JP2021072440A - スーパーストレートチャック、その使用方法、および物品の製造方法 - Google Patents

スーパーストレートチャック、その使用方法、および物品の製造方法 Download PDF

Info

Publication number
JP2021072440A
JP2021072440A JP2020170018A JP2020170018A JP2021072440A JP 2021072440 A JP2021072440 A JP 2021072440A JP 2020170018 A JP2020170018 A JP 2020170018A JP 2020170018 A JP2020170018 A JP 2020170018A JP 2021072440 A JP2021072440 A JP 2021072440A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
chuck
geometric structure
super straight
template
surface portion
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP2020170018A
Other languages
English (en)
Inventor
ケー ロイ ニラブ
K Roy Nilabh
ケー ロイ ニラブ
ヨハネス マイスル マリオ
Johannes Meissl Mario
ヨハネス マイスル マリオ
ジェイ バーメスバーガー セス
J Bamesberger Seth
ジェイ バーメスバーガー セス
ウストゥルク ウスカン
Ozturk Ozkan
ウストゥルク ウスカン
チョイ ビュン−ジン
Byung-Jin Choi
チョイ ビュン−ジン
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Canon Inc
Original Assignee
Canon Inc
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Canon Inc filed Critical Canon Inc
Publication of JP2021072440A publication Critical patent/JP2021072440A/ja
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/67—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/683—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere for supporting or gripping
    • H01L21/687—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere for supporting or gripping using mechanical means, e.g. chucks, clamps or pinches
    • H01L21/68714—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere for supporting or gripping using mechanical means, e.g. chucks, clamps or pinches the wafers being placed on a susceptor, stage or support
    • H01L21/68785—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere for supporting or gripping using mechanical means, e.g. chucks, clamps or pinches the wafers being placed on a susceptor, stage or support characterised by the mechanical construction of the susceptor, stage or support
    • G—PHYSICS
    • G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03F—PHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
    • G03F7/00—Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
    • G03F7/0002—Lithographic processes using patterning methods other than those involving the exposure to radiation, e.g. by stamping
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C33/00—Moulds or cores; Details thereof or accessories therefor
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C35/00—Heating, cooling or curing, e.g. crosslinking or vulcanising; Apparatus therefor
    • B29C35/02—Heating or curing, e.g. crosslinking or vulcanizing during moulding, e.g. in a mould
    • B29C35/08—Heating or curing, e.g. crosslinking or vulcanizing during moulding, e.g. in a mould by wave energy or particle radiation
    • B29C35/0805—Heating or curing, e.g. crosslinking or vulcanizing during moulding, e.g. in a mould by wave energy or particle radiation using electromagnetic radiation
    • G—PHYSICS
    • G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03F—PHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
    • G03F7/00—Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
    • G03F7/16—Coating processes; Apparatus therefor
    • G03F7/161—Coating processes; Apparatus therefor using a previously coated surface, e.g. by stamping or by transfer lamination
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/02—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
    • H01L21/04—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having at least one potential-jump barrier or surface barrier, e.g. PN junction, depletion layer or carrier concentration layer
    • H01L21/18—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having at least one potential-jump barrier or surface barrier, e.g. PN junction, depletion layer or carrier concentration layer the devices having semiconductor bodies comprising elements of Group IV of the Periodic System or AIIIBV compounds with or without impurities, e.g. doping materials
    • H01L21/30—Treatment of semiconductor bodies using processes or apparatus not provided for in groups H01L21/20 - H01L21/26
    • H01L21/31—Treatment of semiconductor bodies using processes or apparatus not provided for in groups H01L21/20 - H01L21/26 to form insulating layers thereon, e.g. for masking or by using photolithographic techniques; After treatment of these layers; Selection of materials for these layers
    • H01L21/3105—After-treatment
    • H01L21/31051—Planarisation of the insulating layers
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/02—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
    • H01L21/04—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having at least one potential-jump barrier or surface barrier, e.g. PN junction, depletion layer or carrier concentration layer
    • H01L21/18—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having at least one potential-jump barrier or surface barrier, e.g. PN junction, depletion layer or carrier concentration layer the devices having semiconductor bodies comprising elements of Group IV of the Periodic System or AIIIBV compounds with or without impurities, e.g. doping materials
    • H01L21/30—Treatment of semiconductor bodies using processes or apparatus not provided for in groups H01L21/20 - H01L21/26
    • H01L21/31—Treatment of semiconductor bodies using processes or apparatus not provided for in groups H01L21/20 - H01L21/26 to form insulating layers thereon, e.g. for masking or by using photolithographic techniques; After treatment of these layers; Selection of materials for these layers
    • H01L21/3105—After-treatment
    • H01L21/31058—After-treatment of organic layers
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/67—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/683—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere for supporting or gripping
    • H01L21/687—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere for supporting or gripping using mechanical means, e.g. chucks, clamps or pinches
    • H01L21/68714—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere for supporting or gripping using mechanical means, e.g. chucks, clamps or pinches the wafers being placed on a susceptor, stage or support
    • H01L21/6875—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere for supporting or gripping using mechanical means, e.g. chucks, clamps or pinches the wafers being placed on a susceptor, stage or support characterised by a plurality of individual support members, e.g. support posts or protrusions
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C33/00—Moulds or cores; Details thereof or accessories therefor
    • B29C2033/0005—Moulds or cores; Details thereof or accessories therefor with transparent parts, e.g. permitting visual inspection of the interior of the cavity
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C35/00—Heating, cooling or curing, e.g. crosslinking or vulcanising; Apparatus therefor
    • B29C35/02—Heating or curing, e.g. crosslinking or vulcanizing during moulding, e.g. in a mould
    • B29C35/08—Heating or curing, e.g. crosslinking or vulcanizing during moulding, e.g. in a mould by wave energy or particle radiation
    • B29C35/0805—Heating or curing, e.g. crosslinking or vulcanizing during moulding, e.g. in a mould by wave energy or particle radiation using electromagnetic radiation
    • B29C2035/0827—Heating or curing, e.g. crosslinking or vulcanizing during moulding, e.g. in a mould by wave energy or particle radiation using electromagnetic radiation using UV radiation
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29K—INDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASSES B29B, B29C OR B29D, RELATING TO MOULDING MATERIALS OR TO MATERIALS FOR MOULDS, REINFORCEMENTS, FILLERS OR PREFORMED PARTS, e.g. INSERTS
    • B29K2995/00—Properties of moulding materials, reinforcements, fillers, preformed parts or moulds
    • B29K2995/0018—Properties of moulding materials, reinforcements, fillers, preformed parts or moulds having particular optical properties, e.g. fluorescent or phosphorescent
    • B29K2995/0026—Transparent

Abstract

【課題】スーパーストレートまたはテンプレートを保持するチャックを提供する。【解決手段】チャックは、スーパーストレートチャックの表面１１８ａに形成された幾何学的構造を有する。前記幾何学的構造は、前記幾何学的構造および前記幾何学的構造に隣接する前記チャックの部分を透過する光の強度のばらつきが小さくなるように、丸みを帯びたエッジ部分および粗面部分のうちの少なくとも１つを含む。【選択図】図５Ａ

Description

本開示は、基板処理に関し、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。
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、半導体デバイスを製造するためのプロセスは、基板への材料の追加および基板からの材料の除去を繰り返し行うことを含む。このプロセスによって不規則な高さ変動（すなわち、トポグラフィ）を有する多層基板が生成され、より多くの層が追加されるにつれて、基板高さ変動が増大しうる。高さ変動は多層基板にさらなるレイヤ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、シリコンウエハ）自体は常に完全に平坦ではなく、初期表面高さ変動（すなわち、トポグラフィ）を有しうる。この問題に対処する１つの方法は、積層工程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、平坦な表面の上へ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は、平坦化によって、焦点深度（ＤＯＦ）、臨界寸法（ＣＤ）、および臨界寸法均一性が改善される。極端紫外リソグラフィ（ＥＵＶ）においては、平坦化よって、フィーチャ配置およびＤＯＦが改善される。ナノインプリントリソグラフィ（ＮＩＬ）においては、平坦化によって、パターン転写後のフィーチャ充填とＣＤ制御が改善される。
平坦化技術はインクジェットベース適応平坦化（ＩＡＰ）とも呼ばれ、基板とスーパーストレート(superstrate)との間に重合性材料の可変ドロップパターンを供給することを含む。ここで、ドロップパターンは、基板トポグラフィに依存して変化する。次に、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。例えば、すべてのウエハ処理および半導体デバイス製造を改良するために、ＩＡＰ技術を含む平坦化技術の改良が望まれている。
スーパーストレートまたはテンプレートを保持する光透過性のチャックが提供される。チャックは、該チャックの表面上に形成された幾何学的構造を有する。前記幾何学的構造は、前記幾何学的構造および前記幾何学的構造に隣接する前記チャックの部分を透過する光の強度のばらつきが小さくなるように、丸みを帯びたエッジ部分および粗面部分のうちの少なくとも１つを含む。前記幾何学的構造は、前記チャックの表面に平行な平行面部分と、前記チャックの前記表面から前記平行面に延びる前記粗面部分とを含みうる。前記粗面部分は、前記平行面部分の周囲の第１粗化エッジと、前記チャックの前記表面の周囲の第２粗化エッジとを含みうる。
前記幾何学的構造は、前記表面から延びて前記チャックの複数のゾーンを画定する複数のランド、前記チャックの前記表面から凹んだチャネル、前記チャックを通って延びるポート、または、これらの構造の組み合わせを有しうる。前記チャックの表面は、好ましくはスーパーストレートまたはテンプレートの支持面である。
方法が提供される。本方法では、スーパーストレートまたはテンプレートが、幾何学的構造を有する光透過性のチャックによって保持される。前記幾何学的構造は、丸みを帯びたエッジ部分および粗面部分のうちの少なくとも１つを含む。前記スーパーストレートまたは前記テンプレートは、基板の上に供給された成形可能材料と接触するように移動される。次いで、前記スーパーストレートまたは前記テンプレートは前記チャックから解放され、前記チャックと前記スーパーストレートまたは前記テンプレートを通して光を照射することによって、成形可能材料の硬化プロセスが実行される。前記丸みを帯びたエッジ部分および前記粗面部分のうちの少なくとも１つによって、前記幾何学的構造および前記幾何学的構造に隣接する前記チャックの部分を透過する光の強度のばらつきが低減されうる。好ましくは、ただしオプションで、前記成形可能材料を硬化させるための光はＵＶ光を含む。
物品を製造する方法も提供される。物品を製造するために、基板の上に成形可能材料が供給され、光透過性のチャックによって保持されたスーパーストレートまたはテンプレートが成形可能材料と接触するよう移動される。前記チャックは、丸みを帯びたエッジ部分および粗面部分のうちの少なくとも１つを含む幾何学的構造を有する。次いで、前記スーパーストレートまたはテンプレートを前記チャックから解放し、前記チャックと前記スーパーストレートまたは前記テンプレートを通して光を照射して前記成形可能材料を硬化させる。前記丸みを帯びたエッジ部分および前記粗面部分のうちの少なくとも１つによって、前記幾何学的構造および前記幾何学的構造に隣接する前記チャックの部分を透過する光の強度のばらつきが低減される。
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ろう。
本発明の特徴および利点が深く理解されるよう、添付図面に示される実施形態を参照することによって本発明の実施形態のより具体的な説明がなされる。ただし、添付図面は、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みなされるべきではないことに留意されたい。
平坦化に使用できる装置を示す図。
平坦化プロセスを示す図。 平坦化プロセスを示す図。 平坦化プロセスを示す図。
一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。
スーパーストレートチャックの幾何学的構造を示す図。 スーパーストレートチャックの幾何学的構造を示す図。
一実施形態に係るスーパーストレートチャックの幾何学的構造を示す図。 一実施形態に係るスーパーストレートチャックの幾何学的構造を示す図。
図５Ａおよび／または図５Ｂに示すような構造を有するスーパーストレートチャックを用いた方法のフローチャート。
図面全体を通して、別段の記載がない限り、同じ参照番号および文字は、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、それらは例示的な実施形態に関連して行われる。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主旨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いうることが意図されている。
平坦化システム
図１は、とりわけ、基板１０２の上の膜を平坦化するために使用されうる装置１００を示している。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りうるが、これらに限定はされない。
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、φ軸のうちの１つ異常に沿う並進および／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、定盤（不図示）上に配置されうる。基板位置決めステージは、位置決めシステムの一部でありうる。
基板１０２から離間して配置されているのは、基板１０２と対向する作用面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、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がこれらに限定されない材料から形成されうる。一実施形態では、スーパーストレートは、ＵＶ光を透過しやすい材料で形成される。表面１１２は一般には、基板１０２の表面と同じ面積サイズであるか、またはわずかに小さい。スーパーストレート１０８の表面１１２は、平坦な接触面を含みうる。別の実施形態では、接触面は、基板１０２上に形成されるパターンの基礎を形成する任意の原版パターンを画定するフィーチャを有していてもよい。
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りうるが、これらに限定はされない。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において変化する応力、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光を透過しやすい材料で形成されている。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曲げ変形させるために、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、本明細書においてさらに詳述するように、スーパーストレートを曲げ変形させる。
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ヘッド１２０に連結されうる。ヘッド１２０は、ブリッジに移動可能に連結されうる。ヘッド１２０は、ボイスコイルモータ、圧電モータ、リニアモータ、ナット、およびスクリューモータなどの１つまたは複数のアクチュエータを含むことができ、これらのアクチュエータは、少なくともｚ軸方向、および潜在的に他の方向（例えば、ｘ軸、ｙ軸、θ軸、Σ軸、およびφ軸）に、基板１０２に対してスーパーストレートチャック１１８を移動させるように構成される。
装置１００は、流体ディスペンサ１２２をさらに備えうる。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およびヘッド１２０は、すべての位置決め構成要素のうちの１つまたは複数を共有する。代替実施形態では、流体ディスペンサ１２２およびヘッド１２０は、互いに独立して移動する。流体ディスペンサ１２２は、液体形成可能材料１２４（例えば、光硬化性重合性材料）の液滴を基板１０２の上に堆積させるために使用され、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を使用して成形可能材料を供給することができる。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、噴射可能な液体を供給するための一般的な技術である。
装置１００は、露光経路１２８に沿って化学線エネルギー、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さらに含みうる。ヘッド１２０および基板位置決めステージ１０６は、露光経路１２８と重ね合わせてスーパーストレート１０８および基板１０２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ーを送る。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を示している。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、例示の目的で示されている。当業者であれば、スーパーストレート１０８が成形可能材料１２４と接触したときでも露光経路１２８は実質的に変化しないことは理解されよう。
装置１００は、平坦化処理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、成形可能材料１２４の広がりを見るように配置されたカメラ１３６を更に備えうる。図１は、フィールドカメラの視野の光軸１３８を示している。図１に示されるように、装置１００は、カメラ１３６によって検出されるべき光と化学放射を結合する１つ以上の光学成分（二色性ミラー、ビームコンバイナ、プリズム、レンズ、ミラーなど）を含んでいてもよい。カメラ１３６は、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つまたは複数を含むことができ、これらの光検出器は、スーパーストレート１０８の下にある領域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るが、このとき成形可能材料１２４とスーパーストレート１０８の下の領域とが接触している状態であるが、成形可能材料１２４と接触していない状態でもよい。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の広がり、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うる。また、カメラ１３６は、成形可能材料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。
装置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、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つまたは複数の構成要素および／またはサブシステムと通信する１つまたは複数のプロセッサ１４０（コントローラ）によって、調整、制御、および／または指示することができる。プロセッサ１４０は、非一時的なコンピュータメモリ１４２に記憶されたコンピュータ読み取り可能な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つ以上であるか、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。非一時的なコンピュータ読み取り可能な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なコンピュータ読み取り可能な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なコンピュータ読み取り可能な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。
動作中、ヘッド１２０、基板位置ステージ１０６、またはその両方は、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次元での有界な物理的広がり）を規定する。例えば、ヘッド１２０を基板に向かって移動させ、スーパーストレート１０８に力を加えて、スーパーストレートが本明細書でさらに詳述するように、成形可能材料１２４の液滴に接触し、それを広げるようにすることができる。
平坦化処理
平坦化処理は、図２Ａ〜２Ｃに概略的に示される工程を含む。図２Ａに示すように、基板１０２の上に成形可能材料１２４が液滴の形成で供給される。前述したように、基板表面は、以前の処理操作に基づいて既知であるか、又はZygo NewView 8200のような光干渉効果に基づいたプロファイル測定器、ＡＦＭ、ＳＥＭ、又は光学表面プロファイラを用いて測定され得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の局所的な体積密度は、基板トポグラフィに応じて変化する。スーパーストレート１０８はその後、成形可能材料１２４と接触するように配置される。
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、重合プロセスが開始する前の、接触後工程を示す。スーパーストレート１０８が成形可能材料１２４に接触すると、液滴が融合し、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が形成される。好ましくは、未充填欠陥を最小限に抑えるため、充填プロセスは、スーパーストレート１０８と基板１０２との間に空気または気泡が閉じ込められないように均一に行われる。化学線（例えば、ＵＶ線）によって、成形可能材料１２４の重合プロセスまたは硬化が開始されうる。例えば、図１の放射線源１２６は化学線を提供し、これにより成形可能材料の膜１４４が硬化、固化、および／または架橋され、基板１０２の上に硬化した平坦化層１４６が形成される。あるいは、成形可能材料膜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は、そこから分離されうる。図２Ｃは、スーパーストレート１０８の分離後の基板１０２上の硬化した平坦化層１４６を示す。次に、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工程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。
スーパーストレートと基板との間の平坦化材の硬化
図３に示すように、光透過性のチャック、特に、テンプレートを保持するためのスーパーストレートチャック１１８またはチャック１１８は、チャック本体に一体化された、ポート３０５、一連のランド３０７、および複数のチャネル３０８などの複数の幾何学的構造を有しうる。しかしながら、成形可能材料の硬化中に、これらの幾何学的構造は、チャックを透過する硬化光の局所的な不均一な透過率を引き起こしうる。不均一な光透過率は硬化中に不均一な硬化速度および材料収縮をもたらし、エッチングおよび他の後続処理のための平坦化層の品質に影響を及ぼす。これらの幾何学的構造によって引き起こされる不均一な透過性について、例示的な幾何学的構造としてのチャネルまたはランドに関して、以下にさらに詳細に説明する。
図４Ａは、スーパーストレートチャック１１８の表面１１８ａと平行な底面３０８ｂを有するチャネル３０８の断面を示す。チャネル３０８は、底面３０８ｂとチャック１１８の表面１１８ａとの間に延在する滑らかな側壁３０８ｓも有する。チャネル３０８はまた、チャック１１８の表面１１８ａにおける一対の鋭い上角部すなわちエッジ３０８ａと、底面３０８ｂにおける一対の丸みを帯びた下角部３０８ｌｅとを有する。図４Ｂは、スーパーストレートチャック１１８に形成されたランド３０７の断面を示す。ランド３０７は同様に、チャック表面１１８ａと平行な上面３０７ｔと、上面３０７ｔとスーパーストレートチャックの表面１１８ａとの間に延在する滑らかな側壁３０７ｓとを有し、同様に、上面３０７ｔにおいて一対の鋭い上角部すなわちエッジ３０７ａと、チャック１１８の表面１１８ａにおいて一対の丸みを帯びた下角部３０７ｌｅとを有する。チャネル３０８およびチャネルに隣接する部分でチャック１１８を透過する光の強度が、チャネル３０８の側壁３０８ｓにすぐ隣接する鋭いエッジおよび２つの低強度ゾーンで２つの強度スパイクを有することが観察された。
チャネルの鋭いエッジ３０８ａにおける強度スパイクは、直線エッジにおけるフレネル回折に起因する強度分布に類似している。さらに、光がチャネル３０８を通して照射されると、側壁３０８ｓとチャネル３０８の底面との間の丸みを帯びた角部３０８ｌｅがレンズとして作用し、入射光を再分配する。レンズ効果による光の再分配は、低透過率または低強度の広領域化を引き起こす。フレネル回折とレンズ効果の組み合わせは、硬化中に成形可能材料に到達する光強度に大きな局在空間勾配をもたらす。この不均一な光透過は成形可能材料の硬化に悪影響を及ぼし、形成される平坦化層の品質にさらに影響を及ぼす。
図５Ａは、チャックを透過する光の透過率の均一性を改善するように、回折効果およびレンズ効果を最小化する構造を有するチャネル３０８の断面を示す。図示のように、チャネル３０８は、スーパーストレートチャック１１８の表面１１８ａと平行な底面３０８ｂを有する。チャネル３０８は、底面３０８ｂとチャック１１８の表面１１８ａとの間に延在する側壁３０８ｓも有する。鋭いエッジによって引き起こされる回折効果を低減するために、チャック表面１１８ａと側壁３０８ｓとの間の上エッジ３０８ｕｅと、底面３０８ｂと側壁３０８ｓとの間の下エッジ３０８ｌｅとの両方が丸みを帯びている、あるいは、面取りされている。一実施形態では、丸みを帯びたエッジ３０８ｕｅおよび３０８ｌｅの曲率半径は、およそ０．０５ｍｍから１ｍｍの範囲である。レンズ効果を最小化するために、側壁３０８ｓは、そこに入射する光を拡散する粗い表面で粗面化される。好ましくは、ただしオプションで、側壁の粗さは約１００ｎｍ〜１μｍの範囲である。エッジ３０８ｕｅおよび３０８ｌｅの真円度、ならびに側壁３０８ｓの粗さの範囲は、チャネル３０８の実際の寸法およびスーパーストレートチャック１１８を透過する光の特性に応じて変化しうる。
図５Ｂは、スーパーストレートチャック１１８上に形成されたランド３０７の断面を示す。ランド３０７は、チャック表面１１８ａと平行な上面３０７ｔと、上面３０７ｔとスーパーストレートチャック１１８の表面１１８ａとの間に延在する側壁３０７ｓとを有する。チャネル３０８と同様に、上面３０７ｔと側壁３０７ｓとの間の上エッジ３０７ｕｅおよび下エッジ３０７ｌｅは、好ましくは０．０５ｍｍ〜１ｍｍの曲率半径で丸められる。側壁３０７ｓは、粗さが約１００ｎｍ〜約１μｍの粗い表面に粗面化される。丸みを帯びたエッジおよび粗面化された側壁の実際の寸法は、ランド３０７の寸法および透過光の特性に依存する。
図５Ａまたは図５Ｂに示すような構造を有するチャックは、図６のフローチャートに示すような工程を有する方法で使用される。工程Ｓ５０１では、幾何学的構造を含む光透過性のチャックが準備される。幾何学的構造は少なくとも、丸みを帯びたエッジ部分、粗面、または丸みを帯びたエッジ部分と粗面の両方を含む。工程Ｓ５０２において、スーパーストレートまたはテンプレートがチャックによって保持される。工程Ｓ５０３において、スーパーストレートまたはテンプレートは、基板上に供給された成形可能材料と接触するように移動され、その結果、成形可能材料の領域が基板の中心から周辺部にまで広がる。次に、工程Ｓ５０４において、チャックとスーパーストレートまたはテンプレートとを通して光を照射することによって、成形可能材料が硬化される。幾何学的構造の丸みを帯びた角部および／または粗い側壁により、幾何学的構造および幾何学的構造に隣接する部分を透過する光の強度のばらつきが、効果的に低減される。
図５Ａおよび５Ｂの構造を有するチャックは、物品の製造にも使用することができる。例えば、成形可能材料が基板の上に供給されうる。スーパーストレートが、幾何学的構造を含む光透過性のチャックによって保持される。幾何学的構造は、丸みを帯びたエッジ部分および粗面部分のうちの少なくとも１つを含む。スーパーストレートは、基板の上に供給された成形可能材料と接触するように移動され、その結果、成形可能材料の領域は基板の中心から周辺部にまで広がりうる。次に、任意選択で、スーパーストレートがチャックから解放され、チャックを通して光を照射することによって、成形可能材料が硬化される。幾何学的構造および幾何学的構造に隣接するチャックの部分を透過する光の強度のばらつきは、丸みを帯びた角部および粗面部分のうちの少なくとも１つによって減少される。
上述の説明を考慮すれば、当業者には、種々の実施形態のさらなる修正および代替の実施形態が明らかであろう。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、説明された形態は、実施形態の例示として解釈されるべきであることを理解されたい。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ろう。

Claims (15)

  1. スーパーストレートまたはテンプレートを保持する光透過性のチャックであって、前記チャックの表面に形成された幾何学的構造を有し、前記幾何学的構造は、前記幾何学的構造および前記幾何学的構造に隣接する前記チャックの部分を透過する光の強度のばらつきが小さくなるように、丸みを帯びたエッジ部分および粗面部分のうちの少なくとも１つを含む、ことを特徴とするチャック。
  2. 前記幾何学的構造は、前記チャックの前記表面と平行な平行面部分と、前記チャックの前記表面から前記平行面部分に延びる前記粗面部分とを含む、ことを特徴とする請求項１に記載のチャック。
  3. 前記粗面部分は、前記平行面部分の周囲の第１粗化エッジと、前記チャックの前記表面の周囲の第２粗化エッジとを含む、ことを特徴とする請求項１に記載のチャック。
  4. 前記幾何学的構造は、前記表面から延びて前記チャックの複数のゾーンを画定する複数のランドを有することを特徴とする請求項１に記載のチャック。
  5. 前記幾何学的構造は、前記チャックの前記表面から凹んだチャネルを有する、ことを特徴とする請求項１に記載のチャック。
  6. 前記幾何学的構造は、前記チャックを通って延びるポートを有する、ことを特徴とする請求項１に記載のチャック。
  7. 前記チャックの表面は、前記スーパーストレートまたは前記テンプレートの支持面である、ことを特徴とする請求項１に記載のチャック。
  8. 幾何学的構造を有する、光透過性のチャックによってスーパーストレートまたはテンプレートを保持する工程と、ここで、前記幾何学的構造は、丸みを帯びたエッジ部分および粗面部分のうちの少なくとも１つを含み、
    基板の上に供給された成形可能材料と接触するように前記スーパーストレートまたは前記テンプレートを移動させる工程と、
    前記スーパーストレートまたは前記テンプレートを前記チャックから解放する工程と、
    前記チャックと前記スーパーストレートまたは前記テンプレートとを通して光を照射し、前記成形可能材料を硬化させる工程と、ここで、前記丸みを帯びたエッジ部分および前記粗面部分のうちの少なくとも１つによって、前記幾何学的構造および前記幾何学的構造に隣接する前記チャックの部分を透過する光の強度のばらつきが低減される、
    を有することを特徴とする方法。
  9. 前記光はＵＶ光を含む、ことを特徴とする請求項８に記載の方法。
  10. 前記幾何学的構造は、前記チャックの表面と平行な平行面部分と、前記平行面部分から前記チャックの前記表面に延びる前記粗面部分とを含む、ことを特徴とする請求項８に記載の方法。
  11. 前記粗面部分は、前記平行面部分の周囲の第１粗化エッジと、前記チャックの前記表面の周囲の第２粗化エッジとを含む、ことを特徴とする請求項１０に記載の方法。
  12. 前記幾何学的構造は、前記チャックの表面から延びる複数のランドを含む、ことを特徴とする請求項８に記載の方法。
  13. 前記幾何学的構造は、前記チャックの表面から凹んだチャネルを有する、ことを特徴とする請求項８に記載の方法。
  14. 前記幾何学的構造は、前記チャックを通って延びるポートを有する、ことを特徴とする請求項８に記載の方法。
  15. 物品を製造する方法であって、
    基板の上に成形可能材料を供給する工程と、
    光透過性のチャックによってスーパーストレートまたはテンプレートを保持する工程と、ここで、前記チャックは幾何学的構造を有し、前記幾何学的構造は、丸みを帯びたエッジ部分および粗面部分のうちの少なくとも１つを含み、
    前記基板の上に供給された前記成形可能材料と接触するように前記スーパーストレートまたは前記テンプレートを移動させる工程と、
    前記スーパーストレートまたは前記テンプレートをチャックから解放する工程と、
    前記チャックと前記スーパーストレートまたは前記テンプレートとを通して光を照射して前記成形可能材料を硬化させる工程と、ここで、前記丸みを帯びたエッジ部分および前記粗面部分のうちの少なくとも１つによって、前記幾何学的構造および前記幾何学的構造に隣接する前記チャックの部分を透過する光の強度のばらつきが低減される、
    を有することを特徴とする方法。
JP2020170018A 2019-10-29 2020-10-07 スーパーストレートチャック、その使用方法、および物品の製造方法 Pending JP2021072440A (ja)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US16/667,213 2019-10-29
US16/667,213 US11776840B2 (en) 2019-10-29 2019-10-29 Superstrate chuck, method of use, and method of manufacturing an article

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2021072440A true JP2021072440A (ja) 2021-05-06

Family

ID=75586359

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2020170018A Pending JP2021072440A (ja) 2019-10-29 2020-10-07 スーパーストレートチャック、その使用方法、および物品の製造方法

Country Status (4)

Country Link
US (1) US11776840B2 (ja)
JP (1) JP2021072440A (ja)
KR (1) KR20210052256A (ja)
TW (1) TW202129834A (ja)

Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
NL2023097B1 (en) * 2019-05-09 2020-11-30 Suss Microtec Lithography Gmbh Stamp replication device and method for producing a holding means for a stamp replication device as well as a stamp
US11562924B2 (en) * 2020-01-31 2023-01-24 Canon Kabushiki Kaisha Planarization apparatus, planarization process, and method of manufacturing an article
US11656546B2 (en) 2020-02-27 2023-05-23 Canon Kabushiki Kaisha Exposure apparatus for uniform light intensity and methods of using the same
US11443940B2 (en) * 2020-06-24 2022-09-13 Canon Kabushiki Kaisha Apparatus for uniform light intensity and methods of using the same

Family Cites Families (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6032997A (en) * 1998-04-16 2000-03-07 Excimer Laser Systems Vacuum chuck
US6873087B1 (en) * 1999-10-29 2005-03-29 Board Of Regents, The University Of Texas System High precision orientation alignment and gap control stages for imprint lithography processes
US7790231B2 (en) * 2003-07-10 2010-09-07 Brewer Science Inc. Automated process and apparatus for planarization of topographical surfaces
JP4979941B2 (ja) 2005-03-30 2012-07-18 Ｈｏｙａ株式会社 マスクブランクス用ガラス基板の製造方法、マスクブランクスの製造方法
US8198567B2 (en) * 2008-01-15 2012-06-12 Applied Materials, Inc. High temperature vacuum chuck assembly
TWI414418B (zh) 2008-10-23 2013-11-11 Molecular Imprints Inc 壓印微影術系統及方法
US8913230B2 (en) * 2009-07-02 2014-12-16 Canon Nanotechnologies, Inc. Chucking system with recessed support feature
JP2012099172A (ja) 2010-10-29 2012-05-24 Showa Denko Kk 磁気記録媒体用ガラス基板の製造方法
KR101309402B1 (ko) 2011-08-04 2013-09-17 삼성전기주식회사 노광 장치
JP5776491B2 (ja) 2011-10-24 2015-09-09 信越化学工業株式会社 フォトマスク用、レチクル用又はナノインプリント用のガラス基板及びその製造方法
CN105209943A (zh) 2013-03-15 2015-12-30 波拉里斯传感器技术股份有限公司 长波红外成像偏振计和组装方法
EP3066524A1 (en) 2013-11-08 2016-09-14 Canon Nanotechnologies, Inc. Low contact imprint lithography template chuck system for improved overlay correction
JP6758920B2 (ja) * 2016-06-01 2020-09-23 キヤノン株式会社 チャック、基板保持装置、パターン形成装置、及び物品の製造方法
US10580659B2 (en) 2017-09-14 2020-03-03 Canon Kabushiki Kaisha Planarization process and apparatus
US11402672B2 (en) * 2018-05-03 2022-08-02 X Development Llc Quantum confined nanostructures with improved homogeneity and methods for making the same
KR20210030074A (ko) * 2019-09-09 2021-03-17 삼성전자주식회사 진공 척 및 상기 진공 척을 포함하는 기판 처리 장치

Also Published As

Publication number Publication date
KR20210052256A (ko) 2021-05-10
TW202129834A (zh) 2021-08-01
US11776840B2 (en) 2023-10-03
US20210125855A1 (en) 2021-04-29

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP2021072440A (ja) スーパーストレートチャック、その使用方法、および物品の製造方法
TWI811579B (zh) 用於晶圓處理的設備
US20230061361A1 (en) Planarization apparatus, planarization process, and method of manufacturing an article
JP2020109869A (ja) インプリント装置及び物品の製造方法
US11443940B2 (en) Apparatus for uniform light intensity and methods of using the same
JP2020074446A (ja) インプリント装置、及び、物品の製造方法
TWI772838B (zh) 平坦化製程、設備及物品製造方法
KR20210109452A (ko) 균일한 광 강도를 위한 노광 장치 및 이를 이용하는 방법
JP2022543723A (ja) 平坦化方法、物品を製造する装置および方法
TWI781424B (zh) 平坦化製程、設備及物品製造方法
JP7117955B2 (ja) インプリント方法、インプリント装置及び物品の製造方法
JP6951483B2 (ja) 質量速度変動フィーチャを有するテンプレート、テンプレートを使用するナノインプリントリソグラフィ装置、およびテンプレートを使用する方法
US11664220B2 (en) Edge exclusion apparatus and methods of using the same
JP2021084106A (ja) 成形膜を硬化させるためのシステムおよび方法
KR20230043723A (ko) 표면 성형 방법, 성형 시스템, 및 물품 제조 방법
JP2022183001A (ja) 平坦化方法、平坦化システム、および物品の製造方法

Legal Events

Date Code Title Description
RD01 Notification of change of attorney

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7421

Effective date: 20210103

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20210113