專利名稱：多重表面上的接觸角衰減的制作方法
多重表面上的接觸角衰減相關(guān)申請(qǐng)的交叉引用本申請(qǐng)要求2008年12月17日提交的美國(guó)專利申請(qǐng)序列號(hào)12/336，821和2007 年12月18日提交的美國(guó)臨時(shí)專利申請(qǐng)序列號(hào)61/014，574的優(yōu)先權(quán)，這兩份申請(qǐng)的內(nèi)容被 納入本文作為參考。
背景技術(shù)：
納米制造包括制造極小的結(jié)構(gòu)，例如具有100納米級(jí)或更小的特征的結(jié)構(gòu)。納米 制造產(chǎn)生顯著影響的一個(gè)領(lǐng)域是集成電路的制造。隨著半導(dǎo)體加工工業(yè)持續(xù)地力求獲得更 高的生產(chǎn)率，同時(shí)增加每單位面積基片上形成的電路數(shù)量，因此納米制造變得越來(lái)越重要。 納米制造提供了更高的工藝控制，同時(shí)允許更大程度地減小形成結(jié)構(gòu)的最小特征尺寸。已 經(jīng)應(yīng)用納米制造的其它研發(fā)領(lǐng)域包括生物技術(shù)、光學(xué)技術(shù)、機(jī)械系統(tǒng)等。一種示例性的納米制造技術(shù)通常被稱為壓印光刻。示例性的壓印光刻法在大量公 開(kāi)出版物中進(jìn)行了詳細(xì)描述，例如參見(jiàn)美國(guó)專利申請(qǐng)公開(kāi)第2004/0065976號(hào)，美國(guó)專利申 請(qǐng)公開(kāi)第2004/0065252號(hào)，以及美國(guó)專利第6，936，194號(hào)，所有這些專利都參考結(jié)合入本 文中。上述這些美國(guó)專利申請(qǐng)公開(kāi)和美國(guó)專利中所述的壓印光刻技術(shù)都包括了在可成 形(可聚合)的層中形成浮雕圖案，并將與所述浮雕圖案對(duì)應(yīng)的圖案轉(zhuǎn)移到下面的基板中。 所述基板可以與操作臺(tái)相連接，以獲得促進(jìn)圖案化加工所需的定位。所述圖案化加工使用 與基板隔開(kāi)的模板，可成形液體被施加在模板和基板之間。所述可成形液體被固化，形成其 中記錄有圖案的剛性層，所述圖案與同所述可成形液體接觸的模板的表面形狀一致。固化 之后，將所述模板從剛性層上分離，使得模板和基板分開(kāi)。然后對(duì)基板和固化的層進(jìn)行另外 的加工，以將對(duì)應(yīng)于所述固化層中的圖案的浮雕圖案轉(zhuǎn)移到所述基板中。
為了更詳細(xì)地理解本發(fā)明，結(jié)合附圖所示的實(shí)施方式，對(duì)本發(fā)明的實(shí)施方式進(jìn)行 了描述。但是，需要注意的是，附圖僅僅顯示了本發(fā)明的常規(guī)實(shí)施方式，因此本發(fā)明不限于 此。圖1示出了根據(jù)本發(fā)明一種實(shí)施方式的光刻系統(tǒng)的簡(jiǎn)化側(cè)視圖。圖2顯示了圖1所示基板的簡(jiǎn)化側(cè)視圖，所述基板上具有圖案化的層。圖3A-3C示出了采用含可聚合材料和表面活性劑液體的壓印流體處理的模板的 簡(jiǎn)化側(cè)視圖。圖4A-4C示出了其上沉積有表面活性劑溶液和壓印流體的測(cè)試基板的簡(jiǎn)化側(cè)視 圖。圖5A-5C示出了其上沉積有溶劑和壓印流體的測(cè)試基板的簡(jiǎn)化側(cè)視圖。圖6示出了用于在模板和可聚合材料之間提供合適的潤(rùn)濕特性的示例性方法的 流程圖。
圖7A-7B分別示出了采用第一液滴圖案壓印后，表面活性劑損耗區(qū)SDR和表面活 性劑富集區(qū)SRR的簡(jiǎn)化側(cè)視圖和俯視圖。圖8示出了用于在模板和可聚合材料之間提供合適的潤(rùn)濕特性的另一種示例性 方法的流程圖。
發(fā)明內(nèi)容
參考附圖，尤其是圖1，顯示了用來(lái)在基板12上形成浮雕圖案的光刻系統(tǒng)10。基板 12可以與基板卡盤(pán)14相連。如圖所示，基板卡盤(pán)14是真空卡盤(pán)。但是，基板卡盤(pán)14可以 是任意的卡盤(pán)，包括但不限于真空卡盤(pán)、銷釘型卡盤(pán)、溝槽型卡盤(pán)、靜電卡盤(pán)、電磁卡盤(pán)等。 在美國(guó)專利第6，873，087號(hào)中描述了示例性的卡盤(pán)，該專利參考結(jié)合入本文中。基板12和基板卡盤(pán)14可以進(jìn)一步被平臺(tái)16所支承。平臺(tái)16可以提供沿χ軸、 y軸和ζ軸的運(yùn)動(dòng)，平臺(tái)16、基板12和基板卡盤(pán)14也可以設(shè)置在底座上(圖中未顯示)。模板18與基板12隔開(kāi)放置。模板18可以包括從該模板向著基板12延伸的臺(tái)塊 20，臺(tái)塊20之上具有圖案化的表面22。另外，可以將臺(tái)塊20稱作模具20?；蛘撸０?8 可以沒(méi)有臺(tái)塊20。模板18和/或模具20可以由以下的材料形成，包括但不限于熔融氧化硅、石英、 硅、有機(jī)聚合物、硅氧烷聚合物、硼硅酸鹽玻璃、氟碳聚合物、金屬、硬化藍(lán)寶石等。如圖所 示，圖案化表面22包括由多個(gè)隔開(kāi)的凹槽24和/或凸起件26限定的特征結(jié)構(gòu)(feature)， 但是本發(fā)明的實(shí)施方式不限于這樣的設(shè)計(jì)。圖案化表面22可以限定任意初始圖案，該初始 圖案形成要形成于基板12上的圖案的基礎(chǔ)。模板18可以與卡盤(pán)28相連接?？ūP(pán)28可以設(shè)計(jì)成真空卡盤(pán)、銷釘型卡盤(pán)、溝槽 型卡盤(pán)、靜電卡盤(pán)、電磁卡盤(pán)、以及/或者其它類似種類的卡盤(pán)，但是不限于這些。在美國(guó)專 利第6，873，087號(hào)中描述了示例性的卡盤(pán)，該專利參考結(jié)合入本文中。另外，卡盤(pán)28可以 與壓印頭30相連，使得卡盤(pán)28和/或壓印頭30可以構(gòu)造成促進(jìn)模板18的移動(dòng)。系統(tǒng)10還可以包括流體分配系統(tǒng)32。流體分配系統(tǒng)32可以用來(lái)在基板12上沉 積可聚合材料34。可以使用以下的技術(shù)將可聚合材料34施加于基板12之上，例如液滴分 配、旋涂、浸涂、化學(xué)氣相沉積(CVD)、物理氣相沉積(PVD)、薄膜沉積、厚膜沉積等。根據(jù)設(shè) 計(jì)構(gòu)思，可以在模具20和基板12之間形成所需體積之前和/或之后，將可聚合材料34施 加于基板12上。可聚合材料34可以包括如美國(guó)專利第7，157，036號(hào)以及美國(guó)專利申請(qǐng)公 開(kāi)第2005/0187339號(hào)所述的單體混合物，這兩篇文獻(xiàn)都參考結(jié)合入本文中。 參見(jiàn)圖1和圖2，系統(tǒng)10可以進(jìn)一步包括沿線路42與直接能源40相連的能源38。 壓印頭30和平臺(tái)16可以構(gòu)造成將模板18和基板12定位成與線路42相疊置。可以使用 處理器54來(lái)調(diào)節(jié)系統(tǒng)10，所述處理器54與平臺(tái)16、壓印頭30、流體分配系統(tǒng)32和/或能 源38相連，可以使用儲(chǔ)存在存儲(chǔ)器56中的計(jì)算機(jī)可讀程序進(jìn)行操作。
壓印頭30、平臺(tái)16或者這兩者改變模具20和基板12之間的距離，用來(lái)在其之間 限定所需的體積，該體積將被可聚合材料34填充。例如，壓印頭30可以對(duì)模具18施加作 用力，使得模具20與可聚合材料34相接觸。在所需體積被可聚合材料34填充之后，能源 38產(chǎn)生能量40，例如紫外輻射，使得可聚合材料34固化和/或交聯(lián)，并且與基板12的表面 44的形狀相一致，并使表面22圖案化，在基板12上形成圖案化的層46。圖案化的層46可能包括殘余的層48以及大量的特征結(jié)構(gòu)，圖中顯示為凸起件50和凹陷52，凸起件50的厚 度為、，殘余層的厚度為t2。上述系統(tǒng)和方法可以進(jìn)一步使用以下文獻(xiàn)所述的壓印光刻工藝和系統(tǒng)實(shí)施美 國(guó)專利第6，932，934號(hào)，美國(guó)專利申請(qǐng)公開(kāi)第2004/0124566號(hào)，美國(guó)專利申請(qǐng)公開(kāi)第 2004/0188381號(hào)，以及美國(guó)專利申請(qǐng)公開(kāi)第2004/0211754號(hào)，這些文獻(xiàn)都參考結(jié)合入本文中。在另一實(shí)施方式中，可使用以下技術(shù)實(shí)施上述系統(tǒng)和方法，這些技術(shù)包括但不限 于光刻(例如，各種波長(zhǎng)包括G線、I線、248nm、193nm、157nm和13. 2-13. 4nm)、接觸光刻、 電子束光刻、χ-射線光刻、離子束光刻、原子光刻等。目前，在本領(lǐng)域內(nèi)，用表面活性劑分子處理模板18是以稀釋的噴涂表面活性劑/ 溶劑溶液的方式進(jìn)行。在使用稀釋的噴涂表面活性劑/溶劑溶液的過(guò)程中，通常難以獲得 表面活性劑分子在模板上的精確分布。圖3A-3C示出了實(shí)現(xiàn)表面活性劑在模板18上精確分布以提供以下兩個(gè)區(qū)域的 一個(gè)示例性實(shí)施方式的簡(jiǎn)化側(cè)視圖表面活性劑富集區(qū)SRR和表面活性劑損耗區(qū)SDR。通 常，通過(guò)使模板18與沉積在基板12上的表面活性劑(例如表面活性劑液體60)接觸處 理模板18，從而控制表面活性劑液體60的分布，以提供表面活性劑富集區(qū)SRR和表面 活性劑損耗區(qū)SDR?？刂品植伎蛇M(jìn)一步實(shí)現(xiàn)對(duì)表面活性劑富集區(qū)SRR內(nèi)的接觸角Qsrr 值以及表面活性劑損耗區(qū)SDR內(nèi)的接觸角Osdr值的控制。這樣，表面活性劑富集區(qū)SRR 內(nèi)的接觸角Qsrr和表面活性劑損耗區(qū)SDR內(nèi)的接觸角Gsdr可適用于不同應(yīng)用，提供 0SRR> SDR； 0SRR< SDR；和/或 SDR。此外，通過(guò)改變表面活性劑液體60的組 成，可控制接觸角Osrr和/或Qsdr以適應(yīng)不同的應(yīng)用，提供Osrr >0sdr； 0Srr< Gsdr；和 / 或 SRR= 0SDR°參考圖3A，模板18的表面62最初基本上不含表面活性劑液體60。或者，模板18 的表面62經(jīng)過(guò)預(yù)處理。例如，可用上述稀釋的噴涂表面活性劑/溶劑溶液預(yù)處理模板18 的表面62。為向模板18提供表面活性劑液體60，可將壓印流體58沉積到基板12上。壓印流 體58可包括但不限于可聚合材料34和表面活性劑液體60?？删酆喜牧?4可由幾種不同 類型的本體(bulk)材料形成。例如，可聚合材料34可由以下本體材料制成，這些材料包括 但不限于乙烯醚、甲基丙烯酸酯、環(huán)氧樹(shù)脂、硫醇-烯和丙烯酸酯等。本體材料在美國(guó)專利 7，307，118中進(jìn)一步詳細(xì)描述，該專利的內(nèi)容被納入本文作為參考。一旦壓印流體58沉積到基板12，通常，表面活性劑液體60就可遷移至液/氣界 面。這樣，通過(guò)使模板18定位成與壓印流體58相接觸，如圖3B所示，至少一部分模板18 的表面62就可以被表面活性劑液體60處理。通常，用表面活性劑液體60處理之后，模板18的表面62可限定出表面活性劑富 集區(qū)SRR和/或表面活性劑損耗區(qū)SDR，如圖3C所示。表面活性劑富集區(qū)SRR可包括一層 表面活性劑液體60，其厚度為t3。例如，該層表面活性劑液體60的厚度t3約為0. 2-5nm。 表面活性劑損耗區(qū)SDR可包括一層表面活性劑液體60，其厚度為t4。通常，與表面活性劑 富集區(qū)SRR的厚度t3相比，表面活性劑損耗區(qū)SDR的厚度t4顯著降低。例如，表面活性劑 損耗區(qū)的厚度t4可以是零或接近零。
表面活性劑液體60在模板18的分布可提供表面活性劑富集區(qū)SRR處的接觸角 Osrr和表面活性劑損耗區(qū)SDR處的接觸角Osdr，為Qsrr > OsdrjOSRR < Qsdr；和/或 0SRR- Osdr。通常，表面活性劑富集區(qū)SRR處的接觸角Qsrr比表面活性劑損耗區(qū)SDR處的 接觸角Gsdr小約55°。而且，表面活性劑液體60的組成可提供各種接觸角；可選擇表面活性劑液體60 以提供表面活性劑富集區(qū)SRR處的近似接觸角Qsrr和表面活性劑損耗區(qū)SDR處的近似接 觸角Osdr。這樣，表面活性劑液體60的選擇可實(shí)現(xiàn)0SRR> 0SDR、0SRR< SDR、和/或
SRR~ SDR，取決于應(yīng)用的設(shè)計(jì)構(gòu)思。示例性的表面活性劑(例如表面活性劑液體60)可包括諸如氟_脂族聚合酯、聚 氧乙烯的氟表面活性劑、聚烷基醚的氟表面活性劑、氟烷基聚醚等表面活性劑組分。示例性 的表面活性劑組分在美國(guó)專利3，403，122、美國(guó)專利3，787，351、美國(guó)專利4，803，145、美國(guó) 專利4，835，084、美國(guó)專利4，845，008、美國(guó)專利5，280，644、美國(guó)專利5，747，234、美國(guó)專 利6，664，354和美國(guó)專利2006/0175736中進(jìn)一步描述，這些專利的內(nèi)容被納入本文作為參 考。示例性的市售表面活性劑組分包括但不限于營(yíng)業(yè)所位于特華達(dá)州威爾明頓 (Wilmington)的杜邦公司生產(chǎn)的 ZONYL FSO、ZONYL FSO-100、ZONYL FSN-100 和 Z0NYL FS-300 ；營(yíng)業(yè)所位于明尼蘇達(dá)州梅普爾伍德(Map 1 ewood)的3M公司生產(chǎn)的FC-4432、 FC-4430和FC-430 ；營(yíng)業(yè)所位于伊利諾斯州阿林頓(Arlington Heights)的梅森化學(xué)品 公司(Mason)生產(chǎn)的瑪塞(MASURF) FS425、瑪塞 FS1700、瑪塞 FS2000、瑪塞 FS1239 ； 營(yíng)業(yè)所位于瑞士巴塞爾的汽巴-吉瑞聯(lián)合公司(Ciba-Geigy Corporation)生產(chǎn)的勞達(dá) (Lodyne) S-107B、勞達(dá)S-220N ；營(yíng)業(yè)所位于日本大阪基塔科(Kita_ku)的大金公司生產(chǎn)的 優(yōu)尼恩(Unidyne) NS1602、優(yōu)尼恩NS1603、優(yōu)尼恩NS1606a ；營(yíng)業(yè)所位于日本丘奧日本帕斯 科(Nihonbaski，Chuo)的戴尼普(Dainippon)油墨與化學(xué)公司生產(chǎn)的莫格非斯(MegaFace) R-08?？赏ㄟ^(guò)接觸角分析進(jìn)行表面活性劑(例如表面活性劑液體60)的選擇。接觸角分 析可包括在模擬的表面活性劑富集區(qū)SRRsim和/或模擬的表面活性劑損耗區(qū)SDRsim上進(jìn)行 接觸角的模擬測(cè)試。參考附圖4A-4C，通過(guò)在測(cè)試基板72上用測(cè)角計(jì)70測(cè)量，實(shí)現(xiàn)在模擬表面活性劑 富集區(qū)上SRRsim上的接觸角分析。測(cè)試基板72可以由基本上類似于模板18的材料形成。 例如，測(cè)試基板72可以由熔凝氧化硅形成。此外，測(cè)試基板72可以具有這樣的尺寸其基 本上類似于模板18，以適應(yīng)至少一個(gè)模擬的表面活性劑富集區(qū)SRRsim。測(cè)試基板72可以經(jīng)過(guò)清潔、烘干并儲(chǔ)存在氮?dú)夂兄小Ｈ鐖D4A所示，用表面活性劑 溶液清洗測(cè)試基板72以形成厚度t5的薄膜74。表面活性劑溶液可以是稀釋的表面活性劑 溶液。例如，表面活性劑溶液可以是由一定重量百分率的表面活性劑分子在異丙醇(IPA) 中形成的溶液。表面活性劑溶液中的表面活性劑分子可類似于表面活性劑液體60內(nèi)的表 面活性劑分子。測(cè)試基板72上的表面活性劑溶液的薄膜74可干燥，和/或大部分薄膜74 可蒸發(fā)以降低厚度t5，如圖4B所示。例如，蒸發(fā)之后，厚度t5可基本為零，表面活性劑溶液 內(nèi)的IPA基本上蒸發(fā)。參考圖4C，壓印流體58的液滴可沉積到測(cè)試基板72上以形成模擬的表面活性劑富集區(qū)SRRsim。每一滴壓印流體58的體積為VD。例如，每一滴的體積Vd可約為5 μ L0體積 Vd可包括可聚合材料34和表面活性劑液體60。表面活性劑液體60可包含與表面活性劑溶 液74相比類似的表面活性劑分子。或者，表面活性劑液體60可包含與表面活性劑溶液74 相比不同的表面活性劑分子。可以在測(cè)試基板72上的多個(gè)位置測(cè)量測(cè)試基板72上壓印流體58的接觸角。例 如，可以用測(cè)角計(jì)70在多個(gè)位置(例如7個(gè)位置)測(cè)量可以流體58的接觸角。將多個(gè)位 置的接觸角取平均值，得到模擬的表面活性劑富集區(qū)SRRsim上接觸角θ K_SIM的大小。參考附圖5A-5C，通過(guò)在測(cè)試基板72a上用測(cè)角計(jì)70測(cè)量，可以提供在模擬的表面 活性劑損耗區(qū)上SDRsim上的接觸角分析。測(cè)試基板72a可由基本上類似于模板18的材料 形成和/或由基本上類似于測(cè)試基板72的材料構(gòu)成。例如，測(cè)試基板72a可由熔凝氧化硅 形成。此外，測(cè)試基板72a的大小可以是基本上類似于模板18和/或大小適應(yīng)至少一個(gè) 模擬的表面活性劑損耗區(qū)SDRsim。類似于圖4的測(cè)試基板72，圖5A中的測(cè)試基板72a可以經(jīng)過(guò)清潔、烘干并儲(chǔ)存在 氮?dú)夂兄?。然后，用溶?例如IPA)清洗測(cè)試基板72a，以提供厚度t6的薄膜78。測(cè)試基 板72a上的溶劑薄膜78可經(jīng)過(guò)干燥和/或至少一部分溶劑薄膜78可蒸發(fā)以降低厚度t6， 如圖5B所示。例如，大部分IPA蒸發(fā)后厚度t6可基本為零。參考圖5C，壓印流體58的液滴可沉積到測(cè)試基板72a上，以形成模擬的表面活性 劑損耗區(qū)SDRsim。每一滴壓印流體58的體積為VD2。例如，每一滴的體積Vd2可約為5 μ L0 體積Vd2可基本上類似于圖4所示測(cè)試基板72上液滴的體積VD。圖5C中測(cè)試基板72a上 液滴的體積Vd2可包含可聚合材料34和表面活性劑液體60?？梢栽跍y(cè)試基板72a上的多個(gè)位置測(cè)量測(cè)試基板72a上壓印流體58的接觸角。例 如，可以用測(cè)角計(jì)70在多個(gè)位置(例如7個(gè)位置)測(cè)量壓印流體58的接觸角。將多個(gè)位 置的接觸角取平均值，得到模擬的表面活性劑損耗區(qū)SDRsim上接觸角eD_SIM的大小。沉積到測(cè)試基板72a上的壓印流體58內(nèi)表面活性劑液體60的變化可實(shí)現(xiàn)對(duì)模擬 的表面活性劑富集區(qū)SRRsim和/或模擬的表面活性劑損耗區(qū)SDRsim內(nèi)的接觸角的控制，從 而實(shí)現(xiàn)壓印期間對(duì)表面活性劑富集區(qū)SRR和表面活性劑損耗區(qū)SDR的控制。例如，包含約 0. 17% FCC4432和0. 33% FC4430以及可聚合材料34的表面活性劑液體60形成的壓印流 體58可以提供的0R_SM約為20°，ΘΙ^ιμ約為22°，使得0r_Sim ^ QD-SM。在另一個(gè)實(shí)施方 式中，包含約0. 5% R-08和可聚合材料34的表面活性劑液體60形成的壓印流體58可以提 供的0R_SIM約為15°，0D_SIM約為22°，使得0R_SIM<0D-SM。在另一個(gè)實(shí)施方式中，包含 約0. 5% FS200和可聚合材料34的表面活性劑液體60形成的壓印流體58提供的0R_SM約 為 18°，Qd-SIM約為 10°，使得OR.SIM > 0D-SiM?？刂平佑|角以提供合適的潤(rùn)濕特性圖6示出了用于在模板18和可聚合材料34之間提供合適的潤(rùn)濕特性的示例性方 法300的流程圖。通過(guò)控制接觸角Osrr和Osdr可得到合適的潤(rùn)濕特性。例如，通過(guò)使用由 模擬的表面活性劑富集區(qū)SRRsim和模擬的表面活性劑損耗區(qū)SDRsim的接觸角分析得到的結(jié) 果，可選擇提供近似接觸角0r.Sim和Qd.SIM的表面活性劑液體60，使得0SRR > Osdr。然后， 控制表面活性劑液體60在模板18上的施加，從而在模板18上提供表面活性劑富集區(qū)SRR 和表面活性劑損耗區(qū)SDR。與表面活性劑富集區(qū)SRR內(nèi)的接觸角Osrr相比，模板18上表面活性劑損耗區(qū)SDR內(nèi)的接觸角Osdr降低，為可聚合材料34提供潤(rùn)濕表面活性劑損耗區(qū)SDR 的額外驅(qū)動(dòng)力。這樣，壓印期間圖案化的層46內(nèi)形成的空隙(如圖2所示)顯著減少。在步驟302中，可提供多種表面活性劑溶液74和/或多種表面活性劑液體60。在 步驟304中，可以確定用表面活性劑液體74清洗的測(cè)試基板72上模擬的表面活性劑富集 區(qū)SRRsim中每種表面活性劑液體60的接觸角0^5^?？蛇x地，可采用表面活性劑液體60和 表面活性劑溶液74，由現(xiàn)有測(cè)試，基于參比文獻(xiàn)(例如數(shù)據(jù)庫(kù))，確定接觸角0r_sim。在步驟 306，可以確定用溶劑78清洗的測(cè)試基板72a上模擬的表面活性劑損耗區(qū)SDRsim中每種表面 活性劑液體60的接觸角Gd-S1m?？蛇x地，可采用表面活性劑液體60和溶劑74，由現(xiàn)有測(cè)試， 基于參比文獻(xiàn)(例如數(shù)據(jù)庫(kù))確定接觸角Qd.Sim。在步驟308，可以確定適用于壓印的表面 活性劑液體60。例如，可選擇提供Osrr > Qsdr的表面活性劑液體60。在步驟310，可將由 可聚合材料34和表面活性劑液體60形成的壓印材料58沉積到基板12上。應(yīng)注意，可將 表面活性劑液體60直接施加到模板18上，而不需要在模板18與可聚合材料34接觸之前， 直接添加到可聚合材料34中。通常，壓印流體58內(nèi)的表面活性劑液體60可以朝氣/液界 面遷移。在步驟312，模板18可接觸壓印流體58，使得至少一部分的表面活性劑液體60保 留在模板18的表面62上以形成至少一個(gè)表面活性劑富集區(qū)SRR和至少一個(gè)表面活性劑損 耗區(qū)SDR。壓印期間，在至少一個(gè)表面活性劑富集區(qū)SRR內(nèi)提供的近似接觸角Qsrr可以小 于、大于、或者基本上類似于壓印期間至少一個(gè)表面活性劑損耗區(qū)內(nèi)的近似接觸角Qsdr。在 步驟314，可聚合材料34可固化而形成圖案化的層46。利用接觸角分析的液滴圖案轉(zhuǎn)移應(yīng)用如圖3A-3C所示，模板18上表面活性劑的分布可提供兩個(gè)區(qū)域表面活性劑富集 區(qū)SRR和表面活性劑損耗區(qū)SDR。在該階段期間，模板18上的表面活性劑富集區(qū)SRR基本 上位于模板18與壓印流體58的接觸點(diǎn)位置。在填充模具20和基板12之間的所需體積的 過(guò)程中，如圖7A和7B所示，隨著模板18接觸壓印流體58并且壓印流體58擴(kuò)散在基板12 的表面44，壓印流體58內(nèi)的表面活性劑液體60可遷移至氣/液界面。這樣，表面活性劑液 體60可以在模板18的局部區(qū)域內(nèi)聚集，在液滴位置80形成表面活性劑損耗區(qū)SDR，而在液 滴位置80之間形成表面活性劑富集區(qū)SRR。液滴位置80之間的表面活性劑富集區(qū)SRR通 常形成間隙區(qū)域而產(chǎn)生空隙。液滴轉(zhuǎn)移甚至?xí)瞥瞿０?8上的表面活性劑分布之外。例如，圖7B示出了在第 一液滴圖案壓印之后的表面活性劑損耗區(qū)SDR和表面活性劑富集區(qū)SRR。在隨后的壓印過(guò) 程中，可利用第二液滴圖案在相對(duì)于第一液滴圖案的轉(zhuǎn)移位置提供液滴位置80。在隨后的 液滴圖案中，液滴80的轉(zhuǎn)移位置可以定位成使得至少一個(gè)壓印流體58的液滴80在表面 活性劑富集區(qū)SRR接觸模板18。在多個(gè)基板12的壓印期間，可連續(xù)或零星地使用液滴轉(zhuǎn)移圖案化。例如，可利用 第一液滴圖案來(lái)壓印，然后是一個(gè)或多個(gè)液滴轉(zhuǎn)移圖案?？蛇x地，可多次使用第一液滴圖 案，然后使用一個(gè)或多個(gè)液滴轉(zhuǎn)移圖案。以類似的方式，第一液滴圖案可使用一次，然后是 多次使用一個(gè)或多個(gè)液滴轉(zhuǎn)移圖案。而且，相對(duì)于表面活性劑富集區(qū)SRR的接觸角Osrr，通過(guò)降低表面活性劑損耗區(qū) SDR的接觸角Qsdr使得Qsrr > 0SDR，表面活性劑損耗區(qū)SDR較小的接觸角Osdr可為可聚 合材料34提供潤(rùn)濕和填充表面活性劑損耗區(qū)SDR的額外驅(qū)動(dòng)力。
圖8示出了采用液滴圖案轉(zhuǎn)移在模板和可聚合材料之間提供合適的潤(rùn)濕特性的 另一種示例性方法400的流程圖。在步驟402，可提供多種表面活性劑溶液74和/或多種 表面活性劑液體60。在步驟404，可以確定用表面活性劑溶液74清洗的測(cè)試基板72上模 擬的表面活性劑富集區(qū)SRRsim中每種表面活性劑液體60的接觸角01^^。在步驟406，可以 確定用溶劑78清洗的測(cè)試基板72a上模擬的表面活性劑損耗區(qū)SDRsim中每種表面活性劑 液體60的接觸角0D.SM。在408，可以選擇能夠提供合適的接觸角的表面活性劑液體60。例 如，可選擇提供接觸角Osrr > Osdr的表面活性劑液體60。在步驟410，可將由可聚合材料34和表面活性劑液體60形成的壓印材料58以第 一圖案分配到基板12上。通常，壓印流體58中的表面活性劑液體60可以朝氣/液界面遷 移。在步驟412，模板18可接觸壓印流體58。在步驟414，壓印流體58可以被固化形成第 一圖案化的層46。在步驟416，使模板18與第一圖案化的層46分離，分離時(shí)模板18具有 表面活性劑富集區(qū)SRR和表面活性劑損耗區(qū)SDR。在步驟418，將由可聚合材料34和表面活性劑液體60形成的壓印材料58以第二 液滴圖案分配到第二基板12上。第二液滴圖案可以基本上類似于第一液滴圖案并轉(zhuǎn)移位 置χ和/或位置y，使得至少一個(gè)液滴位置接觸至少一個(gè)模板18的表面活性劑損耗區(qū)SDR。 在步驟420，模板18可接觸壓印流體58。在步驟422，壓印流體58可以被固化形成第二圖 案化的層46。第二圖案化的層46中沒(méi)有空隙或者空隙有限。
權(quán)利要求
一種確定模板與可聚合材料之間的潤(rùn)濕特性的方法，該方法包括將包含第一可聚合材料和表面活性劑的第一壓印流體分配到基板上；使與基板疊置的模板與第一壓印流體相接觸，使得至少一部分所述第一壓印流體的表面活性劑與所述模板相接觸；分離所述模板和所述第一壓印流體，從而在所述模板的表面上形成具有第一厚度的表面活性劑富集區(qū)、和具有第二厚度的表面活性劑損耗區(qū)；使所述模板與第二壓印流體相接觸，使得至少一部分的第二可聚合材料與所述模板相接觸，其中，所述表面活性劑富集區(qū)內(nèi)所述模板與所述第二可聚合材料之間的第一接觸角，與所述表面活性劑損耗區(qū)內(nèi)所述模板與所述第二可聚合材料之間的第二接觸角不相等。
2.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述表面活性劑富集區(qū)內(nèi)的所述第一接觸 角大于所述表面活性劑損耗區(qū)內(nèi)的所述第二接觸角。
3.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述表面活性劑富集區(qū)內(nèi)的所述第一接觸 角小于所述表面活性劑損耗區(qū)內(nèi)的所述第二接觸角。
4.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述第一厚度大于所述第二厚度。
5.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述第二厚度基本上為零。
6.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述第一接觸角的值小于50°。
7.如權(quán)利要求1所述的方法，所述方法還包括在所述第二壓印流體與所述模板相接觸 之后使所述第二壓印流體固化。
8.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述模板是壓印光刻模板。
9.一種方法，其包括確定在第一基板上模擬的表面活性劑富集區(qū)內(nèi)的第一和第二表面活性劑液體的第一 接觸角，所述第一和第二表面活性劑液體具有不同的物理特性；確定在第二基板上模擬的表面活性劑損耗區(qū)內(nèi)的所述第一和第二表面活性劑液體各 自的第二接觸角；根據(jù)所述第一和第二接觸角的作用，選擇所述第一和第二表面活性劑液體中的一種， 用于壓印過(guò)程。
10.如權(quán)利要求9所述的方法，其特征在于，所述確定模擬的表面活性劑富集區(qū)內(nèi)的第 一接觸角包括用表面活性劑溶液清洗所述第一基板；將壓印流體分配到所述第一基板上，以形成模擬的表面活性劑富集區(qū)，所述壓印流體 由可聚合材料和第三表面活性劑液體形成；和測(cè)量所述模擬的表面活性劑富集區(qū)內(nèi)的第一接觸角。
11.如權(quán)利要求10所述的方法，所述方法還包括用測(cè)角計(jì)測(cè)量所述第一接觸角。
12.如權(quán)利要求9所述的方法，其特征在于，所述確定模擬的表面活性劑損耗區(qū)內(nèi)的測(cè) 得接觸角包括用溶劑清洗第二測(cè)試基板；將壓印流體分配到所述第二測(cè)試基板上，以形成模擬的表面活性劑損耗區(qū)，所述壓印 流體由可聚合材料和表面活性劑液體形成；和測(cè)量所述模擬的表面活性劑損耗區(qū)內(nèi)的接觸角。
13.如權(quán)利要求12所述的方法，其特征在于，所述第二接觸角是用測(cè)角計(jì)測(cè)量的。
14.如權(quán)利要求9所述的方法，其特征在于，對(duì)于選定的所述第一和第二表面活性劑液 體中的一種，所述模擬的表面活性劑富集區(qū)內(nèi)的所述第一接觸角大于所述模擬的表面活性 劑損耗區(qū)內(nèi)的所述第二接觸角。
15.如權(quán)利要求9所述的方法，其特征在于，對(duì)于選定的所述第一和第二表面活性劑液 體中的一種，所述模擬的表面活性劑富集區(qū)內(nèi)的所述第一接觸角小于所述模擬的表面活性 劑損耗區(qū)內(nèi)的所述第二接觸角。
16.如權(quán)利要求9所述的方法，其特征在于，對(duì)于選定的第一和第二表面活性劑液體、 或者它們中的一種，所述模擬的表面活性劑富集區(qū)內(nèi)的所述第一接觸角基本上類似于所述 模擬的表面活性劑損耗區(qū)內(nèi)的所述第二接觸角。
17.如權(quán)利要求9所述的方法，所述方法還包括 將模板定位成與第三基板疊置；和將由第一可聚合材料和選定的所述第一和第二表面活性劑液體中的一種形成的第一 壓印流體，分配到所述第三基板的表面上。
18.如權(quán)利要求17所述的方法，其特征在于，所述方法還包括使所述模板與所述第一壓印流體相接觸，使得選定的所述第一和第二表面活性劑液體 中的一種的至少一部分與所述模板相接觸，從而在所述模板的表面上形成至少一個(gè)表面活 性劑富集區(qū)和至少一個(gè)表面活性劑損耗區(qū)。
19.如權(quán)利要求18所述的方法，所述方法還包括 將第二壓印流體以第一液滴圖案分配到第四基板上； 使所述模板與所述第四基板上的第二壓印流體相接觸； 使所述第二壓印流體固化，以形成圖案化的層；和 從所述模板分離所述圖案化的層。
20.如權(quán)利要求19所述的方法，其特征在于，所述方法還包括將第三壓印流體以第二液滴圖案分配到第五基板上，所述第二液滴圖案提供所述第一 液體圖案的液滴轉(zhuǎn)移圖案，并能在與所述第五基板接觸的期間，提供選定的所述第一和第 二表面活性劑液體中的一種在所述模板上基本上均勻的分布；和 使所述模板與沉積在所述第五基板上的第三壓印流體相接觸。
21.一種確定模板與可聚合材料之間的潤(rùn)濕特性的方法，該方法包括將第一壓印流體的第一液滴圖案分配到第一基板上，所述第一基板與模板疊置； 使所述模板與所述第一壓印流體的第一液滴圖案相接觸以壓印和提供第一圖案化的層；從所述第一圖案化的層分離所述模板，其中所述模板的表面包括至少一個(gè)表面活性劑 富集區(qū)和至少一個(gè)表面活性劑損耗區(qū)；將第二壓印流體的第二液滴圖案分配到第二基板上，所述第二液滴圖案能夠在所述模 板與所述第二壓印流體的第二液滴圖案相接觸的過(guò)程中，在所述模板的表面活性劑富集區(qū) 內(nèi)提供至少一滴第二壓印流體；和使所述模板與所述第二壓印流體的第二液滴圖案相接觸，以壓印和提供第二圖案化的層。
22.如權(quán)利要求21所述的方法，其特征在于，所述表面活性劑富集區(qū)內(nèi)所述模板與所 述第二壓印流體之間的第一接觸角，小于所述表面活性劑損耗區(qū)內(nèi)所述模板與所述第二壓 印流體之間的第二接觸角。
23.如權(quán)利要求21所述的方法，其特征在于，所述表面活性劑富集區(qū)內(nèi)所述模板與所 述第二壓印流體之間的第一接觸角，大于所述表面活性劑損耗區(qū)內(nèi)所述模板與所述第二壓 印流體之間的第二接觸角。
24.如權(quán)利要求21所述的方法，其特征在于，所述模板是壓印光刻模板。
全文摘要
處理模板以提供表面活性劑富集區(qū)和表面活性劑損耗區(qū)。表面活性劑富集區(qū)處的接觸角可以大于、小于或基本上類似于表面活性劑損耗區(qū)內(nèi)的接觸角。
文檔編號(hào)B29C59/00GK101903159SQ200880122159
公開(kāi)日2010年12月1日 申請(qǐng)日期2008年12月18日 優(yōu)先權(quán)日2007年12月18日
發(fā)明者F·Y·徐, I·M·麥克麥基, P·B·拉德 申請(qǐng)人:分子制模股份有限公司