JP2011000885A - Device and method of manufacturing stamp for imprint or roll-print lithography - Google Patents
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Abstract
Description
本発明はインプリントまたはロール−プリントリソグラフィ用スタンプの製造装置および製造方法に関する。より詳しく言えば、プリンティングリソグラフィ方法によるパターン形成時に使用されるスタンプを製造するための装置および方法に関し、プリンティング工程に使用されるスタンプの製造方法および製造装置の改善によって優れた性能のスタンプ製造が可能となり、プリンティング工程による微細パターン形成時にさらに優れた微細パターンを形成することができると共に、工程の簡素化による製造単価の低減および生産性の向上を実現することができるプリンティング用スタンプの製造方法および製造装置に関するものである。 The present invention relates to an imprint or roll-print lithography stamp manufacturing apparatus and method. More specifically, the present invention relates to an apparatus and method for manufacturing a stamp used in pattern formation by a printing lithography method, and it is possible to manufacture a stamp with excellent performance by improving the manufacturing method and manufacturing apparatus of a stamp used in a printing process. Thus, a printing stamp manufacturing method and a manufacturing method capable of forming a more excellent fine pattern at the time of forming a fine pattern by a printing process, and realizing a reduction in manufacturing cost and an improvement in productivity by simplifying the process. It relates to the device.
一般に、情報保存、小型センサー、光結晶および光学素子、微細電子機械素子、表示素子、ディスプレイ、および半導体に適用される微細パターン形成工程は、光を利用して微細パターンを形成するフォトリソグラフィ(photolithography)工程を利用する。しかし、LCD(液晶ディスプレイ)基板の大型化、パターンサイズの微細化、各分野の価格競争力が激しくなるにつれ、革新的な新たな概念のリソグラフィ工程の必要性が増してきた。つまり、既存のフォトリソグラフィ工程は、パターンを形成する度に露光、露光後ベーク、現像、現像後ベーク、エッチング工程、洗浄工程などを行わなければならないため工程時間が長くなり、数回のフォト工程を繰り返さなければならないため、生産性が低下するという問題点があった。また、パターンの超微細化が進むと露光装備のような高価な装備を切り替えなければならないので投資費用が増し、高解像度のマスクの価格も急騰し効率性が落ち、この問題点は結局原価上昇を引き起こす他の要因となっていた。 In general, a micropattern forming process applied to information storage, small sensors, photonic crystals and optical elements, microelectromechanical elements, display elements, displays, and semiconductors is performed by photolithography that forms a micropattern using light. ) Process. However, as the size of LCD (liquid crystal display) substrates increases, the pattern size becomes finer, and the price competitiveness of each field increases, the need for an innovative new concept lithography process has increased. In other words, the existing photolithography process requires exposure, post-exposure bake, development, post-development bake, etching process, cleaning process, etc. every time a pattern is formed, resulting in a long process time and several photo processes. There is a problem that productivity is lowered because the process must be repeated. In addition, as the pattern becomes more miniaturized, it is necessary to switch expensive equipment such as exposure equipment, so the investment cost increases, the price of high-resolution masks soars and efficiency drops, and this problem eventually increases in cost. Was another factor that caused.
したがって、このような問題を解決する方法として、インプリントおよびロール−プリントリソグラフィ法が提案された。まず、インプリントリソグラフィは、ナノスケールを刻印するために米国プリンストン大学のステファン・チョウ(Stephen chou)等によって最初に発明された方法であって、相対的に強度が強い無機物または高分子の表面に必要とする形状を予め作成して、これを他の物質の上に判を押すようにして微細パターンを形成する。具体的には、所望の微細パターンを予め形成した無機物または高分子スタンプを用いて金属膜または有機膜の上にコーティングされた硬化性組成物に合着し、熱硬化または光硬化させてパターンを形成する工法であって、既存のフォトリソグラフィ法に比べて工程単純化および微細パターン形成に有利な点を有している。このようなインプリントリソグラフィにおいて従来のマスクの役割を果たすものがスタンプである。インプリント工程でスタンプの役割はインプリント工程技術の核心と言える部分であって、所望の形態のパターン形成のためには基本的に所望の形態のスタンプが製造されてこそインプリント工程の遂行によるパターン形成が可能になる。 Therefore, imprint and roll-print lithography methods have been proposed as methods for solving such problems. First, imprint lithography is a method that was first invented by Stephen Chou et al. Of Princeton University in the United States to imprint nanoscales on the surface of a relatively strong inorganic or polymer surface. A necessary pattern is prepared in advance, and this is pressed onto another material to form a fine pattern. Specifically, a desired fine pattern is fused with a curable composition coated on a metal film or an organic film using an inorganic material or a polymer stamp, and the pattern is formed by heat curing or photocuring. This is a method of forming, and has advantages for process simplification and fine pattern formation as compared with existing photolithography methods. A stamp plays a role of a conventional mask in such imprint lithography. The role of the stamp in the imprint process is a core part of the imprint process technology, and in order to form a pattern of a desired form, the stamp of the desired form is basically manufactured by performing the imprint process. Pattern formation is possible.
また、ロール−プリントは既存の印刷技術を一層進歩させた技術であって、パターンが刻印されたロールによるプリンティング法と、パターンのないロールにパターンが刻印された基板を利用して微細パターンを形成する方法がある。このようなロール-プリンティング方法にもそれぞれの材料を次の工程に伝写するためのスタンプが使用される。ロール-プリンティング法でもインプリント工程のように優れたスタンプの製造が前提となって優れた性能のパターン形成が可能になる。 In addition, roll-printing is a technology that is a further advancement of existing printing technology, and forms a fine pattern using a printing method using a roll on which a pattern is imprinted and a substrate on which a pattern is imprinted on a roll having no pattern. There is a way to do it. In such a roll-printing method, a stamp for transferring each material to the next process is used. Even in the roll-printing method, it is possible to form a pattern with excellent performance on the premise of manufacturing an excellent stamp as in the imprint process.
このような、インプリントおよびロール−プリントリソグラフィ工程は、フォトリソグラフィに比べて工程が単純になり、高価な工程である露光工程が不要となるので、装備が簡単になる。また、工程数の減少によりクリーンルーム空間が画期的、革新的に減少し、既存の工程に比べて低価な装備で微細パターンの実現が可能になるので、優れた価格競争力を有することができ、将来のパターニング技術の代案的な方法において重要な核心技術として提示されている。 Such an imprint and roll-print lithography process is simpler than photolithography, and an exposure process, which is an expensive process, is not necessary, so that the equipment is simple. In addition, the reduction in the number of processes dramatically reduces the clean room space and enables the realization of fine patterns with less expensive equipment than existing processes, so it has excellent price competitiveness. It is presented as an important core technology in alternative methods of future patterning technology.
このようなインプリントおよびロール−プリントリソグラフィ法は今後FED(Field Emission Display)、OLED(ElectroLuminescent)、PDP(Plasma Display Panel)、太陽電池(Solar cell)装置にも適用可能であり、これによって各応用分野でも製造工程が単純になり、反復印刷後にもパターンの精密度が確保されると予想される。 Such imprint and roll-print lithography methods can be applied to FED (Field Emission Display), OLED (ElectroLuminescent), PDP (Plasma Display Panel), and Solar cell devices. The manufacturing process is also simplified in the field, and it is expected that the accuracy of the pattern will be ensured even after repeated printing.
ここで、前記インプリントおよびロール−プリントリソグラフィ法では、既存のフォトリソグラフィでパターンを形成する時に使用される高解像度のマスクの代わりに、スタンプを作成した後にプリンティング工程によって微細パターンを形成することができる。このようなプリンティング法に使用されるスタンプは多様な方法で製造することができる。しかし、既存のスタンプ製造方法は工程が複雑であって生産性が劣り、スタンプの平坦度、トータルピッチなどスタンプの物性実現が円滑でなく、プリンティング工程時におけるパターン形成に多くの制約があった。 Here, in the imprint and roll-print lithography methods, a fine pattern may be formed by a printing process after creating a stamp instead of a high-resolution mask used when forming a pattern by existing photolithography. it can. A stamp used in such a printing method can be manufactured by various methods. However, the existing stamp manufacturing method has complicated processes and poor productivity, and the physical properties of the stamp such as the flatness of the stamp and the total pitch are not smoothly realized, and there are many restrictions on pattern formation during the printing process.
そのため、このような従来の問題点を解決する新たな形態のインプリントおよびロール−プリント用スタンプの製造方法および製造装置の開発が切望されているのが実情である。 For this reason, the development of a new form of imprint and roll-print stamp manufacturing method and manufacturing apparatus that solves such problems of the prior art is eagerly desired.
このような従来技術の問題点を解決するために、本発明はインプリントまたはロール−プリントリソグラフィ用パターン形成に使用されるスタンプを製造する方法および装置を提供するものであって、本発明によって半導体、LCD、PDP、OLED、太陽電池産業でのプリンティングリソグラフィによるパターン形成工程で使用されるスタンプを提供することにより、スタンプ性能向上、工程改善、製造単価改善を達成することをその目的とする。また、本発明によるスタンプを利用したプリンティング工程を実施することによってさらに優れたパターン形成を実現することができる。 In order to solve such problems of the prior art, the present invention provides a method and an apparatus for manufacturing a stamp used for patterning for imprint or roll-print lithography. An object of the present invention is to provide a stamp used in a pattern formation process by printing lithography in the LCD, PDP, OLED, and solar cell industries, thereby improving stamp performance, process improvement, and manufacturing cost. Further, by performing the printing process using the stamp according to the present invention, it is possible to realize further excellent pattern formation.
前記目的を達成するために、本発明は、
真空発生装置に連結されて開閉される空間からなる真空チャンバーと、
前記真空チャンバーの下部に位置し、上面にモールドパターンを有するマスターモールドと、
前記真空チャンバーの上部に上下移動可能に位置し、後面支持体を脱/付着する後面支持体付着用チャックと、
(a)前記真空チャンバー内を前記真空発生装置によって真空状態にし、(b)前記後面支持体付着用チャックに後面支持体を付着した状態で前記付着用チャックを下に移動するようにして前記マスターモールドの上面に形成されたスタンプに前記後面支持体を付着し、(c)前記真空状態または前記真空を除去した状態で、前記後面支持体付着用チャックから後面支持体を脱着した状態で前記付着用チャックを上に移動するようにする制御部とを含むことを特徴とするインプリントまたはロール−プリントリソグラフィ用スタンプの製造装置を提供する。
In order to achieve the above object, the present invention provides:
A vacuum chamber comprising a space connected to a vacuum generator and opened and closed;
A master mold located at the bottom of the vacuum chamber and having a mold pattern on the upper surface;
A rear support attachment chuck that is positioned on the upper part of the vacuum chamber so as to be vertically movable and removes / attaches the rear support;
(A) The inside of the vacuum chamber is evacuated by the vacuum generator, and (b) the adhesion chuck is moved downward with the rear surface support attached to the rear surface support adhesion chuck. The rear support is attached to a stamp formed on the upper surface of the mold, and (c) the attachment in a state where the rear support is detached from the rear support attachment chuck in the vacuum state or the vacuum is removed. And an imprinting or roll-printing lithography stamp manufacturing apparatus, comprising: a control unit configured to move an operation chuck upward.
また、本発明は、
(a)真空チャンバーの下部に位置し上面にモールドパターンを有するマスターモールドの上面にスタンプ材料を塗布し、前記真空チャンバーの上部に位置する後面支持体を脱/付着する後面支持体付着用チャックに後面支持体を付着する工程と、
(b)真空チャンバー内を真空発生装置によって真空状態にする工程と、
(c)前記後面支持体付着用チャックに後面支持体を付着した状態で前記付着用チャックを下に移動するようにして、前記マスターモールドの上面に形成されたスタンプに前記後面支持体を付着する工程と、
(d)前記真空状態または前記真空を解除した状態で、前記後面支持体付着用チャックから後面支持体を脱着した状態で前記付着用チャックを上に移動するようにする工程とを含むことを特徴とするインプリントまたはロール−プリントリソグラフィ用スタンプの製造方法を提供する。
The present invention also provides:
(A) A chuck for applying a rear surface support to the upper surface of a master mold located at the lower portion of the vacuum chamber and having a mold pattern on the upper surface, and removing / attaching the rear surface support located at the upper portion of the vacuum chamber. Attaching a back support; and
(B) a step of evacuating the inside of the vacuum chamber with a vacuum generator;
(C) Adhering the rear support to a stamp formed on the upper surface of the master mold by moving the adhesion chuck downward with the rear support attached to the rear support adhesion chuck. Process,
(D) moving the adhesion chuck upward with the rear surface support attached / detached from the rear surface support adhesion chuck with the vacuum state or the vacuum released. A method for producing a stamp for imprint or roll-print lithography is provided.
本発明のインプリントまたはロール−プリントリソグラフィ用スタンプの製造装置および製造方法によれば、既存のプリンティング用スタンプに比べて平坦度、パターン形状の優秀性、トータルピッチなどの優れた物性を有するスタンプを製造することができると共に、プリンティング工程時にパターン不良の発生を最少化し、収率改善、工程の効率性を向上させることができるインプリントおよびロール−プリントスタンプの製造方法および製造装置を提供することができ、これによって多様なプリンティング工程に対する安定したスタンプ供給によって優れたプリンティング工程を行うことができる効果が得られる。 According to the imprint or roll-print lithography stamp manufacturing apparatus and manufacturing method of the present invention, a stamp having excellent physical properties such as flatness, excellent pattern shape, and total pitch as compared with an existing printing stamp. To provide an imprint and roll-print stamp manufacturing method and apparatus capable of manufacturing, minimizing the occurrence of pattern defects during the printing process, improving yield, and improving process efficiency. Thus, an excellent printing process can be performed by supplying a stable stamp to various printing processes.
以下、本発明について図面を参照して詳細に説明する。
本発明はインプリントまたはロール−プリントリソグラフィ用スタンプ製造装置に関し、真空発生装置2に連結されて開閉される空間からなる真空チャンバー10と、前記真空チャンバー10の下部に位置し、上面にモールドパターンを有するマスターモールド20と、前記真空チャンバー10の上部に上下移動可能に位置し、後面支持体(B)を脱/付着する後面支持体付着用チャック(chuck)30と、(a)前記真空チャンバー10内を前記真空発生装置2によって真空状態にし、(b)前記後面支持体付着用チャック30に後面支持体(B)を付着した状態で前記付着用チャック30を下に移動するようにして、前記マスターモールド20の上面に形成されたスタンプ(S)に前記後面支持体(B)を付着し、(c)前記真空状態または前記真空を解除した状態で、前記後面支持体付着用チャック30から後面支持体(B)を脱着した状態で前記付着用チャック30を上に移動するようにする制御部を含んで構成される。
Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
The present invention relates to an imprint or roll-print lithography stamp manufacturing apparatus, which is connected to a
すなわち、これに関する具体的例は図1に示すように、ロータリーポンプ、拡散ポンプ、またはこれらの組み合わせなどからなる通常の真空発生装置と連結され、図1の(a)(開放口を閉じるドアは図示せず)に示すように、後面支持体およびスタンプ形成のための材料の出入が可能な開閉口を有するか、または図1(b)に示すように、チャンバー自体が上下に分離/結合されて開閉される空間を有し、前記空間が閉鎖された場合に前記真空発生装置の運転によって密閉空間を真空状態にする真空チャンバーを有する。 That is, as shown in FIG. 1, a specific example relating to this is connected to a normal vacuum generator composed of a rotary pump, a diffusion pump, or a combination thereof, and (a) in FIG. As shown in FIG. 1 (b), a back support and an opening / closing port through which a material for forming a stamp can enter and exit are provided, or the chamber itself is separated / coupled up and down as shown in FIG. 1 (b). And a vacuum chamber that places the sealed space in a vacuum state by operation of the vacuum generator when the space is closed.
また、前記真空チャンバーの下部には、図1にその具体的例を示すように、上面にモールドパターンを有するマスターモールド20が結合し、前記真空チャンバーの上部には、スタンプの後面に結合する後面支持体を脱/付着する後面支持体付着用チャック30が結合する。ここで、前記後面支持体付着用チャックは真空チャンバーに対して上下移動可能に結合して、後述する制御部の制御によって上下移動する。
A
前記マスターモールド20は上面にモールドパターンを有する一体型モールドであってもよく、図示するように、マスタージグ(jig)の上に所定のパターンが形成されているか、または所望の形態の形状が形成されたマスター(master)を設置した組立体形態で構成することもできる。
The
前記後面支持体付着用チャック30は、スタンプに結合して支持体の役割を果たす後面支持体を脱着および付着するチャックであって、脱付着方法によって多様なチャックがこれに該当し、好ましくは静電気を利用して脱付着する静電チャックまたは真空吸着方式を利用して脱付着する接着チャックが後面支持体に対する付加的応力発生が少ないためこれに適用され、さらに好ましくは後面支持体に対する付加的応力発生が最少化される静電チャック(electrostatic chuck)を用いることが良い。
The rear
このような真空チャンバー、マスターモールド、付着用チャックは制御部によって(a)前記真空チャンバー内を前記真空発生装置によって真空状態にし、(b)前記後面支持体付着用チャックに後面支持体を付着した状態で前記付着用チャックを下に移動するようにして、前記マスターモールドの上面に形成されたスタンプに前記後面支持体を付着し、(c)前記真空状態または前記真空を除去した状態で、前記後面支持体付着用チャックから後面支持体を脱着した状態で前記付着用チャックを上に移動するようにする動作を行う。これに関する具体的な例は図2及び図3に示す。 Such a vacuum chamber, a master mold, and an adhesion chuck are controlled by the control unit (a) the inside of the vacuum chamber is evacuated by the vacuum generator, and (b) the rear surface support is adhered to the rear surface support adhesion chuck. In the state, the attachment chuck is moved downward to attach the rear support to the stamp formed on the upper surface of the master mold, and (c) in the vacuum state or in the state where the vacuum is removed, An operation is performed to move the attachment chuck upward with the rear support attached to or detached from the rear support attachment chuck. Specific examples of this are shown in FIGS.
すなわち、真空チャンバー、マスターモールド、付着用チャックが備えられた製造装置において、マスターモールドと付着用チャックのそれぞれにスタンプ(S)および後面支持体(B)を形成し、真空チャンバーを閉じて密閉空間を形成した後、真空発生装置を稼動して前記真空チャンバー内を真空状態にし、前記後面支持体付着用チャックに後面支持体を付着した状態で前記付着用チャックを下に移動するようにして前記マスターモールドの上面に形成されたスタンプに前記後面支持体を付着する。次に、(i)前記真空状態をそのまま維持した状態で、前記後面支持体付着用チャックから後面支持体を脱着し、前記付着用チャックのみを上に移動するようにするか、または(ii)前記真空を解除してチャンバーを常圧状態にした後に、前記後面支持体付着用チャックから後面支持体を脱着し、前記付着用チャックのみを上に移動するようにする。 That is, in a manufacturing apparatus equipped with a vacuum chamber, a master mold, and an adhesion chuck, a stamp (S) and a rear support (B) are formed on each of the master mold and the adhesion chuck, and the vacuum chamber is closed to provide a sealed space. After the vacuum chamber is formed, the inside of the vacuum chamber is evacuated, and the attachment chuck is moved downward with the rear support attached to the rear support attachment chuck. The rear support is attached to a stamp formed on the upper surface of the master mold. Next, (i) in a state where the vacuum state is maintained as it is, the rear support is detached from the rear support attachment chuck and only the attachment chuck is moved upward, or (ii) After releasing the vacuum and bringing the chamber to a normal pressure state, the rear support is detached from the rear support attachment chuck, and only the attachment chuck is moved upward.
これによって真空状態で後面支持体に加えられる応力を最少化して後面支持体とスタンプを結合することができるので、これらの間の結合が、均等に、そして付加的な応力発生を少なくしながら残留応力を発生せずに行われるようにして、平坦度、パターン形状の保存性、トータルピッチなどの物性を優れたものに維持することができる。 This minimizes the stress applied to the back support in a vacuum and allows the back support and the stamp to be joined so that the bond between them remains evenly and with less additional stress generation. It is possible to maintain the physical properties such as the flatness, the preservation of the pattern shape, the total pitch, and the like, without causing stress.
また、これに加え、図2〜図3にその具体例を示すように(図2及び3では符号を省酪しているが、図に描かれている図1と同一の要素については図1の記載と同一の符号が適用される。)、本発明のスタンプ製造装置は前記マスターモールド20を加熱する加熱装置40a、または前記マスターモールド20の上部に位置して、前記マスターモールド20に紫外線を含む多様な波長帯の光を照射する光照射装置40bからなる硬化装置40aまたは40bをさらに含んで(図示するように2つをすべて構成することもできる)、前記スタンプおよび後面支持体の付着後にこれらの間に結合がなされるようにする。このために前記制御部は、前記(c)工程後に、(d)前記真空状態または前記真空を解除した状態で、前記硬化装置40aまたは40bを作動して、スタンプ(S)と後面支持体(B)の間の結合体を硬化する制御工程をさらに含むことができる。前記硬化工程は前記真空チャンバーの真空を維持した状態で行うこともでき、真空状態を解除した後に行うこともできる。これに関する具体的な例は図2〜図3にそれぞれ示すとおりである。
In addition to this, as shown in FIGS. 2 to 3 (see FIGS. 2 and 3, the reference numerals are omitted, but the same elements as those in FIG. The stamp manufacturing apparatus of the present invention is positioned on the
また、前述のように、前記真空チャンバーは好ましくは図1の(b)および図3にその具体例を示すように、真空チャンバー10の上部4と下部6を上下にそれぞれ分離して開閉することが好ましい。これによって、図3に示すように、後面支持体の付着用チャックに対するローディング、スタンプの形成、硬化工程の光照射側面で各工程を容易に遂行することができる利点がある。また、前述のように、前記後面支持体付着用チャックは静電チャックでこれを構成することが、チャッキング(chucking)とデチャッキング(dechucking)時に応力発生を最少化し、真空チャンバーの駆動とチャックの駆動の間に駆動方式が相違するために互いの間の干渉を減らすことができるので好ましい。
In addition, as described above, the vacuum chamber is preferably opened and closed by separating the
また、前記のように真空チャンバー10を上部4と下部6が上下にそれぞれ分離されて開閉される構造を有する場合、図4にその具体例を示すように(図4では符号を省酪しているが、図に描かれている図1と同一の要素については図1の記載と同一の符号が適用される。)、前記真空チャンバー10の上部4または下部6は直線運動ガイド8に結合されて上部4と下部6が分離された場合に相手に対して直線的に移動可能に構成することができる。これによって、装置全体の自動化が可能となる。また、前記真空チャンバー10の上部4および下部6をすべて直線運動ガイド8にそれぞれ結合して、これらを移動することもできる。
Further, when the
その他、本発明はインプリント(imprint:特に後面支持体がガラスなどの柔軟性が劣る物質である場合)またはロール−プリント(roll-print:特に後面支持体が樹脂フィルムなどの柔軟性の高い物質である場合)リソグラフィ用スタンプ製造方法を提供する。これは(a)真空チャンバー10の下部に位置し上面にモールドパターンを有するマスターモールド20の上面にスタンプ材料を塗布し、前記真空チャンバー10の上部に位置する後面支持体(B)を脱/付着する後面支持体付着用チャック30に後面支持体(B)を付着する工程と、(b)真空チャンバー10内を真空発生装置20によって真空状態にする工程と、(c)前記後面支持体付着用チャック30に後面支持体(B)を付着した状態で前記付着用チャック30を下に移動するようにして前記マスターモールド20の上面に形成されたスタンプ(S)に前記後面支持体(B)を付着する工程と、(d)前記真空状態または前記真空を除去した状態で、前記後面支持体付着用チャック30から後面支持体(B)を脱着した状態で前記付着用チャック30を上に移動するようにする工程を含む。
In addition, the present invention provides an imprint (imprint: particularly when the back support is a poorly flexible material such as glass) or roll-print (especially the back support is a highly flexible material such as a resin film). A method for manufacturing a lithographic stamp. (A) A stamp material is applied to the upper surface of a
すなわち、本発明によるスタンプ製造方法は、静電チャックまたは接着チャックなどの付着用チャックによって後面支持体をローディングし、所望の形状が形成されたマスクをジグを用いて真空チャンバーに設置してマスターモールドを準備し、前記マスターモールドのマスクにスタンプ材料を塗布した後に真空チャンバー内で真空合着工程を実施し、これに追加してさらに、熱硬化または光硬化またはこれらの組み合わせによる硬化工程を実施し、前記製造されたスタンプ(後面支持体が結合された)をマスクおよびジグからなるマスターモールドから分離する工程を設けることができる。 That is, in the stamp manufacturing method according to the present invention, a back support is loaded by an adhesion chuck such as an electrostatic chuck or an adhesive chuck, and a mask on which a desired shape is formed is placed in a vacuum chamber using a jig. After applying a stamp material to the mask of the master mold, a vacuum bonding process is performed in a vacuum chamber, and in addition to this, a curing process by heat curing, light curing, or a combination thereof is performed. And a step of separating the manufactured stamp (with the back support bonded thereto) from a master mold comprising a mask and a jig.
好ましくは、前述のように、前記(d)工程後に、(e)前記真空状態または前記真空を解除した状態で、前記後面支持体が付着したスタンプ結合体を硬化する工程をさらに含むことができ、前記硬化は光硬化または熱硬化またはこれらを組み合わせて行うことができ、前記後面支持体付着用チャックとしては前述のように静電チャックまたは接着チャック用いることができる。 Preferably, as described above, after the step (d), the method may further include (e) a step of curing the stamp combined body to which the rear support is attached in the vacuum state or the vacuum state released. The curing can be performed by light curing, heat curing, or a combination thereof, and the chuck for attaching the rear surface support can be an electrostatic chuck or an adhesive chuck as described above.
より詳細には、図3に示すように、スタンプがインプリントおよびロール−プリントリソグラフィ用スタンプとして機能するためにスタンプの収縮および歪みを防止すると共に、スタンプを支持してスタンプとしての機能を可能にするための後面支持体(B)を静電チャックまたは接着チャック30などを用いて上部真空チャンバー4に配置する。この時静電チャック、接着チャック30に、後面支持体(B)を支持するために静電気または真空をかけると、さらに好ましく後面支持体(B)が支持され、スタンプ形成工程を良好に行うことができる。
More specifically, as shown in FIG. 3, the stamp functions as a stamp for imprint and roll-print lithography, preventing stamp shrinkage and distortion, and supporting the stamp to enable it to function as a stamp. The rear support (B) to be placed in the
次に、マスタージグ(jig)の上に所定のパターンが形成されているか、または所望の形状が形成されたマスター(master)を設置してマスターモールドを準備する。この時、マスタージグに真空をかけることによってマスターが安定してマスタージグに設置され、設けられたマスターはスタンプ形成およびスタンプ物性にも良い影響を与える。そして、スタンプ材料をマスターの上に形成した後に下部真空チャンバー6の上に設置する。または、下部真空チャンバー6にマスタージグおよびマスターからなるマスターモールドを設置した後に、スタンプ材料を形成することもできる。 Next, a master mold is prepared by installing a master on which a predetermined pattern is formed on a master jig or a desired shape. At this time, by applying a vacuum to the master jig, the master is stably placed on the master jig, and the provided master has a good influence on stamp formation and stamp physical properties. Then, after the stamp material is formed on the master, it is placed on the lower vacuum chamber 6. Alternatively, the stamp material can be formed after a master mold composed of a master jig and a master is installed in the lower vacuum chamber 6.
上記の工程を行った後に上部真空チャンバー4および下部真空チャンバー6を閉じた状態で真空ポンプを用いて真空状態にする。この時の真空度は常圧で1×10-4Torrまで可能であり、さらに好ましくは1×10Torr〜1×10-2Torrである。所望の真空度に到達したら、チャック30を下降して下部真空チャンバー6上に形成されたスタンプ材料(S)との合着工程を実施する。チャック30により合着した後、図3に示すように真空を維持した状態でチャックの上昇工程を行うこともでき、または真空ポンプを停止して真空チャンバー内の真空度を常圧に戻した後に、チャック30を上昇させることもできる。この時、チャック30は後面支持体(B)を付着している静電気や接着力などを完全に除去した後にチャック30のみを上昇させなければならず、空気や窒素をブローイングすることによってさらに良好に分離することもできる。
After performing the above steps, the
最後に、上部真空チャンバー4を除去または移動した後に、露光器およびUVランプからなる光照射装置40b、ヒーターからなる加熱装置40aなどを用いて硬化工程を実施する。硬化工程を実施した後に、マスタージグおよびマスターからなるマスターモールドから分離することによってインプリントおよびロール−プリントリソグラフィ用スタンプを製造することができる。
Finally, after removing or moving the
前記の工程を実施した後に製造されたインプリントおよびロール−プリントリソグラフィ用スタンプは、スタンプ材料の平坦度、トータルピッチ(total pitch)、優れたパターン形状の形成などによってプリンティングリソグラフィ工程遂行時にパターンの歪曲なしにパターンを形成すると共に、パターン欠陥を減少させることができるので、プリンティング工程遂行能力を向上させることができる。 Stamps for imprint and roll-print lithography manufactured after performing the above-described processes are subjected to pattern distortion during the printing lithography process due to the flatness of the stamp material, the total pitch, and the formation of an excellent pattern shape. Since the pattern can be formed and the pattern defects can be reduced, the printing process performance can be improved.
本発明で製造されたスタンプはプリンティングリソグラフィ工程によるパターン形成を実施することによってスタンプの評価を実施することができ、走査電子顕微鏡(SEM:Scanning Electron Microscope)、光学顕微鏡(Optical Microscope)、原子顕微鏡(AFM:Atomic Force Microscope)などによってこれを確認できる。 The stamp manufactured by the present invention can be evaluated by performing pattern formation by a printing lithography process, and includes a scanning electron microscope (SEM), an optical microscope (Optical Microscope), an atomic microscope ( This can be confirmed by AFM (Atomic Force Microscope) or the like.
以下、本発明の理解のために好ましい実施例を提示するが、下記の実施例は本発明を例示するものに過ぎず、本発明の範囲が下記の実施例に限定されるのではない。 Hereinafter, preferred examples will be presented for the understanding of the present invention. However, the following examples are merely illustrative of the present invention, and the scope of the present invention is not limited to the following examples.
実施例1:
まず、LCD用ガラス(B)を準備した。そのガラスを静電チャック30を用いて上部真空チャンバー4に装着した。さらに5〜20mの多様なパターンが刻まれているマスターを準備した。そのマスターを下部真空チャンバー6に設けられたマスタージグに設置してマスターモールド20を準備した。その後ダウコーニング社製のシリコン弾性重合体であるシルガード184A(商品名;sylgard 184A)および硬化剤であるシルガード184B(商品名;sylgard 184B)をそれぞれ10:1の比率で十分に混合し、50m厚のマスターの上に塗布した。その後真空チャンバー10を閉じ、真空ポンプを用いてチャンバー内を真空状態にした。真空チャンバー内の真空度が1.0Torrになったら、静電チャック30を下降して合着工程を実施した。静電チャック30を用いて合着を実施した後に真空ポンプを停止して真空チャンバー内の真空度を常圧状態にした。常圧状態になったら、静電チャック30の作動(チャッキング)を解除して静電チャック30のみを上昇した後に上部真空チャンバー4を上昇させてチャンバーを開放させた。その後ヒーター40aを80℃で1時間加熱して熱硬化を実施した。または、上部真空チャンバー4を閉じたままヒーター40aを80℃で1時間加熱して熱硬化を実施することもできる。最後に、形成されたスタンプをマスターモールド20から分離しインプリント用スタンプを製造した。
Example 1:
First, LCD glass (B) was prepared. The glass was attached to the
実施例2:
スタンプ材料として光硬化型材料を使用し、UV光硬化を実施することによってインプリント用スタンプを製造することを除いては、実施例1と同一の工程を実施してインプリント用スタンプを製造した。
Example 2:
A stamp for imprinting was manufactured by performing the same process as in Example 1 except that a photocurable material was used as the stamping material and UV stamping was performed to manufacture the imprinting stamp. .
実施例3:
後面支持体(B)としてPETフィルムを使用して工程を実施することによってロール−プリント用スタンプを製造することを除いては、実施例1と同一の工程を実施してロール−プリント用スタンプを製造した。
Example 3:
A roll-printing stamp is obtained by carrying out the same process as in Example 1 except that a roll-printing stamp is produced by carrying out the process using a PET film as the back support (B). Manufactured.
実施例4:
後面支持体を(B)としてPETフィルムを使用し、スタンプ材料として光硬化型材料を使用することによってロール−プリント用スタンプを製造することを除いては、実施例1と同一の工程を実施してロール−プリント用スタンプを製造した。
Example 4:
The same steps as in Example 1 were carried out except that a PET film was used as the back support (B) and a photo-curable material was used as the stamp material to produce a roll-printing stamp. Roll-printing stamps were manufactured.
前記のように製造されたスタンプはパターニング工程を実施することによって評価を実施することができる。プリンティング用材料を用いてプリンティング工程を実施した後に、走査電子顕微鏡(SEM:Scanning Electron Microscope)、光学顕微鏡(Optical Microscope)などによって、形成されたスタンプおよびパターン形状などを確認し、既存のものに比べて優れたパターン形状および物性を有することを確認することができる。 The stamp manufactured as described above can be evaluated by performing a patterning process. After performing the printing process using the printing material, check the formed stamp and pattern shape, etc. with a scanning electron microscope (SEM), optical microscope (Optical Microscope), etc. And having an excellent pattern shape and physical properties.
以上で説明した本発明は前述の実施例および添付図面によって限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された本発明の思想および領域から逸脱しない範囲内で該当技術分野の当業者が多様に修正および変更させたものも本発明の範囲内に含まれることはもちろんである。 The present invention described above is not limited by the above-described embodiments and the accompanying drawings, and various persons skilled in the relevant technical field can make various modifications without departing from the spirit and scope of the present invention described in the claims. Of course, modifications and changes to the above are also included within the scope of the present invention.
2 真空発生装置
4 真空チャンバーの上部
6 真空チャンバーの下部
8 直線運動ガイド
10 真空チャンバー
20 マスターモールド
30 後面支持体付着用チャック
40a 加熱装置(硬化装置)
40b 光照射装置(硬化装置)
B 後面支持体
S スタンプ
2
40b Light irradiation device (curing device)
B Back support S Stamp
Claims (8)
前記真空チャンバーの下部に位置し、上面にモールドパターンを有するマスターモールドと、
前記真空チャンバーの上部に上下移動可能に位置し、後面支持体を脱/付着する後面支持体付着用チャックと、
(a)前記真空チャンバー内を前記真空発生装置によって真空状態にし、(b)前記後面支持体付着用チャックに後面支持体を付着した状態で前記付着用チャックを下に移動するようにして前記マスターモールドの上面に形成されたスタンプに前記後面支持体を付着し、(c)前記真空状態または前記真空を除去した状態で、前記後面支持体付着用チャックから後面支持体を脱着した状態で前記付着用チャックを上に移動するようにする制御部とを含むことを特徴とするインプリントまたはロール−プリントリソグラフィ用スタンプ製造装置。 A vacuum chamber comprising a space connected to a vacuum generator and opened and closed;
A master mold located at the bottom of the vacuum chamber and having a mold pattern on the upper surface;
A rear support attachment chuck that is positioned on the upper part of the vacuum chamber so as to be vertically movable and removes / attaches the rear support;
(a) The inside of the vacuum chamber is evacuated by the vacuum generator, and (b) the adhesion chuck is moved downward with the rear surface support adhered to the rear surface support adhesion chuck. The rear support is attached to a stamp formed on the upper surface of the mold, and (c) the attachment in a state where the rear support is detached from the rear support attachment chuck with the vacuum state or the vacuum removed. And an imprint or roll-print lithography stamp manufacturing apparatus, comprising: a control unit configured to move the chuck for moving up.
(b)真空チャンバー内を真空発生装置によって真空状態にする工程と、
(c)前記後面支持体付着用チャックに後面支持体を付着した状態で前記付着用チャックを下に移動するようにして、前記マスターモールドの上面に形成されたスタンプに前記後面支持体を付着する工程と、
(d)前記真空状態または前記真空を解除した状態で、前記後面支持体付着用チャックから後面支持体を脱着した状態で前記付着用チャックを上に移動する工程とを含むことを特徴とするインプリントまたはロール−プリントリソグラフィ用スタンプの製造方法。 (A) A chuck for applying a rear surface support to the upper surface of a master mold located at the lower portion of the vacuum chamber and having a mold pattern on the upper surface, and removing / attaching the rear surface support located at the upper portion of the vacuum chamber. Attaching a back support; and
(B) a step of evacuating the inside of the vacuum chamber with a vacuum generator;
(C) Adhering the rear support to a stamp formed on the upper surface of the master mold by moving the adhesion chuck downward with the rear support attached to the rear support adhesion chuck. Process,
And (d) moving the adhesion chuck upward with the rear surface support attached and detached from the rear surface support adhesion chuck in the vacuum state or with the vacuum released. Print or roll-a method of manufacturing a stamp for print lithography.
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