TWI794566B - 用以修改基板的系統及方法 - Google Patents

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石拉萬 辛格哈爾
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Abstract

本技術的各種具體實施例通常涉及基板平坦化。更具體地，本技術的一些具體實施例涉及用於精密表面形貌最佳化（被稱為標稱平面基板上的平坦化）的通用系統和方法。在一些具體實施例中，一種使用噴墨器的平坦化圖案化基板的方法，可確定圖案化基板的全域和奈米級形貌和圖案資訊。基於全域和奈米級形貌以及圖案資訊，可確定液滴圖案並將液滴圖案分配到圖案化基板上。可封閉圖案化基板和覆層之間的間隙，使分配的液滴形成實質上連續的薄膜。可將實質上連續的薄膜固化，並且可以將覆層與圖案化基板分離，而實質上連續的薄膜位於圖案化基板上。

Description

用以修改基板的系統及方法
對於相關申請案的交互參照：本申請案主張對於申請於2018年12月13日的美國臨時申請案第62/779,091號的優先權，在此仰賴且併入此美國臨時申請案之內容以作為參考。
關於聯邦政府資助的研究的聲明：本發明是在政府的支持下完成的。國家科學基金會授予ECCS1120823。政府擁有本發明的某些權利。
本技術的各種具體實施例通常係關於基板平坦化。更特定言之，本技術的一些具體實施例係關於用於精密表面形貌最佳化（被稱為標稱平面基板上的平坦化）的通用系統和方法。
諸如奈米級薄膜的可程式化自適應噴墨（Programmable Adaptive Inkjetting of Nanoscale Thin-Films; PAINT）製程之類的製程，可用於以接近零的材料浪費來沉積定制厚度的薄膜。PAINT對於基板類型、厚度或材料的選擇實質上是不可知的，並且能夠在大面積上沉積薄膜。藉由設計，PAINT還可以實質上消除系統寄生效應的影響，諸如低空間頻率表面形貌、噴墨液滴變化等等，並防止它們破壞最終的薄膜厚度。
然而，在這樣的製程中，當基板的表面是最重要的時（諸如在平坦化過程中），需要表面輪廓計量以獲得基板上的標稱和寄生形貌的圖。表面輪廓計量需要在執行PAINT製程之前，量測最接近「覆層(superstrate)」的最終表面的形貌（用於推動由噴墨器分配的液態有機材料液滴，使其橫向地跨過整個基板融合）。
描述了用於基板平坦化的系統和方法。更具體地，本技術的一些具體實施例涉及用於精密表面形貌最佳化（被稱為標稱平面基板上的平坦化）的通用系統和方法。在一些具體實施例中，一種使用噴墨器的平坦化圖案化基板的方法，使用圖案化基板的全域和奈米級形貌和圖案資訊。例如，可以從用資料編碼的數位檔案中加載形貌和圖案資訊。基於全域和奈米級形貌以及圖案資訊，可確定液滴圖案並將液滴圖案分配到圖案化基板上。封閉圖案化基板和覆層之間的間隙，使分配的液滴形成實質上連續的薄膜。可將實質上連續的薄膜固化，並且可以將覆層與圖案化基板分離，而實質上連續的薄膜位於圖案化基板上。根據各種具體實施例，可以在第一站處封閉間隙，並在第二站處執行固化。可在期望的處理時間結束時執行固化，其中期望的處理時間被選擇為足夠高，使得氣泡被實質上輕緩並且足夠低，以防止不期望的寄生效應影響平坦化效能。
在一些具體實施例中，液滴圖案可為根據最佳化方案、實驗資料、及/或製程的模型來確定的。例如，可使用基於模型的最佳化來計算液滴圖案，最佳化的輸入包括全域和奈米級形貌和圖案資訊、覆層幾何形狀、覆層材料特性、平坦化材料特性、噴墨器液滴解析度、噴墨器噴嘴間距、和公差資訊。覆層的表面在擴展前部的位置處可以比基板的表面實質上更凸。在一些具體實施例中，覆層具有犧牲薄膜，並且方法進一步包括：燒蝕犧牲薄膜以開始剝離，以使覆層與基板分離。
在一些具體實施例中，可優先考慮半導體裝置晶粒的子區域中的平坦化效能。 例如，半導體裝置晶粒的子區域可對應於半導體裝置晶粒的一部分，此部分在隨後的微影術製程期間需要相當高的微影術解析度。作為另一範例，子區域在曝光期間可與微影術掃描儀的掃描方向正交地對準，其中微影術掃描儀是焦點受益於表面形貌控制的下游製程。在一些具體實施例中，噴墨器可平行於子區域對準。
一種具體實施例用於輕緩奈米壓印微影術製程中由氣泡或孔隙引起的熱點。一些方法可包含識別基板上的熱點。熱點可為由顆粒、氣泡或孔隙引起的。例如，熱點可為由仍然被困在覆層和基板之間的顆粒引起的。可使用在液相或在UV固化後的固相中成像的高解析度成像系統來識別熱點。然後，基於熱點的特性，可識別並實施補償方案以輕緩熱點。補償方案可包括受控蒸發、壓力區域吸盤、數位微鏡裝置或可程式化加熱器陣列。
由各種具體實施例提供一種輕緩由於奈米壓印微影術製程產生的系統性熱點的方法。方法可包含在奈米壓印微影術製程開始之前識別熱點。基於熱點的特性，可識別並實施補償方案以輕緩熱點。在一些具體實施例中，補償方案可僅被施加在熱點附近的區域中。補償方案可包括受控蒸發、壓力區域吸盤、數位微鏡裝置或可程式化加熱器陣列。壓力區域吸盤可為可程式化壓力區域吸盤，可程式化壓力區域吸盤經配置成擠壓在熱點附近的覆層、基板或兩側上。可程式化加熱器陣列可經配置為在熱點附近引起熱毛細管流。補償方案可包括選擇覆層厚度變化以輕緩系統性熱點以實現期望的平坦化。
在一些具體實施例中，可根據熱點的特性對熱點進行分類。可計算液滴圖案以補償熱點。然後可以施加液滴圖案。熱點可以是系統性的或非系統性的熱點。系統性的熱點可包括可變的處理時間、可變的圖案密度或接觸線釘扎。系統性熱點例如可以由上游製程、製程中或下游製程引起（例如，在奈米壓印微影術製程或平坦化處理中）。
在一些具體實施例中，所選擇的厚度變化是空間坐標的平滑函數或空間坐標的階躍函數。厚度變化可為由對準標記標識的函數。在一些具體實施例中，對準標記可相對於小於10微米的基板上的對準標記對準。可基於對準標記來選擇厚度變化函數，對準標記相對於基板上的對準標記被對準到優於1微米。
本技術的具體實施例還包括電腦可讀取儲存媒體，電腦可讀取儲存媒體包含指令集，以使一或多個處理器執行本文所述的方法、方法的變型以及其他操作。
一些具體實施例提供了一種用於平坦化的系統，包括處理器、在處理器控制下的基板形狀調變吸盤、在處理器控制下的覆層形狀調變吸盤、以及記憶體。記憶體可儲存有一組指令，該等指令在由處理器執行時使機器識別基板和覆層的隨時間變化的形狀，以在開始接觸與完成基板與覆層之間的實質上共形接觸之間的所有時間，最大化基板與覆層之間的相對曲率。在一些具體實施例中，覆層和基板的兩個曲率中的至少一個曲率，在開始接觸和完成基板和覆層之間的實質上共形接觸之間的至少一次是凹的。
一些具體實施例可包括照相機，照相機的照相機像素大小為至少100um、至少10um或至少1um。照相機可以是RGB或灰階。在一些具體實施例中，照相機可為線掃描儀、區域相機或遠心相機。在一些具體實施例中，顆粒的中心位置可用於檢測該點周圍的小區域，以尋找由可能在與顆粒接觸的區域中傳播的覆層上的損壞所引起的缺陷。
一種用於檢測由奈米壓印微影術製程引起的系統性熱點的方法，可包括：製造虛擬模板，虛擬模板具有大於奈米級解析度模板的特徵。虛擬模板實質上可模仿了奈米級解析度模板的物理特性。模仿奈米級解析度模板的物理特性，可產生實質上相似的缺陷。可使用虛擬模板進行奈米壓印微影術製程。
儘管揭示了多個具體實施例，但是根據以下實施方式，本技術的其他具體實施例對於熟習該項技術者將變得顯而易見，該等實施方式示出並描述了本技術的說明性具體實施例。將會認識到，在不脫離本技術範圍的情況下，本技術能夠在各個態樣中進行修改。因此，附圖和實施方式本質上應被認為是說明性的而不是限制性的。
本技術的各種具體實施例通常涉及基板平坦化。更具體地，本技術的一些具體實施例涉及用於精密表面形貌最佳化（被稱為標稱平面基板上的平坦化）的通用系統和方法。根據各種具體實施例，該等技術涉及在平坦化高空間頻率特徵的同時，獲得在某些情況下符合低空間頻率和中空間頻率的基板形貌的平頂薄膜。如標題為「Programmable Deposition of Thin Films of a User-Defined Profile with Nanometer Scale Accuracy」的美國專利第9,415,418號中所描述的，本過程的各種具體實施例在本文中被稱為奈米級薄膜的可程式化自適應噴墨（PAINT），在此併入該專利全文以作為參考。
PAINT使用噴墨器將前驅物單體的液滴分配到基板上。可以對基板表面進行預處理，以增強單體的擴展及/或提高聚合材料的附著力。若噴墨器具有多個噴嘴，則可以在幾秒鐘或更短的時間內用所需的液滴覆蓋所需的基板區域，同時使用掃描台相對於基板驅動噴墨器，同時保持對每個分配液滴的量和位置的控制。對於每個所需的薄膜厚度輪廓，可以從模型中獲得最佳的液滴和位置。
分配液滴之後，可放下已經因為背側壓力或重力而彎曲的最佳撓性覆層，以在前側實現對液滴的首次接觸。這起始了液體前沿，前沿迅速擴展並與液滴合併，從而形成了連續的薄膜。然後可以讓這種基板-流體-覆層「夾層」經過所需的時間，然後藉由光子或熱能將單體固化，使其交聯成聚合物。然後可以將覆層與夾層分離，從而在基板上留下聚合物薄膜。
雖然已經假定在基板表面上進行了處理的情況下覆層位於基板上方，但是本技術的原理適用於其他具體實施例，如其中兩個表面的相對位置可以顛倒，例如基板可以位於覆層上方。類似地，在噴墨步驟中，取決於該等表面的相對位置，可以將液滴分配到基板上或覆層上。同樣地，在分離步驟中，可以在不改變製程本質的情況下使覆層或基板中的一者遠離另一者。儘管以下將基板討論為具有需要「印刷」的表面，但是本技術的原理不限於此，並且可以包括需要「印刷」的其他表面。
使用適當的覆層和基板的組合是重要的。一般而言，基板的特性是不變的，並且不能為了適合製程而被改變。因此，通常只能修改覆層特性。然而在一般情況下，影響製程動力學的是基板和覆層兩者，因此，它們被組合起來呈現，即使在實踐中可僅自由修改其中一者相對於另一者。覆層和基板的這種組合需要具有「最佳撓性」，其中剛性要足夠高以促使單體液滴橫向合併，而不是捕獲個別液滴成為島一樣而覆層/基板包覆他們周圍，並足夠低而使得由於變形而儲存在覆層和基板中的應變能量不會顯著影響單體固化或交聯之前的薄膜流體動力學行為。它也應該足夠低，以實質上輕緩任何寄生效應或不期望的形貌特徵的存在，並對其不敏感。
通常，取決於應用，覆層或基板（或其兩者）都可能不是剛性的。撓性基板或覆層可包括片狀、卷狀或其他形式的塑料，諸如聚碳酸酯、聚對苯二甲酸乙二醇酯等，以及卷狀、片狀或其他形式的薄玻璃狀材料（例如康寧公司的Willow玻璃）。然而，為了闡明本技術，假設基板是剛性的（例如矽晶圓）並且被保持在吸盤上；然而，也允許覆層被折彎和彎曲。還可以允許基板折彎和彎曲而不會違反PAINT製程背後的基本原理。
根據各種具體實施例，覆層可具有平坦的表面並且由具有適當厚度的材料（例如玻璃、陶瓷或聚合物）組成，以提供期望的撓性。另一個具體實施例可包括使用撓性薄膜，此撓性薄膜附接到具有製造的或天然存在的孔（諸如陽極氧化鋁（AAO））的更剛性的背襯上。可以將背襯附接到具有兩個真空區域的覆層吸盤，其中一個例如沿著外環孔，而另一個朝著內部。真空的控制透過多孔背襯轉移到與之附接的薄膜上。
當在擴展步驟中使用覆層時，所有真空區域都被接合，從而使薄膜附著到剛性背襯上。在實現擴展之後，將內部真空區脫離（甚至允許吹正壓），從而使薄膜僅由外部真空區域支撐。這有助於顯著減小等效覆層厚度（並因此減小剛性），這是在平衡前瞬態的發展和捕獲中所需要的（在下文進一步討論）。在一些具體實施例中，對於材料（例如聚合物、玻璃、陶瓷等），薄膜覆層的厚度可以小至100nm並且高至100μm。在一些具體實施例中，多孔背襯的厚度可為10μm至5mm。
可以藉由根據在與流體和基板形成夾層中涉及的覆層的哪個部分，而在各個覆層橫截面處具有不同的厚度，來實現另一個覆層具體實施例。此具體實施例允許覆層厚度成為控制旋鈕，以防止存在密度變化的基板形貌。
覆層的另一個特徵，涉及在固化之前促進除氣材料的擴展和溶解，然後在固化之後分離。這通常要求覆層對前驅物液體具有良好的潤濕性能，然後對後固化的聚合物具有良好的去潤濕(dewetting)性能。可以藉由用氧化物或金屬的薄膜覆蓋覆層來獲得這種性能。覆層的表面也可以被處理。
製程的另一步驟是對準，此步驟在美國專利申請案第2017/0333940號中（標題為「Precision Alignment of the Substrate Coordinate System Relative to the Inkjet Coordinate System」）已被討論，在此出於所有目的將其全文引入作為參考。
可以用作沉積薄膜的一些代表性材料，包括可噴墨組合物，例如蝕刻阻擋溶液、Microresist Technologies的mv-Cur和Canon Nanotechnologies的Monomat®。可能還需要對基板進行預處理以調整其潤濕性能。可用於促進基板與沉積薄膜之間黏附的一些材料，包括Canon Nanotechnologies的ValMat®和Transpin®。
可以使用潤滑模型來解決橫向長度尺度與高度（薄膜）相比要大得多的區域中的流體流動，此潤滑模型假定流動主要平行於表面並且垂直壓力梯度為零。通常，這會導致非線性模型，可以對其進行線性化，以降低計算成本並更好地理解製程力學。線性化導致獲得特徵製程時間尺度如：
Figure 02_image001
(1)
Figure 02_image002
(2) 其中h0 是平均薄膜厚，R是水平長度（通常是沉積區域的半徑），a和b是指數（取決於製程的確切本質），Deff 是覆層的有效折彎剛性（若基板是剛性的，反之亦然），這取決於楊氏模數E、覆層厚度b和帕松比v。若基板也是撓性的，則有效的折彎剛性將包括兩者的組合。通常，較大的τpaint 值是理想的，因為它提供了更長的時間來捕獲平衡前瞬態。根據方程式1，較小的Deff 似乎導致較高的τpaint 。因此，合適的處理條件（意味著較高的τpaint 值）要求較低的覆層剛性。
此用詞（τpaint ）可用於將無維度的處理時間（t *）定義為實際處理流體擴散時間（τ）與τpaint 之間的比率，例如
Figure 02_image004
(3)。
各種具體實施例的目的是使橫向流體的重新分佈最小化，使得最終薄膜厚度與初始材料分佈具有強相關性，從而可以藉由預定義的噴墨液滴位置和量來實現PAINT的「可程式」本質。換言之，潤滑模型揭示了這樣一個事實：必須在夾層的發展中捕獲平衡前瞬態，因為平衡態只允許一種可能的穩態解（在平坦化的情況下是平坦的頂部），這通常是不被期望的，並且會因基板的寄生低空間頻率形貌而損壞。這破壞了可程式化沉積薄膜的目的。這種「捕獲與噴墨液滴實質相關的平衡前瞬態」，同時在不同的空間長度範圍內最大程度地減小了基板和覆層形貌的影響的概念，是PAINT製程的核心。
在平坦化領域中，當存在諸如奈米級圖案的高頻空間形貌時，平均薄膜厚ho 的適當定義變得重要。這是因為此處的需要是克服這種高頻形貌，同時由於中低空間頻率形貌而使任何流體分佈最小化。因此，可以將方程式1中的平均薄膜厚度，選擇為局部最大和最小薄膜厚值之間的適當平均值。例如，最小薄膜厚可以是殘餘層厚度，而最大薄膜厚可以是殘餘層厚度和最大特徵高度之和。適當的平均值可以是集中趨勢的統計量度，例如面積加權平均值，甚至是最保守的界限，在這種情況下這將是局部最大薄膜厚。平均薄膜厚的定義也可涉及厚度變化的量度，使得：
Figure 02_image005
，其中happrox 是平均薄膜厚的近似量度，h0 是真實的平均薄膜厚，s是薄膜厚的標準差。或者，藉由改變覆層厚度，可以在具有不同圖案密度的區域中使總體處理時間常數τpaint 保持實質相似。
模型的一階特性可以藉由對
Figure 02_image007
執行線性分析來獲得，其中
Figure 02_image008
，其中r在標稱基板表面坐標系中。重要的是要考慮實質基板形貌的存在，以免混淆模型線性化。但是，必須建立一個能說明基板形貌的合適的基板坐標系，以確保線性化產生可行的結果。例如，在存在圖案或高空間頻率基板形貌的情況下進行線性化的結果，導致在近似平均薄膜厚的定義中存在s項（或標準差）。
線性模型可以藉由解析來求解，從而大大降低了計算複雜度，並可以解決PAINT的一個關鍵態樣：針對所需薄膜厚分佈的最佳液滴位置和量。在製程的一個具體實施例中，僅液滴位置可被最佳化，同時將液滴量保持固定為由噴墨器分配的最小量。同樣的，若低空間頻率形貌在不同晶圓之間實質相似，則不必每次都進行量測。在製程的一個具體實施例中，可從潤滑模型周圍的逆向最佳化方案獲得最佳的液滴量和位置，而無需針對低頻奈米形貌的任何輸入，尤其是在無量綱製程時間短的情況下。在製程的另一個具體實施例中，可以從圍繞從製程即時捕獲的圖像的逆向最佳化方案中獲得最佳液滴量和位置。在另一個具體實施例中，可以選擇一種混合作法，其中潤滑模型被基於即時資料的、統計的或經驗的模型來增強。
除了基於製程機制的最佳薄膜厚分佈的逆向最佳化外，PAINT製程的重要態樣還涉及包覆功能最佳化方案。功能最佳化方案的目的，是使所需薄膜厚與製程和基板的所需功能效能相關聯。例如，在半導體平坦化中，重要的是要確保平坦化薄膜最終不會變為抗反射或不具有其他期望的光學特性。此較高位準約束的計算成本可減慢逆向最佳化方案的速度，並且基於計算成本有多高，可以採取一種作法，以在計算成本不會過高的前提之下以間歇頻率進行光學效能計算，而不是針對在執行最佳化時獲得的每個次優的薄膜厚分佈。確保平坦化薄膜的厚度不干擾隨後的回蝕(etch-back)也很重要。
本技術的各種具體實施例為計算系統和組件提供了廣泛的技術效果、優點及/或改進。例如，各種具體實施例包括以下技術效果、優點及/或改進中的一或多項：（1）在奈米級特徵存在下的全域（或近全域）平坦化；（2）綜合使用最佳化和逆向最佳化技術來識別自訂的液滴模式；（3）整合到製造工作流程中的自動現場熱點檢測和緩解；（4）使用自訂演算法進行平坦化；（5）跨平台的機器學習整合，以更有效地識別熱點和相應的熱點緩解解決方案；及/或（6）透過（i）覆層設計、（ii）覆層和基板的處理、（iii）UV固化機制、（iv）分離基板和覆層的技術、（v）在同一工具上並列處理多個基板的創新，來實現高產量高良率的平坦化的系統設計。
在以下描述中，出於解釋的目的，闡述了許多具體細節以便提供對本技術的具體實施例的透徹理解。然而，對於本領域的技術人員將顯而易見的是，可以在沒有該等具體細節中的一些的情況下實踐本技術的具體實施例。
此處介紹的技術可以體現為專用硬體（例如電路系統）、用軟體及/或韌體適當程式化的可程式化電路系統、或體現為專用和可程式化電路系統的組合。因此，具體實施例可以包括其上儲存有指令的機器可讀取媒體，此指令可以用於對電腦（或其他電子裝置）進行程式化以執行處理。機器可讀取媒體可以包括但不限於軟碟、光碟、CD-ROM、磁光碟、唯讀記憶體（ROM）、隨機存取記憶體（RAM）、可抹除可程式化唯讀記憶體（EPROM）、電子式可抹除可程式化唯讀記憶體（EEPROM）、磁卡或光學卡、快閃記憶體、或其他適合儲存電子指令的任何類型的媒體/機器可讀取媒體。
詞語「在一些具體實施例中」、「根據一些具體實施例」、「在所示的具體實施例中」、「在其他具體實施例中」等等，通常表示此詞語之後的特定特徵、結構或特性被包括在至少一個本技術的具體實施例中，並且可以被包括在一個以上的具體實施例中。另外，該等詞語不一定代表相同的具體實施例或不同的具體實施例。 平坦化效能
平坦化是半導體裝置製造領域中的關鍵製程步驟。藉由將焦點深度保持在所需的微影術公差內，可以在不損失特徵解析度的情況下在多個平面層上執行微影術。它的使用在電晶體電路的前端半導體裝置處理以及後端半導體裝置處理應用（諸如封裝所製造的電路）中都很普遍。製程要求可能會有所不同，具體取決於底層圖案和所需的製程效能；但是，下文介紹了使用噴墨器實現此類平坦化的一些常見態樣。
平坦化製程的效能通常以兩個度量來捕獲：（i）平坦化程度和（ii）平坦化長度。平坦化程度表示台階圖案被平坦化的程度，並且被量化為平坦化之前和之後的台階高度之差。平坦化長度表示實現一定程度的平坦化的距離。
圖1A至圖1B圖示該兩個度量以及它們如何與平坦化處理相關。理想的製程可以在無限的平坦化長度下實現100％的平坦化程度，以實現所謂的全域平坦化。然而，現有製程不是理想的，並且不能實現全域平坦化。例如，旋塗(spin-coating)只能實現所謂的平滑(smoothing)（即，特徵間距等級的極短的平坦化長度）。
化學機械平坦化（CMP）是當今半導體產業用於平坦化的主要製程，通常只能實現局部平坦化（即平坦化長度大約為晶粒等級，並且在很大程度上取決於晶粒中圖案的密度）。例如，在CMP製程中，平坦化效能對圖案密度的依賴性，使得必須使用諸如虛擬填充(dummy fill)的技術，此技術包括以與功能圖案相同的密度製造非功能性圖案。這種非功能性圖案的製造增加了微影術製程的複雜性，並且也可能有害於積體電路（IC）的電效能。此外，在目前的14nm及以下的半導體製造技術節點上，微影術製程已經非常複雜（例如要利用雙圖案和四圖案技術），若能夠避免對虛擬填充的需要而不會損害平坦化效能，則可以大量地節省成本。
為此，本案中討論的平坦化處理的一些具體實施例的主要目標是： 1.在存在變化的特徵（例如變化的密度、間距、特徵尺寸等）的情況下進行全域（或近全域）平坦化，以及 2.與前端和後端的現有微影術製程兼容。 藉由最佳化PAINT流程背後的軟體和硬體，可以實現該等目標。 平坦化寄生效應
數種寄生現象或因素（「寄生效應」）的存在，會破壞PAINT製程實現近全域平坦化的能力。該等寄生效應中的一種，是聚合後用於平坦化製程的可紫外線固化式單體的收縮。單體的收縮量取決於下層特徵的幾何形狀。例如，與在更寬的溝槽上的薄膜收縮相比，聚合化的薄膜在窄的溝槽上將經受較少的收縮。
在當前技術的一些實施方式中，可以使用源自聚合物的彈性和黏彈性理論的經典薄膜收縮模型來獲得此寄生效應，並用於獲得最佳的液滴量和位置。在其他具體實施例中，使用實驗獲得此寄生效應，並用於獲得最佳液滴量和位置。此外，可使用多步驟平坦化處理來克服此寄生效應並獲得期望的平坦化效能，其中第一平坦化處理導致中等的平坦化效能，並且需要一或多個後續步驟來獲得更高的平坦化效能。
整體收縮特性可以從未圖案化的基板上的實驗中獲得，並且可以用作獲得特徵上收縮率的參數。收縮隨特徵幾何形狀變化的實例在圖2中給出。在圖2的曲線200中，x軸表示普通溝槽的寬度與深度之比（即寬度/深度），y軸表示在覆蓋溝槽的薄膜聚合時觀察到的收縮率，假設在沒有任何溝槽的情況下最大收縮率為0.1（即10％）。在此，將具有初始厚度ti 和最終厚度tf 的薄膜的收縮率S定義為
Figure 02_image013
。
可能影響平坦化效能的另一種寄生效應，是在圖案上存在預先存在的不同材料的薄膜，可以使用各種製程（例如旋塗、真空沉積等）來沉積該等材料。該等製程中的每一者都會對它們所沉積相應薄膜的厚度帶來不期望的變化，從而改變需要平坦化的最終圖案。重要的是，在存在不同圖案的情況下，必須具有該等製程的穩健模型，或者藉由實驗獲得最終的圖案資訊。具有在存在圖案的情況下的該等薄膜沉積製程的穩健計算或分析模型，或者具有來自該等製程的實驗資料，將允許對寄生效應進行補償。例如，在平坦化步驟之前，可能需要旋塗黏合層以促進噴墨液滴的散佈和合併。
如上所述，旋塗可以導致特徵的平滑，這導致任何尖銳的邊緣或拐角失去尖銳度。旋塗還可能導致特徵的側壁角度變得更鬆弛（亦即不那麼陡峭），這改變了噴墨液滴在圖案上的行為或流動方式。重要的是要捕獲液滴散佈形成連續薄膜的效果。在一些具體實施例中，這種預處理和後處理步驟對平坦化效能的影響，被藉由在最佳位置放置具有最佳量的液滴來補償。在一個具體實施例中，使用實驗確定這種預處理和後處理步驟對平坦化效能的影響。儘管以上討論僅限於薄膜沉積製程，但其他示例性的預處理（上游）步驟包括CMP、蝕刻、導致晶圓厚度變化的晶圓切割等，而示例性的後處理（下游）步驟包括蝕刻、CMP等。
通常，平坦化製程的目標是獲得所需位準的平坦化效能。若經由最佳化例程以計算方式實現此目標，則可能需要一個目標函數，此目標函數可以是所需的平坦化長度和所需的平坦化程度的組合。在各種具體實施例中，期望的平坦化效能度量在整個基板上實質相似。但是，由於某些微影術區域或其他製程限制，在某些局部區域或每個晶粒的子區域（其中每個晶粒是一裝置）中，期望的平坦化效能可能會更嚴格。晶圓中可能有多達50到50,000個晶粒，其中該等晶粒可能相同也可能不同。在這種情況下，可以增加該等子區域的平坦化效能要求，從而在同一製程步驟內將一個子區域到另一個子區域在空間上調適平坦化處理的目標。在一個具體實施例中，這可以藉由適當地修改目標函數以最小化實際平坦化效能相對於期望的平坦化效能的加權誤差來完成，其中在需要更精確的平坦化效能的區域中權重更高。
若需要管理計算費用，則可以藉由降低其他子區域的效能要求來補償該等子區域的效能要求，在其他子區域中，藉由更改所需的指標可以提高良率，並且不會出現良率問題。所需平坦化效能的補償或增強也可以與傳入的圖案幾何圖形（例如圖案GDS檔案）鏈接。在一個具體實施例中，與平坦化效能有關的目標可以是空間變化的，其中空間變化源可以是關於缺陷熱點的輸入圖案資訊或先前資訊，其中熱點被定義為具有不期望的平坦化效能或良率損失的區域。 基於模型的或實驗性的液滴擴展預測
在圖案化的表面上形成連續薄膜先於前述的液體薄膜的發展，並且可以使用基於模型的技術或透過實驗來預測液滴擴展。隨後的討論主要集中在基於模型的預測上，但需要注意的是，實驗資料可用於支持模型或單獨使用。在一個具體實施例中，可以藉由分析、經驗或統計技術來協助理解各個液滴如何合併，包括該等方法中的一或多種的組合。分析方法同時解決了在覆層作用下被擠壓時一或多個液滴的動力學問題。該等液滴的動態行為可包括諸如潤濕、蒸發等等的現象。
與平坦的基板相比，圖案化基板的存在改變了該等液滴的潤濕和擴展行為。在實質平坦的基板上，液滴的潤濕將為實質連續的。然而，圖案的存在會在該等液滴的運動中引入不連續性，如「Dynamics of low capillary number interfaces moving through sharp features, Physics of Fluids 17, 122104 (2005)」中討論的那樣，在此出於所有目的透過引用以將此文獻全文併入本文。該等不連續性是由於在該等特徵的實質上尖角上的接觸線的釘扎（即液滴與周圍環境之間的界面）而產生的。接觸線的釘扎也稱為遲滯。
如前所述，在諸如旋塗之類的較早製程步驟中，某些特徵可能會失去其尖角並具有相對較小的陡峭側壁角。這將允許接觸線在重力的協助下更容易地導航該等角，從而將接觸線釘扎的影響最小化。在一個具體實施例中，接觸線釘扎的確定與薄膜的發展相輔相成，並且類似於機械系統中的摩擦和反沖現象來完成。在存在外力的情況下，這種黏滑行為會導致運動的開始中的延遲，對於液滴而言，這是重力、毛細作用、慣性和黏度的組合。一些具體實施例利用了不具有實質尖銳轉變的特徵缺乏遲滯的優點。若在PAINT製程之前進行一或多個旋塗步驟，則可以獲得這種平滑的轉變。
旋塗的材料可以與平坦化材料實質相似，或者可以是功能性材料，功能性材料（i）改善下層基板或薄膜與平坦化材料的黏合性（例如Transpin）；（ii）提供必要的光學、熱或製程特性，例如抗蝕刻性（例如旋塗碳）。若旋塗不可行，則可以執行多步驟的PAINT製程，其中所需的平坦化效能可以藉由多個步驟而不是單個步驟來實現。當平坦化要求在整個基板上發生顯著變化時，或者若需要對實質上高的寬高比特徵進行平坦化，或者若不希望有的製程寄生效應（如收縮率）導致不期望的製程效能損失，或者若嚴格的良率要求必須使用穩健的製程操作窗口，則此特別有用。若整體薄膜厚度由於多步驟PAINT製程而變得太大，則可以在每個PAINT步驟之後進行回蝕（例如參見標題為「Adaptive Nanotopography Sculpting」的美國專利第8,394,282號，出於所有目的將其全部內容併入本文作為參考）。 液滴的滴滑行為
在沒有任何特徵的情況下，假設特徵性的橫向特徵尺寸遠小於液滴的直徑（小於10倍），則液滴在基板上的接觸角將由液體的整體接觸角確定。在存在特徵的情況下，平衡接觸角也由圖案幾何形狀（或包含圖案幾何形狀資訊的粗糙度因子）控制。這種圖案幾何形狀可以使潤濕液滴變得更加潤濕（Wenzel狀態），或者可以轉變為Cassie-Baxter狀態，其中液滴可能實質上是疏水的（參見例如Wetting and Roughness，David Quéré，Annual Review of Materials Research 2008 38:1, 71-99，出於所有目的藉由引用將其整體併入本文）。雖然不希望有疏水性，因為疏水性可能導致液滴無法立即潤濕，並且若基板的特徵較深，則可能會出現疏水性，但若需要提高定位準確度，則可以使液滴更容易移動。
在一個具體實施例中，可以使用諸如聲學振動或透過壓電致動器陣列對基板進行形狀調製之類的方法來促進液滴的這種移動（參見例如美國專利第7,307,697號，其出於所有目的藉由引用整體併入本文），在基板上存在溫度梯度的情況下或經由精確控制基板的尖端/傾斜來進行熱毛細管運動。這是因為疏水性液滴傾向於使自身懸浮在特徵的頂部而不會滲透。
另一方面，親水性液滴會在特徵內部刺穿自身，這將使其「黏」在特徵上，如圖3中的插圖300所示。從懸浮狀態到刺穿狀態的轉變取決於圖案的幾何形狀、基板材料以及在液滴上施加的任何壓力（例如參見fakir液滴的注入，Impalement of fakir drops, M. Reyssat, J. M. Yeomans and D. Quéré, 20 December 2007, EPL (Europhysics Letters), Volume 81, Number 2，出於所有目的藉由引用將其全部內容併入本文）。因此，在從一種特徵密度過渡到另一種特徵密度的區域中，防黏滑特性可能差異很大。在一些具體實施例中，期望使液滴實質上黏附於特徵以防止不期望的液滴遷移。
在一個具體實施例中，可以藉由首先使用覆層施加壓力以克服液滴刺穿所需的閾值壓力，然後縮回覆層，來檢查在此過渡區域中的液滴行為。這種收縮不會將液滴拉出，因為液滴實質上會黏附在基板上。然後可以移動尚未刺穿而仍在基板上滑動的液滴。可以重複幾次此製程，以使液滴到達所需位置。或者，可以執行多步驟平坦化處理，其輕緩了從一個步驟到下一個步驟的寄生效應誤差，特別是因為在第一步驟之後圖案實質上被平滑了，這防止了任何不期望的液滴遷移。
改進的液滴潤濕行為的另一種表現是透過液滴各向異性而發生的，特別是在存在實質上一維的特徵（例如線條和空間）的情況下。在這種情況下，液滴可能會優先沿一個方向（沿線）散佈，而不是另一方向。在一個具體實施例中，可以透過分析方程式或實驗資料來確定分配在該等特徵上的各個液滴的平衡伸長率，從而可以幫助確定液滴擴展（例如參見Anisotropic Drop Morphologies on Corrugated Surfaces, H. Kusumaatmaja, R. J. Vrancken, C. W. M. Bastiaansen and J. M. Yeomans, Langmuir, 2008, 24 (14), pp 7299–7308，出於所有目的藉由引用將其全部內容併入本文）。
在存在異常的液滴行為（例如各向異性擴展或黏滑）的情況下，可以執行多步驟平坦化處理，其中平坦化效能從一個步驟到下一個步驟會大大提高。第一個平坦化步驟將實質上填充特徵並平滑導致異常液滴擴展的不連續性。這將使平坦化薄膜在隨後的步驟中能夠遇到各向異性大大降低的特徵，或者導致接觸線釘扎的「粗糙」圖案幾何形狀。然後可以在下一個平坦化步驟中實質上量測和平坦化基板的這種相對平滑的形貌。 計算建模
先前描述的分析方法仰賴於個別液滴的建模。可以使用諸如分子動力學、萊迪思玻爾茲曼技術或Navier Stokes方程式的數值解等等的工具來模擬該等分析模型。在典型的平坦化場景中，可能需要分配上萬個液滴，這將需要使用大量的計算能力來算出個別液滴的擴展和潤濕行為，從而形成初始薄膜。儘管可以由超級電腦或伺服器群集的形式提供此類計算資源，但在一些情況下此類資源不可用。在這種情況下，可以由經驗和統計技術來擴大分析模型的使用範圍。該等技術可以僅仰賴實驗資料，也可以將對數個液滴建模的分析見解與實驗資料結合起來，以開發出統計上相關的模型，以描述存在基板圖案時數個液滴的行為。
可以使用不確定性量化中的方法（例如貝葉斯統計、置信區間等）來確定統計相關性。可以根據所需的準確度和準確度要求，來確定相關模型（分析、經驗或統計）的選擇以及每個模型中的參數數量。例如，該等準確度要求在空間上可能不是均勻的，並且在基板圖案中存在過渡的區域中可能更加嚴格。在一個具體實施例中，借助於經驗技術來完成從數個液滴的初始薄膜的確定，經驗技術將每個液滴建模為具有與液滴的量相對應的高度和半徑的盤。當液滴量小於1 pl且液滴高度潤濕時，這很有用。
盤的彎曲側壁可能並非完全陡峭，並且可以建模為具有傾斜度。此外，側壁輪廓可以由其他函數表示來描述，包括三角級數、多項式級數、階躍函數、誤差函數等。在該等表示中的每一個中，參數數量的選擇都很重要，可以根據所需的結果準確度進行調整。而權衡因素將是計算開銷，因為添加更多參數將導致計算結果的時間更長。在一個具體實施例中，可以為初始離線計算選擇實質上準確的表示，而可以為隨後的或即時的計算選擇具有較少數量的參數的表示。
逆最佳化方案可以仰賴於所需薄膜厚度的輸入和起始基板的形貌。對於處理時間少於10秒且具有足夠最佳化的覆層的高處理量平坦化而言，整體基板形貌可能對覆層-流體-基板夾層的薄膜進程沒有太大貢獻。這意味著計算模型可能不將整體基板形貌作為輸入，這排除了在平坦化化的每個晶圓中量測這種形貌的需要。
計算模型可以具有線性化或減少非線性薄膜流體模型的複雜度的能力，非線性薄膜流體模型控制在兩個板之間捕獲的流體的行為。線性化仰賴於整個基板區域上的薄膜厚度的微小變化，並且通常涉及將平均薄膜厚度定義為薄膜厚度的特徵長度尺度。在存在基板圖案的情況下，薄膜厚度局部地發生劇烈變化。這使線性化複雜化，其中平均薄膜厚不再是特徵薄膜厚的精確度量。平均薄膜厚可能需要增加其他術語，例如由薄膜厚的標準差給出的薄膜厚變化。
最佳化方案仰賴於最小化實際薄膜厚度和期望薄膜厚度之間的誤差。對於較小的處理時間以及對無孔隙的嚴格要求的地方，可以將誤差度量標準擴展為包括是否存在孔隙、孔隙數量超過公差範圍、孔隙的總面積或上述各項的組合。由於當完全非線性模型的線性化不準確時平坦化的誤差可能很高，因此，使用線性化模型的逆最佳化方案生成的最佳參數對完全非線性模型進行模擬也很重要。 氣泡緩解
在形成連續薄膜時，抗蝕劑液滴合併中的關鍵問題是氣泡緩解問題。此類氣泡和孔隙的存在可能會導致最終的平坦化薄膜出現缺陷，並且若由於低孔隙率而導致氣泡中捕獲的任何氣體沒有透過基板或覆層排出，都會發生這種情況。在由於薄膜厚和下層特徵限制條件而使液滴彼此遠離的區域中，這也是一個問題。可以藉由增加液滴合併所需的時間或藉由向環境提供諸如CO2的氣體（可透過抗蝕劑和與抗蝕劑接觸的兩個表面快速溶解）來緩解氣泡捕獲。 噴墨器的準確度和精度
PAINT的關鍵態樣之一是確定基板與覆層之間的薄膜流體進程，其中使用個別的液滴形成薄層流體薄膜。在本案中，討論了PAINT製程的具體實施例，其涉及具有奈米級特徵的基板。薄膜的進程及其任何模型都取決於薄膜厚度的度量，此度量定義了相關的處理時間尺度。假設圖案的存在局部地改變了薄膜厚度值，則一些具體實施例可以針對基板的不同區域使用各種薄膜厚度值。這將符合對基板的不同區域進行平坦化的精度要求。
這可以由將基板劃分為多個區域的能力來增強，每個區域都具有定義明確的平均薄膜厚度值，此值與此位置的公差和精度要求非常相關。由於下層基板可以在數個基板上具有實質相似的圖案，因此藉由在不同位置具有不同的覆層厚度，也可以在覆層設計中對區域劃分進行硬編碼，這也對應於提高的精度要求。例如，在圖案密度轉變區域中，亦即圖案密度顯著變化的區域中，具有更高的精度要求以解決此圖案複雜性可能是有益的。同時，由於噴墨器噴頭固有的可變性，透過不精確地在基板上噴射液滴，噴墨也可能在薄膜厚進程中引入誤差。
通常，這種可變性表現為相對於理想網格的液滴放置精度。在沿著噴頭的方向（即沿著噴墨器噴嘴列的方向）上此精度較高，而在垂直於噴頭的方向上此精度較低。因此，在平坦化處理期間具有更高精度要求的區域可能需要更精確的噴墨，這可以實質上沿著噴嘴列的方向發生。這可以藉由將基板定向成使得該等關鍵區域沿著噴墨器噴嘴的方向實質對準來實現。這種定向和對準可以藉由使用帶有晶圓吸盤的適當的旋轉台來實現，並且可以藉由對基板圖案的先驗知識來實現。上文討論的題為「Precision Alignment of the Substrate Coordinate System Relative to the Inkjet Coordinate System」的美國專利揭示案第2017/0333940號中已經討論了實現基板相對於坐標系的精確定向和對準的技術。以類似的方式，一些具體實施例可以對一些位置處的噴墨液滴量具有更多的類比控制。
例如在典型的噴墨器中，分配的液滴量是噴墨液滴解析度的整數倍。因此，若噴墨液滴量為6 pL，則噴墨器能夠分配量為6 pL、12 pL、18 pL等的液滴。這導致液滴量的離散變化，這可能阻止在所述關鍵區域中實現期望的精度水平。就這一點而言，在一個具體實施例中，期望具有對這樣的關鍵區域中的噴墨液滴量（例如6pL、7pL等）進行更多的類比控制的能力，以便獲得更理想的初始薄膜厚度輪廓，此初始薄膜厚度輪廓可與最終薄膜厚度輪廓非常相關。
這將意味著總體噴墨液滴量解析度可不同於噴墨系統的最小液滴量。此類比控制可以使用本文描述的一或多個表示來實現。在此具體實施例的表示中，使用單個噴墨器陣列，其中當在該等關鍵區域附近分配液滴時修改波形，以獲得對噴墨器液滴量和速度的期望類比控制（且因此獲得對放置精度和準確度的期望類比控制）（例如參見Synder et al, “Automated tuning of high-order waveforms for picoliter resolution jetting of rheologically challenging materials,” Precision Engineering, available online  at http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0141635918300114，為了所有目的通過引用將此文全部內容併入本文）。在此具體實施例的另一種表示中，噴墨系統可以包括多於一個的噴墨器噴嘴陣列，其中每個噴墨器噴嘴陣列被校準為不同的液滴量解析度和最小液滴量。在另一個表示中，可以將以上兩種方法結合起來。在另一種表示中，在具有高精度或高準確度要求的區域中使用每個噴嘴中以最高精度標識的一個噴嘴或一組噴嘴。
通常，多噴嘴噴頭沿基板的單個方向排列。這意味著噴墨的精度通常在平行於噴嘴列的方向上更高。當響應於作為下游製程的掃描微影術執行平坦化處理時，這種情況是有利的。與交叉掃描方向上的誤差相比，平行掃描方向的方向上的平坦化誤差可以較被容忍。掃描微影術可實質上容忍看起來像擠壓表面的表面形貌誤差。這意味著沿著掃描方向的表面的任何橫截面，實質上類似於沿著掃描方向的相同表面的不同橫截面。因此，若噴墨器噴嘴平行於交叉掃描方向排列，則可以在此方向上獲得更高的精度。通常，這裡的含義是，若掃描微影術是平坦化的下游製程，則如圖4所示，在一個方向上的精度要求可能會比在另一個方向上更高。
圖4圖示用於掃描微影術的平坦化400，其描繪了在x方向而不是y方向上平坦化效能應當實質上更加準確。換言之，基板輪廓橫截面AA'、BB'、…、EE'實質接近於線性，而線ABCDE和A'B'C'D'E'在保持實質平行的同時可能不實質線性。 控制液滴和連續的薄膜狀態
在平坦化基板形貌時，實現高液滴定位精度和準確度是PAINT製程的重要要求。這是因為液滴在圖案化基板上的行為受到液滴相對於圖案幾何形狀的位置的影響。如前所述，液滴基於與圖案化基底的相互作用，而可能表現出接觸線釘扎、懸浮或刺穿。只要此行為在不同的基板上保持一致，就可以將此行為作為獲取液滴量和位置的功能。這可以藉由使用預先發送的晶圓進行精確的實驗來完成，此晶圓可以提供有關系統性熱點或具有可重複但不期望的平坦化效能的區域的資訊。該等系統性熱點也可以根據系統的模擬或使用預送晶圓的模擬與精確實驗的組合來確定。該等系統性熱點可能是由（但不限於）以下機制引起的：非預期的流量不對稱（可能來自基板上的圖案、接觸線釘扎、各向異性特徵（例如光柵））、液滴量不準確、液滴位置、將覆層與基板對齊的誤差、收縮、蒸發等等。
可以使用專門配置的AFM/AFM陣列在實驗系統中檢測熱點。但是，若存在隨機的熱點，例如在一個基板上的液滴實質上被固定，而它們不在另一個基板上，則可能存在可能會損害平坦化效能的不準確之處。為了獲得理想的液滴位置和液滴量精度以及準確度，可以採用幾種不同的策略。一種策略可以是在需要修改的液滴附近使用局部真空。使用部分真空可以局部改變液滴量，並在基板上引起位移，包括克服接觸線釘扎。
還可以使用部分抽空或加壓的環境來增強或抑制分配液滴的蒸發，以進一步控制液滴量或位置或潤濕角度，這由圖案表面上的接觸線滯後決定。已使用部分抽空或加壓的環境來控制蒸發的不良影響，並且可以藉助溶劑蒸氣來完成。當液滴合併成連續薄膜時，也可以使用此功能。可以控制周圍環境，以影響寄生效應，例如從覆層-流體-基板夾層的開口側蒸發。補充策略可以是使用單個可單獨定址的空氣射流或其陣列，優選地在形成連續薄膜之後在覆層的頂部上或在基板下方使用。來自該等空氣射流的額外氣壓可使覆層或基板局部變形，從而等效地提供了用於控制連續薄膜的流動的控制旋鈕。
氣壓和真空的組合也可以以壓力區域吸盤的形式使用，其具體實施例在美國專利第6,982,783號中揭示，在此出於全部目的藉由引用將此美國專利全文併入本文。此區域吸盤可用於控制基板和覆層的瞬態、相對形狀或曲率，以使液滴合併和擴展被強制執行，並且不會導致在接觸開始與實現基板和覆層之間的實質適形之間捕獲氣泡或孔隙。
在圖5中圖示基板和覆層的不同的相對形狀或曲率500。最好的情況是實質上凸出的覆層和實質上凸出的基板。若兩個表面之一實質上是凹的或平坦的，則希望另一個表面實質上更凸。當在覆層和基板上的彎曲區域（例如，一個表面與其相應吸盤實質固定接觸的區域）中發生液滴擴展和薄膜形成時，這種形狀控制變得尤為重要，從而使得另一個表面上的形狀控制克服這種彎曲，並允許液滴擴展和薄膜進程，並大大減少了氣泡。
另一個策略可以是使用受控的熱能。使用熱能可以使液滴部分蒸發以改變液滴量，而使用聲能可以使液滴局部移動以滿足液滴精度的要求，或者可以影響連續薄膜形成後的薄膜流動。可以透過基板上的一組可單獨定址的微型加熱器從基板提供熱能（例如參見美國專利申請案第2017/0131640號中所示的高精度熱致動和溫度控制，此專利申請案出於所有目的透過引用併入本文），或透過使用空間光調製器（例如數位微鏡設備（DMD））聚焦在覆層上的局部紅外輻射。
或者，覆層也可以經設計成具有透明導電電極或金屬奈米級網狀圖案的層，透明導電電極層或金屬奈米級網狀圖案層可以在被供應電流時加熱覆層。熱量可以傳遞到基板上的液滴或連續薄膜，從而使液滴透過熱毛細作用移動或蒸發以改變液滴量。透明電極或金屬網狀圖案是實質上透明的，並且不阻止紫外線透過覆層暴露。直接使用電能還可以透過稱為電潤濕的現象導致單個液滴或薄膜流動的位移。這要求在覆板上使用電極圖案，然後在其上塗覆透明的介電質，此介電質最終與液滴或薄膜接觸。在本案中，在飛行中或在基板上或通過修改壓電噴墨波形來控制單個液滴量的概念，被稱為類比液滴量控制。
藉由使基板更靠近噴墨器，還可以提高液滴定位的準確性。可以藉由將液滴對準精確的XY網格並藉由將液滴成像在基板上，以在與覆層接觸之前確定液滴的位置和體積，來完成基板上液滴的計量。由於此步驟需要迅速進行以足夠快速地轉移以接觸覆層，以足夠的解析度對整個晶圓進行成像（尤其是直徑為300 mm的晶圓）可能會導致光學器件價格過高或繁瑣。因此，可以對已知有良率問題或預期製程良率問題的區域進行優先計量。可以對晶圓的其餘部分進行概略計量。 覆層設計
基板上存在具有陡峭的斜率和變化的密度的的奈米特徵，可使夾在覆層和基板之間的液體連續薄膜的進程複雜化。若涉及基於模型的預測，則它可能會變得高度非線性且計算量大，這就是為什麼可能需要線性化和簡化模型的原因。因此，可以通過經驗性實驗證據來增強模型，以確定覆層所需的最佳幾何參數。
例如，可以基於薄膜厚度的規範來確定覆層的厚度，其中規範可以是2範數、無窮大範數等。可以根據實驗驗證覆層厚度，從而根據定義的平坦化指標確定最佳值。在另一個具體實施例中，需要被平坦化的基板可以經圖案化，特徵實質上大於在半導體平坦化中通常看到的奈米級特徵。這是因為薄膜潤滑限定了近似的空間波長，在此波長以下，流體將實質上平坦化，在此波長以上，流體可以符合下層的形貌。因此，例如，小於此臨界波長的任何特徵都無需進行圖案化，以進行測試，以確定最佳的覆層厚度。在此具體實施例中，將測試晶圓或預送晶圓圖案化為具有實質上更大的特徵，而不損害平坦化效能。鑑於製造具有微米級特徵的基板比具有實質上更小的奈米級特徵的基板要便宜得多，因此這將能夠以更低的成本測試平坦化效能。
覆層的厚度是決定平坦化處理效能的關鍵製程參數。這是因為覆層的厚度對於讓液薄膜使特徵平坦化所花費的時間具有指數性影響。因此，假設處理時間通常由生產量或其他限制來固定，則覆層厚度的任何變化都可能引起平坦化效能的實質性變化。因此，必須使覆層的厚度的任何不期望的變化最小化。厚度變化公差的選擇可以根據處理時間的容許公差來確定。
或者，在執行平坦化處理之前，可以高精度地量測覆層中的厚度變化。可以將這種空間厚度變化併入模型或實驗中，以減少過程中的任何寄生效應行為。在一個具體實施例中，覆層的總厚度變化經保持在足夠的公差內，使得折彎剛度變化在期望的剛度變化的10％以內，其與液薄膜使特徵平坦化的時間成反比。在一個具體實施例中，覆層的總厚度變化被保持在足夠的公差內，使得折彎剛度變化在期望的剛度變化的5％以內，其與液薄膜使特徵平坦化的時間成反比。在一個具體實施例中，覆層的總厚度變化被保持在足夠的公差內，使得折彎剛度變化在期望的剛度變化的1％以內，其與液薄膜使特徵平坦化的時間成反比。
儘管在覆層中可能存在不期望的厚度變化，但是在某些情況下覆層厚度具有有意的空間變化。例如，平坦化晶圓可能需要幾秒鐘到將近一分鐘。在此過程中，流體薄膜起源於接觸的初始點（在此具體實施例中假定為在中心，但也可以在另一個點、線或區域，包括實質上靠近邊緣的位置）並徑向向外延伸到晶片邊緣，流體薄膜的暴露時間將比邊緣處的暴露時間長。此外，由於上游製程中的系統錯誤或下游過程中預期的系統性識別標誌，可能還會有其他寄生效應中心對邊緣變化。
覆層的厚度可以變化以補償這種變化。例如，對於不相等的處理時間，可以有意地使覆層在接觸的初始位置或接觸區域變薄，而厚度朝著最終的接觸位置或接觸區域逐漸增加。如標題為「Programmable Deposition of Thin Films of a User-Defined Profile with Nanometer Scale Accuracy」的美國專利第9,415,418號中所描述的，PAINT製程可用於製造這種分級厚度覆層，在此併入該專利全文以作為參考。
在一個具體實施例中，薄膜形成實質上沒有氣泡的連續薄膜所花費的時間（稱為擴展時間）可以花費1-10秒。在一個具體實施例中，在形成連續薄膜與平坦化薄膜的紫外線固化之間的時間（稱為等待時間）可以在1-60秒之間。因為總體處理時間（擴展時間和等待時間加總）可能會有很大的變化，所以將覆層的厚度變化保持在所需的公差範圍內就變得很重要。例如，在一個具體實施例中，考慮到最大的總處理時間來設計覆層的厚度。這是因為將覆層保持高於最大總處理時間所定義的厚度，會在基板的某些區域導致不期望的寄生效應。
當基板上存在圖案密度變化時，在晶圓的各個區域中平坦化薄膜的厚度可能會不同，若覆層的厚度保持實質相似則會導致整個晶圓的處理時間尺度不同。通常，圖案密度變化具有從基板的一個區域到另一區域的陡峭過渡，其中每個區域的大小約為數平方毫米。這意味著任何覆層厚度變化都應該與圖案密度變化相匹配，並且可以基於圖案化基板的GDS檔案透過微影術或雷射加工在覆層上進行圖案化。這裡的想法是，處理時間尺度是覆層厚度的函數與平坦化薄膜厚度的函數的乘積的函數。因此，若藉由改變覆層厚度使乘積在整個晶圓上保持實質相似，則整個基板上的總處理時間尺度將保持相似。這種方法可以最大程度地減少不均等的處理時間尺度帶來的寄生效應。
為了使具有具有不同圖案密度的區域的晶圓上的處理時間尺度保持實質相似，如上所述，一種策略是在空間上相應地修改覆層厚度。若期望的覆蓋層厚度從一個區域到另一個區域的變化小於大約30微米，則可以使用微影術技術實現這一點。對於更高的厚度變化，基於對應於具有不同圖案密度的區域的期望的厚度空間變化，可能需要其他技術，例如雷射加工或切割/拋光（用於諸如石英、熔融二氧化矽等的覆層材料）。還可以進行雷射加工，以使加工後的偽影的密度等於覆層中所需的所需剛度。覆層還可以具有可用於將其與基板對準的對準標記，其中這種對準標記可以以優於10微米和1微米的精度使覆層與基板對準。
平坦化需要在基板上存在微米和奈米級特徵。在一個具體實施例中，使用噴墨器將平坦化材料直接沉積在圖案化基板上，或在沉積在圖案化基板上的通常實質上與基板上的特徵相符的任何薄膜上。在另一個具體實施例中，使用噴墨器將平坦化材料沉積在覆層上。因為覆層實質上是平坦的而沒有任何圖案化的特徵，所以將材料液滴噴射在覆層而不是基板上可以克服一些問題，該等問題是由於液滴在具有陡峭輪廓的特徵上的分配導致在形成平坦化薄膜之前液滴合併的不連續性而產生。 原位計量
可以將用於平坦化的PAINT的執行與原位計量相結合，以在即時、接近即時或離線的條件下確定平坦化處理的效能。此原位計量可以是基於光學的（例如薄膜反射計）或基於尖端的（例如基於AFM）。AFM系統可以是單個AFM或AFM陣列，可對AFM進行單獨定址以將AFM放置在熱點區域中。用於計量或檢測顆粒事件的光學技術（在下文中揭示）可能仰賴於成像系統的使用，其中此類成像系統可以是線掃描相機或面相機，它們可以與遠心鏡頭耦合以減少來自離軸圖像的信號。對於高解析度，線掃描相機可能是首選具體實施例，因為該等相機可以串聯安裝並與UV LED的線性陣列結合使用，以在單獨的站進行UV固化時受益於基板的運動。使用灰階相機也可以帶來更高的解析度，儘管若需要高光譜識別標誌，也可以將RGB相機用於此目的。這種相機的像素大小可以小於100 um、10 um甚至低至1 um。
當作為製程基礎的模型係基於一些經驗實驗證據時，這尤其有用（當將它們與製程的某些物理理解結合在一起時，通常將其稱為灰盒模型；而對於製程的物理不可知時，則將其稱為黑盒模型）。可以根據需要在基板上的一或多個位置進行計量。或者，可以使用智能取樣來確定最佳計量位置。此外，原位計量還可以用於監視和「感知」平坦化處理，這對於連續的系統最佳化尤其有用，特別是對於灰色或黑盒模型。這可以相應地促進預測分析和虛擬計量，即預測由於諸如由於系統寄生效應而導致的噴墨量變化等因素導致的即將發生的缺陷或故障的過程，以及分別確定在何處以及要量測什麼的過程。
在執行此程序期間，顆粒污染也可能是一個問題。在基板或覆層上的顆粒的存在會，導致孔隙和良率的損失，其中覆層無法迫使顆粒附近的液滴融合。孔隙的尺寸通常比顆粒本身的尺寸大得多，並且若覆層是熔融二氧化矽並且顆粒是尖銳的聚合物，則孔隙可以比顆粒大1000倍之多（例如參見Singhal S, Grigas MA, Sreenivasan SV. Mechanics-Based Approach for Detection and Measurement of Particle Contamination in Proximity Nanofabrication Processes. ASME. J. Micro Nano-Manuf. 2016;4(3):031004-031004-7. doi:10.1115/1.4033742）（在此出於所有目的將此文章全文併入本文以做為參考）。該等孔隙的大小可以取決於覆層的厚度以及覆層的彈性模量。因此，重要的是控制覆層厚度的不期望的變化，以允許原位檢測和準確表徵此類顆粒事件。
散佈期間顆粒的原位檢測，可以藉由液體前沿流動的不連續或異常來捕獲。該等異常現象可以透過圖像處理技術即時捕獲，並用於決定顆粒污染物的大小和材料。光學量測應在分離之前進行以檢測顆粒事件，並檢查顆粒事件附近區域的覆層是否有此類事件造成的任何損壞，可以透過一排相機或單個相機來進行。系統可以在單個方向（線掃描）或多個方向（區域）上掃描基板。光學計量系統檢測顆粒事件，並使用排除區域和轉變區域資訊來檢測顆粒大小、顆粒高度或作用在覆層上的力中的至少一種。 分離覆層
覆層與基板的分離也是PAINT製程中的重要步驟，並且應在對平坦化薄膜造成最小損害的情況下進行。為此，如先前揭示的形狀控制系統可以是有用的。在這種情況下實現分離的另一種方法，是使用帶有可移動進出中空中心的銷的防護罩。當需要暴露紫外線時，可以移開此防護罩，然後移回以實質上接觸覆層的背面，並在分離過程中提供額外的支撐。可以藉助諸如Geckskin之類的黏合劑（例如，參見http://geckskin.umass.edu）來增強銷。或者，覆層吸盤可以具有可折疊的翼，翼在分離過程中可以藉助於諸如類似Geckskin的黏合劑附接到覆層的邊緣。第三種策略可以是在覆層上使用犧牲聚合物薄膜，犧牲聚合物薄膜可以在邊緣處利用熱量部分或基本上蒸發。這種蒸發將在邊緣處引起淨空間距，並使覆層與基板分離。
當在覆層或基板的形狀或曲率中存在彎曲區域時，或者由於製程限制，覆層只能被保持在實質上小於整個覆層直徑的狹窄環形區域上時，覆層與基板的分離可能是困難的。當分離時，沿狹窄環帶的覆層與吸盤的黏附力應克服整個覆層區域與平坦化聚合物薄膜的黏附力。
這可以藉由透過諸如上述的Geckskin的機構來增強覆層與吸盤的黏附力，或者藉由降低覆層-聚合物薄膜層壓板的界面強度來實現。後者可以藉由用防黏材料（諸如PTFE）塗覆覆層來實現。在這種情況下，當透過平坦化薄膜「接合」覆層與基板時，在正確的界面處無缺陷地開始剝離「裂紋」就變得非常重要。引發裂紋的一種策略可以是使用聲學激發。這是因為在分離的子過程中，存在跨越廣泛不同材料的多個界面。選擇正確的聲頻可在覆層和聚合物薄膜的所需界面處引起振動，從而引發裂紋。
可以藉由修改覆層設計以在邊緣處具有更大的撓度來引發裂紋。這是因為能量釋放速率與界面的有效彈性模量成反比，並且更高的撓度（即較低的剛度）將意味著更大的能量釋放速率和易於分層。可以藉由減小邊緣處的覆層厚度（因為能量釋放速率也與覆層厚度的指數成反比）來獲得撓度，或者藉由在邊緣處添加一層薄表面材料來獲得撓度，此材料實質上不如塊體覆層材料般堅硬。假設接觸的起始點是中心，而最終的接觸點是晶圓邊緣，則對於更薄或更具撓性的覆層的需要與對於更厚的覆層以補償不相等的擴展時間的需要直接衝突。可以藉由優先考慮裂紋起始區域中的覆層的邊緣厚度，然後優先考慮覆層的其餘部分中的覆層厚度以實現最佳擴展，來解決此衝突。
覆層與基板的分離也可以在不同的位置進行。在一具體實施例中，覆層和基板在工具內部的一個位置處彼此接觸。覆層在工具的此位置處安裝在覆層吸盤上，其中覆層吸盤是一個環形環，在中間具有空腔以實現UV光固化。在固化完成之後，藉由降低真空度釋放覆層，使得現在基板和覆層的「夾層」實質上由基板吸盤支撐。
平坦化材料的薄膜將兩個表面接合在一起。然後，將基板吸盤移動到工具內部的第二位置，在此位置覆層位於吸盤或安裝件下方，與在第一位置中的環形環吸盤相比，這可以為覆層提供更大的支撐。這是因為在第二位置的覆層吸盤不需要在中間具有相當大的空腔以允許基板的UV固化。在第二位置的覆層吸盤借助於真空或機械抓握（例如先前描述的Geckskin指狀物）在背面黏附至覆層。然後將覆層從基板上剝離下來，將平坦化薄膜留在基板上。
在前述概念的另一具體實施例中，在一個站中使基板和覆層藉由在其間形成連續平坦化薄膜而接觸。隨後在另一站進行UV固化，然後在第三站或與使基板與覆層接觸的同一站中進行分離。可以理解的是，當平坦化薄膜從初始站傳輸到UV固化站時，平坦化薄膜將實質上是液體。因為平均薄膜厚小，所以液薄膜在覆層和基板之間實質上像液體黏合劑一樣起作用而沒有重新分佈，這藉由將覆層厚度保持為最佳地低來進一步確保。液體平坦化薄膜可以在初始站在邊緣處藉由實質上投射在邊緣處的LED或UV光源的環部分固化。這將使邊緣處的薄膜固化，從而在夾層周圍形成密封。可藉由具有至少兩個基板吸盤來使此程序並列化，以便當一基板在UV固化站中時，將第二基板置於第一站下方以開始執行程序。 奈米壓印微影術
奈米壓印微影術中的關鍵缺陷機制之一是捕獲氣泡或孔隙。當兩個或更多個液滴不能實質上融合或不能實質上填充模板的奈米級特徵時，通常會發生該等情況。該等缺陷通常非常可重複，可以歸類為系統性錯誤，而不是隨機性錯誤。奈米級特徵的填充通常取決於毛細管釘扎現象，其中由於奈米級特徵，運動的彎月面在模板中遇到了急劇的轉變。僅當存在顯著的毛細管壓力可以克服此轉變所帶來的阻力時，才可以迫使彎月面穿過急劇的轉變並因此填充特徵。若特徵明顯很高，則彎月面可能無法完全潤濕它們，因此可能導致孔隙的捕獲。
迫使液體潤濕特徵的一種方法是在模板上施加壓力，從而例如使用壓力區域吸盤進一步擠壓液薄膜。但是，這可能會導致模板拉緊的問題，從而使覆蓋規格失真。另一種方法是局部加熱液體，使得液體中存在局部溫度變化。這種溫度變化會產生壓力差，並迫使液體導覽過奈米級特徵。液體的局部加熱可以藉由可個別定址的微型加熱器在小於1 mm2 的區域上從基板側進行，重點聚焦在存在此類系統性缺陷的區域。但是，這種熱量也可能導致基板膨脹，從而干擾覆蓋規格。
加熱基板的另一種方法是透過使用空間光調變器，例如數位微鏡裝置（DMD）。當前的DMD具有小於10微米的像素尺寸，因此，可以選擇性地加熱與像素尺寸一樣小的區域。光的投射可以透過模板或基板完成。由於抗蝕劑會大量吸收紫外線並在該等波長下發生交聯，因此首選波長應在紅外線中。例如，諸如甲基丙烯酸甲酯之類的單體在IR區域中也具有吸收峰值。在此區域中，石英和矽都可以是通透的，從而提供了一種有效地加熱液體抗蝕劑組合物而不使其交聯的方法。或者，若可以提供足夠低功率的UV光，使得即使抗蝕劑交聯，它也不能完全交聯並且仍然可以流動，那麼也可以使用UV波長。但是，由於矽會大量吸收紫外線，因此此類光必須來自模板一側。
類似於平坦化，奈米壓印微影術中的流體流動也可以藉由延伸的薄膜潤滑來確定。獲取有關過程中熱點資訊的一種方法是藉助虛擬模板。可以以比用於奈米壓印微影術的實際模板小的嚴格度的解析度來構圖此類虛擬模板，其中此類特徵解析度可以小於100 nm。這裡的關鍵是虛擬模板上的特徵的長度尺度應足以捕獲關鍵的物理特性，諸如整體流量，類似於實際的奈米級模板。這將大大降低捕獲奈米壓印微影術製程的缺陷資料的成本，並且之所以成為可能，是因為流體本質上將忽略某個長度範圍以下的特徵，並且將主要與此長度範圍之上的特徵相互作用。因此，在一個具體實施例中作為流體特性和處理時間的組合給出的具有高於此臨界長度尺度的特徵的模板，將足以捕獲由於整體流體特性而引起的缺陷。
圖6是圖示根據本技術的一或多個具體實施例的用於基板平坦化的一組操作600的流程圖。如圖6中所示，確定操作610可以確定圖案化基板的形貌（例如在全域和奈米級上）和圖案資訊。例如，在一些具體實施例中，可以使用諸如Zygo干涉儀的儀器來獲得圖案化基板的形貌。通常可以將圖案資訊用作輸入，圖案資訊可以包括圖案密度、各向異性、面積以及諸如高度/深度、寬度、直徑等的幾何資訊。若圖案資訊不能用作輸入，則可以從顯微鏡/檢查設備（例如SEM、AFM等）確定圖案資訊。
基於形貌和圖案化的基板資訊，液滴圖案操作620可以確定在分配操作630期間可以分配的液滴圖案。在一些具體實施例中，可以使用逆最佳化作法來確定液滴圖案，其中逆最佳化方案使用液滴圖案來求解表示系統的模型。一旦給定的液滴圖案將系統表示在所需結果的指定公差內，則此液滴圖案將確定為最佳。在這種方法中，系統參數（例如噴墨噴嘴的節距、液體的流變性、基板的現有形貌等）可以作為輸入給出，因為它們會影響系統的模型表示。例如，在一個區域中存在基板形貌，將需要在此區域中沉積額外的材料以填充現有形貌。這將影響最佳液滴圖案，以允許更多液體沉積在此區域中。
閉合操作640可以閉合圖案化基板和覆層之間的間隙，從而導致分配的液滴形成實質連續的薄膜。例如，在一些具體實施例中，基板和覆層可以安裝在吸盤上。吸盤可以透過諸如彈簧加載的音圈之類的致動器彼此相對靠近。固化操作650可以固化由閉合操作640產生的實質上連續的薄膜。例如，在一些具體實施例中，可以藉助於UV光來完成固化。這取決於液體材料的配方。固化步驟使液體材料硬化，使其成為聚合物薄膜，從而實質上凍結了覆層-流體-基板之夾層的進程。因此，固化步驟通常應在夾層達到所需的進程後進行。
一旦固化操作650完成，分離操作660就可以分離覆層和圖案化基板。如上所述，可以以多種方式將覆層與沈積在圖案化基板上的固化薄膜分離。策略包括但不限於使用防護罩、犧牲材料、Geckskin等。在產生裂紋之後，可藉由使用類似上述的致動器（例如彈簧加載的音圈）使覆層和基板吸盤相對遠離彼此。
圖7是圖示根據本技術的一些具體實施例的用於識別和補償熱點的一組操作700的流程圖。如圖7所示，監視操作710可以監視熱點。根據各種具體實施例，如先前所描述的，可以使用諸如光學相機、顯微鏡和AFM的原位計量技術來監視熱點。可以根據熱點的特徵來識別熱點，例如，由顆粒引起的熱點將具有不帶圖案的圓形區域的典型特徵，其中圓形區域的直徑可以接近顆粒大小的1000倍。可以識別出其他熱點，例如，低/無薄膜厚的直線可以歸因於噴墨器上的噴嘴噴射失敗。若噴嘴嚴重損壞，則可能需要完全更換噴墨器。一般而言，熱點表示在給定區域內從理想製程效能偏離給定的公差裕度之外。
確定操作720可以確定是否已經識別出任何熱點。當確定操作720未能識別任何熱點時，確定操作720分支到監視操作710，在監視操作710中，系統可繼續監視熱點。當確定操作720識別出熱點時，確定操作720分支到確定操作730，在此進行關於所識別出的熱點是否是系統性熱點的評估。系統性熱點的經典示例是前面提到的噴嘴缺失。可以將系統性熱點視為由非隨機事件引起的系統中的重複錯誤。例如，顆粒相遇是隨機熱點。通常，該等機器是可重複的，因此，若在多個欄位中觀察到相同的特徵，則可以確定此機器中存在某些受到錯誤調整的部分。這個不正確的參數可能與工具設計本身有關，也可能與製程參數有關（諸如處理時間短，導致存在氣泡和孔隙）。
當確定操作730確定熱點是系統性熱點時，則確定操作730分支到識別操作740，在其中識別補償解決方案。如前所述，若在多個欄位中觀察到相似的特徵，則可以確定它是系統性熱點。植入操作750然後可以實施補償解決方案。根據各種具體實施例，可以藉由正確地調整不正確的參數來補償系統性熱點。例如，若由於系統性噴墨器失誤而將液滴錯誤地放置或固定在基板形貌特徵上，由於噴墨器的幾何形狀而難以修復，則補償解決方案可為使用熱毛細管或其他機制局部移動液滴。
當確定操作730確定熱點不是系統性熱點時，則確定操作730分支到識別操作760，識別操作760從非系統性熱點中識別可能的失效機制。來自非系統性熱點的可能失效機制（諸如顆粒）包括由於流體填充不完全而導致圖案或沉積薄膜丟失，甚至損壞了IAP的覆層或NIL的模板。例如，可以使用即時原位光學檢查技術來識別此類熱點。
補償操作770確定由實現操作780實現的補償解決方案。隨機熱點的補償方案可能需要原位校正，因為該等方案不會重複出現，並可能導致良率下降。例如，噴墨器具有隨機的液滴放置精度，因此，液滴可以放置在理想點周圍的圓形區域內。若此圓形區域包含圖案密度變化的區域，則可能會出現隨機熱點，因為液滴與不同的特徵相互作用。可以藉由首先識別該等熱點，然後實施諸如熱毛細管、聲學之類的解決方案來補償該等熱點。補償解決方案取決於熱點的本質。
系統性熱點需要更深入地了解根本原因，因此可能需要對工具設計和製程參數進行系統性更改。另一方面，隨機熱點可能需要臨時干預。在某些情況下，可能會為隨機熱點和系統性熱點提出相同的補償解決方案。例如，在毛細噴墨液滴位置變化隨機的情況下，熱毛細管作用可用於局部改變液滴的分佈，以及由於系統噴嘴失誤而導致的液滴丟失。 示例性電腦系統概述
已經在各種步驟和操作的一般背景內容中描述了本技術的態樣和實施方式。該等步驟和操作中的各種可以由硬體組件執行，或者可以體現在電腦可執行指令中，電腦可執行指令可以用於使由指令程式化的通用或專用處理器（例如在電腦、伺服器或其他計算裝置中）執行該等步驟或操作。例如，步驟或操作可以由硬體、軟體及/或韌體的組合來執行。
圖8是圖示表示平坦化系統的電腦系統化的示例性機器的框圖。控制器800可以與實體通信，實體包括一或多個使用者825、用戶端/終端裝置820、使用者輸入裝置805、周邊裝置810、可選的協作處理器裝置（例如密碼處理器裝置）815和網路830。使用者可以透過網路830經由終端裝置820與控制器800進行接合。
電腦可以使用中央處理器（CPU）或處理器來處理資訊。處理器可以包括可程式化的通用或專用微處理器、可程式化控制器、特定應用積體電路（ASIC）、可程式化邏輯裝置（PLD）、嵌入式組件、以上該等裝置的組合者等等。處理器響應於使用者及/或系統生成的請求執行程序部件。該等部件中的一或多個可以用軟體、硬體或硬體和軟體兩者來實現。處理器傳遞指令（例如操作和資料指令）以啟用各種操作。
控制器800可以包括時脈865、CPU 870、記憶體（諸如唯讀記憶體（ROM）885和隨機存取記憶體（RAM）880）以及協作處理器875等等。該等控制器部件可以連接到系統匯流排860，並且可以經由系統匯流排860連接到介面匯流排835。此外，使用者輸入裝置805、周邊裝置810、協作處理器裝置815等等可以經由介面匯流排835連接到系統匯流排860。介面匯流排835可以連接到多個介面適配器，諸如處理器介面840、輸入輸出介面（I/O）845、網路介面850、儲存介面855等等。
處理器介面840可以促進協作處理器裝置815和協作處理器875之間的通信。在一種實現方式中，處理器介面840可以加快請求或資料的加密和解密。輸入輸出介面（I/O）845使用協定來促進在使用者輸入裝置805、周邊裝置810、協作處理器裝置815及/或類似者以及控制器800的部件之間進行通信，該等協定諸如是用於處理音訊、資料、視訊介面、無線收發器等等的協定（例如Bluetooth、IEEE 1394a-b、串列、通用串列匯流排（USB）、數位視覺介面（DVI）、802.11a/b/g/n/x、蜂巢式通信等等）。網路介面850可以與網路830通信。透過網路830，遠端終端裝置820可以存取控制器800。網路介面850可以使用各種有線和無線連接協定，諸如直接連接、以太網路、諸如IEEE 802.11ax的無線連結等等。
網路830的實例包括網際網路、區域網路（LAN）、城市區域網路（MAN）、廣域區域網路（WAN）、無線網路（例如使用無線應用協議WAP）、安全的自定義連結等等。網路介面850可以包括防火牆，在某些態樣中，防火牆可以控管及/或管理存取/代理電腦網路中資料的權限，並追蹤不同機器及/或應用程式之間的不同位準的信任度。防火牆可以是具有硬體及/或軟體部件的任意組合的任意數量的模組，例如能夠在一組特定的機器和應用程式之間、機器和機器之間、及/或應用程式和應用程式之間強制執行一組預定的存取權限，以調節該等不同實體之間的流量和資源共享的流程。防火牆可以另外管理及/或存取存取控制列表，存取控制列表詳細描述了權限，包括例如個人、機器及/或應用程式對對象的存取和操作權限，以及在什麼情況下適用權限。在不偏離本案內容的新穎性的情況下，執行或包括在防火牆功能中的其他網路安全功能，可以是（例如但不限於）入侵防禦、入侵檢測、下一代防火牆、個人防火牆等等。
儲存介面855可與諸如儲存裝置890、可移除碟片裝置等等的數個儲存裝置通信。儲存介面855可以使用各種連結協定，諸如串列高級技術附接（SATA）、IEEE 1394、乙太網路、通用串列匯流排（USB）等等。
使用者輸入裝置805和周邊裝置810可以連接到I/O介面845以及可能的其他介面、匯流排及/或部件。使用者輸入裝置805可以包括讀卡機、指紋讀取器、操縱桿、鍵盤、麥克風、滑鼠、遙控器、視網薄膜讀取器、觸控螢幕、感測器等等。周邊裝置810可以包括天線、音訊裝置（例如麥克風、揚聲器等）、照相機、外部處理器、通信裝置、射頻標識符（RFID）、掃描器、印表機、儲存裝置、收發器等等。協作處理器裝置815可以透過介面匯流排835連接到控制器800，並且可以包括微控制器、處理器、介面或其他裝置。
電腦可執行指令和資歷可被儲存在處理器可存取的記憶體（例如暫存器、快取記憶體、隨機存取記憶體、快閃記憶體等等）中。該等儲存的指令碼（例如程式）可以使處理器部件、主機板及/或其他系統部件接合以執行期望的操作。控制器800可以採用各種形式的記憶體，包括同晶片上的CPU記憶體（例如暫存器）、RAM 880、ROM 885和儲存裝置890。儲存裝置890可以採用任何數量的有形的、非暫態性的儲存裝置或系統，諸如固定或可移除磁碟機、光碟機、固態記憶體裝置和其他處理器可讀取儲存媒體。儲存在記憶體中的電腦可執行指令可以包括一個或多個執行特定任務或實現特定抽象資料類型的程式模組，諸如例程、程式、對象、部件、資料結構等等。例如，記憶體可以包含作業系統（OS）部件895、模組和其他部件、資料庫表等等。該等模組/部件可以在儲存裝置中儲存且被存取，儲存裝置包括可透過介面匯流排存取的外部儲存裝置。
資料庫部件可以儲存由處理器執行以處理所儲存資料的程式。資料庫部件可以以關聯的、可伸縮的和安全的資料庫的形式實現。這種資料庫的實例包括DB2、MySQL、Oracle、Sybase等。或者，可以使用各種標準資料結構來實現資料庫，諸如陣列、醢序函數、列表、堆疊、結構化文本檔案（例如XML）、表等等。這種資料結構可以被儲存在記憶體及/或結構化檔案中。
控制器800可以在分佈式計算環境中實現，在分佈式計算環境中，任務或模塊由遠端處理裝置執行，遠端處理裝置藉由諸如局部區域網路（「LAN」）、廣域區域網路（「WAN」）、網際網路等等的通信網路鏈接。在分佈式計算環境中，程序模組或子例程可以位於本端和遠端記憶體儲存裝置中。可以採用分佈式計算來進行負載平衡及/或聚合資源以進行處理。或者，控制器800的各態樣可以電子地分佈在網際網路或其他網路（包括無線網路）上。相關領域的技術人員將認識到，系統的某些部分可以駐留在伺服器電腦上，而相應的部分可以駐留在客戶端電腦上。控制器800各態樣特有的資料結構和資料傳輸也包含在本揭示內容的範圍內。 結論
除非上下文另有明確要求，否則在全體說明書和申請專利範圍中，詞語「包括」、「包含」等等意為表示包容性(inclusive)而非表示排斥性(exclusive)或窮盡性(exhaustive)；也就是說，表示「包含但不限於」。本文所使用的用詞「連接」、「耦接」或其任何變體，是指兩個或更多個元件之間的任何直接或間接的連接或耦接；元件之間的耦接或連接可為物理的、邏輯的或以上之組合。此外，本申請案中使用的字詞「在此」、「在……之上」、「在……之下」以及類似的字詞，應參照本申請案整體而非本申請案的任何特定部分。在符合上下文所述時，使用單數（或複數）形式的實施方式中的字詞，亦可包含複數（或單數）形式。參照於兩或更多個物件的列表的字詞「或」，涵蓋所有下列對字詞的解譯：列表中物件之任意者；列表中的所有物件；以及列表中的物件的任意結合者。
以上對技術實例的詳細描述並非旨在窮舉或將技術限制為以上揭示的精確形式。儘管以上出於說明性目的描述了本技術的特定實例，但是如相關領域的技術人員將認識到的，在本技術的範圍內可以進行各種等效修改。例如，雖然以給定的順序顯示了流程或方塊，但其他實現可能會執行具有步驟的例程，或採用具有不同順序的具有方塊的系統，並且某些流程或方塊可能會被刪除、移動、添加、細分、組合、及/或修改為提供替代或子組合。該等處理或方塊中的每一個可以以各種不同的方式實現。而且，雖然有時將過程或方塊圖示為串列執行，但是該等過程或方塊可以代之以並列地執行或實施，或者可以在不同的時間執行。此外，在此指出的任何特定數字僅是實例：替代實現方式可以採用不同的值或範圍。
本文提供的技術的教示可以應用於其他系統，不一定是上述系統。可以將上述各種實例的元素和動作進行組合以提供該技術的進一步實現。該技術的一些替代實施方式不僅可以包括上述彼等實施方式的附加元件，而且可以包括更少的元件。
可以根據以上詳細說明對技術進行該等和其他更改。儘管上文的描述描述了該技術的某些實例，並且描述了預期的最佳模式，但是無論上文在文本中出現的多麼詳細，該技術都可以多種方式實踐。該系統的細節在其具體實施方式中可能有很大變化，同時仍被本文所揭示的技術所涵蓋。如前述，在描述各種具體實施例的某些特徵或態樣時所使用的特定用詞，不應被視為隱含表示用詞在本文中被重新界定，而受限於相關聯於此用詞的本發明任何特定的特性、特徵或態樣。通常，除非以上詳細描述部分明確定義了這樣的術語，否則不應將以下申請專利範圍中使用的術語解釋為將本技術限於說明書中揭示的特定實例。因此，本技術的實際範圍不僅涵蓋所揭示的實例，而且還包括實踐或實施申請專利範圍下的技術的所有等效方式。
為了減少請求項的數量，以下以某些請求項的形式介紹了該技術的某些態樣，但是申請人以任何數量的請求項的形式設想了該技術的各個態樣。例如，雖然僅將該技術的一個態樣記載為電腦可讀取媒體請求項，但是其他態樣可以同樣地體現為電腦可讀取媒體請求項或以其他形式體現，例如以手段功能用語請求項體現。意圖根據35 U.S.C.第112（f）條處理的任何請求項將以「用於…的構件」一詞開頭，但在任何其他情況下使用「用於」一詞並不旨在援引35 U.S.C.第112（f）條。因此，在本申請案中或在分割申請案中，申請人保留在提交本申請案以尋求額外請求項形式後繼續提出額外請求項的權利。
200:曲線 300:插圖 400:平坦化 500:相對形狀或曲率 600:方法 610-660:操作 700:方法 710-780:操作 800:控制器 805:使用者輸入裝置 810:周邊裝置 815:協作處理器裝置 820:用戶端/終端裝置 825:使用者 830:網路 835:介面匯流排 840:處理器介面 845:輸入輸出介面（I/O） 850:網路介面 855:儲存介面 860:系統匯流排 865:時脈 870:CPU 875:協作處理器 880:隨機存取記憶體（RAM） 885:唯讀記憶體（ROM） 890:儲存裝置 895:作業系統（OS）部件
將透過使用附圖來描述和解釋本技術的具體實施例。
圖1A-1B提供了平坦化度量的圖示。
圖2為圖示收縮率隨幾何形狀變化的曲線圖。
圖3圖示刺穿的（穿透的）液滴與懸浮的液滴。
圖4圖示根據本技術的一或多個具體實施例，用於掃描微影術的平坦化的實例，描繪了在x方向而不是y方向上實質上更精確的平坦化效能。
圖5圖示不同的液滴擴展情況，示出了覆層和基板的期望的相對形狀或曲率。
圖6是圖示根據本技術的一或多個具體實施例的用於基板平坦化的一組操作的流程圖。
圖7是圖示根據本技術的一些具體實施例的用於識別和補償熱點的一組操作的流程圖。
圖8是在本技術的一些具體實施例中可用於執行各種計算及/或控制設備的計算系統的實例。
附圖不一定按比例繪製。類似地，出於討論本技術的一些具體實施例的目的，一些組件及/或操作可以經分離成不同的區塊或經組合成單個區塊。此外，儘管可對本技術進行各種修改和使用替代形式，但是在附圖中以示例的方式示出了具體實施方式，並且在下文對其進行詳細描述。然而，其目的不是將本技術限制於所描述的特定具體實施例。相反的，本技術旨在覆蓋落入所附申請專利範圍所限定的技術範圍內的所有修改、均等形式和替代形式。
國內寄存資訊(請依寄存機構、日期、號碼順序註記) 無 國外寄存資訊(請依寄存國家、機構、日期、號碼順序註記) 無
600:方法
610-660:操作

Claims (15)

  1. 一種使用噴墨器在一圖案化基板上沉積薄膜的方法，該方法包括以下步驟：確定資訊步驟，確定該圖案化基板的全域和奈米級形貌和圖案資訊；確定液滴圖案步驟，基於該全域和奈米級形貌、該圖案資訊以及所沉積薄膜的一所需薄膜厚度輪廓以確定一液滴圖案；分配步驟，將該液滴圖案分配到該圖案化基板上；封閉步驟，封閉該圖案化基板和一覆層之間的一間隙，使該等分配的液滴形成一實質上連續的薄膜；固化步驟，固化該實質上連續的薄膜；以及分離步驟，將該覆層與該圖案化基板分離自該圖案化基板上的該實質上連續的薄膜。
  2. 如請求項1所述之方法，其中該液滴圖案是根據一最佳化方案、實驗資料、和一製程的一模型來確定的。
  3. 如請求項1所述之方法，該方法進一步包括以下步驟：加載一數位檔案，該數位檔案由資料編碼，該資料表示該圖案化基板的該圖案資訊以及該全域和奈米級形貌。
  4. 如請求項1所述之方法，其中使用基於模型的最佳化來計算該液滴圖案，該最佳化的輸入包括該全域和奈米級形貌和該圖案資訊、覆層幾何形狀、覆層材 料特性、所噴墨的材料特性、噴墨器液滴解析度、噴墨器噴嘴間距、和公差資訊。
  5. 如請求項1所述之方法，其中在一期望的處理時間結束時執行固化，其中該期望的處理時間被選擇為足夠高，使得氣泡被實質上輕緩並且足夠低，以防止不期望的寄生效應影響平坦化效能。
  6. 如請求項1所述之方法，其中該覆層的一厚度被設計為在空間上變化。
  7. 如請求項1所述之方法，其中該所需薄膜厚度輪廓被選擇以最佳化該圖案化基板的功能行為，包含一所需基板的光學特性。
  8. 如請求項1所述之方法，其中該圖案化基板經受回蝕。
  9. 一種輕緩一薄膜沉積處理引起的熱點的方法，該方法包括以下步驟：其中該熱點是由顆粒、氣泡或孔隙引起的；根據該熱點的特性識別一補償方案，該補償方案包括受控的蒸發、一壓力區域吸盤、一數位微鏡裝置或一可程式化加熱器陣列；和實施該補償方案以緩解該熱點。
  10. 如請求項9所述之方法，其中該數位微鏡裝置或該可程式化加熱器陣列經配置以在該熱點附近引起熱毛細管流。
  11. 如請求項9所述之方法，其中該基板被圖案 化，且其中該熱點包括可變的處理時間、可變的圖案密度、或接觸線釘扎。
  12. 如請求項11所述之方法，其中該數位微鏡裝置或該可程式化加熱器陣列經配置以在該熱點附近引起熱毛細管流。
  13. 一種輕緩由於一奈米壓印微影術製程產生的熱點的方法，該方法包括以下步驟：在該奈米壓印微影術製程開始之前或進行期間識別一熱點；根據該熱點的特性識別一補償方案，該補償方案包括受控的蒸發、一壓力區域吸盤、一數位微鏡裝置或一可程式化加熱器陣列；和實施該補償方案以緩解該熱點。
  14. 一種用於薄膜沉積的系統，該系統包括：一處理器；一基板形狀調製吸盤，該基板形狀調製吸盤受到該處理器的控制；一覆層形狀調製吸盤，該覆層形狀調製吸盤受到該處理器的控制；和一記憶體，該記憶體上儲存了一組指令，該組指令在由該處理器執行時使一機器執行以下操作：識別一基板和一覆層的隨時間變化的形狀，以在開始接觸與完成基板與覆層之間的實質上共形接觸之間的所有時間，最大化該基板與該覆層之間的一相對曲 率，其中該覆層和該基板的兩個曲率中的至少一個曲率在開始接觸和完成該基板和該覆層之間的實質上共形接觸之間的至少一次是凹的。
  15. 如請求項14所述之系統，該系統進一步包括一照相機，該照相機具有下列特徵的至少一者：RGB像素、灰階像素、一線掃描配置、一區域掃描配置、一遠心配置以及一照相機像素大小，該照相機像素大小為至少100um、至少10um或至少1um。
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