樹(shù)脂，或隨著熱固化的一種液體。它也可以是聚合物和可硬化液體的一種復(fù)合層。薄膜典型地通過(guò)噴射或旋涂施加于襯底。最好是該聚合物膜不粘附于模型表面。如果必要，模型表面可以涂覆一種脫模劑以阻止這樣的粘合。
在高分辨率的應(yīng)用中，為了使由不同的熱膨脹或收縮引起的未對(duì)準(zhǔn)最小，最好是模型和襯底由同樣的材料制成。
更好的是模型主體11，襯底20(或兩者)是柔性的以便在液壓的壓力之下，盡管平坦度的偏差，模型和襯底將密合。厚度少于2mm的硅襯底對(duì)典型的刻印壓力顯示這樣的柔性。
下一步，顯示在塊B中，是把模型和薄膜放在一起并把模型和薄膜的界面密封，形成一模型/薄膜組件。如果薄膜已經(jīng)包括一預(yù)先形成的圖形，那么根據(jù)工藝中眾所周知的技術(shù)把模型的該圖形與薄膜上預(yù)先的圖形精細(xì)地對(duì)準(zhǔn)排成。密封的目的是允許外部液壓把模型壓入薄膜中。密封可以通過(guò)多種方法，譬如通過(guò)在將被模制的區(qū)域外圍準(zhǔn)備一材料環(huán)例如一彈性墊圈并且四周夾住該組件而實(shí)現(xiàn)。
第三步(塊C)是用定向流體壓力把模型壓入薄膜中。這樣做的一種方法是在壓力容器中放置該組件并向容器中引進(jìn)加壓流體。流體壓力的優(yōu)點(diǎn)是它是等壓的。導(dǎo)致的力均勻地把模型壓入薄膜中。剪切或旋轉(zhuǎn)成分最小。此外由于模型和/或襯底是撓性的而不是剛性的，不考慮平坦度的不可避免的偏差，獲得了模型和薄膜之間的密合。結(jié)果是在薄膜的一增加的區(qū)域上模制分辨率、對(duì)準(zhǔn)和均勻性水平的增強(qiáng)。
加壓流體可以是氣體或液體。加壓空氣是方便的并且典型的壓力處于1-1000psi的范圍。如果需要，流體可以加熱以幫助加熱可塑薄膜。冷卻流體可以用來(lái)冷卻薄膜。
圖3示出了分布在一壓力容器31中的一密封模型/薄膜組件30。該組件30被一外圍的彈性墊圈32密封，圍繞將模制的區(qū)域四周延伸。該部件的外圍可以被一夾具(沒(méi)有顯示)輕輕地夾住以實(shí)現(xiàn)密封。容器31最好包括一閥門(mén)控制的入口34用來(lái)引進(jìn)加壓流體和一閥門(mén)控制的出口35用于這種流體的排出。容器31可以任選地包括一加熱器36用于加熱一熱塑性或熱可固化薄膜和/或一透明窗口37用于引進(jìn)輻射以固化或交聯(lián)該薄膜。一可密封門(mén)38可以提供通向容器內(nèi)部的入口。
下一步顯示在塊D中，是硬化該可塑薄膜，如果必要的話，以便它保留模型的刻印并移走該模型。用于硬化的步驟依賴于薄膜的材料。有些材料將保持刻印而不硬化。熱塑性材料可以通過(guò)在模制之前預(yù)先加熱它們并在刻印之后允許它們冷卻而被硬化。例如，PMMA可以通過(guò)在模制之前加熱到200℃而適當(dāng)?shù)剀浕?，并且在刻印之后冷卻而硬化。熱可固化材料可以通過(guò)在刻印過(guò)程中應(yīng)用熱而被硬化。以上描述的加熱器36和/或加熱的加壓流體的使用可以實(shí)現(xiàn)這些硬化。輻射可固化材料可以通過(guò)在刻印過(guò)程中應(yīng)用UV輻射而被硬化。這些輻射可以通過(guò)加壓容器的窗口37提供。該模型可以由透明材料制成以允許輻射到達(dá)薄膜?；蛘?，該襯底可以是透明的并且窗口適當(dāng)定位以便通過(guò)襯底照射薄膜。
顯示在塊E中的第五步在某些應(yīng)用中是任選的。它是從模制薄膜的凹進(jìn)中清除污染物(如果有的話)和過(guò)量的材料。模制薄膜將具有凸起的特征和凹進(jìn)。在許多光刻操作中需要從凹進(jìn)中消除材料以便下面的襯底被暴露用于更多的工序。這可以使用反應(yīng)離子蝕刻方便地完成。
圖4A，4B和4C顯示了在工藝不同階段的可塑層和襯底。圖4A示出了通過(guò)被箭頭40的方向的流體壓力沖壓的模型刻印過(guò)程中的層21。模型的突出特征13壓入層21中，產(chǎn)生薄的區(qū)域40。模型連續(xù)的突出特征之間的凹進(jìn)區(qū)域42使層21具有更大厚度的區(qū)域43。
圖4B顯示了硬化和模型移去之后的層21。層21根據(jù)被模型刻印的圖形保留薄區(qū)域41和厚區(qū)域43。
圖4C示出了在清除凹口中過(guò)量層材料，暴露襯底20的納米尺度區(qū)域44之后的層和襯底。
在重要的應(yīng)用中，由此引起的結(jié)構(gòu)是一抗蝕劑覆蓋的半導(dǎo)體襯底，同時(shí)一凹口圖形沿著襯底延伸，如圖4C所示。這樣的結(jié)構(gòu)可以通過(guò)工藝中眾所周知的多種方法進(jìn)一步被處理。例如，模制的膜可以作為掩模用于襯底暴露區(qū)域中表面層的清除，用于摻雜暴露區(qū)域或用于在暴露的區(qū)域上生長(zhǎng)或淀積材料。
圖5A，5B和5C示出了這樣進(jìn)一步的工序。在圖5A中，襯底可以包括一表面電介質(zhì)層50(例如Si上的SiO2)并且掩模層可以允許暴露區(qū)域上電介質(zhì)的清除。在圖5B中，在那些暴露的區(qū)域中雜質(zhì)區(qū)域51可以選擇性地?cái)U(kuò)散或注入半導(dǎo)體中，改變了摻雜區(qū)域的局部的電和光性質(zhì)?；蛘撸鐖D5C中所示，新材料層52例如導(dǎo)體或外延層可以淀積或生長(zhǎng)在凹口中暴露的襯底上。在處理之后，如果必要的話，可以使用通常的技術(shù)清除模制層的保留材料。例如，PMMA可以通過(guò)用丙酮清洗而被清除。一襯底可以經(jīng)受附加的光刻步驟以完成一復(fù)雜的器件例如一集成電路。
如上提到的，有許多密封模型/薄膜部件30的方法以便加壓流體把模型壓入薄膜中。圖6A-6D示出了這些方法中的幾種。
圖6A示意性地示出了通過(guò)在柔軟的，流體可以滲透的膜40(例如，一塑料包)的密封覆蓋物中放置組件而密封模型/薄膜組件的一種方案。在該方案中模型和可塑層之間的區(qū)域相對(duì)于外部壓力容器是密封的。最好是在模制之前就從包中清除空氣。
圖6B顯示了另一密封方案，其中組件30被可以是空心彈性螺環(huán)形狀的一外圍密封夾具61密封?？梢酝ㄟ^(guò)使模型具有圍繞將被模制的區(qū)域延伸的一突出區(qū)域62而幫助密封。使用中，夾具和加壓流體將把突出區(qū)域62壓入可塑薄膜中，密封模制區(qū)域。
圖6C示出了一密封方案，其中通過(guò)應(yīng)用一外圍管筒或砝碼63輕輕地把模型壓在可塑薄膜上而密封組件30。外圍突出區(qū)域62可以幫助密封。
圖6D顯示了另一密封方案，其中組件30被模型和襯底之間的一密封O-環(huán)64密封。最好是O-環(huán)分別位于模型和襯底中的外圍凹口65，66中。來(lái)自一外圍管筒或砝碼63的輕微壓力可以幫助密封。
圖6E顯示了另一密封方案，其中組件30分布在柔韌膜40A和40B之間并且密封在一對(duì)相配的圓柱67A，67B之中。對(duì)圓柱內(nèi)部使用流體壓力將把模型和可塑表面壓在一起。
可以作為選擇的是，在加壓之前，兩圓柱可以分別相對(duì)于模型和襯底輕輕地密封。在該可供選擇的方案中，進(jìn)一步，襯底可以依靠在一支架上并且單個(gè)圓柱相對(duì)于模型或一層膜輕輕地密封。
圖7顯示了可供選擇的另一模制設(shè)備70，其中組件鄰近著一空心壓力帽72中的開(kāi)口71放置，并且模型10被通過(guò)開(kāi)口71流出的加壓流體的噴射壓入可塑層21中。帽72(類似于容器31)具有用于加壓流體的一內(nèi)部腔73。模型和可塑膜之間的區(qū)域被模型的上表面有效地從壓力容器密封。
在操作中，襯底和模型位于一襯底支架79上。帽72可以被例如棒74，75支持在模型10上的固定好的位置。高壓流體，最好是氣體，從一入口76泵入腔73中。腔中的高壓流體從每個(gè)開(kāi)口71產(chǎn)生一流體噴射流。這些噴射流相對(duì)可塑層均勻地沖壓模型10以刻印模型特征。
有利的是，帽72可以包括沿著鄰近模型10表面的外周的一凹槽77。凹槽77可以支承位于帽72和模型20之間的o-環(huán)78。該o-環(huán)降低了帽72和模型10之間的流體流出，增加了模制壓力并使它更加均勻。
可以作為選擇的是，襯底支架79可以具有和帽72相同的結(jié)構(gòu)以便襯底也被加壓流體的噴射流沖壓。
例子通過(guò)考慮下面的具體例子，現(xiàn)在可以更好地理解本發(fā)明。
例1直徑為4″的一硅晶片被一層150nm厚的PMMA覆蓋。一模型由直徑為4″的一硅晶片制成并在它的表面的一個(gè)面上具有多個(gè)100nm厚的二氧化硅突出圖形。模型位于PMMA層上，突出圖形面對(duì)PMMA。模型和襯底密封在腔中的塑料包中，并且腔被抽空。然后向腔中引入500psi的氮?dú)?。腔中的一加熱器把PMMA加熱到170℃，它高于PMMA的玻璃轉(zhuǎn)變溫度，軟化PMMA。在氣體壓力下，模型被壓入PMMA中。在關(guān)掉加熱器并引入冷的氮?dú)庵?，PMMA溫度降到它的玻璃轉(zhuǎn)變溫度之下，并且PMMA硬化。然后氮?dú)馀欧诺酱髿鈮褐?。從腔中移走模型和襯底組件。包被切割，并且模型與襯底分離。
例2直徑為4″的一硅晶片被一層150nm厚的PMMA覆蓋并放置在一卡盤(pán)上?？ūP(pán)表面上具有多個(gè)小孔?？卓梢院驼婵栈蛘呒訅簹怏w相連。當(dāng)孔與真空相連時(shí)，卡盤(pán)把晶片支持在卡盤(pán)表面上。由直徑為4″的一硅晶片制成的一模型在它的表面的一個(gè)面上具有多個(gè)二氧化硅突出圖形(100nm厚)。模型被具有和襯底卡盤(pán)相同設(shè)計(jì)的第二個(gè)卡盤(pán)支持。模型放于PMMA層頂上，突出圖形面對(duì)PMMA。模型和襯底被放于一個(gè)腔中。PMMA可以從卡盤(pán)被加熱。
在刻印過(guò)程中，PMMA首先被加熱到高于它的玻璃轉(zhuǎn)變溫度。模型上的一環(huán)形圖形把環(huán)內(nèi)的模型圖形從外部壓力中封鎖起來(lái)。然后兩個(gè)卡盤(pán)的孔從真空改變到500psi的氣壓。加壓氣體把模型突出圖形壓入PMMA中。重要的是，盡管模型和襯底的背面的粗糙以及卡盤(pán)表面的粗糙，加壓氣體在亞微米尺度上均勻地把模型突出圖形壓入PMMA中。
必須明白以上描述的實(shí)施方式僅僅說(shuō)明了許多可以代表本發(fā)明的應(yīng)用的實(shí)施方式中的少數(shù)。不離開(kāi)本發(fā)明的精神和范圍，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以獲得大量的不同的其它方案。
權(quán)利要求
1.一種處理襯底表面的方法包括步驟在襯底的表面提供一可塑層；提供壓模表面具有多個(gè)突出特征的一模型；用定向流體壓力把壓模表面和模制層壓在一起以減小突出特征下面的可塑層的厚度從而產(chǎn)生減小厚度的區(qū)域；以及從可塑層撤走模型。
2.權(quán)利要求1的方法，進(jìn)一步包括步驟從減小厚度的區(qū)域除去可塑層的材料以選擇性地暴露襯底的區(qū)域；和在暴露區(qū)域進(jìn)一步選擇性地處理襯底。
3.權(quán)利要求2的方法，其中進(jìn)一步處理包括用雜質(zhì)摻雜襯底，從襯底除去材料，或在襯底上增加材料。
4.權(quán)利要求1的方法，進(jìn)一步包括在加壓之后硬化可塑層的步驟。
5.權(quán)利要求1的方法，其中加壓包括密封模型和可塑層之間的區(qū)域，并使模型和襯底經(jīng)受加壓流體。
6.權(quán)利要求5的方法，其中密封包括使模型和襯底之間的區(qū)域相對(duì)于加壓流體密封。
7.權(quán)利要求1的方法，其中襯底或模型或兩者都足夠地有撓性以在流體壓力下密合在一起。
8.權(quán)利要求1的方法，其中加壓包括傾注加壓流體把5模型和可塑層壓在一起。
9.權(quán)利要求1中的方法，其中壓模表面的至少兩個(gè)突出特征橫向隔離開(kāi)少于200nm。
10.權(quán)利要求1的方法，其中可塑層的厚度處于0.1nm到10gym的范圍。
11.用于處理一襯底的設(shè)備，包括放置于襯底一表面上的一可塑層；壓模表面包括多個(gè)鄰近著可塑層布置的突出特征的一模型；以及包含加壓流體的一壓力容器，用于提供加壓流體以把壓模表面和可塑層壓在一起。
12.根據(jù)權(quán)利要求11的設(shè)備，進(jìn)一步包括一個(gè)密封，以把可塑層和壓模表面之間的區(qū)域相對(duì)于加壓流體密封。
13.根據(jù)權(quán)利要求12的設(shè)備，其中密封包括從外圍墊圈，o-環(huán)，流體可滲透柔性膜和外圍夾具中選擇的一裝置。
14.根據(jù)權(quán)利要求11的設(shè)備，其中襯底和模型放置在壓力容器之中。
15.根據(jù)權(quán)利要求14的設(shè)備，其中壓力容器進(jìn)一步包括用于加熱可塑層的一加熱器。
16.根據(jù)權(quán)利要求14的設(shè)備，其中壓力容器進(jìn)一步包括一透明窗口，用于允許用輻射照射可塑層。
17.根據(jù)權(quán)利要求16的設(shè)備，其中模型或襯底對(duì)輻射是透明的。
18.根據(jù)權(quán)利要求11的設(shè)備，其中壓力容器包括多個(gè)開(kāi)口，用于提供加壓流體以把模型和可塑層壓在一起。
19.根據(jù)權(quán)利要求11的設(shè)備，其中壓模表面的至少兩個(gè)突出特征橫向隔開(kāi)少于200nm。
20.根據(jù)權(quán)利要求1的設(shè)備，其中可塑表面的突出特征突出0.1nm到10p，m。
21.一種壓力模制系統(tǒng)，包括一壓力腔；一模型，其具有一個(gè)表面，該表面具有至少兩個(gè)高度的特征；以及一襯底，包括位置鄰近于模型的表面的一可塑層，模型或襯底的一部分暴露于腔的流體壓力以把模型和可塑層壓在一起。
22.權(quán)利要求21的系統(tǒng)，其中壓力腔包括一開(kāi)口，并且模型或襯底暴露于來(lái)自開(kāi)口的加壓流體。
23.權(quán)利要求21的系統(tǒng)，其中模型上的特征配置為以便刻印特征尺寸小于200nm的圖形。
24.權(quán)利要求21的系統(tǒng)，進(jìn)一步包括適當(dāng)定位的一密封裝置，以把模型和襯底之間的一區(qū)域和腔中的壓力隔離。
25.權(quán)利要求24的系統(tǒng)，其中密封裝置包括位于模型和襯底之間的一材料環(huán)。
26.權(quán)利要求25的系統(tǒng)，其中環(huán)是一o-環(huán)。
27.權(quán)利要求24的系統(tǒng)，其中密封裝置包括一柔韌膜。
28.權(quán)利要求24的系統(tǒng)，其中密封裝置包括一夾具以從周邊把模型夾到襯底上。
29.權(quán)利要求24的系統(tǒng)，其中密封裝置包括至少一個(gè)圓柱體，用于將襯底或柔韌膜相對(duì)于模型密封。
30.權(quán)利要求24的系統(tǒng)，其中壓力腔包括多個(gè)開(kāi)口，用于把加壓流體導(dǎo)向模型或襯底。
31.權(quán)利要求30的系統(tǒng)，其中流體被導(dǎo)向與襯底不相鄰的模型的一表面。
32.用于圖形化半導(dǎo)體襯底上一掩模層的方法，包括對(duì)半導(dǎo)體襯底提供掩模層；放置一模型，它具有相鄰于掩模層的一圖形化表面；用加壓流體填充腔；以及使模型或襯底經(jīng)受來(lái)自腔5的加壓流體以把模型和掩模層壓在一起。
33.權(quán)利要求32的方法，其中掩模層的材料包括一聚合物，并進(jìn)一步包括在完成加壓后固化聚合物的步驟。
34.權(quán)利要求33的方法，其中固化包括用輻射照射層。
35.權(quán)利要求33的方法，其中固化的掩模層從模型保存15一刻印圖形。
36.權(quán)利要求32的方法，進(jìn)一步包括冷卻掩模層到掩模層材料硬化的一溫度。
37.權(quán)利要求32的方法，其中掩模層的材料包括抗蝕劑。
38.權(quán)利要求37的方法，其中掩模層25的材料包括一種液態(tài)聚合物。
39.權(quán)利要求32的方法，進(jìn)一步包括在加壓之前把掩模層加熱到掩模層材料變得可撓曲的溫度。
40.權(quán)利要求32的方法，其中加壓包括對(duì)模型的一表面應(yīng)用流體壓力以把模型的圖形化表面推向襯底。
41.權(quán)利要求32的方法，加壓包括對(duì)襯底的一表面應(yīng)用流體壓力以把襯底推向模型的圖形化表面。
42.權(quán)利要求32的方法，進(jìn)一步包括從掩模層移走模型并在掩模層中留下模制凹口；以及從模制凹口中清除掩模材料以暴露襯底的區(qū)域。
43.權(quán)利要求42的方法，進(jìn)一步包括下面步驟中的一步或多步選擇性蝕刻暴露的襯底，向暴露的襯底中選擇性擴(kuò)散雜質(zhì)，和在暴露的襯底上選擇性淀積材料。
44.權(quán)利要求32的方法，進(jìn)一步包括定位一密封材料以把模型和掩模層之間的區(qū)域與腔中的流體壓力隔離。
45.權(quán)利要求44的方法，其中定位包括圍繞在模型和掩模層之間的區(qū)域放置一材料環(huán)。
46.權(quán)利要求44的方法，其中定位包括在壓力腔與模型和襯底中的至少一個(gè)之間放置至少一個(gè)柔韌膜。
47.處理半導(dǎo)體襯底的方法，包括步驟在襯底上放置一層掩模材料；相鄰掩模材料層放置具有一圖形化表面的一模型；放置一密封裝置以把掩模材料層與壓力腔隔離；在壓力腔中放置掩模襯底和模型；以及增加壓力腔中加壓流體的壓力以把模型的圖形化表面和掩模材料層壓在一起。
48.權(quán)利要求47的方法，其中密封裝置的定位密封地把掩模材料層和模型之間的一區(qū)域與壓力腔中的加壓流體相隔離。
49.權(quán)利要求47的方法，進(jìn)一步包括在增加壓力之前加熱掩模層。
50.權(quán)利要求47的方法，進(jìn)一步包括在加壓之后固化掩模層使由模型導(dǎo)致的變形硬化。
51.權(quán)利要求50的方法，進(jìn)一步包括在固化之后從與掩模層的接觸中移走模型。
52.權(quán)利要求51的方法，進(jìn)一步包括在移走模型之后從掩模層清除污染物的步驟。
53.權(quán)利要求50的方法，進(jìn)一步包括從變形當(dāng)中清除掩模材料。
54.權(quán)利要求53的方法，包括用下面步驟中的一個(gè)或多個(gè)進(jìn)一步處理襯底選擇性蝕刻襯底，在襯底中選擇性摻雜雜質(zhì)，并在襯底上選擇性增加材料。
55.權(quán)利要求47的方法，其中增加壓力包括對(duì)腔中的流體施加壓力。
56.權(quán)利要求47的方法，其中流體包括氣體。
57.權(quán)利要求47的方法，其中流體是液體。
58.權(quán)利要求1的方法，其中襯底和模型由同一種材料制成以使不同的熱膨脹或15收縮最小化。
59.權(quán)利要求1的方法，其中可塑層包括一預(yù)先形成的圖形，并且在把壓模表面與可塑層壓在一起之前使模型與該預(yù)先形成的圖形對(duì)準(zhǔn)。
全文摘要
一種改善的刻印光刻方法包括使用定向流體壓力把模型壓入一襯底支撐的薄膜(A)中。最好是模型和/或襯底足夠地有彈性以在流體壓力(C)下提供廣的區(qū)域接觸。流體加壓可以通過(guò)使模型相對(duì)于薄膜密封并在加壓腔中放置最終的組件而實(shí)現(xiàn)。它也可以通過(guò)使模型經(jīng)受加壓流體的噴射而實(shí)現(xiàn)。該流體加壓的結(jié)果是擴(kuò)大區(qū)域上增強(qiáng)的分辨率和高均勻性。
文檔編號(hào)G03F7/00GK1457505SQ01812944
公開(kāi)日2003年11月19日 申請(qǐng)日期2001年7月2日 優(yōu)先權(quán)日2000年7月18日
發(fā)明者斯蒂芬·Y·周 申請(qǐng)人:納諾尼克斯公司