(57)【要約】      （修正有）【課題】吐出信号に応じて基板上に成形可能材料の液滴のラインを吐出するように構成されたノズルを有するディスペンサについての装置および方法。【解決手段】流体ディスペンサ１２２は、基板１０２上の第１位置上に第１ラインの成形可能材料１２４の吐出液滴を供給する。ラインカメラ３４２ａは、第１ラインの吐出液滴を表すカメラ信号を生成する。カメラ信号は、誤作動ノズルを特定するために解析される。流体ディスペンサは、基板上の第２位置上に、１以上の誤作動ノズルを補償する第２ラインの成形可能材料の吐出液滴を供給する。【選択図】図５Ａ
2019209327.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
プロセッサと、
基板を保持する基板チャックと
複数のノズルを有する流体ディスペンサであって、各ノズルは、前記プロセッサから受信した吐出信号に応じて前記基板上に成形可能材料の液滴を吐出するように構成され、第１の組の吐出信号に応じて前記基板上の第１位置上に第１ラインの成形可能材料の吐出液滴を供給する、流体ディスペンサと、
カメラ信号の組を生成するように位置決めされたラインカメラであって、第１の組のカメラ信号は前記第１ラインの吐出液滴を表す、ラインカメラと、
を含み、
前記プロセッサは、前記第１の組のカメラ信号を受信するように構成され、
前記プロセッサは、前記第１の組のカメラ信号を解析し、前記複数のノズルの中から１以上の誤作動ノズルを特定するように更に構成され、
前記プロセッサは、第２の組の吐出信号を生成するように更に構成され、
前記流体ディスペンサは、前記第２の組の吐出信号に応じて、前記基板上の第２位置上に第２ラインの成形可能材料の吐出液滴を供給し、
前記第２の組の吐出信号は、１以上の誤作動ノズルを補償する、ことを特徴とする装置。
【請求項２】
前記１以上の誤作動ノズルは、前記第１の組のカメラ信号のうち１以上の信号によって決定された液滴を生成しない非機能ノズルである、ことを特徴とする請求項１に記載の装置。
【請求項３】
前記１以上の誤作動ノズルは、前記第１の組のカメラ信号のうち１以上の信号によって決定されたのとは誤ったサイズまたは位置である液滴を生成する低性能ノズルである、ことを特徴とする請求項１に記載の装置。
【請求項４】
テンプレートを保持するテンプレートチャックと、
前記基板の第１インプリント領域における第１の複数の液滴に前記テンプレートが接触するように、前記テンプレートチャックに対して前記基板チャックを位置決めする位置決めシステムであって、前記第１インプリント領域は、複数のインプリント領域のうちの１つであり、前記第１の複数の液滴は、前記第１ラインの成形可能材料の液滴を含み、前記第１の複数の液滴は、前記テンプレートが前記第１の複数の液滴に接触した後に前記テンプレートと前記基板の前記第１インプリント領域との間に第１膜を形成する、位置決めシステムと、
前記テンプレートが前記第１膜に接触している間に、前記第１膜を化学線で露光する硬化システムと、
を更に含み、
前記位置決めシステムは、前記第１膜が化学線で露光された後、前記化学線によって硬化された前記第１膜に前記テンプレートが接触しないように、前記テンプレートチャックに対して前記基板チャックを位置決めするように更に構成されている、ことを特徴とする請求項１に記載の装置。
【請求項５】
前記位置決めシステムは、前記基板上の第２インプリント領域における第２の複数の液滴に前記テンプレートが接触するように、前記テンプレートチャックに対して前記基板チャックを位置決めするように更に構成され、
前記第２インプリント領域は、前記複数のインプリント領域のうちの１つであり、
前記第２の複数の液滴は、前記第２ラインの成形可能材料の吐出液滴を含み、
前記第２の複数の液滴は、前記テンプレートが前記第２の複数の液滴に接触した後に前記テンプレートと前記基板の前記第２インプリント領域との間に第２膜を形成し、
前記硬化システムは、前記テンプレートが前記第２膜に接触している間に前記第２膜を化学線で露光するように更に構成され、
前記位置決めシステムは、前記第２膜が化学線で露光された後、前記化学線によって硬化された前記第２膜に前記テンプレートが接触しないように、前記テンプレートチャックに対して前記基板チャックを位置決めするように更に構成されている、ことを特徴とする請求項４に記載の装置。
【請求項６】
硬化された後の前記第２膜は、前記化学線によって硬化された後の前記第１膜より少ない欠陥を含む、ことを特徴とする請求項５に記載の装置。
【請求項７】
前記第１の複数の液滴は、前記第２ラインの成形可能材料の吐出液滴を含む、ことを特徴とする請求項４に記載の装置。
【請求項８】
１以上の追加ラインの成形可能材料の吐出液滴は、前記第１ラインの吐出液滴と前記第２ラインの吐出液滴との間に供給される、ことを特徴とする請求項７に記載の装置。
【請求項９】
前記ラインカメラと位置合わせされたシリンドリカルレンズは、前記流体ディスペンサと前記テンプレートチャックとの間に位置決めされている、ことを特徴とする請求項４に記載の装置。
【請求項１０】
１以上のレンズを更に含み、
前記１以上のシリンドリカルレンズは、前記第１ラインの成形可能材料の吐出液滴を前記ラインカメラ上に合焦させるように位置決めされている、ことを特徴とする請求項１に記載の装置。
【請求項１１】
前記流体ディスペンサは、前記第１ラインの吐出液滴を含むＭ本のラインの吐出液滴を第１インプリント領域に供給するように更に構成され、
前記ラインカメラは、前記第１の組のカメラ信号を含むＮ組のカメラ信号を得るように更に構成され、前記Ｎ組のカメラ信号のうちの各組のカメラ信号は、前記Ｍ本のラインの吐出液滴の１つに関連付けられ、
ＮはＭより小さい、ことを特徴とする請求項１に記載の装置。
【請求項１２】
前記流体ディスペンサは、前記第１の組の吐出信号に応じて、第１の組のノズルから流体を供給するように更に構成され、
前記流体ディスペンサは、前記第２の組の吐出信号に応じて、第２の組のノズルから流体を供給するように更に構成され、
前記第２の組のノズルは、前記１以上の誤作動ノズルを含まず、
前記第２の組のノズルのうちの１以上のノズルは、前記第１の組のノズルからオフセットされている、ことを特徴とする請求項１に記載の装置。
【請求項１３】
前記プロセッサが１以上の誤作動ノズルを特定しない第１の場合では、前記流体ディスペンサは、前記第１ラインの吐出液滴を含む複数ラインの吐出液滴をインプリント領域に単一パスで供給するように更に構成され、
前記プロセッサが１以上の誤作動ノズルを特定した第２の場合では、前記流体ディスペンサは、前記第２ラインの吐出液滴を含む前記複数ラインの吐出液滴を前記インプリント領域に２以上のパスで供給するように更に構成され、前記１以上の誤作動ノズルは、液滴の供給に使用されない、ことを特徴とする請求項１に記載の装置。
【請求項１４】
前記プロセッサが１以上の誤作動ノズルを特定しない第１の場合では、前記流体ディスペンサは、前記第１ラインの吐出液滴を含む複数ラインの吐出液滴をインプリント領域に２以上のパスで供給するように更に構成され、
前記プロセッサが１以上の誤作動ノズルを特定した第２の場合では、前記流体ディスペンサは、前記第２ラインの吐出液滴を含む前記複数ラインの吐出液滴を前記インプリント領域に２以上のパスで供給するように更に構成され、前記１以上の誤作動ノズルは、液滴の供給に使用されない、ことを特徴とする請求項１に記載の装置。
【請求項１５】
前記ラインカメラは、一方向に配列された複数のピクセルを含み、
前記複数のピクセルのうちの各ピクセルは、光電変換素子であり、
前記ラインカメラの各ピクセルによって検出された電磁線の強度は、前記カメラ信号の組の要素によって表され、
前記第１ラインの吐出液滴のうちの各液滴は、前記第１の組のカメラ信号の１以上の要素に関連付けられ、
前記プロセッサは、特定のノズルに関連づけられた前記第１の組のカメラ信号の１以上の要素を１以上の閾値と比較することにより、当該特定のノズルが誤作動ノズルであるかどうかを決定する、ことを特徴とする請求項１に記載の装置。
【請求項１６】
インプリント装置で基板上に物品を製造する方法であって、
基板を保持する工程と、
第１の組の吐出信号に応じて、複数のノズルから前記基板上の第１位置上に第１ラインの成形可能材料の吐出液滴を供給する工程と、
前記第１ラインの吐出液滴を表すラインカメラからのカメラ信号の組を生成する工程と、
前記複数のノズルの中から１以上の誤作動ノズルを特定するように、前記第１の組のカメラ信号を解析する工程と、
第２の組の吐出信号に応じて、前記複数のノズルから前記基板上の第２位置上に第２ラインの成形可能材料の吐出液滴を供給する工程と、
を含み、
前記第２の組の吐出信号は、前記１以上の誤作動ノズルを補償する、ことを特徴とする方法。
【請求項１７】
前記基板上の第１インプリント領域における第１の複数の液滴にテンプレートが接触するように、前記テンプレートに対して前記基板を位置決めする工程であって、前記第１インプリント領域は、複数のインプリント領域のうちの１つであり、前記第１の複数の液滴は、前記第１ラインの成形可能材料の吐出液滴を含み、前記第１の複数の液滴は、前記テンプレートが前記第１の複数の液滴に接触した後に前記テンプレートと前記基板の前記第１インプリント領域との間に第１膜を形成する、工程と、
前記テンプレートが前記第１膜に接触している間に、前記第１膜を化学線で露光する工程と、
前記化学線によって硬化された前記第１膜に前記テンプレートが接触しないように、前記テンプレートに対して前記基板を位置決めする工程と、
を更に含むことを特徴とする請求項１６に記載の方法。
【請求項１８】
前記テンプレートに対して前記基板を位置決めする工程は、前記複数のノズルおよび前記ラインカメラに対して前記基板を移動させる工程を含み、前記第１の組のカメラ信号は、前記基板が前記複数のノズルの下から前記テンプレートの下に移動するときに生成される、ことを特徴とする請求項１７に記載の方法。
【請求項１９】
前記物品を製造するように前記基板上にデバイス製造のための追加のプロセスを実行する工程を更に含む、ことを特徴とする請求項１６に記載の方法。
【請求項２０】
プロセッサと、
基板を移動させる基板位置決めステージと、
複数のノズルを有する流体ディスペンサであって、各ノズルは、前記基板位置決めステージ上の前記基板上に成形可能材料の液滴を吐出するように構成されている、流体ディスペンサと、
テンプレートを保持するテンプレートチャックと、
前記テンプレートチャックと前記流体ディスペンサとを繋ぐ直線上に配置され、前記直線に交差する方向に配置された複数のピクセルを含むラインカメラと、
を含み、
前記ラインカメラは、前記基板位置決めステージと共に移動する前記基板から得られた光に応じて、前記複数のノズルから吐出された液滴のラインを表すカメラ信号の組を生成するように位置決めされ、
前記プロセッサは、前記カメラ信号の組を解析し、前記複数のノズルの中から1以上の誤作動ノズルを特定するように構成されている、ことを特徴とする装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示は、誤作動する液滴供給ノズルを検出し補償するためのシステムおよび方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
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な構造の製造を含む。ナノ製造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のために努力し続けている。ナノ製造における改善は、形成された構造の最小フィーチャ寸法の継続的な低減を可能にもしながら、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む。
【０００３】
今日使用されている典型的なナノ製造技術は、一般にナノインプリントリソグラフィと呼ばれる。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以上の層を製造することを含む様々な用途において有用である。集積デバイスの例は、限定されるものではないが、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。典型的なナノインプリントリソグラフィプロセスは、米国特許第８，３４９，２４１号、米国特許８，０６６，９３０号、および米国特許第６，９３６，１９４号など、多くの刊行物に詳細に記載されており、そ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（重合性）層にレリーフパターンを形成することと、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とを記載している。パターニングプロセスは、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化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剥離される。次に、基板および固化層は、固化層のパターンに対応するレリーフ像を基板に転写するため、エッチングプロセスなどの追加プロセスにかけられる。パターン化された基板は、例えば、酸化、成膜、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など、デバイス製造のための既知の工程およびプロセスに更にかけられうる。
【０００５】
成形可能な液体は、引用により本明細書に組み込まれる米国特許９，６５１，８６２号に記載されているように、特定のパターンを有する一連の液滴として基板上に供給される。スループットを向上させ且つ欠陥を低減させるため、多数の小さな液滴が基板上に供給（ディスペンス）される。これらの液滴は、液滴供給ノズルの線形アレイを介して基板上に供給される。各液滴のサイズは、各ノズルの出力口の直径に関連する。出力口の直径が減少するにつれて、信頼性も減少する。ノズルが完全に又は部分的に目詰まりを起こすと、その性能は低下するか完全に停止する。目詰まりしたノズルの影響は、後続の全てのインプリントにおける欠陥率の増加につながりうる。目詰まりしたノズルは、ノズル抜け、欠けたノズル、故障ノズル、低性能のノズルといった結果をもたらす。
【０００６】
初期の欠けた又は低性能のノズルは、キャリブレーション工程中に検出されうる。一方、大量生産中に故障したノズルは、多くのウェハに影響を与え、デバイスの歩留まりに深刻な影響を与える。
【発明の概要】
【０００７】
少なくとも第１実施形態は、プロセッサと、基板を保持する基板チャックとを含む装置でありうる。前記装置は、複数のノズルを有する流体ディスペンサを更に含みうる。各ノズルは、前記プロセッサから受信した吐出信号に応じて前記基板上に成形可能材料の液滴を吐出するように構成されうる。流体ディスペンサは、第１の組の吐出信号に応じて前記基板上の第１位置上に第１ラインの成形可能材料の吐出液滴を供給しうる。前記装置は、カメラ信号の組を生成するように位置決めされたラインカメラを更に含みうる。第１の組のカメラ信号は、前記第１ラインの吐出液滴を表しうる。前記プロセッサは、前記第１の組のカメラ信号を受信するように構成されうる。前記プロセッサは、前記第１の組のカメラ信号を解析し、前記複数のノズルの中から１以上の誤作動ノズルを特定するように更に構成されうる。前記プロセッサは、第２の組の吐出信号を生成するように更に構成されうる。前記流体ディスペンサは、前記第２の組の吐出信号に応じて、前記基板上の第２位置上に第２ラインの成形可能材料の吐出液滴を供給するように更に構成されうる。前記第２の組の吐出信号は、１以上の誤作動ノズルを補償しうる。
【０００８】
第１実施形態の一態様では、前記１以上の誤作動ノズルは、前記第１の組のカメラ信号のうち１以上の信号によって決定された液滴を生成しない非機能ノズルでありうる。
【０００９】
第１実施形態の一態様では、前記１以上の誤作動ノズルは、前記第１の組のカメラ信号のうち１以上の信号によって決定されたのとは誤ったサイズまたは位置である液滴を生成する低性能ノズルでありうる。
【００１０】
第１実施形態の一態様では、前記装置は、テンプレートを保持するテンプレートチャックと、前記基板の第１インプリント領域における第１の複数の液滴に前記テンプレートが接触するように、前記テンプレートチャックに対して前記基板チャックを位置決めする位置決めシステムとを更に含みうる。前記第１インプリント領域は、複数のインプリント領域のうちの１つでありうる。前記第１の複数の液滴は、前記第１ラインの成形可能材料の液滴を含みうる。前記第１の複数の液滴は、前記テンプレートが前記第１の複数の液滴に接触した後に前記テンプレートと前記基板の前記第１インプリント領域との間に第１膜を形成しうる。硬化システムは、前記テンプレートが前記第１膜に接触している間に、前記第１膜を化学線で露光しうる。前記位置決めシステムは、前記第１膜が化学線で露光された後、前記化学線によって硬化された前記第１膜に前記テンプレートが接触しないように、前記テンプレートチャックに対して前記基板チャックを位置決めするように更に構成されうる。
【００１１】
第１実施形態の一態様では、前記位置決めシステムは、前記基板上の第２インプリント領域における第２の複数の液滴に前記テンプレートが接触するように、前記テンプレートチャックに対して前記基板チャックを位置決めするように更に構成されうる。前記第２インプリント領域は、前記複数のインプリント領域のうちの１つでありうる。前記第２の複数の液滴は、前記第２ラインの成形可能材料の吐出液滴を含みうる。前記第２の複数の液滴は、前記テンプレートが前記第２の複数の液滴に接触した後に前記テンプレートと前記基板の前記第２インプリント領域との間に第２膜を形成しうる。前記硬化システムは、前記テンプレートが前記第２膜に接触している間に前記第２膜を化学線で露光するように更に構成されうる。前記位置決めシステムは、前記第２膜が化学線で露光された後、前記化学線によって硬化された前記第２膜に前記テンプレートが接触しないように、前記テンプレートチャックに対して前記基板チャックを位置決めするように更に構成されうる。
【００１２】
第１実施形態の一態様では、硬化された後の前記第２膜は、前記化学線によって硬化された後の前記第１膜より少ない欠陥を含みうる。
【００１３】
第１実施形態の一態様では、前記第１の複数の液滴は、前記第２ラインの成形可能材料の吐出液滴を含みうる。
【００１４】
第１実施形態の一態様では、１以上の追加ラインの成形可能材料の吐出液滴は、前記第１ラインの吐出液滴と前記第２ラインの吐出液滴との間に供給されうる。
【００１５】
第１実施形態の一態様では、前記ラインカメラと位置合わせされたシリンドリカルレンズは、前記流体ディスペンサと前記テンプレートチャックとの間に位置決めされうる。
【００１６】
第１実施形態の一態様では、前記装置は、１以上のレンズを更に含みうる。前記１以上のレンズは、前記第１ラインの成形可能材料の吐出液滴を前記ラインカメラ上に合焦させるように位置決めされうる。
【００１７】
第１実施形態の一態様では、前記１以上のレンズは、シリンドリカルレンズでありうる。
【００１８】
第１実施形態の一態様では、前記流体ディスペンサは、前記第１ラインの吐出液滴を含むＭ本のラインの吐出液滴を第１インプリント領域に供給するように更に構成されうる。前記ラインカメラは、前記第１の組のカメラ信号を含むＮ組のカメラ信号を得るように更に構成されうる。前記Ｎ組のカメラ信号のうちの各組のカメラ信号は、前記Ｍ本のラインの吐出液滴の１つに関連付けられうる。ＮはＭより小さい。
【００１９】
第１実施形態の一態様では、前記流体ディスペンサは、前記第１の組の吐出信号に応じて、第１の組のノズルから流体を供給するように更に構成されうる。前記流体ディスペンサは、前記第２の組の吐出信号に応じて、第２の組のノズルから流体を供給するように更に構成されうる。前記第２の組のノズルは、前記１以上の誤作動ノズルを含まない。前記第２の組のノズルのうちの１以上のノズルは、前記第１の組のノズルからオフセットされうる。
【００２０】
第１実施形態の一態様では、前記プロセッサが１以上の誤作動ノズルを特定しない第１の場合では、前記流体ディスペンサは、前記第１ラインの吐出液滴を含む複数ラインの吐出液滴をインプリント領域に単一パスで供給するように更に構成されうる。前記プロセッサが１以上の誤作動ノズルを特定した第２の場合では、前記流体ディスペンサは、第２ラインの吐出液滴を含む前記複数ラインの吐出液滴を前記インプリント領域に２以上のパスで供給するように更に構成され、前記１以上の誤作動ノズルは、液滴の供給に使用されない。
【００２１】
第１実施形態の一態様では、前記プロセッサが１以上の誤作動ノズルを特定しない第１の場合では、前記流体ディスペンサは、前記第１ラインの吐出液滴を含む複数ラインの吐出液滴をインプリント領域に２以上のパスで供給するように更に構成されうる。前記プロセッサが１以上の誤作動ノズルを特定した第２の場合では、前記流体ディスペンサは、第２ラインの吐出液滴を含む前記複数ラインの吐出液滴を前記インプリント領域に２以上のパスで供給するように更に構成され、前記１以上の誤作動ノズルは、液滴の供給に使用されない。
【００２２】
第１実施形態の一態様では、前記ラインカメラは、一方向に配列された複数のピクセルを含みうる。前記複数のピクセルのうちの各ピクセルは、光電変換素子でありうる。前記ラインカメラの各ピクセルによって検出された電磁線の強度は、前記カメラ信号の組の要素によって表されうる。前記第１ラインの吐出液滴のうちの各液滴は、前記第１の組のカメラ信号の１以上の要素に関連付けられうる。前記プロセッサは、特定のノズルに関連づけられた前記第１の組のカメラ信号の１以上の要素を１以上の閾値と比較することにより、当該特定のノズルが誤作動ノズルであるかどうかを決定しうる。
【００２３】
少なくとも第２実施形態は、インプリント装置で基板上に物品を製造する方法でありうる。前記方法は、基板を保持する工程と、第１の組の吐出信号に応じて、複数のノズルから前記基板上の第１位置上に第１ラインの成形可能材料の吐出液滴を供給する工程と、を含みうる。前記方法は、前記第１ラインの吐出液滴を表すラインカメラからのカメラ信号の組を生成する工程を更に含みうる。前記方法は、前記複数のノズルの中から１以上の誤作動ノズルを特定するように、前記第１の組のカメラ信号を解析する工程を更に含みうる。前記方法は、第２の組の吐出信号に応じて、前記複数のノズルから前記基板上の第２位置上に第２ラインの成形可能材料の吐出液滴を供給する工程を更に含みうる。前記第２の組の吐出信号は、前記１以上の誤作動ノズルを補償しうる。
【００２４】
第２実施形態の一態様では、前記方法は、前記基板上の第１インプリント領域における第１の複数の液滴にテンプレートが接触するように、前記テンプレートに対して前記基板を位置決めする工程を更に含みうる。前記第１インプリント領域は、複数のインプリント領域のうちの１つでありうる。前記第１の複数の液滴は、前記第１ラインの成形可能材料の吐出液滴を含みうる。前記第１の複数の液滴は、前記テンプレートが前記第１の複数の液滴に接触した後に前記テンプレートと前記基板の前記第１インプリント領域との間に第１膜を形成しうる。前記方法は、前記テンプレートが前記第１膜に接触している間に、前記第１膜を化学線で露光する工程を更に含みうる。前記方法は、前記化学線によって硬化された前記第１膜に前記テンプレートが接触しないように、前記テンプレートに対して前記基板を位置決めする工程をsらに含みうる。
【００２５】
第２実施形態の一態様では、前記テンプレートに対して前記基板を位置決めする工程は、前記複数のノズルおよび前記ラインカメラに対して前記基板を移動させる工程を含みうる。前記第１の組のカメラ信号は、前記基板が前記複数のノズルの下から前記テンプレートの下に移動するときに生成されうる。
【００２６】
第２実施形態の一態様では、前記物品を製造するように前記基板上にデバイス製造のための追加のプロセスを実行する工程を更に含みうる。
【００２７】
少なくとも第３実施形態は、プロセッサと、基板を移動させる基板位置決めステージと、を含む装置でありうる。前記装置は、複数のノズルを有する流体ディスペンサであって、各ノズルは、前記基板位置決めステージ上の前記基板上に成形可能材料の液滴を吐出するように構成されうる。前記装置は、テンプレートを保持するテンプレートチャックを更に含みうる。前記装置は、前記テンプレートチャックと前記流体ディスペンサとを繋ぐ直線上に配置され、前記直線に交差する方向に配置された複数のピクセルを含むラインカメラを更に含みうる。前記ラインカメラは、前記基板位置決めステージと共に移動する前記基板から得られた光に応じて、前記複数のノズルから吐出された液滴のラインを表すカメラ信号の組を生成するように位置決めされうる。前記プロセッサは、前記カメラ信号の組を解析し、前記複数のノズルの中から1以上の誤作動ノズルを特定するように構成されうる。
【００２８】
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合わせて読まれるとき、本開示の典型的なな実施形態の以下の詳細な説明を読むときに明らかになるであろう。
【図面の簡単な説明】
【００２９】
本発明の特徴および利点を詳細に理解することができるように、添付の図面に示された実施形態を参照することにより、本発明の実施形態のより詳細な説明を得ることができる。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しているだけであり、したがって、本発明は他の同等の有効な実施形態を認めることができるため、その範囲を限定するものとみなすべきではなく、本発明は他の同等の有効な実施形態を認めることができることに留意されたい。
【００３０】
【図１】図１は、基板から離間されたテンプレートおよびモールドを有するナノインプリントリソグラフィシステムの図である。
【００３１】
【図２Ａ】図２Ａは、一実施形態で使用されうる流体ディスペンサの図である。
【図２Ｂ】図２Ｂは、一実施形態で使用されうる流体ディスペンサの図である。
【００３２】
【図３Ａ】図３Ａは、一実施形態で使用されうるカメラの図である。
【図３Ｂ】図３Ｂは、一実施形態で使用されうるカメラの図である。
【図３Ｃ】図３Ｃは、一実施形態で使用されうるカメラの図である。
【００３３】
【図４Ａ】図４Ａは、一実施形態で使用されうる方法を示すフローチャートである。
【図４Ｂ】図４Ｂは、一実施形態で使用されうる方法を示すフローチャートである。
【図４Ｃ】図４Ｃは、一実施形態で使用されうる方法を示すフローチャートである。
【図４Ｄ】図４Ｄは、一実施形態で使用されうる方法を示すフローチャートである。
【００３４】
【図５Ａ】図５Ａは、一実施形態で使用されうる構成要素の配置の図である。
【図５Ｂ】図５Ｂは、一実施形態で使用されうる構成要素の配置の図である。
【図５Ｃ】図５Ｃは、一実施形態で使用されうる構成要素の配置の図である。
【００３５】
【図６Ａ】図６Ａは、一実施形態の間に基板上に堆積されうる液滴の画像である。
【図６Ｂ】図６Ｂは、一実施形態の間に基板上に堆積されうる液滴の画像である。
【００３６】
【図６Ｃ】図６Ｃは、一実施形態の間に基板上に堆積されうる液滴のライン画像である。
【図６Ｄ】図６Ｄは、一実施形態の間に基板上に堆積されうる液滴のライン画像である。
【００３７】
【図６Ｅ】図６Ｅは、一実施形態で使用されうるピクセルクロックおよび閾値範囲に関するライン画像の図である。
【００３８】
【図７Ａ】図７Ａは、一実施形態で使用される液滴検査システムの図である。
【００３９】
【図７Ｂ】図７Ｂは、液滴検査システムに使用されうるレンズの図である。
【図７Ｃ】図７Ｃは、液滴検査システムに使用されうるレンズの図である。
【００４０】
図面を通して、特に言及がない限り、同じ参照番号および文字は、図示の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規定される本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変更および修正可能であることが意図される。
【発明を実施するための形態】
【００４１】
必要とされていることは、スループットに影響を与えずに発生した問題に対処しながら、インプリントプロセス中の流体供給ノズルの性能を定量化することができるシステムおよび／または方法である。
【００４２】
ナノインプリントシステム
図１は、実施形態が実施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用いられる。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、限定されるものではないが、真空チャック、ピン型、溝型、静電、電磁気などであってもよい。
【００４３】
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うる。基板位置決めステージ１０６は、ｘ、ｙ、ｚ、θおよびφ軸の１以上に沿って並進および／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（不図示）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りうる。
【００４４】
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１１０（モールドとも称される）を有する本体を含みうる。メサ１２０は、その上にパターン面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、その場合、基板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、パターン面１１２は、基板１０２に対面するテンプレート１０８の該表面である。
【００４５】
テンプレート１０８および／またはモールド１１０は、限定されるものではないが、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そのような材料から形成されうる。パターン面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（凸部）によって画定された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るものではない（例えば平坦な表面）。パターン面１１２は、基板１０２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しうる。代わりの実施形態では、パターン面１１２はフィーチャレスであり、その場合には、平面が基板上に形成される。フィーチャレスのパターン面１１２は、基板１０２と同じサイズであり、基板１１２を平坦化するために使用されうる。
【００４６】
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、限定されるものはないが、真空、ピン型、溝型、静電、電磁気、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。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うる。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軸方向に、および潜在的な他の方向（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。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。
【００４７】
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、成形可能材料１２４（例えば、重合性材料）をパターンで基板１０２上に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、液滴供給（ドロップディスペンス）、スピンコーティング、浸漬コーティング（ディップコーティング）、化学気相成長法（ＣＶＤ）、物理的気相成長法（ＰＶＤ）、薄膜堆積、厚膜堆積などの技術を用いて基板１０２上に追加されてもよい。成形可能材料１２４は、設計上の考慮事項に応じて、所望の体積がモールド１１２と基板１０２との間に画定される前および／または後に基板１０２上に供給されうる。成形可能材料１２４は、両方とも引用により本明細書に組み込まれる米国特許第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い。
【００４８】
異なる流体ディスペンサ１２２は、成形可能材料１２４を供給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が吐出可能であるとき、成形可能材料を供給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、吐出可能な液体を供給するための一般的な技術である。
【００４９】
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向けるエネルギ源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、露光経路１２８と重なるようにテンプレート１０８および基板を位置決めするように構成されうる。同様に、カメラ１３６は、カメラ１２８の撮像視野が露光経路１２８に重なるように位置決めされうる。
【００５０】
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、エネルギ源１２６および／またはカメラ１３６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、非一時的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命令に基づいて作動しうる。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、専用のコントローラとしてもよいし、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としてもよい。非一時的コンピュータ可読メモリの例は、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、ネットワーク接続ストレージ（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、およ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。
【００５１】
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によって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に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、例えば化学線エネルギ（ＵＶ）などのエネルギを生成し、成形可能材料１２４を固化および／またはクロスリンクさせ、基板表面１３０およびパターン面１１２の形状に適合させ、基板１０２上にパターン層を画定する。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、パターン面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。
【００５２】
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。各インプリント領域は、メサ１１０またはメサ１１０のパターン領域と同じサイズでありうる。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である１つのインプリント領域のみを有する。
【００５３】
パターン層は、各インプリント領域の基板表面１３０上の最高点より上の残膜厚（ＲＬＴ）を有する残膜を有するように形成されうる。パターン層は、厚さを有する残膜の上に延びる突起などの１以上のフィーチャを含んでもよい。これらの突起は、メサ１１０のリセス１１４と一致する。
【００５４】
流体ディスペンサ
例示的な流体ディスペンサ１２２は、液滴のアレイを生成するように基板１０２上のインプリント領域を横切って走査される複数のノズル２４０を含む。一実施形態では、インプリント領域を横切って流体ディスペンサ１２２を走査することは、流体ディスペンサ１２２の下で基板１０２を前後に移動させる基板ステージ１０６を使用することを含みうる。例示的な実施形態では、流体ディスペンサ１２２ａは、図２Ａに示すように単一行のノズルを含む。代わりの実施形態では、流体ディスペンサ１２２ｂは、図２Ｂに示すように複数列のノズルを含む。代わりの実施形態では、流体ディスペンサは、１以上の列が１以上の他の列からオフセットされた複数行を含む。一実施形態では、流体ディスペンサ１２２は、供給高さ（ｚｄ）で基板１０２の上方に位置決めされる。代わりの実施形態では、流体ディスペンサ１２２は、インプリント領域を横切って流体ディスペンサ１２２の走査する又は走査を調整するための基板ステージ１０６および／またはテンプレート位置決めシステムと組み合わせて使用されうる、独立した流体ディスペンサ位置決めシステムを有する。
【００５５】
液滴検査システム
ナノインプリントリソグラフィシステム１００は、液滴検査システム１３８を含みうる。液滴検査システム１３８は、図３Ａに示すようにラインカメラ３４２aを含みうる。液滴検査システム１３８の１以上の構成要素は、ブリッジ１２０に固定されうる。一実施形態では、ブリッジ１２０は、流体ディスペンサ１２２によって供給された液滴を液滴検査システム１３８が見る１以上の検査ポートを含みうる。一実施形態では、検査レンズは、ラインカメラ３４２aがブリッジの上方にある間に液滴に近接してブリッジ１２０の下に固定される。検査レンズは、供給高さ（ｚｄ）より大きい焦点高さに固定されうる。ラインカメラ３４２ａは、流体ディスペンサ１２２とテンプレートチャック１１８との間に位置決めされうる。代わりの実施形態では、液滴検査システム１２２は、ラインカメラ３４２ａが流体ディスペンサ１２２とテンプレートチャック１１８との間以外の位置から基板１０２上の液滴を検査することを可能にする１以上の光学部品を含みうる。一実施形態では、ラインカメラ３４２ａは、図３Ａに示すように一方向に配列された複数のピクセル３４４を含む。代わりの実施形態では、液滴検査システムは、図３Ｂに示すような複数のラインカメラ３４２ａ、または、単一次元に沿って限られた数の列（１〜４）を有する単一のラインカメラを含む。比較例では、液滴検査システム１３８は、図３Ｃに示すように２Ｄフォトダイオードアレイ３４２ｃを含みうる。２Ｄフォトダイオードアレイ３４２ｃなどのエリアセンサにおいては、光学部品は、Ｘ×Ｙピクセルを有するセンサ上に画像を投影するために使用される。
【００５６】
代わりの実施形態では、ラインカメラ３４２ａは、テンプレートチャック１１８と流体ディスペンサ１２２とを繋ぐ直線上に配置されうる。ラインカメラ３４２ａは、テンプレートチャック１１８と流体ディスペンサ１２２とを繋ぐ直線に交差する方向に配置された複数のピクセル３４４を含みうる。ラインカメラ３４２ａは、基板位置決めステージ１０６と共に移動する基板１０２から得られた光に応じて、複数のノズルから吐出された液滴のラインを表すカメラ信号の組を生成するように位置決めされうる。プロセッサ１３２は、複数のノズルのうち、１以上の誤作動ノズルを特定するためにカメラ信号の組を解析するように構成されうる。複数のピクセル３４４が配置されている方向は、テンプレートチャック１１８と流体ディスペンサ１２２とを繋ぐ直線に直交していてもよい。
【００５７】
比較例における露光の後、他の画像が収集される前に２Ｄセンサ全体が典型的に読みだされる。例えば、５μｍ×５μｍのピクセルを有する１メガピクセル１０００×１０００のセンサアレイは、５ｍｍ×５ｍｍの物理的なサイズを有するであろう。ピクセルクロックが４０ＭＨｚの場合、フレーム読み出し時間は２５ミリ秒（ｍｓ）で、最大フレームレートは４０フレーム／秒（ｆｐｓ）である。本出願人は、単一のフレームが、１：１の画像について、３６０滴／インチ（ｄｐｉ）で供給された７０個の液滴を示すだけであろうことを見出した。本出願人は、ノズル配列方向における全ノズルに対応する液滴の画像を得るのに約３５０ｍｓかかることを見出した。ラインスキャンカメラ３４２ａは、はるかに少ない情報を集めているので、そのような２Ｄセンサ３４２ｃより早く読みだされることができる。例えば、５μｍ×５μｍピクセルを有する１×８０００ラインカメラは、５μｍ×４０ｍｍのセンササイズを有するであろう。ピクセルクロックが４０ＭＨｚの場合、フレーム読み出し時間は０．２ｍｓで、最大フレームレートは５０００ｆｐｓである。基板１０２がラインスキャンカメラ３４２ａの下に移動させると、より完全な画像が得られる。単一のラインカメラ３４２ａは、１ｍ／ｓで移動する基板位置決めステージ１０６で、標準インプリント領域上の全ての液滴を検査することができる。ウェハ全体の検査のため、複数のラインカメラ３４２ａが使用されうる。代わりの実施形態では、単一のラインカメラ３４２ａは、１以上のラインの液滴の検査をスキップしてもよい。代わりの実施形態では、単一のラインカメラ３４２ａは、ノズルが誤作動し始めたら誤作動し続けるであろうと仮定して、少なくとも最後のラインの液滴を含む液滴のラインの特定のサブセットのラインの液滴を検査する。これは、断続的なノズルの誤作動を特定するのではなく、連続して誤作動状態にある誤作動を捉えるであろう。
【００５８】
供給に使用されるノズルの数が増加し、ノズルの直径が減少するにつれて、インプリント処理中にノズルが誤作動する可能性が増加する。インプリントシステム１００は、個々の基板と多数の基板との間の流体ディスペンサの性能に関するオフラインチェックを含みうる。この場合、ノズル３４４の故障時と発見時との間における全てのインプリント領域が影響を受ける。一実施形態では、使用中の全てのノズルは、インプリント処理中のある時点で誤作動についてチェックされる。誤作動ノズルの即時検出は、自動メンテナンス手順、手動メンテナンス手順、使用するノズルの変更、誤作動ノズルのパージ、流体ディスペンサ１２２の交換、液滴配置の調整、追加の供給パス、又は他の補償方法の１以上を続けることができる。一実施形態では、液滴検査システム１３８は、テンプレートが基板１０２と接触する前にインプリント領域に供給された液滴に対して行われる。
【００５９】
一実施形態では、自動メンテナンス手順は、流体ディスペンサ１２２の性能を改善するために使用することができる１以上のクリーニング部品を含むディスペンサクリーニングステーションに流体ディスペンサ１２２を移動させることを含みうる。そのようなクリーニング部品の例は、流体ディスペンサ１２２のノズルを吹くために使用されるクリーニング材料、目詰まりしたノズルを洗浄するためにより高い電圧または圧力が使用されるクリーニング吐出処理によって吐出された目詰まりした流体を捕獲するために使用されうるリザーバ、タブまたはプレート、目詰まりしたノズルから流体を引き出すために使用される吸引キャップ、誤作動している流体ディスペンサを予備の流体ディスペンサに置き換えるなど、を含む。
【００６０】
一実施形態では、手動メンテナンス手順は、メンテナンスをスケジュールする必要があることをオペレータに通知することを含みうる。手動メンテナンス手順は、インプリント処理を一時停止または停止することを含みうる。一実施形態では、ノズルのアレイの位置は、インプリント領域に対してシフトされ、使用されているノズルのアレイ内のノズルの選択が変更される。一実施形態では、シングルパス供給パターンがマルチパス供給パターンに変更される。一実施形態では、マルチパス供給パターンは、誤作動ノズルを補償するために調整されうる。
【００６１】
一実施形態では、液滴配置調整は、液滴を吐出するために使用されるノズルをシフトすること、流体ディスペンサ１２２に対する基板位置決めステージ１０６のキャリブレーションオフセットを変更すること、基板１０２に対して流体ディスペンサ１２２を移動させる１以上の位置決めシステムについてのキャリブレーションオフセットを変更することなど、の１以上を含みうる。
【００６２】
一実施形態では、ナノインプリントリソグラフィシステム１００内に計測に利用可能な限られた量の空間がある。液滴検査システム１３８は、供給工程とインプリント工程との間の時間量を実質的に増加させず、テンプレート１０８が受ける熱量を実質的に増加させないように構成されうる。一実施形態では、液滴検査システム１３８は、流体ディスペンサ１２２とテンプレートチャック１１８との間の狭いギャップ内に配置されている。本出願人は、流体ディスペンサ１２２が前後の供給パターンで作動されるとき、テンプレートチャック１１８と流体ディスペンサ１２２との間に液体検査システム１３８が配置されることが有用であることを見出した。本出願人は、液滴検査システム１３８の幅が、供給とインプリントとの間の移動時間が増加するにつれて、ナノインプリントリソグラフィシステム１００のスループットに直接影響を与えることを見出した。本出願人は、テンプレートチャック１１８と流体ディスペンサ１２２との間に、それらの相対位置の調整を最小限から全くなしで挿入することができるラインカメラを使用することが有利であることを見出した。代わりの実施形態では、液滴検査システム１３８は、テンプレートチャック１１８から反対の流体ディスペンサ１２２の隣に配置されてもよい。
【００６３】
ラインカメラ３４２ａは、単一ラインのピクセル３４４からなる。ラインカメラ３４２ａからライン画像を取得するためのトータルの読み出し時間は、比較例で説明した標準カメラに使用されるような２Ｄフォトダイオードアレイ３４２ｃから２Ｄ画像を取得するための読み出し時間より早い。本出願人は、適切な位置に配置された場合、ラインカメラ３４２ａは、移動の方向に垂直な固定線の迅速なスナップショットを取得することができることを見出した。一実施形態では、ラインカメラ３４２ａのピクセル３４４は、ノズルの方向に沿って整列される。本出願人は、単一のライン画像が、全てのノズルからの液滴の有無を捉えることができることを見出した。本出願人は、誤作動ノズルを示す小さすぎる又は大きすぎる液滴を区別するために単一のライン画像を使用することができることを見出した。一実施形態は、特定のノズルが、小さすぎる液滴を生成する誤作動ノズルであると決定されたときに、特定のノズルに対する吐出信号を増加させることを含みうる。一実施形態は、特定のノズルが、大きすぎる液滴を生成する誤作動ノズルであると決定されたときに、特定のノズルに対する吐出信号を減少させることを含みうる。
【００６４】
一実施形態では、ラインカメラ３４２ａは、３．５μｍのピクセルおよび５５ｍｍのセンサ幅を有しうる。代わりの実施形態は、複数のラインカメラ、または、より広い領域または複数のディスペンサをカバーするために使用されうる複数の列を有するラインカメラを含みうる。１：１の倍率では、７０μｍの直径を有する液滴は、〜２０画素にわたって拡がるであろう。液滴が欠損かどうかを決定することに加えて、ピクセル数、コントラスト比などに基づいて、大きな体積偏差を計測するのに十分な空間分解能を提供する。
【００６５】
ステップアンドリピートのナノインプリントリソグラフィシステムでは、画像処理は、次のインプリント領域が供給される前に、液滴の体積偏差または液滴の欠損を検出するために、インプリント処理中に行われうる。一実施形態では、液滴の体積偏差または液滴の欠損が検出されると、後続のインプリントでの未充填欠陥またはテンプレートの損傷を回避するためにインプリントがさらに停止される。別の実施形態では、インプリント処理は、液滴の体積偏差または液滴の欠損の検出に基づいて、インプリント処理が調整される。プロセスがどのように調整されうるかの例は、プレ供給Ｙをシフトする、ノズルパージ、または他の回復方法など、特定の回復手順を含みうる。ブランク基板または他のオフライン試験方法は、再開前に回復が成功したことを確認するために使用されうる。
【００６６】
別の実施形態では、供給された液滴にインプリントが行われる前にノズルの機能停止を計測することが可能である。一実施形態では、回復手順は、ノズルの欠損からのギャップを充填するようにノズルを機能させることを可能にする追加のパスを追加することを含みうる。この手順は、ツールの稼働時間を増やすことができる。一実施形態は、複数のディスペンサを含みうる。
【００６７】
本出願人は、湾曲軸が、ピクセルのラインが配列されている方向に垂直であり、中心半径の平面軸がピクセルのラインで整列しているシリンドリカルレンズを使用することが有利であることを見出した。本出願人は、これが、流体ディスペンサをテンプレートチャックに近づけることを可能にすることによってスループットを向上させることを見出した。ラインスキャンカメラは、撮像のために標準の球面光学系を典型的に使用する。シリンドリカルレンズは、より長い作動距離を可能にし、より良い空間分解能を有することができる。シリンドリカルレンズは、一次元に沿って画像を投影するだけであるが、その次元がラインスキャンカメラのピクセルで整列していれば十分である。
【００６８】
代わりの実施形態では、液滴検査システム１３８は、基板１０２上のパーティクル（異物）を検出することもできる。基板１０２および／またはテンプレート１０８は、ロールツーロールウェブでありうる。基板１０２上のパーティクルが検出された後、基板１０８は、ナノインプリントリソグラフィシステム１００から取り除かれるか、ナノインプリントリソグラフィシステム１００内の基板洗浄ステーションに移動されうる。基板１０２上のパーティクルの検出は、テンプレート１０８への損傷を防ぐために使用されうる。
【００６９】
液滴検査方法
図４Ａは、一実施形態で実施されうる液滴検査方法４００ａの図である。ステップＳ４０２において、プロセッサ１３２は、プロセッサ１３２が流体ディスペンサ１２２に送信する吐出信号の組を含みうる又は決定するために使用されうる初期供給マップを受信しうる。供給マップは、基板１０２およびテンプレート１０８のトポグラフィ用に調整されており、流体ディスペンサ１２２が各インプリント領域に供給するであろう液滴の所望のマップである。
【００７０】
ステップＳ４０４において、ナノインプリントリソグラフィシステム１００は基板１０２を受け取り、そして、基板１０２は、基板チャック１０４に保持される。基板ハンドリングシステムは、基板のカセットから基板チャック１０４上に基板１０２を移動させるために使用されうる。基板１０２は、Ｍ個のインプリント領域に分割され、ステップＳ４０６において、インデックスｉが初期化される。
【００７１】
供給ステップＳ４０８において、流体ディスペンサ１２２は、ステップＳ４０２で受信した初期供給マップに従って、インプリント領域ｉ上に液滴を供給する。流体ディスペンサ１２２は、第１の組の吐出信号に応じて基板上の第１位置上に液滴のラインを供給するように構成されたノズルのラインを含む。場合によっては基板位置決めステージを含む位置決めシステムは、図６Ａに示すように複数ラインの液滴がインプリント領域にわたって供給されるように、流体ディスペンサ１２２および基板１０２をそれぞれに対して走査するように構成される。液滴の密度および／または液滴のサイズは、初期供給マップに従ってインプリント領域にわたって変化する。
【００７２】
検査ステップＳ４１０において、基板上における単一ラインの液滴は、液滴検査システム１３８で撮像される。代わりの実施形態では、２以上のラインの液滴は、１以上のシリンドリカルレンズと一緒に光学的に平均化される。検査ステップＳ４０１は、供給ステップＳ４０８の後または間に行われうる。代わりの実施形態では、供給されたラインのサブセットのみが液滴検査システムによって検査される。検査ステップＳ４１０は、プロセッサ１３２へのカメラ信号の組として、液滴検査システム１３８からプロセッサ１３２に液滴画像を送信することを含みうる。一実施形態では、液滴画像は、プロセッサ１３２へのカメラ信号の組として、ラインカメラからプロセッサに送信されるライン画像である。カメラ信号の組は、アナログ信号、デジタル信号、または構造化デジタルファイルの１以上として構成されうる。
【００７３】
プロセッサ１３２は、カメラ信号の組を解析して１以上の誤作動ノズルを特定する特定ステップＳ４１２を実行しうる。ライン画像内の各液滴は、図６Ａ〜図６Ｅに示すように強度の落ち込みとして、あるいは、強度の上昇として現れうる。本出願人は、ナノインプリント処理において、成形可能材料が基板上に堆積される位置および体積の精度によって最終的な歩留まりが影響を受けることを見出した。インプリントに先立って得られるこれらの液滴のライン画像は、堆積の精度を確認することができる。本出願人は、適切に形成された液滴のライン画像が、初期供給マップに基づいた液滴のラインに対応するライン画像テンプレート、プラスまたはマイナス閾値と比較されうることを見出した。ライン画像テンプレートは、吐出信号に基づいてもよい。ライン画像が、ライン画像テンプレート、プラスまたはマイナス閾値の範囲外である特徴を含む場合、プロセッサ１３２は、ライン画像とライン画像テンプレートとの間の不一致の位置に対応する誤作動ノズルを特定するであろう。
【００７４】
代わりの実施形態では、液滴画像に基づいた液滴のライン内の各液滴について、複数の計測された液滴パラメータが得られる。複数のパラメータは、限定されるものではないが、液滴幅、液滴位置、および液滴画像の強度を含みうる。これらのパラメータは、２Ｄ液滴画像に使用される２Ｄ画像解析技術と同様の標準的な１Ｄ特徴解析技術を使用して推定されうる。プロセッサ１３２は、初期供給マップおよび／または吐出信号に応じて予測および／または計測される基準液滴パラメータ範囲をメモリ１３４に記憶するか計算することができる。プロセッサ１３２は、推定された液滴パラメータを基準液滴パラメータ範囲と比較しうる。特定の液滴について推定された１以上の液滴パラメータが、その特定の液滴についての基準液滴パラメータ範囲外である場合、対応するノズルが誤作動ノズルとして特定される。
【００７５】
液滴画像が解析された後、プロセッサ１３２は、決定ステップＳ４１４において、特定ステップＳ４１２の結果に基づいて、処理をどのように継続するのかを決定する。１以上の誤作動ノズルが誤作動ノズルとして特定された場合には、処理は、後述する回復ステップＳ４１６に進み、そうでない場合には、処理は、インプリントステップＳ４１８に進む。
【００７６】
インプリントステップＳ４１８は、インプリント領域ｉの成形可能材料１２４をインプリントすることを含む。インプリントステップＳ４１８の最初の部分は、基板位置決めステージ１０４、テンプレート位置決めステージ、ｚ軸ボイスコイル位置決めモータ、圧電テンプレートマグアクチュエータ、圧力アクチュエータ、およびテンプレートが成形可能材料１２４をインプリントすることを可能にする任意の追加の構成要素のうち１以上を用いて、インプリント領域ｉの成形可能材料にパターン面１１２が接触するように、基板１０２とテンプレート１０８とを互いに対して移動させることである。そして、成形可能材料は、テンプレートと基板１０２のインプリント領域ｉとの間に液膜を形成するように拡がる。テンプレートが液膜に接触している間、液膜は、基板１０２のインプリント領域ｉにおけるパターンの逆である固化膜を形成するように重合される。液膜は、テンプレート１０２を介して液膜に化学線エネルギを与えるエネルギ源１２６を含む硬化システムを用いて固化膜を形成するように、重合されうる。そして、テンプレート１０８は、固化膜から持ち上げられうる。
【００７７】
インプリントステップＳ４１８の後は、プロセッサ１３２によりインデックスｉがインクリメントされるインクリメントステップＳ４２０である。そして、新たなインデックスｉは、ステップＳ４２２においてインプリント領域のカウントＭに対してチェックされる。新たなインデックスｉがインプリント領域のカウントＭより大きくない場合には、処理はＳ４０８に戻る。新たなインデックスｉがインプリント領域のカウントＭより大きい場合には、処理は停止ステップＳ４２４に進む。停止ステップＳ４２４の間、基板は、ナノインプリントリソグラフィシステム１００から取り除かれる。
【００７８】
ステップＳ４１６における回復プロセスは、誤作動の種類に応じて多くの任意の形態をとりうる。第１の任意選択の実施形態では、ステップＳ４１６は、ステップＳ４２４に進み、インプリント処理４００を完全に停止し、問題があることをオペレータに通知することを含みうる。このように処理が停止したとき、部分的にインプリントされた基板は、ナノインプリントリソグラフィシステム１００から取り除かれても取り除かれなくてもよい。第２の任意選択の実施形態では、ステップＳ４１６は、誤作動ノズルを何らかの方法で固定してＳ４２０に進むことを含むことができ、この場合、インプリントステップはスキップされる。現在の供給パターンに与えられるイテンプレートを損傷させるインプリント処理の心配がある場合に、インプリントステップＳ４１８がスキップされてもよい。第３の任意選択の実施形態では、ステップＳ４１６は、誤作動ノズルを何らかの方法で固定してＳ４１８に進むことを含むことができ、この場合、インプリントステップはスキップされない。第３の任意選択の実施形態は、ステップＳ４１８に先立って、ノズルの欠損を補償する第３の組の吐出信号での追加の供給パスを含みうる。第２の組の吐出信号は、後続のインプリントプロセスで用いられうる。
【００７９】
誤作動ノズルを固定することは、自動メンテナンス手順、手動メンテナンス手順、液滴配置調整手順、および／または吐出信号の大きさを調整することなどを含みうる。
【００８０】
代わりの液滴検査方法Ｂ
図４Ｂは、液滴検査方法４００ａと実質的に同様の代わりの液滴検査方法４００ｂの図である。インプリントステップＳ４１８が、ステップＳ４１２、Ｓ４１４およびＳ４１６と並行して行われることを除いて。この代わりの処理は、より複雑な解析が実行された場合に実行されてもよく、これは、不良の供給処理によるテンプレートの損傷を防止するのではなく、誤作動ノズルが１つのインプリント領域にしか影響を与えないようにすることができる。
【００８１】
代わりの液滴検査方法Ｃ
図４Ｃは、液滴検査方法４００ａと実質的に同様の代わりの液滴検査方法４００Ｃの図である。液滴供給処理の間に液滴検査が行われることを除いて。この代わりの処理は、ステップＳ４１０およびＳ４１２における解析がステップＳ４０８ｃより早く行われる場合に実行されてもよい。初期供給マップが受信された後、処理は、分割ステップＳ４２６において初期供給マップをＮ個の供給領域に分割しうる。各供給領域ｊは、１以上の液滴のラインを含みうる。初期化ステップＳ４０６ｃは、インプリント領域インデックスｉと供給領域インデックスｊとの両方を初期化することを含みうる。代わりの液滴検査方法４００ｃは、流体ディスペンサ１２２がインプリント領域iの供給領域ｊ上に液滴を供給するように、基板１０２と流体ディスペンサ１２２と互いに対して移動させることを含む代わりの供給ステップ４０８ｃを含みうる。
【００８２】
代わりの液滴検査方法４００ｃでは、ノズルが誤作動していない場合、ステップＳ４２８で供給領域インデックスｊがインクリメントされる。その後、ステップＳ４２２ｃで、新たなインデックスｊが供給領域カウントＮと照合される。新たなインデックスｊが供給領域カウントＮより大きくない場合、処理はＳ４０８ｃに戻る。新たなインデックスｉが供給領域カウントＮより大きい場合、処理はインプリントステップＳ４１８に進む。インプリントステップＳ４１８の後は、インクリメントステップＳ４２０ｃであり、プロセッサ１３２によってインデックスｉがインクリメントされ、供給領域インデックスｊが再初期化される。回復ステップ４１６ｃは、回復処理の後に処理がステップＳ４２８、Ｓ４２４またはＳ４２０ｃのいずれかに任意に進んでもよいことを除いて、回復ステップＳ４１６と実質的に同様である。
【００８３】
代わりの液滴検査方法Ｄ
図４Ｄは、液滴検査方法４００ｃと実質的に同様の代わりの液滴検査方法４００ｄの図である。液滴供給処理と並行して液滴検査処理が行われることを除いて。一実施形態では、方法４００ｄにおいて、供給ステップＳ４０８ｃが第１領域に対して行われた後、液滴検査処理がステップＳ４１０で開始し、各供給領域ｊに対して行われる。ステップＳ４０８ｃが実行された後も、ノズル誤作動フラグがチェックされる。ノズル誤作動フラグは、供給ステップＳ４０８ｃの間にもチェックされうる。代わりの実施形態では、ノズル誤作動チェック処理は、１以上の処理を停止または一時停止させる割り込み処理である。ノズル誤作動フラグがセットされていない場合には、処理はステップＳ４２８に進む。ノズル誤作動フラグがセットされた場合には、処理はステップＳ４３４で一時停止する。ステップＳ４３４の間、供給処理の状態が保存され、供給処理は、ステップ４１６ｄ中の回復処理が開始されている間において一時停止される。
【００８４】
回復ステップ４１６ｄは、処理がステップＳ４０８ｃに戻った後に、新たな組の吐出信号が供給領域の残りに対して使用されることを除いて、ステップＳ４１６と実施的に同様である。この回復ステップＳ４１６ｄは、ステップＳ４０８ｃの繰り返し中に誤作動ノズルのために欠損にされていた以前の供給領域において、ノズル誤作動フラグをクリアすることと、第３の組の吐出信号に基づいて液滴を供給することとも含みうる。第２の組の吐出信号は、供給処理がステップＳ４３２、Ｓ４２８、Ｓ４２２ｃおよびＳ４２８を経て進むにつれて、供給領域の残りに対して使用されうる。
【００８５】
ラインカメラ
図５Ａは、ラインカメラ３４２ａがどのように流体ディスペンサ１２２とテンプレートチャック１１８との間に位置決めされ、基板１０２の上方に位置決めされうるのかの図である。第１ラインの液滴がラインカメラで撮像される前に、複数ラインの液滴が供給されうる。流体ディスペンサ１２２は、基板１０２上に液滴を形成する成形可能材料１２４を供給する。液滴のラインの上方に位置決めされたときのラインカメラは、基板１０２上に堆積された液滴のライン画像を取得するために使用されうる。基板位置決めステージ１０６は、流体ディスペンサ１２２、ラインカメラ３４２ａおよびテンプレートチャック１１８に対して基板１０２を移動させることができる。図５Ｂは、２つのラインカメラ３４２ａ−ｂが使用され、第２ラインカメラ３４２ｂは、パターン化された基板の基準ライン画像を取得するために使用されうる一実施形態を示す。図５Ｃは、第２ラインの液滴が流体ディスペンサ１２２により供給されるときに先立ってライン液滴のライン画像が取得されうるように、ラインカメラ３４２ａが位置決めされた一実施形態を示す。
【００８６】
一実施形態では、流体ディスペンサ１２２は、基板上の第１インプリント領域の第１領域に第１ラインの液滴を供給しうる。次に、流体ディスペンサが第１インプリント領域の第２領域に第２ラインの液滴を供給しうるように、流体ディスペンサ１２２と基板１０２とが互いに対して移動される。追加ラインの液滴は、第１インプリント領域の追加領域上に供給されうる。ラインカメラ３４２ａは、液滴が吐出された後、基板上の１以上のラインのの液滴を検査しうる。液滴が供給された後、テンプレートチャックは、インプリント領域の液滴をインプリントするために使用されうる。流体ディスペンサ１２２と基板１０２との相対移動は、基板位置決めステージ１０６、流体ディスペンサ位置決めステージ、およびブリッジ位置決めステージの１以上によって行われうる。代わりの実施形態では、ラインカメラ３４２ａは、液滴のラインが供給される位置に基板が移動している間、第１ラインの液滴を撮像するように位置決めされる。代わりの実施形態では、流体ディスペンサは、インプリント領域内の全ての液滴を供給し、そして、ラインカメラは、インプリント領域内の全ての液滴を検査するために使用されうる。
【００８７】
図６Ａは、比較例における２Ｄフォトダイオードアレイ３４２ｃで得られた液滴の画像６４６ａの図である。ラインカメラ３４２ａは、領域６４８ａにおける液滴のアレイの１つのラインのみの画像を取得するように位置決めされうる。そして、ラインカメラ３４２ａは、図６Ｃに示すライン画像６５０ａを生成することができる。ノズルが目詰まり又は他の方法で誤作動すると、図６Ｂに示す画像６４６ｂに示すように、欠損した液滴のラインを有する液滴のアレイが生成される。前と同様に、ラインカメラ３４２ａは、図６Ｄに示すように、領域６４８ｂのライン画像６５０ｂを取得する。図６Ｄ−Ｅに示すように、期間６５２の間に欠損したノッチとして目詰まりノズルが現れるであろう。
【００８８】
図６Ｅは、ライン画像内の２つの液滴がピクセルクロック６５４に対して示されているライン画像６５０ａ−ｆの一部の図である。ライン画像６５０ｃは、キャリブレーションされた位置からオフセットしているノズルによって堆積される液滴を表した画像を表す。一実施形態では、プロセッサ１３２は、キャリブレーションされた位置からノズルがオフセットしていることを決定するため、ライン画像６５０ｃを受信し、ライン画像を、代表ライン画像、１以上の閾値、ビットマスクなどと比較しうる。ナノインプリントリソグラフィシステム１００は、オフセットの検出に応じて１以上の位置決めステージの駆動を調整しうる。複数ラインの液滴にわたる複数のノズルの結果は、平均オフセットを決定するために使用されうる。
【００８９】
ライン画像６５０ｄは、誤作動ノズルによって堆積される、予測より小さい液滴を表す画像を示す。プロセッサ１３２は、液滴のサイズを決定するため、ライン画像６５０ｄを、ノッチ幅、ノッチ強度および／またはピクセルカウントに関する１以上の閾値と比較しうる。一実施形態では、ナノインプリントリソグラフィシステム１００は、液滴が小さすぎ及び調整可能な範囲内にあると決定したことに応じて、プロセッサ１３２は、誤作動ノズルによって吐出された液滴のサイズを増加させる新たな吐出信号を決定し送信しうる。
【００９０】
ライン画像６５０ｅは、誤作動ノズルによって堆積される、予測より大きい液滴を表す画像を示す。プロセッサ１３２は、液滴のサイズを決定するため、ライン画像６５０ｅを、ノッチ幅、強度および／またはピクセルカウントに関する１以上の閾値と比較しうる。一実施形態では、ナノインプリントリソグラフィシステム１００は、液滴が大きすぎ及び調整可能な範囲内にあると決定したことに応じて、プロセッサ１３２は、誤作動ノズルによって吐出された液滴のサイズを減少させる新たな吐出信号を送信しうる。ライン画像６５０ｆはまた、予測より大きい液滴を示し、これは、ラインカメラのピクセルと整合していないサイズの増加を有する。一実施形態では、複数のライン画像は、共に平均化されうる。
【００９１】
ライン画像６５０は、図６Ｅに示すように、閾値をプラスまたはマイナスしたライン画像テンプレート６５０ｇと比較されうる。図６Ｅでは、閾値は、ライン画像テンプレート６５０ｇの厚さによって示されている。ライン画像がライン画像テンプレートから外れる位置が、誤作動ノズルに対応する。代わりの実施形態では、画像解析は、位置、幅、強度などのパラメータを取得するために使用され、液滴を表すために使用される。そして、これらのパラメータは、閾値範囲と比較される。パラメータが範囲外である場合、液滴は、対応する誤作動ノズルによって生成されるように決定される。
【００９２】
液滴検査システムの光学システム
液滴検査システム１３８は、図７Ａに示すように、１以上の追加の光学部品７５６を含みうる。一実施形態では、液滴検査システム１３８は、流体ディスペンサ１２２とテンプレートチャック１０８との間に位置決めされた前側焦点レンズ７５６ｆを含む。前側焦点レンズ７５６ｆの前面は、基板１０２の上方の作動距離（ｚｗ）に位置決めされる。一実施形態では、作動距離（ｚｗ）は、吐出高さ（ｚｄ）の１０ｍｍに等しいか又はその範囲内である（ｚｗ＝ｚｄ±１０ｍｍ）。本出願人は、シリンドリカルレンズおよびラインカメラが一緒に使用される場合、インプリント領域内の液滴のラインを撮像する追加の基準を満たし、且つ、スループットを向上させて液滴収縮の影響を最小限にするようにインプリントテンプレートとディスペンサとの間の距離を狭く維持しながら、作動距離が２０ｍｍ未満に低減されうることを見出した。これは、ディスペンサとテンプレートとの間の距離が適切なスループットを保証して液滴収縮を低減させるのに十分狭く維持されうる場合、作動距離が２００ｍｍを超える必要がありうる円形の前面焦点レンズを使用する実施形態とは対照的である。液滴検査システム１３８は、液滴撮像光源７５８を含み、または、液滴撮像光源７５８からの光を受けうる。液滴検査システム１３８は、液滴撮像光源７５８からの光を、例えばラインカメラ７４２の撮像経路と組み合わせるビームスプリッタを含みうる。液滴撮像光源７５８は、テンプレート１０８を実質的に加熱しないように位置決めされうる。液滴撮像光源７５８は、５００ｎｍ以上の光を生成してもよく、成形可能材料１２４を重合する化学線を生成しなくてもよい。一実施形態では、液滴撮像光源７５８は、屈折、吸収、蛍光のいずれかによって、基板と液滴との間にコントラストを提供する波長を有する。一実施形態では、液滴は基板より暗く見え、代わりの実施形態では、液滴は基板より明るく見える。追加の光学部品は、ミラー、絞り（アパーチャ）、またはレンズでありうる。光学部品７５６は、図７Ｂに示すように、球面レンズを含んでもよい。球面レンズは、平凸レンズまたは他の種類のレンズでありうる。光学部品は、図７Ａに示すように、光中継ラインとして配置されうる。
【００９３】
追加の光学部品は、図７Ｃに示すように、１以上のシリンドリカルレンズ７５６ｂを含みうる。シリンドリカルレンズは、第１の軸に沿って平面であり、第２の軸に沿って半径方向の輪郭を有しうる。シリンドリカルレンズ７５６ｂは、平凸レンズまたは他の種類のレンズでありうる。シリンドリカルレンズ７５６ｂは、図７Ａに示すように、堆積された液滴のラインとラインカメラ７４２におけるフォトダイオードのラインとの両方に第２の軸が整合されるように位置決めされる。
【００９４】
代わりの実施形態では、シリンドリカルレンズ７６５ｂを含む１以上の光学部品の光軸は、撮像される１以上のラインの液滴が、ディスペンサノズルを含まない流体ディスペンサ１２２の１以上の部品の下にあるように、互いに対して位置決めされない。これは、隣接するラインの液滴が供給されている間、液滴検査システム１３８が液滴のラインを撮像することを可能にする。液滴検査システム１３８は、特に１以上のラインの液滴のみが撮像されるように、１以上の絞り（アパーチャ）を含みうる。代わりの実施形態では、液滴撮像光源７５８は、液滴検査システム１３８に対する基板１０２の動きと同期されるパルス光源である。
【００９５】
この説明の観点で、当業者には様々な態様の更なる変形および代わりの実施形態が明らかになるであろう。したがって、この説明は、例としてのみ解釈されるべきである。本明細書に示され記載された形態は、実施形態の例として解釈されるべきである。本明細書の利点を得た後に当業者に明らかになるように、本明細書に図示され記載された要素および材料を置き換えてもよく、部品およびプロセスを逆にしてもよく、特定の特徴を独立して利用してもよい。
【図１】
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【図２Ａ】
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【図２Ｂ】
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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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【図５Ａ】
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【図５Ｂ】
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【図５Ｃ】
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【図６Ａ】
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【図６Ｂ】
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【図６Ｃ】
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【図６Ｄ】
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【図６Ｅ】
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【図７Ａ】
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【図７Ｂ】
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【図７Ｃ】
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