KR100755007B1 - 나노 임프린트 리소그래피 방법 및 장치 - Google Patents

나노 임프린트 리소그래피 방법 및 장치 Download PDF

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Abstract

나노 임프린트 리소그래피 방법 및 장치가 개시된다. 개시된 장치는, 스탬프에 형성된 패턴을 기판의 표면에 전사하기 위한 장치로서, 제 1서포터; 상기 제 1서포터에 장착되어 상기 스탬프를 진공압으로 고정하며, 상기 스탬프에 열을 가하기 위한 제 1히팅척; 상기 제 1히팅척과 마주보는 위치에 설치되어 기판을 진공압으로 고정하며, 상기 기판에 열을 가하기 위한 제 2히팅척; 상기 제 1서포터로부터 상기 제 2히팅척을 향하여 전후진 가능하게 설치되는 복수 개의 프레스핀; 상기 제 2히팅척을 지지하기 위한 제 2서포터; 상기 제 2히팅척과 상기 제 2서포터 사이에 구비되어 상기 제 2히팅척이 상기 제 2서포터 상에서 전방향으로 틸팅될 수 있도록 하스 수단; 및 상기 제 1히팅척, 제 2히팅척, 프레스핀 및 프레스 수단을 제어하기 는 틸팅 블록; 제 2서포터를 상기 제 1서포터를 향하여 전후진시키기 위한 프레 위한 제어부를 포함하는 것을 특징으로 한다. 이러한 장치는, 스탬프가 기판에 접촉하기 전이나 패턴의 전사가 이루어진 후 스탬프와 기판을 분리하는 과정에서 스탬프와 기판의 평형도를 유지시킴으로써, 전사된 패턴의 변형을 방지할 수 있다.
나노, 리소그래피, 임프린트, 패턴, 히팅, 분리(Debonding)

Description

나노 임프린트 리소그래피 방법 및 장치{A NANO IMPRINT LITHOGRAPHY METHOD AND APPARATUS}
도 1은 통상적인 나노 임프린트 리소그래피 공정의 개략도.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 나노 임프린트 리소그래피 장치의 개략적인 단면도.
도 3 내지 도 9는 도 2에 도시한 나노 임프린트 리소그래피 장치의 작업 공정을 나타내는 개략적인 단면도.
〈도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명〉
1: 제 1서포터 2: 제 1히팅척
3: 프레스핀 4: 스탬프
5: 기판 6: 제 2히팅척
7: 제 2서포터 8: 틸팅 블록
9: 메인 프레스 유닛 10: 보조 프레스 유닛
본 발명은 나노 임프린트 리소그래피 방법 및 장치에 관한 것으로, 더 상세 하게는 스탬프가 기판에 접촉하기 전이나 패턴의 전사가 이루어진 후 스탬프와 기판을 분리(디본딩, Debonding)하는 과정에서 스탬프와 기판의 평형도를 유지시킴으로써 전사된 패턴의 변형을 방지하기 위한 것이다.
리소그래피(Lithography) 기술은 반도체 웨이퍼 상에 집적회로를 정의하는 복잡한 패턴을 인쇄하여 형성하는 기술로서, 리소그래피 기술의 발전은 오늘날 집적회로의 고 집적도를 가능하게 하였다.
기존에 널리 사용되던 광학 리소그래피는, 감광막이 도포된 반도체 웨이퍼 상에 고정밀 광학계를 이용하여 축소된 마스크 상의 패턴을 이미지화한다. 이러한 광학 리소그래피는, g-line(435㎚), i-line(365㎚)을 거쳐서 현재 248㎚ DUV(Deep Ultraviolet)를 생성하는 KrF(Krypton Fluoride) 엑시머 레이저를 광원으로 사용하고, 해상도를 증가시키기 위한 각종 주변 기술을 접목하여, 현재 125㎚보다 작은 크기의 게이트 선폭을 가지는 트랜지스터의 양산이 가능하도록 하였다.
그러나, Moore의 법칙에 따라 IC의 생산성은 광학 리소그래피의 기술보다 더 빠른 속도로 발전하기 때문에 ArF(Argon Flouride) 193㎚ 레이저 또는 F2(Flourine) 157㎚ 레이저 등 KrF보다 더 짧은 파장의 광원을 사용한다고 하더라도 기존의 광학 리소그래피를 이용해서는 70㎚ 이하의 초극미세 패턴형성은 한계가 있다.
다시 말해, 광학 리소그래피로는 집적회로의 비약적 발전에 따라 곧 요구되어질 0.1um 이하의 선폭을 형성하는 것이 불가능하게 된다(실제로 256Mb DRAM을 만들기 위해서는 최소 0.25micron의 패턴을 만들 수 있어야 하며, 이보다 집적도가 16배 향상된 4Gb DRAM을 만들기 위해서는 최소 0.13micron의 패턴을 만들어야 한다).
이러한 광학 리소그래피의 한계를 극복하기 위해, 이른바 차세대 리소그래피(Next-Generation Lithographies, NGLs)라고 불리는 기술들이 개발되고 있으며, EUV 리소그래피(EUVL), X-ray 리소그래피, Ion-beam Projection 리소그래피, Electron-Beam 리소그래피, Dip pen 리소그래피, AFM(Atomic Force Microscope) 및 STM(Scanning Tunneling Microscope)을 이용한 Proximal Probe 리소그래피 등이 제안되어 있으며, 그 중에서 10~14㎚ 범위의 파장을 갖는 극자외선(EUV, Extreame Ultraviolet)을 사용하는 EUVL은 선두의 NGL 기술로 알려져 있다.
이러한 EUV 리소그래피(EUVL)는 광학 리소그래피와 많은 유사점을 가지나, EUV가 거의 모든 물질에서 강하게 흡수되기 때문에 EUV의 사용은 진공에서 이루어져야 하고 기존의 굴절형 광학계가 아닌 반사형 광학 시스템을 사용하여 이루어져야 한다. 그러나 정사 입사각에서는 EUV의 반사율이 매우 낮기 때문에 반사표면을 Distributed Bragg Reflect로 알려진 박막으로 다층 코팅해야 하며, 완벽한 거울이 필요하기 때문에 매우 발달된 연마와 계측기술이 필요하다.
또한, 일반적인 광 포토레지스트에서의 EUV 흡수율이 매우 높기 때문에 새로운 레지스트와 공정기술이 적용되어야 하므로, 많은 기술적 어려움과 복잡한 제작과정에 의해 이 기술이 상용화되기 위해서는 아직 많은 연구들이 선행되어야 한다.
X-ray 리소그래피의 경우, 25㎚의 초극미세 패턴의 형성이 가능하나 고출력의 소스(싱크로트론 소스 등) 제작이 필요함으로 인해 공정 비용이 많이 소모될 뿐 만 아니라, 광학시스템 및 마스크의 제조가 기술적으로 어렵고 고가이므로 상용화가 어려울 것으로 보인다.
Ion-beam 리소그래피는 이온빔을 집속하면서 마스크의 패턴을 레지스트에 축소하여 투영하는 방법으로서, 색수차와 공간전하에 의한 이온빔 단면의 변형문제를 기술적으로 극복하기 어려워 아직까지 1um 정도의 해상도 밖에 이루지 못하고 있으므로 이 기술이 나노 소자의 제조에 적용되기에는 많은 문제가 있다.
Electron-Beam(e-beam) 리소그래피는, X-ray 리소그래피에 비해 상대적으로 저렴한 비용으로 초극미세 패턴을 형성할 수는 있으나 시간당 처리량(throughput)이 작아 실제 생산 현장에서 대량 생산에 사용되기는 본질적으로 한계를 갖고 있다.
Dip pen 리소그래피 및 AFM 및 STM을 이용한 Proximal Probe 리소그래피는, 수 ㎚ 또는 원자 및 분자 크기의 패턴형성이 가능하기는 하나 생산성 및 기술적 완성도가 낮아 아직 생산 현장에 사용하기에는 무리가 있다.
이와 같이, 상기한 리소그래피 방법은, 최대 패터닝 면적이 작고, 패터닝 속도 및 처리량이 너무 낮을 뿐만 아니라 비용이 과도히 소모된다는 문제점을 갖고 있어 나노패턴의 경제적인 대량생산이라는 측면에 문제가 있다. 또한, 적용하기 위해서 다단계의 전처리 과정을 거치거나 복잡한 장치를 필요로 하거나, 패턴의 높이가 마스크로 사용될 수 없을 정도로 작다는 등의 이유로 실제 나노패턴 공정에서의 적용은 지극히 비현실적이다.
이러한 리소그래피 방법들에 반해, 프린스턴 대학의 Stephen Chou교수에 의 해 제안된 나노 임프린트 리소그래피 방법은, 나노 구조물 및 나노 소자의 경제적인 대량생산을 위한 기술로 각광받고 있다. 위에서 제안된 나노 임프린트 리소그래피 방법이란, PMMA(Polymethylmethacrylate) 등의 열가소성 폴리머 등으로 코팅한 기판표면을 나노 크기의 구조물(100㎚이하)을 갖는 스탬프(stamp)로 압착하여 기판 상의 폴리머 레지스트(resist) 표면 위에 스탬프의 패턴을 옮기는 방법이다. 이때, 레지스트에 각인된 나노구조는 스탬프의 형상과 동일하게 형성되며, 스탬프는 주로 나노 크기의 패턴을 가진 실리콘, 실리콘 산화물 등으로 제작된다.
이러한 나노 임프린트 리소그래피 공정을, 도 1을 참조하여 간략하게 설명하면 다음과 같다.
실리콘 웨이퍼로 형성된 기판(10) 위에 PMMA 등의 열가소성 폴리머 등을 코팅하여 레지스트층(20)을 형성하고, 미리 제작된 나노 패턴을 갖는 스탬프(30)를 레지스트층(20)를 향해 가압하여 스탬프(30)의 나노 패턴을 레지스트(20)로 전사 또는 임프린트한다. 이렇게 임프린트 하는 동안 레지스트(20)에 자외선을 투사하여 레지스트를 응고시키는 방법(자외선 나노 임프린트 리소그래피법) 또는 레지스트(20)를 유리전이온도 이상으로 가열하는 방법( 나노 임프린트 리소그래피법)을 이용하여 스탬프(30)의 패턴이 레지스트(20)에 잘 각인되도록 한 다음, 스탬프(30)를 레지스트(20)로부터 분리시키고, 잔류하는 레지스트가 있을 경우 반응성이온에칭(RIE)과 같은 등방성 에칭 방법으로 이를 제거함으로써 고분자 마스크를 형성한다.
이와 같은 나노 임프린트 리소그래피 공정에서는 기판(10)과 스탬프(30)의 정렬이 매우 정밀하게 수행되어야 하며, 이러한 정렬이 정밀하지 않을 경우 스탬프 (30)에서 기판(10)으로의 패턴의 전사가 불완전하게 될 수 있다. 즉, 기판(10)과 스탬프(30)가 서로 근접하거나 멀어질 때 양자의 평형을 유지하는 것이 대단히 중요하다. 특히 패턴의 폭이 작고 깊이가 깊을 경우 스탬프(30)와 기판(10)의 평형이 이루어지지 않으면, 전사된 패턴의 형상에 변형이 발생하게 된다.
또한, 서로 압착된 기판(10)과 스탬프(30) 사이에 존재하는 반데르발스력(Van der Waals force) 등으로 인해 패턴의 전사 중에 기판(10)과 스탬프(30)가 상호 접착하게 되어, 패턴 전사 후에도 기판(10)과 스탬프(30)를 용이하게 분리(Debonding)하는 것이 곤란하다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로, 본 발명의 목적은 스탬프가 기판에 접촉하기 전이나 패턴의 전사가 이루어진 후 스탬프와 기판을 분리하는 과정에서 스탬프와 기판의 평형도를 유지시킴으로써 전사된 패턴의 변형을 방지함으로써 공정의 수율을 증가시키기 위한 것이다
또한, 본 발명은 패턴 전사 후에 기판(10)과 스탬프(30)를 용이하게 분리하기 위한 것이다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 스탬프에 형성된 패턴을 기판의 표면에 전사하기 위한 장치로서, 제 1서포터; 상기 제 1서포터에 장착되어 상기 스탬프를 진공압으로 고정하며, 상기 스탬프에 열을 가하기 위한 제 1히팅척; 상기 제 1히팅척과 마주보는 위치에 설치되어 기판을 진공압으로 고정하며, 상기 기판에 열을 가하기 위한 제 2히팅척; 상기 제 1서포터로부터 상기 제 2히팅척을 향하여 전후진 가능하게 설치되는 복수 개의 프레스핀; 상기 제 2히팅척을 지지하기 위한 제 2서포터; 상기 제 2히팅척과 상기 제 2서포터 사이에 구비되어 상기 제 2히팅척이 상기 제 2서포터 상에서 전방향으로 틸팅될 수 있도록 하는 틸팅 블록; 제 2서포터를 상기 제 1서포터를 향하여 전후진시키기 위한 프레스 수단; 및 상기 제 1히팅척, 제 2히팅척, 프레스핀 및 프레스 수단을 제어하기 위한 제어부를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 또 하나의 본 발명은, 스탬프에 형성된 패턴을 기판의 표면에 전사하기 위한 방법으로서, 제 1히팅척에 진공압으로 상기 스탬프를 고정하고, 상기 제 1히팅척과 마주보는 제 2히팅척에 상기 기판을 진공압으로 고정하는 제 1 단계; 프레스 수단으로 상기 제 1히팅척과 상기 제 2히팅척을 상호 근접하도록 이동시켜 상기 기판이 상기 스탬프에 약한 압력으로 접촉되도록 함으로써 평형도를 유지시키는 제 2 단계; 상기 프레스 수단으로 상기 제 1히팅척과 상기 제 2히팅척을 상호 멀어지도록 이동시켜 상기 기판을 상기 평형도를 유지한 채 상기 스탬프로부터 소정 간격으로 이격시키는 제 3 단계; 상기 제 1히팅척 및 상기 제 2히팅척에 열을 가하여 상기 스탬프 및 상기 기판을 가열하는 제 4 단계; 상기 프레스 수단으로 상기 제 1히팅척과 상기 제 2히팅척을 상기 평형도를 유지한 채 상호 근접하도록 이동시켜 상기 기판을 상기 스탬프에 약한 압력으로 접촉시키는 제 5 단계; 상기 프레스 수단으로 상기 제 1히팅척 또는 상기 제 2히팅척에 강한 압력을 가하여 상기 기판을 상기 스탬프에 압착시켜 패턴을 전사하는 제 6 단 계; 상기 제 1히팅척 및 상기 제 2히팅척을 냉각시켜 상기 기판과 상기 스탬프를 분리하기에 적합한 온도까지 하강시키는 제 7 단계; 및 상기 스탬프 및 상기 기판의 상기 평형도를 유지하면서 상기 기판과 상기 스탬프를 분리하는 제 8 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
이하, 첨부 도면에 도시된 본 발명의 일 실시예를 통해 본 발명을 상세히 설명하기로 한다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 나노 임프린트 리소그래피 장치의 개략적인 단면도이고, 도 3 내지 도 9는 도 2에 도시한 나노 임프린트 리소그래피 장치의 작업 공정을 나타내는 개략적인 단면도이다.
도 2에서, 본 실시예의 나노 임프린트 리소그래피 장치는 스탬프(4)에 형성된 패턴의 형상을 기판(5)의 표면에 전사하기 위한 장치이다. 이 장치는, 제 1서포터(1); 제 1서포터(1)에 장착되어 스탬프(4)를 진공압으로 고정하며, 스탬프(4)에 열을 가하기 위한 제 1히팅척(2); 제 1히팅척(2)과 마주보는 위치에 설치되어 기판(5)을 진공압으로 고정하며, 기판(5)에 열을 가하기 위한 제 2히팅척(6); 제 1서포터(1)로부터 기판(5)을 향하여 전후진 가능하게 설치되는 수개의 프레스핀(3); 제 2히팅척(6)을 지지하기 위한 제 2서포터(7); 제 2히팅척(6)의 중심영역을 제 2서포터(7) 상에 전방향으로 자유롭게 틸팅될 수 있도록 연결하기 위한 틸팅 블록(8); 제 2서포터(7)를 제 1서포터(1)를 향하여 전후진시키기 위한 프레스 수단; 및 제 1히팅척(2), 제 2히팅척(6), 프레스핀(3) 및 프레스 수단을 제어하기 위한 제어부로 이루어진다.
프레스핀(3)은 제어부에 의해 제어되는 유체 실린더로 이루어지고, 제 2히팅척(6)을 누르는 힘의 균형을 이루기 위하여 적어도 3곳에 각각 설치한다.
프레스 수단은, 제 2서포터(7)를 상기 제 1서포터(1)를 향해 근접하는 방향 또는 멀어지는 방향으로 이동시키기 위한 보조 프레스 유닛(10)과, 패턴 전사를 위해 제 2서포터(7)에 강한 압력을 가하여 스탬프(4)와 기판(5)을 압착시키기 위한 메인 프레스 유닛(9)으로 이루어진다.
보조 프레스 유닛(10)은 대칭되는 가장자리에 적어도 2곳에 설치되고, 메인 프레스 유닛(9)은 제 2서포터(7)의 중심영역 1곳에 설치되는 것이 바람직하다.
이러한 보조 프레스 유닛(10)과 메인 프레스 유닛(9)은 제어부에 의해 제어되는 모터 또는 유체 실린더로 구성한다.
이하에서는 본 실시예의 나노 임프린트 리소그래피 장치를 사용하여 스탬프의 패턴을 기판에 전사하는 공정을 설명한다.
도 2와 같이, 제 1서포터(1)에 장착된 제 1히팅척(2)의 하면에 스탬프(4)를 위치시키면, 제어부(미도시)는 제 1히팅척(2)을 가동하여 스탬프(4)를 고정한다. 제어부는 나노 임프린트 리소그래피 장치의 동작을 전반적으로 제어하며, 전용 또는 범용의 메모리, 마이크로프로세서 및 관련 서보기구들로 구성된다. 제 1히팅척(2)에는 다수의 가스 홀로 구성된 포트(미도시)가 제공될 수 있으며, 제어부에 의한 가스압의 조절(예컨대, 흡입)을 통해 스탬프(4)가 제 1히팅척(2)에 고정될 수 있다.
이어서, 제 2히팅척(6)의 상면에 기판(5)을 올려 놓으면, 제어부가 제 2히팅척(6)을 가동하여 기판(5)을 고정한다. 기판(5) 상에는 PMMA 등의 열가소성 폴리머가 미리 코팅되어 레지스트층을 형성하고 있다. 제 2히팅척(6)의 경우에도 다수의 가스 홀로 구성된 포트(미도시)가 제공될 수 있으며, 제어부에 의한 가스압의 조절(예컨대, 흡입)을 통해 기판(5)이 제 2히팅척(6)에 고정될 수 있다.
스탬프(4)와 기판(5)이 각기 고정된 상태에서, 도 3과 같이 제어부가 보조 프레스 유닛(10)을 가동하여 제 2서포터(7)를 제 1서포터(1)측으로 이동시킨다. 제 2서포터(7)의 이동에 따라 제 2서포터(7) 상에 구비된 틸팅블록(8), 제 2히팅척(6) 및 기판(5)이 함께 이동되는데, 이때 기판(5)과 스탬프(4) 사이에 평형이 완전하게 이루어지지 않은 초기이므로 도 3과 같이 기판(5)이 기울어진 채로 이동하게 된다. 이어서 기판(5)과 스탬프(4)가 가볍게 접촉하는 소프트 컨택(soft-contact)이 형성되면, 보조 프레스 유닛(10)은 기판(5)과 스탬프(4) 사이의 평형을 유지하기 위해 제 2서포터(7)를 약하게 가압한다. 이때, 제 2히팅척(6)의 하부에 위치한 틸팅블록(8)의 동작에 따라 정수압의 원리에 의해 제 2히팅척(6)이 제 2서포터(7) 상에서 전방향으로 자유롭게 틸팅되므로 도 4에서와 같이 기판(5)과 스탬프(4) 사이 및 제 1히팅척(2)과 제 2히팅척(6) 사이에 평형이 이루어진다. 틸팅블록(8)은 전형적으로 열변형을 방지하기 위한 후처리 공정을 거친 스텐레스스틸 재질로 만들어진다.
그 다음, 도 5와 같이 제어부가 프레스핀(3)을 가동시켜 제 1히팅척(2)과 제 2히팅척(6) 사이에 이루어진 평형도를 유지하면서 하방으로 이동시킨다. 프레스핀 (3)이 적어도 세 개의 지점에 설치되어 있으므로 평형도를 유지하면서 스탬프(4)와 기판을 이격시킬 수 있게 된다.
이어서, 도 6과 같이 제어부가 제 1히팅척(2) 및 제 2히팅척(6)에 구비된 가열 수단(미도시)을 가동시켜 열을 발생시킴으로써 스탬프(4) 및 기판(5)의 온도가 패턴의 전사에 가장 적합한 온도가 되도록 제어한다.
그 다음, 도 7과 같이, 제어부가 프레스핀(3)과 보조 프레스 유닛(10)을 동시에 제어하여 제 1히팅척(2)과 제 2히팅척(6) 사이에 정밀하게 평형도가 유지되도록 한 상태에서 제 2히팅척(6)을 상방으로 이동시켜 스탬프(4)와 기판(5)이 접촉(즉, 소프트 컨택)되게 한다. 스탬프(4)와 기판(5)이 접촉되면, 메인 프레스 유닛(9)이 기판(5)을 스탬프(4)에 압착시켜 패턴의 전사가 이루어지도록 한다. 이때 메인 프레스 유닛(9)의 동작은 보조 프레스 유닛(10)의 동작과 동시에 이루어질 수도 있고, 상기한 바와 같이 스탬프(4)와 기판(5)의 접촉 후에 이루어질 수도 있다. 이와 같이, 스탬프(4)와 기판(5) 사이에 미리 평형도를 유지한 상태에서 히팅 후 패턴의 전사가 이루어지게 되면 전사된 패턴의 형상 변형이 방지될 수 있다.
이어서, 도 8과 같이 제어부는 제 1히팅척(2) 및 제 2히팅척(6)의 온도를 하강시켜 기판(5)을 스탬프(4)로부터 분리시키기 위한 최적의 온도(즉, 분리 냉각 온도, Debonding cooling temperature point)가 되도록 제어한다. 기판(5)과 스탬프(4)의 분리가 용이한 적절한 냉각 온도를 제어하지 못하면 스탬프(4)와 기판(5)이 분리될 때 패턴의 형상 변형이 발생할 수 있으므로, 분리 냉각 온도의 제어가 매우 중요하다. 기판(5) 상에 코팅된 폴리머 물질(미도시)의 특성에 따라서 분리시 패턴 의 형상 변형을 최소화하는 최상의 냉각 온도가 달라지게 되며, 통상적으로 강제 냉각보다 자연 냉각 방식의 가공이 패턴의 형상 변형 감소에 도움이 된다.
그 다음, 도 9와 같이, 제어부는 프레스핀(3)과 메인 프레스 유닛(9) 및 보조 프레스 유닛(10)을 동시에 제어하여 제 1히팅척(2)과 제 2히팅척(6) 사이에 정밀하게 평형도가 유지되도록 한 상태에서 제 2히팅척(6)을 하방으로 이동시켜 기판(5)이 평형도가 유지된 상태로 스탬프(4)로부터 분리되도록 한다. 이 과정에서 패턴의 폭이 작고 깊이가 깊을 수록 기판(5)의 평형도와 온도가 지속적으로 정밀하게 제어되어야, 전사된 패턴의 손상이나 변형이 방지될 수 있다.
이상의 실시예에서 설명한 바와 같이 본 발명의 나노 임프린트 리소그래피 방법 및 장치는, 스탬프가 기판에 접촉하기 전이나 패턴의 전사가 이루어진 후 스탬프와 기판을 분리하는 과정에서, 스탬프와 기판 사이에 미리 평형도를 유지한 상태에서 패턴의 전사가 이루어지게 되므로 전사된 패턴의 형상 변형이 방지될 수 있으며, 이를 통해 궁극적으로 공정의 수율이 증가될 수 있다.
또한, 본 발명은 패턴 전사 후에 기판과 스탬프를 용이하게 분리하기 위하여, 기판과 스탬프가 접촉된 상태에서 적절한 분리 냉각 온도를 제어하게 되므로, 전사된 패턴의 형상 변형이 방지된다.
이상에서는 본 발명을 특정의 실시예를 이용하여 도시하고 설명하였으나, 당업자는 특허청구의 범위에서 청구하는 본 발명의 범위를 벗어나지 않는 한 본 발명을 다양하게 변형하고 개량할 수 있을 것이다.

Claims (9)

  1. 삭제
  2. 스탬프에 형성된 패턴을 기판의 표면에 전사하기 위한 장치에 있어서,
    제 1서포터;
    상기 제 1서포터에 장착되어 상기 스탬프를 진공압으로 고정하며, 상기 스탬프에 열을 가하기 위한 제 1히팅척;
    상기 제 1히팅척과 마주보는 위치에 설치되어 기판을 진공압으로 고정하며, 상기 기판에 열을 가하기 위한 제 2히팅척;
    상기 제 1서포터로부터 상기 제 2히팅척을 향하여 전후진 가능하게 설치되는 복수 개의 프레스핀;
    상기 제 2히팅척을 지지하기 위한 제 2서포터;
    상기 제 2서포터를 상기 제 1서포터를 향하여 전후진시키기 위한 프레스 수단; 및
    상기 제 1히팅척, 제 2히팅척, 프레스핀 및 프레스 수단을 제어하기 위한 제어부를 포함하며,
    상기 프레스 수단은, 상기 제 2서포터를 상기 제 1서포터를 향해 근접하는 방향 또는 멀어지는 방향으로 이동시키기 위한 보조 프레스 유닛과, 패턴 전사를 위해 상기 제 2서포터에 강한 압력을 가하여 상기 스탬프와 상기 기판을 압착시키기 위한 메인 프레스 유닛을 포함하는 것을 특징으로 하는 패턴 전사 장치.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 제 2히팅척과 상기 제 2서포터 사이에 구비되어 상기 제 2히팅척이 상기 제 2서포터 상에서 전방향으로 틸팅될 수 있도록 하는 틸팅 블록을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 패턴 전사 장치.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 프레스핀은 적어도 3개의 유체 실린더로 이루어지며, 상기 보조 프레스 유닛은 적어도 2개의 유체 실린더로 이루어지며, 상기 메인 프레스 유닛은 적어도 1개의 유체 실린더로 이루어지는 것을 특징으로 하는 패턴 전사 장치.
  5. 제 2 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 패턴은 나노 스케일 패턴이며, 상기 패턴 전사 장치는 나노 임프린트 리소그래피 장비인 것을 특징으로 하는 패턴 전사 장치.
  6. 스탬프에 형성된 패턴을 기판의 표면에 전사하기 위한 방법에 있어서,
    제 1히팅척에 진공압으로 상기 스탬프를 고정하고, 상기 제 1히팅척과 마주보는 제 2히팅척에 상기 기판을 진공압으로 고정하는 제 1 단계;
    프레스 수단으로 상기 제 1히팅척과 상기 제 2히팅척을 상호 근접하도록 이 동시켜 상기 기판이 상기 스탬프에 약한 압력으로 접촉되도록 함으로써 평형도를 유지시키는 제 2 단계;
    상기 프레스 수단으로 상기 제 1히팅척과 상기 제 2히팅척을 상호 멀어지도록 이동시켜 상기 기판을 상기 평형도를 유지한 채 상기 스탬프로부터 소정 간격으로 이격시키는 제 3 단계;
    상기 제 1히팅척 및 상기 제 2히팅척에 열을 가하여 상기 스탬프 및 상기 기판을 가열하는 제 4 단계;
    상기 프레스 수단으로 상기 제 1히팅척과 상기 제 2히팅척을 상기 평형도를 유지한 채 상호 근접하도록 이동시켜 상기 기판을 상기 스탬프에 약한 압력으로 접촉시키는 제 5 단계;
    상기 프레스 수단으로 상기 제 1히팅척 또는 상기 제 2히팅척에 강한 압력을 가하여 상기 기판을 상기 스탬프에 압착시켜 패턴을 전사하는 제 6 단계;
    상기 제 1히팅척 및 상기 제 2히팅척을 냉각시켜 상기 기판과 상기 스탬프를 분리하기에 적합한 온도까지 하강시키는 제 7 단계; 및
    상기 스탬프 및 상기 기판의 상기 평형도를 유지하면서 상기 기판과 상기 스탬프를 분리하는 제 8 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 패턴 전사 방법.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 프레스 수단은 상기 제 2히팅척의 하부에서 상기 제 2히팅척을 이동시키는 제 1 프레스 수단과 상기 제 2히팅척의 상부에서 상기 제 2히팅척을 이동시키 는 제 2 프레스 수단을 포함하며,
    상기 제 2 단계는 상기 제 1 프레스 수단으로 상기 제 2히팅척을 상기 제 1히팅척에 근접하도록 상방으로 이동시키는 단계를 포함하며,
    상기 제 3 단계는 상기 제 1 및 제 2 프레스 수단으로 상기 제 2히팅척을 상기 제 1히팅척에서 멀어지도록 하방으로 이동시키는 단계를 포함하며,
    상기 제 5 단계는 상기 제 1 및 제 2 프레스 수단으로 상기 제 2히팅척을 상기 제 1히팅척에 근접하도록 상방으로 이동시키는 단계를 포함하며,
    상기 제 6 단계는 상기 제 1 프레스 수단을 정지한 상태에서 상기 제 2 프레스 수단으로 상기 제 2히팅척에 강한 압력을 상방으로 가하는 단계를 포함하며,
    상기 제 8 단계는 상기 제 1 및 제 2 프레스 수단으로 상기 제 2히팅척을 상기 제 1히팅척에서 멀어지도록 하방으로 이동시키는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 패턴 전사 방법.
  8. 제 7 항에 있어서,
    상기 프레스 수단은 상기 제 2히팅척이 전방향으로 틸팅될 수 있도록 하는 틸팅 블록을 더 포함하며,
    상기 제 2 단계는 상기 스탬프와 상기 기판의 적어도 일부가 상호 접촉한 상태에서 상기 틸팅 블록으로 상기 제 2히팅척을 틸팅시켜 상기 제 1히팅척과 상기 제 2히팅척의 상기 평형도를 유지하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 패턴 전사 방법.
  9. 제 6 항 내지 제 8 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 패턴은 나노 스케일 패턴이며, 상기 패턴 전사 방법은 나노 임프린트 리소그래피 공정에 이용되는 것을 특징으로 하는 패턴 전사 방법.
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