KR100963510B1 - 압인 리소그래피 프로세스 및 시스템 - Google Patents
압인 리소그래피 프로세스 및 시스템 Download PDFInfo
- Publication number
- KR100963510B1 KR100963510B1 KR1020047020101A KR20047020101A KR100963510B1 KR 100963510 B1 KR100963510 B1 KR 100963510B1 KR 1020047020101 A KR1020047020101 A KR 1020047020101A KR 20047020101 A KR20047020101 A KR 20047020101A KR 100963510 B1 KR100963510 B1 KR 100963510B1
- Authority
- KR
- South Korea
- Prior art keywords
- template
- substrate
- curing liquid
- liquid
- actinic
- Prior art date
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 193
- 230000008569 process Effects 0.000 title abstract description 119
- 238000001459 lithography Methods 0.000 title abstract description 113
- 239000000758 substrate Substances 0.000 claims abstract description 481
- 230000033001 locomotion Effects 0.000 claims abstract description 148
- 238000000059 patterning Methods 0.000 claims abstract description 51
- 239000007788 liquid Substances 0.000 claims description 382
- 239000000463 material Substances 0.000 claims description 45
- 239000002335 surface treatment layer Substances 0.000 claims description 20
- 238000011049 filling Methods 0.000 claims description 11
- 238000006073 displacement reaction Methods 0.000 claims description 9
- 239000012530 fluid Substances 0.000 claims description 9
- 239000007921 spray Substances 0.000 claims description 7
- 230000000670 limiting effect Effects 0.000 claims description 6
- 238000005507 spraying Methods 0.000 claims description 6
- 230000000149 penetrating effect Effects 0.000 claims description 5
- 238000009736 wetting Methods 0.000 claims 1
- 238000001723 curing Methods 0.000 description 186
- 239000010410 layer Substances 0.000 description 151
- 230000000873 masking effect Effects 0.000 description 64
- 238000005530 etching Methods 0.000 description 40
- 238000012546 transfer Methods 0.000 description 37
- 230000005684 electric field Effects 0.000 description 28
- 239000000178 monomer Substances 0.000 description 27
- 230000005855 radiation Effects 0.000 description 22
- 238000002347 injection Methods 0.000 description 18
- 239000007924 injection Substances 0.000 description 18
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 description 16
- 230000008859 change Effects 0.000 description 14
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 13
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 description 13
- 238000012634 optical imaging Methods 0.000 description 13
- 230000010287 polarization Effects 0.000 description 13
- -1 dimethyl siloxane Chemical class 0.000 description 12
- 239000010408 film Substances 0.000 description 12
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 description 11
- 238000000016 photochemical curing Methods 0.000 description 11
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 10
- 239000002253 acid Substances 0.000 description 10
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 10
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 10
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 10
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 9
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 9
- 238000003384 imaging method Methods 0.000 description 9
- 239000011344 liquid material Substances 0.000 description 9
- 230000001276 controlling effect Effects 0.000 description 8
- 239000012811 non-conductive material Substances 0.000 description 8
- 238000000206 photolithography Methods 0.000 description 8
- 239000004020 conductor Substances 0.000 description 7
- 238000013461 design Methods 0.000 description 7
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 7
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 7
- 238000001020 plasma etching Methods 0.000 description 7
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 7
- 235000012431 wafers Nutrition 0.000 description 7
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 7
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 description 6
- 238000000576 coating method Methods 0.000 description 6
- 230000000295 complement effect Effects 0.000 description 6
- 238000007373 indentation Methods 0.000 description 6
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 6
- 235000012239 silicon dioxide Nutrition 0.000 description 6
- 239000003999 initiator Substances 0.000 description 5
- 238000012804 iterative process Methods 0.000 description 5
- 238000006116 polymerization reaction Methods 0.000 description 5
- 239000002243 precursor Substances 0.000 description 5
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 5
- 238000012876 topography Methods 0.000 description 5
- 239000004971 Cross linker Substances 0.000 description 4
- 238000003848 UV Light-Curing Methods 0.000 description 4
- 239000000654 additive Substances 0.000 description 4
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 description 4
- 238000012937 correction Methods 0.000 description 4
- 238000005286 illumination Methods 0.000 description 4
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 description 4
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 4
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 4
- 239000010453 quartz Substances 0.000 description 4
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 description 4
- YXTPWUNVHCYOSP-UHFFFAOYSA-N bis($l^{2}-silanylidene)molybdenum Chemical compound [Si]=[Mo]=[Si] YXTPWUNVHCYOSP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 3
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 3
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 3
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 3
- 238000000609 electron-beam lithography Methods 0.000 description 3
- 239000007791 liquid phase Substances 0.000 description 3
- 229910021344 molybdenum silicide Inorganic materials 0.000 description 3
- MWUXSHHQAYIFBG-UHFFFAOYSA-N nitrogen oxide Inorganic materials O=[N] MWUXSHHQAYIFBG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 230000036961 partial effect Effects 0.000 description 3
- 229920002120 photoresistant polymer Polymers 0.000 description 3
- 229910000077 silane Inorganic materials 0.000 description 3
- 229910052814 silicon oxide Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000002904 solvent Substances 0.000 description 3
- 239000010959 steel Substances 0.000 description 3
- QNODIIQQMGDSEF-UHFFFAOYSA-N (1-hydroxycyclohexyl)-phenylmethanone Chemical compound C=1C=CC=CC=1C(=O)C1(O)CCCCC1 QNODIIQQMGDSEF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- ZIFLDVXQTMSDJE-UHFFFAOYSA-N 3-[[dimethyl-[3-(2-methylprop-2-enoyloxy)propyl]silyl]oxy-dimethylsilyl]propyl 2-methylprop-2-enoate Chemical group CC(=C)C(=O)OCCC[Si](C)(C)O[Si](C)(C)CCCOC(=O)C(C)=C ZIFLDVXQTMSDJE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-N Ammonia Chemical compound N QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N Carbon dioxide Chemical compound O=C=O CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910001374 Invar Inorganic materials 0.000 description 2
- BAPJBEWLBFYGME-UHFFFAOYSA-N Methyl acrylate Chemical compound COC(=O)C=C BAPJBEWLBFYGME-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910000990 Ni alloy Inorganic materials 0.000 description 2
- PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N Nickel Chemical compound [Ni] PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N Silicon Chemical compound [Si] XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 description 2
- 230000000996 additive effect Effects 0.000 description 2
- 238000003491 array Methods 0.000 description 2
- 230000004888 barrier function Effects 0.000 description 2
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 2
- CQEYYJKEWSMYFG-UHFFFAOYSA-N butyl acrylate Chemical compound CCCCOC(=O)C=C CQEYYJKEWSMYFG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000000919 ceramic Substances 0.000 description 2
- KPUWHANPEXNPJT-UHFFFAOYSA-N disiloxane Chemical class [SiH3]O[SiH3] KPUWHANPEXNPJT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000004049 embossing Methods 0.000 description 2
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 2
- 239000005350 fused silica glass Substances 0.000 description 2
- AMGQUBHHOARCQH-UHFFFAOYSA-N indium;oxotin Chemical compound [In].[Sn]=O AMGQUBHHOARCQH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000007689 inspection Methods 0.000 description 2
- 239000012528 membrane Substances 0.000 description 2
- VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N methane Chemical compound C VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 2
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 2
- 238000001127 nanoimprint lithography Methods 0.000 description 2
- 239000002086 nanomaterial Substances 0.000 description 2
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 2
- 230000000737 periodic effect Effects 0.000 description 2
- 239000012071 phase Substances 0.000 description 2
- 239000003504 photosensitizing agent Substances 0.000 description 2
- 230000000704 physical effect Effects 0.000 description 2
- 230000002829 reductive effect Effects 0.000 description 2
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000010703 silicon Substances 0.000 description 2
- 239000000377 silicon dioxide Substances 0.000 description 2
- 238000001494 step-and-flash imprint lithography Methods 0.000 description 2
- AKEJUJNQAAGONA-UHFFFAOYSA-N sulfur trioxide Chemical compound O=S(=O)=O AKEJUJNQAAGONA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000004381 surface treatment Methods 0.000 description 2
- 239000010409 thin film Substances 0.000 description 2
- 238000013519 translation Methods 0.000 description 2
- 239000012780 transparent material Substances 0.000 description 2
- 239000012956 1-hydroxycyclohexylphenyl-ketone Substances 0.000 description 1
- ILPKEDJQVQQQRM-UHFFFAOYSA-N 3-tris(trimethoxysilyloxy)silylpropyl prop-2-enoate Chemical compound CO[Si](OC)(OC)O[Si](O[Si](OC)(OC)OC)(O[Si](OC)(OC)OC)CCCOC(=O)C=C ILPKEDJQVQQQRM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- BESKSSIEODQWBP-UHFFFAOYSA-N 3-tris(trimethylsilyloxy)silylpropyl 2-methylprop-2-enoate Chemical compound CC(=C)C(=O)OCCC[Si](O[Si](C)(C)C)(O[Si](C)(C)C)O[Si](C)(C)C BESKSSIEODQWBP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- NIXOWILDQLNWCW-UHFFFAOYSA-M Acrylate Chemical compound [O-]C(=O)C=C NIXOWILDQLNWCW-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- 229910000851 Alloy steel Inorganic materials 0.000 description 1
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- XHIKSLHIZYVEQI-UHFFFAOYSA-N CC1=C(C(=O)[PH2]=O)C(=CC(=C1)C)C Chemical compound CC1=C(C(=O)[PH2]=O)C(=CC(=C1)C)C XHIKSLHIZYVEQI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical group [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- VYZAMTAEIAYCRO-UHFFFAOYSA-N Chromium Chemical compound [Cr] VYZAMTAEIAYCRO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910000531 Co alloy Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910000640 Fe alloy Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910002601 GaN Inorganic materials 0.000 description 1
- GYHNNYVSQQEPJS-UHFFFAOYSA-N Gallium Chemical compound [Ga] GYHNNYVSQQEPJS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910001218 Gallium arsenide Inorganic materials 0.000 description 1
- JMASRVWKEDWRBT-UHFFFAOYSA-N Gallium nitride Chemical compound [Ga]#N JMASRVWKEDWRBT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- AFVFQIVMOAPDHO-UHFFFAOYSA-N Methanesulfonic acid Chemical compound CS(O)(=O)=O AFVFQIVMOAPDHO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- VVQNEPGJFQJSBK-UHFFFAOYSA-N Methyl methacrylate Chemical compound COC(=O)C(C)=C VVQNEPGJFQJSBK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- ISWSIDIOOBJBQZ-UHFFFAOYSA-N Phenol Chemical compound OC1=CC=CC=C1 ISWSIDIOOBJBQZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910003811 SiGeC Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910000577 Silicon-germanium Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000005411 Van der Waals force Methods 0.000 description 1
- 238000001015 X-ray lithography Methods 0.000 description 1
- 239000006094 Zerodur Substances 0.000 description 1
- AXQKVSDUCKWEKE-UHFFFAOYSA-N [C].[Ge].[Si] Chemical compound [C].[Ge].[Si] AXQKVSDUCKWEKE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- LEVVHYCKPQWKOP-UHFFFAOYSA-N [Si].[Ge] Chemical compound [Si].[Ge] LEVVHYCKPQWKOP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 150000007513 acids Chemical class 0.000 description 1
- 230000002411 adverse Effects 0.000 description 1
- 150000001343 alkyl silanes Chemical class 0.000 description 1
- 229910045601 alloy Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000000956 alloy Substances 0.000 description 1
- HSFWRNGVRCDJHI-UHFFFAOYSA-N alpha-acetylene Natural products C#C HSFWRNGVRCDJHI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910021529 ammonia Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000012298 atmosphere Substances 0.000 description 1
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- MQDJYUACMFCOFT-UHFFFAOYSA-N bis[2-(1-hydroxycyclohexyl)phenyl]methanone Chemical compound C=1C=CC=C(C(=O)C=2C(=CC=CC=2)C2(O)CCCCC2)C=1C1(O)CCCCC1 MQDJYUACMFCOFT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229920001400 block copolymer Polymers 0.000 description 1
- 230000000903 blocking effect Effects 0.000 description 1
- 238000009529 body temperature measurement Methods 0.000 description 1
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 description 1
- 125000004432 carbon atom Chemical group C* 0.000 description 1
- 229910002092 carbon dioxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000001569 carbon dioxide Substances 0.000 description 1
- BVKZGUZCCUSVTD-UHFFFAOYSA-N carbonic acid Chemical class OC(O)=O BVKZGUZCCUSVTD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000012159 carrier gas Substances 0.000 description 1
- 238000003486 chemical etching Methods 0.000 description 1
- 238000007705 chemical test Methods 0.000 description 1
- 229910052804 chromium Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011651 chromium Substances 0.000 description 1
- 238000003776 cleavage reaction Methods 0.000 description 1
- 239000002131 composite material Substances 0.000 description 1
- 230000006835 compression Effects 0.000 description 1
- 238000007906 compression Methods 0.000 description 1
- 239000000470 constituent Substances 0.000 description 1
- 229920001577 copolymer Polymers 0.000 description 1
- 238000004132 cross linking Methods 0.000 description 1
- 239000003431 cross linking reagent Substances 0.000 description 1
- 230000001351 cycling effect Effects 0.000 description 1
- 238000013500 data storage Methods 0.000 description 1
- 238000007865 diluting Methods 0.000 description 1
- 235000013870 dimethyl polysiloxane Nutrition 0.000 description 1
- 230000026058 directional locomotion Effects 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 238000010894 electron beam technology Methods 0.000 description 1
- 239000003822 epoxy resin Substances 0.000 description 1
- 125000002534 ethynyl group Chemical group [H]C#C* 0.000 description 1
- 230000001747 exhibiting effect Effects 0.000 description 1
- 238000001900 extreme ultraviolet lithography Methods 0.000 description 1
- 125000000524 functional group Chemical group 0.000 description 1
- 229910052733 gallium Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 1
- 239000002241 glass-ceramic Substances 0.000 description 1
- 238000009499 grossing Methods 0.000 description 1
- 229920001519 homopolymer Polymers 0.000 description 1
- 239000001257 hydrogen Substances 0.000 description 1
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 description 1
- 125000004435 hydrogen atom Chemical class [H]* 0.000 description 1
- 230000000977 initiatory effect Effects 0.000 description 1
- 230000002452 interceptive effect Effects 0.000 description 1
- 238000002164 ion-beam lithography Methods 0.000 description 1
- 238000010884 ion-beam technique Methods 0.000 description 1
- 238000002955 isolation Methods 0.000 description 1
- 239000002346 layers by function Substances 0.000 description 1
- 238000001699 lithographically induced self-assembly Methods 0.000 description 1
- 229920002521 macromolecule Polymers 0.000 description 1
- 150000002739 metals Chemical class 0.000 description 1
- 238000004377 microelectronic Methods 0.000 description 1
- 238000001393 microlithography Methods 0.000 description 1
- 238000003801 milling Methods 0.000 description 1
- 230000005693 optoelectronics Effects 0.000 description 1
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 description 1
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000035515 penetration Effects 0.000 description 1
- 238000006303 photolysis reaction Methods 0.000 description 1
- 230000002165 photosensitisation Effects 0.000 description 1
- 230000015843 photosynthesis, light reaction Effects 0.000 description 1
- 229920000435 poly(dimethylsiloxane) Polymers 0.000 description 1
- 229910021420 polycrystalline silicon Inorganic materials 0.000 description 1
- 229920000647 polyepoxide Polymers 0.000 description 1
- 229920005591 polysilicon Polymers 0.000 description 1
- 229920001296 polysiloxane Polymers 0.000 description 1
- 238000007348 radical reaction Methods 0.000 description 1
- 150000003254 radicals Chemical class 0.000 description 1
- 230000007261 regionalization Effects 0.000 description 1
- 230000001105 regulatory effect Effects 0.000 description 1
- 230000008439 repair process Effects 0.000 description 1
- 230000010076 replication Effects 0.000 description 1
- 230000004044 response Effects 0.000 description 1
- 230000000717 retained effect Effects 0.000 description 1
- 229910052594 sapphire Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010980 sapphire Substances 0.000 description 1
- 238000000263 scanning probe lithography Methods 0.000 description 1
- 230000007017 scission Effects 0.000 description 1
- 239000002094 self assembled monolayer Substances 0.000 description 1
- 239000013545 self-assembled monolayer Substances 0.000 description 1
- 238000010008 shearing Methods 0.000 description 1
- HBMJWWWQQXIZIP-UHFFFAOYSA-N silicon carbide Chemical compound [Si+]#[C-] HBMJWWWQQXIZIP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910010271 silicon carbide Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000002356 single layer Substances 0.000 description 1
- 238000000992 sputter etching Methods 0.000 description 1
- 239000007858 starting material Substances 0.000 description 1
- 238000003860 storage Methods 0.000 description 1
- 238000006557 surface reaction Methods 0.000 description 1
- 239000004094 surface-active agent Substances 0.000 description 1
- 230000026676 system process Effects 0.000 description 1
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 1
- 229920001187 thermosetting polymer Polymers 0.000 description 1
- 238000004148 unit process Methods 0.000 description 1
- 239000012808 vapor phase Substances 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
- B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
- B29C33/00—Moulds or cores; Details thereof or accessories therefor
- B29C33/42—Moulds or cores; Details thereof or accessories therefor characterised by the shape of the moulding surface, e.g. ribs or grooves
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B81—MICROSTRUCTURAL TECHNOLOGY
- B81C—PROCESSES OR APPARATUS SPECIALLY ADAPTED FOR THE MANUFACTURE OR TREATMENT OF MICROSTRUCTURAL DEVICES OR SYSTEMS
- B81C1/00—Manufacture or treatment of devices or systems in or on a substrate
- B81C1/00436—Shaping materials, i.e. techniques for structuring the substrate or the layers on the substrate
- B81C1/00444—Surface micromachining, i.e. structuring layers on the substrate
- B81C1/0046—Surface micromachining, i.e. structuring layers on the substrate using stamping, e.g. imprinting
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61P—SPECIFIC THERAPEUTIC ACTIVITY OF CHEMICAL COMPOUNDS OR MEDICINAL PREPARATIONS
- A61P31/00—Antiinfectives, i.e. antibiotics, antiseptics, chemotherapeutics
- A61P31/04—Antibacterial agents
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
- B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
- B29C33/00—Moulds or cores; Details thereof or accessories therefor
- B29C33/56—Coatings, e.g. enameled or galvanised; Releasing, lubricating or separating agents
- B29C33/60—Releasing, lubricating or separating agents
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
- B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
- B29C35/00—Heating, cooling or curing, e.g. crosslinking or vulcanising; Apparatus therefor
- B29C35/02—Heating or curing, e.g. crosslinking or vulcanizing during moulding, e.g. in a mould
- B29C35/08—Heating or curing, e.g. crosslinking or vulcanizing during moulding, e.g. in a mould by wave energy or particle radiation
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
- B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
- B29C59/00—Surface shaping of articles, e.g. embossing; Apparatus therefor
- B29C59/16—Surface shaping of articles, e.g. embossing; Apparatus therefor by wave energy or particle radiation, e.g. infrared heating
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B82—NANOTECHNOLOGY
- B82Y—SPECIFIC USES OR APPLICATIONS OF NANOSTRUCTURES; MEASUREMENT OR ANALYSIS OF NANOSTRUCTURES; MANUFACTURE OR TREATMENT OF NANOSTRUCTURES
- B82Y10/00—Nanotechnology for information processing, storage or transmission, e.g. quantum computing or single electron logic
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B82—NANOTECHNOLOGY
- B82Y—SPECIFIC USES OR APPLICATIONS OF NANOSTRUCTURES; MEASUREMENT OR ANALYSIS OF NANOSTRUCTURES; MANUFACTURE OR TREATMENT OF NANOSTRUCTURES
- B82Y40/00—Manufacture or treatment of nanostructures
-
- G—PHYSICS
- G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
- G03F—PHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
- G03F7/00—Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
- G03F7/0002—Lithographic processes using patterning methods other than those involving the exposure to radiation, e.g. by stamping
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Nanotechnology (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Toxicology (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Pharmacology & Pharmacy (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- Public Health (AREA)
- Veterinary Medicine (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
- Medicinal Chemistry (AREA)
- Mathematical Physics (AREA)
- Theoretical Computer Science (AREA)
- Animal Behavior & Ethology (AREA)
- Oncology (AREA)
- Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
- Communicable Diseases (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Nuclear Medicine, Radiotherapy & Molecular Imaging (AREA)
- Oral & Maxillofacial Surgery (AREA)
- Thermal Sciences (AREA)
- Shaping Of Tube Ends By Bending Or Straightening (AREA)
- Exposure Of Semiconductors, Excluding Electron Or Ion Beam Exposure (AREA)
- Heating, Cooling, Or Curing Plastics Or The Like In General (AREA)
Abstract
압인 헤드(3100), 활성광원(3500), 모션 스테이지(3600), 패터닝된 템플레이트(3700), 압인 헤드 지지부(3910), 모션 스테이지 지지부(3920), 브리징 지지부(3930) 및 지지 테이블을 포함하는 장치(3900)를 사용하는 압인 리소그래피에 의하여 기판을 패터닝하는 프로세스
압인 리소그래피, 활성광원, 모션 스테이지, 압인 헤드, 템플레이트
Description
본 명세서에 제공된 실시예는 압인 리소그래피용 방법과 시스템에 관한 것이다. 보다 상세하게는, 실시예는 마이크로 및 나노 압인 리소그래피 프로세스에 관한 것이다.
대부분의 마이크로 소자를 제조하기 위해 현재 광 리소그래피 기술이 사용된다. 그러나 이러한 방법은 해상도의 한계에 도달했다고 생각된다. 따라서, 개선된 리소그래피 기술을 제공할 필요가 있다.
템플레이트를 사용하여, 기판상에 패턴을 형성하는 방법으로서, 상기 방법은: 템플레이트와 기판사이에 갭이 생성되도록 템플레이트와 기판을 서로 이격시켜 위치시키는 단계; 갭을 광활성광 경화액으로 충분히 채우는 단계; 및 광활성광 경화액을 고화시키는 단계를 포함한다. 1 실시예에서, 템플레이트는 패터닝되고 제 1 표면 및 제 1 표면으로부터 대향하는 제 2 표면으로 뻗어있는 템플레이트에 형성된 복수의 오목부를 포함한다. 오목부는 패터닝된 템플레이트의 제 1 표면에 복수의 구조를 형성한다. 소정량의 활성광 경화액이 기판의 일부에 가해진다. 활성광 경화액은 약 30센티푸아즈이하의 점도를 갖는 저점도 액이다. 패터닝된 템플레이트와 기판은 그 사이에 갭이 형성되도록 서로 이격되어 위치된다. 템플레이트는, 템플레이트의 비오목부와 기판사이의 갭을 경화액이 실질적으로 채우도록 위치된다. 템플레이트의 위치는 템플레이트의 오목부의 대략 아래의 기판의 영역에서 경화액이 실질적으로 없도록 한다. 기판상에 패터닝된 층을 형성하기 위해 활성광이 경화액에 인가된다.
패터닝 영역을 갖는 템플레이트에 의하여 기판상에 패턴을 형성하는 또 다른 방법에 따라서, 상기 방법은: 기판의 영역에 대향하여 패터닝 영역을 위치시키고, 그 사이에 갭을 형성하는 단계; 기판과 템플레이트사이에 활성광 경화액을 위치시키는 단계; 활성광 경화액을 갭내로 제한하면서, 활성광 경화액과 템플레이트 및 기판을 접촉시킴으로써 활성광 경화액으로 갭을 채우는 단계; 및 활성광 경화액으로부터, 고화된 재료를 형성하는 단계를 포함한다. 그 다음에 방법이 기판의 제 2 부분상에서 반복될 수 있다. 이런식으로 기판은 단일 스텝보다는 복수의 "스텝"에서 압인된다. 압인 리소그래피 프로세스는 저점도액의 사용으로 개선된다. 1 실시예에서, 활성광 경화액의 점도는 약 30센티푸아즈이하이다. 템플레이트의 경계내로 액을 제어하는 것은 많은 방법에 의해 달성될 수 있다. 1 실시예에서, 템플레이트와 기판간의 거리는 템플레이트에 의해 액상에 가해지는 힘이 템플레이트의 경계를 넘지않도록 설정된다. 템플레이트는 그 템플레이트상에 복수의 구조를 형성하는 복수의 오목부를 포함한다. 액가둠은 또한 템플레이트의 경계에 에칭된 하나 이상의 경계를 형성함으로써 제어된다. 이러한 경계는 실질적으로 템플레이트 의 오목부의 깊이 이상인 깊이를 갖는다.
또 다른 실시예에서, 평탄화 영역을 포함하는 템플레이트가 있는데서 기판상에 배치된 경화액을 경화시킴으로써 평탄화층이 형성된다. 1 실시예에서, 소정량의 활성광 경화액이 기판의 제 1 영역에 가해진다. 평탄화 템플레이트는 활성광 경화액과 접촉하고 활성광은 활성광 경화액을 고화시키기 위해 인가된다. 이런식으로, 평면층이 기판의 제 1 영역에 형성된다. 그 다음에 프로세스는 기판의 부가 영역에서 반복된다. 이런식으로 기판은 단일 스텝보다는 복수의 "스텝"에서 평탄화된다.
기판상에 패턴을 형성하기 위한 시스템은, 기판을 지지하는 보디; 보디에 연결되고 패터닝된 영역을 갖는 템플레이트; 기판과 템플레이트간의 상대적 이동을 제공하고 기판의 일부에 중첩하여 템플레이트를 위치시키고, 패터닝 영역을 형성하기 위한, 보디에 연결된 변위 시스템; 기판과 템플레이트간의 거리를 감소시킴으로써 템플레이트와 접촉하여 활성광 경화액을 선택적으로 위치시키기 위해 변위 시스템이 연결되어 있고, 활성광 경화액을 패터닝 부분의 아래부분에 활성광 경화액을 분사하기 위해 연결된 액 디스펜서, 활성광 경화액을 고화시키도록 선택된 광을 패터닝 영역에 침투시키기 위한 소스; 및 변위 시스템이 패터닝 부분의 외부의 기판의 영역에 뻗어있는 활성광 경화액의 양을 최소화하기 위한 정보에 따라 거리가 변하는 비율을 확립하고, 템플레이트와 활성광 경화액간에 접촉시킴으로써 템플레이트에 인가된 힘을 나타내는 정보를 생성시키기 위해 압인 헤드에 연결된 힘 디텍터를 포함한다. 이러한 구성으로, 시스템은 템플레이트와 기판간의 병진 변위를 최 소화하면서 템플레이트와 기판간의 상대적 회전 이동을 용이하게 함으로써 템플레이트와 기판간의 상대적 위치 관계가 평행이 되도록 확립하고 유지한다. 또한 본 시스템에 모션 스테이지, 압인 헤드 및 액 디스펜서 및 광원이 포함된다. 모션 스테이지는 제 1 및 제 2 횡단축을 따라 기판과 템플레이트간의 상대 이동을 제공하기 위하여 보디에 연결된다. 압인 헤드는 제 1 및 제 2 축을 횡단하여 뻗어있는 제 3 축을 따라 템플레이트와 기판간의 상대 이동을 제공하기 위하여 보디에 연결된다. 액 디스펜서는 기판상에 활성광 경화액을 분사하기 위해 보디에 연결된다. 광원은 기판상에 광을 침투시키기 위해 연결되는데, 이 광은 활성광 경화액을 고화시키기 위해 선택된다. 1 실시예에서, 패터닝된 템플레이트가 있는데서 기판상에 배치된 경화액을 경화시킴으로써 패터닝된 층이 형성된다. 1 실시예에서, 기판상에 패터닝된 층을 형성하기 위한 시스템은 압인 헤드와 모션 스테이지를 포함한다. 압인 헤드는 패터닝된 템플레이트를 유지하도록 구성된다. 압인 헤드는 또한 정밀 방향 시스템을 포함한다. 정밀 방향 시스템은 기판에 대한 패터닝된 템플레이트의 모션이 실질적으로 패터닝된 템플레이트의 평행 방향이 되도록 한다. 1 실시예에서, 정밀 방향 시스템은 템플레이트가 기판상에 배치된 액과 접촉할때 템플레이트가 비평면화에 대하여 자체보정 가능하게 하는 수동 시스템이다. 압인 헤드는 힘 디텍터를 더 포함한다. 힘 디텍터는 템플레이트에 연결되어 있고 기판상에 배치된 경화액에 의하여 템플레이트에 인가된 저항력을 결정하도록 구성된다. 기판은 모션 스테이지에 연결되어 있다. 모션 스테이지는 기판을 지지하고 기판을 템플레이트에 실질적으로 평행하게 이동하도록 구성된다. 압인 리소그래피 시스템은 또한 액 디스펜서를 포함한다. 액 디스펜서는 압인 헤드 또는 시스템 보디의 일부에 연결될 수 있다. 액 디스펜서는 활성광 경화액을 기판상에 분사하도록 구성된다. 압인 리소그래피 시스템은 또한 패터닝된 템플레이트에 광학적으로 연결된 광원을 포함한다. 광원은 사용하는 동안 패터닝된 템플레이트를 통하여 경화액으로 활성광을 비추도록 구성된다. 100nm이하의 구조 크기를 갖는 구조를 형성하는 압인 리소그래피 시스템은 전형적으로 온도 변화에 민감하다. 시스템의 온도가 증가할때, 지지부(즉, 압인 리소그래피 시스템의 템플레이트, 기판 및 기타 구성요소를 지지하는 구성요소)는 팽창할 수 있다. 지지부의 팽창은, 기판과 템플레이트의 오정렬에 의한 에러를 일으킬 수 있다. 1 실시예에서, 지지부는 열팽창 계수가 낮은(예컨대, 대략 20ppm/℃이하) 재료로 형성된다. 또한, 압인 리소그래피 시스템은 엔클로저내에 위치될 수 있다. 엔클로저는 그 엔클로저내에서 약 1℃이상의 온도 변화를 막도록 구성된다. 대안의 실시예에서, 압인 리소그래피 시스템은 압인 헤드, 모션 스테이지, 액 디스펜서, 힘 디텍터 및 활성광원을 포함한다. 이 실시예에서, 압인 헤드대신 정밀 방향 시스템이 모션 스테이지에 연결된다. 따라서, 압인되는 기판의 일부와 템플레이트가 실질적으로 평행이될때까지 기판의 방향을 변경함으로써 정밀한 방향이 수행된다. 이 실시예에서, 모션 스테이지가 템플레이트아래의 X-Y평면에 대하여 기판을 이동시키도록 구성되는 한편, 압인 헤드는 고정 위치에서 지지부에 연결된다. 압인 리소그래피 시스템의 기타의 구성요소는 실질적으로 다른 실시예에 대하여 상기한 것과 동일하다. 또 다른 실시예에서, 압인 리소그래피 시스템은 압인 헤드, 모션 스테이지, 기판 지지부, 액 디스펜서, 힘 디텍터 및 활 성광원을 포함한다. 압인 헤드는 패터닝된 템플레이트를 유지하도록 구성된다. 압인 헤드는 또한 정밀 방향 시스템을 포함한다. 1 실시예에서, 정밀 방향 시스템은, 템플레이트가 기판에 배치된 액과 접촉할때 템플레이트가 비평면에 대하여 자체 보정을 가능하게 하는 수동 시스템이다. 압인 헤드는 모션 스테이지에 연결된다. 모션 스테이지는 기판에 실질적으로 평행하게 압인 헤드를 이동시키도록 구성된다. 기판은 기판 지지부에 연결된다. 기판 지지부는 사용하는 동안 고정 위치에 기판을 유지하도록 구성된다. 압인 리소그래피 시스템의 기타의 구성요소는 다른 실시예에 대하여 상기한 것과 실질적으로 동일하다. 또 다른 실시예에서, 압인 리소그래피 시스템은, 압인 헤드, 모션 스테이지, 기판 지지부, 액 디스펜서, 힘 디텍터 및 활성광원을 포함한다. 압인 헤드는 패터닝된 템플레이트를 유지하도록 구성된다. 압인 헤드는 모션 스테이지에 연결된다. 모션 스테이지는 기판과 실질적으로 평행하게 압인 헤드를 이동시키도록 구성된다. 기판은 기판 지지부에 연결된다. 기판 지지부는 사용하는 동안 고정 위치에 기판을 유지하도록 구성된다. 기판 지지부는 또한 정밀 방향 시스템을 포함한다. 정밀 방향 시스템은 압인되는 기판의 일부 및 템플레이트가 실질적으로 평행이될때까지 기판의 방향을 변경하도록 구성된다. 압인 리소그래피 시스템의 기타의 구성요소는 다른 실시예에 대하여 상기한 것과 실질적으로 동일하다. 몇몇 실시예에서, 패터닝된 템플레이트는 개선된 액 제어를 가능하도록 디자인될 수 있다. 템플레이트가 기판상에 배치된 액과 접촉하게될때, 액은 원래 덮힌 액보다 기판의 보다큰 영역을 덮도록 확장되는 경황이 있을 것이다. 몇몇 프로세스에서 액을 템플레이트에 의하여 형성된 영역내로 유지하는 것이 이롭다. 몇몇 실시예에서, 적당한 템플레이트 디자인에 의해 실질적으로 템플레이트의 경계를 넘어 액이 흐르는 것을 막는다. 패터닝된 템플레이트는 제 1 표면과 제 1 표면으로부터 대향하는 제 2 표면으로 뻗어있는 템플레이트의 하나 이상의 패터닝 영역에 형성된 복수의 오목부를 포함한다. 오목부는 기판에 압인되는 복수의 구조를 형성한다. 템플레이트는 또한 패터닝 영역의 경계에 대하여 형성된 경계부를 포함한다. 경계부는 제 1 표면으로부터 제 2 표면으로 뻗어있는 오목부로 형성된다. 경계부의 깊이는 템플레이트의 구조를 형성하는 오목부의 깊이보다 실질적으로 크다. 경계부를 포함하는 패터닝된 템플레이트는 여기에 설명된 임의의 시스템에서 사용될 수 있다. 사용하는 동안, 템플레이트는 기판의 표면상에 배치된 경화액과 접촉하게 된다. 템플레이트에 의하여 기판에 인가된 힘은, 특히 템플레이트가 기판의 에지근처에 위치될때 기판이 틸팅하게 할 수 있다. 1 실시예에서, 기판은 기판 틸트 모듈을 포함하는 기판 지지부에 연결된다.
기판 틸트 모듈은 사용하는 동안 기판 표면의 틸트를 교정하도록 구성된다. 또한, 기판 틸티 모듈은 압력이 기판상에 가해질때 틸트 모듈의 컴플라이언스에 의한 기판의 틸트를 막도록 구성된다. 기판 틸티 모듈은 사용하는 동안 기판의 모션을 허용하는 모션 스테이지 또는 고정 기판 지지부에 부착될 수 있다.
또 다른 실시예는 기판상에 패터닝된 구조를 제작하는 방법을 포함하고, 본 방법은: 기판의 표면에 활성광 경화액을 가하는 단계; 템플레이트를 활성광 경화액 부근에 위치시키는 단계; 및 도전층을 통하여 전류를 통과시킴으로써 템플레이트와 기판간에 전기장을 인가하는 단계를 포함하고, 템플레이트는: 비도전층; 비도전층 에 인접하고 실질적으로 비도전층과 기판사이에 있고, 기판상에 생성되는 패터닝된 구조에 상보적인 구조의 연속 패턴을 형성하는 상기 도전층을 포함하고, 상기 인가된 전기장은 템플레이트의 도전층을 향하여 활성광 경화액의 일부를 끌어당기는 정전력을 발생시킨다. 도전 재료는 그 도전 재료가 사용하는 동안 비도전 재료와 템플레이트사이에 위치되도록 비도전 재료상에 위치된다. 도전 재료는 템플레이트에 의해 압인되는 복수의 구조를 형성하는 복수의 오목부를 포함한다. 도전 재료와 비도전 재료는 실질적으로 광에 투명할 수 있다. 1 실시예에서, 템플레이트는 인듐 틴 옥사이드 및 용융 실리카로 형성될 수 있다. 적어도 구조의 일부는 약 100nm이하의 구조 크기를 가질 수 있다. 템플레이트와 기판사이에 전기장이 인가될 수 있다. 전기장의 인가에 의해 템플레이트를 향하여 경화액의 적어도 일부를 끌어당기는 정전력이 발생할 수 있다. 템플레이트로 당겨지는 경화액의 일부는 템플레이트상에 압인된 구조 패턴에 상보적이다. 1 실시예에서, 템플레이트에 당겨지는경화액의 일부는 템플레이트와 접촉하게 되고, 나머지는 템플레이트와 접촉하지 않는다. 대안으로, 끌어당겨지는 경화액 부분이나 그 나머지 부분의 어느것도 템플레이트와 접촉하지 않는다. 그러나, 끌어당겨지는 부분은 템플레이트로 향하여 뻗고 끌어당겨지지 않는 부분은 끌어당겨지는 부분이 템플레이트를 향하여 뻗는 정도로 뻗지 않는다. 경화액은 활성광의 인가에 의해 경화된다. 경화액이 경화된후에, 경화액을 에칭함으로써 구조가 더 형성될 수 있다. 에칭에 의해 구조의 애스펙트비를 개선시킬 수 있다. 반응 이온 에칭을 포함하여, 보통 사용되는 에칭 기술의 어느것이나 사용될 수 있다. 본 실시예 및 기타의 실시예는 본 명세서에서 보다 완전하게 설명된다.
도 1은 압인 리소그래피용 시스템의 1 실시예를 도시한다.
도 2는 압인 리소그래피 시스템 엔클로저를 도시한다.
도 3은 압인 리소그래피 시스템에 연결된 압인 리소그래피 헤드의 1 실시예를 도시한다.
도 4는 압인 헤드의 사시도를 도시한다.
도 5는 압인 헤드의 전개도를 도시한다.
도 6은 제 1 플렉셔 부재의 사시도를 도시한다.
도 7은 제 2 플렉셔 부재의 사시도를 도시한다.
도 8은 서로 연결된 제 1 및 제 2 플렉셔 부재의 사시도를 도시한다.
도 9는 압인 헤드의 예비 교정 시스템에 연결된 정밀 방향 시스템의 사시도를 도시한다.
도 10은 예비 교정 시스템의 단면도를 도시한다.
도 11은 플렉셔 시스템의 개요도를 도시한다.
도 12는 압인 리소그래피 시스템의 모션 스테이지와 압인 헤드의 사시도를 도시한다.
도 13은 액 분사 시스템의 개요도를 도시한다.
도 14는 광원과 압인 헤드에 광학적으로 연결된 카메라를 구비한 압인 헤드의 사시도를 도시한다.
도 15 및 도 16은 액적과 템플레이트의 일부사이의 인터페이스의 측면도를 도시한다.
도 17은 템플레이트의 주변에 액을 한정시키도록 구성된 템플레이트의 제 1 실시예의 단면도를 도시한다.
도 18은 템플레이트의 주변에 액을 한정시키도록 구성된 템플레이트의 제 2 실시예의 단면도를 도시한다.
도 19a-d는 템플레이트를 기판상에 배치된 액과 접촉하게 하는 연속적인 단계의 단면도를 도시한다.
도 20a-b는 복수의 패터닝 영역을 갖는 템플레이트의 평면도와 단면도를 각각 도시한다.
도 21은 압인 헤드의 예비 교정 시스템에 연결된 고정 템플레이트 지지 시스템의 사시도를 도시한다.
도 22는 X-Y 모션 시스템에 연결된 압인 헤드를 도시한다.
도 23a-23f는 네가티브 압인 리소그래피 프로세스의 단면도를 도시한다.
도 24a-24d는 이송 레이어를 구비한 네가티브 압인 리소그래피 프로세스의 단면도를 도시한다.
도 25a-25d는 포지티브 압인 리소그래피 프로세스의 단면도를 도시한다.
도 26a-26c는 이송 레이어를 구비한 포지티브 압인 리소그래피 프로세스의 단면도를 도시한다.
도 27a-27f는 조합된 포지티브 및 네가티브 압인 리소그래피 프로세스의 단 면도를 도시한다.
도 28은 템플레이트와 기판위에 위치된 광학 정렬 측정 디바이스의 개요도를 도시한다.
도 29는 순차적으로 뷰잉 및 재포커싱함으로써 정렬 마크를 사용하여 기판에 관하여 템플레이트의 정렬을 결정하기 위한 기술을 도시한다.
도 30은 정렬 마크 및 편광 필터를 사용하여 기판에 관하여 템플레이트의 정렬을 결정하기 위한 기술을 도시한다.
도 31은 편광 라인으로부터 형성되는 정렬 마크의 평면도를 도시한다.
도 32a-32c는 기판에 인가된 경화액의 패턴의 평면도를 도시한다.
도 33a-33c는 경화후 기판으로부터 템플레이트를 제거하기 위한 기술을 도시한다.
도 34는 전기장 기반 리소그래피용 기판위에 위치된 템플레이트의 1 실시예를 도시한다.
도 35a-35d는 템플레이트와 접촉을 이용하여 나노스케일 구조를 형성하기 위한 프로세스의 제 1 실시예를 도시한다.
도 36a-36c는 템플레이트의 접촉없이 나노스케일 구조를 형성하기 위한 프로세스의 제 1 실시예를 도시한다.
도 37a-37b는 비도전 베이스상에 배치된 연속 패턴의 도전층을 포함하는 템플레이트를 도시한다.
도 38은 기판 틸트 모듈을 구비한 모션 스테이지를 도시한다.
도 39는 기판 틸트 모듈을 구비한 모션 스테이지를 도시한다.
도 40은 기판 지지부의 개요도를 도시한다. 그리고
도 41은 기판 지지부아래에 배치된 압인 헤드를 포함하는 압인 리소그래피 시스템의 개요도를 도시한다.
본 명세서의 실시예는 대체로 소형 디바이스를 제조하는 시스템, 디바이스, 및 관련 프로세스에 관한 것이다. 보다 상세하게는, 본 명세서의 실시예는 압인 리소그래피의 시스템, 디바이스, 및 관련 프로세스에 관한 것이다. 예컨대, 이러한 실시예는 반도체 웨이퍼와 같은, 기판상에 100nm이하의 구조를 압인하는데 사용될 수 있다. 이러한 실시예는 또한, 이것으로 제한되지는 않지만, 데이터 저장용의 패터닝된 자기 매체, 마이크로 광 디바이스, 마이크로 전자 기계 시스템, 생물학적 시험 디바이스, 화학적 시험 및 반응 디바이스, 및 X레이 광 디바이스를 포함하는 다른 종류의 디바이스를 제조하는데 사용될 수도 있다.
압인 리소그래피 프로세스는 그 표면상에 토포그래피로서 이미지를 포함하는 템플레이트를 사용하여 기판상에 고해상도의 이미지(예컨대, 50nm이하)를 복제하는 기능을 선보였다. 압인 리소그래피는 마이크로전자 디바이스, 광 디바이스, 멤스, 광전자장치, 저장 애플리케이션을 위한 패터닝된 자기 매체등의 제조에 있어서 기판을 패터닝하는데 사용될 수 있다. 압인 리소그래피 기술은, 마이크로 렌즈와 T게이트 구조와 같은, 3차원 구조를 제조하기 위한 광 리소그래피보다 우수할 수 있다. 표면 에너지, 계면 에너지, 하마크 상수, 반대르 발스력, 점도, 밀도, 투명도 등을 포함하지만, 이것으로 제한되지는 않는, 시스템의 물리적 특성에 영향을 미칠 수 있는, 템플레이트, 기판, 액 및 임의의 다른 재료를 포함하는, 압인 리소그래피 시스템의 구성요소는 반복가능한 프로세스에 적절히 적응시키도록 처리된다.
압인 리소그래피를 위한 방법과 시스템은, 참조로 본 명세서에 첨부된, "Step and Flash Imprint Lithography"제하의, Willson등의 미국 특허 제 6,334,960호에서 설명되어 있다. 압인 리소그래피를 위한 부가적인 방법과 시스템은, 그 전부가 참조로 본 명세서에 첨부되어 있는, 미국 특허 출원: 2001년 7월 17일 출원된 "Method and System of Automatic Fluid Dispensing for Imprint Lithography Processes"제하의 제 09/908,455호; 2001년 7월 16일 출원된 "High-Resolution Overlay Alignment Methods and Systems for Imprint Lithography"제하의 제 09/907,512호; 2001년 8월 1일 출원된 "Methods for High-Precision Gap Orientation Sensing Between a Transparent Template and Substrate for Imprint Lithography"제하의 제 09/920,341호; 2001년 8월 21일 출원된 "Flexure Based Macro Motion Translation Stage"제하의 제 09/934,248호; 2000년 10월 27일 출원된 "High-Precision Orientation Alignment and Gap Control Stages for Imprint Lithography Processes"제하의 제 09/698,317호; 2001년 10월 12일 출원된 "Template Design for Room Temperature, Low Pressure Micro-and Nano-Imprint Lithography"제하의 제 09/976,681호; 2002년 5월 1일 출원된 "Methods of Manufacturing a Lithography Template"제하의, Voison의 제 10/136,188호; 및 2001년 5월 16일 출원된 "Method and System for Fabricating Nanoscale Patterns in Light Curable Compositions Using an Electric Field"제하의, Willson등의 미국 특허 출원에 설명되어 있다. 또 다른 방법과 시스템은, 그 모두가 본 명세서에 참조로서 첨부되어 있는, 이하의 공보, 정밀 엔지니어링 저널에 소개된, B. J. Choi, S. Johnson, M. Colburn, S. V. Sreenivasan, C. G. Willson의 "Design of orientation Stages for Step and Flash Imprint Lithography,"; "Large Area High Density Quantized Magnetic Disks Fabricated Using Nanoimprint Lithography, "W. Wu, B. Cui, X. Y. Sun, W. Zhang, L. Zhunag, 및 S. Y. Chou, J. Vac Sci Technol B 16(6), 3825-3829, Nov-Dec 1998; "Lithographically-Induced Self-Assembly of Periodic Polymer Micropillar Arrays," S. Y. Chou, L. Zhuang, J. Vac. Sci. Technol. B 17(6), 3197-3202, 1999; 및 "Large Area Domain Alignment in Block Copolymer Thin Films Using Electric Fields," P. Mansky, J. DeRouchey, J. Mays, M. Pitsikalis, T. Morkved, H. Jaeger 및 T. Russell, Macromolecules 13, 4399(1998)에서 설명되어 있다.
도 1은 압인 리소그래피(3900)용 시스템의 실시예를 나타낸다. 압인 리소그래피 시스템(3900)은 압인 헤드(3100)를 포함한다. 압인 헤드(3100)는 압인 헤드 지지부(3910)에 장착된다. 압인 헤드(3100)는 패터닝된 템플레이트(3700)를 유지하도록 구성된다. 패터닝된 템플레이트(3700)는 기판에 압인되는 구조의 패턴을 형성하는 복수의 오목부를 포함한다. 압인 헤드(3100) 또는 모션 스테이지(3600)는 또한 사용하는 동안 패터닝된 템플레이트(3700)가 압인되는 기판을 향해 그리고 기판으로 부터 멀어지게 이동하도록 구성된다. 압인 리소그래피 시스템(3900)은 또한 모션 스테이지(3600)를 포함한다. 모션 스테이지(3600)는 모션 스테이지 지지부(3920)를 포함한다. 모션 스테이지(3600)는 모션 스테이지 지지부(3920)에 장착된다. 모션 스테이지(3600)는 기판을 유지하고 일반적으로 모션 스테이지 지지부(3920)에 대하여 평면 모션으로 기판을 이동시키도록 구성된다. 압인 리소그래피 시스템(3900)은 압인 헤드(3100)에 연결된 활성광원(3500)을 더 포함한다. 활성광원(3500)은 경화광을 발생시키고 발생된 경화광을 압인 헤드(3100)에 연결된 패터닝된 템플레이트(3700)를 통해 비추도록 구성된다. 경화광은 중합액을 경화시키기 위한 적당한 파장의 광을 포함한다. 경화광은 자외선, 가시광선, 적외선, X선 방사 및 전자 빔 방사선을 포함한다.
압인 헤드 지지부(3910)는 브리징 지지부(3930)에 의해 모션 스테이지 지지부(3920)에 연결된다. 이러한 방식으로 압인 헤드(3100)는 모션 스테이지(3600)위에 위치된다. 압인 헤드 지지부(3910), 모션 스테이지 지지부(3920) 및 브리징 지지부(3930)는 본 명세서에서 집합적으로 시스템 "보디"로 언급된다. 시스템 보디의 구성요소는 열적으로 안정한 재료로 형성될 수 있다. 열적으로 안정된 재료는 대략 실온(예컨대, ℃.)에서 약 10ppm/℃이하의 열팽창 계수를 갖는다. 몇몇 실시예에서, 구성 재료는 10ppm/℃이하, 또는 1ppm/℃이하의 열팽창 계수를 가질 수 있다. 이러한 재료의 예는 실리콘 카바이드, 이것으로 제한되지는 않지만: 특정의 강철과 니켈 합금(예컨대, 상표명 INVAR®의 상용 합금), 및 특정의 강철, 니켈 및 코발트 합금(예컨대, 상표명 SUPER INVAR®의 상용 합금)을 포함하는 특정의 철합금 을 포함한다. 이러한 재료의 부가적인 예는, 이것으로 제한되지는 않지만, ZERODUR®세라믹을 포함하는, 특정의 세라믹을 포함한다. 모션 스테이지 지지부(3920) 및 브리징 지지부(3930)는 지지 테이블(3940)에 연결되어 있다. 지지 테이블(3940)은 압인 리소그래피 시스템(3900)의 구성요소에 대하여 실질적으로 무진동의 지지를 제공한다. 지지 테이블(3940)은 압인 리소그래피 시스템(3900)과 (예컨대, 작업, 기타 기계, 등에 의한) 주변 진동을 차단시킨다. 모션 스테이지와 진동 차단 지지 테이블은 캘리포니아, 어바인의 뉴포트 코포레이션으로부터 상용가능하다.
본 명세서에서 사용된, "X축"은 브리징 지지부(3930)사이에서 동작하는 축을 말한다. 본 명세서에서 사용된, "Y축"은 X축에 직교하는 축을 말한다. 본 명세서에서 사용된, "X-Y평면"은 X축과 Y축에 의해 형성되는 평면이다. 본 명세서에서 사용된, "Z축"은, X-Y평면에 수직이고 모션 스테이지 지지부(3920)로부터 압인 헤드 지지부(3910)까지 동작하는 축을 말한다. 일반적으로 압인 프로세스는 기판, 또는 압인 헤드를, 패터닝된 템플레이트(3700)에 관하여 기판의 적당한 위치가 될때까지 X-Y평면을 따라 이동시키는 것과 관련되어 있다. 패터닝된 템플레이트(3700), 또는 모션 스테이지(3600)를 Z축에 따라 이동시킴으로써 패터닝된 템플레이트(3700)를 패터닝된 템플레이트(3700) 및 기판의 표면상에 배치된 액사이에 접촉하게하는 위치까지 가져올 것이다.
압인 리소그래피 시스템(3900)은 도 2에 도시된 바와 같이, 엔클로저(3960) 내에 위치될 수 있다. 엔클로저(3960)는 압인 리소그래피 시스템(3900)을 포함하고 리소그래피 구성요소에 열 및 공기 장벽을 제공한다. 엔클로저(3960)는 도 2에 도시된 바와 같이, "열린"위치로 움직일때 압인 헤드(3100)와 모션 스테이지(3600)에 접속하게 하는 이동가능 접속 패널(3962)을 포함한다. "닫힌"위치에 있을때, 압인 리소그래피 시스템(3900)의 구성요소는 적어도 부분적으로 실내 대기와 차단된다. 접속 패널(3962)은 또한 엔클로저(3960)내의 구성요소의 온도로 실내의 온도 변화 효과를 줄이는 열적 장벽으로서 기능한다. 엔클로저(3960)는 온도 제어 시스템을 포함한다. 온도 제어 시스템은 엔클로저(3960)내의 구성요소의 온도를 제어하는데 사용된다. 1 실시예에서, 온도 제어 시스템은 엔클로저(3960)내에서의 약 1℃이상의 온도 변화를 막도록 구성된다. 몇몇 실시예에서, 온도 제어 시스템은 약 0.1℃이상의 온도 변화를 막는다. 1 실시예에서, 실질적으로 엔클로저(3960)내의 온도를 일정하게 유지하기 위해 하나 이상의 팬과 함께 써모스탯 또는 기타의 온도 측정 디바이스가 사용될 수 있다.
또한 엔클로저(3960)상에 다양한 사용자 인터페이스가 나타난다. 컴퓨터 제어 사용자 인터페이스(3964)가 엔클로저(3960)에 연결될 수 있다. 사용자 인터페이스(3964)는 동작 파라메터, 진단 정보, 업무 진행 및 기타 엔클로징된 압인 시스템(3900)의 기능에 관련된 정보를 나타낼 수 있다. 사용자 인터페이스(3964)는 또한 압인 리소그래피 시스템(3900)의 동작 파라메터를 변경하기 위한 운영자 명령을 수신하도록 구성될 수 있다. 스테이징 지지부(3966)는 또한 엔클로저(3960)에 연결될 수 있다. 스테이징 지지부(3966)는 압인 리소그래피 프로세스동안 기판, 템 플레이트 및 기타의 장치를 지지하기 위하여 운영자에 의해 사용된다. 몇몇 실시예에서, 스테이징 지지부(3966)는 기판을 유지하도록 구성된 하나 이상의 만입부(3967)(예컨대, 반도체 웨이퍼를 위한 원형 만입부)를 포함할 수 있다. 스테이징 지지부(3966)는 또한 패터닝된 템플레이트(3700)를 유지하기 위한 하나 이상의 만입부(3968)를 포함할 수 있다.
압인 리소그래피 시스템(3900)이 구현하려는 프로세스에 따라 부가적인 구성요소가 있을 수 있다. 예컨대, 이것으로 제한되는 것은 아니지만, (전부 도시 안된) 자동 웨이퍼 로더, 자동 템플레이트 로더 및 카세트 로더와의 인터페이스를 포함하는 반도체 프로세싱 장치가 압인 리소그래피 시스템(3900)에 연결될 수 있다.
도 3은 압인 헤드(3100)의 일부의 실시예를 나타낸다. 압인 헤드(3100)는 예비 교정 시스템(3109) 및 예비 교정 시스템(3109)에 연결된 정밀 방향 시스템(3111)을 포함한다. 템플레이트 지지부(3130)는 정밀 방향 시스템(3111)에 연결되어 있다. 템플레이트 지지부(3130)는 패터닝된 템플레이트(3700)를 정밀 방향 시스템(3111)에 지지하여 연결하도록 설계된다.
도 3 및 4를 참조하면, 예비 교정 시스템(3109)의 일부를 구성하는 디스크형 플렉셔 링(3124)이 압인 헤드 하우징(3120)에 연결되어 있다. 압인 헤드 하우징(3120)은 가이드 샤프트(3112a 및 3112b)를 구비한 중앙 프레임(3114)에 연결되어 있다. 1 실시예에서, 하우징(3120)을 지지하기 위해 3개의 가이드 샤프트가 사용될 수 있다(후방 가이드 샤프트는 도 4에서 보이지 않는다). 중앙 프레임(3114)에 대하여 대응하는 가이드 샤프트(3112a 및 3112b)에 연결된 슬라이더(3116a 및 3116b)는 하우징(3120)의 상하 모션을 용이하게 하는데 사용된다. 디스크형 베이스 플레이트(3122)가 하우징(3120)의 바닥부에 연결되어 있다. 베이스 플레이트(3122)는 플렉셔 링(3124)에 연결될 수 있다. 플렉셔 링(3124)은 제 1 플렉셔 부재(3126) 및 제 2 플렉셔 부재(3128)을 포함하는 정밀 방향 시스템(3111)의 구성요소를 지지한다. 플렉셔 부재(3126 및 3128)의 동작과 구성은 이하 상세히 설명된다.
도 5는 압인 헤드(3100)의 전개도를 나타낸다. 도 5에 도시된 바와 같이, 액추에이터(3134a, 3134b 및 3134c)가 하우징(3120)내에 고정되어 베이스 플레이트(3122)와 플렉셔 링(3124)에 연결된다. 동작시, 액추에이터(3134a, 3134b 및 3134c)의 모션은 플렉셔 링(3124)의 움직임을 제어한다. 액추에이터(3134a, 3134b 및 3134c)의 모션은 조악한 예비 교정을 허용할 수 있다. 몇몇 실시예에서, 액추에이터(3134a, 3134b 및 3134c)는 하우징(3120)주위로 동일하게 이격되어 있다. 액추에이터(3134a, 3134b 및 3134c)와 플렉셔 링(3124)은 함께, 도 3에 도시된, 예비 교정 시스템(3109)를 형성한다. 도 5에 도시된 액추에이터(3134a, 3134b 및 3134c)는 Z축을 따라 플렉셔 링(3124)의 병진 운동에 의해 정확하게 갭을 제어하도록 한다.
압인 헤드(3100)는 또한 적당한 방향 정렬이 수행되고 기판 표면에 관하여 템플레이트에 의하여 균일한 갭이 유지될 수 있도록 패터닝된 템플레이트(3700)의 정밀한 방향 제어를 가능하게 하는 메커니즘을 포함한다. 1 실시예에서, 정렬 및 갭 제어는, 제 1 및 제 2 플렉셔 부재(3126 및 3128)의 각각을 사용하여, 수행된 다.
도 6 및 7은 제 1 및 제 2 플렉셔 부재(3126 및 3128)의 각각의 실시예를 보다 상세하게 나타내고 있다. 도 6에 도시된 바와 같이, 제 1 플렉셔 부재(3126)는 대응하는 경체(3164 및 3166)에 연결된 복수의 플렉셔 조인트(3160)를 포함한다. 플렉셔 조인트(3160)는 플렉셔 조인트의 가장 얇은 단면을 따라 위치된 피봇축에 대하여 경체(3164 및 3166)의 모션을 제공하기 위한 노치 형상일 수 있다. 플렉셔 부재(3160)와 경체(3164)는 함께 암(3172)을 형성하고, 한편 부가 플렉셔 부재(3160)와 경체(3166)가 함께 암(3174)을 형성한다. 암(3172 및 3174)은 제 1 플렉셔 프레임(3170)에 연결되고 제 1 플렉셔 프레임(3170)으로부터 뻗어있다. 제 1 플렉셔 프레임(3170)은, 경화광(예컨대, 자외선)이 제 1 플렉셔 부재(3126)를 통과되게 하는, 개구(3182)를 갖는다. 도시된 실시예에서, 4개의 플렉셔 조인트(3160)가 제 1 방향축(3180)에 대하여 제 1 플렉셔 프레임(3170)의 모션을 허용한다. 그러나, 원하는 제어를 수행하는데 다소의 플렉셔 조인트가 사용될 수 있음을 이해해야 한다. 제 1 플렉셔 부재(3126)는, 도 8에 도시된 바와 같이, 제 1 플렉셔 프레임(3170)을 통하여 제 2 플렉셔 부재(3128)에 연결되어 있다. 제 1 플렉셔 부재(3126)는 또한, 도 6에 나타난, 2개의 연결 부재(3184 및 3186)을 포함한다. 연결 부재(3184 및 3186)는, 임의의 적당한 고정 수단을 사용하여, 도 5에 도시된, 플렉셔 링(3124)에 연결 부재를 부착하게 하는 개구를 포함한다. 연결 부재(3184 및 3186)는, 도 6에 도시된 바와 같이, 암(3172 및 3174)을 통하여 제 1 플렉셔 프레임(3170)에 연결된다.
제 2 플렉셔 부재(3128)는 도 7에 도시된 바와 같이, 제 2 플렉셔 프레임(3206)으로부터 뻗어있는 한 쌍의 암(3202 및 3204)을 포함한다. 플렉셔 조인트(3162)와 경체(3208)는 함께 암(3202)을 형성하고, 한편 부가 플렉셔 조인트(3162)와 경체(3210)가 함께 암(3204)을 형성한다. 플렉셔 조인트(3162)는 플렉셔 조인트(3162)의 가장 얇은 단면을 따라 위치된 피봇축에 대하여 경체(3210) 및 암(3204)의 모션을 제공하기 위한 노치 형상일 수 있다. 암(3202 및 3204)은, 도 8에 도시된, 템플레이트 지지부(3130)에 연결되어 템플레이트 지지부(3130)로부터 뻗어있다. 템플레이트 지지부(3130)는 패터닝된 템플레이트(3700)의 적어도 일부를 유지하고 보유하도록 구성되어 있다. 템플레이트 지지부(3130)는 또한, 경화광(예컨대, 자외선)이 제 2 플렉셔 부재(3128)를 통과되게 하는, 개구(3212)를 갖는다. 도시된 실시예에서, 4개의 플렉셔 조인트(3162)가 제 2 방향축(3200)에 대하여 템플레이트 지지부(3130)의 모션을 허용한다. 그러나, 원하는 제어를 수행하기 위해 다소의 플렉셔 조인트가 사용될 수 있음을 이해해야 한다. 제 2 플렉셔 부재(3128)는 또한 브레이스(3220 및 3222)를 포함한다. 브레이스(3220 및 3222)는 제 1 플렉셔 부재(3126)의 일부에 브레이스를 부착하게 하는 개구를 포함한다.
도 1, 6, 7 및 8을 참조하면, 1 실시예에서, 제 1 플렉셔 부재(3126) 및 제 2 플렉셔 부재(3128)는 정밀 방향 시스템(3111)을 형성하기 위해 도 8에 도시된 바와 같이 결합된다. 브레이스(3220 및 3222)는 제 1 플렉셔 프레임(3170)에 연결되어 제 1 플렉셔 부재(3126)의 제 1 방향축(3180) 및 제 2 플렉셔 부재의 제 2 방향축(3200)은 실질적으로 서로 직교한다. 이러한 구성에서, 제 1 방향축(3180)과 제 2 방향축(3200)은 템플레이트 지지부(3130)에 배치된 패터닝된 템플레이트(3700)의 대략 중심 영역의 피벗 포인트(3252)에서 교차한다. 이러한 제 1 및 제 2 플렉셔 부재(3126 및 3128)의 각각의 연결에 의해, 사용하는 동안 패터닝된 템플레이트(3700)의 정밀한 정렬 및 갭 제어를 가능하게 한다. 제 1 및 제 2 플렉셔 부재(3126 및 3128)가 별개의 엘리먼트로 도시되어 있지만, 제 1 및 제 2 플렉셔 부재(3126 및 3128)의 각각은 플렉셔 부재(3126 및 3128)가 일체로 되는 단일 기계의 일부로부터 형성될 수 있음을 이해해야 한다. 플렉셔 부재(3126 및 3128)는 표면 결합에 의해 연결되어 패터닝된 템플레이트(3700)의 모션이 피봇 포인트(3252)에 대하여 일어나고, 실질적으로 "스윙잉" 및 압인 리소그래피에 이어서 압인된 구조를 전단할 수 있는 기타 모션을 상당히 줄인다. 정밀 방향 시스템(3111)은 템플레이트 표면에서 무시가능한 측방향 모션 및 선택적으로 한정된 플렉셔 조인트(3162)의 높은 구조적 굳기에 의한 템플레이트 표면에 수직에 대한 무시가능한 트위스팅 모션을 분배시킨다. 본 명세서에 설명된 플렉셔 부재를 사용하는 또 다른 이점은, 특히 마찰 조인트와 비교될때, 많은 입자량을 생성하지 않는다는 것이다. 이것은 입자가 이러한 프로세스를 중단시킬 수 있기 때문에 압인 리소그래피 프로세스에 대하여 이점을 제공한다.
도 4, 3 및 9를 참조하면 조립된 정밀 방향 시스템(3111)이 예비 교정 시스템(3109)에 연결된다. 패터닝된 템플레이트(3700)는 제 2 플렉셔 부재(3128)의 일부인 템플레이트 지지부(3130)내에 위치된다. 제 2 플렉셔 부재(3128)는 실질적으로 직교 방향으로 제 1 플렉셔 부재(3126)에 연결된다. 제 1 플렉셔 부재(3126)는 연결 부재(3184 및 3186)를 통하여 플렉셔 링(3124)에 연결된다. 플렉셔 링(3124)은, 상기한 바와 같이, 베이스 플레이트(3122)에 연결된다.
도 10은, 단면(3260)을 통해 보이는, 도 3에 도시한, 예비 교정 시스템(3109)의 단면을 나타낸다. 도 10에 도시된 바와 같이, 플렉셔 링(3124)은 액추에이터(3134)를 구비한 베이스 플레이트(3122)에 연결된다. 액추에이터(3134)는 플렉셔 링(3124)과 접촉하는 힘 디텍터(3137)에 연결된 단부(3270)를 포함한다. 사용하는 동안 액추에이터(3134)의 기동에 의해 플렉셔 링(3124)을 향하여 또는 플렉셔 링(3124)으로부터 멀어지도록 단부(3270)를 이동시킨다. 플렉셔 링(3124)을 향하여 단부(3270)를 이동시키면 플렉셔 링(3124)을 변형시키고 기판을 향하여 Z축을 따라 정밀 방향 시스템(3111)의 병진 운동을 일으킨다. 플렉셔 링(3124)으로부터 단부(3270)를 이동시키면 플렉셔 링(3124)이 원형으로 이동하게 하고, 프로세스에서, 정밀 방향 시스템(3111)을 기판으로부터 멀어지게 이동시킨다.
전형적인 압인 프로세스에서 패터닝된 템플레이트(3700)는, 상기 도면에 도시된 바와 같이, 정밀 방향 시스템(3111)에 연결된 템플레이트 지지부(3130)에 배치되어 있다. 패터닝된 템플레이트(3700)는 기판 표면상의 액과 접촉하게 된다. 패터닝된 템플레이트(3700)가 기판에 보다 가까이 올때 기판상의 액을 압축하면 저항력이 패터닝된 템플레이트(3700)상의 액에 의해 인가되게 된다. 이러한 저항력은, 도 9 및 10에서 도시된 바와 같이, 정밀 방향 시스템(3111)을 통하여 플렉셔 링(3124)으로 병진 운동된다. 플렉셔 링(3124)에 대항하여 인가된 힘은 또한 저항력으로서 액추에이터(3134)에 병진 운동될 것이다. 액추에이터(3134)에 인가된 저 항력은 힘 디텍터(3136)를 사용하여 결정될 수 있다. 힘 디텍터(3136)는 사용하는 동안 액추에이터(3134)에 인가된 저항력이 결정되고 제어될 수 있도록 액추에이터(3134)에 연결될 수 있다.
전형적인 압인 프로세스에서 템플레이트는, 상기한 도면에 도시된 바와 같이, 정밀 방향 시스템에 연결된 템플레이트 홀더에 배치된다. 템플레이트는 기판의 표면상의 액과 접촉하게 된다. 템플레이트가 기판에 보다 가까이 될때 기판상의 액을 압축하면 저항력이 템플레이트상의 액에 의해 인가되게된다. 이러한 저항력은 도 9 및 10에 도시된 바와 같이 정밀 방향 시스템을 통하여 플렉셔 링(3124)으로 병진 운동된다. 플렉셔 링(3124)에 대항하여 인가된 힘은 또한 액추에이터(3134)에 저항력으로서 병진 운동될 것이다. 액추에이터(3134)에 인가된 저항력은 힘 센서(3135)를 사용하여 결정될 수 있다. 힘 센서(3135)는 사용하는 동안 액추에이터(3135)에 인가된 저항력이 결정되고 제어될 수 있도록 액추에이터(3134)에 연결될 수 있다.
도 11은, 본 명세서에 도시된 정밀 방향 시스템(3111)과 같은, 정밀 분리 방향 스테이지의 동작 원리를 이해하는데 유용한 플렉셔 모델을 나타낸다. 플렉셔 모델(3300)은, 노미널 및 회전식의 4링크 시스템을 제공하는 4개의 평행 조인트(1, 2, 3 및 4)를 포함할 수 있다. 라인(3310)은 조인트(1 및 2)의 정렬축을 나타낸다. 라인(3312)은 조인트(3 및 4)의 정렬축을 나타낸다. 각(α1)은 패터닝된 템플레이트(3700)의 중심을 통과하는 수직축과 라인(3310)사이의 각을 나타낸다. 각( α2)은 패터닝된 템플레이트(3700)의 중심을 통과하는 수직축과 라인(3312)사이의 각을 나타낸다. 몇몇 실시예에서, 각(α1 및 α2)은 유연한 정렬축(또는 방향축)이 실질적으로 패터닝된 템플레이트(3700)의 표면에 놓이도록 선택된다. 정밀한 방향 변화를 위하여, 조인트(2 및 3)사이의 경체(3314)가 포인트(C)에 의해 도시된 축에 대하여 회전할 수 있다. 경체(3314)는 제 2 플렉셔 부재(3128)의 템플레이트 지지부(3130)를 대표할 수 있다.
도 4에 도시된, 정밀 방향 시스템(3111)은 정밀 방향 시스템(3111)에 연결된 패터닝된 템플레이트(3700)의 표면에 실질적인 평행 모션이 없는 순수한 틸팅 모션을 일으킨다. 도 6 및 7에 도시된 플렉셔 암(3172, 3174, 3202 및 3204)의 사용에 의해, 사이드 모션 또는 회전이 바람직하지 않은 방향으로 높은 굳기를 가지고 필요한 방향 모션이 바람직한 방향으로 보다 낮은 굳기를 갖는, 정밀 방향 시스템(3111)을 제공할 수 있다. 따라서, 정밀 방향 시스템(3111)은, 기판에 관하여 적당한 위치를 유지하기 위해 패터닝된 템플레이트(3700)에 평행하고 패터닝된 템플레이트(3700)에 수직한 방향으로 충분한 저항을 제공하면서, 도 3에 도시된, 템플레이트 지지부(3130), 및 따라서, 패터닝된 템플레이트(3700)의 표면에 있는, 도 8에 도시된, 피봇 포인트(3252)에 대하여 회전을 허용한다. 이러한 방식으로 수동 방향 시스템은 패터닝된 템플레이트(3700)의 방향을 패터닝된 템플레이트(3700)에 관하여 수평 방향으로 하기 위해 사용된다. 용어 "수동"이란 말은 임의의 사용자나 프로그래밍가능한 제어기의 개입없이 일어나는 모션, 즉 액을 갖는 패터닝된 템 플레이트(3700)의 접촉에 의해 적당한 방향으로 시스템이 자체 보정함을 의미한다. 따라서, 플렉셔 시스템은 액이 배치되는 기판에 관하여 원하는 방향으로 템플레이트를 위치시키고, 예컨대 템플레이트와 기판사이의 액 재료를 압축함으로써 템플레이트에 가해지는 힘에 응하는 방향을 유지시킨다. 도 6 및 7에 도시된 플렉셔 암(3172, 3174, 3202 및 3204)의 모션이 능동 플렉셔를 발생시키기 위한 모터에 의해 제어되는 대안의 실시예 또한 구현될 수 있다.
도 4에 도시된, 정밀 방향 시스템(3111)의 모션은 액과 직간접적으로 접촉함으로써 기동될 수 있다. 정밀 방향 시스템(3111)이 수동적이면, 1 실시예에서, 두개의 방향축에 대하여 가장 지배적인 유연성을 갖도록 설계된다. 두개의 방향축은 서로 직교하고 정밀 방향 시스템(3111)상에 배치된 압인 부재의 압인 표면상에 놓여있다. 두개의 직교하는 토션 유연치는 대칭 압인 부재에 대하여 동일하게 설정된다. 수동 정밀 방향 시스템(3111)은 패터닝된 템플레이트(3700)가 기판에 대하여 평행이 아닐때 패터닝된 템플레이트(3700)의 방향을 변경하도록 설계된다. 패터닝된 템플레이트(3700)가 기판상의 액과 접촉할때, 플렉셔 부재(3126 및 3128)는 패터닝된 템플레이트(3700)상에 발생하는 고르지못한 액압을 보정한다. 이러한 보정은 최소의 오버슈트 또는 무오버슈트에 의해서 영향받을 수 있다. 더욱이, 상기한 정밀 방향 시스템(3111)은 패터닝된 템플레이트(3700)와 기판사이의 실질적으로 평행한 방향을 액이 경화될 수 있는 충분히 오랜 기간동안 유지할 수 있다.
압인 헤드(3100)는, 도 1에 도시된 바와 같이, 압인 헤드 지지부(3910)에 장착된다. 본 실시예에서, 압인 헤드 지지부(3910)는 압인 헤드(3100)가 항상 고정 된 위치로 유지되도록 장착된다. 사용하는 동안, X-Y평면을 따라 움직이는 모든 움직임은 모션 스테이지(3600)에 의해 기판에 수행된다.
도 12를 참조하면, 모션 스테이지(3600)는 압인되는 기판을 지지하고 사용하는 동안 기판을 X-Y평면을 따라 이동시키는데 사용된다. 몇몇 실시예에서, 모션 스테이지(3600)는 적어도 ±30nm의 정확도로, 바람직하게는 약 ±10nm의 정확도를 가진 수백 밀리미터에 달하는 거리위에서 기판을 이동시킬 수 있다. 1 실시예에서, 모션 스테이지(3600)는 캐리지(3620)에 연결되는 기판 처크(3601)를 포함한다. 캐리지(3620)는 마찰 베어링 시스템이나 비마찰 베어링 시스템상의 베이스(3630)에 대하여 이동된다. 에어 베어링을 포함하는 비마찰 베어링 시스템이 사용된다. 캐리지(3620)는, 1 실시예에서 공기층(즉, "에어 베어링")을 사용하여 모션 스테이지(3600)의 베이스(3630)위에 걸려있다. 에어 베어링 레벨로 카운터 밸런싱력을 제공하는데 자기 또는 진공 시스템이 사용될 수 있다. 자기 기반 및 진공기반 시스템 모두는 다양한 공급사로부터 상용가능하고 이러한 임의의 시스템은 압인 리소그래피 프로세스에 사용될 수 있다. 압인 리소그래피 프로세스에 적용가능한 모션 스테이지의 1 예는 캘리포니아 어바인 뉴포트 코포레이션으로부터 상용가능한 Dynam YX 모션 스테이지이다. 모션 스테이지(3600)는 또한, 기판을 대략 X-Y모션 평면으로 레벨링하기 위해 설계된, 교정 스테이지와 동일한 팁 틸트 스테이지를 포함할 수 있다. 또한 기판상의 패턴을 X-Y모션축으로 방향시키기 위해 1 이상의 세타 스테이지를 포함할 수 있다.
도 1 및 13을 참조하면, 압인 리소그래피 시스템(3900)은 또한 기판상에 경 화액을 분사하는데 사용되는 액 분사 시스템(3125)을 포함한다. 액 분사 시스템(3125)은 시스템 보디에 연결되어 있다. 1 실시예에서, 액 분사 시스템(3125)은 압인 헤드(3100)에 연결되어 있다. 도 3은, 압인 헤드(3100)의 커버(3127)로부터 뻗어있는, 도 13에 도시된, 액 분사 시스템(3125)의 액 디스펜서 헤더(2507)를 나타낸다. 다양한 액 분사 시스템(3125)의 구성요소가 압인 헤드(3100)의 커버(3127)에 배치될 수 있다.
도 13에서 액 분사 시스템(3125)의 개요도가 나타나있다. 1 실시예에서, 액 분사 시스템(3125)은 액 컨테이너(2501)를 포함한다. 액 컨테이너(2501)는 활성광 경화액을 유지하도록 구성된다. 액 컨테이너(2501)는 유입 컨듀이트(2502)를 거쳐 펌프(2504)에 연결된다. 유입 컨듀이트(2502)를 통한 흐름을 제어하기 위한 유입 밸브(2503)가 액 컨테이너(2501)와 펌프(2504)사이에 위치된다. 펌프(2504)는 유출 컨듀이트(2506)을 거쳐 액 디스펜서 헤드(2507)에 연결된다.
액 분사 시스템(3125)은 아래 기판상에 분사된 액량을 정밀하게 제어할 수 있도록 구성된다. 1 실시예에서, 액 제어는 펌프(2504)와 같은 피에조전기 밸브를 사용하여 수행된다. 피에조전기 밸브는 코네티컷 웨스트브룩 소재 리 컴퍼니로부터 상용가능하다. 사용하는 동안, 경화액이 유입 컨듀이트(2502)를 통하여 펌프(2504)로 들어간다. 기판이 적당하게 아래에 위치될때, 펌프(2504)가 기동되어 소정량의 액을 유출 컨듀이트(2506)를 통하여 밀어낸다. 그 다음에 액이 액 디스펜서 헤드(2507)를 통하여 기판상에 분사된다. 본 실시예에서, 액량 제어가 펌프(2504)의 제어에 의해 수행된다. 열린 상태에서 닫힌 상태까지 펌프(2504)의 신속 한 스위칭에 의해 제어된 액량이 액 디스펜서 헤드(2507)에 보내지게 한다. 펌프(2504)는 약 1μL이하의 량의 액을 분사하도록 구성된다. 펌프(2504)의 동작에 의해 액적 또는 연속적인 패턴의 액이 기판상에 분사되도록 할 수 있다. 액적은 열린 상태로부터 닫힌 상태까지 신속하게 펌프(2504)를 사이클링함으로써 적용된다. 펌프(2504)를 열린 상태로 두고 기판을 액 디스펜서 헤드(2507)아래로 이동시킴으로써 기판상에 액의 흐름이 일어난다.
또 다른 실시예에서, 액 디스펜서 헤드(2507)의 사용에 의해 액량 제어가 수행될 수 있다. 이러한 시스템에서, 펌프(2504)는 경화액을 액 디스펜서 헤드(2507)에 공급하는데 사용된다. 양이 정확히 특정될 수 있는 작은 액적이 액 분사 액추에이터를 사용하여 분사된다. 액 분사 액추에이터의 예는 마이크로 솔레노이드 또는 피에조 기동 디스펜서를 포함한다. 피에조 기동 디스펜서는 텍사스 플래노 소재 MicroFab Technologies, Inc.로부터 상용가능하다. 액 분사 액추에이터는 액 분사 제어를 가능하게 하는 액 디스펜서 헤드(2507)에 부착되어 있다. 액 분사 액추에이터는 분사된 액적당 대략 50pL 내지 대략 1000pL사이의 액을 분사하도록 구성된다. 액 분사 액추에이터를 구비한 시스템의 이점은 보다 신속한 분사 시간과 보다 정확한 량 제어를 포함한다. 액 분사 시스템은, 본 명세서에서 참조로 첨부되어 있는, "Method and System of Automatic Fluid Dispensing for Imprint Lithography Processes,"제하의, 2001년 7월 17일 출원된 미국 특허 출원 제 09/908,455호에 보다 더 설명되어 있다.
도 12를 참조하면, 선형 엔코더(예컨대, 노출 선형 엔코더)를 사용하여 패터 닝된 템플레이트(3700)와 기판의 대략의 위치가 결정된다. 엔코더는 0.01μm정도로 대략의 측정을 한다. 선형 엔코더는 이동체에 연결된 스케일과 보디에 연결된 리더를 포함한다. 스케일은 유리, 유리 세라믹, 및 강철을 포함하는 다양한 재료에 의해 형성될 수 있다. 스케일은 이동체의 상대적 또는 절대적 위치를 결정하기 위해 리더에 의해 판독되는 많은 마킹을 포함한다. 스케일은 당업계에 주지되어 있는 수단에 의해 모션 스테이지(3600)에 연결된다. 리더는 보디에 연결되고 스케일에 광학적으로 연결된다. 1 실시예에서, 노출 선형 엔코더가 사용될 수 있다. 엔코더는 단일축, 또는 2축 평면을 따라있는 모션 스테이지(3600)의 위치를 결정하도록 구성될 수 있다. 노출 2축 선형 엔코더의 예는 일리노이 샤움버그 소재 Heidenhain Corporation에서 상용가능한 PP모델 엔코더이다. 일반적으로, 엔코더는 많은 사용의 X-Y모션 스테이지에 구축된다. 예컨대, 뉴포트 코포레이션으로부터 상용가능한 Dynam YX모션 스테이지는 시스템에 구축된 2축 엔코더를 갖는다.
선형 엔코더를 사용하여 Z축을 따라있는 패터닝된 템플레이트(3700)의 대략의 위치 또한 결정된다. 1 실시예에서, 패터닝된 템플레이트(3700)의 위치를 측정하기 위해 노출 선형 엔코더가 사용될 수 있다. 1 실시예에서, 선형 엔코더의 스케일은 압인 헤드(3100)의 예비 교정 링에 연결된다. 대안으로, 스케일은 템플레이트 지지부(3130)에 바로 연결될 수 있다. 리더는 보디에 연결되고 스케일에 광학적으로 연결된다. 패터닝된 템플레이트(3700)의 위치는 엔코더의 사용에 의해 Z축을 따라 결정된다.
도 3 및 12를 참조하면, 1 실시예에서, 도 3에 도시된 바와 같이, 에어 게이 지(3135)가 압인 헤드(3100)에 연결될 수 있다. 에어 게이지(3135)는 모션 스테이지(3600)상에 배치된 기판이 실질적으로 기준 평면에 평행한지 여부를 판정하는데 사용된다. 본 명세서에 사용된, "에어 게이지"는 표면으로 향하는 기류의 압력을 측정하는 디바이스를 말한다. 기판이 에어 게이지(3135)의 유출부 아래에 배치될때, 에어 게이지(3135)의 유출부로부터 기판의 거리는 에어 게이지(3135)가 감지하는 압력에 영향을 미칠 것이다. 일반적으로, 기판이 에어 게이지(3135)로부터 멀어질수록, 압력은 감소한다.
이러한 구성에서, 에어 게이지(3135)는 기판 표면과 에어 게이지(3135)사이의 거리 변화로부터 발생하는 압력 차이를 결정하는데 사용될 수 있다. 에어 게이지(3135)를 기판 표면을 따라 이동시킴으로써, 에어 게이지(3135)는 측정된 다양한 지점에서 에어 게이지(3135)와 기판 표면간의 거리를 결정한다. 에어 게이지(3135)에 관하여 기판의 평면성은 측정된 다양한 지점에서 에어 게이지(3135)와 기판간의 거리를 비교함으로써 결정된다. 기판이 편평한지를 판정하기 위해 기판상의 적어도 3지점과 에어 게이지(3135)간의 거리가 사용된다. 거리가 실질적으로 동일하다면, 기판은 편평한것으로 간주된다. 기판과 에어 게이지(3135)간에 측정된 거리에 상당한 차이가 나타나면 기판과 에어 게이지(3135)간에 비평면 관계를 나타낸다. 이러한 비평면 관계는 기판의 비평면성 또는 기판의 틸트에 의해 일어날 수 있다. 사용전에, 기판과 패터닝된 템플레이트(3700)간의 평면 관계를 확립하기 위해 기판의 틸트가 보정된다. 적당한 에어 게이지는 세넥스 인코퍼레이티드 사로부터 이용가능하다.
에어 게이지를 사용하는 동안, 기판이나 패터닝된 템플레이트(3700)는 에어 게이지(3135)의 측정 범위내에 위치된다. 에어 게이지(3135)를 향한 기판의 모션은 압인 헤드(3100)의 Z축 모션이나 모션 스테이지(3600)의 Z축 모션에 의해 수행될 수 있다.
압인 리소그래피 프로세스에서, 기판의 표면상에 광경화액이 배치된다. 패터닝된 템플레이트(3700)는 광경화액과 접촉하게 되고 광경화액에 활성광이 인가된다. 본 명세서에 사용된, "활성광"은 화학적 변화를 일으킬 수 있는 광을 의미한다. 활성광은 자외선(예컨대, 약 200nm 내지 약 400nm사이의 파장을 갖는 광), 화학선, 가시광선 또는 적외선을 포함할 수 있다. 일반적으로, 화학적 변화를 일으킬 수 있는 임의의 파장의 광은 활성광으로 분류될 수 있다. 화학적 변화는 많은 형태로써 명백해질 수 있다. 화학적 변화는, 이것으로 제한되지는 않지만, 중합 또는 교차 결합 반응이 일어나도록 하는 임의의 화학 반응을 포함할 수 있다. 1 실시예에서, 활성광은 합성물에 이르기전에 패터닝된 템플레이트(3700)를 통과한다. 이러한 방식으로 광경화액은 경화되어 패터닝된 템플레이트(3700)상에 형성된 구조에 상보적 구조를 형성한다.
몇몇 실시예에서, 활성광(3500)은 약 200nm 내지 약 400nm사이의 파장을 갖는 광을 발생시킬 수 있는 자외선 광원이다. 활성광원(3500)은 도 1에 도시된 바와 같이 패터닝된 템플레이트(3700)에 광학적으로 연결된다. 1 실시예에서, 활성광원(3500)은 압인 헤드(3100)에 근접하여 위치된다. 압인 헤드(3100)는, 도 4에 도시된 바와 같이, 활성광원(3500)으로부터 패터닝된 템플레이트(3700)까지 광을 반사시키는 미러(3121)를 포함한다. 광은 압인 헤드(3100)의 보디내의 개구를 통과하고 미러(3121)에 의하여 패터닝된 템플레이트(3700)로 반사된다. 이러한 방식으로, 활성광원(3500)은 압인 헤드(3100)에 배치됨이 없이 패터닝된 템플레이트(3700)를 조사한다.
대부분의 활성광원은 사용하는 동안 상당량의 열을 발생시킨다. 활성광원(3500)이 압인 리소그래피 시스템(3900)에 너무 가까이 있으면, 광원으로부터 발생한 열은 압인 리소그래피 시스템(3900)의 보디를 향하여 발산되어 보디 일부의 온도가 증가하게 될 수 있다. 많은 금속은 가열되면 팽창하기 때문에, 압인 리소그래피 시스템(3900)의 보디 일부의 열 증가에 의해 보디가 팽창하게 할 수 있다. 이러한 팽창에 의해 100nm이하의 구조가 생성될 때 압인 리소그래피 시스템(3900)의 정확도에 영향을 줄 수 있다.
1 실시예에서, 활성광원(3500)은 시스템 보디가 활성광원(3500)과 압인 헤드(3100)사이의 개재된 공기에 의해 활성광원(3500)에 의해 발생된 열로부터 차단되도록 보디로부터 충분한 거리에 위치된다. 도 14는 압인 헤드(3100)에 광학적으로 연결된 활성광원(3500)을 나타낸다. 활성광원(3500)은 광원에 의해 발생된 광을 압인 헤드(3100)를 향해 투사하는 광학 시스템(3510)을 포함한다. 광은 광학 시스템(3510)으로부터 개구(3123)를 거쳐 압인 헤드(3100)로 통과한다. 그 다음에 광은, 도 4에 도시된, 압인 헤드(3100)내에 배치된 미러(3121)에 의해 압인 헤드(3100)에 연결된 템플레이트로 반사된다. 이러한 방식으로, 광원은 열적으로 보디로부터 차단된다. 적당한 광원은 캘리포니아 산타 클라라 소재 OAI Inc.사로부터 상용가능하다.
하나 이상의 광측정 디바이스가 압인 헤드(3100) 및/또는 모션 스테이지(3600)에 광학적으로 연결될 수 있다. 일반적으로, 광측정 디바이스는 기판에 관하여 패터닝된 템플레이트(3700)의 위치 및/또는 방향이 결정될 수 있도록 하는 임의의 디바이스이다.
도 14를 참조하면, 템플레이트 광 이미징 시스템(3800)이 압인 헤드(3100)에 광학적으로 연결된다. 광 이미징 시스템(3800)은 광 이미징 디바이스(3810)와 광학 시스템(3820)을 포함한다. 1 실시예에서, 광 이미징 디바이스(3810)는 CCD현미경이다. 광 이미징 시스템(3800)은 압인 헤드(3100)를 통하여 패터닝된 템플레이트(3700)에 광학적으로 연결된다. 광 이미징 시스템(3800)은 또한, 기판이 패터닝된 템플레이트(3700)아래에 배치될때, 기판에 광학적으로 연결된다. 광 이미징 시스템(3800)은 상기한 바와 같이 패터닝된 템플레이트(3700)와 아래 기판사이의 위치 에러를 결정하는데 사용된다. 1 실시예에서, 도 4에 도시된, 미러(3121)는 압인 헤드(3100)내에서 이동가능하다. 정렬 또는 광 검사 프로세스동안, 미러(3121)는 광 이미징 시스템의 광로로부터 이동된다.
광 정렬 디바이스를 사용하는 동안, 기판 또는 패터닝된 템플레이트(3700)는 에어 광 이미징 시스템의 측정 범위(예컨대, 시야)내에 위치된다. 광 이미징 시스템(3800)을 향한 기판의 모션은 압인 헤드(3100)의 Z축 모션 또는 모션 스테이지(3600)의 Z축 모션에 의해 수행될 수 있다.
상기한 바와 같이, 광경화액이 기판상에 위치되고 템플레이트는 압인 리소그 래피 프로세스동안 액과 접촉하게 된다. 경화액은 점도가 낮은 액상 모노머 용액이다. 적당한 용액은 (25℃에서 측정시) 약 0.01cps 내지 약 100cps의 범위의 점도를 가질 수 있다. (예컨대, 100nm이하의) 고해상도용으로는 특히 점도가 낮은 것이 바람직하다. 또한 점도가 낮으면 갭 채우기를 보다 신속하게 한다. 또한, 점도가 낮으면 저압하에서 갭 영역을 보다 신속하게 액으로 채운다. 특히, 50nm이하의 상태에서는 용액의 점도는 (25℃에서 측정시) 대략 30cps이하, 또는 보다 바람직하게는 대략 5cps이하가 되어야 한다.
기타 리소그래피 기술에 관한 많은 문제점들이 압인 리소그래피 프로세스에서 저점도 광경화액을 사용함으로써 해결될 수 있다. 저점도 광경화액의 패터닝은 저점도, 광감액을 사용함으로써 고온 엠보싱 기술이 직면하고 있는 각각의 문제를 해결한다. 또한 두껍고, 단단한, 투명 템플레이트를 사용함으로써 보다 용이한 층-대-층 정렬을 위한 포텐셜을 제공한다. 일반적으로, 단단한 템플레이트는 액 활성광 및 정렬 마크 측정광에 투명하다.
경화액은 다양한 중합성 재료로 구성될 수 있다. 일반적으로, 임의의 광중함성 재료가 사용될 수 있다. 광중합성 재료는 모노머와 광개시제의 혼합물을 포함할 수 있다. 몇몇 실시예에서, 경화액은 1 이상의 사용의 네가티브 포토레지스트 재료를 포함할 수 있다. 포토레지스트 재료의 점도는 액 포토레지스트를 적당한 용매로 희석함으로써 줄어들 수 있다.
1 실시예에서, 적당한 경화액은 모노머, 실릴레이티드 모노머, 및 개시제를 포함한다. 교차결합제 및 디메틸 실록산 유도체 또한 포함될 수 있다. 모노머는, 이것으로 제한되지 않고, 아크릴레이트 및 메타실레이트 모노머를 포함한다. 모노머의 예는, 이것으로 제한되지 않고, 부틸 아크릴레이트, 메틸 아크릴레이트, 메틸 메타크릴레이트, 또는 그 혼합물을 포함한다. 모노머는 대략 25 내지 50 중량%의 경화액을 구성한다. 모노머는 경화액내의 광개시제의 적당한 용해도를 보증한다고 생각된다. 또한 모노머는, 사용시 아래에 있는 유기 전달층에 결합을 제공한다고 생각된다.
경화액은 또한 실릴레이티드 모노머를 포함할 수 있다. 실릴레이티드 모노머는 일반적으로 실리콘군을 포함하는 중합성 화합물물이다. 실릴레이티드 모노머군은, 이것으로 제한되지 않고, 실란 아크릴 및 실란 메타크릴 유도체를 포함한다. 특정예는 메타크릴록시프로필 트리스(트리 메틸실록시)실란 및 (3-아크릴록시프로필)트리스(트리 메톡시실록시)-실란을 포함한다. 실릴레이티드 모노머는 20 내지 50 중량%의 양으로 나타날 수 있다. 경화액은 또한 디메틸 실록산 유도체를 포함할 수 있다. 디메틸 실록산 유도체의 예는, 이것으로 제한되지 않고, (아크릴록시프로필) 메틸실록산 디메틸실록산 코폴리머, 아크릴록시프로필 메틸실록산 호모폴리머, 및 아크릴록시 터미네이티드 폴리디메틸실록산을 포함한다. 디메틸 실록산 유도체는 대략 0 내지 50 중량%의 양으로 나타난다. 실릴레이티드 모노머와 디메틸 실록산 유도체는 고산소 식각 저항을 경화액으로 분배시킬 수 있다고 생각된다. 또한, 실릴레이티드 모노머와 디메틸 실록산 유도체는 경화액의 표면 에너지를 줄이고, 따라서 표면으로부터 릴리스되는 템플레이트의 성능을 증가시킨다고 생각된다. 본 명세서에 나열된 실릴레이티드 모노머와 디메틸 실록산 유도체는 모두 Gelest, Inc.사로부터 상용가능하다.
자유 라디칼 반응을 개시할 수 있는 임의의 재료가 개시제로서 사용될 수 있다. 경화재료의 활성광 경화를 위해, 개시제는 광개시제로 하는 것이 바람직하다. 개시제의 예는, 이것으로 제한되는 것은 아니고, 알파 히드록시케톤(예컨대, Ciba-Geigy 특수 화학부에서 Irgacure 184로 판매되는 1-히드록시시클로헥실 페닐 케톤), 및 아실포스핀 옥사이드 개시제 (예컨대, Ciba-Geigy 특수 화학부에서 Irgacure 819로 판매되는 1-헤닐비스(2,4,6-트리메틸 벤조일) 포스핀 옥사이드)를 포함한다.
경화액은 또한 교차결합제를 포함할 수 있다. 교차결합제는 두개 이상의 중합성 군을 포함하는 모노머이다. 1 실시예에서, 다작용기 실록산 유도체가 교차결합제로 사용될 수 있다. 다작용기 실록산 유도체의 예는 1,3-비스(3-메타크릴록시프로필)-테트라메틸 디실록산이다.
1 실시예에서, 경화액은 50 중량%의 n-부틸 아크릴레이트 및 50 중량%의 (3-아크릴록시프로필) 트리스-트리메틸실록산-실란의 혼합물을 포함할 수 있다. 이 혼합물에 3 중량%의 1:1의 Irgacure 819 및 Irgacure 184의 혼합물 및 5 중량%의 교차결합제 1,3-비스(3-메타크릴록시프로필)-테트라메틸 디실록산이 부가될 수 있다. 이러한 혼합물의 점도는 대략 25℃에서 측정될 경우 30cps이하이다.
대안의 실시예에서, 경화액은 모노머, 산 생성 포토 에이전트, 및 염기 생성 포토 에이전트로 형성될 수 있다. 모노머의 예는, 이것으로 한정되지 않고, 페놀 폴리머 및 에폭시 수지를 포함한다. 산 생성 포토 에이전트는 활성광에 의해 처리될때 산을 방출하는 화합물이다. 발생된 산은 모노머의 중합을 촉진시킨다. 당업자는 이러한 산 생성 첨가제를 주지하고 있고, 사용된 특정 산 생성 첨가제는 모노머와 원하는 경화 상태에 좌우된다. 일반적으로, 산 생성 첨가제는, 몇몇 구현예에서, 가시 대역 또는 (UV에 가까운) 근자외대역에 있는, 제 1 파장(λ1)에서의 방사에 민감하도록 선택된다. 예컨대, 몇몇 구현예에서, 제 1 파장(λ1)은 대략 400nm이상이 되도록 선택된다. 염기 생성 포토 에이전트 또한 모노머에 첨가된다. 염기 생성 포토 에이전트는 템플레이트의 인터페이스에 근접한 모노머의 경화를 막을 수 있다. 염기 생성 포토 에이전트는 제 2 파장(λ2)의 방사에 민감할 수 있지만, 제 1 파장(λ1)에서의 방사에는 비활성 또는 실질적으로 비활성일 수 있다. 더욱이, 제 2 파장(λ2)은 제 2 파장에서의 방사가 주로 템플레이트와의 인터페이스에서 모노머의 표면근방에서 주로 흡수되고 경화액으로 매우 멀리 침투하지 않도록 선택되어야 한다. 예컨대, 몇몇 구현예에서, 깊은 UV범위에서 파장(λ2)을 갖는 방사, 즉 대략 190-280nm의 범위의 파장을 갖는 방사에 민감한 염기 생성 첨가제가 사용될 수 있다.
1 실시예에 따라, 모노머, 산 생성 포토 에이전트 및 염기 생성 포토 에이전트를 포함하는 경화액이 기판상에 배치된다. 템플레이트는 경화액과 접촉하게 된다. 그 다음에 경화액은 실질적으로 동시에 광의 제 1 파장(λ1) 및 제 2 파장(λ2)의 방사에 노출된다. 대안으로, 경화액은 제 2 파장(λ2)의 방사에 노출되고 이 어서 제 1 파장(λ1)의 방사에 노출될 수 있다. 제 2 파장(λ2)의 방사에 경화액을 노출시킴으로써 템플레이트와의 인터페이스근방에서 초과 염기를 발생시킨다. 초과 염기는 제 1 파장(λ1)의 방사에 경화액을 노출시킴으로써 생성되는 산을 중화시키고, 따라서 산이 경화액을 경화시키는 것을 막는 기능을 한다. 제 2 파장(λ2)의 방사는 경화액으로의 얕은 침투 깊이를 가지므로, 그러한 방사만에 의해 생성된 염기가 템플레이트와의 인터페이스에서 또는 인터페이스 근방의 경화액의 경화를 막는다. 잔여 경화액은 경화액을 침투하는 보다 긴 파장의 방사(λ1)에 노출시킴으로써 경화된다. 본 명세서에 참조로 첨부된, "Planarization of Non-Planar Surfaces in Device Fabrication"제하의 미국 특허 제 6,218,316호는 이러한 프로세스에 관하여 보다 상세하게 설명하고 있다.
또 다른 실시예에서, 경화액은, 예컨대, 깊은 UV방사에 노출될때, 분해되어 수소(H2), 질소(N2), 산화 질소(N2O), 삼산화황(SO3), 아세틸렌(C
2H2), 이산화탄소(CO2), 암모니아(NH3) 또는 메탄(CH4)와 같은 1 이상의 가스를 발생시키는 광감제를 포함할 수 있다. 가시광선 또는 근자외선과 같은, 제 1 파장(λ1)의 방사는 경화액을 경화시키는데 사용될 수 있고, 깊은 UV방사(λ2)는 1 이상의 상기 가스를 발생시키는데 사용될 수 있다. 가스의 발생으로 경화액과 템플레이트간의 인터페이스근방의 부분압을 일으켜서 경화액으로부터 템플레이트의 분리를 용이하게 한다. 본 명세서에 참조로 첨부된 미국 특허 제 6,218,316호는 이러한 프로세스에 대하여 부 가적으로 상세하게 설명하고 있다.
또 다른 실시예에서, 경화액은 경화되어 광에 노출됨으로써 분해될 수 있는 폴리머를 형성하는 모노머로 구성될 수 있다. 1 실시예에서, 이중 치환된 탄소 골격을 갖는 폴리머가 기판상에 배치된다. 템플레이트가 경화액과 접촉하게된 후, 경화액은 제 1 파장(λ1)(예컨대, 400nm이상) 및 깊은 UV대역의 제 2 파장(λ2)의 방사에 노출된다. 제 1 파장의 방사는 경화액을 경화시키는 기능을 한다. 경화액이 제 2 파장(λ2)에 노출될때, 치환된 탄소 원자에 분열이 일어난다. 깊은 UV방사는 경화액으로 깊이 침투하지 않기 때문에, 폴리머는 템플레이트와의 인터페이스 근방에서만 분해된다. 분해된 경화액 표면은 템플레이트로부터 분리를 용이하게 한다. 폴리머의 광분해를 용이하게 하는 기타의 작용군 또한 사용될 수 있다. 본 명세서에 참조로 첨부된 미국 특허 제 6,218,316호는 부가적으로 상세하게 설명하고 있다.
다양한 실시예에서, 압인 리소그래피 템플레이트는, 이것으로 제한되지는 않고, 광 리소그래피, 전자 빔 리소그래피, 이온빔 리소그래피, X선 리소그래피, 극자외선 리소그래피, 스캐닝 프로브 리소그래피, 포커싱된 이온 빔 밀링, 간섭계 리소그래피, 에피택셜 성장, 박막 배치, 화학적 에칭, 플라즈마 에칭, 이온 밀링, 반응 이온 에칭 또는 상기 조합을 포함하는 프로세스를 사용하여 제조된다. 패터닝된 템플레이트를 제조하는 방법은, 본 명세서에 참조로 첨부된, 2002년 5월 1일 출원된, Voison의 "Methods of Manufacturing a Lithography Template"제하의 미국 특허 출원 제 10/136,188호에 설명되어 있다.
1 실시예에서, 압인 리소그래피 템플레이트는 실질적으로 활성광에 투명하다. 템플레이트는 하부면을 갖는 보디를 포함한다. 템플레이트는 보디의 정상부면을 향해 뻗어있는 하부면상에 복수개의 오목부를 더 포함한다. 오목부는, 전형적으로 오목부의 적어도 일부가 대략 250nm이하의 구조 크기를 갖지만, 임의의 적당한 크기이어도 좋다.
압인 리소그래피 프로세스에 관하여, 템플레이트의 내구성 및 릴리스 특성이 중요할 수 있다. 1 실시예에서, 템플레이트는 석영으로부터 형성될 수 있다. 기타의 재료가 템플레이트를 형성하는데 사용될 수 있고, 이것으로 제한되지는 않고, 실리콘 게르마늄 카본, 갈륨 니트라이드, 실리콘 게르마늄, 사파이어, 갈륨 아르시나이드, 에피텍셜 실리콘, 폴리 실리콘, 게이트 옥사이드, 실리콘 디옥사이드 또는 그 조합을 포함할 수 있다. 템플레이트는 또한, 정렬 마킹과 같은, 검출가능한 구조를 형성하는데 사용되는 재료를 포함할 수 있다. 예컨대, 검출가능한 구조는 SiOX로 형성될 수 있고, 여기서 X는 2이하이다. 몇몇 실시예에서는, X는 대략 1.5이다. 또 다른 예에서, 검출가능한 구조는 몰리브덴 실리사이드로 형성될 수 있다. SiOX와 몰리브덴 실리사이드는 중합성 액을 경화하는데 사용되는 광에 광학적으로 투명하다. 그러나, 양 재료는 실질적으로는 가시광선에 불투명하다. 이러한 재료를 사용함으로써 아래에 있는 경화 기판과 인터페이싱하지 않는 템플레이트상에 정렬 마크가 생성될 수 있게 한다.
상기한 바와 같이, 템플레이트는 템플레이트의 표면상에 박층을 형성하기 위 해 표면 처리 재료에 의해 처리된다. 표면 처리 프로세스는 낮은 표면 에너지 코팅을 생성하도록 최적화된다. 이러한 코팅은 압인 리소그래피 용 압인 템플레이트를 마련하는데 사용된다. 처리된 템플레이트는 처리되지 않은 템플레이트에 비해 바람직한 릴리스 특성을 가진다. 처리되지 않은 템플레이트 표면은 대략 65dyne/cm 이상의 표면 자유 에너지를 갖는다. 본 명세서에 개시된 처리 프로시져에 의하여 고레벨의 내구성을 나타내는 표면 처리층을 생성한다. 표면 처리층의 내구성에 의해 템플레이트는 표면 처리층을 대체할 필요없이 많은 압인에 사용될 수 있도록 한다. 몇몇 실시예에서, 표면 처리층은 25℃에서 대략 40dyne/cm이하, 또는 몇몇 경우에서는 대략 20dyne/cm이하에서 측정된 하부면의 표면 자유 에너지를 감소시킨다.
1 실시예에서, 표면 처리층은 물과 알킬실란, 플로오로알킬실란, 또는 플로오로알킬트리클로로실란의 생성물에 의해 형성된다. 이러한 반응은 패터닝된 템플레이트의 표면상에 실리네이티드 코팅을 형성한다. 예컨대, 실리네이티드 표면 처리층은 물과 트리디카플루오로-1,1,2,2-테트라하이드로옥틸트리클로로실란의 생성물로부터 형성된다. 표면 처리층은 액상 프로세스 또는 기상 프로세스를 사용하여 형성될 수 있다. 액상 프로세스에서, 기판을 전구체와 용매의 용액에 담근다. 기상 프로세스에서는, 전구체가 불활성 운반 가스를 통해 전달된다. 액상 처리에서 사용하기 위한 순수한 무수 용매를 얻기는 어렵다. 처리를 하는 동안 벌크상의 물에 의해, 코팅의 최종 품질이나 커버리지에 역작용을 일으키는, 클럼프의 배치을 일으킬 수 있다. 기상 프로세스의 1 실시예에서, 템플레이트가 진공 챔버에 위치 되고, 그 후 챔버는 과도한 물을 제거하기 위해 사이클 퍼징된다. 그러나, 템플레이트의 표면상에 흡수된 물의 일부가 잔존한다. 그러나, 코팅을 형성하는 표면 반응을 일으키기 위해 소량의 물이 필요하다고 생각된다. 반응은 이하의 공식으로 설명될 수 있다고 생각된다:
R-SiCI3+3H2O=> R-Si(OH)3+3HCI
반응을 용이하게 하기 위해, 템플레이트는 온도 제어된 처크를 통해 원하는 반응 온도로 된다. 그 다음에 소정의 시간동안 반응 챔버에 전구체가 주입된다. 템플레이트 온도, 전구체 농도, 흐름 구조 등과 같은 반응 파라메터는 특정 전구체 및 템플레이트 기판 조합으로 조정된다. 이러한 조건을 제어함으로써, 표면 처리층의 두께가 제어된다. 표면 처리층의 두께는 구조의 크기를 갖는 표면 처리층의 간섭을 최소화하는 최소값으로 유지된다. 그러나, 1 실시예에서, 단일층의 표면 처리층이 형성된다.
1 실시예에서, 템플레이트의 하부면상의 오목부와 관련된 적어도 두개의 개별 깊이가 있다. 도 20a 및 20b는, 각각, 두개의 깊이를 갖는 오목부를 가진 패터닝된 템플레이트의 평면도 및 단면도를 나타낸다. 도 20a 및 20b를 참조하면, 템플레이트는 1 이상의 패터닝 영역(401)을 포함한다. 이러한 실시예에서, 비교적 낮은 제 1 깊이는, 도 20b에 도시된 바와 같이, 템플레이트의 패터닝 영역(401)내의 오목부와 연관된다. 패터닝 영역(401)은 템플레이트의 패터닝동안 복제된 영역을 포함한다. 패터닝 영역(401)은 템플레이트의 경계/외부 영역(409)에 의해 형성된 영역내에 위치된다. 경계(409)는 임의의 패터닝 영역(401)의 외부 에지로부터 템플레이트의 에지(407)까지 뻗어있는 영역으로 정의된다. 보더(409)는 실질적으로 패터닝 영역(401)내의 오목부의 깊이보다 큰 깊이를 갖는다. 본 명세서에서 페리메터의 주변은 패터닝 영역(401)와 경계(409)사이의 경계면으로서 정의된다. 도 20a에 도시된 바와 같이, 템플레이트에 의해 형성된 영역내에 4개의 패터닝 영역이 위치된다. 패터닝 영역(401)은 경계(409)에 의해 템플레이트의 에지(407)와 분리된다. 템플레이트의 "주변"은 패터닝 영역(401)의 에지(403a, 403b, 403c, 403d, 403e, 403f, 403g, 및 403h)에 의해 정의된다.
패터닝 영역(401)은 채널/경계 영역(405)에 의해 서로 분리될 수 있다. 채널 영역(405)은 패터닝 영역(401)의 오목부보다 큰 깊이를 갖는 패터닝 영역(401)사이에 위치된 오목부이다. 이하에 설명하는 바와 같이, 경계(409)와 채널 영역(405)은 패터닝 영역(401)사이 또는 패터닝 영역(401)의 주변부를 넘는 액의 흐름을 각각 막는다.
템플레이트의 구조는 사용된 리소그래피 프로세스의 타입에 따라 선택된다. 예컨대, 포지티브 압인 리소그래피용 템플레이트는 기판상에 불연속 막을 형성하기 좋은 구조를 갖는다. 1 실시예에서, 템플레이트(12)는, 도 15에 도시된 바와 같이, 1 이상의 구조의 깊이가 패터닝 영역을 형성하기 위해 사용된 구조의 깊이에 비해 상대적으로 크게 형성된다. 사용하는 동안, 템플레이트(12)는 원하는 이격으로 기판(20)에 위치된다. 이러한 실시예에서, 템플레이트(12)의 하부면(536)과 기판(20)사이의 갭(h1)은 오목부가 형성된 표면(534) 및 기판(20)사이의 갭(h2)보다 훨씬 작다. 예컨대, h1은 대략 200nm이하일 수 있는 반면, h2는 대략 10,000nm이상일 수 있다. 템플레이트(12)가 기판(20)상의 경화액(40)과 접촉하게 될때, 도 16에 도시된 바와 같이, 경화액(40)은 오목부가 형성된 표면(534)아래 영역을 남기고 하부면(536)과 기판(20)사이에 갭을 채운다. 표면 에너지와 모세관힘의 조합에 의해 경화액(40)을 보다 큰 오목부로부터 보다 좁은 영역으로 끌어당긴다고 생각된다. h1이 감소할때, 템플레이트(12)에 의해 경화액(40)에 인가된 힘은 하부면(536)아래의 경화액(40)을 끌어당기는 모세관힘을 극복할 수 있다. 이러한 힘은 오목부가 형성된 표면(534)아래의 영역에 경화액(40)을 분산시킬 수 있다. 여기서 액이 오목부(532)로 분산되는 것을 막는 최소의 h1값을 "최소 막 두께"라 한다. 또한, h1이 증가함에따라, 모세관힘이 줄어들고, 결과적으로 경화액(40)이 보다 깊게 오목부가 형성된 영역으로 분산된다. 보다 깊이 오목부가 형성된 영역으로 경화액(40)의 흐름을 막기에 충분한 모세관힘인, h1의 최대값을 여기서 "최대 막 두께"라 한다.
도 17 및 18에 도시된 바와 같이, 다양한 실시예에서, 템플레이트(12)는 기판(20)상에 위치한 경화액이 템플레이트(12)의 주변부(412)를 넘어 흐르는 것을 막도록 형성된다. 도 17에 도시된 1 실시예에서, 기판(20)으로부터 얕게 오목부가 형성된 표면(552)까지의 높이(h1)가 측정된다. 얕게 오목부가 형성된 표면(552)는 템플레이트(12)의 주변부로 뻗어있다. 따라서, 템플레이트의 에지는 높이(h2)를 형성하고 높이(h1)에 비해 효과적으로 무한하다. 도 18에 도시된 1 실시예에서, 템플레이트(12)의 외부 에지에 깊은 오목부가 형성된다. 기판(20)과 깊은 오목부가 형성된 표면(554)사이의 높이(h2)가 측정된다. 다시, 기판(20)과 얕게 오목부가 형성된 표면(552)사이의 높이(h1)가 측정된다. 어느 실시예에서나, 높이(h2)는 높이(h1)보다 훨씬 크다. h1이 충분히 작으면, 경화제를 적용하는 동안 템플레이트(12)와 기판(20)사이의 갭에 활성광 경화액이 남는다. 깊이 오목부가 형성된 부분은 여기에 설명된 단계 및 반복 프로세스로 액을 한정하는데 특히 유용하다.
1 실시예에서, 템플레이트(12)와 기판(20)의 각각은 1 이상의 정렬 마크를 구비한다. 정렬 마크는 템플레이트(12)와 기판(20)을 정렬하는데 사용될 수 있다. 예컨대, 정렬 마크의 정렬을 결정하기 위해 1 이상의 광 이미징 디바이스(예컨대, 현미경, 카메라, 이미징 어레이등)가 사용된다.
몇몇 실시예에서, 템플레이트상의 정렬 마크는 실질적으로 활성광에 투명할 수 있다. 대안으로, 정렬 마크는 정렬 마크 탐지광에 실질적으로 불투명할 수 있다. 여기에 사용된 바와 같이, 정렬 마크 탐지광 및 기타의 측정 및 분석용으로 사용된 광을 "분석광"이라고 부른다. 1 실시예에서, 분석광은, 이것으로 제한되지 않고: 가시광선 및/또는 적외선을 포함한다. 정렬 마크는 보디의 재료와 다른 재료로 형성될 수 있다. 예컨대, 정렬 마크는 SiOX로부터 형성될 수 있고, 여기서 X 는 대략 1.5이다. 또 다른 실시예에서, 정렬 마크는 몰리브덴 실리사이드로 형성될 수 있다. 대안으로, 정렬 마크는 보디의 표면상에 에칭된 복수의 라인을 포함할 수 있다. 라인은 실질적으로 활성광을 확산시키도록 구성되지만, 분석광 아래에서 분석가능한 마크를 발생시킨다.
다양한 실시예에서, 상기한 바와 같은 1 이상의 깊은 오목부는 템플레이트내의 개구를 형성하기 위해 템플레이트의 보디를 완전히 통과하여 돌출될 수 있다. 이러한 개구의 이점은 높이(h2)가 각각의 개구에서 h1에 비해 매우 크게끔 효과적으로 보증할 수 있다는 점이다. 또한, 몇몇 실시예에서, 개구에 압축 가스 또는 진공이 인가될 수 있다. 압축 가스 또는 진공은 또한 액을 경화한 후에 1 이상의 개구에 인가될 수 있다. 예컨대, 압축 가스는 경화액으로부터 템플레이트를 분리하는 것을 돕기위해 필의 일부로서 경화후에 인가되어 경화액으로부터 템플레이트를 분리하는 것을 도울 수 있다.
상기한 압인 리소그래피 시스템(3900)은 이하의 대안의 실시예에 따라 수정될 수 있다. 상기한 대안의 실시예중 어느 하나가 단독으로, 또는 본 명세서에서 기술된 임의의 다른 시스템과 조합될 수 있음을 이해해야 한다.
상기한 바와 같이, 압인 헤드(3100)는 기판에 대하여 패터닝된 템플레이트(3700)의 "수동"방향을 허용하는 정밀 방향 시스템(3111)을 포함한다. 또 다른 실시예에서, 정밀 방향 시스템(3111)은 플렉셔 암(3172, 3174, 3202 및 3204)에 연결된 액추에이터(3134a, 3134b, 3134c)를 포함할 수 있다. 액추에이터(3134a, 3134b, 3134c)는 정밀 방향 시스템(3111)의 "능동"제어를 가능하게 할 수 있다. 사용하는 동안 오퍼레이터 또는 프로그램가능 콘트롤러가 기판에 대하여 패터닝된 템플레이트(3700)의 방향을 모니터링한다. 그 다음에 오퍼레이터 또는 프로그램가능 콘트롤러는 액추에이터(3134a, 3134b, 3134c)를 작동시킴으로써 기판에 대하여 패터닝된 템플레이트(3700)의 방향을 변경시킨다. 액추에이터(3134a, 3134b, 3134c)의 이동에 의해 플렉셔 암(3172, 3174, 3202 및 3204)의 모션이 패터닝된 템플레이트(3700)의 방향을 변경시키도록 한다. 이러한 방식에서 기판에 대하여 템플레이트의 정밀 포지셔닝의 "능동"제어가 수행될 수 있다. 능동 정밀 방향 시스템은, 본 명세서에 참조로 첨부된, "Methods for High-Precision Gap Orientation Sensing Between a Transparent Template and Substrate for Imprint Lithography,"제하의 2001년 8월 1일자 출원된 미국 특허 출원 제 09/920,341호에서 더 설명되어 있다.
대안의 실시예에서, 압인 헤드(3100)는, 상기한 바와 같이 예비 교정 시스템(3109)을 포함할 수 있다. 예비 교정 시스템(3109)은, 도 21에 도시된 바와 같이, 플렉셔 링(3124)을 포함한다. 상기한 정밀 방향 시스템(3111)대신, 예비 교정 링에 템플레이트 지지 시스템(4125)이 연결된다. 정밀 방향 시스템(3111)과 대조적으로, 템플레이트 지지 시스템(4125)은 실질적으로 단단하고 비연질의 부재(3129)로 형성된다. 이러한 부재는 템플레이트 지지부(3130)에 배치된 패터닝된 템플레이트(3700)를 위하여 실질적으로 단단하게 지지시킨다. 본 실시예에서는, 템플레이트 지지부(3130) 대신 모션 스테이지(3600)를 사용하여 정밀 방향을 수행할 수 있다.
이전의 실시예에서, 압인 헤드(3100)는 고정 위치에서 신체에 연결된다. 대안의 실시예에서는, 도 22에 도시된 바와 같이, 압인 헤드(3100)가 X-Y평면을 따라 이동될 수 있는 모션 시스템에 압인 헤드(3100)가 장착될 수 있다. 압인 헤드(3100)는 본 명세서의 실시예중 어느 하나에 기술된 바와 같이 패터닝된 템플레이트(3700)를 지지하도록 구성된다. 압인 헤드(3100)는 압인 헤드 처크(3110) 및 압인 모션 스테이지(3123)를 포함하는 모션 시스템에 연결된다. 압인 헤드(3100)는 압인 헤드 처크(3110)에 장착된다. 압인 헤드 처크(3110)는 X-Y평면을 따라 압인 헤드(3100)을 이동시키는 압인 모션 스테이지(3123)과 상호작용한다. 기계적 또는 전자기적 모션 시스템이 사용될 수 있다. 전자기적 시스템은 압인 헤드 처크(3110)내에서 X-Y평면 모션을 일으키기 위하여 자석의 사용에 의존한다. 일반적으로, 전자기적 시스템은 압인 모션 스테이지(3123)와 압인 헤드 처크(3110)에 영구 자석 및 전자석을 포함한다. 이러한 자석의 인력은, 압인 헤드 처크(3110)와 압인 모션 스테이지(3123)사이의 공기 쿠션에 의해 극복되어 "에어 베어링"이 생성된다. 압인 헤드 처크(3110), 따라서 압인 헤드(3100)는 공기 쿠션상의 X-Y평면을 따라 이동된다. 전자기적 X-Y 모션 스테이지는, 본 명세서에 참조로 첨부된, "Method and Apparatus for Motion Control,"제하의 미국 특허 제 6,389,702호에 더 상세하게 설명되어 있다. 기계적 모션 시스템에서는, 압인 헤드 처크(3110)가 압인 모션 스테이지(3123)에 부착된다. 그 다음에 압인 모션 스테이지(3123)는 압인 헤드 처크(3110), 따라서 압인 헤드(3100)의 위치를 변경시키기 위한 다양한 기계적 수단 을 사용하여 X-Y평면을 따라 이동된다. 본 실시예에서, 압인 헤드(3100)는, 본 명세서에 설명된 바와 같이, 수동 유연 정밀 방향 시스템, 액추에이티드 정밀 방향 시스템, 또는 단단한 템플레이트 지지 시스템을 포함할 수 있다.
압인 헤드(3100)가 이동 지지부에 연결된 상태로, 기판이 정지 지지부에 장착될 수 있다. 따라서, 대안의 실시예에서는, 본 명세서에 설명된 바와 같이, 압인 헤드(3100)가 X-Y축 모션 스테이지에 연결된다. 기판은 실질적으로 정지 기판 지지부(3640)에 장착된다. 정지 기판 지지부(3640)는 도 40에 도시된다. 정지 기판 지지부(3640)는 베이스(3642)와 기판 처크(3644)를 포함한다. 기판 처크(3644)는 압인 리소그래피 프로세스동안 기판을 지지하도록 구성된다. 기판 처크(3644)는 기판을 기판 처크(3644)에 유지시키기 위하여 임의의 적당한 수단을 사용할 수 있다. 1 실시예에서, 기판 처크(3644)는 기판을 기판 처크(3644)에 연결하기 위해 기판에 진공을 가하는 진공 시스템을 포함할 수 있다. 기판 처크(3644)는 베이스(3642)에 연결된다. 베이스(3642)는, 도 1에 도시된, 압인 리소그래피 시스템(3900)의 모션 스테이지 지지부(3920)에 연결된다. 사용하는 동안, 정지 기판 지지부(3640)는 모션 스테이지 지지부(3920)상의 고정 위치에 유지되는 한편, 압인 헤드(3100)의 위치는 기판의 상이한 부분에 액세스하도록 변경된다.
압인 헤드를 모션 스테이지에 연결함으로써 기판이 모션 스테이지상에 있는 기술에 이점을 제공할 수 있다. 모션 스테이지는 일반적으로 모션 스테이지의 실질적으로 마찰없는 모션을 가능하게 하는 에어 베어링에 의존한다. 일반적으로, 모션 스테이지는 Z축을 따라 가해진 상당한 압력을 수용하도록 설계되지 않는다. 압력이 Z축을 따라 모션 스테이지 처크에 가해지면, 이 압력에 따라 모션 스테이지 처크의 위치가 다소 변할 것이다. 단계 및 프로세스를 반복하는 동안, 기판 영역보다 작은 영역을 갖는 템플레이트가 복수의 압인 영역을 형성하는데 사용된다. 기판 모션 스테이지는 보다 큰 기판을 수용하기 위하여 템플레이트에 비해서 상대적으로 크다. 템플레이트가 중심을 벗어난 위치에서 기판 모션 스테이지와 접촉할때, 모션 스테이지는 증가된 압력을 수용하기 위해 틸팅할 것이다. 이러한 틸트는 적당한 정렬을 위하여 압인 헤드를 틸팅함으로써 보상된다. 그러나, 압인 헤드가 모션 스테이지에 연결되면, Z축을 따라있는 모슨 힘은, 압인이 일어나는 기판상의 위치에 무관하게, 템플레이트상에 집중될 것이다. 이것에 의해 정렬을 용이하게 하고 또한 시스템의 수율을 증가시킬 수 있다.
1 실시예에서, 도 38에 도시된 바와 같이 기판 틸트 모듈(3654)이 기판 지지부(3650)에 형성될 수 있다. 기판 지지부(3650)는 기판 틸트 모듈(3654)에 연결된, 기판 처크(3652)를 포함한다. 기판 틸트 모듈(3654)은 베이스(3656)에 연결된다. 1 실시예에서, 베이스(3656)가, 기판 지지부(3650)의 X 모션을 가능하게 하는 모션 스테이지에 연결된다. 대안으로, 베이스(3656)는 지지부(예컨대, 부재번호(3920))에 연결되어 기판 지지부(3650)는 고정 위치에서 압인 리소그래피 시스템(3900)에 장착된다.
기판 처크(3652)는 기판을 기판 처크(3652)에 유지하기 위하여 임의의 적당한 수단을 사용할 수 있다. 1 실시예에서, 기판 처크(3652)는 기판을 기판 처크(3652)에 연결하기 위하여 기판에 진공을 가하는 진공 시스템을 포함할 수 있다. 기판 틸트 모듈(3654)은 플렉셔 링 지지부(3660)에 연결된 플렉셔 링(3658)을 포함한다. 복수의 액추에이터(3662)가 플렉셔 링(3658)과 플렉셔 링 지지부(3660)에 연결된다. 액추에이터(3662)는 플렉셔 링(3658)의 틸트를 변경시키도록 동작된다. 1 실시예에서, 액추에이터(3662)는 수동 또는 자동으로 동작될 수 있는 차동 기어 메커니즘을 사용한다. 대안의 실시예에서, 액추에이터(3662)는 편심 롤러 메커니즘을 사용한다. 편심 롤러 메커니즘은 일반적으로 차동 기어 시스템보다 많은 수직 강도를 기판 지지부(3650)에 제공한다. 1 실시예에서, 기판 틸트 모듈(3654)은, 템플레이트가 기판상에 배치된 액에 대략 1 lb. 내지 약 10 lbs.사이의 힘을 가할때 기판의 틸트를 막는 강성을 갖는다. 상세하게는, 기판 틸트 모듈(3654)은, 템플레이트상의 액을 통하여 기판에 약 10 lbs.의 압력이 가해질때 틸트의 5마이크로 라디안만을 허용하도록 구성된다.
사용하는 동안 기판 처크(3652)에 연결된 센서는 기판의 틸트를 결정하는데 사용될 수 있다. 기판의 틸트는 액추에이터(3662)에 의해서 조절된다. 이러한 방식으로 기판의 틸트 수정이 수행될 수 있다.
기판 틸트 모듈(3654)은 또한 정밀 방향 시스템을 포함할 수 있다. 정밀 방향 시스템을 포함하는 기판 지지부가 도 38에 도시되어 있다. 정밀 방향 제어를 수행하기 위해, 플렉셔 링(3658)은 기판 처크(3652)가 배치되어 있는 중심 오목부를 포함한다. 중심 오목부의 깊이는 기판 처크(3652)가 배치된 기판의 상부면이 실질적으로 플렉셔 링(3658)의 상부면과 균일하게 배치되도록 한다. 나노메터 범위로 모션을 제어할 수 있는 액추에이터(3662)를 사용하여 정밀 방향을 수행할 수 있다. 대안으로, 수동적으로 정밀 방향을 수행할 수 있다. 액추에이터(3662)는 실질적으로 유연할 수 있다. 액추에이터(3662)의 유연성에 의하여 기판이, 템플레이트가 기판 표면상에 배치된 액과 접촉할때 틸트 변화량에 대하여 자가 수정하게 할 수 있다. 기판을 실제적으로 플렉셔 링(3658)과 균일한 위치에 배치시킴으로써, 사용하는 동안 기판-액 인터페이스에서 정밀 방향이 수행될 수 있다. 따라서 액추에이터(3662)의 유연성이 기판의 상부면에 전달되어 기판의 정밀 방향을 가능하게 한다.
상기한 시스템은 일반적으로 활성광 경화액이 기판상에 분사되고 기판과 템플레이트가 서로 근접하게 되는 시스템에서 구성된다. 그러나, 상기한 시스템은 활성광 경화액이 기판보다는 템플레이트에 적용되도록 할 수 있다는 것을 이해해야 한다. 이러한 실시예에서, 템플레이트는 기판 아래에 위치된다. 도 41은 템플레이트가 기판 아래에 위치되도록 구성되는 시스템(4100)의 1 실시예의 개요도이다. 시스템(4100)은 압인 헤드(4110)와 압인 헤드(4110)위에 위치된 기판 지지부(4120)를 포함한다. 압인 헤드(4110)는 패터닝된 템플레이트(3700)를 유지하도록 구성된다. 압인 헤드(4110)는 본 명세서에 설명한 압인 헤드중 임의의 하나와 유사한 디자인을 가질 수 있다. 예컨대, 압인 헤드(4110)는 상기한 바와 같은 정밀 방향 시스템을 포함할 수 있다. 압인 헤드(4110)는 압인 헤드 지지부(4130)에 연결된다. 압인 헤드(4110)는 고정 위치에 연결되어 사용하는 동안 실질적으로 움직임없이 유지될 수 있다. 대안으로, 압인 헤드(4110)는 사용하는 동안 압인 헤드(4110)의 X-Y평면 모션을 가능하게 하는 모션 스테이지상에 위치될 수 있다.
압인될 기판은 기판 지지부(4120)상에 장착된다. 기판 지지부(4120)는 본 명세서에 설명된 기판 지지부중 임의의 하나와 유사한 디자인을 갖는다. 예컨대, 기판 지지부(4120)는 상기한 바와 같은 정밀 방향 시스템을 포함할 수 있다. 기판 지지부(4120)는 고정 위치에서 지지부(4140)에 연결되어 사용하는 동안 실질적으로 움직임없이 유지될 수 있다. 대안으로, 기판 지지부(4120)는 사용하는 동안 기판 지지부의 X-Y평면 모션을 가능하게 하는 모션 스테이지상에 위치될 수 있다.
사용하는 동안 활성광 경화액(40)은 압인 헤드(4110)에 배치된 패터닝된 템플레이트(3700)상에 위치된다. 템플레이트는 수행될 동작 유형에 따라 패터닝 또는 평면화될 수 있다. 패터닝된 템플레이트는 본 명세서에 기술된 바와 같은 포지티브, 네가티브, 또는 포지티브와 네가티브의 조합의 압인 리소그래피 시스템에서 사용하기 위해 구성될 수 있다.
도 23a-23f에 전형적인 리소그래피 시스템 프로세스가 도시되어 있다. 도 23a에 도시된 바와 같이, 템플레이트(12)와 기판(20)사이에 갭이 형성되도록 템플레이트(12)가 기판(20)과 이격되어 위치된다. 템플레이트(12)는, 패터닝동안 기판에 전달될 수 있는, 하나 이상의 원하는 구조를 형성하는 표면을 포함할 수 있다. 본 명세서에서 사용된, "구조 크기"는 대체로 원하는 구조중 하나의 폭, 길이 및/또는 깊이를 말한다. 다양한 실시예에서, 원하는 구조는 오목부 및/또는 템플레이트(12)의 표면상에 형성된 도전 패턴으로서 템플레이트(12)의 표면상에 형성될 수 있다. 템플레이트(12)의 표면(14)은 템플레이트(12)의 표면 에너지를 낮추고 기판(20)에서 템플레이트(12)가 분리되는 것을 돕는 얇은 표면 처리층(13)에 의해 처리 될 수 있다. 템플레이트용 표면 처리층이 여기에서 설명된다.
1 실시예에서, 기판(20)에 대하여 원하는 위치에 템플레이트(12)를 이동하기전에 경화액(40)이 기판(20)상에 분사된다. 경화액(40)은 템플레이트(12)의 원하는 구조의 모양과 일치하는 경화액일 수 있다. 1 실시예에서, 경화액(40)은, 도 24a에 도시된, 고온을 사용하지 않고 적어도 부분적으로 갭(31)의 공간을 채우는 저점도액이다. 또한 저점도액에 의하여 템플레이트(12)와 기판(20)사이의 갭(31)이 고압을 요하지 않고 폐쇄될 수 있도록 한다. 여기에 사용된, "저점도액"은 약 25℃에서 측정된 약 30센티푸아즈이하의 점도를 갖는 액을 말한다. 이하, 경화액(40)의 적절한 선택에 관하여 보다 상세하게 설명된다. 템플레이트(12)는 경화액(40)과 상호작용하여 경화액(40)을 원하는 형태로 합치시킨다. 예컨대, 경화액(40)은 도 23b에 도시된 바와 같은, 템플레이트(12)의 형상으로 하게 할 수 있다. 템플레이트(12)의 위치는 템플레이트(12)와 기판(20)사이의 원하는 갭 거리를 생성시키기 위해 조절될 수 있다. 템플레이트(12)의 위치는 또한 기판(20)에 의해 템플레이트(12)를 적절히 정렬하도록 조절될 수 있다.
템플레이트(12)가 적절히 위치된 후에, 기판(20)상에 마스킹층(42)을 형성하도록 경화액(40)이 경화된다. 1 실시예에서, 경화액(40)은 마스킹층(42)을 형성하기 위해 활성광(32)을 사용하여 경화된다. 경화액(40)을 경화시키기 위해 템플레이트(12)를 통해 활성광을 인가하는 것이 도 23c에 도시되어 있다. 경화액(40)이 실질적으로 경화된후에, 마스킹층(42)으로부터 템플레이트(12)가 제거되어, 도 23d에 도시된 바와 같이, 기판(20)의 표면상에 경화된 마스킹층(42)을 남긴다. 마스 킹층(42)은 템플레이트(12)의 패턴에 상보적인 패턴을 갖는다. 마스킹층(42)은 하나 이상의 원하는 구조간의 (또한 "잔여층"이라 불리는) "베이스층"을 포함할 수 있다. 기판(20)의 표면으로부터 전단이나 찢김없이 원하는 구조가 손상되지 않도록 마스킹층(42)으로부터 템플레이트(12)가 분리된다. 압인에 이어서 기판(20)으로부터 템플레이트(12)를 분리시키는 것에 관하여 이하에 보다 상세하게 설명된다.
마스킹층(42)은 다양한 방식으로 사용될 수 있다. 예컨대, 몇몇 실시예에서, 마스킹층(42)은 기능층일 수 있다. 이러한 실시예에서, 경화액(40)이 도전층, 반도체층, 유전체층 및/또는 원하는 기계적 또는 광학적 특성을 갖는 층을 형성하기 위해 경화될 수 있다. 또 다른 실시예에서, 마스킹층(42)은 기판(20)을 더 처리하는 동안 기판(20)의 일부를 덮는데 사용될 수 있다. 예컨대, 기판의 특정한 일부상에 재료의 배치을 막기 위하여 재료 배치 프로세스동안 마스킹층(42)이 사용될 수 있다. 마찬가지로, 마스킹층(42)은 에칭 기판(20)용 마스크로서 사용될 수 있다. 마스킹층(42)에 대하여 보다 개략적으로 설명하기 위해, 이하의 실시예에서 에칭 프로세스용 마스크로서의 용도만이 설명될 것이다. 그러나, 여기서 기술된 실시예에서의 마스킹층은 상기한 바와 같은 다양한 프로세스에서 사용될 수 있음을 이해할 것이다.
에칭 프로세스에서의 사용을 위해, 마스킹층(42)은, 기판의 일부가, 도 23e에 도시된 바와 같이, 마스킹층(42)을 통해 노출될때까지 에칭 프로세스를 사용하여 에칭될 수 있다. 즉, 베이스층의 일부가 에칭되어 제거될 수 있다. 마스킹층(42)의 일부(44)는 기판(20)의 일부의 에칭을 막는데 사용하기 위해 기판(20)상에 남아있을 수 있다. 마스킹층(42)의 에칭이 완료된후, 기판(20)은 주지의 에칭 프로세스를 사용하여 에칭될 수 있다. 마스킹층(42)의 일부(44)아래 배치된 기판(20)의 일부는 기판(20)의 노출된 일부가 에칭되는 동안 실질적으로 에칭되지 않은채로 유지될 수 있다. 이러한 식으로, 템플레이트(12)의 패턴에 대응하는 패턴이 기판(20)에 전달될 수 있다. 도 23f에 도시된 바와 같이, 마스킹층(42)의 남아있는 부분(44)은 제거되어 패터닝된 기판(20)을 남길 수 있다.
도 24a-24d는 전달층을 사용하는 압인 리소그래피 프로세스의 1 실시예를 도시한 것이다. 전달층(18)은 기판(20)의 상부면상에 형성될 수 있다. 전달층(18)은 그 아래의 기판(20) 및/또는 경화액(40)으로부터 형성된 마스킹층(42)과는 다른 에칭 특성을 갖는 재료로 형성될 수 있다. 즉, 에칭층(즉, 전달층(18), 마스킹층(42) 및/또는 기판(20))은 기타층에 대하여 적어도 다소 선택적으로 에칭될 수 있다.
마스킹층(42)은, 전달층(18)과 도 23a-23c에 도시된 경화 마스킹층(42)의 표면상에 경화액을 배치시킴으로써 전달층(18)의 표면상에 형성된다. 마스킹층(42)은 전달층(18)을 에칭하기 위하여 마스크로서 사용될 수 있다. 마스킹층(42)은, 도 24b에 도시된 바와 같이, 전달층(18)의 일부가 마스킹층(42)을 통해 노출될때까지 에칭 프로세스를 사용하여 에칭된다. 마스킹층(42)의 일부(44)는 전달층(18)상에 유지되어 전달층(18)의 일부의 에칭을 막는데 사용될 수 있다. 마스킹층(42)이 완전히 에칭된후, 전달층(18)은 주지의 에칭 프로세스를 사용하여 에칭될 수 있다. 마스킹층(42)의 일부(44)아래 배치된 전달층(18)의 일부는, 전달층(18)의 노출된 일부가 에칭되는 동안 실질적으로 에칭되지 않은채로 남을 수 있다. 이러한 식으로, 마스킹층(42)의 패턴이 전달층(18)에 복제된다.
도 24c에서, 전달층(18)의 일부(44)와 에칭된 부분은 함께, 그 아래의 기판(20)의 일부(44)의 에칭을 막는데 사용될 수 있는 마스킹 스택(46)을 형성한다. 기판(20)의 에칭은 주지의 에칭 프로세스(예컨대, 플라즈마 에칭 프로세스, 반응 이온 에칭 프로세스 등)을 사용하여 수행될 수 있다. 도 24d에 도시된 바와 같이, 마스킹 스택(46)은 기판(20)의 아래부분의 에칭을 막을 수 있다. 기판(20)의 노출부의 에칭은 소정의 깊이에 도달할때까지 계속될 수 있다. 기판(20) 에칭용 마스크로서 마스킹 스택(46)을 사용함으로써 조합된 층 스택에 의해 고 애스펙트비의 마스크(즉, 폭보다 큰 높이를 갖는 마스크)를 생성할 수 있는 이점이 있다. 에칭 프로세스동안 마스크부(44)의 언더컷을 막기 위해서 고 애스펙트비의 마스킹층이 바람직하다.
도 23a-23f 및 도 24a-24d에 도시된 프로세스는 네가티브 압인 리소그래피 프로세스의 예이다. 여기 사용된 "네가티브 압인 리소그래피"프로세스는 대체로 경화액이 경화전에 템플레이트의 형상과 실질적으로 일치되는 프로세스를 말한다. 즉, 템플레이트의 네가티브 이미지가 경화액에 형성된다. 상기 도면에서 도시한 바와 같이, 템플레이트의 비오목부는 마스크층의 오목부로 된다. 따라서, 템플레이트는 마스크층으로 분리될 패턴의 네가티브 이미지를 나타내는 패턴을 갖도록 디자인된다.
여기에 사용된 "포지티브 압인 리소그래피" 프로세스는 대체로, 마스크층에 형성된 패턴이 템플레이트의 패턴의 미러 이미지인 프로세스를 말한다. 이하에 보다 상세하게 설명될 바와 같이, 템플레이트의 비오목부는 마스크층의 비오목부로 된다.
도 25a-25d에 전형적인 포지티브 압인 리소그래피 프로세스가 도시된다. 도 25a에 도시된 바와 같이, 템플레이트(12)는, 템플레이트(12)와 기판(20)사이에 갭이 형성되도록 기판에 이격되어 위치된다. 템플레이트(12)의 표면은 템플레이트(12)의 표면 에너지를 낮추고 템플레이트(12)를 경화된 마스킹층(42)으로부터 분리시키는 것을 돕는 얇은 표면 처리층(13)에 의하여 처리될 수 있다.
경화액(40)이 기판(20)의 표면상에 배치된다. 템플레이트(12)는 경화액(40)과 접촉하게 된다. 도 25b에 도시된 바와 같이, 경화액(40)은 템플레이트(12)의 하부면과 기판(20)사이의 갭을 채운다. 네가티브 압인 리소그래피 프로세스와 달리, 실질적으로 적어도 템플레이트(12)의 오목부의 일부의 대략 아래의 기판(20)의 영역에는 경화액(40)이 없다. 따라서, 경화액(40)은 적어도 템플레이트(12)의 오목부의 일부의 위치에 의해 형성된 기판(20)상에 불연속 막으로서 유지된다. 템플레이트(12)가 적당히 위치된후에, 경화액(40)은 경화되어 기판(20)상에 마스킹층(42)을 형성한다. 템플레이트(12)는 마스킹층(42)으로부터 제거되어, 도 25c에 도시된 바와 같이, 기판(20)의 표면상에 경화된 마스킹층(42)을 남긴다. 마스킹층(42)은 템플레이트(12)의 패턴에 상보적인 패턴을 갖는다.
마스킹층(42)은 기판(20)의 일부의 에칭을 막는데 사용될 수 있다. 마스킹층(42)의 형성이 완료된후, 기판(20)은 주지의 에칭 프로세스를 사용하여 에칭될 수 있다. 마스킹층(42)아래 배치된 기판(20)의 일부는, 기판(20)의 노출된 부분이, 도 25d에서 도시된 바와 같이, 에칭되는 동안 실질적으로 에칭되지 않은채로 유지될 수 있다. 이런식으로, 템플레이트(12)의 패턴이 기판(20)에 복제될 수 있다. 마스킹층(42)의 잔여부분(44)은 제거되어 패터닝된 기판(20)을 생성할 수 있다.
도 26a-26c는 전달층(18)을 사용하는 포지티브 압인 리소그래피 프로세스의 1 실시예를 도시한 것이다. 전달층(18)은 기판(20)의 상부면에 형성될 수 있다. 전달층(18)은, 아래의 전달층(18) 및/또는 기판(20)과는 다른 에칭 특성을 갖는 재료로 형성된다. 도 25a-25c에 도시된, 전달층(18)의 표면상에 경화액을 배치시키고 마스킹층(42)을 경화시킴으로써 마스킹층(42)이 전달층(18)의 표면상에 형성된다.
마스킹층(42)은 전달층(18)을 에칭하기 위한 마스크로서 사용될 수 있다. 마스킹층(42)은 전달층(18)의 일부의 에칭을 막을 수 있다. 전달층(18)은 주지의 에칭 프로세스를 사용하여 에칭될 수 있다. 마스킹층(42)아래에 배치된, 전달층(18)의 일부는, 전달층(18)의 노출부가 에칭되는 동안 실질적으로 에칭되지 않은채로 남을 수 있다. 이런식으로, 마스킹층(42)의 패턴이 전달층(18)에 복제될 수 있다.
도 26b에서, 마스킹층(42) 및 전달층(18)의 에칭된 부분은 함께 아래에 있는 기판(20)의 일부의 에칭을 막는데 사용될 수 있는 마스킹 스택(46)을 형성한다. 기판(20)의 에칭은 주지의 에칭 프로세스(예컨대, 플라스마 에칭 프로세스, 반응 이온 에칭 프로세스 등)을 사용하여 수행될 수 있다. 도 26c에 도시된 바와 같이, 마스킹 스택은 기판(20)의 아래에 있는 부분의 에칭을 막을 수 있다. 기판(20)의 노출된 일부의 에칭은 소정의 깊이에 도달할때까지 계속될 수 있다.
1 실시예에서, 프로세스는 포지티브 및 네가티브 압인 리소그래피를 조합할 수 있다. 조합된 포지티브 및 네가티브 압인 리소그래피 프로세스용 템플레이트는 포지티브 리소그래피용으로 적당한 오목부와 네가티브 리소그래피용으로 적당한 오목부를 포함할 수 있다. 예컨대, 조합된 포지티브 및 네가티브 압인 리소그래피용 템플레이트의 1 실시예가 도 27a에 도시되어 있다. 도 27a에 도시된 바와 같이, 템플레이트(12)는 하부면(566), 적어도 하나의 제 1 오목부(562), 및 적어도 하나의 제 2 오목부(564)를 포함한다. 제 1 오목부(562)는, 템플레이트(12)가 경화액(40)과 접촉할때 경화액(40)의 불연속 일부를 형성하도록 구성된다. 제 1 오목부의 높이(h2)는 실질적으로 제 2 오목부의 높이(h1)보다 크다.
도 27a-27d에 전형적인 조합된 압인 리소그래피 프로세스가 도시된다. 도 27a에 도시된 바와 같이, 템플레이트(12)와 기판(20)사이에 갭이 형성되도록 템플레이트(12)가 기판(20)에 이격되어 위치된다. 적어도 템플레이트(12)의 하부면(566)은, 템플레이트(12)의 표면 에너지를 낮추고 경화된 마스킹층(42)으로부터의 분리를 돕는 (도시 안된) 얇은 표면 처리층에 의해 처리될 수 있다. 또한, 제 1 오목부(562) 및/또는 제 2 오목부(564)의 표면은 얇은 처리층에 의해 처리될 수 있다.
경화액(40)은 기판(20)의 표면상에 배치된다. 템플레이트(12)는 경화액(40)과 접촉하게 된다. 도 27b에 도시된 바와 같이, 경화액(40)은 템플레이트(12)의 하부면(566)과 기판(20) 사이의 갭을 채운다. 경화액(40)은 또한 제 1 오목부(562)를 채운다. 그러나, 대략 제 2 오목부(564)아래의 기판(20) 영역으로부터 실질적으로 경화액(40)이 없다. 따라서, 경화액(40)은, 제 1 오목부(562)에 의해 형성된 패턴에 따른 표면 형태를 포함하는 기판(20)상의 불연속막으로서 유지된다. 템플레이트(12)가 적당히 위치된후에, 경화액(40)은 경화되어 기판상에 마스킹층(42)을 형성한다. 템플레이트(12)는 마스킹층(42)으로부터 제거되어, 도 27c에 도시된 바와 같이, 기판(20)의 표면상에 경화된 마스킹층(42)을 남긴다. 마스킹층(42)은 네가티브 압인 리소그래피에 의해 형성된 마스크층을 닮은 패터닝 영역(568)을 포함할 수 있다. 또한, 마스킹층(42)은 임의의 마스킹 재료를 포함하지 않는 채널 영역(569)을 포함할 수 있다.
1 실시예에서, 마스킹층(42)은 아래에 있는 기판(20)과 동일한 또는 유사한 에칭비를 갖는 재료로 구성된다. 에칭 프로세스가 마스킹층(42)에 적용되어 실질적으로 동일한 에칭비로 마스킹층(42)과 기판(20)을 제거한다. 이러한 식으로, 도 27d에 도시된 바와 같이, 템플레이트(12)의 다층 패턴이 기판(20)에 전달될 수 있다. 이러한 프로세스는 또한 다른 실시예에서 기술된 바와 같이 전달층(18)을 사용하여 수행될 수 있다.
오목부(562)는, 그 중 하나가 오목부(563)의 쇼울더(563a)로서 도 27e에 도시된, 하나 이상의 쇼울더를 포함하는, 원하는 임의의 형태를 가질 수 있음을 이해 해야 한다. 또한, 도 27f에 도시된 바와 같이, 오목부(565)에 도시된, 쇼울더(565a)가 높이(h1)를 형성하고 오목부(565)의 부가 부분(565b)이 보다큰 높이(h2)를 형성하도록하는 형상이 오목부에 제공된다. 이런식으로, 상기한 이유로, 경화액(40)은, 높이(h1)보다 크지않는, 오목부를 갖는 템플레이트의 일부와 중첩하여 배치되고 높이(h2)를 갖는 템플레이트(12)의 부분에 대해서는 누락된다.
포지티브 및 네가티브 리소그래피의 조합이 또한 템플레이트(12)의 복수의 영역을 패터닝하는데 유용하다. 예컨대, 기판(20)은 패터닝을 요하는 복수의 영역을 포함할 수 있다. 도 27c에 도시된 바와 같이, 복수의 깊이의 오목부를 갖는 템플레이트(12)는 개재 채널/경계 영역(569)을 가진 두개의 패터닝 영역(568)을 포함한다. 채널 영역(569)은 템플레이트(12)의 패터닝 영역을 넘어서 액이 흐르는 것을 막는다.
여기에 사용된, "단계 및 반복" 프로세스는 기판상에 복수의 패터닝된 영역을 형성하는데 기판보다 작은 템플레이트를 사용하는 것을 말한다. 단계 및 반복 압인 프로세스는 기판의 일부상에 광경화액을 배치시키는 단계, 경화액의 패턴을 기판상의 이전 패턴으로 정렬시키는 단계, 템플레이트를 액으로 압인하는 단계, 액을 경화하는 단계, 및 템플레이트를 경화액과 분리하는 단계를 포함한다. 템플레이트를 기판으로부터 분리하는 단계에 의해 경화액내의 템플레이트의 형상의 이미지를 남길 수 있다. 템플레이트는 기판의 전체 표면 영역보다 작기때문에, 기판의 일부만이 패터닝된 경화액을 포함한다. 프로세스의 "반복" 부분은 기판의 상이한 부분상에 광경화액을 배치시키는 단계를 포함한다. 그 다음에 패터닝된 템플레이트는 기판에 의해 정렬되고 경화액과 접촉하게 된다. 경화액은 활성광을 사용하여 경화되어 제 2 경화액 영역을 형성한다. 이러한 프로세스는 기판의 대부분이 패터닝될때까지 연속적으로 반복될 수 있다. 단계 및 반복 프로세스는 포지티브, 네가티브, 또는 포지티브/네가티브 압인 프로세스에 의해 사용될 수 있다. 단계 및 반복 프로세스는 여기에 설명된 임의의 장치의 예에 의해 수행될 수 있다.
단계 및 반복 압인 리소그래피 프로세스는 다른 기술에 대하여 많은 이점을 제공한다. 여기에 설명된 단계 및 반복 프로세스는 저점도 광경화액 및 단단한, 투명 템플레이트를 사용하는 압인 리소그래피에 기초한다. 템플레이트는 액 활성광 및 층-대-층 정렬을 위한 포텐셜을 제공하는 정렬 마크 탐지 광에 투명하다. 생산 규모의 다중 레벨 디바이스의 압인 리소그래피를 위해, 초고해상도 층-대-층 정렬(예컨대, 최소 구조 크기("MFS")의 1/3만큼 낮은)을 소유하는 것이 이롭다.
템플레이트의 마킹에 다양한 왜곡 에러원이 있다. 단계 및 반복 프로세스는 주어진 단계동안 기판의 일부만이 프로세싱되도록 사용된다. 각각의 단계동안 프로세싱된 필드의 크기는 MFS의 1/3보다 작은 패턴 왜곡을 갖도록 충분히 작아야 한다. 이것은 고해상도 압인 리소그래피에서 단계 및 반복 패터닝을 필요로한다. 또한 이것이 또한 대판분의 광 리소그래피 툴이 단계 및 반복 시스템인 이유이다. 또한, 상기한 바와 같이, 낮은 CD변화 및 결함 검사/수리의 필요가 작은 필드의 프로세싱에 유리하다.
프로세스 비용을 낮게 유지하기 위해, 리소그래피 장치가 충분히 높은 수율 을 가지도록 하는 것이 중요하다. 수율의 필요조건은 필드당 허용 패터닝 시간을 엄격히 제한시킨다. 광경화가능한 저점도액이 수율 관점에서 좋다. 이러한 액은 템플레이트와 기판간의 갭을 적절히 메우기 위해 훨씬 빠르게 이동하고, 리소그래피 성능은 패턴에 독립적이다. 층-대-층 정렬의 유리함을 유지하면서, 고수율을 얻기 위해 결과적인 저압의 실온 프로세싱이 적합하다.
종래 발명이 저점도 광경화액의 패터닝을 해결해왔지만, 단계 및 반복 프로세스에 대하여 이것을 해결하지는 못했다. 핫 엠보싱에서는 물론, 광리소그래피에서, 패터닝이전에 막이 스핀 코팅되고 기판상에 하드배이킹된다. 이러한 해결책이 저점도액에 의해서 사용되면, 3가지 주 문제점이 있다. 저점도액은 안젖고 연속막 형태를 유지할 수 없기 때문에 스핀 코팅하기가 어렵다. 또한, 단계 및 반복 프로세스에서, 액은 증발되고, 따라서 템플레이트가 기판위에서 단계 및 반복될때 기판상에 변하는 양의 액을 남게한다. 마지막으로, 블랭킷 광 노출에 의해, 패터닝되는 특정 필드넘어로 분산하는 경향이 있다. 이것은 후속의 필드의 부분적 경화를 일으켜서, 압인이전에 액의 유체 특성에 영향을 미치는 경향이 있다. 한번에 1필드로, 기판상에 하나의 필드에 적합한 액을 분사하는 해결책은 상기 3문제점을 해결할 수 있다. 그러나, 기판상에 사용가능한 영역의 손실을 피하기 위해 특정 필드로 액을 정확히 한정하는 것이 중요하다.
일반적으로, 리소그래피는 디바이스 생산에 사용된 많은 유닛 프로세스중 하나이다. 특히, 다층 디바이스에서, 이러한 모든 프로세스의 비용은 후속의 패턴을 간섭함이 없이 서로 가능한한 근접하게 패터닝된 영역을 위치시키는 것을 보다 바 람직하게 한다. 이것은 사용가능한 영역 및 따라서 기판의 사용을 유효하게 최대화한다. 또한, 압인 리소그래피는, 광리소그래피와 같은, 다른 종류의 리소그래피에 의한 "믹스-앤드-매치"모드에서 사용될 수 있고, 여기서 상이한 리소그래피 기술로부터 동일한 디바이스의 상이한 레벨이 만들어진다. 다른 리소그래피 기술과 호환가능한 압인 리소그래피 프로세스를 만드는것이 유리하다. 커프/경계 영역은 기판상의 두개의 인접 필드를 분리한다. 현 광리소그래피 툴에서 이러한 경계 영역은 50-100미크론만큼 작을 수 있다. 경계의 크기는 패터닝된 영역을 분리하는데 사용된 블레이드의 크기에 의해 전형적으로 제한된다. 이러한 작은 경계 영역은 개개의 칩을 다이싱하는 블레이드가 얇을수록 작아지는 것이 예상된다. 이러한 엄격한 경계 크기 요구조건을 달성하기 위하여, 패터닝된 영역으로부터 빠져나가는 임의의 초과액의 위치가 잘한정되어야하고 반복될 수 있어야 한다. 이와같이, 템플레이트, 기판, 액 및, 표면 에너지, 계면 에너지, 하마커 상수, 반데르발스력, 점도, 밀도, 투명도등을 포함하는, 그러나 이것으로 제한되지는 않고, 시스템의 물리적 특성에 영향을 미치는 임의의 다른 재료가 적절하게 반복가능한 프로세스를 수용하도록 여기에 설명된 바와 같이 처리된다.
상기한 바와 같이, 불연속막은 적당히 패터닝된 템플레이트를 사용하여 형성된다. 예컨대, 경계 영역을 형성하는 고 애스펙트비의 오목부를 가진 템플레이트는 경계 영역을 넘는 액의 흐름을 막을 수 있다. 액을 경계 영역내로 막는 것은 많은 인자에 의해 영향을 받는다. 상기한 바와 같이 템플레이트 디자인이 액의 한정에 큰 역할을 한다. 또한, 템플레이트가 액과 접촉되는 프로세스는 액의 한정에 영향을 미친다.
도 19a-19c는 불연속막이 표면상에 형성되는 프로세스의 단면도를 나타낸다. 1 실시예에서, 도 19a에 도시된 바와 같이, 경화액(40)이 라인 또는 방울 패턴으로 기판(20)에 분사된다. 따라서, 경화액(40)은 압인되는 기판(20)의 전체 영역을 덮지 않는다. 도 19b에 도시된 바와 같이, 템플레이트(12)의 하부면(536)이 경화액(40)과 접촉할때, 경화액(40)상의 템플레이트(12)의 힘에 의해 경화액(40)이 기판(20) 표면위로 분사되게 한다. 일반적으로, 템플레이트(12)에 의해 경화액(40)에 보다 많은 힘이 가해질 수록, 경화액(40)은 기판위로 보다 더 분사될 것이다. 따라서, 충분한 양의 힘이 가해지면, 도 19c에 도시된 바와 같이, 경화액(40)은 템플레이트(12)의 주변을 넘게될 수 있다. 템플레이트(12)에 의해 경화액(40)에 가해진 힘을 제어함으로써, 도 19d에 도시된 바와 같이, 경화액(40)은 소정의 템플레이트(12)의 경계내로 한정된다.
경화액(40)에 가해진 힘의 크기는 기판(20)상에 분사된 액량과 템플레이트(12)가 경화되는 동안 기판(20)으로부터 떨어진 거리에 관계된다. 네가티브 압인 리소그래피 프로세스를 위해 기판상에 분사된 유체의 양은: 패터닝된 템플레이트의 오목부를 실질적으로 채우는데 필요한 액량, 패터닝되는 기판의 영역, 및 경화층의 원하는 두께에 의해 형성된 양 이하이어야 한다. 경화액의 양이 이러한 양을 초과하면, 템플레이트가 기판으로부터 적당한 거리에 오게될때 템플레이트의 주변으로부터 액이 변위될 것이다. 포지티브 압인 리소그래피 프로세스에 대하여 기판상에 분사된 액량은: 경화층의 원하는 두께(즉, 템플레이트(12)의 비오목부와 기판사이 의 거리) 및 패터닝되는 기판의 일부의 표면 영역에 의해 형성된 양보다 작아야 한다.
하나 이상의 경계를 포함하는 템플레이트를 사용하는 압인 리소그래피 프로세스를 위하여, 템플레이트의 비오목부의 표면과 기판간의 거리는, 상기한 바와 같이, 최소 막두께와 최대 막두께사이로 설정된다. 이러한 값간의 높이를 설정함으로써 적당한 모세관힘이 템플레이트의 경계로 형성되는 영역내에 제한되게 할 수 있다. 또한, 층 두께는 대략 패터닝된 구조의 높이와 비교될 수 있어야 한다. 경화층이 너무 두꺼우면, 경화층에 형성된 구조는 구조가 아래에 있는 기판에 전달될 수 있기전에 부식될 수 있다. 따라서 상기한 바와 같이 적당한 막 두께가 사용될 수 있도록 양을 제어하는 것이 바람직하다.
템플레이트(12)에 의해 경화액(40)에 인가된 힘은 또한 템플레이트(12)가 경화액(40)과 접촉하게 되는 비율에 의해 영향받는다. 일반적으로, 템플레이트(12)가 빨리 접촉하게 될 수록, 경화액(40)에 보다 많은 힘이 인가된다. 따라서, 기판(20)의 표면상에 경화액(40)의 분사를 제어하는 몇몇 측정이, 템플레이트(12)가 경화액(40)과 접촉하게 되는 비율을 제어함으로써 수행될 수 있다.
이러한 모든 특징은 압인 리소그래피 프로세스를 위해 기판(20)에 대하여 템플레이트(12)를 위치시킬때 고려된다. 이러한 변수를 소정의 방식으로 제어함으로써, 경화액(40)의 흐름이 소정의 제역내로 제한되어 유지되도록 제어될 수 있다.
오버레이 정렬 기술은 정렬 에러의 측정, 이어서 기판상에 패터닝된 템플레이트와 원하는 압인 위치의 정확한 정렬을 수행하기 위하여 이러한 에러의 보상을 포함한다. 기판에 관한 템플레이트의 정확한 위치는, 임의의 이전에 기판상에 형성된 층과 패터닝된 층의 보다 정확한 정렬을 수행하기 위해 중요하다. 이것을 위하여, 인-리퀴드 정렬이라 불리는, 템플레이트가 액과 접촉하게된 후에 보다 정확한 정렬을 수행하는 것이 바람직하다. 그러나, 그 내부에 기록된 임의의 패턴을 왜곡시킬 수 있는 액내의 전단력을 피하기 위해 액 재료와 템플레이트간의 저항을 줄이는 것이 바람직하다. 따라서, 액이 패터닝 영역을 넘어서 이동하는 가능성을 적절하게 줄이기 위하여 템플레이트와 액을 접촉시키고, 또한 인-리퀴드 정렬을 가능하게 하는, 템플레이트와 기판간의 최소의 거리가 선택되어야 한다. 즉, 주어진 액 재료의 속도에 대하여, 템플레이트와 액 재료간의 이동 저항을 감소시키기 위하여 액 재료가 배치되는, 템플레이트와 기판간의 최소 거리가 확립된다. 예컨대, 액 재료의 압축에 따른, 템플레이트와 액 재료간의 이동 저항을 줄이기 위한 거리가 확립될 수 있다. 이러한 방식으로, 기록된 패턴의 왜곡을 최소화하는 한편 배치 에러를 피할 수 있다. 여기에 사용된, 배치 에러는 대체로 템플레이트와 기판간의 X-Y포지셔닝 에러를 말한다(즉, X-축 및/또는 Y-축을 따른 병진). 1 실시예에서, 배치 에러는, 도 14에 도시된 바와 같이, 템플레이트 관통 광 디바이스를 사용하여 결정 및 수정된다.
도 28은, 도 14에 도시된, 템플레이트 관통 광 이미징 시스템(3800)의 개요도를 나타낸다. 광 시스템(3820)은 상이한 평면으로부터의 두개의 정렬 마크를 하나의 초점 평면에 포커싱시키도록 구성된다. 광 시스템(3820)은 별개의 파장을 갖는 광으로부터 발생하는 초점 거리의 변화를 사용하여 아래에 있는 기판과 템플레 이트의 정렬을 결정할 수 있다. 광 시스템(3820)은 광 이미징 디바이스(3810), 조명원(도시 안됨), 및 포커싱 디바이스(3805)를 포함할 수 있다. 별개의 파장을 가진 광은, 개개의 광원을 사용하거나 또는 하나의 광대역 광원을 사용하고 이미징 평면과 정렬 마크사이에 광 대역 통과 필터를 삽입함으로써 발생될 수 있다. 패터닝된 템플레이트(3700)와 기판(2500)간의 갭에 따라, 초점 거리를 조절하기 위해 상이한 파장이 선택된다. 각각의 사용된 광의 파장하에서, 각각의 오버레이 마크는, 도 29에 도시된 바와 같이, 이미징 평면상에 두개의 이미지를 발생시킬 수 있다. 특정 파장의 광을 사용하는 제 1 이미지(2601)는 확실히 포커싱된 이미지이다. 동일한 파장의 광을 사용하는, 제 2 이미지(2602)는 초점외 이미지이다. 각각의 초점외 이미지를 제거하기 위해, 몇가지 방법이 사용될 수 있다.
제 1 방법에 있어서는, 제 1 파장의 광에 의한 조명하에서, 광 이미징 디바이스(3810)에 의해 두개의 이미지가 수신될 수 있다. 이미지는 도 29에 도시되어 있고 대체로 부재번호(2604)로 참조되어 있다. 이미지가 직사각형으로 도시되어 있지만, 십자형을 포함하는, 임의의 다른 모양이 사용될 수 있음을 이해해야 한다. 이미지(2602)는 기판상의 오버레이 정렬 마크와 일치한다. 이미지(2601)는 템플레이트상의 오버레이 정렬 마크와 일치한다. 이미지(2602)는 초점이 잡혀있는 반면, 이미지(2601)는 초점을 벗어난다. 1 실시예에서, 이미지(2602)와 연계된 픽셀에 대응하는 기하 데이터를 삭제하기 위하여 이미지 프로세싱 기술이 사용될 수 있다. 따라서, 기판 마크의 초점외 이미지가 제거되어, 이미지(2601)만을 남길 수 있다. 동일한 과정과 제 2 파장의 광을 사용하여, 이미지(2605 및 2606)가 광 이미징 디 바이스(3810)상에 형성될 수 있다. 그 다음에 초점외 이미지(2606)가 제거되어, 이미지(2605)만을 남긴다. 그 다음에 두개의 잔여 포커싱된 이미지(2601 및 2605)는 오버레이 에러 측정을 위하여 하나의 이미징 평면(2603)에 결합된다.
제 2 방법은, 도 30에 도시된 바와 같은, 두개의 코플레너 편광 어레이, 및 편광 조명원을 사용할 수 있다. 도 30은 오버레이 마크(2701)와 직교 편광 어레이(2702)를 나타낸다. 편광 어레이(2702)는 템플레이트 기판상에 형성되거나 기판위에 위치된다. 두개의 편광 조명원하에서, (각각 별개의 파장과 편광에 일치하는) 포커싱된 이미지(2703)만이 이미징 평면에 나타날 수 있다. 따라서, 편광외 이미지는 편광 어레이(2702)에 의해 필터링되어 제거된다. 이 방법의 이점은 초점외 이미지를 제거하기 위한 이미지 프로세싱 기술을 요하지 않는다는 것이다.
광 리소그래피 프로세스를 위해 모아레 무늬 기반의 오버레이 측정이 사용되어 왔다. 2층의 모아레 무늬가 동일 평면상에 있지 않고 이미징 어레이에 중첩되는, 압인 리소그래피 프로세스에서는, 두개의 개별 포커싱 이미지를 얻기가 어려울 수 있다. 그러나, 템플레이트와 기판간에 직접적인 접촉없이 광 측정 툴의 초점의 깊이내에서 템플레이트와 기판사이의 갭을 주의깊게 제어하면 포커싱 문제점이 최소인 2층의 모아레 무늬가 동시에 얻어질 수 있다. 모아레 무늬를 기반으로 한 기타의 표준 오버레이 기술이 압인 리소그래피 프로세스에 직접적으로 구현될 수 있다고 생각된다.
UV경화액 재료를 사용하는 압인 리소그래피 프로세스용 오버레이 정렬에 관한 또 다른 관심사는 정렬 마크의 가시성일 수 있다. 오버레이 배치 에러 측정에 대하여, 하나가 템플레이트상에 있고 나머지 하나가 기판상에 있는, 두개의 오버레이 마크가 사용된다. 그러나, 템플레이트는 경화제에 투명한 것이 바람직하므로, 몇몇 실시예에서, 템플레이트 오버레이 마크는 불투명 라인이 아니다. 오히려, 템플레이트 오버레이 마크는 템플레이트 표면의 형상 구조이다. 몇몇 실시예에서는, 마크는 템플레이트와 동일한 재료로 제조된다. 또한, UV경화액은 템플레이트 재료(예컨대, 석영)의 굴절율과 일치하는 굴절율을 가질 수 있다. 따라서, UV경화액이 템플레이트와 기판간의 갭을 채우면, 템플레이트 오버레이 마크는 인식하기가 매우 어렵게 될 수 있다. 템플레이트 오버레이 마크가 불투명한 재료(예컨대, 크롬)로 제조되면, 오버레이 마크아래의 UV경화액은 UV광에 적절하게 노출될 수 없다.
1 실시예에서, 광 이미징 시스템(3800)으로는 보이지만 경화광(예컨대, UV광)에는 불투명한 템플레이트상에 오버레이 마크가 사용된다. 이러한 방법에 대한 실시예가 도 31에 나타나 있다. 도 31에서, 완전히 불투명한 라인대신, 템플레이트상의 오버레이 마크(3102)는 정밀한 편광 라인(3101)으로 형성될 수 있다. 예컨대, 적당한 정밀 편광 라인은 경화제로 사용되는 활성광의 파장의 약 1/2 내지 1/4의 폭을 갖는다. 편광 라인(3101)의 선폭은 2라인 사이를 통과하는 활성광이 충분히 회절되어 라인 아래의 모든 액을 경화시키도록 충분히 작아야 한다. 이러한 실시예에서, 활성광은 오버레이 마크(3102)의 편광에 따라 편광될 수 있다. 활성광을 편광시킴으로써 오버레이 마크(3102)를 갖는 영역을 포함하는 모든 템플레이트 영역을 비교적 균일하게 노출시킨다. 오버레이 마크(3102)를 템플레이트상에 위치시키는데 사용되는 광은 광대역의 광 또는 액 재료를 경화할 수 없는 특정 파장의 광일 수 있다. 이러한 광은 편광될 필요가 없다. 편광 라인(3101)은 실질적으로 측정광에 불투명하고, 따라서 확립된 오버레이 에러 측정 툴을 사용하여 오버레이 마크(3102)가 보일 수 있게한다. 정밀하게 편광된 오버레이 마크는, 전자 빔 리소그래피와 같은, 기존 기술을 사용하여 템플레이트상에 제작된다.
또 다른 실시예에서, 오버레이 마크(3102)는 템플레이트와는 다른 재료로 형성된다. 예컨대, 템플레이트 오버레이 마크(3102)를 형성하기 위해 선택된 재료는 실질적으로 가시광선에 불투명하지만, 경화제(예컨대, UV광)로서 사용되는 활성광에는 투명하다. 예컨대, SiOx, 여기서 x는 2이하이다,가 이러한 재료로 사용될 수 있다. 특히, SiOx로 형성된 구조, 여기서 x는 대략 1.5이다,는 실질적으로 가시광선에는 불투명하지만, UV경화광에는 투명하다.
압인 리소그래피 프로세스의 모든 실시예에서, 액은 기판상에 분사된다. 이하의 설명이 기판상에 액을 분사시키는것에 관련되지만, 동일한 액 분사 기술이 액을 템플레이트상에 분사시킬때에도 사용됨을 이해해야 한다. 액 분사는 주의깊게 제어된 프로세스이다. 일반적으로, 액 분사는, 소정의 양의 액이 기판상의 적당한 위치에 분사되도록 제어된다. 또한, 액의 부피 또한 제어된다. 적당한 액의 부피와 적당한 액의 위치의 조합은 여기에 설명된 액 분사 시스템을 사용하여 제어된다. 특히, 단계 및 반복 프로세스는 특정 필드로 패터닝을 한정하기 위해 액 부피 제어와 액 배치의 조합을 사용한다.
다양한 액 분사 패턴이 사용된다. 패턴은 연속 라인 형태 또는 액적 패턴일 수 있다. 몇몇 실시예에서, 변위 기반 액 디스펜서 팁과 압인 부재사이의 상대 모 션이, 압인 부재의 일부상에 실질적으로 연속 라인을 갖는 패턴을 형성하는데 사용된다. 분사 및 상대 모션의 밸런싱비는 라인의 단면의 크기와 라인의 형태를 제어하는데 사용된다. 분사 프로세스동안, 디스펜서 팁은 기판근방(예컨대, 수십 미크론정도에서) 고정된다. 연속 패턴의 두가지 예가 도 32a 및 32b에 도시되어있다. 도 32a 및 32b에 도시된 패턴은 연속 패턴이지만, 기타의 패턴이 가능하다. 도 32a 및 32b에 도시된 바와 같이, 하나의 디스펜서 팁(2401) 또는 복수의 디스펜스 팁(2402)을 사용하여 연속 라인 패턴이 그려질 수 있다. 대안으로, 도 32c에 도시된 바와 같이, 물방울 패턴이 사용될 수 있다. 1 실시예에서, 주위 물방울보다 큰 부피를 갖는 중심 물방울을 가진 물방울 패턴이 사용된다. 템플레이트가 물방울과 접촉할때, 도 32c에 도시된 바와 같이, 액은 퍼져서 템플레이트의 패터닝 영역을 채운다.
분사율(Vd) 및 압인 부재의 상대 횡방향 속도(vs)는 아래와 같이 관련지을 수 있다:
(1) vd=Vd/td (분사량/분사 주기),
(2) vs=L/td (라인 길이/분사 주기),
(3) vd=aL (여기서, 'a'는 라인 패턴의 단면 영역이다),
따라서,
(4) vd=avs)
초기 라인 패턴의 폭은 보통 디스펜서의 팁 크기에 좌우될 수 있다. 디스펜서 팁은 고정될 수 있다. 1 실시예에서, 액 분사 제어기가 분사된 액량(Vd) 및 액을 분사하는데 걸리는 시간(td)을 제어하는데 사용된다. Vd와 td가 고정되면, 라인의 길이를 증가시킴으로써 패터닝된 라인의 단면의 높이를 낮춘다. 패턴 길이를 증가시키는 것은 주기 패턴의 부분적인 빈도를 증가시킴으로써 수행될 수 있다. 패턴의 높이를 낮추면 압인 프로세스동안 변위되는 액량을 감소시킬 수 있다. 동일한 분사 라인에 연결된 복수의 팁을 사용함으로써, 긴 길이를 가진 라인 패턴이 하나의 디스펜서 팁의 경우에 비해 빨리 형성될 수 있다. 대안으로, 복수의 근접하게 이격된 방울이 정확한 량을 가진 라인을 형성하는데 사용된다.
액의 경화가 완료된후에, 템플레이트는 경화액으로부터 분리된다. 템플레이트와 기판은 거의 정확하게 평행하기 때문에, 템플레이트, 압인층, 및 기판의 조립에 의해 템플레이트와 경화액간에 실질적으로 균일하게 접촉시킨다. 이러한 시스템은 경화액으로부터 템플레이트를 분리시키는데 큰 분리력을 요할 수 있다. 가요성 템플레이트 또는 기판의 경우에는, 1 실시예에서, 분리가 "박리 프로세스"를 사용하여 수행된다. 그러나, 고해상도 오버레이 정렬용으로 가요성 템플레이트 또는 기판을 사용하는 것이 비바람직할 수 있다. 석영 템플레이트 및 실리콘 기판의 경우에서는, 박리 프로세스를 구현하기 어려울 수 있다. 1 실시예에서, 압인층으로부터 템플레이트를 분리시키는데 "박리 및 당김"프로세스가 수행된다. 박리 및 당김 프로세스의 실시예가 도 33a-33c에 나타나 있다.
도 33a는 경화후에 경화액(40)에 박힌 템플레이트(12)를 나타낸다. 경화액 (40)의 경화후에, 도 33b에 도시된 바와 같이, 템플레이트(12)와 기판(20)간에 각(3604)을 의도적으로 형성하기 위해 템플레이트(12)나 기판(20)이 틸팅될 수 있다. 템플레이트(12)나 기판(20)에 연결된, 예비 교정 스테이지가 템플레이트(12)와 경화액(40)간의 틸트를 형성하는데 사용될 수 있다. 템플레이트(12)와 기판(20)간의 상대 횡방향 모션은 틸팅축이 템플레이트(12)-기판(20) 인터페이스에 근접하여 위치되면 틸팅 모션동안 중요하지 않을 수 있다. 템플레이트(12)와 기판(20)간의 각(3604)이 충분히 크면, Z축 모션(즉, 수직 모션)만을 사용하여 템플레이트(12)가 기판(20)으로부터 분리될 수 있다. 이러한 박리 및 당김 방법은 원하는 일부(44)가 비바람직한 전단없이 전달층(18)과 기판(20)상에 무손상으로 남게한다.
상기한 실시예에 더하여, 여기에 설명된 실시예들은 전기장을 사용하여 패터닝된 구조를 형성하는 것을 포함한다. 경화층에 패턴을 형성하기 위하여 전기장을 사용하여 형성된 경화층은 단일 압인 또는 단계 및 반복 프로세스를 위해 사용될 수 있다.
도 34는 템플레이트(1200)와 기판(1202)의 실시예를 나타낸다. 1 실시예에서, 템플레이트(1200)는 활성광에 노출시킴으로써 중합 화합물/활성광경화액을 경화시키기 위한 활성광에 투명한 재료로 형성된다. 투명한 재료로 템플레이트(1200)를 형성하면 또한 확립된 광기술의 사용으로 템플레이트(1200)와 기판(1202)간의 갭을 측정하고 오버레이 마크를 측정하여 구조를 형성하는 동안 오버레이 정렬 및 확대 수정을 수행할 수 있도록 한다. 템플레이트(1200)는 또한 나노해상도 패터닝 성능을 제공하기 위해 열적으로 및 기계적으로 안정적이다. 템플레이트 (1200)는 템플레이트-기판 인터페이스에서 전기장이 생성될 수 있도록 도전재료 및/또는 층(1204)를 포함한다.
1 실시예에서, 용융 실리카(예컨데, 석영)의 블랭크가 템플레이트(1200)의 베이스(1206)용 재료로 사용된다. 인듐 틴 옥사이트(ITO)가 베이스(1206)상에 배치된다. ITO는 가시광선 및 UV광에 투명하고 도전 재료이다. ITO는 고해상도 전자 빔 리소그래피를 사용하여 패터닝될 수 있다. 상기한 바와 같이, 템플레이트(1200)와 활성광 경화액간의 릴리스 특성을 개선시키기 위해 저표면 에너지 코팅이 템플레이트(1200)상에 코팅될 수 있다. 기판(1202)은, Si, GaAs, SiGeC 및 InP와 같은, 표준 웨이퍼 재료를 포함할 수 있다. UV경화액 및/또는 열경화액은 중합 화합물(1208)로서 사용될 수 있다. 1 실시예에서, 중합 화합물(1208)은 웨이퍼(1210)상에 스핀 코팅될 수 있다. 또 다른 실시예에서, 여기에 설명된 바와 같이, 소정량의 중합 화합물(1208)이 소정의 패턴으로 기판(1202)상에 분사될 수 있다. 몇몇 실시예에서, 웨이퍼(1210)와 중합 화합물(1208)사이에 전달층(1212)이 위치될 수 있다. 전달층(1212) 재료의 특성과 두께는 경화액 재료에서 생성된 낮은 애스펙트비의 구조로부터 높은 애스펙트비의 구조를 생성할 수 있도록 선택될 수 있다. ITO를 전압원(1214)에 연결시킴으로써 템플레이트(1200)와 기판(1202)간에 전기장을 발생시킬 수 있다.
도 35a-35d 및 도 36a-36c에서, 상기한 프로세스의 2실시예가 도시되어 있다. 각각의 실시예에서, 템플레이트(1200)와 기판(1202)사이에 원하는 균일한 갭이 유지될 수 있다. 원하는 크기의 전기장이 인가되어 템플레이트(1200)의 돌출부 (1216)를 향하여 중합 화합물(1208)의 인력을 일으킬 수 있다. 도 35a-35d에서, 갭과 필드의 크기는 중합 화합물(1208)이 템플레이트(1200)와 직접 접촉하고 부착되도록 한다. 경화제(예컨대, 활성광(1218) 및/또는 열)는 액을 경화하는데 사용될 수 있다. 원하는 구조가 형성되었다면, 템플레이트(1200)는 여기에 설명된 방법에 의하여 기판(1202)에서 분리될 수 있다.
도 34, 35a-d 및 36a-c를 참조하면, 또 다른 실시예에서, 템플레이트(1200)는 "조절될 수 있다". "조절될 수 있다"는 말은, 이러한 실시예에서는, 대체로 도전 재료 및/또는 층(1204)의 다른 도전부분의 독립 제어를 의미한다. 도전 부분을 제어한다는 것은 턴온, 턴오프, 및/또는 도전부분의 전기장을 조절한다는 것을 의미한다. 이것을 위하여, 템플레이트(1200)는 다른 도전 부분을 서로 절연시키는 비도전 재료를 포함할 것이다. 비도전 재료(1704)은, 예컨대, 실리콘 다이옥사이드로 형성될 수 있다. 도전 부분은 마스킹층상에 형성되는 패턴에 상보적인 패턴을 형성할 것이다. 도전 부분의 패턴은 당업자에게 알려진 방법을 사용하여 비도전 재료에 형성된다. 도전 부분은, 독립적으로 또는 함께, 전압원(1214)에 전기적으로 연결된다. 도전 부분이 전압원(1214)과 독립적으로 연결되는 실시예에서는, 하나 이상의 도전 부분에 의해 발생된 전기장을 독립적으로 조절하기 위한 제어 디바이스가 있을 수 있다. 1 실시예에서, 전기 커넥터가 비도전 재료를 통해 또 다른 측으로부터 작동되어 도전 부분을 연결할 수 있다. 대안의 실시예에서는, 전기 커넥터가 필요하지 않도록 도전 부분이 비도전 재료를 통해 확장되어 있을 수 있다.
도 36a-36c에서, 중합 화합물(1208)이 템플레이트(1200)와 필연적으로 동일한 형태를 이루도록 갭과 필드의 크기가 선택될 수 있다. 이러한 형태는 템플레이트(1200)와의 직접적인 접촉없이 달성될 수 있다. 경화제(예컨대, 활성광(1218))가 액을 경화하는데 사용될 수 있다. 도 35a-35d 및 도 36a-36c의 실시예에서, 후속 에칭 프로세스가 경화된 재료(1220)를 제거하는데 사용될 수 있다. 전달층(1212)이, 도 35a-35d 및 도 36a-36c에 도시된, 경화된 재료(1220)와 웨이퍼(1210)사이에 있다면 또한 에칭이 더 사용될 수 있다.
또 다른 실시예에서, 도 37a는 비도전 베이스(1502)에 연결된 도전 부분(1504)의 연속층을 포함하는 도전 템플레이트를 나타낸 것이다. 도 37b에 도시된 바와 같이, 템플레이트의 비도전 베이스(1502)는 도전 부분(1504)에 의해 서로 절연된다. 템플레이트는 상기한 바와 같이 "포지티브" 압인 프로세스에서 사용될 수 있다.
본 실시예에서 설명된 바와 같이, 전기장의 사용에 의해 리소그래피 패터닝된 구조가 (대략 1초이하의 시간으로) 신속하게 형성되도록 할 수 있다. 구조는 일반적으로 수십 나노메터의 크기를 갖는다. 1 실시예에서, 전기장안에서 활성광 경화액을 경화시킴으로써 기판상에 패터닝된 층을 생성시킨다. 패턴은 제어된 거리(예컨대, 수나노메터 내)에서 특정한 나노메터 스케일 토포그래피로써 템플레이트를 위치시킴으로써 생성된다. 원하는 구조의 전부 또는 일부가 (점 배열과 같은) 규칙적으로 반복되는 패턴이라면, 템플레이트상의 패턴은 원하는 반복 구조의 크기보다 상당히 클 수 있다.
템플레이트상의 패턴의 복제는 템플레이트와 기판간에 전기장을 인가함으로써 달성될 수 있다. 액과 에어(또는 진공)는 상이한 유전 상수를 갖고 템플레이트의 토포그래피의 존재에 의하여 전기장이 국부적으로 변하기 때문에, 템플레이트를 향하여 액 영역을 끌어당기는 정전력이 발생될 수 있다. 표면 장력과 모세관 압력이 막을 안정시키는 경향이 있다. 고 전기장 강도에서, 활성광 경화액이 템플레이트에 부착되게 할 수 있고 특정 지점에서 기판으로부터 젖지 않게 할 수 있다. 그러나, 정전력의 비가, 무차원 번호Λ로 측정되는, 모세관 압력에 비슷하다면, 액막의 부착이 일어날 것이다. 정전력의 크기는 대략, εE2d2이고, 여기서 ε는 진공의 유전율, E는 전기장 세기, 그리고 d는 구조의 크기이다. 모세관 압력의 크기는 대략 γd이고, 여기서 γ는 액-가스 표면 장력이다. 이러한 두 힘의 비는 Λ=εE2d/γ이다. 인터페이스를 변형시켜 상부면에 부착되도록 하기 위해, 전기장은 L이 대략 일치 되도록 해야한다. 정확한 값은 플레이트의 상세한 토포그래피 및 액-가스 유전율의 비 및 높이에 좌우되지만, 이러한 번호는 0(1)이 될 것이다. 따라서, 전기장은 대략 E~(γ/εd)1/2로 주어진다. 이러한 활성광 경화액은 화합물의 중합에 의하여 적절히 경화될 수 있다. 템플레이트는, 템플레이트를 중합 화합물에서 분리시키는 것을 돕기 위해 낮은 에너지 자체 조립된 단일층 막(예컨대, 플루오르화 계면활성제)으로 처리될 수 있다.
상기 근사식의 예가 아래에 주어진다. d=100nm, γ=30mJ/m, ε=8.85x10-12 C2/J-m이면, 플레이트 간격이 100nm이면 18V가 적당하고, 또는 플레이트 간격이 1000nm이면 180V가 적당한, 플레이트간의 전위차와 일치하는 E=1.8X108 V/m이 된다. 구조의 크기는 d~γ/εE2이고, 이것은 구조의 크기가 전기장의 제곱으로 줄어듦을 의미함을 주목하라. 따라서, 50nm의 구조는 100nm 및 1000nm의 플레이트 간격에 대하여, 각각 25 또는 250V정도의 전압을 요할 것이다.
템플레이트의 표면과 접촉하지 않는 활성광 경화액내의 패턴을 형성하기 위하여, 전기장, 템플레이트의 토포그래피 디자인, 및 액 표면에의 템플레이트의 근접도를 제어하는 것이 가능할 수 있다. 이러한 기술에 의해 중합 화합물로부터 템플레이트를 기계적으로 분리시킬 필요성을 없앨 수 있다. 이러한 기술은 또한 패턴내의 잠재적인 결함원을 제거할 수 있다. 그러나, 접촉이 없으면, 액은, 접촉할때의 경우에서와 같은, 잘 형성되는 정밀하고, 고해상도인 구조를 형성할 수 없다. 이것은 주어진 전기장에서 부분적으로 형성되는 활성광 경화액내의 구조를 우선 형성함으로써 해결될 수 있다. 이어서, 접촉할 필요없이 확실히 형성된 구조를 형성하기 위하여 액을 "끌어내는" 전기장의 크기를 동시에 증가시키는 한편 템플레이트와 기판간의 갭이 증가될 수 있다.
상기한 바와 같이 활성광 경화액은 전달층 정상부에 배치될 수 있다. 이러한 2층 프로세스는 전기장을 사용하여 형성된 낮은 애스펙트비, 고해상도의 구조가 에칭 프로세스가 후속되도록 하여 높은 애스펙트비, 고해상도 구조를 산출할 수 있도록 한다. 이러한 2층 프로세스는 또한, 리프트오프후에, 원래 생성된 구조의 트렌치 영역에 금속이 남도록 기판상에 금속을 배치시키기 위한 "금속 리프트오프 프 로세스"를 수행하는데 사용될 수도 있다.
저점도 활성광 경화액을 사용하여, 전기장을 사용하는 패턴 형성이 신속하고(예컨대, 대략 1초이하), 구조가 신속하게 경화될 수 있다. 기판과 활성광 경화액내의 온도 변화를 회피함으로써 나노 해상도의 층-대-층 정렬을 비실용적이게 하는 비바람직한 패턴 왜곡을 회피할 수도 있다. 또한, 상기한 바와 같이, 템플레이트와 접촉하지 않고 패턴을 신속하게 형성할 수 있어서, 직접적인 접촉을 요하는 압인 방법과 관련된 결함을 제거할 수 있다.
본 특허 출원에, 특정 미국 특허, 및 미국 특허 출원이 참조로 첨부되어 있다. 그러나, 이러한 미국 특허 및 미국 특허 출원 텍스트는, 그 텍스트와 본 명세서에서 나타난 설명 및 도면과 상충되지 않는 범위에서 참조로써만 첨부되어 있다. 상충되는 경우, 상기 미국 특허와 미국 특허 출원은 본 특허 출원에서 상세하게 참조로 첨부되지 않는다.
본 발명이 다양한 실시예를 참조하여 설명되었지만, 제한되는 관점으로 해석되도록 의도되지는 않았다. 본 발명의 기타의 실시예는 물론 실시예간의 다양한 조합과 수정이 본 명세서를 참조하여 가능함을 당업자에게 명백할 것이다. 따라서, 첨부된 청구항은 이러한 임의의 수정 또는 실시예들을 포괄하도록 의도되었다.
Claims (50)
- 기판상에 패턴을 형성하는 방법으로서,템플레이트에 제 1 표면 및 상기 제 1 표면으로부터 대향하는 제 2 표면을 향하여 뻗어있는 템플레이트에 형성된 복수의 오목부를 제공하는 단계;템플레이트와 기판사이에 갭이 생성되도록 템플레이트와 기판을 서로 이격시켜 위치시키는 단계;템플레이트의 비오목부와 기판사이의 갭을 채우는 단계; 및활성광 경화액을 고화시키는 단계를 포함하고,상기 오목부는 패터닝된 템플레이트의 제 1 표면에 복수의 구조를 형성하고,상기 활성광 경화액이 템플레이트의 오목부 밑의 기판영역에는 실질적으로 없는 것을 특징으로 하는 방법.
- 제 1 항에 있어서, 템플레이트와 기판을 위치시키고, 갭을 채우는 단계 이전에, 기판의 일부에 소정량의 활성광 경화액을 가하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
- 제 1 항에 있어서, 템플레이트와 기판을 위치시키고, 갭을 채우는 단계 이전에, 템플레이트의 일부에 소정량의 활성광 경화액을 가하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
- 삭제
- 제 1 항에 있어서, 활성광 경화액은 25℃에서 측정하여 30센티푸아즈 이하의 점도를 갖는 것을 특징으로 하는 방법.
- 제 1 항에 있어서, 활성광 경화액은 25℃에서 측정하여 10센티푸아즈 이하의 점도를 갖는 것을 특징으로 하는 방법.
- 제 1 항에 있어서, 템플레이트는 하부면의 적어도 일부상에 표면 처리층을 더 포함하고, 표면 처리층은 25℃에서 측정하여 하부면의 표면 자유 에너지를 40dyne/cm이하로 감소시키는 것을 특징으로 하는 방법.
- 제 1 항에 있어서, 템플레이트는 하부면의 적어도 일부상에 제 1 표면 처리층을, 그리고 템플레이트의 오목부상에 제 2 표면 처리층을 포함하고, 제 1 및 제 2 표면 처리층은 활성광 경화액에 관하여 상이한 웨팅(wetting) 특성을 갖는 것을 특징으로 하는 방법.
- 제 1 항에 있어서, 활성광 경화액을 기판의 일부에 가하는 단계는 소정 패턴 의 활성광 경화액이 기판의 일부상에 생성되도록 유체 디스펜서로 액을 분사시키는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
- 삭제
- 제 1 항에 있어서, 템플레이트와 기판을 이격시켜 위치시키는 단계는:템플레이트를 기판위에 위치시키는 단계; 및원하는 이격 관계가 될때까지 템플레이트를 기판쪽으로 이동시키는 단계를 포함하고, 기판상의 액은, 템플레이트가 기판위에 위치될때 템플레이트의 비오목부와 기판사이의 갭을 채우는 것을 특징으로 하는 방법.
- 제 1 항에 있어서, 템플레이트와 기판을 이격시켜 위치시키는 단계는 기판으로부터 500nm이하의 거리로 템플레이트를 위치시키는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
- 삭제
- 삭제
- 제 1 항에 있어서, 활성광 경화액을 고화시키는 단계 이전에, 템플레이트와 기판간의 거리를 감지하고, 템플레이트와 기판간의 거리를 변경시키는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
- 제 1 항에 있어서, 활성광 경화액을 고화시키는 단계 이전에, 템플레이트와 기판을 이격시켜 위치시키기 위해 인가된 힘을 감지하고, 템플레이트에 인가된 힘을 변경시키는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
- 기판상에 패턴을 형성하는 방법으로서,템플레이트에 패터닝 영역을 제공하는 단계;기판의 영역에 대향하여 패터닝 영역을 위치시키고, 그 사이에 갭을 형성하는 단계;기판과 템플레이트사이에 활성광 경화액을 위치시키는 단계;활성광 경화액을 갭내로 제한하면서, 활성광 경화액과 템플레이트 및 기판을 접촉시킴으로써 활성광 경화액으로 갭을 채우는 단계; 및활성광 경화액으로부터, 고화된 물질을 형성하는 단계를 포함하고,템플레이트는 기판과 마주하는 제 1 표면, 및 제 1 표면으로부터 제 1 표면과 대향하여 배치된, 템플레이트의 제 2 표면을 향하여 뻗어서 형성된 복수의 오목부를 구비하고, 복수의 오목부는 패터닝 영역을 형성하는 것을 특징으로 하는 방법.
- 제 17 항에 있어서, 기판의 부가 영역에 대향하여 상기 패터닝 영역을 위치시키고, 그 사이에 부가 갭을 형성하는 단계, 기판과 템플레이트사이에 부가 활성광 경화액을 위치시키는 단계, 부가 활성광 경화액을 부가 갭내로 제한하면서, 부가 활성광 경화액과 템플레이트 및 기판을 접촉시킴으로써 부가 활성광 경화액으로 부가 갭을 채우는 단계; 및 부가 활성광 경화액으로부터, 부가 고화된 재료를 형성하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
- 제 17 항에 있어서, 기판의 부가 영역에 대향하여 상기 패터닝 영역을 반복하여 위치시켜서 패터닝 영역과 부가 영역의 각각의 사이에 갭을 형성하는 단계, 복수의 부가 갭을 형성하는 단계, 부가 활성광 경화액을 복수의 부가 갭내로 한정하면서, 부가 활성광 경화액과 템플레이트 및 기판을 접촉시킴으로써 복수의 부가 갭의 각각을 부가 활성광 경화액으로 채우는 부가 활성광 경화액을 위치시키는 단계; 및 부가 활성광 경화액으로부터, 부가 고화된 재료를 형성하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
- 제 17 항에 있어서, 기판과 템플레이트사이에 활성광 경화액을 위치시키는 단계는 템플레이트의 표면에 활성광 경화액을 가하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
- 제 17 항에 있어서, 기판과 템플레이트사이에 활성광 경화액을 위치시키는 단계는 기판의 표면에 활성광 경화액을 가하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
- 제 17 항에 있어서, 기판과 템플레이트사이에 활성광 경화액을 위치시키는 단계는 템플레이트에 활성광 경화액의 소정의 패턴을 가하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
- 제 17 항에 있어서, 기판과 템플레이트사이에 활성광 경화액을 위치시키는 단계는 기판의 표면에 활성광 경화액의 소정의 패턴을 가하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
- 제 17 항에 있어서, 템플레이트와 활성광 경화액간의 저항력을 결정함으로써 템플레이트와 기판간의 거리를 결정하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
- 삭제
- 제 17 항에 있어서, 활성광 경화액을 위치시키는 단계는, 오목부를 실질적으로 채우는데 필요한 양, 및 액-템플레이트 인터페이스 및 액-기판 인터페이스의 표면력이, 활성광 경화액이 패터닝 영역을 넘어서 분산되는 것을 막는데 충분한 최대 유체막 두께만큼인 소정량으로써, 템플레이트와 기판간의 소정량을 위치시키는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
- 제 17 항에 있어서, 상기 기판에 관하여 원하는 방향으로 상기 템플레이트를 위치시키는 단계 및 상기 템플레이트에 가해지는 힘에 따라 상기 방향을 유지하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
- 제 17 항에 있어서, 갭을 활성광 경화액으로 채우는 단계는, 상기 영역에 대향하여 패터닝 영역을 위치시키는 단계 전에, 복수의 상기 활성광 경화액적을 상기 템플레이트와 상기 기판중 하나에 배치시키는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
- 기판상에 패턴을 형성하기 위한 시스템으로서,기판을 지지하는 보디;보디에 연결되고 패터닝된 영역을 갖는 템플레이트;기판과 템플레이트간의 상대적 이동을 제공하고 기판의 일부에 중첩하여 템플레이트를 위치시켜서, 패터닝 영역을 형성하기 위한, 보디에 연결된 변위 시스템;기판과 템플레이트간의 거리를 감소시킴으로써 템플레이트와 접촉하여 활성광 경화액을 선택적으로 위치시키기 위해 변위 시스템이 연결되어 있고, 활성광 경화액을 패터닝 부분의 아래부분에 활성광 경화액을 분사하기 위해 연결된 액 디스펜서,활성광 경화액을 고화시키도록 선택된 광을 패터닝 영역에 침투시키기 위한 소스; 및변위 시스템이 패터닝 부분의 외부의 기판의 영역에 뻗어있는 활성광 경화액의 양을 최소화하기 위한 정보에 따라 거리가 변하는 비율을 확립하고, 템플레이트와 활성광 경화액간에 접촉시킴으로써 템플레이트에 인가된 힘을 나타내는 정보를 생성시키기 위해 압인 헤드에 연결된 힘 디텍터를 포함하는 것을 특징으로 하는 시스템.
- 제 29 항에 있어서, 변위 시스템은, 제 1 및 제 2 횡단축을 따라 기판과 템플레이트사이의 상대적 이동을 제공하기 위한, 기판에 지지되는 모션 스테이지, 및 제 1 및 제 2 축을 가로질러 뻗어있는 제 3 축을 따라 템플레이트와 기판사이에 상대적 이동을 제공하기 위한, 템플레이트가 부착되어 있는 압인 헤드를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 시스템.
- 제 29 항에 있어서, 템플레이트에 인가된 힘에 따라 기판에 관하여 실질적으로 횡방향을 유지하기 위하여 기판에 관하여 템플레이트의 피봇 이동을 가능하게 하기 위하여 템플레이트에 연결된 정밀 방향 시스템을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 시스템.
- 제 29 항에 있어서, 기판에 인가된 힘에 따라 템플레이트에 관하여 기판의 모션을 가능하게 하기 위한 모션 스테이지에 연결된 정밀 방향 시스템을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 시스템.
- 제 32 항에 있어서, 상기 모션 스테이지는 기판을 지지하기 위한 기판 처크와 기판 처크에 연결된 기판 틸트 모듈, 및 틸트 모듈이 기판의 틸트를 변경시키고 기판에 인가되는 힘에 따라 기판과 템플레이트의 실질적으로 횡방향을 유지할 수 있도록 틸트에 연결된 정밀 방향 시스템을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 시스템.
- 제 29 항에 있어서, 템플레이트는 패턴 영역을 갖는 제 1 및 제 2 대향측 및 제 1 측상에 배치된 제 1 표면을 더 포함하고, 패턴 영역은 패턴 표면 및 패턴 표면으로부터 제 2 측을 향하여 뻗어서, 종단점에서 종단하는 오목부를 포함하고, 제 1 표면은 제 2 측으로부터 제 1 거리만큼 이격되어 있고, 종단점은 제 2 측으로부터 제 2 거리만큼 이격되어 있고 패턴 표면은 제 2 측과 제 3 거리만큼 이격되어 있고, 제 1 거리는 제 2 및 제 3 거리와 다른 거리인 것을 특징으로 하는 시스템.
- 제 29 항에 있어서, 제 1 플렉셔 부재를 구비한 정밀 방향 시스템을 더 포함하고, 제 1 플렉셔 부재는 제 1 방향축 및 제 1 플렉셔 부재에 연결된 제 2 플렉셔 부재에 대하여 피봇하도록 구성되고, 제 2 플렉셔 부재는 제 2 플렉셔 부재에 연결된 제 2 방향축 지지부에 대하여 피봇하도록 구성되고, 지지부에 템플레이트가 부착되는 것을 특징으로 하는 시스템.
- 제 29 항에 있어서, 정밀 방향 시스템에 연결된 예비교정 스테이지를 더 포함하고, 예비교정 스테이지는 정밀 방향 시스템을 사용하는 동안 기판을 향하여 및 기판으로부터 멀리 이동시키도록 구성되는 것을 특징으로 하는 시스템.
- 제 29 항에 있어서, 적어도 압인 헤드 및 모션 스테이지주위의 엔클로저, 및 온도 제어 시스템을 더 포함하고, 온도 제어 시스템은 사용하는 동안 엔클로저내에서 1℃이상의 온도 변화를 막도록 구성되는 것을 특징으로 하는 시스템.
- 제 29 항에 있어서, 모션 스테이지에 연결된 에어 게이지를 더 포함하고, 에어 게이지는 기판과 템플레이트간의 거리를 결정하도록 구성되는 것을 특징으로 하는 시스템.
- 삭제
- 삭제
- 삭제
- 삭제
- 삭제
- 삭제
- 삭제
- 삭제
- 삭제
- 삭제
- 삭제
- 삭제
Applications Claiming Priority (9)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US10/194,411 US6932934B2 (en) | 2002-07-11 | 2002-07-11 | Formation of discontinuous films during an imprint lithography process |
| US10/194,414 US6900881B2 (en) | 2002-07-11 | 2002-07-11 | Step and repeat imprint lithography systems |
| US10/194,410 US6908861B2 (en) | 2002-07-11 | 2002-07-11 | Method for imprint lithography using an electric field |
| US10/194,991 | 2002-07-11 | ||
| US10/194,991 US7077992B2 (en) | 2002-07-11 | 2002-07-11 | Step and repeat imprint lithography processes |
| US10/194,414 | 2002-07-11 | ||
| US10/194,410 | 2002-07-11 | ||
| US10/194,411 | 2002-07-11 | ||
| PCT/US2003/021556 WO2004016406A1 (en) | 2002-07-11 | 2003-07-10 | Imprint lithography processes and systems |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| KR20050024324A KR20050024324A (ko) | 2005-03-10 |
| KR100963510B1 true KR100963510B1 (ko) | 2010-06-15 |
Family
ID=31892234
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| KR1020047020101A KR100963510B1 (ko) | 2002-07-11 | 2003-07-10 | 압인 리소그래피 프로세스 및 시스템 |
Country Status (8)
| Country | Link |
|---|---|
| EP (2) | EP2388119B1 (ko) |
| JP (2) | JP2005533393A (ko) |
| KR (1) | KR100963510B1 (ko) |
| CN (2) | CN1668437A (ko) |
| AU (1) | AU2003253862A1 (ko) |
| MY (2) | MY144124A (ko) |
| TW (5) | TWI295227B (ko) |
| WO (1) | WO2004016406A1 (ko) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20180083332A (ko) * | 2015-10-15 | 2018-07-20 | 보드 오브 리전츠 더 유니버시티 오브 텍사스 시스템 | 정밀 나노스케일 제조를 위한 다목적 프로세스 |
Families Citing this family (110)
| 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 |
| US7442336B2 (en) * | 2003-08-21 | 2008-10-28 | Molecular Imprints, Inc. | Capillary imprinting technique |
| WO2004086471A1 (en) * | 2003-03-27 | 2004-10-07 | Korea Institute Of Machinery & Materials | Uv nanoimprint lithography process using elementwise embossed stamp and selectively additive pressurization |
| US6951173B1 (en) | 2003-05-14 | 2005-10-04 | Molecular Imprints, Inc. | Assembly and method for transferring imprint lithography templates |
| US7090716B2 (en) | 2003-10-02 | 2006-08-15 | Molecular Imprints, Inc. | Single phase fluid imprint lithography method |
| US7261830B2 (en) | 2003-10-16 | 2007-08-28 | Molecular Imprints, Inc. | Applying imprinting material to substrates employing electromagnetic fields |
| US7019835B2 (en) * | 2004-02-19 | 2006-03-28 | Molecular Imprints, Inc. | Method and system to measure characteristics of a film disposed on a substrate |
| JP4393244B2 (ja) | 2004-03-29 | 2010-01-06 | キヤノン株式会社 | インプリント装置 |
| JP4481698B2 (ja) | 2004-03-29 | 2010-06-16 | キヤノン株式会社 | 加工装置 |
| EP1768846B1 (en) * | 2004-06-03 | 2010-08-11 | Molecular Imprints, Inc. | Fluid dispensing and drop-on-demand dispensing for nano-scale manufacturing |
| WO2006023297A1 (en) * | 2004-08-16 | 2006-03-02 | Molecular Imprints, Inc. | Method and composition to provide a layer with uniform etch characteristics |
| US7676088B2 (en) * | 2004-12-23 | 2010-03-09 | Asml Netherlands B.V. | Imprint lithography |
| US7686970B2 (en) | 2004-12-30 | 2010-03-30 | Asml Netherlands B.V. | Imprint lithography |
| JP4641835B2 (ja) * | 2005-03-16 | 2011-03-02 | リコー光学株式会社 | 位相シフター光学素子の製造方法及び得られる素子 |
| CN101479661B (zh) * | 2005-03-23 | 2012-06-06 | 艾格瑞系统有限公司 | 利用压印光刻和直接写入技术制造器件的方法 |
| JP4736522B2 (ja) * | 2005-04-28 | 2011-07-27 | 旭硝子株式会社 | エッチング処理された処理基板の製造方法 |
| JP4742665B2 (ja) * | 2005-04-28 | 2011-08-10 | 旭硝子株式会社 | エッチング処理された処理基板の製造方法 |
| JP4701008B2 (ja) * | 2005-05-25 | 2011-06-15 | 東芝機械株式会社 | ジンバル機構を備えた転写装置 |
| JP4515413B2 (ja) * | 2005-05-27 | 2010-07-28 | エーエスエムエル ネザーランズ ビー．ブイ． | インプリントリソグラフィ |
| US7708924B2 (en) | 2005-07-21 | 2010-05-04 | Asml Netherlands B.V. | Imprint lithography |
| US7692771B2 (en) | 2005-05-27 | 2010-04-06 | Asml Netherlands B.V. | Imprint lithography |
| US7927089B2 (en) | 2005-06-08 | 2011-04-19 | Canon Kabushiki Kaisha | Mold, apparatus including mold, pattern transfer apparatus, and pattern forming method |
| US7906058B2 (en) * | 2005-12-01 | 2011-03-15 | Molecular Imprints, Inc. | Bifurcated contact printing technique |
| US7803308B2 (en) | 2005-12-01 | 2010-09-28 | Molecular Imprints, Inc. | Technique for separating a mold from solidified imprinting material |
| US7517211B2 (en) | 2005-12-21 | 2009-04-14 | Asml Netherlands B.V. | Imprint lithography |
| JP5213335B2 (ja) * | 2006-02-01 | 2013-06-19 | キヤノン株式会社 | インプリント用モールド、該モールドによる構造体の製造方法 |
| US20070216048A1 (en) * | 2006-03-20 | 2007-09-20 | Heptagon Oy | Manufacturing optical elements |
| JP5306989B2 (ja) * | 2006-04-03 | 2013-10-02 | モレキュラー・インプリンツ・インコーポレーテッド | 複数のフィールド及びアライメント・マークを有する基板を同時にパターニングする方法 |
| EP2001602B1 (en) * | 2006-04-03 | 2011-06-22 | Molecular Imprints, Inc. | Lithography imprinting system |
| US8850980B2 (en) | 2006-04-03 | 2014-10-07 | Canon Nanotechnologies, Inc. | Tessellated patterns in imprint lithography |
| JP4795300B2 (ja) * | 2006-04-18 | 2011-10-19 | キヤノン株式会社 | 位置合わせ方法、インプリント方法、位置合わせ装置、インプリント装置、及び位置計測方法 |
| KR20090031349A (ko) * | 2006-04-28 | 2009-03-25 | 폴리셋 컴파니, 인코퍼레이티드 | 재분배층 적용을 위한 실록산 에폭시 중합체 |
| KR101261606B1 (ko) | 2006-05-09 | 2013-05-09 | 삼성디스플레이 주식회사 | 표시판의 제조 장치 및 제조 방법 |
| JP2007329276A (ja) | 2006-06-07 | 2007-12-20 | Tokyo Ohka Kogyo Co Ltd | ナノインプリントリソグラフィによるレジストパターンの形成方法 |
| KR100857521B1 (ko) * | 2006-06-13 | 2008-09-08 | 엘지디스플레이 주식회사 | 박막트랜지스터 제조용 몰드의 제조방법 및 그 제조장비 |
| US20080020303A1 (en) * | 2006-07-24 | 2008-01-24 | Wei Wu | Alignment for contact lithography |
| JP5020844B2 (ja) * | 2007-02-06 | 2012-09-05 | キヤノン株式会社 | インプリント方法及びインプリント装置、インプリント方法を用いた部材の製造方法 |
| US8142702B2 (en) * | 2007-06-18 | 2012-03-27 | Molecular Imprints, Inc. | Solvent-assisted layer formation for imprint lithography |
| KR101413233B1 (ko) * | 2007-09-14 | 2014-06-30 | 삼성전자 주식회사 | 나노 임프린트 리소그래피 공정 |
| JP4467611B2 (ja) | 2007-09-28 | 2010-05-26 | 株式会社日立製作所 | 光インプリント方法 |
| JP2009212471A (ja) * | 2008-03-06 | 2009-09-17 | Sanyo Electric Co Ltd | 半導体装置の製造方法 |
| JP5185366B2 (ja) * | 2008-03-14 | 2013-04-17 | 公立大学法人大阪府立大学 | 光インプリント方法、モールド複製方法及びモールドの複製品 |
| CN101612697B (zh) * | 2008-06-25 | 2012-07-18 | 鸿富锦精密工业（深圳）有限公司 | 模仁夹持治具及其中心补正方法 |
| JP2010027743A (ja) | 2008-07-16 | 2010-02-04 | Ebara Corp | インプリント用ガラス基板、レジストパターン形成方法、インプリント用ガラス基板の検査方法及び検査装置 |
| US7927976B2 (en) * | 2008-07-23 | 2011-04-19 | Semprius, Inc. | Reinforced composite stamp for dry transfer printing of semiconductor elements |
| JP5279397B2 (ja) * | 2008-08-06 | 2013-09-04 | キヤノン株式会社 | インプリント装置、インプリント方法、およびデバイス製造方法 |
| JP5361309B2 (ja) * | 2008-09-25 | 2013-12-04 | キヤノン株式会社 | インプリント装置およびインプリント方法 |
| US8309008B2 (en) * | 2008-10-30 | 2012-11-13 | Molecular Imprints, Inc. | Separation in an imprint lithography process |
| NL2003875A (en) | 2009-02-04 | 2010-08-05 | Asml Netherlands Bv | Imprint lithography method and apparatus. |
| NL2003871A (en) | 2009-02-04 | 2010-08-05 | Asml Netherlands Bv | Imprint lithography. |
| JP5246973B2 (ja) * | 2009-02-17 | 2013-07-24 | Ｓｃｉｖａｘ株式会社 | 光インプリント用部材および光インプリント装置 |
| JP5377053B2 (ja) * | 2009-04-17 | 2013-12-25 | 株式会社東芝 | テンプレート及びその製造方法、並びにパターン形成方法 |
| JP5173944B2 (ja) | 2009-06-16 | 2013-04-03 | キヤノン株式会社 | インプリント装置及び物品の製造方法 |
| NL2004945A (en) | 2009-08-14 | 2011-02-15 | Asml Netherlands Bv | Imprint lithography apparatus and method. |
| JP5328726B2 (ja) | 2009-08-25 | 2013-10-30 | 三星ディスプレイ株式會社 | 薄膜蒸着装置及びこれを利用した有機発光ディスプレイ装置の製造方法 |
| JP5677785B2 (ja) | 2009-08-27 | 2015-02-25 | 三星ディスプレイ株式會社Ｓａｍｓｕｎｇ Ｄｉｓｐｌａｙ Ｃｏ．，Ｌｔｄ． | 薄膜蒸着装置及びこれを利用した有機発光表示装置の製造方法 |
| US8876975B2 (en) | 2009-10-19 | 2014-11-04 | Samsung Display Co., Ltd. | Thin film deposition apparatus |
| KR101084184B1 (ko) | 2010-01-11 | 2011-11-17 | 삼성모바일디스플레이주식회사 | 박막 증착 장치 |
| JP2011146447A (ja) | 2010-01-12 | 2011-07-28 | Canon Inc | インプリント装置及び物品の製造方法 |
| KR101174875B1 (ko) | 2010-01-14 | 2012-08-17 | 삼성디스플레이 주식회사 | 박막 증착 장치, 이를 이용한 유기 발광 디스플레이 장치의 제조방법 및 이에 따라 제조된 유기 발광 디스플레이 장치 |
| KR101193186B1 (ko) | 2010-02-01 | 2012-10-19 | 삼성디스플레이 주식회사 | 박막 증착 장치, 이를 이용한 유기 발광 디스플레이 장치의 제조방법 및 이에 따라 제조된 유기 발광 디스플레이 장치 |
| KR101156441B1 (ko) | 2010-03-11 | 2012-06-18 | 삼성모바일디스플레이주식회사 | 박막 증착 장치 |
| KR101202348B1 (ko) | 2010-04-06 | 2012-11-16 | 삼성디스플레이 주식회사 | 박막 증착 장치 및 이를 이용한 유기 발광 표시 장치의 제조 방법 |
| US8894458B2 (en) | 2010-04-28 | 2014-11-25 | Samsung Display Co., Ltd. | Thin film deposition apparatus, method of manufacturing organic light-emitting display device by using the apparatus, and organic light-emitting display device manufactured by using the method |
| JP6215512B2 (ja) | 2010-06-30 | 2017-10-18 | 富士フイルム株式会社 | メンテナンス液 |
| KR101223723B1 (ko) | 2010-07-07 | 2013-01-18 | 삼성디스플레이 주식회사 | 박막 증착 장치, 이를 이용한 유기 발광 디스플레이 장치의 제조방법 및 이에 따라 제조된 유기 발광 디스플레이 장치 |
| KR101678056B1 (ko) | 2010-09-16 | 2016-11-22 | 삼성디스플레이 주식회사 | 박막 증착 장치, 이를 이용한 유기 발광 디스플레이 장치의 제조방법 및 이에 따라 제조된 유기 발광 디스플레이 장치 |
| KR101723506B1 (ko) | 2010-10-22 | 2017-04-19 | 삼성디스플레이 주식회사 | 유기층 증착 장치 및 이를 이용한 유기 발광 디스플레이 장치의 제조 방법 |
| KR101738531B1 (ko) | 2010-10-22 | 2017-05-23 | 삼성디스플레이 주식회사 | 유기 발광 디스플레이 장치의 제조 방법 및 이에 따라 제조된 유기 발광 디스플레이 장치 |
| KR20120045865A (ko) | 2010-11-01 | 2012-05-09 | 삼성모바일디스플레이주식회사 | 유기층 증착 장치 |
| KR20120065789A (ko) | 2010-12-13 | 2012-06-21 | 삼성모바일디스플레이주식회사 | 유기층 증착 장치 |
| JP5773761B2 (ja) * | 2010-12-17 | 2015-09-02 | キヤノン株式会社 | リソグラフィーシステム、及びそれを用いた物品の製造方法 |
| KR101760897B1 (ko) | 2011-01-12 | 2017-07-25 | 삼성디스플레이 주식회사 | 증착원 및 이를 구비하는 유기막 증착 장치 |
| KR101923174B1 (ko) | 2011-05-11 | 2018-11-29 | 삼성디스플레이 주식회사 | 정전 척, 상기 정전 척을 포함하는 박막 증착 장치 및 이를 이용한 유기 발광 표시 장치의 제조 방법 |
| KR101852517B1 (ko) | 2011-05-25 | 2018-04-27 | 삼성디스플레이 주식회사 | 유기층 증착 장치 및 이를 이용한 유기 발광 디스플레이 장치의 제조 방법 |
| KR101840654B1 (ko) | 2011-05-25 | 2018-03-22 | 삼성디스플레이 주식회사 | 유기층 증착 장치 및 이를 이용한 유기 발광 디스플레이 장치의 제조 방법 |
| KR101857249B1 (ko) | 2011-05-27 | 2018-05-14 | 삼성디스플레이 주식회사 | 패터닝 슬릿 시트 어셈블리, 유기막 증착 장치, 유기 발광 표시장치제조 방법 및 유기 발광 표시 장치 |
| KR101826068B1 (ko) | 2011-07-04 | 2018-02-07 | 삼성디스플레이 주식회사 | 유기층 증착 장치 |
| KR20130004830A (ko) | 2011-07-04 | 2013-01-14 | 삼성디스플레이 주식회사 | 유기층 증착 장치 및 이를 이용한 유기 발광 표시 장치의 제조 방법 |
| JP6004738B2 (ja) * | 2011-09-07 | 2016-10-12 | キヤノン株式会社 | インプリント装置、それを用いた物品の製造方法 |
| KR20130069037A (ko) | 2011-12-16 | 2013-06-26 | 삼성디스플레이 주식회사 | 유기층 증착 장치, 이를 이용한 유기 발광 표시 장치의 제조 방법 및 유기 발광 표시 장치 |
| EP2858093A4 (en) * | 2012-05-25 | 2015-12-02 | Soken Kagaku Kk | PHOTOCURABLE RESIN COMPOSITION FOR PRINTING, METHOD FOR MANUFACTURING SAME, AND STRUCTURE |
| KR101959974B1 (ko) | 2012-07-10 | 2019-07-16 | 삼성디스플레이 주식회사 | 유기층 증착 장치, 이를 이용한 유기 발광 디스플레이 장치의 제조 방법 및 이에 따라 제조된 유기 발광 디스플레이 장치 |
| US9496524B2 (en) | 2012-07-10 | 2016-11-15 | Samsung Display Co., Ltd. | Organic layer deposition apparatus, method of manufacturing organic light-emitting display apparatus using the same, and organic light-emitting display apparatus manufactured using the method |
| KR102013318B1 (ko) | 2012-09-20 | 2019-08-23 | 삼성디스플레이 주식회사 | 유기층 증착 장치, 이를 이용한 유기 발광 표시 장치의 제조 방법 및 유기 발광 표시 장치 |
| JP6252098B2 (ja) | 2012-11-01 | 2017-12-27 | 信越化学工業株式会社 | 角形金型用基板 |
| JP5971561B2 (ja) | 2013-01-29 | 2016-08-17 | 株式会社東芝 | パターン形成方法およびパターン形成装置 |
| JP6385145B2 (ja) | 2013-06-18 | 2018-09-05 | キヤノン株式会社 | 構造体の製造方法および製造装置 |
| KR102108361B1 (ko) | 2013-06-24 | 2020-05-11 | 삼성디스플레이 주식회사 | 증착률 모니터링 장치, 이를 구비하는 유기층 증착 장치, 증착률 모니터링 방법, 및 이를 이용한 유기 발광 디스플레이 장치의 제조 방법 |
| US9348231B2 (en) * | 2013-07-17 | 2016-05-24 | Palo Alto Research Center Incorporated | Continuously producing digital micro-scale patterns on a thin polymer film |
| US9700869B2 (en) * | 2013-07-17 | 2017-07-11 | Newport Fab, Llc | Continuously producing digital micro-scale patterns on a thin polymer film |
| JP5771256B2 (ja) * | 2013-10-01 | 2015-08-26 | 株式会社荏原製作所 | インプリント用ガラス基板、レジストパターン形成方法、インプリント用ガラス基板の検査方法及び検査装置 |
| KR102162797B1 (ko) | 2013-12-23 | 2020-10-08 | 삼성디스플레이 주식회사 | 유기 발광 디스플레이 장치의 제조 방법 |
| JP6398902B2 (ja) | 2014-08-19 | 2018-10-03 | 信越化学工業株式会社 | インプリント・リソグラフィ用角形基板及びその製造方法 |
| JP6005698B2 (ja) | 2014-08-29 | 2016-10-12 | 株式会社ミノグループ | 微細凹凸パターン付き基板の製造方法 |
| JP2016164961A (ja) | 2014-10-30 | 2016-09-08 | キヤノン株式会社 | 液体吐出装置、ナノインプリント装置、ナノインプリント用液体収容タンク、硬化物パターンの製造方法、光学部品の製造方法、回路基板の製造方法、インプリント用モールドの製造方法 |
| JP6011671B2 (ja) * | 2015-04-02 | 2016-10-19 | 大日本印刷株式会社 | インプリント用基板およびインプリント方法 |
| US10024654B2 (en) * | 2015-04-06 | 2018-07-17 | Kla-Tencor Corporation | Method and system for determining in-plane distortions in a substrate |
| US10191368B2 (en) * | 2015-11-05 | 2019-01-29 | Board Of Regents, The University Of Texas System | Multi-field overlay control in jet and flash imprint lithography |
| JP2017157639A (ja) * | 2016-02-29 | 2017-09-07 | キヤノン株式会社 | インプリント装置、および物品の製造方法 |
| US10274823B2 (en) * | 2016-10-18 | 2019-04-30 | Molecular Imprints, Inc. | Microlithographic fabrication of structures |
| EP3595864B1 (en) * | 2017-03-16 | 2022-07-27 | Molecular Imprints, Inc. | Optical polymer films and methods for casting the same |
| KR102386490B1 (ko) | 2017-09-27 | 2022-04-14 | 후지필름 가부시키가이샤 | 임프린트용 경화성 조성물, 경화물 패턴의 제조 방법, 회로 기판의 제조 방법 및 경화물 |
| NL2021092B1 (en) * | 2018-06-08 | 2019-12-13 | Qlayers Holding B V | Application of a coating on a base structure |
| KR20210148133A (ko) | 2019-03-29 | 2021-12-07 | 다이니폰 인사츠 가부시키가이샤 | 임프린트용 광경화성 수지 조성물, 임프린트용 광경화성 수지 조성물의 제조 방법 및 패턴 형성체의 제조 방법 |
| JP7174835B2 (ja) | 2019-03-29 | 2022-11-17 | 富士フイルム株式会社 | インプリント法における下層膜形成用組成物、キット、パターン製造方法、積層体および半導体素子の製造方法 |
| US11422460B2 (en) * | 2019-12-12 | 2022-08-23 | Canon Kabushiki Kaisha | Alignment control in nanoimprint lithography using feedback and feedforward control |
| US11531267B2 (en) | 2020-07-02 | 2022-12-20 | Himax Technologies Limited | Imprinting apparatus |
| CN113334774B (zh) * | 2021-06-22 | 2023-02-17 | 上海梓域材料科技有限公司 | 一种3d打印平台的调平方法 |
| WO2023283715A1 (en) * | 2021-07-12 | 2023-01-19 | 10644137 Canada Inc. | Integrated optoelectronic devices for lighting and display applications |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6334960B1 (en) * | 1999-03-11 | 2002-01-01 | Board Of Regents, The University Of Texas System | Step and flash imprint lithography |
Family Cites Families (13)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2704001B2 (ja) * | 1989-07-18 | 1998-01-26 | キヤノン株式会社 | 位置検出装置 |
| US5731152A (en) * | 1996-05-13 | 1998-03-24 | Motorola, Inc. | Methods and systems for biological reagent placement |
| US6713238B1 (en) * | 1998-10-09 | 2004-03-30 | Stephen Y. Chou | Microscale patterning and articles formed thereby |
| US6218316B1 (en) * | 1998-10-22 | 2001-04-17 | Micron Technology, Inc. | Planarization of non-planar surfaces in device fabrication |
| JP4846888B2 (ja) * | 1998-12-01 | 2011-12-28 | キヤノン株式会社 | 位置合わせ方法 |
| US6873087B1 (en) * | 1999-10-29 | 2005-03-29 | Board Of Regents, The University Of Texas System | High precision orientation alignment and gap control stages for imprint lithography processes |
| US6391217B2 (en) * | 1999-12-23 | 2002-05-21 | University Of Massachusetts | Methods and apparatus for forming submicron patterns on films |
| US6389702B1 (en) | 2000-05-12 | 2002-05-21 | Electroglas, Inc. | Method and apparatus for motion control |
| KR100827741B1 (ko) * | 2000-07-17 | 2008-05-07 | 보드 오브 리전츠, 더 유니버시티 오브 텍사스 시스템 | 임프린트 리소그래피 공정을 위한 자동 유체 분배 방법 및시스템 |
| US6517977B2 (en) * | 2001-03-28 | 2003-02-11 | Motorola, Inc. | Lithographic template and method of formation and use |
| US6383888B1 (en) * | 2001-04-18 | 2002-05-07 | Advanced Micro Devices, Inc. | Method and apparatus for selecting wafer alignment marks based on film thickness variation |
| DE60218755T2 (de) * | 2001-05-16 | 2007-11-15 | Board of Regents, The University of Texas System, Austin | Verfahren zur herstellung von strukturen auf nanomassstab in lichtaushärtbaren zusammensetzungen mit einem elektrischen feld |
| CN100347608C (zh) * | 2001-09-25 | 2007-11-07 | 米卢塔技术株式会社 | 利用毛细作用力在基体上形成微型图案的方法 |
-
2003
- 2003-07-07 MY MYPI20032540A patent/MY144124A/en unknown
- 2003-07-07 MY MYPI20032541A patent/MY164487A/en unknown
- 2003-07-10 TW TW092118862A patent/TWI295227B/zh not_active IP Right Cessation
- 2003-07-10 EP EP11176056.7A patent/EP2388119B1/en not_active Expired - Lifetime
- 2003-07-10 AU AU2003253862A patent/AU2003253862A1/en not_active Abandoned
- 2003-07-10 JP JP2004529089A patent/JP2005533393A/ja active Pending
- 2003-07-10 CN CNA038164124A patent/CN1668437A/zh active Pending
- 2003-07-10 TW TW092118881A patent/TWI326797B/zh not_active IP Right Cessation
- 2003-07-10 WO PCT/US2003/021556 patent/WO2004016406A1/en active Application Filing
- 2003-07-10 TW TW094132622A patent/TWI319509B/zh not_active IP Right Cessation
- 2003-07-10 TW TW092118873A patent/TW200405138A/zh unknown
- 2003-07-10 CN CN2009102118115A patent/CN101710228B/zh not_active Expired - Lifetime
- 2003-07-10 KR KR1020047020101A patent/KR100963510B1/ko active IP Right Grant
- 2003-07-10 EP EP03788242A patent/EP1549475A4/en not_active Withdrawn
- 2003-07-10 TW TW092118883A patent/TWI289731B/zh not_active IP Right Cessation
-
2010
- 2010-01-12 JP JP2010004138A patent/JP2010123985A/ja active Pending
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6334960B1 (en) * | 1999-03-11 | 2002-01-01 | Board Of Regents, The University Of Texas System | Step and flash imprint lithography |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20180083332A (ko) * | 2015-10-15 | 2018-07-20 | 보드 오브 리전츠 더 유니버시티 오브 텍사스 시스템 | 정밀 나노스케일 제조를 위한 다목적 프로세스 |
| KR102207781B1 (ko) * | 2015-10-15 | 2021-01-26 | 보드 오브 리전츠 더 유니버시티 오브 텍사스 시스템 | 정밀 나노스케일 제조를 위한 방법 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2010123985A (ja) | 2010-06-03 |
| TW200604730A (en) | 2006-02-01 |
| TW200407682A (en) | 2004-05-16 |
| TWI295227B (en) | 2008-04-01 |
| CN1668437A (zh) | 2005-09-14 |
| MY144124A (en) | 2011-08-15 |
| EP2388119B1 (en) | 2016-09-07 |
| TW200408902A (en) | 2004-06-01 |
| TW200405138A (en) | 2004-04-01 |
| KR20050024324A (ko) | 2005-03-10 |
| AU2003253862A1 (en) | 2004-03-03 |
| JP2005533393A (ja) | 2005-11-04 |
| MY164487A (en) | 2017-12-29 |
| TWI319509B (en) | 2010-01-11 |
| EP2388119A1 (en) | 2011-11-23 |
| TWI326797B (en) | 2010-07-01 |
| EP1549475A4 (en) | 2009-04-01 |
| TWI289731B (en) | 2007-11-11 |
| TW200426496A (en) | 2004-12-01 |
| EP1549475A1 (en) | 2005-07-06 |
| CN101710228B (zh) | 2012-08-15 |
| CN101710228A (zh) | 2010-05-19 |
| WO2004016406A1 (en) | 2004-02-26 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| KR100963510B1 (ko) | 압인 리소그래피 프로세스 및 시스템 | |
| US6900881B2 (en) | Step and repeat imprint lithography systems | |
| US7727453B2 (en) | Step and repeat imprint lithography processes | |
| US6932934B2 (en) | Formation of discontinuous films during an imprint lithography process | |
| US6908861B2 (en) | Method for imprint lithography using an electric field | |
| US6916584B2 (en) | Alignment methods for imprint lithography | |
| US7070405B2 (en) | Alignment systems for imprint lithography | |
| US7027156B2 (en) | Scatterometry alignment for imprint lithography | |
| JP5421221B2 (ja) | インプリント・リソグラフィの散乱計測アラインメント | |
| CN100365507C (zh) | 用于室温下低压微刻痕和毫微刻痕光刻的模板 | |
| KR20030079909A (ko) | 임프린트 리소그래피를 위한 고분해능 오버레이 정렬 방법및 시스템 | |
| JP2004504714A (ja) | 転写リソグラフィ・プロセスのための自動液体ディスペンス方法およびシステム |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A201 | Request for examination | ||
| E902 | Notification of reason for refusal | ||
| E701 | Decision to grant or registration of patent right | ||
| GRNT | Written decision to grant | ||
| FPAY | Annual fee payment |
Payment date: 20130523 Year of fee payment: 4 |
|
| FPAY | Annual fee payment |
Payment date: 20140619 Year of fee payment: 5 |
|
| FPAY | Annual fee payment |
Payment date: 20150603 Year of fee payment: 6 |
|
| FPAY | Annual fee payment |
Payment date: 20160602 Year of fee payment: 7 |
|
| FPAY | Annual fee payment |
Payment date: 20170529 Year of fee payment: 8 |
|
| FPAY | Annual fee payment |
Payment date: 20180604 Year of fee payment: 9 |
|
| FPAY | Annual fee payment |
Payment date: 20190515 Year of fee payment: 10 |