本發(fā)明專利技術(shù)包括一種在基片上使可聚合液體固化來形成膜的方法，該方法的特征是將所述可聚合液體周圍的大氣中所含的氧氣對聚合過程的抑制作用減至最小。為此，所述可聚合的液體中除了其它組分以外，還包含引發(fā)劑，所述引發(fā)劑能夠消耗掉與可聚合液體相互反應(yīng)的氧氣，并產(chǎn)生另外的自由基，以促進(jìn)聚合過程。
【技術(shù)實現(xiàn)步驟摘要】
【國外來華專利技術(shù)】關(guān)于聯(lián)邦政府資助的研究或開發(fā)的聲明美國政府在本專利技術(shù)中具有已繳費許可，另外根據(jù)美國國家標(biāo)準(zhǔn)學(xué)會(National Institute of Standard)(NIST)ATP獎授予的70NANB4H3012合同條件，美國政府在限定的情況下具有要求專利權(quán)所有人以合理的條件許可他人使用本專利技術(shù)的權(quán)利。
技術(shù)介紹
本專利技術(shù)的領(lǐng)域一般涉及結(jié)構(gòu)的微型制造。更具體來說，本專利技術(shù)涉及適用于壓印光刻(imprint lithography)的聚合技術(shù)。微型制造包括制造極小的結(jié)構(gòu)，例如這些結(jié)構(gòu)可具有約數(shù)微米或更小的結(jié)構(gòu)特征。微型制造具有相當(dāng)大影響的一個領(lǐng)域是在集成電路加工。由于半導(dǎo)體加工工業(yè)在增加基片上每單位面積所形成的電路的數(shù)量的同時，還致力于提高生產(chǎn)率，因此微型制造正在變得越來越重要。微型制造提供了更高程度的過程控制，同時使得能夠更大程度地減小形成的結(jié)構(gòu)的最小特征尺寸。其它的已經(jīng)應(yīng)用微型制造的正在發(fā)展的領(lǐng)域包括生物技術(shù)、光學(xué)技術(shù)、機(jī)械系統(tǒng)等。一種示例性的微型制造技術(shù)常被稱為壓印光刻，在許多公開出版物中進(jìn)行了詳細(xì)描述，例如參見美國公開的專利申請第2004/0065976號，其名為METHOD AND A MOLD TO ARRANGE FEATURES ON A SUBSTRATE TOREPLICATE FEATURES HAVING MINIMAL DIMENSIONAL VARIABILITY；第2004/0065252號，其名為METHOD OF FORMING A LAYER ON ASUBSTRATE TO FACILITATE FABRICATION OF METROLOGYSTANDARDS；以及美國專利第6,936,194號，其名為METHOD AND A MOLDTO ARRANGE FEATURES ON A SUBSTRATE TO REPLICATE FEATURESHAVING MINIMAL DIMENSIONAL VARIABILITY，這些專利和專利申請均轉(zhuǎn)讓給本專利技術(shù)的受讓人。如上面各公開的專利申請所述，基本的壓印光刻技術(shù)包括在可聚合的層中形成浮雕圖案，將此浮雕圖像轉(zhuǎn)移到下面的基片，在結(jié)構(gòu)中形成浮雕圖像。為此，使用與基片隔開的模板，在模板和基片之間設(shè)有可成形的液體。該液體固化形成其中記錄有圖案的固化層，該圖案與同該液體接觸的模板表面的形狀相一致。然后對基片和固化的層進(jìn)行處理，將與固化層中的圖案相一致的浮雕結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)移到基片中。一種將所述可聚合的液體置于所述模板和基片之間的方法是將多滴液體沉積在基片上。然后使可聚合液體與模板相接觸，使可聚合液體在基片表面上鋪展開來，然后將圖案記錄在其中。在使可聚合液體在基片上鋪展開來的時候，非常需要防止夾帶空氣之類的氣體。因此人們需要提供一種在基片上形成流體層，同時使其中夾帶的氣體量最少的方法。
技術(shù)實現(xiàn)思路
本專利技術(shù)包括一種使可聚合液體固化，在基片上形成膜的方法，其特征是將所述可聚合液體周圍大氣中所含的氧氣對聚合過程的抑制減至最小。為此，所述可聚合液體特別包含引發(fā)劑或添加劑，這些引發(fā)劑或添加劑能夠消耗掉與可聚合液體相互作用的氧氣，還會另外產(chǎn)生自由基，以促進(jìn)聚合過程。具體來說，所述方法包括通過使可聚合液體受到光化輻射，產(chǎn)生初級自由基，引發(fā)多個分子連接起來。通過部分的所述初級自由基與所述液體周圍的氣氛中的分子相互作用，生成次級自由基。通過多個分子與所述次級自由基相互反應(yīng)，產(chǎn)生三級自由基，將多個分子中的另外的分子連接起來。在下文中將更詳細(xì)地討論這些實施方式以及其它實施方式。附圖簡述附圖說明圖1是根據(jù)本專利技術(shù)的的光刻系統(tǒng)的透視圖；圖2是圖1所示的光刻系統(tǒng)簡化的正視圖，該系統(tǒng)用來根據(jù)本專利技術(shù)的一個實施方式產(chǎn)生具有圖案的壓印層；圖3是圖2所示的基片的一個區(qū)域的俯視圖，使用在其上置有可聚合液體的液滴的圖案，其上形成了圖案；圖4是根據(jù)本專利技術(shù)形成了圖案之后，如圖1所示，壓印裝置與所述形成了圖案的壓印層隔開的簡化正視圖；圖5是基片一定區(qū)域的俯視圖，如圖4所示，顯示圖4所示的可聚合流體液滴在鋪展過程中形成的中間圖案；圖6是受到紫外輻射之后，由可聚合材料形成的層的俯視圖；圖7是可根據(jù)本專利技術(shù)使用的底涂層的截面圖；圖8是顯示施涂到平面化模上的脫模層的截面圖。專利技術(shù)詳述圖1顯示了根據(jù)本專利技術(shù)一個實施方式的光刻系統(tǒng)10，該系統(tǒng)10包括一對隔開的橋式支架12，在橋式支架12之間延伸著橋接件(brige)14和平臺支座(stagesupport)16。橋接件14和平臺支座16間隔開。而一壓印頭18與橋接件14連接并從橋接件14向平臺支座16延伸。運動平臺20位于平臺支座16上，面對壓印頭18。且運動平臺20被構(gòu)造成可相對于平臺支座16沿X和Y軸線運動，還可沿Z軸運動。輻射源22與系統(tǒng)10連接，將光化輻射照射在運動平臺20上。如圖所示，輻射源22與橋接件14連接，并包括與輻射源22連接的發(fā)電機(jī)23。參見圖1和圖2，其上具有模具26的模板24與壓印頭18相連，該模板24可限定出其中形成有圖案的光滑的或平坦的表面。如圖所示，模具26包括由多個間隔開的凹部28和突起30形成的多個特征部分的圖案。凸起30具有寬度W1，凹部28具有寬度W2，這兩種寬度都是沿與Z軸橫切的方向測量的。這多個特征部分限定出了初始圖案，形成要轉(zhuǎn)移到位于運動平臺20上的基片32的圖案的基準(zhǔn)。為此，壓印頭18適合沿Z軸運動，以及改變模具26和基片32之間的距離“d”。或者，運動平臺20使模板24沿Z軸運動，或者運動平臺20使模板24和壓印頭18一起沿Z軸運動。通過這種方式，可以將模具26上的特征壓印入基片32的可流動區(qū)域，這將在下文中詳細(xì)討論。輻射源22的設(shè)置方式使得模具26位于輻射源22和基片32之間，輻射源22產(chǎn)生的光化輻射傳送通過模具26。因此，需要模具26由對光化輻射基本透明的材料制成。根據(jù)所用的光化輻射，可用來制造模具26的材料的例子包括熔凝硅石、石英、硅、有機(jī)聚合物、硅氧烷聚合物、硼硅酸鹽玻璃、碳氟聚合物、金屬以及上述材料的組合。一種示例性的系統(tǒng)是購自Molecular Imprints，Inc.的商品名為IMPRIO 100TM的系統(tǒng)，該公司的地址為1807-C Braker Lane，Suite 100，Austin，Texas 78758。對IMPRIO 100TM的系統(tǒng)描述可參見www.molecularimprints.com.。參見圖2和圖3，在一部分表面36(表示朝向模具26的表面的基本光滑(如果不是平坦的)輪廓)上形成可流動區(qū)，例如壓印層34。在本專利技術(shù)一個實施方式中，所述可流動區(qū)以多個隔開的離散的壓印材料液滴38的形式沉積在基片32上。具體來說，液滴38以圖案100的形式排列在表面36上，當(dāng)液滴38的壓印材料合并起來，在表面36上形成連續(xù)層時(在圖4中更清楚地顯示為記錄的圖案134)，將夾帶的氣體減至最少。參見圖2和圖4，可以使壓印材料選擇性地聚合和交聯(lián)，在其中記錄下初始圖案的反像，形成記錄下的圖案134，然后如下文所述進(jìn)行固化。圖中顯示模具26上的多個特征為沿著與凸起30平行的方向延伸的凹部28，使模具26的橫截面具有城垛的形狀。但是凹部28和凸起30實際上可具有任何所需的特征，最小可達(dá)數(shù)十納米例如用來促進(jìn)形本文檔來自技高網(wǎng)...
【技術(shù)保護(hù)點】
一種使處于大氣之中且包含許多分子的可聚合液體固化的方法，所述方法包括： 形成初級自由基； 通過使一部分的所述初級自由基與所述大氣中的分子相互反應(yīng)，形成次級自由基； 通過使所述許多分子與所述次級自由基相互反應(yīng)，生成三級自由基，從而將所述許多分子中的一部分分子連接起來。
【技術(shù)特征摘要】
【國外來華專利技術(shù)】...
【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：FY徐，EB弗萊徹，PB拉德，MPC瓦茨，
申請(專利權(quán))人：分子制模股份有限公司，
類型：發(fā)明
國別省市：US[美國]
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