JP4515413B2 - Imprint lithography - Google Patents

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  • Exposure Of Semiconductors, Excluding Electron Or Ion Beam Exposure (AREA)

Description

本発明はインプリントリソグラフィに関する。   The present invention relates to imprint lithography.

リソグラフィ装置は、所望のパターンを基板の目標部分に適用する機械である。リソグラフィ装置は従来、集積回路(IC)、フラットパネルディスプレイおよび微細構造を含む他のデバイスの製造に使用されている。   A lithographic apparatus is a machine that applies a desired pattern onto a target portion of a substrate. Lithographic apparatus is conventionally used in the manufacture of integrated circuits (ICs), flat panel displays, and other devices involving fine structures.

リソグラフィパターンのフィーチャー(features)のサイズを減少させることが望ましいのは、これによって任意の基板区域上のフィーチャーの密度を増大させることができるからである。フォトリソグラフィでは、より短い波長の放射線を使用することによって、解像度の向上を達成することができる。しかし、このような減少に伴う問題がある。現在のシステムは、波長が193nmの領域の光源を採用し始めているが、そのレベルでも回折限界が障害となる。より短い波長では、材料の透明度が非常に低くなる。解像度を向上することができる光学リソグラフィ機械は、複雑な光学系および希少な材料を必要とし、その結果、非常に高価になる。   It is desirable to reduce the size of lithographic pattern features because this can increase the density of features on any substrate area. In photolithography, improved resolution can be achieved by using shorter wavelength radiation. However, there are problems associated with such a decrease. Current systems have begun to employ light sources in the wavelength region of 193 nm, but even at that level, the diffraction limit becomes an obstacle. At shorter wavelengths, the transparency of the material is very low. Optical lithographic machines that can improve resolution require complex optics and scarce materials and are therefore very expensive.

100nm未満のフィーチャーを印刷する新しい方法は、インプリントリソグラフィとして知られ、物理的型またはテンプレートを使用してパターンをインプリント可能な媒体にインプリントすることによって、パターンに基板を転写することを含む。インプリント可能な媒体は、基板または基板の表面に被覆される材料でよい。インプリント可能媒体は、パターンを下にある表面に転写する「マスク」として機能するか、それに使用することができる。インプリント可能媒体は、例えば半導体材料のような基板に付着させるレジストとして設けることができ、それにテンプレートで画定されたパターンが転写される。したがって、インプリントリソグラフィとは基本的に、テンプレートのトポグラフィが基板上に生成されるパターンを画定するマイクロメートルまたはナノメートルの規模の成形プロセスである。パターンは、光学リソグラフィプロセスの場合のように層状にすることができ、したがって原則的に、インプリントリソグラフィは、IC製造のような用途に使用することができる。   A new method of printing features less than 100 nm, known as imprint lithography, involves transferring a substrate to a pattern by imprinting the pattern onto an imprintable medium using a physical mold or template. . The imprintable medium may be a substrate or a material that is coated on the surface of the substrate. The imprintable medium can function or be used as a “mask” that transfers the pattern to the underlying surface. The imprintable medium can be provided as a resist that is attached to a substrate, such as a semiconductor material, to which the pattern defined by the template is transferred. Thus, imprint lithography is basically a micrometer or nanometer scale molding process in which the template topography defines the pattern produced on the substrate. The pattern can be layered as in the optical lithography process, so in principle imprint lithography can be used for applications such as IC manufacturing.

インプリントリソグラフィの解像度は、テンプレート製造プロセスの解像度によってのみ制限される。例えば、インプリントリソグラフィは、50nm未満の範囲のフィーチャーを、従来の光学リソグラフィプロセスで達成可能なものより大幅に改善された解像度およびラインエッジラフネス(line edge roughness)で生成するために使用することができる。また、インプリントプロセスは、光学リソグラフィプロセスで通常必要とされる高価な光学系、先進の照明ソース、または特殊なレジスト材料を必要としない。   The resolution of imprint lithography is limited only by the resolution of the template manufacturing process. For example, imprint lithography can be used to generate features in the sub-50 nm range with significantly improved resolution and line edge roughness than is achievable with conventional optical lithography processes. it can. Also, the imprint process does not require expensive optics, advanced illumination sources, or special resist materials that are normally required in optical lithography processes.

従来のインプリントリソグラフィ装置では、パターンを設けたテンプレートをアクチュエータに取り付ける。アクチュエータがテンプレートを基板に向かって移動させ、テンプレートを基板上へと押す。テンプレートを介して基板に押しつけられる力は、非常に大きくなり得る。これは、基板および/またはテンプレートを、例えば数百ナノメートル変形させることがあり、これは基板上にインプリントされるパターンの損傷につながることがある。   In a conventional imprint lithography apparatus, a template provided with a pattern is attached to an actuator. An actuator moves the template toward the substrate and pushes the template onto the substrate. The force pressed against the substrate through the template can be very large. This can cause the substrate and / or template to be deformed, for example several hundred nanometers, which can lead to damage of the pattern imprinted on the substrate.

概して、インプリントテンプレートが基板のインプリント可能材料に接触した後、長時間放置される。これでは、インプリント可能材料をテンプレートのパターンの窪み全部に十分に流入させるためである。この多大な時間は、インプリントリソグラフィが現在、光学リソグラフィより時間がかかる一つの理由である。速度は、インプリントリソグラフィ機械の経済的実現性の重要な要素であり、テンプレートに流体が流入できる多大な時間は不利になることがある。   Generally, the imprint template is left for a long time after contacting the imprintable material of the substrate. This is because the imprintable material is sufficiently allowed to flow into all the depressions of the template pattern. This large amount of time is one reason why imprint lithography currently takes longer than optical lithography. Speed is an important factor in the economic feasibility of an imprint lithography machine, and the large amount of time that the fluid can flow into the template can be disadvantageous.

第一の態様によると、リソグラフィ装置で、
インプリントテンプレートを保持するように構成されたテンプレートホルダと、
基板を受けるように配置構成された基板テーブルと、
インプリントテンプレートの一部を照明するように配置構成された放射線出力部と、
インプリントテンプレートと基板上に設けたインプリント可能材料との境界面から散乱した放射線を検出するように構成された検出器とを有するリソグラフィ装置が提供される。
According to a first aspect, in a lithographic apparatus,
A template holder configured to hold an imprint template;
A substrate table arranged and configured to receive a substrate;
A radiation output section arranged and configured to illuminate a portion of the imprint template;
A lithographic apparatus is provided having a detector configured to detect radiation scattered from an interface between an imprint template and an imprintable material provided on a substrate.

第二の態様によると、リソグラフィ装置であって、
インプリントテンプレートを保持するように構成されたテンプレートホルダと、
基板を受けるように配置構成された基板テーブルと、
インプリントテンプレートの一部を照明するように配置構成された放射線出力部と、
基板によって反射した放射線を検出するように構成された検出器とを有するリソグラフィ装置が提供される。
According to a second aspect, a lithographic apparatus comprising:
A template holder configured to hold an imprint template;
A substrate table arranged and configured to receive a substrate;
A radiation output section arranged and configured to illuminate a portion of the imprint template;
A lithographic apparatus is provided having a detector configured to detect radiation reflected by the substrate.

第三の態様によると、インプリントリソグラフィの方法であって、
インプリントテンプレートを基板上のインプリント可能材料の層に押しつけることと、
インプリントテンプレートの一部を放射線で照明することと、
インプリントテンプレートと基板上のインプリント可能材料との境界面から散乱した放射線を検出することとを含む方法が提供される。
According to a third aspect, there is a method of imprint lithography,
Pressing the imprint template against a layer of imprintable material on the substrate;
Illuminating part of the imprint template with radiation,
A method is provided that includes detecting radiation scattered from an interface between an imprint template and an imprintable material on a substrate.

第四の態様によると、インプリントリソグラフィの方法であって、
インプリントテンプレートを基板上のインプリント可能材料の層に押しつけることと、
インプリントテンプレートの一部を放射線で照明することと、
基板によって反射した放射線を検出することとを含む方法が提供される。
According to a fourth aspect, there is a method of imprint lithography,
Pressing the imprint template against a layer of imprintable material on the substrate;
Illuminating part of the imprint template with radiation,
Detecting radiation reflected by the substrate.

本発明の1つまたは複数の実施形態は、パターン形成したテンプレートを流動可能な状態のインプリント可能媒体にインプリントする任意のインプリントリソグラフィプロセスに適用可能であり、例えば本明細書で説明するように高温およびUVインプリントリソグラフィに適用することができる。   One or more embodiments of the present invention are applicable to any imprint lithography process that imprints a patterned template onto a flowable imprintable medium, for example as described herein. It can be applied to high temperature and UV imprint lithography.

次に、本発明の実施形態を添付の略図を参照に、例示の方法においてのみ説明する。図面では対応する参照記号は対応する部品を示すものとする。   Embodiments of the present invention will now be described by way of example only with reference to the accompanying schematic drawings. Corresponding reference symbols indicate corresponding parts in the drawings.

インプリントリソグラフィには2つの主要なアプローチがあり、これは一般的に高温インプリントリソグラフィおよびUVインプリントリソグラフィと呼ばれる。軟質リソグラフィとして知られる第三のタイプの「インプリント」リソグラフィもある。これらの例が図1aから図1cで図示されている。   There are two main approaches to imprint lithography, commonly referred to as high temperature imprint lithography and UV imprint lithography. There is also a third type of “imprint” lithography known as soft lithography. Examples of these are illustrated in FIGS. 1a to 1c.

図1aは、分子11(通常はチオールのようなインク)の層を、可撓性テンプレート10(通常はポリジメチルシロキサン(PDMS)から製造)から、基板12および平坦化および転写層12’の上に支持されたレジスト層13へと転写することを含む軟質リソグラフィプロセスを概略的に示す。テンプレート10は、その表面上にフィーチャーのパターンを有し、分子層がフィーチャー上に配置される。テンプレート10をレジスト層13に押し当てると、分子11の層がレジストに付着する。テンプレートをレジストから外すと、分子11の層がレジストに付着し、レジストの残りの層がエッチングされ、したがって転写した分子層で覆われていないレジストの区域が、基板までエッチングされる。   FIG. 1a shows a layer of molecules 11 (usually inks such as thiols) from a flexible template 10 (usually made from polydimethylsiloxane (PDMS)) on a substrate 12 and a planarization and transfer layer 12 ′. 1 schematically illustrates a soft lithographic process including transfer to a resist layer 13 supported on the substrate. The template 10 has a pattern of features on its surface and a molecular layer is disposed on the features. When the template 10 is pressed against the resist layer 13, the layer of molecules 11 adheres to the resist. When the template is removed from the resist, the layer of molecules 11 adheres to the resist and the remaining layers of the resist are etched, so that areas of the resist not covered by the transferred molecular layer are etched to the substrate.

軟質リソグラフィに使用するテンプレート10は、容易に変形可能であり、したがって例えばナノメートルの規模のような高い解像度の用途には適さない。テンプレートの変形が、インプリントされるパターンに悪影響を及ぼし得るからである。さらに、同じ領域に複数回重ねる多層構造を製造する場合、軟質インプリントリソグラフィは、ナノメートルの尺度のオーバレイ精度を提供することができない。   The template 10 used for soft lithography is easily deformable and is therefore not suitable for high resolution applications, for example on the nanometer scale. This is because the deformation of the template can adversely affect the imprinted pattern. Furthermore, when manufacturing a multilayer structure that overlaps the same region multiple times, soft imprint lithography cannot provide overlay accuracy on the nanometer scale.

高温インプリントリソグラフィ(または高温エンボス)は、ナノメートル規模で使用する場合、ナノインプリントリソグラフィ(NIL)としても知られる。このプロセスは、例えばシリコンまたはニッケルなどから作成した比較的硬質のテンプレートを使用し、この方が摩耗および変形に対する耐性が高い。これは、例えば米国特許第6,482,742号に記載され、図1bで図示されている。典型的な高温インプリントプロセスでは、固体テンプレート14を、基板の表面に成型されている熱硬化性または熱可塑性ポリマ樹脂15にインプリントする。樹脂は、例えば基板表面に、さらに典型的には(図示の例のように)平坦化および転写層12’へとスピンコーティングして、焼き付けることができる。「硬質」という用語は、インプリントテンプレートを説明する場合、一般的に「硬質」材料と「軟質」材料の間と見なされている材料、例えば「硬質」ゴムを含むことを理解されたい。インプリントテンプレートとして使用する特定材料の適切性は、用途の要件によって決定される。   High temperature imprint lithography (or high temperature embossing) is also known as nanoimprint lithography (NIL) when used on a nanometer scale. This process uses a relatively hard template made from, for example, silicon or nickel, which is more resistant to wear and deformation. This is described, for example, in US Pat. No. 6,482,742 and illustrated in FIG. 1b. In a typical high temperature imprint process, the solid template 14 is imprinted onto a thermosetting or thermoplastic polymer resin 15 that is molded onto the surface of the substrate. The resin can be baked, for example, by spin-coating onto the substrate surface, more typically (as in the example shown) to the planarization and transfer layer 12 '. It is to be understood that the term “hard” when describing an imprint template includes materials that are generally considered between “hard” and “soft” materials, such as “hard” rubber. The suitability of a particular material for use as an imprint template is determined by application requirements.

熱硬化性ポリマ樹脂を使用する場合は、テンプレートと接触すると、樹脂がテンプレート上に画定されたパターンフィーチャーに流入するように流動可能であるような温度まで、樹脂を加熱する。次に、樹脂の温度を上昇させて、樹脂を熱硬化(例えば架橋)し、したがってこれが固化し、所望のパターンへと非可逆的に対応する。これでテンプレートを取り出し、パターン形成した樹脂を冷却することができる。   If a thermosetting polymer resin is used, the resin is heated to a temperature such that upon contact with the template, the resin can flow to flow into the pattern features defined on the template. Next, the temperature of the resin is raised to heat cure (eg, crosslink) the resin so that it solidifies and corresponds irreversibly to the desired pattern. Thus, the template can be taken out and the resin with the pattern formed can be cooled.

高温インプリントリソグラフィプロセスで使用する熱可塑性ポリマ樹脂の例は、ポリ(メチルメタクリレート)、ポリスチレン、ポリ(ベンジルメタクリレート)またはポリ(シクロヘキシルメタクリレート)である。熱可塑性樹脂は、テンプレートでインプリントする直前に自由に流動可能な状態であるように加熱される。通常は、樹脂のガラス転移温度よりはるかに上の温度まで熱可塑性樹脂を加熱することが必要である。テンプレートを流動性樹脂に押し込み、十分な圧力を加えて、樹脂がテンプレート上に画定されたパターンフィーチャーの全部に流入することを保証する。次に、テンプレートが所定の位置にある状態で、樹脂をガラス転移温度の下まで冷まし、その後に樹脂は所望のパターンに非可逆的に対応する。パターンは、樹脂の残留層からレリーフ状態になったフィーチャーで構成され、残留層は、適切なエッチングプロセスで除去し、パターンフィーチャーのみを残すことができる。   Examples of thermoplastic polymer resins used in high temperature imprint lithography processes are poly (methyl methacrylate), polystyrene, poly (benzyl methacrylate) or poly (cyclohexyl methacrylate). The thermoplastic resin is heated so that it can flow freely just before imprinting with the template. Usually, it is necessary to heat the thermoplastic resin to a temperature well above the glass transition temperature of the resin. The template is pressed into the flowable resin and sufficient pressure is applied to ensure that the resin flows into all of the pattern features defined on the template. Next, with the template in place, the resin is allowed to cool below the glass transition temperature, after which the resin irreversibly corresponds to the desired pattern. The pattern is composed of features that have been relieved from the residual resin layer, and the residual layer can be removed with a suitable etching process, leaving only the pattern features.

固化した樹脂からテンプレートを外したら、通常は2段階のエッチングプロセスを図2aから図2cで示すように実行する。基板20は、図2aで示すように、そのすぐ上に平坦化および転写層21を有する。平坦化および転写層の目的は2つある。これは、テンプレートのそれとほぼ平行な表面を提供する働きをし、これは、テンプレートと樹脂との接触が平行であることを保証するのに役立ち、本明細書で説明するように、印刷されたフィーチャーの縦横比も改善する。   Once the template is removed from the solidified resin, a two-stage etching process is typically performed as shown in FIGS. 2a-2c. The substrate 20 has a planarization and transfer layer 21 immediately above it, as shown in FIG. 2a. There are two purposes for planarization and transfer layer. This serves to provide a surface that is approximately parallel to that of the template, which helps to ensure that the contact between the template and the resin is parallel and printed as described herein. The aspect ratio of the feature is also improved.

テンプレートを外した後、固化した樹脂の残留層22が、所望のパターンに形成されて平坦化および転写層21の上に残る。第一エッチングは等方性であり、残留層22の一部を除去するので、図2bで示すようにフィーチャー23の高さがL1であり、フィーチャーの縦横は低くなる。第二エッチングは非等方性(または選択的)であり、縦横比を改善する。非等方性エッチングは、固化した樹脂で覆われていない平坦化および転写層21の部分を除去し、図2cで示すようにフィーチャー23の縦横比を(L2/D)まで上昇させる。エッチング後に基板上に残された結果のポリマ厚さのコントラストは、インプリントしたポリマが十分に抵抗性である場合、例えば剥離プロセスのステップとして、例えばドライエッチングのマスクとして使用することができる。   After removing the template, a solidified resin residual layer 22 is formed in a desired pattern and remains on the planarization and transfer layer 21. Since the first etching is isotropic and removes a part of the residual layer 22, the height of the feature 23 is L1, as shown in FIG. The second etch is anisotropic (or selective) and improves the aspect ratio. The anisotropic etching removes the portion of the planarization and transfer layer 21 that is not covered by the solidified resin and increases the aspect ratio of the feature 23 to (L2 / D) as shown in FIG. 2c. The resulting polymer thickness contrast left on the substrate after etching can be used, for example, as a step in a stripping process, for example as a mask for dry etching, if the imprinted polymer is sufficiently resistive.

高温インプリントリソグラフィには、パターンの転写を比較的高温で実施しなければならず、さらにテンプレートを外す前に樹脂が十分に固化していることを保証するために、比較的大きい温度差が必要なことがあるという不利がある。35℃と100℃の間の温度差が必要なことがある。例えば基板とテンプレートなどの間の温度差による膨張は、転写したパターンの歪みにつながることがある。このパターンの歪みは、インプリント可能材料の粘性の性質のために、インプリントステップで必要な比較的高い圧力によって悪化することがあり、これは基板に機械的変形を誘発し、更にパターンを歪ませる可能性がある。   High temperature imprint lithography requires pattern transfer to be performed at a relatively high temperature and requires a relatively large temperature difference to ensure that the resin is sufficiently solid before removing the template. There is a disadvantage that there are things. A temperature difference between 35 ° C and 100 ° C may be required. For example, expansion due to a temperature difference between the substrate and the template may lead to distortion of the transferred pattern. This pattern distortion can be exacerbated by the relatively high pressure required in the imprint step due to the viscous nature of the imprintable material, which induces mechanical deformation in the substrate and further distorts the pattern. There is a possibility.

他方で、UVインプリントリソグラフィにはこのような高い温度および温度差がなく、このような粘性のインプリント可能材料も必要でない。むしろ、UVインプリントリソグラフィは、部分的または全体的に透明なテンプレート、およびUV硬化性液体、通常はアクリレートまたはメタクリレートのような単量体の使用を含む。概して、単量体と開始剤(initiator)の混合物のような任意の光重合性材料を使用することができる。硬化性液体は、例えばジメチルシロキサン誘導体なども含んでよい。このような材料は、高温インプリントリソグラフィで使用する熱硬化性および熱可塑性樹脂より粘性が低く、その結果、これよりはるかに速くテンプレートのパターンフィーチャーを充填する。低い温度および低い圧力の動作は、より高いスループット能力にも好ましい。   On the other hand, UV imprint lithography does not have such high temperatures and temperature differences and does not require such viscous imprintable materials. Rather, UV imprint lithography involves the use of partially or totally transparent templates and monomers such as UV curable liquids, usually acrylates or methacrylates. In general, any photopolymerizable material such as a mixture of monomers and initiator can be used. The curable liquid may include, for example, a dimethylsiloxane derivative. Such materials are less viscous than the thermosetting and thermoplastic resins used in high temperature imprint lithography, and as a result, fill the template pattern features much faster. Low temperature and low pressure operation is also preferred for higher throughput capabilities.

UVインプリントプロセスの例が図1cに図示されている。クォーツテンプレート16を、図1bのプロセスと同様の方法でUV硬化性樹脂17に適用する。熱硬化性樹脂を使用する高温エンボスのような温度上昇、または熱可塑性樹脂を使用する場合の温度循環ではなく、樹脂を重合させ、次に硬化するために、UV放射線をクォーツのテンプレートを通してこれに適用する。テンプレートを外した後、レジストの残留層をエッチングする残りのステップは、本明細書で説明したエンボスプロセスと同じであるか、同様である。通常使用するUV硬化性樹脂は、典型的な熱可塑性樹脂より粘性が非常に低く、したがってこれより低いインプリント圧力を使用することができる。より低い圧力によって物理的変形が減少し、さらに高い温度および温度変化による変形が減少するので、UVインプリントリソグラフィは、高いオーバレイ精度を必要とする用途に適する。また、UVインプリントテンプレートの透明な性質は、光学的アラインメント技術を同時にインプリントに適応させることができる。   An example of a UV imprint process is illustrated in FIG. The quartz template 16 is applied to the UV curable resin 17 in a manner similar to the process of FIG. Rather than a temperature increase such as high temperature embossing using a thermosetting resin, or temperature cycling when using a thermoplastic resin, UV radiation is passed through the quartz template to polymerize and then cure the resin. Apply. After removing the template, the remaining steps of etching the remaining layer of resist are the same or similar to the embossing process described herein. Commonly used UV curable resins are much less viscous than typical thermoplastics and therefore lower imprint pressures can be used. UV imprint lithography is suitable for applications that require high overlay accuracy, because lower pressure reduces physical deformation and further reduces deformation due to higher temperatures and temperature changes. Also, the transparent nature of the UV imprint template allows the optical alignment technique to be simultaneously adapted for imprinting.

このタイプのインプリントリソグラフィは主にUV硬化性材料を使用し、したがって一般的にUVインプリントリソグラフィと呼ばれるが、他の波長の放射線を使用して、適切に選択した材料を硬化させる(例えば重合化または架橋反応を活性させる)ことができる。概して、適切なインプリント可能材料が使用可能であれば、このような化学反応を開始可能な任意の放射線を使用してよい。代替的な「活性化放射線」は、例えば可視光、赤外線放射線、x線放射線および電子ビーム放射線を含む。本明細書の一般的説明では、UVインプリントリソグラフィおよびUV放射線の使用について言及しても、以上およびその他の活性放射線の可能性を排除するものではない。   This type of imprint lithography primarily uses UV curable materials and is therefore commonly referred to as UV imprint lithography, but other wavelengths of radiation are used to cure appropriately selected materials (eg, polymerization). Or activating the cross-linking reaction). In general, any radiation capable of initiating such a chemical reaction may be used if a suitable imprintable material is available. Alternative “activating radiation” includes, for example, visible light, infrared radiation, x-ray radiation and electron beam radiation. In the general description herein, reference to UV imprint lithography and the use of UV radiation does not exclude these and other possibilities of actinic radiation.

基板表面にほぼ平行に維持される平面テンプレートを使用するインプリントシステムの代替品として、ローラインプリントシステムが開発されている。テンプレートをローラ上に形成するが、その他のインプリントプロセスは平面テンプレートを使用するインプリントと非常に類似した高温およびUVローラインプリントシステムの両方が提案されている。文脈により特に限定しない限り、インプリントテンプレートへの言及はローラテンプレートへの言及を含む。   Low-line printing systems have been developed as an alternative to imprint systems that use planar templates that are maintained substantially parallel to the substrate surface. While the template is formed on a roller, other imprint processes have been proposed for both high temperature and UV low line printing systems that are very similar to imprints using planar templates. Unless specifically limited by context, references to imprint templates include references to roller templates.

従来、例えばIC製造などで使用されている光学ステッパと同様の方法で、基板に小さいステップでパターンを形成するために使用することができるステップアンドフラッシュインプリントリソグラフィ(SFIL)として知られる、特に開発されたUVインプリント技術がある。これは、テンプレートをUV硬化性樹脂にインプリントし、テンプレートを通してUV放射線を「点滅」させて、テンプレートの下の樹脂を硬化させ、テンプレートを外し、基板の隣接領域へとステップして、作業を反復することによって、1回に基板の小さい区域を印刷することを含む。このようなステップアンドリピートプロセスの小さいフィールドサイズは、パターンの歪みおよびCDの変動を軽減するのに役立つことができ、したがってSFILは、ICおよび高いオーバレイ精度を必要とする他のデバイスの製造に特に適する。   A development, especially known as step-and-flash imprint lithography (SFIL), that can be used to form patterns in a small step on a substrate in a manner similar to conventional optical steppers used in, for example, IC manufacturing, etc. UV imprint technology. This involves imprinting the template into a UV curable resin, “flashing” the UV radiation through the template, curing the resin under the template, removing the template, and stepping into the adjacent area of the substrate. It includes printing a small area of the substrate at a time by iterating. The small field size of such a step-and-repeat process can help reduce pattern distortion and CD variation, so SFIL is especially useful in the manufacture of ICs and other devices that require high overlay accuracy. Suitable.

原則的に、UV硬化性樹脂は、例えばスピンコーティングなどによって基板表面全体に適用することができるが、これは、UV硬化性樹脂の揮発性の性質のために問題となることがある。   In principle, UV curable resins can be applied to the entire substrate surface, for example by spin coating, but this can be problematic due to the volatile nature of UV curable resins.

この問題に対応する一つのアプローチは、いわゆる「ドロップオンデマンド」プロセスであり、テンプレートでインプリントする直前に、樹脂を小滴で基板の目標部分に配量する。この液体配量は、所定量の液体が基板の特定の目標部分に付着するように制御される。液体は、様々なパターンで配量することができ、慎重に制御した液体量とパターンの配置との組合せを使用して、目標区域にパターン形成を制限することができる。   One approach to addressing this problem is the so-called “drop-on-demand” process, where the resin is dispensed into the target portion of the substrate in small droplets just prior to imprinting with the template. This liquid dispensing is controlled so that a predetermined amount of liquid adheres to a specific target portion of the substrate. The liquid can be dispensed in various patterns and a carefully controlled combination of liquid volume and pattern placement can be used to limit pattern formation to the target area.

上述したようにオンデマンドで樹脂を配量することは、些細なことではない。小滴のサイズおよび間隔を慎重に制御して、テンプレートのフィーチャーを充填するのに十分な樹脂があり、それと同時に望ましくない厚さまたは不均一な残留層へと進み得る余分な樹脂を最小限にすることを保証する。隣接する小滴が接触すると、樹脂の流れる場所がなくなるからである。   As mentioned above, dispensing resin on demand is not trivial. Carefully control the size and spacing of the droplets to make sure there is enough resin to fill the template features while minimizing excess resin that can lead to undesirable thickness or uneven residual layers Guarantee to do. This is because there is no place for the resin to flow when adjacent droplets come into contact with each other.

本明細書では、UV硬化性液を基板上に付着させることに言及しているが、液体は、テンプレート上に付着させることもでき、概して同じ技術および考察事項が当てはまる。   Although this specification refers to depositing a UV curable liquid on a substrate, the liquid can also be deposited on a template and generally the same techniques and considerations apply.

図3は、テンプレート、インプリント可能材料(硬化性単量体、熱硬化性樹脂、熱可塑性樹脂など)、および基板の相対的寸法を示す。基板の幅Dと硬化性樹脂層の厚さtとの比率は、106のオーダである。フィーチャーがテンプレートから突出し、基板を損傷するのを防止するために、寸法tをテンプレート上の突出したフィーチャーの深さより大きくなければならないことが理解される。 FIG. 3 shows the relative dimensions of the template, imprintable material (curable monomer, thermosetting resin, thermoplastic resin, etc.), and substrate. The ratio between the width D of the substrate and the thickness t of the curable resin layer is on the order of 10 6 . It will be appreciated that the dimension t must be greater than the depth of the protruding feature on the template to prevent the feature from protruding from the template and damaging the substrate.

スタンピングの後に残る残留層は、下にある基板を保護するのに有用であるが、本明細書で言及するように、特に高い解像度および/またはオーバレイ精度が必要である場合に、問題の発生源になることもある。最初の「ブレークスルー」のエッチングは等方性(非選択的)であり、したがってインプリントされたフィーチャー、さらには残留層もある程度腐食させる。これは、残留層が過剰に厚いか、不均一であるか、あるいはその両方である場合に悪化する。この問題は、例えば下にある基板に最終的に形成される線の太さの変動につながる(つまり限界寸法の変動)。第二回目の非等方性エッチングで転写層にエッチングされる線の太さの均一性は、樹脂に残るフィーチャーの縦横比および形状の完全性によって決定される。残留樹脂層が不均一である場合は、非選択的な第一エッチングが、これらのフィーチャーの一部を「丸まった」頂部の状態で残すことがあり、したがって、フィーチャーが、第二およびその後のエッチングプロセスにおける線太さの良好な均一性を保証するのに十分なほど良好に画定されない。原則的に、上述の問題は、残留層が可能な限り薄いことを保証することによって緩和することができるが、これには望ましくないほど大きい圧力(場合によっては基板の変形を増大させる)および比較的長いインプリント時間(場合によってはスループットを低下させる)を適用する必要があることがある。   The residual layer remaining after stamping is useful to protect the underlying substrate, but as mentioned herein, the source of the problem, especially when high resolution and / or overlay accuracy is required. Sometimes it becomes. The initial “breakthrough” etch is isotropic (non-selective) and therefore also erodes imprinted features and even residual layers to some extent. This is exacerbated when the residual layer is excessively thick, non-uniform, or both. This problem leads to fluctuations in the thickness of the line finally formed on the underlying substrate (ie fluctuations in critical dimensions). The uniformity of the thickness of the lines etched into the transfer layer in the second anisotropic etching is determined by the aspect ratio and shape integrity of the features remaining in the resin. If the residual resin layer is non-uniform, a non-selective first etch may leave some of these features in a “rounded” top, so that the features are second and subsequent It is not well defined enough to ensure good uniformity of line thickness in the etching process. In principle, the above-mentioned problems can be mitigated by ensuring that the residual layer is as thin as possible, but this has undesirably high pressure (possibly increasing the deformation of the substrate) and comparison It may be necessary to apply a long imprint time (sometimes reducing throughput).

テンプレートは、インプリントリソグラフィシステムの重大な構成要素である。本明細書で述べるように、テンプレート表面上のフィーチャーの解像度は、基板に印刷されるフィーチャーの達成可能な解像度の制限要素である。高温およびUVリソグラフィに使用するテンプレートは通常、2段階プロセスで形成される。最初に、例えば電子ビームの書き込みを使用して所望のパターンを書き、レジスト内に高い解像度のパターンを与える。次に、レジストパターンをクロムの薄い層に転写し、これは、最終的な非等方性エッチングステップでマスクを形成して、パターンをテンプレートの支持材料に転写する。例えばイオンビームリソグラフィ、X線リソグラフィ、極UVリソグラフィ、エピタキシャル成長、薄膜蒸着、化学エッチング、プラズマエッチング、イオンエッチングまたはイオンミリング、のような他の技術を使用することもできる。概して、非常に高い解像度が可能な技術を使用する。というのは、テンプレートが実際には1xのマスクで、転写されるパターンの解像度が、テンプレート上のパターンの解像度によって制限されるからである。   Templates are a critical component of an imprint lithography system. As described herein, the resolution of features on the template surface is a limiting factor in the achievable resolution of features printed on the substrate. Templates used for high temperature and UV lithography are typically formed in a two-step process. Initially, a desired pattern is written, for example using electron beam writing, to give a high resolution pattern in the resist. The resist pattern is then transferred to a thin layer of chromium, which forms a mask with a final anisotropic etching step to transfer the pattern to the template support material. Other techniques such as ion beam lithography, X-ray lithography, extreme UV lithography, epitaxial growth, thin film deposition, chemical etching, plasma etching, ion etching or ion milling can also be used. In general, use techniques that allow very high resolution. This is because the template is actually a 1x mask and the resolution of the transferred pattern is limited by the resolution of the pattern on the template.

テンプレートの剥離特徴も考察事項になり得る。テンプレートは、例えば表面処理材料で処理して、テンプレート上に低い表面エネルギを有する薄い剥離層を形成することができる(薄い剥離層を基板に付着させてもよい)。   The peeling characteristics of the template can also be a consideration. The template can be treated, for example, with a surface treatment material to form a thin release layer having a low surface energy on the template (a thin release layer may be applied to the substrate).

インプリントリソグラフィの開発における別の考察事項は、テンプレートの機械的耐久性である。テンプレートは、レジストのスタンピング中に大きい力が加わることがあり、高温リソグラフィの場合は、極端な圧力および温度も受けることがある。これはテンプレートの摩耗を引き起こし、基板上にインプリントされるパターンの形状に悪影響を及ぼすことがある。   Another consideration in the development of imprint lithography is the mechanical durability of the template. Templates can be subjected to high forces during resist stamping and can also be subjected to extreme pressures and temperatures for high temperature lithography. This causes wear of the template and can adversely affect the shape of the pattern imprinted on the substrate.

高温インプリントリソグラフィでは、熱膨張の差を減少させるために、基板と同じ、または同様の材料のテンプレートを使用することに潜在的な利点がある。UVインプリントリソグラフィでは、テンプレートは少なくとも部分的に活性放射線に対して透明であり、したがってクォーツのテンプレートを使用する。   In high temperature imprint lithography, there is a potential advantage in using a template of the same or similar material as the substrate to reduce the difference in thermal expansion. In UV imprint lithography, the template is at least partially transparent to actinic radiation and therefore uses a quartz template.

本文ではICの製造におけるインプリントリソグラフィの使用に特に言及しているが、本明細書で説明するインプリント装置および方法は、他の用途も有し得ることは理解されるべきである。例えば、これは、集積光学システム、磁気ドメインメモリ用ガイダンスおよび検出パターン、ハードディスクの磁気媒体、フラットパネルディスプレイ、薄膜磁気ヘッド等の製造に使用され得る。   Although the text specifically refers to the use of imprint lithography in the manufacture of ICs, it should be understood that the imprint apparatus and methods described herein may have other applications. For example, it can be used in the manufacture of integrated optical systems, magnetic domain memory guidance and detection patterns, hard disk magnetic media, flat panel displays, thin film magnetic heads and the like.

本明細書の説明では、実質的にレジストとして作用するインプリント可能樹脂を介してテンプレートのパターンを基板に転写するためにインプリントリソグラフィを使用することに特に言及しているが、状況によってはインプリント可能材料事態が機能的材料で、例えば導電性、光学的直線または非直線反応などを有してよい。例えば、機能的材料は、導電層、半導体層、誘電層、または別の望ましい機械的、電気的または光学的特性を有する層を形成することができる。幾つかの有機基板も適切な機能的材料になり得る。このような用途は本発明の範囲内である。   The description herein specifically refers to the use of imprint lithography to transfer the pattern of the template to the substrate through an imprintable resin that acts substantially as a resist, but in some situations imprinting The printable material event may be a functional material, for example, having electrical conductivity, optical linear or non-linear response, and the like. For example, the functional material can form a conductive layer, a semiconductor layer, a dielectric layer, or a layer having other desirable mechanical, electrical, or optical properties. Some organic substrates can also be suitable functional materials. Such applications are within the scope of the present invention.

図4は、基板テーブル30、およびインプリントテンプレート31を保持するテンプレートホルダ(図示を容易にし、明快さのために図示せず)を有するインプリントリソグラフィ装置を概略的に示す。基板32は基板テーブル30上に保持され、インプリント可能材料33の領域が設けられる。図示を容易にするために、図4には基板テーブル30および基板32の一部のみが図示されている。   FIG. 4 schematically depicts an imprint lithography apparatus having a substrate table 30 and a template holder (not shown for clarity and clarity) that holds an imprint template 31. The substrate 32 is held on a substrate table 30 and an area of imprintable material 33 is provided. For ease of illustration, only a portion of the substrate table 30 and substrate 32 is shown in FIG.

インプリントテンプレート31は、インプリント可能材料33と接触していない係合解除位置から、インプリントテンプレート31がインプリント可能材料33に押し込まれるインプリント位置へとz方向に移動可能である(図4の標準的デカルト座標でマークされる)。インプリントテンプレート31がインプリント位置にある場合、これによってインプリント可能材料33が、インプリントプレート上のパターンを形成する窪み(窪みは図4には図示せず)に流入する。これによってインプリントテンプレート31上のパターンがインプリント可能材料33に転写される。   The imprint template 31 is movable in the z direction from the disengagement position that is not in contact with the imprintable material 33 to the imprint position where the imprint template 31 is pushed into the imprintable material 33 (FIG. 4). Marked with standard Cartesian coordinates). When the imprint template 31 is in the imprint position, this causes the imprintable material 33 to flow into the depressions that form the pattern on the imprint plate (the depressions are not shown in FIG. 4). As a result, the pattern on the imprint template 31 is transferred to the imprintable material 33.

インプリント可能材料33は、インプリントテンプレート31の縁部をちょうど越えて延在するように図示されている。ある配置構成では、インプリント可能材料は、基板32の上面全体にわたって設けられる。   The imprintable material 33 is illustrated as extending just beyond the edge of the imprint template 31. In some arrangements, the imprintable material is provided over the entire top surface of the substrate 32.

放射線出力部34を有する発光ダイオード(LED)を、インプリントテンプレート31の一方側に設けて、インプリントテンプレートの方向に400ナノメートルの波長で放射線を放射するように配置構成する。代替的または追加的に、放射線は、遠隔放射線ソースから放射線出力部34に供給することができる。ある実施形態では、ビームストップ38をインプリントテンプレート31の反対側に設け、インプリントテンプレート31および基板32によって反射した放射線を捕捉するように配置構成される。集光レンズ36をインプリントテンプレート31の上に配置し、インプリントテンプレート31の像を電荷結合素子(CCD)カメラ37に集束させるように配置構成する。   A light emitting diode (LED) having a radiation output unit 34 is provided on one side of the imprint template 31 and arranged to emit radiation at a wavelength of 400 nanometers in the direction of the imprint template. Alternatively or additionally, radiation can be supplied to the radiation output 34 from a remote radiation source. In some embodiments, a beam stop 38 is provided on the opposite side of the imprint template 31 and is arranged to capture radiation reflected by the imprint template 31 and the substrate 32. The condensing lens 36 is disposed on the imprint template 31, and the condensing lens 36 is disposed and configured to focus the image of the imprint template 31 on a charge coupled device (CCD) camera 37.

使用時には、インプリントテンプレート31をインプリント位置へと移動させたら、つまりインプリント可能材料33に押し込んだら、LED34をオンに切り換え、放射線35のビームをインプリントテンプレート31の上面に配向する。放射線35のビームは、インプリントテンプレート31を通過し、基板32の表面で反射して、インプリントテンプレートを通過して戻り、ビームストップ38に入射する。放射線ビーム35の一部は、インプリントテンプレート31とインプリント可能材料33の間の境界面で散乱する。矢印で表された散乱放射線は、集光レンズ36によってCCDカメラ37に集光させる。散乱した放射線39は、インプリント可能材料33が、インプリントテンプレート31の下側にパターンを形成する窪みに十分に流入したかを判断するために使用される。   In use, once the imprint template 31 has been moved to the imprint position, ie, pushed into the imprintable material 33, the LED 34 is switched on and the beam of radiation 35 is directed to the top surface of the imprint template 31. The beam of radiation 35 passes through the imprint template 31, reflects off the surface of the substrate 32, passes back through the imprint template, and enters the beam stop 38. A portion of the radiation beam 35 is scattered at the interface between the imprint template 31 and the imprintable material 33. The scattered radiation represented by the arrow is condensed on the CCD camera 37 by the condenser lens 36. The scattered radiation 39 is used to determine whether the imprintable material 33 has sufficiently flowed into the depressions that form the pattern below the imprint template 31.

図5aから図5cは、図4で示したインプリントテンプレートおよび基板の細部を概略的に示す。最初に図5aを参照すると、インプリントテンプレート31は係合解除位置にあり、基板32の上に配置される。基板32にはインプリント可能材料33を設ける。インプリント可能材料33は、等しい深さの連続的な層ではなく、2つの小滴の形態である。インプリント可能材料33の小滴は、往々にしてインプリント可能材料の表面張力のせいで生じる。実際、インプリント可能材料33は、例えばインプリントプロセスを加速すると考えられる構成などで、小滴の状態で意図的に設けることが多い。インプリント可能材料33の小滴は、インプリントテンプレートの下側でパターンを形成する窪み40と同様の寸法を有するように図示されている。しかし、これは図示を容易にするためだけのものであり、実際にはインプリント可能材料33の小滴は通常、窪み40よりはるかに大きい。   5a to 5c schematically show details of the imprint template and substrate shown in FIG. Referring initially to FIG. 5 a, the imprint template 31 is in a disengaged position and is placed on the substrate 32. An imprintable material 33 is provided on the substrate 32. The imprintable material 33 is in the form of two droplets rather than a continuous layer of equal depth. Droplets of imprintable material 33 often arise due to the surface tension of the imprintable material. In fact, the imprintable material 33 is often intentionally provided in the form of a droplet, for example in a configuration that is believed to accelerate the imprint process. The droplets of imprintable material 33 are shown to have dimensions similar to the recesses 40 that form the pattern on the underside of the imprint template. However, this is only for ease of illustration, and in practice the droplets of imprintable material 33 are typically much larger than the depressions 40.

図5bでは、インプリントテンプレート31はインプリント位置に移動しており、インプリント可能材料33上に押しつけられる。時間が経過するとともに、この圧力はインプリント可能材料33をインプリントテンプレート31の下側の窪み40に強制的に流入させる。この流れが終了すると、インプリント可能材料33が窪み40の全部を十分に充填し、その結果、インプリントテンプレート31が係合解除位置へと移動すると、インプリントテンプレートの下側の窪み40によって形成されたパターンが、インプリント可能材料33によって保持される。図5bは、流れの中間点を示す。この中間点で、インプリント可能材料33は、インプリントテンプレート31の窪み40を十分に充填していず、窪みに気体42(気泡)の領域が残る。   In FIG. 5 b, the imprint template 31 has been moved to the imprint position and is pressed onto the imprintable material 33. As time passes, this pressure forces the imprintable material 33 to flow into the depression 40 below the imprint template 31. At the end of this flow, the imprintable material 33 has fully filled all of the depressions 40 so that when the imprint template 31 moves to the disengaged position, it is formed by the depressions 40 below the imprint template. The patterned pattern is held by the imprintable material 33. FIG. 5b shows the midpoint of the flow. At this intermediate point, the imprintable material 33 does not sufficiently fill the recess 40 of the imprint template 31, leaving a region of gas 42 (bubbles) in the recess.

放射線35のビームは、気泡42とその周囲との境界面と交差すると散乱する。図4のように、散乱した放射線は矢印39で示される。散乱した放射線39はCCDカメラ37に描像され、インプリント可能材料33の流れが終了していないことを示す。   The beam of radiation 35 scatters when it intersects the interface between the bubble 42 and its surroundings. As shown in FIG. 4, the scattered radiation is indicated by an arrow 39. The scattered radiation 39 is imaged by the CCD camera 37, indicating that the flow of the imprintable material 33 has not ended.

散乱が生じる理由は、インプリントテンプレート31およびインプリント可能材料33の反射率と比較したガス42の反射率を参照すると理解することができる。例えば窒素または空気でよいガス42の典型的な屈折率は1である。従来はクォーツで作成されているインプリントテンプレート31の典型的な屈折率は1.9である。通常は単量体を含むシリコンを有するインプリント可能材料33の典型的な屈折率は1.6である。放射線の反射は、2つの材料の屈折率の間に大きい差がある場合に、2つの材料の間の境界面で生じる。したがって、放射線35のビームは、インプリントテンプレート31と気泡42の間の境界面、および気泡42とインプリント可能材料33の間の境界面に到達すると反射する。幾つかの境界面があり、これが異なる角度で配置されているので、多くの反射が生じ、散乱照射線39を引き起こす。気泡42からの放射線の散乱は、CCDカメラ37によって検出される(図4参照)。図5bが複雑になるのを回避するために、気泡42への放射線35のビームの通路は図示されていない。   The reason why scattering occurs can be understood by referring to the reflectance of the gas 42 compared to the reflectance of the imprint template 31 and the imprintable material 33. A typical refractive index of gas 42, which may be nitrogen or air, for example, is 1. A typical refractive index of the imprint template 31 that is conventionally made of quartz is 1.9. The typical index of refraction of imprintable material 33, which typically includes silicon containing monomer, is 1.6. The reflection of radiation occurs at the interface between the two materials when there is a large difference between the refractive indices of the two materials. Thus, the beam of radiation 35 is reflected when it reaches the interface between the imprint template 31 and the bubble 42 and the interface between the bubble 42 and the imprintable material 33. Since there are several interfaces, which are arranged at different angles, many reflections occur and cause scattered radiation 39. Scattering of radiation from the bubble 42 is detected by the CCD camera 37 (see FIG. 4). To avoid complicating FIG. 5b, the path of the beam of radiation 35 to the bubble 42 is not shown.

図5cを参照すると、インプリント可能材料33の流れが終了すると、窪み40がインプリント可能材料でほぼ完全に充填され、気泡が全く、またはほとんど存在しない。インプリントテンプレート31の反射率はインプリント可能材料33の屈折率に近いので、インプリントテンプレートとインプリント可能材料との境界面に生じる反射の量は少ない。放射線35のビームは、ほぼ邪魔されずにこの境界面を通過し、有意の散乱は生ぜず、したがってCCDカメラ37(図4参照)によって散乱放射線はほとんど、または全く検出されない。場合によって、残りの放射線の量が、インプリントテンプレートの屈折率とインプリント可能材料の屈折率の比較的小さい差のせいで、境界面で散乱することがある。しかし、これは気泡の存在によって散乱する放射線の量と比較すると小さい。   Referring to FIG. 5c, when the flow of imprintable material 33 is finished, the recess 40 is almost completely filled with the imprintable material and there are no or few bubbles. Since the reflectance of the imprint template 31 is close to the refractive index of the imprintable material 33, the amount of reflection generated at the interface between the imprint template and the imprintable material is small. The beam of radiation 35 passes through this interface almost undisturbed and does not produce significant scatter, so little or no scattered radiation is detected by the CCD camera 37 (see FIG. 4). In some cases, the amount of residual radiation may be scattered at the interface due to a relatively small difference between the refractive index of the imprint template and the refractive index of the imprintable material. However, this is small compared to the amount of radiation scattered by the presence of bubbles.

概して、CCDカメラ37によって検出される散乱の程度は、インプリントテンプレート31の下に位置する気泡42の数および/またはサイズの指標を提供する。   In general, the degree of scattering detected by the CCD camera 37 provides an indication of the number and / or size of the bubbles 42 located under the imprint template 31.

ある実施形態では、インプリントテンプレート31の窪みへのインプリント可能材料33の流入が終了した時点を測定することができる。この測定は、例えばCCDカメラ37が検出した像の全体的強度、またはCCDカメラが見た像のコントラストを比較することによって、自動的に実行することができる。これによって、インプリントリソグラフィをさらに効率的に実行することができる。というのは、インプリント可能材料33の流れが終了したら、インプリントテンプレート31を即剤に係合解除位置へと移動できるからである。典型的なインプリントリソグラフィでは、インプリント可能材料の流れがいつ終了したかが分からないことがあり、その結果、インプリントテンプレートがインプリント位置に必要以上に長く残ることになる。したがって、インプリントリソグラフィを実行するために必要な時間が短縮され、相応してインプリントリソグラフィの生産性の向上を達成することができる。   In some embodiments, the point in time when the imprintable material 33 has been allowed to flow into the recess of the imprint template 31 can be measured. This measurement can be performed automatically, for example by comparing the overall intensity of the image detected by the CCD camera 37 or the contrast of the image viewed by the CCD camera. Thereby, imprint lithography can be performed more efficiently. This is because when the flow of the imprintable material 33 is completed, the imprint template 31 can be immediately moved to the disengagement position. In typical imprint lithography, it may not be known when the flow of imprintable material is finished, resulting in the imprint template remaining longer than necessary at the imprint location. Therefore, the time required for performing imprint lithography is shortened, and the productivity of imprint lithography can be improved accordingly.

さらに、ある実施形態では、インプリントしたパターンに欠陥が存在することの表示を提供することができる。例えば、気泡がインプリントテンプレートの下に捕捉され、インプリント可能材料の流れに許容された最長時間内に、テンプレートの下から移動していない場合である。これらの気泡は、インプリントパターンに欠陥を引き起こすことがある。気泡の存在を検出することにより、ある実施形態では、欠陥があるインプリントパターンを識別することができる。欠陥があるインプリントパターンは、例えば再加工するか、廃棄することができる。従来のインプリントリソグラフィシステムでは、不良パターンは、デバイスの製造が終了し、デバイスを試験するまで識別することができない。   Further, in some embodiments, an indication can be provided that a defect is present in the imprinted pattern. For example, if bubbles are trapped under the imprint template and have not moved from under the template within the maximum time allowed for the flow of imprintable material. These bubbles can cause imperfections in the imprint pattern. By detecting the presence of bubbles, in certain embodiments, imprint patterns with defects can be identified. A defective imprint pattern can be reworked or discarded, for example. In conventional imprint lithography systems, defective patterns cannot be identified until the device is finished and the device is tested.

インプリント可能材料の流れが終了した後、インプリントテンプレート31を係合解除位置へと戻す。次に、インプリントパターンをインプリント可能材料33に固定する(つまりインプリント可能材料を硬化する)化学反応を活性させるために、UV放射線でインプリント可能材料33を照明する。ある実施形態では、CCDカメラ37および集光レンズ36は、xおよび/またはy方向に動作可能であり、UV放射線で照明を実行する前にインプリントテンプレート31から離れる。ある実施形態では、CCDカメラ37および/または集光レンズ36はUV放射線に対して透明であり、UV放射線はその一方または両方を通してインプリント可能材料33へと導かれる。ある実施形態では、CCDカメラ37が移動する必要も、UV放射線に対して透明である必要もないように、UV放射線をある角度でインプリント可能材料33へと導くことができる。ある実施形態(図示せず)では、CCDカメラは、UV放射線でインプリントテンプレートをほぼ直角に照明できるようにするために、ほぼ直角ではなく、ある角度でインプリントテンプレートを見るように配置することができる。   After the flow of the imprintable material is completed, the imprint template 31 is returned to the disengagement position. Next, the imprintable material 33 is illuminated with UV radiation to activate a chemical reaction that fixes the imprint pattern to the imprintable material 33 (ie, cures the imprintable material). In some embodiments, the CCD camera 37 and the condenser lens 36 are operable in the x and / or y directions and leave the imprint template 31 before performing illumination with UV radiation. In certain embodiments, CCD camera 37 and / or condenser lens 36 are transparent to UV radiation, which is directed to imprintable material 33 through one or both. In some embodiments, the UV radiation can be directed to the imprintable material 33 at an angle so that the CCD camera 37 does not need to move or be transparent to the UV radiation. In some embodiments (not shown), the CCD camera is positioned to view the imprint template at an angle rather than substantially at a right angle so that the UV radiation can illuminate the imprint template at a substantially right angle. Can do.

上述したように、CCDカメラ37の出力は自動的に分析することができる。これは、例えばCCDカメラ37の全出力を相互に加えて、単一の強度値を提供することによって実行される。制御装置Cは、この強度値を閾値と比較し、単一の強度値が閾値より下まで低下したら、これをインプリント可能材料33の流れが終了したことを示すものと解釈できるように配置構成することができる。次に、制御装置Cは、インプリントテンプレート31を係合解除位置へと移動してよいことを示す出力信号を提供する。この配置構成では、CCDカメラ37を単一の大面積フォトダイオードと交換してよいことが理解される。   As described above, the output of the CCD camera 37 can be automatically analyzed. This is done, for example, by adding all the outputs of the CCD camera 37 together to provide a single intensity value. The controller C compares this intensity value with a threshold value, and if the single intensity value falls below the threshold value, it can be interpreted as an indication that the flow of imprintable material 33 has ended. can do. Next, the control device C provides an output signal indicating that the imprint template 31 may be moved to the disengagement position. It will be appreciated that in this arrangement, the CCD camera 37 may be replaced with a single large area photodiode.

ある配置構成では、制御装置Cを使用して、CCDカメラ37によって検出された像のコントラスト(つまりカメラの異なるピクセルが見た強度の差)を分析することができる。気泡から散乱した放射線は不均一に分布し、CCDカメラ37上に均一な強度を提供しない。つまり、コントラストの量は、インプリントテンプレート31の下に捕捉されている気泡42の数および/またはサイズの表示である。散乱が解消されるか、大幅に減少すると、残るのはCCDカメラ37の多少のバックグラウンド照明であり、これはほぼ均一である。したがってコントラストが閾値より下まで低下した場合、これはインプリント可能材料33の流れが終了したことを示すものと解釈することができる。次に、制御装置Cは、インプリントテンプレート31を係合解除位置まで移動してよいことを示す出力信号を提供する。   In one arrangement, the controller C can be used to analyze the contrast of the image detected by the CCD camera 37 (ie, the difference in intensity seen by different pixels of the camera). The radiation scattered from the bubbles is unevenly distributed and does not provide a uniform intensity on the CCD camera 37. That is, the amount of contrast is an indication of the number and / or size of the bubbles 42 trapped under the imprint template 31. When the scattering is eliminated or significantly reduced, what remains is some background illumination of the CCD camera 37, which is almost uniform. Thus, if the contrast drops below the threshold, this can be interpreted as indicating that the flow of imprintable material 33 has ended. Next, the control device C provides an output signal indicating that the imprint template 31 may be moved to the disengagement position.

概して、インプリント可能材料33の流れによって全ての気泡42は解消できない場合がある。したがって、閾値は、気泡42の大部分が解消されたことを示すようなレベル、または必要な形態(つまり、気泡の存在によって過剰に損傷されていない)を有するインプリントパターンに対応することが判明している値に設定することができる。   In general, all bubbles 42 may not be eliminated by the flow of imprintable material 33. Thus, the threshold is found to correspond to an imprint pattern having a level that indicates that most of the bubbles 42 have been eliminated, or a required form (ie, not excessively damaged by the presence of bubbles). You can set the value to

図6を参照すると、本発明の他の実施形態によるインプリントリソグラフィ装置が概略的に図示されている。インプリントリソグラフィ装置は、基板テーブル30、およびインプリントテンプレート31を保持するテンプレートホルダ(図示を容易にし、明快さのために図示せず)を有する。基板32は基板テーブル30上に保持され、インプリント可能材料33の領域が設けられる。インプリントテンプレート31はz方向に動作可能である。放射線出力部34を有するLEDを、インプリントテンプレート31の一方側に設けて、ビーム分割器45の方向に400ナノメートルの波長で放射線を放射するように配置構成する。代替的または追加的に、放射線は、遠隔放射線ソースから放射線出力部34に供給することができる。ビーム分割器45は、LED34からの放射線をインプリントテンプレート31に向けて導くように配置構成される。集光レンズ36をビーム分割器45の上に配置し、インプリントテンプレート31の像をCCDカメラ37に集束させるように配置構成する。   Referring to FIG. 6, an imprint lithography apparatus according to another embodiment of the present invention is schematically illustrated. The imprint lithography apparatus has a substrate table 30 and a template holder that holds an imprint template 31 (not shown for ease of illustration and clarity). The substrate 32 is held on a substrate table 30 and an area of imprintable material 33 is provided. The imprint template 31 can operate in the z direction. An LED having a radiation output unit 34 is provided on one side of the imprint template 31 and is arranged and configured to emit radiation at a wavelength of 400 nanometers in the direction of the beam splitter 45. Alternatively or additionally, radiation can be supplied to the radiation output 34 from a remote radiation source. The beam splitter 45 is arranged and configured to guide the radiation from the LED 34 toward the imprint template 31. The condensing lens 36 is arranged on the beam splitter 45 and arranged so as to focus the image of the imprint template 31 on the CCD camera 37.

使用時には、インプリントテンプレート31をインプリント位置へと移動させたら、LED34をオンに切り換え、ビーム分割器45を介して放射線46のビームをインプリントテンプレートの下面へと配向する。インプリントテンプレート31とインプリント可能材料33の間に気泡が存在すると、矢印47で示すようにビーム46の散乱が生じる。概して、散乱した放射線47は、集光レンズ36によって集光されず、したがってCCDカメラ37で検出されない。   In use, once the imprint template 31 is moved to the imprint position, the LED 34 is switched on and the beam of radiation 46 is directed to the lower surface of the imprint template via the beam splitter 45. If bubbles exist between the imprint template 31 and the imprintable material 33, the beam 46 is scattered as indicated by an arrow 47. Generally, the scattered radiation 47 is not collected by the condenser lens 36 and is therefore not detected by the CCD camera 37.

インプリントテンプレート31の窪みへのインプリント可能材料33の流れが終了すると、インプリントテンプレートとインプリント可能材料との境界面に気泡がなくなるか、その数が減少する。したがって、放射線46のビームはもはやほとんど散乱せず、矢印48で示すように基板32の上面から反射する。反射した放射線は、集光レンズ36によって集光され、CCDカメラ37によって検出される。   When the flow of the imprintable material 33 into the depression of the imprint template 31 is completed, bubbles are eliminated or the number of the bubbles is reduced at the interface between the imprint template and the imprintable material. Thus, the beam of radiation 46 is no longer scattered and reflects off the top surface of the substrate 32 as indicated by arrow 48. The reflected radiation is collected by the condenser lens 36 and detected by the CCD camera 37.

CCDカメラ37によって検出される放射線の存在、およびその量は、インプリントテンプレート31の窪みへのインプリント可能材料33の流れが終了したかの表示を提供する。CCDカメラ37によって提供される測定値は、気泡の存在がCCDカメラ37によって検出される放射線の量を減少させるという意味で、図4および図5に関して図示した実施形態で提供される測定値とは反対である(前述した実施形態では、気泡の存在が、検出した放射線の量を増加させた)。したがって、CCDカメラ37は、CCDカメラからの合計強度出力が閾値より上まで上昇した場合に、インプリント可能材料33の流れが終了したことを示すものとして解釈することができる。CCDカメラ37からの出力が閾値より上まで上昇すると、制御装置Cは、インプリントテンプレート31を係合解除位置へと移動してよいことを示す出力信号を提供する。単一の合計強度出力を使用する場合、CCDカメラ37を単一の大面積フォトダイオードと置換することができる。   The presence and amount of radiation detected by the CCD camera 37 provides an indication of whether the flow of the imprintable material 33 into the depression of the imprint template 31 has been completed. The measurement provided by the CCD camera 37 is different from the measurement provided in the embodiment illustrated with respect to FIGS. 4 and 5 in the sense that the presence of bubbles reduces the amount of radiation detected by the CCD camera 37. The opposite (in the embodiment described above, the presence of bubbles increased the amount of detected radiation). Accordingly, the CCD camera 37 can be interpreted as indicating that the flow of the imprintable material 33 has ended when the total intensity output from the CCD camera rises above the threshold. When the output from the CCD camera 37 rises above the threshold, the control device C provides an output signal indicating that the imprint template 31 may be moved to the disengagement position. If a single total intensity output is used, the CCD camera 37 can be replaced with a single large area photodiode.

ある配置構成では、CCDカメラ37によって検出された放射線のコントラストを使用して、インプリント可能材料33の流れがいつ終了したかの表示を獲得することができる。基板32の表面からの放射線46ビームの反射は、インプリントテンプレート31の表面からも見られる反射とともに、CCDカメラ37をほぼ均一に照明することになる(つまりコントラストが低い)。しかし、インプリント可能材料33が流れる間、インプリントテンプレート31とインプリント可能材料33の間に気泡が存在する場合、インプリントテンプレートおよびインプリント可能材料に入射する放射線の大部分が散乱し、検出される放射線の量が少なくなる。散乱した放射線の大部分はCCDカメラ37に入射しないが、CCDカメラに入射する少ない量は、CCDカメラに入射する反射放射線の量と比較して重要である。したがって、散乱放射線は、CCDカメラ37上の放射線を不均一に分布させる。つまりコントラストの量が多くなる。インプリント可能材料33の流れが終了すると、反射放射線の量が増大し、散乱放射線の量が減少して、これはCCDカメラ37に入射する放射線のコントラストの低下として見られる。したがって、CCDカメラ37が見るコントラストが閾値より下まで低下した場合、これは制御装置Cによって、インプリント可能材料33の流れが終了したことを示すものと解釈される。これで、制御装置Cは、インプリントテンプレート31を係合解除位置へと移動してよいことを示す出力信号を提供する。   In one arrangement, the contrast of the radiation detected by the CCD camera 37 can be used to obtain an indication of when the flow of imprintable material 33 has ended. The reflection of the radiation 46 beam from the surface of the substrate 32 illuminates the CCD camera 37 almost uniformly (that is, the contrast is low) together with the reflection seen from the surface of the imprint template 31. However, if air bubbles are present between the imprint template 31 and the imprintable material 33 while the imprintable material 33 flows, most of the radiation incident on the imprint template and the imprintable material is scattered and detected. The amount of radiation emitted is reduced. Although most of the scattered radiation does not enter the CCD camera 37, the small amount incident on the CCD camera is important compared to the amount of reflected radiation incident on the CCD camera. Therefore, the scattered radiation causes the radiation on the CCD camera 37 to be unevenly distributed. That is, the amount of contrast increases. When the flow of imprintable material 33 ends, the amount of reflected radiation increases and the amount of scattered radiation decreases, which is seen as a decrease in the contrast of the radiation incident on the CCD camera 37. Thus, if the contrast seen by the CCD camera 37 falls below the threshold, this is interpreted by the controller C to indicate that the flow of imprintable material 33 has ended. Thus, the control device C provides an output signal indicating that the imprint template 31 may be moved to the disengagement position.

ある割合の放射線46のビームがビーム分割器45を通過し、ある割合の放射線48のビームがビーム分割器によって反射する。望ましくないビームはビームストップ(図示せず)へと配向され、これはビームを反射せずに吸収するように配置構成される。場合によって、偏向ビーム分割器と組み合わせて適切な偏向板を使用し、望ましくないビームのエネルギ量を最小限にするか、さらには望ましくないビームをほぼ解消することができる。   A proportion of the beam of radiation 46 passes through the beam splitter 45 and a proportion of the beam of radiation 48 is reflected by the beam splitter. The unwanted beam is directed to a beam stop (not shown), which is arranged to absorb the beam without reflection. In some cases, an appropriate deflector plate can be used in combination with a deflecting beam splitter to minimize the amount of unwanted beam energy or even substantially eliminate unwanted beams.

記載された実施形態では、図示を容易にするために、放射線35、46のビームが、インプリントテンプレート31の狭い部分に交差するだけとして図示されている。実際には、放射線35、46のビームは、インプリントテンプレート全体を照明するほど十分に広くてもよいことが理解される。場合によっては、インプリントテンプレート31の一部のみ照明し、測定することが望ましい。これを実行する場合、測定値は、インプリントテンプレート31全体を表すものとして解釈することができる。   In the described embodiment, for ease of illustration, the beam of radiation 35, 46 is shown as only intersecting a narrow portion of the imprint template 31. In practice, it will be appreciated that the beam of radiation 35, 46 may be sufficiently wide to illuminate the entire imprint template. In some cases, it is desirable that only a part of the imprint template 31 is illuminated and measured. When this is performed, the measured value can be interpreted as representing the entire imprint template 31.

記載された実施形態では、CCDカメラ37の出力を、CCDカメラの表面全体の閾値と比較する。ある配置構成では、CCDカメラの出力を、隣接する区域(例えば等しいサイズの9個の長方形)のセットと見なすことができる。これを実行する場合、各区域の出力は、閾値と別個に比較することができる。これは、インプリント可能材料の流れが不完全である区域の位置に関する空間情報を提供する。この情報は、インプリントプロセスの改善に使用することができる。例えば、インプリント可能材料の流れが不完全である区域の位置が分かったら、その区域に追加のインプリント圧力を加えることができる。   In the described embodiment, the output of the CCD camera 37 is compared to a threshold value across the surface of the CCD camera. In one arrangement, the output of the CCD camera can be viewed as a set of adjacent areas (eg, nine rectangles of equal size). When doing this, the output of each zone can be compared separately to a threshold. This provides spatial information regarding the location of areas where imprintable material flow is incomplete. This information can be used to improve the imprint process. For example, once the location of an area where imprintable material flow is incomplete is known, additional imprint pressure can be applied to the area.

LED34は、400ナノメートルの放射線を放射するように配置構成されるが、他の適切な波長または波長の幅を使用してもよい。さらに、LED以外の放射線ソースを使用してよい。概して、使用する波長は、インプリント可能材料の効果を引き起こさないほど十分に長いが、小さい気泡(つまり、インプリントテンプレート上のフィーチャーのサイズより有意に小さい気泡)から散乱するのに十分なほど短くなくてはならない。放射線の波長の適切な範囲は、400から700ナノメートルである。ある実施形態では、赤外線放射線を使用しない。これはインプリント可能材料または基板に吸収され、望ましくない加熱を引き起こし得るからである。   The LED 34 is arranged to emit 400 nanometer radiation, but other suitable wavelengths or wavelength widths may be used. In addition, radiation sources other than LEDs may be used. In general, the wavelength used is long enough not to cause the effect of the imprintable material, but short enough to scatter from a small bubble (ie, a bubble that is significantly smaller than the size of the feature on the imprint template). Must-have. A suitable range of radiation wavelengths is 400 to 700 nanometers. In some embodiments, no infrared radiation is used. This is because it is absorbed by the imprintable material or substrate and can cause undesirable heating.

記載された実施形態は、従来通りのインプリント可能材料、例えば単量体の混合物のような光重合性材料、開始剤およびシリコンなどとの関連で使用することができる。通常、単量体は、例えばアクリレートまたはメタクリレートを有してよい。必要に応じて、インプリント可能材料の屈折率は、材料中のシリコンの割合を増加させることによって上昇させることができる。これは、インプリントテンプレート31とインプリント可能材料33との間の屈折率の差を減少させ、それによって動作を改善する。インプリントテンプレート31およびインプリント可能材料33の屈折率は、これが一致する(つまり、ほぼ等しくなる)ように調節することができる。インプリントテンプレート31とインプリント可能材料33との屈折率の差を減少させる別の方法は、より低い屈折率を有する材料からインプリントテンプレートを作成することである。これを実行するために使用可能な一つの材料はプラスチックである。しかし、プラスチックは、時間の経過とともに紫外線放射線への曝露のせいで損傷することがある。   The described embodiments can be used in the context of conventional imprintable materials such as photopolymerizable materials such as monomer mixtures, initiators and silicon. Usually the monomer may comprise, for example, acrylate or methacrylate. If desired, the refractive index of the imprintable material can be increased by increasing the proportion of silicon in the material. This reduces the refractive index difference between the imprint template 31 and the imprintable material 33, thereby improving operation. The refractive indices of the imprint template 31 and the imprintable material 33 can be adjusted so that they match (ie, are approximately equal). Another way to reduce the refractive index difference between the imprint template 31 and the imprintable material 33 is to create the imprint template from a material having a lower refractive index. One material that can be used to do this is plastic. However, plastics can be damaged over time due to exposure to ultraviolet radiation.

有用な信号を提供する放射線35、46のビームの割合を増加させるために、放射線のビームの波長の反射防止コーティングを、インプリントテンプレート31の最上面に設けてよい。   An anti-reflective coating at the wavelength of the beam of radiation may be provided on the top surface of the imprint template 31 to increase the proportion of the beam of radiation 35, 46 that provides a useful signal.

以上、本発明の特定の実施形態を説明したが、説明とは異なる方法でも本発明を実践できることが理解される。説明は本発明を制限するものではない。   While specific embodiments of the invention have been described above, it will be appreciated that the invention may be practiced otherwise than as described. The description is not intended to limit the invention.

従来の軟質リソグラフィプロセスの例を示したものである。An example of a conventional soft lithography process is shown. 従来の高温リソグラフィプロセスの例を示したものである。1 illustrates an example of a conventional high temperature lithography process. 従来のUVリソグラフィプロセスの例を示したものである。An example of a conventional UV lithography process is shown. 高温およびUVインプリントリソグラフィを使用してレジスト層にパターンを形成する場合に使用する2段階のエッチングプロセスを示したものである。2 illustrates a two-stage etching process used when forming a pattern in a resist layer using high temperature and UV imprint lithography. テンプレートと、基板上に付着した典型的なインプリント可能レジスト層を概略的に示したものである。1 schematically illustrates a template and a typical imprintable resist layer deposited on a substrate. 本発明の実施形態によるインプリントリソグラフィ装置を概略的に示したものである。1 schematically depicts an imprint lithography apparatus according to an embodiment of the invention. 図4で示したインプリントテンプレートおよび基板の細部を概略的に示し、テンプレートが係合解除位置にある状態を示したものである。FIG. 5 schematically shows details of the imprint template and the substrate shown in FIG. 4 and shows a state in which the template is in a disengagement position. 図4で示したインプリントテンプレートおよび基板の細部を概略的に示し、テンプレートがインプリント位置にある状態を示したものである。FIG. 5 schematically shows details of the imprint template and the substrate shown in FIG. 4 and shows a state in which the template is in an imprint position. 図4で示したインプリントテンプレートおよび基板の細部を概略的に示し、テンプレートがインプリント位置にある状態を示したものである。FIG. 5 schematically shows details of the imprint template and the substrate shown in FIG. 4 and shows a state in which the template is in an imprint position. 本発明の別の実施形態によるインプリントリソグラフィ装置を概略的に示したものである。3 schematically depicts an imprint lithography apparatus according to another embodiment of the invention.

Claims (26)

リソグラフィ装置であって、
インプリントテンプレートを保持するように構成されたテンプレートホルダと、
基板を受けるように配置構成された基板テーブルと、
インプリントテンプレートの一部を照明するように配置構成された放射線出力部と、
インプリントテンプレートと基板上に設けたインプリント可能材料との境界面の気泡の存在によって散乱した放射線を検出するように構成された検出器と、
前記検出器に入射する放射線の総量を、所定量の前記気泡が除去されたことを示すレベルに設定されている閾値と比較し、前記放射線の総量が前記閾値より下まで低下した場合に出力を生成するように構成された制御装置とを備える、リソグラフィ装置。
A lithographic apparatus comprising:
A template holder configured to hold an imprint template;
A substrate table arranged and configured to receive a substrate;
A radiation output section arranged and configured to illuminate a portion of the imprint template;
A detector configured to detect radiation scattered by the presence of bubbles at the interface between the imprint template and the imprintable material provided on the substrate;
The total amount of radiation incident on the detector is compared to a threshold set at a level indicating that a predetermined amount of the bubble has been removed, and output when the total amount of radiation falls below the threshold. A lithographic apparatus comprising: a controller configured to generate the apparatus.
リソグラフィ装置であって、
インプリントテンプレートを保持するように構成されたテンプレートホルダと、
基板を受けるように配置構成された基板テーブルと、
インプリントテンプレートの一部を照明するように配置構成された放射線出力部と、
インプリントテンプレートと基板上に設けたインプリント可能材料との境界面の気泡の存在によって散乱した放射線を検出するように構成された検出器と、
前記検出器に入射する放射線のコントラストを、所定量の前記気泡が除去されたことを示すレベルに設定されている閾値と比較し、前記コントラストが前記閾値より下まで低下した場合に出力を生成するように構成された制御装置とを備える、リソグラフィ装置。
A lithographic apparatus comprising:
A template holder configured to hold an imprint template;
A substrate table arranged and configured to receive a substrate;
A radiation output section arranged and configured to illuminate a portion of the imprint template;
A detector configured to detect radiation scattered by the presence of bubbles at the interface between the imprint template and the imprintable material provided on the substrate;
Compare the contrast of the radiation incident on the detector with a threshold set at a level indicating that a predetermined amount of the bubble has been removed, and generate an output when the contrast drops below the threshold A lithographic apparatus comprising: a control device configured as described above .
前記検出器は、電荷結合素子(CCD)カメラ、又は1つ又は複数のフォトダイオードを有する、請求項1又は請求項2に記載の装置。 3. An apparatus according to claim 1 or claim 2 , wherein the detector comprises a charge coupled device (CCD) camera or one or more photodiodes. UV放射線が前記検出器に入射するように、ある角度で前記インプリント可能材料にUV放射線を配向するように構成された放射線出力部を有する、請求項1又は請求項2に記載の装置。 The apparatus according to claim 1 or 2 , comprising a radiation output configured to direct UV radiation onto the imprintable material at an angle so that UV radiation is incident on the detector. 前記検出器が平行移動可能であり、前記インプリントテンプレートから離すことができる、請求項1又は請求項2に記載の装置。 The apparatus according to claim 1 or 2 , wherein the detector is translatable and can be moved away from the imprint template. 前記検出器が複数の出力を生成するように配置構成され、各出力が検出器の異なる区域を表す、請求項1又は請求項2に記載の装置。 3. An apparatus according to claim 1 or claim 2 , wherein the detector is arranged to produce a plurality of outputs, each output representing a different area of the detector. 前記放射線出力部は、400から700ナノメートルの範囲内の波長又は波長の帯の放射線を提供するように配置構成される、請求項1又は請求項2に記載の装置。 3. An apparatus according to claim 1 or claim 2 , wherein the radiation output is configured to provide radiation at a wavelength or band of wavelengths in the range of 400 to 700 nanometers. 前記放射線出力部は、放射線がある角度で前記インプリントテンプレートに入射するように、前記インプリントテンプレートに放射線を配向するように配置構成され、角度は、前記基板から反射した放射線が前記検出器に入射しないほど十分に大きい、請求項1又は請求項2に記載の装置。 The radiation output unit is arranged and configured to direct radiation to the imprint template so that the radiation is incident on the imprint template at a certain angle, and the angle reflects the radiation reflected from the substrate to the detector. 3. An apparatus according to claim 1 or claim 2 , wherein the apparatus is large enough not to be incident. 前記インプリント可能材料の屈折率と前記インプリントテンプレートの反射率がほぼ一致する、請求項1又は請求項2に記載の装置。 The apparatus according to claim 1 or 2 , wherein a refractive index of the imprintable material and a reflectance of the imprint template substantially coincide with each other. リソグラフィ装置であって、
インプリントテンプレートを保持するように構成されたテンプレートホルダと、
インプリント可能材料が設けられた基板を保持するように配置構成された基板テーブルと、
インプリントテンプレートの一部を照明するように配置構成された放射線出力部と、
基板によって反射した放射線を検出するように構成された検出器と、を有し、
前記基板によって反射した放射線は、前記インプリントテンプレートの窪みへの前記インプリント可能材料の流れが終了したか否かの表示を提供し、
前記検出器に入射する放射線の総量を、前記インプリントテンプレートの窪みへの前記インプリント可能材料の流れが終了したことを示すレベルに設定されている閾値と比較し、前記放射線の総量が前記閾値より下まで低下した場合に出力を生成するように構成された制御装置を更に有する、リソグラフィ装置。
A lithographic apparatus comprising:
A template holder configured to hold an imprint template;
A substrate table arranged to hold a substrate provided with imprintable material;
A radiation output section arranged and configured to illuminate a portion of the imprint template;
A detector configured to detect radiation reflected by the substrate;
The radiation reflected by the substrate provides an indication of whether the flow of the imprintable material into the recess of the imprint template has been terminated;
Comparing the total amount of radiation incident on the detector with a threshold set to a level indicating that the flow of the imprintable material into the recess of the imprint template has been completed, wherein the total amount of radiation is the threshold A lithographic apparatus further comprising a controller configured to generate an output when lowered below .
リソグラフィ装置であって、
インプリントテンプレートを保持するように構成されたテンプレートホルダと、
インプリント可能材料が設けられた基板を保持するように配置構成された基板テーブルと、
インプリントテンプレートの一部を照明するように配置構成された放射線出力部と、
基板によって反射した放射線を検出するように構成された検出器と、を有し、
前記基板によって反射した放射線は、前記インプリントテンプレートの窪みへの前記インプリント可能材料の流れが終了したか否かの表示を提供し、
前記検出器に入射する放射線のコントラストを、前記インプリントテンプレートの窪みへの前記インプリント可能材料の流れが終了したことを示すレベルに設定されている閾値と比較し、前記コントラストが前記閾値より下まで低下した場合に出力を生成するように構成された制御装置を更に有する、リソグラフィ装置。
A lithographic apparatus comprising:
A template holder configured to hold an imprint template;
A substrate table arranged to hold a substrate provided with imprintable material;
A radiation output section arranged and configured to illuminate a portion of the imprint template;
A detector configured to detect radiation reflected by the substrate;
The radiation reflected by the substrate provides an indication of whether the flow of the imprintable material into the recess of the imprint template has been terminated;
The contrast of the radiation incident on the detector is compared to a threshold set at a level indicating that the flow of the imprintable material into the recess of the imprint template is complete, and the contrast is below the threshold. A lithographic apparatus further comprising a controller configured to generate an output when reduced to .
前記検出器は、電荷結合素子(CCD)カメラ、又は1つ又は複数のフォトダイオードを有する、請求項10又は請求項11に記載の装置。 12. An apparatus according to claim 10 or claim 11 , wherein the detector comprises a charge coupled device (CCD) camera or one or more photodiodes. 前記放射線出力部は、UV放射線が検出器に入射しないように、ある角度でインプリント可能材料にUV放射線を配向するように配置構成される、請求項10又は請求項11に記載の装置。 12. An apparatus according to claim 10 or claim 11 , wherein the radiation output is configured to direct the UV radiation onto the imprintable material at an angle so that the UV radiation does not enter the detector. 前記検出器が平行移動可能であり、インプリントテンプレートから離すことができる、請求項10又は請求項11に記載の装置。 12. An apparatus according to claim 10 or claim 11 , wherein the detector is translatable and can be moved away from the imprint template. 前記検出器が複数の出力を生成するように配置構成され、各出力が検出器の異なる区域を表す、請求項10又は請求項11に記載の装置。 12. An apparatus according to claim 10 or claim 11 , wherein the detector is arranged to produce a plurality of outputs, each output representing a different area of the detector. 前記放射線出力部は、400から700ナノメートルの範囲内の波長又は波長の帯の放射線を提供するように配置構成される、請求項10又は請求項11に記載の装置。 12. An apparatus according to claim 10 or claim 11 , wherein the radiation output is configured to provide radiation at a wavelength or band of wavelengths in the range of 400 to 700 nanometers. 前記放射線出力部は、放射線が前記インプリントテンプレートにほぼ垂直に入射するように、前記インプリントテンプレートに放射線を配向するように配置構成される、請求項10又は請求項11に記載の装置。 12. An apparatus according to claim 10 or claim 11 , wherein the radiation output is configured to direct radiation onto the imprint template such that the radiation is incident substantially perpendicular to the imprint template. 前記検出器と前記インプリントテンプレートの間に配置されたビーム分割器を有する、請求項10又は請求項11に記載の装置。 12. An apparatus according to claim 10 or claim 11 , comprising a beam splitter disposed between the detector and the imprint template. 前記インプリント可能材料の屈折率と前記インプリントテンプレートの屈折率がほぼ一致する、請求項10又は請求項11に記載の装置。 12. An apparatus according to claim 10 or claim 11 , wherein the refractive index of the imprintable material and the refractive index of the imprint template are substantially coincident. 前記インプリントテンプレートの最上面に、前記放射線出力部から放射された放射線の波長又は波長の帯で有効である反射防止コーティングが設けられている、請求項10又は請求項11に記載の装置。 The apparatus according to claim 10 or 11 , wherein an antireflection coating that is effective at a wavelength or a band of wavelengths of radiation emitted from the radiation output unit is provided on an uppermost surface of the imprint template. インプリントリソグラフィの方法であって、
インプリントテンプレートを基板上のインプリント可能材料の層に押しつけることと、
インプリントテンプレートの一部を放射線で照明することと、
インプリントテンプレートと基板上のインプリント可能材料との境界面の気泡の存在によって散乱した放射線を検出することと、
検出した放射線の総量を、所定量の前記気泡が除去されたことを示すレベルに設定されている閾値と比較することと、
前記放射線の総量が前記閾値より下まで低下した場合に出力を生成することと、
を備える方法。
A method of imprint lithography,
Pressing the imprint template against a layer of imprintable material on the substrate;
Illuminating part of the imprint template with radiation,
Detecting radiation scattered by the presence of bubbles at the interface between the imprint template and the imprintable material on the substrate;
Comparing the total amount of detected radiation with a threshold set at a level indicating that a predetermined amount of the bubble has been removed;
Generating an output when the total amount of radiation falls below the threshold;
A method comprising:
インプリントリソグラフィの方法であって、
インプリントテンプレートを基板上のインプリント可能材料の層に押しつけることと、
インプリントテンプレートの一部を放射線で照明することと、
インプリントテンプレートと基板上のインプリント可能材料との境界面の気泡の存在によって散乱した放射線を検出することと、
検出した放射線のコントラストを、所定量の前記気泡が除去されたことを示すレベルに設定されている閾値と比較することと、
前記コントラストが前記閾値より下まで低下した場合に出力を生成することと、
を備える方法。
A method of imprint lithography,
Pressing the imprint template against a layer of imprintable material on the substrate;
Illuminating part of the imprint template with radiation,
Detecting radiation scattered by the presence of bubbles at the interface between the imprint template and the imprintable material on the substrate;
Comparing the detected radiation contrast with a threshold set at a level indicating that a predetermined amount of the bubble has been removed;
Generating an output when the contrast drops below the threshold;
A method comprising:
前記インプリント可能材料の屈折率と前記インプリントテンプレートの屈折率とがほぼ一致する、請求項21又は請求項22に記載の方法。 23. A method according to claim 21 or claim 22 , wherein the refractive index of the imprintable material and the refractive index of the imprint template are substantially matched. インプリントリソグラフィの方法であって、
インプリントテンプレートを基板上のインプリント可能材料の層に押しつけることと、
インプリントテンプレートの一部を放射線で照明することと、
基板によって反射した放射線を検出することと、を含み、
前記基板によって反射した放射線は、前記インプリントテンプレートの窪みへの前記インプリント可能材料の流れが終了したか否かの表示を提供し、
検出した放射線の総量を、前記インプリントテンプレートの窪みへの前記インプリント可能材料の流れが終了したことを示すレベルに設定されている閾値と比較することと、
前記放射線の総量が前記閾値より上まで上昇した場合に出力を生成することと、を更に含む、方法。
A method of imprint lithography,
Pressing the imprint template against a layer of imprintable material on the substrate;
Illuminating part of the imprint template with radiation,
Detecting radiation reflected by the substrate,
The radiation reflected by the substrate provides an indication of whether the flow of the imprintable material into the recess of the imprint template has been terminated;
Comparing the total amount of radiation detected to a threshold set at a level indicating that the flow of the imprintable material into the depression of the imprint template is complete;
Generating an output when the total amount of radiation has risen above the threshold .
インプリントリソグラフィの方法であって、
インプリントテンプレートを基板上のインプリント可能材料の層に押しつけることと、
インプリントテンプレートの一部を放射線で照明することと、
基板によって反射した放射線を検出することと、を含み、
前記基板によって反射した放射線は、前記インプリントテンプレートの窪みへの前記インプリント可能材料の流れが終了したか否かの表示を提供し、
検出した放射線のコントラストを、前記インプリントテンプレートの窪みへの前記インプリント可能材料の流れが終了したことを示すレベルに設定されている閾値と比較することと、
前記コントラストが前記閾値より下まで低下した場合に出力を生成することと、を更に含む、方法。
A method of imprint lithography,
Pressing the imprint template against a layer of imprintable material on the substrate;
Illuminating part of the imprint template with radiation,
Detecting radiation reflected by the substrate,
The radiation reflected by the substrate provides an indication of whether the flow of the imprintable material into the recess of the imprint template has been terminated;
Comparing the detected radiation contrast to a threshold set at a level indicating that the flow of the imprintable material into the depression of the imprint template is complete;
Generating an output when the contrast drops below the threshold .
前記インプリント可能材料の屈折率と前記インプリントテンプレートの屈折率がほぼ一致する、請求項24又は請求項25に記載の方法。 26. A method according to claim 24 or claim 25 , wherein the refractive index of the imprintable material substantially matches the refractive index of the imprint template.
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