JP7071484B2 - インプリントシステム内のディストーションの補正を伴うナノ製作方法 - Google Patents

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Description

本開示は、ナノ製作方法に関し、特に、インプリントシステム内のディストーションを補正するナノ製作方法に関する。
ナノ製作は、１００ナノメートル以下のオーダーのフィーチャを有する非常に小さな構造の製作を含む。ナノ製作がかなりの影響を及ぼした応用の１つは、集積回路の製造である。半導体加工産業は、基板上に形成される単位面積当たりの回路を増加させながら、より大きな生産歩留まりのために努力を続けている。ナノ製作における改良は、より良いプロセス制御を提供すること、及び／又は、スループットを改良することを含み、同時に、形成される構造の最小フィーチャ寸法の継続的な低減を可能にする。
今日使用されている１つのナノ製作技術は、通常、ナノインプリント・リソグラフィと呼ばれている。ナノインプリント・リソグラフィは、例えば、基板の上の膜を成形することによって集積デバイスの１つ以上の層を製造することを含む、種々の用途において有用である。集積デバイスの例としては、ＣＭＯＳロジック、マイクロプロセッサ、ＮＡＮＤ型フラッシュメモリ、ＮＯＲ型フラッシュメモリ、ＤＲＡＭメモリ、ＭＲＡＭ、３Ｄクロスポイントメモリ、Ｒｅ－ＲＡＭ、Ｆｅ－ＲＡＭ、ＳＴＴ－ＲＡＭ、ＭＥＭＳなどが挙げられるが、これらに限定されない。例示的なナノインプリント・リソグラフィ・システム及びプロセスは米国特許第８，３４９，２４１号、米国特許第８，０６６，９３０号、及び米国特許第６，９３６，１９４号などの多数の刊行物に詳細に記載されており、これらはすべて基準により本明細書に組み込まれる。
上記特許の各々に開示されたナノインプリント・リソグラフィ術は、成形可能材料（重合可能である）層にレリーフパターンを形成することによって基板の上の膜を成形することを説明している。次いで、この膜の形状を使用して、レリーフパターンに対応するパターンを下地基板に、及び／又は、その上に転写することができる。
パターニングプロセスは、基板から離間されたテンプレートを使用し、成形可能材料は、テンプレートと基板との間に適用される。テンプレートは、成形可能材料と接触させられ、成形可能材料を広げ、テンプレートと基板との間の空間を満たす。成形可能液体は、成形可能液体と接触するテンプレートの表面の形状に一致する形状（パターン）を有する膜を形成するために固化される。固化の後、テンプレートは、テンプレートと基板とが離間するように、固化層から分離される。
次に、基板及び固化層は、固化層及び／又は固化層の下にあるパターン化層の一方又は両方のパターンに対応するイメージを基板に転写するために、エッチングプロセスなどの追加のプロセスを受けることができる。パターニングされた基板は、例えば、硬化、酸化、層形成、堆積、ドーピング、平坦化、エッチング、成形可能材料の除去、ダイシング、ボンディング、及びパッケージングなどを含む、デバイス（物品）製造のための公知の工程及びプロセスを更に受けることができる。
米国特許第９，９９３，９６２号は、オーバーレイを改善するためにインプリントシステム内のディストーションを補正するためのインプリント方法を開示している。米国特許第９，９９３，９６２号に開示された方法は、インプリントプロセスにおいて、修正された液滴パターンを使用して補正を実行する。しかしながら、インプリントプロセスにおいて、修正された液滴パターンを使用することは、修正された液滴パターンが、修正なしの場合ほどには、目標とする均一な残留層厚さ（ＲＬＴ）に近くない不均一なＲＬＴをもたらすので、欠点を有する。すなわち、米国特許第９，９９３，９６２号に開示された方法は、オーバーレイを改善するが、目標とする均一なＲＬＴを犠牲にする。したがって、目標とするＲＬＴに悪影響を及ぼすことなく、オーバーレイを改善するためにインプリントシステム内のディストーションを補正するナノ製作方法が当該技術分野において必要とされている。
ナノ製作方法は、インプリントシステム内のディストーションに関する情報を受信する受信工程と、受信した前記情報に基づいて、成形可能材料の第１の複数の液滴を含む、成形可能材料の第１の液滴パターンを生成する生成工程と、前記第１の液滴パターンに従って前記第１の複数の液滴を基板の上に分配する分配工程と、成形可能材料の第１の層を形成するように、分配された前記第１の複数の液滴を、パターンを有しないスーパーストレートと接触させる接触工程と、前記スーパーストレートが成形可能材料の第１の層と接触している間に成形可能材料の前記第１の層を硬化させることによって第１の硬化層を形成する形成工程と、前記スーパーストレートを前記第１の硬化層から分離する分離工程と、前記第１の硬化層の上に耐エッチング層を堆積させる堆積工程と、成形可能材料の第２の複数の液滴を含む第２の液滴パターンを生成する生成工程と、前記第２の液滴パターンに従って前記耐エッチング層の上に前記第２の複数の液滴を分配する分配工程と、成形可能材料の第２の層を形成するように、分配された前記第２の複数の液滴を、パターンを有するテンプレートと接触させる接触工程と、を含む。
ナノ製作システムは、平坦化システムと、インプリントシステムと、１又は複数のプロセッサと、前記１又は複数のプロセッサによって実行されるときに、前記ナノ製作システムに、インプリントシステム内のディストーションに関する情報を受信する受信工程と、受信した前記情報に基づいて、成形可能材料の第１の複数の液滴を含む、成形可能材料の第１の液滴パターンを生成する生成工程と、を実行させ、前記平坦化システムに、前記第１の液滴パターンに従って前記第１の複数の液滴を基板の上に分配する分配工程と、成形可能材料の第１の層を形成するように、分配された前記第１の複数の液滴を、パターンを有しないスーパーストレートと接触させる接触工程と、前記スーパーストレートが成形可能材料の第１の層と接触している間に成形可能材料の前記第１の層を硬化させることによって第１の硬化層を形成する形成工程と、前記スーパーストレートを前記第１の硬化層から分離する分離工程と、を実行させ、前記ナノ製作システムに、前記第１の硬化層の上に耐エッチング層を堆積させる堆積工程と、成形可能材料の第２の複数の液滴を含む第２の液滴パターンを生成する生成工程と、を実行させ、前記インプリントシステムに、前記第２の液滴パターンに従って前記耐エッチング層の上に前記第２の複数の液滴を分配する分配工程と、成形可能材料の第２の層を形成するように、分配された前記第２の複数の液滴を、パターンを有するテンプレートと接触させる接触工程と、を実行させる、命令を記憶する１又は複数のメモリと、を備える。
物品を製造する物品製造方法は、インプリントシステム内のディストーションに関する情報を受信する受信工程と、受信した前記情報に基づいて、成形可能材料の第１の複数の液滴を含む、成形可能材料の第１の液滴パターンを生成する生成工程と、前記第１の液滴パターンに従って前記第１の複数の液滴を基板の上に分配する分配工程と、成形可能材料の第１の層を形成するように、分配された前記第１の複数の液滴を、パターンを有しないスーパーストレートと接触させる接触工程と、前記スーパーストレートが成形可能材料の第１の層と接触している間に成形可能材料の前記第１の層を硬化させることによって第１の硬化層を形成する形成工程と、前記スーパーストレートを前記第１の硬化層から分離する分離工程と、前記第１の硬化層の上に耐エッチング層を堆積させる堆積工程と、成形可能材料の第２の複数の液滴を含む第２の液滴パターンを生成する生成工程と、前記第２の液滴パターンに従って前記耐エッチング層の上に前記第２の複数の液滴を分配する分配工程と、成形可能材料の第２の層を形成するように、分配された前記第２の複数の液滴を、パターンを有するテンプレートと接触させる接触工程と、前記テンプレートを分配された前記第２の複数の液滴と接触する前記接触工程の完了の結果として、成形可能材料の前記第２の層に前記パターンを形成する形成工程と、成形可能材料の前記第２の層の前記パターンを前記基板に転写する転写工程と、前記基板を処理して前記物品を製造する処理工程と、を含む。
本開示のこれら及び他の目的、特徴、及び利点は、添付の図面及び提供される特許請求の範囲と併せて、本開示の例示的な実施形態の以下の詳細な説明を読むことによって明らかになるのであろう。
本開示の特徴及び利点が詳細に理解され得るように、本開示の実施形態のより具体的な説明は、添付の図面に示される実施形態を参照することによってなされる。しかしながら、添付の図面は本開示の典型的な実施形態を示すに過ぎず、したがって、本開示は他の等しく有効な実施形態を認めることができるので、本開示の範囲を限定するものと見なされるべきではないことに留意されたい。
一実施形態に従うナノ製作システムの例示的な平坦化システムの説明図である。 一実施形態に従うナノ製作システムの例示的なインプリントシステムの説明図である。 例示的な実施形態に従う例示的なスーパーストレートの図である。 例示的な実施形態に従う例示的なテンプレートの図である。 例示的な実施形態に従う例示的な平坦化方法を示すフローチャートである。 例示的な実施形態に従う例示的なインプリント方法を示すフローチャートである。 一実施形態に従う例示的なナノ製作方法を示すフローチャートである。 図５のナノ製作方法を示す概略断面図である。 図５のナノ製作方法を示す概略断面図である。 図５のナノ製作方法を示す概略断面図である。 図５のナノ製作方法を示す概略断面図である。 図５のナノ製作方法を示す概略断面図である。 図５のナノ製作方法を示す概略断面図である。 図５のナノ製作方法を示す概略断面図である。 図５のナノ製作方法を示す概略断面図である。 図５のナノ製作方法を示す概略断面図である。 図５のナノ製作方法を示す概略断面図である。 例示的な実施形態に従う例示的なパターン転写方法を示すフローチャートである。 図７のパターン転写方法を示す概略断面図である。 図７のパターン転写方法を示す概略断面図である。 図７のパターン転写方法を示す概略断面図である。 図７のパターン転写方法を示す概略断面図である。 図７のパターン転写方法を示す概略断面図である。
図面全体を通して、別段の記載がない限り、同じ参照符号及び文字は、例示された実施形態の同様の特徴、要素、構成要素又は部分を示すために使用される。更に、本開示は図面を参照して詳細に説明されるが、例示的な実施形態に関連してそのように行われる。添付の特許請求の範囲によって定義される主題の開示の真の範囲及び精神から逸脱することなく、記載された例示的な実施形態に対して変更及び修正を行うことができることが意図される。
［ナノ製作システム］
本明細書において開示されるナノ製作システムは、平坦化システム１００及びインプリントシステム２００を含み、これらはいずれも、製造物品（例えば、半導体デバイス）を製造するためのプロセスの一部として使用される。図１Ａは、平坦化システム１００の例示的な実施形態の図であり、図１Ｂは、インプリントシステム２００の例示的な実施形態の図である。
図１Ａに示される平坦化システム１００は、基板１０２の上の膜を平坦化するために使用される。基板１０２は、基板チャック１０４に結合されてもよい。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及び基板チャック１０４は、基板位置決めステージ１０６によって更に支持されてもよい。基板位置決めステージ１０６は、ｘ軸、ｙ軸、ｚ軸、θ軸、ψ軸、及びφ軸のうちの１又は複数に沿った並進及び／又は回転運動を提供することができる。また、基板位置決めステージ１０６、基板１０２及び基板チャック１０４は、ベース（図示せず）の上に配置されてもよい。基板位置決めステージは、位置決めシステムの一部であってもよい。
基板１０２から離間して配置されているのは、基板１０２に対向する作動面１１２を有するスーパーストレート１０８である。スーパーストレート１０８は、溶融シリカ、石英、シリコン、有機ポリマー、シロキサンポリマー、ホウケイ酸ガラス、フルオロカーボンポリマー、金属、硬化サファイアなどを含むが、これらに限定されない材料から形成されてもよい。一実施形態では、スーパーストレートがＵＶ光について十分に透過性を有する。表面１１２は、一般に、基板１０２の表面と同じ面積サイズであるか、又はわずかに小さい。
スーパーストレート１０８は、スーパーストレートチャック１１８に連結されてもよく、保持されてもよい。スーパーストレートチャック１１８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、及び／又は、他の同様のチャック型であってもよいが、これらに限定されない。スーパーストレートチャック１１８は、スーパーストレート１０８を横切って変化する応力、圧力、及び／又は、ディストーションをスーパーストレート１０８に加えるように構成することができる。一実施形態では、スーパーストレートチャックは、同様に、ＵＶ光について十分に透過性を有する。スーパーストレートチャック１１８は、ゾーンベースの真空チャック、アクチュエータアレイ、圧力ブラダなどのシステムを含んでもよく、このシステムは、テンプレートを曲げて変形させるために、スーパーストレート１０８の裏面に圧力差を加えることができる。一実施形態では、スーパーストレートチャック１１８は、力差をスーパーストレートの裏面に加えることができるゾーンベースの真空チャックを含み、スーパーストレートを以下で更に詳述するように曲げて変形させる。
スーパーストレートチャック１１８は、位置決めシステムの一部である平坦化ヘッド１２０に結合されることができる。平坦化ヘッド１２０は、ブリッジに移動可能に結合されてもよい。平坦化ヘッド１２０は、スーパーストレートチャック１１８を基板１０２に対して少なくともｚ軸方向、及び潜在的に他の方向（例えば、ｘ軸、ｙ軸、θ軸、ψ軸、φ軸）に移動させるように構成された、ボイスコイルモータ、圧電モータ、リニアモータ、ナット及びスクリューモータなどの１又は複数のアクチュエータを含んでもよい。
平坦化システム１００は、流体ディスペンサ１２２を更に備えることができる。流体ディスペンサ１２２はまた、ブリッジに移動可能に連結されてもよい。一実施形態では、流体ディスペンサ１２２及び平坦化ヘッド１２０が全ての位置決め構成要素のうちの１又は複数を共有する。代替の実施形態では、流体ディスペンサ１２２及び平坦化ヘッドは、互いに独立して移動する。流体ディスペンサ１２２は、液体成形可能材料１２４（例えば、光硬化性重合可能材料）の液滴を基板１０２の上に堆積させるために使用されてもよく、堆積される材料の体積は、そのトポグラフィプロファイルに少なくとも部分的に基づいて、基板１０２の領域にわたって変化する。異なる流体ディスペンサ１２２は、成形可能材料１２４を分配するために異なる技術を使用することができる。成形可能材料１２４が噴射可能である場合、インクジェットタイプのディスペンサを使用して成形可能材料を分配することができる。例えば、サーマルインクジェッティング、マイクロエレクトロメカニカルシステム（ＭＥＭＳ）ベースのインクジェッティング、バルブジェット、及び圧電インクジェッティングは、噴射可能液体を分配するための一般的な技術である。
平坦化システム１００は、露光経路１２８に沿って化学線エネルギー、例えばＵＶ放射線を方向付ける放射線源１２６を含む硬化システムを更に含むことができる。平坦化ヘッド１２０及び基板位置決めステージ１０６は、露光経路１２８と重ね合わせるようにスーパーストレート１０８及び基板１０２を位置決めするように構成されうる。放射線源１２６は、スーパーストレート１０８が成形可能材料１２８に接触した後、露光経路１２８に沿って化学線エネルギーを送る。図１は、スーパーストレート１０８が成形可能材料１２４と接触していないときの露光経路１２８を示す。これは、個々の構成要素の相対位置を容易に識別することができるように、例示の目的で行われる。当業者であれば、スーパーストレート１０８が成形可能材料１２４と接触したときに露光経路１２８が実質的に変化しないことを理解するのであろう。
平坦化システム１００は、平坦化プロセスにおいてスーパーストレート１０８が成形可能材料１２４に接触するときに成形可能材料１２４の広がりを見るように配置されたカメラ１３６を更に備えてもよい。図１は、フィールドカメラの撮像フィールドの光軸１３８を示している。図１に示されるように、平坦化システム１００は、化学線をカメラ１３６によって検出される光と組み合わせる１又は複数の光学構成要素（ダイクロイックミラー、ビームコンバイナ、プリズム、レンズ、ミラーなど）を含んでもよい。カメラ１３６は、ＣＣＤ、センサアレイ、ラインカメラ及び光検出器のうちの１又は複数を含むことができ、これらは、スーパーストレート１０８がその下の成形可能材料１２４と接触している領域と、スーパーストレート１０８がその下の成形可能材料１２４と接触していない領域との間のコントラストを示す波長の光を集めるように構成される。カメラ１３６は、スーパーストレート１０８の下の成形可能材料１２４の広がり、及び／又は、硬化した成形可能材料１２４からのスーパーストレート１０８の分離の画像を提供するように構成されてもよい。また、カメラ１３６は、成形可能材料１２４が表面１１２と基板表面との間のギャップの間に広がるにつれて変化する干渉縞を測定するように構成されてもよい。
平坦化システム１００は、基板チャック１０４、基板位置決めステージ１０６、スーパーストレートチャック１１８、平坦化ヘッド１２０、流体ディスペンサ１２２、放射線源１２６、及び／又は、カメラ１３６などの１又は複数の構成要素及び／又はサブシステムと通信する１又は複数のプロセッサ１４０（コントローラ）によって、調整され、制御され、及び／又は指示されることができる。プロセッサ１４０は、非一時的コンピュータメモリ１４２に記憶されたコンピュータ可読プログラム内の命令に基づいて動作することができる。プロセッサ１４０は、ＣＰＵ、ＭＰＵ、ＧＰＵ、ＡＳＩＣ、ＦＰＧＡ、ＤＳＰ及び汎用コンピュータのうちの１つ以上であってもよいし、それらのうちの１又は複数を含んでもよい。プロセッサ１４０は、特定目的のために構成されたコントローラであってもよいし、コントローラであるように構成された汎用のコンピューティングデバイスであってもよい。非一時的コンピュータ可読メモリの例としては、ＲＡＭ、ＲＯＭ、ＣＤ、ＤＶＤ、Ｂｌｕ－Ｒａｙ、ハードドライブ、ネットワーク接続されたアタッチトストレージ（ＮＡＳ）、イントラネット接続された非一時的コンピュータ可読ストレージデバイス、及びインターネット接続された非一時的コンピュータ可読ストレージデバイスが挙げられるが、これらに限定されない。
動作中、平坦化ヘッド１２０、基板位置ステージ１０６、又は、それらの両方は、成形可能材料１２４で満たされる所望の空間（３次元における有界の物理的広がり）を規定するように、スーパーストレート１１８と基板１０２との間の距離を変化させる。例えば、平坦化ヘッド１２０は、基板に向かって移動され、以下で更に詳述されるように、スーパーストレートが成形可能材料１２４の液滴に接触し、それを広げるように、スーパーストレート１０８に力を加える。
図１Ｂは、平坦化システム１００の特徴に対応する多くの特徴を有するインプリントシステム２００の例を示す。対応する特徴は、同様の番号を有する。インプリントシステム２００は、基板１０２の上の膜を成形するために使用される。基板１０２は、基板チャック２０４に結合されてもよい。
基板１０２及び基板チャック２０４は、基板位置決めステージ２０６によって更に支持されてもよい。基板位置決めステージ２０６は、ｘ軸、ｙ軸、ｚ軸、θ軸及びφ軸のうちの１又は複数に沿った並進運動及び／又は回転運動を提供することができる。また、基板位置決めステージ２０６、基板１０２、及び基板チャック２０４は、ベース（図示せず）上に配置されうる。基板位置決めステージは、位置決めシステムの一部であってもよい。
基板１０２から離間してテンプレート２０８がある。テンプレート２０８は、テンプレート２０８の前側に、基板２０２に向かって延びたメサ（モールドとも呼ばれる）２１０を有する、本体を含むことができる。メサ２１０は、テンプレート２０８の前側に、パターニング表面２１２も有しうる。あるいは、テンプレート２０８は、メサ２１０なしで形成されてもよく、この場合、基板１０２に面するテンプレートの表面は、モールド２１０に等しく、パターニング表面２１２は基板２０２に面するテンプレート１０８の表面である。
テンプレート２０８は、溶融シリカ、石英、シリコン、有機ポリマー、シロキサンポリマー、ホウケイ酸ガラス、フルオロカーボンポリマー、金属、硬化サファイアなどを含むが、これらに限定されない、材料から形成されてもよい。パターニング表面２１２は、複数の離間したテンプレート凹部２１４及び／又はテンプレート凸部２１６によって定義されるフィーチャを有することができる。パターニング表面２１２は、基板２０２上に形成されるパターンの基礎を形成するパターンを定義する。代替の実施形態では、パターニング表面２１２はフィーチャを有しないものであり、その場合、平坦面が基板の上に形成される。
テンプレートは、テンプレートチャック２１８に結合することができる。テンプレートチャック２１８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、及び／又は、他の同様のチャック型であってもよいが、これらに限定されない。テンプレートチャック２１８は、テンプレート２０８にわたって変化する応力、圧力、及び／又は、歪みをテンプレート２０８に加えるように構成されてもよい。テンプレートチャック２１８は、テンプレート２０８の異なる部分を圧縮し及び／又は引っ張ることができる圧電アクチュエータを含んでもよい。テンプレートチャック２１８は、テンプレートを曲げて変形させるようにテンプレートの背面に圧力差を加えることができるゾーンベースの真空チャック、アクチュエータアレイ、圧力ブラダなどのシステムを含んでもよい。
テンプレートチャック２１８は、位置決めシステムの一部であるインプリントヘッド２２０に結合することができる。インプリントヘッドは、ブリッジに移動可能に結合されることができる。インプリントヘッドは、ボイスコイルモータ、圧電モータ、リニアモータ、ナット及びスクリューモータなどの１又は複数のアクチュエータを含むことができ、これらのアクチュエータは、テンプレートチャック２１８を基板に対して少なくともｚ軸方向に、及び潜在的に他の方向（例えば、ｘ軸、ｙ軸、θ軸、ψ軸及びφ軸）に移動させるように構成される。
インプリントシステム１００は、流体ディスペンサ２２２を更に備えることができる。流体ディスペンサ２２２はまた、ブリッジに移動可能に連結されてもよい。一実施形態では、流体ディスペンサ２２２及びインプリントヘッド１２０が全ての位置決め構成要素の１又は複数を共有する。代替実施形態では、流体ディスペンサ２２２及びインプリントヘッド２２０は、互いに独立して移動する。流体ディスペンサ２２２は、液体成形可能材料２２４（例えば、重合可能材料）を基板１０２の上にパターンで堆積させるために使用されてもよい。追加の成形可能材料２２４も、成形可能材料２２４が基板２０２上に堆積される前に、滴下分配、スピンコーティング、浸漬コーティング、化学蒸着（ＣＶＤ）、物理蒸着（ＰＶＤ）、薄膜堆積、厚膜堆積などの技術を使用して基板１０２に追加されてもよい。成形可能材料２２４は、設計上の考慮事項に応じて、パターニング表面２１２と基板１０２との間に所望の体積が画定される前及び／又は後に、基板１０２の上に分配されてもよい。成形可能材料２２４は、米国特許第７，１５７，０３６号及び米国特許第８，０７６，３８６号に記載されているようなモノマーを含む混合物を含むことができ、これらは、両方とも基準により本明細書に組み込まれる。
異なる流体ディスペンサ２２２は、成形可能材料２２４を分配するために異なる技術を使用することができる。成形可能材料２２４が噴射可能である場合、インクジェットタイプのディスペンサを使用して成形可能材料を分配することができる。例えば、サーマルインクジェッティング、マイクロエレクトロメカニカルシステム（ＭＥＭＳ）ベースのインクジェッティング、バルブジェット、及び圧電インクジェッティングは、噴射可能液体を分配するための一般的な技術である。
インプリントシステム２００は、露光経路２２８に沿って化学線エネルギーを方向付ける放射線源２２６を更に備えることができる。インプリントヘッド及び基板位置決めステージ２０６は、露光経路２２８と重ね合わせるようにテンプレート２０８及び基板１０２を位置決めするように構成されうる。放射線源２２６は、テンプレート２０８が成形可能材料２２８と接触した後、露光経路２２８に沿って化学線エネルギーを送る。図１Ｂは、テンプレート２０８が成形可能材料２２４と接触していないときの露光経路２２８を示し、これは、個々の構成要素の相対位置を容易に識別できるように、例示の目的で行われる。当業者であれば、テンプレート２０８を成形可能材料２２４と接触させても、露光経路２２８は実質的に変化しないことを理解するのであろう。
インプリントシステム２００は、テンプレート２０８が成形可能材料２２４と接触した後に成形可能材料２２４の広がりを見るように配置されたフィールドカメラ２３６を更に備えることができる。図１Ｂは、フィールドカメラの撮像フィールドの光軸を破線で示している。図１Ｂに例示されるように、ナノインプリント・リソグラフィー・システム２００は、化学線をフィールドカメラによって検出される光と組み合わせる１又は複数の光学的成分（ダイクロイックミラー、ビームコンビナー、プリズム、レンズ、ミラーなど）を含んでもよい。フィールドカメラ２３６は、テンプレート２０８の下での成形可能材料の広がりを検出するように構成されてもよい。図１Ｂに示されるようなフィールドカメラ２３６の光軸は直線状であるが、１又は複数の光学部品によって曲げられてもよい。フィールドカメラ２３６は、ＣＣＤ、センサアレイ、ラインカメラ及び光検出器のうちの１又は複数を含むことができ、これらは、テンプレート２０８がその下の成形可能材料と接触している領域と、テンプレート２０８がその下の成形可能材料２２４と接触していない領域との間のコントラストを示す波長を有する光を集めるように構成される。フィールドカメラ２３６は、可視光の単色画像を集めるように構成することができる。フィールドカメラ２３６は、テンプレート２０８の下の成形可能材料２２４の広がりの画像、硬化した成形可能材料からのテンプレート２０８の分離の画像を提供するように構成されてもよく、インプリントプロセスの進行を追跡するために使用されてもよい。
インプリントシステム２００は、フィールドカメラ２３６とは別個の液滴検査システム２３８を更に含んでもよい。液滴検査システム２３８は、ＣＣＤ、カメラ、ラインカメラ、及び光検出器のうちの１又は複数を含んでもよい。液滴検査システム２３８は、レンズ、ミラー、アパーチャ、フィルタ、プリズム、偏光子、ウィンドウ、適応光学系、及び／又は光源などの１又は複数の光学構成要素を含むことができる。液滴検査システム２３８は、パターニング表面２１２が基板１０２上の成形可能材料２２４に接触する前に液滴を検査するように配置されてもよい。
インプリントシステム２００は、更に、テンプレート２０８及び基板１０２の一方又は両方に熱放射の空間分布を提供するように構成されうる熱放射源２３４を含んでもよい。熱放射源２３４は、基板１０２及びテンプレート２０８の一方又は両方を加熱するが、成形可能材料２２４を固化させない１又は複数の熱電磁放射源を含むことができる。熱放射源２３４は、熱放射の空間的時間分布を変調するために、デジタルマイクロミラーデバイス（ＤＭＤ）、Ｌｉｑｕｉｄ Ｃｒｙｓｔａｌ ｏｎ Ｓｉｌｉｃｏｎ（ＬＣｏＳ）、Ｌｉｑｕｉｄ Ｃｒｙｓｔａｌ Ｄｅｖｉｃｅ（ＬＣＤ）等の空間光変調器を含むことができる。ナノインプリント・リソグラフィ・システムは、更に、テンプレート２０８が基板１０２の上の成形可能材料２２４と接触するときに、化学線、熱放射線、及び、フィールドカメラ２３６によって集められた放射線を、インプリントフィールドと交差する単一の光路上に結合するために使用される１又は複数の光学部品を含んでもよい。熱放射源２３４は、テンプレート２０８が成形可能材料２２８と接触した後、熱放射経路（図１Ｂでは２つの太い暗線として示されている）に沿って熱放射を送ることができる。図１Ｂは、テンプレート２０８が成形可能材料２２４と接触していない場合の熱放射経路を示しており、これは例示目的のために行われ、個々の構成要素の相対位置を容易に識別できるようになっている。当業者であれば、テンプレート２０８を成形可能材料２２４と接触させても、熱放射経路は実質的に変化しないことを理解するのであろう。図１Ｂでは、熱放射経路がテンプレート２０８で終端して示されているが、基板１０２で終端してもよい。代替実施形態では、熱放射源２３４は基板１０２の下にあり、熱放射経路は、化学線及び可視光と組み合わされない。
成形可能材料２２４が基板の上に分配される前に、基板コーティング２３２が基板１０２に塗布されてもよい。一実施形態では、基板コーティング２３２は接着層であってもよい。一実施形態では、基板が基板チャック２０４の上にロードされる前に、基板コーティング２３２が基板１０２に塗布されてもよい。代替実施形態では、基板１０２が基板チャック２０４の上にある間に、基板コーティング２３２が基板１０２に塗布されてもよい。一実施形態では、基板コーティング２３２は、スピンコーティング、ディップコーティングなどによって塗布されてもよい。一実施形態では、基板１０２は半導体ウェハであってもよい。別の実施形態では、基板１０２がインプリントされた後に複製テンプレート（ドーターテンプレート）を作成するために使用することができるブランクテンプレート（レプリカブランク）とすることができる。
インプリントシステム２００は、基板チャック２０４、基板位置決めステージ２０６、テンプレートチャック２１８、インプリントヘッド２２０、流体ディスペンサ２２２、放射源２２６、熱放射源２３４、フィールドカメラ２３６、及び／又は液滴検査システム２３８などの１又は複数の構成要素及び／又はサブシステムと通信する１又は複数のプロセッサ２４０（コントローラ）によって調整され、制御され、及び／又は、指示されることができる。プロセッサ２４０は、非一時的コンピュータ可読メモリ２４２に記憶されたコンピュータ可読プログラム内の命令に基づいて動作することができる。プロセッサ２４０は、ＣＰＵ、ＭＰＵ、ＧＰＵ、ＡＳＩＣ、ＦＰＧＡ、ＤＳＰ、及び汎用コンピュータのうちの１つ以上であってもよいし、それらのうちの１又は複数を含んでもよい。プロセッサ２４０は、特定目的のために構成されたコントローラであってもよいし、コントローラであるように構成された汎用のコンピューティングデバイスであってもよい。非一時的コンピュータ可読メモリの例としては、ＲＡＭ、ＲＯＭ、ＣＤ、ＤＶＤ、Ｂｌｕ－Ｒａｙ、ハードドライブ、ネットワーク接続されたアタッチトストレージ（ＮＡＳ）、イントラネット接続された非一時的コンピュータ可読ストレージデバイス、及びインターネット接続された非一時的コンピュータ可読ストレージデバイスが挙げられるが、これらに限定されない。
インプリントヘッド２２０又は基板位置決めステージ２０６、又はその両方が成形可能材料２２４で充填される所望の空間（３次元における有界の物理的広がり）を規定するために、モールド２１０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２２０は、モールド２１０が成形可能材料２２４と接触するようにテンプレート２０８に力を加えることができる。所望の体積が成形可能材料２２４で満たされた後、放射源２２６は硬化、固化、及び／又は架橋させる化学線（例えば、ＵＶ、２４８ｎｍ、２８０ｎｍ、３５０ｎｍ、３６５ｎｍ、３９５ｎｍ、４００ｎｍ、４０５ｎｍ、４３５ｎｍなど）を生成し、成形可能材料２２４は基板表面２３０及びパターニング表面２１２の形状に一致して、基板１０２の上にパターニングされた層を画定する。成形可能材料２２４は、テンプレート２０８が成形可能材料２２４と接触している間に硬化され、基板１０２の上にパターン化された層を形成する。したがって、インプリントシステム２００は、インプリントプロセスを使用して、パターニング表面２１２内のパターンの逆である凹部及び凸部を有するパターン化層を形成する。
インプリントプロセスは、基板表面２３０全体に広がる複数のインプリントフィールドに対して繰り返し実行することができる。各インプリントフィールドは、メサ２１０と同じサイズであってもよいし、メサ２１０のパターン領域と同じサイズであってもよい。メサ２１０のパターン領域は、デバイスのフィーチャである基板１０２上にパターンをインプリントするために使用される、又はその後の処理でデバイスのフィーチャを形成するために使用される、パターニング表面２１２の領域である。メサ２１０のパターン領域は、押し出しを防止するために使用される質量速度変動フィーチャを含んでもよいし、含まなくてもよい。代替実施形態では、基板１０２が基板１０２又はメサ２１０でパターニングされる基板１０２の領域と同じサイズの１つのインプリントフィールドのみを有する。代替の実施形態では、インプリントフィールド同士は重なり合う。インプリントフィールドのいくつかは、基板１０２の境界と交差するパーシャルインプリントフィールドであってもよい。
パターンニングされたパターン化層は、各インプリントフィールドにおいて基板表面２３０とパターニング表面２１２との間の成形可能材料２２４の最小厚さである残留層厚さ（ＲＬＴ）を有する残留層を有するように形成することができる。パターン化層はまた、厚さを有する残留層の上に延在する凸部などの１又は複数のフィーチャを含むことができる。これらの凸部は、メサ２１０の凹部２１４と一致する。
要約すると、平坦化システム１００とインプリントシステム２００との間の主な相違点は、平坦化システム１００が基板の上に分配される成形可能材料を平面化／平坦化するために、一般的にパターンを有しないスーパーストレートを使用するのに対し、インプリントシステム２００は、一般的にパターン化されたテンプレートを使用して、基板の上に分配される成形可能材料にパターンをインプリントすることである。すなわち、２つのシステム間の主な違いは、パターンを有しないスーパーストレートとパターン化されたテンプレートとであり、システムの残りの要素は実質的に同じである。
[テンプレート／スーパーストレート]
図２Ａは、平坦化プロセスにおいて使用されうるスーパーストレート１０８の図である。上述のように、スーパーストレートの表面１１２は、パターンレスであってもよい。すなわち、平坦化工程が実行されているとき、表面１１２上にパターンが存在しないスーパーストレート１０８が使用される。表面１１２は、一般に、基板１０２の表面と同じ面積サイズであってもよいし、又はわずかに小さくてもよい。
図２Ｂは、インプリントプロセスにおいて使用されうるテンプレート１０８の図である。パターニング表面２１２は、メサ２１０（図２Ｂの破線のボックスによって識別される）の上にあってもよい。メサ２１０は、テンプレートの前側の凹面２４４によって取り囲まれている。メサ側壁２４６は、凹表面２４４をメサ２１０のパターンニング表面２１２に接続する。メサ側壁２４６は、メサ２１０を取り囲む。メサが丸いか、又は丸いコーナーを有する実施形態では、メサ側壁２４６がコーナーのない連続壁である単一のメサ側壁を指す。
[平坦化処理]
上述のように、平坦化システムは、堆積された成形可能材料１２４を平坦化するために使用される。図３は、例示的な実施形態による例示的な平坦化プロセスを示すフローチャートである。平坦化プロセス３００の開始は、スーパーストレート１０８を平坦化システム１００のスーパーストレートチャック１１８の上に搭載するようにスーパーストレート搬送機構を動作させるスーパーストレート１０８の搭載工程を含みうる。スーパーストレート１０８は、溶融シリカ、石英、シリコン、有機ポリマー、シロキサンポリマー、ホウケイ酸ガラス、フルオロカーボンポリマー、金属、硬化サファイアなどを含むが、これらに限定されない、材料から形成されてもよい。一実施形態では、スーパーストレート２０８はＵＶ光について十分に透過性を有する。また、ナノ製作プロセスは、基板搭載工程を含んでもよく、プロセッサ１４０は、基板チャック１０４の上に基板１０２を搭載するように基板搬送機構を動作させうる。基板は、１又は複数のコーティング及び／又は構造を有しうる。スーパーストレート１０８及び基板１０２がナノインプリント・リソグラフィ・システム１００に搭載される順序は、特に限定されず、スーパーストレート１０８及び基板１０２は、順次に搭載されてもよいし、同時に搭載されてもよい。
分配工程Ｓ３０２において、プロセッサ１４０は、成形可能材料を基板１０２の上に分配させるように流体ディスペンサ１２２を動作させうる。一実施形態では、流体ディスペンサ１２２は、成形可能材料１２４を複数の液滴として分配する。流体ディスペンサ１２２は、１つのノズル又は複数のノズルを含んでもよい。流体ディスペンサ１２２は、１又は複数のノズルから成形可能材料１２４を同時に噴射することができる。成形可能材料１２４は、インプリントプロセスに関して以下に説明するフィールドベースとは対照的に、ウェハ全体に吐出する方式で、基板１０２の上に吐出されてもよい。一実施形態では、分配工程Ｓ３０２において、成形可能材料１２４は、液滴パターンに従って基板の上に分配されてもよい。液滴パターンは、成形可能材料の液滴を堆積させる位置、成形可能材料の液滴の体積、成形可能材料のタイプ、成形可能材料の液滴の形状パラメータなどの、１又は複数の情報を含むことができる。
液滴が分配された後、接触工程Ｓ３０４が開始されてもよく、プロセッサ１４０は、スーパーストレート１０８のパターンレス表面（パターンを有しない表面）１１２を基板全体にわたって成形可能材料１２４と接触させるように基板位置決めステージ１０６及びスーパーストレート位置決めステージの一方又は両方を動作させうる。
スプレッド工程Ｓ３０６において、成形可能材料１２４は、基板のエッジに向かって広がる。成形可能材料１２４がどのように広がり、メサを充填するかは、フィールドカメラ１３６を介して観察することができ、フィールドカメラ１３６は、成形可能材料の流体前線（流体フロント）の進行を追跡するために使用されてもよい。
硬化工程Ｓ３０８において、プロセッサ１４０は、化学線の硬化照明パターンをテンプレート１０８、メサ１１０及びパターニング表面１１２を通して送るように、放射線源１２６に命令を送ることができる。硬化照明パターンは、パターニング表面１１２の下の成形可能材料１２４を硬化（重合）させるのに十分なエネルギーを提供する。
分離工程Ｓ３１０において、プロセッサ１４０は、基板チャック１０４、基板位置決めステージ１０６、スーパーストレートチャック１１８、及び平坦化ヘッド１２０のうちの１つ以上を使用して、テンプレート１０８のパターニング表面１１２を基板１０２の上の硬化成形可能材料から分離する。
「インプリントプロセス」
上述のように、インプリントシステム２００は、１又は複数のインプリントフィールド（パターン領域又はショット領域とも呼ばれる）の上の成形可能材料２２４にパターンを形成するために使用される。図４は、例示的な実施形態に従う例示的なインプリントプロセスを示すフローチャートである。インプリントプロセス４００の開始は、テンプレート２０８をテンプレートチャック２１８の上に搭載するようにテンプレート搬送機構を動作させるテンプレート搭載工程を含むことができる。インプリントプロセスはまた、プロセッサ２４０が基板チャック２０４の上に基板１０２を搭載するように基板搬送機構を動作させる基板搭載工程を含んでもよい。基板１０２は、１又は複数のコーティング及び／又は構造を有することができる。テンプレート２０８及び基板１０２をインプリントシステム２００に搭載する順序は特に限定されず、テンプレート２０８及び基板１０２を順次に搭載してもよいし、同時に搭載してもよい。
位置決め工程では、プロセッサ２４０は、基板位置決めステージ２０６及び／又はディスペンサ位置決めステージの一方又は両方に、基板１０２のインプリントフィールドｉ（インデックスｉは最初に１に設定されてもよい）を流体ディスペンサ２２２の下の流体ディスペンサ位置に移動させてもよい。基板１０２は、Ｎ個のインプリントフィールドに分割されうる。各インプリントフィールドは、インデックスｉによって識別される。ここで、Ｎは、１、１０、７５などの実数整数である。
Figure 0007071484000001
分配工程Ｓ４０２において、プロセッサ２４０は、流体ディスペンサ２２２に、インプリントフィールドｉの上に成形可能材料を分配させることができる。一実施形態では、流体ディスペンサ２２２は、成形可能材料２２４を複数の液滴として分配する。流体ディスペンサ２２２は、１つのノズル又は複数のノズルを含んでもよい。流体ディスペンサ２２２は、１又は複数のノズルから成形可能材料２２４を同時に噴射することができる。インプリントフィールドｉは、流体ディスペンサが成形可能材料２２４を吐出している間に、流体ディスペンサ２２２に対して移動させられうる。したがって、液滴のいくつかが基板上に付着する時間は、インプリントフィールドｉにわたって変化しうる。一実施形態では、分配工程Ｓ４０２において、成形可能材料２２４は液滴パターンに従って基板の上に分配されてもよい。液滴パターンは、成形可能材料の液滴を堆積させる位置、成形可能材料の液滴の体積、成形可能材料のタイプ、成形可能材料の液滴の形状パラメータなどの１又は複数の情報を含むことができる。
液滴が分配された後、接触工程Ｓ４０４を開始することができ、プロセッサ２４０は、テンプレート２０８のパターニング表面２１２がインプリントフィールドｉ内の成形可能材料２２４と接触するように基板位置決めステージ２０６及びテンプレート位置決めステージの一方又は両方を動作させることができる。
スプレッド工程Ｓ４０６において、成形可能材料２２４は、インプリントフィールドｉのエッジ及びメサ側壁２４６に向かって広がる。インプリントフィールドのエッジは、メサ側壁２４６によって画定されうる。成形可能材料２２４がどのように広がり、メサを充填するかは、フィールドカメラ２３６を介して観察することができ、フィールドカメラ２３６は、成形可能材料の流体前線（流体フロント）の進行を追跡するために使用されてもよい。
硬化工程Ｓ４０８において、プロセッサ２４０は、化学線の硬化照明パターンをテンプレート２０８、メサ２１０及びパターニング表面２１２を通して送るように放射線源２２６に命令を送ることができる。硬化照明パターンは、パターニング表面２１２の下の成形可能材料２２４を硬化（重合）させるのに十分なエネルギーを提供する。
分離工程Ｓ４１０では、プロセッサ２４０は、基板チャック２０４、基板位置決めステージ２０６、テンプレートチャック２１８、及びインプリントヘッド２２０のうちの１又は複数を使用して、テンプレート２０８のパターニング表面２１２を基板１０２の上の硬化成形可能材料から分離する。
インプリントされるべき追加のインプリントフィールドがある場合、プロセスは、工程Ｓ４０２に戻る。一実施形態では、製造品（例えば、半導体デバイス）を作成するために、処理工程Ｓ４１２において、基板１０２に対して追加の処理が実行される。一実施形態では、各インプリントフィールドが複数のデバイスを含む。
処理工程Ｓ４１２におけるさらなる処理は、パターン化層内のパターンに対応するレリーフイメージを基板内に転写するための、又はそのパターンの反転を転写するためのエッチング処理を含んでもよい。処理工程Ｓ４１２におけるさらなる処理はまた、例えば、硬化、酸化、層形成、堆積、ドーピング、平坦化、エッチング、成形可能材料除去、ダイシング、ボンディング、及びパッケージングなどを含む、物品製造のための既知の工程及びプロセスを含んでもよい。基板１０２は、複数の物品（デバイス）を製造するために処理されてもよい。
平坦化システム１００及びインプリントシステム２００は、別個のプロセッサ１４０、２４０を用いて示され、上述されたが、単一のプロセッサが両方のシステムのための命令を実施することができることを理解されたい。実際、上述のコンピュータ関連ハードウェアのすべてを含む単一のコンピュータシステムを使用して、ナノ製作プロセス全体を制御することができる。更に、平坦化システム１００及びインプリントシステム２００は、２つの別個のサブシステムとして示され、上述されたが、別の実施形態では、単一のシステムが両方のサブシステムの態様のすべてを備えることができる。すなわち、２つの別個のサブシステムがある場合、基板は一方のサブシステムから他方のサブシステムに搬送される必要があるが、単一のシステムでは基板を搬送する必要なしに、平坦化及びインプリントの両方を連続的に実行することができる。
上述したように、インプリントシステム２００は、対処しない限り、オーバーレイにマイナスの影響を与えるディストーションをシステム内に有しうる。オーバーレイは、第２のパターン層に対する１つのパターン層の記録あるいは位置合わせであり、最終製品（例えば、電子デバイス）が正しく機能するために重要である。例えば、チャック内の平坦性又は平面性の偏差は、基板がチャックに適合するときに、基板内に面内ディストーションを生じさせる可能性がある。チャックが理想的に平坦であっても、基板がいったんチャックされると、面内ディストーションを同様にもたらす平面性の偏差がウェハ自体に存在しうる。インプリントテンプレートが非平坦基板に適合するときに、さらなるディストーションが導入され、同様にテンプレートに面内ディストーションを引き起こす可能性がある。これらのディストーションは、すべてオーバーレイ精度に影響を及ぼす。米国特許第９，９９３，９６２号（'９６２特許）は、これらのディストーションを補償するインプリントプロセスを開示しており、参照により本明細書に組み込まれる。'９６２特許は、インプリントプロセスにおいて分配される特定の液滴パターンをどのように生成するかを開示している。一実施形態では、そこに開示されている方法は、ディストーションに少なくとも部分的に基づいて成形可能材料のための分配パターンを決定することを含む。分配パターンは、成形可能材料が第１のエリア内に第１の面密度に分配されるように実行され、ディストーションは、テンプレートが第１のエリア内の成形可能材料に接触するときに、基板の少なくとも１つの凸部と主表面とが更に離れていることを示す。また、分配パターンは、成形可能材料が第２のエリア内に第２の面密度に分配されるように実行され、ディストーションは、テンプレートが第２のエリア内の成形可能材料に接触するときに、基板の少なくとも１つの凸部と主表面とが互いにより近づくことを示す。第１の面密度は第２の面密度よりも大きい。
'９６２特許に説明されているように、分配パターンを決定する前に、情報を収集する必要がある。この方法は、モールドのパターンを決定することを含むことができる。パターンは、モールド上の凸部及び凹部に対応する。この決定は、モールドの設計及び形成に使用されるグラフィックス・データ・システム（ＧＤＳ）ファイルを使用して行うことができる。成形可能材料のより高い面積密度は、モールドの凹部が存在する場所で分配され、成形可能材料のより低い面積密度は、モールドの凸部が存在する場所で分配される。
'９６２特許に説明されているように、この方法は、インプリントシステム内のディストーションを定量化することを含むことができる。ディストーションを定量化することは、インプリント装置内の構成要素の表面に沿った平面性における偏差を決定することを含むことができる。平面性の偏差は、チャッキング領域の主表面、基板の主表面、モールドの主表面、又はそれらの任意の組合せに沿った平坦度として測定することができる。平坦度は、基板が基板チャックのチャッキング領域上にあるとき、基板の主表面に沿って測定される。平坦度は、基板全体又はほぼ全体（例えば、すべてのインプリントフィールド）、単一のインプリントフィールド、いくつかのインプリントフィールドの選択された組合せ（例えば、特定のインプリントフィールド、及び、それにすぐ隣接するインプリントフィールド）などについて測定することができる。高さがより低い領域では成形可能材料のより高い面密度が分配され、高さがより高い領域では成形可能材料のより低い面密度が分配される。面密度の差の理由については、本明細書において後述する。
'９６２特許に説明されているように、別のディストーションは、倍率又は直交性ディストーションとすることができる。基板内に予め形成されたパターンは、テンプレートのモールドと比較して、小さすぎる、又は大きすぎる可能性がある。このような倍率ディストーションは、基板に以前に形成されたパターンの外形寸法をモールドの外形寸法と比較することによって定量化することができる。前に形成されたパターンがテンプレートのモールドに対して小さすぎる場合には、インプリントフィールドの周辺部と比較して、より高密度の成形可能材料を中心部近傍に分配して、モールドに凹面を持たせることができ、これにより成形可能材料内にプリントされるべきフィールドのサイズが小さくなる。前に形成されたパターンがテンプレートのモールドに対して大きすぎる場合、インプリントフィールドの中心部と比較して、より高密度の成形可能材料を周辺部近くに分配して、モールドに凸面を持たせることができ、これにより成形可能材料内にプリントされるべきフィールドのサイズが増大する。同様のアプローチを行って、スキューや台形ディストーションのような直交性ディストーションを補正することができる。
'９６２特許に説明されているように、この方法は、成形可能材料のための分配パターンを決定することを更に含むことができる。モールドのパターン、システム内のディストーション、及び潜在的に他の情報に関する情報は、メモリ、計測ツール（例えば、干渉計、プロフィロメータなど）、外部ソース（例えば、ＧＤＳファイルは図示されていない外部メモリ内にある）、露光中の状態情報（温度、湿度、エネルギーソース、露光中の面積エネルギー密度など）、又は成形可能材料のパターニングに影響を及ぼすことができる他の適切な情報から、プロセッサによって受信される。
インプリントシステムのディストーションを考慮した液滴パターンを生成するためのさらなる詳細は、'９６２特許に見ることができる。しかしながら、'９６２特許は、インプリントプロセスの一部としてインプリントシステムのディストーションを考慮した液滴パターンを使用することのみを開示している。すなわち、'９６２特許によれば、インプリントシステムのディストーションを考慮して生成される液滴パターンは、上述のインプリントプロセス２００の一部として、基板の上に分配され、テンプレートなどと接触される。インプリントシステムのディストーションを考慮した液滴パターンを使用することは、オーバーレイに関して有益であるが、いくつかの欠点もある。より重大な欠点は、インプリントシステムの偏差を考慮した液滴パターンがインプリントシステムの偏差を考慮しない液滴パターンと比較して、目標とする均一なＲＬＴから更に不均一なＲＬＴをもたらすことである。すなわち、インプリントシステムの偏差を考慮しない液滴パターンは、目標とする均一なＲＬＴからの特定の偏差内にあるＲＬＴを達成するように特に調整することができる。しかしながら、インプリントシステムの偏差を考慮するために液滴パターンを変更することによって、結果として生じるＲＬＴが不均一になるように、すなわち、インプリントシステムの偏差を考慮する前ほど目標とする均一なＲＬＴに近くならないように、液滴位置が変更される。換言すれば、インプリントシステムの偏差を考慮した液滴パターンを使用することによって、オーバーレイは改善されるが、ＲＬＴの均一性は悪影響を受ける。本明細書に記載されるナノ製作方法はこれらの欠点を回避しながら、インプリントシステムの偏差を考慮するという利点を含む。
［ナノ製作方法］
図５は、一実施形態による例示的なナノ製作方法５００を示すフローチャートである。図６Ａ～図６Ｊは、図５のナノ製作方法を示す概略断面図である。ナノ製作方法は、工程Ｓ５０２から始まり、ここで、インプリントシステム２００内のディストーションに関する情報が受信される。この工程は、参照により本明細書に組み込まれる'９６２特許に記載されている「インプリントシステム内のディストーションを定量化する」工程と同じ方法で実行される。すなわち、上述したように、'９６２特許に記載された方法に従って、インプリントシステム２００によるディストーションを定量化することができ、その詳細は'９６２特許において提供されている。特に、'９６２特許に記載されているように、インプリントシステム内のディストーションに関する情報は、基板の平面偏差、テンプレートの平面偏差、基板を支持するチャックの表面の平面偏差、又はそれらの任意の組合せを含むことができる。'９６２特許では言及されていないが、インプリントシステム内のディストーションに関する情報は、基板の下地層にある下地フィーチャのイメージ配置偏差も含む。
工程Ｓ５０４では、インプリントシステム２００内のディストーションに関する受信情報に基づいて、成形可能材料の第１の液滴パターンが生成される。第１の液滴パターンは、成形可能材料１２４の第１の複数の液滴を含む。第１の液滴パターンは、参照により本明細書に組み込まれる'９６２特許に記載されている「成形可能材料のための分配パターンを決定する」工程と同様の方法で準備される、すなわち、'９６２特許に記載されている「成形可能材料のための分配パターンを決定する」工程は、第１の液滴パターンがインプリントシステム２００内のディストーションに関する受信情報に基づいて生成されるという点で、図５に示されているナノ製作方法５００の工程Ｓ５０４と同様である。しかしながら、これらの工程は、第１の液滴パターンを生成する際に考慮される他の要因に関して異なる。特に、本方法では、第１の液滴パターンが平坦化システムを使用して分配され、パターンレススーパーストレートと接触するので、第１の液滴パターンの生成は、テンプレートのパターンを考慮することを含まない。むしろ、第１の液滴パターンは、テンプレートのパターンを考慮せずに基板のパターンに基づいて生成される。これは、テンプレートのパターンは、以下に説明される第２の液滴パターンにおいて考慮されるからである。
第１の液滴パターンを生成することは、プロセッサ１４０がインプリントシステムにおけるディストーションに関する情報に加えて、代表的な基板１０２の基板パターンを受信することを含むことができる。基板パターンは、代表的な基板の基板トポグラフィー、代表的な基板のフィールド、及び／又は、代表的な基板のフルフィールド（完全フィールド）に関する情報を含むことができる。基板トポグラフィーは、測定され、以前の製造工程に基づいて生成され、及び／又は、設計データに基づいて生成されてもよい。基板トポグラフィーは、代表的な基板の、ベベルエッジ、又は、丸みを有するエッジ、のようなエッジの形状に関する情報を含んでもよい。基板トポグラフィーは、パターンが形成される基板の領域を囲むレファレンスエッジの形状及び位置に関する情報を含んでもよい。上述のように、第１の液滴パターンを生成することは、後述のように第２の液滴パターンがテンプレート情報を考慮に入れるので、テンプレートに関する情報を考慮する必要がない。例えば、第２液滴パターンは、基板パターンを考慮せずに生成されてよい。すなわち、基板トポグラフィーに関する情報を含む基板パターンは、第２の液滴パターンを生成する際に考慮されない。
基板パターン及びインプリントシステム内のディストーションに関する情報が受信されると、プロセッサ１４０は、平坦化において基板とスーパーストレートとがギャップを隔てて離間されているときに、基板とスーパーストレートの表面との間の体積を満たす膜を生成する成形可能材料１２４の分布を計算することができる。基板の上の成形可能材料の分布は、成形可能材料の面密度、成形可能材料の液滴の位置、及び／又は、成形可能材料の液滴の体積の形式をとりうる。成形可能材料の分布を計算することは、成形可能材料の材料特性、スーパーストレート表面の材料特性、基板表面の材料特性、スーパーストレート表面と基板表面との間の体積の空間的変化、流体の流れ、蒸発などのうちの１又は複数を考慮に入れることができる。
工程Ｓ５０６において、平坦化システム１００を使用して、第１の複数の液滴が、第１の液滴パターンに従って、基板１０２の上に分配される。この工程では、基板１０２が平坦化システム１００にロードされ、第１の複数の滴が平坦化方法３００に関して上述した方法で分配される。すなわち、工程Ｓ５０６は、平坦化方法３００に関して上述した工程Ｓ３０２と同等である。図６Ａは、工程Ｓ５０６の前において、すなわち、成形可能材料１２４の第１の複数の滴が分配される前において、基板チャック１０４と結合された基板１０２の概略断面図を示す。すなわち、図６Ａに示すように、基板１０２の上にはまだ何も分配されていない。図６Ｂは、平坦化システム１００を介して、第１の液滴パターンに従って第１の複数の滴が基板の上に分配された後の基板１０２の概略断面図を示す。図６Ｂに概略的に示すように、第１の液滴パターンは、基板１０２の上の異なる位置における異なる密度の液滴を可能にする。例えば、図６Ｂは、第１の液滴パターンが第１の面密度部分６０２及び第２の面密度部分６０４を有する一実施形態を示す。図６Ｂに示されるように、第１の面密度部分６０２は、第２の面密度部分６０４よりも密度が低い。したがって、'９６２特許にも記載されているように、第１の液滴パターンは均一ではない。図６Ｂは、基板の上に分配されている第１の複数の液滴を示すが、別の例示的な実施形態では、基板が前の製造工程からの１又は複数の層を既に有することができる。したがって、第１の複数の液滴の分配は、基板表面の上に直接堆積される代わりに、既存の層の上に分配されてもよい。既存の１又は複数の層は、すでにその中にフィーチャを有してもよい。
工程Ｓ５０８において、分配された第１の複数の液滴は、平坦化システム１００を使用して成形可能材料の第１の層６０８を形成するために、スーパーストレート１０８と接触される。これは、平坦化方法３００に関して上述した方法で実行される。すなわち、工程Ｓ５０８は、平坦化方法３００の工程Ｓ３０４及びＳ３０６と同等である。図６Ｃは、スーパーストレート１０８が成形可能材料１２４に接触する直前の基板１０２の概略断面図を示す。方向矢印６０６によって示されるように、スーパーストレート１０８は、基板１０２に向かって下降される。図６Ｄは、スーパーストレート１０８が成形可能材料１２４に完全に接触した後の基板１０２の概略断面図を示す。スーパーストレート１０８と成形可能材料１２４との接触は、成形可能材料１２４の第１の層６０８を形成する。この工程はまた、'９６２特許に記載されているものと同様であるが、'９６２特許はパターン化された表面を有するテンプレートを使用し、パターン化されていない表面を有するスーパーストレートを使用しない。インプリントシステムにおける対抗するディストーションに基づいて特に選択された第１の液滴パターンは、所望の方法でスーパーストレートに曲げを誘発するのであろう。例えば、図６Ｄは、成形可能材料の異なる面密度のためにスーパーストレート１０８が曲がった瞬間を示す。図６Ｄに示されるように、第１の層６０８の異なる場所の相対的な厚さは、基板及び／又はチャック内のディストーションをミラーリングする曲げをスーパーストレート１０８内に誘発する。これは、'９６２号特許に記載されているのと同じ原理であるが、この場合、平坦化プロセスにおけるパターニングされていないスーパーストレートに適用され、インプリントプロセスにおけるパターニングされたテンプレートには適用されない。
工程Ｓ５１０では、スーパーストレート１０８が成形可能材料１２４の第１の層６０８に接触している間に、成形可能材料１２４の第１の層６０８を硬化させることによって、第１の硬化層６１０が形成される。硬化工程は、平坦化方法３００において上述したのと同じ方法で実行することができる。すなわち、工程Ｓ５１０は、平坦化方法３００における工程Ｓ３０８と同等である。硬化は、成形可能材料１２４の第１の層６０８が形成された後の所定の時間に起こるように正確に制御されてもよい。特に、硬化のタイミングは、スーパーストレート曲げが基板及び／又はチャック内のディストーションをミラーリングする時に硬化の瞬間が生じるように選択されてもよい。言い換えれば、硬化は、図６Ｄに示される瞬間に起こりうる。それによって、成形可能層の第１の層が第１の硬化層６１０になる瞬間に第１の硬化層６１０の形状を固定する。
工程Ｓ５１２において、スーパーストレート１０８は、第１の硬化層６１０から分離される。図６Ｅは、スーパーストレート１０８が分離された後の瞬間を示す。したがって、図６Ｅでは、第１の硬化層６１０のみが基板１０２の上に存在する。図６Ｅに示されるように、第１の硬化層６１０は、基板及び／又はチャック内のディストーションをミラーリングする、異なる厚さを有する形状を保持している。
図６Ｅに示す工程Ｓ５１２の後、平坦化プロセスが完了する。上述のように、平坦化プロセスは、基板全体ベースで実行することができる。すなわち、第１の液滴パターンは、基板全体にわたって分配することができ、スーパーストレートは、基板表面全体を包含するのに十分な大きさである。これは、フィールドごとに実行されるインプリントプロセスとは対照的である。
工程Ｓ５１４において、耐エッチング層６１２が第１の硬化層上に堆積される。これは、物理蒸着（ＰＶＤ）、化学蒸着（ＣＶＤ）、スピンコーティング、又は当技術分野で知られている任意の他の層形成方法によって行うことができる。耐エッチング層材料は、硬化層を耐エッチング層と比較して選択的にエッチングすることができるように選択されうる。すなわち、ある種の化学エッチング剤は硬化層をエッチングするが、耐エッチング層をエッチングしない。耐エッチング膜は、二酸化シリコン（ＳｉＯ２）及び窒化シリコン（ＳｉＮ）からなる群から選択された物質からなることができる。耐エッチング層６１２の厚さは、１０～３００ｎｍ、例えば２０ｎｍとすることができる。図６Ｆは、工程Ｓ５１４の後、すなわち、第１の硬化層６１２の上に耐エッチング層６１２が堆積された後の瞬間を示す。図６Ｆに示すように、耐エッチング層６１２は、第１の硬化層６１０と同じ形状を有する。
工程Ｓ５１６において、成形可能材料の第２の液滴パターンが生成される。第２の液滴パターンは、当技術分野で知られている様々な方法を使用して生成することができる。特に、第２の液滴パターンは様々な要因に基づくことができるが、インプリントシステム２００における偏差を考慮に入れる要因はない。すなわち、第１の液滴パターンは、特にインプリントシステムに２００おける偏差に基づいて生成されるが、第２の液滴パターンは、特にインプリントシステム２００における偏差を考慮することなく生成される。言い換えれば、第２の液滴パターンは、目標とする均一ＲＬＴに最も近いＲＬＴをもたらす要因に基づいて生成され、インプリントシステム２００における偏差を考慮する要因に基づいては生成されない。
第２の液滴パターンは、インプリントシステムを使用して分配され、パターン化されたテンプレートと接触されるので、第２の液滴パターンの生成は、基板のパターンを考慮に入れることを含まない。むしろ、第２の液滴パターンは、基板のパターンを考慮せずにテンプレートのパターンに基づいて生成される。これは、基板のパターンが上述のように第１の液滴パターンにおいて考慮されるからである。第２の液滴パターンを生成することは、プロセッサ２４０が代表的なテンプレート２０８のテンプレートパターンを受信することを含んでよい。テンプレートパターンは、代表的なテンプレート２０８のパターニング表面２１２のトポグラフィーに関する情報を含むことができる。パターニング表面２１２のトポグラフィーは、測定され、及び／又は、設計データに基づいて生成されてもよい。パターニング表面２１２は、個々のフルフィールドのサイズ、複数のフィールドのサイズ、基板全体のサイズ、又は基板よりも大きいサイズと同じサイズであってもよい。上述のように、第２の液滴パターンを生成することは、第１の液滴パターンが基板情報を考慮するので、基板に関する情報を考慮する必要がない。これにより、基板パターンを考慮せずに第２液滴パターンを生成することができる。すなわち、基板トポグラフィーに関する情報を含む基板パターンは、第２の液滴パターンを生成する際に考慮されない。
テンプレートパターンが受信されると、プロセッサ２４０は、耐エッチング層とパターニング表面とがインプリントにおいてギャップを隔てて離間されているときに、耐エッチング層とパターニング表面との間の体積を満たす膜を生成する成形可能材料２２４の分布を計算することができる。耐エッチング層の上の成形可能材料の分布は、成形可能材料の面密度、成形可能材料の液滴の位置、及び／又は成形可能材料の液滴の体積の形式をとりうる。成形可能材料の分布を計算することは、成形可能材料の材料特性、パターニング表面の材料特性、耐エッチング層の材料特性、パターニング表面と耐エッチング層表面との間の体積の空間的変化、流体の流れ、蒸発などのうちの１又は複数を考慮に入れることができる。
１つの例示的な実施形態では、第１の成形可能材料及び第２の成形可能材料が同じ組成を有する可能性がある。すなわち、第１及び第２の液滴パターンは異なっていてもよいが、分配される成形可能材料は同じであってもよい。しかしながら、別の実施形態では、第１の成形可能材料と第２の成形可能材料とが異なる組成を有することも可能である。
工程Ｓ５１８では、成形可能材料の第２の複数の液滴２２４がインプリントシステム２００を使用して第２の滴パターンに従って耐エッチング層６１２の上に分配される。この工程では、第１の硬化層６１０及び耐エッチング層６１２を有する基板１０２がインプリントシステム２００にロードされ、第１の複数の液滴がインプリント方法４００に関して上述した方法で分配される。すなわち、工程Ｓ５１８は、インプリント方法４００に関して上述した工程Ｓ４０２と同等である。図６Ｆは、工程Ｓ５１８の前、すなわち、第２の成形可能材料２２４の複数の液滴が分配される前の、基板チャック１０４と結合された基板１０２の概略断面図を示す。図６Ｇは、インプリントシステム２００を介して、第２の液滴パターンに従って第２の複数の液滴が耐エッチング層６１２の上に分配された後の基板１０２の概略断面図を示す。図６Ｇに概略的に示されるように、第２の液滴パターンは、耐エッチング層６１２の上の異なる位置で均一な密度の液滴を有する。これは、上述したように、第２の液滴パターンがインプリントシステム２００における偏差を考慮に入れず、したがって、異なる密度の領域を必要としないからである。むしろ、第２の液滴パターンの目標は、目標とする均一なＲＬＴ値にできるだけ近いＲＬＴを達成することであるため、液滴密度は均一である。
工程Ｓ５２０では、インプリントシステム２００を用いて成形可能材料２２４の第２の層６１４が形成されるように、分配された第２の複数の液滴がテンプレート２０８と接触させられる。これは、インプリント方法４００に関して上述した方法で実行される。すなわち、工程Ｓ５２０は、インプリント方法４００の工程Ｓ４０４及びＳ４０６と同等である。図６Ｈは、テンプレート２０８が成形可能材料２２４に接触する直前の基板１０２の概略断面図を示す。方向矢印６１６によって示されるように、テンプレート２０８は、基板１０２に向かって下降される。図６Ｉは、テンプレート２０８が成形可能材料２２４に完全に接触した後の基板１０２の概略断面図を示す。テンプレート２０８と成形可能材料２２４との接触は、成形可能材料２２４の第２の層６１４を形成する。図６Ｉに示すように、成形可能材料２２４をテンプレート２０８と接触させる間、成形可能材料２２４は、テンプレート２０８の窪んだフィーチャに充填される。このようにして、テンプレート２０８のパターン化表面２１２によって画定されたパターンは、成形可能材料２２４に転写され、したがって、成形可能材料２２４の複数のフィーチャ６１８を形成する。図６Ｉにも示されるように、耐エッチング層６１２の形状及び第１の硬化層６１０の形状の結果として、成形可能材料２２４の第２の層６１４の形状は、同じ形状に一致する。換言すれば、第１の硬化層６１０は、成形可能材料２２４の第２の層６１４に平面偏差を誘発する形状を有する。したがって、第１の液滴パターンは、第１の硬化層６１０が成形可能材料２２４の第２の層６１４に平面偏差を誘発する形状を有するように選択されるとも言える。一実施形態では、成形可能材料２２４の第２の層６１４の誘発された平面偏差は、基板１０２及び／又は基板チャック１０４の平面偏差をミラーリングする。
工程Ｓ５２０の後、テンプレート２０８が成形可能材料２２４の第２の層６１４に接触している間に成形可能材料２２４の第２の層６１４を硬化させることによって、第２の硬化層６２０が形成される。硬化工程は、インプリント方法４００において上述したのと同じ方法で実行することができる。すなわち、硬化工程は、インプリント方法４００の工程Ｓ４０８と同等である。硬化は、第２の層６１４の形状を第２の硬化層６２０に設定し、これはフィーチャ６１８の形状を硬化フィーチャ６２２に設定することを含む。
硬化後、テンプレート２０８は、第２の硬化層６２０から分離される。図６Ｊは、テンプレート２０８が分離された後の瞬間を示す。したがって、図６Ｊでは、最上層が硬化フィーチャ６２２を有する第２の硬化層６２０である。第２の硬化層６２０の直下で第２の硬化層６２０と接触している層は、耐エッチング層６１２である。耐エッチング層６１２の直下で耐エッチング層６１２と接触している層は、第１の硬化層６１０である。第１の硬化層６１０の直下で第１の硬化層６１０と接触している層は、基板１０２である。しかしながら、上述したように、別の実施形態では、第１の硬化層６１０の直下で第１の硬化層６１０と接触している層は、基板上に以前に形成された層であってもよい。図６Ｊに示すように、第２の硬化層６２０は、硬化フィーチャ６２２の下に均一な厚さの部分６２４を含む。これは、上述したように、異なる厚さの領域を有する第１の硬化層６１０とは対照的である。テンプレートの分離後、インプリントプロセスは完了する。
インプリントプロセスの後、硬化フィーチャ６２２によって画定されたパターンを基板１０２に転写するために既知のエッチングプロセスを使用することができる。図６Ｊに示される構造に到達することによって、製造方法５００は、ＲＬＴの均一性に悪影響を及ぼすことなく、オーバーレイを改善するために、インプリントシステムにおける偏差を補償するという利益を提供する。これは、平坦化処理中に形成された第１の硬化層６１０がインプリントシステムにおける偏差を補償し、一方、インプリント処理中に形成された第２の硬化層６２０が均一な目標ＲＬＴを提供するからである。耐エッチング層６１２の使用は、２つの分配工程を互いに分離することを可能にし、また、以下に記載されるように、パターンを転写することを可能にする。
図７は、例示的な実施形態に従う例示的なパターン転写方法７００を示すフローチャートである。図８Ａ～図８Ｅは、図７のパターン転写方法を説明するための概略断面図である。エッチング工程は、以下のように行ってもよい。図６Ｊに示される構造から始めて、第２の硬化層６２０の残留層部分６２４がエッチング除去される第１のエッチング工程Ｓ７０２を実行してもよい。このエッチングは、硬化フィーチャ６２２を残して残留層部分６２４を除去する第１のエッチング化合物を使用することによって行うことができる。しかしながら、第１のエッチング化合物は、残留層部分６２４の材料をエッチングすることができる一方で、耐エッチング層６１２の材料をエッチングすることができないように選択されてもよい。例えば、第１のエッチング物質は、Ｏ２、Ｏ３、Ｎ２０等のような酸素含有ガスから選択することができる。エッチング化合物の適用は、硬化フィーチャ６２２を除去することなく、残留層部分６２４のみが除去されるように、正確に制御されうる。図８Ａは、残留層部分６２４が化学エッチングによって除去された後の構造の概略断面図を示す。図８Ａに見られるように、硬化フィーチャ６２２は、残留層部分６２４が除去された後、耐エッチング層６１２の上に配置される。図８Ａにも示されるように、残留層部分６２４が除去された状態で、耐エッチング層６１２の部分８０２が露出される。すなわち、耐エッチング層６１２は、もはや部分８０２では覆われていないが、硬化フィーチャ６２２の位置ではまだ覆われている。
次いで、耐エッチング層６１２の露出部分８０２がエッチングされるところで、第２のエッチング工程Ｓ７０４を実行してもよい。この場合、第１のエッチング化合物とは異なる第２のエッチング化合物が使用される。第２のエッチング化合物は、耐エッチング層６１２の材料を除去することができるが、硬化フィーチャ６２２を除去することはできない。例えば、第２のエッチング物質は、例えば、ＣＦ４、ＣＨＦ３、ＳＦ６等のガスのような、フロンベースの化学物質から選択することができる。液体エッチャントは、例えばＮＨ４Ｆのような緩衝ＨＦ液であってもよい。第２のエッチングは、耐エッチング層６１２の露出部分８０２を除去した後に止まるように制御されてもよい。図８Ｂは、耐エッチング層６１２の露出部分８０２が第２の化学エッチングによって除去された後の構造の概略断面図を示す。図８Ｂに見られるように、硬化フィーチャ６２２は、露出部分８０２が除去された後も、耐エッチング層６１２上に依然として位置する。また、図８Ｂに示すように、露出部分８０２が使用されていた領域では、第２の硬化層６１０が露出部分８０４に位置している。すなわち、第２の硬化層６１０は、もはや部分８０４では覆われていないが、硬化フィーチャ６２２及び耐エッチング層６１２の位置ではまだ覆われている。第２のエッチング後に依然として存在する耐エッチング層６１２の領域は、これらの領域が硬化フィーチャ６２２によって保護されるためである。すなわち、硬化フィーチャ６２２は、耐エッチング層６１２の上にあるため、耐エッチング層６１２のそれらの領域は、第２のエッチング化合物と接触しない。
次に、第３のエッチング工程Ｓ７０６を実行することができ、第１の硬化層６１０の露出部分８０４及び硬化フィーチャ６２２もエッチングされる。この場合、第１のエッチング化合物を再び使用することができる。上述のように、第１のエッチング化合物は、残留層部分６２４の材料をエッチングすることができ、耐エッチング層６１２の材料をエッチングすることができない。また、上述したように、一実施形態例では、第１の硬化層６１０が第２の硬化層６２０と同じ成形可能材料で形成される。したがって、第１のエッチング化合物は、第１の硬化層６１０の露出部分８０４及び硬化フィーチャ６２２の両方を除去するが、耐エッチング層６１２は除去しない。第３のエッチングは、第１の硬化層６１０の露出部分８０４を除去した後に停止するように制御することができる。図８Ｃは、第３の化学エッチング工程によっての硬化フィーチャ６２２及び第１の硬化層６１０の露出部分８０４が除去された後の構造の概略断面図を示す。図８Ｃに見られるように、耐エッチング層６１２の一部は、第１の硬化層６１０の露出部分８０４が除去された後、第１の硬化層６１０の一部の上に依然として存在する。図８Ｃに示されるように、露光部分８０４があった領域において、今度は、基板１０２の部分８０６が露出する。すなわち、基板１０２は、もはや部分８０６においては覆われていないが、耐エッチング層６１２が残りの第１の硬化層６１０の上に残っている位置ではまだ覆われている。第３のエッチング後に依然として存在する第１の硬化層６１０の領域は、これらの領域が耐エッチング層６１２の残りの部分によって保護されるためである。すなわち、耐エッチングエリア６１２の部分は第１の硬化層６１０の部分の上にあるので、第１の硬化部分６１０のこれらの領域は、第１のエッチング化合物と接触しない。
次に、基板１０２の露出部分８０６がエッチングされるところで第４のエッチング工程Ｓ７０８を実行することができる。この場合、第３のエッチング化合物を用いることができる。第３のエッチング化合物は、基板１０２の材料をエッチングすることができるが、耐エッチング層６１２の材料をエッチングすることはできない。第４のエッチングは、所定量の基板１０２を除去した後に停止するように制御されてもよい。図８Ｄは、第４の化学エッチング工程によって基板１０２の露出部分８０６が除去された後の構造の概略断面図を示す。図８Ｄに見られるように、第１の硬化層６１０の露出部分８０４が除去された後、第１の硬化層のいくつかの部分の上に、耐エッチング層６１２のいくつかが依然として存在する。図８Ｄにも示されるように、基板１０２はここで、露出部分８０６における基板の一部がエッチングされた後に、パターン８１０を有する。したがって、上述のエッチング工程に従うことによって、基板１０２は最終的に、テンプレート２０８のパターン２１２に対応するパターン８１０を有する。図８Ｃの第１の硬化層６１０の同じ領域は第４のエッチング後も存在する。なぜなら、これらの領域は、依然として、耐エッチング層６１２の残りの部分によって保護されているからである。すなわち、耐エッチングエリア６１２の一部が第１の硬化エリア６１０の一部の上にあるので、第１の硬化部分６１０のこれらの領域は、第４のエッチング工程中に第３のエッチング化合物と接触しない。
次いで、さらなるエッチング工程Ｓ７１０を実行して、基板１０２の上に存在する残りの材料を洗浄することができる。上述の第２のエッチング化合物が残りの耐エッチング層６１２を除去するために使用されてもよく、次いで、上述の第１のエッチング化合物が残りの第１の硬化層を除去するために使用されてもよい。これらの過剰な材料が除去された後、パターン８１０を有する完成した基板１０２が得られる。図８Ｅは、残りの耐エッチング層６１２及び残りの第１の硬化層６１０がさらなるエッチング工程によって除去された後の構造の概略断面図を示す。図８Ｅに見られるように、処理された基板は表面の上に形成されたパターン８１０を有し、ここで、パターン８１０は、テンプレート２０８のパターン２１２に対応する。
上述のように、本明細書に開示されるナノ製作方法は、ＲＬＴの均一性に悪影響を及ぼすことなく、オーバーレイを改善するようにインプリントシステムにおける偏差を補償するという利点を提供する。上述したように、これは、平坦化プロセスにおいて形成される第１の硬化層がインプリントシステムにおける偏差を補償する一方で、インプリントプロセスにおいて形成される第２の硬化層が均一な目標ＲＬＴを提供するためである。耐エッチング層の使用は、２つの分配工程を互いに分離することを可能にし、また、パターンを転写することを可能にする。本明細書に記載の製造方法を使用した結果、第２の硬化層と基板の下地層との間のオーバーレイ誤差は１０ｎｍ未満である。
様々な態様のさらなる修正及び代替実施形態は、この説明を考慮すれば当業者には明らかであろう。したがって、この説明は、例示としてのみ解釈されるべきである。本明細書で示され、説明される形態は、実施形態の例として解釈されるべきであることが理解されるべきである。要素及び材料は本明細書に図示され、説明されたものと置き換えることができ、部品及びプロセスは逆にすることができ、特定の特徴は独立して利用することができ、すべて、この説明の恩恵を受けた後に当業者には明らかになるのであろう。

Claims (20)

  1. ナノ製作方法であって、
    インプリントシステム内のディストーションに関する情報を受信する受信工程と、
    受信した前記情報に基づいて、成形可能材料の第１の複数の液滴を含む、成形可能材料の第１の液滴パターンを生成する生成工程と、
    前記第１の液滴パターンに従って前記第１の複数の液滴を基板の上に分配する分配工程と、
    成形可能材料の第１の層を形成するように、分配された前記第１の複数の液滴を、パターンを有しないスーパーストレートと接触させる接触工程と、
    前記スーパーストレートが成形可能材料の第１の層と接触している間に成形可能材料の前記第１の層を硬化させることによって第１の硬化層を形成する形成工程と、
    前記スーパーストレートを前記第１の硬化層から分離する分離工程と、
    前記第１の硬化層の上に耐エッチング層を堆積させる堆積工程と、
    成形可能材料の第２の複数の液滴を含む第２の液滴パターンを生成する生成工程と、
    前記第２の液滴パターンに従って前記耐エッチング層の上に前記第２の複数の液滴を分配する分配工程と、
    成形可能材料の第２の層を形成するように、分配された前記第２の複数の液滴を、パターンを有するテンプレートと接触させる接触工程と、
    を含むことを特徴とするナノ製作方法。
  2. 前記第２の液滴パターンは、前記第１の液滴パターンと異なる、
    ことを特徴とする請求項１に記載のナノ製作方法。
  3. 前記第２の液滴パターンは、目標とする均一な残留層の厚さに基づいて生成される、
    請求項１に記載のナノ製作方法。
  4. 前記第２の液滴パターンは、前記インプリントシステム内の前記ディストーションを考慮することなく生成される、
    ことを特徴とする請求項１に記載のナノ製作方法。
  5. 前記第１の液滴パターンは、前記基板のパターンに基づいて生成され、
    前記第２の液滴パターンは、前記テンプレートのパターンに基づいて生成される、
    ことを特徴とする請求項１に記載のナノ製作方法。
  6. 前記第１の液滴パターンは、前記第１の硬化層が成形可能材料の前記第２の層に対して平面偏差を誘発する形状を有するように選択される、
    ことを特徴とする請求項１に記載のナノ製作方法。
  7. 成形可能材料の前記第２の層の誘起された前記平面偏差は、前記基板の平面偏差をミラーリングする、
    ことを特徴とする請求項６に記載のナノ製作方法。
  8. 前記第１の液滴パターンの前記成形可能材料は、前記第２の液滴パターンの前記成形可能材料と同じである、
    ことを特徴とする請求項１に記載のナノ製作方法。
  9. 前記第１の液滴パターンの前記成形可能材料は、前記第２の液滴パターンの前記成形可能材料とは異なる、
    ことを特徴とする請求項１に記載のナノ製作方法。
  10. 分配された前記第２の複数の液滴に前記テンプレートを接触させる前記接触工程は、成形可能材料の前記第２の層にパターンをインプリントする、
    ことを特徴とする請求項１に記載のナノ製作方法。
  11. 成形可能材料の前記第２の層に前記テンプレートが接触している間に成形可能材料の前記第２の層を硬化させることによって第２の硬化層を形成する形成工程を更に含む、
    ことを特徴とする請求項１乃至１０のいずれか１項に記載のナノ製作方法。
  12. 前記第２の硬化層のパターンを前記基板に転写する転写工程を更に含む、
    ことを特徴とする請求項１１に記載のナノ製作方法。
  13. 前記パターンを転写する前記転写工程は、
    前記耐エッチング層の部分を露出させるように前記第２の硬化層をエッチングする工程と、
    前記第１の硬化層の部分を露出させるように前記耐エッチング層の露出した前記部分をエッチングする工程と、
    前記基板の部分を露出させるように前記第１の硬化層の露出した前記部分をエッチングする工程と、
    前記基板の露出した前記部分をエッチングする工程と、
    を含む、
    ことを特徴とする請求項１２に記載のナノ製作方法。
  14. 前記第２の硬化層をエッチングする前記工程は、前記第２の硬化層を第１のエッチング化合物に曝すことを含み、
    前記耐エッチング層をエッチングする前記工程は、前記第１のエッチング化合物とは異なる第２のエッチング化合物に前記耐エッチング層を曝すことを含み、
    前記耐エッチング層は、前記第１のエッチング化合物によってエッチングされることができない、
    ことを特徴とする請求項１３に記載のナノ製作方法。
  15. 前記第１の硬化層をエッチングする前記工程は、前記第１の硬化層を前記第１のエッチング化合物に曝すことを含む、
    ことを特徴とする請求項１４に記載のナノ製作方法。
  16. 前記インプリントシステム内の前記ディストーションに関する前記情報は、前記基板の平面偏差、前記テンプレートの平面偏差、前記基板を支持するチャックの表面の平面偏差、前記基板の下地層にある下地フィーチャのイメージ配置偏差、又はそれらの任意の組合せを含む、
    ことを特徴とする請求項１に記載のナノ製作方法。
  17. 前記インプリントシステムは、前記基板、前記スーパーストレート、及び前記テンプレートを含む、
    ことを特徴とする請求項１に記載のナノ製作方法。
  18. 前記第２の硬化層と前記基板の下地層との間のオーバーレイ誤差が１０ｎｍ未満である、
    ことを特徴とする請求項１１乃至１５のいずれか１項に記載のナノ製作方法。
  19. ナノ製作システムであって、
    平坦化システムと、
    インプリントシステムと、
    １又は複数のプロセッサと、
    前記１又は複数のプロセッサによって実行されるときに、
    前記ナノ製作システムに、
    インプリントシステム内のディストーションに関する情報を受信する受信工程と、
    受信した前記情報に基づいて、成形可能材料の第１の複数の液滴を含む、成形可能材料の第１の液滴パターンを生成する生成工程と、を実行させ、
    前記平坦化システムに、
    前記第１の液滴パターンに従って前記第１の複数の液滴を基板の上に分配する分配工程と、
    成形可能材料の第１の層を形成するように、分配された前記第１の複数の液滴を、パターンを有しないスーパーストレートと接触させる接触工程と、
    前記スーパーストレートが成形可能材料の第１の層と接触している間に成形可能材料の前記第１の層を硬化させることによって第１の硬化層を形成する形成工程と、
    前記スーパーストレートを前記第１の硬化層から分離する分離工程と、を実行させ、
    前記ナノ製作システムに、
    前記第１の硬化層の上に耐エッチング層を堆積させる堆積工程と、
    成形可能材料の第２の複数の液滴を含む第２の液滴パターンを生成する生成工程と、を実行させ、
    前記インプリントシステムに、
    前記第２の液滴パターンに従って前記耐エッチング層の上に前記第２の複数の液滴を分配する分配工程と、
    成形可能材料の第２の層を形成するように、分配された前記第２の複数の液滴を、パターンを有するテンプレートと接触させる接触工程と、を実行させる、
    命令を記憶する１又は複数のメモリと、
    を備えることを特徴とするナノ製作システム。
  20. 物品を製造する物品製造方法であって、
    インプリントシステム内のディストーションに関する情報を受信する受信工程と、
    受信した前記情報に基づいて、成形可能材料の第１の複数の液滴を含む、成形可能材料の第１の液滴パターンを生成する生成工程と、
    前記第１の液滴パターンに従って前記第１の複数の液滴を基板の上に分配する分配工程と、
    成形可能材料の第１の層を形成するように、分配された前記第１の複数の液滴を、パターンを有しないスーパーストレートと接触させる接触工程と、
    前記スーパーストレートが成形可能材料の第１の層と接触している間に成形可能材料の前記第１の層を硬化させることによって第１の硬化層を形成する形成工程と、
    前記スーパーストレートを前記第１の硬化層から分離する分離工程と、
    前記第１の硬化層の上に耐エッチング層を堆積させる堆積工程と、
    成形可能材料の第２の複数の液滴を含む第２の液滴パターンを生成する生成工程と、
    前記第２の液滴パターンに従って前記耐エッチング層の上に前記第２の複数の液滴を分配する分配工程と、
    成形可能材料の第２の層を形成するように、分配された前記第２の複数の液滴を、パターンを有するテンプレートと接触させる接触工程と、
    前記テンプレートを分配された前記第２の複数の液滴と接触する前記接触工程の完了の結果として、成形可能材料の前記第２の層に前記パターンを形成する形成工程と、
    成形可能材料の前記第２の層の前記パターンを前記基板に転写する転写工程と、
    前記基板を処理して前記物品を製造する処理工程と、
    を含むことを特徴とする物品製造方法。
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