用于將模具與固化壓印材料分開的技術的制作方法

專利名稱：用于將模具與固化壓印材料分開的技術的制作方法
用于將模具與固化壓印材料分開的技術背景技術本發明的領域總的涉及結構的納米級制造。更具體地說，本發明涉及一種用于 改進在壓印光刻工藝中采用的接觸壓印的方法。納米級制造涉及制造非常小的結構，例如，具有一納米或幾納米量值的特征。 用在納米級制造中較有前景的工藝被稱為壓印光刻。在許多出版物中詳細描述了示例性的壓印光刻工藝，諸如名稱為"Method and a Mold to Arrange Features on a Substrate to Replicate Features having Minimal Dimensional Variability "、提交作為美 國專利申請10/264,960的美國專利申請公布2004/0065976;名稱為"Method of Forming a Layer on a Substrate to Facilitate Fabrication of Metrology Standards "、提交 作為美國專利申請10/264,926的美國專利申請公布2004-0065252;以及名稱為 "Method and a Mold to Arrange Features on a Substrate to Replicate Features having Minimal Dimensions Variability"的美國專利6,936,194;所有這些都轉讓給了本發 明的受讓人。參見圖l，壓印光刻的基本概念是在襯底上形成浮凸圖形，該襯底尤其可用作 蝕刻掩模，從而可在襯底中形成與該浮凸圖形相對應的圖形。用來形成浮凸圖形的 系統10包括其上支承襯底12的平臺11、以及具有其上帶有圖形面18的模具16 的模板14。圖形面18可以是基本光滑的和/或平坦的，或者可以形成圖形從而在其 中形成一個或多個凹陷。模板14聯接至壓印頭20以促進模板14的移動。流體分 配系統22被聯接從而選擇性地放置成與襯底12流體連通，從而在襯底上沉積可聚 合材料24。能量28的電源26被聯接，以將沿著路徑30引導能量28。壓印頭20 和平臺11構造成分別將模具16和襯底12布置成疊置關系并且位于路徑30內。壓 印頭20和平臺11中的任一個或兩個可改變模具16和襯底12之間的距離，以限定 由可聚合材料24充填于其間的所想要容積。可采用標準夾緊技術來保持襯底12 和平臺11的相對位置。例如，平臺11可包括真空夾盤，諸如聯接至真空源(未示 出)的銷式夾盤(未示出)。通常，在將所想要的容積限定于模具16和襯底12之間前，將可聚合材料24 設置在襯底12上。然而，在已經獲得所想要的容積之后，可聚合材料24可充填該 容積。在用可聚合材料24充填所想要的容積之后，電源26產生能量28，該能量 引起襯底面25和模具面18的成形。通過處理器32來調節該工藝控制，該處理器 32與平臺11、壓印頭20、流體分配系統22和電源26數據通信，并且運行一存儲 在存儲器34中的計算機可讀程序。
在可聚合材料24中精確形成圖形的重要特征是確保在可聚合材料24中形成的 特征尺寸可受控制。否則，會導致將特征中的變形蝕刻到下置的襯底中。
因此，需要改進在接觸光刻工藝中采用的壓印技術。

發明內容
本發明提供一種用于將模具與固化壓印材料分開的方法，該方法包括在其中 包括模具的模板中產生變形。該變形足以產生一回復力，該回復力大于固化壓印材 料和模具之間的粘合力。例如，變形可源自模具和模板設置成與模具相反的一側之 間產生的壓差。這樣，變形可以是在模具中足夠量值的波狀起伏，以接觸其上設置 固化壓印材料的襯底。這里描述了這些和其它的實施例。


圖1是根據現有技術的光刻系統的簡化平面圖； 圖2是根據本發明的模板和設置在襯底上的壓印材料的簡化平面圖； 圖3是圖2所示的模板和襯底的簡化平面圖，其中壓印材料顯示成在襯底上已 形成圖形和固化；
圖4是根據本發明的圖2和3所示的襯底的詳圖5是圖4所示的襯底的詳圖，其中具有設置于其上的壓印材料的固化構型； 圖6是圖5所示的襯底在經受了對于襯底暴露區域的蝕刻化學工藝之后的詳
圖7是圖6所示的襯底在經受了蝕刻和去除固化壓印材料之后的詳圖； 圖8是根據本發明的柔性模板的橫截面圖9是根據本發明、圖8所示的模具正在壓印設置在圖4所示的襯底上可聚合材料的橫截面圖；圖10是圖9所示的模具在模具與襯底的形狀相符合之前的詳圖；圖11是圖9所示的襯底在經受了對于襯底暴露區域的蝕刻化學工藝之后的詳圖；圖12是圖9所示的襯底在經受了蝕刻和去除固化壓印材料之后的詳圖； 圖13是根據本發明另一實施例、圖8所示的柔性模板的橫截面圖； 圖14是根據本發明第二另一實施例、圖8所示的柔性模板的橫截面圖； 圖15是根據本發明第三另一實施例、圖8所示的柔性模板的橫截面圖； 圖16是根據本發明、示出釆用圖12所示的模板進行示例性壓印操作的流程圖； 圖17是用來保持圖13所示的模板的夾盤系統的簡化平面圖，其中模板設置成 靠近襯底；圖18是圖17所示的夾盤本體的仰視圖；圖19是根據本發明、圖1所示壓印頭中所包括的部件的分解立體圖； 圖20是圖19所示部件的仰視立體圖；圖21是圖17所示夾盤系統的簡化平面圖，其中模板經受變形以有助于將模板 與襯底上的固化壓印材料分開；圖22是根據另一實施例、圖21所示區域217的詳圖； 圖23是圖21所示的模板214的簡化平面圖；圖24是示出圖21的模板正在經受與構型50分開的詳細橫截面圖；以及 圖25是圖21所示模板的簡化橫截面圖。具體實施方式

參見圖1和2，根據本發明的模具36可用在系統10中，并且可形成具有基本 光滑或平坦輪廓(未示出)的表面。或者，模具36可包括由多個間隔開的凹陷38 和凸起40。這多個特征形成了待轉印到襯底42上的原始圖形。襯底42可由空白 晶片或其上帶有一層或多層的晶片構成。為此，縮短了模具36和襯底42之間的距 離"d"。這樣，模具36上的特征可壓印入設置在表面44一部分上的諸如可聚合材 料24之類的壓印材料，該表面44具有基本平坦的輪廓。應該理解，襯底42可以 是空白硅晶片48，或者可以包括原位氧化物或一層或多層，如底層45所示。在本例中，襯底42可論述成包括底層45。底層45和可聚合材料42所從中形成的示例 性成分在2005年7月22日提交的、名稱為"COMPOSITION FOR ADHERING MATERIALS TOGETHER"、發明人為Frank Xu且轉讓給本發明的受讓人的美國專 利申請11/187,406中有論述，在此以參見的方式引入該專利申請。
參見圖2和3，可使用任何已知的技術，例如旋涂、浸涂等，來沉積壓印材料。 然而在本例中，壓印材料可作為多個間隔開的離散小滴46沉積在襯底42上。壓印 材料可以由可選擇性地聚合和交聯以在其中記錄原始圖形的成分來形成，從而形成 記錄的圖形。
尤其，記錄在壓印材料中的圖形部分地通過與模具36的相互作用，例如電作 用、磁作用、熱作用、機械作用等等來產生。在本例中，模具36與壓印材料機械 接觸，展開小滴46，從而在表面44上產生連續的壓印材料層，該壓印材料層將固 化成構型50。構型50包括突起部分52和凹陷區域34。構型50的高點厚度t,由突 起部分52來限定。凹陷區域54限定構型50的剩余厚度t2。在一個實施例中，縮 短距離"d"以使壓印材料能進入且充填凹陷38。為了有利于充填凹陷38，在模具 36和小滴46接觸之前，模具36和小滴46之間的氣氛充滿氦氣，或完全抽真空， 或是部分抽真空的氦氣氛。
參見圖2、 3和4，本發明針對的問題涉及到達所想要距離d之后控制厚度t, 和12。尤其，模具36的特征的示例性尺寸，例如凸起40的寬度W,和凹陷38的寬 度W2，可以在30—100納米的范圍內。高點厚度t,可以在400納米一l微米±20 一80納米的范圍內。剩余厚度t2可以在400納米一1微米士20 — 80納米的范圍內。 因此，突起部分52從低點表面55開始測量的高度在40—140納米的范圍內。結果， 表面44具有不平坦的輪廓，例如，具有諸如峰56和谷57之類的波狀起伏。這種 波狀起伏對于控制厚度t和k是成問題的。
參見圖3、 4和5，波狀起伏難以確保厚度t,在整個構型150的區域上基本相 等以及厚度t2在整個構型150的區域上基本相等。例如，在壓印材料固化之后，構 型150形成為在整個區域上厚度t,和厚度t2有變化。例如，區域58中的特征具有 t，！土St，,的高點厚度和t，2士St，2的剩余厚度，其中，由于與區域58疊置的表面44 的曲線，St、和St'2分別相應于厚度t',和t'2的變化。類似地，區域60中的特征具 有t，，,士St，、的高點厚度和t，，2士5t"2的剩余厚度，其中，由于與區域60疊置的表面44的曲線，5t",和St"2分別相應于厚度t",和t"2的變化。
參見圖5、 6和7，假如剩余厚度t，2士St，2和t，，2土St，，2大于t，,士St，p則會在襯
底42中形成的圖形中發生變形。這可以在構型150經受了穿透蝕刻以露出襯底42 的區域62、 64和66之后看到。假如想要開始蝕刻區域62、 64和66，結果就會有 凹陷68、 70和72，而由于在穿透蝕刻過程中襯底42沒有露出，所以會有相當大 的未形成圖形的區域74。這是不合需要的。假如想要使襯底42的區域84形成圖 形，則要蝕刻構型150直到在區域60中發生穿透為止。這將導致基本上去除區域 58中的所有特征。結果，尤其由于掩模材料的缺失，襯底42的很大區域將保持沒 有形成圖形。
參見圖3、 4和8，為了減輕(假如不能根除的話)由于波狀起伏所引起的問 題，包括模具136的模板114形成為與表面44相符合。這樣，模具136可響應于 波狀起伏的存在而作出符合，由此使在整個構型50的區域上厚度t,的變化和厚度 t2的變化最小化。為此，模板114由較薄的熔融硅石板制成，該模板U4具有從相 對的兩側115和116測量出來的厚度113，該厚度113上至約1.5毫米，較佳的是 約0.7毫米。由于具有0.7毫米的厚度，通過將模板114的面積設立成大約4,225 平方毫米，可提供柔性。模具136的面積可以是任何所想要的，例如，從625平方 毫米到與襯底42的面積一樣大。
參見圖8 — 12，模板114的可符合性給模具136提供了以下功能可以在有波 狀起伏的情況下，控制厚度t,和t2。尤其，模具136接觸壓印材料，從而可形成構 型250。構型250具有第一表面252，該第一表面252擱置在襯底42上，并且其輪 廓在有波狀起伏的情況下與襯底42的表面44的輪廓相匹配。然而，柔性模具236 所具有的難點源自在模具136和小滴46中的可聚合材料之間所產生的毛細管力。 一旦模具136與例如區域158中的小滴46之類的可聚合材料的第一小部分相接觸， 就會在模具136和可聚合材料之間產生毛細管力。然而，在可聚合材料的其余小部 分中，例如在區域160和161中的小滴，基本沒有毛細管力。為了形成構型250， 將流體壓力施加到側面115上以使模板114和因此的模具136變形，從而同樣接觸 到區域160和161中的小滴46。
由于模具136的柔性，可控制厚度t,和t2，從而厚度t,在規定的公差土^之內， 這被稱為基本均勻。類似地，厚度t2基本均勻，因為厚度t2在規定的公差iSt2之內。公差源自由模具136與表面44相符合所引起的特征中的變形。然而可以確定，通
過在25毫米區域上將St,和5t2保持成小于或等于5納米，則源自模具136的可符 合性的變形是可接受的。尤其，在構型250的穿透蝕刻之后，在襯底42的整個面 積上的區域162可露出。此后，可以對襯底的整個表面形成圖形，如凹陷164所示。 這樣，可以對整個襯底42形成圖形，由此克服與在待形成圖形的襯底42的整個面 積上厚度t,和厚度t2有變化相關聯的問題。
參見圖8和13，盡管模板114顯示成具有帶有凸起的模具136，這些凸起位于 沿著表面U6的公共平面P內，但是也可釆用其它模板。例如，模板214可包括具 體實施模具236的臺面235。通常，在從表面216測量至凸起240的頂面時，臺面 235的高度h是大約15微米。
參見圖8和14，在另一實施例中，模板314與模板114基本相同，但是模具 336被傳送槽337所圍繞。傳送槽337從側面316延伸得比凹陷338更深。在另一 實施例中，圖15所示的模板414與圖8所示的模板114基本相同，但是位于模具 436外側的側面416的區域與凹陷438共面。
參見圖4、 13和16，在示例性操作過程中，在步驟500中，將模板214和襯 底42放置成彼此靠近，例如在一毫米之內。在步驟S502中，彎曲模板214，以使 面向襯底42的側面216和因此的模具236具有凸起的形狀，從而形成彎曲的模板。 尤其，模具236的中性軸線N被彎曲，以使中央部分移動離開中性軸線N 350—400 微米，從而具有彎曲的形狀。在步驟504中，縮短彎曲模板和襯底42之間的相對 距離，以將彎曲模具236放置成與壓印材料的一個或多個小滴46相接觸，隨后在 其間的壓力下與設置在模具236和襯底42之間的壓印材料的形狀相符合。通常， 模具236在接觸壓印材料之前，相對于襯底42是居中的。模具236的中央部分233 相對于待形成圖形的襯底42的區域是居中的。在此例中，襯底44的幾乎整個表面 44要形成圖形。要形成圖形的襯底42的區域的尺寸是由構型250的厚度以及小滴 46中可聚合材料的總容積來限定的。結果，模具236的面積可以大于、小于或等 于襯底42的面積。通常，模具236的中央部分233接觸區域(未示出)的中央， 而壓印材料的其余部分隨后被模具236的非中央部分接觸。
在步驟506中，將流體壓力施加到側面115，以削弱(假如無法根除的話)構 型150區域的厚度t,中的變化以及構型150區域的厚度t2中的變化。尤其，側面115經受足夠量值的流體壓力，以將模具236和襯底42之間的壓印材料壓縮到壓 印材料可不再經受壓縮的狀態。在這種條件下，壓印材料顯示出粘彈性，因為壓印 材料就像固體一樣。此外，在粘彈性的狀態下，壓印材料與表面44完全符合，從 而壓印材料面向模具236的一側具有與表面44相同的形狀。模具236設立成比處 于粘彈性狀態的壓印材料更具順從性，因此與壓印材料面向模具236的那側的形狀 完全符合。在步驟508中，將壓印材料暴露于光化輻射以固化壓印材料，從而與模 具236和襯底42的表面44的形狀相符合。在步驟510中，將模具236與固化的壓 印材料分開。
參見圖12、 17和18，為了有利于控制模板214設置成與模具236相反的側面 215上的壓力，夾盤本體520適于采用真空技術來保持模板214。為此，夾盤本體 520包括相反的第一側522和第二側524。側部或邊緣表面526在第一側520和第 二側524之間延伸。第一側522包括第一凹陷532和與第一凹陷532間隔開的第二 凹陷534,從而形成間隔開的第一支承區域536和第二支承區域538。第一支承區 域536環繞第二支承區域538以及第一凹陷532和第二凹陷534。第二支承區域538 環繞第二凹陷534。夾盤本體520與第二凹陷534呈疊置關系的一部分540可傳送 具有預定波長的能量，諸如如上所述用來固化可聚合材料的光化能的波長。為此， 部分540由例如玻璃之類的薄層材料形成，該薄層材料可傳送寬波段的紫外線能 量。然而，形成部分540的材料可以取決于由電源26產生的能量的波長，如圖1 所示。
再次參見圖17和18，部分540自第二側524延伸，終止于靠近第二凹陷534 處，并且應該限定至少與模具236的面積一樣大的面積，從而模具236與其疊置。 在夾盤本體520中形成一個或多個通路，如附圖標記542和544所示。諸通路中的 一個通路，諸如通路542，將第一凹陷532設置成與側面526流體連通。其余的通 路，諸如通路542，將第二凹陷532設置成與側面526流體連通。
應該理解，通路542也可以在第二側524和第一凹陷532之間延伸。類似地， 通路544可以在第二側524和第二凹陷534之間延伸。所想要的是，通路542和 544有利于分別將凹陷532和534設置成與諸如泵系統546之類的壓力控制系統流 體連通。
泵系統546可包括一個或多個泵，以彼此獨立地控制靠近凹陷532和534處的壓力。尤其，當安裝到夾盤本體520時，模板136擱置在第一支承區域536和第二 支承區域538上，從而覆蓋第一凹陷532和第二凹陷534。第一凹陷532以及模板 136與其疊置的一部分548限定第一腔室550。第二凹陷534以及模板136與其疊 置的一部分552限定第二腔室554。泵系統546可工作以控制第一腔室550和第二 腔室554的壓力。尤其，在第一腔室550中形成壓力以保持模板214與夾盤本體 520的位置，并且削弱(假如無法避免的話)在重力^下模板214與夾盤本體520 的分離。第二腔室554中的壓力可以與第一腔室548中的壓力有所不同，尤其通過 調節模板214的形狀，來減少在壓印過程中由模板214產生的圖形中的變形。例如， 由于如上所述的原因，泵系統546可在腔室554中施加負壓。泵系統546可在處理 器32的控制下工作，如圖1所示。
參見圖1、 17和19，通過夾盤本體520與聯接至定向系統558的彎曲部分556 之間的聯接，模板214聯接至壓印頭20。定向系統558可移動模板214。在2005 年6月1日提交的、名稱為"Compliant Device for Nano-Scale Manufacturing"的美 國專利申請11/142,838中揭示并且要求保護了彎曲部分556，該專利申請轉讓給了 本發明的受讓人，在此以參見的方式引入該專利申請。在2005年6月1日提交的、 名稱為"Method and System to Control Movement of a Body for Nano-Scale Manufacturing"的美國專利申請11/142,825中揭示了定向系統558，該專利申請轉 讓給了本發明的受讓人，在此以參見的方式引入該專利申請。
參見圖19和20，定向系統558顯示成具有設置成靠近外部框架562的內部框 架560、以及彎曲環564，這將在后面更完整地描述。本體520通過彎曲部分556 聯接至定向系統558。尤其，本體520使用任何合適的裝置連接至彎曲部分556， 諸如位于本體520的四個角部的螺紋固定件(未示出)，以在靠近本體520四個角 部處連接至彎曲部分556的四個角部。靠近內部框架560的表面568的彎曲部分 556的四個角部566可使用任何合適的方式連接至其，諸如螺紋固定件(未示出)。
內部框架560具有中央通路570，而外部框架562具有與中央通路570疊置的 中央開口 572。彎曲部分564具有環形的形狀，例如是圓形或橢圓形的，并且聯接 至內部框架560和外部框架562，位于中央通路570和中央開口 572的外側。尤其， 彎曲環564用諸如螺紋固定件(未示出)之類的任何合適的方式，在區域574、 576 和578處聯接至內部框架560，在區域580、 582和584處聯接至外部框架562。區
11域580設置在區域574和576之間并且設置成與它們等距；區域582設置在區域 576和578之間并且設置成與它們等距；區域584設置在區域574和578之間并且 設置成與它們等距。這樣，彎曲環564包圍彎曲部分556、本體520和模板214， 并且將內部框架560牢固地附連至外部框架562。
應該理解，定向系統558和彎曲部分556的部件可以由任何合適的材料形成， 例如，鋁、不銹鋼等等。此外，彎曲部分556可使用任何合適的裝置聯接至定向系 統558。在本例中，彎曲部分556采用位于四個角度586處的螺紋固定件(未示出) 聯接至表面45。
參見圖17和19，系統558構造成控制模板214的移動，并且將模板214設置 在相對于基準面(諸如設置在平臺11上的襯底42)的所想要空間關系。為此，多 個致動器588、 590和592連接于外部框架562和內部框架560之間，從而圍繞定 向系統58間隔開。每個致動器588、 590和592都具有第一端594和第二端596。 第一端594面向外部框架562，而第二端596背離外部框架562。
參見圖19和20，致動器588、 590和592通過有利于內部框架560沿著三個 軸線Z1、 Z2和Z3的平移運動，來使內部框架560相對于外部框架562傾斜。定 向系統558可提供關于軸線Z1、 Z2和Z3大約士1.2mm的運動范圍。這樣，致動 器588、 590和592引起內部框架560向彎曲部分556以及因此的模板214和本體 520施加關于多個軸線Tl、 T2和T3中的一個或多個的角運動。尤其，通過沿著 軸線Z2和Z3縮短內部框架560和外部框架562之間的距離并且沿著軸線Zl增大 距離，將沿第一方向發生關于傾斜軸線T2的角運動。
沿著軸線Z2和Z3增大內部框架560和外部框架562之間的距離并且沿著軸 線Zl縮短其間的距離，將沿第二方向發生關于傾斜軸線T2的角運動，該第二方 向與第一方向相反。以類似的方式，通過沿著軸線Z1和Z2沿相同方向且以相同 量值移動內部框架560、同時沿著軸線Z3沿相反方向且以兩倍于沿著軸線Zl和 Z2的移動量值移動內部框架560，來改變內部框架560和外部框架562之間的距 離，可發生關于軸線T1的角運動。類似地，通過沿著軸線Z1和Z3沿相同方向且 以相同量值移動內部框架560、同時沿著軸線Z2沿相反方向且以兩倍于沿著軸線 Zl和Z2的移動量值移動內部框架560，來改變內部框架560和外部框架562之間 的距離，可發生關于軸線T3的角運動。致動器588、 590和592可具有士200N的最大操作力。定向系統558可提供關于軸線T1、 T2和T3的大約± 0.15。的運動范 圍。
選擇致動器588、 590和592，以減少機械部件并且因此減小會帶來微粒的不 均勻機械順從性和摩擦力。致動器588、 590和592的例子包括音圈致動器、壓電 致動器和線性致動器。致動器588、 590和592的示例性實施例可從加利福尼亞州 的西爾馬市的BEI技術公司(BEI Technologies of Sylmar， California)購得，商標名 為LA24-20-000A，并且使用例如螺紋固定件之類的任何合適裝置來聯接至內部框 架560。此外，致動器588、 590和592聯接于內部框架560和外部框架562之間 以關于它們對稱地設置，并且位于中央通路570和中央開口 572的外側。由于這種 構造，就構成了外部框架562與彎曲部分556之間不受阻礙的通路。此外，對稱的 布置減小了動態振動和不均勻熱漂移，由此對內部框架560提供精確的運動糾正。
內部框架560、外部框架562、彎曲環564、以及致動器588、 590和592的組 合給彎曲部分556以及因此的本體520和模板214提供了關于傾斜軸線Tl、 T2和 T3的角運動。然而，所想要的是，將沿著位于橫向(假如不是垂直的話)于軸線 Zl、 Z2和Z3延伸的平面中的軸線的平移運動施加給模板214。這是通過給彎曲部 分556提供賦予模板214關于多個順從軸線(如附圖標記C1和C2所示)中的一 個或多個以角運動的功能來實現的，這些順從軸線與傾斜軸線T1、 T2和T3間隔 開，并且在組裝模板、模板夾盤和順從裝置時存在于模板的表面上。
本發明的另一實施例有利于將模具236與例如形成構型50的固化壓印材料分 開。這基于以下發現將初始分開局部化于模具236和固化壓印材料之間界面的相 對較小面積上，可減小需要用來實現分開的、由定向系統558施加在模具236上的 向上力的量值。所想要的結果是，可降低襯底42與平臺ll分開的可能性。
參見圖21，本發明試圖避免的不利狀況是將模具236與構型50分開時，襯 底42會與平臺11分開。壓印頭20施加足夠的力，以克服模具236和構型50之間 的吸引力。在模具236的面積與襯底42 (例如，整個晶片壓印)的面積基本一樣 大的狀況下，需要將模具236與構型50分開的力常常遠遠大于襯底42和平臺11 之間的吸引力，艮卩，襯底42和平臺11之間的真空力或靜電力。因此，所想要的是， 減小必須用來將模具236與構型50分開的、施加至模板214的力。尤其，所想要 的是，確保需要用來將模板114與構型50分開的向上力小于由平臺11施加到襯底42上的向下力，以將襯底42保持在平臺ll上。
通過在靠近模具周界的區域在模具236和構型50之間形成局部的分離，可減 小需要用來將模板114與構型50分開的向上力。為此，對于面積與襯底42基本一 樣大的模具236，模具236將具有最大的面積，以確保其周界237與襯底42的邊 緣222間隔開大約1毫米，如距離R所示。通過采用泵系統546將腔室554加壓 到大約20kPa來將模具236與固定壓印材料初始分開，可獲得局部的分開。這使模 板214圍繞模具236的區域217變形。在區域217中模板214表面的第一部分219 向下移位，遠離中性位置Np而朝向襯底42，而部分219的低點大約在襯底42的 表面43下方1微米處。結果，由泵系統546施加給模板214的變形將足以讓低點 部分219自中性位置Np延伸大于圖3所示的厚度tl和圖13所示的高度h的量值。
再次參見圖21和22，模板214表面的第二部分220向上移動遠離襯底42，其 頂點與表面43間隔開大約十五微米。模板設置在第二部分220和低點部分219之 間的段與襯底42的邊緣222相接觸。與模板214相關聯的楊氏模量導致回復力FR， 以有利于使區域217返回到Np中性位置，其中可削弱如低點部分219和第二部分 所示的波狀起伏以形成弧形表面224。回復力FR起源于模板214的材料經受運動， 從而返回到減小應力和/或減小應變的狀態。
參見圖21、 24和25，回夏力Fr引起模具236靠近區域217的區域221與襯 底42分開，同時段227用來將襯底42向下壓靠在平臺11上，從而將襯底42和平 臺ll牢固地固定在一起。這樣，通過使模板214相對于襯底42懸出來將模具236 與構型50分開。尤其，部分227接觸襯底42的邊緣222，從而將襯底42保持在 平臺11上，這減小了需要用來將模具236與襯底分開的、在模具214上的向上力， 并且防止襯底42與平臺11分開。因此，可以說，回復力FR減小了由定向系統558 施加在模具236上的、用來實現分開所必須的向上力的量值。結果，回夏力Fr必 須大于區域221和構型50之間的粘合力。回復力FR導致相對于構型50形成傾斜 角度e，該傾斜角度6例如是在凹陷38的低點表面138所位于的平面P2和凹陷區 域54的低點表面154所位于的平面P3之間測量出的。與角度e相關聯的背壓和回 夏力Fr引起模板214以及因此的模具236具有弧形形狀，其中，區域221比模具 236設置成遠離區域221的區域離開構型50更遠，模具236的中央部分位于最靠 近中心軸線A處。通常，角度e將是微弧度的量值，以使固化層50中特征的剪切量是皮米的量值。可以通過如圖19所示致動器588、 590和592的操作來控制將模 具236的其余部分與構型50分開。
參見圖19和25，通過使致動器588、 590和592以近似相等的速率移動，可 將模具236與構型分開，以在區域接近中心軸線A之前使靠近區域221的最后部 分與構型50分開。這樣，模具236關于軸線A徑向對稱設置的區域可依次與構型 50分開，例如，區域221、區域223、然后區域225等依次分開。然而應該理解， 由于模具236的形狀，區域221、 223和225是關于軸線A徑向對稱設置的。模具 236完全可以具有矩形或正方形的形狀。結果，依次與構型50脫開的區域的形狀 將是與周界237的形狀互補的。結果，模具236相對于周界237同心的區域依次與 構型50分開。然而應該理解，致動器588、 590和592可操作以產生模具236與構 型50的剝離分開。這可以通過關于傾斜軸線Tl、 T2和T3之一移動模具236來實 現。
參見圖21和22，實現模板214的局部分開的另一方式將包括:使靠近模具236 的模板形成弧形表面224。尤其，泵系統546將壓力腔室554中產生壓力，從而足 以彎曲弧形表面224并且給該弧形表面224提供基本恒定的曲率半徑。如上所述， 回復力FR將引起模具236與構型50在靠近區域221處局部分開。此后，可采用如 上所述的技術，來將模具236與構型50分開。假如模具236的尺寸遠遠小于襯底 42的面積，例如假如模具236的面積是625平方毫米，從而不發生懸出，則成形 輪廓面是尤其有利的。
上述本發明的實施例是示例性的。可對上述內容作出許多改變和變化，但仍然 處在本發明的范圍之內。因此，本發明的范圍不應由以上描述來限定，而應參照所 附權利要求書與其等同物的整個范圍一起來決定。
權利要求
1.一種用于將包括在模板中的模具與設置在襯底上的固化壓印材料分開的方法，所述方法包括在靠近所述模具的所述模板中產生變形，從而足以產生一回復力，所述回復力大于所述固化壓印材料和所述模具之間的粘合力。
2. 如權利要求1所述的方法，其特征在于，所述模板包括設置成與所述模具 相反的第一側，從而產生還包括在所述第一側和所述模具之間誘導壓差。
3. 如權利要求1所述的方法，其特征在于，產生還包括在所述模具中形成 足夠量值的波狀起伏以接觸所述襯底。
4. 如權利要求1所述的方法，其特征在于，所述模具包括周界，所述方法還 包括將設置成與所述周界同心的所述模具的區域與所述固化壓印材料分開。
5. 如權利要求1所述的方法，其特征在于，所述模具包括周界，所述方法還 包括將設置成與所述周界同心的所述模具的多個區域依次與所述固化壓印材料分 開。
6. 如權利要求1所述的方法，其特征在于，還包括將圍繞通過所述模具中心 的軸線徑向對稱設置的所述模具的區域與所述固化壓印材料分開。
7. 如權利要求1所述的方法，其特征在于，還包括將圍繞通過所述模具中心 的軸線徑向對稱設置的所述模具的多個區域依次與所述固化壓印材料分開。
8. 如權利要求1所述的方法，其特征在于，還包括通過圍繞橫向于所述模 具表面的法線延伸的軸線轉動所述模具，將所述模具的區域與所述固化壓印材料分 開。
9. 如權利要求1所述的方法，其特征在于，產生還包括形成所述模板包圍 所述模具的表面，以具有恒定的曲率半徑。
10. —種用于在襯底和具有模具的模板之間散布可適應材料的方法，所述方法 包括將所述模具定位成與所述襯底成疊置關系，以在其間限定一容積； 通過所述可適應材料與所述模具和所述襯底中的一個之間的毛細管作用，使所 述容積的第一子部分裝載所述可適應材料；以及通過在所述模具中產生變形，來充填所述容積的第二子部分。
11. 如權利要求10所述的方法，其特征在于，所述模板包括設置成與所述模 具相反的第一側，從而充填還包括在所述第一側和所述模具之間產生壓差。
12. 如權利要求10所述的方法，其特征在于，所述模具包括中央部分，充填 還包括使可適應材料與所述中央部分接觸，接著使所述模具的其余部分與所述可 適應材料接觸。
13. 如權利要求10所述的方法，其特征在于，所述模具包括中性軸線，裝載 還包括在接觸所述可適應材料之前彎曲所述中性軸線。
14. 如權利要求10所述的方法，其特征在于，定位還包括使所述模具相對 于所述襯底居中。
15. 如權利要求10所述的方法，其特征在于，所述模具具有與其相關聯的區 域，所述區域大于所述襯底的區域。
16. 如權利要求10所述的方法，其特征在于，所述模板包括設置成與所述模具相反的第一側，裝載還包括改變所述模具和所述襯底之間的距離，同時在所述 第一側和所述模具上保持基本相等的壓力。
17. 如權利要求10所述的方法，其特征在于，在充填之前進行裝載。
18. 如權利要求10所述的方法，其特征在于，所述第一和第二子部分具有與其相關聯的總容積，所述總容積小于所述容積。
全文摘要
本發明提供一種用于將模具(136)與固化壓印材料分開的方法，該方法包括在其中包括模具的模板(214)中產生變形。該變形(P2)足以產生一回復力，該回復力大于固化壓印材料和模具之間的粘合力。例如，變形可源自模具和模板設置成與模具相反的一側之間由泵系統(546)產生的壓差。這樣，變形可以是在模具中足夠量值的波狀起伏，以接觸其上設置固化壓印材料的襯底。
文檔編號B41F1/00GK101316693SQ200680044171
公開日2008年12月3日 申請日期2006年9月22日 優先權日2005年12月1日
發明者M·N·米勒, M·P·C·瓦茨, M·加納帕斯蘇伯拉曼尼安, N·A·斯塔西, 崔炳鎮 申請人:分子制模股份有限公司