JP2022008131A - インプリントシステム内のディストーションの補正を備えたナノ製造方法 - Google Patents
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Abstract
Description
本開示は、ナノ製造方法に関し、特に、平均残膜厚を実質的に増加させることなく、インプリントシステム内のディストーションを補正するナノ製造方法に関する。
ナノ製造は、100ナノメートル以下のオーダーのフィーチャを有する非常に小さい構造の製造を含む。ナノ製造がかなりの影響を及ぼした1つの用途は、集積回路の製造である。半導体プロセス産業は、基板上に形成される単位面積当たりの回路を増加させながら、より大きな生産歩留まりを追求し続けている。ナノ製造の改善は、より大きなプロセス制御を提供すること、及び/又は、スループットを改善することを含み、形成される構造の最小フィーチャ寸法の継続的な縮小も可能にする。
今日用いられている1つのナノ製造技術は、一般的に、ナノインプリントリソグラフィと呼ばれている。ナノインプリントリソグラフィは、例えば、基板上にフィルムを成形することによって、集積デバイスの1つ以上の層(レイヤ)を製造することを含む様々な用途で有用である。集積デバイスの例は、CMOSロジック、マイクロプロセッサ、NANDフラッシュメモリ、NORフラッシュメモリ、DRAMメモリ、MRAM、3Dクロスポイントメモリ、Re-RAM、Fe-RAM、STT-RAM、MEMSなどを含むが、これらに限定されない。例示的なナノインプリントリソグラフィシステム及びプロセスは、米国特許第8,349,241号、米国特許第8,066,930号及び米国特許第6,936,194号などの多数の刊行物に詳細に記載されており、これらは全て参照により本明細書に組み込まれる。
上述した特許のそれぞれに開示されたナノインプリントリソグラフィ技術は、成形可能材料(重合可能)層におけるレリーフパターンの形成によって、基板上にフィルムを成形する(shaping)ことを記載している。そして、このフィルムの形状は、レリーフパターンに対応するパターンを、下にある基板の中及び/又は上に転写するために用いられる。
パターニングプロセスは、基板から離間したテンプレートを使用し、成形可能材料がテンプレートと基板との間に与えられる。テンプレートは、成形可能材料と接触させられ、成形可能材料は、広げられ、テンプレートと基板との間の空間を満たす。成形可能な液体は、成形可能な液体と接触するテンプレートの表面の形状に一致する形状(パターン)を有するフィルムを形成するために固化される。固化後、テンプレートは、テンプレートと基板とが離間するように、固化層から引き離される。
そして、基板及び固化層は、固化層及び/又は固化層の下にあるパターン層の一方又は両方のパターンに対応する像(image)を基板に転写するために、エッチングプロセスなどの付加的なプロセスを受けることができる。パターン化基板は、例えば、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、ボンディング及びパッケージングなどを含むデバイス(物品)製造のための公知の工程及びプロセスを更に受けることができる。
米国特許第9,993,962号は、インプリントシステム内のディストーションを補正して、オーバーレイを改善するためのインプリントに関する方法を開示する。’962号特許に開示された方法は、インプリントプロセスの間に分配された修正されたドロップパターンを用いて補正を実行する。しかしながら、インプリントプロセスの間に修正されたドロップパターンを用いることは、修正されたドロップパターンは、修正されていないドロップパターンと比較して、追加的な成形可能材料の適用を必要とするため、欠点を有する。追加的な成形可能の適用は、平均残膜厚(RLT)を増加させ、これは、インプリントプロセス及び/又は後続のプロセスの側面に悪影響を与える。’962号特許に開示された方法は、オーバーレイを改善するが、インプリントプロセス及び/又は後続のプロセスを潜在的に犠牲にする。そこで、平均RLTを増加させることなく、オーバーレイを改善するためにインプリントシステム内のディストーションを補正するナノ製造方法が技術分野で必要とされている。
ナノ製造方法は、インプリントシステム内のディストーションに関する情報を受け取ることと、前記インプリントシステム内の前記ディストーションに関する前記受け取った情報に基づいていない、成形可能材料の第1ドロップパターンを生成することと、前記インプリントシステム内の前記ディストーションに関する前記受け取った情報に基づいて、成形可能材料の第2ドロップパターン及び成形可能材料の第3ドロップパターンを生成することと、成形可能材料の第4ドロップパターンを生成するために前記第1ドロップパターンを修正することと、前記第4ドロップパターンに従って、成形可能材料のドロップを基板上に分配することと、フィルムを形成するために、前記分配されたドロップをテンプレート又はスーパーストレートと接触させることと、を有することを特徴とする。前記第4ドロップパターンを生成するために前記第1ドロップパターンを修正することは、前記第1ドロップパターンに第1の複数のドロップ位置を加える、又は、前記第1ドロップパターンから第2の複数のドロップ位置を除去することによって、中間ドロップパターンを形成することであって、前記第1の複数のドロップ位置は、前記第2ドロップパターンによって定義されるドロップ位置に対応し、前記第2の複数のドロップ位置は、前記第3ドロップパターンによって定義されるドロップパターンに対応することと、前記中間ドロップパターンを形成するために、前記第1の複数のドロップ位置が前記第1ドロップパターンに加えられた場合に、前記中間ドロップパターンから前記第2の複数のドロップ位置を除去することによって、前記第4ドロップパターンを形成することと、前記中間ドロップパターンを形成するために、前記第2の複数のドロップ位置が前記第1ドロップパターンから除去された場合に、前記中間ドロップパターンに前記第1の複数のドロップ位置を加えることによって、前記第4ドロップパターンを形成することと、を含む。
ナノ製造システムは、テンプレート又はスーパーストレートを保持する第1チャックと、基板を保持する第2チャックと、プロセッサであって、インプリントシステム内のディストーションに関する情報を受け取り、前記インプリントシステム内の前記ディストーションに関する前記受け取った情報に基づいていない、成形可能材料の第1ドロップパターンを生成し、前記インプリントシステム内の前記ディストーションに関する前記受け取った情報に基づいて、成形可能材料の第2ドロップパターン及び成形可能材料の第3ドロップパターンを生成し、成形可能材料の第4ドロップパターンを生成するために前記第1ドロップパターンを修正することであって、前記第4ドロップパターンを生成するために前記第1ドロップパターンを修正することは、前記第1ドロップパターンに第1の複数のドロップ位置に加える、又は、前記第1ドロップパターンから第2の複数のドロップ位置を除去することによって、中間ドロップパターンを形成することであって、前記第1の複数のドロップ位置は、前記第2ドロップパターンによって定義されるドロップ位置に対応し、前記第2の複数のドロップ位置は、前記第3ドロップパターンによって定義されるドロップ位置に対応することと、前記中間ドロップパターンを形成するために、前記第1の複数のドロップ位置が前記第1ドロップパターンに加えられた場合に、前記中間ドロップパターンから前記第2の複数のドロップ位置を除去することによって、前記第4ドロップパターンを形成することと、前記中間ドロップパターンを形成するために、前記第2の複数のドロップ位置が前記第1ドロップパターンから除去された場合に、前記中間ドロップパターンに前記第1の複数のドロップ位置を加えることによって、前記第4ドロップパターンを形成することと、を含む、プロセッサと、前記第4ドロップパターンに従って、成形可能材料のドロップを基板上に分配する流体ディスペンサと、前記成形可能材料を、前記テンプレート又はスーパーストレートチャックにおける前記テンプレート又はスーパーストレートに接触させる位置決めシステムと、前記基板上に硬化した成形可能材料を形成するように、前記テンプレート又はスーパーストレートの下の前記成形可能材料を硬化させる硬化システムと、を有することを特徴とする。
物品を製造する方法は、インプリントシステム内のディストーションに関する情報を受け取ることと、前記インプリントシステム内の前記ディストーションに関する前記受け取った情報に基づいていない、成形可能材料の第1ドロップパターンを生成することと、前記インプリントシステム内の前記ディストーションに関する前記受け取った情報に基づいて、成形可能材料の第2ドロップパターン及び成形可能材料の第3ドロップパターンを生成することと、成形可能材料の第4ドロップパターンを生成するために前記第1ドロップパターンを修正することであって、前記第4ドロップパターンを生成するために前記第1ドロップパターンを修正することは、前記第1ドロップパターンに第1の複数のドロップ位置を加える、又は、前記第1ドロップパターンから第2の複数のドロップ位置を除去することによって、中間ドロップパターンを形成することであって、前記第1の複数のドロップ位置は、前記第2ドロップパターンによって定義されるドロップ位置に対応し、前記第2の複数のドロップ位置は、前記第3ドロップパターンによって定義されるドロップパターンに対応することと、前記中間ドロップパターンを形成するために、前記第1の複数のドロップ位置が前記第1ドロップパターンに加えられた場合に、前記中間ドロップパターンから前記第2の複数のドロップ位置を除去することによって、前記第4ドロップパターンを形成することと、前記中間ドロップパターンを形成するために、前記第2の複数のドロップ位置が前記第1ドロップパターンから除去された場合に、前記中間ドロップパターンに前記第1の複数のドロップ位置を加えることによって、前記第4ドロップパターンを形成することと、を含むことと、前記第4ドロップパターンに従って、成形可能材料のドロップを基板上に分配することと、前記分配されたドロップをテンプレート又はスーパーストレートに接触させることによって、前記分配されたドロップのパターン又は層を前記基板上に形成することと、前記物品を製造するために、前記形成されたパターン又は層を処理することと、を有することを特徴とする。
本開示のこれら及びその他の目的、特徴及び利点は、添付図面及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であろう。
本開示の特徴及び利点が詳細に理解されるように、本開示の実施形態のより具体的な説明は、添付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る。但し、添付図面は、本開示の典型的な実施形態を示しているだけであり、その他の同様に効果的な実施形態を認めるために、そ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注意されたい。
図1は、例示的な実施形態における例示的なナノインプリントリソグラフィシステムの図である。
図2は、例示的な実施形態における例示的なテンプレートの図である。
図3は、例示的な実施形態における例示的なインプリント方法を示すフローチャートである。
図4は、例示的な実施形態における例示的なナノ製造方法を示すフローチャートである。
図5Aは、例示的な実施形態における例示的なナノ製造方法において生成された第1ドロップパターンの概略例である。
図5Bは、例示的な実施形態における図5Aの第1ドロップパターンに従って、成形可能材料が基板上に分配される場合の概略断面図を示す。
図6Aは、例示的な実施形態における例示的なナノ製造方法において生成された第2ドロップパターンの概略例である。
図6Bは、例示的な実施形態における例示的なナノ製造方法において生成された第3ドロップパターンの概略例である。
図7Aは、例示的な実施形態における例示的なナノ製造方法において生成された予備ドロップパターンの概略例である。
図7Bは、例示的な実施形態における図7Aの予備ドロップパターンに従って、成形可能材料が基板上に分配される場合の概略断面図である。
図8Aは、例示的な実施形態における中間ドロップパターンを形成するために、第2ドロップパターンによって定義されるドロップ位置を第1ドロップパターンに加えるプロセスを示す中間ドロップパターンの概略例である。
図8Bは、例示的な実施形態における中間ドロップパターンを形成するために、第2ドロップパターンによって定義されるドロップ位置が第1ドロップパターンに加えられた後の図8Aの中間ドロップパターンの概略例である。
図9Aは、例示的な実施形態における第4ドロップパターンを形成するために、中間ドロップパターンから第3ドロップパターンによって定義されるドロップ位置を除去するプロセスを含む第4ドロップパターンの概略例である。
図9Bは、例示的な実施形態における第4ドロップパターンを形成するために、第3ドロップパターンのドロップ位置が中間ドロップパターンから除去された後の図9Aの第4ドロップパターンの概略例である。
図10Aは、例示的な実施形態における第4ドロップパターンに従って、成形可能材料が基板上に分配された場合の概略断面図である。
図10Bは、実施形態において、第4ドロップパターンに従って成形可能材料が基板上に分配され、テンプレートと接触する場合の概略断面図である。 図面を通して、別段の記載がない限り、同一の参照符号及び文字は、例示された実施形態と同様な特徴、要素、構成要素又は部分を示すために用いられる。更に、本開示は、図面を参照して詳細に説明されるが、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本開示の真の範囲及び精神から逸脱することなく、例示的な実施形態に対して変更及び修正を行うことができることが意図される。
この開示を通して、主に、上述したパターン化されたテンプレートを使用して成形可能な液体にパターンを与えるナノインプリントリソグラフィについて言及する。しかしながら、以下で説明するように、代替的な実施形態において、テンプレートは、フィーチャレスであり、この場合、平面が基板上に形成される。平面が形成される、このような実施形態において、形成プロセスは、平坦化と称される。このように、この開示を通して、ナノインプリントリソグラフィが言及されるたびに、同一の方法が平坦化に適用可能であることが理解されるべきである。スーパーストレートという用語は、テンプレートがフィーチャレスである場合に、テンプレートという用語の代わりに使用される。
上述したように、既知のドロップパターン補正方法(’962特許に記載された)は、インプリントシステム内のディストーションを補正して、インプリントプロセス及び/又は後続のプロセスを犠牲にしてオーバーレイを改善する。従って、平均RLTを増大させることなく、オーバーレイを改善するために、インプリントシステム内のディストーションを補正するナノ製造方法が望ましい。
ナノ製造システム(成形システム)
図1は、実施形態を実施することができるナノインプリントリソグラフィシステム100の図である。ナノインプリントリソグラフィシステム100は、基板102の上にフィルムを成形するために用いられる。基板102は、基板チャック104に結合されてもよい。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、電磁チャックなどであってもよいが、これらに限定されない。
図1は、実施形態を実施することができるナノインプリントリソグラフィシステム100の図である。ナノインプリントリソグラフィシステム100は、基板102の上にフィルムを成形するために用いられる。基板102は、基板チャック104に結合されてもよい。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、電磁チャックなどであってもよいが、これらに限定されない。
基板102及び基板チャック104は、基板位置決めステージ106によって更に支持されてもよい。基板位置決めステージ106は、x、y、z、θ及びφ軸の1つ以上に沿った並進及び/又は回転運動を提供する。基板位置決めステージ106、基板102及び基板チャック104は、ベース(不図示)の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。
基板102から離間してテンプレート108がある。テンプレート108は、テンプレート108のフロントサイド上で、基板102に向かって延在するメサ(モールドとも呼ばれる)110を有する本体を含む。メサ110は、テンプレート108のフロントサイド上にも、その上にパターニング面112を有する。また、テンプレート108は、メサ110なしで形成されてもよく、この場合、基板102に面するテンプレートの表面は、モールド110と同等であり、パターニング面112は、基板102に面するテンプレート108の表面である。
テンプレート108は、これらに限定されないが、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る。パターニング面112は、複数の離間したテンプレート凹部114及び/又はテンプレート凸部116によって定義されるフィーチャを有する。パターニング面112は、基板102の上に形成されるパターンの基礎を形成するパターンを定義する。代替的な実施形態において、パターニング面112は、フィーチャレスであり、この場合、平面が基板上に形成される。代替的な実施形態において、パターニング面112は、フィーチャレスであり、基板と同じサイズであり、平面が基板の全体にわたって形成される。平面が形成される、このような実施形態において、形成プロセスは、代替的に、平坦化と称され、フィーチャレステンプレートは、代替的に、スーパーストレートと称されてもよい。
テンプレート108は、テンプレートチャック118に結合することができる。テンプレートチャック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、電磁チャック及び/又はその他の同様なチャック型であってもよいが、これらに限定されない。テンプレートチャック118は、テンプレート108にわたって変化する応力、圧力及び/又は張力をテンプレート108に与えるように構成されていてもよい。テンプレートチャック118は、テンプレート108の異なる部分をスクイーズ及び/又はストレッチすることができる圧電アクチュエータを含んでいてもよい。テンプレートチャック118は、テンプレートの裏面に圧力差を与えてテンプレートを曲げる及び変形させる、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いてもよい。
テンプレートチャック118は、位置決めシステムの一部であるインプリントヘッド120に結合されてもよい。インプリントヘッドは、ブリッジに移動可能に結合されてもよい。インプリントヘッドは、基板に対して、テンプレートチャック118を、少なくともz軸方向及び潜在的なその他の方向(例えば、x、y、θ、Ψ及びφ軸)に移動させる、ボイスコイルモータ、圧電モータ、リニアモータ、ナット及びスクリューモータなどの1つ以上のアクチュエータを含む。
ナノインプリントリソグラフィシステム100は、流体ディスペンサ122を更に備える。流体ディスペンサ122は、ブリッジに移動可能に結合されてもよい。実施形態において、流体ディスペンサ122及びインプリントヘッド120は、1つ以上又は全ての位置決めコンポーネントを共有する。代替的な実施形態において、流体ディスペンサ122及びインプリントヘッド120は、互いに独立して移動する。流体ディスペンサ122は、基板102の上に液体成形可能材料124(例えば、重合可能材料)をパターンで堆積させるために用いられる。付加的な成形可能材料124は、成形可能材料124が基板102の上に堆積させる前に、ドロップ分配、スピンコーティング、浸漬コーティング、化学蒸着(CVD)、物理蒸着(PVD)、薄膜堆積、厚膜堆積などの技術を用いて、基板102に加えられてもよい。成形可能材料124は、設計検討に応じて、モールド112と基板102との間に所望の体積が定義される前及び/又は後に、基板102の上に分配されてもよい。成形可能材料124は、米国特許第7,157,036号及び米国特許第8,076,386号に記載されているようなモノマーを含む混合物を備え、これらは両方とも参照により本明細書に組み込まれる。
異なる流体ディスペンサ122は、液体成形可能材料124を分配するために、異なる技術を用いてもよい。成形可能材料124が噴射可能である場合、成形可能材料を分配するために、インクジェット型ディスペンサが用いられてもよい。例えば、サーマルインクジェット、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ト、バルブジェット及び圧電インクジェットは、噴射可能な液体を分配するための一般的な技術である。
ナノインプリントリソグラフィシステム100は、露光パス128に沿って化学線エネルギーを導く放射線源126を更に備える。インプリントヘッド及び基板位置決めステージ106は、テンプレート108及び基板102を露光パス128と重ね合わせて位置決めするように構成されている。放射線源126は、テンプレート108が成形可能材料124に接触した後、露光パス128に沿って、化学線エネルギーを送る。図1は、テンプレート108が成形可能材料124と接触していないときの露光パス128を示し、これは、個々のコンポーネントの相対位置が容易に識別されるように、例示的目的で行われる。当業者は、テンプレート108が成形可能材料124と接触したときに、露光パス128が実質的に変化しないことを理解するであろう。
ナノインプリントリソグラフィシステム100は、テンプレート108が成形可能材料124と接触した後、成形可能材料124の広がりを見るように位置決めされたフィールドカメラ136を更に備える。図1は、フィールドカメラのイメージングフィールドの光軸を破線として示す。図1に示されるように、ナノインプリントリソグラフィシステム100は、化学線とフィールドカメラによって検出される光とを結合する1つ以上の光学部品(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)を含んでいてもよい。フィールドカメラ136は、テンプレート108の下方の成形可能材料の広がりを検出する。フィールドカメラ136の光軸は、図1に示されるように、直線であるが、1つ以上の光学部品によって曲げられてもよい。フィールドカメラ136は、成形可能材料と接触しているテンプレート108の下方の領域と、成形可能材料124と接触していないテンプレート108の下方の領域との間のコントラストを示す波長を有する光を集める、CCD、センサアレイ、ラインカメラ及びフォトディテクタの1つ以上を含んでいてもよい。フィールドカメラ136は、可視光の単色像を集める。フィールドカメラ136は、テンプレート108の下方の成形可能材料124の広がりの画像、及び、硬化した成形可能材料からのテンプレートの分離の画像を提供し、インプリントプロセスの進行を追跡するのに用いることができる。
ナノインプリントリソグラフィシステム100は、フィールドカメラ136から分離されたドロップレット検査システム138を更に備える。ドロップレット検査システム138は、CCD、カメラ、ラインカメラ及びフォトディテクタの1つ以上を含んでいてもよい。ドロップレット検査システム138は、レンズ、ミラー、アパーチャ、フィルタ、プリズム、偏光子、ウィンドウ、補償光学及び/又は光源などの1つ以上の光学部品を含んでいてもよい。ドロップレット検査システム138は、パターニング面112が基板102の上の成形可能材料124に接触する前に、ドロップレットを検査するように位置決めされる。
ナノインプリントリソグラフィシステム100は、テンプレート108及び基板102の一方又は両方に熱放射の空間分布を提供する熱放射源134を更に含んでもよい。熱放射源134は、基板102及びテンプレート108の一方又は両方を加熱し、成形可能材料124を固化させない1つ以上の熱電磁放射源を含む。熱放射源134は、熱放射の時空間分布を変調するために、デジタルマイクロミラーデバイス(DMD)、リキッドクリスタルオンシリコン(LCoS)、液晶デバイス(LCD)などの空間光変調器を含む。ナノインプリントリソグラフィシステムは、テンプレート108が基板102の上の成形可能材料124と接触するときに、化学線、熱放射線及びフィールドカメラ136によって集められた化学線を、インプリントフィールドと交差する単一の光路上に結合するために用いられる1つ以上の光学部品を更に備えてもよい。熱放射源134は、テンプレート108が成形可能材料124に接触した後、熱放射パス(図1において、2つの太線として示されている)に沿って熱放射を送る。図1は、テンプレート108が成形可能材料124と接触していないときの熱放射パスを示し、これは、個々のコンポーネントの相対位置が容易に識別されるように、例示的目的で行われる。当業者は、テンプレート108が成形可能材料124と接触したときに、熱放射パスが実質的に変化しないことを理解するであろう。図1において、熱放射パスは、テンプレート108で終端して示されているが、基板102で終端してもよい。代替的な実施形態において、熱放射源134は、基板102の下方にあり、熱放射パスは、化学線及び可視光と結合しない。
成形可能材料124が基板上に分配される前に、基板コーティング132が基板102に適用(塗布)されてもよい。実施形態において、基板コーティング132は、接着層であってもよい。実施形態において、基板コーティング132は、基板が基板チャック104の上に搬入される前に、基板102に適用されてもよい。代替的な実施形態において、基板コーティング132は、基板102が基板チャック104の上にある間に、基板102に適用されてもよい。実施形態において、基板コーティング132は、スピンコーティング、ディップコーティングなどによって適用される。実施形態において、基板102は、半導体ウエハであってもよい。別の実施形態において、基板102は、インプリントされた後、ドーターテンプレートを作成するために用いられるブランクテンプレート(レプリカブランク)であってもよい。
ナノインプリントリソグラフィシステム100は、基板チャック104、基板位置決めステージ106、テンプレートチャック118、インプリントヘッド120、流体ディスペンサ122、放射線源126、熱放射源134、フィールドカメラ136及び/又はドロップレット検査システム138などの1つ以上のコンポーネント及び/又はサブシステムと通信する1つ以上のプロセッサ140(コントローラ)によって、調整、制御及び/又は命令される。プロセッサ140は、非一時的コンピュータ可読メモリ142に記憶されたコンピュータ可読プログラムにおける指示に基づいて動作する。プロセッサ140は、CPU、MPU、GPU、ASIC、FPGA、DSP及び汎用コンピュータの1つ以上である、又は、含む。プロセッサ140は、専用のコントローラであってもよいし、又は、コントローラとなる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メモリの例は、これらに限定されないが、RAM、ROM、CD、DVD、Blu-Ray、ハードドライブ、ネットワーク接続ストレージ(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記憶デバイス及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記憶デバイスを含む。
インプリントヘッド120及び基板位置決めステージ106のいずれか、又は、両方は、成形可能材料124で充填される所望の空間(3次元における有界の物理的な広がり)を定義するために、モールド110と基板102との間の距離を変化させる。例えば、インプリントヘッド120は、モールド110が成形可能材料124と接触するように、テンプレート108に力を与える。所望の体積が成形可能材料124で充填された後、放射線源126は、基板面130及びパターニング面112の形状に一致させて成形可能材料124を硬化、固化及び/又は架橋させる化学線(例えば、UV、248nm、280nm、350nm、365nm、395nm、400nm、405nm、435nmなど)を生成し、基板102の上にパターン層を定義する。成形可能材料124は、テンプレート108が成形可能材料124と接触している間に硬化され、基板102の上にパターン層を形成する。従って、ナノインプリントリソグラフィシステム100は、パターニング面112のパターンの逆である凹部及び凸部を有するパターン層を形成するために、インプリントプロセスを用いる。代替的な実施形態において、ナノインプリントリソグラフィシステム100は、フューチャレスパターニング面112によって平面層を形成するために、インプリントプロセスを用いる。
インプリントプロセスは、基板面130にわたって広がる複数のインプリントフィールドにおいて繰り返し行われる。インプリントフィールドのそれぞれは、メサ110と同一のサイズであってもよいし、メサ110のパターン領域と同一のサイズであってもよい。メサ110のパターン領域は、デバイスのフィーチャである基板102の上のパターンをインプリントするために用いられる、又は、デバイスのフィーチャを形成するための後続のプロセスで用いられる、パターニング面112の領域である。メサ110のパターン領域は、押出を防止するために用いられる質量速度変動フィーチャを含んでいてもよい、又は、含んでいなくてもよい。代替的な実施形態において、基板102は、基板102、或いは、メサ110でパターンニングされる基板102の領域と同一のサイズの1つのインプリントフィールドのみを有する。代替的な実施形態において、インプリントフィールドは、オーバーラップする。インプリントフィールドの幾つかは、基板102の境界と交差するパーシャルインプリントフィールドであってもよい。
パターン層は、各インプリントフィールドにおいて、基板面130とパターニング面112との間の成形可能材料124の最小厚さである残膜厚(RLT)を有する残膜層を有するように形成されてもよい。パターン層は、厚さを有する残膜層の上に延在する凸部などの1つ以上のフィーチャを含んでもよい。これらの凸部は、メサ110における凹部114と一致する。
テンプレート/スーパーストレート
図2は、実施形態で用いられるテンプレート108の図である。パターニング面112は、メサ110の上(図2において、破線ボックスによって識別される)にあってもよい。メサ110は、テンプレートのフロントサイド上の凹面244によって取り囲まれている。メサ側壁246は、凹面244をメサ110のパターン面112に接続する。メサ側面246は、メサ110を取り囲む。メサが丸い、又は、丸いコーナーを有する実施形態において、メサ側壁246は、コーナーのない連続的な壁である単一のメサ側壁を参照する。
図2は、実施形態で用いられるテンプレート108の図である。パターニング面112は、メサ110の上(図2において、破線ボックスによって識別される)にあってもよい。メサ110は、テンプレートのフロントサイド上の凹面244によって取り囲まれている。メサ側壁246は、凹面244をメサ110のパターン面112に接続する。メサ側面246は、メサ110を取り囲む。メサが丸い、又は、丸いコーナーを有する実施形態において、メサ側壁246は、コーナーのない連続的な壁である単一のメサ側壁を参照する。
代替的なテンプレートは、別の実施形態で用いられ、ここでは、スーパーストレートと称される。スーパーストレートの場合、パターニング面112は、フィーチャレスである。換言すれば、実施形態において、面112の上にパターンがない。パターンがないスーパーストレートは、平坦化プロセスで用いられる。従って、平坦化プロセスが行われる場合、図1に示すテンプレートの代わりに、スーパーストレートが用いられる。
インプリント/平坦化プロセス
図3は、1つ以上のインプリントフィールド(パターン領域又はショット領域とも呼ばれる)上の成形可能材料124にパターンを形成するために用いられるナノインプリントリソグラフィシステム100によるインプリントプロセス300のフローチャートである。インプリントプロセス300は、ナノインプリントリソグラフィシステム100によって、複数の基板102の上で繰り返し行われてもよい。プロセッサ140は、インプリントプロセス300を制御するために用いられる。
図3は、1つ以上のインプリントフィールド(パターン領域又はショット領域とも呼ばれる)上の成形可能材料124にパターンを形成するために用いられるナノインプリントリソグラフィシステム100によるインプリントプロセス300のフローチャートである。インプリントプロセス300は、ナノインプリントリソグラフィシステム100によって、複数の基板102の上で繰り返し行われてもよい。プロセッサ140は、インプリントプロセス300を制御するために用いられる。
代替的な実施形態において、基板102を平坦化するために、同様なプロセスが行われる。平坦化の場合、パターンレススーパーストレートがテンプレートの代わりに用いられることを除いて、図3に関してここで説明される実質的に同一のステップが行われる。従って、以下の説明は、平坦化方法にも適用可能であることを理解されたい。スーパーストレートとして用いる場合、スーパーストレートは、基板102と同一のサイズであってもよいし、又は、基板102よりも大きいサイズであってもよい。
インプリントプロセス300の開始は、テンプレート搬送機構にテンプレート108をテンプレートチャック118の上に載置させるテンプレート載置ステップを含む。インプリントプロセスは、基板載置ステップも含み、プロセッサ140は、基板搬送機構に基板102を基板チャック104の上に載置させる。基板は、1つ以上のコーティング及び/又は構造を有していてもよい。テンプレート108及び基板102がナノインプリントリソグラフィシステム100に載置される順序は特に限定されず、テンプレート108及び基板102は、順次又は同時に載置されてもよい。
位置決めステップにおいて、プロセッサ140は、基板位置決めステージ106及び/又はディスペンサ位置決めステージの一方又は両方に、基板102のインプリントフィールドi(インデックスiは、最初に1に設定されてもよい)を、流体ディスペンサ122の下方の流体分配位置に移動させる。基板102は、N個のインプリントフィールドに分割されてもよく、各インプリントフィールドは、インデックスiによって識別される。Nは、1、10、75などの実数型整数である。
分配ステップS302において、プロセッサ140は、流体ディスペンサ122に、インプリントフィールドiの上に成形可能材料を分配させる。実施形態において、流体ディスペンサ122は、成形可能材料124を複数のドロップレットとして分配する。流体ディスペンサ122は、1つのノズル又は複数のノズルを含む。流体ディスペンサ122は、1つ以上のノズルから成形可能材料124を同時に吐出することができる。インプリントフィールドiは、流体ディスペンサが成形可能材料124を吐出している間、流体ディスペンサ122に対して移動させることができる。従って、ドロップレットの幾つかが基板上に着く時間は、インプリントフィールドiにわたって変化する。実施形態において、分配ステップS302の間、成形可能材料124は、ドロップパターンに従って、基板上に分配される。ドロップパターンは、成形可能材料のドロップを堆積させる位置、成形可能材料のドロップの体積、成形可能材料の種類、成形可能材料のドロップの形状パラメータの1つ以上の情報を含む。
ドロップレットが分配された後、接触ステップS304が開始され、プロセッサ140は、基板位置決めステージ106及びテンプレート位置決めステージの一方又は両方に、テンプレート108のパターニング面112をインプリントフィールドiにおける成形可能材料124と接触させる。
スプレッドステップS306の間、成形可能材料124は、インプリントフィールドiのエッジ及びメサ側壁246に向かって広がる。インプリントフィールドのエッジは、メサ側壁246によって定義される。成形可能材料124がどのように広がり、メサを充填するのかは、フィールドカメラ136を介して観察することができ、成形可能材料の流体フロントの進行を追跡するために用いられる。
硬化ステップS308において、プロセッサ140は、テンプレート108、メサ110及びパターニング面112を介して化学線の硬化照明パターンを送るように、放射線源126に指示を送る。硬化照明パターンは、パターニング面112の下方の成形可能材料124を硬化(重合)させるのに十分なエネルギーを提供する。
分離ステップS310において、プロセッサ140は、基板102の上の硬化した成形可能材料からテンプレート108のパターニング面112を分離する(引き離す)ために、基板チャック104、基板位置決めステージ106、テンプレートチャック118及びインプリントヘッド20の1つ以上を用いる。
インプリントすべき付加的なインプリントフィールドがあれば、プロセスは、ステップS302に戻る。実施形態では、プロセスステップS312において、製造品(例えば、半導体デバイス)を作成するように、追加的なプロセス(処理)が基板102に行われる。実施形態において、各インプリントフィールドは、複数のデバイスを含む。
プロセスステップS312における更なるプロセスは、パターン層におけるパターン、又は、そのパターンの逆に対応するレリーフ像を基板に転写するために、エッチングプロセスを含んでもよい。プロセスステップS312における更なるプロセスは、例えば、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、パッケージングなどを含む、物品製造のための既知のステップ及びプロセスを含んでもよい。基板102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。
上述したように、インプリントシステム100は、考慮されない限り、オーバーレイに悪影響を及ぼすシステム内のディストーションを有する。オーバーレイは、1つのパターン層と第2のパターン層とのレジストレーション又はアライメントであり、最終製造品(例えば、電子デバイス)が正しく機能するために重要である。例えば、チャックにおける平坦度又は平面度の偏差は、基板をチャックに一致させる際に、基板において、面内ディストーションを引き起こす。チャックが理想的な平坦であっても、基板がチャックされると、面内ディストーションを同様に引き起こす平面度の偏差がウエハ自体に存在する。インプリントテンプレートが非平坦な基板に一致する場合には、更なるディストーションが導入され、同様に、テンプレートに面内ディストーションを引き起こす。これらのディストーションは、全て、オーバーレイ精度に影響を及ぼす。米国特許第9,993,962号(’962号特許)は、これらのディストーションを補償するインプリントプロセスを開示し、参照により本明細書に組み込まれる。’962号特許は、インプリントプロセスの間に分配される特定のドロップパターンをどのように生成するかを開示する。1つの実施形態において、ここに開示された方法は、少なくとも部分的に、ディストーションに基づいて、成形可能材料のための分配パターンを決定することを含み、分配パターンは、成形可能材料が、第1領域内に第1面密度で分配され、第2領域内に第2面密度で分配されるように実行され、ディストーションは、テンプレートが第1領域内の成形可能材料に接触する場合に、基板の少なくとも1つの凸部と主表面とが更に離れることを示し、ディストーションは、テンプレートが第2領域内の成形可能材料に接触する場合に、基板の少なくとも1つの凸部と主表面とが互いに近づくことを示し、第1面密度は、第2綿密度よりも大きい。
’962号特許に説明されているように、方法は、インプリントシステム内のディストーションを定量化することを含む。ディストーションを定量化することは、インプリント装置内のコンポーネントの表面に沿った平面度の偏差を決定することを含む。平面度の偏差は、チャック領域の主表面、基板の主表面、モールドの主表面、又は、それらの組み合わせに沿った平坦度として計測されてもよい。平坦度は、基板チャックのチャック領域の上にある場合の基板の主表面に沿って計測される。平坦度は、基板全体又はほぼ全体(例えば、全てのインプリントフィールド)や単一のインプリントフィールド、選択されたインプリントフィールドの組み合わせ(例えば、特定のインプリントフィールド及び直接隣接したインプリントフィールド)などに対して計測してもよい。エレベーション(elevation)が低い領域では、高い面密度の成形可能材料が分配され、エレベーションが高い領域では低い面密度の成形可能材料が分配される。
’962号特許に説明されているように、別のディストーションは、倍率又は直交性ディストーションである。基板に以前に形成されたパターンは、テンプレートのモールドと比較して、小さすぎる、又は、大きすぎることがある。このような倍率ディストーションは、基板に以前に形成されたパターンの外形寸法をモールドの外形寸法と比較することによって、定量化することができる。以前に形成されたパターンがテンプレートのモールドに対して小さすぎる場合、高い面密度の成形可能材料が、インプリントフィールドの周辺と比較して、中央の近傍に分配され、モールドを凹面の状態にして、成形可能材料内にプリントされるフィールドのサイズを減少させる。以前に形成されたパターンがテンプレートのモールドに対して大きすぎる場合、高い面密度の成形可能材料が、インプリントフィールドの中央と比較して、周辺の近傍に分配され、モールドを凸面の状態にして、成形可能材料内にプリントされるフィールドのサイズを増加させる。同様なアプローチは、スキューや台形ディストーションなどの直交性ディストーションを補正するために実行することができる。
’962号特許に説明されているように、方法は、成形可能材料のための分配パターンを決定することを更に含むことができる。モールドのパターン、システム内のディストーション、及び、潜在的なその他の情報に関する情報は、メモリ、計測ツール(例えば、干渉計、表面形状測定装置など)、外部ソース(例えば、集積回路レイアウトファイル、GDSIIファイル、又は、OASISファイルは、不図示の外部メモリにある)、露光中の状態情報(露光中の温度、湿度、エネルギーソース、面積エネルギー密度など)、又は、成形可能材料に対するパターニングに影響を及ぼすことができるその他の適切な情報から、プロセッサによって受け取られる。
インプリントシステムのディストーションを考慮してドロップパターンを生成するための更なる詳細は、’962号特許に見られる。インプリントシステムのディストーションを考慮したドロップパターンを用いることは、オーバーレイに関しては有利であるが、幾つかの不利もある。より重大な不利は、インプリントシステムの偏差を考慮したドロップパターンが、インプリントシステムの偏差を考慮していないドロップパターンと比較して、より大きな平均RLTをもたらすことである。即ち、インプリントシステムの偏差を考慮していないドロップパターンは、ターゲット平均RLTを達成するために、特に調整することができる。しかしながら、インプリントシステムの偏差を考慮してドロップパターンを変更することによって、分配されるドロップの数は、平均RLTが増加するように、増加する。換言すれば、インプリントシステムの偏差を考慮したドロップパターンを用いることによって、オーバーレイは改善されるが、平均RLTは増加する。ここに記載されるナノ製造方法は、これらの不利を回避しながら、インプリントシステムの偏差を考慮する利点を含む。
ナノ製造方法
図4は、例示的な実施形態における例示的なナノ製造方法400を示すフローチャートである。ナノ製造方法は、ステップS402で始まり、インプリントシステム100内のディストーションに関する情報が受け取られる。このステップは、’962号特許に記載された“インプリントシステム内のディストーションを定量化する”ステップと同一の方式で行われ、参照により本明細書に組み込まれる。即ち、上述したように、’962号特許に記載されている方法に従って、インプリントシステム100のディストーションは定量化することができ、詳細は、’962号特許に提供されている。特に、’962号特許に記載されているように、インプリントシステム内のディストーションに関する情報は、基板の平面偏差、テンプレートの平面偏差、基板を支持するチャックの表面の平面偏差、又は、それらのいかなる組み合わせを備える。’962号特許では言及されていないが、インプリントシステム内のディストーションに関する情報は、基板の下層におけるアンダーライングフィーチャのイメージプレースメント偏差も含んでもよい。
図4は、例示的な実施形態における例示的なナノ製造方法400を示すフローチャートである。ナノ製造方法は、ステップS402で始まり、インプリントシステム100内のディストーションに関する情報が受け取られる。このステップは、’962号特許に記載された“インプリントシステム内のディストーションを定量化する”ステップと同一の方式で行われ、参照により本明細書に組み込まれる。即ち、上述したように、’962号特許に記載されている方法に従って、インプリントシステム100のディストーションは定量化することができ、詳細は、’962号特許に提供されている。特に、’962号特許に記載されているように、インプリントシステム内のディストーションに関する情報は、基板の平面偏差、テンプレートの平面偏差、基板を支持するチャックの表面の平面偏差、又は、それらのいかなる組み合わせを備える。’962号特許では言及されていないが、インプリントシステム内のディストーションに関する情報は、基板の下層におけるアンダーライングフィーチャのイメージプレースメント偏差も含んでもよい。
ステップS404では、成形可能材料の第1ドロップパターンが生成される。第1ドロップパターンは、当技術分野で知られている様々な方法を用いて生成することができる。特に、第1ドロップパターンは、様々なファクタに基づくことが可能であるが、これらのファクタのいずれもインプリントシステム100の偏差を考慮に入れていない。即ち、第1ドロップパターンは、特に、インプリントシステム100の偏差を考慮せずに、生成される。換言すれば、第1ドロップパターンは、ターゲット平均RLTに最も近いRLTをもたらすファクタに基づいて生成され、インプリントシステム100の偏差を考慮するファクタに基づいて生成されない。
上述したように、第1ドロップパターンの生成は、上述したその他の態様のうちでもとりわけ、基板のパターン及びテンプレートのパターンを考慮に入れることができる。第1ドロップパターンを生成することは、代表的なテンプレート108のテンプレートパターンを受け取り、代表的な基板102の基板パターンも受け取るプロセッサ140を含む。テンプレートパターンは、代表的なテンプレート108のパターン面112のトポグラフィに関する情報を含んでもよい。パターン面112のトポグラフィは、設計データに基づいて、計測及び/又は生成されてもよい。パターン面112は、個々のフルフィールド、マルチフィールド、基板全体、又は、基板よりも大きいサイズと同一であってもよい。上述したように、第1ドロップパターンを生成することは、基板トポグラフィに関する情報を含む、基板に関する情報も考慮に入れてもよい。基板パターンは、代表的な基板のトポグラフィ、代表的な基板のフィールド及び/又は代表的な基板のフルフィールドに関する情報を含んでもよい。基板トポグラフィは、計測され、以前の製造ステップに基づいて生成され、及び/又は、設計データに基づいて生成されてもよい。基板トポグラフィは、代表的な基板の傾斜エッジ又は丸いエッジなどのエッジの形状に関する情報を含んでもよい。基板トポグラフィは、パターンが形成される基板の領域を囲む基準エッジの形状及び位置に関する情報を含んでもよい。
テンプレートパターン及び基板パターンが受け取られると、プロセッサ140は、インプリント中に基板とパターン面とが隙間によって離されているときに、基板とパターン面との間の体積を充填するフィルムを生成する成形可能材料124の分配を算出する。基板上の成形可能材料の分配は、成形可能材料の面密度、成形可能材料のドロップレットの位置、及び/又は、成形可能材料のドロップレットの体積の形態をとることができる。成形可能材料の分配を算出することは、成形可能材料の材料特性、パターン面の材料特性、基板の材料特性、パターン面と基板面との間の体積における空間的変動、流量、蒸発などの1つ以上を考慮に入れてもよい。
図5Aは、ステップS404において生成される第1ドロップパターン500の概略例を示す。図5Aに示すように、第1ドロップパターン500は、2次元平面内に、潜在的なドロップ位置502のセットを備える。潜在的なドロップ位置502のそれぞれは、図5Aにおいて、ボックスによって示される。潜在的なドロップ位置502は、一連の行及び列として図5Aに現れ、隣接する潜在的なドロップ位置502は、ピッチとしても知られる設定距離によって分離される。流体ドロップレットパターンに対して、ピッチは、潜在的なドロップレット位置の中心から次の隣接する潜在的なドロップレット位置の中心までの距離である。換言すれば、ピッチは、ドロップパターン内の2つの隣接するドロップ位置の間の最小距離を表す一定の距離値である。デカルト座標において、2次元ドロップパターン(上面図又は平面図から見たドロップレットのパターン)は、X次元(X次元ピッチ504)で計測されるフィーチャの中心間の距離に対応するX次元のピッチ、及び、Y次元(Y次元ピッチ504)で計測されるフィーチャの中心間の距離に対応するY次元のピッチを有することができる。この場合、デカルト座標システムにおけるX次元及びY次元は、互いに垂直である。
ディスペンサ122のジオメトリーは、ステージを移動させるシステムの能力とともに、Y次元ピッチ506のサイズ(即ち、ドロップパターンにおいて、Y次元に沿った2つの隣接する潜在的なドロップ位置502の間の距離)を決定する。即ち、物理的制約に起因して、Y次元の可能な分配位置の間には、固定距離(即ち、ピッチ)がある。X次元ピッチ504(即ち、ドロップパターンにおいて、X次元に沿った2つの隣接する潜在的なドロップ位置502の間の距離)に関しては、X次元ピッチ504は、ドロップレットの分配のタイミング及びステージの移動のタイミングによって制御される。即ち、X次元ピッチ504は、Y次元ピッチ506のように、ディスペンサのジオメトリーに関係していない。1つの例示的な実施形態において、ステージの移動のタイミングは、X次元ピッチ504がY次元ピッチ506と距離が等しくなるように、コントローラによって、分配のタイミングと協調される。Y次元ピッチ及びX次元ピッチが固定される理由の詳細は、簡潔さのために、ここでは省略するが、その詳細は、米国特許出願第16/670,490号に記載され、かかる開示は、参照により本明細書に明示的に組み込まれる。この記載の目的では、第1ドロップパターン500において、潜在的なドロップ位置502の間に、固定Y次元ピッチ506及び固定X次元ピッチ504があると言うことで十分である。従って、ドロップパターン500は、離散的な潜在的なドロップ位置502を含む。同一の固定ピッチは、ここで説明されるドロップパターンの全てに適用される。
図5Aに示すように、ドロップパターン500は、ドロップが分配されるべき位置として指定された複数のドロップ位置508を含む。ドロップが分配されるように指定されたドロップ位置508は、図5Aにおいて、円で示されている。ドロップ位置508のそれぞれは、潜在的なドロップ位置502を表す正方形の1つ内に位置する。それらの内に円を有していない正方形は、特定の位置からドロップが分配されるように指定されていないことを示す。従って、可能なドロップ位置502内のドロップの有無は、第1ドロップパターン500を定義する。図5Aは、簡略化のために、25個の可能なドロップ位置のうち、12個の指定されたドロップ位置のみを示すが、実際のドロップパターンは、用途に応じて、数千、数万、数十万、又は、数百万の指定されたドロップ位置/可能なドロップ位置を有してもよい。更に、ドロップ位置502は、図5Aにおいて、円として概略的に示されているが、実際には、ドロップは、必ずしも円でなくてもよく、アモルファス形状を有していてもよいことを理解されたい。第1ドロップパターン500は、ターゲットRLTを生成するために、実質的には、基板102上のドロップ502の所望の位置を表す。
図5Bは、ここに記載された方法400の追加的なステップを行わずに、第1ドロップパターン500に従って、成形可能材料124が基板102上に分配され、テンプレート108と接触させた場合の概略断面図を示す。成形可能材料124は、実際には、ここに記載された方法において、第1ドロップパターン500に従って分配されないが、それにも関わらず、図5Bは、ここに記載された方法の特徴を実証するのを支援し、それは、以下で、より詳細に説明される。図5Bは、テンプレート108が第1ドロップパターン500に従って分配された成形可能材料124に接触した後の時間におけるモーメントを示す。図5Bに見られるように、テンプレート108が成形可能材料124に接触した後、成形可能材料は、ターゲット平均RLT510をもたらした。ターゲット平均RLT510は、上述したように、インプリントシステム100のディストーションを考慮していない。
次いで、方法は、ステップS406に進み、インプリントシステム100内のディストーションに関する受け取った情報に基づいて、成形可能材料の第2ドロップパターン600及び成形可能材料の第3ドロップパターン620が生成される。図6Aは、第2ドロップパターン600の概略例を示し、図6Bは、第3ドロップパターン620の概略例を示す。第1ドロップパターン500と同様に、第2ドロップパターン600及び第3ドロップパターン620は、正方形によって表される複数の潜在的なドロップ位置602、622と、ドロップが分配されるべき位置として指定された複数のドロップ位置604、606、608、610、624、626、628、630とを含む。
第2ドロップパターン600に関して、ドロップが分配されるように指定されたドロップ位置604、606、608、610は、図6Aにおいて、水平ハッチングの円によって示される。ドロップ位置604、606、608、610のそれぞれは、潜在的なドロップ位置602を表す正方形の1つ内に位置する。それらの内に円を有していない正方形は、特定の位置からドロップが分配されるように指定されていないことを示す。従って、第1ドロップパターン500と同様に、可能なドロップ位置602内のドロップの有無は、第2ドロップパターン600を定義する。第1ドロップパターン500と同様に、図6Aは、比較的少数の指定されたドロップ位置及び可能なドロップ位置のみを示しているが、実際のドロップパターンは、用途に応じて、数千、数万、数十万、又は、数百万の指定されたドロップ位置/可能なドロップ位置を有してもよい。更に、ドロップ604、606、608、610は、図6Aにおいて、円として概略的に示されているが、実際には、ドロップは、必ずしも円でなくてもよく、アモルファス形状を有していてもよいことを理解されたい。第2ドロップパターン600は、インプリントシステムのディストーションを考慮するために、実質的には、基板102上のドロップ604、606、608、610の所望の位置を表す。
第3ドロップパターン620に関して、ドロップが分配されるように指定されたドロップ位置624、626、628、630は、図6Bにおいて、チェック模様のハッチングの円によって示される。ドロップ位置624、626、628、630のそれぞれは、潜在的なドロップ位置622を表す正方形の1つ内に位置する。それらの内に円を有していない正方形は、特定の位置からドロップが分配されるように指定されていないことを示す。従って、第1ドロップパターン500と同様に、可能なドロップ位置622内のドロップの有無は、第3ドロップパターン620を定義する。第1ドロップパターン500と同様に、図6Bは、比較的少数の指定されたドロップ位置及び可能なドロップ位置のみを示しているが、実際のドロップパターンは、用途に応じて、数千、数万、数十万、又は、数百万の指定されたドロップ位置/可能なドロップ位置を有してもよい。更に、ドロップ624、626、628、630は、図6Bにおいて、円として概略的に示されているが、実際には、ドロップは、必ずしも円でなくてもよく、アモルファス形状を有していてもよいことを理解されたい。第3ドロップパターン620は、インプリントシステムのディストーションを考慮するために、実質的には、基板102上のドロップ624、626、628、630の所望の位置を表す。
第2ドロップパターン600及び第3ドロップパターン620は、’962号特許に記載されているように、“成形可能材料のための分配パターンを決定する”ステップと同様な方式で準備され、参照により本明細書に組み込まれる。即ち、’962号特許に記載された“成形可能材料のための分配パターンを決定する”ステップは、第2ドロップパターン600及び第3ドロップパターン620がインプリントシステム100内のディストーションに関する受け取った情報に基づいて生成される点で、図4に示すナノ製造方法400のステップS406と同様である。しかしながら、上述したように、第1ドロップパターン500は、テンプレート及び基板のパターンを既に考慮しているため、第2ドロップパターン600及び第3ドロップパターン620は、テンプレート又は基板のパターンを考慮する必要はない。即ち、例示的な実施形態において、第2ドロップパターン600及び第3ドロップパターン620は、テンプレート又は基板のトポグラフィではなく、インプリントシステムのディストーションに関する情報に基づいている。
第2ドロップパターン600及び第3ドロップパターン620を生成するために、インプリントシステム100のディストーションに関する情報が受け取られると、プロセッサ140は、インプリント中に基板とパターン面とが隙間によって離されているときに、基板とパターン面との間の体積を充填するフィルムを生成する成形可能材料124の分配を算出する。基板上の成形可能材料の分配は、成形可能材料の面密度、成形可能材料のドロップレットの位置、及び/又は、成形可能材料のドロップレットの体積の形態をとることができる。成形可能材料の分配を算出することは、成形可能材料の材料特性、パターン面の材料特性、基板面の材料特性、パターン面と基板面との間の体積における空間的変動、流量、蒸発などの1つ以上を考慮に入れてもよい。
より具体的には、第2ドロップパターン600及び第3ドロップパターン620は、ディストーション高さマップに基づいて生成されてもよい。ディストーション高さマップは、テンプレート108が変形するために受ける必要がある垂直ディストーションの量を提供し、インプリントプロセス300から生じる、計測、シミュレーション及び/又は推定された面内ディストーションに対抗する面内ディストーションをテンプレート108に誘発する。従って、ディストーション高さマップは、’962号特許に記載され、上述した“インプリントシステム内のディストーションに関する情報”の例である。
1つの例示的な実施形態において、ステップS406は、第1ディストーション高さマップを受け取ることを含んでもよい。第1ディストーション高さマップは、計測、シミュレーション及び/又は推定される。次に、平均ディストーションは、受け取った第1ディストーション高さマップから算出される。即ち、平均は、第1ディストーション高さマップにおいて、レポートされた全ての高さ値の平均値である。次に、第2ディストーション高さマップは、第2ディストーション高さマップの平均がゼロとなり、正及び負の両方の高さを含むように、第1ディストーション高さマップから、算出された平均ディストーションを減算することによって生成される。換言すれば、第1ディストーションマップの高さ値の全てから平均高さ値を減算することによって、第1ディストーション高さマップの平均より上の値のそれぞれは、生成された第2ディストーション高さマップに正の高さ値をもたらし、第1ディストーション高さマップの平均より下の値のそれぞれは、生成された第2ディストーション高さマップに負の高さ値をもたらす。次に、第2ディストーション高さマップは、2つのサブマップを形成するために用いられる。第1サブマップは、正のマップであり、第2サブマップは、負のマップである。正のマップにおいて、第2ディストーション高さマップの全ての正の高さは維持されるが、全ての負の高さはゼロに設定される。換言すれば、正の高さマップは、平均より上である、第2ディストーション高さマップの高さのみを表す。負のマップにおいて、第2ディストーション高さマップの全ての負の高さは維持され、負の1(-1)が乗算されるが、全ての正の高さはゼロに設定される。換言すれば、負の高さマップは、平均より下である、第2ディストーション高さマップの高さのみの絶対値を表す。
正及び負のマップが形成された後、第2ドロップパターン600は、’962号特許に記載された同一の方式で、正のマップに基づいて生成され、第3ドロップパターン620は、’962号特許に記載された同一の方式で、負のマップに基づいて生成される。換言すれば、正のマップは、第2ドロップパターン600を生成するために用いることができる高さ情報のサブセットを含み、負のマップは、第3ドロップパターン620を生成するために用いることができる高さ情報のサブセットを含み、情報に基づいたドロップパターンの生成は、当技術分野で知られているのと同一の方式で行われる。
別の例示的な実施形態において、第2ドロップパターン600及び第3ドロップパターン620は、異なるように生成されてもよい。第1ディストーション高さマップを、平均高さよりも上及び下の2つのサブマップに分割するのではなく、まず、予備ドロップパターン700が第1ディストーション高さマップに基づいて生成される。図7Aは、予備ドロップパターン700が生成される場合の例を示す。ドロップが分配されるように指定されたドロップ位置708は、図7Aにおいて、円で示されている。ドロップ位置708のそれぞれは、潜在的なドロップ位置702を表す正方形の1つ内に位置する。それらの内に円を有していない正方形は、特定の位置からドロップが分配されるように指定されていないことを示す。
この実施形態において、予備ドロップパターン700は、’962号特許に記載された同一の方式で生成され、従って、単一のドロップパターンにおいて、平均高さより下及び上の両方の高さの全てを占めるドロップを含む。予備ドロップパターン700は、平均高さより上及び下の両方の高さを占めるドロップ位置を含むため、この例示的な実施形態において、予備ドロップパターン700は、2つのドロップパターンに分割され、2つのドロップパターンは、第2ドロップパターン600及び第3ドロップパターン620である。上記のように、平均ディストーションは、受け取った第1ディストーション高さマップから算出される。この平均高さに基づいて、平均より上の高さに対応する、予備ドロップパターン700のドロップ位置708の全てが、第2ドロップパターン600を形成するために分離され、平均より下の高さに対応するドロップ位置708の全てが、第3ドロップパターン620を形成するために分離される。従って、予備ドロップパターン700を分割することによって、同一の第2ドロップパターン600及び第3ドロップパターン620に到達することが可能である。図7Aにおいて、種々のドロップ位置708は、予備ドロップパターン700が第2ドロップパターン600及び第3ドロップパターン620のドロップ位置を含むことを示すために、図6A及び図6Bに使用された同一のハッチングを有する。
図7Bは、予備ドロップパターン700に従って、成形可能材料124が基板102上に分配され、テンプレート108と接触させた場合の概略断面図を示す。成形可能材料124は、実際には、ここに記載された方法において、予備ドロップパターン700に従って分配されないが、図7Bと図5B及び図10Aとの比較は、方法400の利得を示す。図7Bは、テンプレート108が予備ドロップパターン700に従って分配された成形可能材料124に接触した後の時間におけるモーメントを示す。インプリントシステムのディストーションに対抗することに基づいて特に選択された予備ドロップパターン700は、所望の方式でテンプレート108に曲げを誘発する。例えば、図7Bは、成形可能材料の異なる面密度に起因して、テンプレート108が曲げられたときのモーメントを示す。図7Bに示すように、成形可能材料124の異なる部分の相対的な厚さは、基板及び/又はチャックのディストーションを反映する曲げをテンプレート108に誘発する。これは、’962号特許に記載された原理と同様である。しかしながら、図7Bに示す第2予備パターン700の平均RLT710は、図5Bに示す第1ドロップパターン500の平均RLT510よりも大きい。
第1ドロップパターンの生成(ステップS404)は、上述され、第2ドロップパターン及び第3ドロップパターンの生成(ステップS406)の前に行われるものとして図4に示されているが、これらのステップは、いずれの順序で行われてもよい。
図4に示すように、第1ドロップパターン500、第2ドロップパターン600及び第3ドロップパターン620を生成した後、方法は、2つの異なる例示的な実施形態を表す2つの異なるフローパスに進む。1つの例示的な実施形態において、方法は、ステップS408に進み、中間ドロップパターン800を形成するために、第1の複数のドロップ位置が第1ドロップパターン500に加えられる。ステップS408において、第1ドロップパターン500に加えられる第1の複数のドロップ位置は、第2ドロップパターン600によって定義されるドロップ位置に対応する。換言すれば、中間ドロップパターン800を形成するために、第2ドロップパターン600によって定義されるドロップ位置が第1ドロップパターン500に加えられる。次いで、ステップS408で第2ドロップパターン600の第1の複数のドロップ位置を第1ドロップパターンに加えた後、方法は、ステップS410に進み、第2の複数のドロップ位置が中間ドロップパターン800から除去され、それによって、第4ドロップパターン900を形成する。中間ドロップパターン800から除去される第2の複数のドロップ位置は、第3ドロップパターン620によって定義されるドロップ位置に対応する。換言すれば、第4ドロップパターン900を形成するために、第3ドロップパターン620によって定義されるドロップ位置が中間ドロップパターン800から除去される。
図8Aは、中間ドロップパターン800を形成するために、第2ドロップパターン600のドロップ位置604、606、608、610を第1ドロップパターン500に加えるプロセスを含む、中間ドロップパターン800の概略例を示す。図8Bは、中間ドロップパターン800を形成するために、第2ドロップパターン600のドロップ位置604、606、608、610が第1ドロップパターン500に加えられた後の図8Aの中間ドロップパターン800の概略例を示す。図8A及び図8Bに見られるように、中間ドロップパターン800は、第1ドロップパターン500からのドロップ位置の全てを含む。即ち、第1ドロップパターン500のドロップ位置508のそれぞれは、中間ドロップパターン800を形成する際に維持される。換言すれば、上述したように、ドロップ位置604、606、608、610は、第1ドロップパターン500に加えられる。図8A及び図8Bのドロップ位置は、図8A及び図8Bにおけるどのドロップ位置が第1ドロップパターン500によって生じ、どのドロップが第2ドロップパターン600からのであるかを明らかにするのを支援するために、図5A、図6A及び図7Aにおいて、同一のクロスハッチングを有する。ドロップ位置604、606、608、610を第1ドロップパターン500に加える場合、各ドロップ位置604、606、608、610は、第1ドロップパターン500の自由位置に加えられる。
本例において、ドロップ位置604とドロップ位置606とは、それぞれ、第1ドロップパターン500において既に自由であるドロップ位置と一致する。即ち、第2ドロップパターン600を第1ドロップパターン500上に重ね合わせると、ドロップ位置604とドロップ位置606とは、ドロップ位置がまだ割り当てられていない、第1ドロップパターン500における潜在的なドロップ位置とオーバーラップする。従って、中間ドロップパターン800において、ドロップ位置604、606は、単に、それらの自由ドロップ位置に指定される。しかしながら、ドロップ位置608及びドロップ位置610に関して、第1ドロップパターン500において対応するドロップ位置は、ドロップを分配するための位置として既に指定されている。即ち、第2ドロップパターン600を第1ドロップパターン500上に重ね合わせると、ドロップ位置608及びドロップ位置610は、割り当てられたドロップ位置を既に有する、第1ドロップパターン500における位置とオーバーラップする。従って、1つのドロップのみが単一の位置に分配されるため、代わりに、ドロップ位置608とドロップ位置610とは、最も近いオープンドロップ位置に割り当てられる。これは、矢印802、804を介して、図8Aに示される。図8Aに示すように、矢印802は、ドロップ位置608がオリジナル位置から最も近いオープンドロップ位置に移動したことを示し、矢印804は、ドロップ位置610がオリジナル位置から最も近いオープンドロップ位置に移動したことを示す。この例において、オリジナル位置から等距離にあるその他のオープンドロップ位置があることに留意されたい。従って、ドロップ位置608、610の最終位置は、図8Aにおいて、等距離ドロップ位置のうちから任意に選択され、その他の等距離ドロップ位置のいずれも適切である。図8Bは、ドロップ位置608、610が最終位置に割り当てられた後の中間ドロップパターン800を示す。
中間ドロップパターン800を生成した後、方法は、ステップS410に進み、第2の複数のドロップ位置(図6B)が中間ドロップパターン800から除去され、これによって、第4ドロップパターン900(図9B)を形成する。上述したように、第2の複数のドロップ位置は、第3ドロップパターン620によって定義されるドロップ位置624、626、628、630に対応する。
図9Aは、第4ドロップパターン900を形成するために、第3ドロップパターン620のドロップ位置624、626、628、630を中間ドロップパターン800から除去するプロセスを含む、第4ドロップパターン900の概略図を示す。図9Bは、第4ドロップパターン900を形成するために、第3ドロップパターン620のドロップ位置624、626、628、630が中間ドロップパターン800から除去された後の図9Aの第4ドロップパターン900の概略例を示す。図9A及び図9Bに見られるように、第4ドロップパターン900は、中間ドロップパターン800よりも少ないドロップ指定位置を含む。即ち、中間ドロップパターン800のドロップ位置の幾つかは維持されるが、ドロップ位置の幾つかは第4ドロップパターン900を形成する際に除去される。換言すれば、上述したように、ドロップ位置624、626、628、630は、中間ドロップパターン800から除去される。図9A及び図9Bのドロップ位置は、図9Bにおけるどのドロップ位置が第1ドロップパターン500によって生じ、どのドロップが第2ドロップパターン600から加えられ、どのドロップ位置が第3ドロップパターン620に基づいて除去されたのかを明らかにするのを支援するために、図5A、図6A、図7A及び図7Bにおいて、同一のクロスハッチングを有する。
ドロップ位置624、626、628、630を中間ドロップパターン800から除去する場合、各ドロップ位置624、626、628、630は、第2の複数のドロップ位置におけるドロップ位置の数と等しい数のドロップ位置が中間ドロップパターン800から除去されるように、中間ドロップパターン800のドロップ位置の1つに割り当てられる。本例において、第2の複数のドロップ位置のドロップ位置の数は4個であるため、4個のドロップ位置が中間ドロップパターン800から除去される。単純化のために、例では、4個のドロップ位置が用いられているが、実際には、用途に応じて、除去されるドロップ位置の数は、数千、数万、数十万、又は、数百万のオーダーとすることができる。以下に説明するように、中間ドロップパターン800から除去されるドロップ位置は、第1ドロップパターン500から生じるドロップ位置508、又は、第2ドロップパターン600から生じるドロップ位置604、606、608、610のいずれか、又は、両方とすることができる。中間ドロップパターン800から除去されるドロップ位置は、第2の複数のドロップ位置のドロップ位置に対応するドロップ位置、例えば、第3ドロップパターン620のドロップ位置624、626、628、630である。
図9Aに示すように、この例示的な実施形態において、第2の複数のドロップのドロップ位置624及びドロップ位置630は、それぞれ、中間ドロップパターン800の2つのドロップと一致する。特に、ドロップ位置624は、第1ドロップパターン500によって生じるドロップ位置508の1つと一致し、ドロップ位置630は、第2の複数のドロップ700のドロップ位置608と一致する。即ち、第2の複数のドロップを中間ドロップパターン800上に重ね合わせると、ドロップ位置624及びドロップ位置630は、第1ドロップパターン500によって生じる割り当てられたドロップ位置508の1つ、及び、第2ドロップパターン600の第1の複数のドロップによって生じる割り当てられたドロップ位置608の1つとオーバーラップする。従って、第4ドロップパターン900において、対応するドロップ位置508、及び、対応するドロップ位置608は、もはや、ドロップ位置として指定されない。即ち、これらの以前に指定されたドロップ位置は、第4ドロップパターン900において、それらの位置にドロップが示されないように、中間ドロップパターン800から除去される。
しかしながら、第3ドロップパターン620の第2の複数のドロップのドロップ位置626及びドロップ位置628に関して、中間ドロップパターン900において対応するドロップ位置は、既に、オープンドロップ位置である。即ち、第3ドロップパターン620の第2の複数のドロップ位置を中間ドロップパターン800上に重ね合わせると、ドロップ位置626及びドロップ位置628は、除去するドロップ位置を有していない、中間ドロップパターン800における位置とオーバーラップする。従って、除去されるドロップ位置626及びドロップ位置630は、代わりに、最も近い指定されたドロップ位置に割り当てられる。これは、矢印902、904を介して、図9Aに示される。図9Aに示すように、矢印902は、ドロップ位置626がオリジナル位置から最も近い指定されたドロップ位置に移動したことを示し、矢印904は、ドロップ位置630がオリジナル位置から最も近い指定されたドロップ位置に移動したことを示し、両方とも、第1ドロップパターン500によって生じるドロップ位置508である。この例において、オリジナル位置から等距離にあるその他の指定されたドロップ位置があることに留意されたい。従って、除去されるドロップ位置626、630の最終位置は、図9Aにおいて、等距離指定ドロップ位置のうちから任意に選択され、第2の複数のドロップの各ドロップ位置が中間ドロップパターン800の指定されたドロップ位置の幾つかに割り当てられる限り、その他の等距離指定ドロップ位置のいずれも適切である。図9Bは、第2の複数のドロップに対するドロップ位置に対応するドロップ位置が除去された後の中間ドロップパターン900を示す。
ステップS408、S410の第1パスに従う例示的な実施形態において、除去されるドロップ位置は、第1ドロップパターン500によって生じるドロップ位置、又は、第2ドロップパターン600によって生じるドロップ位置のいずれかであるため、ドロップ位置は、第1ドロップパターン500からではなく、中間ドロップパターン800から除去される(即ち、ドロップ位置は、第2ドロップパターン600のドロップ位置が加えられた後に除去される)。除去ステップが加算ステップの前に(即ち、中間ドロップパターン800を形成する前に)行われた場合、第1ドロップパターン500によって生じるドロップ位置のみが除去され、これは、以下で説明する例示的な実施形態で起こることである。
第4ドロップパターン900を形成するために、第2の複数のドロップ位置を中間ドロップパターン800から除去した後、方法は、ステップS412に進み、第4ドロップパターン900を用いて、上述したインプリント方法300が行われる。即ち、インプリント方法は、上述したのと同様であり、ステップS302において、第4ドロップパターン900に従って、ドロップが分配される。
上述したように、第1ドロップパターン500、第2ドロップパターン600及び第3ドロップパターン620を生成した後、方法は、2つの異なる例示的な実施形態を表す2つの異なるフローパスに進む。別の例示的な実施形態において、方法は、上述したステップS408の代わりに、ステップS414に進む。ステップS414において、中間ドロップパターン800を形成するために、第2の複数のドロップ位置が第1ドロップパターン500から除去される。ステップS414において、第1ドロップパターン500から除去される第2の複数のドロップ位置は、第3ドロップパターン620によって定義されるドロップ位置に対応する。換言すれば、中間ドロップパターンを形成するために、第3ドロップパターン620によって定義されるドロップ位置が第1ドロップパターン500から除去される。次いで、ステップS414で第3ドロップパターン620の第2の複数のドロップ位置を第1ドロップパターンから除去した後、方法は、ステップS416に進み、第1の複数のドロップ位置が中間ドロップパターンに加えられ、それによって、第4ドロップパターンを形成する。中間ドロップパターンに加えられる第1の複数のドロップ位置は、第2ドロップパターン600によって定義されるドロップ位置に対応する。換言すれば、第4ドロップパターンを形成するために、第2ドロップパターン600によって定義されるドロップ位置が中間ドロップパターンに加えられる。要するに、ステップS414及びS416のフローパスは、ステップS408及びS410のその他のフローパスとは逆の順序である。即ち、第2ドロップパターン600のドロップ位置を加えた後、第3ドロップパターン620のドロップ位置を除去する代わりに、まず、第3ドロップパターン620のドロップ位置が第1ドロップパターン500から除去され、次いで、第2ドロップパターン600のドロップ位置が加えられる。ドロップ位置を除去及び加えるプロセスは、上述したのと同様であり、第1ドロップパターンにおいて除去される対応する指定ドロップ位置がない場合、最も近い指定ドロップ位置が除去されるべきであり、中間ドロップパターンにおいて対応するドロップ位置が既にある場合、最も近い非指定位置がドロップ位置として指定されるべきであることを含む。ステップの順序が逆であるため、中間ドロップパターン及び第4ドロップパターンは、ステップS408及びS410のフローパスを示す図面に示されているものとは異なる。しかしながら、ドロップ位置を除去する及び加える原理は、上述したのと同様である。図4に示すように、第4ドロップパターンがどのように生成されるかにかかわらず、方法は、S412に進み、第4ドロップパターンが、製造方法の一部として分配される。
図10Aは、第4ドロップパターン900に従って、成形可能材料124が基板102上に分配された場合の概略断面図を示す。図10Aに示すように、水平線1006に対して、ピークを定義する第1の複数の領域1002と、谷を定義する第2の複数の領域1004とが存在する。水平線1006は、図5Bに示すRLT層のトップと同一の高さで基板102から位置している。第1の複数の領域1002の各領域は、第1ドロップパターン500に対して加えられたドロップ位置の加算の結果として分配されたドロップに対応する。換言すれば、第1の複数の領域1002の各領域は、その他のドロップ位置の減算の後に第4ドロップパターン900に残る、第2ドロップパターン600の加えられたドロップ位置に対応する。同様に、第2の複数の領域1004の各領域は、ドロップ位置が中間ドロップパターン800から除去された結果として分配されなかったドロップに対応する。換言すれば、第2の複数の領域1004の各領域は、中間ドロップパターン800から除去されたドロップ位置がなければ存在したであろうエンプティスペースである。従って、水平線1006の上にある第1の複数の領域1002の各領域は、ドロップ位置がドロップパターンに加えられたために存在する成形可能材料の部分であり、水平線1006の下にある第2の複数の領域1004の各領域は、ドロップ位置がドロップパターンから除去されたために存在するエンプティスペースである。
第1の複数の領域1002は、ターゲット平均RLTより上にある領域であり、第2の複数の領域1004は、ターゲット平均RLTより下にある領域であるため、第4ドロップパターン900を分配することによって生じる全体平均RLTは、ターゲット平均RLTと同一のままである。即ち、水平線1006の上の第1の複数の領域1002と、水平線1006の下の第2の複数の領域1004とは、平均RLTが図5Bと図10Aとの間で変化しないように、互いにバランスを保つ。換言すれば、第1ドロップパターン500に従ってドロップを分配することから生じる平均RLTは、第4ドロップパターン900に従ってドロップを分配することから生じる平均RLTと同一、又は、実質的に同一である。好ましくは、第4ドロップパターン900を分配することから生じる平均RLTは、第1ドロップパターン500を分配することから生じる平均RLTの5%以内、より好ましくは、3%以内、1%以内、又は、0.5%以内である。
図10Bは、第4ドロップパターン900に従って、成形可能材料124が基板102上に分配され、テンプレート108と接触させた場合の概略断面図を示す。図10Bは、テンプレート108が第4ドロップパターン900に従って分配された成形可能材料124に接触した後の時間におけるモーメントを示す。第4ドロップパターン900を生成するプロセスの一部として、第2ドロップパターン600及び第3ドロップパターン620に基づいて加算及び除去されたドドロップ位置を有し、ドロップ位置がインプリントシステムのディストーションに対抗することに基づいて選択された、第4ドロップパターン900は、図6Bと同様な所望の方式でテンプレート108に曲げを誘発する。例えば、図10Bは、成形可能材料の異なる面密度に起因して、テンプレート108が曲げられたときのモーメントを示す。図10Bに示すように、成形可能材料124の異なる部分の相対的な厚さは、基板及び/又はチャックのディストーションを反映する曲げをテンプレート108に誘発する。これは、’962号特許に記載された原理と同様であり、図5Bと同様なパターンを有する。しかしながら、上述したように、第4ドロップパターン900を生成するプロセスの一部として、第1ドロップパターン500に対してドロップ位置が加算及び除去されているため、図10Bに示す第4ドロップパターン900から生じる平均RLT1010は、図5Bに示す第1ドロップパターン500の平均RLT510と実質的に同一である。即ち、第4ドロップパターン900に従って分配されるドロップは、第1ドロップパターン500のターゲット平均RLTを達成し、第2ドロップパターン600及び第3ドロップパターン620のインプリントシステムのディストーションにも対抗する。
上述したように、ここに開示されたナノ製造方法は、ターゲット平均RLTを実質的に増加させずに、オーバーレイを改善するために、インプリントシステムの偏差を補償する利得を提供する。ここに記載された製造方法を用いた結果、第2硬化層と基板の下層との間のオーバーレイエラーは、スループット、押出及びエッチングプロセスへの悪影響を回避しながら、10nm未満である。
様々な態様の更なる変更及び代替的な実施形態は、この説明を考慮すれば当業者には明らかであろう。従って、この説明は、例示としてのみ解釈されるべきである。ここに示され、説明された形態は、例示的な実施形態として解釈されることが理解されるべきである。コンポーネント及び材料は、ここに示され、説明されたものと置換してもよく、部品及びプロセスは、逆にしてもよく、特定のフィーチャは、独立して利用してもよく、この説明の利得を有した後の当業者には明らかであろう。
Claims (20)
- ナノ製造方法であって、
インプリントシステム内のディストーションに関する情報を受け取ることと、
前記インプリントシステム内の前記ディストーションに関する前記受け取った情報に基づいていない、成形可能材料の第1ドロップパターンを生成することと、
前記インプリントシステム内の前記ディストーションに関する前記受け取った情報に基づいて、成形可能材料の第2ドロップパターン及び成形可能材料の第3ドロップパターンを生成することと、
成形可能材料の第4ドロップパターンを生成するために前記第1ドロップパターンを修正することであって、前記第4ドロップパターンを生成するために前記第1ドロップパターンを修正することは、
前記第1ドロップパターンに第1の複数のドロップ位置を加える、又は、前記第1ドロップパターンから第2の複数のドロップ位置を除去することによって、中間ドロップパターンを形成することであって、前記第1の複数のドロップ位置は、前記第2ドロップパターンによって定義されるドロップ位置に対応し、前記第2の複数のドロップ位置は、前記第3ドロップパターンによって定義されるドロップパターンに対応することと、
前記中間ドロップパターンを形成するために、前記第1の複数のドロップ位置が前記第1ドロップパターンに加えられた場合に、前記中間ドロップパターンから前記第2の複数のドロップ位置を除去することによって、前記第4ドロップパターンを形成することと、
前記中間ドロップパターンを形成するために、前記第2の複数のドロップ位置が前記第1ドロップパターンから除去された場合に、前記中間ドロップパターンに前記第1の複数のドロップ位置を加えることによって、前記第4ドロップパターンを形成することと、
を含むことと、
前記第4ドロップパターンに従って、成形可能材料のドロップを基板上に分配することと、
フィルムを形成するために、前記分配されたドロップをテンプレート又はスーパーストレートと接触させることと、
を有することを特徴とするナノ製造方法。 - 前記第4ドロップパターンを生成するために前記第1ドロップパターンを修正することは、
前記第1の複数のドロップ位置を前記第1ドロップパターンに加えることによって、前記中間ドロップパターンを形成することと、
前記中間ドロップパターンから前記第2の複数のドロップ位置を除去することによって、前記第4ドロップパターンを形成することと、
を含むことを特徴とする請求項1に記載のナノ製造方法。 - 前記第4ドロップパターンを生成するために前記第1ドロップパターンを修正することは、
前記第1ドロップパターンから前記第2の複数のドロップパターン位置を除去することによって、前記中間ドロップパターンを形成することと、
前記第1の複数のドロップ位置を前記中間ドロップパターンに加えることによって、前記第4ドロップパターンを形成することと、
を含むことを特徴とする請求項1に記載のナノ製造方法。 - 前記第1の複数のドロップ位置及び前記第2の複数のドロップ位置は、前記第4ドロップパターンに従って分配された前記成形可能材料の平均残膜厚が前記第1ドロップパターンに従って前記基板上に分配された成形可能材料の平均残膜厚の5%以内であるように、選択されることを特徴とする請求項1に記載のナノ製造方法。
- 前記中間ドロップパターンから前記第2の複数のドロップ位置を除去することは、前記第1ドロップパターンに加えられた1つ以上の前記ドロップ位置を除去することを有することを特徴とする請求項2に記載のナノ製造方法。
- 前記中間ドロップパターンから前記第2の複数のドロップ位置を除去することは、前記第1ドロップパターンに加えられなかった1つ以上の前記ドロップ位置を除去することを有することを特徴とする請求項2に記載のナノ製造方法。
- 前記中間ドロップパターンから前記第2の複数のドロップ位置を除去することは、前記第1ドロップパターンに加えられた1つ以上の前記ドロップ位置を除去することと、前記第1ドロップパターンに加えられなかった1つ以上の前記ドロップ位置を除去することとを有することを特徴とする請求項2に記載のナノ製造方法。
- 前記第4ドロップパターンは、分配されたときに、分配されたときの前記第1ドロップパターンの第2平均残膜厚よりも大きい第1平均残膜厚を有する成形可能材料の複数の領域をもたらすことを特徴とする請求項2に記載のナノ製造方法。
- 前記第4ドロップパターンは、分配されたときに、分配されたときの前記第1ドロップパターンの第2平均残膜厚よりも小さい第1平均残膜厚を有する成形可能材料の複数の領域をもたらすことを特徴とする請求項2に記載のナノ製造方法。
- 前記第1ドロップパターンは、指定ドロップ位置と、非指定ドロップ位置とを有し、
前記第1の複数のドロップ位置を前記第1ドロップパターンに加えることは、前記第1の複数のドロップ位置の各ドロップ位置を前記非指定ドロップ位置に指定することを有することを特徴とする請求項2に記載のナノ製造方法。 - 前記中間ドロップパターンは、指定ドロップ位置と、非指定ドロップ位置とを有し、
前記中間ドロップパターンから前記第2の複数のドロップ位置を除去することは、前記第2の複数のドロップ位置の各ドロップ位置に対して、指定ドロップ位置を除去することを有することを特徴とする請求項2に記載のナノ製造方法。 - 前記第2ドロップパターン及び前記第3ドロップパターンを生成することは、
第1ディストーション高さマップを受け取ることと、
前記第1ディストーション高さマップの平均ディストーション高さを算出することと、
前記第1ディストーション高さマップから前記算出した平均ディストーション高さを減算することによって、第2ディストーション高さマップを生成することであって、前記第2ディストーション高さマップは、前記減算の結果として、正の高さと、負の高さとを有することと、
前記正の高さを維持し、前記負の高さをゼロに設定することによって、正のマップを生成することと、
前記負の高さの絶対値を維持し、前記正の高さをゼロに設定することによって、負のマップを生成することと、
前記正のマップに基づいて、前記第2ドロップパターンを生成することと、
前記負のマップに基づいて、前記第3ドロップパターンを生成することと、
を有することを特徴とする請求項1に記載のナノ製造方法。 - 前記第1ドロップパターンは、ターゲット平均残膜厚に基づいていることを特徴とする請求項1に記載のナノ製造方法。
- 前記第1ドロップパターンは、前記基板のパターン及び前記テンプレートのパターンの少なくとも1つに基づいていることを特徴とする請求項1に記載のナノ製造方法。
- 前記第2ドロップパターン及び前記第3ドロップパターンは、前記基板のパターン又は前記テンプレートのパターンに基づいていないことを特徴とする請求項1に記載のナノ製造方法。
- 前記インプリントシステム内の前記ディストーションに関する前記情報は、前記基板の平面偏差、前記テンプレートの平面偏差、前記基板を支持するチャックの表面の平面偏差、前記基板の下層におけるアンダーライングフィーチャのイメージプレースメント偏差、又は、それらの組み合わせを有することを特徴とする請求項1に記載のナノ製造方法。
- 前記インプリントシステムは、前記基板と、前記テンプレートとを有することを特徴とする請求項1に記載のナノ製造方法。
- 第2硬化層と前記基板の下層との間のオーバーレイエラーは、10nm未満であることを特徴とする請求項1に記載のナノ製造方法。
- ナノ製造システムであって、
テンプレート又はスーパーストレートを保持する第1チャックと、
基板を保持する第2チャックと、
プロセッサであって、
インプリントシステム内のディストーションに関する情報を受け取り、
前記インプリントシステム内の前記ディストーションに関する前記受け取った情報に基づいていない、成形可能材料の第1ドロップパターンを生成し、
前記インプリントシステム内の前記ディストーションに関する前記受け取った情報に基づいて、成形可能材料の第2ドロップパターン及び成形可能材料の第3ドロップパターンを生成し、
成形可能材料の第4ドロップパターンを生成するために前記第1ドロップパターンを修正することであって、前記第4ドロップパターンを生成するために前記第1ドロップパターンを修正することは、
前記第1ドロップパターンに第1の複数のドロップ位置に加える、又は、前記第1ドロップパターンから第2の複数のドロップ位置を除去することによって、中間ドロップパターンを形成することであって、前記第1の複数のドロップ位置は、前記第2ドロップパターンによって定義されるドロップ位置に対応し、前記第2の複数のドロップ位置は、前記第3ドロップパターンによって定義されるドロップ位置に対応することと、
前記中間ドロップパターンを形成するために、前記第1の複数のドロップ位置が前記第1ドロップパターンに加えられた場合に、前記中間ドロップパターンから前記第2の複数のドロップ位置を除去することによって、前記第4ドロップパターンを形成することと、
前記中間ドロップパターンを形成するために、前記第2の複数のドロップ位置が前記第1ドロップパターンから除去された場合に、前記中間ドロップパターンに前記第1の複数のドロップ位置を加えることによって、前記第4ドロップパターンを形成することと、
を含む、
プロセッサと、
前記第4ドロップパターンに従って、成形可能材料のドロップを基板上に分配する流体ディスペンサと、
前記成形可能材料を、前記テンプレート又はスーパーストレートチャックにおける前記テンプレート又はスーパーストレートに接触させる位置決めシステムと、
前記基板上に硬化した成形可能材料を形成するように、前記テンプレート又はスーパーストレートの下の前記成形可能材料を硬化させる硬化システムと、
を有することを特徴とするナノ製造システム。 - 物品を製造する方法であって、
インプリントシステム内のディストーションに関する情報を受け取ることと、
前記インプリントシステム内の前記ディストーションに関する前記受け取った情報に基づいていない、成形可能材料の第1ドロップパターンを生成することと、
前記インプリントシステム内の前記ディストーションに関する前記受け取った情報に基づいて、成形可能材料の第2ドロップパターン及び成形可能材料の第3ドロップパターンを生成することと、
成形可能材料の第4ドロップパターンを生成するために前記第1ドロップパターンを修正することであって、前記第4ドロップパターンを生成するために前記第1ドロップパターンを修正することは、
前記第1ドロップパターンに第1の複数のドロップ位置を加える、又は、前記第1ドロップパターンから第2の複数のドロップ位置を除去することによって、中間ドロップパターンを形成することであって、前記第1の複数のドロップ位置は、前記第2ドロップパターンによって定義されるドロップ位置に対応し、前記第2の複数のドロップ位置は、前記第3ドロップパターンによって定義されるドロップパターンに対応することと、
前記中間ドロップパターンを形成するために、前記第1の複数のドロップ位置が前記第1ドロップパターンに加えられた場合に、前記中間ドロップパターンから前記第2の複数のドロップ位置を除去することによって、前記第4ドロップパターンを形成することと、
前記中間ドロップパターンを形成するために、前記第2の複数のドロップ位置が前記第1ドロップパターンから除去された場合に、前記中間ドロップパターンに前記第1の複数のドロップ位置を加えることによって、前記第4ドロップパターンを形成することと、
を含むことと、
前記第4ドロップパターンに従って、成形可能材料のドロップを基板上に分配することと、
前記分配されたドロップをテンプレート又はスーパーストレートに接触させることによって、前記分配されたドロップのパターン又は層を前記基板上に形成することと、
前記物品を製造するために、前記形成されたパターン又は層を処理することと、
を有することを特徴とする方法。
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