KR101596375B1 - 임프린트 리소그래피 장치 및 방법 - Google Patents

임프린트 리소그래피 장치 및 방법 Download PDF

Info

Publication number
KR101596375B1
KR101596375B1 KR1020137005119A KR20137005119A KR101596375B1 KR 101596375 B1 KR101596375 B1 KR 101596375B1 KR 1020137005119 A KR1020137005119 A KR 1020137005119A KR 20137005119 A KR20137005119 A KR 20137005119A KR 101596375 B1 KR101596375 B1 KR 101596375B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
imprintable medium
patterned surface
void space
substrate
medium
Prior art date
Application number
KR1020137005119A
Other languages
English (en)
Other versions
KR20130028804A (ko
Inventor
린데르트 반 데르 템펠
요한 디크스만
산더 부이스터
이본느 크루이트-슈테게만
예뢴 람메르스
코르넬리스 무트새르스
Original Assignee
에이에스엠엘 네델란즈 비.브이.
코닌클리케 필립스 엔.브이.
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 에이에스엠엘 네델란즈 비.브이., 코닌클리케 필립스 엔.브이. filed Critical 에이에스엠엘 네델란즈 비.브이.
Publication of KR20130028804A publication Critical patent/KR20130028804A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR101596375B1 publication Critical patent/KR101596375B1/ko

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/02—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
    • H01L21/027—Making masks on semiconductor bodies for further photolithographic processing not provided for in group H01L21/18 or H01L21/34
    • H01L21/0271—Making masks on semiconductor bodies for further photolithographic processing not provided for in group H01L21/18 or H01L21/34 comprising organic layers
    • H01L21/0273—Making masks on semiconductor bodies for further photolithographic processing not provided for in group H01L21/18 or H01L21/34 comprising organic layers characterised by the treatment of photoresist layers
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/02—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
    • H01L21/027—Making masks on semiconductor bodies for further photolithographic processing not provided for in group H01L21/18 or H01L21/34
    • H01L21/0271—Making masks on semiconductor bodies for further photolithographic processing not provided for in group H01L21/18 or H01L21/34 comprising organic layers
    • H01L21/0273—Making masks on semiconductor bodies for further photolithographic processing not provided for in group H01L21/18 or H01L21/34 comprising organic layers characterised by the treatment of photoresist layers
    • H01L21/0274—Photolithographic processes
    • 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
    • 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

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Nanotechnology (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
  • Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Theoretical Computer Science (AREA)
  • Mathematical Physics (AREA)
  • Shaping Of Tube Ends By Bending Or Straightening (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Exposure Of Semiconductors, Excluding Electron Or Ion Beam Exposure (AREA)
  • Moulds For Moulding Plastics Or The Like (AREA)

Abstract

임프린트 리소그래피의 방법은 기판 또는 임프린트 템플릿 내의 보이드 공간의 이용을 포함한다. 임프린트 템플릿과 기판 상의 임프린트가능한 유동성 매체 사이에 갇힌 가스 포켓은 임프린트가능한 매체가 굳고 나면 불규칙성을 야기할 수 있다. 보이드 공간은 통상적으로 임프린트가능한 매체를 굳기 이전에 가스 포켓이 가스의 유동이나 확산에 의하여 보이드 공간 내로 흩어지게 한다. 예를 들어, 템플릿의 패터닝 표면을 형성하거나 그와 이웃하는 층으로서 임프린트 템플릿의 일부인 고형 다공성 매체의 층은 보이드 공간을 제공할 수 있다. 다공성 층의 보이드 공간은 갇힌 가스가 유동하거나 확산될 수 있는 보이드 공간으로서 작용한다. 패터닝될 기판은 같은 목적을 위해 다공성 층을 포함할 수도 있다. 적합한 고형 다공성 매체는 나노다공성 실리카를 포함한다.

Description

임프린트 리소그래피 장치 및 방법{IMPRINT LITHOGRAPHY APPARATUS AND METHOD}
관련 출원에 대한 원용
본 출원은 2008년 12월 4일에 출원되었고 본 명세서에서 인용 참조되고 있는 미국 가출원 61/193,509의 우선권을 주장한다.
본 발명은 임프린트 리소그래피 장치 및, 전자 디바이스들 및 집적 회로와 같은 디바이스들을 제조하는 방법, 또는 집적 광학 시스템, 자기 도메인 메모리용 안내 및 검출 패턴, 평판 디스플레이(flat-panel display), 액정 디스플레이(LCD), 박막 자기 헤드 등의 제조와 같이 다른 적용예들과 관련된 것이다.
리소그래피에서는, 주어진 기판 영역 상의 피처들의 밀도를 증가시키기 위하여 리소그래피 패턴 내의 피처들의 크기를 축소시키려는 계속되는 희망이 존재한다. 포토리소그래피에서, 보다 작은 피처들에 대한 압박은 극 자외선(EUV) 리소그래피 및 침지 리소그래피와 같은 기술들의 발전을 유도하였으나, 상당한 비용이 든다.
관심이 증가되고 있는 보다 작은 피처들에 대한 잠재적으로 비용이 덜 드는 방법은 소위 임프린트 리소그래피(imprint lithography)이며, 이는 일반적으로 패턴을 기판 상에 전사시키기 위한 "스탬프(stamp)"[흔히 임프린트 템플릿(template)이라 지칭됨]의 이용을 포함한다. 임프린트 리소그래피의 장점은 피처들의 분해능이, 예를 들어 방사선 소스의 방출 파장 또는 투영 시스템의 개구수에 의하여 제한되지 않는다는 점이다. 그 대신, 분해능은 임프린트 탬플릿 상의 패턴 밀도에 대해 주로 제한된다.
통상적으로, 리소그래피는 수 개의 패턴들을 기판 상에 적용하는 것을 포함하며, 상기 패턴들은 그들이 함께 집적 회로와 같은 디바이스를 형성하도록 서로의 최상부 상에 쌓인다(stack). 사전 제공된 패턴을 갖는 각각의 패턴의 정렬은 중요한 고려대상이다. 패턴들이 서로 충분한 정확도로 정렬되어 있지 않은 경우, 이는 층들 간에 소정의 전기적인 연결들이 이루어지지 않게 할 수 있다. 나아가, 이는 디바이스가 비-기능적(non-functional)이 되도록 할 수 있다. 그러므로, 리소그래피 장치는 통상적으로 정렬 장치를 포함하며, 이는 사전 제공된 패턴, 및/또는 기판 상에 제공된 정렬 마크들로 각각의 패턴을 정렬시키는 데 이용될 수 있다.
통상적으로, 기판은 기판 홀더에 클램핑되며, 기판 홀더 및/또는 임프린트 템플릿(또는 임프린트 템플릿들)은 임프린트들 사이에서 다른 하나에 대해 이동가능하다. 일반적으로, 컴퓨터 프로그램을 운용하는 컴퓨터와 같은 제어 시스템은 정렬 장치로부터의 정보를 이용하여 각각의 패턴이 임프린트됨에 따라 임프린트 템플릿(들) 및/또는 기판의 위치들을 다른 하나에 대해 제어한다. 본 명세서에서, "기판"이라는 용어는 평탄화 층 또는 반사-방지 코팅 층과 같은 기판의 일부를 형성하는 여하한의 표면 층을 포함하는 의미를 갖는다.
임프린트 리소그래피는 패터닝될 기판의 표면 상에 임프린트가능한 매체의 패터닝을 포함하여 이루어진다. 패터닝은 임프린트가능한 매체가 패터닝된 표면의 후퇴부들 내로 유동하고 패터닝된 표면 상의 돌출부들 곁으로 밀려나도록 임프린트가능한 매체의 층과 임프린트 템플릿의 패터닝된 표면을 접촉시키는 단계를 포함한다. 후퇴부들은 임프린트 템플릿의 패터닝된 표면의 패턴 피처들을 정의한다. 통상적으로, 임프린트가능한 매체는 패터닝된 표면과 임프린트가능한 매체가 서로 접촉할 때 유동가능하다. 임프린트가능한 매체의 패터닝에 이어서, 임프린트가능한 매체는 유동불가능한 상태[또는 굳어진 상태(frozen state)]로 적절하게 바뀌고, 임프린트 템플릿의 패터닝된 표면과 패터닝된 임프린트가능한 매체가 분리된다. 그 다음, 기판 및 패터닝된 임프린트가능한 매체는 통상적으로 기판을 패터닝하기 위하여 더 처리된다. 임프린트가능한 매체는 통상적으로 패터닝될 기판 표면 상의 임프린트가능한 매체 액적(droplet)들로부터 형성된다.
패터닝된 임프린트가능한 매체의 패터닝 왜곡(patterning distortion)은 임프린트 템플릿의 패터닝 표면과, 및/또는 기판 및/또는 유동성의 임프린트가능한 매체 사이에 갇힌(trapped) 가스 포켓으로 인해 발생될 수 있다. 예를 들어, 기판 상의 레지스트와 같은 임프린트가능한 유동성 매체와 임프린트 템플릿 사이에 갇힌 가스 포켓은 임프린트가능한 매체가 굳고(set) 나면 불규칙함을 야기할 수 있으며, 따라서 임프린트가능한 매체가 굳기 전에 가스가 임프린트가능한 매체, 기판 또는 임프린트 템플릿 내로 확산/용해되거나 그로부터 이탈(escape)되기에 충분한 시간이 허용되어야 하는 것이 통상적이다. 이는 임프린트 사이클에서 속도-결정(rate-determining) 단계인 가스 용해/확산 또는 이탈을 위한 시간을 유도할 수 있다. 본 발명의 일 실시예는 가스 이탈 또는 용해/확산을 촉진하기 위한 방법 및 장치에 관한 것이다.
헬륨과 같은 고 확산성 가스(high diffusive gas)는 임프린팅이 발생되는 분위기(atmosphere)로서 이용될 수 있다. 그 다음, 여하한의 갇힌 가스 포켓은 임프린트가능한 매체, 기판 또는 임프린트 템플릿으로 보다 신속하게 용해되거나 확산될 수 있다. 하지만, 이러한 접근법에서 발생되는 문제점은, 가스의 확산 및/또는 용해가 헬륨과 같은 가스가 이용되는 경우에도 상대적으로 느린 프로세스라는 점이다. 이는 패터닝에 대한 가스 포켓 왜곡들을 저감시키기 위하여 수초, 수십 초, 또는 심지어 수 분 동안 임프린트 템플릿과 임프린트가능한 매체를 함께 유지시킬(hold) 필요성을 야기할 수 있다. 이는, 나아가 확산 시간이 임프린트 템플릿과 패터닝된 임프린트가능한 매체의 이른 분리를 방지하는 속도-결정 단계일 수 있기 때문에 임프린트 리소그래피 프로세스에 대한 스루풋의 저감을 야기할 수 있다. 이는, 레지스트 액적들과 같은 임프린트가능한 매체의 압축 성형(compression molding)을 위한 시간이 임프린트 사이클에서 속도-결정 단계가 됨을 의미한다. 따라서, 예를 들어 이러한 문제들 또는 당 기술에서의 다른 문제들을 극복하기 위한 방법 및 장치에 대한 필요성이 존재한다.
따라서, 일 실시예에서는 무엇보다도 갇힌 가스 포켓 없이 임프린트 템플릿과 패터닝된 임프린트가능한 매체의 보다 신속한 분리를 가능하게 하는 임프린트 리소그래피 방법 및 장치를 제공하는 것이 목표이다.
일 실시형태에서는, 패터닝된 표면을 갖는 임프린트 템플릿에 의하여 기판 상의 임프린트가능한 매체를 패터닝하는 방법이 제공되며, 상기 방법은: 가스의 존재 내에서 상기 패터닝된 표면과 상기 임프린트가능한 매체를 접촉시키는 단계; 상기 임프린트가능한 매체를 경화시키는 단계; 및 상기 패터닝된 표면과 상기 임프린트가능한 매체를 분리시키는 단계를 포함하며, 상기 패터닝된 표면과 상기 기판 및/또는 임프린트 매체 사이의 갇힌 가스는 상기 패터닝된 표면과 상기 임프린트가능한 매체를 분리시키기 이전에, 상기 갇힌 가스의 이탈을 허용하도록 구성되어 보이드 공간(void space)으로 이탈된다.
다음의 특징들은 적절할 경우 상기 방법 및 장치의 모든 다양한 실시형태들에 적용가능하다. 적합할 경우, 다음의 특징들의 조합들이 상기 방법 및 장치의 일부로서 채용될 수도 있다.
분위기로서 이용되는 가스는 양호한 확산 속도를 제공하기 위하여 통상적으로 헬륨이지만, 또 다른 적합한 가스가 이용될 수도 있다. 상기 가스는 가스들의 혼합일 수 있으며 가스 이외에도 증기를 포함할 수 있다. 예를 들어, 임프린트가능한 매체로부터의 증기는 가스들 중 일부 또는 가스 모두일 수 있다.
보이드 공간은 임프린트가능한 매체와 패터닝된 표면 사이에 갇힌 가스가 보이드 공간 내로 쉽게 전달될 수 있도록 패터닝된 표면과 확산성 연결 및/또는 유체 연결되어 있는 것이 적합하다. 유체 연결은, 보이드 공간으로의 가스의 점성 유동(viscous flow)이 발생될 수 있도록 직접적인 유체 연결(direct fluid connection)을 의미한다. 보이드 공간은, 예를 들어 작은 기공(pore) 크기의 이용에 의해 임프린트가능한 매체가 보이드 공간 내로 유동하지 않도록 구성되는 것이 적합하다. 확산성 연결은, 가스가 물리적 방벽을 가로지르는 확산에 의하여 보이드 공간과 패터닝 후퇴부 사이의 물리적 방벽을 통과해야 할 수도 있음을 의미한다. 본 명세서에서, 확산성 연결은 이러한 방벽을 가로지르는 가스의 플럭스가, 갇힌 가스의 적어도 50 질량%(50% by mass)가 10초 내에 방벽을 통과해 보이드 공간으로 전달되도록 하는 것이 적당함을 의미한다. 물리적 방벽은, 예를 들어 1 내지 10 ㎛의 두께를 갖는 나노다공성 물질과 같은 다공성의 층이 적합할 수 있다. 1 ㎛보다 얇은 두께를 갖는 고형 층은 또한 적합한 물리적 방벽일 수 있으며, 다공성 방벽과 조합될 수 있다.
갇힌 가스는 보이드 공간 내로 이탈된 후에, 예를 들어 보이드 공간 내에 가두어지거나, 또는 보이드 공간이 임프린팅이 발생하는 분위기와 확산성 연결 또는 유체 연결로 이루어지는 경우 상기 분위기 내로 이탈될 수도 있다. 보이드 공간은, 예를 들어 가스가 이탈하도록 하는 유체 또는 마이크로유체 채널(fluidic or microfluidic channel)과 연결될 수도 있다.
임프린트가능한 매체는 패터닝된 표면과 임프린트가능한 매체를 분리시킨 후에 경화를 위해 제 형상을 유지시키는 충분한 점성으로 이루어지지만, 통상적으로 임프린트가능한 매체는 패터닝된 표면과 임프린트가능한 매체를 분리시키기 이전에 경화된다. 예를 들어, 이는 교차-결합(cross-linking)을 제공하기 위하여 임프린트가능한 매체를 가열함으로써 달성될 수 있거나, 또는 열가소성 임프린트가능한 매체의 경우에는 임프린트 템플릿의 패터닝된 표면과 임프린트가능한 매체의 분리 이전에 상기 매체가 고형 상태[예를 들어, 그것의 유리 온도(glass temperature) 아래의 온도]로 변형되도록 냉각될 수 있다.
임프린트 템플릿은 보이드 공간을 포함할 수 있다. 특히, 보이드 공간은 다공성 고형 매체(solid medium)의 보이드 공간일 수 있다. 다공성 고형 매체는 개방형 기공 구조 - 기공들이 매체의 연속상(continuous phase)으로 상호연결됨을 의미 - 를 갖거나, 또는 폐쇄형 기공 구조 - 연속상으로서 고형물을 가지면서, 기공들이 매체 내에서 불연속상(discontinuous phase)을 형성함을 의미 - 를 가질 수도 있다.
임프린트 템플릿은 기공 공간이 보이드 공간으로서 작용하거나, 또는 보이드 공간 및 패터닝된 표면에 대한 확산성 연결 둘 모두로서 작용하는 다공성 고형 매체의 층을 포함할 수 있다. 다공성 고형 매체의 층은 임프린트 템플릿의 패터닝된 표면의 패터닝된 피처들을 형성하는 데 이용될 수 있다. 예를 들어, 그것은 패터닝된 표면의 후퇴부들의 단부들(통상적으로 최상부들)을 형성할 수 있다. 후퇴부들과 돌출부 둘 모두는 다공성 고형 매체로부터 형성되면서 다공성 고형 매체의 층은 임프린트 템플릿의 전체 패터닝된 표면을 형성할 수 있다.
다공성 고형 매체는 갇힌 가스와 확산성 연결 및/또는 유체 연결을 이루도록 구성되는 보이드 공간을 갖는 임프린트 템플릿 내의 영역인 것이 적합하다.
통상적으로, 고형 다공성 매체의 층은 1 내지 10 ㎛, 바람직하게는 3 내지 8 ㎛, 예컨대 대략 5 ㎛의 두께를 가질 수 있다. 고형 다공성 매체의 다공성은 0.1 내지 50 볼륨%일 수 있지만, 적합하게는 0.3 내지 20 볼륨%, 예컨대 대략 0.5 볼륨% 내지 10 볼륨%, 가령 대략 1 볼륨%이다.
고형 다공성 매체는 적합하게는 나노다공성(nanoporous) 매체일 수 있으며, 이는 기공 직경이 통상적으로 100 nm보다 작은, 예를 들어 대략 0.1 내지 20 nm, 대략 0.2 내지 10 nm, 또는 대략 0.5 내지 5 nm라는 것을 의미한다. 이는, 전자 현미경에 의해 적합하게 측정된다.
다공성 고형 매체는 실리카, 실리콘 나이트라이드(silicon nitride), 티타니아(titania), 틴 옥사이드(tin oxide), 지르코니아(zirconia), 알루미나(alumina), 탄탈륨 옥사이드(tantalum oxide), 및 그들의 여하한의 혼합물을 포함하는 그룹으로부터 선택되는 것이 적합하다. 특히, 다공성 고형 매체는 실리카, 선택적으로는 나노다공성 실리카를 포함하거나 필수적으로 이루어질 수 있다.
패터닝 후에 임프린트가능한 매체로부터 패터닝된 표면의 해제(release)를 돕기 위하여, 패터닝된 표면은 티타니아, 알루미나, 탄탈륨 옥사이드, 또는 그들의 여하한의 혼합물을 포함하거나 필수적으로 이루어지는 해제 층을 포함할 수 있다.
임프린트가능한 매체는 임프린트 템플릿을 통해 적용되는 자외(UV) 방사선과 같은 화학(actinic) 방사선에 의하여 경화될 수 있다. 이를 용이하게 하기 위하여, 다공성 고형 매체는 UV 방사선과 같은 화학 방사선에 대해 투과성(즉, 투명하거나 또는 반투명)일 수 있다. 이러한 목적에는 실리카가 유용하다.
임프린트 템플릿에 대해 대안적으로 또는 추가적으로, 패터닝될 기판은 보이드 공간을 포함할 수 있다. 예를 들어, 보이드 공간은 기판의 일부를 형성하는 다공성 고형 매체 층의 보이드 공간일 수 있다. 다공성 고형 매체의 층은 패터닝될 기판의 표면 상의 임프린트가능한 매체와 접촉하는 기판의 표면을 형성할 수 있다.
일 실시형태에서는, 기판의 임프린트 리소그래피를 위한 장치가 제공되며, 상기 장치는 보이드 공간을 포함하고, 패터닝된 표면과 임프린트가능한 매체를 접촉시킴으로써 기판 상의 임프린트가능한 매체를 패터닝하도록 배치되는 패터닝된 표면을 갖는 임프린트 템플릿을 포함하며, 패터닝된 표면과 임프린트가능한 매체가 접촉해 있는 동안 상기 보이드 공간은 패터닝된 표면과 기판 및/또는 임프린트가능한 매체 사이에 갇힌 가스가 상기 보이드 공간 내로 이탈되도록, 패터닝된 표면과 확산성 연결 및/또는 유체 연결되어 있다.
또한, 상기 방법의 특징들은 적절할 경우 상기 장치에 적용가능하다. 적합한 경우, 상기 특징들의 조합들이, 예를 들어 청구범위에 기술된 바와 같이 상기 장치의 일부로서 채용될 수도 있다.
일 실시형태에서는, 기판의 임프린트 리소그래피를 위한 임프린트 템플릿이 제공되며, 상기 임프린트 템플릿은 보이드 공간을 포함하고, 패터닝된 표면과 임프린트가능한 매체를 접촉시킴으로써 기판 상의 임프린트가능한 매체를 패터닝하도록 배치되는 패터닝된 표면을 가지며, 상기 패터닝된 표면과 상기 임프린트가능한 매체가 접촉해 있는 동안 상기 보이드 공간은 상기 패터닝된 표면과 상기 기판 및/또는 임프린트가능한 매체 사이에 갇힌 가스가 상기 보이드 공간 내로 이탈되도록, 상기 패터닝된 표면과 확산성 연결 및/또는 유체 연결된다.
상기 방법 및 장치들에 대한 상술된 특징들은 또한, 적절할 경우 임프린트 템플릿에도 적용가능하다. 적합한 경우, 상기 특징들의 조합들이 임프린트 템플릿의 일부로서 채용될 수도 있다.
임프린트 템플릿은 기공 공간이 보이드 공간으로서 작용하거나, 또는 보이드 공간 및 패터닝된 표면에 대한 확산성 연결부 둘 모두로서 작용하는 다공성 고형 매체의 층을 포함하는 것이 적합하다. 다공성 고형 매체의 층은 임프린트 템플릿의 패터닝된 표면의 패터닝된 특징들을 형성하는 데 이용될 수 있다. 예를 들어, 그것은 패터닝된 표면의 후퇴부들의 단부들(통상적으로 최상부들)을 형성할 수 있다. 후퇴부와 돌출부들 모두는 다공성 고형 매체로부터 형성되면서, 다공성 고형 매체의 층은 임프린트 템플릿의 전체 패터닝된 표면을 형성할 수 있다.
다공성 고형 매체는 갇힌 가스와 확산성 연결 및/또는 유체 연결되도록 구성되는 보이드 공간을 갖는 임프린트 템플릿 내의 영역인 것이 적합하다.
통상적으로 고형 다공성 매체의 층은 1 내지 10 ㎛, 바람직하게는 3 내지 8 ㎛, 예컨대 대략 5 ㎛의 두께를 가질 수 있다. 고형 다공성 매체의 다공성은 0.1 내지 50 볼륨%일 수 있지만, 적합하게는 0.3 내지 20 볼륨%, 예컨대 대략 0.5 볼륨% 내지 10 볼륨%, 가령 대략 1 볼륨%이다.
고형 다공성 매체는 적합하게는 비다공성 매체일 수 있으며, 이는 기공 직경이 통상적으로 100 nm보다 작은, 예를 들어 대략 0.1 내지 20 nm, 대략 0.2 내지 10 nm, 또는 대략 0.5 내지 5 nm라는 것을 의미한다. 이는, 전자 현미경에 의해 적합하게 측정된다.
다공성 고형 매체는 실리카, 실리콘 나이트라이드, 티타니아, 틴 옥사이드, 지르코니아, 알루미나, 탄탈륨 옥사이드, 및 그들의 여하한의 혼합물을 포함하는 그룹으로부터 선택되는 것이 적합하다. 특히, 다공성 고형 매체는 실리카, 선택적으로는 나노다공성 실리카를 포함하거나 필수적으로 이루어질 수 있다.
패터닝 후에 임프린트가능한 매체로부터 패터닝된 표면의 해제를 돕기 위하여, 패터닝된 표면은 티타니아, 알루미나, 탄탈륨 옥사이드, 또는 그들의 여하한의 혼합물을 포함하거나 필수적으로 이루어지는 해제 층을 포함할 수 있다.
추가적인 실시형태들이 임프린트 템플릿을 제조하는 방법들을 제공하며, 상기 임프린트 템플릿은 보이드 공간이 보이드 공간으로서 작용하거나, 또는 보이드 공간 및 패터닝된 표면에 대한 확산성 연결부 둘 모두로서 작용하는 다공성 고형 매체의 층을 포함한다. 이러한 일 실시형태에서, 다공성 고형 매체의 층은 플라즈마 증착 프로세스(plasma deposition process)에 의하여 형성될 도 있다. 유럽특허출원 공개공보 EP-A-1037267에는 이러한 플라즈마 증착 프로세스, 예를 들어 플라즈마 CVD 프로세스가 개시되어 있다.
또 다른 실시형태에서, 다공성 고형 매체의 층은, 예를 들어 PCT 특허출원 공개공보 WO 2004/101840에 개시된 바와 같은 스핀-온-글래스 프로세스(spin-on-glass process)에 의하여 형성될 수도 있다. 또 다른 실시형태에서, 다공성 고형 매체의 층은 솔-겔(sol-gel) 증착 프로세스에 의하여 형성될 수 있다. 이러한 프로세스는, 예를 들어 프랑스 특허출원 공개공보 FR2762097에 개시되어 있다.
이 실시형태에 대하여, 다공성 고형 매체는 겔 상태에 있는 경우 겔의 응고 이전에 마스터 템플릿과 겔을 함께 가압함으로써 겔로서 패터닝될 수 있다. 이러한 프로세스는, 일 군의 패터닝된 표면[도우터(daughter)]가 단일 모체 또는 마스터 템플릿으로부터 제조될 수 있도록 하며, 따라서 생산 효율성을 증대시킨다.
이들 실시형태들에 대하여, 다공성 고형 매체는 상술된 바와 같이 이루어질 수 있다. 특히 상기 매체는 실리카, 선택적으로 나노다공성 실리카를 포함하거나 본질적으로 그것으로 이루어질 수 있다.
추가 실시형태는 임프린트 리소그래피에 의하여 패터닝되도록 구성된 기판을 제공하며, 상기 기판은 패터닝되도록 구성된 기판의 표면과 확산성 연결 및/또는 유체 연결되는 보이드 공간을 포함한다.
보이드 공간은 패터닝되도록 구성된 기판 표면 상의 다공성 고형 매체 층의 보이드 공간일 수 있다. 다공성 고형 매체는 상술된 바와 같이 이루어질 수 있으며, 특히 실리카, 예컨대 나노다공성 실리카를 포함하거나 필수적으로 이루어질 수 있다. 다공성 층은 상술된 바와 같은 프로세스를 이용하여 형성될 수 있다.
또한, 다공성 고형 매체의 이러한 층은 경화 동안 기판으로부터 UV의 반사도 방지하기 위하여(예를 들어, 임프린트가능한 매체에 형성되는 간섭성 패턴을 피하기 위하여), 패터닝되도록 구성되는 기판 표면 상의 바닥 반사-방지 코팅(bottom anti-reflective coating: BARC)으로서 작용할 수도 있다.
상기 장치 및 방법은 전자 디바이스들 및 집적 회로와 같은 디바이스들의 제조, 또는 집적 광학 시스템, 자기 도메인 메모리용 안내 및 검출 패턴, 평판 디스플레이, 액정 디스플레이(LCD), 박막 자기 헤드 등의 제조와 같이 다른 적용예에 특히 유용하다. 특히, 상기 방법 및 장치는 고 분해능 리소그래피에 적합하며, 기판 상에 패터닝되는 피처들은 대략 1 ㎛ 이하, 통상적으로는 100 nm 이하, 또는 심지어 10 nm 이하의 임계 치수 및 피처 폭을 갖는다.
본 발명의 특정 실시예들은 첨부 도면들을 참조하여 기술될 것이다.
도 1a 내지 1b는, 고온 임프린트 및 UV 임프린트 리소그래피 각각의 예를 개략적으로 나타낸 도,
도 2는 UV 임프린트 리소그래피에서 가스 포켓의 갇힌상태를 개략적으로 나타낸 도,
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 임프린트 템플릿을 개략적으로 나타낸 도,
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 임프린트 템플릿을 개략적으로 나타낸 도,
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 임프린트 템플릿을 개략적으로 나타낸 도,
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 임프린트 템플릿을 개략적으로 나타낸 도,
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 기판을 개략적으로 나타낸 도이다.
임프린트 리소그래피에 대한 2 가지 접근법의 예들이 도 1a 내지 도 1b에 개략적으로 나타나 있다.
도 1a는 소위 고온 임프린트 리소그래피(또는 고온 엠보싱)의 예를 나타내고 있다. 통상적인 고온 임프린트 프로세스에서는, 템플릿(14)이 기판(12)의 표면 상에서 캐스팅된 열경화성 또는 열가소성 임프린트가능한 매체(15) 내로 임프린트된다. 임프린트가능한 매체(15)는, 예를 들어 수지(resin)일 수 있다. 수지는, 예를 들어 기판 표면 상에 또는 나타낸 예에서와 같이 기판(12')의 평탄화 및 전달 층 상에 스핀 코팅되고 베이크될 수 있다. 열경화성 폴리머 수지가 이용되는 경우, 상기 수지는 템플릿과의 접촉시 상기 수지가 템플릿 상에 정의된 패턴 피처들 내로 유동할 수 있도록 소정 온도까지 가열된다. 그 다음, 수지가 응고되고 비가역적으로 원하는 패턴을 채택할 수 있도록 상기 수지의 온도가 증가되어 수지를 열적으로 경화(교차 결합)시킨다. 그 다음, 템플릿(14)이 제거되고 패터닝된 수지가 냉각된다. 열가소성 폴리머 수지의 층을 채택하는 고온 임프린트 리소그래피에서, 열가소성 수지는 템플릿(14)으로 임프린트하기 바로 이전에는 자유 유동가능 상태가 되도록 가열된다. 열가소성 수지를 수지의 유리 전이(glass transition) 온도보다 상당히 높은 온도까지 가열시킬 필요가 있을 수도 있다. 템플릿은 유동가능한 수지와 접촉한 다음, 패턴을 경화시키기 위하여 템플릿(14)이 놓인 채로 유리 전이 온도 아래까지 냉각된다. 그 후, 템플릿(14)이 제거된다. 임프린트가능한 재료의 잔류층(residual layer)이 적절한 에칭 프로세스에 의해 제거되어 패턴 피처들만 남도록 함으로써 패턴은 잔류층이 제거된 피처들로 구성될 것이다. 고온 임프린트 리소그래피 프로세스들에 이용되는 열가소성 폴리머 수지들의 예들로는 폴리(메틸 메타크릴레이트(methyl methacrylate)), 폴리스티렌, 폴리(벤질 메타크릴레이트(benzyl methacrylate)) 또는 폴리(시클로헥실 메타크릴레이트(cyclohexyl methacrylate))가 있다. 고온 임프린트에 관한 보다 자세한 정보를 얻으려면, 미국특허 4731155 및 5772905를 참조하라.
도 1b는 UV 및 UV-경화가능 액체(UV-curable liquid)에 대해 투과성인 투명 또는 반투명 템플릿의 이용을 포함하는 UV 임프린트 리소그래피의 예를 나타내고 있다(상기 "UV"라는 용어는 본 명세서에서 편의를 위해 이용되고 있지만 임프린트가능한 매체를 경화시키기 위한 여하한의 적합한 화학 방사선을 포함하는 것으로 해석되어야 한다). UV 경화가능 액체는 흔히 고온 임프린트 리소그래피에서 이용되는 열경화성 수지나 열가소성 수지보다 점성이 덜하며, 결과적으로 훨씬 더 빨리 움직여 템플릿 패턴 피처들을 채울 수 있다. 쿼츠(quartz) 템플릿(16)은 도 1a의 프로세스와 유사한 방식으로 UV-경화가능 수지(17)에 적용된다. 하지만, 고온 임프린트로서 열 또는 온도 순환(heat or temperature cycling)을 이용하는 대신에, 쿼츠 템플릿을 통해 임프린트가능한 매체 상에 적용되는 UV 방사선을 이용하여 임프린트가능한 매체를 경화시킴으로써 패턴이 굳는다. 템플릿의 제거 후에, 적절한 에칭 프로세스에 의해 제거되어 패턴 피처들만 남게 됨으로써 패턴은 임프린트가능한 재료 잔류층을 제거한(in relief from a residual layer) 피처들로 이루어지고, 그 후 UV 임프린트 리소그래피를 통해 기판을 패터닝하는 특정 방법에는 종래에 IC의 제조시 이용되던 광학 스테퍼와 유사한 방식으로 작은 단계들로 기판을 패터닝하는 데 이용될 수 있는, 소위 스텝 앤드 플래쉬 임프린트 리소그래피(step and flash imprint lithography: SFIL)가 있다. UV 임프린트에 관한 보다 상세한 정보를 얻으려면, 미국특허 공개공보 2004-0124566, 미국특허 6334960, PCT 특허출원 공개공보 WO 02/067055, 및 J. Haisma에 의한 "Mold-assisted nano lithography: A process for reliable pattern replication"라는 제목의 논문[J. Vac. Sci. Technol. B14(6), Nov/Dec 1996]을 참조하라.
상술된 임프린트 기술들의 조합도 가능하다. 예를 들어, 임프린트가능한 매체의 가열과 UV 경화의 조합을 언급하고 있는 미국특허 공개공보 2005-0274693을 참조하라.
도 2에는, 도 1b에 상술된 바와 같은 UV 임프린트 리소그래피의 실시예가 도시되어 있다. 임프린트 템플릿(16)은 헬륨 분위기에서 임프린트가능한 매체(17)와 접촉한다. 헬륨의 가스 포켓들(29)은 패터닝된 표면(18)과 임프린트가능한 매체(17)/기판 전달층(substrate transfer layer; 12')/기판(12) 사이에 형성되었다는 것을 알 수 있다. 템플릿(16)을 통해 UV 방사능을 쏘아줌으로써 임프린트가능한 매체가 경화되는 경우, 이들 가스 포켓들은 패터닝된 임프린트가능한 매체에 결함들을 야기할 수 있으며, 이는 후속하여 패터닝되는 기판(12) 및/또는 전달층(12')에서의 대응되는 결함들을 야기할 수 있다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 임프린트 템플릿을 개략적으로 나타내고 있다. 임프린트 템플릿(16)은, 예를 들어 고형 쿼츠(solid quartz)로 된 실질적으로 비-다공성의 고형 층(20) 및 예를 들어 나노다공성 실리카 층 형태의 다공성 고형 매체(21)의 층을 갖는다. 임프린트 템플릿(16)의 패터닝된 표면(18)의 돌출부들(31) 및 후퇴부들(30)은 전체적으로 다공성 고형 매체(21)의 층 내에 형성된다.
이용시, 패터닝된 표면(18)은 도 2에 도시된 바와 같이 헬륨 분위기 내에서 기판(12) 상의 임프린트가능한 매체(17)와 접촉한다. 헬륨의 가스 포켓들(29)은 후퇴부들(30) 내에 형성된다. 가스 포켓들(29) 내의 압력은 다공성 고형 매체(21)의 보이드 공간 내의 압력보다 높으며, 따라서 헬륨은 압력차, 유동 및/또는 확산에 의하여 보이드 공간 내로 빠르게 이동한다. 결과적으로, 가스 포켓들(29)은 임프린트 템플릿(16)을 통해 UV를 쏘아줌으로써 임프린트가능한 매체(17)의 경화 이전에 실질적으로 사라지며, 이는 패터닝된 임프린트가능한 매체(17) 및 순차적으로는 패터닝된 기판(12)에서의 결함들이 저감되어야 함을 의미한다. 고형 쿼츠 층(20) 및 다공성 고형 매체(21) 둘 모두는 UV에 대해 실질적으로 투과성이다. 이 실시예에서, 다공성 고형 매체(21)의 층은 패터닝된 표면(18)을 형성한다.
도 4는 본 발명의 추가 실시예에 따른 임프린트 템플릿을 개략적으로 도시하고 있다. 임프린트 템플릿(16)은 다공성 고형 매체(21)의 층(예를 들어, 나노다공성 실리카 층)을 샌드위치시키는 실질적으로 비다공성 고형물(예를 들어, 쿼츠 각각)로 된 2 개의 층(20 및 22)을 갖는다. 임프린트 템플릿(16)의 패터닝된 표면(18)의 돌출부들(31) 및 후퇴부들(30)은 고형 층(22)으로부터 고형 매체(21) 내로 또는 고형 매체(21) 위로 연장된다.
사용시, 패터닝된 표면(18)은 도 2에 도시된 바와 같이 헬륨 분위기 내에서 기판(12) 상의 임프린트가능한 매체(17)와 접촉한다. 헬륨의 가스 포켓들(29)은 후퇴부들(30) 내에 형성된다. 가스 포켓들(29) 내의 압력은 다공성 고형 매체(21)의 보이드 공간 내의 압력보다 높으며, 따라서 헬륨은 압력차, 유동 및/또는 확산에 의하여 보이드 공간 내로 빠르게 움직인다. 그 다음, 헬륨은 다공성 고형 매체(21)의 층의 보이드 공간을 통해 유동/확산되어 층의 에지에서 주변 분위기(ambient atmosphere)로 이탈될 수 있다. 결과적으로, 종래 기술에서보다 빠르게 - 이는 패터닝된 임프린트가능한 매체(17), 및 순차적으로 패터닝된 기판(12)의 결함들을 피하는 데 더 짧은 시간을 필요로 함을 의미함 - 임프린트 템플릿(16)을 통해 UV를 쏘아줌으로써 가스 포켓들(29)이 임프린트가능한 매체(17)의 경화 이전에 실질적으로 사라진다. 이 실시예에서, 다공성 고형 매체(21)의 층은 임프린트 템플릿(16)의 패터닝된 표면(18)의 패터닝 피처들을 형성하며, 구체적으로는 적어도 후퇴부들(30)의 단부들을 형성한다. 고형 층(22)은 도 3의 실시예의 것과 비교하여 패터닝된 표면에 대해 향상된 기계적 강도를 제공하는 한편, 가스 포켓(29)이 형성될 수 있는 후퇴부들(30)의 단부들과 다공성 고형 매체(21)의 보이드 공간 간의 뛰어난 유체 연결 및/또는 확산성 연결을 유지시켜야 한다.
도 5는 본 발명의 추가 실시예에 따른 임프린트 템플릿을 개략적으로 도시하고 있다. 임프린트 템플릿(16)은 다공성 고형 매체(21)의 층(예를 들어, 나노다공성 실리카 층)을 샌드위치시키는 실질적으로 비다공성 고형물(20 및 23)(예를 들어, 쿼츠 각각)로 된 2 개의 층(20 및 23)을 갖는다. 임프린트 템플릿(16)의 패터닝된 표면(18)의 돌출부들(31) 및 후퇴부들(30)은 고형 층(23) 내로만 연장되고 고형 매체(21) 내로는 연장되지 않는다. 이는 다공성 고형 매체(21)의 층의 보이드 공간과 후퇴부 단부들(30) 사이에 배치되는 고형물(23)의 얇은 층을 유도한다.
사용시, 패터닝된 표면(18)은 도 2에 도시된 바와 같이 헬륨 분위기 내에서 기판(12) 상의 임프린트가능한 매체(17)와 접촉한다. 헬륨의 가스 포켓들(29)은 후퇴부들(30) 내에 형성된다. 가스 포켓들(29) 내의 압력은 다공성 고형 매체(21)의 보이드 공간 내의 압력보다 높으며, 따라서 헬륨은 압력차, 후퇴부들(30) 단부들에서 고형물(23)의 얇은 층을 통한 확산에 의하여 보이드 공간 내로 빠르게 움직인다. 그 다음, 헬륨은 다공성 고형 매체(21)의 층의 보이드 공간을 통해 유동/확산되어 층의 에지에서 주변 분위기로 이탈될 수 있다. 결과적으로, 종래 기술에서보다 빠르게 - 이는 패터닝된 임프린트가능한 매체(17), 및 순차적으로는 패터닝된 기판(12)의 결함들을 피하는 데 더 짧은 시간을 필요로 함을 의미함 - 임프린트 템플릿(16)을 통해 UV를 쏘아줌으로써 가스 포켓들(29)이 임프린트가능한 매체(17)의 경화 이전에 실질적으로 사라진다. 이 실시예에서, 다공성 고형 매체(21)의 층은 임프린트 템플릿(16)의 패터닝된 표면(18)의 패터닝 피처들을 형성하지 않는다. 이는 향상된 기계적 강도를 제공하지만, 헬륨이 다공성 고형 매체(21)의 보이드 공간 내로 이동하는 데 더 긴 시간이 걸린다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 임프린트 템플릿을 개략적으로 도시하고 있다. 임프린트 템플릿(16)은 다공성 고형 매체(21)의 층(예를 들어, 나노다공성 실리카 층)을 샌드위치시키는 실질적으로 비다공성 고형물(20 및 24)(예를 들어, 쿼츠 각각)로 된 2 개의 층(20 및 24)을 갖는다. 임프린트 템플릿(16)의 패터닝된 표면(18)의 돌출부들(31) 및 후퇴부들(30)은 적어도 부분적으로 다공성 고형 매체(21) 내에 형성되지만, 고형물(예를 들어, 쿼츠)(24)의 얇은 층으로 코팅된다. 이는 다공성 고형 매체(21)의 층의 보이드 공간과 패터닝 표면(18) 사이에 배치되는 고형물(24)의 얇은 층을 유도한다.
사용시, 패터닝된 표면(18)은 도 2에 도시된 바와 같이 헬륨 분위기 내에서 기판(12) 상의 임프린트가능한 매체(17)와 접촉한다. 헬륨의 가스 포켓들(29)은 후퇴부들(30) 내에 형성된다. 가스 포켓들(29) 내의 압력은 다공성 고형 매체(21)의 보이드 공간 내의 압력보다 높으며, 따라서 헬륨은 압력차에 의해, 즉 고형물(24)의 얇은 층을 통한 확산을 통해 보이드 공간 내로 빠르게 움직인다. 그 다음, 헬륨은 다공성 고형 매체(21)의 층의 보이드 공간을 통해 유동/확산되어 층의 에지에서 주변 분위기로 이탈될 수 있다. 결과적으로, 종래 기술에서보다 빠르게 - 이는 패터닝된 임프린트가능한 매체(17), 및 순차적으로는 패터닝된 기판(12)의 결함들을 피하는 데 더 짧은 시간을 필요로 함을 의미함 - 임프린트 템플릿(16)을 통해 UV를 쏘아줌으로써 가스 포켓들(29)이 임프린트가능한 매체(17)의 경화 이전에 실질적으로 사라진다. 이 실시예에서, 다공성 고형 매체(21)의 층은 임프린트 템플릿(16)의 패터닝된 표면(18)의 패터닝 피처들을 형성하기는 하지만 임프린트가능한 매체와는 접촉하지 않는다. 다시 말해, 이는 도 4의 실시예와 비교하여 향상된 기계적 강도를 유도하지만, 헬륨이 고형 매체(21)의 보이드 공간 내로 움직이는 데 더 긴 시간이 걸린다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 기판을 개략적으로 도시하고 있다. 도 7은 최상부 상에 평탄화/전달 층(12')을 갖는 기판(12)을 도시하고 있으며, 상기 기판의 최상부는 다공성 고형 매체(21)(예를 들어, 나노다공성 실리카)로 된 층이다. 도 7에는, 임프린트 템플릿(16)의 패터닝 표면(18)과 접촉하기 이전에 다공성 고형 매체(21) 상에 놓여 있는 임프린트가능한 UV-경화가능(UV-hardenable) 재료(17)의 액적들이 도시되어 있다.
사용시, 도 7의 기판은 도 2 내지 도 6 중 어느 템플릿으로의 제한 없이 여하한의 임프린트 템플릿과 함께 이용될 수 있다. 도 2의 임프린트 템플릿과의 이용은 본 명세서에서는 일 예로서 설명된다. 임프린트 템플릿의 패터닝된 표면(18)은 헬륨 분위기 내에서 기판(12) 상의 임프린트가능한 매체(17)의 액적들과 접촉한다. 헬륨의 가스 포켓들(29)은 후퇴부들(30) 내에 형성될 수 있다. 가스 포켓들(29) 내의 압력은 기판의 다공성 고형 매체(21)의 보이드 공간 내의 압력보다 높으며, 따라서 헬륨은, 압력차에 의해 보이드 공간 내로 신속하게 움직여야 한다, 즉 임프린트 매체(17) 내로는 용해에 의해 그리고 기판의 다공성 층(21)으로는 임프린트가능한 매체를 통한 순차적인 확산에 의해 신속하게 움직여여야 한다. 다공성 층(12)의 보이드 공간 내의 가스는 다공성 층(21)의 보이드 공간을 통해 유동/확산함으로써 기판(12)의 에지에서 주변 분위기로 이탈될 수 있다. 결과적으로, 임프린트 템플릿(16)을 통해 UV를 쏘아줌으로써 가스 포켓들(29)이 임프린트가능한 매체(17)의 경화 이전에 실질적으로 사라지며, 이는 가스 포켓들(29)은 패터닝된 임프린트가능한 매체(17), 및 순차적으로는 패터닝된 기판(12)의 결함들을 피하는 데 더 짧은 시간을 필요로 함을 의미한다.
후속 청구범위에 정의된 바와 같이 본 발명의 범위를 벗어나지 않는 상술된 실시예들에 대한 다양한 수정들이 가해질 수 있음을 이해하여야 한다. 예를 들어, 이용되는 임프린팅 방법은 상기 다양한 실시예들에 대해 상술된 UV 임프린트 방법이 아닌 도 1a에 도시된 바와 같은 고온 엠보싱 프로세스(hot embossing process)일 수 있다.
본 명세서에서 다공성 고형 매체라는 용어는 가스를 유지시키거나 전달하기에 적합한 보이드 공간을 갖는 여하한의 적합한 다공성 고형물을 포함하는 것으로 되어 있다. 통상적으로, 다공성 고형 매체는 기공 볼륨 및 평균 기공 직경으로 특징지어진다. 매체 내에 존재하는 기공 크기들의 분포가 존재할 수도 있다.
본 명세서에서의 목적들을 위해, 기공 직경들은 임프린트 템플릿과 임프린트가능한 매체가 함께 접촉하도록 하는 압력 하에서 임프린트가능한 매체가 기공들 내로 실질적으로 유동하지 않도록 하는 것이 바람직하다. 이러한 이유로, 소위 나노다공성 재료, 예컨대 나노다공성 세라믹이 이용될 수 있다. 이러한 이유로, 다공성 고형 매체에 대해 폐쇄형 기공 구조를 이용하는 것이 바람직할 수도 있다.
예시적 다공성 고형 매체에는 실리카, 특히 나노다공성 실리카가 있다. 나노다공성 실리카의 층을 준비하기에 적합한 방법은, 예를 들어 유럽특허 출원 공개공보 EP-A-1 818 583, EP-A-0 775 669, EP-A-0 775 669, EP-A-1 037 276 및 EP-A-1 169 491에 기술되어 있다.
통상적으로, 나노다공성 실리카와 같은 다공성 고형 매체의 층은 다공성 고형물을 형성하기 위해 용매가 실리카 겔과 같은 겔로부터 증발되는 경우 당업계에서 알려진 바와 같은 솔-겔 프로세스에 의하여 형성될 수 있다. 다른 적합한 방법은 모두 상술 되었듯이 다공성 층의 화학적 기상 증착(chemical vapor deposition), 또는 스핀-온 글래스 프로세스를 포함한다. 다공성 층은 600 내지 700℃에서의 가열에 의해 친수성 실라놀 또는 실라놀과 실록산 코팅의 혼합물을 열 처리함으로써 소수성 실리콘-옥사이드 포함 층(hydrophobic silicon-oxide containing layer)으로 형성될 수 있다. 이러한 다공성 층은 무극성 또는 소수성 임프린트가능한 매체와 함께 특별한 용도가 있다.
실리카와 같은 다공성 또는 나노다공성 고형 매체는 쿼츠와 같은 대응되는 비다공성 고형 매체보다 기계적으로 덜 강하기 때문에, 상술된 바와 같이 쿼츠와 같은 얇은 비다공성 고형 층으로 실리카와 같은 다공성 또는 나노다공성 매체를 씌우는 것이 유리할 수 있다. 또한, 이러한 비다공성 고형 층은 레지스트가 다공성 고형 매체의 기공들 내로 유동하는 것을 방지하기 위한 용도가 있을 수 있다. 강도를 개선시키기 위하여, 다공성과 비다공성 고형 매체의 교번(alternating) 층들이 채용될 수도 있다. 1 ㎛보다 작은 두께의 고형 쿼츠의 층들은 다공성 고형 층들 내로 확산이 일어나도록 헬륨과 같은 가스에 대해 충분한 투과성이 있다.
나노다공성 실리카가 임프린트 템플릿의 패터닝된 표면의 일부 또는 모두를 형성하는 경우, 경화된 임프린트가능한 매체로부터의 패터닝된 표면의 해제는 티타늄, 알루미늄, 또는 탄탈륨에 의하여 다공성 실리카 내의 실리콘의 일부 또는 모두를 대체함으로써 원활해질 수 잇다.
통상적으로, 본 발명에서 이용하기 위한 나노다공성 실리카 층과 같은 나노다공성 고형 층의 두께는 1 내지 10 ㎛, 바람직하게는 3 내지 8 ㎛, 예컨대 대략 5 ㎛이다. 나노다공성 고형 층의 다공성은 통상적으로 0.1 내지 5 볼륨%, 적합하게는 0.5 내지 2 볼륨%, 예컨대 대략 1 볼륨%이다.
UV와 같은 화학 방사선에 대해 "투과성"이라는 것은, 본 명세서에서 UV에 대해 투과성인 재료는 그 위로 떨어지는 UV의 실질적인 부분이 세기의 실질적인 손실 없이 그를 통과할 수 있도록 한다는 것을 의미한다. 1 mm 층의 투과성 재료는 특정 파장에서 그 위로 떨어지는 UV 파워의 적어도 10 %, 바람직하게는 적어도 30 %가 그를 통과할 수 있도록 하는 것이 적합하다.
기술되고 예시된 실시예들은 예시에 지나지 않으며 제한하려는 것이 아님을 고려해야 하고, 바람직한 실시예들만 도시되고 기술되었으나 청구범위에 정의된 바와 같은 본 발명의 범위 내에 속하는 모든 변경 및 수정들 또한 보호되는 것이 바람직하다는 것을 이해하여야 한다. 설명부에서의 "바람직하다", "바람직하게", "바람직한" 또는 "보다 바람직한"과 같은 단어들의 이용은 그에 따라 기술된 특징이 희망하는 것이라는 점을 제안하고 있으나, 그럼에도 불구하고 반드시 필요한 것은 아니며 이러한 특징이 없는 실시예들이 후속 청구범위 내에 정의된 바와 같이 본 발명의 범위 내에 있는 것으로서 고려될 수도 있다는 것을 이해하여야 한다. 청구범위와 관련하여, "일", "하나", "적어도 하나" 또는 "적어도 하나의 부분"과 같은 단어들이 특징들 앞에서 사용되는 경우, 청구범위에서 다른 구체적인 언급이 없더라도 청구항을 단 하나의 이러한 특징로만 제한하려는 의도는 없다는 것을 이해하여야 한다. "적어도 일 부분" 및/또는 "일 부분"이라는 언어가 사용되는 경우, 아이템은 구체적인 다른 언급이 없다면 일 부분 및/또는 전체 아이템을 포함할 수 있다.
본 발명의 다른 실시형태들은 다음과 같이 번호를 매겨 기술되어 있다.
(1). 패터닝된 표면을 갖는 임프린트 템플릿(imprint template)에 의하여 기판 상의 임프린트가능한(imprintable) 매체를 패터닝하는 방법에 있어서,
상기 방법은:
가스의 존재 내에서 상기 패터닝된 표면과 상기 임프린트가능한 매체를 접촉시키는 단계;
상기 임프린트가능한 매체를 경화시키는 단계; 및
상기 패터닝된 표면과 상기 임프린트가능한 매체를 분리시키는 단계를 포함하며,
상기 패터닝된 표면과 상기 기판 및/또는 상기 임프린트가능한 매체 사이에 갇힌(trapped) 가스는, 상기 패터닝된 표면과 상기 임프린트가능한 매체를 분리시키기 이전에 상기 갇힌 가스의 이탈을 허용하도록 구성되는 보이드 공간(void space)으로 이탈되는 패터닝 방법.
(2). 상기 (1)에 있어서,
상기 임프린트가능한 매체는 상기 패터닝된 표면과 상기 임프린트가능한 매체를 분리시키기 이전에 경화되는 패터닝 방법.
(3). 상기 (1) 또는 상기 (2)에 있어서,
상기 임프린트 템플릿은 상기 보이드 공간을 포함하는 패터닝 방법.
(4). 상기 (1) 내지 상기 (3)에 있어서,
상기 보이드 공간은 다공성 고형 매체의 보이드 공간인 패터닝 방법.
(5). 상기 (4)에 있어서,
상기 임프린트 템플릿은 다공성 고형 매체의 층을 포함하는 패터닝 방법.
(6). 상기 (5)에 있어서,
상기 다공성 고형 매체의 층은 상기 임프린트 템플릿의 패터닝된 표면의 패터닝 피처들을 형성하는 패터닝 방법.
(7). 상기 (6)에 있어서,
상기 다공성 고형 매체의 층은 상기 임프린트 템플릿의 패터닝된 표면을 형성하는 패터닝 방법.
(8). 상기 (4) 내지 상기 (7) 중 어느 하나에 있어서,
상기 다공성 고형 매체는 상기 갇힌 가스와 확산성 연결 및/또는 유체 연결되도록 구성된 보이드 공간을 갖는 상기 임프린트 템플릿 내의 영역인 패터닝 방법.
(9). 상기 (4) 내지 상기 (8) 중 어느 하나에 있어서,
상기 다공성 고형 매체는 UV 방사선에 대해 투과성인 패터닝 방법.
(10). 상기 (4) 내지 상기 (9) 중 어느 하나에 있어서,
상기 다공성 고형 매체는 실리카, 실리콘 나이트라이드, 티타니아, 틴(tin) 옥사이드, 지르코니아, 알루미나, 탄탈륨 옥사이드, 및 그들의 여하한의 혼합물로 이루어진 그룹으로부터 선택되는 패터닝 방법.
(11). 상기 (10)에 있어서,
상기 다공성 고형 매체는 실리카, 선택적으로 나노다공성 실리카이거나 또는 상기 실리카, 선택적으로 나노다공성 실리카를 포함하는 패터닝 방법.
(12). 상기 (1) 내지 상기 (11) 중 어느 하나에 있어서,
상기 패터닝된 표면은 티타니아, 알루미나, 탄탈륨 옥사이드, 또는 그들의 여하한의 혼합물을 포함하거나 또는 본질적으로 그들로 이루어진 해제(release) 층을 포함하는 패터닝 방법.
(13). 상기 (1) 또는 상기 (2)에 있어서,
상기 기판은 상기 보이드 공간을 포함하는 패터닝 방법.
(14). 상기 (13)에 있어서,
상기 보이드 공간은 다공성 고형 매체의 층의 보이드 공간인 패터닝 방법.
(15). 상기 (14)에 있어서,
상기 다공성 고형 매체의 층은 상기 임프린트가능한 매체와 접촉하는 상기 기판의 표면을 형성하는 패터닝 방법.
(16). 상기 (1) 내지 상기 (15) 중 어느 하나에 있어서,
상기 임프린트가능한 매체는 상기 임프린트 템플릿을 통해 적용되는 UV 방사선에 의하여 경화되는 패터닝 방법.
(17). 기판의 임프린트 리소그래피용 장치에 있어서,
상기 장치는:
보이드 공간을 포함하고, 패터닝된 표면과 임프린트가능한 매체를 접촉시킴으로써 기판 상의 상기 임프린트가능한 매체를 패터닝하도록 배치되는 패터닝된 표면을 갖는, 임프린트 템플릿을 포함하며,
상기 패터닝된 표면과 상기 임프린트가능한 매체가 접촉해 있는 동안 상기 패터닝된 표면과 상기 기판 및/또는 상기 임프린트가능한 매체 사이에 갇힌 가스가 상기 보이드 공간 내로 이탈될 수 있도록, 상기 보이드 공간은 상기 패터닝된 표면과 확산성 연결 및/또는 유체 연결되는 기판의 임프린트 리소그래피용 장치.
(18). 상기 (17)에 있어서,
상기 보이드 공간은 다공성 고형 매체의 층의 보이드 공간인 기판의 임프린트 리소그래피용 장치.
(19). 상기 (18)에 있어서,
상기 다공성 고형 매체의 층은 상기 패터닝된 표면의 적어도 일부를 형성하는 기판의 임프린트 리소그래피용 장치.
(20). 상기 (18)에 있어서,
상기 다공성 고형 매체는 상기 패터닝된 표면을 형성하는 기판의 임프린트 리소그래피용 장치.
(21). 상기 (18)에 있어서,
패턴 피처들은 상기 가스가 확산에 의해 상기 보이드 공간 내로 이탈되도록 상기 보이드 공간과 직접적으로 유체 연결되지는 않는 기판의 임프린트 리소그래피용 장치.
(22). 상기 (21)에 있어서,
상기 다공성 고형 매체의 층에 인접한 실질적으로 비다공성 고형물의 층은 상기 패터닝된 표면을 형성하는 기판의 임프린트 리소그래피용 장치.
(23). 상기 (17) 내지 상기 (22) 중 어느 하나에 있어서,
상기 임프린트 템플릿은 상기 패터닝된 표면과 상기 임프린트가능한 매체가 접촉해 있는 동안 UV 방사선이 상기 임프린트 템플릿을 통과해 상기 임프린트가능한 매체 상으로 전달되게 하도록 구성되는 기판의 임프린트 리소그래피용 장치.
(24). 상기 (17) 내지 상기 (23) 중 어느 하나에 있어서,
상기 다공성 고형 매체는 실리카, 실리콘 나이트라이드, 티타니아, 틴 옥사이드, 지르코니아, 알루미나, 탄탈륨 옥사이드, 및 그들의 여하한의 혼합물로 이루어진 그룹으로부터 선택되는 기판의 임프린트 리소그래피용 장치.
(25). 상기 (24)에 있어서,
상기 다공성 고형 매체는 실리카, 선택적으로 나노다공성 실리카이거나 또는 상기 실리카, 선택적으로 나노다공성 실리카를 포함하는 기판의 임프린트 리소그래피용 장치.
(26). 상기 (17) 내지 상기 (25) 중 어느 하나에 있어서,
상기 패터닝된 표면은 티타니아, 알루미나, 탄탈륨 옥사이드, 또는 그들의 여하한의 혼합물을 포함하거나 또는 본질적으로 그들로 이루어진 해제 층을 포함하는 기판의 임프린트 리소그래피용 장치.
(27). 기판의 임프린트 리소그래피용 임프린트 템플릿에 있어서,
상기 임프린트 템플릿은, 보이드 공간을 포함하고 패터닝된 표면과 임프린트가능한 매체를 접촉시킴으로써 기판 상의 상기 임프린트가능한 매체를 패터닝하도록 배치되는 패터닝된 표면을 가지며,
상기 패터닝된 표면과 상기 임프린트가능한 매체가 접촉해 있는 동안 상기 패터닝된 표면과 상기 기판 및/또는 상기 임프린트가능한 매체 사이에 갇힌 갇힌 가스가 상기 보이드 공간 내로 이탈될 수 있도록, 상기 보이드 공간은 상기 패터닝된 표면과 확산성 연결 및/또는 유체 연결되는 임프린트 템플릿.
(28). 상기 (27)에 있어서,
상기 보이드 공간은 다공성 고형 매체의 층의 보이드 공간인 임프린트 템플릿.
(29). 상기 (28)에 따른 임프린트 템플릿 제조방법에 있어서,
다공성 고형 매체의 층은 플라즈마 증착 프로세스에 의하여 형성되는 임프린트 템플릿 제조방법.
(30). 상기 (28)에 따른 임프린트 템플릿 제조방법에 있어서,
상기 다공성 고형 매체의 층은 스핀-온-글래스 프로세스에 의하여 형성되는 임프린트 템플릿 제조방법.
(31). 상기 (28)에 있어서,
상기 다공성 고형 매체의 층은 솔-겔(sol-gel) 증착 프로세스에 의하여 형성되는 임프린트 템플릿 제조방법.
(32). 상기 (31)에 있어서,
상기 다공성 고형 매체는, 겔 상태에 있을 때 상기 겔의 응고 이전에 마스터 템플릿과 상기 겔을 함께 가압함으로써 겔로서 패터닝되는 임프린트 템플릿 제조방법.
(33). 상기 (29) 내지 상기 (32) 중 어느 하나에 있어서,
상기 다공성 고형 매체는 실리카, 선택적으로 나노다공성 실리카를 포함하거나 또는 본질적으로 상기 실리카, 선택적으로 나노다공성 실리카로 이루어지는 임프린트 템플릿 제조방법.
(34). 임프린트 리소그래피에 의해 패터닝되도록 구성되는 기판에 있어서,
상기 기판은 패터닝되도록 구성되는 상기 기판의 표면과 확산성 연결 및/또는 유체 연결되는 보이드 공간을 포함하는 기판.
(35). 상기 (34)에 있어서,
상기 보이드 공간은 패터닝되도록 구성되는 상기 표면 상의 다공성 고형 매체의 층의 보이드 공간인 기판.
(36). 상기 (34) 또는 상기 (35)에 있어서,
상기 다공성 고형 매체는 실리카, 선택적으로 나노다공성 실리카를 포함하거나 또는 본질적으로 상기 실리카, 선택적으로 나노다공성 실리카로 이루어지는 기판.

Claims (38)

  1. 패터닝된 표면을 갖는 임프린트 템플릿(imprint template)에 의하여 기판 상의 임프린트가능한 매체(imprintable medium)를 패터닝하는 방법에 있어서:
    가스의 존재 내에서 상기 패터닝된 표면과 상기 임프린트가능한 매체를 접촉시키는 단계 - 상기 임프린트가능한 매체는 상기 패터닝된 표면과 상기 임프린트가능한 매체가 서로 접촉함에 따라 유동가능하도록 구성됨 - ;
    상기 임프린트가능한 매체를 경화시키는 단계; 및
    상기 패터닝된 표면과 상기 임프린트가능한 매체를 분리시키는 단계를 포함하고,
    상기 패터닝된 표면과 상기 임프린트가능한 매체를 분리시키기 이전에, '상기 패터닝된 표면'과 '상기 기판 또는 상기 임프린트가능한 매체' 사이의 갇힌 가스(trapped gas)가 상기 갇힌 가스의 이탈을 허용하도록 구성된 보이드 공간(void space)으로 이탈되며,
    상기 보이드 공간은 폐쇄형 기공 구조를 갖고, 상기 임프린트 템플릿과 상기 임프린트가능한 매체를 함께 접촉시키는 것으로부터 발생하는 압력 하에서 상기 임프린트가능한 매체가 상기 보이드 공간으로 실질적으로 유동하지 않도록 구성되고,
    상기 패터닝된 표면은 티타니아(titania), 알루미나(alumina), 탄탈륨 옥사이드(tantalum oxide) 또는 이들의 여하한의 혼합물을 포함하여 이루어지는 해제 층(release layer)을 포함하는 패터닝 방법.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 임프린트가능한 매체는 상기 패터닝된 표면과 상기 임프린트가능한 매체를 분리시키기 이전에 경화되는 패터닝 방법.
  3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 임프린트 템플릿은 상기 보이드 공간을 포함하는 패터닝 방법.
  4. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 보이드 공간은 다공성 고형 매체의 보이드 공간인 패터닝 방법.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 임프린트 템플릿은 다공성 고형 매체의 층을 포함하는 패터닝 방법.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 다공성 고형 매체의 층은 상기 임프린트 템플릿의 패터닝된 표면의 패터닝 피처들을 형성하는 패터닝 방법.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 다공성 고형 매체의 층은 상기 임프린트 템플릿의 패터닝된 표면을 형성하는 패터닝 방법.
  8. 제 4 항에 있어서,
    상기 다공성 고형 매체는 상기 갇힌 가스와 확산 또는 유체 연결되도록 구성된 보이드 공간을 갖는 상기 임프린트 템플릿 내의 영역인 패터닝 방법.
  9. 제 4 항에 있어서,
    상기 다공성 고형 매체는 UV 방사선에 대해 투과성인 패터닝 방법.
  10. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 기판은 상기 보이드 공간을 포함하는 패터닝 방법.
  11. 제 10 항에 있어서,
    상기 보이드 공간은 다공성 고형 매체의 층의 보이드 공간인 패터닝 방법.
  12. 제 11 항에 있어서,
    상기 다공성 고형 매체의 층은 상기 임프린트가능한 매체와 접촉하는 상기 기판의 표면을 형성하는 패터닝 방법.
  13. 패터닝된 표면을 갖는 임프린트 템플릿(imprint template)에 의하여 기판 상의 임프린트가능한 매체(imprintable medium)를 패터닝하는 방법에 있어서:
    가스의 존재 내에서 상기 패터닝된 표면과 상기 임프린트가능한 매체를 접촉시키는 단계 - 상기 임프린트가능한 매체는 상기 패터닝된 표면과 상기 임프린트가능한 매체가 서로 접촉함에 따라 유동가능하도록 구성됨 - ;
    상기 임프린트가능한 매체를 경화시키는 단계; 및
    상기 패터닝된 표면과 상기 임프린트가능한 매체를 분리시키는 단계를 포함하고,
    상기 패터닝된 표면과 상기 임프린트가능한 매체를 분리시키기 이전에, '상기 패터닝된 표면'과 '상기 기판 또는 상기 임프린트가능한 매체' 사이의 갇힌 가스(trapped gas)가 상기 갇힌 가스의 이탈을 허용하도록 구성된 보이드 공간(void space)으로 이탈되며,
    상기 보이드 공간은 폐쇄형 기공 구조를 갖고, 상기 임프린트 템플릿과 상기 임프린트가능한 매체를 함께 접촉시키는 것으로부터 발생하는 압력 하에서 상기 임프린트가능한 매체가 상기 보이드 공간으로 실질적으로 유동하지 않도록 구성되고,
    사전 제공된 패턴 또는 상기 기판 상에 제공된 정렬 마크들로 패턴을 정렬시키는 단계를 더 포함하는 패터닝 방법.
  14. 삭제
  15. 패터닝된 표면을 갖는 임프린트 템플릿(imprint template)에 의하여 기판 상의 임프린트가능한 매체(imprintable medium)를 패터닝하는 방법에 있어서:
    가스의 존재 내에서 상기 패터닝된 표면과 상기 임프린트가능한 매체를 접촉시키는 단계 - 상기 임프린트가능한 매체는 상기 패터닝된 표면과 상기 임프린트가능한 매체가 서로 접촉함에 따라 유동가능하도록 구성됨 - ;
    상기 임프린트가능한 매체를 경화시키는 단계; 및
    상기 패터닝된 표면과 상기 임프린트가능한 매체를 분리시키는 단계를 포함하고,
    상기 패터닝된 표면과 상기 임프린트가능한 매체를 분리시키기 이전에, '상기 패터닝된 표면'과 '상기 기판 또는 상기 임프린트가능한 매체' 사이의 갇힌 가스(trapped gas)가 상기 갇힌 가스의 이탈을 허용하도록 구성된 보이드 공간(void space)으로 이탈되며,
    상기 보이드 공간은 폐쇄형 기공 구조를 갖고, 상기 임프린트 템플릿과 상기 임프린트가능한 매체를 함께 접촉시키는 것으로부터 발생하는 압력 하에서 상기 임프린트가능한 매체가 상기 보이드 공간으로 실질적으로 유동하지 않도록 구성되고,
    상기 패터닝된 표면과 상기 임프린트가능한 매체를 분리시킨 이후에, 상기 패터닝된 임프린트가능한 매체를 에칭하는 단계를 더 포함하는 패터닝 방법.
  16. 패터닝된 표면을 갖는 임프린트 템플릿(imprint template)에 의하여 기판 상의 임프린트가능한 매체(imprintable medium)를 패터닝하는 방법에 있어서:
    가스의 존재 내에서 상기 패터닝된 표면과 상기 임프린트가능한 매체를 접촉시키는 단계 - 상기 임프린트가능한 매체는 상기 패터닝된 표면과 상기 임프린트가능한 매체가 서로 접촉함에 따라 유동가능하도록 구성됨 - ;
    상기 임프린트가능한 매체를 경화시키는 단계; 및
    상기 패터닝된 표면과 상기 임프린트가능한 매체를 분리시키는 단계를 포함하고,
    상기 패터닝된 표면과 상기 임프린트가능한 매체를 분리시키기 이전에, '상기 패터닝된 표면'과 '상기 기판 또는 상기 임프린트가능한 매체' 사이의 갇힌 가스(trapped gas)가 상기 갇힌 가스의 이탈을 허용하도록 구성된 보이드 공간(void space)으로 이탈되며,
    상기 보이드 공간은 폐쇄형 기공 구조를 갖고, 상기 임프린트 템플릿과 상기 임프린트가능한 매체를 함께 접촉시키는 것으로부터 발생하는 압력 하에서 상기 임프린트가능한 매체가 상기 보이드 공간으로 실질적으로 유동하지 않도록 구성되고,
    상기 방법은 스텝 앤드 플래쉬 임프린트 리소그래피(step and flash imprint lithography) 방법인 패터닝 방법.
  17. 패터닝된 표면을 갖는 임프린트 템플릿(imprint template)에 의하여 기판 상의 임프린트가능한 매체(imprintable medium)를 패터닝하는 방법에 있어서:
    가스의 존재 내에서 상기 패터닝된 표면과 상기 임프린트가능한 매체를 접촉시키는 단계 - 상기 임프린트가능한 매체는 상기 패터닝된 표면과 상기 임프린트가능한 매체가 서로 접촉함에 따라 유동가능하도록 구성됨 - ;
    상기 임프린트가능한 매체를 경화시키는 단계; 및
    상기 패터닝된 표면과 상기 임프린트가능한 매체를 분리시키는 단계를 포함하고,
    상기 패터닝된 표면과 상기 임프린트가능한 매체를 분리시키기 이전에, '상기 패터닝된 표면'과 '상기 기판 또는 상기 임프린트가능한 매체' 사이의 갇힌 가스(trapped gas)가 상기 갇힌 가스의 이탈을 허용하도록 구성된 보이드 공간(void space)으로 이탈되며,
    상기 보이드 공간은 폐쇄형 기공 구조를 갖고, 상기 임프린트 템플릿과 상기 임프린트가능한 매체를 함께 접촉시키는 것으로부터 발생하는 압력 하에서 상기 임프린트가능한 매체가 상기 보이드 공간으로 실질적으로 유동하지 않도록 구성되고,
    상기 임프린트가능한 매체는 무극성 또는 소수성인 패터닝 방법.
  18. 삭제
  19. 기판의 임프린트 리소그래피용 장치에 있어서:
    보이드 공간을 포함하고, 패터닝된 표면과 임프린트가능한 매체를 접촉시킴으로써 기판 상의 임프린트가능한 매체를 패터닝하도록 배치되는 패터닝된 표면을 갖는 임프린트 템플릿을 포함하고, 상기 임프린트가능한 매체는 상기 패터닝된 표면과 상기 임프린트가능한 매체가 서로 접촉함에 따라 유동가능하도록 구성되며,
    상기 보이드 공간은, 상기 패터닝된 표면과 상기 임프린트가능한 매체가 접촉하고 있는 동안 '상기 패터닝된 표면'과 '상기 기판 또는 임프린트가능한 매체' 사이에 갇힌 가스가 상기 보이드 공간 내로 이탈될 수 있도록 상기 패터닝된 표면과 확산 또는 유체 연결되며,
    상기 보이드 공간은 폐쇄형 기공 구조를 갖고, 상기 임프린트 템플릿과 상기 임프린트가능한 매체를 함께 접촉시키는 것으로부터 발생하는 압력 하에서 상기 임프린트가능한 매체가 상기 보이드 공간으로 실질적으로 유동하지 않도록 구성되고,
    사전 제공된 패턴 또는 상기 기판 상에 제공된 정렬 마크들로 패턴을 정렬시키도록 구성된 정렬 장치를 더 포함하는 임프린트 리소그래피용 장치.
  20. 기판의 임프린트 리소그래피용 장치에 있어서:
    보이드 공간을 포함하고, 패터닝된 표면과 임프린트가능한 매체를 접촉시킴으로써 기판 상의 임프린트가능한 매체를 패터닝하도록 배치되는 패터닝된 표면을 갖는 임프린트 템플릿을 포함하고, 상기 임프린트가능한 매체는 상기 패터닝된 표면과 상기 임프린트가능한 매체가 서로 접촉함에 따라 유동가능하도록 구성되며,
    상기 보이드 공간은, 상기 패터닝된 표면과 상기 임프린트가능한 매체가 접촉하고 있는 동안 '상기 패터닝된 표면'과 '상기 기판 또는 임프린트가능한 매체' 사이에 갇힌 가스가 상기 보이드 공간 내로 이탈될 수 있도록 상기 패터닝된 표면과 확산 또는 유체 연결되며,
    상기 보이드 공간은 폐쇄형 기공 구조를 갖고, 상기 임프린트 템플릿과 상기 임프린트가능한 매체를 함께 접촉시키는 것으로부터 발생하는 압력 하에서 상기 임프린트가능한 매체가 상기 보이드 공간으로 실질적으로 유동하지 않도록 구성되고,
    상기 패터닝된 표면은 티타니아, 알루미나, 탄탈륨 옥사이드 또는 이들의 여하한의 혼합물을 포함하여 이루어지는 해제 층을 포함하는 임프린트 리소그래피용 장치.
  21. 기판의 임프린트 리소그래피용 장치에 있어서:
    보이드 공간을 포함하고, 패터닝된 표면과 임프린트가능한 매체를 접촉시킴으로써 기판 상의 임프린트가능한 매체를 패터닝하도록 배치되는 패터닝된 표면을 갖는 임프린트 템플릿을 포함하고, 상기 임프린트가능한 매체는 상기 패터닝된 표면과 상기 임프린트가능한 매체가 서로 접촉함에 따라 유동가능하도록 구성되며,
    상기 보이드 공간은, 상기 패터닝된 표면과 상기 임프린트가능한 매체가 접촉하고 있는 동안 '상기 패터닝된 표면'과 '상기 기판 또는 임프린트가능한 매체' 사이에 갇힌 가스가 상기 보이드 공간 내로 이탈될 수 있도록 상기 패터닝된 표면과 확산 또는 유체 연결되며,
    상기 보이드 공간은 폐쇄형 기공 구조를 갖고, 상기 임프린트 템플릿과 상기 임프린트가능한 매체를 함께 접촉시키는 것으로부터 발생하는 압력 하에서 상기 임프린트가능한 매체가 상기 보이드 공간으로 실질적으로 유동하지 않도록 구성되고,
    상기 장치는 스텝 앤드 플래쉬 임프린트 리소그래피용으로 구성되는 임프린트 리소그래피용 장치.
  22. 기판의 임프린트 리소그래피용 장치에 있어서:
    보이드 공간을 포함하고, 패터닝된 표면과 임프린트가능한 매체를 접촉시킴으로써 기판 상의 임프린트가능한 매체를 패터닝하도록 배치되는 패터닝된 표면을 갖는 임프린트 템플릿을 포함하고, 상기 임프린트가능한 매체는 상기 패터닝된 표면과 상기 임프린트가능한 매체가 서로 접촉함에 따라 유동가능하도록 구성되며,
    상기 보이드 공간은, 상기 패터닝된 표면과 상기 임프린트가능한 매체가 접촉하고 있는 동안 '상기 패터닝된 표면'과 '상기 기판 또는 임프린트가능한 매체' 사이에 갇힌 가스가 상기 보이드 공간 내로 이탈될 수 있도록 상기 패터닝된 표면과 확산 또는 유체 연결되며,
    상기 보이드 공간은 폐쇄형 기공 구조를 갖고, 상기 임프린트 템플릿과 상기 임프린트가능한 매체를 함께 접촉시키는 것으로부터 발생하는 압력 하에서 상기 임프린트가능한 매체가 상기 보이드 공간으로 실질적으로 유동하지 않도록 구성되고,
    상기 임프린트가능한 매체를 더 포함하고, 상기 임프린트가능한 매체는 무극성 또는 소수성인 임프린트 리소그래피용 장치.
  23. 삭제
  24. 기판의 임프린트 리소그래피용 임프린트 템플릿에 있어서,
    상기 임프린트 템플릿은 보이드 공간을 포함하고, 패터닝된 표면과 임프린트가능한 매체를 접촉시킴으로써 기판 상의 임프린트가능한 매체를 패터닝하도록 배치되는 패터닝된 표면을 가지며, 상기 임프린트가능한 매체는 상기 패터닝된 표면과 상기 임프린트가능한 매체가 서로 접촉함에 따라 유동가능하도록 구성되고,
    상기 보이드 공간은, 상기 패터닝된 표면과 상기 임프린트가능한 매체가 접촉하고 있는 동안 '상기 패터닝된 표면'과 '상기 기판 또는 임프린트가능한 매체' 사이에 갇힌, 갇힌 가스가 상기 보이드 공간 내로 이탈될 수 있도록 상기 패터닝된 표면과 확산 또는 유체 연결되고,
    상기 보이드 공간은 폐쇄형 기공 구조를 갖고, 상기 임프린트 템플릿과 상기 임프린트가능한 매체를 함께 접촉시키는 것으로부터 발생하는 압력 하에서 상기 임프린트가능한 매체가 상기 보이드 공간으로 실질적으로 유동하지 않도록 구성되고,
    상기 패터닝된 표면은 티타니아, 알루미나, 탄탈륨 옥사이드 또는 이들의 여하한의 혼합물을 포함하여 이루어지는 해제 층을 포함하는 임프린트 템플릿.
  25. 삭제
  26. 제 5 항에 있어서,
    상기 다공성 고형 매체의 층의 다공도(porosity)는 0.5 내지 2 볼륨%인 패터닝 방법.
  27. 제 19 항 내지 제 22 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 보이드 공간은 나노다공성 고형 매체의 층의 보이드 공간인 임프린트 리소그래피용 장치.
  28. 제 27 항에 있어서,
    상기 나노다공성 고형 매체의 층은 상기 임프린트 템플릿의 패터닝된 표면을 형성하는 임프린트 리소그래피용 장치.
  29. 제 27 항에 있어서,
    상기 나노다공성 고형 매체의 층은 상기 임프린트 템플릿의 패터닝된 표면의 패터닝 피처들을 형성하는 임프린트 리소그래피용 장치.
  30. 기판의 임프린트 리소그래피용 장치에 있어서:
    보이드 공간을 포함하고, 패터닝된 표면과 임프린트가능한 매체를 접촉시킴으로써 기판 상의 임프린트가능한 매체를 패터닝하도록 배치되는 패터닝된 표면을 갖는 임프린트 템플릿을 포함하고, 상기 임프린트가능한 매체는 상기 패터닝된 표면과 상기 임프린트가능한 매체가 서로 접촉함에 따라 유동가능하도록 구성되며,
    상기 보이드 공간은, 상기 패터닝된 표면과 상기 임프린트가능한 매체가 접촉하고 있는 동안 '상기 패터닝된 표면'과 '상기 기판 또는 임프린트가능한 매체' 사이에 갇힌 가스가 상기 보이드 공간 내로 이탈될 수 있도록 상기 패터닝된 표면과 확산 또는 유체 연결되며,
    상기 보이드 공간은 폐쇄형 기공 구조를 갖고, 상기 임프린트 템플릿과 상기 임프린트가능한 매체를 함께 접촉시키는 것으로부터 발생하는 압력 하에서 상기 임프린트가능한 매체가 상기 보이드 공간으로 실질적으로 유동하지 않도록 구성되고,
    상기 패터닝된 표면의 패턴 피처들은, 상기 보이드 공간 내로의 가스 이탈이 확산에 의하도록 상기 보이드 공간과 직접 유체 연결되지 않는 임프린트 리소그래피용 장치.
  31. 제 27 항에 있어서,
    상기 나노다공성 고형 매체의 층에 인접한 실질적으로 비-다공성인 고형물의 층이 상기 패터닝된 표면을 형성하는 임프린트 리소그래피용 장치.
  32. 제 27 항에 있어서,
    상기 나노다공성 고형 매체의 층의 다공도는 0.5 내지 2 볼륨%인 임프린트 리소그래피용 장치.
  33. 제 24 항에 있어서,
    상기 보이드 공간은 나노다공성 고형 매체의 층의 보이드 공간인 임프린트 템플릿.
  34. 제 33 항에 있어서,
    상기 나노다공성 고형 매체의 층은 상기 임프린트 템플릿의 패터닝된 표면을 형성하는 임프린트 템플릿.
  35. 제 33 항에 있어서,
    상기 나노다공성 고형 매체의 층은 상기 임프린트 템플릿의 패터닝된 표면의 패터닝 피처들을 형성하는 임프린트 템플릿.
  36. 제 24 항에 있어서,
    상기 패터닝된 표면의 패턴 피처들은, 상기 보이드 공간 내로의 가스 이탈이 확산에 의하도록 상기 보이드 공간과 직접 유체 연결되지 않는 임프린트 템플릿.
  37. 제 33 항에 있어서,
    상기 나노다공성 고형 매체의 층에 인접한 실질적으로 비-다공성인 고형물의 층이 상기 패터닝된 표면을 형성하는 임프린트 템플릿.
  38. 제 33 항에 있어서,
    상기 나노다공성 고형 매체의 층의 다공도는 0.5 내지 2 볼륨%인 임프린트 템플릿.
KR1020137005119A 2008-12-04 2009-10-06 임프린트 리소그래피 장치 및 방법 KR101596375B1 (ko)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US19350908P 2008-12-04 2008-12-04
US61/193,509 2008-12-04
PCT/EP2009/062963 WO2010063504A2 (en) 2008-12-04 2009-10-06 Imprint lithography apparatus and method

Related Parent Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020117013816A Division KR101293133B1 (ko) 2008-12-04 2009-10-06 임프린트 리소그래피 장치 및 방법

Related Child Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020167003711A Division KR101678040B1 (ko) 2008-12-04 2009-10-06 임프린트 리소그래피 장치 및 방법

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20130028804A KR20130028804A (ko) 2013-03-19
KR101596375B1 true KR101596375B1 (ko) 2016-02-26

Family

ID=42227110

Family Applications (3)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020167003711A KR101678040B1 (ko) 2008-12-04 2009-10-06 임프린트 리소그래피 장치 및 방법
KR1020137005119A KR101596375B1 (ko) 2008-12-04 2009-10-06 임프린트 리소그래피 장치 및 방법
KR1020117013816A KR101293133B1 (ko) 2008-12-04 2009-10-06 임프린트 리소그래피 장치 및 방법

Family Applications Before (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020167003711A KR101678040B1 (ko) 2008-12-04 2009-10-06 임프린트 리소그래피 장치 및 방법

Family Applications After (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020117013816A KR101293133B1 (ko) 2008-12-04 2009-10-06 임프린트 리소그래피 장치 및 방법

Country Status (7)

Country Link
EP (1) EP2364462B1 (ko)
JP (3) JP5539380B2 (ko)
KR (3) KR101678040B1 (ko)
CN (2) CN102216851B (ko)
NL (1) NL2003600A (ko)
TW (3) TWI494209B (ko)
WO (1) WO2010063504A2 (ko)

Families Citing this family (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP2532508A4 (en) * 2010-02-03 2014-01-08 Asahi Glass Co Ltd METHOD FOR PRODUCING AN ARTICLE WITH A FINISHED SURFACE STRUCTURE
JP5618588B2 (ja) 2010-03-24 2014-11-05 キヤノン株式会社 インプリント方法
US8541053B2 (en) 2010-07-08 2013-09-24 Molecular Imprints, Inc. Enhanced densification of silicon oxide layers
JP5679850B2 (ja) * 2011-02-07 2015-03-04 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
US8586408B2 (en) * 2011-11-08 2013-11-19 Taiwan Semiconductor Manufacturing Company, Ltd. Contact and method of formation
US20130143002A1 (en) * 2011-12-05 2013-06-06 Seagate Technology Llc Method and system for optical callibration discs
JP5882922B2 (ja) * 2012-01-19 2016-03-09 キヤノン株式会社 インプリント方法、およびインプリント装置
CN102751378A (zh) * 2012-06-20 2012-10-24 常州天合光能有限公司 一种选择性扩散的实现方式
EP2747132B1 (en) * 2012-12-18 2018-11-21 IMEC vzw A method for transferring a graphene sheet to metal contact bumps of a substrate for use in semiconductor device package
WO2014172660A1 (en) * 2013-04-18 2014-10-23 Brigham Young University Porous material for thermal and/or electrical isolation and methods of manufacture
JP2015005760A (ja) * 2014-07-31 2015-01-08 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
WO2016102185A1 (en) * 2014-12-22 2016-06-30 Koninklijke Philips N.V. Patterned stamp manufacturing method, patterned stamp and imprinting method
JP5989177B2 (ja) * 2015-04-20 2016-09-07 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
WO2019203926A1 (en) 2018-04-16 2019-10-24 Applied Materials, Inc. Multi stack optical elements using temporary and permanent bonding
CN114953540B (zh) * 2022-05-25 2023-09-26 夜视丽新材料股份有限公司 一种具有微棱镜结构的光学膜的连续加工方法

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20030198897A1 (en) * 1998-05-26 2003-10-23 Seiko Epson Corporation Patterning method, patterning apparatus, patterning template, and method for manufacturing the patterning template

Family Cites Families (21)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2762097B1 (fr) 1997-04-10 1999-07-02 Corning Sa Dispositif optique a revetement antireflechissant, materiau de revetement et procede de revetement correspondants
US6334960B1 (en) * 1999-03-11 2002-01-01 Board Of Regents, The University Of Texas System Step and flash imprint lithography
JP3827056B2 (ja) 1999-03-17 2006-09-27 キヤノンマーケティングジャパン株式会社 層間絶縁膜の形成方法及び半導体装置
KR100335070B1 (ko) * 1999-04-21 2002-05-03 백승준 압축 성형 기법을 이용한 미세 패턴 형성 방법
US6589889B2 (en) 1999-09-09 2003-07-08 Alliedsignal Inc. Contact planarization using nanoporous silica materials
DE10034507C1 (de) * 2000-07-15 2002-02-21 Schott Glas Verfahren zum Erzeugen von Mikrostrukturen auf Glas- oder Kunststoffsubstraten nach der Heißformtechnologie und zugehöriges Formgebungswerkzeug
US6824378B2 (en) * 2002-05-31 2004-11-30 3M Innovative Properties Company Microreplication tool with gas release features
KR20050025139A (ko) * 2002-07-11 2005-03-11 스미토모덴키고교가부시키가이샤 다공질 반도체 및 그의 제조 방법
US6693050B1 (en) 2003-05-06 2004-02-17 Applied Materials Inc. Gapfill process using a combination of spin-on-glass deposition and chemical vapor deposition techniques
US7090716B2 (en) * 2003-10-02 2006-08-15 Molecular Imprints, Inc. Single phase fluid imprint lithography method
WO2006060757A2 (en) * 2004-12-01 2006-06-08 Molecular Imprints, Inc. Eliminating printability of sub-resolution defects in imprint lithography
US7217629B2 (en) * 2005-07-15 2007-05-15 International Business Machines Corporation Epitaxial imprinting
JP4898820B2 (ja) * 2005-10-20 2012-03-21 エージェンシー フォー サイエンス，テクノロジー アンド リサーチ ナノインプリントリソグラフィーにより作製される階層ナノパターン
JP2009087959A (ja) * 2006-01-23 2009-04-23 Pioneer Electronic Corp インプリント用転写型、インプリント転写方法、インプリント装置、インプリント用転写型の製造方法およびインプリント転写物
JP4872052B2 (ja) * 2006-04-12 2012-02-08 独立行政法人産業技術総合研究所 微細金型コア部材
TW200819546A (en) * 2006-10-30 2008-05-01 Jinn P Chu In-air micro and nanoimprint of bulk metallic glasses and a method for making the same
KR101348184B1 (ko) * 2007-01-19 2014-01-07 삼성디스플레이 주식회사 임프린트 장치 및 방법
KR101610180B1 (ko) * 2007-11-21 2016-04-07 캐논 나노테크놀로지즈 인코퍼레이티드 나노-임프린트 리소그래피용 다공성 주형 및 임프린팅 스택
JP5268524B2 (ja) * 2008-09-26 2013-08-21 キヤノン株式会社 加工装置
JP5208646B2 (ja) * 2008-09-26 2013-06-12 旭化成イーマテリアルズ株式会社 成形体、並びに成形体の製造方法、及び成形体を転写した転写体の製造方法
US20100104852A1 (en) * 2008-10-23 2010-04-29 Molecular Imprints, Inc. Fabrication of High-Throughput Nano-Imprint Lithography Templates

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20030198897A1 (en) * 1998-05-26 2003-10-23 Seiko Epson Corporation Patterning method, patterning apparatus, patterning template, and method for manufacturing the patterning template

Also Published As

Publication number Publication date
JP5727056B2 (ja) 2015-06-03
KR20130028804A (ko) 2013-03-19
KR101293133B1 (ko) 2013-08-12
CN102216851A (zh) 2011-10-12
EP2364462B1 (en) 2015-07-22
TW201029825A (en) 2010-08-16
EP2364462A2 (en) 2011-09-14
JP5873944B2 (ja) 2016-03-01
JP2015146445A (ja) 2015-08-13
NL2003600A (en) 2010-06-07
TW201336668A (zh) 2013-09-16
TW201538302A (zh) 2015-10-16
JP2012513101A (ja) 2012-06-07
JP2014090208A (ja) 2014-05-15
WO2010063504A3 (en) 2010-09-16
TWI494209B (zh) 2015-08-01
TWI393627B (zh) 2013-04-21
CN103454855B (zh) 2015-08-19
KR101678040B1 (ko) 2016-11-21
CN102216851B (zh) 2013-08-28
JP5539380B2 (ja) 2014-07-02
WO2010063504A2 (en) 2010-06-10
CN103454855A (zh) 2013-12-18
KR20160022945A (ko) 2016-03-02
KR20110094071A (ko) 2011-08-19
TWI583534B (zh) 2017-05-21

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR101596375B1 (ko) 임프린트 리소그래피 장치 및 방법
US8087920B2 (en) Process and apparatus for ultraviolet nano-imprint lithography
US8318253B2 (en) Imprint lithography
US7997890B2 (en) Device and method for lithography
US9645489B2 (en) Imprint lithography
JP2010508662A (ja) インクリソグラフィによるパターン生成デバイスおよび方法
KR20100112179A (ko) 단일상 유체 임프린트 리소그래피 방법
del Campo et al. Generating micro-and nanopatterns on polymeric materials
JP2007326296A (ja) パターン形成方法
Ge et al. Hybrid nanoimprint-soft lithography for highly curved surface with sub-15 nm resolution
Cui et al. Nanofabrication by Replication
Cui et al. Nanofabrication by Replication
Wang Status of nanoimprint lithography and device applications
Watts et al. Single phase fluid imprint lithography method

Legal Events

Date Code Title Description
A107 Divisional application of patent
A201 Request for examination
AMND Amendment
E902 Notification of reason for refusal
AMND Amendment
E902 Notification of reason for refusal
AMND Amendment
E601 Decision to refuse application
AMND Amendment
X701 Decision to grant (after re-examination)
A107 Divisional application of patent
GRNT Written decision to grant
FPAY Annual fee payment

Payment date: 20190212

Year of fee payment: 4