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摘要

纳米压印光刻 (NIL) 已被证明是一种复制纳米级特征的有效技术。NIL 工艺包括逐场沉积和曝光通过喷射技术沉积到基板上的低粘度抗蚀剂。带图案的掩模下降到流体中，然后通过毛细作用迅速流入掩模中的浮雕图案。在此填充步骤之后，抗蚀剂在紫外线辐射下交联，然后去除掩模，在基板上留下图案化抗蚀剂。

有许多标准可以确定特定技术是否已准备好进行大批量半导体制造。列表中包括重叠、吞吐量和缺陷率。

与任何光刻方法一样，压印光刻需要识别和消除缺陷机制，以便始终如一地生产出设备。NIL 具有该技术独有的缺陷机制，它们包括液相缺陷、固相缺陷和颗粒相关缺陷。尤其更麻烦的是掩模或晶片表面上的硬颗粒。硬颗粒有可能在掩膜中产生永久性缺陷，无法通过掩膜清洁过程进行纠正。如果要满足拥有成本 (CoO) 的要求，则必须最大限度地减少颗粒形成并延长掩模寿命。

在这项工作中，详细讨论了包括原位颗粒去除、口罩中和和抗蚀剂过滤的方法。由于这些方法以及已经开发的技术，晶片上的粒子数减少到每条晶片路径仅 0.0005 个或超过 2000 个晶片的单个粒子，下一个目标是每条晶片路径 0.0001 个。

粒子加成器的减少与掩模寿命直接相关，并且演示了 81 个批次（约 2000 个晶片）的掩模寿命。现在正在开发新方法以进一步扩展掩模并降低拥有成本。在这项工作中，还介绍了工具上晶圆检查和掩模清洁方法。

关键词: nanoimprint lithography, NIL, FPA-1200NZ2C, 掩膜寿命, 粒子, 缺陷

                             介绍

纳米压印光刻 (NIL)1-10 与任何光刻方法一样，需要识别和消除缺陷机制，以始终如一地生产设备。NIL 确实具有该技术独有的缺陷机制，它们包括液相缺陷、固相缺陷和颗粒相关缺陷。

例如，由于对下面的粘附层的污染，可以形成液相缺陷。这种污染的结果是在小区域内填充不完全，是一种未填充缺陷。过去，这种缺陷类型已通过应用所需的相同类型的环境过滤系统来解决，例如，化学放大抗蚀剂。

在分离过程中可能会出现固相缺陷。掩模和晶片之间施加的剪切力会撕裂特征并可能在压印掩模上留下抗蚀剂。剪切力的另一个后果是线塌陷，当亚 20nm 特征的纵横比开始增长远远超过 2:1 时，可以观察到。这些缺陷类型也已通过在分离过程中仔细注意系统控制而得到克服，并且也不再被视为优先事项。

更麻烦的是残留并粘附在掩模或晶片表面上的颗粒。过去，我们描述了喷墨系统如何增加颗粒计数以及液体在线过滤系统如何解决这个问题。 11

这些颗粒类型通常本质上是柔软的，可以通过掩模清洁来解决。压印工具内产生的硬颗粒是最大的问题。硬颗粒有可能在掩膜中产生永久性缺陷，无法通过掩膜清洁过程进行纠正。总之，

· 液相缺陷不会导致掩模损坏，不需要清洁掩模，并且可以通过环境控制来解决。

· 固相缺陷也不会损坏掩模，但可能需要清洁掩模。

· 颗粒，分为两类：软的和硬的。软缺陷很少损坏掩模。然而，硬颗粒会影响面罩寿命。

为了正确看待这一点，考虑到为了满足 CoO 规格，复制掩模寿命必须持续超过 1000 个晶圆。如果我们保守地假设：

· 每一个硬颗粒都会给掩膜增加一个缺陷，并且

· 硬颗粒的掩模缺陷限制为每平方厘米 0.1 个，

那么每次晶片通过的粒子添加器的数量必须 < 0.001。因此，如果我们要达到这个粒子规格，就需要采取积极的策略来去除晶圆和掩模上的粒子添加物。本文的目的是回顾为减少和控制压印工具内的颗粒而采取的措施，并了解它们对颗粒添加物和掩模寿命的影响。最后，我们讨论了可以进一步延长掩模寿命和降低 NIL 拥有成本的其他方法。

                                 减少颗粒物的策略   略

                          结论   略

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