特許 7555967 方法、平坦化システム、および物品の製造方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2024-09-13

(45)【発行日】2024-09-25

(54)【発明の名称】方法、平坦化システム、および物品の製造方法

(51)【国際特許分類】

   H01L 21/027 20060101AFI20240917BHJP

   B29C 59/02 20060101ALI20240917BHJP

【ＦＩ】

H01L21/30 502D

H01L21/30 578

B29C59/02 Z

【請求項の数】 15

(21)【出願番号】P 2021568423

(86)(22)【出願日】2020-07-17

(65)【公表番号】

(43)【公表日】2022-10-24

(86)【国際出願番号】 US2020070292

(87)【国際公開番号】W WO2021030823

(87)【国際公開日】2021-02-18

【審査請求日】2023-03-28

(31)【優先権主張番号】16/541,618

(32)【優先日】2019-08-15

(33)【優先権主張国・地域又は機関】US

(73)【特許権者】

【識別番号】000001007

【氏名又は名称】キヤノン株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110003281

【氏名又は名称】弁理士法人大塚国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】ウストゥルク， ウスカン

(72)【発明者】

【氏名】バーメスバーガー， セス ジェイ

(72)【発明者】

【氏名】齋藤 真樹

(72)【発明者】

【氏名】アギリ， アリレザ

(72)【発明者】

【氏名】シャックレトン， スティーブン シー

(72)【発明者】

【氏名】チョイ， ビュン－ジン

【審査官】今井 彰

(56)【参考文献】

【文献】特開２０１４－００４８２６（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０００－３４８３９２（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０００－１６４９０５（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００１－２３０３９３（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０２０－０４７６４９（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０２０－０８９８７６（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１２－２３１０５６（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｈ０１Ｌ ２１／０２７、２１／３０

Ｂ２９Ｃ ５９／０２

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

基板とスーパーストレートとの間に硬化層を挟んだスタックに対して、前記基板のエッジより外側の位置であって前記スーパーストレートの外周のうち一部の領域に機械的接触で外力を加えることにより、前記スーパーストレートと前記硬化層とが接する面の外周のうち一部の領域において前記スーパーストレートと前記硬化層とを分離して、前記スーパーストレートと前記硬化層との分離を開始する工程と、
前記一部の領域から、前記スーパーストレートと前記硬化層とが接する面の外周に沿って、前記スーパーストレートと前記硬化層とが分離した分離領域を広げる工程と、
前記外周に沿って前記分離領域を広げた状態で前記基板と前記スーパーストレートとが離れる方向に前記基板と前記スーパーストレートとの相対的な移動を開始して、前記スーパーストレートと前記硬化層との分離を完了させる工程と、
を含む方法。

【請求項2】

スーパーストレートチャックに前記スーパーストレートを保持させることと、
前記分離領域を広げる工程において、前記スーパーストレートの外周領域を撓ませるように、負の流体圧力を前記スーパーストレートチャックの周囲ゾーンに適用することと、
を含む、請求項１に記載の方法。

【請求項3】

前記周囲ゾーンに前記負の流体圧力を適用しながら、前記スーパーストレートと前記硬化層とが分離した前記一部の領域に正の流体圧力を導入し続けることを更に含む、請求項２に記載の方法。

【請求項4】

前記スーパーストレートと前記硬化層との分離を完了させるために、前記スーパーストレートを保持するスーパーストレートチャックの中央ゾーンに負の流体圧力を加えることを更に含む、請求項１に記載の方法。

【請求項5】

ピンが前記基板側から前記スーパーストレート側へ移動することで前記スーパーストレートに機械的接触で外力を加える、請求項１に記載の方法。

【請求項6】

前記基板に対して前記スーパーストレートが張り出しエッジ部分を含むように、前記基板と前記スーパーストレートとを積層することと、
前記一部の領域に前記分離領域を生成するように前記張り出しエッジ部分に力を加えることと、
を更に含む、請求項１に記載の方法。

【請求項7】

前記スーパーストレートに前記外力を加える位置と、前記基板のノッチとを位置合わせすることと、
前記ノッチを介して前記スーパーストレートの前記位置に前記外力を加えることと、
を含む、請求項１に記載の方法。

【請求項8】

スーパーストレートを保持するためのスーパーストレートチャックと、
基板を保持するための基板チャックと、
前記基板と前記スーパーストレートとの間に硬化層を挟んだスタックに対して、前記基板のエッジより外側の位置であって前記スーパーストレートの外周のうち一部の領域に機械的接触で外力を加えて、前記スーパーストレートと前記硬化層とが接する面の外周のうち一部の領域において前記スーパーストレートと前記硬化層との分離を開始するように構成された力の供給源と、
を備える平坦化システム。

【請求項9】

前記スーパーストレートチャックはランドのパターンを含み、前記スーパーストレートチャックのエッジ付近に位置する前記ランドの１つは、前記スーパーストレートが前記スーパーストレートチャックに向かって撓むことを可能にするように、前記スーパーストレートチャックの内側部分に位置する他のランドの下方に窪んでいる、請求項８に記載の平坦化システム。

【請求項10】

前記基板チャックはランドのパターンを含み、前記基板チャックのエッジに位置する前記ランドの１つは、前記基板が前記基板チャックに向かって撓むことを可能にするように、前記基板チャックの内側部分に位置する他のランドの下方に窪んでいる、請求項８に記載の平坦化システム。

【請求項11】

前記力の供給源は、前記スタックの前記基板側から前記スーパーストレート側の方向への機械的押力を生成する機構を含む、請求項８に記載の平坦化システム。

【請求項12】

前記基板は、そのエッジに配置されたノッチを含み、前記力の供給源は、前記ノッチを介して前記スーパーストレートに前記外力を加える、請求項８に記載の平坦化システム。

【請求項13】

前記力の供給源は、前記スーパーストレートに機械的接触で外力を加えるピンを含み、前記ピンが前記基板側から前記スーパーストレート側へ移動することで前記スーパーストレートに機械的接触で外力を加える、請求項８に記載の平坦化システム。

【請求項14】

前記スーパーストレートチャックは、前記基板に対して前記スーパーストレートが張り出し部分を含むように前記スーパーストレートを保持するように構成され、
前記力の供給源は、前記スーパーストレートの前記張り出し部分に力を加えて前記一部の領域に分離領域を生成するように構成されている、
請求項８に記載の平坦化システム。

【請求項15】

基板とスーパーストレートとの間に硬化層を形成する工程と、
請求項１乃至７のいずれか１項に記載の方法を用いて、前記スーパーストレートと前記硬化層との分離を完了させる工程と、
前記硬化層を加工することによって物品を製造する工程と、
を含む物品の製造方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本開示は、基板プロセスに関し、より詳細には、半導体製造における表面の平坦化に関する。

【背景技術】

【0002】

平坦化技術は、半導体デバイスを製造する際に有用である。例えば、半導体デバイスを作成するためのプロセスは、基板への材料の追加と基板からの材料の除去とを繰り返し含む。このプロセスは、不規則な高さばらつき（即ち、トポグラフィ）を有する層状の基板を生成することができ、より多くの層が追加されるにつれて、基板高さばらつきが増大しうる。高さばらつきは、層状の基板にさらなる層を追加する能力に負の影響を及ぼす。これとは別に、半導体基板（例えば、シリコンウェハ）自体は、常に完全な平坦ではなく、初期表面高さばらつき（即ち、トポグラフィ）を含みうる。この問題に対処する１つの方法は、積層ステップの間に基板を平坦化することである。種々のリソグラフィパターニング方法は、平面表面上のパターニングから利益を得る。ＡｒＦｉレーザベースのリソグラフィにおいて、平坦化は、焦点深度（ＤＯＦ）、臨界寸法（ＣＤ）、および臨界寸法の均一性を改善する。極端紫外リソグラフィ（ＥＵＶ）では、平坦化は、フィーチャ配置およびＤＯＦを改善する。ナノインプリントリソグラフィ（ＮＩＬ）では、平坦化は、フィーチャ充填およびパターン転写後のＣＤ制御を改善する。

【0003】

インクジェットベース適応平坦化（ＩＡＰ）と呼ばれることもある平坦化技術は、基板とスーパーストレートとの間に重合性材料の可変の滴下パターンを分配することを含み、ここで滴下パターンは基板トポグラフィに依存して変化する。次いで、スーパーストレートを重合性材料と接触させ、その後、材料を基板上で重合させ、スーパーストレートを除去する。ＩＡＰ技法を含む平坦化技術の改良は、例えば、全ウエハプロセスおよび半導体デバイス製造を改良するために望まれている。

【発明の概要】

【0004】

方法が提供される。当該方法は、少なくとも基板とスーパーストレートとのスタックのエッジ上のポイントに少なくとも１つのクラックを生成することと、前記クラックを外周に沿って伝播させることと、前記基板からの前記スーパーストレートの分離を完了させるように前記スーパーストレートを前記基板に対して移動させることと、を含む。当該方法は、前記クラックを生成するために、前記エッジ上の前記ポイントにおける前記基板と前記スーパーストレートとの間に正の流体圧力を導入することを更に含んでもよい。前記正の流体圧力は、クリーンドライエア、ヘリウム、または窒素の流れを含む。当該方法は、負の流体圧力でスーパーストレートチャックに前記スーパーストレートを保持させることと、前記スタックの前記エッジに沿って前記クラックを伝搬させるように、負の流体圧力の高い流れを前記スーパーストレート上の周囲ゾーンに適用することと、を更に含んでもよい。

【0005】

前記スーパーストレート上の前記周囲ゾーンに前記負の流体圧力の高い流れが適用されている間、前記正の流体圧力が前記分離された部分に連続的に導入される。前記スーパーストレートは、スーパーストレートチャックで前記基板から離れる方向に移動されてもよい。当該方法は、スーパーストレートチャックで前記基板からの前記スーパーストレートの前記分離を完了させるように、前記スーパーストレート上の中央ゾーンに負の流体圧力を加えることを更に含んでもよい。当該方法は、前記クラックを生成するように前記スーパーストレートのエッジ上の前記ポイントに力を加えることを更に含んでもよい。前記スタックの前記エッジの他のポイントにおける前記基板と前記スーパーストレートとの間に正の流体圧力を加えることによって、他のクラックが生成されてもよい。前記力は、正の流体圧力または機械的接触を導入することによって加えられてもよい。

【0006】

当該方法は、前記スーパーストレートが張り出しエッジ部分を含むように、前記基板と前記スーパーストレートとを積層することと、クラックを生成するように前記張り出しエッジ部分に力を加えることと、を更に含んでもよい。前記スーパーストレートの他のエッジ部分は、前記基板のエッジ部分のノッチと位置合わせされてもよく、前記基板と前記スーパーストレートとの間に他のクラックを生成するように、前記他のエッジ部分に力が加えられる。

【0007】

チャッキングシステムも提供される。当該システムは、負の流体圧力でスーパーストレートを保持するように構成されたスーパーストレートチャックと、基板と共に積層された前記スーパーストレートのエッジ上のポイントに力を加え、前記エッジの前記ポイントにおける前記基板と前記スーパーストレートとの間にクラックを生成するように構成された力の供給源と、を含む。前記スーパーストレートチャックはランドのパターンを含み、前記スーパーストレートチャックのエッジ付近に位置する前記ランドの１つは、前記スーパーストレートが前記クラックを生成しながら前記スーパーストレートチャックに向かって撓むことを可能にするように、前記スーパーストレートチャックの内側部分に位置する他のランドの下方に窪んでいる。当該チャッキングシステムは、負の流体圧力で前記基板を保持するように構成された基板チャックを更に備えてもよい。前記基板チャックはランドのパターンを含み、前記基板チャックのエッジに位置する前記ランドの１つは、前記基板が前記クラックを生成しながら前記基板に向かって撓むことを可能にするように、前記基板チャックの内側部分に位置する他のランドの下方に窪んでいる。

【0008】

前記力の供給源は、横方向の機械的押力を生成する機構、または、前記スーパーストレートの前記エッジに向かう正の流体圧力の供給源を含む。前記基板は、そのエッジに配置されたノッチを含み、前記力の供給源は、前記ノッチを介して前記スーパーストレートに加えられる負の流体圧力の供給源を含む。当該チャッキングシステムは、前記スーパーストレートチャックを通して前記負の流体圧力を前記スーパーストレートに加えるための負の流体圧力の供給源を更に備えてもよい。前記スーパーストレートチャックは、前記スーパーストレートが張り出し部分を含むように前記スーパーストレートを保持するように構成されている。前記力の供給源は、前記スーパーストレートの前記張り出し部分に力を加えて前記クラックを発生させるように構成されている。

【0009】

物品を製造する方法が提供される。当該方法は、基板とスーパーストレートとの間に積層された硬化材料を形成することと、基板とスーパーストレートとの間のエッジにおけるポイントに少なくとも１つのクラックを生成することと、前記クラックを外周に沿って伝播させることと、前記硬化材料から前記スーパーストレートを分離することと、を含む。

【0010】

本開示のこれらおよび他の目的、特徴、および利点は、添付の図面および提供される特許請求の範囲と併せて、本開示の例示的な実施形態の以下の詳細な説明を読むことによって明らかになるのであろう。

【図面の簡単な説明】

【0011】

本発明の特徴および利点が詳細に理解されうるように、本発明の実施形態のより具体的な説明は、添付の図面に示される実施形態を参照することによってなされうる。しかしながら、添付の図面は本発明の典型的な実施形態を示すに過ぎず、したがって、本発明は他の等しく有効な実施形態を認めることができるので、本発明の範囲を限定するものと見なされるべきではないことに留意されたい。

【0012】

【図1】図１は、平坦化システムを示す図である；

【0013】

【図2A】図２ａは、平坦化プロセスを示す；

【図2B】図２ｂは、平坦化プロセスを示す；

【図2C】図２ｃは、平坦化プロセスを示す；

【0014】

【図3A】図３ａは、一実施形態におけるマルチゾーンストレートチャックを示す；

【図3B】図３ｂは、一実施形態におけるマルチゾーンストレートチャックを示す；

【0015】

【図4A】図４ａは、基板上に層を形成するためのスーパーストレートチャックの動作を示す；

【図4B】図４ｂは、基板上に層を形成するためのスーパーストレートチャックの動作を示す；

【図4C】図４ｃは、基板上に層を形成するためのスーパーストレートチャックの動作を示す；

【図4D】図４ｄは、基板上に層を形成するためのスーパーストレートチャックの動作を示す；

【図4E】図４ｅは、基板上に層を形成するためのスーパーストレートチャックの動作を示す；

【0016】

【図5】図５は、図４ａ～図４ｅに示される平坦化処理のフローチャートである；

【0017】

【図6A】図６ａは、一実施形態における基板とスーパーストレートとのスタックの縁部で開始される分離クラックを示す；

【図6B】図６ｂは、このような分離クラックを開始させるための格納式ピンと基板ノッチとの位置合わせを示す；

【0018】

【図6C】図６ｂは、別の実施形態における基板とスーパーストレートのスタックのエッジで開始される分離クラックを示す；

【0019】

【図7A】図７ａは、分離クラックが開始されてスタックの周囲に伝播されるときの、基板とスーパーストレートとのスタックの上面図を示す；

【図7B】図７ｂは、分離クラックが開始されてスタックの周囲に伝播されるときの、基板とスーパーストレートとのスタックの上面図を示す；

【図7C】図７ｃは、分離クラックが開始されてスタックの周囲に伝播されるときの、基板とスーパーストレートとのスタックの上面図を示す；

【0020】

【図8】図８は、分離された基板およびスーパーストレートを示す；

【0021】

【図9】図９は、図７および図８に示される分離プロセスのフローチャートである；

【0022】

【図10】図１０は、更なる実施形態における基板とスーパーストレートとのスタックの縁部で開始される分離クラックを示す；

【0023】

【図11A】図１１ａは、改善されたゾーン封止を有する別の実施形態におけるマルチゾーン・スーパーストレートチャックを示す；

【図11B】図１１ｂは、改善されたゾーン封止を有する別の実施形態におけるマルチゾーン・スーパーストレートチャックを示す；

【0024】

【図12】図１２は、図１１ａおよび図１１ｂのスーパーストレートチャックのゾーン内の例示的なトレンチ構造の拡大図を示す。

【0025】

図面全体を通して、別段の記載がない限り、同じ参照符号および文字は、例示された実施形態の同様の特徴、要素、構成要素または部分を示すために使用される。さらに、本開示は、図面を参照して詳細に説明されるが、説明に役立つ例示的な実施形態に関連してそのように行われる。添付の特許請求の範囲によって定義される主題の開示の真の範囲および精神から逸脱することなく、記載された例示的な実施形態に対して変更および修正を行うことができることが意図される。

【発明を実施するための形態】

【0026】

平坦化システム
図１は、平坦化のためのシステムを示す。平坦化システム１００は、基板１０２上の膜を平坦化するために使用される。基板１０２は、基板チャック１０４に結合されうる。基板チャック１０４は、真空チャック、ピン型チャック、溝型チャック、静電チャック、電磁チャック等であってもよいが、これらに限定されない。

【0027】

基板１０２および基板チャック１０４は、基板位置決めステージ１０６によってさらに支持されうる。基板位置決めステージ１０６は、ｘ－、ｙ－、ｚ－、θ－、ψ、及びφ－軸のうちの１以上に沿った並進運動および／または回転運動を提供することができる。また、基板位置決めステージ１０６、基板１０２、および基板チャック１０４は、ベース（図示せず）上に位置決めされてもよい。基板位置決めステージは、位置決めシステムの一部であってもよい。

【0028】

基板１０２から離間して配置されているのは、基板１０２に対向する作用面１１２を有するスーパーストレート１０８である。スーパーストレート１０８は、限定されるものではないが、溶融シリカ、石英、シリコン、有機ポリマー、シロキサンポリマー、ホウケイ酸ガラス、フルオロカーボンポリマー、金属、硬化サファイアなどを含む材料から形成されてもよい。一実施形態では、スーパーストレートは、ＵＶ光を容易に透明する。表面１１２は、一般に、基板１０８の表面と同じ面積サイズであるか、または僅かに小さい。

【0029】

スーパーストレート１０８は、スーパーストレートチャック１１８に連結され、または保持されうる。スーパーストレートチャック１１８は、真空チャック、ピン型チャック、溝型チャック、静電チャック、電磁チャック、および／または他の同様のチャック型であってもよいが、これらに限定されない。スーパーストレートチャック１１８は、スーパーストレート１０８を横切って変化する応力、圧力、および／または歪みをスーパーストレート１０８に加えるように構成することができる。一実施形態では、スーパーストレートチャックは、同様に、ＵＶ光を容易に透過する。スーパーストレートチャック１１８は、ゾーンベースの真空チャック、アクチュエータアレイ、圧力ブラダ（bladder）などのシステムを含んでもよく、このシステムは、テンプレートを湾曲させて変形させるためにスーパーストレート１０８の裏面に圧力差を加えることができる。一実施形態では、スーパーストレートチャック１１８は、圧力差をスーパーストレートの裏面に加えることができるゾーンベースの真空チャックを含み、本明細書で更に詳述するようにスーパーストレートを湾曲させて変形させる。

【0030】

スーパーストレートチャック１１８は、位置決めシステムの一部である平坦化ヘッド１２０に結合されうる。平坦化ヘッド１２０は、ブリッジに移動可能に結合されうる。平坦化ヘッド１２０は、スーパーストレートチャック１１８を少なくともｚ軸方向、および潜在的に他の方向（例えばｘ、ｙ－、θ－、ψ－、φ－軸）に基板１０２に対して移動させるように構成された、ボイスコイルモータ、圧電モータ、リニアモータ、ナットおよびネジモータなどの１以上のアクチュエータを含みうる。

【0031】

平坦化システム１００は、流体ディスペンサ１２２を更に備えうる。また、流体ディスペンサ１２２は、ブリッジに移動可能に連結されうる。一実施形態では、流体ディスペンサ１２２および平坦化ヘッド１２０は、すべての位置決め構成要素のうちの１以上を共有する。代替の実施形態では、流体ディスペンサ１２２および平坦化ヘッドは互いに独立して移動する。流体ディスペンサ１２２は、液体の形成可能材料１２４（例えば、光硬化性重合可能材料）の液滴を基板１０２上に堆積させるために使用されてもよく、堆積される材料の体積は、そのトポグラフィプロファイルに少なくとも部分的に基づいて基板１０２の領域にわたって変化する。異なる流体ディスペンサ１２２は、成形可能材料１２４を分配（ディスペンス、供給）するために異なる技術を使用することができる。成形可能材料１２４が噴射可能である場合、インクジェットタイプのディスペンサが、成形可能材料を分配するために使用されうる。例えば、サーマルインクジェッティング、マイクロエレクトロメカニカルシステム（ＭＥＭＳ）ベースのインクジェッティング、バルブジェット、および圧電インクジェッティングは、噴射可能な液体を分配するための一般的な技術である。

【0032】

平坦化システム１００は、露光経路１２８に沿って化学線エネルギ、例えばＵＶ放射線を方向付ける放射線源１２６を含む硬化システムを更に含みうる。平坦化ヘッド１２０および基板位置決め状態１０６は、露光経路１２８と重ね合わせてスーパーストレート１０８と基板１０２とを位置決めするように構成されうる。放射線源１２６は、スーパーストレート１０８が成形可能材料１２８に接触した後、露光経路１２８に沿って化学線エネルギを送る。図１は、スーパーストレート１０８が成形可能材料１２４と接触していないときの露光経路１２８を示す。これは、個々の構成要素の相対位置を容易に識別することができるように、例示の目的で行われる。当業者であれば、上板１０８が成形可能材料１２４と接触したときに、露光経路１２８が実質的に変化しないことを理解するのであろう。

【0033】

平坦化システム１００は、平坦化プロセス中にスーパーストレート１０８が成形可能材料１２４に接触するときに成形可能材料１２４の拡がりを見るように配置されたカメラ１３６をさらに備えてもよい。図１は、フィールドカメラの画像フィールドの光軸１３８を示している。図１に示されるように、平面化システム１００は、化学線とカメラ１３６によって検出される光とを組み合わせる１以上の光学要素（ダイクロイックミラー、ビームコンバイナ、プリズム、レンズ、ミラーなど）を含んでもよい。カメラ１３６は、形成可能材料１２４に接触するスーパーストレート１０８の下の領域と、形成可能材料１２４に接触しないスーパーストレート１０８の下の領域との間のコントラストを示す波長で光を集めるように構成された、ＣＣＤ、センサアレイ、ラインカメラ、および光検出器のうちの１以上を含んでもよい。カメラ１３６は、スーパーストレート１０８の下の成形可能材料１２４の拡がり、および／または、硬化した成形可能材料１２４からのスーパーストレート１０８の分離の画像を提供するように構成されてもよい。また、カメラ１３６は、形成可能材料１２４が表面１１２と基板表面との間のギャップの間に広がるにつれて変化する干渉縞を測定するように構成されてもよい。

【0034】

平坦化システム１００は、基板チャック１０４、基板位置決めステージ１０６、スーパーストレートチャック１１８、平坦化ヘッド１２０、流体ディスペンサ１２２、放射線源１２６、および／またはカメラ１３６などの１以上のの構成要素および／またはサブシステムと通信する１以上のプロセッサ１４０（コントローラ）によって、調整、制御、および／または指示されうる。プロセッサ１４０は、非一時的コンピュータメモリ１４２に記憶されたコンピュータ可読プログラム内の命令に基づいて動作することができる。プロセッサ１４０は、ＣＰＵ、ＭＰＵ、ＧＰＵ、ＡＳＩＣ、ＦＰＧＡ、ＤＳＰ、および汎用コンピュータのうちの１以上でありうるか、またはそれらを含みうる。プロセッサ１４０は、汎用のコントローラであってもよく、またはコントローラであるように構成された汎用のコンピューティングデバイスであってもよい。非一時的コンピュータ可読可能メモリの例としては、ＲＡＭ、ＲＯＭ、ＣＤ、ＤＶＤ、Ｂｌｕ－Ｒａｙ、ハードドライブ、ネットワーク接続されたアタッチトストレージ（ＮＡＳ）、イントラネット接続された非一時的コンピュータ可読可能ストレージデバイス、およびインターネット接続された非一時的コンピュータ可読可能ストレージデバイスが挙げられるが、これらに限定されない。

【0035】

動作中、平坦化ヘッド１２０、基板位置ステージ１０６、又は両方は、スーパーストレート１１８と基板１０２との間の距離を変化させて、成形可能材料１２４で満たされる所望の空間（３次元における有界の物理的拡がり）を規定する。例えば、平坦化ヘッド１２０は、本明細書で更に詳述されるように、スーパーストレートが成形可能材料１２４の液滴に接触し、それを拡げるように、基板に向かって移動され、スーパーストレート１０８に力を加える。

【0036】

平坦化プロセス
平坦化プロセスは、図２ａ～図２ｃに概略的に示されるステップ（工程）を含む。図２ａに示されるように、成形可能材料１２４は、基板１０２上に液滴の形状で分配される。前述したように、基板表面は、以前のプロセス操作に基づいて既知でありうる、または、プロファイルメータ、ＡＦＭ、ＳＥＭ、またはZygo NewView 8200のような光学干渉効果に基づく光学表面プロファイラを使用して測定されうる幾つかのトポグラフィを有する。堆積された成形可能材料１２４の局所体積密度は、基板トポグラフィに応じて変化する。次いで、スーパーストレート１０８は、成形可能材料１２４と接触させるように位置決めされる。

【0037】

図２ｂは、スーパーストレート１０８が成形可能材料１２４と完全に接触した後であるが、重合プロセスが開始する前の接触後ステップを示す。スーパーストレート１０８が成形可能材料１２４に接触すると、液滴は、スーパーストレート１０８と基板１０２との間の空間を満たす成形可能材料の膜１４４を形成するように合併（merge）する。好ましくは、充填プロセスは、非充填欠陥を最小限に抑えるために、スーパーストレート１０８と基板１０２との間に空気またはガスの気泡が捕捉されることなく、均一に行われる。成形可能材料１２４の重合プロセスまたは硬化は、化学線（例えば、ＵＶ線）で開始されうる。例えば、図１の放射線源１２６は、形成可能材料の膜１４４を硬化、固化、および／または架橋させ、硬化した平坦化層１４６を基板１０２上に画定する化学線を提供することができる。あるいは、成形可能材料の膜１４４の硬化は、熱、圧力、化学反応、他の種類の放射線、またはこれらの任意の組合せを使用することによって開始されてもよい。一旦硬化されると、平坦化層１４６が形成され、スーパーストレート１０８がそこから分離されうる。図２ｃは、スーパーストレート１０８の分離後における基板１０２上の硬化した平坦化層１４６を示す。次いで、基板および硬化層は、例えば、パターニング、硬化、酸化、層形成、堆積、ドーピング、平坦化、エッチング、成形可能材料の除去、ダイシング、ボンディング、およびパッケージングなどを含む、デバイス（物品）製造のための追加の公知のステップおよびプロセスを受けることができる。基板は、複数の物品（デバイス）を製造するために処理されてもよい。

【0038】

スーパーストレートと基板との間の平坦化材料の拡がり、充填および硬化
成形可能材料液滴が拡がり、合併し、スーパーストレートと基板との間のギャップを充填するときに、スーパーストレート１０８と基板との間の空気またはガスの気泡の捕捉を最小限に抑えるための１つのスキームは、基板の中央における成形可能材料と初期接触させ、更に接触してから、中心から周囲に向かって放射状に進むように、スーパーストレートを位置決めすることである。これには、スーパーストレート内に曲率プロファイルを作り出すために、スーパーストレートまたは基板またはその両方の撓み（deflection）または湾曲（bowing）が必要である。しかしながら、スーパーストレート１０８が典型的には基板１０２と同じまたは類似の面積寸法であるとすると、有用なスーパーストレート全体の湾曲曲率プロファイルは、スーパーストレートの大きな垂直方向の撓みと、スーパーストレートチャックおよび平坦化アセンブリによる付随する垂直方向の動作との両方を必要とする。このような大きな垂直方向の撓みおよび動作は、制御、精度、およびシステム設計上の考慮事項にとって望ましくない場合がある。このようなスーパーストレート・プロファイルは、例えば、スーパーストレートの内部領域に背圧を加えることによって得ることができる。しかしながら、そうすることにより、スーパーストレートチャック上にスーパーストレートを保持したままにするためには、依然として外周保持領域が必要とされる。成形可能材料の液滴が拡がって合併する間にスーパーストレートおよび基板の周辺縁部の両方が平坦にチャックされる場合、この平坦なチャック領域には利用可能なスーパーストレートの曲率プロファイルが存在しないであろう。これは、液滴の拡がりおよび合併を損なうことがあり、これはまた、当該領域において非充填欠陥をもたらしうる。加えて、成形可能材料の拡がりおよび充填が完了すると、結果として生じるスーパーストレートチャック、チャックされたスーパーストレート、成形可能材料、基板、および基板チャックのスタックは、過拘束システムとなりうる。これは、結果として生じる平坦化膜の層の不均一な平坦化プロファイルを引き起こしうる。即ち、このような過拘束システムでは、表裏面の平坦度を含む、スーパーストレートチャックからの全ての平坦度誤差またはばらつきが、スーパーストレートに伝達され、平坦化膜の層の均一性に影響を与える可能性がある。

【0039】

上記課題を解決するために、一実施形態では、図３ａおよび図３ｂに示されるように、マルチゾーン・スーパーストレートチャック１１８が提供される。スーパーストレートチャック１１８は、中心ゾーン３０１と、中心ゾーン３０１の周りの一連のリングゾーン３０３とを含む。リングゾーン３０３は、スーパーストレートチャック１１８のエッジ、外周、または周縁の周囲の周囲リングゾーン３０３ｂと、中心ゾーン３０１と周囲リングゾーン３０３ｂとの間に位置する複数の内側リングゾーン３０３ａとに画定されうる。複数のリングゾーン３０３は、スーパーストレートチャック１１８の表面から突出する一連のランド３０７によって画定されうる。図３ａおよび図３ｂに示されるように、ランド３０７は、中央ゾーン３０１の周りに形成されうる。リングゾーン３０３の各々には、スーパーストレートチャック１１８を介して接続し、それによって保持されたスーパーストレートに圧力源が正圧（陽圧）または負圧（陰圧）、例えば真空、を加えることを可能にするために、少なくとも１つのポート３０５が形成される。

【0040】

図３ｂは、スーパーストレートチャック１１８の側断面図を示す。ランド３０７の各々は、高さを有するスーパーストレートチャック１１８の表面から突出する。ランド３０７は、周囲リングゾーン３０３ｂを取り囲む周囲ランド３０７ｂと、中央ゾーン３０１と周囲リングゾーン３０３ｂとの間の一連の内側ランド３０７ａとを含む。図３ｂに示されるように、内側ランド３０７ａは実質的に同じ高さを有するが、周囲ランド３０７ｂの高さは内側ランド３０７ａの高さよりも低い。スーパーストレートチャック１１８の中心ゾーン３０１は、圧力源（図示せず）が、関連するチャネル３０８およびポート３０５を通して空気またはガスの圧力を加えて、保持されたスーパーストレートの中心部分を撓ませることができるように、円形キャビティの形状でありうる。同様に、真空圧力は、同じチャネルおよびポートを通して中心ゾーン３０１に加えられてもよい。スーパーストレートチャック１１８の中心ゾーン３０１は、保持されたスーパーストレートの中心部分と位置合わせされうる。同様に、周囲リングゾーン３０３ａは、保持されたスーパーストレートの外周または周縁と位置合わせされうる。周囲リングゾーン３０３には、同様に、圧力または真空を加えるためのそれぞれのチャネル３０８およびポート３０５が設けられている。

【0041】

図４ａ～図４ｅを参照すると、堆積された成形可能材料１２４の液滴を接触させ、拡げ、合併させるためのプロセスが示されている。図４ａに示すように、スーパーストレート１０８を成形可能材料１２４に接触させる前に、正圧（矢印Ｐで示す）がポート３０５を通してスーパーストレートチャック１１８の中心ゾーン３０１、保持されたスーパーストレート１０８に加えられ、スーパーストレート１０８の中心部分を成形可能材料１２４に向かって撓ませる。圧力Ｐは、図４ａに示されるように、所定の範囲で初期撓みを制御し、スーパーストレート１０８の所定の曲率を維持するために、中心ゾーン３０１に加えられる。一方、負圧、好ましくは真空（矢印Ｖで示す）は、リングゾーン３０３内のポート３０５を通してスーパーストレート１０８に加えられ、スーパーストレートチャック１１８と共にスーパーストレート１０８を保持する。次いで、スーパーストレート１０８を、図４ｂに示すように、成形可能材料１２４の液滴と初期接触させる。

【0042】

次いで、中心ゾーン３０１に近位の内側リングゾーン３０３ａから逐次的に真空（Ｖ）を解放することにより、スーパーストレート１０８の撓みは、中心部分から半径外側方向に拡張される。このようにして、成形可能材料の液滴は、接触され、拡げられ、合併されて、スーパーストレートが基板と接触し、基板に一致するにつれて半径方向外向きに進む流体フロントエンドを有する膜層を形成する。真空が内側リングゾーン３０３ａから逐次的に解放されるとき、中心ゾーン３０１を通して加えられる圧力Ｐは、所望の値に維持される。また、真空が解放された内側リングゾーン３０３ａ内のチャネル３０８及びポート３０５を通して、圧力Ｐがスーパーストレート１０８に加えられうる。図４ｃに示される実施形態では、真空は、内側ゾーン３０１に最も近い３つの内側リング３０３ａから逐次的に解放され、真空が逐次的に解放されるにつれて圧力Ｐが逐次的に加えられる。平坦化ヘッドは、この逐次的な真空解放および加圧中に下方に移動されうる。

【0043】

次いで、スーパーストレート１０８の撓みは、周辺リングゾーン３０３ｂを介して印加される真空Ｖが維持される間、真空が全ての内側リングゾーン３０３ａから解放されるまで逐次的に半径方向に更に拡張される。内輪ゾーン３０３ａの各々に対して、真空が解放されると圧力Ｐも加えられる。図４ｄに示されるように、真空が全ての内側リングゾーン３０３ａから解放されたとき、スーパーストレート１０８は、周囲ゾーン３０３ｂを通して加えられた真空Ｖを介してスーパーストレートチャック１１８によって保持されたままである基板１０８の周縁部を除いて、基板１０２に適合するように撓ませられる。したがって、スーパーストレート１０８のエッジは、基板１０２の周縁部上に分配された成形可能材料の液滴の最終的な拡がりおよび合併のために、撓んだ、湾曲した状態のままである。また、内側ランド３０７ａよりも低い周囲ランド３０７ｂは、このような湾曲の維持を容易にする。

【0044】

次いで、図４ｅにおいて、スーパーストレート１０８を完全にスーパーストレートチャック１１８から解放するために、周囲リングゾーン３０３ｂを通して加えられる真空Ｖが解放される。これは、複数の利点を提供する。第一に、湾曲した状態で保持されていた周囲リングゾーン３０３ｂからスーパーストレート１０８の周縁部を解放することによって、残りの成形可能材料の液滴の拡がりおよび合併を同じ中心から外周の半径方向の様式で完了させることができ、したがって、空気またはガスの捕捉および結果としての非充填欠陥を最小化し続けることができる。具体的には、内側ランド３０７ａに対して窪んでいる周囲ランド３０７ｂは、スーパーストレート１０８が解放前に所望の曲率を維持することを可能にする。第二に、スーパーストレートチャック１１８からスーパーストレート１０８を完全に解放することによって、チャッキング条件によるスーパーストレート１０８のいずれの過拘束も除去され、それによって、このような拘束条件のために起こりうる局所的な不均一な平坦化が低減される。第三に、スーパーストレートチャック１１８からのスーパーストレート１０８の解放によって、いずれのチャックの非平坦性の誤差またはばらつきのスーパーストレート１０８への伝達が除去され、それによって、局所的な非均一な平坦化のばらつきも低減される。

【0045】

スーパーストレート１０８が解放されると、平坦化層を形成するように成形可能材料を硬化させるため、硬化エネルギが印加される。前述のように、硬化源は、成形可能材料１２４を硬化させるための光ビームであってもよい。一実施形態では、光ビームのサイズは、スーパーストレートの直径を参照して調整または制御されうる。光ビームは、所定の角度で基板に入射するように制御することもできる。硬化中、硬化源に対する基板１０２の横方向位置（即ち、Ｘ－Ｙ平面内）が調整されうる。硬化プロセスの後、スーパーストレート１０８は、スーパーストレートチャック１１８によって再保持され、その後、スーパーストレート１０８は、本明細書でさらに説明されるように基板から分離される。

【0046】

図５は、図３および図４に示されるように記載された平坦化プロセスのフローチャートを示す。ステップ５０１において、成形可能材料の液滴１２４が基板１０２上に分配される。スーパーストレート１０８の中心ゾーンは、ステップＳ５０２において成形可能材料の液滴１２４に向かって撓ませられる。次いで、撓んだスーパーストレート１０８は、ステップＳ５０３において、成形可能材料１２４と接触するようにスーパーストレートチャック１１８によって前進される。スーパーストレート１０８の撓みは、ステップＳ５０４において、中心ゾーンからスーパーストレート１０８の外周に向かって拡張される。次いで、スーパーストレートチャック１１８によって、例えば、スーパーストレート１０８の外周に印加された真空によってスーパーストレート１０８を保持するための力の印加が停止され、ステップＳ５０６においてスーパーストレート１０８がスーパーストレートチャック１１８から解放（即ち、デチャック）される。成形可能材料１２４は、ステップＳ５０７で硬化される。硬化後、スーパーストレート１０８は、硬化した成形可能材料１４６からスーパーストレート１０８を分離するために、スーパーストレートチャック１１８によって再保持される。

【0047】

例えば、成形可能材料１２４としてＵＶ光硬化性材料を使用する場合、スーパーストレートチャック１１８は、高ＵＶ光透過性ＵＶ硬化で（例えば、図１に示されるように、カメラ１３６によって撮像するための高い光透過性と同様に）透明であることが望ましい。上述したように、空気供給チャネル３０８およびポート３０５、ゾーン３０３、並びにランド３０７は、図３および図４に示されるように、スーパーストレートに一体化されている。これらの構造は、ＵＶ硬化のための問題を引き起こしうる。特に、チャネル３０８およびランド３０７の下の領域におけるＵＶ透過率は、このようなフィーチャ（特徴）を有さない領域と比較して著しく減少する可能性があり、成形可能材料の硬化不足または不均一な硬化をもたらす。この現象は、「シャドウ効果」と呼ばれることがある。シャドウ効果は、ランド３０７のエッジにおいて特に重要である。さらに、スーパーストレート１００がランド３０７にチャックされるとき、２つの表面が互いに光学的に接触しないので、薄いエアギャップが存在する。このタイプの薄いギャップは、ＵＶを完全に遮断することがある。この現象は、ランドとスーパーストレートとの間の「薄膜効果」として知られている。

【0048】

上記の「シャドウ効果」に対する１つの解決策は、スーパーストレートチャックからスーパーストレートをデチャック（即ち、解放）した後に、ｘ、ｙおよび／またはθ座標におけるウェハステージ上のスーパーストレートおよび基板のスタックの移動を含む。ＵＶ露光中にこの様式でウェハステージを移動させることにより、チャネル、ポート、およびランドの下に残っていたであろうスーパーストレートおよび基板の領域を、チャックのフィーチャが存在しないスーパーストレートチャックの下の領域に周期的に移動させることができる。必要とされる相対運動は、以下の式（１）から推定することができる：

ここで、Ｉ_ｍは運動範囲にわたる所望の平均強度であり、Ｉ_ｈはチャックのフィーチャのない領域にわたる高強度（即ち、最大または「最大」強度）であり、Ｉ_ｌは対象フィーチャにおける強度（即ち、最低または「低」強度）であり、ｗ_ｈはＩ_ｍを達成するための推定運動範囲であり、ｗ_ｌは対象フィーチャ幅（例えば、ランド、ポート、またはチャネルの幅）である。例えば、フィーチャのない領域での１００％のＵＶ透過を仮定し、所望のＩ_ｍをその値の９０％と仮定し、さらにｗ_ｉ＝１ｍｍと仮定すると、式（１）から、相対運動の所望の範囲ｗ_ｈ＝８．０ｍｍとなる。あるいは、ＵＶ源は、スーパーストレートチャックに入射するＵＶ光の角度を変化させるように、スーパーストレートチャックに対して当該ＵＶ源を傾けたり傾斜させたりすることによって移動することができ、これによって、対象フィーチャ付近のシャドウ効果も低減することができる。「薄膜効果」は、スーパーストレートとスーパーストレートチャックとの間に十分なギャップを作り出すようにｚ軸方向に相対的に移動させることによって、例えば、スーパーストレートをデチャックし、ウェハステージをスーパーストレートチャックから離れるようにｚ方向に移動させることによって回避することができる。上記の種々の解決策は、特定の領域における全ＵＶ線量の均一性を改善し、シャドウ効果および薄膜効果を最小限に抑えるために、個別にまたは組み合わせて適用することができる。様々な実施形態では、適用されるＵＶ光ビームが基板またはスーパーストレートよりも小さくても、同じサイズであっても、または大きくてもよい。一実施形態では、適用されるＵＶ光ビームは、基板の全体をＵＶ光に露光し続けながら、上記の相対運動ｗ_ｈに適応する寸法だけ基板よりも大きくすることができる。

【0049】

硬化された平坦化膜の層からのスーパーストレートの分離
成形可能材料が硬化され、平坦化膜の層が形成されると、形成された層からスーパーストレートを除去または剥離することが必要である。しかしながら、スーパーストレートおよび基板が同一または同様の面積寸法を有する場合には、形成された層からスーパーストレートを完全に分離するために、必要に応じてスーパーストレートと形成された層との間に分離クラックを開始および伝播させることは困難である。この問題は、図６～８に示される構造および方法によって解決することができる。図６ａおよび図６ｂに示されるように、基板チャック６０４は、基板１０２上のノッチ６０８と位置合わせ可能なチャックの外周に位置する格納可能なピン６０６を含む。このようなノッチ（例えば、ウェハノッチ）は、プロセス中およびハンドリング中にウェハを配向する目的のために半導体ウェハに共通である。動作中、格納可能なピン６０６は、基板１０２上に位置するノッチ６０８と位置合わせされて位置決めされる。分離を開始するために、ピン６０６は、図６ａに示されるように、ノッチ６０８を通って上方に移動し、スーパーストレート１０８のエッジのポイント６１０に接触する。ピン６０６によって加えられる力は、スーパーストレート１０８と基板１０２上の硬化層１４６との間の分離クラック６０１を開始させるのに十分である。クラック６０１が生成されると、スーパーストレートチャック１１８のポート３０５を通る真空圧力の適用によって、スーパーストレート１０８のエッジがスーパーストレートチャック１１８に向かって撓ませられる。これは、スーパーストレートチャック１１８のランド３０７ｂが隣接ランド３０７ａより短いことによって容易になり、これによって、スーパーストレート１０８のエッジが基板１０２から離れてスーパーストレートチャック１１８に向かって撓ませられる空間が提供される。クラック６０１を生成するために加えられる力は、スーパーストレート、平坦化膜の層、および基板の幾何学的および物理的条件に依存することができる。あるいは、クラック６０１は、図６ｃに示されるように、基板１０２とスーパーストレート１０８との間に正圧を導入することによって生成されてもよい。ここで、基板チャック６１４は、正の流体圧力源（図示せず）に接続されたノズル６１６を含む。ノズル６１６の活性化により、正の流体圧力Ｐ_Ｉは、分離クラック６０１を開始するのに十分な力で、ノズル６１６を通してスーパーストレート１１８のエッジのポイント６１０に送達される。正の流体圧力は、クリーンドライエア、ヘリウム、または窒素の流れを含みうる。クラック６０１を生成する間、スーパーストレート１０２はスーパーストレートチャック１１８内に保持され、基板１０２は基板チャック１０４によって保持される。

【0050】

図７～図８は分離の進行を示す。図７ａは、スーパーストレート１１８が基板上に形成された層と（斜線領域によって示されるように）完全に接触している上下図を示す。図７ｂにおいて、分離クラック６０１は、上述のように開始される。一旦クラック６０１が開始されると、スーパーストレート１０８のエッジと係合し、分離クラック６０１を外側ゾーンリング３０３ｂの周りに伝播させるように、スーパーストレートチャック１１８の外側リングゾーン３０３ｂに負圧または真空の高い流れが加えられる。この伝播は、矢印Ｃで示されるように、ノッチ６０８から両方向に円周方向に進行する。外側リングゾーン３０３ｂの周りのクラック６０１の伝播を補助するために、クラック伝播が進行することにつれて、基板１０２とスーパーストレート１０８との間に追加の横方向の空気の流れ（図示せず）が供給されうる。図７ｃは、外側リングゾーン３０３ｂの周りに完全に伝播したクラック６０１を示す。

【0051】

分離クラックが外側リングゾーンの周りに完全に伝播したら、上向き運動がスーパーストレート１０８のＺ軸方向に沿って加えられ、基板上の硬化層からのスーパーストレート１０８の分離を完了することができる。図８は、基板１０２から完全に分離されたスーパーストレート１０８を示す。分離を完了する際に、基板１０２に対するスーパーストレート１０８の著しい上向きの運動は、スーパーストレート１０８と基板１０２との間の残りの接触領域に剪断応力を誘起しうる。あるいは、Ｚ方向の運動は、より早い所望の位置で停止させることができ、分離は、内側および／または中央リングゾーンへの継続的な真空圧の印加を通して進め、結論付けることができる。このような剪断応力は、継続的な分離の間、内側リングゾーン３０３ａおよび／または中央ゾーン３０１のうちの１以上に真空を加えることによって最小化することができる。

【0052】

図９は、図７および図８に記載され、示された分離プロセスのフローチャートを示す。ステップＳ９０１において、分離クラックがスーパーストレート１０８と硬化層との間で開始される。次いで、ステップＳ９０２において、分離クラックがスーパーストレート１０８の外周の周りに伝播される。ステップＳ９０３において、スーパーストレートの残りが硬化層から分離される。上述の実施形態では、スーパーストレート１０８と基板１０２との分離は、押しピンまたは空気圧などの機械的力によってクラックを生成するステップと、外側ゾーンに真空圧を加えてクラックを伝播させ、スーパーストレート１０８をしっかりと保持し、スーパーストレート１０８をＺ方向に上向きに移動させ、スーパーストレートが上向きにデチャックすることを回避するのに十分な安全な力で基板１０２から離すステップと、分離を完了するために上向きのＺ方向に移動中にスーパーストレート１０８の中央に真空を加えるステップとを含む。あるいは、または上記のＺ方向の運動方式と組み合わせて、分離の伝搬は、基板（図示せず）の１以上の側面から高圧で面内（または横方向）方向の流れを連続的に適用することによって影響を受けることもできる。

【0053】

図６の実施形態では、機械的ピン６０６（図６ａ）または流体ノズル６１６（図６ｂ）のいずれかによって、ウェハノッチ６０８を通して加えられる上向きの力によって、クラック開始が開始される。図１０は、分離クラックを開始するように構成された基板チャックの更なる実施形態を示す。ここで、基板チャック６２４は、スーパーストレート１０８と基板とが非同心円状に配置されたときに分離クラックを開始させることができる別個の格納可能なピン６２６を含む。この非同心円状の配置は、基板１０２を張り出すスーパーストレート１０８の部分６２８をもたらす。クラック６０２は、ピン６２６の移動を介して張り出し部分１１０に力を加えることによって生成されうる。あるいは、張り出し部分６０８は、基板よりもわずかに大きいスーパーストレートを使用することによって得ることもできる。このようにして、スーパーストレート１０８は、依然として、基板１０２と同心円状に配置されうる。いずれの場合も、基板チャック６２４は、分離クラックを開始させるためのスーパーストレート外周の周りの複数のポイントを生成するために、図６ａまたは図６ｂの実施形態などにおいて、またはその他の方法で、ピン６２６から離間して配置された機械的ピンまたはノズルをさらに含むことができる。

【0054】

スーパーストレートチャック
上述したように、スーパーストレート１０８は、好ましくは、スーパーストレートと、チャッキング表面から延びるランド３０７によって画定されるリングゾーン３０３内のチャッキング表面との間の容積に圧力または真空（負圧）を加えるスーパーストレートチャック１１８によって保持または支持される。最も外側のランド３０７ａとは別に、内側ランド３０７ｂは、隣接する内側ランド３０７ｂ間のギャップの深さが一定のままであるように、同じ高さを有することが好ましい。ランドの高さ（即ち、ギャップの深さ）は、通常、ガス充填または排気応答時間、ランド剛性特性、膨張または収縮などの熱効果の制限を最小化する等の理由から、非常に小さく、例えば、約数十ミクロンから数千ミクロンのオーダーに保たれる。作動中、ゾーンのランドに対してスーパーストレートを保持させるようにリングゾーンに真空が加えられると、スーパーストレート－ランド境界に真空シールが生成される。しかしながら、十分な力または圧力がチャッキング真空の反対方向にスーパーストレートに加えられると、基板は、チャックのランドから持ち上げられうる。スーパーストレートとランドとの間の特定のギャップでは、真空シールが破損するか、または漏れて、ゾーン内の真空圧力が低下するか、またはゼロにさえなる。次いで、スーパーストレートは、チャックから意図せずにデチャックされるようになる。更に、スーパーストレートがデチャック状態にならない場合であっても、例えば、図４および図５のプロセスにおいて隣接リングゾーンの真空圧を逐次的に解放する場合に、真空漏れは、必要とされる制御レベルを乱す可能性がある。また、外側ランドにおけるこのような漏れは、図４～図５のプロセスにおいて、スーパーストレートの所望の外側エッジ曲率の制御された保持に負の影響を与える可能性がある。同様に、外側ランドの漏れは、図７～図９のプロセスにおいて、分離クラックの開始・伝搬を妨げる可能性がある。

【0055】

このような望ましくない漏れに対抗するために、図１１ａおよび図１１ｂに示されるように、トレンチ構造１１０９を組み込んだスーパーストレートチャック１１１８が提供される。スーパーストレートチャック１１８と同様に、スーパーストレートチャック１１１８は、一連の内側ランド３０７ａと、スーパーストレートチャック１１１８の表面１１１９から突出する周囲ランド３０７ｂとに画定することができる複数のランド３０７を同様に含む。図１１ｂおよび図１２に示されるように、表面１１１９は、スーパーストレート１０８を保持または維持するための保持または維持表面である。一連の内側ゾーン３０３ａは、ランド３０７ａによって画定される。リングゾーン３０３の少なくとも１つでは、チャック１１１８の表面から窪んだトレンチ１１０９が形成される。トレンチは、同心円状であってもよく、リングゾーンの対応するランドの間に配置されてもよい。内側リングゾーン３０３ａに形成されたトレンチ１１０９ａは、関連する内側リングゾーンの幅に対して、チャック１１１８の中心から遠位の位置に位置決めされる。対照的に、周辺リングゾーン３０３ｂに形成されたトレンチ１１０９ｂは、外側ゾーンリングの幅に対して基板チャック１１１８の中心に近接する領域に位置決めされる。すなわち、内側リングゾーン３０３ａに形成されたトレンチ１１０９ａは、対応する内側リングゾーン３０３ａの外径に形成されており、一方、周囲リングゾーン３０３ｂに形成されたトレンチ１１０９ｂは、周囲ゾーン３０３ｂの内径に形成されている。

【0056】

動作において、トレンチ１１０９は、トレンチの遠位側のランドにスーパーストレート間のギャップが存在してもスーパーストレートに作用し続ける高真空圧力の均一な供給源を提供するバッファとして作用する。このようにして、真空の逐次的な外向き半径方向の解放、および、中央ゾーンと隣接するリングゾーンとへの正圧の適用は、制御された方法で続行されうる。即ち、遠位ランドにギャップを生成するのに十分にスーパーストレートを撓ませることができる量で、隣接する内側ゾーンに正圧が加えられたとしても、所与のリングゾーン内に加えられた真空圧力を維持することができる。言い換えれば、トレンチ１１０９を設けることにより、意図するプロセスを中断することなく、いくらかの漏れを許容することができる。同様に、より小さな外側ランドの高さを有する周囲リングゾーン内に位置するトレンチ１１０９ｂは、外側ランドに小さなギャップが存在する場合でも、外側リングゾーン内で適切な真空圧力を維持するように動作する。これにより、多少の漏洩があっても、堆積された成形可能材料の液滴の最終的な拡がりおよび合併（図４ｄ参照）と、分離クラックの発生および伝搬（図６参照）との両方のために、スーパーストレートの外周を所望の曲率に保持することが可能になる。

【0057】

図１２は、例示的なトレンチ構造１１０９ｂの拡大断面図である。所望の真空緩衝性能を達成するために必要なリングゾーン内の特定のトレンチ寸法および関連する位置は、スーパーストレートチャックのランド高さおよびリングゾーン幅に依存する。図１２に示される例では、トレンチ１１０９ｂがリングゾーン３０３ｂ内に位置し、チャック表面から窪んでいる。この例では、外側ランド３０７ｂは、内側ランド３０７ａの高さｈ_２より低い高さｈ_１を有する。典型的な使用において、ランド高さの差は、約５ミクロン～約５０ミクロンの範囲でありうる。リングゾーン３０３ｂは、幅ｄを有する。トレンチ１１０９ｂは、ランド３０７ｂから距離ｄ_１のところに第１のエッジがあり、ランド３０７ａから距離ｄ_２のところに第２のエッジがあるように配置される。トレンチ１１０９ｂは、深さｈ_３および幅ｄ_３を有する。この実施形態では、これらのパラメータの関係が以下の条件を満たす：
ｈ_１＜ｈ_２
ｈ_３＞１０ｈ_２
ｄ_３＜０．５ｄ
ｄ_１＞ｄ_２＋ｄ_３
トレンチ１１０９ｂを圧力供給源（図示せず）に接続するポート３０５は、トレンチと交差するか、さもなければトレンチ内に配置される。ポートがトレンチと交差しない場合、必要な高圧を維持することができず、トレンチは無効になる。上記実施形態では、外側ランドｈ_１は、漏れの発生が予想される場所である。内側リングトレンチ１１０９ｂの場合、ランド高さは同じ、即ちｈ_１＝ｈ_２とすることができる。この場合、距離ｄ_１は、漏れが予想される指定のランド（即ち、ｈ_１またはｈ_２）から測定される。例えば、図１１ａおよび図１１ｂの実施形態では、内側リングゾーン３０３ａは、図４～５に関連するプロセスで説明したように、リングゾーンの逐次的な真空解放およびその後の加圧中の内側ランドでの漏れに対して緩和するために、それらのそれぞれのリングゾーンの外側ランド（チャック中心から半径方向に測定されるように）により近い位置に配置されたトレンチ１１０９ａを含む。

【0058】

様々な態様の更なる修正および代替の実施形態は、この説明を考慮すれば当業者には明らかであろう。したがって、この説明は、例示としてのみ解釈されるべきである。本明細書で示され、説明される形態は、実施形態の例として解釈されるべきであることが理解されるべきである。要素および材料は本明細書に図示され、説明されたものと置き換えることができ、部品およびプロセスは逆にすることができ、特定の特徴は独立して利用することができ、すべて、この説明の恩恵を受けた後に当業者には明らかになるのであろう。

【図1】

【図2A】

【図2B】

【図2C】

【図3A】

【図3B】

【図4A】

【図4B】

【図4C】

【図4D】

【図4E】

【図5】

【図6A】

【図6B】

【図6C】

【図7A】

【図7B】

【図7C】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11A】

【図11B】

【図12】