JP6703047B2

JP6703047B2 - ナノインプリントリソグラフィにおけるオーバーレイ向上

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Publication number: JP6703047B2
Application number: JP2018134462A
Authority: JP
Inventors: チェララアンシュマン; マリオヨハネスマイスル; チョイビュン−ジン
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 2017-07-31
Filing date: 2018-07-17
Publication date: 2020-06-03
Anticipated expiration: 2038-07-17
Also published as: US20210063870A1; KR20190013525A; US11347144B2; JP2019029661A; KR102354220B1; US10866510B2; US20190033709A1

Description

本出願は、参照により全体がここに組み込まれる、「ナノインプリントリソグラフィにおけるオーバーレイ向上」と名称され、２０１７年７月３１日に出願された米国特許出願第６２／５３９，３００号の利益を主張する。

本発明は、ナノインプリントリソグラフィにおけるオーバーレイ誤差を低減することに関する。

ナノインプリントリソグラフィにおけるアライメント誤差は、一般的に、テンプレートのアライメントマークと基板の対応するアライメントマークとの間のミスアライメントであると理解される。アライメント誤差は、テンプレートの姿勢（ｏｒｉｅｎｔａｔｉｏｎ）が基板の姿勢に対して調整されるフィードバック方式によって、インプリント処理の間、リアルタイムで補正することができる。ナノインプリントリソグラフィにおけるオーバーレイ誤差は、一般的に、テンプレートによって形成された高分子層のオーバーレイマークと基板上のオーバーレイマークとの間のミスアライメントとして理解される。オーバーレイ誤差は、インプリントされた基板で検出され、そのため、リアルタイムで補正することはできない。ナノインプリントリソグラフィ処理の間、基板上のフィールドコーナー及びインプリントリソグラフィテンプレートのコーナーは、インプリントの間のテンプレートによって基板に加えられる力に少なくとも部分的に起因して変形する傾向がある。この面外の変形は、インプリントされた基板のオーバーレイの不足に寄与し、デバイス歩留まりの低下をもたらす。

第１の一般的な側面において、ナノインプリントリソグラフィ処理におけるインプリントされた基板のオーバーレイ誤差を低減することは、第１の基板上にインプリントレジストを配置することと、インプリントレジストを、第１の基板に対する初期面内及び面外の姿勢パラメータを有するテンプレートに接触させることと、を含む。テンプレートは、テンプレートの周辺領域に周辺オーバーレイマークを含み、テンプレートの中央領域に中央オーバーレイマークを含む。基板は、テンプレートの周辺オーバーレイマークに対応する周辺オーバーレイマークと、テンプレートの中央オーバーレイマークに対応する中央オーバーレイマークと、を含む。初期面外の姿勢パラメータは、第１の基板に対するテンプレートの初期傾斜角と、テンプレートと第１の基板との間の初期距離と、を含む。インプリントレジストは、テンプレートに接触する高分子層を生じさせるために重合され、それにより、テンプレートの周辺オーバーレイマーク及び中央オーバーレイマークを高分子層に転写する。テンプレートは、高分子層及び第１の基板上の対応する周辺オーバーレイマークの対と、高分子層及び第１の基板上の対応する中央オーバーレイマークの対と、を含む第１のインプリントされた基板を生じさせるために、高分子層から引き離される。第１のインプリントされた基板の面内のオーバーレイ誤差は、高分子層の各中央オーバーレイマークと第１の基板の対応する各中央オーバーレイマークとの相対位置に基づいて評価される。第１のインプリントされた基板の結合（ｃｏｍｂｉｎｅｄ）オーバーレイ誤差は、高分子層の各周辺オーバーレイマークと第１の基板の対応する各周辺マークとの相対位置に基づいて評価される。結合オーバーレイ誤差は、第１のインプリントされた基板の面内のオーバーレイ誤差及び面外のオーバーレイ誤差を備え、「面外のオーバーレイ誤差」は、基板に対するテンプレートの面外の姿勢パラメータに起因又は関連するオーバーレイ誤差を参照する。結合オーバーレイ誤差と面内のオーバーレイ誤差との間の差は、対応する周辺オーバーレイマークの各対に対して調整されたオーバーレイ誤差を生じさせるために評価され、対応する周辺オーバーレイマークの各対に対して調整されたオーバーレイ誤差は、第１の基板に対するテンプレートの既知の面外の姿勢パラメータに関連するオーバーレイ誤差と比較される。第１の基板に対するテンプレートの補正された面外の姿勢パラメータは、第２のインプリントされた基板の予期された面外のオーバーレイ誤差を低減するために選択される。補正された面外の姿勢パラメータは、第１の基板に対するテンプレートの補正された傾斜角、及び、テンプレートと第１の基板との間の補正された距離の少なくとも１つを含む。

第２の一般的な側面において、物品を製造することは、補正された面外の姿勢パラメータに基づいて、第２の基板に対してテンプレートを配向することと、物品を生じさせるために第２のインプリントされた基板を形成することと、による、第１の一般的な側面を含む。第２の基板に対してテンプレートを配向することは、テンプレートの傾斜角を補正された傾斜角に調整すること、及び、テンプレートと第２の基板との間の距離を補正された距離に調整することの少なくとも１つを含む。

第１及び第２の一般的な側面の実施は、１つ以上の以下の特徴を含んでもよい。

幾つかの実施において、テンプレートは、補正された面外の姿勢パラメータに基づいて、第２の基板に対して配向される。第２の基板に対してテンプレートを配向することは、テンプレートの傾斜角を補正された傾斜角に調整すること、及び、テンプレートと第２の基板との間の距離を補正された距離に調整することの少なくとも１つを含んでもよい。

幾つかの実施において、第１の基板は、第１の多数のフィールドを含み、第１及び第２の一般的な側面は、第１の基板の各フィールドに対する補正された面外の姿勢パラメータを生成するために、第１の基板の各フィールドに対する第１の一般的な側面を繰り返すことを更に含む。第２の基板は、第２の多数のフィールドを含んでもよく、第２の多数のフィールドにおける各フィールドは、第１の多数のフィールドにおけるフィールドに対応し、第１及び第２の一般的な側面は、第１の基板の各フィールドに対して補正された面外の姿勢パラメータを、第２の基板の対応する各フィールドに適用することを更に含んでもよい。

対応する中央オーバーレイマークの各対に対するオーバーレイ誤差は、第１の基板に対するテンプレートの既知の面内の姿勢パラメータに関連するオーバーレイ誤差と比較されてもよく、第１の基板に対するテンプレートの補正された面内の姿勢パラメータは、第２のインプリントされた基板の予期された面内のオーバーレイ誤差を低減するために選択されてもよい。テンプレートは、補正された面内の姿勢パラメータに基づいて、第２の基板に対して配向されてもよい。第２の基板に対して基板を配向することは、典型的には、テンプレート又は第２の基板の平面において、それぞれ、テンプレート又は第２の基板を平行移動させること、テンプレート又は第２の基板の平面において、それぞれ、テンプレート又は第２の基板を回転させること、及び、テンプレートの反対側への圧縮力を増加又は減少させること、の少なくとも１つを含む。

幾つかの実施において、テンプレートは、テンプレートの中央領域に中央アライメントマークを含み、第１の基板は、テンプレートの中央アライメントマークに対応する中央アライメントマークを含む。インプリントレジストをテンプレートに接触させた後、且つ、インプリントレジストを重合する前に、テンプレートの各中央アライメントマークは、基板の対応する各中央アライメントマークに対して配置されてもよく、テンプレートの面内のアライメント誤差は、テンプレートの各中央アライメントマークと基板の対応する各中央アライメントマークとの相対位置に基づいて評価されてもよく、テンプレートと第１の基板との相対位置は、テンプレートの面内のアライメント誤差を低減するために調整されてもよい。テンプレートと第１の基板との相対位置を調整することは、テンプレート又は第１の基板の平面において、それぞれ、テンプレート又は第１の基板を平行移動させること、テンプレート又は第１の基板の平面において、それぞれ、テンプレート又は第１の基板を回転させること、及び、テンプレートの反対側への圧縮力を増加又は減少させること、の少なくとも１つを含む。

第３の一般的な側面において、インプリントされた基板のオーバーレイ誤差を低減するインプリントリソグラフィシステムは、テンプレートを保持するテンプレートチャックと、基板を保持する基板チャックと、基板チャックの位置に対してテンプレートチャックの位置を調整するインプリントヘッドと、インプリントヘッドと通信するコントローラと、を含む。コントローラは、インプリントされた基板の中央領域における対応する中央オーバーレイマークの相対位置に基づいて、インプリントされた基板の面内のオーバーレイ誤差を評価し、インプリントされた基板の周辺領域における対応する周辺オーバーレイマークの相対位置に基づいて、インプリントされた基板の結合オーバーレイ誤差を評価する。結合オーバーレイ誤差は、典型的には、面内及び面外のオーバーレイ誤差を含む。コントローラは、更に、対応する周辺オーバーレイマークの各対に対して調整されたオーバーレイ誤差を生じさせるために、結合オーバーレイ誤差と面内のオーバーレイ誤差との間の差を評価してもよい。対応する周辺オーバーレイマークの各対に対して調整されたオーバーレイ誤差は、テンプレートの周辺領域における面外のアライメント誤差に少なくとも部分的に起因し、「面外のアライメント誤差」は、基板に対するテンプレートの面外の姿勢パラメータに起因又は関連するアライメント誤差を参照する。コントローラは、更に、対応する周辺オーバーレイマークの各対に対して調整されたオーバーレイ誤差を、基板に対するテンプレートの既知の面外の姿勢パラメータに関連するオーバーレイ誤差と比較し、第２のインプリントされた基板の予期されたオーバーレイ誤差を低減するために、基板に対するテンプレートの補正された面外の姿勢パラメータを選択する。補正された面外の姿勢パラメータは、典型的には、基板に対するテンプレートの補正された傾斜角と、テンプレートと基板との間の補正された距離とを含む。コントローラは、更に、補正された面外の姿勢パラメータを実現するために、基板チャックにおける基板の姿勢に対する、テンプレートチャックにおけるテンプレートの姿勢を調整するために、信号をインプリントヘッドに提供する。

第３の一般的な側面の実施は、１つ以上の以下の特徴を含んでもよい。

コントローラは、テンプレートの平面における軸の周りでテンプレートを傾斜させるために、信号をインプリントヘッドに提供してもよい。コントローラは、基板とテンプレートとの間の距離を増加又は減少させるために、信号をインプリントヘッドに提供してもよい。幾つかのケースにおいて、コントローラは、対応する中央オーバーレイマークの対に対するオーバーレイ誤差を、基板に対するテンプレートの既知の面内の姿勢パラメータに関連するオーバーレイ誤差と比較し、第２のインプリントされた基板の予期された面内のオーバーレイ誤差を低減するために、第１の基板に対するテンプレートの補正された面内の姿勢パラメータを選択してもよい。コントローラは、補正された面内の姿勢パラメータに基づいて、第２の基板に対してテンプレートを配向してもよい。

幾つかの実施において、コントローラは、テンプレートの中央領域における中央アライメントマーク、及び、基板の中央領域における中央アライメントマークを配置し、対応する中央アライメントマークの相対位置に基づいて、テンプレートの面内のアライメント誤差を評価し、テンプレートの面内のアライメント誤差を低減するために、テンプレートと基板との相対位置を調整する。

第４の一般的な側面において、インプリントリソグラフィテンプレートは、テンプレートの中央領域におけるテンプレートの表面上に中央オーバーレイマークを含み、テンプレートの周辺領域におけるテンプレートの表面上に周辺オーバーレイマークを含む。中央オーバーレイマークは、多角形のコーナーを定義し、各周辺オーバーレイマークは、テンプレートのコーナー、又は、テンプレートインプリンティング領域の境界に近接して配置される。

第４の一般的な側面の実施は、１つ以上の以下の特徴を含んでもよい。

テンプレートは、テンプレートの中央領域におけるテンプレートの表面に中央アライメントマークを含んでもよい。各中央アライメントマークは、中央オーバーレイマークに近接していてもよい。中央アライメントマークは、長方形又は平行四辺形などの四角形のコーナーを定義してもよい。

第５の一般的な側面において、インプリントヘッドの傾斜、又は、インプリントヘッドによって加えられる力を制御することは、少なくとも、基板及びテンプレートの周辺領域、又は、基板及びインプリントされた層の周辺領域でのマークの検出結果に基づいている。

第５の一般的な側面の実施は、１つ以上の以下の実施を含んでもよい。

インプリントヘッドの傾斜、又は、インプリントヘッドによって加えられる力を制御することは、周辺領域におけるマークの検出結果に対して面内成分と面外成分とを区別するための処理を実行することによって区別されている面外成分に基づいていてもよい。面内成分と面外成分とを区別するための処理は、周辺領域におけるマークの検出結果に対して実行されてもよい。

第６の一般的な側面において、アライメントの移動を制御することは、少なくとも、基板及びテンプレートの周辺領域、又は、基板及びインプリントされた層の周辺領域におけるマークの検出結果に対して面内成分と面外成分とを区別するための処理を実行することによって区別される。

ここで説明される一般的な側面及び実施の利点は、オーバーレイ誤差の低減及び高いデバイス歩留まりを含む。オーバーレイ誤差に基づいたフィードフォワード処理は、アライメント誤差の「スルーザマスク」（ＴＴＭ）評価を必要としない。オーバーレイ誤差に基づいたフィードフォワード処理と、インプリント処理の間のリアルタイムでのアライメント誤差の調整を含むフィードバック処理とを含むハイブリッドスキームは、４対より多いアライメントマークに対するアライメント誤差の検出を必要とするリアルタイム処理よりも容易に実施することができる。

この明細書に記載された主題の１つ以上の実施形態の詳細は、添付の図面及び以下の記載において説明されている。主題のその他の潜在的な特徴、側面及び利点は、記載、図面及び請求項から明らかになるであろう。

図１は、ナノインプリントリソグラフィシステムの側面図を示す。図２は、図１の基板の側面図を示す。図３Ａは、基板上の重合性材料に接触するナノインプリントリソグラフィテンプレートの側面図を示す。図３Ｂは、テンプレートによって基板に加えられる力に起因する、ナノインプリントリソグラフィテンプレートのコーナーの面外の変形を示す。図３Ｃは、テンプレートによって基板に加えられる力に起因する、ナノインプリントリソグラフィテンプレートのコーナーの面外の変形を示す。図４は、基板に対するテンプレートの傾斜に起因するテンプレートの面外の変形を含む、基板上の重合性材料に接触するナノインプリントリソグラフィテンプレートの側面図を示す。図５は、テンプレートのＸ−Ｙ平面における中心領域及び周辺領域を有するナノインプリントリソグラフィテンプレートの上面図を示す。図６は、基板のＸ−Ｙ平面における中央領域及び周辺領域を有するインプリントリソグラフィ基板（又はインプリントリソグラフィ基板のフィールド）の上面図を示す。図７は、インプリントリソグラフィ基板上に重ねられたインプリントリソグラフィテンプレートの上面図を示し、対応する中央及び周辺アライメントマークの対のアライメント誤差を示している。図８Ａは、力及び傾斜誤差に起因する変形を示しているナノインプリントリソグラフィテンプレートを示す。図８Ｂは、力及び傾斜誤差に起因する変形を示しているナノインプリントリソグラフィテンプレートを示す。図８Ｃは、力及び傾斜誤差に起因する変形を示しているナノインプリントリソグラフィテンプレートを示す。図９は、ナノインプリントリソグラフィテンプレートと基板との相対位置を調整するシステムを示す。図１０Ａは、インプリントされた基板のオーバーレイ誤差を低減する処理に関するフローチャートである。図１０Ｂは、インプリントされた基板のオーバーレイ誤差を低減する処理に関するフローチャートである。図１１は、アライメント及びオーバーレイマークを有するナノインプリントリソグラフィテンプレートを示す。

図１は、基板１０２の上にレリーフパターンを形成するインプリントリソグラフィシステム１００を示す。基板１０２は、基板チャック１０４に結合されてもよい。幾つかの例において、基板チャック１０４は、真空チャック、ピン型チャック、溝型チャック、電磁チャック又はその他の適切なチャックを含む。例示的なチャックは、参照によりここに組み込まれる米国特許第６，８７３，０８７号に記載されている。基板１０２及び基板チャック１０４は、ステージ１０６によって更に支持されてもよい。ステージ１６は、ｘ、ｙ及びｚ軸の周りの運動を提供する。ステージ１０６、基板１０２及び基板チャック１０４は、ベース（不図示）の上に配置されてもよい。

インプリントリソグラフィシステム１００は、基板１０２から離間されたインプリントリソグラフィテンプレート１０８を含む。幾つかの例において、テンプレート１０８は、テンプレート１０８から基板１０２に向かって延在するメサ１１０（モールド１１０）を含む。幾つかの例において、モールド１１０は、パターニング面１１２を含む。テンプレート１０８及び／又はモールド１１０は、限定されるわけではないが、石英ガラス、石英、シリコン、有機ポリマー、シロキサンポリマー、ホウケイ酸ガラス、フルオロカーボンポリマー、金属、硬化サファイア又はその他の適切な材料を含む、そのような材料から形成されてもよい。図示された例において、パターニング面１１２は、離間した凹部１２４及び凸部１２６によって定義された複数のフィーチャを含む。但し、幾つかの例において、フィーチャのその他の構成も可能である。パターニング面１１２は、基板１０２の上に形成すべきパターンの基礎を形成する任意のパターンを定義してもよい。

テンプレート１０８は、テンプレートチャック１２８に結合されてもよい。幾つかの例において、テンプレートチャック１２８は、真空チャック、ピン型チャック、溝型チャック、電磁チャック又はその他の適切なチャックを含む。例示的なチャックは、米国特許第６，８７３，０８７号に記載されている。更に、テンプレートチャック１２８は、テンプレートチャック１２８、インプリントヘッド１３０又は両方がテンプレート１０８の移動を容易にするように、インプリントヘッド１３０に結合されてもよい。テンプレート１１８の移動は、テンプレートの面内の移動（面内移動）と、テンプレートに対するテンプレートの面外の移動（面外移動）とを含む。面内移動は、テンプレートの面内のテンプレート１１８の平行移動（例えば、図１に示すようなＸ−Ｙ平面内）と、テンプレートの面内のテンプレートの回転（例えば、Ｘ−Ｙ平面内及びＺ軸の周り）と、を含む。
基板１０２に対するテンプレート１１８の平行移動又は回転は、基板の平行移動又は回転によって実現されてもよい。テンプレート１１８の面内移動は、テンプレートのＸ−Ｙ平面内におけるテンプレートの寸法を増加又は減少させるために、（例えば、倍率アクチュエータによって）テンプレートの反対側における圧縮力を増加又は減少させることも含む。テンプレート１１８の面外移動は、（例えば、テンプレートと基板との間の距離を増加又は減少させることによって、テンプレートを介して基板に加えられる力を増加又は減少させるために、）Ｚ軸に沿ったテンプレートの平行移動と、テンプレートのＸ−Ｙ平面内における軸の周りのテンプレートの回転と、を含む。テンプレートのＸ−Ｙ平面内における軸の周りのテンプレート１１８の回転は、テンプレート１１８のＸ−Ｙ平面と基板１０２のＸ−Ｙ平面との間の角度を変更し、基板に対してテンプレートを「傾斜させること」、又は、基板に対してテンプレートの「傾斜」又は「傾斜角」を変更すること、と称される。米国特許第８，３８７，４８２号は、インプリントリソグラフィシステムにおけるインプリントヘッドを介したテンプレートの移動を開示し、参照によりここに組み込まれる。

インプリントリソグラフィシステム１００は、液体吐出（ｆｌｕｉｄｄｉｓｐｅｎｓｅ）システム１３２を更に含んでいてもよい。液体吐出システム１３２は、基板１０２の上に重合性材料１３４を堆積（ｄｅｐｏｓｉｔ）させるのに使用される。重合性材料１３４は、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、化学気層蒸着（ＣＶＤ）、物理気層蒸着（ＰＶＤ）、薄膜蒸着、厚膜蒸着又はその他の適切な方法などの技術を用いて、基板１０２の上に配置されてもよい。幾つかの例において、重合性材料１３４は、デザイン考慮に応じて、所望の体積がモールド１１０と基板１０２との間に定義される前又は後に、基板１０２の上に配置される。重合性材料１３４は、参照によりここに組み込まれる米国特許第７，１５７，０３６号及び米国特許出願公開第２００５／０１８７３３９号の両方に記載されているようなモノマーを含むことができる。幾つかの例において、重合性材料１３４は、複数の液滴１３６として基板１０２の上に配置される。

図１及び図２を参照するに、インプリントリソグラフィシステム１００は、パス１４２に沿ってエネルギー１４０を導くエネルギー源１３８を更に含んでもよい。幾つかの例において、インプリントヘッド１３０及びステージ１０６は、パス１４２に重ね合わせて、テンプレート１０８及び基板１０２を位置決めする。インプリントリソグラフィシステム１００は、ステージ１０６、インプリントヘッド１３０、液体吐出システム１３２、エネルギー源１３８又はそれらの任意の組み合わせと通信するコントローラ１４４によって調整され、メモリ１４６に記憶されたコンピュータ読み取り可能なプログラムで動作してもよい。

幾つかの例において、インプリントヘッド１３０、ステージ１０６又は両方は、重合性材料１３４によって充填されるそれらの間に所望の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１３０は、モールド１１０が重合性材料１３４に接触するように、テンプレート１０８に力を加えてもよい。所望の体積が重合性材料１３４によって充填された後、エネルギー源１３８は、広帯域紫外線放射などのエネルギー１４０を生成し、重合性材料１３４を、基板１０２の上に高分子パターン層１５０を定義する、基板１０２の表面１４８及びパターニング面１２２の形状に重合及び一致させる。幾つかの例において、パターン層１５０は、残留層１５２と、突出部１５４及びリセッション１５６として示される複数のフィーチャと、を含み、突出部１５４は、厚さｔ_１を有し、残留層１５２は、厚さｔ_２を有する。

上述したシステム及び処理は、参照によりここに組み込まれる米国特許第６，９３２，９３４号、米国特許出願公開第２００４／０１２４５６６号、米国特許出願公開第２００４／０１８８３８１号及び米国特許出願公開第２００４／０２１１７５４号を参照するインプリントリソグラフィ処理及びシステムにおいて更に実施されてもよい。

インプリントリソグラフィ基板及びテンプレートは、テンプレートと基板とのリアルタイムアライメントを許可する、対応する対のアライメントマークを含んでもよい。パターン化されたテンプレートが基板上に位置決めされた（例えば、基板上に重ね合わされた）後、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が決定される。アライメントスキームは、参照によりここに組み込まれる米国特許第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、テンプレートと基板上の所望のインプリント場所との正確なアライメントを実現するために、それらの誤差の補償による、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）計測を含む。アライメント誤差は、基板とテンプレートとの相対的な位置決め、基板又はテンプレートの変形、又は、それらの組み合わせによって引き起こされる。

面内の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、テンプレートディストーション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、テンプレートと基板との間のＸ−Ｙ位置決め誤差（即ち、Ｘ軸、Ｙ軸又は両方に沿った平行移動、Ｘ及びＹ軸は、図１に示されるように、テンプレートのインプリンティング面又は基板の面内に、或いは、平行である）を参照する。回転（又はシータ）誤差は、一般的に、Ｚ軸の周りの相対的な姿勢誤差（即ち、Ｚ軸の周りの回転、図１に示されるように、Ｚ軸は、Ｘ−Ｙ平面に直交する）を参照する。倍率誤差は、一般的に、テンプレート上のオリジナルのパターン領域と比較して、インプリントされた領域の熱的、光学的又は材料に誘起する収縮又は膨張を参照する。スキュー誤差は、一般的に、テンプレートの側面が直交しないような、基板に対するテンプレートのスキューイングを参照する。テンプレートディストーション誤差は、一般的に、テンプレートが基板に対して台形又は高次の多角形ディストーションを有するような、テンプレートの第２部分に対するテンプレートの第１部分の倍率を含む。

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した配置誤差は、テンプレートと基板との相対的な移動によって（例えば、Ｘ−Ｙ平面における基板、テンプレート又は両方の制御された移動によって）補償されてもよい。回転誤差は、Ｘ−Ｙ平面におけるテンプレートと基板との相対的な角度を変えることによって（例えば、基板、テンプレート又は両方の回転によって）補償されてもよい。倍率誤差及びテンプレートディストーション誤差は、Ｘ−Ｙ平面におけるテンプレートの物理的な寸法を変えることによって（例えば、テンプレートの反対側への圧縮力を増加又は減少させることによって）補償されてもよい。

面外のアライメント誤差は、テンプレートの曲げの結果として現れる力誤差及び「傾斜」誤差によって引き起こされる。力誤差は、図３Ａ乃至図３Ｃに関して理解されてもよい。図３Ａは、基板１０２の上の重合性材料１３４に接触するテンプレート１０８を示す。垂直矢印は、インプリントヘッドからのテンプレート上の力を示す。力がテンプレート１０８のコーナー３００において弱すぎる場合、図３Ｂに示されるように、テンプレートの表面と基板１０２の表面との間の距離がテンプレートの中央領域３０２における距離よりも大きくなるように、テンプレートが曲がる。力がテンプレート１０８のコーナー３００において強すぎる場合、図３Ｃに示すように、テンプレートの表面と基板１０２の表面との間の距離がテンプレートの中央領域３０２における距離よりも小さくなるように、テンプレートが曲がる。

６４ｍｍＤコアアウトを備える、１．１ｍｍの石英ガラステンプレートの場合、１Ｎのインプリント力は、典型的には、テンプレートの周辺領域（例えば、コーナー）におけるアライメントマークを約１０ｎｍ変形させる。テンプレートによって基板に加えられる力を増加又は減少させることは、それぞれ、基板とテンプレートとの間の距離を減少又は増加させることによって、Ｚ軸に沿ってインプリントヘッドを介してテンプレートを移動させることによって、達成されてもよい。

「傾斜」誤差は、一般的に、テンプレートのＸ−Ｙ平面における軸の周りのテンプレートの回転に少なくとも部分的に起因する周辺領域（例えば、コーナー）におけるテンプレートの曲げを参照する。図４は、テンプレートがコーナー４００において基板１０２に向かって回転又は「傾斜」した状態で、基板１０２の上の重合性材料１３４に接触するテンプレート１０８を示す。テンプレート１０８がテンプレートのＸ−Ｙ平面における軸の周りに回転（又は「傾斜」）された場合、テンプレートは、コーナー４００及び４０２において曲がる。図４に示されるように、コーナー４００と基板１０２との間の距離は、テンプレートの中央領域４０４におけるテンプレート１０８と基板１０２との間の距離よりも小さく、コーナー４０２と基板との間の距離は、中央領域におけるテンプレートと基板との間の距離よりも大きい。

面外の変形、特に、テンプレート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解析された場合のテンプレートのコーナーにおける力誤差によって引き起こされる面外の変形は、見かけ上のフィールド倍率（即ち、面内の変形）として登録される。オーバーレイを低下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による基板上の力に起因する見かけ上の倍率が面内の倍率と区別することが困難であるため、倍率アクチュエータの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も除外する。インプリント力に加えて、Ｘ及びＹ方向におけるフィールド傾斜は、オーバーレイにも影響する。

インプリントフィールド上の異なる場所におけるアライメントマークは、インプリント力及びエアキャビティ圧力に対して異なる感度を有する。テンプレートの周辺領域におけるアライメントマーク及びテンプレートの中央領域におけるアライメントマークは、実質的に同一の大きさの面内のアライメント誤差を被る。テンプレートの周辺領域における（例えば、テンプレートのコーナーにおける）アライメントマークは、テンプレートの中央領域におけるアライメントマークよりも大きな面外のアライメント誤差を被る。幾つかのケースにおいて、テンプレートの中央領域におけるアライメントマークは、実質的に、面外のアライメント誤差を含まない。アライメントマークを、面外のアライメント誤差を被るそれらと、面外のアライメント誤差を実質的に含まないそれらとにグループ化することによって、面内のアライメント誤差及びそれに関連した補正は、リアルタイムフィードバック処理における面外のアライメント誤差及びそれに関連した補正から切り離すことができる。

インプリントリソグラフィ基板及びテンプレートは、インプリントされた基板におけるオーバーレイ誤差の評価及び補償を許可する、対応する対のオーバーレイマークを含んでもよい。テンプレートにおけるオーバーレイマークは、インプリントレジストの重合の間に高分子層に転写され、対応する対のオーバーレイマークを備えたインプリントされた基板が得られる。インプリントされた基板における、対応する対のオーバーレイマークのオーバーレイ誤差は、オーバーレイ誤差への面内及び面外の寄与を得るために評価されてもよい。面内の寄与、面外の寄与又は両方は、（例えば、ルックアップテーブルにおける）基板に対するテンプレートの既知の姿勢パラメータに関連するオーバーレイ誤差と比較されてもよい。補正された姿勢パラメータは、後続のインプリントされた基板におけるオーバーレイ誤差を低減するために選択されてもよい。幾つかの実施形態において、インプリントされた基板における対応する対のオーバーレイマークに基づいた、このフィードフォワードスキームは、インプリントされた基板の面内及び面外のオーバーレイ誤差を低減するために、インプリンティング処理の間、テンプレート及び基板上の対応する対のアライメントマークに基づいたフィードバックスキームと組み合わされてもよい。

図５は、テンプレートのＸ−Ｙ平面におけるナノインプリントリソグラフィテンプレート５００を示す。テンプレート５００は、周辺マーク５０４を備えた周辺領域５０２と、中央マーク５０８を備えた中央領域５０６と、を有する。周辺マーク５０４及び中央マーク５０８は、アライメントマーク、オーバーレイマーク（例えば、ＫＬＡアーチャーマーク）又はそれらの組み合わせであってもよい。幾つかの例において、周辺領域５０２は、テンプレートのインプリンティング部分の境界において、数ミリメートルまで（例えば、２ｍｍまで、又は、４ｍｍまで）を含む。アライメントマークは、典型的には、参照によりここに組み込まれる米国特許第７，８８０，８７２号に記載されたような、テンプレートの表面に形成されたグレーティング、チェッカーボードマーク又はその他の適切な指標を含む。幾つかの例において、アライメントは、約１００μｍ、約５０μｍ又はそれ以下の長さ又は幅を有する。適切なオーバーレイマークは、ボックスインボックス、クロスインボックス及びグレーティングインボックスタイプのマークを含み、典型的には、アライメントマークよりも小さい寸法である。

中央領域５０６は、典型的には、面内の誤差を被り、典型的には、実質的に、インプリンティング処理における面外の誤差又は変形を含まない。周辺領域５０２は、典型的には、インプリンティング処理における面内の誤差と面外の誤差又は変形の組み合わせを被る。ここで使用されるように、「結合変形」は、典型的には、面内の誤差と面外の誤差との組み合わせを参照する。

テンプレート５００の周辺領域５０２における周辺マーク５０４の数は、典型的には、４である。周辺マーク５０４は、テンプレート５００のコーナー５１０又はエッジ５１２に近接していてもよい。中央マーク５０８の数は、典型的には、４である。幾つかの実施形態において、アライメントマーク５０４又は中央マーク５０８の数は、８、１０、１２、１４、１６、１８、２０又はそれ以上である。中央マーク５０８は、四角形（例えば、長方形又は平行四辺形）などの多角形のコーナーを定義してもよい。但し、中央マークのその他の対称又は非対称な配置は、適切に実施されてもよい。マーク５０４及び５０８がオーバーレイマークである場合、マークは、インプリンティング処理において形成された高分子層に転写される。

補完的な基板の対応するマークは、基板の各インプリントフィールドに位置決めされ、基板周辺マークは、テンプレートインプリンティング領域のコーナー又は境界に近接して位置決めされる。図６は、基板のインプリントフィールド６００を示す。インプリントフィールド６００は、周辺マーク６０４を備えた周辺領域６０２と、中央マーク６０８を備えた中央領域６０６と、を有する。基板の各周辺マーク６０４は、テンプレート５００の周辺マーク５０４の１つに対応し、各中央マーク６０８は、テンプレートの中央マーク５０８の１つに対応する。周辺マーク６０４は、基板６００のコーナー６１０又はエッジ６１２に近接していてもよい。マーク５０４及び５０８がオーバーレイマークである場合、マークは、インプリンティング処理において形成された高分子層に転写され、その結果、インプリントされた基板は、対応するオーバーレイマークの対を含む。

図示されているように、周辺領域５０２及び６０２は、テンプレート５００のエッジ５１２及びインプリントフィールド６００のエッジ６１２に近接する連続的な境界を形成する。境界は、一定の幅又は可変の幅を有してもよい。１つの例において、テンプレート５００又はインプリントフィールド６００のコーナーにおける境界の幅は、テンプレート又はインプリントフィールドの直線エッジに沿った境界の幅を超える。幾つかのケースにおいて、周辺領域５０２及び６０２は、多数の不連続領域を含み、各不連続領域は、それぞれ、テンプレート又は基板のコーナーを含む。

テンプレートの面内のアライメント誤差は、テンプレートが基板上に重ねられた場合における、テンプレートの各中央マークと基板の対応する各中央マークとの相対位置に基づいて評価される。インプリントされた基板の面内のオーバーレイ誤差は、高分子層の各中央マークとインプリントされた基板の対応する各中央マークとの相対位置に基づいて評価される。図７は、基板の部分に重ねられたテンプレートの部分の上面図を示す。また、図７は、インプリントされた基板の上面図を示す。中央マーク７０１、７０１’、及び、７０２、７０２’と、アライメントマークマーク７０３、７０３’、及び、７０４、７０４’は、テンプレートを通して可視である。テンプレート又はインプリントされた基板のＸ−Ｙ平面における、対応する中央マークの対と、対応する周辺マークの対との間のアライメント又はオーバーレイ誤差は、対応するマークのｎ番目の対に対する（ｄｘ_ｎ，ｄｙ_ｎ）として表される。ベクトル７０５は、誤差の方向及び大きさを示す。中央マークの対応する対における計測誤差から、Ｘ及びＹ軸それぞれに沿った平行移動ｘ及びｙを含む面内の誤差、Ｚ軸の周りのＸ−Ｙ平面における回転θ、及び、Ｘ軸に沿った倍率などは、当業界で既知の方向によって計算される。

同様な処理において、結合誤差（面内の誤差及び面外の誤差）は、テンプレート又は高分子層の各周辺マークと基板の対応する各周辺マークとの相対位置に基づいて評価される。中央領域は、典型的には、面外の誤差を含まない。従って、面外の誤差は、結合誤差から面内の変形を線形的に除去することによって評価される。より具体的には、中央マークから計算された面内の誤差は、結合誤差から減算される。面内の誤差の上記減算後の残りの結合誤差は、これらの面外の誤差の推定を得るために、力及び傾斜誤差に関連する面内のディストーション特徴（ｓｉｇｎａｔｕｒｅｓ）に適合させることができる。

テンプレートと基板との相対位置は、面内の誤差、面外の誤差又は両方を低減するために、リアルタイムフィードバックモード又はオフラインフィードフォワードモードで調整されてもよい。１つの例において、テンプレートと基板との相対位置は、面内の誤差を低減するために、第１の調整又は一連の調整で調整され、テンプレートと基板との相対位置は、面外の誤差を低減するために、第２の調整又は一連の調整で調整される。別の例において、テンプレートと基板との相対位置は、面外の誤差を低減するために、第１の調整又は一連の調整で調整され、テンプレートと基板との相対位置は、面内の誤差を低減するために、第２の調整又は一連の調整で調整される。このように、中央領域及び周辺領域からのデータは、面内の誤差及び面外の誤差を独立して補正するために、フィードバック又はフィードフォワード信号として使用される。

図８Ａ乃至図８Ｃは、シミュレーションモデル（例えば、有限要素解析）から推定されたインプリント力、エアキャビティ及び傾斜誤差によって引き起こされるナノインプリントリソグラフィテンプレートの変形を示す。図８Ａは、１Ｎのインプリント力に起因する、中央マーク８０４及び周辺マーク８０８を備えたナノインプリントリソグラフィテンプレート８００の変形を示す。ここで、テンプレートは、１．１ｍｍの厚さの石英ガラスで作られ、２６ｍｍ×３３ｍｍのフィールドサイズを有する。テンプレートの６４ｍｍの円形及び１．１ｍｍの厚さの部分は、〜６ｍｍの厚さの半導体標準マスクガラスによって囲まれている。テンプレート８００のＸ−Ｙ平面が示され、Ｚ方向は、Ｘ−Ｙ平面に直交する。ベクトル８１０は、１Ｎのインプリント力によって引き起こされる変形の方向及び大きさを示す。ベクトル８１０の長さによって示されるように、周辺マーク８０８には中央マーク８０４よりも大きな変形がある。図８Ｂは、テンプレートの平面におけるＹ軸の周りの１μｒａｄの傾斜（回転）に起因するナノインプリントリソグラフィテンプレート８００の変形を示す。図８Ｃは、テンプレートの平面におけるＸ軸の周りの１μｍの傾斜に起因するナノインプリントリソグラフィテンプレート８００の変形を示す。

図９は、評価した面内及び面外の変形に基づいて、テンプレートと基板との相対位置を調整するシステム９００を示す。１つの実施形態において、システム９００は、誤差の計測のための光学システム９０２と、誤差トランスレータシステム９０４と、コントローラシステム９０６と、アクチュエータシステム９０８と、を含む。誤差トランスレータシステム９０４は、図１に示されるように、誤差計測を、インプリントリソグラフィシステムに対する制御パラメータに変換する。典型的には、変換は、テンプレート及び基板の幾何学的側面に基づいている。光学システム９０２は、周辺誤差を評価するための周辺「スルーザマスク」（ＴＴＭ）システム９１０と、中央誤差を評価するための中央ＴＴＭシステム９１２と、を含む。誤差トランスレータシステム９０４は、面内の補正のための面内のトランスレータ９１４と、面外の補正のための面外のトランスレータ９１６と、を含む。コントローラシステム９０６は、ステージコントローラ９１８と、面内の倍率コントローラ９２０と、インプリントヘッドコントローラ９２２と、を含む。アクチュエータシステム９０８は、ステージ９２４と、倍率ユニット９２６と、インプリントヘッド９２８と、を含む。ステージコントローラ９１８は、アクチュエータシステム９０８のステージ９２４を介して、テンプレート又は基板のＸ−Ｙ平面におけるＸ−Ｙ平行移動又は回転を制御する。面内の倍率コントローラ９２０は、アクチュエータシステム９０８の倍率ユニット９２６を介して、テンプレートのＸ−Ｙ平面におけるテンプレート上の圧縮力を制御する。インプリントヘッド９２８は、テンプレートと基板との間の距離及び基板に対するテンプレートの傾斜を含む、テンプレートの面外の運動を制御する。光学システム９０２によって評価された誤差と、誤差トランスレータシステム９０による、評価された誤差のテンプレート及び／又は基板の補正位置又は移動への変換とに基づいて、コントローラシステム９０６は、テンプレートと基板との相対位置を調整するために、信号をアクチュエータシステム９０８に提供する。面内の誤差の補正は、テンプレートの平面における直交軸（Ｘ，Ｙ）の周りのテンプレートの平行移動、平面に直交する軸の周りのテンプレートの回転（θ）又は両方を含む。面外の誤差の補正は、Ｚ軸に沿ったテンプレートの平行移動と、テンプレートの平面における軸の周りのテンプレートの回転と、を含む。

周辺マークにおいて計測されたアライメント及びオーバーレイ誤差は、力及び傾きにおける補正に線形的に対応する。従って、面外の誤差のための補正は、その他の機械的なソース又は電気的ノイズからの寄与を考慮せずに行われる。このタイプのエンドポイント検出は、僅かな又は遅延なく、倍率の非線形を含む誤差ソースを効果的に捕捉し、力センサの必要性を低減し、インプリントヘッドに対するキャリブレーション要件を精巧にする。ここで記載された方法は、テンプレートの面外の変形に関連する残留層の厚さの不均一性を低減するために、レジスト液滴の場所及び体積の最適化を提供するために使用される。

幾つかの実施形態において、インプリントヘッドの傾斜又はインプリントヘッドによって加えられる力を制御することは、少なくとも、基板及びテンプレートの周辺領域、又は、基板及びインプリントされた層の周辺領域におけるマークの検出結果に基づいている。インプリントヘッドの傾斜又はインプリントヘッドによって加えられる力を制御することは、周辺領域におけるマークの検出結果に対して面内成分と面外成分とを区別するための処理を実行することによって区別されている面外成分に基づいていてもよい。面内成分と面外成分とを区別するための処理は、周辺領域におけるマークの検出結果に対して実行されてもよい。

幾つかの実施形態において、アライメントの移動を制御することは、少なくとも、基板及びテンプレートの周辺領域、又は、基板及びインプリントされた層の周辺領域におけるマークの検出結果に対して面内成分と面外成分とを区別するための処理を実行することによって区別される。

図１０は、インプリントされた基板のオーバーレイ誤差を低減するためのインプリントリソグラフィ処理１０００における動作のフローチャートである。処理１０００は、論理的フローグラフに配置された参考動作の集合として示されている。動作が記載される順序は、限定として解釈されることを意図するものではなく、任意の数の記載された動作は、処理を実施するために、別の順序又は並行して組み合わせることができる。

１００２において、インプリントレジストは、基板上に配置される。１００４において、インプリントレジストは、基板に対して初期面内及び面外の姿勢パラメータを有するテンプレートに接触する。テンプレートは、テンプレートの周辺領域に周辺オーバーレイマークを含み、テンプレートの中央領域に中央オーバーレイマークを含む。基板は、テンプレートの周辺オーバーレイマークに対応する周辺オーバーレイマークと、テンプレートの中央オーバーレイマークに対応する中央オーバーレイマークと、を含む。初期面外の姿勢パラメータは、基板に対するテンプレートの初期傾斜角と、テンプレートと基板との間の初期距離と、を含む。１００６において、インプリントレジストは、テンプレートと接触する高分子層を生じさせるために重合され、それにより、テンプレートの周辺オーバーレイマーク及び中央オーバーレイマークを高分子層に転写する。１００８において、テンプレートは、インプリントされた基板を生じさせるために、高分子層から引き離される。インプリントされた基板は、高分子層及び基板上の対応する周辺オーバーレイマークの対と、高分子層及び基板上の対応する中央オーバーレイマークの対と、を含む。

１０１０において、面内のオーバーレイ誤差は、高分子層の各中央オーバーレイマークと第１の基板の対応する各中央マークとの相対位置に基づいて評価される。面内のオーバーレイ誤差は、図７に対して記載されたように評価されてもよい。１０１２において、結合オーバーレイ誤差は、高分子層の各周辺オーバーレイマークと基板の対応する各周辺オーバーレイマークとの相対位置に基づいて評価される。結合オーバーレイ誤差は、インプリントされた基板の面内のオーバーレイ誤差及び面外のオーバーレイ誤差を含み、図７に対して記載されたように評価されてもよい。１０１４において、結合オーバーレイ誤差と面内のオーバーレイ誤差との間の差は、対応する周辺オーバーレイマークの各対に対して調整されたオーバーレイ誤差を生じさせるために評価される。調整されたオーバーレイ誤差は、図７に対して記載されたように評価されてもよい。対応する周辺オーバーレイマークの各対に対して調整されたオーバーレイ誤差は、インプリントされた基板を形成するためのインプリンティング処理の間におけるテンプレートの周辺領域におけるテンプレートの面外のディストーションに少なくとも部分的に起因する。

１０１６において、対応する周辺オーバーレイマークの各対に対して調整されたオーバーレイ誤差は、基板に対するテンプレートの既知の面外の姿勢パラメータに関連するオーバーレイ誤差と比較される。１つの例において、調整されたオーバーレイ誤差は、有限要素解析などのシミュレーションモデルから推定されたインプリント力、エアキャビティ及び傾斜誤差によって引き起こされるオーバーレイ誤差の形態の変形特徴を含むルックアップテーブルと比較される。１０１８において、基板に対するテンプレートの補正された面外の姿勢パラメータは、後続のインプリントされた基板の予期された面外のオーバーレイ誤差を低減するために選択される。基板に対する補正された面外の姿勢パラメータは、典型的には、基板に対するテンプレートの補正された傾斜角と、テンプレートと基板との間の補正された距離と、を含む。

補正された面外の姿勢パラメータを選択した後、テンプレートは、補正された面外の姿勢パラメータに基づいて、第２の基板に対して配向されてもよい。第２の基板に対してテンプレートを配向することは、テンプレートの傾斜角を補正された傾斜角に調整すること、テンプレートと第２の基板との間の距離を補正された距離に調整すること、又は、それらの組み合わせを含んでもよい。

幾つかの実施形態において、処理１０００の基板（「第１の」基板）は、多数のフィールド（「第１の」多数のフィールド）を含み、動作１００２乃至１０１８は、基板の各フィールドに対して補正された面外の姿勢パラメータを生成するために、基板の各フィールドに対して繰り返される。第２の基板は、多数のフィールドを含み、各フィールドは、第１の多数のフィールドにおけるフィールドに対応する。第１の基板の各フィールドに対して補正された面外の姿勢パラメータは、第２の基板の対応する各フィールドに適用されてもよい。

幾つかの実施形態において、処理１０００は、対応する中央オーバーレイマークの各対に対するオーバーレイ誤差を、基板に対するテンプレートの既知の面内の姿勢パラメータに関連するオーバーレイ誤差と比較することと、後続のインプリントされた基板の予期される面内のオーバーレイ誤差を低減するために、第１の基板に対するテンプレートの補正された面内の姿勢パラメータを選択することと、を更に含む。これは、例えば、図７に対して記載されたように実現されてもよい。テンプレートは、後続の基板に対して配向されてもよく、テンプレート又は後続の基板の平面において、それぞれ、テンプレート又は後続の基板を平行移動させること、テンプレート又は後続の基板の平面において、それぞれ、テンプレート又は後続の基板を回転させること、及び、テンプレートの反対側への圧縮力を増加又は減少させること、の少なくとも１つを含む。

オフラインフィードフォワードオーバーレイ補正とリアルタイムフィードバック補正との組み合わせは、基板−基板間又はフィールド−フィールド間の画像配置のバリエーションがある処理に好適である。処理１０００の幾つかの実施形態において、テンプレートは、テンプレートの中央領域に中央アライメントマークを含み、基板は、テンプレートの中央アライメントマークに対応する中央アライメントマークを含む。

１つの例において、図１１は、テンプレートのＸ−Ｙ平面におけるリソグラフィテンプレート１１００を示す。テンプレート１１００は、周辺オーバーレイマーク１１０４を備えた周辺領域１１０２と、中央オーバーレイマーク１１０８及び中央アライメントマーク１１１４を備えた中央領域１１０６と、を有する。中央アライメントマーク１１１４は、中央オーバーレイマーク１１０８に近接している。中央オーバーレイマークは、多角形（例えば、長方形又は平行四辺形）のコーナーを定義してもよい。周辺オーバーレイマーク１１０４は、テンプレート１１００のコーナー１１１０又はテンプレートインプリンティング境界１１１２の境界に近接して位置決めされてもよい。幾つかのケースにおいて、中央アライメントマーク１１１４は、四角形（例えば、長方形又は平行四辺形）のコーナーを定義してもよい。

インプリントレジストをテンプレートに接触させた後（１００４）、且つ、インプリントレジストを重合させる前（１００６）に、処理１０００は、基板の対応する各中央アライメントマークに対してテンプレートの各中央アライメントマークを配置すること、テンプレートの各中央アライメントマークと基板の対応する各中央アライメントマークとの相対位置に基づいて、テンプレートの面内のアライメント誤差を評価すること、及び、テンプレートの面内のアライメント誤差を低減するために、テンプレートと第１の基板との相対位置を調整すること、を含む。テンプレートと基板との相対位置を調整することは、テンプレート又は基板の平面において、それぞれ、テンプレート又は基板を平行移動させること、テンプレート又は基板の平面において、それぞれ、テンプレート又は基板を回転させること、及び、テンプレートの反対側への圧縮力を増加又は減少させること、の少なくとも１つを含む。このように、この実施形態は、面内の誤差を補正するためのリアルタイムフィードバックコンポーネントと、面外の誤差を補正するためのオフラインフィードフォワードコンポーネントと、を含む。

図１０Ｂは、インプリントされた基板のオーバーレイ誤差を低減するための、フィードバック及びフィードフォワードコンポーネントを含む、インプリントリソグラフィ処理１０２０における動作のフローチャートである。処理１０２０は、論理的フローグラフに配置された参照動作の集合として示されている。動作が記載される順序は、限定として解釈されることを意図するものではなく、任意の数の記載された動作は、処理を実施するために、別の順序又は並行して組み合わせることができる。

１０２２において、インプリントレジストは、基板上に配置される。１０２４において、インプリントレジストは、基板に対して初期面内及び面外の姿勢パラメータを有するテンプレートに接触する。テンプレートは、テンプレートの周辺領域に周辺オーバーレイマークを含み、テンプレートの中央領域に中央オーバーレイマークを含む。基板は、テンプレートの周辺オーバーレイマークに対応する周辺オーバーレイマークと、テンプレートの中央オーバーレイマークに対応する中央オーバーレイマークと、を含む。初期面外の姿勢パラメータは、基板に対するテンプレートの初期傾斜角と、テンプレートと基板との間の初期距離と、を含む。

１０２６において、対応する中央アライメントマークは、テンプレート及び基板上に配置される。即ち、テンプレートの各中央アライメントマークは、基板の対応する各中央アライメントマークに対して配置される。アライメントマークは、オーバーレイマークを配置するために説明したのと同様な又は同一の処理によって配置されてもよい。１０２８において、面内のアライメント誤差は、テンプレートの各中央アライメントマークと基板の対応する各中央アライメントマークとの相対位置に基づいて評価される。アライメント誤差は、オーバーレイマークを配置するために説明したのと同様な又は同一の処理によって評価されてもよい。１０３０において、テンプレートと基板との相対位置は、リアルタイムフィードバック処理における面内のアライメント誤差を低減するために調整される。

１０３２において、インプリントレジストは、テンプレートと接触する高分子層を生じさせるために重合され、それにより、テンプレートの周辺オーバーレイマーク及び中央オーバーレイマークを高分子層に転写する。１０３４において、テンプレートは、インプリントされた基板を生じさせるために、高分子層から引き離される。インプリントされた基板は、高分子層及び基板上の対応する周辺オーバーレイマークの対と、高分子層及び基板上の対応する中央オーバーレイマークの対と、を含む。

１０３６において、面内のオーバーレイ誤差及び結合オーバーレイ誤差が評価される。面内のオーバーレイ誤差は、高分子層の各中央オーバーレイマークと第１の基板の対応する各中央マークとの相対位置に基づいて評価される。面内のオーバーレイ誤差は、図７に対して記載されたように評価されてもよい。結合オーバーレイ誤差は、高分子層の各周辺オーバーレイマークと基板の対応する各周辺オーバーレイマークとの相対位置に基づいて評価される。結合オーバーレイ誤差は、インプリントされた基板の面内のオーバーレイ誤差及び面外のオーバーレイ誤差を含み、図７に対して記載されたように評価されてもよい。１０３８において、結合オーバーレイ誤差と面内のオーバーレイ誤差との間の差は、対応する周辺オーバーレイマークの各対に対して調整されたオーバーレイ誤差を生じさせるために評価される。調整されたオーバーレイ誤差は、図７に対して記載されたように評価されてもよい。対応する周辺オーバーレイマークの各対に対して調整されたオーバーレイ誤差は、インプリントされた基板を形成するためのインプリンティング処理の間におけるテンプレートの周辺領域におけるテンプレートの面外のディストーションに少なくとも部分的に起因する。

１０４０において、対応する周辺オーバーレイマークの各対に対して調整されたオーバーレイ誤差は、基板に対するテンプレートの既知の面外の姿勢パラメータに関連するオーバーレイ誤差と比較される。１つの例において、調整されたオーバーレイ誤差は、有限要素解析などのシミュレーションモデルから推定されたインプリント力、エアキャビティ及び傾斜誤差によって引き起こされるオーバーレイ誤差の形態の変形特徴を含むルックアップテーブルと比較される。１０４２において、基板に対するテンプレートの補正された面外の姿勢パラメータは、後続のインプリントされた基板の予期された面外のオーバーレイ誤差を低減するために選択される。基板に対する補正された面外の姿勢パラメータは、典型的には、基板に対するテンプレートの補正された傾斜角と、テンプレートと基板との間の補正された距離と、を含む。

物品を製造するインプリントリソグラフィ方法は、処理１０００の動作１００２から１０１８、又は、処理１０２０の動作１０２２から１０４２を含み、補正された面外の姿勢パラメータに基づいて、第２の基板に対してテンプレートを配向することと、物品を生じさせるために、後続のインプリントされた基板を形成することと、による。後続の基板に対してテンプレートを配向することは、典型的には、テンプレートの傾斜角を補正された傾斜角に調整すること、及び、テンプレートと後続の基板との間の距離を補正された距離に調整すること、の少なくとも１つを含む。幾つかの例において、物品は、処理された基板又は光学部品である。

図１及び図９を参照するに、インプリントされた基板のオーバーレイ誤差を低減するインプリントリソグラフィシステムは、テンプレートを保持するテンプレートチャック１２８と、基板を保持する基板チャック１０４と、基板チャックの位置に対してテンプレートチャックの位置を調整するインプリントヘッド１３０と、インプリントヘッドと通信するコントローラ１４４と、を含む。コントローラは、インプリントされた基板の中央領域における対応する中央オーバーレイマークの相対位置に基づいて、インプリントされた基板の面内のオーバーレイ誤差を評価し、インプリントされた基板の周辺領域における対応する周辺オーバーレイマークの相対位置に基づいて、インプリントされた基板の結合オーバーレイ誤差を評価し、対応する周辺オーバーレイマークの各対に対して調整されたオーバーレイ誤差を生じさせるために、結合オーバーレイ誤差と面内のオーバーレイ誤差との間の差を評価する。対応する周辺オーバーレイマークの各対に対して調整されたオーバーレイ誤差は、テンプレートの周辺領域における面外のアライメント誤差に少なくとも部分的に起因する。コントローラは、対応する周辺オーバーレイマークの各対に対して調整されたオーバーレイ誤差を、基板に対するテンプレートの既知の面外の姿勢パラメータに関連するオーバーレイ誤差と比較し、第２のインプリントされた基板の予期されたオーバーレイ誤差を低減するために、基板に対するテンプレートの補正された面外の姿勢パラメータを選択する。補正された面外の姿勢パラメータは、基板に対するテンプレートの補正された傾斜角と、テンプレートと基板との間の補正された距離と、を含む。コントローラは、補正された面外の姿勢パラメータを実現するために、基板チャックにおける基板の姿勢に対する、テンプレートチャックにおけるテンプレートの姿勢を調整するために、信号をインプリントヘッドに提供する。

幾つかの実施形態において、コントローラは、テンプレートの平面における軸の周りでテンプレートを傾斜させるために、信号をインプリントヘッドに供給し、基板とテンプレートとの間の距離を増加又は減少させるために、信号をインプリントヘッドに供給する。コントローラは、対応する中央オーバーレイマークの対に対するオーバーレイ誤差を、基板に対するテンプレートの既知の面内の姿勢パラメータに関連するオーバーレイ誤差と比較し、後続のインプリントされた基板の予期された面内のオーバーレイ誤差を低減するために、第１の基板に対するテンプレートの補正された面内の姿勢パラメータを選択する。コントローラは、補正された面内の姿勢パラメータに基づいて、第２の基板に対してテンプレートを配向してもよい。

組み合わせフィードバック及びフィードフォワードスキームにおいて、コントローラは、テンプレートの中央領域における中央アライメントマーク、及び、基板の中央領域における対応する中央アライメントマークを配置し、対応する中央アライメントマークの相対位置に基づいて、テンプレートの面内のアライメント誤差を評価し、テンプレートの面内のアライメント誤差を低減するために、テンプレートと基板との相対位置を調整する。

多数の実施形態が説明されている。但し、本開示の主旨及び範囲から逸脱することなく、種々の変更がなされることが理解されるであろう。従って、その他の実施形態は、以下の特許請求の範囲にある。

Claims

インプリントヘッドの傾斜又は前記インプリントヘッドによって加えられる力を制御するインプリントリソグラフィ方法であって、
前記インプリントヘッドの前記傾斜又は前記インプリントヘッドによって加えられる前記力を制御することは、少なくとも、基板及びテンプレートの周辺領域、又は、前記基板及びインプリントされた層の周辺領域における周辺マークの検出結果と、前記基板及び前記テンプレートの中央領域、又は、前記基板及び前記インプリントされた層の中央領域における中央マークの検出結果とに基づいており、
前記テンプレートの周辺領域は、前記テンプレートのインプリンティング部分の境界において、端部から所定の距離までを含む領域であり、前記テンプレートの中央領域は、前記テンプレートの周辺領域よりも内側の領域であり、
前記基板の周辺領域及び中央領域のそれぞれと、前記インプリントされた層の周辺領域及び中央領域のそれぞれとは、前記テンプレートの周辺領域及び中央領域に対応する領域であり、
前記周辺領域における前記周辺マークの前記検出結果と、前記中央領域における前記中央マークの検出結果とを用いて面内成分と面外成分とを区別するための処理を実行し、当該処理により区別された面外成分に基づいて、前記インプリントヘッドの前記傾斜又は前記インプリントヘッドによって加えられる前記力を制御することを特徴とするインプリントリソグラフィ方法。
面内成分に基づいて、アライメントの移動を制御するインプリントリソグラフィ方法であって、
前記アライメントの移動を制御することは、少なくとも、基板及びテンプレートの周辺領域、又は、前記基板及びインプリントされた層の周辺領域における周辺マークの検出結果と、前記基板及び前記テンプレートの中央領域、又は、前記基板及び前記インプリントされた層の中央領域における中央マークの検出結果とを用いて面内成分と面外成分とを区別するための処理を実行することを含み、
前記テンプレートの周辺領域は、前記テンプレートのインプリンティング部分の境界において、端部から所定の距離までを含む領域であり、前記テンプレートの中央領域は、前記テンプレートの周辺領域よりも内側の領域であり、
前記基板の周辺領域及び中央領域のそれぞれと、前記インプリントされた層の周辺領域及び中央領域のそれぞれとは、前記テンプレートの周辺領域及び中央領域に対応する領域であることを特徴とするインプリントリソグラフィ方法。
インプリントされた基板のオーバーレイ誤差を低減するインプリントリソグラフィ方法であって、
前記インプリントリソグラフィ方法は、
ａ）第１の基板上にインプリントレジストを配置することと、
ｂ）前記インプリントレジストを、前記第１の基板に対する初期面内及び面外の姿勢パラメータを有するテンプレートに接触させることと、
を有し、
前記テンプレートは、前記テンプレートの周辺領域に周辺オーバーレイマークを有し、前記テンプレートの周辺領域よりも内側の領域である中央領域に中央オーバーレイマークを有し、
前記テンプレートの周辺領域は、前記テンプレートのインプリンティング部分の境界において、端部から所定の距離までを含む領域であり、
前記基板は、前記テンプレートの前記周辺オーバーレイマークに対応する周辺オーバーレイマークと、前記テンプレートの前記中央オーバーレイマークに対応する中央オーバーレイマークと、を有し、
前記初期面外の姿勢パラメータは、前記第１の基板に対する前記テンプレートの初期傾斜角と、前記テンプレートと前記第１の基板との間の初期距離と、を有し、
前記インプリントリソグラフィ方法は、
ｃ）前記テンプレートに接触する高分子層を生じさせるために、前記インプリントレジストを重合し、それにより、前記テンプレートの前記周辺オーバーレイマーク及び前記中央オーバーレイマークを前記高分子層に転写し、
ｄ）前記高分子層及び前記第１の基板上の対応する周辺オーバーレイマークの対と、前記高分子層及び前記第１の基板上の対応する中央オーバーレイマークの対と、を有する第１のインプリントされた基板を生じさせるために、前記高分子層から前記テンプレートを引き離すことと、
ｅ）前記高分子層の各中央オーバーレイマークと前記第１の基板の対応する各中央オーバーレイマークとの相対位置に基づいて、前記第１のインプリントされた基板の面内のオーバーレイ誤差を評価することと、
ｆ）前記高分子層の各周辺オーバーレイマークと前記第１の基板の対応する各周辺マークとの相対位置に基づいて、前記第１のインプリントされた基板の結合オーバーレイ誤差を評価することであって、前記結合オーバーレイ誤差は、前記第１のインプリントされた基板の面内のオーバーレイ誤差及び面外のオーバーレイ誤差を有し、前記面外のオーバーレイ誤差は、前記第１の基板に対する前記テンプレートの面外の姿勢パラメータに起因するオーバーレイ誤差であることと、
ｇ）対応する周辺オーバーレイマークの各対に対して調整されたオーバーレイ誤差を生じさせるために、前記結合オーバーレイ誤差と前記面内のオーバーレイ誤差との間の差を評価することと、
ｈ）対応する周辺オーバーレイマークの各対に対して前記調整されたオーバーレイ誤差を、前記第１の基板に対する前記テンプレートの既知の面外の姿勢パラメータに関連するオーバーレイ誤差と比較することと、
ｉ）第２のインプリントされた基板の予期された面外のオーバーレイ誤差を低減するために、前記第１の基板に対する前記テンプレートの補正された面外の姿勢パラメータを選択することであって、前記補正された面外の姿勢パラメータは、前記第１の基板に対する前記テンプレートの補正された傾斜角と、前記テンプレートと前記第１の基板との間の補正された距離と、を有し、前記予期された面外のオーバーレイ誤差は、前記第２のインプリントされた基板の前記オーバーレイ誤差であり、前記第２の基板に対する前記テンプレートの面外の姿勢パラメータに起因する予期されたオーバーレイ誤差であることと、
を有することを特徴とするインプリントリソグラフィ方法。
前記補正された面外の姿勢パラメータに基づいて、第２の基板に対して前記テンプレートを配向することを更に有し、
前記第２の基板に対して前記テンプレートを配向することは、
前記テンプレートの傾斜角を前記補正された傾斜角に調整することと、
前記テンプレートと前記第２の基板との間の距離を前記補正された距離に調整することと、
を有することを特徴とする請求項３に記載のインプリントリソグラフィ方法。
前記第１の基板は、第１の複数のフィールドを有し、
前記第１の基板の各フィールドに対する補正された面外の姿勢パラメータを生成するために、前記第１の基板の各フィールドに対して前記ａ）から前記ｉ）を繰り返すことを更に有することを特徴とする請求項３に記載のインプリントリソグラフィ方法。
前記第２の基板は、第２の複数のフィールドを有し、
前記第２の複数のフィールドにおける各フィールドは、前記第１の複数のフィールドにおけるフィールドに対応し、
前記第１の基板の各フィールドに対して補正された面外の姿勢パラメータを、前記第２の基板の対応する各フィールドに適用することを更に有することを特徴とする請求項５に記載のインプリントリソグラフィ方法。
対応する中央オーバーレイマークの各対に対する前記オーバーレイ誤差を、前記第１の基板に対する前記テンプレートの既知の面内の姿勢パラメータに関連するオーバーレイ誤差と比較することと、
前記第２のインプリントされた基板の予期された面内のオーバーレイ誤差を低減するために、前記第１の基板に対する前記テンプレートの補正された面内の姿勢パラメータを選択することと、
を更に有することを特徴とする請求項３に記載のインプリントリソグラフィ方法。
前記補正された面内の姿勢パラメータに基づいて、前記第２の基板に対して前記テンプレートを配向することを更に有し、
前記第２の基板に対して前記テンプレートを配向することは、
前記テンプレート又は前記第２の基板の平面において、それぞれ、前記テンプレート又は前記第２の基板を平行移動させることと、
前記テンプレート又は前記第２の基板の前記平面において、それぞれ、前記テンプレート又は前記第２の基板を回転させることと、
前記テンプレートの反対側への圧縮力を増加又は減少させることと、
を有することを特徴とする請求項７に記載のインプリントリソグラフィ方法。
前記テンプレートは、前記テンプレートの前記中央領域に中央アライメントマークを有し、
前記第１の基板は、前記テンプレートの前記中央アライメントマークに対応する中央アライメントマークを有し、
前記インプリントレジストを前記テンプレートに接触させた後、且つ、前記インプリントレジストを重合する前に、
前記テンプレートの各中央アライメントマークを、前記基板の対応する各中央アライメントマークに対して配置することと、
前記テンプレートの各中央アライメントマークと前記基板の対応する各中央アライメントマークとの相対位置に基づいて、前記テンプレートの面内のアライメント誤差を評価することと、
前記テンプレートの前記面内のアライメント誤差を低減するために、前記テンプレートと前記第１の基板との相対位置を調整することと、
を更に有することを特徴とする請求項３に記載のインプリントリソグラフィ方法。
前記テンプレートと前記第１の基板との前記相対位置を調整することは、
前記テンプレート又は前記第１の基板の平面において、それぞれ、前記テンプレート又は前記第１の基板を平行移動させること、
前記テンプレート又は前記第１の基板の前記平面において、それぞれ、前記テンプレート又は前記第１の基板を回転させること、及び、
前記テンプレートの反対側への圧縮力を増加又は減少させること、
の少なくとも１つを有することを特徴とする請求項９に記載のインプリントリソグラフィ方法。
インプリントされた基板のオーバーレイ誤差を低減するインプリントリソグラフィシステムであって、
テンプレートを保持するテンプレートチャックと、
基板を保持する基板チャックと、
前記基板チャックの位置に対して前記テンプレートチャックの位置を調整するインプリントヘッドと、
前記インプリントヘッドと通信するコントローラと、を有し、
前記コントローラは、
ａ）前記インプリントされた基板の中央領域における対応する中央オーバーレイマークの相対位置に基づいて、前記インプリントされた基板の面内のオーバーレイ誤差を評価し、
ｂ）前記インプリントされた基板の周辺領域における対応する周辺オーバーレイマークの相対位置に基づいて、前記インプリントされた基板の結合オーバーレイ誤差を評価し、前記基板の周辺領域は、前記テンプレートの周辺領域に対応する領域であり、前記基板の中央領域は、前記テンプレートの中央領域に対応する領域であり、前記テンプレートの周辺領域は、前記テンプレートのインプリンティング部分の境界において、端部から所定の距離までを含む領域であり、前記テンプレートの中央領域は、前記テンプレートの周辺領域よりも内側の領域であり、前記結合オーバーレイ誤差は、面内及び面外のオーバーレイ誤差を有し、前記面外のオーバーレイ誤差は、前記基板に対する前記テンプレートの面外の姿勢パラメータに起因するオーバーレイ誤差であり、
ｃ）対応する周辺オーバーレイマークの各対に対して調整されたオーバーレイ誤差を生じさせるために、前記結合オーバーレイ誤差と前記面内のオーバーレイ誤差との間の差を評価し、
ｄ）対応する周辺オーバーレイマークの各対に対して前記調整されたオーバーレイ誤差を、前記基板に対する前記テンプレートの既知の面外の姿勢パラメータに関連するオーバーレイ誤差と比較し、
ｅ）第２のインプリントされた基板の予期されたオーバーレイ誤差を低減するために、前記基板に対する前記テンプレートの補正された面外の姿勢パラメータを選択し、前記補正された面外の姿勢パラメータは、前記基板に対する前記テンプレートの補正された傾斜角と、前記テンプレートと前記基板との間の補正された距離と、を有し、
ｆ）前記補正された面外の姿勢パラメータを実現するために、前記基板チャックにおける基板の姿勢に対する、前記テンプレートチャックにおけるテンプレートの姿勢を調整するために、信号を前記インプリントヘッドに提供する、
ことを特徴とするインプリントリソグラフィシステム。
前記コントローラは、前記テンプレートの平面における軸の周りで前記テンプレートを傾斜させるために、信号を前記インプリントヘッドに提供することを特徴とする請求項１１に記載のインプリントリソグラフィシステム。
前記コントローラは、前記基板と前記テンプレートとの間の距離を増加又は減少させるために、信号を前記インプリントヘッドに提供することを特徴とする請求項１１に記載のインプリントリソグラフィシステム。
前記コントローラは、
対応する中央オーバーレイマークの対に対するオーバーレイ誤差を、前記基板に対する前記テンプレートの既知の面内の姿勢パラメータに関連するオーバーレイ誤差と比較し、
第２のインプリントされた基板の予期された面内のオーバーレイ誤差を低減するために、第１の基板に対する前記テンプレートの補正された面内の姿勢パラメータを選択することを特徴とする請求項１１に記載のインプリントリソグラフィシステム。
前記コントローラは、前記補正された面内の姿勢パラメータに基づいて、前記第２の基板に対して前記テンプレートの姿勢を配向することを特徴とする請求項１４に記載のインプリントリソグラフィシステム。
前記コントローラは、
前記テンプレートの中央領域における中央アライメントマーク、及び、前記基板の中央領域における対応する中央アライメントマークを配置し、
対応する中央アライメントマークの相対位置に基づいて、前記テンプレートの面内のアライメント誤差を評価し、
前記テンプレートの面内のアライメント誤差を低減するために、前記テンプレートと前記基板との相対位置を調整することを特徴とする請求項１５に記載のインプリントリソグラフィシステム。
物品を製造するインプリントリソグラフィ方法であって、
前記インプリントリソグラフィ方法は、
ａ）第１の基板上にインプリントレジストを配置することと、
ｂ）前記インプリントレジストを、前記第１の基板に対する初期面内及び面外の姿勢パラメータを有するテンプレートに接触させることと、
を有し、
前記テンプレートは、前記テンプレートの周辺領域に周辺オーバーレイマークを有し、前記テンプレートの中央領域に中央オーバーレイマークを有し、
前記テンプレートの周辺領域は、前記テンプレートのインプリンティング部分の境界において、端部から所定の距離までを含む領域であり、前記テンプレートの中央領域は、前記テンプレートの周辺領域よりも内側の領域であり、
前記第１の基板は、前記テンプレートの前記周辺オーバーレイマークに対応する周辺オーバーレイマークと、前記テンプレートの前記中央オーバーレイマークに対応する中央オーバーレイマークと、を有し、
前記初期面外の姿勢パラメータは、前記第１の基板に対する前記テンプレートの初期傾斜角と、前記テンプレートと前記第１の基板との間の初期距離と、を有し、
前記インプリントリソグラフィ方法は、
ｃ）前記テンプレートに接触する高分子層を生じさせるために、前記インプリントレジストを重合し、それにより、前記テンプレートの前記周辺オーバーレイマーク及び前記中央オーバーレイマークを前記高分子層に転写し、
ｄ）前記高分子層及び前記第１の基板上の対応する周辺オーバーレイマークの対と、前記高分子層及び前記第１の基板上の対応する中央オーバーレイマークの対と、を有する第１のインプリントされた基板を生じさせるために、前記高分子層から前記テンプレートを引き離すことと、
ｅ）前記高分子層の各中央オーバーレイマークと前記第１の基板の対応する各中央オーバーレイマークとの相対位置に基づいて、前記第１のインプリントされた基板の面内のオーバーレイ誤差を評価することと、
ｆ）前記高分子層の各周辺オーバーレイマークと前記第１の基板の対応する各周辺マークとの相対位置に基づいて、前記第１のインプリントされた基板の結合オーバーレイ誤差を評価することと、
ｇ）対応する周辺オーバーレイマークの各対に対して調整されたオーバーレイ誤差を生じさせるために、前記結合オーバーレイ誤差と前記面内のオーバーレイ誤差との間の差を評価することであって、対応する周辺オーバーレイマークの各対に対して前記調整されたオーバーレイ誤差は、前記テンプレートの前記周辺領域における前記テンプレートの面外のアライメント誤差に少なくとも部分的に起因し、前記面外のアライメント誤差は、前記第１の基板に対する前記テンプレートの前記周辺領域における前記テンプレートの面外の姿勢パラメータに起因又は関連するアライメント誤差であることと、
ｈ）対応する周辺オーバーレイマークの各対に対して前記調整されたオーバーレイ誤差を、前記第１の基板に対する前記テンプレートの既知の面外の姿勢パラメータに関連するオーバーレイ誤差と比較することと、
ｉ）第２のインプリントされた基板の予期された面外のオーバーレイ誤差を低減するために、前記第１の基板に対する前記テンプレートの補正された面外の姿勢パラメータを選択することであって、前記補正された面外の姿勢パラメータは、前記第１の基板に対する前記テンプレートの補正された傾斜角と、前記テンプレートと前記第１の基板との間の補正された距離と、を有することと、
ｊ）前記補正された面外の姿勢パラメータに基づいて、第２の基板に対して前記テンプレートを配向することであって、前記第２の基板に対して前記テンプレートを配向することは、
前記テンプレートの傾斜角を前記補正された傾斜角に調整することと、
前記テンプレートと前記第２の基板との間の距離を前記補正された距離に調整することと、を有することと、
ｋ）前記物品を生じさせるために、第２のインプリントされた基板を形成することと、
を有することを特徴とするインプリントリソグラフィ方法。