JP2005527974A - 界誘導圧力インプリント・リソグラフィの方法および装置 - Google Patents

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Abstract

インプリント・リソグラフィの改善された方法は電界または磁界からの流体誘導圧力を使用して成形可能表面を有する基板に型を圧着することを含む。本質的に、本方法は成形可能表面を有する基板を設ける工程と、成形表面を有する型を設ける工程と、電界または磁界によって成形表面および成形可能表面を一緒に圧着して成形表面を成形可能表面にインプリントする工程とを含む。成形表面は有利にはナノスケール範囲または間隔の複数の突出したフィーチャを備えるが、成形表面は平坦化などのために滑らかな平坦表面とすることができる。この改善された方法は機械的圧力なしに、また型と基板との間の領域の密封なしに実施することができる。

Description

本発明はインプリント・リソグラフィに関し、詳細には、電界または磁界を使用して成形表面を成形可能表面にインプリントするインプリント・リソグラフィに関する。本方法は増加した面積にわたって解像度および一様性の向上したナノインプリント・リソグラフィを提供するために特に有用である。

本出願は2002年5月24日にStephen ChouおよびWei Zhangによって出願された、「Field−Induced Pressure Imprint Lithography」という名称の米国仮特許出願第60/382961号の特典を主張するものである。

本出願は、1998年6月30日にStephen Chouによって出願された米国特許出願第09/107006号(現在2001年10月30日に発行された米国特許第6309580号)の優先権を主張し、1995年11月15日にStephen Chouによって出願された米国出願第08/558809号(現在1998年6月30日に発行された米国特許第5772905号)の優先権を主張する、2001年10月29日にStephen Chouによって出願された米国出願第10/046594号の継続出願である、2002年9月16日にStephen Chouによって出願された、「Lithographic Method For Molding Pattern With Nanoscale Features」という名称の米国特許出願第10/244276号の一部継続出願である。上記の関連出願の全ては参照により本明細書に組み込まれる。

本件はまた2000年7月18日にStephen Chouによって出願された「Fluid Pressure Imprint Lithography」という名称の米国特許出願第09/618174号(現在米国特許第6482742号)の分割出願である2002年5月7日にStephen Chouによって出願された、「Fluid Pressure Imprint Lithography」という名称の米国特許出願第10/140140号の一部継続出願である。

フォトリソグラフィは半導体集積回路および多くの光、磁気および精密機械装置の製造における重要な方法である。リソグラフィは、後続の工程で、基板または基板上に加えられる他の材料にパターンを再生することができるように、基板上に坦持される薄膜にパターンをつくる。従来のリソグラフィは一般に、レジストの薄膜を基板に加えること、レジストを所望の放射パターンに露出すること、および物理的パターンをつくり出すために露出した膜を現像することを含む。この手法では、解像度が放射の波長によって制限され、機器はフィーチャ・サイズが小さくなるにつれて次第に高価になる。

基本的に異なる原理に基づくインプリント・リソグラフィは高解像度、高スループット、低コストおよび大面積適用範囲の可能性を与える。インプリント・リソグラフィでは、マイクロスケールまたはナノスケール・フィーチャを有する型を薄膜に圧着し、型のフィーチャに応じて膜の形状を変形し、膜にレリーフ・パターンを形成する。型を取り外した後、薄膜を処理して減少した厚さ部分を除去することができる。この取外しはさらなる処理のために下にある基板を露出する。インプリント・リソグラフィの詳細は1998年6月30日に発行された、「Nanoimprint Lithography」という名称の出願人の米国特許第5772905号に記載されている。第5772905号特許は参照により本明細書に組み込まれる。

型を薄膜に圧着する通常の方法は高精度機械プレスのそれぞれの剛性板上に型および基板を配置する工程を含む。そのような装置では、この方法は、12平方インチ程度の領域上で高度の一様性をもつサブ25nmフィーチャを生成することができる。一様性のより大きい領域はスループットを増加するために、またディスプレイなどの多くの適用例に大いに有利であろう。
米国仮特許出願第60/382961号 米国特許出願第09/107006号(米国特許第6309580号) 米国出願第08/558809号(米国特許第5772905号) 米国出願第10/046594号 米国特許出願第10/244276号 米国特許出願第09/618174号(米国特許第6482742号) 米国特許出願第10/140140号

型を薄膜に圧着するための高精度機械的プレスの使用は大きい領域上で小さいパターンを複製する際に公差問題を提示する。プレスは開口を通るガイド・シャフト上を移動し、シャフトとそのそれぞれの開口との間の間隔は複製すべきフィーチャと比較して大きくすることができる。そのような間隔は基板と型との間での望ましくない相対的な並進および回転シフトを許容する。さらに、最も慎重な構造にもかかわらず、リソグラフィで使用される型および基板は完全には平坦でない。これらの型および基板がプレスの剛性板上に配置されたとき、大きい領域上での平坦性からの変位が、成形圧力およびインプリント深さの変動を生じることがある。したがって、機械的プレスの制限を回避するインプリント・リソグラフィ方法を提供することが望ましい。

型を薄膜に圧着する代替方法は2002年11月19日に発行された「Fluid Pressure Imprint Lithography」という名称の出願人の米国特許第6482742号に記載されている流体圧力インプリント・リソグラフィ技法である。この方法では、成形表面を膜に隣接して配置し、成形表面と膜表面との界面を密封し、加圧流体を使用して成形表面を膜に圧着する。圧力が静水圧なので、並進および回転シフトは最小であり、機械的プレスを使用してインプリントできるものよりも大きい領域上でより小さいフィーチャを高い一様性でインプリントすることができる。

流体圧力インプリント法はナノインプリント・リソグラフィを劇的に改善した。商用製造のためのさらなる改善は成形表面と膜表面との界面を密封する必要性なしに同等の結果を提供することができる方法であろう。

インプリント・リソグラフィの改善された方法は、電界または磁界からの界誘導圧力を使用して、成形可能表面を有する基板に型を圧着することを含む。本質的に、本方法は、成形可能表面を有する基板を設ける工程と、成形表面を有する型を設ける工程と、電界または磁界によって成形表面および成形可能表面を一緒に圧着して成形表面を成形可能表面にインプリントする工程とを含む。成形表面は有利にはナノスケールの範囲または間隔の複数の突出したフィーチャを備えるが、成形表面は平坦化などのために滑らかな平坦表面とすることができる。この改善された方法は機械的プレスなしに、かつ型と基板との間の領域の密封なしに実施することができる。

本発明の利点、性質および様々な追加の特徴は次に添付の図面に関連して詳細に説明する例示的な実施形態を検討するとより十分に明らかになろう。

これらの図面は本発明の概念を例示するためのものであり、縮尺が一定でないことを理解すべきである。

図面を参照すると、図1は界誘導圧力を使用したインプリント・リソグラフィの改善された方法の概略的な流れ図である。ブロックAに示す最初の工程は、複数の突出したフィーチャなどの成形表面を有する型および1つまたは複数の成形可能な薄膜などの成形可能材料の表面を有する基板を設けることである。突出したフィーチャは好ましくはマイクロメートル・スケール・フィーチャ、より有利にはナノスケール・フィーチャである。本方法は、型表面が少なくとも2つの離隔した突出したフィーチャを有する場合に大いに有利である。成形可能材料は型表面から突出したフィーチャのインプリントを保持するかまたは保持するために硬化することができるものである。

ブロックBに示す次の工程は、型を成形可能表面に隣接して配置することである。成形可能表面が以前に形成されたパターンを既に含む薄膜である場合、型のパターンは以前のパターンと慎重に整合すべきである。これは当技術分野でよく知られている整合技法によって行うことができる。

第3の工程(ブロックC)は、型を界誘導圧力によって成形可能表面に圧着することである。これを行う1つの方法は、アセンブリを導電性層間に配置し、層間に電界を印加することである。他の手法は、アセンブリを磁性材料の層間に配置し、層を一緒にさせる磁界を印加することである。界誘導圧力の利点は生じた力が型を成形可能表面に一様に押し付けることである。せん断または回転構成要素は微小である。さらに型および/または基板は剛性ではなく可とう性なので、回避不可能な平坦からの変位にかかわらず型と成形可能表面との間の一致が達成される。その結果、膜の増加した領域上での成形解像度、整合および一様性のレベルが向上する。

ブロックDに示す次の工程は、必要な場合、型のインプリントを保持するように成形可能表面を硬化させ、次いで型を取り外すことである。硬化させる方法は成形可能表面の材料による。いくつかの材料は硬化なしにインプリントを維持する。熱可塑性材料は成形前にそれらを予め加熱し、インプリント後にそれらを冷却させることによって硬化させることができる。たとえば、PMMAは成形前に120℃まで加熱することによって適切に軟化させ、インプリント後に冷却によって硬化させることができる。熱硬化性材料はインプリント中に熱を加えることによって硬化させることができる。したがってヒータおよび/または被加熱加圧流体の使用でそのような軟化または硬化を実施することができる。放射硬化性材料はインプリント中にUV放射の印加によって硬化させることができる。シリコンはインプリント工程を受容するためにUVレーザ放射によって軟化させ、周囲温度まで冷却することによって硬化させることができる。

ブロックEに示す第5の工程はいくつかの適用例では任意である。これは成形された表面の凹部から汚染物(有る場合)および余分の材料を除去することである。成形された表面は一般に隆起したフィーチャおよび凹部を有する。多くのリソグラフィ動作では、下にある基板がさらなる処理のために露出されるように材料を凹部からなくすことが望ましい。これは反応性イオン・エッチングを使用して簡便に行うことができる。

いくつかの適用例では、インプリントされた構造自体は構築すべき装置の一部である。他の適用例では、生じた構造は基板に向って延びる凹部のパターンをもつレジストで覆われた半導体基板である。そのような構造は当技術分野でよく知られている様々な方法でさらに処理することができる。たとえば、成形された膜は基板の露出した領域の表面層を除去するため、基板の露出した領域をドーピングするため、または露出した領域上に材料を成長または堆積させるためのマスクとして使用することができる。

図2は図1の方法を実施するための第1の例示的な装置9を概略的に示す。装置9は、成形表面12を有する型10および成形可能表面22を有する基板20を備える。型および基板は成形表面12が成形可能表面22に隣接した状態で配置される。型10は成形表面12を有する本体を備える。表面12は成形可能表面22へのインプリント工程のための所望の形状を有する複数の突出したフィーチャ13を含むことができる。成形表面12は電子ビーム・リソグラフィなどの知られている技法によってナノスケール寸法の突出したフィーチャ13にパターン化することができる。突出したフィーチャ13の突出範囲は一般に0.1nmから200μmの範囲内である。突出したフィーチャ間の一般的な間隔は200ナノメートル以下である。有利には、型10は、成形表面と成形可能表面との間の界面に対して遠位の導電性または充電可能材料の層を備える多層構造である。本明細書で使用している層という用語は概して支持された層、プレートまたは複合層を包含するものとする。

基板20は一般に固体基板であり、成形可能表面22は一般に、柔軟かまたは加圧するために柔軟にすることができる、圧力でインプリントされる変形またはパターンを保持することができるポリマー、モノマー、オリゴマーまたはその組合せの薄膜である。成形可能表面22は、熱に応答して軟化するポリカーボネートやポリメチルメタクリレート(PMMA)などの熱可塑性ポリマーとすることができる。あるいは、成形可能表面22は、硬化処理で硬化する硬化性シリコンなどのモノマー液とすることができる。さらにまた代替で、成形可能表面22は、UVレーザ・パルスによって液化させることができる固体シリコンとすることができる。ポリマー薄膜は一般に噴霧またはスピニングによって基板に適用される。有利には、膜は型表面に接着しない。必要な場合、そのような接着を防ぐために型表面を剥離剤で覆うことができる。有利には、基板は成形表面と成形可能表面との界面に対して遠位の導電性または充電可能材料の層またはプレート23を備える多層構造である。

型と基板との間の圧力は型と基板との間の電気力または磁気力によって生成することができる。電気力によって生成される圧力の場合は、型と基板との間に引き付け電界を確立することができる。あるいは、反発界を使用して型および基板を一緒に駆動することができる。磁気力によって生成される圧力の場合は、型と基板との間の引き付け磁気力は引き付け圧力を与えることができ、または反発外部磁気力は型および基板を一緒に駆動することができる。

使用時、界は成形表面を成形可能表面に押し進める。界が電界である図2の実施形態では、このインプリントは層14および23を電圧源30の反対の極性の端子に接続することによって行うことができる。源30からの電圧はAC、DC、パルス、またはそのような電圧の組合せとすることができる。

層14および23との電気接続は基板20を導電性に、型10を導電性になるように選択することによって容易にすることができる。あるいは、基板20を介して層23に、型10を介して層14に至る導電性貫通穴(図示せず)が接続を与えることができる。図3A、図3Bおよび図3Cは基板導電性層23との電気接続を容易にする基板構造を示す。図3Aでは、導電性バイア30を介して基板20の下部から電気接触をさせることができる。図3Bでは、基板20の横方向周辺部の一部分の周りの導電性材料の周辺層31を被覆またはメッキすることによって下部からまたは横方向縁部から電気接触をさせることができる。層32が基板の下部に延びないことを除いて同様の周辺導電性層32を図3Cに示す。さらにまた代替で、光、熱またはRF放射の使用によって基板をインプリントするための電界を適宜異なる材料間につくり出すことができる。

いくつかの適用例では、成形可能表面を軟化または硬化させるために使用することができる放射に対して少なくとも部分的に透過性の材料の(導電性層を含む)型10または基板20を製作することが有利なことがある。

他の適用例では、導電性層14、23の一方を省略すること、および外部電極と残りの層との間に引き付け界または反発界を使用して成形表面および成形可能表面を一緒にさせることが望ましいことがある。

図4は電界を使用して成形表面を成形可能表面に圧着するための代替装置を示す。図4の装置は層14および23を電圧源に直接接続するのではなく、型10と基板20とのアセンブリが、AC電圧源42に接続されている電極40および41間に配置されていることを除いて図2の装置と同様である。AC源の周波数は層14および23間に所望の誘導電圧を発生させるよう調整することができる。

図5は図1の方法を実施するための代替装置を示す。図5の装置は導電性層の代わりに、磁性層14A、23Aが型と基板との界面に対して遠位に配置され、磁界を使用して型表面を成形可能表面にインプリントすることを除いて図2の装置と同様である。磁性層は磁化可能材料、永久磁石または電磁石とすることができる。たとえば、層14A、23Aはらせんまたは渦巻きコイルを備えることができる。コイルに供給される電流源50A、50Bからの電流は成形表面を成形可能表面に圧着するための引き付け磁界を生成することができる。電流源とそのそれぞれのコイルとの間の接続は基板および型の導電性バイア(図示せず)を通る接続によって容易にすることができる。改変された形態では、層14Aおよび23Aは互いに引き付け合う磁性材料とすることができ、電流源は省略することができる。他の変形では、型は電磁石を備え、基板は磁化可能または永久磁石材料の層を備えることができ、その逆も可能である。本質的に、必要なものは磁性層、および磁性層と相互作用して成形表面および成形可能表面を一緒に圧着する磁界発生器である。

図6Aおよび図6Bは図2〜図5の実施形態で有用な異なる多層型構造を示す。図6Aでは、導電性または磁性層14は成形表面12と成形可能表面(図示せず)との間の界面に対して遠位に直接配置されている。図6Bでは、導電性または磁性層14は型側で界面に対してまだ遠位にあるが、介在層60がある。

さらに、直接流体圧力または機械的圧力などのインプリント圧力を同時に、順次に、または選択的に適用することを含めて、これらの力の適用におけるすべての可能な順列でこれらの力を与える他の方法とともに界誘導インプリントを使用することができることが企図される。

図7は本明細書で説明した方法に適合可能な追加の工程を概略的に示す。精密機械的プレスまたは加圧流体プレスは、特に成形表面が成形可能層と係合した後で補助使用とすることができる。赤外や紫外などの放射を使用して成形可能表面材料を加熱、軟化または硬化させることができる。層14、23は導電性または磁性とすることができ、プレス界はDC、ACまたはそれらの組合せとすることができる。

上記の実施形態は本発明の適用例を表すことができる多くの実施形態のほんのいくつかを示すものであることを理解すべきである。当業者なら多数の様々な他の構成を本発明の趣旨および範囲から逸脱せずに行うことができる。

インプリント・リソグラフィの改善された方法における工程の概略的な流れ図である。 電界を使用した図1の方法を実施するための装置を示す図である。 基板導電性層との電気接触を容易にするための様々な基板構造を示す図である。 直接電気接触なしに図1の方法を実施するための代替装置を示す図である。 磁界を使用して図1の方法を実施するための装置を示す図である。 図2、図4および図5の装置に有用な例示的な多層型構造を示す図である。 図1の方法がどのくらい様々な他の処理工程に適合可能かを概略的に示す図である。

Claims (24)

  1. 成形可能表面を処理する方法であって、
    前記成形可能表面を有する基板を設ける工程と、
    成形表面を有する型を設ける工程と、
    電界または磁界誘導圧力によって前記成形表面および前記成形可能表面を一緒に圧着して前記成形表面を前記成形可能表面にインプリントする工程と、
    前記成形可能表面から前記型を引き抜く工程と
    を含む方法。
  2. 前記成形可能表面が、前記基板上に配置された1つまたは複数の成形可能層を備える請求項1に記載の方法。
  3. 前記インプリントする工程が前記成形可能層に減少した厚さの領域をつくり、さらに
    前記基板の領域を選択的に露出するために前記成形可能層の材料を前記減少した厚さの領域から除去する工程と、
    前記露出した領域で前記基板を選択的にさらに処理する工程と
    を含む請求項2に記載の方法。
  4. 前記さらに処理する工程が、前記基板を不純物でドーピングし、前記基板から前記材料を除去し、または前記基板上に材料を追加する工程を含む請求項3に記載の方法。
  5. 圧着後に前記成形可能表面を硬化させる工程をさらに含む請求項1に記載の方法。
  6. 前記基板または前記型または両方が加圧下で一緒に合致するように十分可とう性である請求項1に記載の方法。
  7. 前記成形可能層の厚さが0.1nmから200μmの範囲内である請求項2に記載の方法。
  8. 基板上に成形可能表面をインプリントするための装置であって、
    成形可能表面を有する型と、
    前記型の前記成形表面に隣接して配置された成形可能表面を有する基板と、
    前記成形可能表面と前記成形表面との界面に対して遠位の、前記界面の前記型側に配置された第1の充電可能または導電性層と、
    前記成形可能表面と前記成形表面との界面に対して遠位の、前記界面の前記成形可能表面側に配置された第2の充電可能または導電性層と、
    前記成形表面および前記成形可能表面を一緒に圧着するために前記第1の層と前記第2の層との間に電界を形成するための手段と
    を備える装置。
  9. 前記第1の層および前記第2の層の少なくとも一方が導電性であり、前記電界を形成するための手段が電圧源を備える請求項8に記載の装置。
  10. 前記第1の層および前記第2の層が導電性材料を備える請求項9に記載の装置。
  11. 前記電圧源がDC電圧源を備える請求項9に記載の装置。
  12. 前記電圧源がAC電圧源を備える請求項9に記載の装置。
  13. 前記電圧源がパルス電圧源を備える請求項9に記載の装置。
  14. 前記電圧源がDC、ACおよびパルス電圧の組合せを与えることができる請求項9に記載の装置。
  15. 前記型が導電性層を含む請求項9に記載の装置。
  16. 前記電圧源が前記導電性材料の層間に接続されている請求項10に記載の装置。
  17. 前記型および前記基板が少なくとも2つの外部電極間に配置されており、前記電界を形成するための手段が、前記外部電極間に電圧を印加するための電圧源を備える請求項9に記載の装置。
  18. 前記電圧源がACまたはパルス電圧源である請求項17に記載の装置。
  19. 基板上に成形可能表面をインプリントするための装置であって、
    成形表面を有する型と、
    前記成形表面に隣接して配置された成形可能表面を有する基板と、
    前記成形可能表面と前記成形表面との界面に対して遠位に配置された磁性層と、
    前記成形表面および前記成形可能表面を一緒に圧着するために前記第1の磁性層と相互作用する磁界を生成するための磁界発生器と
    を備える装置。
  20. 前記磁性層が導電性コイルまたは渦巻きを備える請求項19に記載の装置。
  21. 前記磁界発生器が導電性コイルまたは渦巻きを備える請求項19に記載の装置。
  22. 前記磁性層が磁性材料の層を備える請求項19に記載の装置。
  23. 前記磁性層が磁化可能材料の層を備える請求項19に記載の装置。
  24. インプリント圧力を機械的に、または直接流体圧力として加える工程をさらに含む請求項1に記載の方法。
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Cited By (23)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2003534651A (ja) * 2000-05-24 2003-11-18 オブドゥカト アクティエボラーグ テンプレートの製作に関する方法およびその方法で製作されるテンプレート
JP2004513504A (ja) * 2000-04-18 2004-04-30 オブドゥカト アクティエボラーグ 構造体に関連する基板及びその製造方法
JP2006148055A (ja) * 2004-11-19 2006-06-08 Hon Hai Precision Industry Co Ltd 熱間エンボシングリソグラフィーを行う方法
JP2007059452A (ja) * 2005-08-22 2007-03-08 Shinko Electric Ind Co Ltd インターポーザ及びその製造方法ならびに電子装置
JP2007073712A (ja) * 2005-09-06 2007-03-22 Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> ナノインプリント方法
JP2007509769A (ja) * 2003-10-02 2007-04-19 ボード・オブ・リージエンツ,ザ・ユニバーシテイ・オブ・テキサス・システム 単一位相流体インプリント・リソグラフィ法
JP2007157962A (ja) * 2005-12-05 2007-06-21 Sumitomo Electric Ind Ltd 型成形工具
JP2008507114A (ja) * 2004-04-27 2008-03-06 ザ ボード オブ トラスティーズ オブ ザ ユニヴァーシティー オブ イリノイ ソフトリソグラフィ用複合パターニングデバイス
JP2008126460A (ja) * 2006-11-20 2008-06-05 Ricoh Elemex Corp 貫通孔構造体の製造方法、貫通孔構造体、インクジェットヘッド、およびインクジェット記録装置
JP2008535223A (ja) * 2005-03-23 2008-08-28 アギア システムズ インコーポレーテッド インプリント・リソグラフィおよび直接描画技術を用いるデバイス製造方法
WO2008126313A1 (ja) * 2007-03-30 2008-10-23 Pioneer Corporation インプリント用モールドおよびインプリント用モールドの製造方法
JP2009073809A (ja) * 2007-08-29 2009-04-09 Nof Corp チオール基含有感紫外線化合物および、その用途
JP2009123741A (ja) * 2007-11-12 2009-06-04 Nikon Corp 基板張り合わせ装置
WO2009084392A1 (ja) * 2007-12-27 2009-07-09 Alps Electric Co., Ltd. 金型装置及び樹脂成型品の製造方法
JPWO2008032416A1 (ja) * 2006-09-15 2010-01-21 株式会社日立ハイテクノロジーズ 走査型電子顕微鏡点収差計測アライメントチップ
JP2010147295A (ja) * 2008-12-19 2010-07-01 Canon Inc 微細三次元構造の形成方法及び液体吐出ヘッドの製造方法
JP2010530641A (ja) * 2007-06-18 2010-09-09 モレキュラー・インプリンツ・インコーポレーテッド インプリント・リソグラフィのための溶媒支援層の形成
WO2011081067A1 (ja) * 2009-12-28 2011-07-07 株式会社日立ハイテクノロジーズ 微細構造体、微細構造体の製造方法、及び微細構造体製造用の重合性樹脂組成物
JP2011216808A (ja) * 2010-04-02 2011-10-27 Toshiba Mach Co Ltd 転写装置、転写システム及び転写方法
JP2011251526A (ja) * 2010-04-26 2011-12-15 Innopsys ソフトリソグラフィ装置および方法
US8173061B2 (en) 2009-04-22 2012-05-08 Kabushiki Kaisha Toshiba Pattern transfer method
WO2013046887A1 (ja) * 2011-09-29 2013-04-04 シャープ株式会社 成形装置および成形方法
JP2015043369A (ja) * 2013-08-26 2015-03-05 大日本印刷株式会社 膜検査方法、インプリント方法、パターン構造体の製造方法、インプリント用のモールド、インプリント用の転写基板、および、インプリント装置

Families Citing this family (21)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6926929B2 (en) 2002-07-09 2005-08-09 Molecular Imprints, Inc. System and method for dispensing liquids
US7019819B2 (en) 2002-11-13 2006-03-28 Molecular Imprints, Inc. Chucking system for modulating shapes of substrates
US7365103B2 (en) 2002-12-12 2008-04-29 Board Of Regents, The University Of Texas System Compositions for dark-field polymerization and method of using the same for imprint lithography processes
US6951173B1 (en) 2003-05-14 2005-10-04 Molecular Imprints, Inc. Assembly and method for transferring imprint lithography templates
US7261830B2 (en) 2003-10-16 2007-08-28 Molecular Imprints, Inc. Applying imprinting material to substrates employing electromagnetic fields
JP4892684B2 (ja) * 2004-01-12 2012-03-07 ザ・リージェンツ・オブ・ザ・ユニバーシティ・オブ・カリフォルニアThe Regents of the University of California ナノスケール電気リソグラフィー法
US7019835B2 (en) 2004-02-19 2006-03-28 Molecular Imprints, Inc. Method and system to measure characteristics of a film disposed on a substrate
US7105452B2 (en) 2004-08-13 2006-09-12 Molecular Imprints, Inc. Method of planarizing a semiconductor substrate with an etching chemistry
US7282550B2 (en) 2004-08-16 2007-10-16 Molecular Imprints, Inc. Composition to provide a layer with uniform etch characteristics
US7252777B2 (en) 2004-09-21 2007-08-07 Molecular Imprints, Inc. Method of forming an in-situ recessed structure
US7041604B2 (en) 2004-09-21 2006-05-09 Molecular Imprints, Inc. Method of patterning surfaces while providing greater control of recess anisotropy
US7241395B2 (en) 2004-09-21 2007-07-10 Molecular Imprints, Inc. Reverse tone patterning on surfaces having planarity perturbations
US7244386B2 (en) 2004-09-27 2007-07-17 Molecular Imprints, Inc. Method of compensating for a volumetric shrinkage of a material disposed upon a substrate to form a substantially planar structure therefrom
US7922474B2 (en) 2005-02-17 2011-04-12 Asml Netherlands B.V. Imprint lithography
CN101443884B (zh) 2005-09-15 2011-07-27 伊利诺伊大学董事会 纳米模塑方法
US7670530B2 (en) * 2006-01-20 2010-03-02 Molecular Imprints, Inc. Patterning substrates employing multiple chucks
KR101341782B1 (ko) 2006-12-29 2013-12-13 엘지디스플레이 주식회사 몰드 구조물, 이를 이용한 패턴의 형성 방법과 액정 표시장치의 제조 방법
US8268226B2 (en) * 2009-07-07 2012-09-18 The Boeing Company Curing system and method using electromagnetic force and conductive heat transfer
EP2520414B1 (de) * 2009-08-22 2014-03-19 EV Group E. Thallner GmbH Vorrichtung zum Heißprägen einer Polymerschicht
CN102243436B (zh) * 2011-06-07 2013-04-17 西安交通大学 一种几何约束下的电场诱导微复型方法
JP5154675B2 (ja) * 2011-06-08 2013-02-27 シャープ株式会社 樹脂成形装置および樹脂成形方法

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6056526A (en) * 1994-11-30 2000-05-02 3M Innovative Properties Company Molding tool for sealant material
JP2001277200A (ja) 2000-03-30 2001-10-09 Toshiba Corp 微細加工装置
US7091127B2 (en) * 2001-09-18 2006-08-15 Ecole Polytechnique Federale De Lausanne Methods and apparatus for patterning a surface
US6964793B2 (en) * 2002-05-16 2005-11-15 Board Of Regents, The University Of Texas System Method for fabricating nanoscale patterns in light curable compositions using an electric field

Cited By (33)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2004513504A (ja) * 2000-04-18 2004-04-30 オブドゥカト アクティエボラーグ 構造体に関連する基板及びその製造方法
JP2003534651A (ja) * 2000-05-24 2003-11-18 オブドゥカト アクティエボラーグ テンプレートの製作に関する方法およびその方法で製作されるテンプレート
JP4658227B2 (ja) * 2003-10-02 2011-03-23 ボード・オブ・リージエンツ,ザ・ユニバーシテイ・オブ・テキサス・システム 単一位相流体インプリント・リソグラフィ法
JP2010192911A (ja) * 2003-10-02 2010-09-02 Board Of Regents The Univ Of Texas System 単一位相流体インプリント・リソグラフィ法
JP2010192912A (ja) * 2003-10-02 2010-09-02 Board Of Regents The Univ Of Texas System 単一位相流体インプリント・リソグラフィ法
JP2007509769A (ja) * 2003-10-02 2007-04-19 ボード・オブ・リージエンツ,ザ・ユニバーシテイ・オブ・テキサス・システム 単一位相流体インプリント・リソグラフィ法
JP4536157B1 (ja) * 2003-10-02 2010-09-01 ボード・オブ・リージエンツ,ザ・ユニバーシテイ・オブ・テキサス・システム 単一位相流体インプリント・リソグラフィ法
JP2008507114A (ja) * 2004-04-27 2008-03-06 ザ ボード オブ トラスティーズ オブ ザ ユニヴァーシティー オブ イリノイ ソフトリソグラフィ用複合パターニングデバイス
JP2006148055A (ja) * 2004-11-19 2006-06-08 Hon Hai Precision Industry Co Ltd 熱間エンボシングリソグラフィーを行う方法
JP2008535223A (ja) * 2005-03-23 2008-08-28 アギア システムズ インコーポレーテッド インプリント・リソグラフィおよび直接描画技術を用いるデバイス製造方法
JP4716819B2 (ja) * 2005-08-22 2011-07-06 新光電気工業株式会社 インターポーザの製造方法
JP2007059452A (ja) * 2005-08-22 2007-03-08 Shinko Electric Ind Co Ltd インターポーザ及びその製造方法ならびに電子装置
JP2007073712A (ja) * 2005-09-06 2007-03-22 Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> ナノインプリント方法
JP2007157962A (ja) * 2005-12-05 2007-06-21 Sumitomo Electric Ind Ltd 型成形工具
JPWO2008032416A1 (ja) * 2006-09-15 2010-01-21 株式会社日立ハイテクノロジーズ 走査型電子顕微鏡点収差計測アライメントチップ
JP4654299B2 (ja) * 2006-09-15 2011-03-16 株式会社日立ハイテクノロジーズ 走査型電子顕微鏡点収差計測アライメントチップ
JP2008126460A (ja) * 2006-11-20 2008-06-05 Ricoh Elemex Corp 貫通孔構造体の製造方法、貫通孔構造体、インクジェットヘッド、およびインクジェット記録装置
JP4870810B2 (ja) * 2007-03-30 2012-02-08 パイオニア株式会社 インプリント用モールドおよびインプリント用モールドの製造方法
WO2008126313A1 (ja) * 2007-03-30 2008-10-23 Pioneer Corporation インプリント用モールドおよびインプリント用モールドの製造方法
JP2010530641A (ja) * 2007-06-18 2010-09-09 モレキュラー・インプリンツ・インコーポレーテッド インプリント・リソグラフィのための溶媒支援層の形成
JP2009073809A (ja) * 2007-08-29 2009-04-09 Nof Corp チオール基含有感紫外線化合物および、その用途
JP2009123741A (ja) * 2007-11-12 2009-06-04 Nikon Corp 基板張り合わせ装置
JPWO2009084392A1 (ja) * 2007-12-27 2011-05-19 アルプス電気株式会社 金型装置及び樹脂成型品の製造方法
WO2009084392A1 (ja) * 2007-12-27 2009-07-09 Alps Electric Co., Ltd. 金型装置及び樹脂成型品の製造方法
JP2010147295A (ja) * 2008-12-19 2010-07-01 Canon Inc 微細三次元構造の形成方法及び液体吐出ヘッドの製造方法
US8173061B2 (en) 2009-04-22 2012-05-08 Kabushiki Kaisha Toshiba Pattern transfer method
JP2011138850A (ja) * 2009-12-28 2011-07-14 Hitachi High-Technologies Corp 微細構造体、微細構造体の製造方法、及び微細構造体製造用の重合性樹脂組成物
WO2011081067A1 (ja) * 2009-12-28 2011-07-07 株式会社日立ハイテクノロジーズ 微細構造体、微細構造体の製造方法、及び微細構造体製造用の重合性樹脂組成物
JP2011216808A (ja) * 2010-04-02 2011-10-27 Toshiba Mach Co Ltd 転写装置、転写システム及び転写方法
JP2011251526A (ja) * 2010-04-26 2011-12-15 Innopsys ソフトリソグラフィ装置および方法
WO2013046887A1 (ja) * 2011-09-29 2013-04-04 シャープ株式会社 成形装置および成形方法
JP2013075379A (ja) * 2011-09-29 2013-04-25 Sharp Corp 成形装置および成形方法
JP2015043369A (ja) * 2013-08-26 2015-03-05 大日本印刷株式会社 膜検査方法、インプリント方法、パターン構造体の製造方法、インプリント用のモールド、インプリント用の転写基板、および、インプリント装置

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