圖案形成方法和圖案形成設備技術

一種通過使用給模子設置的壓印圖案在基板上的圖案形成材料上形成圖案的圖案形成方法由下述步驟構成：制備在其上具有圖案形成區域的基板；將處于未固化狀態的所述圖案形成材料在不同間距的多個位置上按分散狀態設置在所述圖案形成區域中；以及在所述圖案形成材料變形為與給所述模子設置的所述壓印圖案的形狀相對應的形狀的狀態下，固化所述圖案形成材料。

【技術實現步驟摘要】

本專利技術涉及一種通過使用給模子(或者模板)設置的壓印圖案在基板上的圖案形成材料上形成圖案的圖案形成方法，并且還涉及一種圖案形成設備。
技術介紹
近年來，例如，如Stephan Y.Chou等人在Appl.Phys.Lett.，Vol.67，Issue 21，PP.3114-3116(1995)中所提出的那樣，用于將設置在模子上的細微結構轉印到待加工的構件(例如樹脂材料或者金屬材料)上的精密加工技術已經開發并且受到人們的關注。該技術稱為納米壓印(nanoimprint)技術或者納米模壓(nanoembossing)技術，并且提供在幾個納米數量級上的加工分辨率。由此，人們期望該技術應用于下代半導體制造技術中，代替曝光裝置例如分步式投影曝光器、掃描器等。此外，納米壓印技術能夠共同加工晶片級的三維結構，從而人們期望該技術應用于諸如光子晶體之類的光學裝置的生產技術，以及諸如μ-TAS(微全分析系統)之類的生物芯片的生產技術中。關于納米壓印技術，在1999年3月美國加利福尼亞州SantaClara市的第24屆SPIE微光刻技術國際研討會的會議學報中新興的光刻技術III(第3676卷，第一部分，第379頁至第389頁)，提出了下述方法。首先，在石英基板的表面上形成細微結構，以制備模子。此外，通過將紫外線(UV)可固化的液態樹脂材料逐滴地施加到基板的加工區域上來制備工件。接下來，將模子與工件對準，以使UV可固化的樹脂材料填充在模子和基板之間的間隔中。然后，用UV光照射所得到的結構，以固化UV可固化的樹脂材料。最后，從所述工件上除去所述模子。此外，美國專利申請公開No.US 2004/017077提出了一種在模子和基板被控制成其間具有所需距離的狀態下固化UV可固化的樹脂材料的方法。在2005年10月日本奈良市的第4屆納米壓印和納米印刷技術國際會議的論文的摘要20P-5-39中，提出了一種滴狀樹脂材料的施加方法，其中，在填充樹脂材料時控制樹脂材料的量，以不會導致根據位置由于樹脂材料的蒸發而出現過量或不足。在該施加方法中，施加多滴樹脂材料，并且在考慮各滴樹脂材料的施加順序和這些滴的蒸發量的情況下在施加過程中調節樹脂材料的量，直到各滴被填充為止。順便提一下，隨著近來日益需要高分辨率的精密加工，為了在填充樹脂材料時實現更高精度的加工，甚至在上述壓印加工技術被工業應用的情況下，需要防止樹脂材料量依賴于位置而過量或不足。例如，當在模子和基板之間填充樹脂材料時，由于可固化的液態樹脂材料的蒸發、模子的形狀、基板的應變等而可能會導致樹脂材料依賴于位置而過量或不足，從而導致在某些情況下加工精度降低。這將在下面通過將上述壓印加工技術應用到半導體制造技術中作為例子來進行更具體的描述。模子具有壓印形狀(凹凸形狀)，例如，其高度(或者深度)為幾十個納米，以作為所需的加工圖案。此外，在很多情況下，所述模子會產生波動、應變等。相似的，所述基板也會產生波動、應變等，此外，還通過前一步驟具有其高度為例如幾十個納米的結構。此外，在施加樹脂材料滴時，由于樹脂材料的蒸發而可能會局部地導致樹脂材料的量不同。從臨界尺寸(CD)的角度來看，上述加工技術需要厚度為幾十個納米至幾百個納米的薄層樹脂材料。在這種非常小量的樹脂材料中，由于上述模子的形狀、基板應變、樹脂材料蒸發等，在一些情況下會出現局部不充分的樹脂材料的填充，或者在樹脂材料層的厚度上產生不可接受的不規則性。由此，必需控制樹脂材料量，從而不會導致依賴于模子形狀、基板應變或者樹脂材料蒸發樹脂材料量局部過量或不足。關于在填充樹脂材料期間由于樹脂材料蒸發而導致樹脂材料的取決于位置的過量或不足的這種問題，已經知道了例如在上述的第4屆納米壓印和納米印刷技術國際會議的論文的摘要中所述的滴狀樹脂材料施加方法。然而，在該方法中，基本上難以連續精確地控制非常小量的液體。此外，該方法伴隨有這樣的問題，即，導致液體量出錯，或者由于對用于防止樹脂材料量出錯的精確溫度控制的條件設置而導致成本增加。
技術實現思路
鑒于上述問題而實現了本專利技術。本專利技術的主要目的在于提供解決上述問題的圖案形成方法和圖案形成設備。根據本專利技術的一個方面，提供一種通過使用給模子設置的壓印圖案在基板上的圖案形成材料上形成圖案的圖案形成方法，該圖案形成方法包括制備在其上具有圖案形成區域的基板；將處于未固化狀態的圖案形成材料在不同間距的多個位置上以分散狀態設置在所述圖案形成區域中；以及在所述圖案形成材料變形為與給所述模子設置的壓印圖案的形狀相對應的形狀的狀態下，固化所述圖案形成材料。在所述圖案形成方法中，所述圖案形成材料可以按相同的量設置在不同間距的所述多個位置的每一個位置上，或者可以按互不相同的量設置在不同間距的所述多個位置上。根據本專利技術的另一方面，提供一種實行上述圖案形成方法的圖案形成設備，該圖案形成設備包括模子保持部分，用于保持所述模子；基板保持部分，用于保持所述基板；以及施加部分，用于將所述圖案形成材料施加到所述基板上。根據本專利技術的又一方面，提供如下所述的圖案轉印方法和圖案轉印設備(1)至(10)。(1)一種通過在模子和基板之間填充可固化的液態樹脂材料并固化該液態樹脂材料來將所述模子的形狀轉印到所述基板上的固化樹脂材料上的圖案轉印方法，其中，控制所述可固化的液態樹脂材料的施加位置，從而當在所述模子和所述基板之間填充所述樹脂材料時，不會導致樹脂材料量的取決于填充位置的過量或不足。(2)在(1)的圖案轉印方法中，根據所述樹脂材料的蒸發量來控制所述可固化的液態樹脂材料的施加位置。(3)在(1)的圖案轉印方法中，根據所述模子的形狀和/或所述基板的形狀來控制所述樹脂材料的施加位置。(4)在(1)的圖案轉印方法中，根據包括所述樹脂材料的蒸發量、所述模子的形狀和所述基板的形狀的這三個因素的疊加，控制所述樹脂材料的施加位置。(5)在上述(1)至(4)的任何一種圖案轉印方法中，通過調節在各個施加位置上以相同的量施加的成滴的所述可固化的液態樹脂材料的施加位置，控制所述可固化的液態樹脂材料的施加位置。(6)一種通過在模子和基板之間填充可固化的液態樹脂材料并固化該液態樹脂材料來將所述模子的形狀轉印到所述基板上的固化樹脂材料上的圖案轉印設備，其中，該圖案轉印設備包括施加位置控制裝置，用于控制所述可固化的液態樹脂材料的施加位置，從而當在所述模子和所述基板之間填充所述樹脂材料時，不會導致樹脂材料量的取決于填充位置的過量或不足。(7)在(6)的圖案轉印設備中，所述施加位置控制裝置被構造為根據所述樹脂材料的蒸發量調節所述可固化的液態樹脂材料的施加位置。(8)在(6)的圖案轉印設備中，所述施加位置控制裝置被構造為根據所述模子的形狀和/或所述基板的形狀調節所述樹脂材料的施加位置。(9)在(6)的圖案轉印設備中，所述施加位置控制裝置被構造為根據包括所述樹脂材料的蒸發量、所述模子的形狀和所述基板的形狀的這三個因素的疊加來調節所述樹脂材料的施加位置。(10)在上述(6)至(9)的任何一種圖案轉印設備中，所述施加位置控制裝置被構造為調節在各個施加位置上以相同的量施加的成滴的所述可固化的液態樹脂材料的施加位置。在本專利技術中，為了將給模子設置的壓印圖案轉印到基板上的樹脂材料上，可以使用下述方法。即，在給本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種通過使用給模子設置的壓印圖案在基板上的圖案形成材料上形成圖案的圖案形成方法，所述的圖案形成方法包括：　　　　制備在其上具有圖案形成區域的基板；　　　　將處于未固化狀態的所述圖案形成材料在不同間距的多個位置上按分散狀態放置在所述圖案形成區域中；以及　　　　在所述圖案形成材料變形為與給所述模子設置的所述壓印圖案的形狀相對應的形狀的狀態下，固化所述圖案形成材料。

【技術特征摘要】
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【專利技術屬性】
技術研發人員：奧島真吾，關淳一，
申請(專利權)人：佳能株式會社，
類型：發明
國別省市：JP[日本]