[发明专利]在纳米压印光刻中减少填充时间的基材预处理

说明书

本发明涉及在纳米压印光刻中减少填充时间的基材预处理。一种纳米压印光刻方法，其包括将预处理组合物配置在基材上从而形成预处理涂层。预处理组合物包括聚合性组分。离散的压印抗蚀剂部分配置在预处理涂层上，其中压印抗蚀剂的各离散部分覆盖基材的目标区域。随着压印抗蚀剂的各离散部分超出其目标区域展开，复合聚合性涂层形成于基材上。复合聚合性涂层包括预处理组合物和压印抗蚀剂的混合物。复合聚合性涂层与模板接触并且聚合，从而得到在基材上的复合聚合物层。预处理组合物与空气之间的界面能超过压印抗蚀剂与空气之间或压印抗蚀剂的至少一个组分与空气之间的界面能。

相关申请的交叉引用

本申请要求2016年6月28日提交的名称为“在纳米压印光刻中减少填充时间的基材预处理”的美国专利申请序列号15/195,789的优先权，要求2016年1月22日提交的名称为“在纳米压印光刻中减少填充时间的基材预处理”的美国专利申请序列号15/004,679的优先权，要求2015年9月8日提交的名称为“在纳米压印光刻中减少填充时间的基材预处理”的美国专利申请序列号62/215,316的优先权，其各自通过参考的方式以其整体引入本文。

技术领域

本发明涉及通过处理纳米压印光刻基材从而促进压印抗蚀剂在基材上的展开来促进在纳米压印光刻过程中的处理量。

背景技术

因为半导体加工工业在增加每单位面积的电路数量的同时力求更大的生产量，注意力集中在可靠的高分辨率图案化技术的持续开发上。现今在使用的一种这样的技术通常称为压印光刻。压印光刻方法详细记载在许多公布中，例如美国专利申请公开号2004/0065252以及美国专利号6,936,194和8,349,241，所有这些通过参考的方式引入本文。已经使用压印光刻的其它发展领域包括生物技术、光学技术和机械体系。

上述各专利文献中公开的压印光刻技术包括压印抗蚀剂中凸纹图案(reliefpattern)的形成，以及将对应于凸纹图案的图案转印至下面的基材。图案化方法使用与基材间隔开的模板和配置在模板与基材之间的聚合性组合物(“压印抗蚀剂”)。在一些情况下，压印抗蚀剂以离散的、间隔的液滴的形式配置在基材上。使液滴在压印抗蚀剂与模板接触之前展开。在压印抗蚀剂与模板接触之后，使抗蚀剂均匀地填充在基材与模板之间的空间，然后将压印抗蚀剂固化从而形成具有与模板表面的形状一致的图案的层。固化之后，将模板与图案化层分离，使得模板与基材间隔开。

压印光刻方法中的处理量通常取决于各种因素。当将压印抗蚀剂以离散的、间隔的液滴的形式配置在基材上时，处理量至少部分地取决于液滴在基材上展开的效率和均匀性。压印抗蚀剂的展开可以通过诸如液滴之间的气体间隙以及液滴对基材和/或模板的不完全润湿等因素而抑制。

发明内容

在第一一般方面中，纳米压印光刻方法包括：将预处理组合物配置在基材上从而在基材上形成预处理涂层，将压印抗蚀剂的离散部分配置在预处理涂层上，压印抗蚀剂的各离散部分覆盖基材的目标区域。预处理组合物包括聚合性组分，压印抗蚀剂是聚合性组合物。随着压印抗蚀剂的各离散部分超出其目标区域展开，包括预处理组合物和压印抗蚀剂的混合物的复合聚合性涂层形成在基材上。使复合聚合性涂层与纳米压印光刻模板接触并且使其聚合，从而在基材上产生复合聚合物层。预处理组合物与空气之间的界面能超过压印抗蚀剂与空气之间或压印抗蚀剂的至少一个组分与空气之间的界面能。

第二一般方面包括通过第一方面的方法形成的纳米压印光刻层叠体。

第三一般方面包括通过第一方面的方法制造装置。该装置可以是处理后的基材、光学组件或石英模具复制品。

第四一般方面包括第三方面的装置。

在第五一般方面中，纳米压印光刻试剂盒包括预处理组合物和压印抗蚀剂。预处理组合物包括聚合性组分，压印抗蚀剂是聚合性组合物，并且预处理组合物与空气之间的界面能超过压印抗蚀剂与空气之间或压印抗蚀剂的至少一个组分与空气之间的界面能。