JP7316330B2 - 接触線モーションに基づいて成形パラメータを決定するシステム及び方法 - Google Patents

Description

本開示は、成形パラメータを決定するためのシステム及び方法に関する。特に、接触線モーションに基づいて成形パラメータを決定することに関する。

ナノ製造は、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い構造の製造を含む。ナノ製造が大きな影響を与えた１つのアプリケーションは、集積回路の製造である。半導体プロセス産業は、基板上に形成される単位面積当たりの回路を増加させながら、より大きな生産歩留まりを追求し続けている。ナノ製造の改善は、より優れたプロセス制御を提供すること、及び／又は、形成された構造の最小フィーチャ寸法の継続的な縮小も可能にしながら、スループットを改善すること、を含む。

今日用いられている１つのナノ製造技術は、一般的に、ナノインプリントリソグラフィと呼ばれている。ナノインプリントリソグラフィは、例えば、基板上にフィルムを成形することによって、集積デバイスの１つ以上の層（レイヤ）を製造することを含む様々なアプリケーションで有用である。集積デバイスの例は、ＣＭＯＳロジック、マイクロプロセッサ、ＮＡＮＤフラッシュメモリ、ＮＯＲフラッシュメモリ、ＤＲＡＭメモリ、ＭＲＡＭ、３Ｄクロスポイントメモリ、Ｒｅ－ＲＡＭ、Ｆｅ－ＲＡＭ、ＳＴＴ－ＲＡＭ、ＭＥＭＳなどを含むが、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、これらは全て参照により本明細書に組み込まれる。

上述した特許のそれぞれに開示されたナノインプリントリソグラフィ技術は、成形可能材料（重合可能）層におけるレリーフパターンの形成によって、基板上のフィルムを成形することを記載している。そして、このフィルムの成形は、レリーフパターンに対応するパターンを、下にある基板の中及び／又は上に転写するために用いられる。

成形プロセスは、基板から離間したテンプレートを用いる。成形可能液体は、基板上に塗布される。テンプレートは、ドロップパターンとして堆積された成形可能液体と接触させられ、成形可能液体は、広げられ、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、テンプレートの成形面に一致する形状（パターン）を有するフィルムを形成するために固化される。固化後、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、固化層から引き離される。

そして、基板及び固化層は、例えば、硬化、酸化、層形成、堆積、ドーピング、平坦化、エッチング、成形可能材料の除去、ダイシング、ボンディング、パッケージングなどを含むデバイス（物品）製造のための公知のステップ及びプロセスを受ける。例えば、固化層上のパターンは、基板上にパターンを転写するエッジングプロセスを受けてもよい。

第１実施形態は、基板上のフィルムを成形する方法であってもよい。かかる方法は、テンプレートでフィルムを成形することと、前記テンプレートで前記フィルムを成形しながら前記フィルムと前記テンプレートからの反射による干渉縞を撮像することと、前記干渉縞を撮像することによって取得された画像の時系列を分析して、前記干渉縞の径に関する情報の時系列を求めることと、前記干渉縞の径に関する情報の時系列に基づいて、成形条件として前記フィルムを成形するために前記テンプレートに加える力の軌道を決定することと、を備えていてもよい。

第１実施形態は、決定された前記テンプレートに加える力の軌道を表示デバイスに提示すること、を更に備えていてもよい。

第１実施形態は、未充填欠陥を低減するように前記成形条件を決定してもよい。

第１実施形態は、物品を製造する方法であってもよい。前記物品を製造する方法は、上述の方法を用いて決定された成形条件で基板の上のフィルムを成形することと、前記基板を加工することと、前記加工された基板から前記物品を形成することと、を更に備えていてもよい。

第１実施形態の側面において、前記テストフィルムを成形することは、テスト基板の上に成形可能材料の液滴のドロップパターンを分配することと、初期接触時間よりも前に、初期背圧で前記テンプレートを湾曲させることと、を備えていてもよい。前記初期接触時間において、前記湾曲させたテンプレートは、初期接触位置に位置決めされてもよい。前記初期接触時間において、前記湾曲されたテンプレートの一部は、成形可能材料の前記液滴の一部と接触してもよい。前記初期接触時間から始まる第１接触期間の間に、前記テンプレートに与えられる背圧は、背圧軌道に沿って低減されてもよい。前記第１接触期間の間に、前記テンプレートに与えられる力は、力軌道に沿って低減されてもよい。前記第１接触期間の後の充填期間の間に、前記背圧、及び、前記テンプレートに与えられる前記力は、実質的に一定に保たれてもよい。前記充填期間の後の硬化期間の間に、前記成形可能材料は、化学線に曝されてもよい。

第１実施形態は、一組の予備テストフィルムを成形することを更に備えていてもよい。前記一組の予備テストフィルムは、第１充填時間の予備テストフィルムと、前記第１充填時間よりも長い第２充填時間の予備テストフィルムとを含んでいてもよい。前記第１充填時間の予備テストフィルムは、成形条件の第１サブセット及び前記第１充填時間で成形されてもよい。前記第２充填時間の予備テストフィルムは、成形条件の前記第１サブセット及び前記第２充填時間で成形されてもよい。第１実施形態は、前記一組の予備テストフィルムの未充填欠陥密度の一組の予備マップを生成することを更に備えていてもよい。前記一組の予備マップは、前記第１充填時間のマップと、前記第２充填時間のマップとを含んでいてもよい。

第１実施形態は、前記第１充填時間のマップにおいて閾値を上回る欠陥密度と、前記第２充填時間のマップにおいて前記閾値を下回る欠陥密度とを備える前記一組の予備マップにおける位置として、未充填敏感位置のセットを特定することと、予備テストフィルムの広がり特性のセットを推定するために、前記第１充填時間の予備テストフィルムを成形しながら前記第１充填時間の予備テストフィルムを撮像することによって取得される画像の予備シリーズを分析することと、前記未充填敏感位置のセットと、前記予備テストフィルムの広がり特性のセットとを備える相関セットを生成することと、を更に備えていてもよい。

第１実施形態の側面において、成形条件のセットは、前記成形条件を作成するために用いられる前記フィルムを成形している間に用いられ、前記成形条件のセットは、前記成形条件の第１サブセットの第１バリエーションと、前記第１填時間とを含んでいてもよい。

第１実施形態は、未充填欠陥の予期された改善のマップに基づいて、前記第１バリエーションが前記成形条件の第１サブセット及び前記第１充填時間の改善であるかどうかを判定すること、を更に備えていてもよい。

第１実施形態の側面において、前記テンプレートに加える力の軌道は、インプリント力軌道及びインプリント背圧軌道の１つ又は両方を含んでいてもよい。

第１実施形態の側面において、一組の予備マップを生成することは、前記第１充填時間のマップを構成する未充填欠陥の位置を特定するために、前記第１充填時間の予備テストフィルムを検査することと、前記第２充填時間のマップを構成する未充填欠陥の位置を特定するために、前記第２充填時間の予備テストフィルムを検査することと、を備えていてもよい。前記方法は、前記第１充填時間のマップにおける欠陥を方位角方向に平均化することによって、欠陥密度の、第１充填時間の半径方向のヒストグラムを生成することと、前記第２充填時間のマップにおける欠陥を方位角方向に平均化することによって、欠陥密度の、第２充填時間の半径方向のヒストグラムを生成することと、を更に備えていてもよい。前記未充填敏感位置のセットは、前記第２充填時間の半径方向のヒストグラムと前記第１充填時間の半径方向のヒストグラムとの間の差が欠陥密度の閾値を上回る、未充填敏感の半径方向の領域のセットであってもよい。前記相関セットを生成することは、前記未充填敏感の半径方向の領域のセットに対応する前記予備テストフィルムの広がり特性のセットに基づいて、未充填敏感の広がり時間を特定すること、を備えていてもよい。

第１実施形態の側面において、前記予備テストフィルムの広がり特性のセットは、半径方向に平均化された推定接触半径の予備時系列を含んでいてもよい。前記未充填敏感の広がり時間を特定することは、前記半径方向に平均化された推定接触半径が前記未充填敏感の半径方向の領域のセット内にある、前記半径方向に平均化された推定接触半径の時系列における期間を特定することを備えていてもよい。

第１実施形態の側面において、成形条件の第１セットは、前記成形条件を作成するために使用される前記フィルムを成形するために使用され、前記成形条件の第１セットは、成形条件の第１サブセットのバリエーションを含んでいてもよい。前記バリエーションは、前記未充填敏感の広がり時間のセットにおける少なくとも１つの期間の間の前記成形条件の第１サブセットにおける背圧軌道及び力軌道の１つ又は両方に対する調整を含んでいてもよい。

第１実施形態の側面において、前記予備テストフィルムの広がり特性のセットは、半径方向に平均化された推定接触半径の予備セットと相関する予備広がり時間のセットを含んでいてもよい。前記フィルムの広がり特性は、半径方向に平均化された推定接触半径のテストセットと相関するテスト広がり時間のセットを含んでいてもよい。前記方法は、前記半径方向に平均化された推定接触半径のテストセットの未充填敏感位置のセットにおける前記テスト広がり時間のセットと、前記半径方向に平均化された推定接触半径の予備セットの未充填敏感位置のセットにおける前記予備広がり時間のセットと、の間の広がり時間の差を算出することを更に備えていてもよい。前記成形条件は、前記広がり時間の差に基づいていていてもよい。

第１実施形態の側面において、前記予備テストフィルムの広がり特性のセットは、半径方向に平均化された推定接触半径の予備セットと相関する、半径方向に平均化された推定接触角の予備セットを含んでいてもよい。前記フィルムの広がり特性は、半径方向に平均化された推定接触半径のテストセットと相関する、半径方向に平均化された推定接触角のテストセットを含んでいてもよい。前記方法は、前記半径方向に平均化された推定接触半径のテストセットの前記未充填敏感位置のセットにおける前記半径方向に平均化された推定接触角のテストセットと、前記半径方向に平均化された推定接触半径の予備セットの前記未充填敏感位置のセットにおける前記半径方向に平均化された推定接触角の予備セットと、の間の接触角の差を算出することを更に備えていてもよい。前記成形条件は、前記接触角の差に基づいていてもよい。

第２実施形態は、成形システム制御装置であってもよく、メモリと、プロセッサと、を備える。前記プロセッサは、成形条件を成形システムに送り、前記成形システムは、前記成形条件でフィルムを成形し、テンプレートで前記フィルムを成形しながら前記フィルムと前記テンプレートからの反射による干渉縞を撮像することによって取得された前記干渉縞の画像の時系列を前記成形システムから受け、前記画像の時系列を前記メモリに格納し、前記画像の時系列を分析して、前記干渉縞の径に関する情報の時系列を求め、前記干渉縞の径に関する情報の時系列に基づいて、前記成形条件として前記フィルムを成形するために前記プレートに加える力の軌道を決定してもよい。

本開示のこれらの及びその他の目的、特徴及び利点は、添付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されるであろう。

本発明の特徴及び利点が詳細に理解されるように、発明の実施形態のより具体的な説明は、添付図面に示されている実施形態を参照することによってなされる。但し、添付図面は、発明の典型的な実施形態を示すだけであって、従って、本発明は、その他の同等に効果的な実施形態を認めることができるため、発明の範囲を限定するものとみなされるべきではないことに注意されたい。
図１は、実施形態で使用される、基板から離間したメサを備えるテンプレートを有する例示的なナノインプリントリソグラフィシステムの図である。 図２は、実施形態で使用される例示的なテンプレートの図である。 図３は、実施形態で使用される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。 図４は、実施形態において特定される未充填欠陥の顕微鏡写真である。 図５Ａは、例示的な実施形態において生成される、未充填欠陥の位置の分布のマップである。 図５Ｂは、例示的な実施形態において生成される、未充填欠陥の位置の分布のマップである。 図５Ｃは、実施形態において生成される、欠陥のカウントのヒストグラムを示す。 図５Ｄは、実施形態において、ヒストグラムを生成するために使用される、半径方向のビンに分割された、成形フィールドを示す。 図５Ｅは、実施形態において使用される、図５Ｃの情報を正規化するために使用される、図５Ｄのビンの面積の変動を示すチャートである。 図６Ａは、実施形態において実行される方法を示すフローチャートである。 図６Ｂは、実施形態において実行される方法を示すフローチャートである。 図７は、例示的な実施形態において生成される、一連のスプレッドカメラ画像である。 図８は、実施形態において使用される、スプレッドカメラ画像における縞の間の関係をテンプレートの形状に示す略図である。 図９Ａは、例示的な実施形態において、接触期間の間にとることが可能なテンプレートの形状を示す図である。 図９Ｂは、例示的な実施形態において、接触期間の間にとることが可能なテンプレートの形状を示す図である。 図９Ｃは、例示的な実施形態において、接触期間の間にとることが可能なテンプレートの形状を示す図である。 図９Ｄは、例示的な実施形態において、接触期間の間にとることが可能なテンプレートの形状を示す図である。 図１０Ａは、例示的な実施形態において使用される、例示的な力軌道を示すチャートである。 図１０Ｂは、例示的な実施形態において使用される、例示的な力軌道を示すチャートである。 図１１Ａは、例示的な実施形態において生成される、広がり特性のチャートである。 図１１Ｂは、例示的な実施形態において生成される、広がり特性のチャートである。 図１１Ｃは、例示的な実施形態において生成される、広がり特性のチャートである。 図１１Ｄは、例示的な実施形態において生成される、広がり特性のチャートである。

図面全体にわたって、別段の記載がない限り、同一の参照符号及び文字は、図で示された実施形態の同様な特徴、要素、構成要素又は部分を示すために使用される。また、主題の開示は、図面を参照して詳細に説明されるが、実例となる例示的な実施形態に関連して、そのように行われる。添付された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主旨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。

ナノインプリントリソグラフィ技術は、成形可能材料から基板上のフィルムを成形するために使用することができる。成形プロセスは、接触期間、及び、それに続く硬化期間の間に行われる。接触期間より前では、テンプレート（又はスーパーストレート）の成形面（パターニング面又は平坦化面）は、湾曲している。接触期間の間、湾曲した成形面は、基板上の成形可能材料に接触させられる。次に、成形面は、平らにされる。接触期間の後、成形可能材料が化学線に曝され、成形可能材料を硬化させる。接触期間の間、成形面と基板との間のガスが逃げる。硬化期間が開始されるときに、成形面と基板との間に残存するガスは、未充填欠陥を引き起こす。

スループットを増加させながら、未充填欠陥の数を最小化することは、ナノインプリントリソグラフィ技術の性能を改善する。未充填欠陥の数を最小化することは、未充填欠陥の数を最小化する成形パラメータを決定することを含む。接触期間の間に成形面がどのように制御されるかに影響を与える多数の成形パラメータが存在する。これらの成形パラメータを決定する従来技術の方法は、異なる成形パラメータで実験を行い、未充填欠陥を特定するために、これらの実験によって製造された成形フィルムを検査することを含む。これらの成形パラメータを決定することは、時間及びリソースが非常にかかるプロセスである。出願人は、これらの成形パラメータを決定するのに要する時間及びリソースを低減するシステム及び方法を見出した。

成形システム
図１は、実施形態で実行される成形システム１００（例えば、ナノインプリントリソグラフィシステム又はインクジェット適応平坦化システム）の図である。成形システム１００は、基板１０２の上にインプリント（成形）フィルムを製造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、電磁チャックなどであってもよいが、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、位置軸ｘ、ｙ及びｚ、及び、回転軸θ、ψ及びφのうちの１つ以上に沿った並進及び／又は回転運動を提供する。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（不図示）の上に位置決めされてもよい。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。代替の実施形態において、基板チャック１０４は、ベースに取り付けられていてもよい。

基板１０２から離間しているのは、テンプレート１０８（スーパーストレートとも称される）である。テンプレート１０８は、テンプレート１０８のフロントサイド上に基板１０２に向かって延在するメサ（モールドとも称される）１１０を有する本体を含む。メサ１１０は、テンプレート１０８のフロントサイド上にも成形面１１２を有する。成形面１１２は、パターニング面としても知られ、成形可能材料１２４を成形するテンプレートの面である。実施形態において、成形面１１２は、平面であり、成形可能材を平坦化するために使用される。また、テンプレート１０８は、メサ１１０なしで形成されていてもよく、この場合、基板１０２に面するテンプレートの面は、メサ１１０と同等であり、成形面１１２は、基板１０２に面するテンプレート１０８の面である。

テンプレート１０８は、これらに限定されないが、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、このような材料から形成されてもよい。成形面１１２は、複数の離間したテンプレート凹部１１４及び／又はテンプレート凸部１１６によって定義されるフィーチャを有してもよい。成形面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パターンを定義する。代替の実施形態において、成形面１１２は、フィーチャレスであり、この場合、平面が基板上に形成される。代替の実施形態において、成形面１１２は、フィーチャレスであり、基板と同じサイズであり、平面が基板の全体にわたって形成される。

テンプレート１０８は、テンプレートチャック１１８に結合される。テンプレートチャック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／又はその他の同様なチャックタイプであってもよいが、これらに限定されない。テンプレートチャック１１８は、テンプレート１０８にわたって変化するストレス、圧力及び／又はストレインをテンプレート１０８に与えるように構成されていてもよい。テンプレートチャック１１８は、テンプレート倍率制御システム１２１を含んでいてもよい。テンプレート倍率制御システム１２１は、テンプレート１０８の異なる部分をスクイーズ及び／又はストレッチすることができる圧電アクチュエータ（又はその他のアクチュエータ）を含んでいてもよい。テンプレートチャック１１８は、テンプレートを湾曲させる及び変形させるように、テンプレートのバックサイドに圧力差を与えることができる、ゾーンベース真空チャック、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いてもよい。

テンプレートチャック１１８は、位置決めシステムの一部である成形ヘッド１２０に結合される。成形ヘッド１２０は、ブリッジに移動可能に結合されていてもよい。成形ヘッド１２０は、基板に対してテンプレートチャック１１８を、少なくともｚ軸方向、及び、潜在的にその他の方向（例えば、位置軸ｘ及びｙ、及び、回転軸θ、ψ及びφ）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つ以上のアクチュエータを含む。

成形システム１００は、流体ディスペンサ１２２を更に備えていてもよい。また、流体ディスペンサ１２２は、ブリッジに移動可能に結合されていてもよい。実施形態において、流体ディスペンサ１２２及び成形ヘッド１２０は、位置決め構成要素の１つ以上又は全てを共有する。代替の実施形態において、流体ディスペンサ１２２及び成形ヘッド１２０は、互いに独立して移動する。流体ディスペンサ１２２は、ドロップパターンで、基板１０２の上に液体成形可能材料１２４（例えば、重合可能材料）を配置するために使用されてもよい。付加的な成形可能材料１２４は、成形可能材料１２４が基板１０２の上に配置されるより前に、ドロップディスペンス、スピンコーティング、ディップコーティング、化学蒸着（ＣＶＤ）、物理蒸着（ＰＶＤ）、薄膜蒸着、厚膜蒸着などの技術を用いて、基板１０２の上に加えられてもよい。成形可能材料１２４は、設計検討に応じて、所望の体積が成形面１１２と基板１０２との間に定義される前及び／又は後に、基板１０２の上に分配されてもよい。成形可能材料１２４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備えてもよく、これらの両方は参照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、異なる技術を使用してもよい。成形可能材料１２４が噴射可能である場合、成形可能材料を分配するために、インクジェット型ディスペンサが使用されてもよい。例えば、サーマルインクジェット、マイクロエレクトロメカニカルシステム（ＭＥＭＳ）ベースのインクジェット、バルブジェット及び圧電インクジェットは、噴射可能な液体を分配するための一般的な技術である。

成形システム１００は、液体成形可能材料の相変化を、上面が成形面１１２の形状によって決定される固体材料に誘導する硬化システムを更に備えていてもよい。硬化システムは、少なくとも、露光パス１２８に沿って化学線エネルギーを導く放射線源１２６を含んでいてもよい。成形ヘッド及び基板位置決めステージ１０６は、テンプレート１０８及び基板１０２を露光パス１２８と重ね合わせて位置決めするように構成されていてもよい。放射線源１２６は、テンプレート１０８が成形可能材料１２８に接触した後、露光パス１２８に沿って化学線エネルギーを送る。図１は、テンプレート１０８が成形可能材料１２４と接触していないときの露光パス１２８を示し、これは、個々の構成要素の相対位置が容易に特定されるように、例証目的で行われる。当業者は、テンプレート１０８が成形可能材料１２４と接触させられたときに、露光パス１２８は実質的に変化しないことを理解するであろう。実施形態において、化学線エネルギーは、テンプレートチャック１１８及びテンプレート１０８の両方を介して、テンプレート１０８の下の成形可能材料１２４に導かれてもよい。実施形態において、放射線源１２６によって生成された化学線エネルギーは、成形可能材料１２４のモノマーの重合を誘導するＵＶ光である。

成形システム１００は、テンプレート１０８が成形可能材料１２８に接触した後、成形可能材料１２４の広がりを調査するように位置決めされたフィールドカメラ１３６を更に備えていてもよい。図１は、フィールドカメラのイメージングフィールドの光軸を破線として示す。図１に示されるように、成形システム１００は、化学線をフィールドカメラによって検出すべき光と組み合わせる１つ以上の光学部品（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）を含んでいてもよい。フィールドカメラ１３６は、テンプレート１０８の下の成形可能材料の広がりを検出するように構成されていてもよい。フィールドカメラ１３６の光軸は、図１に示されるように、直線であるが、１つ以上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１３６は、成形可能材料と接触しているテンプレート１０８の下部の領域と、成形可能材料１２４と接触していないテンプレート１０８の下部の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た、ＣＣＤ、センサアレイ、ラインカメラ及びフォトディテクタのうちの１つ以上を含んでいてもよい。フィールドカメラ１３６は、可視光の単色画像を集めるように構成されていてもよい。フィールドカメラ１３６は、テンプレート１０８の下部の成形可能材料１２４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１０８の引き離し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（成形）プロセスを追跡するために使用することができる。また、フィールドカメラ１３６は、成形面１１２と基板面１３０との間のギャップの間の成形可能材料１２４の広がりにつれて変化する干渉縞を計測するように構成されていてもよい。

成形システム１００は、フィールドカメラ１３６から離れた液滴検査システム１３８を更に備えていてもよい。液滴検査システム１３８は、ＣＣＤ、カメラ、ラインカメラ及びフォトディテクタのうちの１つ以上を含んでいてもよい。液滴検査システム１３８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、補償光学及び／又は光源などの１つ以上の光学部品を含んでいてもよい。液滴検査システム１３８は、成形面１１２が基板１０２の上の成形可能材料１２４に接触するより前に、液滴を検査するように位置決めされてもよい。代替の実施形態において、フィールドカメラ１３６は、液滴検査システム１３８として構成されていてもよく、成形面１１２が成形可能材料１２４に接触するより前に使用されてもよい。

成形システム１００は、テンプレート１０８及び基板１０２のうちの１つ又は両方に対して、熱放射の空間分布を提供するように構成された熱放射源１３４を更に含んでいてもよい。熱放射源１３４は、基板１０２及びテンプレート１０８のうちの１つ又は両方を加熱し、成形可能材料１２４を固化させない、１つ以上の熱電磁放射源を含んでいてもよい。熱放射源１３４は、熱放射の時空間的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）、液晶デバイス（ＬＣＤ）などのＳＬＭを含んでいてもよい。成形システム１００は、テンプレート１０８が基板１０２の上の成形可能材料１２４と接触するときにインプリントフィールドと交差する単一の光路上に、化学線と、熱線と、フィールドカメラ１３６によって集められた放射線とを組み合わせるために使用される１つ以上の光学部品を更に備えていてもよい。熱放射源１３４は、テンプレート１０８が成形可能材料１２８と接触した後、（図１では、２つの太い暗線として示されている）熱放射パスに沿って熱放射を送ってもよい。図１は、テンプレート１０８が成形可能材料１２４と接触していないときの熱放射パスを示し、これは、個々の構成要素の相対位置が容易に特定されるように、例証目的で行われる。当業者は、テンプレート１０８が成形可能材料１２４と接触させられたときに、熱放射パスは実質的に変化しないことを理解するであろう。図１において、熱放射パスは、テンプレート１０８で終端することが示されているが、基板１０２で終端してもよい。代替の実施形態において、熱放射源１３４は、基板１０２の下部にあり、熱放射パスは、化学線及び可視光と組み合わされない。

成形可能材料１２４が基板上に分配されるより前に、基板コーティング１３２が基板１０２に適用されてもよい。実施形態において、基板コーティング１３２は、接着層であってもよい。実施形態において、基板コーティング１３２は、基板が基板チャック１０４の上にロードされるより前に、基板１０２に適用されてもよい。代替の実施形態において、基板コーティング１３２は、基板１０２が基板チャック１０４の上にある間に、基板１０２に適用されてもよい。実施形態において、スピンコーティング、ディップコーティング、ドロップディスペンス、スロットディスペンスなどによって、基板コーティング１３２が適用されてもよい。実施形態において、基板１０２は、半導体ウエハであってもよい。別の実施形態において、基板１０２は、インプリントされた後にドーターテンプレートを作成するために使用されるブランクテンプレート（レプリカブランク）であってもよい。

成形システム１００は、ガス及び／又は真空システムなどのインプリントフィールド雰囲気制御システムを含んでいてもよく、その例は、米国特許出願公開第２０１０／００９６７６４号明細書及び米国特許出願公開第２０１９／０１０１８２３号明細書に記載され、参照により本明細書に組み込まれる。ガス及び／又は真空システムは、１つ以上の異なるガスが異なる時間及び異なる領域で流れるように構成された、ポンプ、バルブ、ソレノイド、ガス源、ガス管などの１つ以上を含んでいてもよい。ガス及び／又は真空システムは、基板１０２のエッジに、及び、かかるエッジからガスを輸送し、基板１０２のエッジでガスの流れを制御することによってインプリントフィールド雰囲気を制御する第１ガス輸送システムに接続してもよい。ガス及び／又は真空システムは、テンプレート１０８のエッジに、及び、かかるエッジからガスを輸送し、テンプレート１０８のエッジでガスの流れを制御することによってインプリントフィールド雰囲気を制御する第２ガス輸送システムに接続してもよい。ガス及び／真空システムは、テンプレート１０８のトップに、及び、かかるトップからガスを輸送し、テンプレート１０８を介してガスの流れを制御することによってインプリントフィールド雰囲気を制御する第３ガス輸送システムに接続してもよい。第１、第２及び第３ガス輸送システムの１つ以上は、インプリントフィールド内及び周りのガスの流れを制御するために、組み合わせて、又は、別々に使用されてもよい。

成形システム１００は、基板チャック１０４、基板位置決めステージ１０６、テンプレートチャック１１８、成形ヘッド１２０、流体ディスペンサ１２２、放射線源１２６、熱放射源１３４、フィールドカメラ１３６、インプリントフィールド雰囲気制御システム及び／又は液滴検査システム１３８などの１つ以上の構成要素及び／又はサブシステムと通信する１つ以上のプロセッサ１４０（コントローラ）によって、調整、制御及び／又は指示されてもよい。プロセッサ１４０は、非一時的コンピュータ可読メモリ１４２に格納されたコンピュータ可読プログラムの指示に基づいて動作してもよい。プロセッサ１４０は、ＣＰＵ、ＭＰＵ、ＧＰＵ、ＡＳＩＣ、ＦＰＧＡ、ＧＳＰ及び汎用コンピュータの１つ以上であってもよいし、含んでいてもよい。プロセッサ１４０は、専用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は、これに限定されるものではないが、ＲＡＭ、ＲＯＭ、ＣＤ、ＤＶＤ、Ｂｌｕ－Ｒａｙ、ハードドライブ、ネットワーク対応ストレージ（ＮＡＳ）、イントラネット接続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非一時的コンピュータ可読ストレージデバイスを含む。コントローラ１４０は、成形システム１００ａに含まれる、及び、成形システム１００ａと通信する両方の複数のプロセッサを含んでいてもよい。プロセッサ１４０は、分析が行われ、ドロップパターンなどの制御ファイルが生成される、ネットワークコンピュータ１４０ａと通信してもよい。実施形態において、オペレータ及び／又はユーザに提示される、ネットワークコンピュータ１４０ａ、及び、プロセッサ１４０と通信するディスプレイの１つ又は両方に、１つ以上のグラフィカルユーザインターフェース（ＧＵＩ）１４１が存在する。

成形ヘッド１２０及び基板位置決めステージ１０６のいずれか、又は、両方は、成形可能材料１２４で充填される所望の空間（３次元での有界の物理的範囲）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、成形ヘッド１２０は、モールド１１０が成形可能材料１２４と接触するように、テンプレート１０８に力を与えてもよい。所望の体積が成形可能材料１２４で充填された後、放射線源１２６は、基板面１３０及び成形面１１２の形状に一致して、成形可能材料１２４を硬化、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、基板１０２の上にパターン層を定義する。成形可能材料１２４は、テンプレート１０８が成形可能材料１２４と接触している間に硬化され、基板１０２の上にパターン層を形成する。従って、成形システム１００は、成形面１１２のパターンの逆である凹部及び凸部を有するパターン層を形成するために、成形プロセスを使用する。代替の実施形態において、成形システム１００は、フィーチャレスの成形面１１２で平面層を形成するために、成形プロセスを使用する。

成形プロセスは、基板面１３０にわって広がる複数のインプリントフィールド（単なるフィールド又はショットとしても知られる）において繰り返し行われる。インプリントフィールドのそれぞれは、メサ１１０と同じサイズであってもよいし、メサ１１０のパターン領域のみと同じサイズであってもよい。メサ１１０のパターン領域は、基板１０２の上に、デバイスのフィーチャであるパターンをインプリントするために使用される、又は、デバイスのフィーチャを形成するための後続のプロセスにおいて使用される、成形面１１２の領域である。メサ１１０のパターン領域は、押出がインプリントフィールドエッジの上に形成されるのを防止するために使用される質量速度変動フィーチャ（流体制御フィーチャ）を含んでいてもよいし、含んでいなくてもよい。代替の実施形態において、基板１０２は、基板１０２、又は、メサ１１０でパターニングすべき基板１０２の領域と同じサイズである１つのインプリントフィールドのみを有する。代替の実施形態において、インプリントフィールドは、オーバーラップする。インプリントフィールドの幾つかは、基板１０２の境界と交差するパーシャルインプリントフィールドであってもよい。

パターン層は、各インプリントフィールドにおいて、基板面１３０と成形面１１２との間の成形可能材料１２４の最小厚さである残留層厚（ＲＬＴ）を有する残留層を有するように形成されてもよい。また、パターン層は、厚さを有する残留層の上に延在する凸部などの１つ以上のフィーチャを含んでいてもよい。これらの凸部は、メサ１１０の凹部１１４と一致する。

テンプレート
図２は、実施形態で使用されるテンプレート１０８（縮尺通りではない）の図である。成形面１１２は、（図２において、破線ボックスによって特定される）メサ１１０の上にあってもよい。メサ１１０は、テンプレートのフロントサイドの凹面２４４によって取り囲まれている。メサ側壁２４６は、凹面２４４をメサ１１０の成形面１１２に接続する。メサ側壁２４６は、メサ１１０を取り囲む。メサが丸い、又は、丸いコーナーを有する実施形態において、メサ側壁２４６は、コーナーのない連続壁である単一のメサ側壁を参照する。実施形態において、メサ側壁２４６は、垂直プロファイル、角度のついたプロファイル、曲面プロファイル、階段プロファイル、Ｓ字状プロファイル、凸状プロファイル、又は、それらのプロファイルの組み合わせであるプロファイルの１つ以上を有していてもよい。

成形プロセス
図３は、成形システム１００によって行われる成形プロセス３００を含む、物品（デバイス）を製造する方法のフローチャートである。成形プロセス３００は、１つ以上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称される）の上の成形可能材料１２４にパターンを形成するために使用することができる。成形プロセス３００は、成形システム１００によって、複数の基板上で繰り返し行われてもよい。プロセッサ１４０は、成形プロセス３００を制御するために使用されてもよい。

代替の実施形態において、成形プロセス３００は、基板１０２を平坦化するために使用されてもよい。この場合、成形面１１２は、フィーチャレスであり、基板１０２と同じサイズ、又は、基板１０２よりも大きいサイズであってもよい。

成形プロセス３００の開始は、テンプレート搬送機構にテンプレート１０８をテンプレートチャック１１８の上に載置させるテンプレート載置ステップを含んでいてもよい。また、成形プロセス３００は、基板載置ステップを含んでいてもよく、プロセッサ１４０は、基板搬送機構に基板１０２を基板チャック１０４の上に載置させてもよい。基板は、１つ以上のコーティング及び／又は構造を有していてもよい。テンプレート１０８と基板１０２とを成形システム１００に載置する順序は、特に限定されず、テンプレート１０８と基板１０２とを順次又は同時に載置してもよい。

位置決めステップにおいて、プロセッサ１４０は、基板位置決めステージ１０６及び／又はディスペンサ位置決めステージの１つ又は両方に、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１２２の下の流体分配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てもよく、各インプリントフィールドは、成形フィールドインデックスｉによって特定される。ここで、Ｎは、成形フィールドの数であり、１、１０、６２、７５、８４、１００など

の実数の正の整数である。分配ステップＳ３０２において、プロセッサ１４０は、流体ディスペンサ１２２に、ドロップパターンに基づいて、インプリントフィールド上に成形可能材料を分配させてもよい。実施形態において、流体ディスペンサ１２２は、複数の液滴として、成形可能材料１２４を分配する。流体ディスペンサ１２２は、１つのノズル又は多数のノズルを含んでいてもよい。流体ディスペンサ１２２は、１つ以上のノズルから成形可能材料１２４を同時に噴射してもよい。インプリントフィールドは、流体ディスペンサが成形可能材料１２４を噴射している間に、流体ディスペンサ１２２に対して移動させてもよい。従って、液滴の幾つかが基板上に着地する時間は、インプリントフィールドｉにわたって変化する。分配ステップＳ３０２は、各インプリントフィールドｉに対する分配期間Ｔ_ｄの間に行われてもよい。

実施形態において、分配ステップＳ３０２の間、成形可能材料１２４は、ドロップパターンに従って、基板１０２の上に分配される。ドロップパターンは、成形可能材料の液滴を配置する位置、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つ以上などの情報を含んでいてもよい。実施形態において、ドロップパターンは、分配すべき液滴の体積、及び、液滴を配置する位置のみを含んでいてもよい。

液滴が分配された後、接触ステップＳ３０４が開始され、プロセッサ１４０は、基板位置決めステージ１０６及びテンプレート位置決めステージの１つ又は両方に、テンプレート１０８の成形面１１２を、特定のインプリントフィールドの成形可能材料１２４に接触させてもよい。接触ステップＳ３０４は、分配期間Ｔ_ｄの後に開始し、成形面１１２と成形可能材料１２４との初期接触で始まる接触期間Ｔ_{ｃｏｎｔａｃｔ}の間に行われてもよい。接触期間Ｔ_{ｃｏｎｔａｃｔ}の開始において、テンプレートチャック１１８は、成形面１１２の一部分のみが成形可能材料の一部分と接触するように、テンプレート１０８を湾曲させるように構成される。実施形態において、接触期間Ｔ_{ｃｏｎｔａｃｔ}は、テンプレート１０８がテンプレートチャック１１８によってもはや湾曲させられてないときに終了する。基板面１３０に対して成形面１１２が湾曲される度合いは、スプレッドカメラ１３６で推定してもよい。スプレッドカメラ１３６は、少なくとも成形面１１２及び基板面１３０からの反射に起因する干渉縞を記録するように構成されてもよい。隣接する干渉縞間の距離が小さいほど、成形面１１２が湾曲される度合いが大きくなる。

充填ステップＳ３０６の間、成形可能材料１２４は、インプリントフィールド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によって定義されてもよい。どのように成形可能材料１２４が広がってメサを充填するのかは、フィールドカメラ１３６を介して観察してもよく、成形可能材料の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。実施形態において、充填ステップＳ３０６は、充填期間Ｔ_ｆの間に起こる。充填期間Ｔ_ｆは、接触ステップＳ３０４が終了したときに開始する。充填期間Ｔ_ｆは、硬化期間Ｔ_ｃの開始で終了する。実施形態において、充填期間Ｔ_ｆの間、背圧及びテンプレートに与えられる力は、実質的に、一定に保たれる。実質的に一定は、本文脈において、背圧変動及び力変動が設定値の０．１％未満である、成形システム１００の制御公差内であることを意味する。

硬化ステップＳ３０８において、プロセッサ１４０は、硬化期間Ｔ_ｃの間、テンプレート１０８、メサ１１０及び成形面１１２を介して、化学線の硬化照明パターンを送るために、放射線源１２６に指示を送ってもよい。硬化照明パターンは、成形面１１２の下の成形可能材料１２４を硬化（重合）させるために、十分なエネルギーを提供する。硬化期間Ｔ_ｃは、テンプレートの下の成形可能材料が成形可能材料を固化（硬化）させるために十分な高い強度を備えた化学線を受ける期間である。代替の実施形態において、成形可能材料１２４は、硬化期間Ｔ_ｃの前に、成形可能材料を硬化させないが、成形可能材料の粘土を増加させる化学線のゲル化照明パターンに曝される。

引き離しステップＳ３１０において、プロセッサ１４０は、引き離し期間Ｔ_ｓの間、基板１０２の上の硬化した成形可能材料からテンプレート１０８の成形面１１２を引き離すために、基板チャック１０４、基板位置決めステージ１０６、テンプレートチャック１１８及び成形ヘッド１２０の１つ以上を使用する。インプリントすべき付加的なインプリントフィールドが存在する場合、プロセスは、ステップＳ３０２に戻る。代替の実施形態において、ステップＳ３０２の間に、２つ以上のインプリントフィールドが成形可能材料１２４を受けて、プロセスは、ステップＳ３０２又はＳ３０４に戻る。

実施形態において、成形プロセス３００が終了した後、処理ステップＳ３１２において、製品（例えば、半導体デバイス）を作成するように、付加的な半導体製造プロセスが基板１０２の上で行われる。実施形態において、各院プリントフィールドは、複数のデバイスを含む。

処理ステップＳ３１２における更なる半導体製造プロセスは、パターン層のパターン又はそのパターンの逆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エッチングプロセスを含んでいてもよい。また、処理ステップＳ３１２における更なるプロセスは、例えば、検査、硬化、参加、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、パッケージング、マウンティング、回路基板アセンブリなどを含む、物品製造のための公知のステップ及びプロセスを含んでいてもよい。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。

未充填欠陥
図４は、未充填欠陥４２４ｂを備えた基板１０２の上の硬化した成形可能材料４２４ａの顕微鏡写真である。未充填欠陥は、成形プロセス３００の間に起こる可能性のあるタイプ欠陥である。これらの未充填欠陥は、顕微鏡、表面形状測定装置、自動検査ツール（例えば、ＫＬＡ－Ｔｅｎｃｏｒ Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ、Ｍｉｌｐｉｔａｓ、ＣＡによって以前に販売されているＷＩ－２２００ Ｗａｆｅｒ Ｉｎｓｐｅｃｔｏｒ）、原子間力顕微鏡、又は、基板上の小さなフィーチャを検査することができる別のデバイスで、硬化した成形可能材料を検査することによって見つけられる。成形可能材料１２４が成形面１１２の下の特定の領域を充填するための時間を有していない場合に、未充填欠陥が起こる。換言すれば、成形面１１２の下で捕捉されたガスは、硬化ステップＳ３０８の前に、逃げるための時間を有していない。

成形プロセス３００の２つの目標は、硬化した成形可能材料４２４ａにおける未充填欠陥の数を最小化すること、及び、成形プロセス３００を行うために使用される総成形時間（Ｔ_{ｔｏｔａｌ}）を最小化すること、である。これらは、相反する目標である。成形プロセス３００の最適化は、未充填欠陥の数が未充填欠陥の閾値を下回り、総成形時間Ｔ_{ｔｏｔａｌ}が目標総成形時間を下回るように、成形条件を修正することを含む。従来技術において、これは、複数の成形条件で複数の基板を成形して、未充填欠陥を特定するために、基板のそれぞれの上の硬化した成形可能材料を検査することによって達成される。

出願人は、充填期間Ｔ_ｆが短い場合、基板の特定の領域が基板のその他の領域よりも未充填欠陥に敏感であることを見出した。充填期間Ｔ_ｆが長くなると、これらの位置における未充填欠陥は消失し、発生する可能性が低くなる。図５Ａは、充填期間Ｔ_ｆが短い場合の未充填欠陥の位置の分布の実験データである。図５Ｂは、充填期間Ｔ_ｆが長い場合の未充填欠陥の位置の分布の実験データである。本文脈において、長い充填期間は、短い充填期間の少なくとも２倍の長さである。

出願人は、未充填データに半径方向のシグネチャがあることが多いと判定した。未充填データのこの半径方向のシグネチャは、図５Ｃにおいて、対数スケール（ｙ軸）のヒストグラムに示される長い充填期間の半径方向のヒストグラム及び短い充填期間の半径方向のヒストグラムによって示されるように、半径方向のヒストグラムで特徴づけることができる。

基板１２０は、複数の成形フィールド５４８に分割されてもよい。成形フィールド５４８は、任意の形状、例えば、矩形、多角形、又は、１つ以上の直線状のエッジ及び１つ以上の曲線状のエッジを備えた形状をとることができる。成形フィールド５８４は、図５Ｄにおいて、グレーのビンと白のビンとが交互に示されているように、複数の半径方向のビンに分割されてもよい。これらの半径方向のビンは、図５Ｄに示すように、成形フィールド内に内接されていてもよい。欠陥カウントは、（図５Ｅに示されるように）成形フィールド５８４と交差する半径方向のリングビンの単位領域に基づいて正規化されてもよい。半径方向のヒストグラムは、成形フィールド５８４と交差する半径方向のリングの領域にわたって、長い充填時間マップのそれぞれにおける欠陥を方位角方向に平均化することによって形成されてもよい。

接触ステップＳ３０４の間、成形面１１２は、成形フィールド５８４の中心から成形可能材料に接触し始め、次いで、半径方向に、エッジに広がる。欠陥の半径方向の分布は、接触ステップＳ３０４の間に起こる成形可能材料の動的な広がりの間に引き起こされる。充填ステップＳ３０６が短すぎると、これらの欠陥は残存する。換言すれば、充填ステップＳ３０６が十分に長ければ、欠陥の半径方向の分布は減少する。

動的な広がりは、接触ステップＳ３０６の間、力軌道及びテンプレート背圧軌道を制御することによって制御されてもよい。出願人は、力軌道及びテンプレート背圧軌道を変更することが未充填欠陥の半径方向の分布に影響を及ぼすことを実験的に確認した。これまで、成形条件（例えば、力軌道、背圧軌道）の良好なセットを見つけることは、成形条件のテストセットでテストフィルムを成形することと、サブミクロンの未充填欠陥を検出するために、硬化したテストフィルムを検査することと、未充填欠陥が閾値を下回るまで、成形条件のテストセットの新しいセットで処理を繰り返すことと、の反復プロセスを含む。この反復プロセスは、時間及びリソースが非常にかかるプロセスである。出願人は、より少なない時間、より少ないリソースで、成形条件の良好なセットを決定する、より速いプロセスを可能にする、改善されたプロセスを見出した。

最適化プロセス
図６Ａは、相関セット生成プロセス６００ａの図である。図６Ｂは、相関セットを使用する成形条件最適化プロセス６００ｂの図である。相関セット生成プロセス６００ａは、成形プロセス３００を用いて、一組の予備テストフィルムを形成することを含んでいてもよい。成形プロセス３００は、成形条件のサブセット、及び、長い充填時間の予備テストフィルムを形成するための長い充填期間を用いて行われる。また、成形プロセス３００は、成形条件のサブセット、及び、短い充填時間の予備テストフィルムを形成するための短い充填期間を用いて行われる。成形プロセス３００の間、予備シリーズの画像（スプレッドカメラ画像）が接触期間の間に生成される。予備シリーズの画像は、スプレッドカメラで取得してもよく、少なくとも成形面１１２及び基板面１３０からの反射に起因する干渉縞を含む。図７は、短い充填時間の予備テストフィルムを形成する際に、成形プロセス３００の接触期間Ｔ_{ｃｏｎｔａｃｔ}の間に生成される予備シリーズの画像の例である。

相関セット生成プロセス６００ａは、欠陥マップを形成するために、フィルムが検査される検査ステップＳ６１４を含んでいてもよい。検査ステップＳ６１４は、未充填欠陥密度の一組の予備マップを形成するために、２回行われる。検査ステップＳ６１４は、短い充填時間の予備テストフィルムの検査に基づいて、短い充填時間マップ（図５Ａ参照）を生成してもよい。また、検査ステップＳ６１４は、長い充填時間の予備テストフィルムの検査に基づいて、長い充填時間マップ（図５Ｂ参照）を生成してもよい。検査ステップＳ６１４は、顕微鏡、表面形状測定装置、自動検査ツール（例えば、ＫＬＡ－Ｔｅｎｃｏｒ Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ、Ｍｉｌｐｉｔａｓ、ＣＡによって以前に販売されているＷＩ－２２００ Ｗａｆｅｒ Ｉｎｓｐｅｃｔｏｒ）、原子間力顕微鏡、又は、基板上の硬化した成形可能材料のフィルムの小さなフィーチャを検査することができる別のデバイスを用いて行われてもよい。

相関セット生成プロセス６００ａは、未充填敏感位置のセットを特定するために、特定ステップＳ６１６を含んでいてもよい。特定ステップＳ６１６は、短い充填時間マップにおける未充填欠陥位置を特定することを含み、短い充填時間マップにおける欠陥として特定されない。これらの特定された位置は、高い確実性で、未充填敏感位置である。実施形態において、この特定ステップＳ６１６は、図５Ｃに示されているようなヒストグラムを形成するために、欠陥が方位角方向に合計され、特定の半径にわたってビニングされる（ｂｉｎｎｅｄ）統計的方法で行われる。例えば、未充填敏感位置は、図５Ｃにおいて、９～２０ｍｍである。実施形態において、この特定ステップＳ６１６は、ヒストグラムを形成するために、欠陥が方位角方向に平均化され、特定の半径にわたってビニングされる統計的方法で行われる。実施形態において、この特定ステップＳ６１６は、ヒストグラムを形成するために、欠陥が方位角方向に平均化され、特定の半径にわたってビニングされ、平均化領域にわたって正規化される統計的方法で行われる。実施形態において、この特定ステップＳ６１６は、ヒストグラムを形成するために、欠陥が方位角方向に平均化され、特定の半径にわたってビニングされ、平均化領域にわたって正規化され、差が閾値と比較される統計的方法で行われる。

相関セット生成プロセス６００ａは、一組の予備テストフィルムの広がり特性を推定するために、分析画像ステップＳ６１８を含んでいてもよい。分析画像ステップＳ６１８は、短い充填時間の予備テストフィルムを形成する際に、接触期間Ｔ_{ｃｏｎｔａｃｔ}の間に取得される予備シリーズの画像を分析することを含んでいてもよい。図７に示すように、予備シリーズの画像は、干渉縞を含む。これらの干渉縞の分析は、成形面１１２の下の成形可能材料の広がりを特徴づけるために使用される。干渉縞に対する主な影響は、成形面１１２及び基板面１３０からの反射を形成する干渉である。

接触期間Ｔ_{ｃｏｎｔａｃｔ}の間、接触角θは、接触半径ｂが増加するにつれて減少する。最も内側の縞ｒの位置は、図８によって示すように、ＲＬＴが計測波長λよりも小さい場合における接触半径ｂの合理的な推定値である。予備テストフィルムの広がり特性のセットは、最も内側の縞の半径ｒ（ｔ）の時系列によって推定されるような接触半径ｂ（ｔ）の時系列を含んでいてもよい。最も内側の縞の半径ｒ（ｔ）の時系列は、半径の関数として、広がり時間ｔ_{ｓｐｒｅａｄ}（ｒ）のシリーズを与えるために、反転されてもよい。予備テストフィルムの広がり特性のセットは、半径の関数として、広がり時間ｔ_{ｓｐｒｅａｄ}（ｒ）のシリーズを含んでいてもよい。予備テストフィルムの広がり特性のセットは、最も内側の縞の半径の時系列の時間微分（ｖ（ｔ）＝ｄｒ／ｄｔ）によって推定される、接触半径の広がり速度ｖ（ｔ）の時系列を含んでいてもよい。予備テストフィルムの広がり特性のセットは、最も内側の縞の半径の関数として、広がり速度ｖ（ｒ）の半径方向のシリーズを含んでいてもよい。

２番目の最も内側の縞と１番目の最も内側の縞との間の縞差Δｒは、以下の式（１）及び図８によって記載されるように、接触角θ及び計測波長λに関連している。予備テストフィルムの広がり特性のセットは、縞差Δｒ（ｔ）の時系列を含んでいてもよい。予備テストフィルムの広がり特性のセットは、接触角θ（ｔ）の時系列を含んでいてもよい。予備テストフィルムの広がり特性のセットは、接触角（ω（ｔ）＝ｄθ／ｄｔ）の時間微分の時系列を含んでいてもよい。予備テストフィルムの広がり特性のセットは、接触角（ω（ｒ）＝ｄθ／ｄｔ）の時間微分の半径方向のシリーズを含んでいてもよい。

相関セット生成プロセス６００ａは、生成相関セットステップＳ６２０を含んでいてもよい。生成相関セットステップＳ６２０は、予備テストフィルムの広がり特性のセットを未充填敏感位置と相関させることを含んでいてもよい。生成相関セットステップＳ６２０は、広がり特性の１つ以上の値を、特定の未充填敏感位置に関連づけることを含んでいてもよい。生成相関セットステップＳ６２０は、未充填敏感位置のセットに基づいて、未充填敏感半径のセットを決定することを含んでいてもよい。生成相関セットステップＳ６２０は、未充填敏感半径を、予備テストフィルムのセットに関連づけることを含んでいてもよい。

図６Ｂに示される成形条件最適化プロセス６００ｂは、テスト成形条件を生成するためのテスト成形条件生成ステップＳ６２０ａを含んでいてもよい。テスト成形条件生成ステップＳ６２０ａは、相関セント、短い充填時間、及び、成形条件のサブセットに基づいて生成される。テスト成形条件生成ステップＳ６２０ａは、成形条件のサブセットの１つ以上を調整することを含む。調整される成形条件は、接触期間Ｔ_{ｃｏｎｔａｃｔ}の間の力軌道、及び、接触期間Ｔ_{ｃｏｎｔａｃｔ}の間の背圧軌道の１つ以上を含む。力軌道又は背圧軌道は、相関セットに基づいて決定される期間の間に調整されてもよい。

成形条件最適化プロセス６００ｂは、テスト成形条件を用いて、成形プロセス３００でテストフィルムを成形することを含んでいてもよい。テスト時間シリーズの画像は、成形プロセス３００の間に生成されてもよい。成形条件最適化プロセス６００ｂは、上述したように、分析画像ステップＳ６１８を含んでいてもよいが、テスト時間シリーズの画像に対して、テストフィルムの広がり特性を生成する。テスト時間シリーズの画像は、スプレッドカメラで取得してもよく、少なくとも成形面１１２及び基板面１３０からの反射に起因する干渉縞を含む。

成形条件最適化プロセス６００ｂは、未充填欠陥が減少すると予期される改善Ｅが推定される推定低減ステップＳ６２２を含んでいてもよい。推定低減ステップＳ６２２は、成形システム１００に接続されたディスプレイ上、又は、成形システム１００から情報を受けるコンピュータ上でＧＵＩ１４１に表示される図１１Ａ～図１１Ｄに示すように、テストフィルムの広がり特性を未充填位置のセットにおける予備テストフィルムの広がり特性のセットと比較することによって行われる。

成形条件最適化プロセス６００ｂは、予期される改善Ｅが、予期される改善の閾値Ｅ_Ｔと比較される比較ステップＳ６２４を含んでいてもよい。予期される改善Ｅと予期される改善の閾値Ｅ_Ｔとは、成形フィールドにわたって変化してもよい。予期される改善Ｅと予期される改善の閾値Ｅ_Ｔとは、成形フィールドにわたって半径方向の変動を有していてもよい。予期される改善Ｅが閾値よりも大きくない場合、新しいテスト成形条件の生成ステップＳ６２０ｂが行われる。新しいテスト成形条件の生成ステップＳ６２０ｂは、力軌道及び／又は背圧軌道が調整される、以前に使用されたテスト成形条件のセットの変動を生成してもよい。予期される改善Ｅが閾値よりも大きい場合、生成ステップＳ６２０ｃにおいて、デバイス生産成形条件（ｄｅｖｉｃｅ－ｙｉｅｌｄｉｎｇ ｓｈａｐｉｎｇ ｃｏｎｄｉｔｉｏｎｓ）のセットが生成されてもよい。生成ステップＳ６２０ｃよりも前、又は、その間に、検査ステップＳ６１４において、予期される改善Ｅが正しいことを確認するために、テストフィルムが検査されてもよい。
予期される改善Ｅが正しくない場合、推定されたＳ６２２が再調整され、プロセス６００ｂが繰り返される。デバイス生産成形条件は、デバイス生産基板を生成するために、成形プロセス３００によって使用されてもよい。これらのデバイス生産基板は、デバイス（物品）を生産するために、処理ステップＳ３１２において処理されてもよい。

接触期間の間のテンプレートの湾曲
図９Ａは、分配期間Ｔ_ｄの後で、且つ、接触期間Ｔ_{ｃｏｎｔａｃｔ}よりも前に、テンプレートチャック１１８によって保持された、時間ｔ_０におけるテンプレート１０８を示し、テンプレートは、背圧Ｐ（ｔ_０）によって湾曲し、高さｚ（ｔ_０）で、基板１０２の上の成形可能材料１２４の上方に保持される。図９Ｂは、接触期間Ｔ_{ｃｏｎｔａｃｔ}の開始時に、テンプレートチャック１１８によって保持された、時間ｔ_１におけるテンプレート１０８を示し、テンプレートは、背圧Ｐ（ｔ_１）によって湾曲し、成形面１１２の最初の部分は、高さｚ（ｔ_１）において、基板１０２の上の成形可能材料１２４の一部と接触し、力Ｆ（ｔ_１）は、アクチュエータによってテンプレートチャック１１８の背面に供給される。図９Ｃは、接触期間Ｔ_{ｃｏｎｔａｃｔ}の間に、テンプレートチャック１１８によって保持された、時間ｔ_２におけるテンプレート１０８を示し、テンプレートは、背圧Ｐ（ｔ_２）によって湾曲し、成形面１１２の一部は、高さｚ（ｔ_２）において、基板１０２の上の成形可能材料１２４の一部と接触し、力Ｆ（ｔ_２）は、アクチュエータによってテンプレートチャック１１８の背面に供給される。図９Ｄは、接触期間Ｔ_{ｃｏｎｔａｃｔ}の終了時、且つ、充填期間Ｔ_ｆの開始時に、テンプレートチャック１１８によって保持された、時間ｔ_３におけるテンプレート１０８を示し、テンプレートは、背圧Ｐ（ｔ_３）によって湾曲せず、成形面１１２は、高さｚ（ｔ_３）において、基板１０２の上の成形可能材料１２４と接触し、力Ｆ（ｔ_３）は、アクチュエータによってテンプレートチャック１１８の背面に供給される。

図１０Ａは、相関セット生成プロセス６００ａにおいて、短い充填時間の予備テストフィルム、及び、長い充填時間の予備テストフィルムを形成する際に使用される、接触期間Ｔ_{ｃｏｎｔａｃｔ}、充填期間Ｔ_ｆ、硬化期間Ｔ_ｃｕｒｅの間の予備力軌道Ｆ_ａを示すチャートである。図１０Ｂは、テスト成形条件でテストフィルムを形成するための成形条件最適化プロセス６００ｂで使用される、テスト力軌道Ｆｂを示すチャートである。未充填敏感位置が成形フィールドの中心の近傍よりもエッジの近傍にある場合、図１０Ａに対して図１０Ｂに示されているように、より大きい力が最初に使用され、より小さい力が後で使用される。

図１１Ａ～図１１Ｄは、予備テストフィルム及びテストフィルムを形成する間に取得された画像から取得された広がり特性を示すチャートである。図１１Ａは、短い充填時間の予備テストフィルム及びテストフィルムについて、接触期間Ｔ_{ｃｏｎｔａｃｔ}の間の最も内側の縞の平均半径を、フィールドのパーセントとして示すチャートである。フィールドのパーセントは、成形フィールドの中心から成形フィールドの最も遠いコーナーまでの半径に対する相対値を意味する。特定の半径（例えば、フィールドの６０％）における予期される改善Ｅは、短い充填時間の予備テストフィルム及びテストフィルムに対する平均半径の間の差（図１１Ａにおいて、グレーの矢印によって示される）に基づいて推定されてもよい。特定の半径は、例えば、図５Ｃにおけるデータによって決定されるように、未充填敏感位置に関連づけられていてもよい。この差が予期される改善の閾値Ｅ_Ｔを上回る場合、テストフィルムに対する成形条件は、短い充填時間の予備テストフィルムに対する成形条件の改善と推定される。データは、特定の半径における改善を決定するために補間されてもよい。

図１１Ｂは、インプリントフィールドの変化のパーセントとしての広がり時間が時間とともにどのように変化するのかを示すチャートであり、これは、図１１Ｃに提示されるデータの単なるローテーションであり、分析は、図１１Ａと同じである。

図１１Ｃは、最も内側の縞の平均半径と２番目の最も内側の縞の平均半径との間の差を、フィールドのパーセントとして、短い充填時間の予備テストフィルム及びテストフィルムに対する接触期間Ｔ_{ｃｏｎｔａｃｔ}のパーセントの関数としての成形フィールドのパーセントとして示すチャートである。これは、上述の式（１）を用いて、接触角に変換されてもよく、接触期間の代わりに、推定された接触半径が図１１Ｄに示されるように使用されてもよい。なお、６０％において、図１１Ｄにグレーの矢印によって示されるように、接触角の小さな改善のみが存在する。

実施形態において、予期される改善Ｅは、多数の異なる広がり特性の変化の重み付け和として決定されてもよい。上述の例は、半径にわたって平均化されたデータで示されたが、これは、必要なステップではなく、情報は、代わりに、特定の未充填敏感位置において集められてもよい。

様々な態様の更なる修正及び代替の実施形態は、この説明を考慮すれば、当業者には明らかであろう。従って、この説明は、例示としてのみ解釈されるべきである。ここで示されて説明される形態は、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、ここに示されて説明されたものに置換することができ、部品及びプロセスは、逆にしてもよく、特定のフィーチャは、独立して利用してもよく、全て、この説明の利益を得たあとに、当業者には明らかになるであろう。

Claims (15)

1. 基板上のフィルムを成形する方法であって、
   テンプレートでフィルムを成形することと、
   前記テンプレートで前記フィルムを成形しながら前記フィルムと前記テンプレートからの反射による干渉縞を撮像することと、
   前記干渉縞を撮像することによって取得された画像の時系列を分析して、前記干渉縞の径に関する情報の時系列を求めることと、
   前記干渉縞の径に関する情報の時系列に基づいて、成形条件として前記フィルムを成形するために前記テンプレートに加える力の軌道を決定することと、
   を備えることを特徴とする方法。
2. 決定された前記テンプレートに加える力の軌道を表示デバイスに提示すること、を更に有することを特徴とする請求項１に記載の方法。
3. 未充填欠陥を低減するように前記成形条件を決定すること、を特徴とする請求項１に記載の方法。
4. 物品を製造する方法であって、
   請求項１に記載の方法を用いて決定された成形条件で基板の上のフィルムを成形することと、
   前記基板を加工することと、
   前記加工された基板から前記物品を形成することと、
   を備えることを特徴とする方法。
5. 前記フィルムを成形することは、
   基板上に成形可能材料の液滴のドロップパターンを分配することと、
   初期接触時間よりも前に、初期背圧で前記テンプレートを湾曲させることと、
   前記初期接触時間において、前記湾曲させたテンプレートを初期接触位置に位置決めすることであって、前記初期接触時間において、前記湾曲されたテンプレートの一部は、成形可能材料の前記液滴の一部と接触することと、
   前記初期接触時間から始まる第１接触期間の間に、背圧軌道に沿って前記テンプレートに与えられる背圧を低減することと、
   前記第１接触期間の間に、力軌道に沿って前記テンプレートに与えられる力を低減することと、
   前記第１接触期間の後の充填期間の間に、前記背圧、及び、前記テンプレートに与えられる前記力を実質的に一定に保つことと、
   前記充填期間の後の硬化期間の間に、前記成形可能材料を化学線に曝すことと、
   を備えることを特徴とする請求項１に記載の方法。
6. 一組の予備テストフィルムを成形することであって、
   前記一組の予備テストフィルムは、第１充填時間の予備テストフィルムと、前記第１充填時間よりも長い第２充填時間の予備テストフィルムとを含み、
   前記第１充填時間の予備テストフィルムは、成形条件の第１サブセット及び前記第１充填時間で成形され、
   前記第２充填時間の予備テストフィルムは、成形条件の前記第１サブセット及び前記第２充填時間で成形されることと、
   前記一組の予備テストフィルムの未充填欠陥密度の一組の予備マップを生成することであって、
   前記一組の予備マップは、前記第１充填時間のマップと、前記第２充填時間のマップとを含むことと、
   前記第１充填時間のマップにおいて閾値を上回る欠陥密度と、前記第２充填時間のマップにおいて前記閾値を下回る欠陥密度とを備える前記一組の予備マップにおける位置として、未充填敏感位置のセットを特定することと、
   予備テストフィルムの広がり特性のセットを推定するために、前記第１充填時間の予備テストフィルムを成形しながら前記第１充填時間の予備テストフィルムを撮像することによって取得される画像の予備シリーズを分析することと、
   前記未充填敏感位置のセットと、前記予備テストフィルムの広がり特性のセットとを備える相関セットを生成することと、
   を更に備えることを特徴とする請求項１に記載の方法。
7. 成形条件のセットは、前記成形条件を作成するために用いられる前記フィルムを成形している間に用いられ、前記成形条件のセットは、前記成形条件の第１サブセットの第１バリエーションと、前記第１充填時間とを含むことを特徴とする請求項６に記載の方法。
8. 未充填欠陥の予期された改善のマップに基づいて、前記第１バリエーションが前記成形条件の第１サブセット及び前記第１充填時間の改善であるかどうかを判定すること、を更に備えることを特徴とする請求項７に記載の方法。
9. 前記テンプレートに加える力の軌道は、インプリント力軌道及びインプリント背圧軌道の１つ又は両方を含む、ことを特徴とする請求項７に記載の方法。
10. 一組の予備マップを生成することは、
    前記第１充填時間のマップを構成する未充填欠陥の位置を特定するために、前記第１充填時間の予備テストフィルムを検査することと、
    前記第２充填時間のマップを構成する未充填欠陥の位置を特定するために、前記第２充填時間の予備テストフィルムを検査することと、
    を備え、
    前記方法は、
    前記第１充填時間のマップにおける欠陥を方位角方向に平均化することによって、欠陥密度の、第１充填時間の半径方向のヒストグラムを生成することと、
    前記第２充填時間のマップにおける欠陥を方位角方向に平均化することによって、欠陥密度の、第２充填時間の半径方向のヒストグラムを生成することと、
    を更に備え、
    前記未充填敏感位置のセットは、前記第２充填時間の半径方向のヒストグラムと前記第１充填時間の半径方向のヒストグラムとの間の差が欠陥密度の閾値を上回る、未充填敏感の半径方向の領域のセットであり、
    前記相関セットを生成することは、前記未充填敏感の半径方向の領域のセットに対応する前記予備テストフィルムの広がり特性のセットに基づいて、未充填敏感の広がり時間を特定すること、を備えることを特徴とする請求項６に記載の方法。
11. 前記予備テストフィルムの広がり特性のセットは、半径方向に平均化された推定接触半径の予備時系列を含み、
    前記未充填敏感の広がり時間を特定することは、前記半径方向に平均化された推定接触半径が前記未充填敏感の半径方向の領域のセット内にある、前記半径方向に平均化された推定接触半径の時系列における期間を特定することを備える、ことを特徴とする請求項１０に記載の方法。
12. 成形条件の第１セットは、前記成形条件を作成するために使用される前記フィルムを成形するために使用され、前記成形条件の第１セットは、成形条件の第１サブセットのバリエーションを含み、
    前記バリエーションは、前記未充填敏感の広がり時間のセットにおける少なくとも１つの期間の間の前記成形条件の第１サブセットにおける背圧軌道及び力軌道の１つ又は両方に対する調整を含む、ことを特徴とする請求項１１に記載の方法。
13. 前記予備テストフィルムの広がり特性のセットは、半径方向に平均化された推定接触半径の予備セットと相関する予備広がり時間のセットを含み、
    前記フィルムの広がり特性は、半径方向に平均化された推定接触半径のテストセットと相関するテスト広がり時間のセットを含み、
    前記方法は、
    前記半径方向に平均化された推定接触半径のテストセットの未充填敏感位置のセットにおける前記テスト広がり時間のセットと、
    前記半径方向に平均化された推定接触半径の予備セットの未充填敏感位置のセットにおける前記予備広がり時間のセットと、
    の間の広がり時間の差を算出することを更に備え、
    前記成形条件は、前記広がり時間の差に基づいている、ことを特徴とする請求項６に記載の方法。
14. 前記予備テストフィルムの広がり特性のセットは、半径方向に平均化された推定接触半径の予備セットと相関する、半径方向に平均化された推定接触角の予備セットを含み、
    前記フィルムの広がり特性は、半径方向に平均化された推定接触半径のテストセットと相関する、半径方向に平均化された推定接触角のテストセットを含み、
    前記方法は、
    前記半径方向に平均化された推定接触半径のテストセットの前記未充填敏感位置のセットにおける前記半径方向に平均化された推定接触角のテストセットと、
    前記半径方向に平均化された推定接触半径の予備セットの未充填敏感位置のセットにおける前記半径方向に平均化された推定接触角の予備セットと、
    の間の接触角の差を算出することを更に備え、
    前記成形条件は、前記接触角の差に基づいている、ことを特徴とする請求項６に記載の方法。
15. 成形システム制御装置であって、
    メモリと、
    プロセッサと、
    を備え、
    前記プロセッサは、
    成形条件を成形システムに送り、前記成形システムは、前記成形条件でフィルムを成形し、
    テンプレートで前記フィルムを成形しながら前記フィルムと前記テンプレートからの反射による干渉縞を撮像することによって取得された前記干渉縞の画像の時系列を前記成形システムから受け、前記画像の時系列を前記メモリに格納し、
    前記画像の時系列を分析して、前記干渉縞の径に関する情報の時系列を求め、
    前記干渉縞の径に関する情報の時系列に基づいて、前記成形条件として前記フィルムを成形するために前記テンプレートに加える力の軌道を決定する、
    ことを特徴とする成形システム制御装置。

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