JP6853865B2 - 吐出された液滴を光学的に分析することにより表面品質を評価するシステムおよび方法 - Google Patents
吐出された液滴を光学的に分析することにより表面品質を評価するシステムおよび方法 Download PDFInfo
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Description
図1は、一実施形態が実行されうるナノインプリント・リソグラフィシステム100の図である。ナノインプリント・リソグラフィシステム100は、基板102上にレリーフパターンを形成するために使用される。基板102は、基板チャック104に結合されうる。基板チャック104は、真空チャック、ピン型チャック、溝型チャック、静電チャック、電磁チャック等であってもよいが、これらに限定されない。
基板102は、ウェハまたはテンプレート・レプリカブランクであってもよい。本出願人は、インプリントの前にコーティング140を供給することが有利であることを見出した。コーティング140は、複数の機能を提供することができる。一実施形態では、コーティング140は接着コーティングであってもよい。一実施形態では、コーティング140は、成形可能材料124の液滴の接触角を低減させうる。接触角を減少させることは、パターニング面112が成形可能材料124に接触する前において成形可能材料124が拡がる速度を増加させる。成形可能材料124が拡がる速度を増加させることは、全体のスループットを増加させる。一実施形態では、コーティング140は、硬化後の成形可能材料124の基板への接着性を向上させることができる。接着性を向上させることは、成形可能材料124が基板102に付着したままでテンプレート108を汚染しないことを確実にするのに役立つ。一実施形態では、コーティング140は、基板102およびテンプレート108を互いに損傷しないように保護することができる。
図2は、複数の基板側インプリント領域(パターン領域またはショット領域とも呼ばれる)上における形成可能材料124内にパターンを形成するために使用されうる、ナノインプリント・リソグラフィシステム100によるインプリント処理200のフローチャートである。処理200におけるステップの順序の任意の性質は、破線の矢印で示されている。インプリント処理200は、ナノインプリント・リソグラフィシステム100によって複数の基板102に対して繰り返し実行されうる。プロセッサ132は、インプリント処理200を制御するために使用されうる。
図3Aは、例示的な液滴情報300aの図であり、この例では、コーティング340aを有する基板120上の成形可能材料124の9個の液滴324aの画像であり、適切にコーティングされた表面340a上に吐出された液滴の直径を示している。図3Bは、例示的な液滴情報300bの図であり、この例では、同じ体積の成形可能材料を含むが、コーティング140なしで基板102の表面340b上に堆積された9個の液滴324bの画像である。図3Cは、例示的な液滴情報300cの図であり、この例では、同じ体積の成形可能なデータを含むが、不均一な(形成不良の)コーティング340cを有する基板102上に堆積された6つの通常の液滴324aおよび3つの小さい液滴324bの画像である。
Claims (20)
- インプリント処理を制御するプロセスであって、
基板上に複数の液滴を吐出することと、
前記複数の液滴のうち1以上の特定の液滴を表す液滴情報を取得することと、
前記液滴情報に基づいて、前記1以上の特定の液滴の物理的特性を表す1以上の液滴パラメータを推定することと、
テンプレートが前記複数の液滴に接触する前に、前記1以上の液滴パラメータのいずれかが1以上の範囲外にあるのか否かを判定することと、
前記1以上の液滴パラメータのいずれかが前記1以上の範囲外にある第1の場合に、前記テンプレートが前記複数の液滴に接触する前に前記インプリント処理を中止することと、
前記1以上の液滴パラメータの全てが前記1以上の範囲内にある第2の場合に、前記テンプレートで前記インプリント処理を実行することと、
を含み、
前記1以上の液滴パラメータは、前記特定の液滴のうち単一の液滴の直径要素を含み、
前記1以上の範囲は、前記直径要素に関する範囲として、前記単一の液滴の予定直径に基づいて設定された直径範囲を含み、
前記予定直径は、前記基板上に吐出される前記単一の液滴の予定体積と、前記単一の液滴が前記基板上に吐出されてから、前記液滴情報として前記単一の液滴の画像が得られるまでの期間と、に基づいて決定される、
ことを特徴とするプロセス。 - 前記液滴情報は、前記基板上における前記特定の液滴のうち前記単一の液滴の画像を含む、ことを特徴とする請求項1に記載のプロセス。
- 前記直径範囲は、前記予定直径の75%の下限を有し且つ上限を有さない範囲である、
ことを特徴とする請求項1又は2に記載のプロセス。 - 前記液滴情報は、前記複数の液滴のうち2以上の液滴を表す画像を含む、ことを特徴とする請求項1に記載のプロセス。
- 前記1以上の液滴パラメータは、前記直径要素として、前記2以上の液滴の平均直径を含む、ことを特徴とする請求項4に記載のプロセス。
- 前記1以上の液滴パラメータは、1以上の統計量も含み、
前記1以上の統計量のうちの各統計量は、前記1以上の液滴パラメータに基づいて算出される前記2以上の液滴の統計的特性を表し、
前記1以上の範囲は、1以上の統計的範囲である、
ことを特徴とする請求項4又は5に記載のプロセス。 - 前記1以上の液滴パラメータは、複数の液滴直径偏差を含み、
前記複数の液滴直径偏差のうちの各液滴直径偏差は、各液滴の前記予定直径と各液滴の前記直径要素との差であり、
前記統計量は、前記複数の液滴直径偏差の平均値または中央値の1つであり、
前記統計的範囲は、平均予定直径の75%の下限を有し且つ上限を有さない、
ことを特徴とする請求項6に記載のプロセス。 - 前記1以上の液滴パラメータは、複数の液滴直径標準偏差を含み、
前記複数の液滴直径標準偏差のうちの各液滴直径標準偏差は、各液滴の前記予定直径と各液滴の前記直径要素との差、および、各液滴の前記予定直径により除算された前記差であり、
前記統計量は、前記複数の液滴直径標準偏差の平均値、中央値、または標準偏差の1つであり、
前記統計的範囲は、±0.25である、
ことを特徴とする請求項6に記載のプロセス。 - 前記1以上の液滴パラメータは、複数の液滴直径偏差を含み、
前記複数の液滴直径偏差のうちの各液滴直径偏差は、各液滴の前記予定直径と各液滴の前記直径要素との差であり、
前記統計量は、前記複数の液滴直径偏差の標準偏差であり、
前記統計的範囲は、25%である、
ことを特徴とする請求項6に記載のプロセス。 - 前記基板は、複数のインプリント領域を含み、
各インプリント領域についての前記液滴情報は、各インプリント領域がインプリントされる前に取得される、ことを特徴とする請求項1乃至8のいずれか1項に記載のプロセス。 - 前記液滴情報は、
2以上の液滴が前記基板上に堆積される第1領域から反射された光の第1平均強度、
前記2以上の液滴が前記基板上に堆積される前記第1領域から反射された前記光の第1コントラスト比、
前記特定の液滴が前記基板上に堆積される第2領域から反射された光の第2平均強度、
前記特定の液滴が前記基板上に堆積される前記第2領域から反射された前記光の第2コントラスト比、および
複数の画素、のうちの1つを含み、
前記複数の画素のうちの各画素は、前記特定の液滴が前記基板上に堆積される前記第2領域から反射された前記光の一部を表す、
ことを特徴とする請求項1乃至10のいずれか1項に記載のプロセス。 - 前記1以上の液滴パラメータは、
第1方向に沿った前記特定の液滴の予定中心を通る第1弦の推定長さ、
前記第1方向における前記液滴の推定中心を通る第2弦の推定長さ、
前記特定の液滴の推定エッジ上の2つの点を結んで通る第3弦の推定長さ、
前記特定の液滴の推定直径、
前記特定の液滴の推定半径、
前記特定の液滴の推定偏心度、
前記特定の液滴の推定真円度、
前記特定の液滴の推定コンパクト度、
前記特定の液滴の推定円周、
前記特定の液滴の推定面積、および
前記特定の液滴の前記推定面積により除算された前記特定の液滴の前記推定円周の二乗によって推定される前記特定の液滴の等周比、
を含む、ことを特徴とする請求項1乃至11のいずれか1項に記載のプロセス。 - 前記基板は、複数のインプリント領域を含み、
前記複数のインプリント領域のうち1つのインプリント領域についての前記液滴情報は、前記複数のインプリント領域のいずれかをインプリントする前に取得され、
前記複数のインプリント領域のうち前記1つのインプリント領域以外のインプリント領域についての前記液滴情報は取得されない、
ことを特徴とする請求項1乃至12のいずれか1項に記載のプロセス。 - 前記1以上の液滴パラメータのうち特定の液滴パラメータにより表される前記特定の液滴の特定の物理的特性は、
前記特定の液滴の推定平均液滴直径と前記特定の液滴の予定液滴直径との直径差、
前記特定の液滴の推定一般座標位置と前記特定の液滴の予定一般座標位置との一般絶対位置差、
第1軸に沿った前記特定の液滴の推定第1座標位置と前記第1軸に沿った前記特定の液滴の予定第1座標位置との第1座標位置差、
前記第1軸と垂直である第2軸に沿った前記特定の液滴の推定第2座標位置と前記第2軸に沿った前記特定の液滴の予定第2座標位置との第2座標位置差、
前記特定の液滴の推定半径と前記特定の液滴の予定半径との半径差、
前記特定の液滴の推定偏心度と前記特定の液滴の予定偏心度との偏心度差、
前記特定の液滴の推定真円度と前記特定の液滴の予定真円度との真円度差、
前記特定の液滴の推定コンパクト度と前記特定の液滴の予定コンパクト度とのコンパクト度差、
前記特定の液滴の推定円周と前記特定の液滴の予定円周との円周差、
前記特定の液滴の推定面積と前記特定の液滴の予定面積との面積差、および
前記特定の液滴の前記推定面積により除算された前記特定の液滴の前記推定円周の二乗によって推定される前記特定の液滴の推定等周比と前記特定の液滴の予定等周比との等周比差、
を含む、ことを特徴とする請求項1乃至13のいずれか1項に記載のプロセス。 - 前記液滴情報は、前記テンプレートが前記複数の液滴に接触する前に、前記テンプレートを通過した前記特定の液滴からの光を取得する撮像装置によって取得された画像である、ことを特徴とする請求項1乃至14のいずれか1項に記載のプロセス。
- 前記画像は、前記テンプレートと前記基板とが互いに向かって移動する前に取得される、ことを特徴とする請求項15に記載のプロセス。
- 前記画像は、前記基板と平行な方向に移動することを含む方向に前記テンプレートと前記特定の液滴とが互いに対して移動している間に取得される、ことを特徴とする請求項16に記載のプロセス。
- 前記液滴情報は、前記テンプレートが前記複数の液滴に重ね合わされる前に、前記特定の液滴からの光を取得する撮像装置によって取得された画像である、ことを特徴とする請求項1乃至14のいずれか1項に記載のプロセス。
- テンプレートを用いて基板上にパターンを形成するインプリント装置であって、
前記基板を保持するように構成された基板ホルダと、
前記基板上に複数の液滴を吐出するように構成されたディスペンサと、
前記複数の液滴のうち1以上の特定の液滴を表す液滴情報を取得するように構成された撮像システムと、
前記液滴情報に基づいて、前記1以上の特定の液滴の物理的特性を表す1以上の液滴パラメータを推定するように構成されたプロセッサと、
を含み、
前記プロセッサは、
テンプレートが前記複数の液滴に接触する前に、前記1以上の液滴パラメータのいずれかが1以上の範囲外にあるのか否かを判定し、
前記1以上の液滴パラメータのいずれかが前記1以上の範囲外にある第1の場合、前記テンプレートが前記複数の液滴に接触する前にインプリント処理を中止するための指示を送信し、
前記1以上の液滴パラメータの全てが前記1以上の範囲内にある第2の場合、前記テンプレートで前記インプリント処理を実行するための指示を送信し、
前記1以上の液滴パラメータは、前記特定の液滴のうち単一の液滴の直径要素を含み、
前記1以上の範囲は、前記直径要素に関する範囲として、前記単一の液滴の予定直径に基づいて設定された直径範囲を含み、
前記予定直径は、前記基板上に吐出される前記単一の液滴の予定体積と、前記単一の液滴が前記基板上に吐出されてから、前記液滴情報として前記単一の液滴の画像が得られるまでの期間と、に基づいて決定される、
ことを特徴とするインプリント装置。 - 物品を製造する方法であって、
成形可能材料の複数の液滴を基板上に吐出することと、
前記複数の液滴のうち1以上の特定の液滴を表す液滴情報を取得することと、
前記液滴情報に基づいて、前記1以上の特定の液滴の物理的特性を表す1以上の液滴パラメータを推定することと、
テンプレートが前記複数の液滴に接触する前に、前記1以上の液滴パラメータのいずれかが1以上の範囲外にあるのか否かを判定することと、
前記1以上の液滴パラメータのいずれかが前記1以上の範囲外にある第1の場合に、前記テンプレートが前記複数の液滴に接触する前にインプリント処理を中止することと、
前記1以上の液滴パラメータの全てが前記1以上の範囲内にある第2の場合に、前記基板上の前記成形可能材料を前記テンプレートに接触させて前記基板上の前記成形可能材料にパターンを形成することによって前記インプリント処理を実行することと、
前記パターンが形成された前記基板を加工し、前記加工された基板から前記物品を製造することと、
を含み、
前記1以上の液滴パラメータは、前記特定の液滴のうち単一の液滴の直径要素を含み、
前記1以上の範囲は、前記直径要素に関する範囲として、前記単一の液滴の予定直径に基づいて設定された直径範囲を含み、
前記予定直径は、前記基板上に吐出される前記単一の液滴の予定体積と、前記単一の液滴が前記基板上に吐出されてから、前記液滴情報として前記単一の液滴の画像が得られるまでの期間と、に基づいて決定される、
ことを特徴とする物品を製造する方法。
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