(57)【要約】      （修正有）【課題】基板上に複数の液滴を吐出するインプリント処理を制御するシステムおよびプロセスを提供する。【解決手段】液滴を表す液滴情報が取得される。液滴情報に基づいて、液滴の液滴パラメータを含むセットが推定されうる。液滴パラメータの各々は特定の液滴を表す。テンプレートが液滴に接触する前に、セットのいずれかが範囲外にあるのか、またはセットの全てが範囲内にあるのかが判定されうる。セットのいずれかが範囲外にある第１の場合には、テンプレートが液滴に接触する前にインプリント処理が中止されうる。セットの全てが範囲内にある第２の場合には、テンプレートでインプリント処理が実行されうる。【選択図】図２
2020080404.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
インプリント処理を制御するプロセスであって、
基板上に複数の液滴を吐出する工程と、
前記複数の液滴のうち１以上の特定の液滴を表す液滴情報を取得する工程と、
前記液滴情報に基づいて、前記１以上の特定の液滴の１以上の液滴パラメータを含むセットを推定する工程と、
を含み、
前記セット内における前記１以上の液滴パラメータの各々は、前記１以上の特定の液滴のうち単一の液滴を表し、
テンプレートが前記複数の液滴に接触する前に、前記セットのいずれかが１以上の範囲外にあるのか、または前記セットの全てが前記１以上の範囲内にあるのかを判定し、
前記セットのいずれかが１以上の範囲外にある第１の場合には、前記テンプレートが前記複数の液滴に接触する前に前記インプリント処理が中止され、
前記セットの全てが前記１以上の範囲内にある第２の場合には、前記テンプレートで前記インプリント処理が実行される、
ことを特徴とするプロセス。
【請求項２】
前記液滴情報は、前記基板上における前記１以上の特定の液滴のうち前記単一の特定の液滴の画像である、ことを特徴とする請求項１に記載のプロセス。
【請求項３】
前記１以上の液滴パラメータは、前記単一の特定の液滴の推定平均直径である直径要素を含み、
前記１以上の範囲は、前記単一の特定の液滴の予定直径の７５％の下限を有し且つ上限を有さない直径範囲を含み、
前記予定直径は、
前記基板上に吐出される前記単一の特定の液滴の予定体積と、
前記単一の特定の液滴が前記基板上に吐出されるときと前記単一の特定の液滴の前記画像が得られるときとの間の期間と、に基づいて推定される、
ことを特徴とする請求項２に記載のプロセス。
【請求項４】
前記液滴情報は、前記複数の液滴のうち２以上の液滴を表す画像である、ことを特徴とする請求項１に記載のプロセス。
【請求項５】
前記セットは、１以上の統計量も含み、
前記１以上の統計量のうちの各統計量は、前記セット内の前記液滴パラメータに基づいて算出される前記２以上の液滴の統計的特性を表し、
前記１以上の範囲は、１以上の統計的範囲である、
ことを特徴とする請求項４に記載のプロセス。
【請求項６】
各液滴パラメータは、前記２以上の液滴のうちの各液滴の推定平均直径を表す直径要素を含み、
前記２以上の液滴のうちの各液滴は、
前記基板上に吐出される各液滴の予定体積と、
各液滴が前記基板上に吐出されるときと各液滴の前記画像が得られるときとの間の期間と、に基づいて推定された予定直径を有する、
ことを特徴とする請求項５に記載のプロセス。
【請求項７】
前記１以上の液滴パラメータは、複数の液滴直径偏差を含み、
前記複数の液滴直径偏差のうちの各液滴直径偏差は、各液滴の前記予定直径と各液滴の前記直径要素との差であり、
前記統計量は、前記複数の液滴直径偏差の平均値または中央値の１つであり、
前記統計範囲は、平均予定直径の７５％の下限を有し且つ上限を有さない、
ことを特徴とする請求項６に記載のプロセス。
【請求項８】
前記１以上の液滴パラメータは、複数の液滴直径標準偏差を含み、
前記複数の液滴直径標準偏差のうちの各液滴直径標準偏差は、各液滴の前記予定直径と各液滴の前記液滴直径要素との差、および、各液滴の前記予定直径により除算された前記差であり、
前記統計量は、前記複数の液滴直径標準偏差の平均値、中央値、または標準偏差の１つであり、
前記統計範囲は、±０．２５である、
ことを特徴とする請求項６に記載のプロセス。
【請求項９】
前記１以上の液滴パラメータは、複数の液滴直径偏差を含み、
前記複数の液滴直径偏差のうちの各液滴直径偏差は、各液滴の前記予定直径と各液滴の前記直径要素との差であり、
前記統計量は、前記複数の液滴偏差の標準偏差であり、
前記統計範囲は、２５％である、
ことを特徴とする請求項６に記載のプロセス。
【請求項１０】
前記基板は、複数のインプリント領域を含み、
各インプリント領域についての液滴情報は、各インプリント領域がインプリントされる前に取得される、ことを特徴とする請求項１に記載のプロセス。
【請求項１１】
前記液滴情報は、
２以上の液滴が前記基板上に堆積される第１領域から反射された光の第１平均強度、
前記２以上の液滴が前記基板上に堆積される前記第１領域から反射された前記光の第１コントラスト比、
前記特定の液滴が前記基板上に堆積される第２領域から反射された光の第２平均強度、
前記特定の液滴が前記基板上に堆積される前記第２領域から反射された前記光の第２コントラスト比、および
複数の画素、のうちの１つであり、
前記複数の画素のうちの各画素は、前記特定の液滴が前記基板上に堆積される前記領域から反射された前記光の一部を表す、
ことを特徴とする請求項１に記載のプロセス。
【請求項１２】
前記特定の液滴の前記１以上の液滴パラメータの各々は、
第１方向に沿った前記特定の液滴の予定中心を通る第１弦の推定長さ、
前記第１方向における前記液滴の推定中心を通る第２弦の推定長さ、
前記特定の液滴の推定エッジ上の２つの点を結んで通る第３弦の推定長さ、
前記特定の液滴の推定直径、
前記特定の液滴の推定半径、
前記特定の液滴の推定偏心度、
前記特定の液滴の推定真円度、
前記特定の液滴の推定コンパクト度、
前記特定の液滴の推定円周、
前記特定の液滴の推定面積、および
前記特定の液滴の前記推定面積により除算された前記特定の液滴の前記推定円周の二乗によって推定される前記特定の液滴の等周比、
を表すことを特徴とする請求項１に記載のプロセス。
【請求項１３】
前記基板は、複数のインプリント領域を含み、
前記複数のインプリント領域のうち１つのインプリント領域についての液滴情報は、前記複数のインプリント領域のいずれかをインプリントする前に取得され、
前記１つのインプリント領域以外の前記複数のインプリント領域についての液滴情報は取得されない、
ことを特徴とする請求項１に記載のプロセス。
【請求項１４】
前記１以上の液滴パラメータのうち特定の液滴パラメータにより表される前記特定の液滴の特定の物理的特性は、
前記特定の液滴の推定平均液滴直径と前記特定の液滴の予定液滴直径との直径差、
前記特定の液滴の推定一般座標位置と前記特定の液滴の予定一般座標位置との一般絶対位置差、
第１軸に沿った前記特定の液滴の推定第１座標位置と前記第１軸に沿った前記特定の液滴の予定第１座標位置との第１座標位置差、
前記第１軸と垂直である第２軸に沿った前記特定の液滴の推定第２座標位置と前記第２軸に沿った前記特定の液滴の予定第２座標位置との第２座標位置差、
前記特定の液滴の推定半径と前記特定の液滴の予定半径との半径差、
前記特定の液滴の推定偏心度と前記特定の液滴の予定偏心度との偏心度差、
前記特定の液滴の推定真円度と前記特定の液滴の予定真円度との真円度差、
前記特定の液滴の推定コンパクト度と前記特定の液滴の予定コンパクト度とのコンパクト度差、
前記特定の液滴の推定円周と前記特定の液滴の予定円周との円周差、
前記特定の液滴の推定面積と前記特定の液滴の予定面積との面積差、および
前記特定の液滴の前記推定面積により除算された前記特定の液滴の前記推定円周の二乗によって推定される前記特定の液滴の推定等周比と前記特定の液滴の予定等周比との等周比差、
から選択されることを特徴とする請求項１に記載のプロセス。
【請求項１５】
前記液滴情報は、前記テンプレートが前記複数の液滴に接触する前に、前記テンプレートを通過した前記特定の液滴からの光を取得する撮像装置によって取得された画像である、ことを特徴とする請求項１に記載のプロセス。
【請求項１６】
前記画像は、前記テンプレートと前記基板とが互いに向かって移動する前に取得される、ことを特徴とする請求項１５に記載のプロセス。
【請求項１７】
前記画像は、前記基板と平行な方向に移動することを含む方向に前記テンプレートと前記特定の液滴とが互いに対して移動している間に取得される、ことを特徴とする請求項１６に記載のプロセス。
【請求項１８】
前記液滴情報は、前記テンプレートが前記複数の液滴に重ね合わされる前に、前記特定の液滴からの光を取得する撮像装置によって取得された画像である、ことを特徴とする請求項１に記載のプロセス。
【請求項１９】
テンプレートを用いて基板上にパターンを形成するインプリント装置であって、
前記基板を保持するように構成された基板ホルダと、
前記基板上に複数の液滴を吐出するように構成されたディスペンサと、
前記複数の液滴のうち１以上の特定の液滴を表す液滴情報を取得するように構成された撮像システムと、
前記液滴情報に基づいて、前記１以上の特定の液滴の１以上の液滴パラメータを含むセットを推定するように構成されたプロセッサと、
を含み、
前記セット内における前記１以上の液滴パラメータの各々は、前記１以上の特定の液滴のうち単一の液滴を表し、
前記プロセッサは、テンプレートが前記複数の液滴に接触する前に、前記セットのいずれかが１以上の範囲外にあるのか、または前記セットの全てが前記１以上の範囲内にあるのかを判定し、
前記セットのいずれかが１以上の範囲外にある第１の場合、前記プロセッサは、前記テンプレートが前記複数の液滴に接触する前にインプリント処理を中止するための指示を送信し、
前記セットの全てが前記１以上の範囲内にある第２の場合、前記プロセッサは、前記テンプレートで前記インプリント処理を実行するための指示を送信する、
ことを特徴とするインプリント装置。
【請求項２０】
物品を製造する方法であって、
成形可能材料の複数の液滴を基板上に吐出する工程と、
前記複数の液滴のうち１以上の特定の液滴を表す液滴情報を取得する工程と、
前記液滴情報に基づいて、前記１以上の特定の液滴の１以上の液滴パラメータを含むセットを推定する工程と、
を含み、
前記セット内における前記１以上の液滴パラメータの各々は、前記１以上の特定の液滴のうち単一の液滴を表し、
テンプレートが前記複数の液滴に接触する前に、前記セットのいずれかが１以上の範囲外にあるのか、または前記セットの全てが前記１以上の範囲内にあるのかを判定し、
前記セットのいずれかが１以上の範囲外にある第１の場合には、前記テンプレートが前記複数の液滴に接触する前にインプリント処理が中止され、
前記セットの全てが前記１以上の範囲内にある第２の場合には、前記基板上の前記成形可能材料を前記テンプレートに接触させて前記基板上の前記成形可能材料にパターンを形成することによって前記インプリント処理が実行され、
前記パターンが形成された前記基板を加工し、前記加工された基板から前記物品が製造される、ことを特徴とする物品を製造する方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示は、基板上にパターンをインプリントするシステムおよび方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
ナノファブリケーションは、１００ナノメートル（ｎｍ）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。ナノファブリケーションが大きな影響を及ぼした１つの用途は、集積回路の製造である。半導体プロセス業界は、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。ナノファブリケーションの改善は、より大きなプロセス制御を提供すること、および／または、スループットを向上させることを含み、一方で、形成される構造の最小フィーチャ寸法の継続的な縮小も可能にする。
【０００３】
今日使用されている１つのナノファブリケーション技術は、一般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、集積デバイスの１つまたは複数の層を製造することを含む様々な用途で有用である。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・システムおよびプロセスは、米国特許第８，３４９，２４１号、米国特許第８，０６６，９３０号、および米国特許第６，９３６，１９４号などの多数の刊行物に詳細に記載されており、これらの全ては引用により本明細書に組み込まれる。
【０００４】
前述の特許の各々に開示されているナノインプリント・リソグラフィ技術は、成形可能材料の（重合可能な）層にレリーフパターンを形成し、レリーフパターンに対応するパターンを下地の基板の中および／または上に転写することを記載している。パターニング処理は、基板から離間したテンプレートを使用し、成形可能な液体がテンプレートと基板との間に供給される。成形可能な液体は、成形可能な液体に接触するテンプレートの表面の形状に一致するパターンを有する固体層を形成するように固化される。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、固化層から分離（剥離）される。次に、基板および固化層は、エッチング処理などの追加の処理にかけられ、固化層のパターンに対応するレリーフ画像を基板に転写する。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、およ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および処理に更にかけられうる。
【０００５】
上述の処理では、成形可能な液体が、コーティングされた基板上に複数の液滴として堆積される。基板上のコーティングが損傷していたり、形成不良であったり、または欠損していたりする場合、テンプレートは、パターニング処理によって損傷を受ける可能性がある。コーティングは非常に薄く、基板上のコーティングが損傷しているか、形成不良であるか、または欠損しているかどうかを検出することは困難である。必要とされているのは、パターニング処理を遅らせずにテンプレートを保護するようにコーティングを検出する方法である。
【発明の概要】
【０００６】
少なくとも第１実施形態は、インプリント処理を制御するプロセスでありうる。前記インプリント処理は、基板上に複数の液滴を吐出する工程を含みうる。前記インプリント処理は、前記複数の液滴のうち１以上の特定の液滴を表す液滴情報を取得する工程を更に含みうる。前記インプリント処理は、前記液滴情報に基づいて、前記１以上の特定の液滴の１以上の液滴パラメータを含むセットを推定する工程を更に含みうる。前記セット内における前記１以上の液滴パラメータの各々は、前記１以上の特定の液滴のうち単一の液滴を表しうる。テンプレートが前記複数の液滴に接触する前に、前記セットのいずれかが１以上の範囲外にありうるのか、または前記セットの全てが前記１以上の範囲内にありうるのかを判定する。前記セットのいずれかが１以上の範囲外にある第１の場合には、前記テンプレートが前記複数の液滴に接触する前に前記インプリント処理が中止されうる。前記セットの全てが前記１以上の範囲内にある第２の場合には、前記テンプレートで前記インプリント処理が実行される。
【０００７】
第１実施形態の一態様において、前記液滴情報は、前記基板上における前記１以上の特定の液滴のうち前記単一の特定の液滴の画像でありうる。
【０００８】
第１実施形態の一態様において、前記１以上の液滴パラメータは、前記単一の特定の液滴の推定平均直径でありうる直径要素を含む。また、前記１以上の範囲は、前記単一の特定の液滴の予定直径の７５％の下限を有することができ且つ上限を有さない直径範囲を含む。また、前記予定直径は、前記基板上に吐出される前記単一の特定の液滴の予定体積と、前記単一の特定の液滴が前記基板上に吐出されるときと前記単一の特定の液滴の前記画像が得られるときとの間の期間と、に基づいて推定されうる。
【０００９】
第１実施形態の一態様において、前記液滴情報はまた、前記複数の液滴のうち２以上の液滴を表す画像でありうる。
【００１０】
第１実施形態の一態様において、前記セットはまた、１以上の統計量も含みうる。前記１以上の統計量のうちの各統計量は、前記セット内の前記液滴パラメータに基づいて算出される前記２以上の液滴の統計的特性を表しうる。前記１以上の範囲は、１以上の統計的範囲でありうる。
【００１１】
第１実施形態の一態様において、各液滴パラメータは、前記２以上の液滴のうちの各液滴の推定平均直径を表す直径要素を含みうる。前記２以上の液滴のうちの各液滴は、予定直径を有しうる。前記予定直径は、前記基板上に吐出される各液滴の予定体積と、各液滴が前記基板上に吐出されるときと各液滴の前記画像が得られるときとの間の期間と、に基づいて推定されうる。
【００１２】
第１実施形態の一態様において、前記１以上の液滴パラメータは、複数の液滴直径偏差を含みうる。前記複数の液滴直径偏差のうちの各液滴直径偏差は、各液滴の前記予定直径と各液滴の前記直径要素との差である。前記統計量は、前記複数の液滴直径偏差の平均値または中央値の１つでありうる。前記統計範囲は、平均予定直径の７５％の下限を有することができ且つ上限を有さない。
【００１３】
第１実施形態の一態様において、前記１以上の液滴パラメータは、複数の液滴直径標準偏差を含みうる。前記複数の液滴直径標準偏差のうちの各液滴直径標準偏差は、各液滴の前記予定直径と各液滴の前記液滴直径要素との差、および、各液滴の前記予定直径により除算された前記差である。前記１以上の液滴パラメータは、前記複数の液滴直径標準偏差を含む。前記統計量は、前記複数の液滴直径標準偏差の平均値、中央値、または標準偏差の１つでありうる。前記統計範囲は、±０．２５でありうる。
【００１４】
第１実施形態の一態様において、前記１以上の液滴パラメータは、複数の液滴直径偏差を含みうる。前記複数の液滴直径偏差のうちの各液滴直径偏差は、各液滴の前記予定直径と各液滴の前記直径要素との差でありうる。前記統計量は、前記複数の液滴偏差の標準偏差でありうる。前記統計範囲は、２５％でありうる。
【００１５】
第１実施形態の一態様において、前記基板は、複数のインプリント領域を含みうる。また、各インプリント領域についての液滴情報は、各インプリント領域がインプリントされる前に取得されうる。
【００１６】
第１実施形態の一態様において、前記液滴情報は、２以上の液滴が前記基板上に堆積される第１領域から反射された光の第１平均強度、前記２以上の液滴が前記基板上に堆積される前記第１領域から反射された前記光の第１コントラスト比、前記特定の液滴が前記基板上に堆積される第２領域から反射された光の第２平均強度、前記特定の液滴が前記基板上に堆積される前記第２領域から反射された前記光の第２コントラスト比、および、複数の画素、のうちの１つであり得、前記複数の画素のうちの各画素は、前記特定の液滴が前記基板上に堆積される前記領域から反射された前記光の一部を表す。
【００１７】
第１実施形態の一態様において、前記特定の液滴の前記１以上の液滴パラメータの各々は、第１方向に沿った前記特定の液滴の予定中心を通る第１弦の推定長さ、前記第１方向における前記液滴の推定中心を通る第２弦の推定長さ、前記特定の液滴の推定エッジ上の２つの点を結んで通る第３弦の推定長さ、前記特定の液滴の推定直径、前記特定の液滴の推定半径、前記特定の液滴の推定偏心度、前記特定の液滴の推定真円度、前記特定の液滴の推定コンパクト度、前記特定の液滴の推定円周、前記特定の液滴の推定面積、および、前記特定の液滴の前記推定面積により除算された前記特定の液滴の前記推定円周の二乗によって推定される前記特定の液滴の等周比、を表す。
【００１８】
第１実施形態の一態様において、前記基板は、複数のインプリント領域を含みうる。また、前記複数のインプリント領域のうち１つのインプリント領域についての液滴情報は、前記複数のインプリント領域のいずれかをインプリントする前に取得されうる。さらに、前記１つのインプリント領域以外の前記複数のインプリント領域についての液滴情報は取得されない。
【００１９】
第１実施形態の一態様において、前記１以上の液滴パラメータのうち特定の液滴パラメータにより表される前記特定の液滴の特定の物理的特性は、前記特定の液滴の推定平均液滴直径と前記特定の液滴の予定液滴直径との直径差、前記特定の液滴の推定一般座標位置と前記特定の液滴の予定一般座標位置との一般絶対位置差、第１軸に沿った前記特定の液滴の推定第１座標位置と前記第１軸に沿った前記特定の液滴の予定第１座標位置との第１座標位置差、前記第１軸と垂直である第２軸に沿った前記特定の液滴の推定第２座標位置と前記第２軸に沿った前記特定の液滴の予定第２座標位置との第２座標位置差、前記特定の液滴の推定半径と前記特定の液滴の予定半径との半径差、前記特定の液滴の推定偏心度と前記特定の液滴の予定偏心度との偏心度差、前記特定の液滴の推定真円度と前記特定の液滴の予定真円度との真円度差、前記特定の液滴の推定コンパクト度と前記特定の液滴の予定コンパクト度とのコンパクト度差、前記特定の液滴の推定円周と前記特定の液滴の予定円周との円周差、前記特定の液滴の推定面積と前記特定の液滴の予定面積との面積差、および、前記特定の液滴の前記推定面積により除算された前記特定の液滴の前記推定円周の二乗によって推定される前記特定の液滴の推定等周比と前記特定の液滴の予定等周比との等周比差、から選択されうる。
【００２０】
第１実施形態の一態様において、前記液滴情報は、前記テンプレートが前記複数の液滴に接触する前に、前記テンプレートを通過した前記特定の液滴からの光を取得する撮像装置によって取得された画像でありうる。
【００２１】
第１実施形態の一態様において、前記画像は、前記テンプレートと前記基板とが互いに向かって移動する前に取得される。
【００２２】
第１実施形態の一態様において、前記画像は、前記基板と平行な方向に移動することを含む方向に前記テンプレートと前記特定の液滴とが互いに対して移動している間に取得されうる。
【００２３】
第１実施形態の一態様において、前記液滴情報は、前記テンプレートが前記複数の液滴に重ね合わされる前に、前記特定の液滴からの光を取得する撮像装置によって取得された画像でありうる。
【００２４】
少なくとも第２実施形態は、テンプレートを用いて基板上にパターンを形成するインプリント装置でありうる。前記インプリント装置は、前記基板を保持するように構成された基板ホルダを含みうる。前記インプリント装置は、前記基板上に複数の液滴を吐出するように構成されたディスペンサを更に含みうる。前記インプリント装置は、前記複数の液滴のうち１以上の特定の液滴を表す液滴情報を取得するように構成された撮像システムを更に含みうる。前記インプリント装置は、前記液滴情報に基づいて、前記１以上の特定の液滴の１以上の液滴パラメータを含むセットを推定するように構成されたプロセッサを更に含みうる。前記セット内における前記１以上の液滴パラメータの各々は、前記１以上の特定の液滴のうち単一の液滴を表しうる。前記プロセッサは、テンプレートが前記複数の液滴に接触する前に、前記セットのいずれかが１以上の範囲外にあるのか、または前記セットの全てが前記１以上の範囲内にあるのかを判定するように更に構成されうる。前記セットのいずれかが１以上の範囲外にある第１の場合、前記プロセッサは、前記テンプレートが前記複数の液滴に接触する前にインプリント処理を中止するための指示を送信するように構成されうる。前記セットの全てが前記１以上の範囲内にある第２の場合、前記プロセッサは、前記テンプレートで前記インプリント処理を実行するための指示を送信するように構成されうる。
【００２５】
少なくとも第３実施形態は、物品を製造する方法でありうる。前記方法は、成形可能材料の複数の液滴を基板上に吐出する工程を含みうる。前記方法は、前記複数の液滴のうち１以上の特定の液滴を表す液滴情報を取得する工程を更に含みうる。前記方法は、前記液滴情報に基づいて、前記１以上の特定の液滴の１以上の液滴パラメータを含むセットを推定する工程を更に含みうる。前記セット内における前記１以上の液滴パラメータの各々は、前記１以上の特定の液滴のうち単一の液滴を表しうる。前記方法は、テンプレートが前記複数の液滴に接触する前に、前記セットのいずれかが１以上の範囲外にあるのか、または前記セットの全てが前記１以上の範囲内にあるかを判定する工程を更に含みうる。前記セットのいずれかが１以上の範囲外にある第１の場合には、前記テンプレートが前記複数の液滴に接触する前にインプリント処理が中止されうる。前記セットの全てが前記１以上の範囲内にある第２の場合には、前記基板上の前記成形可能材料を前記テンプレートに接触させて前記基板上の前記成形可能材料にパターンを形成することによって前記インプリント処理が実行されうる。前記方法は、前記パターンが形成された前記基板を加工する工程を更に含み得、前記加工された基板から前記物品が製造される。
【００２６】
本開示のこれら及び他の目的、特徴および利点は、添付の図面および提供される請求の範囲とあわせて、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。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
本発明の特徴および利点が詳細に理解され得るように、本発明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うる。しかしながら、添付の図面は本発明の典型的な実施形態を示すに過ぎず、したがって、本発明は他の等しく有効な実施形態を認めることができるため、本発明の特許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。
【００２８】
【図１】図１は、一実施形態で使用される基板から離間されたメサを有す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。
【００２９】
【図２】図２は、一実施形態で使用される例示的なインプリント方法の図である。
【００３０】
【図３Ａ】図３Ａは、一実施形態で使用されうる液滴情報の図である。
【図３Ｂ】図３Ｂは、一実施形態で使用されうる液滴情報の図である。
【図３Ｃ】図３Ｃは、一実施形態で使用されうる液滴情報の図である。
【００３１】
【図４Ａ】図４Ａは、一実施形態で使用されうる液滴情報の図である。
【図４Ｂ】図４Ｂは、一実施形態で使用されうる液滴情報の図である。
【図４Ｃ】図４Ｃは、一実施形態で使用されうる液滴情報の図である。
【図４Ｄ】図４Ｄは、一実施形態で使用されうる液滴情報の図である。
【００３２】
図面を通して、別段の記載がない限り、同じ参照番号および文字は、図示された実施形態の同様の特徴、要素、構成要素または部分を示すために使用される。また、本開示は、図面を参照して詳細に説明されるが、図示された例示的な実施形態に関連して行われる。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およ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および修正を行うことができることが意図される。
【発明を実施するための形態】
【００３３】
インプリントは、非常に薄いコーティング（１〜５ｎｍ）を有する基板上に行われうる。欠損している又は形成不良であるコーティングを基板が有する場合、インプリントに使用されるテンプレートは、損傷を受ける可能性がある。基材上の非常に薄いコーティングの存在または品質を評価するための方法は、時間がかかり（１分程度）、高価であり、および／または、統計ベース以外のものでの大量生産のためのインライン分析には適していない。必要とされるのは、インプリント処理に対して大幅なコストまたは時間を加えることなく基板上の非常に薄いフィルムの存在および／または品質を評価することができ、すべての基板に使用することができるシステムおよび／または方法である。
【００３４】
ナノインプリントシステム
図１は、一実施形態が実行されうるナノインプリント・リソグラフィシステム１００の図である。ナノインプリント・リソグラフィシステム１００は、基板１０２上にレリーフパターンを形成するために使用される。基板１０２は、基板チャック１０４に結合されうる。基板チャック１０４は、真空チャック、ピン型チャック、溝型チャック、静電チャック、電磁チャック等であってもよいが、これらに限定されない。
【００３５】
基板１０２および基板チャック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、ｙ、ｚ、θおよびφ軸のうちの１以上に沿った並進および／または回転運動を提供することができる。基板位置決めステージ１０６、基板１０２および基板チャック１０４はまた、ベース（図示せず）上で位置決めされうる。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。
【００３６】
基板１０２から離間されているのがテンプレート１０８である。テンプレート１０８は、基板１０２に向かって延びるメサ（モールドとも呼ばれる）１１０を有する本体を含みうる。メサ１１０は、その上にパターニング面１１２を有しうる。あるいは、テンプレート１０８は、メサ１１０なしで形成されてもよく、この場合、基板１０２に対面するテンプレートの表面はモールド１１０と等価であり、パターニング面１１２は、基板１０２に対面するテンプレート１０８の該表面である。
【００３７】
テンプレート１０８および／またはモールド１１０は、溶融シリカ、石英、シリコン、有機ポリマ、シロキサンポリマ、ホウケイ酸ガラス、フルオロカーボンポリマ、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。パターニング面１１２は、複数の離間したテンプレートリセス１１４（凹部）および／またはテンプレート突起１１６によって画定されるフィーチャを含むが、本発明の実施形態は、そのような構成に限定されない（例えば平坦面）。パターニング面１１２は、基板上に形成されるべきパターンの基礎を形成するパターンを画定する。代わりの実施形態では、パターニング面１１２は、フィーチャーレスであり、その場合、平坦面が基板上に形成される。
【００３８】
テンプレート１０８は、テンプレートチャック１１８に結合されうる。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、および／または他の同様の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応力、圧力および／または歪みをテンプレート１０８に与えるように構成されてもよい。テンプレートチャック１１８は、テンプレートチャック１１８、インプリントヘッド、およびテンプレート１０８が少なくともｚ軸方向、および潜在的に他の方向（例えば、ｘ、ｙ、θ、およびφ軸）に移動可能となるようにブリッジ１２０に順番に移動可能に結合されうるインプリントヘッドに結合されうる。位置決めシステムは、テンプレート１０８を移動させる１以上のモータを含みうる。
【００３９】
ナノインプリント・リソグラフィシステム１００は、流体ディスペンサ１２２を更に含みうる。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およびテンプレートチャック１２０は、１以上の位置決め構成要素を共有する。代わりの実施形態では、流体ディスペンサ１２２およびテンプレートチャック１２０は、互いから独立して移動する。流体ディスペンサ１２２は、液体成形可能材料１２４（例えば、重合可能材料）を基板１０２上にパターンで堆積させるために使用されうる。追加の成形可能材料１２４はまた、滴下ディスペンス、スピンコーティング、浸漬コーティング、化学気相蒸着（ＣＶＤ）、物理気相蒸着（ＰＶＤ）、薄膜堆積、厚膜堆積などの技術を使用して基板１０２に追加されうる。成形可能材料１２４は、設計上の考慮事項に応じて、モールド１１２と基板１０２との間に所望の体積が画定される前および／または後に、基板１０２上に吐出（分配、供給）されうる。成形可能材料１２４は、米国特許第７，１５７，０３６号および米国特許第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んでもよく、これらは両方とも参照により本明細書に組み込まれる。
【００４０】
異なる流体ディスペンサ１２２は、成形可能材料１２４を吐出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、成形可能材料を吐出するためにインクジェット型のディスペンサが使用されうる。例えば、熱インクジェット、微小電気機械システム（ＭＥＭＳ）ベースのインクジェット、および圧電インクジェットが、噴射可能な液体を吐出するための一般的な技術である。
【００４１】
ナノインプリント・リソグラフィシステム１００は、露光経路１２８に沿って化学線エネルギを導くエネルギ源１２６を更に含みうる。インプリントヘッドおよび基板位置決めステージ１０６は、テンプレート１０８および基板１０２を露光経路１２８と重ね合わせて位置決めするように構成されうる。スプレッドカメラ１３６は同様に、スプレッドカメラ１３６の撮像視野が露光経路１２８と重なるように配置されうる。スプレッドカメラ１３６は、テンプレート１０８の下の成形可能材料の拡がりを検出するように構成されうる。
【００４２】
ナノインプリント・リソグラフィシステム１００は、スプレッドカメラ１３６から分離している液滴検査システム１３８を更に含みうる。液滴検査システム１３８は、ＣＣＤ、カメラ、ラインカメラ、および／または光検出器のうちの１以上を含みうる。液滴検査システム１３８は、レンズ、ミラー、アパーチャ（絞り）、フィルタ、プリズム、偏光子、ウィンドウ、適応光学系、および／または光源などの１つまたは複数の光学構成要素を含みうる。液滴検査システム１３８は、パターニング面１１２が基板１０２上の成形可能材料１２４に接触する前に、液滴を検査するように配置されうる。
【００４３】
成形可能材料１２４が基板上に吐出される前に、コーティング１４０が基板１０２に供給（塗布）される。一実施形態では、コーティング１４０は接着層である。一実施形態では、コーティング１４０は、基板が基板チャック１０４上にロードされる前に基板１０２に供給される。代わりの実施形態では、コーティング１４０は、基板１０２が基板チャック１０４上にある間に基板１０２に供給される。一実施形態では、コーティング１４０は、スピンコーティング、浸漬コーティングなどによって供給される。一実施形態では、基板１０２は半導体ウェハである。別の実施形態では、基板１０２は、インプリント後に娘（子）テンプレートを作製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）である。
【００４４】
ナノインプリント・リソグラフィシステム１００は、基板位置決めステージ１０６、インプリントヘッド、流体ディスペンサ１２２、電源１２６、スプレッドカメラ１３６、および／または液滴検査システム１３８などの１以上の構成要素および／またはサブシステムと通信する１以上のプロセッサ１３２（コントローラ）によって調整、制御、および／または指示されうる。プロセッサ１３２は、非一時的なコンピュータ可読メモリ１３４に格納されたコンピュータ可読プログラム内の指示（命令）に基づいて動作しうる。プロセッサ１３２は、ＣＰＵ、ＭＰＵ、ＧＰＵ、ＡＳＩＣ、ＦＰＧＡ、ＤＳＰ、および汎用コンピュータのうちの１以上であるか、またはそれらを含みうる。プロセッサ１３２は、専用に構築されたコントローラであってもよいし、またはコントローラになるように適合される汎用コンピューティングデバイスであってもよい。非一時的なコンピュータ可読メモリの例は、ＲＡＭ、ＲＯＭ、ＣＤ、ＤＶＤ、Ｂｌｕ−Ｒａｙ、ハードドライブ、ネットワーク接続されたストレージ（ＮＡＳ）、イントラネット接続された非一時的なコンピュータ可読ストレージデバイス、およびインターネット接続された非一時的なコンピュータ可読ストレージデバイスを含むが、これらに限定されない。
【００４５】
インプリントヘッド、基板位置決めステージ１０６、またはその両方は、成形可能材料１２４で充填される所望の体積を画定するようにモールド１１０と基板１０２との間の距離を変化させる。例えば、インプリントヘッドは、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に力を加えることができる。所望の体積が成形可能材料１２４で充填された後、エネルギ源１２６は、例えば化学線（ＵＶ）などのエネルギを生成し、成形可能材料１２４を硬化、固化、および／またはクロスリンクさせ、基板表面１３０およびパターニング面１１２の形状に一致させ、基板１０２上にパターン層を画定する。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上にパターン層を形成する。したがって、ナノインプリント・リソグラフィシステム１００は、パターニング面１１２のパターンの逆であるリセスおよび突起を有するパターン層を形成するためのインプリント処理を使用する。
【００４６】
インプリント処理は、基板表面１３０にわたって拡がる複数のインプリント領域において繰り返し行われうる。インプリント領域の各々は、メサ１１０と同じサイズであってもよいし、メサ１１０のパターン領域と同じサイズであってもよい。メサ１１０のパターン領域は、デバイスのフィーチャであるパターンを基板１０２上にインプリントするために使用される、または、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、パターニング面１１２の領域である。メサ１１０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流体制御フィーチャを含んでもよいし含まなくてもよい。代わりの実施形態では、基板１０２は、基板１０２またはメサ１１０でパターニングされうる基板１０２の領域と同じサイズの１つのインプリント領域のみを有する。代わりの実施形態では、インプリント領域は重なり合う。インプリント領域のいくつかは、基板１０２の境界と交差する部分インプリント領域であってもよい。
【００４７】
パターン層は、各インプリント領域において基板表面１３０上の最高点より上の残膜厚（ＲＬＴ）を有する残留層を有するように形成されうる。パターン層はまた、厚さを有する残留層の上に延在する突起などの１以上のフィーチャを含みうる。これらの突起は、メサ１１０のリセス１１４（凹部）と一致する。
【００４８】
コーティング検査
基板１０２は、ウェハまたはテンプレート・レプリカブランクであってもよい。本出願人は、インプリントの前にコーティング１４０を供給することが有利であることを見出した。コーティング１４０は、複数の機能を提供することができる。一実施形態では、コーティング１４０は接着コーティングであってもよい。一実施形態では、コーティング１４０は、成形可能材料１２４の液滴の接触角を低減させうる。接触角を減少させることは、パターニング面１１２が成形可能材料１２４に接触する前において成形可能材料１２４が拡がる速度を増加させる。成形可能材料１２４が拡がる速度を増加させることは、全体のスループットを増加させる。一実施形態では、コーティング１４０は、硬化後の成形可能材料１２４の基板への接着性を向上させることができる。接着性を向上させることは、成形可能材料１２４が基板１０２に付着したままでテンプレート１０８を汚染しないことを確実にするのに役立つ。一実施形態では、コーティング１４０は、基板１０２およびテンプレート１０８を互いに損傷しないように保護することができる。
【００４９】
コーティング１４０がコーティング・プロセス・エラーのために欠損している又は形成不良である場合、結果として生じるインプリントパターンの欠陥を増加させ、テンプレート１０８を汚染することに繋がる可能性がある。コーティング１４０は、非常に薄くてもよく、コーティング１４０に悪影響を及ぼすことなくコーティング１４０の品質および／または存在を評価することは困難でありうる。一実施形態では、コーティング１４０は、１〜５ｎｍの厚さを有することができる。
【００５０】
インプリント処理中、成形可能材料１２４は、複数の液滴１２４として基板上に堆積されうる。本出願人は、これらの液滴が堆積された後、且つパターニング面１１２が成形可能材料１２４に接触する前に、これらの液滴が特定の時点で検査される場合、コーティング１４０の存在および品質を判断することができることを見出した。一実施形態では、液滴１２４は、基板１０２上に堆積された後、２０００、１０００、５００、１００、５０、１０、または１ミリ秒（ｍｓ）で検査される。
【００５１】
液滴検査システム１３８またはスプレッドカメラ１３６などの光学システムは、液滴１２４を検査するために使用されうる。液滴検査システム１３８またはスプレッドカメラ１３６は、基板１０２上の成形可能材料１２４の１以上の液滴の画像を取得することができ、これをメモリ１３４に記憶することができる。画像の異なる部分は、撮像素子（イメージセンサ）の走査速度に応じて異なる時間に取得されてもよい。したがって、各液滴に関連する画像の一部は、異なる時間に取得されてもよい。プロセッサ１３２は、特定の時間に成形可能材料１２４の液滴の形状および直径を検査するために使用されうる。一実施形態では、液滴は、特定の位置に高精度に堆積される。プロセッサ１３２は、特定の液滴に関連する液滴パラメータを測定するために画像処理技術を使用しうる。各液滴パラメータは、特定の液滴の特定の物理的特性を表しうる。例えば、液滴パラメータは、特定の液滴の直径を表してもよい。統計量はまた、２以上の液滴パラメータ、例えば２以上の液滴の平均直径に基づいて決定されてもよい。プロセッサ１３２はまた、目詰まりしたノズルに起因して欠損した液滴を識別するために使用されてもよい。プロセッサ１３２はまた、部分的に目詰まりしたノズルに起因して逸れた（逸脱した）液滴を識別するために使用されてもよい。単一の画像は、複数の液滴のうちの１つの液滴または２以上の液滴を含むことができる。プロセッサ１３２は、テンプレート１０８が成形可能材料１２４の複数の液滴と接触する前にテンプレート１０８を通過した特定の液滴からの光を得るスプレッドカメラ１３６などの撮像装置によって得られる画像として、液滴情報を得るために使用されてもよい。
【００５２】
一実施形態で使用されうる潜在的な液滴パラメータの例は、第１の方向に沿って特定の液滴の予定中心を通る第１弦の推定長さ、第１の方向における液滴の推定中心を通る第２弦の推定長さ、特定の液滴の推定エッジ上の２つの点を結んで通る第３弦の推定長さ、特定の液滴の推定直径、特定の液滴の推定半径、特定の液滴の推定偏心度、特定の液滴の推定真円度、特定の液滴の推定コンパクト度、特定の液滴の推定円周、特定の液滴の推定面積、および、特定の液滴の推定面積により除算された特定の液滴の推定円周の二乗によって推定される特定の液滴の等周比である。液滴が最初に堆積されるとき、液滴は、最初は丸い形状を有してもよく、これは基板１０２のトポグラフィおよび／またはコーティング１４０との相互作用のために拡がるにつれて丸くならなくなる。例えば、液滴は、全体として液滴が広がるよりも速く外側に延びるフィンガを発達させうる。一実施形態では、潜在的な液滴パラメータは、撮像素子の走査方向と位置合わせされた画像液滴のエッジ上の２つの点の間の弦の推定長さでありうる。
【００５３】
本出願人は、適切に形成されたコーティング１４０を有する基板１０２が、高い反復可能な平均直径を有する吐出後の成形可能材料１２４の大きな直径の液滴を示すであろうことを見出した。しかしながら、コーティング１４０が欠損している場合、本出願人は、吐出後の成形可能材料の液滴が、コーティングされていない基板の濡れ性に対するコーティングされた基板の濡れ性の差に起因して非常に小さい液滴直径を有することを見出した。
【００５４】
本出願人はまた、コーティング１４０が形成不良である（形成不良コーティング１４０の非限定的な例は、不均一な厚さを有するフィルムである）場合、成形可能材料の液滴の液滴サイズおよび／または形状（すなわち、各種液滴パラメータのいずれか）の変動が増加することを見出した。
【００５５】
例示的な実施形態では、成形可能材料１２４の複数の液滴は、コーティングされた基板上に堆積される。成形可能材料１２４の小さな液滴（１０ｐＬ未満）が最初に基板１０２上に付着するとき、液滴のサイズおよび／または形状は基板上に付着する液滴の最初のミリ秒（ｍｓ）程度の間に、非単調な方法で劇的に変化しうる。例えば、最初のミリ秒（ｍｓ）の間に、液滴は、跳ね返り、拡がり、分割し、高さが高くなりながら直径が収縮するなどを起こしうる。液滴が最初に付着するときの液滴の動力、および液滴の挙動は、付着速度、体積、トポグラフィなどによって支配される。最初の付着期間（例えば１〜２ｍｓ）の後、付着エネルギは消散し、表面との液滴の濡れ角は、液滴の拡がりに対してより大きな影響を有し始める。本出願人は、コーティングされた基板上の液滴の平均液滴直径が１０ｍｓ後に８０μｍになることを見出した。出願人はまた、コーティングされていない基板上の同じ液滴の平均液滴直径が１０ｍｓ後に６０μｍになることを見出した。一実施形態では、平均液滴直径は、基板１０２上の液滴の光学観察に基づいて推定される。光学観察により液滴直径が２５％減少していると判定された場合、インプリント処理を中止することができる。インプリント処理を中止することにより、テンプレート１０８および／または基板１０２は、故意ではない欠損または形成不良のコーティング１４０から保護されうる。
【００５６】
プロセッサ１３２は、スプレッドカメラ１３６または液滴検査システム１３８などの光学システムと組み合わせて、基板１０２上の液滴の画像を取得し、分析することができる。この分析に基づいて、パターニング面１１２が成形可能材料に接触する前に基板１０２の表面状態を判定することができる。これは、テンプレート１０８への損傷も防止しながら、欠陥を低減し、インプリント処理のエラーを早期に検出するのに役立つ。
【００５７】
インプリント処理
図２は、複数の基板側インプリント領域（パターン領域またはショット領域とも呼ばれる）上における形成可能材料１２４内にパターンを形成するために使用されうる、ナノインプリント・リソグラフィシステム１００によるインプリント処理２００のフローチャートである。処理２００におけるステップの順序の任意の性質は、破線の矢印で示されている。インプリント処理２００は、ナノインプリント・リソグラフィシステム１００によって複数の基板１０２に対して繰り返し実行されうる。プロセッサ１３２は、インプリント処理２００を制御するために使用されうる。
【００５８】
インプリント処理２００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上に搭載させるプロセッサ１３２のテンプレート搭載ステップＳ２０２を含みうる。インプリント処理２００はまた、基板１０２にコーティング１４０を供給する（被覆する、塗布する）コーティングステップＳ２０４を含みうる。コーティングステップＳ２０４は、ナノインプリント・リソグラフィシステム１００内に基板がロードされる前に実行されてもよい。一実施形態では、コーティング１４０は、スピンコーティング、浸漬コーティングなどによって供給され、次いで、コーティングされた基板は、複数のコーティングされた基板を含むカセット内にロードされる。代わりの実施形態では、ナノインプリント・リソグラフィシステム１００は基板をコーティングする（被覆する）。コーティングステップＳ２０４は、ステップＳ２０２の前、後、または同時に実行されてもよい。
【００５９】
基板搭載ステップＳ２０６において、プロセッサ１３２は、基板搬送機構に基板１０２を基板チャック１０４に搭載させる。テンプレート１０８および基板１０２がナノインプリント・リソグラフィシステム１００のインプリント装置に搭載される順序は特に限定されず、テンプレート１０８および基板１０２は順次または同時に搭載されてもよい。ナノインプリント・リソグラフィシステム１００が基板をコーティングしない実施形態では、コーティング１４０を有する基板１０２が基板チャック１０４上にロードされる。
【００６０】
位置決めステップＳ２０８において、プロセッサ１３２は、基板位置決めステージ１０６およびディスペンサ位置決めステージ（図示せず、テンプレートを移動させることもできる）の一方または両方に、基板１０２のインプリント領域ｉ（インデックスｉは最初に１に設定されうる）を流体ディスペンサ１２２の下の流体吐出位置に移動させうる。基板１０２は、Ｎ個のインプリント領域に分割され得、各インプリント領域は、インデックスｉによって識別される。吐出ステップＳ２１０において、プロセッサ１３２は、流体ディスペンサ１２２に、形成可能材料１２４の複数の液滴を基板のインプリント領域ｉ上に吐出させうる。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吐出する。流体ディスペンサ１２２は、１つのノズルまたは２以上のノズルを含むことができる。流体ディスペンサ１２２は、１以上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。インプリント領域ｉは、流体ディスペンサが成形可能材料１２４を吐出している間、流体ディスペンサ１２２に対して移動させうる。したがって、いくつかの液滴が基板上に付着する時間は、インプリント領域ｉにわたって変化しうる。
【００６１】
インプリント処理２００は、液滴検査ステップＳ２１２を含む。液滴検査ステップＳ２１２は、複数の液滴のうちの特定の液滴を表す液滴情報を取得することを含む。液滴検査ステップＳ２１２はまた、ステップＳ２１０で吐出された１以上の液滴の検査と、この検査に基づいて１以上の液滴パラメータを含むセットを推定することとを含みうる。セット内の各液滴パラメータは、２以上の液滴のうちの単一の液滴の物理的特性を表すことができる。１以上の液滴パラメータのセットは、複数の液滴のうち単一の液滴に関連する２以上の液滴パラメータを含むことができる。例えば、当該セットは、２以上の液滴のうちの各単一の液滴についての直径パラメータおよび位置パラメータを含みうる。液滴の検査は、専用の液滴検査システム１３８またはスプレッドカメラ１３６を用いて行われうる。一実施形態では、専用の液滴検査システム１３８およびスプレッドカメラ１３６の一方または両方が、テンプレート１０８が成形可能材料１２４の複数の液滴に接触する前に基板上の特定の液滴の画像を取得するために用いられうる。画像はまた、基板１０２上に吐出された複数の液滴のうちの２以上の液滴を含んでもよい。当該セットはまた、２以上の液滴の物理的特性を表す２以上の液滴パラメータに基づいて決定される統計量を含むことができる。専用の液滴検査システム１３８およびスプレッドカメラ１３６の一方または両方は、液滴情報を取得するときに利用可能な画素のサブセットから画像を取得するように構成されてもよい。画像は、液滴がディスペンサから噴射されたとき、または液滴が基板上に付着したときから測定される設定時間で取得されてもよい。設定時間は、１．０、０．５、０．１、０．０５、０．０１、または０．００１秒とすることができる。設定時間は、形成不良な又はコーティングされていない基板上でどのくらい拡がるのかに対して、適切にコーティングされた基板上に液滴が付着したときに液滴がどのくらい拡がるのかによって決定されうる。設定時間は、吐出に割り当てられた時間と、テンプレートが液滴に接触する時間と、インプリント処理を中止するのに必要な時間（１００〜５００ｍｓ）との間に制限される。この割り当て時間は、インプリントのスループットを高く保つために短く保たれる。検査ステップＳ２１２は、ステップＳ２１０が依然として実行されている間、またはステップＳ２１０が終了した後に開始することができる。
【００６２】
一実施形態では、検査ステップＳ２１２中に取得される液滴情報は、デジタル画像、アナログ信号、アナログ値、および／またはデジタル値などのいくつかのタイプの情報のうちの１以上である。一実施形態では、液滴情報は、２以上の液滴が基板上に堆積される第１領域から反射された光の第１平均強度を含む。一実施形態では、液滴情報は、２以上の液滴が基板上に堆積される第１領域から反射された光の第１コントラスト比を含む。一実施形態では、液滴情報は、特定の液滴が基板上に堆積される第２領域から反射された光の第２平均強度を含む。一実施形態では、液滴情報は、特定の液滴が基板上に堆積される第２領域から反射された光の第２コントラスト比を含む。一実施形態では、液滴情報は、複数の画素を含み、複数の画素のうちの各画素は、特定の液滴が基板上に堆積される領域から反射された光の一部を表す。
【００６３】
液滴検査ステップＳ２１２が実行された後またはその間に、プロセッサ１３２は、基準チェックステップＳ２１４において、推定された液滴パラメータがある基準を満たすかどうかをチェックしうる。基準チェックステップＳ２１４はまた、検査ステップＳ２１２で得られた液滴情報に基づいて、特定の液滴の液滴パラメータを推定することを含む。１以上の液滴パラメータを含むセットが形成されうる。セット内の各液滴パラメータは、特定の液滴、特定の液滴の態様、および／または特定の液滴の物理的特性を表しうる。ステップＳ２１４は、セット内における１以上の液滴パラメータが予定値の範囲内にあるかどうかをチェックすることを含みうる。ステップＳ２１４はまた、セット内の液滴パラメータの統計量が、１以上の統計範囲のうち特定の統計範囲内にあるかどうかをチェックすることを含んでもよい。当該セットは、１以上の統計量を含むことができる。１以上の統計量のうちの各統計量は、２以上の液滴にわたって算出された液滴パラメータを表すことができる。セット内の１以上の液滴パラメータが１以上の範囲外である場合、液滴は基準を満たさず、インプリント処理は中止される。１以上の統計量のうちの１つが１以上の統計範囲外である場合、テンプレートが複数の液滴に接触する前に、インプリント処理が中止される。
【００６４】
一実施形態では、セット内の液滴パラメータのうちの直径要素は、特定の液滴の推定平均直径である。特定の液滴の平均直径は、エッジ、円を識別し、これらの画像に基づいて寸法を計算するための画像解析で使用される様々な周知の方法のいずれかによって推定されうる。閾値処理および画素計数などの粗画像解析技術も、基板コーティング１４０が欠損または形成不良である場合であっても、液滴の位置および形状が低い変動を有する実施形態であってもよい。基準チェックステップＳ２１４は、ステップＳ２１２で得られた画像に基づいて、直径要素、または別の液滴パラメータを計算することを含んでもよい。基準チェックステップＳ２１４はまた、ステップＳ２１２で得られた画像に基づいて、２以上の液滴の直径要素または他の液滴パラメータを計算することを含んでもよい。
【００６５】
基準チェックステップＳ２１４はまた、直径要素を直径範囲と比較することを含んでもよい。直径範囲は、基準チェックで使用される１以上の範囲のうちの１つの範囲とすることができる。直径範囲は、特定の液滴の予定直径の７５％である下限を有することができる。一実施形態では、直径範囲は上限を有さない。本出願人は、予定よりも大きな液滴がインプリント処理に影響を及ぼしうるために一実施形態は直径の上限を含まなくてもよいが、テンプレートに損傷を引き起こし、したがって、インプリント処理を中止することを必要とする、いかなる根本的な問題も反映しないことを見出した。
【００６６】
一実施形態では、ステップＳ２１４中において、プロセッサ１３２は、基板上に吐出される特定の液滴の予定体積、および、特定の液滴が基板１０２上に吐出されるときと特定の液滴の画像が得られるときとの間の期間に基づいて、予定直径を推定することができる。流体ディスペンサ１２２は、特定の予定体積で液滴を吐出するように構成されうる。体積は、流体ディスペンサに印加される電流、波形、および／または電圧に基づいて予測されうる。液滴は、すべて同じ体積を有してもよく、または、様々な液滴体積を有してもよい。液滴が基板上に付着した後において、液滴が拡がる比率は、形成可能材料１２４と液滴が付着した表面との間の濡れ角の関数である。特定の液滴が基板上に付着した後に特定の液滴の画像が撮像される時間を注意深く制御することにより、液滴の下のコーティング１４０の品質も判定することができる。予定直径は、測定値であってもよい。一実施形態では、ステップＳ２１４中において、プロセッサ１３２は、基板上に吐出される液滴の各々の予定体積、および、液滴の各々が基板上に吐出されるときと特定の液滴の画像が得られるときとの間の期間に基づいて、２以上の液滴のうちの各液滴の予定直径を推定することができる。
【００６７】
一実施形態では、基準チェックステップＳ２１４中において、プロセッサ１３２は、複数の液滴直径偏差を形成することができる。２以上の液滴のうちの各液滴の液滴直径偏差は、各液滴の予定直径と各液滴の直径要素との差に基づきうる。プロセッサ１３２は、複数の液滴直径偏差の統計量を決定することもできる。統計量は、平均値、中央値、標準偏差、またはより高次の統計量であってもよい。一実施形態では、基準チェックステップＳ２１４は、統計量が統計範囲内にあるかどうかをチェックすることを含みうる。統計量が複数の液滴直径偏差の平均値または中央値である実施形態では、統計範囲は、平均予定直径の７５％の下限を有し且つ上限を有さない。統計量が複数の液滴偏差の標準偏差である実施形態では、統計範囲は２５％である。
【００６８】
一実施形態では、基準チェックステップＳ２１４中において、プロセッサ１３２は、２以上の液滴のうちの各液滴の予定直径と各液滴の液滴直径要素との差、および、２以上の液滴のうちの各液滴の予定直径により除算された当該差に基づいて、２以上の液滴のうちの各液滴の液滴直径標準偏差を推定することにより、複数の液滴直径標準偏差を形成することができる。統計量は、複数の液滴直径標準偏差の平均値、中央値、標準偏差、またはより高次の統計量の１つとすることができる。一実施形態では、基準チェックステップＳ２１４は、統計量が±０．２５の統計範囲内にあるかどうかをチェックすることを含むことができる。
【００６９】
一実施形態では、基準チェックステップＳ２１４中において、プロセッサ１３２は、セット内の特定の液滴パラメータにより、２以上の液滴のうちの特定の液滴の特定の物理的特性を表すことができる。一実施形態では、特定の液滴パラメータは、特定の液滴の推定平均液滴直径と特定の液滴の予定液滴直径との直径差であってもよい。一実施形態では、特定の液滴パラメータは、特定の液滴の推定一般座標位置と特定の液滴の予定一般座標位置との一般絶対位置差であってもよい。一実施形態では、特定の液滴パラメータは、第１軸に沿った特定の液滴の推定第１座標位置と、第１軸に沿った特定の液滴の予定第１座標位置との第１座標位置差であってもよい。一実施形態では、特定の液滴パラメータは、第２軸に沿った特定の液滴の推定第２座標位置と第２軸に沿った特定の液滴の予定第２座標位置との第２座標位置差であってもよく、第２軸は第１軸に垂直である。一実施形態では、特定の液滴パラメータは、特定の液滴の推定半径と特定の液滴の予定半径との半径差であってもよい。一実施形態では、特定の液滴パラメータは、特定の液滴の推定偏心度と特定の液滴の予定偏心度との偏心度差であってもよい。一実施形態では、特定の液滴パラメータは、特定の液滴の推定真円度と特定の液滴の予定真円度との真円度差であってもよい。一実施形態では、特定の液滴パラメータは、特定の液滴の推定コンパクト度と特定の液滴の予定コンパクト度とのコンパクト度差であってもよい。一実施形態では、特定の液滴パラメータは、特定の液滴の推定円周と特定の液滴の予定円周との円周差であってもよい。一実施形態では、特定の液滴パラメータは、特定の液滴の推定面積と特定の液滴の予定面積との面積差であってもよい。一実施形態では、特定の液滴パラメータは、特定の液滴の推定面積により除算された特定の液滴の推定円周の二乗によって推定される特定の液滴の推定等周比と、特定の液滴の予定等周比との等周比差であってもよい。
【００７０】
インプリント処理を中止することは、パターニング面１１２が成形可能材料に接触するのを防止することを含むことができる。インプリント処理を中止することは、基板に問題があることをオペレータに通知することを含むことができる。インプリント処理を中止することは、基板チャックから基板１０２を除去することと、ステップＳ２０６において新しい基板１０２を用いてインプリント処理を再開することとを含むことができる。
【００７１】
セット内の１以上の液滴パラメータのすべてが、ステップＳ２１４によって決定された基準を満たす場合にのみ、ステップＳ２１６に接触することが開始され、プロセッサ１３２は、基板位置決めステージ１０６およびテンプレート位置決めステージの一方または両方に、テンプレート１０８のパターニング面１１２をインプリント領域ｉの成形可能材料１２４と接触させ、テンプレートを用いてインプリント処理を実行させることができる。一実施形態では、Ｓ２１４によって決定されるように、１以上の統計量のすべてが１以上の統計範囲内にある場合、インプリント処理は継続し、接触ステップＳ２１６が開始される。一実施形態では、テンプレート１０８および基板１０２が互いに向かって移動する前に液滴情報（画像）が取得される。一実施形態では、基板１０２と平行な方向に移動することを含む方向にテンプレート１０８および成形可能材料１２４の特定の液滴が互いに対して移動している間に、画像が得られる。一実施形態では、液滴情報は、テンプレート１０８が成形可能材料１２４の複数の液滴と重ね合わされる前に、成形可能材料１２４の特定の液滴から光を得る撮像装置によって取得された画像である。
【００７２】
次に、拡張ステップＳ２１８の間において、成形可能材料１２４は、インプリント領域ｉのエッジ（縁部）に向かって拡がる。インプリント領域ｉのエッジは、テンプレート１０８のメサ１１０のエッジによって規定されうる。成形可能材料１２４がどのように拡がってメサ１１０を充填するかは、スプレッドカメラ１３６を介して観察することができる。接触ステップＳ２１６の後、または拡張ステップＳ２１８で特定された範囲に成形可能材料１２４が拡がった後の特定の時間に、プロセッサ１３２は、硬化ステップＳ２２０において、エネルギ源１２６に、成形可能材料１２４に化学線を照射して成形可能材料１２４を硬化（重合）させる。剥離ステップＳ２２２において、プロセッサ１３２は、基板位置決めステージ１０６およびテンプレート位置決めステージの一方または両方を使用して、テンプレート１０８のパターニング面１１２を基板１０２上の硬化した成形可能材料から剥離（分離）する。したがって、テンプレートを基板上の成形可能材料に接触させることによって、基板上にパターンが形成される。
【００７３】
インデックス検査ステップＳ２２４において、プロセッサ１３２は、インデックスｉがＮに等しいかどうかを検査する。インデックスｉがＮでない場合、処理２００は、インデックスｉがインクリメントされるインクリメントステップＳ２２６に進み、処理２００は、位置決めステップＳ２０８に戻る。インデックスｉがＮである場合、インプリント処理２００は停止する。一実施形態では、製造品（半導体デバイス）を作製するために、処理ステップＳ２２８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、各インプリント領域が複数のデバイスを含む。
【００７４】
代わりの実施形態では、ステップＳ２１２およびＳ２１４は、液滴が第１インプリント領域上に吐出された後またはその間に、インデックスｉが１である場合にのみ実行される。例えば、複数のインプリント領域を含む基板１０２の場合である。複数のインプリント領域のうちの１つのインプリント領域に関する液滴情報は、複数のインプリント領域のうち任意のインプリント領域がインプリントされる前に取得される。次いで、１つのインプリント領域以外の複数のインプリント領域に関する液滴情報は、インプリント処理の残りの間に取得されない。
【００７５】
処理ステップＳ２２８における更なる処理は、パターン層のパターンに対応するレリーフ画像を基板１０２に転写するためのエッチングプロセスを含んでもよい。処理ステップＳ２２８における更なる処理はまた、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、成形可能材料の除去、ダイシング、ボンディング、およびパッケージングなどを含む、物品製造のための既知のステップおよびプロセスを含むことができる。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。
【００７６】
液滴情報
図３Ａは、例示的な液滴情報３００ａの図であり、この例では、コーティング３４０ａを有する基板１２０上の成形可能材料１２４の９個の液滴３２４ａの画像であり、適切にコーティングされた表面３４０ａ上に吐出された液滴の直径を示している。図３Ｂは、例示的な液滴情報３００ｂの図であり、この例では、同じ体積の成形可能材料を含むが、コーティング１４０なしで基板１０２の表面３４０ｂ上に堆積された９個の液滴３２４ｂの画像である。図３Ｃは、例示的な液滴情報３００ｃの図であり、この例では、同じ体積の成形可能なデータを含むが、不均一な（形成不良の）コーティング３４０ｃを有する基板１０２上に堆積された６つの通常の液滴３２４ａおよび３つの小さい液滴３２４ｂの画像である。
【００７７】
図４Ａは、例示的な液滴情報４００ａの図であり、この例では、適切にコーティングされた表面３４０ａ上の単一の液滴４２４の画像である。液滴情報画像４００ａは、適切にコーティングされた表面３４０ａ上に液滴が堆積された５００ｍｓ後に得られた。液滴４２４の液滴直径パラメータ４４２ａは、標準画像解析を用いて、５００ｍｓで１０４μｍであると推定することができる。図４Ｂは、同じ例示的な液滴４２４の７５０ｍｓ後の例示的な液滴情報４００ｂの図であり、１１５μｍの新たな液滴直径パラメータ４４２ｂを有している。図４Ｃは、同じ例示的な液滴４２４の１０００ｍｓ後の例示的な液滴情報４００ｃの図であり、１２１μｍの新たな液滴直径パラメータ４４２ｃを有している。図４Ｄは、同じ例示的な液滴４２４の２０００ｍｓ後の例示的な液滴情報４００ｄの図であり、１４０μｍの新たな液滴直径パラメータ４４２ｄを有している。
【００７８】
液滴情報画像４００ａ〜ｄは、干渉縞（ニュートンリング）も示している。ニュートンリングの縞の数は、観察光の波長および液滴の形状によって決定される。参照により本明細書に組み込まれる米国特許公開第２０１５／０３６０４００−Ａ１号に記載されているように、ニュートンリングの縞の数および液滴の直径に基づいて液滴の体積を推定することが可能である。
【００７９】
様々な態様の更なる変形および代わりの実施形態は、この説明を考慮すれば当業者には明らかであろう。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た形態は、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。要素およ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、部品およ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、この説明の利益を受けた後に当業者には明らかになるのであろう。
【図１】
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【図２】
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【図３Ａ】
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【図３Ｂ】
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【図３Ｃ】
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【図４Ａ】
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【図４Ｂ】
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【図４Ｃ】
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【図４Ｄ】
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