JP2024019002A - インプリントツールのオーバーレイ制御のための制御値を生成するシステム及び方法 - Google Patents

インプリントツールのオーバーレイ制御のための制御値を生成するシステム及び方法 Download PDF

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Abstract

【課題】インプリントシステム、及び、インプリントされた基板のオーバーレイを補正する方法を提供する。
【解決手段】幾つかのデバイス、システム及び方法は、関係値のセットを取得し、関係値のセットは、インプリント装置のための制御値と、対応するオーバーレイ補正との間の関係を示し、制御値のセットが動作制約のセット内に維持されながら、制御値のセットが残留オーバーレイ誤差を全体的に最小化するように、関係値のセットを使用する制約付き最適化に基づいて、制御値のセットを推定し、制御値のセットは、平面内にある面内制御値のセットと、平面の外にある面外制御値のセットと、を含み、平面は、テンプレート－基板の界面に平行である。
【選択図】図１

Description

本出願は、一般的には、インプリントシステム、及び、インプリントされた基板のオーバーレイを補正する方法に関する。
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、形成される構造の最小フィーチャ寸法の継続的な低減を可能にしながら、より優れたプロセス制御を提供し、スループットを増加させることを含む。
幾つかのナノ製造技術は、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つ以上の層を製造することを含む、種々のアプリケーションにおいて有用である。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、光学部品などを含む。
幾つかの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）層にフィーチャパターンを形成し、フィーチャ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。パターニングプロセスは、基板から離間されたテンプレートを使用し、成形可能液体がテンプレートと基板との間に与えられる。成形可能液体は、成形可能材料と接触するテンプレートの表面の形状と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。固化の後、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、固化層から分離される。次いで、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の中又は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施される。
更に、平坦化技術は、半導体デバイスを製造するのに有用である。例えば、半導体デバイスを作成するためのプロセスは、基板への材料の追加及び基板からの材料の除去の繰り返しを含む。このプロセスは、不規則な高さ変動（即ち、レリーフパターン）を備える層状基板を生成し、より多くの層が追加されるにつれて、基板の高さ変動は、増加する。高さ変動は、層状基板に更なる層を追加する能力に悪影響を及ぼす。また、半導体基板（例えば、シリコンウエハ）自体は、必ずしも完全に平坦ではなく、初期の表面高さ変動（即ち、レリーフパターン）を含むことがある。高さ変動に対処するための１つの技術は、積層手順の間に基板を平坦化することである。インクジェットベースアダプティブ平坦化（ＩＡＰ）と呼ばれることもある平坦化技術は、基板とスーパーストレートとの間に重合性材料の可変ドロップパターンを分配することを含み、ドロップパターンは、基板のレリーフパターンに依存して変化する。スーパーストレートは、重合性材料と接触させられ、その後、材料は、基板上で重合され、スーパーストレートが外される。
種々のリソグラフィパターニング技術は、平面をパターニングすることから利益を得る。ＡｒＦｉレーザベースのリソグラフィにおいて、平坦化は、焦点深度（ＤＯＦ）、限界寸法（ＣＤ）及び限界寸法の均一性を改善する。極端紫外線リソグラフィ（ＥＵＶ）において、平坦化は、フィーチャ配置及びＤＯＦを改善する。ナノインプリントリソグラフィ（ＮＩＬ）において、平坦化は、パターン転写後のフィーチャ充填及びＣＤ制御を改善する。
また、重合化された材料を備える基板は、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）製造のための既知の手順及びプロセスを更に施される。
半導体デバイスの製造において、半導体ウエハの上にナノスケールパターンを形成する場合、最終的な電子デバイスが正しく機能するためには、オーバーレイとも呼ばれる、第２のパターン層に対する１つのパターン層の適切なレジストレーション及びアライメントが重要である。
インプリント装置のための制御値のセットを生成する方法の幾つかの実施形態は、関係値のセットを取得することであって、前記関係値のセットは、インプリント装置のための制御値と、対応するオーバーレイ補正との間の関係を示すことと、前記制御値のセットが動作制約のセット内に維持されながら、前記制御値のセットが残留オーバーレイ誤差を全体的に最小化するように、前記関係値のセットを使用する制約付き最適化に基づいて、制御値のセットを推定することと、を備え、前記制御値のセットは、平面内にある面内制御値のセットと、前記平面の外にある面外制御値のセットと、を含み、前記平面は、テンプレート－基板の界面に平行である。
システムの幾つかの実施形態は、１つ以上のコンピュータ可読媒体と、１つ以上のプロセッサと、を備える。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媒体と協働して、関係値のセットを取得することであって、前記関係値のセットは、インプリント装置のための制御値と、対応するオーバーレイ補正との間の関係を示すことと、前記制御値のセットが動作制約のセット内に維持されながら、前記制御値のセットが残留オーバーレイ誤差を全体的に最小化するように、前記関係値のセットを使用する制約付き最適化に基づいて、制御値のセットを算出することと、を行い、前記制御値のセットは、平面内にある面内制御値のセットと、前記平面の外にある面外制御値のセットと、を含み、前記平面は、テンプレート－基板の界面に平行である。
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、関係値のセットを取得することであって、前記関係値のセットは、インプリント装置のための制御値と、前記インプリント装置のテンプレートによってインプリントされる基板上のオーバーレイ補正との間の関係を示すことと、残留オーバーレイ誤差が全体的に最小化されながら、動作制約のセット内に維持する制御値のセットを算出することであって、前記制御値のセットを算出することは、前記関係値のセットに基づいて制約付き最適化を行うことを含むことと、を備える動作を行わせ、前記制御値のセットは、前記テンプレートを圧縮するように構成された複数のアクチュエータを制御するアクチュエータ制御値のセットと、前記基板を加熱するように構成された熱源を制御するヒータ制御値のセットと、を含み、前記制御値のセットは、前記テンプレート及び前記熱源に対して前記基板を移動させるように構成された基板ステージを制御するステージ制御値のセット、又は、成形可能材料のドロップが前記基板の表面上の不均一な領域を補正するように、前記基板上に成形可能材料のドロップを堆積するように構成された流体ディスペンサを制御するドロップパターン制御値のセット、を更に含む、命令を記憶する。
図１は、ナノインプリントリソグラフィシステムの例示的な実施形態を示す。 図２は、基板、アップリケ、流体ディスペンサ、テンプレート及びドロップパターンの例示的な実施形態の平面図（ｚ軸に沿った図）を示す。 図３Ａは、残留層の例示的な実施形態を示す。 図３Ｂは、最上層の例示的な実施形態を示す。 図４は、変形機構の例示的な実施形態を示す。 図５は、オーバーレイ誤差を補正する（例えば、低減する、除去する）制御値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。 図６は、オーバーレイ誤差を補正する制御値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。 図７は、オーバーレイ誤差を補正する制御値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。 図８は、リソグラフィ制御デバイスの例示的な実施形態を示す。
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、同等及び修正を含んでもよい。また、説明的な実施形態は、幾つかのフューチャを含んでもよく、特定のフィーチャは、ここに記載されるデバイス、システム及び方法の幾つかの実施形態に必須ではなくてもよい。更に、幾つかの実施形態は、以下の説明的な実施形態の２つ以上からのフィーチャを含む。
また、ここで使用されるように、「又は」の接続詞は、一般的に、包括的な「又は」を示し、「又は」は、明示的に示されている場合、或いは、文脈が、「又は」が排他的な「又は」でなければならないことを示す場合、排他的な「又は」を示す。ここで使用されるように、「第１」、「第２」の用語は、必ずしも、任意の順序、順次又は優先関係を示すものではなく、任意の順序、順次又は優先関係を示すことなく、１つの部材、動作、要素、グループ、コレクション、セットなどを、別のものから、より明確に区別するために使用されてもよい。
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、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、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、参照番号１４１で識別されてもよい。但し、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、１４１Ａは、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、インプリントシステム１００（例えば、ナノインプリントリソグラフィシステム）の例示的な実施形態を示す。また、幾つかの実施形態において、インプリントシステム１００は、単一のインプリントデバイスとして実装される。動作において、インプリントシステム１００は、基板１０２（例えば、ウエハ）上に成形可能材料１２４（例えば、レジスト）のドロップを堆積し、基板１０２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を使用することによって、基板１０２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、パターン面１１２を含むパターン領域１１３を有するモールド１１０（例えば、メサ）を含む。また、単一のモールド１１０は、単一の基板１０２又は複数の基板１０２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。幾つかの実施形態において、基板１０２は、ウエハの形態である。
インプリントシステム内の歪み（ディストーション）は、インプリントされた基板１０２（例えば、パターン層１２５が形成された基板１０２）に、オーバーレイ誤差（例えば、残留オーバーレイ誤差）を引き起こす可能性がある。インプリントシステム１００は、オーバーレイ誤差を低減（又は除去）するために、インプリントシステム１００内の歪みを補償する。歪みは、面内アライメント誤差、面外アライメント誤差、及び、面外変形を含む。歪みは、以下の（及び以下の任意の組み合わせ）、基板１０２、テンプレート１０８、インプリントシステム１００の他の構成要素、モールド１１０のパターン歪み、配置誤差に起因する基板１０２の歪み、及び、基板チャック１０４のチャック領域の基板支持面、テンプレートチャック１１８の支持面、基板１０２の一次又はチャック面又はテンプレート１０８のモールド１１０の一次又はチャック面の変形（例えば、平面性における偏差）から生じる。
また、面内アライメント誤差は、配置誤差、回転誤差、倍率誤差、スキュー誤差、テンプレート歪み誤差、又は、それらの任意の組み合わせによって引き起こされる。配置誤差は、一般的には、テンプレート１０８と基板１０２との間のＸ－Ｙ位置決め誤差（即ち、Ｘ軸、Ｙ軸又は両方に沿った並進であり、Ｘ軸及びＹ軸は、図１に示されるように、テンプレート１０８のパターン面１１２又は基板１０２の面内にある、又は、それらに平行である）を示す。回転（又はθ）誤差は、一般的には、Ｚ軸の周りの相対的な配向誤差（即ち、Ｚ軸の周りの回転であり、Ｚ軸は、図１に示されるように、Ｘ－Ｙ平面に直交する）を示す。倍率誤差は、一般的には、テンプレート１０８上のオリジナルパターン領域と比較して、インプリント領域の熱的、光学的、又は、材料誘起収縮又は拡大を示す。スキュー誤差は、一般的には、テンプレート１０８の側面が直交しないような、基板１０２に対するテンプレート１０８のスキューを示す。テンプレート歪み誤差は、一般的に、テンプレート１０８の第２部分に対するテンプレート１０８の第２部分の倍率を含み、テンプレート１０８は、基板１０２に対する台形又は高次の多角形歪みを有する。
面外アライメント誤差は、テンプレート１０８の曲げの結果として現れる力誤差及び「チルト」誤差によって引き起こされる。一般的に、インプリント力は、成形可能材料１２４に対してテンプレート１０８によって与えられる力である。最終的なインプリント力は、成形可能材料１２４の硬化の間に（例えば、最後において）、成形可能材料１２４に対してテンプレート１０８によって与えられる力である。また、例えば、力がテンプレート１０８のコーナーで小さすぎる場合、コーナーでのテンプレート１０８の表面と基板１０２の表面との間の距離がテンプレート１０８の中央領域での距離よりも大きくなるように、テンプレート１０８が曲がる。力がテンプレート１０８のコーナーで大きすぎる場合、コーナーでのテンプレート１０８の表面と基板１０２の表面との間の距離がテンプレート１０８の中央領域での距離よりも小さくなるように、テンプレート１０８が曲がる。これらの面外変形は、テンプレートの面内変形を生じさせ、オーバーレイ誤差を引き起こす。例えば、２０、５０、６４、１００又は１２０ｍｍの直径のコアアウトを備えた、０．５、０．８、１．０、１．１、１．２又は１．３ｍｍの厚さの溶融シリカテンプレートについて、１Ｎの最終的なインプリント力は、典型的には、テンプレート１０８の周辺領域（例えば、コーナー）におけるアライメントマークを、約２０～３０ｎｍの面内変形によって変形させる。テンプレート１０８によって基板１０２上に与えられる力を増加又は減少させることは、それぞれ、Ｚ軸に沿った、インプリントヘッドを介した、テンプレート１０８の移動によって、基板１０２とテンプレート１０８との間の距離を減少又は増加させることで達成されてもよい。
チルト誤差は、基板１０２に対する、テンプレート１０８のＸ－Ｙ平面内の軸の周りのテンプレート１０８の回転を含む。このような回転は、周辺領域（例えば、コーナー）におけるテンプレート１０８の曲げを引き起こす。テンプレート１０８がテンプレート１０８のＸ－Ｙ平面内の軸の周りに回転（又は「チルト」）すると、テンプレート１０８は、そのコーナーの幾つかで曲がる。また、コーナーと基板１０２との間の距離は、テンプレート１０８の中央領域でのテンプレート１０８と基板１０２との間の距離よりも小さく、別のコーナーと基板１０２との間の距離は、中央領域でのテンプレート１０８と基板１０２との間の距離よりも大きい。
面外変形、特に、テンプレート１０８のコーナーでの力誤差によって引き起こされる面外変形は、テンプレート１０８のコーナーにおけるアライメントマークに基づいた、「スルーザマスク」（ＴＴＭ）アライメントシステムによって検出及び分析されると、見掛けの視野倍率（例えば、面内変形）として記録される。
オーバーレイを劣化させることに加えて、この変形は、Ｚ方向におけるテンプレート１０８による基板１０２上の力に起因する見掛けの倍率が面内倍率と区別することが困難であるため、リアルタイム調整のための特定のアライメントマークの使用を不可能にすることもある。インプリント力（例えば、最終的なインプリント力）に加えて、Ｘ方向及びＹ方向いおけるフィールドチルトもオーバーレイに影響を及ぼす。
オーバーレイ誤差は、倍率成分及びひし形成分などの１次誤差成分（線形誤差成分）を含んでいてもよく、それぞれが１次関数によって近似され、２次又は高次誤差成分（高次誤差成分）を含んでいてもよく、それぞれが２次又は高次関数によって近似される。
インプリントシステム１００は、歪みを補償し、オーバーレイ誤差を補償（低減、除去）するために、単独で、又は、任意の組み合わせで、種々な技術を使用することができる。例えば、インプリントシステム１００は、テンプレート１０８及び基板１０２の相対移動によって（例えば、Ｘ－Ｙ平面における基板１０２、テンプレート１０８又は両方の制御された移動によって）、テンプレートアライメントマークと、対応する基板アライメントマークとがＸ－Ｙ平面においてオフセットされる配置誤差を補償することができる。インプリントシステム１００は、Ｘ－Ｙ平面におけるテンプレート１０８及び基板１０２の相対角度を変更することによって（例えば、基板１０２、テンプレート１０８又は両方の回転によって）、回転誤差を補償することができる。インプリントシステム１００は、Ｘ－Ｙ平面におけるテンプレート１０８の物理的な寸法を変更することによって（例えば、テンプレート１０８の対向側面への圧縮力を増加又は減少させることによって）、又は、Ｘ－Ｙ平面における基板１０２の物理的な寸法を変更することによって（例えば、基板１０２の部分を加熱することによって）、倍率誤差及びテンプレート歪み誤差を補償することができる。インプリントシステム１００は、基板１０２に対するテンプレート１０８の（Ｘ－Ｙ平面内の軸の周りの）チルトを調整することによって、チルト誤差を補償することができる。
更に、インプリントシステム１００は、ドロップパターン補償（ＤＰＣ）を行ってもよい。ＤＰＣは、オーバーレイ誤差及び歪み、例えば、基板１０２の歪み、基板チャック１０４の歪み、モールド１１０の歪み、テンプレートチャック１１８の歪み、又は、これらの任意の組み合わせを補償する（例えば、補正する）ドロップパターンを生成する。例えば、ドロップパターンは、成形可能材料１２４の充填時間を最小化し、パターン層１２５のパターンの下に均一な残留層を生成するために設計されることがある。但し、（ｉ）基板チャック１０４によって引き起こされる長波長平坦度誤差、及び、（ｉｉ）面外歪み及びオーバーレイ誤差を引き起こす、以前のパターン層からの既存のパターントポグラフィの両方が存在する可能性がある。また、モールド１１０が基板１０２上の成形可能材料１２４に接触すると、これらの面外誤差は、歪みを引き起こすモールドの曲げを誘発する。インプリントシステム１００は、これらの歪みの少なくとも幾つかを補償するドロップパターンを生成することができる。このようなドロップパターンの生成の更なる詳細及び例は、米国特許第９，９９３，９６２号及び米国特許第１０，５５３，５０１に開示され、これらの関連する開示が参照により本明細書に組み込まれる。
まず、インプリントシステム１００の概要を説明する。
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ン面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モールド１１０を含む本体を含んでいてもよい。モールド１１０は、その上に、パターン面１１２を含むパターン領域１１３を有していてもよい。また、テンプレート１０８は、モールド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、モールド１１０として機能し、パターン面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又はモールド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。
パターン面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。パターン面１１２は、基板１０２の上の成形可能材料１２４のドロップ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、パターン面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、パターン面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、フレーム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。インプリントシステム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。例えば、１つ以上のモータは、テンプレート１０８のＸ－Ｙ平面内の軸の周りにテンプレート１０８を回転させてもよい。テンプレートのＸ－Ｙ平面内の軸の周りのテンプレート１０８の回転（例えば、Ｘ軸の周りの回転、Ｙ軸の周りの回転）は、テンプレート１０８のＸ－Ｙ平面と、基板１０２のＸ－Ｙ平面との間の角度を変更し、ここでは、基板１０２に対してテンプレート１０８を「チルトする」、基板１０２に対するテンプレート１０８の「チルト」又は「チルト角度」を変更する、又は、基板１０２に対するテンプレート１０８の「チルト」又は「チルト角度」を調整する、と称される。
インプリントシステム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。流体分配ポートは、流体分配ヘッド１２７及び流体分配ポート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、流体分配ポートは、流体分配ヘッド１２７上で互いに対して固定されていてもよい。流体分配ポートの数は、実施形態の間で変化させることができる。例えば、幾つかの実施形態は、少なくとも２つの流体分配ポート、少なくとも３つの流体分配ポート、少なくとも４つの流体分配ポート、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、少なくとも２０の流体分配ポート、少なくとも２０の流体分配ポート、又は、１００を超える流体分配ポートを有する。幾つかの実施形態において、流体分配ポートは、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数百の流体分配ポートを含む。
また、流体ディスペンサ１２２は、フレーム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、インプリントシステム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。
動作において、流体ディスペンサ１２２の流体分配ポートは、ドロップパターンに従って、基板１０２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。成形可能材料１２４のドロップは、実施形態に応じて、所望のフィールド体積がパターン面１１２と基板１０２との間に定義される前又は後に、基板１０２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１２４の体積を示す。異なる流体ディスペンサ１２２は、成形可能材料１２４のドロップ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１２４が噴射可能である場合、成形可能材料１２４のドロップを分配するために、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。
インプリントシステム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。インプリントシステム１００は、少なくとも１つのイメージングデバイス１３６（例えば、カメラ）も含む。イメージングデバイス１３６は、イメージングデバイス１３６の撮像視野がテンプレート１０８を含むように、且つ、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１２４のドロップが基板上に堆積されると、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１２４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、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１１９は、基板１０２上にある成形可能材料１２４のドロップに接触するようにモールド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の形状及びパターン面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上にパターン層１２５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、それによって、基板１０２上にパターン層１２５を形成する。このように、インプリントシステム１００は、パターン面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２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、モールド１１０と同じサイズであってもよいし、モールド１１０のパターン領域１１３のみと同じサイズであってもよい。モールド１１０のパターン領域１１３は、基板１０２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ン面１１２（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）を含む。モールド１１０のパターン領域１１３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又はモールド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、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。例えば、図３Ａは、残留層の例示的な実施形態を示す。図３Ａにおいて、パターン層１２５は、基板１０２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ｈｔを有し、残留層１５３は、残膜厚（ＲＬＴ）ｈｒｌを有する。これらの凸部は、モールド１１０のパターン面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、物品（デバイス）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、光学部品及びＭＥＭＳを含む。
また、ＩＡＰを行うインプリントシステム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１２４のドロップは、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３Ｂは、最上層の例示的な実施形態を示す。図３Ｂは、凹部及び凸部を含む基板１０２上に形成されたパターン層１２５を示す。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。最上層１５４は、オーバーボーデンと呼ばれてもよく、基板１０２の上方に形成され、最上層厚（ＴＬＴ）ｈｔｌを有する。また、最上層１５４の上面１５５は、フィーチャレス及び平面であってもよい。
インプリントシステム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又はイメージングデバイス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、リソグラフィ制御デバイス１３５に含まれる。リソグラフィ制御デバイス１３５は、インプリントシステム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１３４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（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）、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、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（分配パターン）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、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１２４のドロップを基板１０２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２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、モールド１１０を含む。基板１０２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１２４のドロップが堆積される基板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２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１０７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１０７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１２４のドロップを堆積させることができる。例えば、図２は、ドロップパターン１４２に従って、成形可能材料１２４のドロップ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、同一のドロップパターン１４２に従って、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１２４のドロップを堆積させる。但し、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。
インプリントシステム１００は、歪みを補償し、オーバーレイ誤差を低減（又は除去）するために使用される種々の構成要素及びフィーチャも含む。
まず、インプリントシステム１００は、接触プロセス又は分離プロセスにおいて、モールド１１０に与えられる（例えば、モールド１１０の特定の領域に与えられる）力を検出する１つ以上のロードセンサ１６０を含む。また、インプリントシステム１００は、接触プロセス又は分離プロセスにおいて、モールド１１０に与えられる（例えば、モールド１１０の特定の領域に与えられる）力を制御（例えば、調整）することができる。代替的な実施形態において、インプリントシステムは、基板チャック１０４に向かってテンプレートチャック１１８を移動させるために使用されるインプリントヘッド１１９のアクチュエータ制御信号（電流、電圧など）に基づいて、モールド１１０に与えられる力を推定する。
また、インプリントシステム１００は、テンプレート１０８のモールド１１０（例えば、モールド１１０のパターン領域１１３）を変形させることができる変形デバイス１５６を含む。変形デバイス１５６は、モールド１１０の形状（サイズを含む）がＸ－Ｙ平面に平行な平面において変化するように、モールド１１０を変形させてもよい。変形デバイス１５６は、例えば、テンプレート１０８（又はモールド１１０）の４つの側面の少なくとも幾つかに力を与えることによって、モールド１１０を変形させてもよい。変形デバイス１５６の例示的な実施形態が図４に示されている。図４における変形デバイス１５６は、複数の変形機構１５７（変形ユニット）を含む。例えば、図４に示されるように、各側面は、３つの変形機構１５７を有することができるが、幾つかの実施形態において、各側面は、側面当たり４、５又は６つの変形機構１５７など、３つ以上の変形機構１５７を有する。各変形機構１５７は、テンプレート１０８の側面に接触する接触部分１５９と、接触部分１５９を駆動するアクチュエータ１５８と、を含む。アクチュエータ１５８は、例えば、ピエゾ素子を含んでいてもよく、他の素子を含んでいてもよい。
変形デバイス１５６は、テンプレート１０８及びモールド１１０の側面から外力を与えることによって、モールド１１０を物理的に変形させる補正機構である。テンプレート１０８の側面に力を与えることによって、モールド１１０のパターン領域１１３の形状が補正される。この補正によって、パターン領域１１３を所望の形状にすることで、基板１０２上に形成されるパターン（ショット領域）の形状と、モールド１１０に形成されるパターン領域１１３の形状との差が低減される。
また、インプリントシステム１００は、接触プロセスにおいて、モールド１１０のパターン面１１２が基板１０２に向かって凸となるように、モールド１１０のパターン面１１２を変形させるために、パターン面１１２とは反対の側のテンプレート１０８の面に力を与える（例えば、図１において、Ｚ軸の負の方向に沿って力を与える）１つ以上の圧力機構を含んでいてもよい。
インプリントシステム１００は、（基板加熱ユニットの例である）基板加熱サブシステム１６６も含んでいてもよい。基板加熱サブシステム１６６は、基板１０２を加熱することによって、基板ｎ１０２上のインプリントフィールド１４１（例えば、パターン領域又はショット領域）を変形させ、加熱は、任意の成形可能材料が基板１０２上に堆積される前に、又は、基板１０２上に堆積された成形可能材料がインプリントされる前に行われる。
基板加熱サブシステム１６６は、基板１０２に光を照射して基板１０２を加熱する加熱光源１６７と、光の照射量（照射量分布）を調整する調整ユニット１６８と、調整ユニット１６８からの光を基板１０２に導く光路を定義する反射板１６９と、を含む。代替的な実施形態において、基板加熱サブシステム１６６は、加熱光源１６７を含んでいても含んでいなくてもよい熱源であり、基板チャック１０４に組み込まれる。
加熱光源１６７は、紫外線硬化性樹脂材料としての成形可能材料が感光（硬化）しない波長を有する光、例えば、４００ｎｍから２，０００ｎｍの波長帯の光を射出する。加熱効率のために、加熱光源１６７の幾つかの実施形態は、５００ｎｍから８００ｎｍの波長帯の光を射出する。但し、加熱光源１６７の幾つかの実施形態は、他の波長帯の光を射出する。また、幾つかの実施形態において、加熱光源は、高出力レーザなどのレーザである。
調整ユニット１６８は、基板１０２上に予め定められた照射量分布を形成するために、射出光のうちの特定の光のみを基板１０２に照射させる。幾つかの実施形態において、調整ユニット１６８は、１つ以上の空間光変調器（ＳＬＭ）を含む。ＳＬＭの例は、デジタルマイクロミラーデバイスなどのデジタルミラーデバイス（ＤＭＤ）と呼ばれる、駆動軸をそれぞれが含む複数のミラーのアレイを有するミラーアレイである。ＤＭＤは、各ミラーの面方向を個別に調整することによって、照射量分布を制御（変更）することができる。
また、イメージングデバイス１３６は、アライメントマーク及びオーバーレイマーク（の像を撮像する）を検出することができる。基板１０２及びテンプレート１０８は、テンプレート１０８と基板１０２とのリアルタイムアライメントを可能にする、対応するアライメントマークの対を含む。テンプレート１０８が基板１０２の上方に位置決めされた（例えば、基板１０２上に重ね合わされた）後、リソグラフィ制御デバイス１３５は、イメージングデバイス１３６からの信号（例えば、画像）に基づいて、基板アライメントマークに対するテンプレートアライメントマークのアライメントを決定する。アライメント方式は、米国特許第６，９１６，５８５号、米国特許第７，１７０，５８９号、米国特許第７，２９８，４５６号及び米国特許第７，４２０，６５４号に開示されているように、対応するアライメントマークの対に関連するアライメント誤差の「スルーザマスク」（ＴＴＭ）計測、その後の、テンプレート１０８と基板１０２上の所望のインプリント位置との正確なアライメントを実現するための、これらの誤差の補償を含んでいてもよく、これらの関連する開示が参照により本明細書に組み込まれる。
更に、基板１０２及びテンプレート１０８は、インプリントされた基板１０２におけるオーバーレイ誤差の評価及び補償を可能にする、対応するオーバーレイマークの対を含む。テンプレート１０８におけるオーバーレイマークは、成形可能材料１２４の重合の間に、ポリマー層（パターン層１２５）に転写され、対応するオーバーレイマークの対を備えた、インプリントされた基板１０２が得られる。リソグラフィ制御デバイス１３５は、オーバーレイ誤差に対する面内寄与及び面外寄与を決定するために、インプリントされた基板１０２における対応するオーバーレイマークの対のオーバーレイ誤差を評価する。
また、上述したように、基板位置決めステージ１０７及びインプリントヘッド１１９の一方又は両方は、基板１０２とインプリントヘッド１１９との相対位置を変更するために、移動（例えば、並進、回転）することができる。インプリントヘッド１１９のチルト（又は、幾つかの実施形態において、基板１０２のチルト）は、調整される。例えば、インプリントシステム１００は、テンプレート１０８を、テンプレート１０８の平面内の直交軸（図１におけるＸ軸及びＹ軸）に関して並進させることができる、平面に直交する軸（図１におけるＺ軸）の周りで回転させることができる、或いは、両方することができる、アクチュエータ（又は他のデバイス）を含んでいてもよい。例えば、インプリントシステム１００の幾つかの実施形態は、Ｚ軸に沿ってテンプレート１０８を並進させ、テンプレート１０８の平面内の軸（図１におけるＸ軸及びＹ軸）の周りでテンプレート１０８を回転させることができる。
歪み（例えば、面内誤差、面外誤差）は、（例えば、１つ以上のルックアップテーブルにおいて）基板１０２に対するテンプレート１０８の既知の配向パラメータに関連するオーバーレイ誤差と比較される。後続のインプリントされた基板１０２におけるオーバーレイ誤差を低減するために、補正された配向パラメータが選択されてもよい。幾つかのデバイス、システム及び方法において、インプリントされた基板１０２における対応するオーバーレイマークの対に基づいたフィードフォワード方式は、インプリントされた基板１０２上の面内及び面外オーバーレイ誤差を低減するために、テンプレート１０８及び基板１０２上の対応するアライメントマークの対に基づいたフィードバック又はフィードフォワード方式と組み合わされる。
図５は、オーバーレイ誤差を補正する（例えば、低減する、除去する）制御値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。この動作フロー、及び、ここで説明される他の動作フローは、それぞれ、特定の個別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、提示される順序とは異なる順序で、動作の少なくとも幾つかを行う。異なる順序の例は、同時、並行、重複、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、ここで説明される動作フローのうちの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、ここで説明される他の動作フローからのブロックを含み）、ブロックの順序を変更し、ブロックを結合し、又は、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、ブロックをより多くのブロックに分割してもよい。
更に、この動作フロー、及び、ここで説明される他の動作フローは、インプリントシステム１００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、１つ以上のインプリントデバイス、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によって行われる。
図５において、フローは、ブロックＢ５００で開始し、次いで、ブロックＢ５０５に移行し、インプリントシステムは、インプリント装置のための制御値と、対応するオーバーレイ補正との間の関係を示す関係値のセットを取得する。次に、ブロックＢ５１０において、インプリントシステムは、初期の制御値のセットを用いて生成されたインプリントされた基板から、オーバーレイ誤差計測値（オーバーレイ誤差の計測値）を取得する。オーバーレイ誤差計測値は、インプリントフィールド上の特定の位置（例えば、オーバーレイマーク）における下位層上のフィーチャに対してインプリントされたフィーチャの位置を計測してもよい。
次いで、フローは、ブロックＢ５１５に移行し、インプリントシステムは、少なくとも前の制御値のセット（幾つかの実施形態は、前の制御値のセットの２つ以上（例えば、全て）を使用する）に基づいて、及び、（ｉ）関係値のセット、及び、（ｉｉ）補正オフセットを生成するためのオーバーレイ誤差計測値を使用する制約付き最適化に基づいて、修正された制御値のセットを生成する。幾つかの実施形態において、最適化は、制約付き最小二乗最適化などの最小二乗ソルバ又は最小二乗回帰である。また、インプリントシステムは、インプリントシステムが修正された制御値のセットを実際に実行することができるように、補正オフセットの値を制約する（例えば、制限する）ことによって、最適化を制約する。例えば、インプリントシステムは、インプリントシステムにおける変形機構が実際に実行することができる制御値の範囲の制御値となるように、変形機構の制御値を制約する。
次いで、フローは、ブロックＢ５２０に移行し、インプリントシステムは、修正された制御値のセットを用いてインプリントされた基板から、オーバーレイ誤差計測値を取得する。幾つかの実施形態において、インプリントシステムは、基板をインプリントする、又は、オーバーレイ誤差を計測する。
次いで、フローは、ブロックＢ５２５に進み、インプリントシステムは、オーバーレイ誤差計測値が１つ以上の閾値未満であるかどうかを判定する。例えば、オーバーレイ誤差計測値は、基板上の複数の位置（例えば、オーバーレイマークを有する位置）についての個別のオーバーレイ誤差計測値を含んでいてもよく、オーバーレイ誤差計測値は、各位置についての個別のＸ軸オーバーレイ誤差計測値及び個別のＹ軸オーバーレイ誤差計測値を含んでいてもよい。また、インプリントシステムは、オーバーレイ誤差計測値のＸ軸成分の平均が閾値未満であるかどうか、オーバーレイ誤差計測値のＹ軸成分の平均が閾値未満であるかどうか、オーバーレイ誤差計測値のＸ軸成分の１つ以上の標準偏差（例えば、３つの標準偏差）が閾値未満であるかどうか、オーバーレイ誤差計測値のＹ軸成分の１つ以上の標準偏差が閾値未満であるかどうか、オーバーレイ誤差計測値のＸ軸成分の平均に１つ以上の（例えば、３つの）標準偏差を加えた絶対値が閾値未満であるかどうか、又は、オーバーレイ誤差計測値のＹ軸成分の平均に１つ以上の（例えば、３つの）標準偏差を加えた絶対値が閾値未満であるかどうか、の１つ以上を判定してもよい。更に、インプリントシステムは、１次成分、２次成分、３次成分などのオーバーレイ誤差計測値を表すモデルの様々な次数成分について、オーバーレイ誤差計測値が閾値未満であるかどうかを判定してもよい。幾つかの実施形態において、高次統計、異なる統計値の組み合わせなど、オーバーレイ誤差計測値の他の統計的記述が使用されてもよい。
オーバーレイ誤差計測値が１つ以上の閾値未満ではないとインプリントシステムが判定した場合（Ｂ５２５＝Ｎｏ）、フローは、ブロックＢ５１５に戻り、インプリントシステムは、前の修正された制御値のセット、及び、ブロックＢ５２０で取得されたオーバーレイ誤差計測値に基づいて、別の修正された制御値のセットを生成する。
オーバーレイ誤差計測値が１つ以上の閾値未満であるとインプリントシステムが判定した場合（Ｂ５２５＝Ｙｅｓ）、フローは、ブロックＢ５３０に移行し、インプリントシステムは、最後の修正された制御値のセットに従って、基板上にインプリントプロセスの幾つか又は全部を行う。インプリント処理の間において、オーバーレイ誤差成分の幾つか（例えば、シフトｘ、シフトｙ、回転、倍率及びスキューであるが、他の成分が含まれてもよい）も、フィードバックセンシング及び制御を用いてリアルタイムで補正される。従って、Ｂ５２５からの関連する制御値は、フォードフォーワード設定点オフセットとして、デバイス基板のインプリントプロセスの間、これらのフィーバック制御ループに適用することができる。また、幾つかの実施形態において、インプリントシステムは、インプリントプロセスを行うことに加えて、又は、代えて、最後の修正された制御値のセットを格納又は出力する。フローは、ブロックＢ５３５で終了する。
図６は、オーバーレイ誤差を補正する制御値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Ｂ６００で開始し、次いで、ブロックＢ６０５に移行し、インプリントシステムは、インプリント装置のための制御値と、対応するオーバーレイ補正との間の関係を示す関係値のセットを取得する。例えば、幾つかの実施形態において、関係は、以下によって説明することができる：
Figure 2024019002000002
ここで、ＡｘＭａｇは、変形機構によってテンプレーの側面に与えられる力とＸ方向におけるオーバーレイ誤差との間の関係を示す値の配列であり、ＡｙＭａｇは、変形機構によってテンプレーの側面に与えられる力とＹ方向におけるオーバーレイ誤差との間の関係を示す値の配列であり、ＡｘＤＭＤは、インプリントフィールドにおける基板の部分を加熱するために、（例えば、ＤＭＤのミラーによって）供給されるエネルギーの量とＸ方向におけるオーバーレイ誤差との間の関係を示す値の配列であり、ＡｙＤＭＤは、インプリントフィールドにおける基板の部分を加熱するために、（例えば、ＤＭＤのミラーによって）供給されるエネルギーの量とＹ方向におけるオーバーレイ誤差との間の関係を示す値の配列であり、ＡｘＳｔａｇｅは、テンプレートに対するインプリントフィールド位置とＸ方向におけるオーバーレイ誤差との間の関係を示す値の配列であり、ＡｙＳｔａｇｅは、テンプレートに対するインプリントフィールド位置とＹ方向におけるオーバーレイ誤差との間の関係を示す値の配列であり、ＡｘＤＰＣは、ドロップパターン補正とＸ方向におけるオーバーレイ誤差との間の関係を示す値の配列であり、ＡｙＤＰＣは、ドロップパターン補正とＹ方向におけるオーバーレイ誤差との間の関係を示す値の配列であり、ＡｘＦＩＦ－Ｔｉｌｔは、最終的なインプリント力及びチルトと、Ｘ方向におけるオーバーレイ誤差へのそれらの影響との間の関係を示す値の配列であり、ＡｙＦＩＦ－Ｔｉｌｔは、最終的なインプリント力及びチルトと、Ｙ方向におけるオーバーレイ誤差へのそれらの影響との間の関係を示す値の配列である。
また、ＡｘＭａｇ及びＡｙＭａｇは、実験的に、又は、有限要素法によって決定されもよい。ＡｘＤＭＤ及びＡｙＤＭＤは、インプリントフィールドにおける空間光変調器（ＳＬＭ）、例えば、ＤＭＤのピクセルによって供給されるエネルギーのオーバーレイ効果を示し、実験的に、又は、有限要素法によって決定されもよい。例えば、ＤＭＤは、１０２４×７６８、１９２０×１０８０又は２５６０×１６００ピクセルを有していてもよい。また、ピクセルは、一緒にグループ化されてもよい。
更なる詳細は、例示的な実施形態を参照することによって説明される。この例示的な実施形態は、如何なる実施形態を限定するものではなく、種々のフィーチャを説明するのを助けるために提供される。従って、種々の実施形態は、この例示的な実施形態とは異なる。
この例示的な実施形態において、基板は、インプリントフィールドごとに、ＭＰＩのオーバーレイアライメントマークを含む（ＭＰＩは、正の整数である）。例えば、幾つかの実施形態において、（ＭＰＩは、幾つかの実施形態では、これらの例とは異なってもよいが）ＭＰＩは、５０、７５、１００、１４３、１５０、１５７、２００、３００、５００、１０００、１５００のうちの１つである。また、変形デバイスは、１６の変形機構を含むが、１３の独立した変形モード（面内並進及び回転を除く）のみを含み、ＡｘＭａｇ及びＡｙＭａｇは、ＭＰＩ×１６又はＭＰＩ×１３行列のいずれかにすることができる。更に、ＤＭＤのピクセルは、９９の画素群にグループ化され、ＡｘＤＭＤ及びＡｙＤＭＤは、ＭＰＩ×９９行列である。ＡｘＳｔａｇｅ及びＡｙＳｔａｇｅは、ＭＰＩ×３行列である。また、ＡｘＤＰＣ及びＡｙＤＰＣは、ＭＰＩ×４＊ｍ＊ｎ行列であり、ｍ及びｎは、歪み（例えば、面外歪み）を記述するために使用される基底モード（例えば、フーリエ基底モード）の数である。例えば、離散２次元フーリエ変換は、所望のＤＰＣ面外歪みに行われてもよく、フーリエ基底モードは、歪みを記述するために使用されてもよい。
次に、ブロックＢ６１０において、インプリントシステムは、インプリントされた基板から、オーバーレイ誤差計測値を取得する。幾つかの実施形態において、オーバーレイ誤差計測値は、以下によって説明することができる：
Figure 2024019002000003
ここで、ｅｘは、特定のインプリントフィールドのＸ方向におけるオーバーレイアライメントマークでのオーバーレイ誤差計測値のベクトルであり、ｅｙは、特定のインプリントフィールドのＹ方向におけるオーバーレイアライメントマークでのオーバーレイ誤差計測値のベクトルである。インプリントフィールドごとにＭＰＩのオーバーレイアライメントマークを含む例示的な実施形態において、ｅｘ及びｅｘは、両方とも、ＭＰＩ×１ベクトルであってもよい。また、オーバーレイ誤差計測値は、インプリントされた基板にわたる特定のインプリントフィールドにおけるオーバーレイ誤差計測値の平均であってもよい。
次いで、ブロックＢ６１５において、インプリントシステムは、インプリントされた基板を生成するために使用された初期の制御値のセットを取得する。幾つかの実施形態において、制御値のセットは、以下によって説明することができる：
Figure 2024019002000004
ここで、ＦＭａｇは、変形機構の制御値を示す値の配列（例えば、例示的な実施形態において、１６×１又は１３×１配列）であり、ＦＤＭＤは、基板を加熱するために、ＤＭＤによって供給されるエネルギーの量を示す値の配列（例えば、例示的な実施形態において、９９×１配列）であり、ＦＳｔａｇｅは、Ｘ方向におけるステージシフトの量、Ｙ方向におけるステージシフトの量及びＺ軸周りのステージの回転（θ）を示す値の配列（例えば、例示的な実施形態において、３×１配列）であり、ＦＤＰＣは、異なる構成基底関数（例えば、フーリエ系列のフーリエ基底モード）の係数であり、ＦＦＩＦ－Ｔｉｌｔは、最終的なインプリント力及びチルトを示す値の配列（例えば、例示的な実施形態において、３×１配列）である。また、これらの制御値は、加熱、変形、力、チルト、並進、回転及びドロップパターン補償を含む補正のモードを与える際に、インプリントシステムが使用する制御値を示す。
次いで、フローは、ブロックＢ６２０に移行し、インプリントシステムは、少なくとも前の制御値のセット（幾つかの実施形態は、前の制御値のセットの２つ以上（例えば、全て）を使用する）に基づいて、及び、（ｉ）関係値のセット、及び、（ｉｉ）オーバーレイ誤差計測値を使用する制約付き最適化に基づいて、修正された制御値のセットを生成する。ブロックＢ６２０の実施形態は、ブロックＢ６２１及びＢ６２３を含む。
ブロクＢ６２１において、インプリントシステムは、関係値のセット及びオーバーレイ誤差計測値に基づいて、制約付き最適化を行うことによって、補正オフセットを生成する。例えば、幾つかの実施形態において、制約付き最適化は、
Figure 2024019002000005
によって説明することができ、
ここで、
Figure 2024019002000006
は、補正オフセットであり、εｘは、関係値及び制御値によって記述されない、Ｘ方向におけるオーバーレイ誤差計測値を示す値のベクトルであり、εｙは、関係値及び制御値によって記述されない、Ｙ方向におけるオーバーレイ誤差計測値を示す値のベクトルである。
関係値及び制御値の複数（例えば、図６における実施形態の全て）を使用する結合同時最適化を行うことによって、システム及び方法は、補正のモード間の共線性、又は、異なるオーバーレイ誤差成分間の共線性を考慮する（及び利用する）ことができる。オーバーレイ補正の上述したモードの多くは、互いに直交していない（即ち、補正の１つのモードによって誘起される補正は、補正の別のモードによって部分的に誘起することもできる）。例えば、式（１）における行列の列は、共線性を有することができる。非直交設計行列（例えば、式（１）における行列）を備えた結合制約付き最小二乗回帰を行う場合、オーバーレイ誤差分散は、残差を最小化するために、複数の共線モードの間で分配又は割り当てられてもよい。一方、オーバーレイ補正の異なるモードについて、逐次的な個別回帰を行う場合、各個別の最小二乗回帰は、（回帰に含まれない）他の共線モードに分配又は割り当てることができず、それにより、全てのモードが個別に最適化された後の最終的な残差誤差分散は、同時回帰を実行する場合の残差誤差分散と比較して、大きくなる。オーバーレイ補正の全てのモードが直交効果を生成した場合（式（１）における行列の列が直交している場合）、逐次的な回帰を実行することは、同時回帰と同じ残差分散を生成する。
ブロックＢ６２３において、インプリントシステムは、１つ以上の前の制御値のセット、及び、補正オフセットに基づいて、修正された制御値のセットを生成する。例えば、幾つかの実施形態において、ブロックＢ６２０のｉ回の反復によって生成される、修正された制御値のセットは、以下によって説明することができる。
Figure 2024019002000007
Figure 2024019002000008
ここで、Ｇは、ゲイン行列である。ゲイン行列Ｇは、制御値とオーバーレイ補正との間の関係を正確にモデル化する際において、非効率性を考慮するために、計算値に適用することができる。ゲイン行列Ｇは、個別の補正モード（変形、熱、ステージ位置、ＤＰＣ、力－チルトなど）についてのゲインを含むことができる。
このように、幾つかの実施形態において、ブロックＢ６２０によって生成される、修正された制御値のセットは、初期の制御値と全ての補正オフセットとの総計（例えば、和）である。
更に、ブロックＢ６２０の現在の反復のための制約付き最適化についての制約限界は、制御値の限界に基づいて、及び、最初の反復の後に、ブロックＢ６２３の前の反復によって出力された制御値に基づいて、計算することができる。ブロックＢ６２３の反復ごとに、
Figure 2024019002000009
ここで、Ｆｍｉｎは、制御値の下限の行列であり、Ｆｉは、ブロックＢ６２３のｉ回の反復によって出力される制御値の行列であり、Ｆｍａｘは、制御値の上限の行列である。従って、最初の反復の後のブロックＢ６２１の反復ごとに、
Figure 2024019002000010
ここで、Ｆｉ－１は、ブロックＢ６２３の前の反復によって出力された制御値であり、Ｆｃａｌｃは、ブロックＢ６２１の現在の反復（ｉ回の反復）の補正オフセットである。このように、ブロックＢ６２１のｉ回の反復のための下限制約限界は、
Figure 2024019002000011
によって説明することができ、ブロックＢ６２１のｉ回の反復のための上限制約限界は、
Figure 2024019002000012
によって説明される。例えば、変形機構制御値について、Ｆｍｉｎ＝０Ｎ、且つ、Ｆｍａｘ＝６５Ｎであり、ブロックＢ６２３の前の反復からＦ３＝２３Ｎであり、及び、ゲインＧ＝１であると、ブロックＢ６２１の次の反復（反復Ｆ４）のための変形機構制御値についての制約限界は、Ｆｍｉｎ－２３＝－２３Ｎ、且つ、Ｆｍａｘ－２３＝３２Ｎとなる。
次いで、フローは、ブロックＢ６２５に移行し、インプリントシステムは、修正された制御値のセットを用いてインプリントされた基板から、オーバーレイ誤差計測値を取得する。幾つかの実施形態において、インプリントシステムは、基板をインプリントし、オーバーレイ誤差を計測する。
次いで、フローは、ブロックＢ６３０に進み、インプリントシステムは、オーバーレイ誤差計測値が１つ以上の閾値未満であるかどうかを判定する。例えば、インプリントシステムの幾つかの実施形態は、オーバーレイ誤差計測値のＸ軸成分の平均が閾値未満であるかどうか、オーバーレイ誤差計測値のＹ軸成分の平均が閾値未満であるかどうか、オーバーレイ誤差計測値のＸ軸成分の１つ以上の標準偏差（例えば、３つの標準偏差）が閾値未満であるかどうか、オーバーレイ誤差計測値のＹ軸成分の１つ以上の標準偏差（例えば、３つの標準偏差）が閾値未満であるかどうか、オーバーレイ誤差計測値のＸ軸成分の平均に１つ以上の（例えば、３つの）標準偏差を加えた絶対値が閾値未満であるかどうか、又は、オーバーレイ誤差計測値のＹ軸成分の平均に１つ以上の（例えば、３つの）標準偏差を加えた絶対値が閾値未満であるかどうか、を判定する。更に、インプリントシステムは、１次成分、２次成分、３次成分などのオーバーレイ誤差計測値を表すモデルの様々な次数成分について、オーバーレイ誤差計測値が閾値未満であるかどうかを判定してもよい。
オーバーレイ誤差計測値が１つ以上の閾値未満ではないとインプリントシステムが判定した場合（Ｂ６３０＝Ｎｏ）、フローは、ブロックＢ６２０に戻り、インプリントシステムは、前の修正された制御値のセット、及び、ブロックＢ６２５で取得されたオーバーレイ誤差計測値に基づいて、別の修正された制御値のセットを生成する。
オーバーレイ誤差計測値が１つ以上の閾値未満であるとインプリントシステムが判定した場合（Ｂ６３０＝Ｙｅｓ）、フローは、ブロックＢ６３５に移行し、インプリントシステムは、最後の修正された制御値のセットに従って、基板上にインプリントプロセスの幾つか又は全部を行う。インプリント処理の間において、オーバーレイ誤差成分の幾つか（例えば、シフトｘ（Ｘ方向におけるシフト）、シフトｙ（Ｙ方向におけるシフト）、回転、倍率及びスキューであるが、他の成分が含まれてもよい）も、ＴＴＭアライメントマークのフィードバックセンシング及び制御を用いてリアルタイムで補正される。従って、Ｂ６２５からの関連する制御値は、フォードフォーワード設定点オフセットとして、デバイス基板のインプリントプロセスの間、これらのフィーバック制御ループに適用することができる。また、幾つかの実施形態において、インプリントシステムは、インプリントプロセスを行うことに加えて、又は、代えて、最後の修正された制御値のセットを格納又は出力する。フローは、ブロックＢ６４０で終了する。
図７は、オーバーレイ誤差を補正する制御値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Ｂ７００で開始し、次いで、ブロックＢ７０５に移行し、インプリントシステムは、インプリント装置のための制御値と、対応するオーバーレイ補正との間の関係を示す関係値のセット、インプリントされた基板からのオーバーレイ誤差計測値、及び、インプリントされた基板を生成するために使用された初期の制御値のセットを取得する。
次いで、ブロックＢ７１０において、インプリントシステムは、力及びチルトについて、修正された制御値のセットを生成する。ブロックＢ７１０のこの実施形態は、ブロックＢ７１１及びＢ７１３を含む。ブロックＢ７１１において、インプリントシステムは、制約付き最適化を用いることによって、力及びチルトについての関係値のセット、及び、オーバーレイ誤差計測値に基づいて、力及びチルト制御値についての補正オフセットを生成する。
例えば、幾つかの実施形態において、制約付き最適化は、
Figure 2024019002000013
によって説明することができ、
Figure 2024019002000014
は、オーバーレイ誤差計測値であり、Ｘ及びＹは、オーバーレイ計測マーク（例えば、オーバーレイ誤差計測値が取得されるインプリントフィールドにおけるオーバーレイ計測マーク）のＸ座標及びＹ座標であり、多項式フィッティングにおける項Ｘ及びＹの係数は、オーバーレイ誤差計測値と、（以下に説明される）Ｍａｇｎｉｆｉｃａｔｉｏｎｘ、Ｍａｇｎｉｆｉｃａｔｉｏｎｙ、Ｓｋｅｗｘ及びＳｋｅｗｙの全体的なオーバーレイ特性との間の関係を示し、ＸＹは、オーバーレイ計測マークのＸ座標及びＹ座標の積であり、多項式フィッティングにおける項ＸＹの係数は、オーバーレイ誤差計測値と、（以下に説明される）Ｔｒａｐｅｚｏｉｄａｌｘ及びＴｒａｐｅｚｏｉｄａｌｙの全体的なオーバーレイ特性との間の関係を示し、ｆｘは、インプリント力と、Ｘ方向におけるオーバーレイ誤差との間の関係を示す値のベクトル（有限要素法によって、又は、実験によって決定される）であり、ｆｙは、インプリント力と、Ｙ方向におけるオーバーレイ誤差との間の関係を示す値のベクトル（有限要素法によって、又は、実験によって決定される）であり、ｔｘｘは、（ｉ）Ｘ方向におけるオーバーレイ誤差と、（ｉｉ）ウエハ面に対する、又は、特定の平面に対する、Ｘ軸の周りのテンプレートのチルトとの間の関係を示す値のベクトル（有限要素法によって、又は、実験によって決定される）であり、ｔｘｙは、（ｉ）Ｙ方向におけるオーバーレイ誤差と、（ｉｉ）ウエハ面に対する、又は、特定の平面に対する、Ｘ軸の周りのテンプレートのチルトとの間の関係を示す値のベクトル（有限要素法によって、又は、実験によって決定される）であり、ｔｙｘは、（ｉ）Ｘ方向におけるオーバーレイ誤差と、（ｉｉ）ウエハ面に対する、又は、特定の平面に対する、Ｙ軸の周りのテンプレートのチルトとの間の関係を示す値のベクトル（有限要素法によって、又は、実験によって決定される）であり、ｔｙｙは、（ｉ）Ｙ方向におけるオーバーレイ誤差と、（ｉｉ）ウエハ面に対する、又は、特定の平面に対する、Ｙ軸の周りのテンプレートのチルトとの間の関係を示す値のベクトル（有限要素法によって、又は、実験によって決定される）であり、εｘは、式（７）に記述された関係値及び制御値によって記述されない、Ｘ方向におけるオーバーレイ誤差計測値を示す値のベクトルであり、εｙは、関係値及び制御値によって記述されない、Ｙ方向におけるオーバーレイ誤差計測値を示す値のベクトルであり、
Figure 2024019002000015
である。
また、式（８）において、Ｓｈｉｆｔｘは、基板上のインプリントフィールドに対するテンプレートのＸ方向におけるシフトを示す（例えば、推定する）値であり、Ｓｈｉｆｔｙは、基板上のインプリントフィールドに対するテンプレートのＹ方向におけるシフトを示す（例えば、推定する）値であり、Ｍａｇｎｉｆｉｃａｔｉｏｎｘは、Ｘ方向における基板上のインプリントフィールドのサイズに対するＸ方向におけるテンプレートのサイズを示す値であり、Ｍａｇｎｉｆｉｃａｔｉｏｎｙは、Ｙ方向における基板上のインプリントフィールドのサイズに対するＹ方向におけるテンプレートのサイズを示す値であり、Ｓｋｅｗｘは、テンプレートの側面がインプリントフィールドに対して直交しないような、基板上のインプリントフィールドに対するＸ方向におけるテンプレートのスキューを示す値であり、Ｓｋｅｗｙは、テンプレートの側面がインプリントフィールドに対して直交しないような、基板上のインプリントフィールドに対するＹ方向におけるテンプレートのスキューを示す値であり、Ｔｒａｐｅｚｏｉｄａｌｘは、Ｘ方向におけるオーバーレイ誤差計測値の台形特性を示す値であり、正方形又は長方形は、台形を含む不等辺四辺形を備えた、不等辺四辺形の形状とみなし、Ｔｒａｐｅｚｏｉｄａｌｙは、Ｙ方向におけるオーバーレイ誤差計測値の台形特性を示す値であり、正方形又は長方形は、台形を含む不等辺四辺形を備えた、不等辺四辺形の形状とみなし、Ｆｏｒｃｅ（Ｆｏｒｃｅｃａｌｃ）は、インプリント力であり、Ｔｉｌｔｘ（Ｔｉｌｔｘ ｃａｌｃ）は、インプリントフィールドに対するＸ軸の周りのテンプレートのチルトを示す値であり、Ｔｉｌｔｙ（Ｔｉｌｔｙ ｃａｌｃ）は、インプリントフィールドに対するＹ軸の周りのテンプレートのチルトを示す値である。
また、基板が、インプリントフィールドごとに、ＭＰＩのオーバーレイアライメントマークを含む例示的な実施形態において、Ｘ、Ｙ及びＸＹは、それぞれ、個別のＭＰＩ×１ベクトルである。また、Ｍａｇｎｉｆｉｃａｔｉｏｎｘ、Ｍａｇｎｉｆｉｃａｔｉｏｎｙ、Ｓｋｅｗｘ、Ｓｋｅｗｙ、Ｔｒａｐｅｚｏｉｄａｌｘ、Ｔｒａｐｅｚｏｉｄａｌｙ、ｆｘ、ｆｙ、ｔｘｘ、ｔｘｙ、ｔｙｘ及びｔｙｙは、それぞれ、個別のＭＰＩ×１ベクトルである。
ブロックＢ７１１において、力及びチルトに対して、生成された補正オフセットは、Ｆｏｒｃｅｃａｌｃ、Ｔｉｌｔｘ ｃａｌｃ及びＴｉｌｔｙ ｃａｌｃによって示される。
ブロックＢ７１３において、インプリントシステムは、１つ以上の前の制御値のセット、及び、補正オフセットに基づいて、修正された制御値のセットを生成する。例えば、修正された制御値のセットを生成するために、インプリントシステムは、力及びチルトについての補正オフセットに従って（例えば、力及びチルトについての補正オフセットを、前の制御値のセットにおける力及びチルトについての制御値に加えることによって）、前の制御値のセットにおける力及びチルトについての制御値を調整してもよい。
ブロックＢ７１０の後、フローは、ブロックＢ７１５に移行し、インプリントシステムは、修正された制御値のセットを用いてインプリントされた基板から、オーバーレイ誤差計測値（ＯＥＭｓ）を取得する。幾つかの実施形態において、インプリントシステムは、基板をインプリントする、又は、オーバーレイ誤差を計測する。次いで、フローは、ブロックＢ７２０に進み、インプリントシステムは、オーバーレイ誤差計測値が１つ以上の閾値未満であるかどうかを判定する。オーバーレイ誤差計測値が１つ以上の閾値未満ではないとインプリントシステムが判定した場合（Ｂ７２０＝Ｎｏ）、フローは、ブロックＢ７１０に戻り、インプリントシステムは、前の修正された制御値のセット、及び、ブロックＢ７１５で取得されたオーバーレイ誤差計測値に基づいて、別の修正された制御値のセットを生成する。オーバーレイ誤差計測値が１つ以上の閾値未満であるとインプリントシステムが判定した場合（Ｂ７２０＝Ｙｅｓ）、フローは、ブロックＢ７２５に移行する。
ブロックＢ７２５において、インプリントシステムは、（１つ以上の変形機構のための）変形、（基板加熱サブシステムのための）加熱、ドロップパターン補正、ステージシフト及びステージ回転について、修正された制御値のセットを生成する。ブロックＢ７２５のこの実施形態は、ブロックＢ７２６及びＢ７２８を含む。
ブロックＢ７２６において、インプリントシステムは、制約付き最適化を行うことによって、適用可能な関係値のセット及びオーバーレイ誤差計測値に基づいて、補正オフセットを生成する。例えば、制約付き最適化の幾つかの実施形態は、
Figure 2024019002000016
によって説明することができ、ここで、Ｔｘ＝ｅｘ－ｆｘ＊Ｆｏｒｃｅ－ｔｘｘ＊Ｔｉｌｔｘ－ｔｙｘ＊Ｔｉｌｔｙ、Ｔｙ＝ｅｙ－ｆｙ＊Ｆｏｒｃｅ－ｔｙｙ＊Ｔｉｌｔｙ－ｔｘｙ＊Ｔｉｌｔｘ、εｘは、関係値及び制御値によって記述されない、Ｘ方向におけるオーバーレイ誤差計測値を示す値のベクトルであり、εｙは、関係値及び制御値によって記述されない、Ｙ方向におけるオーバーレイ誤差計測値を示す値のベクトルである。
また、基板が、インプリントフィールドごとに、ＭＰＩのオーバーレイアライメントマークを含む例示的な実施形態において、Ｔｘ及びＴｙは、それぞれ、個別のＭＰＩ×１ベクトルである。
関係値及び制御値の複数を使用する結合同時最適化を行うことによって、システム及び方法は、オーバーレイ残差誤差を低減するために、補正のモード間の共線性、又は、異なるオーバーレイ誤差成分間の共線性を考慮する（及び利用する）ことができる。
ブロックＢ７２８において、インプリントシステムは、１つ以上の前の制御値のセット、及び、ブロックＢ７２６において生成された補正オフセットに基づいて、修正された制御値のセットを生成する。例えば、修正された制御値のセットを生成するために、インプリントシステムは、ブロックＢ７２６において生成された補正オフセットに従って（例えば、変形、加熱、ドロップパターン補正、ステージシフト及びステージ回転についての補正オフセットを、前の制御値のセットにおける変形、加熱、ドロップパターン補正、ステージシフト及びステージ回転についての制御値に加えることによって）、前の制御値のセットにおける変形、加熱、ドロップパターン補正、ステージシフト及びステージ回転についての制御値を調整してもよい。
ブロックＢ７２５の後、フローは、ブロックＢ７３０に移行し、インプリントシステムは、修正された制御値のセットを用いてインプリントされた基板から、オーバーレイ誤差計測値（ＯＥＭｓ）を取得する。幾つかの実施形態において、インプリントシステムは、基板をインプリントする、又は、オーバーレイ誤差を計測する。次いで、フローは、ブロックＢ７３５に進み、インプリントシステムは、オーバーレイ誤差計測値が１つ以上の閾値未満であるかどうかを判定する。オーバーレイ誤差計測値が１つ以上の閾値未満ではないとインプリントシステムが判定した場合（Ｂ７３５＝Ｎｏ）、フローは、ブロックＢ７２５に戻り、インプリントシステムは、前の修正された制御値のセット、及び、ブロックＢ７３０で取得されたオーバーレイ誤差計測値に基づいて、別の修正された制御値のセットを生成する。オーバーレイ誤差計測値が１つ以上の閾値未満であるとインプリントシステムが判定した場合（Ｂ７３５＝Ｙｅｓ）、フローは、ブロックＢ７４０に移行する。
ブロックＢ７４０において、インプリントシステムは、最後の修正された制御値のセットに従って、基板上にインプリントプロセスの幾つか又は全部を行う。インプリント処理の間において、オーバーレイ誤差成分の幾つか（例えば、シフトｘ、シフトｙ、回転、倍率及びスキューであるが、他の成分が含まれてもよい）も、フィードバックセンシング及び制御を用いてリアルタイムで補正される。従って、Ｂ７２５からの関連する制御値は、フォードフォーワード設定点オフセットとして、デバイス基板のインプリントプロセスの間、これらのフィーバック制御ループに適用することができる。また、幾つかの実施形態において、インプリントシステムは、インプリントプロセスを行うことに加えて、又は、代えて、最後の修正された制御値のセットを格納又は出力する。フローは、ブロックＢ７４５で終了する。
また、図７における動作フローは、力及びチルトの結合同時最適化を行い、変形、加熱、ドロップパターン補正、ステージシフト及びステージ回転の結合最適化を行うが、幾つかの実施形態は、オーバーレイ補正のモードの異なる組み合わせの結合同時最適化を行う。実施形態に応じて、式（１）の列の任意の適用可能なサブセットは、結合ドジ最適化に使用することができる。例えば、幾つかの実施形態は、結合同時最適化において、
Figure 2024019002000017
を計算し、そして、ＡｘＤＰＣ及びＡｙＤＰＣを計算する。また、例えば、幾つかの実施形態は、ＡｘＦＩＦ－Ｔｉｌｔ及びＡｙＦＩＦ－Ｔｉｌｔを計算し、そして、結合同時最適化において、
Figure 2024019002000018
を計算し、ＡｘＤＰＣ及びＡｙＤＰＣを計算する。
図８は、リソグラフィ制御デバイスの例示的な実施形態を示す。リソグラフィ制御デバイス１３５は、１つ以上のプロセッサ１３２と、１つ以上のＩ／Ｏコンポーネント１３３と、記憶装置１３４と、を含む。また、リソグラフィ制御デバイス１３５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１３２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１３３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１３３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、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１３４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１３４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。
リソグラフィ制御デバイス１３５は、インプリント制御モジュール１３４Ａ、オーバーレイ誤差計測モジュール１３４Ｂ、制御値生成モジュール１３４Ｃ、ドロップパターン生成モジュール１３４Ｄ、及び、通信モジュール１３４Ａ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８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。但し、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１３４に記憶される。また、リソグラフィ制御デバイス１３５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、リソグラフィ制御デバイス１３５は、１つ以上の関係値を格納する関係値リポジトリ１３４Ｆを含む。
インプリント制御モジュール１３４Ａは、リソグラフィ制御デバイス１３５の適用可能なコンポーネント（例えば、プロセッサ１３２、Ｉ／Ｏコンポーネント１３３、記憶装置１３４）に、インプリントシステム（又はインプリントデバイス）の種々の機能及びコンポーネント（例えば、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、イメージングデバイス、変形デバイス、基板加熱システム）を制御させ、基板のインプリントフィールドにインプリントプロセスを行わせる命令を含む。例えば、インプリント制御モジュール１３４Ａの幾つかの実施形態は、リソグラフィ制御デバイス１３５の適用可能なコンポーネントに、図５のブロックＢ５３０、図６のブロックＢ６３５、及び、図７のブロックＢ７４０に記載された動作のうちの少なくとも幾つかを行うために、インプリントシステムを制御させる命令を含む。また、インプリント制御モジュール１３４Ａに従って動作するリソグラフィ制御デバイス１３５の適用可能なコンポーネントは、インプリント制御ユニットの一例を実現する。
オーバーレイ誤差計測モジュール１３４Ｂは、例えば、インプリントされた基板上のオーバーレイ誤差を計測することによって、又は、別のデバイスからオーバーレイ誤差計測値を取得することによって、リソグラフィ制御デバイス１３５の適用可能なコンポーネント（例えば、プロセッサ１３２、Ｉ／Ｏコンポーネント１３３、記憶装置１３４）に、オーバーレイ誤差計測値を取得させる命令を含む。例えば、オーバーレイ誤差計測モジュール１３４Ｂの幾つかの実施形態は、リソグラフィ制御デバイス１３５の適用可能なコンポーネントに、図５のブロックＢ５１０及びＢ５２０、図６のブロックＢ６１０及びＢ６２５、及び、図７のブロックＢ７０５、Ｂ７１５及びＢ７３０に記載された動作のうちの少なくとも幾つかを行わせる命令を含む。また、オーバーレイ誤差計測モジュール１３４Ｂに従って動作するリソグラフィ制御デバイス１３５の適用可能なコンポーネントは、誤差計測ユニットの一例を実現する。
制御値生成モジュール１３４Ｃは、リソグラフィ制御デバイス１３５の適用可能なコンポーネント（例えば、プロセッサ１３２、Ｉ／Ｏコンポーネント１３３、記憶装置１３４）に、インプリントシステム又はインプリントデバイスのための制御値を生成させる命令を含む。例えば、制御値生成モジュール１３４Ｃの幾つかの実施形態は、リソグラフィ制御デバイス１３５の適用可能なコンポーネントに、図５のブロックＢ５０５、Ｂ５１５及びＢ５２５、図６のブロックＢ６０５、Ｂ６１５、Ｂ６２０及びＢ６３５、及び、図７のブロックＢ７０５、Ｂ７１０、Ｂ７２０、Ｂ７２５及びＢ７３５に記載された動作のうちの少なくとも幾つかを行わせる命令を含む。また、制御値生成モジュール１３４Ｃに従って動作するリソグラフィ制御デバイス１３５の適用可能なコンポーネントは、制御値生成ユニットの一例を実現する。
ドロップパターン生成モジュール１３４Ｄは、リソグラフィ制御デバイス１３５の適用可能なコンポーネント（例えば、プロセッサ１３２、Ｉ／Ｏコンポーネント１３３、記憶装置１３４）に、１つ以上のドロップパターンを生成させる命令を含む。また、ドロップパターン生成モジュール１３４Ｄに従って動作するリソグラフィ制御デバイス１３５の適用可能なコンポーネントは、ドロップパターン生成ユニットの一例を実現する。
通信モジュール１３４Ｅは、リソグラフィ制御デバイス１３５の適用可能なコンポーネント（例えば、プロセッサ１３２、Ｉ／Ｏコンポーネント１３３、記憶装置１３４）に、１つ以上の他のデバイス（例えば、ディスプレイデバイス、別のコンピュータデバイス）と通信させる命令を含む。また、通信モジュール１３４Ｅに従って動作するリソグラフィ制御デバイス１３５の適用可能なコンポーネントは、通信ユニットの一例を実現する。
上述したデバイス、システム及び方法の少なくとも幾つかは、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。
ここに引用された全ての特許出願、特許及び印刷された刊行物は、任意の定義、主題の放棄又は否認を除いて、且つ、組み込まれた材料がここでの明示的な開示と矛盾する範囲を除いて、その全体が参照により本明細書に組み込まれ、この場合、本開示の言語が支配する。従って、上述した文献の参照による任意の組み込みは、ここでの明示的な開示に反する主題が組み込まれないように限定され、上述した文献の参照による任意の組み込みは、ここに明示的に含まれない限り、文献に提供される任意の定義が参照により本明細書に組み込まれないように限定される。本明細書と参照により組み込まれる文献との間において、利用に一貫性がない場合、組み込まれた文献における利用は、本明細書での利用の補足とされ、即ち、一致しない矛盾点については、本明細書での利用に制限される。また、上述した文献の参照による任意の組み込みは、かかる文献に含まれる特許請求の範囲が参照により本明細書に組み込まれないように、更に制限される。

Claims (16)

  1. インプリント装置のための制御値のセットを生成する方法であって、
    関係値のセットを取得することであって、前記関係値のセットは、インプリント装置のための制御値と、対応するオーバーレイ補正との間の関係を示すことと、
    前記制御値のセットが動作制約のセット内に維持されながら、前記制御値のセットが残留オーバーレイ誤差を全体的に最小化するように、前記関係値のセットを使用する制約付き最適化に基づいて、制御値のセットを推定することと、
    を備え、
    前記制御値のセットは、平面内にある面内制御値のセットと、前記平面の外にある面外制御値のセットと、を含み、前記平面は、テンプレート－基板の界面に平行である、
    ことを特徴とする方法。
  2. 前記面外制御値のセットは、
    前記テンプレートを局所的に歪ませるために前記基板上の異なる位置に供給される追加の成形可能材料の量を示すドロップパターン制御値のセット、
    テンプレートが前記テンプレートと基板との間の成形可能材料に与えるトータルの力を制御するインプリント力制御値、及び、
    前記基板に対する前記テンプレートのチルトを制御するチルト制御値のセット、
    のうちの少なくとも１つを含む、
    ことを特徴とする請求項１に記載の方法。
  3. 前記面内制御値のセットは、
    テンプレートを圧縮するように構成された複数のアクチュエータを制御するアクチュエータ制御値のセット、
    基板を加熱するように構成された熱源を制御するヒータ制御値のセット、及び、
    前記テンプレート及び前記熱源に対して前記基板を移動させるように構成された基板ステージを制御するステージ制御値のセット、
    のうちの少なくとも１つを含む、
    ことを特徴とする請求項１に記載の方法。
  4. 前記残留オーバーレイ誤差は、オーバーレイ誤差のセットを補償するインプリントフィールドの目標歪みと、前記制御値のセットによって生成される前記インプリントフィールドの予測歪みとの間の予測不一致である、ことを特徴とする請求項１に記載の方法。
  5. 前記関係値のセットは、行列として定義される、ことを特徴とする請求項１に記載の方法。
  6. 前記制御値のセットにおける各制御値について、前記関係値のセットは、前記制御値と、基板上の計測位置における前記オーバーレイ補正との間のそれぞれの関係を示す、ことを特徴とする請求項１に記載の方法。
  7. 前記制御値のセットは、テンプレートを圧縮するように構成された複数のアクチュエータの各アクチュエータについての少なくとも１つのそれぞれの制御値を含み、前記基板を加熱するように構成された熱源についての少なくとも１つの制御値を含み、前記テンプレート及び前記熱源に対して前記基板を移動させるように構成された基板ステージについての少なくとも１つの制御値を含む、ことを特徴とする請求項６に記載の方法。
  8. 前記基板を加熱するように構成された前記熱源についての前記少なくとも１つの制御値は、前記基板上の複数の位置の各位置についての少なくとも１つのそれぞれの制御値を含む、ことを特徴とする請求項７に記載の方法。
  9. システムであって、
    １つ以上のコンピュータ可読媒体と、
    前記１つ以上のコンピュータ可読媒体と協働する１つ以上のプロセッサであって、
    関係値のセットを取得することであって、前記関係値のセットは、インプリント装置のための制御値と、対応するオーバーレイ補正との間の関係を示すことと、
    前記制御値のセットが動作制約のセット内に維持されながら、前記制御値のセットが残留オーバーレイ誤差を全体的に最小化するように、前記関係値のセットを使用する制約付き最適化に基づいて、制御値のセットを算出することと、
    を行うプロセッサと、
    を備え、
    前記制御値のセットは、平面内にある面内制御値のセットと、前記平面の外にある面外制御値のセットと、を含み、前記平面は、テンプレート－基板の界面に平行である、
    ことを特徴とするシステム。
  10. 前記面内制御値のセットは、
    テンプレートを圧縮するように構成された複数のアクチュエータを制御するアクチュエータ制御値のセットと、
    基板を加熱するように構成された熱源を制御するヒータ制御値のセットと、
    を含む、
    ことを特徴とする請求項９に記載のシステム。
  11. 前記面外制御値のセットは、
    前記テンプレートを歪ませて所望の面内オーバーレイ補正を局所的に誘導するために前記基板上の異なる位置に供給される追加の成形可能材料の量を示すドロップパターン制御値のセット、
    を含む、
    ことを特徴とする請求項１０に記載のシステム。
  12. 前記面内制御値のセットは、
    テンプレート及び熱源に対して基板を移動させるように構成された基板ステージを制御するステージ制御値のセット、
    を含む、
    ことを特徴とする請求項９に記載のシステム。
  13. 前記制御値のセットは、
    テンプレートが前記テンプレートと基板との間の成形可能材料に与えるトータルの力を制御するインプリント力制御値、及び、
    前記基板に対する前記テンプレートのチルトを制御するチルト制御値のセット、
    のうちの少なくとも１つを更に含む、
    ことを特徴とする請求項９に記載のシステム。
  14. テンプレートを圧縮するように構成された複数のアクチュエータと、
    基板を加熱するように構成された熱源と、
    を更に備える、
    ことを特徴とする請求項９に記載のシステム。
  15. 方法であって、
    関係値のセットを取得することであって、前記関係値のセットは、インプリント装置のための制御値と、前記インプリント装置によって保持されるテンプレートによってインプリントされる基板上のオーバーレイ補正との間の関係を示すことと、
    残留オーバーレイ誤差が全体的に最小化されながら、動作制約のセット内に維持する制御値のセットを算出することであって、前記制御値のセットを算出することは、前記関係値のセットに基づいて制約付き最適化を行うことを含むことと、
    を備え、
    前記制御値のセットは、前記テンプレートを圧縮するように構成された複数のアクチュエータを制御するアクチュエータ制御値のセットと、前記基板を加熱するように構成された熱源を制御するヒータ制御値のセットと、を含み、
    前記制御値のセットは、前記テンプレート及び前記熱源に対して前記基板を移動させるように構成された基板ステージを制御するステージ制御値のセット、又は、成形可能材料のドロップが前記基板の表面上の不均一な領域を補正するように、前記基板上に成形可能材料のドロップを堆積するように構成された流体ディスペンサを制御するドロップパターン制御値のセット、を更に含む、
    ことを特徴とする方法。
  16. 前記関係値のセット、及び、前記制御値のセットは、行列としてフォーマットされている、ことを特徴とする請求項１５に記載の方法。
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