JP2022182991A - ドロップパターンのハイブリッド生成のためのデバイス、システム及び方法 - Google Patents
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Abstract
【課題】インプリントリソグラフィのためのドロップパターンの生成。【解決手段】領域の材料マップを取得し、領域を複数のサブ領域に分割し、複数のサブ領域のうちの1つ以上のサブ領域のそれぞれについて、第1ドロップパターン生成プロセスを行い、第1ドロップパターン生成プロセスは、材料マップに基づいて、サブ領域に対する個別の初期ドロップパターンを生成し、複数のサブ領域のうちの1つ以上のサブ領域のそれぞれについて、第2ドロップパターン生成プロセスを行い、第2ドロップパターン生成プロセスは、材料マップ、及び、サブ領域に対する前個別の初期ドロップパターンに基づいて、前記サブ領域に対する個別の改正ドロップパターンを生成する。【選択図】図1
Description
本出願は、一般的に、インプリントリソグラフィのためのドロップパターンの生成に関する。
ナノ製造は、100ナノメートル以下のフィーチャを有する非常に小さな構造の製造を含む。ナノ製造の1つのアプリケーションは、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、より優れたプロセス制御を提供すること、及び、形成された構造の最小フィーチャ寸法の継続的な縮小も可能にしながら、スループットを増加させること、を含む。
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、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アプリケーションで有用である。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。ナノインプリントリソグラフィシステム及びプロセスの例は、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いる。
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、レリーフパターンに対応するパターンを、下にある基板の中又は上に転写することを記載している。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、成形可能液体は、テンプレートと基板との間に適用(塗布)される。成形可能液体は、成形可能液体に接触するテンプレートの表面の形状に一致するパターンを有する固体層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、固化層のパターンに対応するレリーフイメージを基板内又は基板上に転写するために、エッチングプロセスなどの追加のプロセスを受ける。パターニングされた基板は、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、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手順及びプロセスを更に受けることができる。
ドロップパターンを生成するための方法の幾つかの実施形態は、領域の材料マップを取得することと、前記領域を複数のサブ領域に分割することと、前記複数のサブ領域のうちの1つ以上のサブ領域のそれぞれについて、第1ドロップパターン生成プロセスを行い、前記第1ドロップパターン生成プロセスは、前記材料マップに基づいて、前記サブ領域に対する個別の初期ドロップパターンを生成することと、前記複数のサブ領域のうちの前記1つ以上のサブ領域のそれぞれについて、第2ドロップパターン生成プロセスを行い、前記第2ドロップパターン生成プロセスは、前記材料マップ、及び、前記サブ領域に対する前記個別の初期ドロップパターンに基づいて、前記サブ領域に対する個別の改正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。
装置の幾つかの実施形態は、1つ以上のコンピュータ可読記憶媒体と、前記1つ以上のコンピュータ可読記憶媒体と通信し、前記1つ以上のコンピュータ可読記憶媒体と協働する1つ以上のプロセッサと、を有し、前記1つ以上のプロセッサは、前記装置に、領域の材料マップを取得することと、前記領域を複数のサブ領域に分割することと、前記複数のサブ領域のうちの第1サブ領域について、第1ドロップパターン生成プロセスを行い、前記第1ドロップパターン生成プロセスは、前記材料マップに基づいて、前記第1サブ領域に対する個別の初期ドロップパターンを生成することと、前記第1サブ領域について、第2ドロップパターン生成プロセスを行い、前記第2ドロップパターン生成プロセスは、前記材料マップ、及び、前記第1サブ領域に対する前記個別の初期ドロップパターンに基づいて、前記第1サブ領域に対する個別の改正ドロップパターンを生成することと、をさせることを特徴とする。
1つ以上のコンピュータ可読記憶媒体の幾つかの実施形態は、1つ以上のコンピュータデバイスによって実行された場合に、前記1つ以上のコンピュータデバイスに動作を行わせる命令を記憶し、前記動作は、領域の材料マップを取得することと、前記領域を複数のサブ領域に分割することと、前記複数のサブ領域のうちの1つ以上のサブ領域のそれぞれについて、第1ドロップパターン生成プロセスを行い、前記第1ドロップパターン生成プロセスは、前記材料マップに基づいて、前記サブ領域に対する個別の初期ドロップパターンを生成することと、前記複数のサブ領域のうちの前記1つ以上のサブ領域のそれぞれについて、第2ドロップパターン生成プロセスを行い、前記第2ドロップパターン生成プロセスは、前記材料マップ、及び、前記サブ領域に対する前記個別の初期ドロップパターンに基づいて、前記サブ領域に対する個別の改正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。
以下の段落は、特定の説明的な実施形態を記載する。他の実施形態は、代替、等価及び修正を含んでいてもよい。また、説明的な実施形態は、幾つかのフィーチャを含んでいてもよく、特定のフィーチャは、ここに記載されるデバイス、システム及び方向の幾つかの実施形態に必須ではないことがある。更に、幾つかの実施形態は、以下の説明的な実施形態のうちの2つ以上からの特徴を含む。
また、ここで使用されるように、接続詞「又は(or)」は、一般的に、包括的な「又は(or)」を指すが、「又は(or)」は、明示的に示される場合、又は、「又は(or)」が排他的な「又は(or)」でなければならないことを文脈が示す場合、排他的な「又は(or)」を指してもよい。
更に、この記載及び図面において、参照番号上のアルファベットの添字は、参照番号によって識別されるフィーチャの特定の例を示すために使用されてもよい。例えば、インプリントフィールドのグループにおけるインプリントフィールドは、特定のインプリントフィールドが区別されていない場合、参照番号141で識別されてもよい。しかしながら、141Aは、特定のインプリントフィールドが残りのインプリントフィールド141から区別されている場合、特定のインプリントフィールドを識別するために使用されてもよい。
図1は、ナノインプリントリソグラフィシステム100の例示的な実施形態を示す。動作時、ナノインプリントリソグラフィシステム100は、基板102(例えば、ウエハ)の上に成形可能材料(例えば、レジスト)のドロップ124を堆積し、基板102の上の成形可能材料をインプリントするために、テンプレート108を使用して、基板102の上のインプリントフィールドにおける成形可能材料に、レリーフパターンを有するパターン層125を形成する。テンプレート108は、パターニング面112を有するメサ(モールドとも称される)110を含む。また、単一のメサ110は、単一の基板102又は複数の基板102の上の複数のインプリントフィールドにおける成形可能材料をインプリントするために使用されてもよい。
図1のナノインプリントリソグラフィシステム100の実施形態において、基板102の周囲は、アップリケ106によって囲まれる。アップリケ106は、テンプレート108の下の局所的なガス環境を安定させるように、又は、例えば、テンプレートが基板面130の上にない場合に、パーティクルからパターニング面112を保護することに役立つように構成されてもよい。更に、アップリケ106の上面は、(例えば、図1に示されるように)下にあってもよいし、或いは、基板面130と同一平面上にあってもよい。
また、基板102は、アップリケ106も支持する基板チャック104に結合される。基板チャック104の例は、真空チャック、ピン型チャック、溝型チャック、静電チャック及び電磁チャックを含む。図1に示す実施形態などの幾つかの実施形態において、アップリケ106は、アップリケの如何なる部分も基板チャック104と基板102との間に挟まれることなく、基板チャック104の上に載置される。基板チャック104は、基板位置決めステージ107によって支持される。
基板位置決めステージ107は、x軸、y軸、z軸、θ軸及びφ軸のうちの1つ以上に沿った並進又は回転運動を提供してもよい。基板位置決めステージ107、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。また、基板位置決めステージ107は、位置決めシステム又は位置決めサブシステムの一部であってもよい。
テンプレート108は、z軸に沿って基板102に向かって延在するメサ110(モールドとも称される)を含む本体を含んでいてもよい。メサ110は、その上に、パターニング面112を有していてもよい。また、テンプレート108は、メサ110なしで形成されていてもよい。このように、幾つかの実施形態において、基板102に対向するテンプレート108の表面は、メサ110として機能し、パターニング面112は、基板102に対向するテンプレート108の表面に含まれる。テンプレート108又はメサ110を構成する材料の例は、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、金属及び硬化サファイアを含む。
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が、幾つかの実施形態は、他の構造(例えば、平面)を含む。パターニング面112は、基板102の上の成形可能材料のドロップ124から形成されるパターン層125のレリーフパターンの基礎(例えば、逆)を形成するパターンを定義する。幾つかの実施形態において、パターニング面112は、フィーチャレスであり、この場合、基板102の上の成形可能材料から平面が形成される。
幾つかの実施形態(例えば、Inkjet-based Adaptive Planarization(IPA)を行う実施形態)において、パターニング面112は、フィーチャレスであり、実質的に、基板102と同じサイズであり、この場合、基板102の全体にわたって、成形可能材料から平面が形成される。
幾つかの実施形態(例えば、Inkjet-based Adaptive Planarization(IPA)を行う実施形態)において、パターニング面112は、フィーチャレスであり、実質的に、基板102と同じサイズであり、この場合、基板102の全体にわたって、成形可能材料から平面が形成される。
テンプレート108は、テンプレートチャック118に結合されていてもよい。テンプレートチャック118の例は、真空チャック、ピン型チャック、溝型チャック、静電チャック及び電磁チャックを含む。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、テンプレートチャック118、インプリントヘッド119及びテンプレート108が少なくともz軸方向に移動可能であるように、次に、ブリッジ120に移動可能に結合されてもよいインプリントヘッド119に結合されていてもよい。幾つかの実施形態において、テンプレートチャック118、インプリントヘッド119及びテンプレート108は、x軸、y軸、θ軸及びφ軸のうちの1つ以上の方向に移動可能である。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、テンプレートチャック118又はインプリントヘッド119を移動させる1つ以上のモータを含んでいてもよい。
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も含む。流体ディスペンサ122は、流体分配ヘッド127と、流体分配ポートとを含んでいてもよい。図2Bは、流体分配ヘッド127及び流体分配ポート129の例示的な実施形態を示す。流体分配ポート129は、流体分配ヘッド127及び流体分配ポート129がユニットとして移動し、互いに独立して移動しないように、固定された構造を有していてもよい。このように、流体分配ポート129は、流体分配ヘッド127の上で互いに対して固定されていてもよい。流体分配ポート129の数は、実施形態の間で変化させることができる。図2Bの実施形態は、6つの流体分配ポート129を有するが、幾つかの実施形態は、少なくとも2つの流体分配ポート129、少なくとも3つの流体分配ポート129、少なくとも4つの流体分配ポート129、少なくとも5つの流体分配ポート、少なくとも10の流体分配ポート129及び少なくとも20の流体分配ポート129などの異なる数の流体分配ポート129を有する。幾つかの実施形態において、流体分配ポート129は、線に沿って位置する少なくとも3つの流体分配ポート129のセットを含む。幾つかの実施形態において、流体分配ヘッド127は、多数の平行な線に沿って位置する何百の流体分配ポートを含む。
また、流体ディスペンサ122は、ブリッジ120に移動可能に結合されていてもよい。幾つかの実施形態において、流体ディスペンサ122及びテンプレートチャック118は、1つ以上の位置決め構成要素を共有する。幾つかの実施形態において、流体ディスペンサ122及びテンプレートチャック118は、互いに独立して移動する。幾つかの実施形態において、流体ディスペンサ122及びテンプレートチャック118は、ナノインプリントリソグラフィシステム100の異なるサブシステムに位置し、基板102は、異なるサブシステムの間で移動される。
動作時、流体ディスペンサ122の流体分配ポート129は、ドロップパターンに従って、基板102の上に液体成形可能材料のドロップ124を堆積させる。成形可能材料は、例えば、レジスト(例えば、フォトレジスト)、又は、別の重合可能材料であってもよく、成形可能材料は、モノマーを含む混合物を備えていてもよい。
また、ナノインプリントリソグラフィシステム100の幾つかの実施形態は、
x方向及びy方向のいずれか又は両方に固定された分配ピッチを有し、ナノインプリントリソグラフィシステム100の幾つかの実施形態は、x方向及びy方向のいずれにも固定されない分配ピッチを有する。ここで使用されるように、用語「ピッチ」は、フィーチャの中心から隣接するフィーチャの中心までの距離である。従って、分配ピッチは、ナノインプリントリソグラフィシステム100がドロップ124を分配することができる位置の中心から、ナノインプリントリソグラフィシステム100がドロップ124を分配することができる隣接する位置の中心までの距離である。デカルト座標において、2次元パターン(上面図から見たパターン)は、x方向に計測されるフィーチャの中心間の距離に対応するx方向のピッチを有することができ、y方向に計測されるフィーチャの中心間の距離に対応するy方向のピッチを有することができる。また、ナノインプリントリソグラフィシステム100の幾つかの実施形態において、y方向の分配ピッチは、隣接する流体分配ポート129の中心間の距離によって固定され、そのために、y方向の分配ピッチは、流体分配ヘッド127における流体分配ポート129の物理的なレイアウトによって決定される。x方向の分配ピッチは、y方向の分配ピッチと同じであってもよいし、異なっていてもよい。また、x方向の分配ピッチは、流体分配ヘッド127における流体分配ポート129の物理的なレイアウト、ナノインプリントリソグラフィシステム100の他の部材の物理的な機能、又は、ナノインプリントリソグラフィシステム100を制御するソフトウエアに基づいていてもよい。例えば、幾つかの実施形態において、x方向の分配ピッチは、流体分配ポート129からの流体ドロップ分配レート(例えば、ミリ秒当たりの分配)が既知である分配の間に、基板102と流体分配ポート129との間の相対速度を制御することによって調整することができる。流体ドロップ分配レートが一定のままであると仮定すると、基板102と流体分配ポート129との間の相対速度が増加するにつれて、x方向の分配ピッチが増加し、基板102と流体分配ポート129との間の相対速度が減少するにつれて、x方向の分配ピッチが減少する。幾つかの実施形態(例えば、図2Bの実施形態)において、y方向の分配ピッチは、流体分配ポート129の間隔及び統合に依存するため、y方向の分配ピッチを調整することは、x方向の分配ピッチを調整することよりも困難である。幾つかの実施形態において、流体分配ポート129は、様々な異なるy方向の分配ピッチを達成するために、それらが互いに対して固定位置に留まっている間に回転させることができる。
x方向及びy方向のいずれか又は両方に固定された分配ピッチを有し、ナノインプリントリソグラフィシステム100の幾つかの実施形態は、x方向及びy方向のいずれにも固定されない分配ピッチを有する。ここで使用されるように、用語「ピッチ」は、フィーチャの中心から隣接するフィーチャの中心までの距離である。従って、分配ピッチは、ナノインプリントリソグラフィシステム100がドロップ124を分配することができる位置の中心から、ナノインプリントリソグラフィシステム100がドロップ124を分配することができる隣接する位置の中心までの距離である。デカルト座標において、2次元パターン(上面図から見たパターン)は、x方向に計測されるフィーチャの中心間の距離に対応するx方向のピッチを有することができ、y方向に計測されるフィーチャの中心間の距離に対応するy方向のピッチを有することができる。また、ナノインプリントリソグラフィシステム100の幾つかの実施形態において、y方向の分配ピッチは、隣接する流体分配ポート129の中心間の距離によって固定され、そのために、y方向の分配ピッチは、流体分配ヘッド127における流体分配ポート129の物理的なレイアウトによって決定される。x方向の分配ピッチは、y方向の分配ピッチと同じであってもよいし、異なっていてもよい。また、x方向の分配ピッチは、流体分配ヘッド127における流体分配ポート129の物理的なレイアウト、ナノインプリントリソグラフィシステム100の他の部材の物理的な機能、又は、ナノインプリントリソグラフィシステム100を制御するソフトウエアに基づいていてもよい。例えば、幾つかの実施形態において、x方向の分配ピッチは、流体分配ポート129からの流体ドロップ分配レート(例えば、ミリ秒当たりの分配)が既知である分配の間に、基板102と流体分配ポート129との間の相対速度を制御することによって調整することができる。流体ドロップ分配レートが一定のままであると仮定すると、基板102と流体分配ポート129との間の相対速度が増加するにつれて、x方向の分配ピッチが増加し、基板102と流体分配ポート129との間の相対速度が減少するにつれて、x方向の分配ピッチが減少する。幾つかの実施形態(例えば、図2Bの実施形態)において、y方向の分配ピッチは、流体分配ポート129の間隔及び統合に依存するため、y方向の分配ピッチを調整することは、x方向の分配ピッチを調整することよりも困難である。幾つかの実施形態において、流体分配ポート129は、様々な異なるy方向の分配ピッチを達成するために、それらが互いに対して固定位置に留まっている間に回転させることができる。
成形可能材料のドロップ124は、実施形態に応じて、所望のフィールド体積がパターニング面112と基板102との間に定義される前又は後に、基板102の上に分配されてもよい。フィールド体積は、パターン層125の所望のフィーチャの全て(例えば、インプリントフィールドにおけるパターン層125のフィーチャの全て)を生成するために必要とされる成形可能材料の体積を示す。異なる流体ディスペンサ122は、ドロップ124を分配するために異なる技術を使用してもよい。成形可能材料が噴射可能である場合、成形可能材料のドロップ124を分配するために、インクジェット型の流体ディスペンサ122が使用されてもよい。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技術である。
更に、付加的な成形可能材料が、例えば、ドロップディスペンス、スピンコーティング、ディップコーティング、化学蒸着(CVD)、物理蒸着(PVD)、薄膜蒸着、厚膜蒸着などの種々の技術を使用して、基板102に加えられてもよい。
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エネルギーソース126も含む。インプリントヘッド119及び基板位置決めステージ107は、露光パス128の上に、(例えば、重ね合わせて)テンプレート108及び基板102を位置決めするように構成されていてもよい。カメラ136は、同様に、カメラ136の撮像視野が露光パス128の少なくとも一部と重ね合わされるように位置決めされてもよい。
成形可能材料のドロップ124が基板の上に堆積されると、インプリントヘッド119及び基板位置決めステージ107のいずれか又は両方は、成形可能材料によって充填される所望のフィールド体積を定義するために、メサ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119は、基板102の上にある成形可能材料のドロップ124に接触するようにメサ110を移動させる力を、テンプレート108に与えてもよい。所望のフィールド体積が成形可能材料で充填された後、エネルギーソース126は、露光パス128に沿って成形可能材料に向けられ、基板面130の形状及びパターニング面112と一致して、成形可能材料を硬化、固化、又は、架橋させるエネルギー(例えば、化学線(UV))を生成し、それによって、基板102の上にパターン層125を定義する。成形可能材料は、テンプレート108が成形可能材料と接触している間に硬化され、それによって、基板102の上にパターン層125を形成する。このように、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125を形成するために、インプリントプロセスを使用する。
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(例えば、図2Aのインプリントフィールド141)において、繰り返し行ってもよい。例えば、インプリントフィールドのそれぞれは、メサ110と同じサイズであってもよいし、メサ110のパターン領域のみと同じサイズであってもよい。メサ110のパターン領域は、基板002の上にパターンをインプリントするために使用されるパターニング面112の領域(例えば、テンプレートの凹部114及びテンプレートの凸部116を含む領域)である。メサ110のパターン領域は、押し出しを防止するために使用される流体制御フィーチャを含んでいてもよい。幾つかの実施形態において、基板102は、1つのインプリントフィールドのみを有し、かかるインプリントフィールドは、基板102又はメサ110でパターニングされる基板102の領域と同じサイズである。また、幾つかの実施形態において、インプリントフィールドは、重複する。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125は、残膜厚(RLT)を有する残留層を有するように形成されてもよい。例えば、図14Aは、残留層の例示的な実施形態を示す。パターン層125は、残留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いてもよい。これらの凸部は、メサ110のパターニング面112における凹部114と一致する。
パターン層125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デバイス(物品)製造のための公知の手順及びプロセスを更に受けることができる。物品の例は、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及びMEMSを含む。
また、IAPを行うナノインプリントリソグラフィシステム100の実施形態において、基板102は、その表面に、パターンを有していてもよく、成形可能材料のドロップ124は、基板102のパターンを充填するパターン層125を形成してもよく、パターン層125は、基板102の上に延在し、最上層厚(TLT)を有する最上層を有していてもよい。最上層の上面は、フィーチャレス及び平面であってもよい。例えば、図14Bは、最上層の例示的な実施形態を示す。
ナノインプリントリソグラフィシステム100は、基板位置決めステージ107、インプリントヘッド119、流体ディスペンサ122、エネルギーソース126又はカメラ136などの1つ以上の構成要素又はサブシステムと通信する1つ以上のプロセッサ132(例えば、コントローラ)によって、調整、制御及び/又は指示され、1つ以上のコンピュータ可読記憶媒体134に記憶されたコンピュータ可読プログラムの命令に基づいて動作してもよい。図1の実施形態を含む幾つかの実施形態において、1つ以上のプロセッサ132及び1つ以上のコンピュータ可読記憶媒体134は、ナノインプリントリソグラフィ制御デバイス135に含まれる。ナノインプリントリソグラフィ制御デバイス135は、ナノインプリントリソグラフィシステム100の動作を調整、制御又は指示する。
1つ以上のプロセッサ132のそれぞれは、マイクロプロセッサ(例えば、シングルコアマイクロプロセッサ、マルチコアプロセッサ)を含んでもよい中央演算処理装置(CPU)、グラフィックス処理装置(GPUs)、特定用途向け集積回路(ASIC)、フィールドプログラマブルゲートアレイ(FPGA)、デジタルシグナルプロセッサ(DSP)、特別に構成されたコンピュータ及び他の電子回路(例えば、他の集積回路)の1つ以上であってもよいし、含んでいてもよい。例えば、プロセサ132は、専用のコントローラであってもよいし、ナノインプリントリソグラフィシステムコントローラであるように特別に構成された汎用コントローラであってもよい。
コンピュータ可読記憶媒体の例は、これらに限定されないが、磁気ディスク(例えば、フロッピーディスク、ハードディスク)、光ディスク(例えば、CD、DVD、Blu-ray(登録商標))、光磁気ディスク、磁気テープ、半導体メモリ(例えば、不揮発性メモリカード、フラッシュメモリ、半導体ドライブ、SRAM、DRAM、EPROM、EEPROM)、ネットワーク接続型記憶装置(NAS)、イントラネット接続コンピュータ可読ストレージデバイス及びインターネット接続コンピュータ可読ストレージデバイスを含む。
図1の実施形態において、ナノインプリントリソグラフィ制御デバイス135は、1つ以上のドロップパターンを生成するドロップパターン生成デバイスとして動作してもよいし、ナノインプリントリソグラフィ制御デバイス135は、1つ以上のドロップパターンを生成する別のデバイス(例えば、ドロップパターン生成デバイス)から、1つ以上のドロップパターンを取得してもよい。例えば、1つ以上のプロセッサ132は、分析が行われ、ドロップパターンなどの制御ファイルが生成されるネットワークコンピュータと通信してもよい。ドロップパターンは、流体ディスペンサ122が液体成形可能材料のドロップ124を基板102の上に堆積すべき位置を示す。ドロップパターンは、少なくとも部分的に、フィールド体積又はインプリントフィールドフィーチャに基づいて生成されてもよい。また、インプリントフィールドフィーチャを考慮するために、ドロップパターンのドロップ密度は、インプリントフィールドにわたって変化してもよい。また、ドロップパターンは、均一な密度を有するインプリントフィールドの領域(例えば、ブランク領域、又は、インプリントフィールドフィーチャが均一なフィーチャ密度を有する領域)にわたって、均一なドロップ密度を有していてもよい。
図2Aは、ナノインプリントリソグラフィシステム100の例示的な実施形態の斜視図を示す。ナノインプリントリソグラフィシステム100のこの実施形態は、基板102と、アップリケ106と、流体ディスペンサ122と、メサ110と、テンプレートチャック118と、インプリントヘッド119と、を含む。また、図2Aは、基板102の上の複数のインプリントフィールド141を示す。更に、流体ディスペンサ122は、インプリントフィールド141Aの上に、成形可能材料のドロップ124を堆積させている。
図3は、基板102、アップリケ106、流体ディスペンサ122、テンプレート108及びドロップパターン142の例示的な実施形態の平面図(z軸に沿った図)を示す。テンプレート108は、メサ110を含む。基板102の上のドロップパターン生成フィールド145は、複数のインプリントフィールド141を含んでいてもよい。ドロップパターン生成フィールド145は、成形可能材料のドロップ124が堆積される基板102の領域である。幾つかの実施形態において、ドロップパターン生成フィールド145は、図3に示されるドロップパターン生成フィールド145の形状とは異なる形状を有し、幾つかの実施形態において、ドロップパターン生成フィールド145は、基板102の全体を含む。
インプリントフィールド141のそれぞれの上に、成形可能材料(例えば、パターン層、平面層)から個別の層が形成されてもよい。アップリケ106及び基板102を支持する基板位置決めステージは、x軸及びy軸の両方に沿って、アップリケ106及び基板102を移動させることができる。これにより、基板位置決めステージは、インプリントフィールド141の上に成形可能材料のドロップを堆積する流体ディスペンサ122の下に、次いで、インプリントフィールド141の上に堆積された成形可能材料にパターン(例えば、パターン層)を形成するテンプレート108の下に、インプリントフィールド141のそれぞれを位置決めすることができる。幾つかの実施形態において、基板面の上に1つのインプリントフィールド141のみがある。
インプリントフィールド141が流体ディスペンサ122の下に位置決めされると、流体ディスペンサ122は、インプリントフィールド141の上に成形可能材料のドロップ124を堆積させることができる。例えば、図3は、ドロップパターン142に従って、成形可能材料のドロップ124が流体ディスペンサ122によって堆積されたインプリントフィールド141Aを示す。幾つかの実施形態において、流体ディスペンサ122は、同じドロップパターンに従って、インプリントフィールド141のそれぞれの上にドロップ124を堆積させる。しかしながら、幾つかの実施形態において、流体ディスペンサ122は、インプリントフィールド141の幾つかに対して、異なるドロップパターンを使用する。
図4は、ドロップパターンを生成するための動作フローの例示的な実施形態を示す。ここで記載されるこの動作フロー及び他の動作フローは、それぞれ、特定のそれぞれの順序で提示されるが、これらの動作フローの幾つかの実施形態は、提示された順序とは異なる順序で、少なくとも動作の幾つかを行う。異なる順序の例は、同時、並列、オーバーラップ、並べ替え、同期、インクリメンタル及びインターリーブされた順序を含む。また、これらの動作フローの幾つかの実施形態は、ここで記載される動作フローの2つ以上からの動作(例えば、ブロック)を含む。このように、動作フローの幾つかの実施形態は、ブロックを省略し、ブロックを追加し(例えば、ここで記載される他の動作フローからのブロックを含む)、ブロックの順序を変更し、ブロックを結合し、又は、ブロックを、ここで説明される動作フローの例示的な実施形態に対して、より多くのブロックに分割してもよい。
更に、ここで記載されるこの動作フロー及び他の動作フローは、ドロップパターン生成デバイスによって行われるが、これらの動作フローの幾つかの実施形態は、2つ以上のドロップパターン生成デバイス、又は、1つ以上の他の特別に構成されたコンピュータデバイス(例えば、ナノインプリントリソグラフィ制御デバイス)によって行われる。
図4において、フローは、ブロックB400で開始し、次いで、ドロップパターン生成デバイスが、単一のドロップにおける成形可能材料の体積を示す、成形可能材料のドロップの体積(ドロップ体積)を設定又は取得する(例えば、回収する、受け取る)、ブロックB405に移行する。対応するナノインプリントリソグラフィシステムの構成要素(例えば、流体ディスペンサ)に応じて、ドロップ体積は、可能な体積の範囲(例えば、調整可能である)、可能な体積の調整可能なセットを有してもよいし、又は、ドロップ体積は、固定体積であってもよい。次に、ブロックB410において、ドロップパターン生成デバイスは、1つ以上のインプリントフィールドを含み、フィールド体積を定義する、ドロップパターン生成フィールドの材料マップ(フィールド材料マップ)を取得する。フィールド材料マップは、基板の全体をカバーしてもよいし、或いは、基板の一部のみをカバーしてもよい。例えば、フィールド材料マップは、各タイル(例えば、ピクセル、ボクセル)のそれぞれの値がインプリント材料の体積(例えば、図1のパターン層125などのパターン層の体積)を示す画像(例えば、ビットマップ、PNG)であってもよいし、或いは、GDSIIデータ又はOASISデータなどのレイアウトデータに基づいて生成されてもよい。図5は、フィールド材料マップ160の例示的な実施形態を示す。フィールド材料マップ160における異なるシェードは、タイルの位置におけるインプリント材料の個別の体積を示す。
次に、ブロックB415において、ドロップパターン生成デバイスは、ドロップパターン生成フィールドを、複数のサブ領域に分割(区分)する。例えば、幾つかの実施形態において、サブ領域は、他の如何なるサブ領域とも重複しない(サブ領域は、オーバーラップしない)。また、集合的に、サブ領域は、ドロップパターン生成フィールドの全体をカバーしてもよい(即ち、サブ領域の結合は、ドロップパターン生成フィールドの全体を含む)。このように、サブ領域の間にギャップはなくてもよいし、各サブ領域は、1つ以上の他のサブ領域に隣接してもよい(例えば、1つ以上の境界を共有してもよい)。
幾つかの実施形態において、サブ領域の全ては、同じサイズ及び形状を有し、幾つかの実施形態において、サブ領域の少なくとも幾つかは、異なるサイズ及び形状を有する。更に、サブ領域のサイズ及び形状は、インプリントフィールド141のサイズ及び形状と異なっていてもよい。例えば、図6は、ドロップパターン生成フィールド162及び複数のサブ領域164の例示的な実施形態を示す。図6において、サブ領域は、異なるサイズ及び形状を有し、サブ領域164のうちの1つは、円形であり、他の3つのサブ領域164は、環状である。
また、サブ領域の寸法(例えば、長さ、幅、半径)の最小サイズは、ナノインプリントリソグラフィシステムの1つ以上の分配ピッチに基づいていてもよい(例えば、倍数であってもよい)。例えば、サブ領域の寸法の最小サイズは、分配ピッチの2倍、3倍、又は、10倍であってもよい。更に、ブロックB425~B430を行うことができる速度は、例えば、第2ドロップパターン生成プロセスが2次式ランタイム(例えば、サブ領域におけるドロップの数の2乗に従って増加するランタイム)を有する実施形態において、サブ領域のサイズが減少するにつれて、増加してもよい。
そして、ブロックB420において、ドロップパターン生成デバイスは、(ブロックB420の第1反復における)第1サブ領域、又は、(ブロックB420の第1反復に続くブロックB420の反復における)次のサブ領域を選択する。サブ領域が選択される順序は、変化させてもよい。例えば、幾つかの実施形態において、順序は、サブ領域の形状、サブ領域の空間的関係、コンピュータ環境及びユーザ入力の1つ以上に基づいている。サブ領域を選択するために、ドロップパターン生成デバイスは、選択されたサブ領域以外の全てをカバーするマスクを、ドロップパターン生成フィールドに適用してもよい。
そして、フローは、ドロップパターン生成デバイスが、第1ドロップパターン生成プロセスを使用して、選択されたサブ領域に対する初期ドロップパターンを生成する、ブロックB425に移行する。第1ドロップパターン生成プロセスは、入力として、選択されたサブ領域に対応するフィールド材料マップの部分を使用してもよい。初期ドロップパターンは、線形ランタイム(例えば、0(n)ランタイム、ここで、nは、選択されたサブ領域の面積、又は、選択されたサブ領域におけるドロップの数である)を有してもよく、非反復であってもよい。例えば、第1ドロップパターン生成プロセスは、米国特許出願公開第16/906,805号又は米国特許出願公開第16/912,495号に記載されたドロップパターン生成プロセスのうちの1つであってもよく、これらは参照により本明細書に組み込まれる。
そして、ブロックB430において、ドロップパターン生成デバイスは、初期ドロップパターンに基づいて、第2ドロップパターン生成プロセスを使用して、選択されたサブ領域に対する改正ドロップパターンを生成する。第2ドロップパターン生成プロセスは、開始ドロップパターンとして、初期ドロップパターンを使用し、初期ドロップパターンを修正(例えば、改正、改良、最適化)する。第2ドロップパターン生成プロセスは、反復であってもよく、非線形ランタイムを有していてもよい。例えば、第2ドロップパターン生成プロセスは、2次式ランタイム(例えば、0(n2)ランタイム、ここで、nは、選択されたサブ領域の面積、又は、選択されたサブ領域におけるドロップの数である)、又は、2次式ランタイムよりも大きいランタイムを有していてもよい。また、例えば、第2ドロップパターン生成プロセスは、米国特許第8,119,052号に記載されたドロップパターン生成プロセスのうちの1つであってもよく、参照により本明細書に組み込まれる。更に、第1ドロップパターン生成プロセスによって生成された初期ドロップパターンから開始すると、第2ドロップパターン生成プロセスは、より優れた(例えば、より最適な)ドロップパターンから開始されるため、第2ドロップパターン生成プロセスの速度が更に増加する。
第1ドロップパターン生成プロセスによって生成されるドロップパターンのRLTの均一性及びTLTの均一性(RLT/TLT均一性)は、通常、第2ドロップパターン生成プロセスによって生成されるドロップパターンのRLT/TLT均一性ほど良好ではない。領域(例えば、ドロップパターン生成フィールド、インプリントフィールド)がRLT/TLT均一性を有する場合、基板の上面から硬化した成形可能材料の上面までの距離は、かかる領域において、どこでも同じである。しかしながら、第1ドロップパターン生成プロセスは、第2ドロップパターン生成プロセスよりも迅速に行うことができる。
次に、ブロックB435において、ドロップパターン生成デバイスは、個別の改正ドロップパターンが各サブ領域に対して生成されたかどうかを判定する。ドロップパターン生成デバイスが、個別の改正ドロップパターンが各サブ領域に対して生成されていないと判定した場合(B435=No)、フローは、ブロックB420に戻る。ドロップパターン生成デバイスが、個別の改正ドロップパターンが各サブ領域に対して生成されていると判定した場合(B435=Yes)、フローは、ブロックB440に移行する。
ブロックB440において、ドロップパターン生成デバイスは、サブ領域の改正ドロップパターンに基づいて、ドロップパターン生成フィールドの全体のドロップパターンを生成する。例えば、ドロップパターン生成デバイスは、サブ領域の改正ドロップパターンの全てを結合することによって、ドロップパターン生成フィールドの全体のドロップパターンを形成してもよく、改正ドロップパターンのそれぞれは、ドロップパターン生成フィールドで個別のサブ領域が占める、ドロップパターンの同じ位置を占めてもよい。最後に、フローは、ブロックB445において終了する。
1つの例示的な実施形態において、ドロップパターン生成フィールドは、円形であり、約300mmの直径を有する。また、フィールド材料マップは、(例えば、図5に示すように)多くのサブフィールド、ダイ及びセルを有する。ブロックB415において、ドロップパターン生成デバイスは、円形のドロップパターン生成フィールドを、サブ領域、例えば、図6に示されるサブ領域164に分割する。図6は、ドロップパターン生成フィールドの中心(これは、図6では正確な縮尺ではないが、ドロップパターン生成フィールドの直径の10%である直径を有する)に中心が位置する円形のサブ領域164Aと、円形のサブ領域164Aの中心に位置する同心の環状のサブ領域164B~Dと、を含む。
ブロックB420において、ドロップパターン生成デバイスは、この例では、円形のサブ領域(例えば、図6のサブ領域164A)である第1サブ領域を選択する。例えば、ドロップパターン生成デバイスは、円形のサブ領域に含まれないドロップパターン生成フィールドの領域を除外するために、マスクを使用してもよい。
そして、ブロックB425において、ドロップパターン生成デバイスは、第1ドロップパターン生成プロセスを使用して、円形のサブ領域(例えば、図6のサブ領域164A)に対する初期ドロップパターン(DP1A)を生成する。次に、ブロックB430において、ドロップパターン生成デバイスは、開始ドロップパターンとして初期ドロップパターン(DP1A)を使用し、初期ドロップパターンを修正する第2ドロップパターン生成プロセスを使用して、円形のサブ領域に対する改正ドロップパターン(DP1B)を生成し、これにより、改正ドロップパターン(DP1B)が生成される円形のサブ領域の改正ドロップパターン(DP1B)は、ドロップパターン生成デバイスが、第1ドロップパターン生成プロセスを行わずに、ドロップパターン生成フィールドの全体に対して第2ドロップパターン生成プロセスを行った場合(例えば、ドロップパターン生成デバイスが、開始ドロップパターンとして、ランダムドロップパターンを使用して、第2ドロップパターン生成プロセスを行った場合)に、円形のサブ領域に対して生成されたドロップパターンと類似又は同一であってもよい。
次に、ブロックB435において、ドロップパターン生成デバイスは、個別の改正ドロップパターンが各サブ領域に対して生成されていないと判定し、フローは、ブロックB420に戻り、ドロップパターン生成デバイスは、円形のサブ領域(例えば、図6のサブ領域164B)と境界を共有する円環状であるサブ領域を選択する。サブ領域は、ドロップパターン生成フィールドの直径の4.2%である厚さを有する(図6では正確な縮尺ではない)。この厚さにより、2つのサブ領域(中央の円及び環)がほぼ同じ面積を有するため、ブロックB425~B430の反復の計算負荷は、ブロックB425~B430の最初の反復の計算負荷と同様となる。
環状のサブ領域を選択するために、ドロップパターン生成デバイスは、ドロップパターン生成フィールドの中心に中心が位置し、環状のサブ領域の内及び外半径に等しい半径を有する2つの同心円を有する環状の形状であるドロップパターン生成フィールドに、マスクを適用してもよい。連続するマスクが互いに重ね合わされる幾つかの実施形態において、マスクジオメトリが、偶数回(0回を含む)交差するサブ領域が隠され、奇数回交差するサブ領域が可視されるマスクコンベンションが使用される。
そして、ドロップパターン生成デバイスは、選択されたサブ領域に対して、ブロックB425~B430を行い、これにより、選択されたサブ領域に対する初期ドロップパターン(DP2A)及び改正ドロップパターン(DP2B)を生成する。この例において、ブロックB425~B430の間、円形の領域(図6のサブ領域164A)に対する改正ドロップパターン(DP1B)は、変更されない。
そして、ドロップパターン生成デバイスは、残りのサブ領域に対して、ブロックB425~B430を行う。ブロックB425~B430の各反復において、ドロップパターン生成デバイスは、隣接する環状のサブ領域(例えば、改正ドロップパターンが先行の反復において生成されたサブ領域を取り囲む、より大きな環状のサブ領域)を選択し、これにより、円形のドロップパターン生成フィールドの全体がカバーされるまで、付加的な初期ドロップパターン(DP3A、DP4Aなど)及び改正ドロップパターン(DP3B、DP4Bなど)を生成する。
ここで記載される動作フロー及び他の動作フローは、実質的に、ドロップパターン生成デバイスがドロップパターンを生成することができる速度を増加させる。例えば、幾つかの実施形態において、149mmの半径r及び1mmの厚さ(936mm2の面積を有する)を備えるフルウエハに対して第2ドロップパターン生成プロセスを行うことと、そのエッジ(150mmの半径及び70,686mm2の面積)までのウエハに対して第2ドロップパターン生成プロセスを行うこととの対比は、2次式ランタイムを仮定すると、第2ケースにおけるランタイムを、反復ごとに、第1ケースよりも5700倍長くする。ウエハの中央の円形のサブ領域までの全てのリング状のサブ領域(合計で150リング、各1mm厚さ)に対して改正ドロップパターン生成を繰り返し、(小さい面積を有する)より小さいリングのより短いランタイムを考慮すると、ドロップパターン生成フィールドの全体に対するドロップパターン生成は、(ドロップパターン生成フィールドの全体に対して第2ドロップパターン生成プロセスを行うのに対して)75倍高速である。
また、例えば、幾つかの実施形態において、300mmの円形のドロップパターン生成フィールドは、中央の円を備え、同心リングの形状である、150のサブ領域に分割される。第2ドロップパターン生成プロセスのm回の反復を仮定すると、ウエハの全体に対して第2ドロップパターン生成プロセスを行うランタイムは、km(π1502)=5E9kmであり、ここで、kは、1回の反復のランタイムである。一方、図4のハイブリッドプロセスのランタイムは、
であり、ここで、T1は、第1ドロップパターン生成プロセスのランタイムである。このように、ハイブリッドランタイムは、非ハイブリッドランタイムの0.28%未満である。
図7は、ドロップパターンを生成するための動作フローの例示的な実施形態を示す。フローは、ブロック700で開始し、次いで、ドロップパターン生成デバイスが、ドロップ体積を設定又は取得する、ブロックB705に移行する。次に、ブロックB710において、ドロップパターン生成デバイスは、フィールド材料マップを取得する。そして、ブロックB715において、ドロップパターン生成デバイスは、フィール材料マップを、複数のサブ領域に分割する。
そして、フローは、ドロップパターン生成デバイスが、複数のサブ領域のうちの第1サブ領域を選択する、ブロックB720に移る。そして、フローは、ドロップパターン生成デバイスが、第1ドロップパターン生成プロセスを行うことによって、選択されたサブ領域に対する初期ドロップパターンを生成する、ブロクB725に移行する。第1ドロップパターン生成プロセスは、入力として、選択されたサブ領域に対応するフィールド材料マップの部分を使用してもよい。
次に、ブロックB730において、ドロップパターン生成デバイスは、隣接するサブ領域の改正ドロップパターンの1つ以上の境界領域を修正するかどうかを判定する。例えば、ドロップパターン生成デバイスは、隣接するサブ領域の改正ドロップパターンの1つ以上の境界領域の修正を可能する設定が(例えば、ユーザによって、ソフトウエアアプリケーションによって、機械学習モデルによって)設定されているかどうかを判定してもよいし、或いは、ドロップパターン生成デバイスは、隣接するサブ領域の任意の改正ドロップパターンが生成されたかどうかを判定してもよい。ドロップパターン生成デバイスが、隣接するサブ領域の改正ドロップパターンの1つ以上の境界領域を修正しないと判定した場合(B730=0)、フローは、ボロックB735に移る。ドロップパターン生成デバイスが、隣接するサブ領域の改正ドロップパターンの1つ以上の境界領域を修正すると判定した場合(B730=Yes)、フローは、ブロックB740に進む。
ブロックB735において、ドロップパターン生成デバイスは、第2ドロップパターン生成プロセスを行うことによって、選択されたサブ領域に対する改正ドロップパターンを生成する。第2ドロップパターン生成プロセスは、入力として、初期ドロップパターン、及び、選択されたサブ領域に対応するフィールド材料マップの部分を使用してもよい。ブロックB735から、フローは、ブロックB745に移る。
ブロックB740において、ドロップパターン生成デバイスは、第2ドロップパターン生成プロセスを行うことによって、選択されたサブ領域に対する改正ドロップパターンを生成する。また、ドロップパターン生成デバイスは、隣接するサブ領域の改正ドロップパターンの1つ以上の境界領域を修正してもよい。境界領域は、距離(例えば、20μm、50μm、100μm、200μm、300μm、500μm、750μm、1,000μm)によって、又は、分配ピッチの倍数(例えば、2倍の分配ピッチ、3倍の分配ピッチ、5倍の分配ピッチ、10倍の分配ピッチ、20倍の分配ピッチ、50倍の分配ピッチ、80倍の分配ピッチ、100倍の分配ピッチ)によって定義されてもよい。幾つかの実施形態において、倍数は、負ではない整数である。また、境界領域は、異なる軸上で異なるように定義されてもよい。例えば、境界境域が分配ピッチの倍数によって定義され、y方向の分配ピッチがx方向の分配ピッチと異なる場合、境界領域のサイズは、異なっていてもよい。更に、ドロップパターン生成デバイスは、境界領域におけるドロップ位置と、善悪されたサブ領域における最も近いドロップ位置との間の距離が分配ピッチの倍数であるように、境界領域におけるドロップ位置を変更してもよい。
第2ドロップパターン生成プロセスは、入力として、少なくとも、初期ドロップパターン、隣接するサブ領域の改正ドロップパターンの1つ以上の個別の境界領域、及び、サブ領域及び境界領域に対応するフィールド材料マップの部分を使用してもよい。ブロックB740から、フローは、ブロックB745に移る。
ブロックB745において、ドロップパターン生成デバイスは、個別の改正ドロップパターンが各サブ領域に対して生成されたかどうかを判定する。
ドロップパターン生成デバイスが、個別の改正ドロップパターンが各サブ領域に対して生成されていないと判定した場合(B745=No)、フローは、ドロップパターン生成デバイスが、次のサブ領域を選択する、ブロックB720に戻る。ドロップパターン生成デバイスが、個別の改正ドロップパターンが各サブ領域に対して生成されていると判定した場合(B745=Yes)、フローは、ブロックB750に移行する。
ドロップパターン生成デバイスが、個別の改正ドロップパターンが各サブ領域に対して生成されていないと判定した場合(B745=No)、フローは、ドロップパターン生成デバイスが、次のサブ領域を選択する、ブロックB720に戻る。ドロップパターン生成デバイスが、個別の改正ドロップパターンが各サブ領域に対して生成されていると判定した場合(B745=Yes)、フローは、ブロックB750に移行する。
ブロックB750において、ドロップパターン生成デバイスは、サブ領域の改正ドロップパターンに基づいて、ドロップパターン生成フィールドの全体のドロップパターンを生成する。最後に、フローは、ブロックB755において終了する。
図8は、ドロップパターンを生成するための動作フローの例示的な実施形態を示す。フローは、ブロック800で開始し、次いで、ドロップパターン生成デバイスが、ドロップ体積を設定又は取得する、ブロックB805に移行する。次に、ブロックB810において、ドロップパターン生成デバイスは、フィールド材料マップを取得する。そして、ブロックB815において、ドロップパターン生成デバイスは、フィールド材料マップを、複数のサブ領域に分割する。そして、フローは、ドロップパターン生成デバイスが、複数のサブ領域のうちの(ブロックB820の第1反復における)第1サブ領域、又は、(ブロックB820の後続の反復における)次のサブ領域を選択する、ブロックB820に移る。
そして、フローは、ドロップパターン生成デバイスが、選択されたサブ領域に対して、最適ドロップパターンが既に利用可能であるかどうかを判定する、ブロックB825に進む。例えば、サブ領域がフィーチャレス領域又はブランク領域である場合、格子ドロップパターンは、サブ領域に対して最適である。ドロップパターン生成デバイスの幾つかの実施形態は、選択されたサブ領域に対する最適ドロップパターンのための1つ以上のデータベースを検索する。ドロップパターン生成デバイスが、選択されたサブ領域に対して、最適ドロップパターンが既に利用可能であり、最適ドロップパターンを取得可能であると判定した場合、フローは、ブロックB830に移る。ブロックB830において、ドロップパターン生成デバイスは、選択されたサブ領域に対して、最適ドロップパターンを割り当てて、フローは、ブロックB850に移る。
ドロップパターン生成デバイスが、選択されたサブ領域に対して、最適ドロップパターンがまだ利用可能でないと判定した場合、或いは、ドロップパターン生成デバイスが、最適ドロップパターンを取得することができない場合、フローは、ブロックB835に進む。
ブロックB835において、ドロップパターン生成デバイスは、選択されたサブ領域の初期ドロップパターンを生成する第1ドロップパターン生成プロセスを行う。第1ドロップパターン生成プロセスは、入力として、少なくとも、選択されたサブ領域に対応するフィールド材料マップの部分を使用してもよい。次に、ブロックB840において、ドロップパターン生成デバイスは、選択されたサブ領域に対する改正ドロップパターンを生成する第2ドロップパターン生成プロセスを行う。第2ドロップパターン生成プロセスは、入力として、少なくとも、初期ドロップパターン、及び、選択されたサブ領域に対応するフィールド材料マップの部分を使用してもよい。そして、フローは、ドロップパターン生成デバイスが、選択されたサブ領域に対して、改正ドロップパターンを割り当てる、ブロックB845に移る。ブロックB845から、フローは、ブロックB850に移る。
ブロックB850において、ドロップパターン生成デバイスは、個別のドロップパターンが各サブ領域に対して割り当てられたかどうかを判定する。ドロップパターン生成デバイスが、個別のドロップパターンが各サブ領域に対して割り当てられていないと判定した場合(B850=No)、フローは、ブロックB820に戻る。ドロップパターン生成デバイスが、個別のドロップパターンが各サブ領域に対して割り当てられたと判定した場合(B850=Yes)、フローは、ブロックB855に移行する。
ブロックB855において、ドロップパターン生成デバイスは、サブ領域の割り当てられたドロップパターン(改正ドロップパターン及び最適ドロップパターン)に基づいて、ドロップパターン生成フィールドの全体に対するドロップパターンを生成する。最後に、フローは、ブロックB860において終了する。
図9は、ドロップパターンを生成するための動作フローの例示的な実施形態を示す。フローは、ブロック900で開始し、次いで、ドロップパターン生成デバイスが、フィールド材料マップを取得し、ドロップ体積を設定する、ブロックB905に移行する。そして、ブロックB910において、ドロップパターン生成デバイスは、フィールド材料マップを、複数のサブ領域に分割する。そして、フローは、ドロップパターン生成デバイスが、サブ領域のそれぞれを、(1)利用可能な最適ドロップパターンを有するか、或いは、(2)利用可能な最適ドロップパターンを有していないか、のいずれかに分類する、ブロックB915に移る。例えば、図10は、(ドロップパターン生成フィールドの全体に対する)フィールド材料マップ162、及び、複数のサブ領域164の例示的な実施形態を示す。そして、この例において、ドロップパターン生成デバイスは、サブ領域164A及び164Cに対して、最適ドロップパターンが利用可能であると判定し、従って、サブ領域164A及び164Cを、(1)利用可能な最適ドロップパターンを有する、と分類する。例えば、図11は、図10のサブ領域164A及び164Cに対する最適ドロップパターン165の例示的な実施形態を示す。ドロップパターン165Aは、サブ領域164Aに対する最適ドロップパターンであり、ドロップパターン165Cは、サブ領域164Cに対する最適ドロップパターンである。しかしながら、ドロップパターン生成デバイスは、サブ領域164Bに対して、最適ドロップパターンが利用可能ではないと判定し、従って、サブ領域164Bを、(2)利用可能な最適ドロップパターンを有していない、と分類する。
そして、フローは、第1フローと、第2フローとに分割される。
第1フローは、ドロップパターン生成デバイスが、最適ドロップパターンが利用可能であるサブ領域に対して、個別の最適ドロップパターンを割り当てる、ブロックB920に移る。そして、第1フローは、第1フローが第2フローと再結合する、ブロックB955に移行する。
第2フローは、ドロップパターン生成デバイスが、利用可能な最適ドロップパターンを有していないN個のサブ領域をキューに加える、ブロックB925に進む。次に、ブロックB930において、ドロップパターン生成デバイスは、インデックスnを1に設定する。そして、ブロックB935において、ドロップパターン生成デバイスは、キューにおけるサブ領域Snに対するサブ領域マスクを生成する。そして、第2フローは、ドロップパターン生成デバイスが、サブ領域Snに対する初期ドロップパターンIDPnを生成する第1ドロップパターン生成プロセスを行う、ブロックB940に移行する。そして、第2フローは、ドロップパターン生成デバイスが、サブ領域Snに対する改正ドロップパターンRDPnを生成する第2ドロップパターン生成プロセスを行う、ブロックB945に移る。そして、ブロックB950において、ドロップパターン生成デバイスは、改正ドロップパターンRDPnをサブ領域Snに割り当てる。例えば、図12は、図10のサブ領域164Bに対する改正ドロップパターン165Bの例示的な実施形態を示す。
そして、第2フローは、第2フローが第1フローに再結合し、ドロップパターン生成デバイスが、改正ドロップパターンがキューにおける各サブ領域に対して生成されたかどうかを判定する、ブロックB955に進む。ドロップパターン生成デバイスが、改正ドロップパターンがキューにおける各サブ領域に対して生成されていないと判定した場合(B955=No)、フローは、ブロックB960に移行する。ブロックB960において、ドロップパターン生成デバイスは、インデックスnを1だけ増加させ(n=n+1)、そして、第2フローは、ブロックB935に戻る。ドロップパターン生成デバイスが、改正ドロップパターンがキューにおける各サブ領域に対して生成されたと判定した場合(B955=Yes)、第2フローは、ブロックB965に移る。
ブロックB965において、ドロップパターン生成デバイスは、改正ドロップパターンRDPn(n=1~N)、及び、サブ領域に割り当てられた最適ドロップパターンに基づいて、ドロップパターン生成フィールドの全体に対するドロップパターンを生成する。最後に、フローは、ブロックB970において終了する。
図13は、ドロップパターン生成デバイスの例示的な実施形態を示す。ドロップパターン生成デバイス1370は、1つ以上のプロセッサ1372と、1つ以上のI/Oコンポーネント1373と、記憶装置1374とを含む。また、ドロップパターン生成デバイス1370のハードウエアコンポーネントは、1つ以上のバス又はその他の電気的接続を介して通信する。バスの例は、ユニバーサルシリアルバス(USB)、IEEE 1394バス、ペリフェラル コンポーネント インターコネクト(PCI)バス、ペリフェラル コンポーネント インターコネクト エクスプレス(PCIe)バス、アクセラレーテッド グラフィックス ポート(AGP)バス、シリアル AT アタッチメント(SATA)バス、及び、スモール コンピュータ システム インタフェース(SCSI)バスを含む。
1つ以上のプロセッサ1372は、マイクロプロセッサ(例えば、シングルコアマイクロプロセッサ、マルチコアマイクロプロセッサ)、1つ以上のグラフィック処理装置(GPUs)、1つ以上のテンソル処理装置(TPUs)、1つ以上の特定用途向け集積回路(ASICs)、1つ以上のフィールドプログラマブルゲートアレイ(FPGAs)、1つ以上のデジタルシグナルプロセッサ(DSPs)、又は、その他の電子回路(例えば、その他の集積回路)を含む1つ以上の中央演算処理装置(CPUs)を含む。I/Oコンポーネント1373は、基板位置決めステージ、インプリントヘッド、流体ディスペンサ、エネルギーソース及びカメラのうちの1つ以上と通信する通信コンポーネントを含んでいてもよい。また、I/Oコンポーネント1373は、ネットワーク、ナノインプリントリソグラフィ制御デバイス、又は、ディスプレイデバイス、キーボード、マウス、プリントデバイス、タッチスクリーン、ライトペン、光学記憶装置、スキャナ、マイクロフォン、ドライブ、ジョイスティック及びコントロールパッドを含む、他の入出力デバイス(不図示)と通信する通信コンポーネント(例えば、グラフィックカード、ネットワークインタフェースコントローラ)を含んでいてもよい。
記憶装置1374は、1つ以上のコンピュータ可読記憶媒体を含む。ここで使用されるように、コンピュータ可読記憶媒体は、製造の物品、例えば、磁気ディスク(例えば、フロッピーディスク(登録商標)、ハードディスク)、光ディスク(例えば、CD、DVD、Blu-ray(登録商標))、光磁気ディスク、磁気テープ、半導体メモリ(例えば、不揮発性メモリカード、フラッシュメモリ、半導体ドライブ、SRAM、DRAM、EPROM、EEPROM)を含む。記憶装置1374は、ROM及びRAMの両方を含んでもよく、コンピュータ可読データ又はコンピュータ実行可能命令を記憶することができる。
ドロップパターン生成デバイス1370は、初期化モジュール1374A、フィールド分割及び選択モジュール1374B、第1ドロップパターン生成モジュール1374C、第2ドロップパターン生成モジュール1374D、最適ドロップパターン利用可能モジュール1374E、ドロップパターン結合モジュール1374F、リソグラフィ制御モジュール1374G、及び、通信モジュール1374Hも含む。モジュールは、論理回路、コンピュータ可読データ又はコンピュータ実行可能命令を含む。図13に示す実施形態において、モジュールは、ソフトウエア(例えば、Assembly、C、C++、C#、Java(登録商標)、BASIC、Perl、Visual Basic)で実装される。しかしながら、幾つかの実施形態において、モジュールは、ハードウエア(例えば、カスタマイズされた回路)、又は、代替的に、ソフトウエアとハードウエアとの組み合わせで実装される。モジュールが、少なくとも部分的に、ソフトウエアで実装される場合、ソフトウエアは、記憶装置1374に記憶される。また、ドロップパターン生成デバイス1370の幾つかの実施形態は、付加的なモジュールを含み、これらのモジュールの幾つかを省略し、これらのモジュールをより少ないモジュールに結合し、又は、これらのモジュールをより多くのモジュールに分割する。更に、ドロップパターン生成デバイス1370は、材料マップリポジトリ1374I、及び、ドロップパターンリポジトリ1374Jを含む。材料マップリポジトリ1374Iは、フィールド材料マップ及びサブ領域を記憶し、ドロップパターンリポジトリ1374Jは、ドロップパターン(例えば、初期ドロップパターン、改正ドロップパターン、フルフィールドドロップパターン、最適ドロップパターン)を記憶する。
初期化モジュール1374Aは、ドロップパターン生成デバイス1370に、ドロップ体積を取得(例えば、設定、受け取り)させ、フィールド材料マップを取得させ、変数を初期化させ、他の初期化動作を実行させる命令を含む。例えば、初期化モジュール1374Aの幾つかの実施形態は、ドロップパターン生成デバイス1370に、図4のブロックB405~B410、図7のブロックB705~B710、図8のブロックB805~B810、及び、図9のブロックB905に記載された動作のうちの少なくとも幾つかを実行させる命令を含む。
フィールド分割及び選択モジュール1374Bは、ドロップパターン生成デバイス1370に、ドロップパターン生成フィールドをサブ領域に分割させ、サブ領域を善悪させる命令を含む。例えば、フィールド分割及び選択モジュール1374Bの幾つかの実施形態は、ドロップパターン生成デバイス1370に、図4のブロックB415~B420、図7のブロックB715~B720及びB745、図8のブロックB850、及び、図9のブロックB925~B930及びB955~B960に記載された動作のうちの少なくとも幾つかを実行させる命令を含む。また、サブ領域は、材料マップリポジトリ1374Iに記憶されていてもよい。
第1ドロップパターン生成モジュール1374Cは、ドロップパターン生成デバイス1370に、第1ドロップパターン生成プロセスを行うことによって、サブ領域に対する初期ドロップパターンを生成させる命令を含む。第1ドロップパターン生成プロセスの入力の例は、フィールド材料マップ(例えば、サブ領域に対応するフィールド材料マップの領域)、及び、ドロップ体積を含む。例えば、第1ドロップパターン生成モジュール1374Cの幾つかの実施形態は、ドロップパターン生成デバイス1370に、図4のブロックB425、図7のブロックB725、図8のブロックB835、及び、図9のブロックB935~B940に記載された動作のうちの少なくとも幾つかを実行させる命令を含む。また、初期ドロップパターンは、ドロップパターンリポジトリ1374Jに記憶されていてもよい。
第2ドロップパターン生成モジュール1374Dは、ドロップパターン生成デバイス1370に、第2ドロップパターン生成プロセスを行うことによって、サブ領域に対する改正ドロップパターンを生成させる命令を含む。第2ドロップパターン生成プロセスの入力の例は、初期ドロップパターン、フィールド材料マップ(例えば、サブ領域に対応するフィールド材料マップの領域)、ドロップ体積、及び、隣接する改正ドロップパターンの1つ以上の境界領域を含む。例えば、第2ドロップパターン生成モジュール1374Dの幾つかの実施形態は、ドロップパターン生成デバイス1370に、図4のブロックB425、図7のブロックB730~B740、図8のブロックB840~B845、及び、図9のブロックB945~B950に記載された動作のうちの少なくとも幾つかを実行させる命令を含む。また、改正ドロップパターンは、ドロップパターンリポジトリ1374Jに記憶されていてもよい。
最適ドロップパターン利用可能モジュール1374Eは、ドロップパターン生成デバイス1370に、個別の最適ドロップパターンがサブ領域に対して利用可能である(例えば、データベースに記憶されている)かどうかを判定させ、個別の最適ドロップパターンをサブ領域に割り当てさせる命令を含む。例えば、最適ドロップパターン利用可能モジュール1374Eの幾つかの実施形態は、ドロップパターン生成デバイス1370に、図8のブロックB825~B830、及び、図9のブロックB915~B920に記載された動作のうちの少なくとも幾つかを実行させる命令を含む。
ドロップパターン結合モジュール1374Fは、ドロップパターン生成デバイス1370に、フルドロップパターン生成フィールドを構成するサブ領域のドロップパターン(例えば、改正ドロップパターン、最適ドロップパターン)に基づいて、フルドロップパターン生成フィールドに対するドロップパターンを生成させる命令を含む。例えば、ドロップパターン結合モジュール1374Fの幾つかの実施形態は、ドロップパターン生成デバイス1370に、図4のブロックB440、図7のブロックB750、図8のブロックB855、及び、図9のブロックB965に記載された動作のうちの少なくとも幾つかを実行させる命令を含む。
リソグラフィ制御モジュール1374Gは、ドロップパターン生成デバイス1370に、基板位置決めステージ、インプリントヘッド、流体ディスペンサ、エネルギーソース及びカメラなどのナノインプリントリソグラフィシステムの他の構成要素又はサブシステムを調整、制御又は指示させる命令を含む。
通信モジュール1374Hは、ドロップパターン生成デバイス1370に、1つ以上の他のデバイス(例えば、ナノインプリントリソグラフィ制御デバイス、基板位置決めステージ、インプリントヘッド、流体ディスペンサ、エネルギーソース、カメラ、モニタ、別のコンピュータデバイス)と通信させる命令を含む。
図14Aは、残留層の例示的な実施形態を示す。図14Aにおいて、パターン層125が基板102の上に形成されている。パターン層125は、残留層153と、凸部151及び凹部152として示される複数のフィーチャと、を含む。凸部151は、インプリント厚さhtを有し、残留層153は、残膜厚(RLT)hrlを有する。
図14Bは、最上層の例示的な実施形態を示す。図14は、凹部及び凸部を含む基板102の上に形成されたパターン層125を含む。基板102は、基板チャック104によって保持される。パターン層125は、基板102の凹部及び凸部を充填する。オーバーバーデンとも称される最上層154は、基板102の上に形成され、最上層厚(TLT)htlを有する。また、最上層154の上面155は、フィーチャレスであり、平面である。
上述したデバイス、システム及び方法の少なくとも一部は、少なくとも部分的に、上述した動作を実現するためのコンピュータ実行可能命令を含む1つ以上のコンピュータ可読媒体を、コンピュータ実行可能命令を読み出して実行する1つ以上のコンピュータデバイスに提供することによって、実装することができる。システム又はデバイスは、コンピュータ実行可能命令を実行するときに、上述した実施形態の動作を実行する。また、1つ以上のシステム又はデバイス上のオペレーションシステムは、上述した実施形態の動作のうちの少なくとも幾つかを実装してもよい。
更に、幾つかの実施形態は、上述したデバイス、システム及び方法を実装するために、1つ以上の機能ユニットを使用する。機能ユニットは、ハードウエア(例えば、カスタマイズされた回路)だけで実装されてもよいし、ソフトウエアとハードウエアとの組み合わせ(例えば、ソフトウエアを実行するマイクロプロセッサ)で実装されてもよい。
Claims (20)
- ドロップパターンを生成する方法であって、
領域の材料マップを取得することと、
前記領域を複数のサブ領域に分割することと、
前記複数のサブ領域のうちの1つ以上のサブ領域のそれぞれについて、第1ドロップパターン生成プロセスを行い、前記第1ドロップパターン生成プロセスは、前記材料マップに基づいて、前記サブ領域に対する個別の初期ドロップパターンを生成することと、
前記複数のサブ領域のうちの前記1つ以上のサブ領域のそれぞれについて、第2ドロップパターン生成プロセスを行い、前記第2ドロップパターン生成プロセスは、前記材料マップ、及び、前記サブ領域に対する前記個別の初期ドロップパターンに基づいて、前記サブ領域に対する個別の改正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方法。 - 前記サブ領域は、重複せず、前記サブ領域の集合は、前記領域の全てを含むことを特徴とする請求項1に記載の方法。
- 前記第1ドロップパターン生成プロセスは、前記第2ドロップパターン生成プロセスよりも計算コストが低いことを特徴とする請求項1に記載の方法。
- 前記第1ドロップパターン生成プロセスは、非反復であり、前記第2ドロップパターン生成プロセスは、反復であることを特徴とする請求項3に記載の方法。
- 前記第2ドロップパターン生成プロセスは、前記初期ドロップパターンにおける1つ以上のドロップ位置を変更することを特徴とする請求項1に記載の方法。
- 前記改正ドロップパターンを組み合わせて、前記領域に対するドロップパターンを形成することを更に有することを特徴とする請求項1に記載の方法。
- 前記複数のサブ領域の各サブ領域を、ドロップパターンが生成されるサブ領域として、或いは、ドロップパターンが生成されないサブ領域として、分類することを更に有し、
前記複数のサブ領域のうちの前記1つ以上のサブ領域は、ドロップパターンが生成されるサブ領域として分類される前記サブ領域であることを特徴とする請求項1に記載の方法。 - ドロップパターンが生成されないサブ領域として分類される各サブ領域は、ドロップパターンが既に格納されているサブ領域であることを特徴とする請求項7に記載の方法。
- 装置であって、
1つ以上のコンピュータ可読記憶媒体と、
前記1つ以上のコンピュータ可読記憶媒体と通信し、前記1つ以上のコンピュータ可読記憶媒体と協働する1つ以上のプロセッサと、を有し、
前記1つ以上のプロセッサは、前記装置に、
領域の材料マップを取得することと、
前記領域を複数のサブ領域に分割することと、
前記複数のサブ領域のうちの第1サブ領域について、第1ドロップパターン生成プロセスを行い、前記第1ドロップパターン生成プロセスは、前記材料マップに基づいて、前記第1サブ領域に対する個別の初期ドロップパターンを生成することと、
前記第1サブ領域について、第2ドロップパターン生成プロセスを行い、前記第2ドロップパターン生成プロセスは、前記材料マップ、及び、前記第1サブ領域に対する前記個別の初期ドロップパターンに基づいて、前記第1サブ領域に対する個別の改正ドロップパターンを生成することと、
をさせることを特徴とする装置。 - 前記1つ以上のプロセッサは、前記1つ以上のコンピュータ可読記憶媒体と協働して、前記装置に、
前記複数のサブ領域のうちの第2サブ領域について、前記第1ドロップパターン生成プロセスを行い、前記第1ドロップパターン生成プロセスは、前記材料マップに基づいて、前記第2サブ領域に対する個別の初期ドロップパターンを生成することと、
前記第2サブ領域について、前記第2ドロップパターン生成プロセスを行い、前記第2ドロップパターン生成プロセスは、前記材料マップ、及び、前記第2サブ領域に対する前記個別の初期ドロップパターンに基づいて、前記第2サブ領域に対する個別の改正ドロップパターンを生成することと、
を更にさせることを特徴とする請求項9に記載の装置。 - 前記装置は、前記第2ドロップパターン生成プロセスよりも迅速に前記第1ドロップパターン生成プロセスを行うことができることを特徴とする請求項9に記載の装置。
- 前記第1ドロップパターン生成プロセスは、線形ランタイムを有することを特徴とする請求項11に記載の装置。
- 前記第2ドロップパターン生成プロセスは、2次式ランタイム、又は、別の多項式ランタイムを有することを特徴とする請求項12に記載の装置。
- 前記第1サブ領域は、四角形、三角形、円形及び環状の形状のうちの1つを有することを特徴とする請求項9に記載の装置。
- 前記複数のサブ領域は、互いに重複せず、前記複数のサブ領域の集合は、前記領域の全てを含むことを特徴とする請求項9に記載の装置。
- 1つ以上のコンピュータデバイスによって実行された場合に、前記1つ以上のコンピュータデバイスに動作を行わせる命令を記憶する1つ以上のコンピュータ可読記憶媒体であって、
前記動作は、
領域の材料マップを取得することと、
前記領域を複数のサブ領域に分割することと、
前記複数のサブ領域のうちの1つ以上のサブ領域のそれぞれについて、第1ドロップパターン生成プロセスを行い、前記第1ドロップパターン生成プロセスは、前記材料マップに基づいて、前記サブ領域に対する個別の初期ドロップパターンを生成することと、
前記複数のサブ領域のうちの前記1つ以上のサブ領域のそれぞれについて、第2ドロップパターン生成プロセスを行い、前記第2ドロップパターン生成プロセスは、前記材料マップ、及び、前記サブ領域に対する前記個別の初期ドロップパターンに基づいて、前記サブ領域に対する個別の改正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1つ以上のコンピュータ可読記憶媒体。 - 前記第1ドロップパターン生成プロセスは、線形ランタイムを有し、
前記第2ドロップパターン生成プロセスは、2次式ランタイム、又は、別の多項式ランタイムを有することを特徴とする請求項16に記載の1つ以上のコンピュータ可読記憶媒体。 - 前記動作は、前記改正ドロップパターンに基づいて、前記領域に対するドロップパターン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1つ以上のコンピュータ可読記憶媒体。
- 前記動作は、前記複数のサブ領域の各サブ領域を、ドロップパターンが生成されるサブ領域として、或いは、ドロップパターンが生成されないサブ領域として、分類することを更に有し、
前記複数のサブ領域のうちの前記1つ以上のサブ領域は、ドロップパターンが生成されるサブ領域として分類される前記サブ領域であることを特徴とする請求項16に記載の1つ以上のコンピュータ可読記憶媒体。 - 前記複数のサブ領域のうちの前記1つ以上のサブ領域のそれぞれについて、前記第2ドロップパターン生成プロセスを連続的に行うことを含む前記第2ドロップパターン生成プロセスを行うことを更に有し、
前記第2ドロップパターン生成プロセスの少なくとも幾つかのパフォーマンスは、前記複数のサブ領域の現在のサブ領域に対する前記個別の改正ドロップパターンを生成しながら、前記複数のサブ領域の他のサブ領域に対して以前に生成された1つ以上の改正ドロップパターンにおける少なくとも1つのドロップ位置を修正し、
前記少なくとも1つのドロップ位置は、前記現在のサブ領域の分配ピッチ内にあることを特徴とする請求項16に記載の1つ以上のコンピュータ可読記憶媒体。
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