CN113412185A - 生成液滴图案的方法、用于利用液滴图案使膜成形的系统、以及利用液滴图案制造物品的方法 - Google Patents

Abstract

一个实施例是包括生成液滴图案信息的方法。所述方法可以包括接收图案信息。所述图案信息包括以下中的一个或两个：代表性基板的基板图案；以及代表性模板的模板图案。所述方法可以进一步包括接收关于特定基板的偏移信息，所述偏移信息代表所述特定基板相对于参考状态的测量状态。所述液滴图案信息可以表示在所述特定基板上要放置可成型材料的微滴的多个位置。所述方法可以进一步包括输出代表填充模板和处于所述测量状态的所述特定基板之间的体积的可成型材料的所述液滴图案信息，并且所述可成型材料不扩散到所述特定基板的边缘处的边界区域中。

Description

生成液滴图案的方法、用于利用液滴图案使膜成形的系统、以 及利用液滴图案制造物品的方法

技术领域

本公开涉及生成液滴图案的方法、用于利用液滴图案使膜成形的系统、以及利用液滴图案制造物品的方法。

背景技术

纳米制造包括具有大约100纳米或更小的量级的特征的非常小的结构的制造。纳米制造已具有相当大的影响的一个应用是在集成电路的制造中。半导体处理产业继续为更大的产量而努力，同时增加在基板上形成的每单位面积的电路。纳米制造的改进包括提供更大的过程控制和/或改进生产量，同时还允许形成的结构的最小特征尺寸的继续减小。

如今使用的一种纳米制造技术通常被称为纳米压印光刻。纳米压印光刻在包括例如通过在基板上使膜成形来制造一个或多个层的集成设备的各种各样的应用中是有用的。集成设备的示例包括但不限于CMOS逻辑、微处理器、NAND闪存、NOR闪存、DRAM存储器、MRAM、3D交叉点存储器、Re-RAM、Fe-RAM、STT-RAM、MEMS等。示例性的纳米压印光刻系统和过程在大量出版物中详细描述，这些出版物诸如美国专利No.8,349,241、美国专利No.8,066,930和美国专利No.6,936,194，所有的这些美国专利特此通过引用并入本文。

在前面提到的专利中的每一个中公开的纳米压印光刻技术描述了通过可成型材料(可聚合)层中的浮雕图案的形成进行的基板上的膜的成形。这个膜的形状然后可以被用于将与浮雕图案对应的图案转印到底层基板中和/或底层基板上。

构图过程使用与基板间隔开的模板并且可成型材料被施加在模板和基板之间。使模板与可成型材料接触，从而使可成型材料扩散并且填充模板和基板之间的空间。可成型液体被凝固以形成具有符合与可成型液体接触的模板的表面的形状的形状(图案)的膜。在凝固之后，模板与凝固的层分离，使得模板和基板间隔开。

基板和凝固的层然后可以经受附加的过程，诸如蚀刻过程，以将图像转印到基板中，该图像与凝固的层和/或凝固的层下面的图案化的层中的一个或两个中的图案对应。图案化的基板可以进一步经受用于设备(物品)制造的已知步骤和过程，包括例如固化、氧化、层形成、沉积、掺杂、平坦化、蚀刻、可成型材料去除、切割、黏合、以及封装等。

发明内容

第一实施例可以是生成液滴图案信息的方法。所述方法可以包括接收图案信息。所述图案信息包括以下中的一个或两个：代表性基板的基板图案；以及代表性模板的模板图案。所述方法可以进一步包括接收关于特定基板的偏移信息，所述偏移信息代表所述特定基板相对于参考状态的测量状态。所述液滴图案信息可以表示表示在所述特定基板上要放置可成型材料的微滴的多个位置。所述方法可以进一步包括输出代表填充模板和处于所述测量状态的所述特定基板之间的体积的可成型材料的所述液滴图案信息，并且所述可成型材料不扩散到所述特定基板的边缘处的边界区域中。

在第一实施例的方面中，所述测量状态包括代表所述特定基板上的基板图案相对于所述代表性基板上的基板图案的参考位置的测量偏移的信息。

在第一实施例的方面中，所述测量偏移包括沿着第一轴的距离、沿着第二轴的距离、以及旋转角度中的一个或多个，所述沿着第一轴的距离、沿着第二轴的距离、以及旋转角度代表基板图案相对所述参考位置的测量偏移。

在第一实施例的方面中，所述测量状态包括代表所述特定基板的非屈从的外围部分的尺寸的信息。

在第一实施例的方面中，所述测量状态包括沿着第一轴的距离、沿着第二轴的距离、半径、偏心率、不圆度、边界区域的宽度、内边界区域轮廓中的一个或多个。

在第一实施例的方面中，所述图案信息包括图案布局信息，所述图案布局信息代表将所述代表性基板划分成多个全场和多个局部场，所述多个局部场围绕所述多个全场，并且每个局部场由所述边界区域和由所述全场中的一个或多个界定。所述多个全场当中的每个全场表示所述特定基板的要被所述模板压印的特定部分。所述多个局部场当中的每个局部场表示所述特定基板的要被所述模板的与所述边界区域相交的部分压印的特定部分。

在第一实施例的方面中，生成所述液滴图案信息可以包括生成全场液滴图案，所述全场液滴图案表示在代表性全场上要放置所述可成型材料的微滴的多个位置，其填充所述模板和所述代表性全场之间的体积，并且所述可成型材料在压印期间不扩散到所述代表性全场之外。生成所述液滴图案信息可以进一步包括生成多个局部场液滴图案。每个局部场液滴图案通过基于所述偏移信息修改所述全场液滴图案以确定所述特定基板的边界区域与每个局部场液滴图案的相交来生成。

在第一实施例的方面中，修改所述全场液滴图案以生成每个局部液滴图案包括在所述特定基板上所述边界区域与每个局部场的相交处裁切所述全场液滴图案。

在第一实施例的方面中，修改所述全场液滴图案以生成每个局部液滴图案进一步包括在与所述边界区域相邻的局部场的区域中，进行以下中的一个或多个：添加微滴；去除微滴；以及移动微滴。

在第一实施例的方面中，所述图案信息可以包括图案布局信息，所述图案布局信息代表将代表性基板划分成多个全场和多个局部场，所述多个局部场围绕所述多个全场并且一侧由所述边界区域的相交和由所述全场中的一个或多个界定。所述多个全场当中的每个全场具有相似的全图案。所述多个局部场当中的每个局部场表示所述特定基板的具有所述全图案的与所述边界区域相交的部分的特定部分。

在第一实施例的方面中，生成所述液滴图案信息可以包括生成全场液滴图案，所述全场液滴图案表示在代表性全场上要放置所述可成型材料的微滴的多个位置，其填充所述模板和所述代表性全场之间的体积。生成所述液滴图案信息可以进一步包括生成多个局部场液滴图案。每个局部场液滴图案通过基于所述偏移信息修改所述全场液滴图案以确定所述特定基板的边界区域与每个局部场液滴图案的相交来生成。所述可成型材料在压印期间不扩散到所述边界区域中。

在第一实施例的方面中，修改所述全场液滴图案以生成每个局部液滴图案包括在所述特定基板上所述边界区域与每个局部场的相交处裁切所述全场液滴图案。

在第一实施例的方面中，修改所述全场液滴图案以生成每个局部液滴图案进一步包括在与所述边界区域相邻的局部场的区域中，进行以下中的一个或多个：添加微滴；去除微滴；以及移动微滴。

在第一实施例的方面中，所述基板图案可以是在压印过程期间所述模板对准的所述基板的形貌，并且所述偏移信息包括所述基板形貌相对于所述特定基板的中心和所述基板上的层的中心中的一个的位置。

在第一实施例的方面中，所述偏移信息可以基于一个或多个全场中所述模板与所述特定基板的基板图案的一个或多个对准。

在第一实施例的方面中，所述基板图案和所述模板图案中的一个或两个是无特征的。

在第一实施例的方面中，所述测量状态可以包括代表所述特定基板上的最顶部的膜相对于所述代表性基板的参考边缘的测量范围的信息。

第二实施例可以是制造物品的方法。所述制造物品的方法可以包括生成液滴图案信息。生成所述液滴图案可以包括接收图案信息。所述图案信息包括以下中的一个或两个：代表性基板的基板图案；以及代表性模板的模板图案。生成所述液滴图案可以进一步包括接收关于特定基板的偏移信息，所述偏移信息代表所述特定基板相对于参考状态的测量状态。所述液滴图案信息表示在所述特定基板上要放置可成型材料的微滴的多个位置。生成所述液滴图案可以进一步包括输出代表填充模板和处于所述测量状态的所述特定基板之间的体积的可成型材料的所述液滴图案信息，并且所述可成型材料不扩散到所述特定基板的边缘处的边界区域中。所述制造物品的方法可以进一步包括根据所述液滴图案信息在所述特定基板上分配可成型材料。所述制造物品的方法可以进一步包括使可成型材料与所述模板接触。所述制造物品的方法可以进一步包括固化所述模板下方的可成型材料，以便在所述基板上形成固化的可成型材料。所述制造物品的方法可以进一步包括处理具有固化的可成型材料的基板以便制造物品。

第三实施例可以是用于在基板上使膜成形的系统。所述系统可以包括模板卡盘，所述模板卡盘被配置为保持模板。所述系统可以进一步包括基板卡盘，所述基板卡盘被配置为保持特定基板。所述系统可以进一步包括处理器，所述处理器被配置为生成液滴图案信息。生成所述液滴图案信息可以包括接收图案信息，所述图案信息包括以下中的一个或两个：代表性基板的基板图案；以及代表性模板的模板图案。生成所述液滴图案信息可以进一步包括接收关于所述特定基板的偏移信息，所述偏移信息代表所述特定基板相对于参考状态的测量状态。所述液滴图案信息表示在所述特定基板上要放置可成型材料的微滴的多个位置。生成所述液滴图案信息可以进一步包括输出代表填充所述模板和处于所述测量状态的所述特定基板之间的体积的可成型材料的所述液滴图案信息，并且所述可成型材料不扩散到所述特定基板的边缘处的边界区域中。所述系统可以进一步包括流体分配器，所述流体分配器被配置为根据所述液滴图案信息在所述特定基板上分配可成型材料。所述系统可以进一步包括定位系统，所述定位系统被配置为使可成型材料与所述模板卡盘中的所述模板接触。所述系统可以进一步包括固化系统，所述固化系统被配置为固化所述模板下方的可成型材料，以便在所述基板上形成固化的可成型材料。

本公开的这些和其它目的、特征和优点在阅读本公开的示例性实施例的以下详细描述(当结合附图和提供的权利要求时)后将变得清楚。

附图说明

为了可以详细地理解本发明的特征和优点，可以通过参考附图中所示的实施例进行本发明的实施例的更具体的描述。然而，要注意的是，附图仅图示了本发明的典型实施例，因此不要被认为是对其范围的限制，因为本发明可以允许其它同样有效的实施例。

图1是在实施例中使用的拥有具有与基板间隔开的台面的模板的示例性纳米压印光刻系统的图示。

图2是可以在实施例中使用的示例性模板的图示。

图3是图示在实施例中使用的示例性压印方法的流程图。

图4A-B图示了在实施例中使用的示例性基板。

图5A-C图示了在实施例中使用的全场和局部场的示例性液滴图案。

在所有附图中，除非另外说明，否则相同的参考数字和字符用于表示所示的实施例的同样的特征、元件、组件或部分。而且，虽然现在将参考附图详细描述本公开，但它是结合说明性示例性实施例来进行的。意图是，在不脱离由所附权利要求限定的本公开的真实范围和精神的情况下，可以对描述的示例性实施例进行改变和修改。

具体实施方式

压印过程可以包括将基板划分成多个场。场中的一个或多个然后可以通过模板被压印。基板可以具有不使精确镶嵌适应多个场(其可以是矩形或某个其它形状)的形状(其可以是圆形或某个其它形状)。在这种情况下，基板可以被划分成多个全场，这些多个全场被多个局部场围绕。

压印过程还包括液滴图案的生成。液滴图案可以是沉积到基板上的可成型材料的微滴的位置、大小和/或体积的列表，其在每个场中填充模板和基板之间的体积，同时不允许可成型材料泄漏到每个场的边缘、模板的边缘和/或基板的边缘之外。液滴图案可以基于基板图案信息和模板图案信息生成。可以使用流体模拟方法和/或其它模拟方法来预测液滴图案将如何填充模板和基板之间的体积。也可以使用实验方法来生成液滴图案。

用于每个全场的液滴图案可以基本上相同。在本发明的背景下，每个液滴图案基本上相同是由运动控制器和流体分配器的放置和体积精度限制的设计目标。流体分配器122可以具有针对非常小的液滴的0.01pL到针对非常大的液滴的10mL之间的精度。台控制器可以具有针对小液滴的非常精确的放置小于1nm到针对非常大的液滴的10mm的精度。同时，用于每个局部场的液滴图案是全场液滴图案的修改版本。例如，局部场可能需要从全场液滴图案“裁切”的局部场液滴图案。局部场液滴图案可以是沿着对应于基板中心的半径和基板半径减去液滴图案基板边缘排除区域裁切的全场液滴图案。申请人已发现，如果局部场液滴图案沿着不以基板的中心为中心而是偏移特定于每个基板的量的半径被裁切，那么压印过程产生更好的结果。在实施例中，基板半径是指基板的图案化的区域(不包括基板的任何斜角部分或圆角部分)的边缘。

压印过程可以仅是用于生成多个层的多步骤过程中的一个步骤。所有不同的层需要彼此对准，但不一定与基板的中心对准。因此，基板上的第一个图案化的层(L0图案)确定所有后续层的优选位置。申请人已发现，L0图案的实际放置相对于基板中心具有某个固有的可变性。申请人还已发现，L0放置的基板到基板的可变性足够大，以至于需要对正在被压印的每个局部场专门裁切独特的液滴图案。因此，虽然利用给定的局部场液滴图案进行压印对于一些基板可能是理想的，但是它导致其它基板上的过多或不足的可成型材料相关的缺陷，这些缺陷在基板上具有不同的L0位置或不同的基板形貌。

申请人还已发现基板可以具有几何变化。例如，300mm直径的基板可以具有±0.2mm或±0.02mm的直径公差。基板还可以进一步包括凹口、平坦侧面或其它特征，其有助于对准并且在生成局部场液滴图案时可能需要被考虑。

替代地，可以利用单个模板同时压印整个基板。基板和模板中的一个或两个可以具有跨基板平铺的重复场。在这种情况下，以与上述相同的方式生成全场液滴图案和局部场液滴图案。

所需要的是生成局部场液滴图案的方式，其考虑基板和基板上的图案的位置中的一个或两个的变化。当基板和模板上都存在图案时，需要最大。即使由于基板和模板中的一个或两个的几何变化而导致模板和基板上不存在特征，也存在需要。

纳米压印系统(成形系统)

图1是其中可以实现实施例的纳米压印光刻系统100的图示。纳米压印光刻系统100被用于在基板102上使膜成形。基板102可以耦合到基板卡盘104。基板卡盘104可以是但不限于真空卡盘、销式卡盘、凹槽式卡盘、静电卡盘、电磁卡盘等。

基板102和基板卡盘104可以进一步由基板定位台106支撑。基板定位台106可以提供沿着x、y、z、θ、ψ和

轴中的一个或多个的平移和/或旋转运动。基板定位台106、基板102和基板卡盘104也可以定位在底座(未示出)上。基板定位台可以是定位系统的一部分。

与基板102间隔开的是模板108。模板108可以包括主体，该主体具有在模板108的前侧朝着基板102延伸的台面(也称为模具)110。台面110也可以在模板108的前侧具有构图表面112。替代地，模板108可以形成为没有台面110，在这种情况下，模板的面向基板102的表面等同于模具110，并且构图表面112是模板108的面向基板102的那个表面。

模板108可以由包括但不限于熔融二氧化硅、石英、硅、有机聚合物、硅氧烷聚合物、硼硅酸盐玻璃、氟碳聚合物、金属、硬化蓝宝石等的这样的材料形成。构图表面112可以具有由多个间隔开的模板凹部114和/或模板凸部116限定的特征。构图表面112限定形成要在基板102上形成的图案的基础的图案。在替代实施例中，构图表面112是无特征的，在这种情况下，在基板上形成平坦表面。在替代实施例中，构图表面112是无特征的且大小与基板相同，并且跨整个基板形成平坦表面。

模板108可以耦合到模板卡盘118。模板卡盘118可以是但不限于真空卡盘、销式卡盘、凹槽式卡盘、静电卡盘、电磁卡盘和/或其它类似的卡盘类型。模板卡盘118可以被配置为向模板108施加应力、压力和/或应变，其跨模板108变化。模板卡盘118可以包括压电致动器，这些压电致动器可以压挤和/或拉伸模板108的不同部分。模板卡盘118可以包括诸如基于区域的真空卡盘、致动器阵列、压力囊等的系统，该系统可以向模板的后表面施加压力差，从而使模板弯曲和变形。

模板卡盘118可以耦合到压印头120，该压印头是定位系统的一部分。压印头可以可移动地耦合到桥。压印头120可以包括诸如音圈马达、压电马达、线性马达、螺母和螺杆马达等的一个或多个致动器，该一个或多个致动器被配置为至少在z轴方向以及可能地其它方向(例如，x、y、θ、ψ和

轴)上相对于基板移动模板卡盘118。

纳米压印光刻系统100可以进一步包括流体分配器122。流体分配器122也可以可移动地耦合到桥。在实施例中，流体分配器122和压印头120共享一个或多个或者所有定位组件。在替代实施例中，流体分配器122和压印头120彼此独立地移动。流体分配器122可以被用于将液体可成型材料124(例如，可聚合材料)以图案沉积到基板102上。在可成型材料124被沉积到基板102上之前，还可以使用诸如液滴分配、旋涂、浸涂、化学气相沉积(CVD)、物理气相沉积(PVD)、薄膜沉积、厚膜沉积等的技术将附加的可成型材料124添加到基板102。取决于设计考虑，可成型材料124可以在模具112和基板102之间限定期望的体积之前和/或之后分配在基板102上。可成型材料124可以包括混合物，该混合物包括如美国专利No.7,157,036和美国专利No.8,076,386中所描述的单体，这两个美国专利均通过引用并入本文。

不同的流体分配器122可以使用不同的技术来分配可成型材料124。当可成型材料124是可喷射的时，可以使用喷墨型分配器来分配可成型材料。例如，热喷墨、基于微机电系统(MEMS)的喷墨、阀喷射和压电喷墨是用于分配可喷射液体的常用技术。

纳米压印光刻系统100可以进一步包括固化系统，该固化系统至少包括沿着曝光路径128引导光化能的辐射源126。压印头和基板定位台106可以被配置为与曝光路径128叠加地定位模板108和基板102。在模板108已与可成型材料128接触之后，辐射源126沿着曝光路径128发送光化能。图1图示了模板108不与可成型材料124接触时的曝光路径128，这样做是出于说明的目的，使得可以容易地识别各个组件的相对位置。本领域技术人员将理解的是，当使模板108与可成型材料124接触时，曝光路径128将基本上不改变。

纳米压印光刻系统100可以进一步包括场相机136，该场相机136被定位为在模板108已与可成型材料124接触之后观看可成型材料124的扩散。图1将场相机的成像场的光轴图示为虚线。如图1中所示，纳米压印光刻系统100可以包括一个或多个光学组件(二向分色镜、光束组合器、棱镜、透镜、反射镜等)，该一个或多个光学组件将光化辐射与要被场相机检测的光组合。场相机136可以被配置为检测模板108下方的可成型材料的扩散。如图1中所示的场相机136的光轴是笔直的，但是可以被一个或多个光学组件弯曲。场相机136可以包括CCD、传感器阵列、线相机和光电检测器中的一个或多个，其被配置为收集光，该光具有示出模板108下面与可成型材料接触的区域和模板108下面不与可成型材料124接触的区域之间的对比度的波长。场相机136可以被配置为收集可见光的单色图像。场相机136可以被配置为提供模板108下面的可成型材料124的扩散、模板108与固化的可成型材料的分离的图像，并且可以被用于追踪压印过程的进展。场相机136还可以被配置为测量干涉条纹，这些干涉条纹随着可成型材料124在构图表面112和基板表面130之间的间隙之间扩散而改变。

纳米压印光刻系统100可以进一步包括与场相机136分离的微滴检查系统138。微滴检查系统138可以包括CCD、相机、线相机和光电检测器中的一个或多个。微滴检查系统138可以包括一个或多个光学组件，诸如透镜、反射镜、孔、过滤器、棱镜、偏振器、窗口、自适应光学器件和/或光源。微滴检查系统138可以被定位为在构图表面112接触基板102上的可成型材料124之前检查微滴。

纳米压印光刻系统100可以进一步包括热辐射源134，该辐射源134可以被配置为向模板108和基板102中的一个或两个提供热辐射的空间分布。热辐射源134可以包括一个或多个热电磁辐射源，该一个或多个热电磁辐射源将加热基板102和模板108中的一个或两个并且不使可成型材料124凝固。热辐射源134可以包括空间光调制器，诸如数字微镜设备(DMD)、硅上液晶(LCoS)、液晶设备(LCD)等，以调制热辐射的空间时间分布。纳米压印光刻系统可以进一步包括一个或多个光学组件，该一个或多个光学组件被用于将光化辐射、热辐射和场相机136收集的辐射组合到单个光路上，当模板108与基板102上的可成型材料124接触时，该光路与压印场相交。在模板108已与可成型材料128接触之后，热辐射源134可以沿着热辐射路径(在图1中被图示为2条粗黑线)发送热辐射。图1图示了模板108不与可成型材料124接触时的热辐射路径，这样做是出于说明的目的，使得可以容易地识别各个组件的相对位置。本领域技术人员将理解的是，当使模板108与可成型材料124接触时，热辐射路径将基本上不改变。在图1中，示出了热辐射路径终止于模板108，但是它也可以终止于基板102。在替代实施例中，热辐射源134在基板102下面，并且热辐射路径不与光化辐射和可见光组合。

在可成型材料124被分配到基板上之前，基板涂层132可以被施加到基板102。在实施例中，基板涂层132可以是粘合层。在实施例中，在基板被装载到基板卡盘104上之前，基板涂层132可以被施加到基板102。在替代实施例中，在基板102在基板卡盘104上时，基板涂层132可以被施加到基板102。在实施例中，可以通过旋涂、浸涂等来施加基板涂层132。在实施例中，基板102可以是半导体晶片。在另一个实施例中，基板102可以是空白模板(复制空白)，该空白模板可以被用于在被压印之后创建子模板。

纳米压印光刻系统100可以由与一个或多个组件和/或子系统(诸如基板卡盘104、基板定位台106、模板卡盘118、压印头120、流体分配器122、辐射源126、热辐射源134、场相机136和/或微滴检查系统138)通信的一个或多个处理器140(控制器)调节、控制和/或引导。处理器140可以基于存储在非暂态计算机可读存储器142中的计算机可读程序中的指令进行操作。处理器140可以是或包括CPU、MPU、GPU、ASIC、FPGA、DSP和通用计算机中的一个或多个。处理器140可以是专用控制器或者可以是适于作为控制器的通用计算设备。非暂态计算机可读存储器的示例包括但不限于RAM、ROM、CD、DVD、蓝光、硬盘驱动器、网络附加存储(NAS)、内联网连接的非暂态计算机可读存储设备、以及互联网连接的非暂态计算机可读存储设备。

压印头120、基板定位台106中的任一个或两个改变模具110和基板102之间的距离以限定被可成型材料124填充的期望空间(三个维度上的有界物理范围)。例如，压印头120可以向模板108施加力，使得模具110与可成型材料124接触。在期望的体积被可成型材料124填充之后，辐射源126产生光化辐射(例如，UV、248nm、280nm、350nm、365nm、395nm、400nm、405nm、435nm等)，从而使可成型材料124固化、凝固和/或交联；符合基板表面130和构图表面112的形状，在基板102上限定图案化的层。在模板108与可成型材料124接触时可成型材料124被固化，从而在基板102上形成图案化的层。因此，纳米压印光刻系统100使用压印过程来形成图案化的层，该图案化的层具有与构图表面112中的图案相反的凹部和凸部。在替代实施例中，纳米压印光刻系统100使用压印过程来形成具有无特征构图表面112的平坦层。

压印过程可以在跨基板表面130散布的多个压印场中重复进行。压印场中的每一个可以大小与台面110相同或者只是台面110的图案区域。台面110的图案区域是构图表面112的区域，该构图表面112的区域被用于在基板102上压印图案，这些图案是设备的特征或者然后在后续过程中被使用以形成设备的特征。台面110的图案区域可以包括或可以不包括用于防止挤压的质量速度变化特征(流体控制特征)。在替代实施例中，基板102仅具有一个压印场，该压印场的大小与基板102或基板102的要利用台面110图案化的区域相同。在替代实施例中，压印场重叠。压印场中的一些可以是与基板102的边界相交的局部压印场。

图案化的层可以形成为使得它具有残留层，该残留层具有残留层厚度(RLT)，该残留层厚度(RLT)是在每个压印场中基板表面130和构图表面112之间的可成型材料124的最小厚度。图案化的层还可以包括一个或多个特征，诸如在具有厚度的残留层上方延伸的凸部。这些凸部与台面110中的凹部114匹配。

模板

图2是可以在实施例中使用的模板108的图示。构图表面112可以在台面110上(在图2中由虚线框标识)。台面110由模板的前侧的凹陷的表面244围绕。台面侧壁246将凹陷的表面244连接到台面110的构图表面112。台面侧壁246围绕台面110。在台面是圆的或具有圆角的实施例中，台面侧壁246是指作为没有角的连续壁的单个台面侧壁。

压印过程

图3是纳米压印光刻系统100的压印过程300的流程图，该压印过程300可以被用于在一个或多个压印场(也称为：图案区域或击射区域)上以可成型材料124形成图案。可以由纳米压印光刻系统100在多个基板102上重复执行压印过程300。处理器140可以被用于控制压印过程300。

在替代实施例中，压印过程300被用于使基板102平坦化。在这种情况下，构图表面112是无特征的并且也可以大小与基板102相同或更大。

压印过程300的开始可以包括使模板输送机构将模板108安装到模板卡盘118上的模板安装步骤。压印过程还可以包括基板安装步骤，处理器140可以使基板输送机构将基板102安装到基板卡盘104上。基板可以具有一个或多个涂层和/或结构。模板108和基板102被安装到纳米压印光刻系统100上的次序没有特别限制，并且可以顺次地或同时地安装模板108和基板102。

在定位步骤中，处理器140可以使基板定位台106和/或分配器定位台中的一个或两个将基板102的压印场i(索引i可以初始设置为1)移动到流体分配器122下方的流体分配位置。基板102可以被划分成N个压印场，其中每个压印场由索引i标识。其中N为实整数，诸如1、10、75等。

在分配步骤S302中，处理器140可以使流体分配器122将可成型材料分配到压印场i上。在实施例中，流体分配器122将可成型材料124作为多个微滴进行分配。流体分配器122可以包括一个喷嘴或多个喷嘴。流体分配器122可以同时从一个或多个喷嘴喷射可成型材料124。在流体分配器正在喷射可成型材料124时，压印场i可以相对于流体分配器122被移动。因此，微滴中的一些落在基板上的时间可能跨压印场i变化。在实施例中，在分配步骤S302期间，可成型材料124可以根据液滴图案被分配到基板上。液滴图案可以包括诸如要沉积可成型材料的液滴的位置、可成型材料的液滴的体积、可成型材料的类型、可成型材料的液滴的形状参数等中的一个或多个的信息。在实施例中，液滴图案可以仅包括要分配的液滴的体积和要沉积微滴的位置。

在分配微滴之后，然后可以发起接触步骤S304，处理器140可以使得基板定位台106和模板定位台中的一个或两个使模板108的构图表面112与压印场i中的可成型材料124接触。

在扩散步骤S306期间，可成型材料124然后朝着台面侧壁246和压印场i的边缘扩散。压印场的边缘可以由台面侧壁246限定。可成型材料124如何扩散和填充台面可以经由场相机136观察并且可以被用于追踪可成型材料的流体前缘的进展。

在固化步骤S308中，处理器140可以向辐射源126发送指令以通过模板108、台面110和构图表面112发送光化辐射的固化照明图案。固化照明图案提供足够的能量来固化(聚合)构图表面112下方的可成型材料124。

在分离步骤S310中，处理器140使用基板卡盘104、基板定位台106、模板卡盘118和压印头120中的一个或多个来将模板108的构图表面112与基板102上的固化的可成型材料分离。

如果存在要被压印的附加压印场，那么过程返回到步骤S302。在实施例中，在处理步骤S312中对基板102执行附加处理以便创建制造物品(例如，半导体设备)。在实施例中，每个压印场包括多个设备。

处理步骤S312中的进一步处理可以包括蚀刻过程以将浮雕图像转印到基板中，其与图案化的层中的图案或那个图案的逆对应。处理步骤S312中的进一步处理还可以包括用于物品制造的已知步骤和过程，包括例如固化、氧化、层形成、沉积、掺杂、平坦化、蚀刻、可成型材料去除、切割、黏合、封装等。基板102可以被处理以生产多个物品(设备)。

场布局

单个基板可以被用于生产数十个到数万个完全相同的设备。将单个基板变成多个设备是多步骤制造过程。这些制造过程可以包括整个基板过程(例如：旋涂、平坦化、整个晶片压印光刻等)、扫描过程(例如：检查、切割等)、步骤和重复过程(例如：压印光刻、液滴图案分配等)。步骤和重复过程需要将基板划分成多个场。每个场可以包括一个或多个完全相同的设备。基板可以具有与场不同的形状。当是这种情况时，基板需要被划分成多个全场和多个局部场。全场中的每一个可以彼此完全相同。多个局部场可以围绕多个全场，并且每个局部场可以由基板的边缘或边界区域以及由全场中的一个或多个界定。图4A是具有中心参考点448的代表性圆形基板102的图示。圆形基板被划分成包括多个全场和多个局部场的84个代表性矩形场。在替代实施例中，使用一个或多个几何形状来镶嵌基板。

图4B是包括图案402a和最上面的膜402b的示例性基板102的图示。这些图案可以是形成或用于形成设备的掺杂区域、蚀刻区域和/或对底层基板的其它修改。示例性基板102还可以包括绝缘材料、金属、平坦化材料、抗蚀剂等的一个或多个膜，该一个或多个膜可以包括或可以不包括图案。申请人已确定这些图案和膜中的每一个如图4B所示不一定与基板的中心对准。图4B中膜和图案与基板的中心的未对准出于说明的目的被夸大，并且可以在0.001mm到5mm的量级。申请人还已确定，膜中的每一个的径向范围也不一定与底层图案或基板的中心对准。

液滴图案生成

申请人已发现将可成型材料124的多个液滴沉积到基板102(其然后被压印)上是有用的。压印可以逐个场地或按整个晶片进行。可成型材料124的液滴也可以逐个场地或按整个基板被沉积。申请人已发现，即使当液滴按整个基板被沉积时，生成液滴图案也优选逐个场地进行。

生成用于全场的液滴图案可以包括处理器140接收：代表性基板102的基板图案；以及代表性模板102的模板图案。

基板图案可以包括关于代表性基板的基板形貌、代表性基板的场和/或代表性基板的全场的信息。基板形貌可以被测量、基于先前的制造步骤生成和/或基于设计数据生成。在替代实施例中，基板图案是无特征的，这要么是因为不存在先前的制造步骤，要么是因为基板先前已被平坦化以减小形貌。基板形貌可以包括关于形状(诸如代表性基板的边缘的倒圆、斜面)的信息。基板形貌可以包括关于标识基板的朝向的一个或多个平面或凹口的形状和位置的信息。基板形貌可以包括关于参考边缘的形状和位置的信息，该参考边缘围绕要形成图案的基板的区域。

模板图案可以包括关于代表性模板的构图表面112的形貌的信息。构图表面112的形貌可以被测量和/或基于设计数据生成。在替代实施例中，代表性实施例的模板图案是无特征的并且可以被用于使基板102平坦化。构图表面112可以大小与以下相同：单独的全场；多个场；整个基板，或大于基板。

一旦接收到基板图案和模板图案，处理器140就可以计算将产生在压印期间当基板和构图表面被分开一间隙时填充基板和构图表面之间的体积的膜的可成型材料124的分布。可成型材料在基板上的分布可以采用以下形式：可成型材料的面密度；可成型材料的微滴的位置；和/或可成型材料的微滴的体积。计算可成型材料的分布可以考虑以下中的一个或多个：可成型材料的材料特性、构图表面的材料特性、基板表面的材料特性、构图表面和基板表面之间的体积的空间变化；流体流动、蒸发；等等。

在实施例中，可成型材料的分布的计算利用基板图案和模板图案中的一个或两个的重复性质来减少计算时间。例如，如图5A中所示可以对全场计算全场液滴图案550。图5A中所示的全场液滴图案550被描绘为微滴的规则阵列，全场液滴图案550可以是不规则的，并且可以仅包括几个液滴或数百万个液滴。

在实施例中，全场液滴图案550表示在代表性基板的基板表面130的代表性全场上要放置可成型材料的微滴的多个位置。全场液滴图案还填充模板108的构图表面112和基板表面130的代表性全场之间的体积。在目前的背景下，在压印过程期间填充模板108的构图表面112和基板表面130的代表性全场之间的体积是设计目标，其可在0.001％到10％的时间满足。全场液滴图案在压印过程期间也不扩散到代表性全场之外。在目前的背景下，在压印过程期间不扩散到代表性全场之外是设计目标，其可以在0.001％到10％的时间满足。生成全场液滴图案使得可成型材料124在被光化辐射固化之前可以填充模板108的凸部116和凹部114，同时不超过台面侧壁246。在实施例中，输出液滴图案信息可以包括将液滴图案信息发送到一个或多个处理器，该一个或多个处理器然后向一个或多个定位台和流体分配器122中的一个或多个发送指令。在实施例中，输出液滴图案信息可以包括将液滴图案信息保存在非暂态计算机可读存储器中，该非暂态计算机可读存储器然后可以被用于向一个或多个定位台和流体分配器122中的一个或多个发送指令。在实施例中，输出液滴图案信息可以包括将液滴图案信息呈现给操作者，该操作者然后可以批准向一个或多个定位台和流体分配器122中的一个或多个发送指令。

局部场液滴图案生成

图5B是全场液滴图案550可以如何被裁切以形成特定的局部场液滴图案552a的图示。每个局部场可以由一个或多个全场界定。局部场中的一些还可以由另一个局部场界定。每个局部场还由基板的边缘或基板的边缘处的边界区域554界定。在实施例中，局部场液滴图案552a是全场液滴图案550相对于边界区域554的裁切版本，如图5B中所示。从全场液滴图案去除边界区域554中或基板外侧的液滴，由此形成局部场液滴图案552a。在实施例中，修改全场液滴图案550以生成每个局部液滴图案552a进一步包括在与边界区域554相邻的局部场的区域中，进行以下中的一个或多个：添加微滴；去除微滴；以及移动微滴。在实施例中，全场液滴图案550被修改，使得可成型材料124不扩散到特定基板的边界区域554中。在本公开的背景下，可成型材料124不扩散到特定基板的边界区域554中意指超过边界区域554的某个百分比(例如，90％、99％或99.999％)是设计目标。在实施例中，生成每个局部场液滴图案552a可以包括在考虑特定基板的测量状态的情况下模拟每个局部场中模板下方的液滴的扩散。

在实施例中，基板可以包括底层图案。相对用于每个特定基板的这个底层图案相对于参考位置的位置可以通过以下变化：沿着第一轴的距离Δx；沿着第二轴的距离Δy，和/或旋转的角度Δθ。第二轴可以垂直于第一轴。图5C是为了考虑特定基板相对于参考位置的偏移Δx而已生成的特定的局部场液滴图案552b的图示。

在实施例中，基于特定基板的测量状态调整每个局部场液滴图案。特定基板的独特属性可以包括代表特定基板的测量状态的偏移信息。

在实施例中，基板的测量状态可以包括特定基板上的L0图案的位置。在实施例中，L0图案是所有后续图案对准的被蚀刻和/或添加到基板的第一图案。在实施例中，直到紧接在压印之前才知道特定基板的测量状态。用于特定基板的局部场液滴图案然后可以仅在测量特定基板的状态之后生成。在实施例中，基板的测量状态可以包括特定基板上的膜的最顶部的表面相对于代表性基板的参考边缘的范围。在实施例中，基板的测量状态可以包括特定基板上的一个或多个膜相对于代表性基板的参考边缘的范围以及特定基板上的一个或多个图案相对于代表性基板上的参考位置的位置。

在实施例中，当随着模板上的对准标记与基板上的对准标记对准而压印全场时，测量代表特定基板的状态的方面的偏移信息。来自一个或多个全场压印的对准数据然后可以被用于生成偏移信息，该偏移信息可以被用于确定边界区域554相对于特定局部场的位置。因此，局部场液滴图案552a可以在一个或多个全场被压印之后生成。

在实施例中，预先测量基板形貌并且通过预先测量对特定基板生成偏移信息，该偏移信息然后被发送到处理器140并且然后被用于生成局部场液滴图案552a。在实施例中，利用表面轮廓仪(例如，基于触笔的表面轮廓仪或基于光学的表面轮廓仪)执行预先测量。

在实施例中，代表特定基板的测量状态的偏移信息包括关于特定基板的边界区域554的形状和相对于特定基板的底层图案和/或压印全场的位置的信息。边界区域554的形状可以考虑以下中的一个或多个：沿着特定基板的第一轴的偏移；沿着特定基板的第二轴的偏移；特定基板的旋转偏移；边界区域的内边缘和/或特定基板的半径；边界区域的内边缘和/或特定基板的直径；边界区域的内边缘和/或特定基板的偏心率；边界区域的内边缘和/或特定基板的不圆度；边界区域的宽度；边界区域轮廓的内边缘。

边界区域的内边缘的形状可以由基板的形状、基板上的一个或多个图案化的层的边缘的形状、和/或基板上的一个或多个未图案化的层的边缘的形状确定。在实施例中，特定基板可以经受将一个或多个层添加到特定基板的处理步骤。这些一个或多个层中的每一个可以具有从基板的边缘内嵌入的外边缘轮廓。边界区域的内边缘也可以嵌入这些底层的边缘内。在实施例中，边界区域的内边缘的形状可以由基板102上的最上面的膜402b的范围确定。在实施例中，边界区域的内边缘的形状可以由基板上的最上面的膜的范围和基板上的图案化的层的范围确定。在实施例中，边界区域的内边缘的形状可以由基板102上的多个膜的范围确定。

在实施例中，修改全场液滴图案以生成每个局部液滴图案可以进一步包括在与边界区域相邻的局部场的区域中，进行以下中的一个或多个：添加微滴；去除微滴；以及移动微滴。在实施例中，生成局部场液滴图案可以包括从全场液滴图案去除边界区域的内边缘外侧的微滴并且在边界区域附近添加附加的微滴以便增加边界附近的压印图案的厚度。在实施例中，生成局部场液滴图案可以包括从全场液滴图案去除边界区域的内边缘外侧的微滴并且移动边界区域附近的微滴以便修改边界附近的压印图案的厚度。在实施例中，生成局部场液滴图案可以包括从全场液滴图案去除边界区域的内边缘外侧的微滴并且去除边界区域附近的附加的微滴以便修改边界区域附近的压印图案的厚度。

对准

压印过程300可以包括在步骤S302、S304、S306中的一个或多个期间执行的对准过程。对准过程可以包括测量以下中的一个或多个上的对准标记：特定基板，模板；以及基板卡盘。在实施例中，特定基板上的对准标记限定任何底层的位置。每个全场可以包含多个对准标记。对准过程在用于压印全场时可以用于生成偏移信息，该偏移信息然后可以用于定制局部场微滴图案。可以使用诸如平均和/或更高阶统计的统计技术来组合来自跨多个全场的多个对准标记的信息以便确定偏移信息。在替代实施例中，来自靠近每个局部场的一个或多个场的一个或多个对准标记被用于确定偏移信息。在替代实施例中，来自该一个或多个场的一个或多个对准标记的加权平均被用于确定偏移信息。其中加权基于对准标记和/或场与特定局部场的距离确定。在替代实施例中，对准数据中的离群值不被用于确定偏移信息。

鉴于本描述，各个方面的进一步修改和替代实施例对于本领域技术人员将是清楚的。因而，本描述要被解释为仅说明性的。要理解的是，本文所示出和所描述的形式要被当作实施例的示例。元件和材料可以替换本文所图示和所描述的那些，部分和过程可以颠倒，并且某些特征可以独立地利用，所有这些对于本领域技术人员在已受益于本描述之后将是清楚的。

Claims (19)

1.一种生成液滴图案信息的方法，包括：

接收图案信息，所述图案信息包括以下中的一个或两个：

代表性基板的基板图案；以及

代表性模板的模板图案；

接收关于特定基板的偏移信息，所述偏移信息代表所述特定基板相对于参考状态的测量状态；

其中，所述液滴图案信息表示在所述特定基板上要放置可成型材料的微滴的多个位置；

输出代表填充模板和处于所述测量状态的所述特定基板之间的体积的可成型材料的所述液滴图案信息，并且所述可成型材料不扩散到所述特定基板的边缘处的边界区域中。

2.根据权利要求1所述的方法，其中，所述测量状态包括代表所述特定基板上的基板图案相对于所述代表性基板上的基板图案的参考位置的测量偏移的信息。

3.根据权利要求2所述的方法，其中，所述测量偏移包括沿着第一轴的距离、沿着第二轴的距离、以及旋转角度中的一个或多个，所述沿着第一轴的距离、沿着第二轴的距离、以及旋转角度代表基板图案相对所述参考位置的测量偏移。

4.根据权利要求1所述的方法，其中，所述测量状态包括代表所述特定基板的非屈从的外围部分的尺寸的信息。

5.根据权利要求4所述的方法，其中，所述测量状态包括沿着第一轴的距离、沿着第二轴的距离、半径、偏心率、不圆度、边界区域的宽度、内边界区域轮廓中的一个或多个。

6.根据权利要求1所述的方法，其中，所述图案信息包括图案布局信息，所述图案布局信息代表：

将所述代表性基板划分成多个全场和多个局部场，所述多个局部场围绕所述多个全场，并且每个局部场由所述边界区域和由所述全场中的一个或多个界定；

其中，所述多个全场当中的每个全场表示所述特定基板的要被所述模板压印的特定部分；并且

其中，所述多个局部场当中的每个局部场表示所述特定基板的要被所述模板的与所述边界区域相交的部分压印的特定部分。

7.根据权利要求6所述的方法，其中，生成所述液滴图案信息包括：

生成全场液滴图案，所述全场液滴图案表示在代表性全场上要放置所述可成型材料的微滴的多个位置，其填充所述模板和所述代表性全场之间的体积，并且所述可成型材料在压印期间不扩散到所述代表性全场之外；以及

生成多个局部场液滴图案，其中，每个局部场液滴图案通过基于所述偏移信息修改所述全场液滴图案以确定所述特定基板的边界区域与每个局部场液滴图案的相交来生成。

8.根据权利要求7所述的方法，其中，修改所述全场液滴图案以生成每个局部液滴图案包括在所述特定基板上所述边界区域与每个局部场的相交处裁切所述全场液滴图案。

9.根据权利要求8所述的方法，其中，修改所述全场液滴图案以生成每个局部液滴图案进一步包括在与所述边界区域相邻的局部场的区域中，进行以下中的一个或多个：添加微滴；去除微滴；以及移动微滴。

10.根据权利要求1所述的方法，其中，所述图案信息包括图案布局信息，所述图案布局信息代表：

将代表性基板划分成多个全场和多个局部场，所述多个局部场围绕所述多个全场并且一侧由所述边界区域的相交和由所述全场中的一个或多个界定；

其中，所述多个全场当中的每个全场具有相似的全图案；并且

其中，所述多个局部场当中的每个局部场表示所述特定基板的具有所述全图案的与所述边界区域相交的部分的特定部分。

11.根据权利要求10所述的方法，其中，生成所述液滴图案信息包括：

生成全场液滴图案，所述全场液滴图案表示在代表性全场上要放置所述可成型材料的微滴的多个位置，其填充所述模板和所述代表性全场之间的体积；以及

生成多个局部场液滴图案，其中，每个局部场液滴图案通过基于所述偏移信息修改所述全场液滴图案以确定所述特定基板的边界区域与每个局部场液滴图案的相交来生成；

其中，所述可成型材料在压印期间不扩散到所述边界区域中。

12.根据权利要求11所述的方法，其中，修改所述全场液滴图案以生成每个局部液滴图案包括在所述特定基板上所述边界区域与每个局部场的相交处裁切所述全场液滴图案。

13.根据权利要求12所述的方法，其中，修改所述全场液滴图案以生成每个局部液滴图案进一步包括在与所述边界区域相邻的局部场的区域中，进行以下中的一个或多个：添加微滴；去除微滴；以及移动微滴。

14.根据权利要求1所述的方法，其中，所述基板图案是在压印过程期间所述模板对准的所述基板的形貌，并且所述偏移信息包括所述基板形貌相对于所述特定基板的中心和所述基板上的层的中心中的一个的位置。

15.根据权利要求1所述的方法，其中，所述偏移信息基于一个或多个全场中所述模板与所述特定基板的基板图案的一个或多个对准。

16.根据权利要求1所述的方法，其中，所述基板图案和所述模板图案中的一个或两个是无特征的。

17.根据权利要求1所述的方法，其中，所述测量状态包括代表所述特定基板上的最顶部的膜相对于所述代表性基板的参考边缘的测量范围的信息。

18.一种制造物品的方法，包括：

生成液滴图案信息，包括：

接收图案信息，所述图案信息包括以下中的一个或两个：

代表性基板的基板图案；以及

代表性模板的模板图案；

接收关于特定基板的偏移信息，所述偏移信息代表所述特定基板相对于参考状态的测量状态；

其中，所述液滴图案信息表示在所述特定基板上要放置可成型材料的微滴的多个位置；

输出代表填充模板和处于所述测量状态的所述特定基板之间的体积的可成型材料的所述液滴图案信息，并且所述可成型材料不扩散到所述特定基板的边缘处的边界区域中；

根据所述液滴图案信息在所述特定基板上分配可成型材料；

使可成型材料与所述模板接触；

固化所述模板下方的可成型材料，以便在所述基板上形成固化的可成型材料；以及

处理具有固化的可成型材料的基板以便制造物品。

19.一种用于在基板上使膜成形的系统，包括：

模板卡盘，所述模板卡盘被配置为保持模板；

基板卡盘，所述基板卡盘被配置为保持特定基板；

处理器，所述处理器被配置为生成液滴图案信息，包括：

接收图案信息，所述图案信息包括以下中的一个或两个：

代表性基板的基板图案；以及

代表性模板的模板图案；

接收关于所述特定基板的偏移信息，所述偏移信息代表所述特定基板相对于参考状态的测量状态；

其中，所述液滴图案信息表示在所述特定基板上要放置可成型材料的微滴的多个位置；

输出代表填充所述模板和处于所述测量状态的所述特定基板之间的体积的可成型材料的所述液滴图案信息，并且所述可成型材料不扩散到所述特定基板的边缘处的边界区域中；

流体分配器，所述流体分配器被配置为根据所述液滴图案信息在所述特定基板上分配可成型材料；

定位系统，所述定位系统被配置为使可成型材料与所述模板卡盘中的所述模板接触；以及

固化系统，所述固化系统被配置为固化所述模板下方的可成型材料，以便在所述基板上形成固化的可成型材料。

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