JP2020089875A - 厚膜を形成するための非線形流体ディスペンサの使用 - Google Patents

Abstract

【課題】半導体チップを製造するためのナノインプリントリソグラフィに使用されるレジスト層の厚さを制御する方法の提供。【解決手段】複数のノズルを有する流体ディスペンサと共に使用するための制御装置を制御する方法は、前記流体ディスペンサの前記複数のノズルから基板上に液滴をディスペンスするのに使用される液滴パターンをデータとして取得する工程と、前記取得された液滴パターンの液滴間の距離に基づいて、前記取得された液滴パターンを複数の液滴パターンに分割する工程と、前記取得された液滴パターンを前記複数の液滴パターンに置き換えて、前記流体ディスペンサから前記基板上に液滴をディスペンスする工程とを含む方法。【選択図】なし

Description

[0001] 本開示は、例えば、半導体チップを製造するためのナノインプリントリソグラフィに使用されるレジスト層の厚さを制御することに関する。

[0002] ナノインプリントリソグラフィ（ＮＩＬ）は、半導体チップ製造において、基板上にナノメートル（ｎｍ）スケールのパターンを形成するために使用される。ナノインプリントリソグラフィは、少なくとも１５ｎｍまでの線幅を達成することができるので、このプロセスは家電製品、自動車、スマートフォンなどの日常の製品に使用されるチップの速度を増加させながら、半導体デバイス製造業者の製造コストを大幅に削減する可能性を有する。

[0003] レジストの液滴を形成するための様々な技術がある。例えば、米国特許第８，５８６，１２６号は、インプリント前に基板上に配置するための重合性材料を有する樹脂液滴の流体ディスペンサを開示している。ナノインプリントリソグラフィの液滴オンデマンド方法は、特に大量生産に向けることができる。そのような方法では、インクジェットノズルなどの流体ディスペンサ（ＦＤ）が所定の液滴パターンに従って基板表面上に小さなレジスト液滴をディスペンス（分配）するように制御される。次に、ナノ回路パターンに対応するレリーフパターンを有するテンプレートまたはモールドが基板表面上のレジスト材料と直接接触させられると、レジスト液滴が広がり、レリーフパターンフィーチャを満たす連続レジスト膜層に合流する。次に、紫外線または他の化学線を使用してレジストを硬化させ、基板上に所望のレジストパターンを形成し、その後、テンプレートまたはモールドを基板から分離することができる。

[0004] ナノインプリントリソグラフィでは、レジスト層の厚さの予想外の変動が、デバイス性能および半導体チップ歩留まりの低下を含む後続のプロセス欠陥につながる可能性がある。この点に関して、本開示は測定された樹脂厚に対するクロストークの非線形性の影響に対処するために、液滴ディスペンスパターンを複数のディスペンスパターンに分割することを対象とする。

[0005] 本開示の一態様によれば、複数のノズルを有する流体ディスペンサと共に使用するための制御装置を制御する方法は、前記流体ディスペンサの前記複数のノズルから基板上に液滴をディスペンスするのに使用される液滴パターンをデータとして取得する工程と、前記取得された液滴パターンの液滴間の距離に基づいて、前記取得された液滴パターンを複数の液滴パターンに分割する工程と、前記取得された液滴パターンを前記複数の液滴パターンに置き換えて、前記流体ディスペンサから前記基板上に液滴をディスペンスする工程とを含む。

[0006] 本開示のさらなる特徴は、添付図面を参照した以下の実施形態の説明から明らかになろう。

、 、 、 、 モールドシステム１００の立面図。 図１の制御装置２００のハードウェア構成を示すブロック図。 パターン層３０２を有する例示的なパターン基板３００を示す図。 矩形の液滴パターン４００を示す図。 液滴１４を含む液滴パターン１６を有する基板１０を示す図。 ９０ｎｍの目標レジスト厚さを有する液滴パターン５０４の上面図。 １５０ｎｍの目標レジスト厚さを有する液滴パターン５０６を示す図。 厚さが均一であるレジスト層５０２を有する基板１０を示す図。 ２つの流体ディスペンサ較正曲線を有するプロット６００を示す図。 流体ディスペンサレイアウト７００の底面概略図。 流体ディスペンサ応答をより線形にする方法８００を示す図。 オリジナル液滴パターン９００の一部を示す図。 第２液滴パターン９０２および第３の液滴パターン９０４を示す図。 ４つの連続した液滴パターンラインのグループを示す図。 図１０Ａのような４つの液滴サブパターンを使用した場合の較正結果のグラフ１０３０を示す図。 実質的に矩形の液滴パターン１１００を示す図。 流体ディスペンサ応答をより線形にする方法１２００を示す図。 オリジナル液滴パターン１３００を示す図。 第２液滴パターン１３０２を示す図。 各選択された厚さにおける第１液滴パターン１３００をランダム化して対応する第２液滴パターン１３０２にした結果の較正グラフ１４００を示す図。 流体ディスペンサ応答をより線形にする方法１５００を示す図。 オリジナル液滴パターン１６００を示す図。 オリジナル液滴パターン１６００からの複数のサブパターンを示す図。 流体ディスペンサによるサブパターン１６０２〜１６０８の連続ディスペンスの結果の較正グラフ１７００を示す図。 流体ディスペンサ応答をより線形にする方法１８００を示す図。 オリジナル液滴パターン１９００を示す図。 オリジナル液滴パターン１９００からの複数のサブパターンを示す図。 、 、 図１８の方法１８００によるサブパターン１９０２のランダム化を示す図。 流体ディスペンサによるサブパターン１９０２〜１９０８の順次ディスペンスの結果の較正グラフ２０００を示す図。

[0036] 以下、図面を参照して実施の形態について詳細に説明する。実施形態は、特許請求の範囲に記載された主題またはその主題の範囲を限定するものではない。なお、実施の形態において説明した特徴の組み合わせの全てが解決手段に必須のものであるとは限らない。

[0037] 図１Ａ〜図１Ｅは、モールドシステム１００の立面図である。基板１０上にナノ回路パターン層１８を形成するプロセスは図１Ｂから図１Ｅの順に進み、図１Ａで終了する。図１Ａに示すように、モールドシステム１００は基板（ウエハ）１０を保持するための基板ステージ１０２と、凹部１０８及び凸部１１０を有するモールド（テンプレート又はマスク）１０６を保持するためのモールドチャック１０４と、流体ディスペンサ（例えば、プリントヘッド）１１２と、液滴パターン生成アプリケーション２１４を有する制御装置２００とを含むことができる。

[0038] 一例において、凹部１０８および凸部１１０は型１０６の一部としてパターンで配置されてもよく、基板１０はフィーチャレス（ブランク）基板であってもよい。基板１０に転写されうるのは、モールド１０６のこのパターンである。代替例において、モールド１０６はフィーチャレスモールドであってもよく、基板１０は、特定のリソグラフィ工程において使用されうる線、長方形、楕円形、その他の幾何学的形状のセットを含むエッチングされたパターンを有しうる。

[0039] 流体ディスペンサ１１２は、供給チャネル１１６を通り更にノズル１１８を通ってディスペンス（分配）される樹脂１２を保持する樹脂タンク１１４を含みうる。ノズル１１８は、供給チャネル１１６から樹脂１２を受け取るためのノズル開口１２０を含みうる。制御装置２００は、基板ステージ１０２を矢印１２２の方向に移動するように制御し、かつ、モールドチャック１０４及び流体ディスペンサ１１２を制御する。

[0040] モールドシステム１００は、以下のように、ナノ回路パターン層１８（図１Ａ）を基板１０上に配置するように動作しうる。図１Ｂに示すように、基板１０および流体ディスペンサ１１２が互いに位置合わせされる。次に、図１Ｃに示すように、流体ディスペンサ１１２は、樹脂タンク１１４から供給チャネル１１６を介してノズル１１８のノズル開口１２０に樹脂１２をディスペンスする。これにより、液滴１４が所定の回路パターンに従う液滴パターン１６を形成するように、基板１０上にインプリント材（例えば、インプリント材１４）の独立した液滴１４が配置される。

[0041] 図１Ｄに示すように、インプリント材１４を有する基板ステージ１０２は矢印１２２で示すように、図１Ｃに示す位置からモールド１０６と位置合わせされた位置（図１Ｄ）まで水平方向に移動する。液滴パターン１６内に配置されたインプリント材１４とモールド１０６とは、図１Ｅのように、図１Ｄの配置から互いに接触する方向に運ばれる。インプリント材１４がモールド１０６と接触している間に、インプリント材１４は、モールド１０６の凹部１０８及び凸部１１０に続くナノ回路パターン層１８（図１Ｅ参照）に硬化される。基板１０上に存在するナノ回路パターン層１８が硬化された後、モールド１０６および基板ステージ１０２は互いに離れるように移動され（図１Ａ参照）、基板１０上にナノ回路パターン層１８を有する製品が残される。

[0042] 図２は、図１の制御装置２００のハードウェア構成を示すブロック図である。制御装置２００は、中央処理装置（ＣＰＵ）２０２、ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）２０４、リードオンリーメモリ（ＲＯＭ）２０６、ローカルエリアネットワーク（ＬＡＮ）コントローラ２０８、およびディスクコントローラ（ＤＫＣ）２１０を含み、それぞれがバス２１５に接続されている。ＣＰＵ２０２は、バス２１５を介して様々なデバイスへのアクセスを制御し、バス２１５は、制御装置２００内の構成要素間でデータを転送するように構成されうる。一例において、制御装置２００はマルチプロセッササーバである。

[0043] ＣＰＵ２０２は、制御装置２００の操作を制御するための命令によって示される論理、制御、入出力（Ｉ／Ｏ）操作などの操作を実行することによって命令を実行する。ＲＡＭ２０４は、ＣＰＵ２０２の主メモリ、ワークエリア等として機能する。ＲＯＭ２０６は不揮発性のメモリ機能を有し、制御装置２００のブートプログラムを保存するブートＲＯＭとして機能する。ＬＡＮコントローラ２０８は、制御装置２００のエリアにローカルなネットワークに接続されうる。ＣＰＵ２０２は、ＬＡＮコントローラ２０８を介して異なるローカル装置と通信することができる。

[0044] ディスクコントローラ（ＤＫＣ）２１０は、記憶装置２１２へのアクセスを制御する。記憶装置２１２は、制御装置２００の内部に配置されていてもよいし、外部に配置されていてもよいし、制御装置２００とは別体であってもよい。記憶装置２１２は、ハードディスク（ＨＤＤ）、ソリッドステートドライブ（ＳＳＤ）、集積回路（ＩＣ）カード等のうちの１つであってもよい。記憶装置２１２は例えば、画像、プログラム、データ、各種設定情報を記憶したり、画像処理ジョブを記憶したりする。一例において、液滴パターン生成アプリケーション２１４が記憶装置２１２に記憶され、ＲＡＭ２０４にロードされて、ＣＰＵ２０２によって実行され、制御装置２００に操作および／または機能を実行させる。レジスト膜厚の低い範囲における線形性を改善するために、液滴パターン生成アプリケーション２１４は、例えば、重心ボロノイ分割（ＣＶＴ）プロセスまたはディレクショナルパワＣＶＴ(ＤＰＣＶＴ)プロセスを使用して、規則的な間隔で発生しない非周期的な液滴パターンおよび他の液滴パターンを生成することができる。

[0045] 制御装置２００は、キーボードコントローラ（ＫＢＣ）２１６、ネットワークインタフェース（Ｉ／Ｆ）２１８、ステージＩ／Ｆ２２０、および流体ディスペンサＩ／Ｆ２２２をさらに含みうる。

[0046] キーボードコントローラ（ＫＢＣ）２１６は、キーボード２２８またはコンピュータ・マウスなどのポインティングデバイス２３０から入力を受け取ることができる。キーボード２２８は、ユーザがキーを押すことによって操作されるソフトウェアキーまたはハードウェアキーを含むことができる。ネットワークＩ／Ｆ２１８には、ネットワーク２３２が接続されている。ネットワーク２３２は、ローカルデバイスと通信するか、またはインターネットを介してリモートデバイスと通信することができる。ＣＰＵ２０２は、ネットワークＩ／Ｆ２１８に対する信号の入出力を制御する。ＫＢＣ２１６及びネットワークＩ／Ｆ２１８は、各種設定情報を制御装置２００に入力する。

[0047] ステージＩ／Ｆ２２０は、基板ステージ１０２及びモールドチャック１０４に接続されている。ステージＩ／Ｆ２００は、基板ステージ１０２と制御装置２００との間、ならびに、モールドチャック１０４と制御装置２００との間で、情報を通信するように設計されうる。ＣＰＵ２０２は、ステージＩ／Ｆ２２０から基板ステージ１０２（図１Ａ）またはモールドチャック１０４に移動信号を送り、基板ステージ１０２および／またはモールドチャック１０４をそれぞれ移動させることができる。

[0048] 流体ディスペンサＩ／Ｆ２２２は、流体ディスペンサ１１２（図１Ａ）に接続される。ＣＰＵ２０２は、起動信号を流体ディスペンサＩ／Ｆ２２２から流体ディスペンサ１１２に送信させることができる。起動信号のタイミングおよび値を制御することによって、ＣＰＵ２０２は、流体ディスペンサ１１２のノズル開口１２０から放出される流体１４の体積を変化させることができる。

[0049] 上述したように、基板１０は、特定のリソグラフィ工程で使用することができる線、矩形、楕円、その他の幾何形状のセットを含む、エッチングされたパターンを有することができる。図３は、パターン層３０２を有する例示的なパターン基板３００を示す。図３において、黒色３０４は全高を有するフィーチャを表し、白色３０６は、パターン基板３００にエッチングされた窪み３０６に対応する。これらの窪み３０６は、高さ（深さ）が変化してもよい。言い換えれば、黒色３０４はエッチングされなかったパターン基板３００上の領域３０４に対応し、黒色３０４によって識別されるフィーチャの上部は、元のエッチングされなかった基板３００のトポグラフィレベルに対応する。フィーチャレス（ブランク）テンプレートを使用して、エッチングされたパターン基板３００のパターン層３０２上にレジストをインプリントすることができる。あるいは、テンプレート自体も同様にパターンフィーチャを有することができる。このような目的のために、液滴パターン生成アプリケーション２１４によって生成された液滴レジストパターンに基づいて、レジストがパターン層３０２上に配置されうる。

[0050] 図４は、非矩形の液滴パターン４００を示す。液滴パターン４００は、図３に示すようなエッチングパターンを有する基板３００のために生成された液滴１４のための非矩形パターンでありうる。制御装置２００は、制御装置２００によって実行されると液滴パターン４００を決定し生成する液滴パターン生成アプリケーション２１４（図１Ａ）を含みうる。液滴パターン４００を適用すると、エッチングされた基板３００の幾何学的形状によって変化する厚さを有するレジストがパターン基板３００上に得られる。

[0051] 液滴パターン生成アプリケーション２１４は、残膜厚の均一性を最大化し、インプリントプロセスを最適化しようとする。すなわち、液滴パターン生成アプリケーション２１４は、要求レジスト厚と基板上で測定される実際のレジスト厚との間の線形関係を維持するように働く。一例において、制御装置２００と液滴パターン生成アプリケーション２１４との組み合わせは、グラフィックデータシステム（ＧＤＳ）パターンから、インプリントテンプレートフィーチャに適合するレジストの液滴パターンを生成する。

[0052] 米国特許第８，５８６，１２６号に開示されているように、レジスト液滴の体積および液滴の数は、必要とされる局所体積に従って整合させて、フィーチャを均一に充填し、均一な残膜厚を得ることができる。言い換えれば、液滴パターン４００の密度は、流体ディスペンサ全体について所与の固定された液滴体積で充填される局所体積に比例する。

[0053] 幅広い窪み（図３の右側に示される白色３０６）である窪み３０６は、幅の狭い、図３の左側の黒色領域に示される白色窪み３０６よりも、より多くの局所的なレジスト体積が充填されることを必要とする。換言すれば、パターン基板３００の左側を充填するのに必要な単位面積当たりの液滴の数は、パターン基板３００の右側を充填するのに必要な単位面積当たりの液滴の数よりも少ない。図４は、疎な液滴領域４０４と、疎な液滴領域４０４よりも非矩形の液滴パターン４００の単位面積当たりの液滴が多い密な液滴領域４０６とを介して、これを示す。

[0054] 液滴パターン生成アプリケーション２１４は、基板３００上のすべてのフィーチャについて局所レジスト体積を計算する。本例は、基板３００の片面のみがフィーチャを有する側である。他の例では、液滴パターン生成アプリケーション２１４がモールドのみがフィーチャを有する場合、基板および基板またはモールドと共に使用されるモールドの両側に含まれるすべてのフィーチャについて局所レジスト体積を算出する。

[0055] 正しいレジスト量をディスペンスするために、所与の流体ディスペンサ（ＦＤ）１１２（図１Ａ）を較正する必要がある。図５Ａは、液滴１４を含む液滴パターン１６を有する基板１０を示す。図５Ａの液滴パターン１６は、図１Ｃの液滴パターン１６に相当する。図５Ｂは、９０ｎｍの目標レジスト厚を有する液滴パターン５０４の上面図を示す。図５Ｃは、１５０ｎｍの目標レジスト厚を有する液滴パターン５０６を示す。さらに、図５Ｄは、厚さが均一であるレジスト層５０２を有する基板１０を示す。

[0056] 以下の表１は、要求レジスト厚と測定レジスト厚の例を、要求レジスト厚の増加順に示すものである。表１には、要求レジスト厚と測定レジスト厚との間の差も示されている。

表１の差の列に示されているように、要求レジスト厚と測定レジスト厚との間には差がある。得られた測定厚はいくつかの要求厚範囲において要求厚よりも小さいので、要求膜厚に対する測定膜厚の依存性は線形ではない。

[0057] 図６は、２つの流体ディスペンサ較正曲線を有するプロット６００を示す。図６における破線は、理想的な線形較正曲線６０２を示し、実線は、非線形な流体ディスペンサ応答６０４を示す。表１からの要求レジスト厚６０ｎｍ、１３３ｎｍ、１４２ｎｍ、１５２ｎｍ、及び５００ｎｍも図６に示されている。理想的な較正曲線６０２は１に等しい勾配で線形であり、要求レジスト厚は、レジストが硬化され、テンプレート１０６（図１Ａ）がナノ回路パターン層１８から分離された後に、実験的に観察／測定レジスト厚と一致する。非矩形格子パターンに対する理想的な線形較正曲線は図５Ｂまたは図５Ｃの液滴パターン４００に対して有効であるが、他の液滴パターンに対しては機能しない。

[0058] 非線形な流体ディスペンサ応答６０４は、実際の／測定されたデータを示す。場合によっては、ディスペンスされ硬化されたレジストの量が線形依存性によって特徴付けることができない。図６に示すように、流体ディスペンサの応答は、０ｎｍ〜８０ｎｍの薄い厚さ範囲では線形である。その後、流体ディスペンサ応答は、８０ｎｍを超えると非線形になる。例えば、８０ｎｍ〜１４５ｎｍの範囲で、１６０ｎｍを超えると、流体ディスペンサは、要求レジスト量より少ない量をディスペンスし、デバイス性能および半導体チップ歩留まりを低下させる可能性がある。

[0059] 図６は、０ｎｍ〜１６０ｎｍの要求レジスト厚の範囲内において、較正曲線６０４が０ｎｍ〜８０ｎｍの範囲で線形であることを示している。８０ｎｍより大きい厚さでは、従来の流体ディスペンサの挙動は約１４５ｎｍ〜１６０ｎｍの範囲を除いて非線形である。非線形性は、ディスペンスされる液滴の液滴体積がパターン密度に依存するという事実から生じる。換言すれば、液滴体積は、発射ノズル間の距離に依存する。

[0060] 図７は、流体ディスペンサレイアウト７００の底面概略図である。流体ディスペンサレイアウト７００は、互いにオフセット配列を有する２つの垂直列によって表される第１ノズル列７０４および第２ノズル列７０６を含むノズル７０２の列を含む。第１ノズル列７０４は、ノズル７０８〜７３０を含み、第２ノズル列７０６はノズル７３２〜７５４を含む。

[0061] 図７は、２つの隣接する流体ディスペンスノズル間の垂直距離を含む、発射ノズル間の距離を示す。２つの隣接するノズル間の垂直距離は、オフセットを有する前方および後方（右から左へ、次いで左から右へ、またはその逆）の２パスディスペンスによって達成可能な最小距離の単位で測定される。第１ノズル列７０４におけるノズル７０８とそれに最も近い７１０との間の垂直距離は４単位に等しい。第１ノズル列７０４および第２ノズル列７０６が基板１０が右から左などの一方向に１回のパスで移動する間に、各利用可能なノズル７０８〜７５４によって液滴をディスペンスする場合、垂直方向の液滴間の距離は２単位である。例えば、ノズル７３８とノズル７１４との垂直距離は２単位である。

[0062] 流体ディスペンサは振動、固有振動数を有する機械的システムであることから、液滴体積が発射ノズル間の距離に依存することは、ノズルクロストーク（nozzle cross-talk）によって説明することができる。例えば、ユーザが１４０ｎｍのレジスト膜厚を要求する場合に、従来の流体ディスペンサは、例えば、１０１ｎｍの厚さの膜しか実現しない。要求レジスト厚と実現されたレジスト厚との間の３９ｎｍの厚さの不一致は、ナノインプリントリソグラフィにおいては望ましくない。実験により、この問題は、発射がほぼ同時で、複数のノズルが互いに近接している場合に生じることがわかった。

[0063] 複数のノズルを有する流体ディスペンサの動作中、隣接するノズルが同時に、または時間的に互いに近接して発射されるのが一般的である。複数の流体ディスペンサ１１２または図７に示すような流体ディスペンサは、流体ディスペンサノズルが次のように互いに近接して作動されるときに機械的共振を起こす。

[0064] 各ノズル１１８（図１Ａ）（または第１ノズル列７０４のノズル７０８〜７３０、または第２ノズル列７０６（図７）のノズル７３２〜７５４）は、典型的には共通の圧電壁を介して他のノズルと物理的に連通している。１つのノズル１１８の壁は、隣接するノズルと共有され、これらの隣接するノズルにおけるノズル発射動作に影響を及ぼす。各ノズル１１８の発射は、ノズル１１８内の流体力学を励起する。同様に、ノズル１１８は、隣接するノズルの励起によって影響を受ける。

[0065] 第１ノズル列７０４または第２ノズル列７０６などのノズル列に配置された場合、各ノズルの発射によって、各ノズルの可撓壁を通る長距離音響波が発生し、伝播する。隣接する流体発射チャンバとノズルとの間のこのクロストーク影響現象は、従来、流体ディスペンサの複数の同時に作動されるノズルからディスペンスされる液滴１４（図１Ｃ）の液滴体積を変化させる結果となる。例えば、図６において、１４２ｎｍで観察される厚さの最小値は、４単位の最短のノズル間距離を有し、これは、図７のノズル７０８及び７１０のような、１つの列における２つの隣接するノズル間の最短距離である。

[0066] 通常の動作では、流体ディスペンサレイアウト７００の下の基板１０が、ノズル７０２の列とは垂直に、例えば図７の右から左に移動する。図７には、ノズル７１２から順にディスペンスされる第１レジスト液滴７５６および第２レジスト液滴７５８も示されている。

[0067] 第１パスの後、次の動作の開始時に、基板１０の動作方向が、垂直オフセット１単位にて、反対の第２パスに変更される場合、液滴間の垂直距離は１単位に減少する。ここで、２つのパスを使用して、１単位の値を定義することができる。典型的には、１単位は〜３５ミクロン（μｍ）であるが、他のタイプの流体ディスペンサでは、１単位が４０ミクロンまたはその他の単位値であってもよい。より多くのパスおよびより多くのパスオフセットが適用されるにつれて、液滴間の垂直距離は、１単位未満に低減されうる。本実施形態は、１単位の値を定義するために２つのパスを使用する。

[0068] 図６に戻ると、１４２ｎｍの要求レジスト厚で観察される１００ｎｍの最小値は列７０４および列７０６（図７）の最も近い流体ディスペンサノズルの全てが、対応して、同時にまたはほぼ同時に発射しているときに生じる。１００ｎｍの最小値は、所与の液滴パターンに対して要求される厚さを包含する範囲に非線形な応答を有する流体ディスペンサを用いた従来の液滴パターン生成アプリケーションの結果である。

[0069] 非矩形パターンから矩形パターンへの変更は、液滴パターン内の領域毎であってもよい。例えば、要求レジスト厚が８０ｎｍから１４２ｎｍに向かって増加することにつれて、液滴パターンのより多くの領域が、２×２（単位）＾２グリッドに類似した規則正しい配列を示す。例えば、図４の液滴パターン４００の濃い液滴領域４０６は、互いにより近く、ほぼ矩形のパターンで配置された液滴を有する。これらの液滴に要求されるレジストの厚さは、８０ｎｍ〜１４２ｎｍの範囲でありうる。比較すると、まばらな液滴領域４０４は互いにさらに離れており、非矩形パターンでよりランダムに配置された液滴を示す。まばらな液滴領域４０４における液滴に対する要求レジスト厚は、０ｎｍ〜８０ｎｍの範囲でありうる。

[0070] 液滴パターン生成アプリケーションが２×２の単位格子パターンを出力する場合、図７の隣接するノズル７０８および７１０は、実質的に同時に発射する。ノズル７０８および７１０は流体ディスペンサの設計に従って、互いにｘ方向に水平方向にオフセットされているので、ノズル７０８とノズル７１０が同時に発射しないように、発射時間の間のわずかな不一致が観察されうる。いずれにしても、これらの２つの隣接するノズルが同時に又はほぼ同時に発射することから生じる機械的共振は、ノズル７０８とノズル７１０の両方からディスペンスされるノズル流体体積に影響を及ぼす。

[0071] ノズル７０８およびノズル７１０と同様に、ノズル７１０およびノズル７１２は、ノズル７０８とノズル７１０との間の水平オフセット距離と同じ水平オフセット距離で、互いにｘ方向に水平オフセットされる。オフセットパターンは、ノズル７１４，７１６，７１８、ノズル７２０，７２２，７２４等の間に水平オフセットが存在するように繰り返される。この点に関して、ノズル７０２の各列のノズルは、水平オフセットパターンに従ってグループ化することができる。ノズル７０８，７１０，７１２は、列７０４、グループ１（ａ１，ｂ１，ｃ１）として指定することができ、ノズル７１４，７１６，７１８は、列７０４、グループ２（ａ２，ｂ２，ｃ２）として指定することができる。各グループの各「ａ」ノズルは垂直方向に位置が合っており、すなわち、列７０４におけるノズルａ１，ａ２，…，ａｎにはオフセットがない。同様に、列７０４における「ｂ」ノズルであるノズルｂ１，ｂ２，…，ｂｎにはオフセットがない。それらは垂直方向に整列されている。なお、「ｎ」はノズル番号である。これらのオフセットグループに基づいて、４×２、４×４、．、４×Ｍ格子のような１パスの矩形液滴パターンは、ディスペンスされたレジスト体積において最小を有することになる。矩形の液滴パターンからディスペンスされるレジスト体積の最小値を低減するために、液滴パターン生成アプリケーション２１４は、所定の繰り返しパターンを使用して、またはランダム化を使用して、液滴パターンをさらに処理するように修正されうる。液滴の位置を互いに離すことによって、または、ランダムな液滴パターン（非矩形の液滴パターンを作る場合）にすることによって、最も近いノズルを発射することは、まれな事象になりうる。

[0072] 最も近いノズルが発射すると、液滴体積が著しく減少する。例えば、ａをｘ方向の格子周期とすると、ａｘ２格子における液滴体積の著しく減少し、両方の列におけるすべてのノズルは１つのパスにおいてのみ発射し、ａｘ１格子においてはａｘ２格子と同じであるが、順方向および逆方向のパスが組み合わされ、ａｘ４格子においては各ノズルが１つの列においてのみ発射する。これらは、垂直方向に１ユニットおよび２ユニット離間した液滴を排除するように、すべてのパターンをサブパターンに分割し、各パターンを別々にディスペンスすることによって対処することができる。

[0073] 図７のノズル７０８およびノズル７３２は１つのパスでａｘ２格子をディスペンスすることができる。例えば、ディスペンスは１回の順方向パスであってもよい。同じノズル７０８と７３２は、２回のパスでａｘ１格子をディスペンスすることができる。例えば、ディスペンスは、１回の順方向パス及び１回の逆方向パスであってもよい。パスの他の手法を適用してもよい。ノズル７０８及び７３２が２つのパスでディスペンスすることができるディスペンスされた液滴列の総数は４である。したがって、いかなるパターンもサブパターンに分割することができ、最小のサブ分割は、それぞれ、最も近い４つの液滴行にわたって間隔を置いて配置される。

[0074] 図８は、流体ディスペンサ応答をより線形にする方法８００である。方法８００は、流体ディスペンサを制御する液滴パターンを、同じ列の同時発射ノズル間の距離を増加させる液滴サブパターンに定期的に修正するように動作する。同時に発射されるノズル間の距離を増大させることにより、流体ディスペンサの機械的共振を低減又は排除することができる。その結果、流体ディスペンサからの出力はより正確なレジスト層の厚さをもたらし、それによって、デバイス性能および半導体チップ歩留まりが向上する。

[0075] 方法８００は、ステップＳ８０２から始まる。ステップＳ８０４において、制御装置２００は、液滴パターン生成アプリケーション２１４を実行し、オリジナル液滴パターンを生成して出力する。図９Ａは、オリジナル液滴パターン９００の一部を示す。液滴パターン生成アプリケーション２１４によって生成され出力されたオリジナル液滴パターン９００は、黒丸９００で表示され、図４の非矩形液滴パターン４００の左上隅部分に基づく。次に、オリジナル液滴パターン９００は、流体ディスペンサの機械的共振を低減または排除する方法として、２つ、３つ、またはそれ以上の、相補液滴パターン（complementary drop patterns）に周期的に分割することができる。

[0076] ステップＳ８０６では、制御装置２００がオリジナル液滴パターンを分割する相補液滴パターン量（complementary drop pattern quantity）として、相補液滴パターンの数（Ｎ）を指定する入力を受け付ける。オリジナル液滴パターン９００はＮ個の液滴サブパターンにサブ分割することができ、ここで、Ｎ＝２，３，４，．．．以上である。本例では、制御装置２００がステップＳ８０６において、相補液滴パターンの数として、ユーザ入力から「２」を受信する。

[0077] 図９Ｂは、第２液滴パターン９０２および第３液滴パターン９０４を示す。ステップＳ８０８において、液滴パターン生成アプリケーション２１４は、オリジナルの非矩形液滴パターン９００を分割することができる。結果として得られるサブパターンの量は、ステップＳ８０６で受け付けた相補液滴パターンの数に基づく。ステップＳ８０６で「２」が受信されたこの例では、液滴パターン生成アプリケーション２１４がオリジナル液滴パターン９００を２つの相補液滴パターン、すなわち第２液滴パターン９０２および第３液滴パターン９０４に分割する。

[0078] 図９Ｂでは、第２液滴パターン９０２は、等間隔で分離された垂直液滴帯に位置する白丸９０２で表示されている。各液滴帯は、垂直方向に４ユニット幅である。第３液滴パターン９０４は、黒正方形９０４で表示される。また、第３液滴パターンは、等間隔に離間された４単位幅の液滴帯に分割される。第２液滴パターン９０２および第３液滴パターン９０４は、オリジナル液滴パターン９００のサブパターンである。

[0079] ステップＳ８０８を実行するために、液滴パターン生成アプリケーション２１４を実行する制御装置２００は、第１ノズル列７０４（図７）に第２液滴パターン９０２が印加されると、ノズルａ１，ｃ１，ｂ２，…（ノズル７０８，７１２，７１６，…）が発射し、ノズルｂ１，ａ２，ｃ２，…（ノズル７１０，７１４，７１８…）によって第３液滴パターン９０４が発射されないように、オリジナル液滴パターン９００を分割してもよい。第１ノズル列７０４に第３液滴パターン９０４が印加されると、ノズルｂ１，ａ２，ｃ２，…（ノズル７１０，７１４，７１８，…）が発射し、ノズルａ１，ｃ１，ｂ２，…によって第２液滴パターン９０２は発射されない。

[0080] 一般に、液滴パターン生成アプリケーション２１４は、ノズルａ（ｎ），ｃ（ｎ），ｂ（ｎ＋１），ａ（ｎ＋２）は発射するがノズルｂ（ｎ），ａ（ｎ＋１），ｃ（ｎ＋１）は発射されないように、オリジナル液滴パターン９００を分割することができる。この２つのサブパターンの例では、最も近いノズルが互いに８単位の距離だけ離れている。あるいは、ａ（ｎ），ａ（ｎ＋１），ａ（ｎ＋２），…の各ノズルから発射されるように、オリジナル液滴パターンを３つのサブパターンにサブ分割することができる。各サブパターンは、それぞれ４単位幅（垂直方向）の別々の液滴帯からなる。

[0081] また、液滴パターン生成アプリケーション２１４は、図６に示すように、各サブパターンの平均要求レジスト膜厚が線形の厚さ範囲となるように、オリジナル液滴パターン９００を分割するように構成されている。例えば、液滴パターン生成アプリケーション２１４は、第２液滴パターン９０２の平均要求レジスト膜厚が、図６に示すように、例えば０ｎｍ〜８０ｎｍの範囲の直線的な低い厚さ範囲にあるように、オリジナル液滴パターン９００から第２液滴パターン９０２を生成するように構成される。

[0082] 図９Ａの非矩形パターンは、２つ、３つ、またはそれ以上の液滴サブパターンにサブ分割することができる。オリジナル液滴パターン９００が３つのサブパターンに再分割され、各サブパターンが等しく離間された４単位幅の個々の液滴帯からなる場合、ノズルａ（ｎ），ａ（ｎ＋１），ａ（ｎ＋２）等は同時に発射することができるが、ノズルｂ（ｎ），ｃ（ｎ），ｂ（ｎ＋１），ｃ（ｎ＋１）等は発射されない。この３つのサブパターンの例では、最も近いノズルが互いに１２単位の距離だけ離れている。

[0083] 図１０Ａは、４つの連続した液滴パターンラインのグループを示す。第１液滴パターン１００２は、等間隔で分離された垂直液滴帯内に位置する白丸１００２で表示されている。第２液滴パターン１００４は、黒三角形１００４で表示されている。第３液滴パターン１００６は、白ダイヤ１００６で表示されている。第４液滴パターン１００８は、黒正方形１００８で表示されている。

[0084] 非矩形パターンは、より多くの液滴サブパターンにさらにサブ分割することができる。例えば、４つのサブパターンに対して、１垂直単位だけ離間された４つの連続した液滴パターンライン１０１０の第１グループが、第１サブパターン（図１０Ａ）に割り当てられる。１垂直単位だけ離間された４つの連続した液滴パターンライン１０２０の次のグループは、第２サブパターン（図１０Ａ）に割り当てられる。そうすることで、液滴パターン生成アプリケーション２１４は、全てのノズルではなく、全ての５番目のノズルが同時に発射されることを確実にする。すなわち、ａ（ｎ）およびｂ（ｎ＋１）が、必要に応じて同時に発射する。

[0085] オリジナル液滴パターン９００を４つのサブパターンに分割した例では、ノズルａ（ｎ），ｂ（ｎ＋１），ｃ（ｎ＋２），ａ（ｎ＋３），…，または５番目毎のノズル（１番目のノズルの後の４番目毎のノズル）を同時に駆動することができる。この４つのサブパターンの例では、最も近いノズルが互いに１６単位の距離だけ離れている。この場合も、それぞれのサブパターンは、線形流体ディスペンサレジームにおいて、小さな厚さを意味する平均値レジスト膜厚をもたらすことになる。例えば、各サブパターンは、０ｎｍ〜８０ｎｍの範囲の膜厚（別々にインプリントされる場合）を提供する。

[0086] 図１０Ｂは、図１０Ａのような４つの液滴サブパターンを使用した場合の較正結果のグラフ１０３０である。グラフ１０３０のｘ軸は、要求レジスト厚をナノメートル（ｎｍ）で表し、ｙ軸は、測定樹脂厚をナノメートルで表す。グラフ１０３０は、データポイント１０３２、フィッティング線１０３４、およびその式１０３６を含む。データ点１０３２は、要求樹脂厚および測定樹脂厚に基づく実験データを表す。フィッティング線１０３４は、データポイント１０３２を可能な限りフィットさせるように計算された線である。傾き切片式１０３６、ｙ＝１．０９１９ｘ−６．３３６は、フィッティング線１０３４の式である。

[0087] 図１０Ｂに示されるように、サブ分割されたパターン１０００による較正は、線形の傾向を示す。これは、より多くのノズルが発射しても液滴体積は変化しないことを意味する。この例におけるパターンのサブ分割および連続的なサブパターンのディスペンスによって、線形な流体ディスペンサ応答となり、パターン１０００をナノインプリントリソグラフィで使用できるようになる。

[0088] 傾き切片式１０３６の傾きは１．０９１である。ここで、ｘ軸の要求レジスト厚のスケールは、単純な線形数学的変換を使用することによって、傾き切片式１０３６において１の理想的な傾きを得るように修正することができる。すなわち、水平スケールは、フィッティング線１０３４の傾きが同じデータ点１０３２で１になるように、対応して調整（再スケーリング）することができる。この実施例では、グラフ１０３０に示す実験の目的として、線形依存性を得るために、ｘ軸の要求レジスト厚の元のスケールを維持した。

[0089] 図８に戻ると、方法８００はステップＳ８０８からステップＳ８１０に進む。ステップＳ８１０において、各液滴サブパターンが、両方のノズル列に適用されうる。一例において、ノズル列７０４および７０６の両方が使用されるように、ノズル７０８および７３２（図７）が、１単位離間した４つの連続した液滴の線を有する４単位高さ（ストリップ幅）の液滴帯をディスペンスする。この例では、第２液滴パターン９０２（図９Ｂ）及び第３液滴パターン９０４が、第１ノズル列７０４及び第２ノズル列７０６の両方に順次適用される。ステップＳ８１２では、ノズル列７０４および７０６の両方が樹脂液滴を基板上に配置させて、各滴サブパターンを順次形成する。

[0090] 順次ディスペンスによって組み合わされると、サブパターンは、基板上にオリジナル液滴パターン１０００を形成する。換言すると、各サブパターンは、別々にかつ連続的にディスペンスされ、得られたディスペンスされた液滴パターンは、オリジナル液滴パターン１０００となる。すなわち、パターン全体を瞬間的にディスペンスするのではなく、複数のディスペンスパターンが個別にかつ異なる時間にディスペンスされ、その結果、オリジナルパターン全体が、ソフトウェアメモリ内ではなく基板上に物理的に再現される。この例では、第１ノズル列７０４および第２ノズル列７０６（図１Ｃのノズル１１８）が各液滴サブパターンに従って基板１０上に樹脂液滴１４を順次配置させて、基板１０上にナノ回路パターン層１８を有する製品を生成する。方法８００は、ステップＳ８１２からステップＳ８１４に進み、ここで方法８００は終了する。

[0091] 方法８００は、発射ノズル間の距離が増大されるという点で有益である。この増大した距離は流体ディスペンサの機械的共振を低減または排除し、これは、ディスペンスされる液滴体積の均一性、および残留層厚さの均一性を増大させることによって、デバイス性能および半導体チップ歩留まりを増大させる。

[0092] 図１１は、実質的に矩形の液滴パターン１１００を示す。液滴パターン１１００は、要求レジスト厚１４０ｎｍ（図６参照）に基づいて液滴パターン生成アプリケーションによって生成される液滴１４（図１Ｃ）の矩形パターンであってもよい。液滴パターン１１００の大部分は、矩形の２×２（単位）＾２格子液滴パターンに近い。

[0093] 図１２は、流体ディスペンサ応答をより線形にする方法１２００である。方法１２００は、流体ディスペンサを制御する液滴パターンを、同じ列の同時発射ノズル間の距離を増加させる液滴パターンにランダムに修正するように動作する。方法１２００は、ステップＳ１２０２から始まる。

[0094] ステップＳ１２０４において、制御装置２００は、液滴パターン生成アプリケーション２１４を実行してオリジナル液滴パターンを生成し出力する。図１３Ａは、オリジナル液滴パターン１３００を示す。液滴パターン生成アプリケーション２１４によって生成され出力されたオリジナル液滴パターン１３００は、黒丸１３００で示され、図１１の矩形液滴パターン１１００の左上隅部分に基づく。次いで、オリジナル液滴パターン１３００は、流体ディスペンサの機械的共振を低減または排除するために、新しい液滴パターンにランダムに再編成されうる。一例において、制御装置２００は、ＭＡＴＬＡＢ（商標）、Ｃ、Ｃ＋＋、Ｐａｓｃａｌ、Ｆｏｒｔｒａｎ、Ｂａｓｉｃ、ＧＮＵ Ｏｃｔａｖｅ、またはその他のプログラミングソフトウェアのランダム関数を利用して、オリジナル液滴パターン１３００をランダムに修正する。

[0095] ステップＳ１２０６において、液滴パターン生成アプリケーション２１４は、オリジナル矩形液滴パターン１３００（図１３Ａ）を第２液滴パターンにランダム化する。図１３Ｂは、第２液滴パターン１３０２を示す。液滴パターン生成アプリケーション２１４は、オリジナル矩形液滴パターン１３００を第２液滴パターン１３０２にランダム化する。

[0096] ステップＳ１２０６でのランダム化の一例において、オリジナル矩形液滴パターン１３００内の各液滴が、（１）オリジナル矩形液滴パターン１３００内のその位置から垂直方向、対角線方向、または水平方向に＋１単位または−１単位だけ任意に移動または変位される、または、（２）液滴の元の位置内の適所に保持される。ランダム化の結果、液滴は３×３グリッド内の９つの位置のうちの１つに位置することができる。液滴パターン生成アプリケーション２１４が２つ以上の液滴を同じ位置に移動させる場合、最初に移動された液滴はその新しい場所に維持され、他の液滴は同じ位置に移動させることはできない。それらは、ランダムに移動する可能性の低い位置を有する。

[0097] 方法１２００は、ステップＳ１２０６からステップＳ１２０８に進む。ステップＳ１２０８では、第２液滴パターン１３０２が、各ノズル列、例えば、ノズル列７０４及び７０６に適用される。ステップＳ１２１０において、ノズル列は、樹脂液滴を基板上に配置させて、製品を生成する。ここで、ノズル列７０４および７０６（図１Ｃのノズル１１８）の両方が、第２液滴パターン１３０２に従って基板１０上に樹脂液滴１４を配置させ、基板１０上にナノ回路パターン層１８を有する製品を生成する。方法１２００は、ステップＳ１２１０からステップＳ１２１２に進み、方法１２００は終了する。

[0098] 図１４は、各選択された厚さにおける第１液滴パターン１３００を対応する第２液滴パターン１３０２にランダム化した結果の較正グラフ１４００である。較正グラフ１４００のｘ軸は、要求レジスト厚をナノメートル（ｎｍ）で表し、ｙ軸は、測定樹脂厚をナノメートルで表す。まず、要求レジスト厚が得られ、図１２のステップＳ１２０４において、オリジナル液滴パターン１３００を生成し出力するために使用される。方法１２００は、オリジナル液滴パターン１３００を修正して、第２液滴パターン１３０２を生成する。次に、第２液滴パターン１３０２が図１Ｃのノズル１１８に適用され、制御装置２００は図７の列７０４および／または列７０６のノズルに、第２液滴パターン１３０２に従って樹脂液滴を吐出させて、測定可能な樹脂厚さを基板１０上に生成させる。図１４に示すように、測定は、較正が線形であり、かつ、要求樹脂厚と測定樹脂厚とは視覚上同等であることがわかる。

[0099] 較正グラフ１４００は、データポイント１４０２、フィッティング線１４０４、およびその式１４０６を含む。データポイント１４０２は、要求樹脂厚および測定樹脂厚に基づく実験データを表す。フィッティング線１４０４は、可能な限りデータポイント１４０２にフィットするように計算された線である。傾き切片式１４０６、ｙ＝１．０００１ｘ−０．０００７は、フィッティング線１４０４の式である。

[00100] 図１４に示すように、ランダム化されたパターン１３０２による較正は線形傾向を示す。これは、より多くのノズルが発射しても液滴体積は変化しないことを意味する。ランダム化の方法１２００によって、線形な流体ディスペンサ応答が得られ、結果として生じるランダム化されたパターン１３０２をナノインプリントリソグラフィで使用することができる。

[00101] 図１５は、流体ディスペンサ応答をより線形にする方法１５００である。方法１５００は、（ｉ）オリジナル液滴パターンを２つ、３つ、４つ、またはそれ以上のサブパターンにランダムにサブ分割し、（ｉｉ）各ランダムなサブパターンを連続的にディスペンスするように動作する。結果として、方法１５００は、線形流体ディスペンサ応答をもたらす。

[00102] 方法１５００は、クロストーク及び非線形性を克服するために、ディスペンスパターンを複数のマルチパスディスペンスパターンに分割することを含むことができる。液滴は、複数のノズルを有する流体ディスペンサに液滴パターンを適用することに基づいてディスペンスされうる。方法１５００は、ステップＳ１５０２から始まる。

[00103] 方法１５００は、ステップＳ１５０２において、空間膜厚パターン情報を受信することを含むことができる。ステップＳ１５０４において、制御装置２００は、液滴パターン生成アプリケーション２１４を実行して、オリジナル液滴パターンを生成して出力しうる。図１６Ａは、オリジナル液滴パターン１６００を示す。一例において、液滴パターン生成アプリケーション２１４は、オリジナル液滴パターン１６００を生成し出力する。オリジナル液滴パターン１６００は、黒丸１６００で示され、図１３Ａと同様に、図１１の液滴パターン１１００の左上隅部分に基づく。

[00104] 生成されたオリジナルのほぼ矩形の液滴パターン１６００の液滴パターン密度は、テスト基板上の流体ディスペンサによって生成された膜の測定厚に対する液滴パターン密度の較正曲線に基づくことができる。較正曲線は、ここで説明したのと同じ方法で導出される。方法１５００は、ステップＳ１５０４からステップＳ１５０６に進む。

[00105] ステップＳ１５０６において、制御装置２００は、オリジナル液滴パターンを分割する相補液滴パターン量として、相補液滴パターンの数（Ｎ）を指定する入力を受け付ける。オリジナル液滴パターン１６００は、Ｎ個の液滴サブパターンにサブ分割することができ、ここで、Ｎ＝２，３，４，…以上である。この例では、オリジナル液滴パターン１６００が４つの液滴サブパターンに分割される。

[00106] ステップＳ１５０８において、液滴パターン生成アプリケーション２１４は、ランダムアプローチを用いてオリジナル液滴パターン１６００を分割する。図１６Ｂは、オリジナル液滴パターン１６００からの複数のサブパターンを示す。この例において、液滴パターン生成アプリケーション２１４は、ランダムアプローチを使用してオリジナル液滴パターン１６００を分割し、図１６Ｂに示す複数のサブパターンを生成する。

[00107] 上述のように、方法８００（図８）は、流体ディスペンサを液滴サブパターンに制御する液滴パターンを周期的に修正するように動作する。比較として、方法１５００は、流体ディスペンサを液滴サブパターンに制御する液滴パターンをランダムに修正するように動作する。したがって、ステップＳ１５０８で、方法１５００は、オリジナル液滴パターン１６００を２つ、３つ、４つ、またはそれ以上のサブパターンにランダムにサブ分割する。各サブパターンに加えられる液滴は、各サブパターンがほぼ同じ数の液滴を有するように、ランダムに選択される。

[00108] この例では、図１６Ｂの４つの結果のサブパターンがサブパターン１６０２（実線の明るい灰色の正方形１６０２）、サブパターン１６０４（白丸１６０４）、サブパターン１６０６（実線の灰色の丸１６０６）、およびサブパターン１６０８（実線の黒丸１６０８）である。各サブパターンにおける液滴の量は、正確に等しい必要はない。すなわち、各サブパターンにおける液滴の数は、オリジナル液滴パターンにおける液滴の数に応じて等しくても等しくなくてもよい。この特定の例では、オリジナル液滴パターンにおける液滴の数が４の倍数である場合、サブパターンは同数の液滴を有する。ステップＳ１５０８のようにランダムにサブ分割される場合、同時に噴射するノズル１１８を有する流体ディスペンサ１１２は、ほぼランダムな方法で互いに比較するように配置される。したがって、望ましくない流体ディスペンサ共振の出現が最小限に低減される。

[00109] ステップＳ１５０８を実行するために、液滴パターン生成アプリケーション２１４は最初に、オリジナル液滴パターン１６００からマルチパス液滴サブパターンを生成することができる。液滴パターン生成アプリケーション２１４はオリジナル液滴パターン１６００内の液滴をランダムに選択し、それをサブパターン１６０２に割り当てることができる。次いで、この液滴は、元のパターン１６００から除去される。次に、パターン１６００から次にランダムに選択された液滴がサブパターン１６０４に割り当てられる。この第２液滴も、元のパターン１６００から除去される。液滴をランダムに選択する同じステップは、結果として選択された液滴を液滴パターン１６００内でサブパターン１６０６およびサブパターン１６０８に割り当てるために繰り返される。液滴は、オリジナル液滴パターン１６００から除去される。

[00110] ステップＳ１５０８では、サブパターンのシーケンス内の最後の（第４の）液滴サブパターン１６０８に液滴が割り当てられた後、割り当てのサイクルがやり直される。パターン１６００内の次のランダムに選択された液滴は、再びサブパターン１６０２に割り当てられ、以下同様である。この運動は、パターン１６００の最後の残りの液滴がいずれかのサブパターンに割り当てられるまで続く。オリジナル液滴パターン１６００に利用可能な液滴が残らなくなると、ステップＳ１５０８の手順は終了する。

[00111] ステップＳ１５０８から得られる複数のサブパターンの各々の中で、複数のサブパターンの各々に対する液滴パターン密度の全ての値は第１範囲内、例えば、０ｎｍ〜８０ｎｍであり、第２範囲（例えば、８０ｎｍ〜１４５ｎｍ及び１６０ｎｍより大きい）の外側にあり、第２範囲にわたる線形性からの偏差は、所定の閾値より大きい。方法１５００は、ステップＳ１５０８からステップＳ１５１０に進む。

[00112] ステップＳ１５１０において、ランダムに充填された液滴サブパターンが各ノズル列に順次適用される。この例では４つの液滴サブパターンがあり、制御装置２００は４つ、８つ、またはそれ以上のパスを使用して、基板１０上に順次、液滴サブパターンを配置させることができる。方法１５００は、ステップＳ１５１０からステップＳ１５１２に進む。

[00113] ステップＳ１５１２において、制御装置２００は、ランダムに生成された各サブパターンをノズル１１８から順次吐出させる制御を行う。言い換えれば、ノズル列は、基板上を通過した後に樹脂液滴を配置させて、基板１０上にナノ回路パターン層１８を有する製品を生成する。この例では、方法１５００は、ランダムなサブパターン１６０２、１６０４、１６０６、および１６０８を使用して、流体ディスペンサの複数のパスを使用して流体をディスペンスする。４つのサブパターンの各々は数パス、例えば、２パスをとることができる。次に、基板上に連続的にディスペンスされ、接合された液滴パターンがインプリントされる。ステップＳ１５１２から、方法８００はステップＳ１５１４に進み、方法１５００は終了する。

[00114] 図１７は、図１５の方法１５００を適用し、流体ディスペンサによってサブパターン１６０２〜１６０８を順次ディスペンスした結果の較正グラフ１７００である。図１７の結果を得るために、ランダムなサブパターン１６０２、１６０４、１６０６、および１６０８をノズル列に順次適用し、ノズル列は、基板上に液滴を順次ディスペンスした。較正グラフ１７００は、データ点１７０２と、比較曲線１７０４と、傾き切片式１７０６とを含む。データ点１７０２は、要求樹脂厚および測定樹脂厚に基づく実験データを表す。比較曲線１７０４は、データ点１７０２を可能な限り最良にフィットさせるように計算された曲線である。傾き切片式１７０６、ｙ＝０．９９９８ｘ＋０．１７４３は、比較曲線１７０４の式である。

[00115] 図１７に示すように、ランダムパターン１６０２、１６０４、１６０６、および１６０８による較正は、理想的な流体ディスペンサの勾配に非常に近い線形傾向、すなわち傾き１を示す。これは、より多くのノズルが発射されても液滴体積は変化しないことを意味する。ランダム選択の方法１５００によって、線形な流体ディスペンサ応答が得られ、結果として生じるランダムに選択されたパターン１６０２、１６０４、１６０６、および１６０８がナノインプリントリソグラフィで使用可能になる。

[00116] 図９Ｂ（周期的サブ分割）および図１３Ｂおよび１６Ｂ（ランダムサブ分割）のように、オリジナル液滴パターンを、２つ、３つ、４つ、またはそれ以上のサブパターンにサブ分割することにより、非線形流体ディスペンサが線形にディスペンスするよう非線形流体ディスペンサを使用することが可能になる。線形にディスペンスすることにより、単位面積当たりのディスペンスされる体積の精度が線形に増加し、その結果、インプリントプロセスにおける複製フィーチャの精度が向上し、デバイス性能および半導体チップ歩留まりがそれぞれ向上する。

[00117] 図１８は、流体ディスペンサ応答をより線形にする方法１８００である。方法１８００は、（ｉ）オリジナル液滴パターンを２つ、３つ、４つ、またはそれ以上のサブパターンにランダムにサブ分割し、（ｉｉ）方法１２００に従って各サブパターンをランダム化し、（ｉｉｉ）各ランダム化されたランダムなサブパターンを連続的にディスペンスするように動作する。この結果、方法１８００により、線形な流体ディスペンサ応答が得られる。

[00118] 方法１８００は、ステップＳ１５０２、Ｓ１５０４、Ｓ１５０６、およびＳ１５０８と同様の、ステップＳ１８０２、Ｓ１８０４、Ｓ１８０６、およびＳ１８０８で始まる。図１９Ａは、オリジナル液滴パターン１９００を示す。ステップＳ１５０８と同様に、方法１８００は、ステップＳ１８０８において、オリジナル液滴パターン１９００を、２つ、３つ、４つ、またはそれ以上のサブパターンにランダムにサブ分割する。図１９Ｂは、オリジナル液滴パターン１９００からの複数のサブパターンを示す。図１９Ｂの複数のサブパターンは、図１６Ｂの複数のサブパターンに相当する。図１９Ｂの各サブパターンに加えられる液滴は、ランダムに選択され、各サブパターンがほぼ同じ数の液滴を有するように選択される。

[00119] ステップＳ１８１０において、方法１８００は、新たに生成された各サブパターンをランダム化する。一例において、方法１８００は、図１２の方法１２００のステップＳ１２０６におけるランダム化と同様の方法で、各サブパターン１９０２、１９０４、１９０６、および１９０８をランダム化する。

[00120] 図１９Ｃ〜図１９Ｅは、図１８の方法１８００によるサブパターン１９０２のランダム化を示す。図１９Ｃは、図１９Ｂに示すサブパターン１９０４、１９０６、および１９０８から分離されたサブパターン１９０２（実線の明るい灰色の正方形１９０２）を示す。図１９Ｃに示されるサブパターン１９０２をランダム化するために、パターン内の各液滴は垂直方向、水平方向、または斜め方向に＋１単位または−１単位だけ任意に変位されうる。ここで、１単位は流体ディスペンサが液滴を隔ててディスペンスすることができる最小距離である。図１９Ｄは、あるパターン領域におけるサブパターン１９０４（図１９Ｂの白丸１９０４）に由来するランダム化されたサブパターン１９１０（黒い実線の正方形１９１０）の重ね合わせを示す。図１９Ｅは、新しいサブパターン１９１０のみの液滴を示す。

[00121] ステップＳ１２０６と同様に、ステップＳ１８１０におけるランダム化によって、３×３グリッド内の９つの位置のうちの１つに再配置される液滴をもたらすことができる。オリジナル液滴サブパターン１９０２、１９０４、１９０６、および１９０８は、ランダム化された液滴サブパターン１９１０と、サブパターン１９０４、１９０６、および１９０８に対応する３つのランダム化されたサブパターンとをもたらすことができる。方法１８００は、ステップＳ１８１０からステップＳ１８１２に進む。

[00122] ステップＳ１８１２では、ランダム化された液滴サブパターンが各ノズル列に順次適用される。この例では４つの液滴サブパターンがあり、制御装置２００は、４つ、８つ、またはそれ以上のパスを使用して、基板１０上に順次、液滴サブパターンを配置させることができる。方法１８００は、ステップＳ１８１２からステップＳ１８１４に進む。

[00123] ステップＳ１８１４では、制御装置２００は、ランダム化された各ランダムサブパターンをノズル１１８から順次吐出させる制御を行う。すなわち、ノズル列は、基板上を通過した後に樹脂液滴を配置させて、基板１０上にナノ回路パターン層１８を有する製品を生成する。この例において、方法１８００は、ランダム化されたサブパターン１９１０と、サブパターン１９０４、１９０６、および１９０８に対応する３つのランダム化されたサブパターンとを使用して、流体ディスペンサの複数のパスを使用して流体をディスペンスする。４つのサブパターンの各々は、数パス、例えば、２パスをとることができる。次に、基板上に連続的にディスペンスされ、結合された液滴パターンがインプリントされる。ステップＳ１８１４から、方法８００はステップＳ１８１６に進み、方法１８００は終了する。

[00124] 図２０は、流体ディスペンサによるサブパターン１９０２〜１９０８の連続ディスペンスの結果の較正グラフ２０００である。較正グラフ２０００は、ランダム化されたサブパターン１９１０、およびサブパターン１９０４、１９０６、および１９０８に対応する３つのランダム化されたサブパターンをノズル列に順次適用し、液滴を基板上に順次ディスペンスした結果である。較正グラフ２０００は、データ点２００２と、比較曲線２００４と、傾き切片式２００６とを含む。データポイント２００２は、要求樹脂厚および測定樹脂厚に基づく実験データを表す。比較曲線２００４は、データ点２００２になるべく適合するように計算された曲線である。傾き切片式２００６、ｙ＝１．０００２ｘ＋１．５２２２は、比較曲線２００４の式である。

[00125] 図２０に示すように、ランダム化されたパターン１９１０、およびサブパターン１９０４、１９０６、および１９０８に対応する３つのランダム化されたサブパターンを用いた較正は、理想的な流体ディスペンサの勾配に非常に近い１．０００２の傾き、すなわち１の傾きを有する線形傾向を示す。これは、より多くのノズルが発射されても液滴体積は変化しないことを意味する。ランダム化の方法１８００よって、線形な流体ディスペンサ応答が得られ、その結果として生じるランダム化されたパターン１９１０、およびサブパターン１９０４、１９０６、および１９０８に対応する３つのランダム化されたサブパターンを、ナノインプリントリソグラフィで使用可能になる。

[00126] 基板１０上にナノ回路パターン層１８を有する、物品としての製品の製造方法について説明する。製造方法は、上述した装置または方法により、インプリントテンプレートまたはスーパーストレート（superstrate）を用いて、基板（ウエハ、ガラス板、膜状基板等）上にパターンまたは平面層を形成することを含みうる。製造方法は、パターンまたは平面層が形成された基板を処理することをさらに含みうる。この処理は、パターンの残膜を除去すること、またはパターンをマスクとして使用して基板をエッチングすることを含みうる。

[00127] 製造方法は、制御装置２００を使用して、液滴パターン生成アプリケーション２１４から出力されるディスペンスパターンを取得することができる。次いで、得られたディスペンスパターンは、修正されたディスペンスパターンに修正される。

[00128] 制御装置２００が相補液滴パターン量を利用する場合、得られたディスペンスパターンは、複数のディスペンスパターンに分割することができ（方法８００、図８）、または複数のランダムディスペンスパターンにランダムに分割することができ（方法１５００、図１５）、複数のランダムディスペンスパターンは複数のランダムにランダム分割されたランダムディスペンスパターンにランダムに分割することができる（方法１８００、図１８）。制御装置２００が相補液滴パターン量を利用しない場合、得られたディスペンスパターンは、第２ディスペンスパターンにランダム化することができる（図１２の方法１２００）。

[00129] 得られたディスペンスパターンを修正した後、修正されたディスペンスパターンは、基板１０上に液滴をディスペンスする際に使用するために、得られたディスペンスパターンの代わりに置き換えられる。例えば、得られたディスペンスパターンの代わりに、複数のディスペンスパターン、複数のランダムに分割されたディスペンスパターン、複数のランダムに分割されたディスペンスパターン、または第２ディスペンスパターンを代用することができる。次に、制御装置２００は、複数のノズル１１８を有する流体ディスペンサ１１２（図１）に修正されたディスペンスパターンを適用して、基板１０上に液滴をディスペンスし、基板１０上にナノ回路パターン層１８を有する、物品としての製品を製造することができる。物品を製造する方法は、物品の性能、品質、生産性、および製造コストのうちの少なくとも１つにおいて、従来の方法を超えるものである。

[00130] 議論された４つの方法は、方法８００、方法１２００、方法１５００、および方法１８００であった。図９Ｂ（方法８００の周期的サブ分割）、図１３Ｂ（方法１２００のランダム化）、図１６Ｂ（方法１５００のランダムサブ分割）、および図１９Ｃ〜１９Ｅ（方法１８００のランダム化ランダムサブ分割）のように、オリジナル液滴パターンを、２つ、３つ、４つ、またはそれ以上のサブパターンにサブ分割することにより、従来のアプローチよりもより線形にディスペンスするような方法で非線形流体ディスペンサを使用することが可能になる。流体がより直線的にディスペンスされれば、単位面積当たりのディスペンスされる体積の精度が向上し、その結果、インプリントプロセスにおける複製フィーチャの精度が向上し、デバイス性能および半導体チップ歩留まりがそれぞれ向上する。

[00131] 方法８００（図８）は、発射ノズル間の距離が増大し、流体ディスペンサの機械的共振を低減または排除するように働くという点で有益である。サブパターンの数に依存して、ディスペンスされる液滴の数は、対応して増加する。方法１２００（図１２）は、オリジナル液滴パターンを第２液滴パターンにランダム化することを含む。方法１２００では、複数のパスを有する１つのディスペンスイベントのみが必要である。方法１５００（図１５）は、オリジナル液滴パターンをランダムに分割することを含む一方、方法１８００（図１８００）は、オリジナル液滴パターンをランダムに分割し、次いで、各ランダムサブパターンをランダムに分割することの両方を含む。

[00132] 方法８００では、傾き切片式１０３６の傾きは１．０９１９であった（図１０参照）。方法１２００では、傾き切片式１４０６の傾きは１．０００１であった（図１４参照）。方法１５００では、傾き切片式１７０６の傾きは０．９９９８であった（図１７参照）。さらに、方法１８００では、傾き切片式２００６の傾きは１．００２であった（図２０参照）。これらの４つの方法のそれぞれは、レジスト層の厚さの予期しない変動を抑制し、下流のプロセス欠陥を回避するために、ナノインプリントリソグラフィで使用可能になるように、理想的な流体ディスペンサの傾斜１に十分に近い。これらの方法は、デバイスの性能および半導体チップの歩留まりを向上させるように働く。

[00133] また、上記実施形態は、前述した実施形態の機能を実現するプログラムを、ネットワークや記憶媒体を介して、システムあるいは装置に供給し、そのシステムあるいは装置のコンピュータのプロセッサがプログラムを実行することによって実現されてもよい。また、これらの機能を有する回路（例えば、ＡＳＩＣ（application specific integrated circuit））を用いても実施可能である。

[00134] １つまたは複数の実施形態の機能を実行するために、１つまたは複数の上述の実施形態の機能を実行するために、および／または上述の実施形態の１つまたは複数の機能を実行するための１つまたは複数の回路（例えば、ＡＳＩＣ）を含むために、記憶媒体（「非一時的なコンピュータ読み取り可能な記憶媒体（non-transitory computer-readable storage medium）」とも呼ばれ得る）に記録されたコンピュータ実行可能命令（例えば、１つまたは複数のプログラム）を読み出して実行するシステムまたは装置のコンピュータによって、ならびに、例えば、１つまたは複数の上述の実施形態の機能を実行するために、記憶媒体からコンピュータ実行可能命令を読み出して実行することによって、および／または１つまたは複数の回路を制御して、１つまたは複数の上述の実施形態の機能を実行することによって、システムまたは装置のコンピュータによって実行される方法によって、実施形態を実現することもできる。コンピュータは１つまたは複数のプロセッサ（例えば、中央処理装置（ＣＰＵ）、マイクロ処理装置（ＭＰＵ））を含むことができ、コンピュータ実行可能命令を読み出して実行するための別個のコンピュータまたは別個のプロセッサのネットワークを含むことができる。コンピュータ実行可能命令は例えば、ネットワークまたは記憶媒体からコンピュータに提供されてもよい。記憶媒体は例えば、ハードディスク、ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）、リードオンリーメモリ（ＲＯＭ）、分散コンピューティングシステムのストレージ、光ディスク（コンパクトディスク（ＣＤ）、デジタル多用途ディスク（ＤＶＤ）、またはブルーレイディスク（ＢＤ）（登録商標）など）、フラッシュメモリ（登録商標）デバイス、メモリカードなどのうちの１つまたは複数を含むことができる。

Claims (19)

1. 複数のノズルを有する流体ディスペンサと共に使用するための、制御装置を制御する方法であって、
   前記流体ディスペンサの前記複数のノズルから基板上に液滴をディスペンスするのに使用される液滴パターンをデータとして取得する工程と、
   前記取得された液滴パターンの液滴間の距離に基づいて、前記取得された液滴パターンを複数の液滴パターンに分割する工程と、
   前記取得された液滴パターンを前記複数の液滴パターンに置き換えて、前記流体ディスペンサから前記基板上に液滴をディスペンスする工程と、
   を有することを特徴とする方法。
2. 前記取得された液滴パターンは、前記複数のノズル間のクロストークのレベルまたはディスペンスされた液滴体積の非線形性を生成するように構成され、
   前記分割する工程は、前記複数の液滴パターンが前記複数のノズル間のクロストークのレベルまたはディスペンスされた液滴体積の非線形性を低減するように、前記取得された液滴パターンを前記複数の液滴パターンに分割する工程を含む、
   ことを特徴とする請求項１に記載の方法。
3. 前記分割する工程は、前記取得された液滴パターンを複数のマルチパス液滴パターンに分割する工程を含むことを特徴とする請求項１に記載の方法。
4. 制御装置を用いて、複数のノズルを有する流体ディスペンサから基板上に液滴をディスペンスすることを制御する方法であって、
   前記流体ディスペンサによってテスト基板上にディスペンスされてできた膜の測定された厚さに対する液滴パターン密度に関する較正情報を含む較正曲線を取得する工程と、
   前記較正曲線に基づく液滴パターン密度を有するオリジナル液滴パターンを生成する工程と、ここで、前記制御装置は、前記生成されたオリジナル液滴パターンを、前記流体ディスペンサから前記基板上に液滴をディスペンスするのに使用するように構成されており、
   前記オリジナル液滴パターンの前記液滴パターン密度における各液滴の値を求める工程と、
   前記制御装置の利用の制御を行う工程と、
   を有し、
   前記求められた少なくとも１つの値が第２範囲内にあり、前記第２範囲にわたる線形性からの偏差が所定の閾値よりも大きい場合、前記制御を行う工程は、
   複数のサブパターンの各々の間で前記オリジナル液滴パターンをランダムに分割する工程と、
   前記生成されたオリジナル液滴パターンを前記複数のサブパターンに置き換えて、前記流体ディスペンサから前記基板上に液滴をディスペンスする工程と、
   を含むことを特徴とする方法。
5. 前記求められた値の各々が第１範囲内にあり、前記第１範囲にわたる線形性からの偏差が前記所定の閾値より小さい場合、前記制御を行う工程は、前記オリジナル液滴パターンに基づいて、前記流体ディスペンサから前記基板上に、単一のパスで、液滴をディスペンスする工程を含むことを特徴とする請求項４に記載の方法。
6. 前記複数のサブパターンの各々の間で前記オリジナル液滴パターンをランダムに分割した後、前記複数のサブパターンの各々に対する前記液滴パターン密度の全ての値は、前記第１範囲内にあり、前記第１範囲にわたる線形性からの偏差が前記所定の閾値より小さいことを特徴とする請求項４に記載の方法。
7. 前記制御を行う工程は、前記複数のサブパターンに基づいて、前記流体ディスペンサから前記基板上に、複数のパスで液滴をディスペンスする工程を含むことを特徴とする請求項４に記載の方法。
8. 前記複数のサブパターンを含む前記オリジナル液滴パターンからマルチパス液滴パターンを生成する工程を更に含むことを特徴とする請求項４に記載の方法。
9. 前記テスト基板上にディスペンスされた前記膜の空間膜厚パターン情報を受信する工程を更に有することを特徴とする請求項４に記載の方法。
10. 前記オリジナル液滴パターンまたは前記複数のサブパターンのうちのいずれかに基づいて、前記流体ディスペンサから前記基板上に液滴をディスペンスする工程を更に有することを特徴とする請求項４に記載の方法。
11. 請求項４に記載の方法をプロセッサに実行させるプログラムを記憶する非一時的なコンピュータが読み取り可能な記憶媒体。
12. 複数のノズルを有する流体ディスペンサから基板上に液滴をディスペンスすることを制御する制御装置であって、
    １つ以上のプロセッサと、
    前記１つ以上のプロセッサによって実行されると、該プロセッサに処理を実行させる命令を格納するメモリと、を有し、前記処理は、
    前記流体ディスペンサによってテスト基板上にディスペンスされてできた膜の測定された厚さに対する液滴パターン密度に関する較正情報を含む較正曲線を取得する工程と、
    前記較正曲線に基づく液滴パターン密度を有するオリジナル液滴パターンを生成する工程と、ここで、前記制御装置は、前記生成されたオリジナル液滴パターンを、前記流体ディスペンサから前記基板上に液滴をディスペンスするのに使用するように構成されており、
    前記オリジナル液滴パターンの前記液滴パターン密度における各液滴の値を求める工程と、
    前記制御装置の利用の制御を行う工程と、
    を含み、
    前記求められた少なくとも１つの値が第２範囲内にあり、前記第２範囲にわたる線形性からの偏差が所定の閾値よりも大きい場合、前記制御を行う工程は、
    複数のサブパターンの各々の間で前記オリジナル液滴パターンをランダムに分割する工程と、
    前記生成されたオリジナル液滴パターンを前記複数のサブパターンに置き換えて、前記流体ディスペンサから前記基板上に液滴をディスペンスする工程と、
    を含むことを特徴とする制御装置。
13. 複数のノズルを有する流体ディスペンサと共に使用するための制御装置を制御する方法であって、
    前記流体ディスペンサから基板上に液滴をディスペンスするのに使用される液滴パターンをデータとして取得する工程と、
    前記取得された液滴パターンを、前記複数のノズル間のクロストークのレベルまたはディスペンスされた液滴体積の非線形性を低減するように構成された修正液滴パターンに修正する工程と、
    前記取得された液滴パターンを前記修正液滴パターンに置き換えて、前記流体ディスペンサから前記基板上に液滴をディスペンスする工程と、
    を有することを特徴とする方法。
14. 前記制御装置が相補液滴パターン量を利用する場合、前記修正する工程は、前記取得された液滴パターンを複数の液滴パターンに分割する工程を含み、
    前記制御装置が相補液滴パターン量を利用しない場合、前記修正する工程は、前記液滴パターンを第２液滴パターンにランダム化する工程を含む、
    ことを特徴とする請求項１３に記載の方法。
15. 前記制御装置が前記相補液滴パターン量を利用する場合、前記取得された液滴パターンを分割する工程は、前記取得された液滴パターンを複数のランダム分割液滴パターンにランダムに分割する工程を含むことを特徴とする請求項１４に記載の方法。
16. 前記取得された液滴パターンをランダムに分割した後、前記制御装置が前記相補液滴パターン量を利用する場合、前記修正する工程は、前記複数のランダム分割液滴パターンの各々を、複数のランダムに分割されたランダム分割液滴パターンにランダム化する工程を含むことを特徴とする請求項１５に記載の方法。
17. 前記修正液滴パターンに置き換える工程は、前記複数の液滴パターン、前記第２液滴パターン、前記複数のランダム分割液滴パターン、または前記複数のランダムに分割されたランダム分割液滴パターンのうちの１つを置き換えることを含み、前記方法は、各パターンをノズル列に適用して、各パターンに従って前記基板上に液滴を配置させることによって前記基板上にナノ回路パターン層を有する製品を生成することを更に有することを特徴とする請求項１６に記載の方法。
18. 物品を製造する方法であって、
    液滴パターン生成アプリケーションから出力された液滴パターンをデータとして取得する工程と、
    前記取得された液滴パターンを、複数のノズル間のクロストークのレベルまたはディスペンスされた液滴体積の非線形性を低減するように構成された修正液滴パターンに修正する工程と、
    前記取得された液滴パターンを前記修正液滴パターンに、前記基板上に液滴をディスペンスする際に使用するために置き換える工程と、
    複数のノズルを有する流体ディスペンサに前記修正液滴パターンを適用して、前記流体ディスペンサから前記基板上に液滴をディスペンスし、前記基板上にパターン層の物品を生成する工程と、
    を有することを特徴とする方法。
19. 前記方法が相補液滴パターン量を利用する場合、前記取得された液滴パターンは、複数の液滴パターンに分割されるか、複数のランダムディスペンスパターンにランダムに分割されるか、または、前記複数のランダムディスペンスパターンを複数のランダムに分割されたランダム分割液滴パターンにランダム化するか、のいずれか１つがなされ、
    前記方法が相補液滴パターン量を利用しない場合、前記取得された液滴パターンは、第２液滴パターンにランダム化される、
    ことを特徴とする請求項１８に記載の方法。