(57)【要約】【課題】以前のインプリントステップ後にパターン形成されたインプリント表面上に残っているインプリント可能な媒体の欠陥微粒子を検出する、デバイスインプリントリソグラフィテンプレートを検査する方法が開示される。【解決手段】この方法は、パターン形成された表面を、欠陥微粒子の蛍光を誘発しパターン形成された表面上の付着防止化合物の蛍光を誘発しないように選択された第１の波長の放射で照明するステップを含む。欠陥微粒子の存在は、パターン形成された表面からの蛍光の存在によって示され、必要なときに洗浄ステップを開始するために使用され、不要な洗浄を解消することで処理を高速化する。転写された付着防止化合物からの偽陽性の解消は低減又は解消される。関連する装置も開示される。【選択図】図２ａ
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板上のインプリント可能な媒体のインプリントリソグラフィで使用するインプリントテンプレートのパターン形成された表面を検査する方法であって、前記インプリント可能な媒体又は前記インプリントテンプレートは、付着防止化合物を含み、
前記方法は、
前記パターン形成された表面上に存在するインプリント可能な媒体の欠陥微粒子の蛍光が誘発されて第２の波長の放射を生成するように、前記パターン形成された表面を第１の波長の放射で照明するステップと、
前記第２の波長の放射を、前記パターン形成された表面上のインプリント可能な媒体の欠陥微粒子の存在の標識として使用するステップと、を含み、
前記第１の波長の放射は、前記インプリント可能な媒体からの前記第２の波長の放射の蛍光を誘発し、前記付着防止化合物からの前記第２の波長の放射の蛍光を実質的に誘発しない、方法。
【請求項２】
前記第１の波長の放射は、前記付着防止化合物からの放射の蛍光を実質的に誘発しない、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記第２の波長の放射を検出器で検出するステップと、
前記検出器で検出された前記第２の波長の放射の量がしきい値を超えたときに前記パターン形成された表面の洗浄を開始するプロセッサへ信号を送信するステップと、を含む、請求項１又は２に記載の方法。
【請求項４】
前記検出器と前記パターン形成された表面との間に、前記検出器への前記第２の波長の放射の通過を許可し、前記検出器への前記第１の波長の放射の通過を阻止するフィルタが配置される、請求項３に記載の方法。
【請求項５】
前記付着防止化合物は、蛍光脂肪族ポリマーエステルを含む、請求項１〜４のいずれか一項に記載の方法。
【請求項６】
前記第１の波長は、４２５ｎｍ以上である、請求項１〜５のいずれか一項に記載の方法。
【請求項７】
前記インプリント可能な媒体は、ＵＶ硬化性モノマー及び開始剤化合物を含む、請求項１〜６のいずれか一項に記載の方法。
【請求項８】
前記ＵＶ硬化性モノマーは、硬化すると、前記第１の波長で照明されたときに前記第２の波長の放射を発する蛍光を示す、請求項７に記載の方法。
【請求項９】
前記ＵＶ硬化性モノマーは、アクリロイル基を含む、請求項７又は８に記載の方法。
【請求項１０】
前記開始剤化合物は、前記第１の波長の放射で照明されたときに前記第２の波長の放射の蛍光を示す、請求項７〜９のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１１】
前記インプリント可能な媒体は、前記第１の波長の放射で励起されたときに前記第２の波長の放射の蛍光を発する染料を含む、請求項１〜１０のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１２】
基板上のインプリント可能な媒体のインプリントリソグラフィのためのインプリントテンプレートのパターン形成された表面上のインプリント可能な媒体の欠陥微粒子を検出する方法であって、前記インプリント可能な媒体又は前記インプリントテンプレートは、付着防止化合物を含み、
前記方法は、欠陥微粒子の蛍光を誘発し、付着防止化合物の蛍光を誘発しないように選択された第１の波長の放射で前記パターン形成された表面を照明するステップを含み、
欠陥微粒子の存在が前記パターン形成された表面からの蛍光によって示される、方法。
【請求項１３】
インプリントリソグラフィテンプレート検査装置であって、
インプリントテンプレートのパターン形成された表面を照明する第１の波長の放射の出力と、
前記パターン形成された表面から放出された第２の波長の放射の強度を検出する検出器を備える検出器アセンブリと、
前記第２の波長の放射の強度がしきい値を超えたときに前記パターン形成された表面の洗浄を開始するプロセッサであって、前記第１の波長が４２５ｎｍ以上で、前記第２の波長が第１の波長よりも大きい、プロセッサと、
を備える、装置。
【請求項１４】
前記第１の波長の放射源をさらに備える、請求項１３に記載の装置。
【請求項１５】
請求項１３又は１４に記載の前記インプリントリソグラフィテンプレート検査装置を備える、インプリントリソグラフィ装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
（関連出願の相互参照）
[0001]  本出願は、その全体を参照により本明細書に組み込むものとする２０１０年８月１６日出願の米国仮特許出願第６１／３７４，００４号の利益を主張する。
【０００２】
[0002]  本発明は、インプリントリソグラフィ検査方法及び装置に関する。特に、本発明は、インプリントテンプレートのパターン形成された表面上の欠陥の検査のための方法及び装置に関する。
【背景技術】
【０００３】
[0003]  リソグラフィ分野では、所与の基板領域上のフィーチャの密度を増大するために、リソグラフィパターン内のフィーチャのサイズを低減するという従来からの要望がある。フォトリソグラフィ分野では、小さいフィーチャへの努力によってコスト高ではあるが液浸リソグラフィ及び極端紫外線（ＥＵＶ）リソグラフィなどの技術が開発されてきた。
【０００４】
[0004]  ますます関心が寄せられている潜在的にコスト高でない小さいフィーチャ（例えば、ナノメートルサイズのフィーチャ）を得る方法が、一般に「スタンプ」（多くの場合、インプリントテンプレート又はインプリントリソグラフィテンプレートと呼ばれる）を用いて基板上にパターンを転写するいわゆるインプリントリソグラフィである。インプリントリソグラフィの利点は、フィーチャの解像度が、例えば、放射源の放出波長又は投影システムの開口数によって制限されないということである。逆に、解像度は、主としてインプリントテンプレート上のパターンの密度によって制限される。
【０００５】
[0005]  インプリントリソグラフィは、パターン形成する基板の表面上のインプリント可能な媒体のパターン形成を含む。パターン形成は、インプリント可能な媒体がパターン形成された表面の凹部に流入し、パターン形成された表面上の突起によって脇に押しのけられるように、インプリントリソグラフィテンプレートのパターン形成された表面とインプリント可能な液体媒体の層とを（例えば、インプリントリソグラフィテンプレートをインプリント可能な媒体に近づけるか、又はインプリント可能な媒体をインプリントリソグラフィテンプレートに近づけるか、あるいはその両方を互いに近づけることで）貼り合わせるステップを含んでいてもよい。凹部は、インプリントリソグラフィテンプレートのパターン形成された表面のパターンフィーチャを画定する。通常、パターン形成された表面とインプリント可能な媒体とが貼り合わされたときにインプリント可能な媒体は流動可能である。インプリント可能な媒体のパターン形成に続けて、例えば、インプリント可能な媒体をＵＶ放射などの化学線に照明することで、インプリント可能な媒体は、適切に非流動可能な状態又は凍結状態（すなわち固定状態）に置かれる。次に、インプリントリソグラフィテンプレートのパターン形成された表面とパターン形成されたインプリント可能な媒体は分離される。次に、通常、基板とパターン形成されたインプリント可能な媒体は、さらに処理されて基板のパターン形成又は別のパターン形成が実行される。インプリント可能な媒体は、パターン形成する基板の表面上に（例えば、インクジェット印刷により堆積される）液滴の形態で提供されるが、代わりに、スピンコーティングなどを用いて提供してもよい。
【０００６】
[0006]  幾つかの例では、インプリントリソグラフィを用いてすでに１つのパターン（又は複数のパターン）を付与された基板上にパターンをインプリントすることができる。この場合、インプリントテンプレートのパターン形成された表面を基板上にすでに存在するパターンに整列させることが望ましい。これを達成する１つの既知の方法は、インプリントテンプレート上及び基板上に提供されたアライメントマークを使用する。インプリントテンプレートアライメントマークと基板アライメントマークとの相対位置は、１つ以上の検出器を用いて測定される。次に、基板とインプリントテンプレートが互いに整列するまで、基板（及び／又はインプリントテンプレート）がインプリントテンプレートに対して（及び／又は基板に対して）移動する。
【０００７】
[0007]  インプリントテンプレートのパターン形成された表面上の外部微粒子状物質は、得られる製品に悪影響を与えることがある。インプリント前のパターン形成された表面上に存在する微粒子物質は、結果として得られるパターン形成されたインプリント可能な媒体内に形成されるパターン内のフィーチャを歪ませる可能性がある。
【０００８】
[0008]  インプリントテンプレートのパターン形成された表面を用いた反復パターン形成によって、硬化又は養生されたインプリント可能な媒体の微粒子は、インプリントテンプレートが凝固したか又は固化したパターン形成されたインプリント可能な媒体から分離された後で、パターン形成された表面に付着することがある。例えば、付着する欠陥微粒子は、インプリントテンプレートとパターン形成された媒体を分離してパターン形成された媒体上に突起フィーチャが存在しなくなった後でパターン形成された表面の凹部フィーチャ内に残る物質の栓の形態であってもよい。この栓は凹部を正確に充填してもよく（例えば、突起フィーチャがパターン形成された媒体から剥離されて凹部内に残り、基板の代わりにパターン形成された媒体の残りの背景層を残す）、又は、栓は凹部から突き出していてもよい（例えば、基板上のフィーチャの下のパターン形成された媒体の残留層の一部又は全部が突起フィーチャと共に露出する）。
【０００９】
[0009]  インプリントテンプレートのパターン形成された表面上の凹部は、硬化したインプリント可能な媒体ですでに充填されているため、所望の突起フィーチャを形成する代わりに、後続のインプリントリソグラフィステップでパターン形成された表面が使用されるときには、フィーチャが全く形成されない（凹部が剥離された栓で充填される）か、又は（栓が凹部から突き出る）突起フィーチャの代わりに凹部フィーチャが形成されてもよい。したがって、エラーがインプリントテンプレートを用いて実行される後続のインプリントステップへ持ち越される場合がある。
【００１０】
[0010]  インプリントテンプレートのパターン形成された表面へのインプリント可能な媒体の不要な微粒子の付着を低減するために、インプリント可能な媒体は配合物としての付着防止化合物を含んでもよく、又はインプリントテンプレートはその上に付着防止化合物の表面を有してもよい。付着防止化合物は、通常、付着防止層としてインプリント可能な媒体のインプリントされた表面にあって、インプリントテンプレートのパターン形成された表面上の欠陥微粒子としての固化したインプリント可能な媒体の不要な付着の可能性が低減するように、低付着表面を提供する働きをする。例えば、これは、表面活性である付着防止化合物によって達成できる。付着防止化合物は、Ｒ１がＨ（ＯＣＨ２ＣＨ２）ｘで、Ｒ２が（ＣＦ２ＣＦ２）ｙＣＦ３基（ｘ及びｙは１〜１５）の構造Ｒ１Ｒ２を有する蛍光脂肪族ポリマーエステルを含む。そのような物質の例は、DUPONT製のZONYL FSO-100又は３Ｍ製のFC-4432である。これらの付着防止分子は、Ｒ１成分とパターン形成されたテンプレートのシリカ表面との間の強いファンデルワールス相互作用によってシリカに付着する。その他の付着防止分子は、テンプレート表面に共有結合してもよい。その例は、フルオロアルキルトリクロロシラン（Cytonix FSD 4500など、Houle他、Applied Physics Letters 90 213103, 2007）、フロオロアルキルトリメトキシシラン（Optool DSX又は1H, 1H, 2H, 2H-ペルフロオロオクチルトリメトキシシラン（ABCR製F13-TMS）など、Truffier-Boutry他、Applied Physics Letters 94, 044110 2009）である。付着防止化合物は、個別の分子として又は単一層などの分子層としてテンプレートのパターン形成された表面上に転写するか又は提供される。付着防止化合物のそのような転写又は提供は問題がない。
【００１１】
[0011]  さらなるインプリント実行前のインプリントテンプレートのパターン形成された表面の検査及び洗浄は、固化したインプリント可能な媒体の付着した微粒子によって引き起こされる欠陥の拡散を回避するためのハンドリングプロセスの重要な一部であってもよい。処理速度を上げるために必要なときにだけパターン形成された表面を洗浄することが望ましく、したがって、パターン形成された表面が除去すべき欠陥微粒子を有していた時期を決定するために検査が望ましい。
【００１２】
[0012]  インプリントテンプレートのパターン形成された表面は、光放射散乱技術によって検査できる。しかし、パターン形成された表面は、望ましくない欠陥微粒子とほぼ同様に放射を散乱する。パターン形成された表面のパターンは、任意（すなわち、不規則）であってもよく、散乱した放射を解析するだけでは欠陥部粒子をパターン形成された表面のパターンから区別する方法はない。パターン形成された表面とパターン形成された表面との、又はパターン形成された表面とデータベースとの関連性がそのような散乱技術を用いて必要である。この結果、インスペクションツールは高価で及び／又は比較的低速になる。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１３】
[0013]  したがって、デバイス製造のためのインプリントリソグラフィで使用するインプリントテンプレートのパターン形成された表面上の欠陥微粒子を検出する際に使用する方法及び装置を提供する必要がある。この方法及び装置は、実質的にその組成を変更することなく、ＵＶ硬化性フォトレジストなどの従来のインプリント可能な媒体に有効であることが望ましい。この方法及び装置は、処理速度が大幅に低減されないように実質的に非侵襲的で非接触であることが望ましい。
【００１４】
[0014]  例えば、当技術分野の検査方法及び装置に関連付けられた１つ以上の問題を低減又は解消するデバイス製造のためのインプリントリソグラフィで使用するインプリントテンプレートのパターン形成された表面上の欠陥微粒子を検出する方法及び装置を提供することが望ましい。例えば、付着防止化合物が欠陥微粒子の検出に実質的に干渉しない方法及び装置を提供することが望ましい。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
[0015]  本発明の一態様によれば、基板上のインプリント可能な媒体のインプリントリソグラフィで使用するインプリントテンプレートのパターン形成された表面を検査する方法であって、インプリント可能な媒体又はインプリントテンプレートは付着防止化合物を含み、上記方法は、
パターン形成された表面上に存在するインプリント可能な媒体の欠陥微粒子の蛍光が誘発されて第２の波長の放射を生成するように、パターン形成された表面を第１の波長の放射で照明するステップと、
第２の波長の放射を、パターン形成された表面上のインプリント可能な媒体の欠陥微粒子の存在の標識として使用するステップと、を含み、
第１の波長の放射は、インプリント可能な媒体からの第２の波長の放射の蛍光を誘発し、付着防止化合物からの第２の波長の放射の蛍光を実質的に誘発しない、方法が提供される。
【００１６】
[0016]  インプリント可能な媒体は、パターン形成された表面の凹部内に流入でき、パターン形成された表面上の突起によって脇へ押し退けられる任意の適切な媒体であってもよい。凹部は、インプリントテンプレートのパターン形成された表面のパターンフィーチャを画定する。通常、インプリント可能な媒体は、パターン形成された表面とインプリント可能な媒体とが合体する際に流動可能である。インプリント可能な媒体は、インプリントテンプレートのパターン形成された表面とパターン形成されたインプリント可能な媒体とが分離する前に、硬化状態とも呼ばれる非流動可能又は凝固状態に置くことができる。これは、例えば、ＵＶ放射などの硬化用化学線でインプリント可能な媒体を硬化させることで達成できる。インプリント可能な媒体は通常、パターン形成される基板表面上の（例えば、インクジェット印刷によって堆積した）液滴から形成される。
【００１７】
[0017]  基板は、半導体基板などの、その表面でのデバイス製造のためのインプリントリソグラフィが有用である任意の基板であってもよい。
【００１８】
[0018]  化合物又は分子に適用される「蛍光の」又は同様の用語は、第１の波長の放射によって励起されたときに第２の波長の放射を発することを意味する。
【００１９】
[0019]  ある実施形態では、第１の波長は、非硬化インプリント可能な媒体のリソグラフィ装置内の他の部分での意図しない硬化を回避するために、インプリント可能な媒体のあらゆる硬化に使用するＵＶ放射などの任意の硬化用化学線よりも十分に長い波長を有していなければならない。
【００２０】
[0020]  ある実施形態では、第１の波長の放射は、付着防止化合物からの放射の蛍光を実質的に誘発しない。例えば、そこからのいかなる波長の放射の蛍光も誘発しない。
【００２１】
[0021]  本明細書で使用する「波長」という用語は、１つの波長だけでなくある範囲の波長を意味するために使用できる。
【００２２】
[0022]  ある実施形態では、この方法は、検出された第２の波長の放射の量がしきい値を超えたときにパターン形成された表面の洗浄を開始するように構成されたプロセッサへ信号を送信するように構成された検出器で、第２の波長の放射を検出するステップを含んでもよい。例えば、検出器として電荷結合素子（ＣＣＤ）又は増倍型光電管を使用できる。
【００２３】
[0023]  第２の波長の放射は、インプリントテンプレートのパターン形成された表面上に直接照射でき、又はインプリントテンプレートを通過してパターン形成された表面の内部表面に到達することもできる。
【００２４】
[0024]  第２の波長の放出された放射は、パターン形成された表面からの直接の収集用に配置されたか又はパターン形成された表面の内部表面からインプリントテンプレートを通過する放射を収集するように構成された検出器によって収集されてもよい。
【００２５】
[0025]  そのような構成によって、インプリントテンプレートは、第１及び第２の波長の放射を実質的に透過するか又は半透過する物質から成っていてもよい。
【００２６】
[0026]  検出器は、第１の波長ではなく第２の波長の検出された放射の強度を測定するように構成してもよい。検出器とパターン形成された表面との間に、検出器への第２の波長の放射の通過を許可し、第１の波長の放射の通過を阻止するように構成されたフィルタを配置してもよい。
【００２７】
[0027]  ある実施形態では、付着防止化合物は、FC-4432（３Ｍ社製）などの蛍光脂肪族ポリマーエステルである。第１の波長は、４２５ｎｍ以上であってもよい。
【００２８】
[0028]  インプリント可能な媒体は、ＵＶ硬化性モノマー及び開始剤化合物を含んでもよい。言い換えれば、インプリント可能な媒体は、ＵＶ硬化性インプリント可能な媒体であってもよい。開始剤化合物は、ＵＶ放射に照明されたときに、ＵＶ硬化性モノマーの重合化を開始する遊離ラジカルを生成すると考えられている。
【００２９】
[0029]  ＵＶ硬化性インプリント可能な媒体は、硬化すると、第１の波長の放射で照明されたときに第２の波長の放射を発する蛍光を適切に示す。例えば、適切なＵＶ硬化性インプリント可能な媒体は、アクリレート基（置換アクリレート基を含む）などのアクリロイル基（置換アクリロイル基を含む）又はビニルエーテル基を含む。
【００３０】
[0030]  ある実施形態では、開始剤化合物は、第１の波長の放射で照明されたときに第２の波長の放射の蛍光を発する開始剤化合物の群から選択される。
【００３１】
[0031]  ある実施形態では、インプリント可能な媒体は、第１の波長の放射で励起されたときに第２の波長の放射の蛍光を発するように構成された染料を含んでもよい。
【００３２】
[0032]  言い換えれば、基板上のインプリント可能な媒体のインプリントリソグラフィのためのインプリントテンプレートのパターン形成された表面上のインプリント可能な媒体の欠陥微粒子を検出する方法であって、インプリント可能な媒体又はインプリントテンプレートが付着防止化合物を含み、上記方法は、欠陥微粒子の蛍光を誘発し、付着防止化合物の蛍光を誘発しないように選択された第１の波長の放射でパターン形成された表面を照明するステップを含み、欠陥微粒子の存在がパターン形成された表面からの蛍光によって示される方法が提供される。
【００３３】
[0033]  本発明の一態様によれば、インプリントリソグラフィテンプレート検査装置であって、インプリントテンプレートのパターン形成された表面を照明するように構成された第１の波長の放射源と、パターン形成された表面から放出された第２の波長の放射の強度を検出するように構成された検出器を備える検出器アセンブリと、第２の波長の放射の強度がしきい値を超えたときにパターン形成された表面の洗浄を開始するように構成されたプロセッサであって、第１の波長が４２５ｎｍ以上で、第２の波長が第１の波長よりも大きい、プロセッサと、を備える装置が提供される。
【００３４】
[0034]  本発明の一態様によれば、上記のインプリントリソグラフィテンプレート検査装置を備えるインプリントリソグラフィ装置が提供される。
【００３５】
[0035]  本発明の任意の態様について本明細書に記載するオプションの特徴は、本明細書に記載する本発明の任意の他の態様に、適宜、個別に又は組み合わせて適用可能である。
【図面の簡単な説明】
【００３６】
[0036]  以下、添付の図面を参照しながら、本発明の特定の実施形態について説明する。
【図１ａ】[0037]ホットインプリントリソグラフィの例を概略的に示す。
【図１ｂ】[0037]ＵＶインプリントリソグラフィの例を概略的に示す。
【図２ａ】[0038]本発明のある実施形態による方法を実施するのに適切な本発明のある実施形態によるインプリントリソグラフィ検査装置の概略図を示す。
【図２ｂ】[0038]本発明のある実施形態による方法を実施するのに適切な本発明のある実施形態によるインプリントリソグラフィ検査装置の概略図を示す。
【発明を実施するための形態】
【００３７】
[0039]  インプリントリソグラフィの方法の例を図１ａ〜図１ｂに概略的に示す。
【００３８】
[0040]  図１ａは、いわゆるホットインプリントリソグラフィ（又はホットエンボス）の一例を示す。典型的なホットインプリントプロセスでは、テンプレート２が、基板６の表面に提供された熱硬化性又は熱可塑性のインプリント可能な媒体４内にインプリントされる。インプリント可能な媒体４は、例えば樹脂であってもよい。樹脂は、例えばスピンコーティングし、基板表面に、又は図示の例のように、基板６の平坦化及び転写層８に焼成してもよい。熱硬化性ポリマー樹脂を使用する場合、樹脂は、テンプレートに接触すると、テンプレート上に形成されたパターンフィーチャ内に流入する程度に十分に流動可能な状態になるような温度に加熱される。次に、樹脂の温度は、上昇して樹脂を熱硬化（架橋結合）させ、樹脂は固体化し所望のパターンを不可逆的に採用する。次に、テンプレート２を除去してパターン形成された樹脂を冷却することができる。熱可塑性ポリマー樹脂の層を使用するホットインプリントリソグラフィでは、熱可塑性樹脂が加熱されてテンプレート２によるインプリントの直前に自由に流動可能な状態になる。場合によって、熱可塑性樹脂を樹脂のガラス転移温度より大幅に高い温度まで上昇させる必要がある。テンプレートは流動性樹脂に押し付けられ、次に流動性樹脂はガラス転移温度より下の温度まで冷却され、その間、テンプレート２が所定位置でパターンを硬化させる。その後、テンプレート２は除去される。パターンは、インプリント可能な媒体の残りの層から浮き彫りになったフィーチャからなり、次に、残りの層は、適切なエッチングプロセスによって除去され、パターンフィーチャだけが後に残される。ホットインプリントリソグラフィプロセスで使用される熱可塑性ポリマー樹脂の例は、ポリ（メチルメタクリレート）、ポリスチレン、ポリ（ベンジルメタクリレート）、又はポリ（シクロヘキシルメタクリレート）である。ホットインプリントの詳細情報については、例えば、米国特許第４７３１１５５号及び米国特許第５７７２９０５号を参照されたい。
【００３９】
[0041]  図１ｂは、紫外線（ＵＶ）放射を透過する透明な又は半透明のテンプレートとインプリント可能な媒体としてのＵＶ硬化性液体（本明細書では「ＵＶ」という用語が便宜上使用されているが、インプリント可能な媒体を硬化させる任意の適切な化学線放射を含むものと解釈すべきである）の使用を含むＵＶインプリントリソグラフィの一例を示す。ＵＶ硬化性液体は、多くの場合、ホットインプリントリソグラフィで使用される熱硬化性及び熱可塑性樹脂よりも粘性が低く、したがって、はるかに速く移動してテンプレートのパターンフィーチャを充填することができる。図１ａのプロセスと同様の方法で石英インプリントテンプレート１が、ＵＶ硬化性インプリント可能な媒体３に当てられる。しかし、ホットインプリントの場合のような熱又は温度サイクリングを用いるのではなく、石英インプリントテンプレート１を通してインプリント可能な媒体３上に印加されるＵＶ放射５でインプリント可能な媒体３を硬化させることでパターンは固化する。テンプレート１を除去した後で、インプリント可能な媒体３はエッチングされる。ＵＶインプリントリソグラフィによって基板をパターン形成する特定の方法は、いわゆるステップアンドフラッシュインプリントリソグラフィ（ＳＦＩＬ）である。ステップアンドフラッシュインプリントリソグラフィは、従来、ＩＣ製造で使用されている光ステッパと類似の方法で基板を細かいステップでパターン形成するために使用することができる。ＵＶインプリントの詳細情報については、例えば、米国特許出願公開第２００４−０１２４５６６号、米国特許第６３３４９６０号、ＰＣＴ特許出願公開ＷＯ０２／０６７０５５号、及び「Mold-assisted nanolithography: A process for reliable pattern replication」、J. Vac. Sci. Technol. B14(6), Nov/Dec 1996と題されたJ. Haisma氏の論文を参照されたい。
【００４０】
[0042]  上記インプリント技術の組合せも可能である。例えば、インプリント可能な媒体の加熱及びＵＶ硬化の組合せを記述する米国特許出願公開第２００５−０２７４６９３号を参照されたい。
【００４１】
[0043]  図２ａ及び図２ｂは、本発明のある実施形態による方法を実施するのに適切な本発明のある実施形態によるインプリントリソグラフィ検査装置の概略図を示す。
【００４２】
[0044]  例えば、レーザ又はレーザに接続された放射出力２３（例えば、放射源）は、前のインプリントリソグラフィステップから発生したパターン形成された表面上又は表面内に残るインプリント可能な媒体２７の欠陥微粒子を励起するために、リソグラフィインプリントテンプレートのパターン形成された表面２２を波長Ｌ１の放射で照明するように構成されている。検出器２４、例えば、電荷結合素子又は増倍型光電管は、パターン形成された表面の欠陥微粒子から蛍光を発する波長Ｌ２の放射を収集する位置にある。レンズ構成２５を用いて波長Ｌ２の蛍光放射が収集され、フィルタ２６が配置されて、表面から散乱又は反射する可能性がある波長Ｌ１の励起放射が検出器に到達するのを防止する。ある実施形態では、検出器は、表面から鏡面反射したＬ１の放射が検出器の捕捉経路を外すような位置にある。蛍光放射Ｌ２から発生する信号から励起放射Ｌ１から発生する信号を分離する別の手段は、時間ドメインである。例えば、ピコ秒オーダーのパルスを有するパルスレーザと、励起パルス間のみ測定を行うゲート付検出器と、を使用できる。通常、インプリント可能な媒体からの蛍光の総減衰率はナノ秒オーダーであるため、ゲーティングはその時間スケールで適切に実行される。
【００４３】
[0045]  インプリントテンプレートは、ロボットアーム３０によってアクチュエータ２９に動作可能に接続されたテンプレートホルダ３１に保持され、したがって、テンプレートの位置は、アクチュエータを起動するコントローラ２８によって制御できる。コントローラ２８は、検出器２４から信号を受信し、コンピュータプログラムによって指示することができる。
【００４４】
[0046]  この方法のある実施形態による検査は、通常、インプリントテンプレート２０がインプリントされた媒体を提供されるいかなる基板からも離れた位置にある状態で、個々のインプリントステップの間に実行される。
【００４５】
[0047]  使用時に、検出器２４がインプリントテンプレート２０のパターン形成された表面２２上のインプリント可能な媒体の１つ以上の欠陥微粒子の存在を示すのに十分な波長Ｌ２の放射を受光した場合、検出器２４からコントローラ２８へ送信される信号によってアクチュエータ２９は、インプリントテンプレート２０を欠陥微粒子が除去される洗浄ステーション（図示せず）へ移動させるように指示される。適切な洗浄技術は、洗浄流体、液体及び／又は気体、例えば酸素の印加、プラズマ洗浄、超音波洗浄、機械的なワイピング、フォイルを用いた洗浄、ＵＶ露光、高温の印加又はこれらの組合せを含むが、これらに限定されない。
【００４６】
[0048]  パターン形成された表面が洗浄された後で、コントローラ２８は、アクチュエータ２９に、インプリントテンプレート２０を次のインプリントリソグラフィ動作を実行できる位置へ戻すように、指示する。ＰＣＴ特許出願公開ＷＯ２００５／０２６８３７号に開示されているようなカルーセルタイプの設定の場合、第１のテンプレートに対して検査及び／又は洗浄を実行する間、第２のテンプレートを第１のテンプレートに代えて、検査及び／又は洗浄中にインプリントリソグラフィを実質的に中断しないように進行させることができる。
【００４７】
[0049]  パターン形成された表面と固化したインプリント可能な媒体との付着のリスクを低減するための（例えば、インプリント可能な媒体内の）付着防止化合物の存在によって、付着防止化合物の少なくとも単一層などの分子層が（例えば、インプリントリソグラフィがインプリントテンプレート２０を用いて１回実行された後で）パターン形成された表面２２上に存在する。本発明のある実施形態の方法及び装置で、付着防止化合物の励起の結果として波長Ｌ２の又は任意の波長の蛍光が実質的に発生しないように励起波長Ｌ１が選択され、したがって、付着防止化合物の存在によって欠陥微粒子２７の偽の表示が実行されず、その結果、パターン形成された表面２２の不要な洗浄を指示することでプロセスを不要に遅延させることがない。
【００４８】
[0050]  例えば、ＵＶ硬化性レジスト内で、又はそれと共に使用される通常の付着防止化合物はFC-4432（３Ｍ社製）などの蛍光脂肪族ポリマーエステルである。これは、例えば、３００〜４２５ｎｍの波長を有する放射で励起されたときに、蛍光を発する放射が４００〜６００ｎｍの範囲の波長にレッドシフトした蛍光を示す。化合物の励起の結果として蛍光が発光するこの波長領域を本明細書では励起帯と呼ぶ。励起スペクトルのピークは、約３８０ｎｍ（蛍光を４６０ｎｍで測定）、蛍光強度のピークは約４５０ｎｍ（励起が３７５ｎｍ）である。付着防止化合物の量子効率（すなわち、蛍光発光する光子の数／吸収される光子の数）は、０．０５％程度である。
【００４９】
[0051]  インプリントリソグラフィのためのインプリント可能な媒体としての使用に適切なＵＶ硬化性フォトレジスト内で使用される開始剤の場合、４２５ｎｍ未満の波長などの短い波長は一般に蛍光を誘発しない。これは、十分に高いエネルギーの光子で励起されると破裂して遊離ラジカルに変化できる開始剤の性質のためであると考えられる。４２５ｎｍを超える波長の場合、光子エネルギーはラジカル形成を誘発するのには不十分で、その代わりに、蛍光は励起スペクトル内の約４５０ｎｍのピークで誘発され（発光は５１０ｎｍで測定され）、レッドシフトした蛍光の最大強度は（４３５ｎｍの励起で測定したIrgacure（商標）８１９の場合）約４７５ｎｍである。Irgacure（商標）８１９の励起帯は比較的狭い（４２５ｎｍ〜４７５ｎｍ）。Irgacure（商標）８１９開始剤の量子効率は約０．５％である。Irgacure（商標）３６９及びIrgacure（商標）１８４などのその他の開始剤の場合、それぞれ励起スペクトルの４１０ｎｍと４００ｎｍでピークになった（しかし、Irgacure（商標）８１９と比較して５〜１０倍も量子効率が低い）。
【００５０】
[0052]  硬化アクリラートポリマー（すなわち、アクリラートモノマーなどのアクリロイルモノマーから誘導された典型的なポリマー）の場合、発光スペクトル内のピークは、５００ｎｍで励起されたときに約５５０ｎｍである。硬化アクリラートの励起帯は広い（５７５ｎｍ以下の波長である）。
【００５１】
[0053]  したがって、付着防止化合物から誘発される蛍光の量がゼロ又は無視できるがインプリント可能な媒体（例えば、開始剤及び／又は硬化インプリント可能な媒体）から誘発される蛍光が欠陥微粒子の検出に十分な励起波長Ｌ１の選択によって、本発明のある実施形態を実行できる。言い換えれば、選択された励起波長Ｌ１は付着防止層分子の励起帯の範囲外にあり、インプリント可能な媒体（例えば、開始剤及び／又は硬化インプリント媒体）の励起帯の範囲内になければならない。
【００５２】
[0054]  例えば、付着防止化合物FC-4432（３Ｍ社製）の場合、この波長Ｌ１の値は４２５ｎｍ以上でなければならない。効率を向上させるために、開始剤化合物は、波長Ｌ１の放射で励起されるときに波長Ｌ２で蛍光を提供する開始剤化合物であるように選択してもよく、この追加の蛍光放射は存在する硬化ポリマーによって蛍光を発する放射を補足する。
【００５３】
[0055]  欠陥微粒子の存在はパターン形成された表面からの蛍光の存在によって示され、必要なときにのみ洗浄ステップを開始するために使用でき、不要な洗浄を解消し、各洗浄ステップが引き起こす可能性があるあらゆる損傷を最低限に低減することで処理を高速化する。付着防止化合物からの偽陽性の解消は低減又は解消される。
【００５４】
[0056]  本発明のある実施形態は、検出が必要なスポットで、すなわち、欠陥微粒子それ自体から微粒子を検出するのに必要な放射を生成するという点で、従来のインプリントリソグラフィ検査装置及び方法に対して利点を提供する。放射はインプリント可能な媒体内にすでに存在する成分（例えば、インプリント可能な媒体のモノマー又はインプリント可能な媒体の開始剤化合物）によって生成され、したがって、蛍光体を含む分子を故意に追加するなどの既知のインプリント可能な媒体の変更を必要としない。これは、インプリント可能な媒体の特性が変更されていないということを意味する。しかし、本発明の範囲は、例えば適切な染料の追加などによる、インプリント可能な媒体への蛍光体の故意の追加を除外しない。
【００５５】
[0057]  インプリントテンプレート２０は、例えば、２５×２５ｍｍ又は２６×３２ｍｍの寸法のパターン形成された表面２２上でのインプリントリソグラフィのためのパターン形成された領域を有してもよく、又は何か別の適切な寸法を有するパターン形成された領域を有してもよい。
【００５６】
[0058]  パターン形成された表面２２は、例えば、１つの集積回路の層を形成する１つのパターンを備えてもよい。あるいは、パターン形成された表面２２は、例えば、各々が集積回路の層を形成する複数のパターンを備えてもよい。ある実施形態では、テンプレートは１回のインプリント中に基板全体の上にパターンをインプリントするのに十分な大きさであってもよい。
【００５７】
[0059]  上記の図示した実施形態はその性質が限定的ではなく、例示的であると考えるべきである。好ましい実施形態だけを図示し説明しており、特許請求の範囲に記載する本発明の範囲に入るすべての変更及び修正は望ましくは保護されることを理解されたい。
【００５８】
[0060]  図２ａは本発明のある実施形態による特定の装置を示しているが、その他の装置も使用できる。例えば、検出器１４を別の場所に配置することで装置を変更してもよい。例えば、検出器は、テンプレートが基板のインプリントに使用するテンプレートホルダによって保持されている間に検査できるように、インプリントが実行される場所に隣接して配置してもよい。
【００５９】
[0061]  ある実施形態では、放射源２３、検出器２４などは可動であり、検査とオプションの洗浄が完了した後でインプリントテンプレートから移動させてもよい。可動ステージを用いてこの移動を実行できる。そのような移動によって、（例えば、ＵＶインプリントリソグラフィを使用している場合に）ＵＶ放射をインプリント可能な媒体上により容易に誘導できる。
【００６０】
[0062]  ある実施形態では、基板表面は、例えば、トップコート又はいわゆるＢＡＲＣ層（底面反射防止コーティング）で覆うことができる。インプリントテンプレートの表面及び／又は基板の表面は必ずしも完全に平坦でなくても、また平面状でなくてもよい（例えば、テンプレート表面は、テンプレートの表面と基板の表面との間にインプリント媒体を強く保持する際の助けとしてわずかに凸面であってもよいことを理解されたい）。
【００６１】
[0063]  本発明は、インプリントリソグラフィ装置及び方法に関する。この装置及び／又は方法は、電子デバイス及び集積回路などのデバイスの製造、又は集積光学システム、磁気ドメインメモリ用誘導及び検出パターン、フラットパネルディスプレイ、液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）、薄膜磁気ヘッド、有機発光ダイオードの製造などのその他の用途に使用することができる。
【００６２】
[0064]  本明細書においては、「基板」という用語は、基板の一部を形成するか、又は平坦化層又は反射防止コーティング層のような他の基板上に提供される任意の表面層を含むことを意味する。
【００６３】
[0065]  本明細書では、ある成分に適用される「備える」という用語は、その成分を含むが、必ずしも他の成分を除外しないということを意味する。１つ以上の成分に適用される「基本的に〜からなる」という用語は、不純物以外のその他の成分、又は本発明の技術的効果に貢献しない重要でない成分が実質的に除外されるということを意味する。通常、これは、化学的組成の場合に、他の成分重量の５％未満、通常は１％未満が存在するということを意味する。疑問を回避するために、上記の意味に加えて、本明細書での「備える」という用語の使用は、「基本的に〜からなる」のより狭い意味も含む。
【００６４】
[0066]  上記実施形態では、１つのチャンバ内に１つのインプリントテンプレート、１つのインプリントテンプレートホルダ、１つの基板テーブル及び１つの基板が提供される。別の実施形態では、インプリントをより効率的又は迅速に（例えば、並列に）実行するために１つ以上のチャンバ内に２つ以上のインプリントテンプレート、２つ以上のインプリントテンプレートホルダ、２つ以上の基板テーブル及び／又は２つ以上の基板を提供してもよい。例えば、ある実施形態では、複数の（例えば、２つ、３つ、又は４つの）基板テーブルを含む装置が提供される。ある実施形態では、複数の（例えば、２つ、３つ、４つ、５つ、６つ、７つ、又は８つ以上の）インプリントテンプレートを含む装置が提供される。ある実施形態では、基板テーブルごとに１つのテンプレートホルダ構成を使用するように構成された装置が提供される。ある実施形態では、基板テーブルごとに２つ以上のテンプレートホルダ構成を使用するように構成された装置が提供される。ある実施形態では、複数の（例えば２つ、３つ又は４つの）インプリント可能な媒体ディスペンサを含む装置が提供される。ある実施形態では、基板テーブルごとに１つのインプリント可能な媒体ディスペンサを使用するように構成された装置が提供される。ある実施形態では、インプリントテンプレート構成ごとに１つのインプリント可能な媒体ディスペンサを使用するように構成された装置が提供される。ある実施形態では、複数の基板テーブルを含む装置が提供され、基板テーブルは装置の複数の機能を共用してもよい。例えば、基板テーブルは、基板ハンドラ、基板カセット、ガス供給システム（例えば、インプリント中にヘリウム環境を生成するための）、インプリント可能な媒体ディスペンサ、及び／又は放射源（インプリント可能な媒体を硬化させるため）を共用してもよい。ある実施形態では、２つ以上の基板テーブル（例えば、３つ又は４つの）が装置の１つ以上の機能（例えば、１つ、２つ、３つ、４つ、又は５つの機能）を共用する。ある実施形態では、装置の１つ以上の（例えば、１つ、２つ、３つ、４つ、又は５つの）機能がすべての基板テーブル間で共用される。
【図１ａ】
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【図１ｂ】
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【図２ａ】
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【図２ｂ】
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【国際調査報告】
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