KR20100049005A - 임프린트 리소그래피를 위한 용매 보조 층 형성 - Google Patents

임프린트 리소그래피를 위한 용매 보조 층 형성 Download PDF

Info

Publication number
KR20100049005A
KR20100049005A KR1020107000756A KR20107000756A KR20100049005A KR 20100049005 A KR20100049005 A KR 20100049005A KR 1020107000756 A KR1020107000756 A KR 1020107000756A KR 20107000756 A KR20107000756 A KR 20107000756A KR 20100049005 A KR20100049005 A KR 20100049005A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
substrate
solvent
composition
layer
polymerizable material
Prior art date
Application number
KR1020107000756A
Other languages
English (en)
Inventor
웨이준 류
프랭크 와이. 쉬
에드워드 비. 플렉처
Original Assignee
몰레큘러 임프린츠 인코퍼레이티드
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 몰레큘러 임프린츠 인코퍼레이티드 filed Critical 몰레큘러 임프린츠 인코퍼레이티드
Publication of KR20100049005A publication Critical patent/KR20100049005A/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
    • 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)
  • Nanotechnology (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (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)
  • Power Engineering (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Exposure Of Semiconductors, Excluding Electron Or Ion Beam Exposure (AREA)
  • Shaping Of Tube Ends By Bending Or Straightening (AREA)

Abstract

임프린트 리소그래피 기판의 표면에 유체 조성물의 다중형태의 개별 부분들을 도포하고, 조성물의 개별 부분들이 기판의 표면에 자발적으로 퍼지도록 허용하여 실질적으로 연속 층을 형성하도록 함으로써 고체 층이 형성된다. 조성물은 용매와 고체 또는 용매와 중합성 재료를 포함한다. 조성물은 용액 또는 분산물일 수 있다. 용매의 적어도 일부는 조성물로부터 증발되고, 고체 층은 기판 위에 형성된다(예를 들면, 중합되거나 또는 건조된다). 고체 층은 간극 보이드가 실질적으로 없다.

Description

임프린트 리소그래피를 위한 용매 보조 층 형성{SOLVENT-ASSISTED LAYER FORMATION FOR IMPRINT LITHOGRAPHY}
관련 출원의 참조
본 출원은 2007년 6월 18일에 출원된 미국 가출원 60/944,586의 35 U.S.C. §119(e)(1)하의 이익을 주장하며, 그 출원은 전체가 여기에 참고로 포함된다.
미국 정부 참여의 언급
본 연구는 NIST ATP Award No. 70NANB4H3012에 의해 후원되었고, 따라서 미국 정부가 본 발명에서 일정한 권리를 가질 수도 있다.
본 발명은 임프린트 리소그래피에서 용매 보조된 층 형성에 관한 것이다.
나노제작은 예를 들어서 나노미터 이하의 크기의 피처(feature)들을 갖는 매우 작은 구조물의 제작을 수반한다. 나노제작이 꽤 큰 영향을 준 한가지 영역은 집적회로의 가공처리에서이다. 반도체 가공처리 산업은 기판에 형성된 단위 면적당 회로를 증가시키면서 더 큰 생산 수율을 얻기 위해 노력하기를 계속함에 따라 나노제작은 더욱더 중요해지고 있다. 나노제작은 형성된 구조물의 최소 피처 치수의 더욱더 감소를 허용하면서 더 큰 공정제어를 제공한다. 나노제작이 사용된 다른 개발 분야는 생명공학, 광학기술, 기계 시스템 등을 포함한다.
예가 되는 나노제작 기술은 통상 임프린트 리소그래피로 언급된다. 예가 되는 임플란트 리소그래피 공정은 수많은 간행물에 상세히 기술되어 있다. 예를 들면, 미국 특허출원 공개 2004/0065976 (발명의 명칭 "Method to Arrange Features on a Substrate to Replicate Features having Minimal Dimensional Variability"); 미국 특허출원 공개 No. 2004/0065252 (발명의 명칭 "Method of Forming a Layer on a Substrate to Facilitate Fabrication of Metrology Standards"); 및 미국 특허 No. 6,936,194 (발명의 명칭 "Functional Patterning Material for Imprint Lithography Processes"). 이것들은 그 전체가 여기에 참고로 포함된다.
상기한 공개 및 특허에 개시된 임프린트 리소그래피 기술은 중합성 층에 양각 패턴을 형성하고 양각 패턴에 대응하는 패턴을 아래 놓인 기판에 전사하는 것을 포함한다. 기판은 원하는 위치를 얻기 위해 모션 스테이지에 위치시켜 그것의 패턴형성을 용이하게 할 수 있다. 그 목적으로, 기판과 이격되어 있는 템플레이트가 사용되고 템플레이트와 기판 사이에 성형성 유체 조성물이 존재한다. 유체 조성물이 중합하여 조성물과 접촉해 있는 템플레이트의 표면의 형상에 일치하는 패턴이 기록된 고화된 층을 형성하게 된다. 다음에 템플레이트는 고화된 층으로부터 분리되어 템플레이트와 기판이 이격된다. 다음에 기판과 고화된 층은 고화된 층의 패턴에 대응하는 양각 이미지를 기판에 전사하기 위한 공정을 거치게 된다.
스핀 코팅 기술은 때때로 임프린딩 전에 기판에 중합성 재료의 층을 형성하기 위해 사용된다. 그러나, 스핀 코팅으로부터 결과되는 층은 예를 들어서, 만일 템플레이트 피처 밀도가 불균일하다면 임프린팅 후 불균일한 잔류 층을 가져올 수 있다. 더욱이, 스핀 코팅 기술은 양면 임프린팅이 필요하다면 기판(예를 들면, 웨이퍼)의 적어도 한 면의 입자 오염을 가져올 수 있다.
드롭-온-디맨드(Drop-on-demand) 분배 방법이 기판에 액체 층을 형성하기 위해 사용될 수 있는데, 이것은 임프린팅 후 더욱 거의 균일한 잔류 층을 가져온다. 그러나, 기판 위의 중합성 액체의 방울들 사이의 간극 영역들에 포획된 기체들은 기판 위에 방울들의 퍼짐과 응집을 억제할 수 있다. 그러나, 기판 위의 중합성 액체의 방울들 사이의 간극 영역들에 포획된 기체들은 기판 위의 방울들의 퍼짐 및 응집을 억제할 수 있다. 간극 보이드와 같은 결함들은 중합성 재료가 임프린팅 전에 기판 위에 불연속 층을 형성할 때 중합된 층을 가져올 수 있다. 간극 영역들로부터 기체를 추방하는데 요구되는 시간의 양은 임프린트 리소그래피 공정의 생산량을 감소시킬 수 있다.
스핀 코팅 및 드롭-온-디맨드 방법은 템플레이트로부터의 분리 성능을 향상시키기 위해 중합성 재료에 계면활성제를 첨가하는 것을 포함할 수 있다. 추가로, 유체 퍼짐 전방에서 계면활성제는 기판과 상호작용할 수 있다. 어떤 경우에는, 계면활성제의 존재는 예를 들어서, 핀잉 효과를 통해 재료의 퍼짐을 제한할 수 있다.
한 양태에서, 임프린트 리소그래피 방법은 임프린트 리소그래피 기판의 표면에 유체 조성물의 다중형태의 개별 부분들을 도포하고 조성물의 개별 부분들이 기판의 표면에 자발적으로 퍼지도록 허용하여 실질적으로 연속 층을 형성하도록 하는 것을 포함한다. 조성물은 용매와 중합성 재료 또는 용매와 고체를 포함할 수 있다. 용매의 적어도 일부는 유체 조성물로부터 증발되고 간극 보이드가 실질적으로 없는 고체 층이 기판에 형성된다. 고체 층을 형성하는 것은 중합성 재료를 중합하는 것을 포함할 수 있다. 용매는 Rf-X-R을 포함할 수 있고, 여기서 Rf는 플루오르 및 탄소를 포함하고, R은 알킬 기를 포함하고, X는 2가 원자이다.
도 1은 나노-임프린트 리소그래피 시스템의 다이어그램이다.
도 2는 기판 위에 형성된 패턴형성된 층의 다이어그램이다.
도 3A-D는 기판 위의 유체 조성물의 개별 부분들의 다중형태(multiplicities)를 묘사한다.
도 4는 기판 위의 유체 조성물의 개별 부분들의 불균일 분포를 묘사한다.
도 5는 기판 위의 유체 조성물의 개별 부분들이 퍼져 실질적으로 연속 층을 형성한 것을 묘사한다.
도 6은 더 많은 점성 액체의 개별 부분들에 의해 둘러싸인 유체 조성물의 개별 부분들을 묘사한다.
도 7은 기판에 유체 조성물의 개별 부분들의 다중형태의 순차적 적용을 묘사한다.
도 8은 패턴형성된 기판 위에 유체 조성물의 퍼짐을 묘사한다.
도 1을 참고하면, 기판(12)에 양각 패턴을 형성하기 위한 시스템(10)을 나타낸다. 기판(12)은 예를 들면, 용융 실리카, 석영, 규소, 유기 중합체, 실록산 중합체, 붕규산 유리, 플루오로카본 중합체, 금속, 플라스틱, 비소화 갈륨, 텔루르화 수은, 경화 사파이어, 및 그들의 어떤 복합체와 같은 재료를 포함할 수 있다.
추가로, 기판(12)은 하나 이상의 층, 예를 들면, 유전층, 금속층, 반도체 층, 평탄화 층 등을 포함할 수 있다. 기판(12)은 기판 척(14)에 결합될 수도 있다. 나타낸 바와 같이, 기판 척(14)은 진공 척이지만, 그러나, 기판 척(14)은 본원에 참고문헌으로 포함되는 미국 특허 No. 6,873,087 (발명의 명칭: "High-Precision Orientation Alignment and Gap Control Stages for Imprint Lithography Processes")에 기술된 바와 같이, 진공, 핀형, 홈형, 또는 전자기를 포함하는 어떤 척도 될 수 있고 이에 제한되지 않는다. 기판(12)과 기판 척(14)은 스테이지(16) 위에 지지되어 있을 수 있다. 또한, 스테이지(16), 기판(12), 및 기판 척(14)은 베이스에 위치시킬 수도 있다. 스테이지(16)는 x 및 y축에 대한 모션을 제공할 수 있다.
기판(12)으로부터 이격되어 패턴형성 장치(17)가 있다. 패턴형성 장치(17)는 템플레이트(18)를 포함하며, 그로부터 연장되어 기판(12)을 향하여 메사(20)가 있고 기판(12)은 그 위에 패턴형성 표면(22)을 갖는다. 또한, 메사(20)는 몰드(20)로도 언급된다. 메사(20)는 또한 나노임프린트 몰드(20)로 언급되기도 한다. 더 이상의 구체예에서, 템플레이트(18)는 실질적으로 몰드(20)가 없을 수도 있다. 템플레이트(18)와 몰드(20)는 용융 실리카, 석영, 규소, 유기 중합체, 실록산 중합체, 붕규산 유리, 플루오로카본 중합체, 금속, 플라스틱, 비소화 갈륨, 텔루르화 수은, 경화 사파이어, 및 그들의 어떤 복합체를 포함하며 이들에 제한되지 않는 재료로부터 형성될 수 있다. 추가로, 몰드(20)는 몇가지 재료, 예를 들면, 산화주석인듐, 다이아몬드-유사 탄소, MoSi, 졸-겔 등으로부터 형성될 수도 있다. 나타낸 바와 같이, 패턴형성 표면(22)은 다수의 이격된 후미부(24) 및 돌출부(26)에 의해 정의된 피처를 포함한다. 그러나, 더 이상의 구체예에서, 패턴형성 표면(22)은 실질적으로 평활하거나 및/또는 평탄할 수도 있다. 패턴형성 표면(22)은 기판(12)에 형성시킬 패턴의 토대를 형성하는 원래의 패턴을 규정할 수 있다. 템플레이트(18)는 템플레이트 척(28)에 결합될 수도 있고 템플레이트 척(28)은 미국 특허 6,873,087에 기술된 바와 같이, 진공, 핀형, 홈형, 또는 전자기를 포함하는 어떤 척도 될 수 있고 이에 제한되지 않는다. 또한, 템플레이트 척(28)은 템플레이트(18), 그리고 따라서 몰드(20)의 움직임을 용이하게 하기 위해 임프린트 헤드(30)에 결합되어 있을 수 있다.
시스템(10)은 유체 분배 시스템(32)을 더 포함한다. 유체 분배 시스템(32)은 기판(12)과 유체 연통되어 있어서 거기에 중합성 재료(34)를 도포하도록 할 수도 있다. 시스템(10)은 어떠한 수의 유체 디스펜서도 포함할 수 있고, 유체 분배 시스템(32)은 그 안에 다수의 분배 장치를 포함할 수 있다. 중합성 재료(34)는 어떤 공지의 기술, 예를 들면, 드롭 디스펜스, 분무 코팅, 스핀-코팅, 딥 코팅, 화학증착(CVD), 물리증착(PVD), 박막 증착, 후막 증착 등을 사용하여 기판(12)에 도포될 수 있다. 전형적으로, 중합성 재료(34)는 원하는 공간이 몰드(20)와 기판(12) 간에 규정되기 전에 기판(12)에 배치된다. 그러나, 중합성 재료(34)는 원하는 공간이 얻어진 후에 공간을 채울 수도 있다.
도 1 및 도 2를 참고하면, 시스템(10)은 경로(42)를 따라 에너지(40)를 향하게 하도록 결합된 에너지(40)의 에너지원(38)을 더 포함한다. 임프린트 헤드(30) 및 스테이지(16)는 몰드(20)와 기판(12)을 각각 배열하여 포갠 상태로 경로(42)에 배치되도록 구성된다. 임프린트 헤드(30), 스테이지(16) 또는 둘다는 몰드(20)와 기판(12) 간의 거리를 다양하게 하여 그 사이에 중합성 재료(34)가 채워지는 원하는 공간을 규정하도록 한다. 원하는 공간이 중합성 재료(34)로 채워진 후에, 에너지원(38)은 에너지(40), 예를 들어서 광대역 자외선 복사선을 내고, 이것이 중합성 재료(34)를 고화 및/또는 가교결합되도록 일으켜 기판(12)의 표면(44)과 패턴형성 표면(22)의 형상에 일치하게 하여 기판(12) 위에 패턴형성된 층(46)을 규정한다. 패턴형성된 층(46)은 잔류 층(48)과, 돌출부(50)와 후미부(52)로 나타낸 다수의 피처를 포함할 수도 있다. 어떤 경우에는, 잔류 층(48)의 두께는 약 0 nm 내지 약 100 nm이다. 측면(또는 임계) 치수(또는 돌출부(50)의 폭)는 약 5 nm 내지 약 500 μm이고, 돌출부 간의 간격(또는 오목부(52)의 폭)은 약 5 nm 내지 약 500 μm이다. 돌출부(50)의 높이는 약 0 내지 약 500 nm이다. 시스템(10)은 메모리(56)에 저장된 컴퓨터 판독가능 프로그램에서 작동하는 스테이지(16), 임프린트 헤드(30), 유체 분배 시스템(32), 및 에너지원(38)과 데이터 통신되어 있는 프로세서(54)에 의해 조정될 수 있다.
상기한 바는 모두 여기에 참고로 포함되는 미국 특허 No. 6,932,934 (발명의 명칭 "Formation of Discontinuous Films During an Imprint Lithography Process"); 미국 특허 No. 7,077,992 (발명의 명칭 "Step and Repeat Imprint Lithography Processes"); 미국 특허 No. 7,179,396 (발명의 명칭 "Positive Tone Bi-Layer Imprint Lithography Method"); 및 미국 특허 출원 공개 No. 2004/0211754 (발명의 명칭 "Method of Forming Stepped Structures Employing Imprint Lithography")에 언급된 임프린트 리소그래피 방법 및 시스템에 또한 사용될 수 있다. 더 이상의 구체예에서, 상기한 바는 어떤 공지 기술에도 사용될 수 있는데, 예를 들면, 포토리소그래피(G 선, I 선, 248 nm, 193 nm, 157 nm, 및 13.2-13.4 nm를 포함하는 여러 파장들), 콘택트 리소그래피, e-빔 리소그래피, x-선 리소그래피, 이온-빔 리소그래피 및 원자 빔 리소그래피에 사용될 수 있다.
유체 조성물의 개별 부분들을 임프린트 리소그래피 기판에 도포하여 기판의 표면에 다중형태의 개별 부분들을 형성할 수 있다. 다중형태는 패턴일 수 있고 또는 개별 부분들의 랜덤 분포일 수 있다. 조성물은 용매와 고체, 용매와 중합성 재료의 혼합물(예를 들면, 용액 또는 분산물), 또는 이들의 어떤 조합일 수 있다. 중합성 재료는 고체 또는 액체 상태에 있을 수 있다. 어떤 경우에는, 용매가 높은 증발속도를 갖거나, 낮은 표면장력을 갖거나, 또는 둘다 갖는 것이 바람직하다.
기판에 도포 후, 개별 부분들은 기판의 표면에 퍼져서(예를 들면, 자발적으로 퍼지거나 또는 흡수되어) 개별 부분들 간의 간극 영역들에서 기체를 추방하여 기판 위에 유체 조성물의 실질적으로 연속 층을 형성한다. 조성물에서 용매의 적어도 일부는 증발에 의해 제거된다. 용매와 중합성 재료를 포함하는 조성물에 대해서는, 중합성 재료는 중합하여 기판의 표면에 중합된 재료의 층을 형성한다. 용매와 용해된 또는 분산된 고체를 포함하는 조성물에 대해서는, 용매가 증발함에 따라 고체 층이 기판에 형성된다. 실질적으로 연속 액체 층은 간극 보이드가 실질적으로 없는 고체 층을 산출한다.
유체 조성물의 다중형태의 개별 부분들은 잉크젯 분배 및 분무 코팅을 포함하는 여러가지 방법으로 기판에 도포될 수 있다. 조성물의 점도는 부분적으로 도포 방법에 기초하여 선택될 수 있다. 잉크젯 분배에 대해, 예를 들면, 도포된 액체의 점도는 약 200 cP까지 이를 수 있다. 예를 들어서, 원자화 분무 공정에서 분무 코팅을 사용하여 약 2000 cP까지의 점도를 갖는 유체 조성물을 도포할 수 있다. 원자화 분무는 초음파 분무 헤드(예를 들면, 방향성 흐름을 위해 기체 노즐을 갖는 액체 아토마이저)의 사용을 포함할 수 있다. 초음파 분무 헤드는 여기에 참고로 포함되는 미국 특허 No. 6,135,357 (발명의 명칭 "Apparatus for atomizing high-viscosity fluids")에 기술된 것과 같은 막힘 저항성인 것이 유리하다.
개별 부분들의 다중형태는 개별 부분들의 균일 또는 불균일, 규칙적 또는 불규칙적, 또는 랜덤 분포일 수 있다. 일부 구체예에서는, 개별 부분들은 원, 직사각형, 또는 정사각형과 같은 패턴을 형성한다. 다른 구체예에서는, 개별 부분들은 불균일하게 또는 랜덤하게 배치될 수 있다. 개별 부분들의 일부 또는 모두의 부피는 미리 정해질 수 있다. 개별 부분의 원하는 부피를 결정하는데 사용되는 인자들은 최종 임프린트 피처 밀도(예를 들면, 몰드의 피처 밀도), 잔류 층 두께, 및 조성물에서 용매의 양을 포함한다. 개별 부분의 부피는 예를 들면, 약 1 pL 내지 약 100 μL, 약 2 pL 내지 약 10 μL, 약 3 pL 내지 약 1 μL, 약 4 pL 내지 약 100 nL, 약 5 pL and 10 nL, 또는 약 6 pL 내지 약 1 nL일 수 있다. 어떤 경우에는, 개별 부분들의 대부분 또는 모두의 부피가 실질적으로 같은 것이 유리하다. 다른 경우들에서는, 개별 부분들의 일부의 부피가 다른 것이 유리하다. 개별 부분들은 기판 위에서 서로로부터 실질적으로 등거리일 수 있고, 또는 한가지 이상의 미리 정해진 거리에 있을 수 있다. 도 3A-D는 기판(12) 위의 유체 조성물(304)의 개별 부분들(302)의 일부 예시 다중형태(300)를 묘사한다.
개별 부분들의 간격 및 부피는 부분들이 퍼져서 기판 위에 실질적으로 연속 층을 형성한 후 원하는 피복률을 달성하도록 선택될 수 있다. 원하는 피복률은 여러가지 기하학적 형태 및 크기일 수 있는데, 예를 들면, 약 26 × 32 mm의 직사각형 면적, 또는 약 65 mm 또는 약 90 mm의 직경을 갖는 원형 면적일 수 있다. 일부 구체예에서, 실질적으로 연속 층의 깊이는 약 5 nm 내지 약 1 μm이다. 어떤 경우에는, 기판의 표면 위의 유체 조성물의 실질적으로 균일한 깊이가 바람직하다. 어떤 경우에는, 기판의 한 영역에서 조성물의 깊이가 기판의 다른 영역에서 조성물의 깊이를 초과하는 것이 바람직하다. 예를 들면, 도 4에 묘사한 바와 같이, 몰드(20)가 불균일한 피처 밀도를 가질 때, 기판(12)에 도포된 유체 조성물(304)의 개별 부분들(302)의 밀도가 불균일한 깊이를 산출하도록 선택될 수 있고 이것은 임프린팅 후 실질적으로 균일한 잔류층(48)을 산출한다.
도 5는 기판(12)의 표면에 유체 조성물(304)의 개별 부분들(302)의 퍼짐을 묘사한다. 먼저, 개별 부분들(302)은 기판(12) 위에 퍼지기 시작한다. 일부 초기 퍼짐 후, 개별 부분들(302)은 간극 영역(500)을 규정한다. 최종적으로, 개별 부분들(302)은 흡수되어 기판(12) 위에 유체 조성물(304)의 실질적으로 연속 층(506)을 형성한다.
어떤 경우에는, 유체 조성물의 퍼짐은 유체 조성물의 다중형태의 개별 부분들의 주변에 대해 더 점성의 유체 조성물의 도포에 의해 제한될 수 있다. 예를 들면, 도 6에 묘사한 바와 같이, 기판(12) 위의 유체 조성물(304)의 개별 부분들(302)은 또 다른 더 점성의 유체 조성물(604)의 개별 부분들(602)에 의해 둘러싸이거나 또는 부분적으로 둘러싸일 수 있다. 더 점성의 유체 조성물(604)의 개별 부분들(602)은 유체 조성물(304)에 장벽으로서 기능할 수 있고 더 점성의 조성물에 의해 규정된 가장자리 또는 주변 밖으로 조성물의 퍼짐을 억제할 수 있다. 일부 구체예에서는, 더 점성의 유체 조성물(604)은 더 낮은 중량 백분률의 용매를 갖는 중합성 재료(또는 고체)이고, 유체 조성물(304)은, 예를 들면, 같은 중합성 재료(또는 고체)와 더 높은 중량 백분률의 용매를 포함하는 혼합물이다. 더 점성의 유체 조성물(604)은 더 점성의 유체 조성물에 의해 규정된 가장자리 또는 주변 밖으로 덜 점성의 유체 조성물(304)의 퍼짐을 억제한다. 용매의 증발 후, 실질적으로 연속 층은 본질적으로 중합성 재료(또는 고체)로 구성되고, 기판에 형성된 고체 층의 조성물은 실질적으로 균질하다.
개별 부분들이 기판의 표면에 퍼진 후, 용매의 일부 또는 실질적으로 전부는 유체 조성물로부터 증발하도록 허용된다. 어떤 경우에는, 기판의 개별 부분들에서의 유체 조성물로부터 용매의 증발에 허용된 시간은 약 1-200 초, 또는 약 2-60 초에 이른다. 용매는 유리하게는 용매의 증발의 동안에 기판의 재젖음을 감소 또는 최소화하도록 선택된다.
유체 조성물의 기판에의 도포와 기판에서의 층의 고화(예를 들면, 중합의 개시) 사이의 시간은 유체 조성물에서 용매의 일부 또는 실질적으로 전부의 증발을 허용한다. 임프린트 리소그래피 공정에서 생산 효율을 증가시키기 위해서, 유체 조성물의 개별 부분들의 제 1 다중형태와 하나 이상의 추가의 다중형태는 제 1 다중형태가 고화되기 전에 기판에 도포될 수 있다. 개별 부분들의 다중형태를 연속적 방식으로 도포하는 것은 유체 조성물이 퍼지는 것을 허용하고 원하는 양의 용매가 공정의 전체 생산량을 제한하지 않고 증발하게 한다.
예를 들면, 도 7에 묘사된 바와 같이, 다중형태(302A-302P)는 차례로 기판에 도포된다. 유체 조성물이 퍼지고 용매가 원하는 대로 증발하는데 허용되는 시간은 다중형태(302A)가 기판에 도포되도록 하고, 다중형태(302B)가 기판에 도포되도록 하고, 다중형태(302A)가 고화되도록 하는 한편, 다중형태(302C)가 기판에 도포되도록 한다. 공정은 다중형태(302B)가 고화되도록 하는 한편, 다중형태(302D)가 도포되도록 하고, 다중형태(302C)가 고화되도록 하는 한편, 다중형태(302E)가 도포되도록 하는 등등으로 계속된다. 도포와 고화 간의 순서 및 시간 지연은 부분적으로 용매의 증발 속도에 기초하여 선택된다. 어떤 경우에는, 제 1 다중형태가 고화되기 전에 둘, 셋, 또는 그 이상의 다중형태가 기판에 미리 분배된다.
일부 구체예에서는, 기판에 형성된 고체 층을 사용하여 이미지 전사를 용이하게 하고 고체 층의 일부 또는 전부를 고화 후 가공처리의 동안에 기판으로부터 의도적으로 제거한다. 여기에서 사용된 바, "레지스트 재료"는 중합성 재료, 또는 적어도 일부는 기판으로부터 의도적으로 제거되는 중합성 재료로부터 형성된 고체 층을 말한다. 임프린트 리소그래피 기판에 레지스트 재료를 형성하는 것은 용매와 중합성 재료를 포함하는 유체조성물을 기판의 표면에 도포하고, 조성물이 자발적으로 퍼져서 기판에 실질적으로 연속 층을 형성하도록 하고, 조성물의 적어도 일부를 증발시키고, 조성물을 템플레이트(또는 몰드)와 접촉시키고, 템플레이트와 기판 사이에서 중합성 재료를 중합시키는 것을 포함한다. 중합성 재료를 중합하는 것은 예를 들어서, 열 또는 자외선 복사선과 같은 전자기 복사선에 재료를 노출하는 것을 포함할 수 있다. 중합후 템플레이트를 중합된 재료로부터 제거하고 중합된(또는 레지스트) 재료는 기판에 고착되어 남는다. 기판의 표면에 생성된 레지스트 재료는 여기에 참고로 포함되는 미국 특허 No. 7,259,102 (발명의 명칭 "Etching Technique to Planarize a Multi-Layer Structure")에 기술된 바와 같이 이미지 전사를 위한 마스크로서 사용될 수 있다.
여기에 참고로 포함되는 미국 특허 No. 7,307,118 (발명의 명칭 "Compositions to Reduce Adhesion Between a Conformable Region and a Mold")는 몇가지 예가 되는 레지스트 재료를 열거한다. 레지스트 재료는 비닐 에테르(예를 들면 트리에틸렌 글리콜 디비닐 에테르, 트리 (4-비닐옥시부틸-트리멜리테이트), 비스(4-비닐옥시부틸)아디페이트 비닐 에테르, 비닐 에테르 말단 폴리에스테르 폴리머), 유기 개질된 실리케이트, 아크릴레이트(예를 들면, 이소보르닐 아크릴레이트, n-헥실 아크릴레이트), 디아크릴레이트(예를 들면, 에틸렌 글리콜 디아크릴레이트, 1,6-헥산디올 디아크릴레이트), 메타크릴레이트, 에폭시, 티올렌(예를 들면, 1,2-비스(2-메르캅토에톡시)에탄), 이소시아누레이트, 또는 이들의 어떤 조합물을 가교제, 개시제(예를 들면, 열 개시제, 광 개시제), 및 계면활성제와 같은 임의의 첨가제와 함께 포함할 수 있다.
한 실시예에서, 중합성 재료는 약 20-80 wt% 이소보르닐 아크릴레이트(IBOA), 약 0-50% n-헥실 아크릴레이트(n-HA), 약 10-15% 에틸렌 글리콜 디아크릴레이트(EGDA), 및 약 1-5% 2-히드록시-2-메틸-1-페닐-프로판-1-온을 포함한다. IBOA는 펜실베니아주 엑스톤의 Sartomer Company, Inc.로부터 구입가능하고 제품명 SR 506 하에 구입가능하다. n-HA는 중합된 재료에 가요성을 제공하며 액상에서의 벌크 재료의 점도를 약 2-9 cP의 범위로 감소시킨다. n-HA는 위스콘신주 밀워키의 Aldrich Chemical Company로부터 구입가능하다. EGDA는 모듈러스와 강성 확립에 기여하고 또한 벌크 재료의 중합의 동안에 n-HA와 IBOA의 가교결합을 용이하게 하는 가교결합하는 성분이다. 2-히드록시-2-메틸-1-페닐-프로판-1-온은 상품명 DAROCUR® 1173 하의 뉴욕주 태리타운의 Ciba Specialty Chemicals로부터 구입가능한 광개시제이다. 개시제는 중간 압력 수은 등에 의해 발생된 광대역의 자외선 복사선에 반응성이다. 이런 식으로, 개시제는 벌크 재료의 성분들의 가교결합 및 중합을 용이하게 한다. 이 중합성 재료의 한 구체예는 약 55 wt% IBOA, 약 27 wt% n-HA, 약 15 wt% EGDA, 및 약 3 wt%의 개시제를 포함한다. 이 중합성 재료의 또 다른 구체예는 약 47 wt% IBOA, 약 25 wt% n-HA, 약 25 wt% EGDA, 및 약 3 wt%의 개시제를 포함한다. 이들 구체예는 약 4 cP의 점도를 갖는다.
또 다른 실시예에서, 중합성 재료는 약 0-50 wt% GENOMER® 1122, 약 20-80 wt% IBOA, 약 10-50 wt% 1,6-헥산디올 디아크릴레이트 및 약 1-5 wt% 2-히드록시-2-메틸-1-페닐-프로판-1-온을 포함한다. GENOMER® 1122는 일리노이주 오로라의 Rahn USA Corporation으로부터 구입되는 지방족 우레탄 아크릴레이트이다. 1,6-헥산디올 디아크릴레이트는 조지아주 스미르나의 UCB Chemicals로부터 구입가능하다. 이 재료의 개선된 젖음 특성을 제공하기 위해, 1H,1H-퍼플루오로-n-데실 아크릴레이트와 같은 추가의 플루오르화 아크릴레이트를 포함시켜 재료의 접촉각을 낮출 수도 있다. 이 플루오르화 아크릴레이트는 상품명 C10ACRY하에 텍사스주 라운드 록의 Exfluor Research Corporation으로부터 구입가능하다. 이 중합성 재료의 점도는 대략 11 cP이다. 이 중합성 재료의 한 구체예는 약 21 wt% GENOMER® 1122, 약 56 wt% IBOA, 약 20 wt% 1,6-헥산디올 디아크릴레이트, 및 약 3 wt%의 개시제를 포함한다.
또 다른 실시예에서, 약 21 cP의 점도를 갖는 중합성 재료는 약 50 wt% IBOA, 약 10 wt% GENOMER® 1122, 약 3 wt% DAROCUR® 1173, 약 25 wt% SR833S, 및 약 12 wt% PHOTOMER® 8127을 포함한다. SR833S (트리시클로데칸 디메탄올 디아크릴레이트)는 Sartomer로부터 구입가능한 자유라디칼에 의해 중합되는 저점도 2작용성 아크릴레이트 모노머이다. PHOTOMER® 8127은 Cognis GmbH로부터 구입가능하다.
일부 구체예에서는, 기판에 형성된 고체 층은 이미지 전사 이외의 목적으로 사용된다. 즉, 기판에 형성된 고체 층은 기판에 고정되어 남아있도록 의도된다. 여기서 사용된 바, "기능성 재료"는 이미지 전사 이외의 목적을 위해 고체 또는 중합성 재료, 또는 기판 위에 고체 또는 중합성 재료로부터 형성된 고체 층을 말한다. 기능성 재료는 기판의 적어도 일부에 전기 전도도와 같은 원하는 특성을 갖는 층을 제공하기 위해 기판에 도포될 수 있다. 일부 구체예에서, 기능성 재료는 유전재료, 금속, 및 반도체를 포함한다.
기능성 재료가 중합성 재료로부터 형성될 때, 중합성 재료와 용매의 혼합물(예를 들면, 분산물 또는 용액)을 기판에 도포하는 것은 기판 위에 중합성 재료의 퍼짐을 용이하게 한다. 용매의 적어도 일부의 증발 후, 본질적으로 중합성 재료로 구성되는 나머지 유체 조성물은 템플레이트에 의해 접촉될 수 있고, 템플레이트와 여전히 접촉해 있으면서 예를 들어서 열 베이킹 또는 자외선 복사선에 의해 고화될 수 있다. 어떤 경우에는, 용매의 실질적으로 전부가 중합 전에 제거된다. 다른 경우에는, 용매의 단지 일부가 중합 전에 제거되어 혼합물이 중합의 동안에 원하는 양의 용매를 보유하여 다공성 재료를 산출하도록 한다. 용매의 궁극적인 손실 시에, 용매가 차지했던 영역들이 기능성 재료에서 기공들이 된다. 이들 기공들은 저-κ 유전 재료의 제작에서 재료의 유전상수를 낮추는데에 도움이 될 수 있다. 일부 구체예에서, 용매의 잔류량은 중합 후 기능성 재료에 남아있을 수도 있다. 다른 구체예에서, 고화된 기능성 재료는 실질적으로 무용매일 수도 있다.
여기에 참고로 포함되는 미국 특허 공보 No. 2006/0081557 (발명의 명칭 "Low-κ dielectric functional imprinting materials")는 폴리머 또는 올리고머의 형태일 수 있는 여러가지 규소-함유 재료를 포함하는 어떤 중합성 기능성 재료를 기술한다. 적합한 유기 폴리실리카는 (i) 실세스퀴옥산 (ii) 부분 축합된 알콕시실란 (예를 들면, 제어된 가수분해에 의해 부분 축합된 약 500 내지 20,000의 수평균 분자량을 갖는 테트라에톡시실란); (iii) 조성 RSiO3 및 R2SiO2(여기서 R은 유기 치환체이다)를 갖는 유기 개질된 실리케이트 그리고 (iv) 조성 SiOR4를 갖는 부분 축합된 오르토실리케이트를 포함한다. 실세스퀴옥산은 유형 RSiO1.5(여기서 R은 유기 치환체이다)의 중합체 실리케이트 재료이다. 규소 함유 재료는 중합성 유체 조성물의 약 10 wt% 이상 또는 약 20 wt% 이상의 양으로 원소 규소를 포함할 수 있다.
중합성 기능성 재료는 또한 에폭시기, 케톤기, 아세틸기, 비닐기, 아크릴레이트기, 메타크릴레이트기, 및 이들의 조합과 같은 하나 이상의 펜단트 기능기를 포함할 수 있다. 유기 폴리실리카의 어떤 형태는 비교적 저분자량이고, 분자당 2 개 이상의 반응성 기를 포함할 수 있다. 이러한 유기 개질된 실리케이트는 Micro Resist Technology GmbH (독일 베를린)로부터 구입되는 상품명 "ORMOCER" 하에 이용가능하다. 이들 재료는 알킬트리알콕시실란과 같은 유기 개질된 실란의 제어된 가수분해 및 축합을 통해 형성될 수 있다.
실시예에서, 나노임프린팅 공정을 사용하여 중합성 기능성 재료로부터 유기 광전지(photovoltaic) 태양 전지를 제작할 수 있다. 임프린트 공정에서, P 재료는 폴리티오펜 유도체, 폴리페닐렌 비닐렌 유도체 및 폴리-(티오펜-피롤-티오펜-벤조티아디아졸) 유도체와 같은 몇가지 유형의 전자-공여 콘주게이트된 중합체로부터 선택될 수 있다. 이들 중합체의 주사슬 콘주게이트된 골격은 불변일 수도 있다. 측쇄 유도체는 UV 노출 또는 열 하에 가교결합될 수 있는 아크릴레이트, 메타크릴레이트, 티올, 비닐, 에폭시, 및 이들의 조합을 포함하는 반응성기를 포함시키기 위해 변형시킬 수 있다. 일부 구체예에서, N 재료는 탄소 나노튜브를 포함하는 풀러렌(fullerene) 유도체로부터 선택된다. 풀러렌은 전기 중합을 위한 티오펜과 같은 반응성 기, 그리고 UV 노출 또는 열 하에 가교결합하는 아크릴레이트, 메타크릴레이트, 티올, 비닐, 에폭시, 및 이들의 조합과 같은 반응성 기를 부착하기 위해 유기 개질시킬 수 있다. 풀러렌 유도체는 또한 소량의 가교결합성 결합 재료를 첨가함으로써 임프린팅될 수 있다.
어떤 용매 중의 레지스트 또는 기능성 재료의 용액 또는 분산물은 용액 또는 분산물의 신속한 퍼짐을 허용하여 기판의 표면에 실질적으로 연속 액체 층을 형성하고, 또한 몰드 또는 템플레이트에서 신속하고 실질적으로 완전한 피처의 충전을 허용한다. 용매 희석된 재료의 개별 부분들은 원하는 대로 기판에 놓을 수 있어서 몰드 또는 템플레이트가 불균일한 피처 밀도를 가질 때에도 실질적으로 균일한 잔류층을 산출할 수 있다. 어떤 용매들은 또한 더 점성의 유체 조성물을 갖는 어떤 드롭-온-디맨드 공정에서 일어날 수 있는 간극 기체 포획을 감소시키거나, 최소화하거나, 또는 방지하여, 이로써 생산량을 증가시키고 불량률을 감소시킨다. 따라서, 증발 속도, 표면 장력, 및 선택된 고체 또는 중합성 재료를 용해화 또는 분산시키는 능력과 같은 성질들의 원하는 조합을 갖는 용매의 선택은 관련된 단점의 일부 또는 전부 없이 드롭-온-디맨드 코팅 방법 뿐만 아니라 스핀-코팅 방법의 이점들의 놀랍고도 예상외의 조합을 산출한다.
임프린트 리소그래피를 위한 고체 또는 중합성 재료를 용해화 또는 분산시키는데 사용되는 용매는 순도가 높고, 실질적으로 금속 이온이 없고, 잔류물을 남기지 않고 또는 증발 후 재부착하지 않는 것이 유리하다. 안전하고, 방염성이고 및/또는 환경 친화적인 용매들이 특히 유리하다. 용매의 바람직한 성질들은 중합성 재료의 성질에 기초할 수도 있다. 예를 들면, 용매의 비점은 용매가 중합성 재료보다 더 휘발성이도록 선택될 수 있다. 어떤 경우에는, 용매의 비점은 약 150℃ 미만 또는 약 100℃ 미만일 수 있다. 어떤 경우에는, 비교적 저비점을 갖는 용매가 또한 비교적 높은 증기압을 갖는다. 비교적 저비점, 비교적 높은 증기압, 또는 이들의 조합이 임프린트 리소그래피 공정에서 주위 온도에서 용매 증발을 허용한다.
레지스트 재료에 특히 적합한 용매 부류의 한 예는 식 Rf-X-R을 갖는 플루오르화 에테르를 포함하며, 여기서 Rf는 탄소 및 플루오르를 포함하고, X는 산소와 같은 2가 원자이고 R은 알킬 기이다. Rf는 플루오르화 또는 퍼플루오르화 탄소를 포함할 수 있다. 플루오르화 에테르의 예들은 이하에 나타낸 (A) 메틸 노나플루오로부틸 에테르, (B) 에틸 노나플루오로부틸 에테르, 및 (C) 2-트리플루오로메틸-3-에톡시도데카플루오로헥산을 포함한다.
Figure pct00001
A: 메틸 노나플루오로부틸 에테르
Figure pct00002
B: 에틸 노나플루오로부틸 에테르
Figure pct00003
C: 2-트리플루오로메틸-3-에톡시도데카플루오로헥산
클로로포름, 크실렌, 및 클로로벤젠과 같은 용매는 기능성 재료의 분산물 및 용액을 형성하는데 특히 유용하다. 졸-겔 형태의 기능성 재료에 대하여, 적합한 용매는 프로판올과 같은 한가지 이상의 알콜의 수성 혼합물을 포함한다.
일부 구체예에서, 유체 조성물은 약 0-99.8 wt% 용매, 또는 약 5-50 wt% 용매를 포함한다. 고체 또는 중합성 재료에 대한 용매의 비율은 용매의 표면장력, 점도, 및 증발속도와, 또한 고체 중합성 재료의 점도 또는 용해도, 그리고 퍼지는 유체 전방 점도를 포함하여 혼합물의 원하는 점도 및 퍼짐 속도에 기초하여 선택될 수 있다. 낮은 표면장력을 갖는 용매에 용해 또는 분산된 재료는 높은 표면장력을 갖는 용매에 용해 또는 분산된 같은 재료보다 더 퍼지는 경향이 있다. 만일 두 용매가 유사한 표면장력 및 점도를 갖는다면, 더 느리게 증발하는 용매는 용해 또는 분산된 재료의 더 큰 퍼짐을 허용한다. 실시예에서, 50 wt%의 용매 B(에틸 노나플루오로부틸 에테르)를 포함하는 혼합물은 50 wt%의 용매 A(메틸 노나플루오로부틸 에테르)로 희석된 같은 재료보다 약 25% 더 많은 표면적을 덮도록 퍼진다.
용매의 선택과 양에 영향을 미치는 다른 인자는 도포 방법, 어플리케이터와 기판 간의 유체 조성물의 개별 부분들의 이동 거리, 개별 부분들을 도포하는 환경 조건(온도, 습도 등), 기판에 개별 부분들의 도포 후 용매의 증발에 허용된 시간, 및 고화된 층의 원하는 두께를 포함한다.
불용성 고체인 기능성 재료의 가공성은 고체 및 용매를 포함하는 유체 조성물(예를 들면, 분산물)을 형성함으로써 향상될 수 있다. 불용성 기능성 재료의 예들은 무기 물질, TiO2와 같은 금속 함유 입자, 및 풀러렌 그리고 탄소 나노튜브를 포함하는 다른 형태의 탄소를 포함한다. 조성물은 기판의 표면에 도포된다. 기판의 표면은 평탄할 수도 있고, 비평면일 수도 있다. 예를 들면, 도 8에 나타낸 바와 같이, 기판(12)은 나노임프린트 리소그래피에 의해 형성된 패턴형성된 층일 수 있다. 유체 조성물(804)의 개별 부분들(302)은 기판(12)의 표면에 도포될 수 있다. 개별 부분들은 기판의 표면에 실질적으로 연속 층(806)을 형성하도록 퍼진다. 용매의 증발은 기판의 표면에 기능성 재료의 실질적으로 연속 고체 층을 남긴다. 고체 층은 실질적으로 평탄하거나, 또는 기판의 표면의 형상에 일치할 수 있다.
용매에 용해성인 기능성 재료와 용매에 불용성인 기능성 재료를 포함하는 예시 공정에서, 나노임프린팅을 사용하여 유기 광전지의 제작에서 기판에 N-형 재료를 패턴형성한다. N-형 재료는 예를 들어서, 물 및 2-프로판올로 형성된 졸-겔 중의 TiO2와 같은 불용성 기능성 재료일 수 있다. 패턴형성된 층은 기판과 몰드 사이의 TiO2 졸-겔을 고화함으로써 형성될 수 있다. 기능성 재료의 또다른 층은 패턴형성된 TiO2 층에 형성될 수 있다. 폴리(3-헥실티오펜)과 같은 고체 전구체는 클로로포름, 크실렌, 또는 클로로벤젠과 같은 용매에 용해될 수 있다. 용액의 개별 부분들은 TiO2 층의 표면에 도포될 수 있다. 개별 부분들이 흡수 또는 퍼져서 실질적으로 연속 층을 형성하고, 용매가 증발된 후, 폴리(3-헥실티오펜)의 고체 층은 TiO2 층에 남아있고, P-형 재료로서 기능한다.
본 발명의 많은 구체예들을 기술하였다. 그럼에도 불구하고, 본 발명의 정신과 범위를 벗어나지 않고 여러가지 변형이 행해질 수도 있음이 이해될 것이다. 따라서, 다른 구체예들은 다음의 특허청구범위 내에 있다.

Claims (37)

  1. 임프린트 리소그래피 기판의 표면에 유체 조성물의 다중형태의 개별 부분들을 도포하는 단계, 이때 조성물은 용매와 중합성 재료를 포함하며;
    조성물의 개별 부분들이 기판의 표면에 자발적으로 퍼지도록 허용하여 실질적으로 연속 층을 형성하도록 하는 단계;
    용매의 적어도 일부를 유체 조성물로부터 증발시키는 단계; 그리고
    중합성 재료를 중합하여 기판에 중합된 재료의 고체 층을 형성하는 단계를 포함하며, 이때 고체 층은 간극 보이드가 실질적으로 없는 것을 특징으로 하는 임프린트 리소그래피 방법.
  2. 제 1 항에 있어서, 도포하는 단계는 잉크젯으로 분배하는 것을 포함하는 것을 특징으로 하는 임프린트 리소그래피 방법.
  3. 제 1 항에 있어서, 도포하는 단계는 원자화 분무 헤드로 분무하는 것을 포함하는 것을 특징으로 하는 임프린트 리소그래피 방법.
  4. 제 2 항에 있어서, 도포하는 단계는 초음파 분무 헤드로 분무하는 것을 포함하는 것을 특징으로 하는 임프린트 리소그래피 방법.
  5. 제 1 항에 있어서, 개별 부분들은 각각 정해진 부피를 가지며, 정해진 부피는 개별 부분들의 적어도 두개에 대해 다른 것을 특징으로 하는 임프린트 리소그래피 방법.
  6. 제 1 항에 있어서, 다중형태는 패턴을 형성하는 것을 특징으로 하는 임프린트 리소그래피 방법.
  7. 제 1 항에 있어서, 기판 위에서 유체 조성물의 퍼짐을 제한하기 위해 중합성 재료의 개별 부분들을 다중형태의 개별 부분들의 주변에 대해 도포하는 것을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 임프린트 리소그래피 방법.
  8. 제 7 항에 있어서, 용매의 적어도 일부를 증발시킨 유체 조성물을 임프린트 리소그래피 템플레이트와 접촉시키는 단계와, 템플레이트와 기판 사이에서 중합성 재료를 중합시키는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 임프린트 리소그래피 방법.
  9. 제 1 항에 있어서, 실질적으로 연속 층은 두께가 실질적으로 균일한 것을 특징으로 하는 임프린트 리소그래피 방법.
  10. 제 1 항에 있어서, 기판의 표면은 비평면인 것을 특징으로 하는 임프린트 리소그래피 방법.
  11. 제 1 항에 있어서, 용매의 적어도 일부를 증발시키는 단계는 용매의 실질적으로 전부를 증발시키는 것을 포함하는 것을 특징으로 하는 임프린트 리소그래피 방법.
  12. 제 1 항에 있어서, 용매의 적어도 일부를 증발시키는 단계는 용매를 정해진 시간 길이 동안 증발하도록 허용하는 것을 포함하는 것을 특징으로 하는 임프린트 리소그래피 방법.
  13. 제 12 항에 있어서, 정해진 시간 길이는 약 1초 초과 약 200초 미만인 것을 특징으로 하는 임프린트 리소그래피 방법.
  14. 제 1 항에 있어서, 유체 조성물의 하나 이상의 추가의 다중형태를 기판의 표면에 도포하는 단계를 더 포함하며, 각 다중형태는 또다른 다중형태와 공간적으로 분리되어 있는 것을 특징으로 하는 임프린트 리소그래피 방법.
  15. 제 14 항에 있어서, 하나 이상의 추가의 다중형태는 중합성 재료를 중합하기 전에 도포되는 것을 특징으로 하는 임프린트 리소그래피 방법.
  16. 제 1 항에 있어서, 중합성 재료는 아크릴레이트, 메타크릴레이트, 에폭시, 이소시아누레이트, 및 티올렌으로 구성되는 군으로부터 선택된 성분을 포함하는 것을 특징으로 하는 임프린트 리소그래피 방법.
  17. 제 1 항에 있어서, 고체 층은 레지스트 층인 것을 특징으로 하는 임프린트 리소그래피 방법.
  18. 제 1 항에 있어서, 고체 층은 기능성 층인 것을 특징으로 하는 임프린트 리소그래피 방법.
  19. 임프린트 리소그래피 기판의 표면에 유체 조성물의 다중형태의 개별 부분들을 도포하는 단계, 이때 조성물은 용매와 고체를 포함하며;
    조성물의 개별 부분들이 기판의 표면에 자발적으로 퍼지도록 허용하여 실질적으로 연속 층을 형성하도록 하는 단계;
    용매의 적어도 일부를 조성물로부터 증발시켜 기판에 고체 층을 형성하는 단계를 포함하며, 이때 고체 층은 간극 보이드가 실질적으로 없는 것을 특징으로 하는 임프린트 리소그래피 방법.
  20. 제 19 항에 있어서, 기판은 패턴형성된 층인 것을 특징으로 하는 임프린트 리소그래피 방법.
  21. 제 19 항에 있어서, 층은 기능성 재료를 포함하는 것을 특징으로 하는 임프린트 리소그래피 방법.
  22. 제 19 항에 있어서, 조성물은 용액인 것을 특징으로 하는 임프린트 리소그래피 방법.
  23. 제 19 항에 있어서, 조성물은 분산물인 것을 특징으로 하는 임프린트 리소그래피 방법.
  24. 제 19 항에 있어서, 고체는 중합성 재료를 포함하는 것을 특징으로 하는 임프린트 리소그래피 방법.
  25. 제 19 항에 있어서, 고체는 풀러렌 또는 탄소 나노튜브를 포함하는 것을 특징으로 하는 임프린트 리소그래피 방법.
  26. 제 19 항에 있어서, 고체는 금속 함유 입자를 포함하는 것을 특징으로 하는 임프린트 리소그래피 방법.
  27. 중합성 재료와;
    Rf-X-R(여기서 Rf는 플루오르 및 탄소를 포함하고, R은 알킬 기를 포함하고, X는 2가 원자이다)을 포함하는 구조를 갖는 용매를 포함하는 유체 조성물을 선택하는 단계;
    조성물의 다중형태의 개별 부분들을 임프린트 리소그래피 기판의 표면에 도포하는 단계;
    조성물의 개별 부분들이 기판의 표면에 자발적으로 퍼지도록 허용하여 실질적으로 연속 층을 형성하도록 하는 단계;
    용매의 적어도 일부를 조성물로부터 증발시키는 단계; 그리고
    중합성 재료를 중합하여 기판에 중합된 재료의 고체 층을 형성하는 단계를 포함하며, 이때 고체 층은 간극 보이드가 실질적으로 없는 것을 특징으로 하는 임프린트 리소그래피 기판 위에 중합된 층을 형성하는 방법.
  28. 제 27 항에 있어서, 중합성 재료는 아크릴레이트, 메타크릴레이트, 에폭시, 이소시아누레이트, 및 티올렌으로 구성되는 군으로부터 선택된 성분을 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  29. 제 27 항에 있어서, 중합성 재료의 비점은 약 250℃ 보다 높은 것을 특징으로 하는 방법.
  30. 제 27 항에 있어서, 용매의 비점은 약 150℃ 미만인 것을 특징으로 하는 방법.
  31. 제 27 항에 있어서, 용매의 비점은 약 100℃ 미만인 것을 특징으로 하는 방법.
  32. 제 27 항에 있어서, 용매는 플루오르화 에테르인 것을 특징으로 하는 방법.
  33. 제 27 항에 있어서, Rf는 플루오르화 알킬 기인 것을 특징으로 하는 방법.
  34. 제 33 항에 있어서, Rf는 퍼플루오르화 알킬 기인 것을 특징으로 하는 방법.
  35. 제 27 항에 있어서, R은 알킬 기인 것을 특징으로 하는 방법.
  36. 제 27 항에 있어서, X는 산소인 것을 특징으로 하는 방법.
  37. 중합성 재료와;
    Rf-X-R(여기서 Rf는 플루오르 및 탄소를 포함하고, R은 알킬 기를 포함하고, X는 2가 원자이다)을 포함하는 구조를 갖는 용매를 포함하는 임프린트 리소그래피용 조성물.
KR1020107000756A 2007-06-18 2008-06-17 임프린트 리소그래피를 위한 용매 보조 층 형성 KR20100049005A (ko)

Applications Claiming Priority (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US94458607P 2007-06-18 2007-06-18
US60/944,586 2007-06-18
US12/139,911 2008-06-16
US12/139,911 US8142702B2 (en) 2007-06-18 2008-06-16 Solvent-assisted layer formation for imprint lithography

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR20100049005A true KR20100049005A (ko) 2010-05-11

Family

ID=40131545

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020107000756A KR20100049005A (ko) 2007-06-18 2008-06-17 임프린트 리소그래피를 위한 용매 보조 층 형성

Country Status (7)

Country Link
US (1) US8142702B2 (ko)
EP (1) EP2162795A4 (ko)
JP (1) JP2010530641A (ko)
KR (1) KR20100049005A (ko)
CN (1) CN101715567A (ko)
TW (1) TW200906600A (ko)
WO (1) WO2008156750A1 (ko)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101452591B1 (ko) * 2012-11-26 2014-10-22 단국대학교 산학협력단 형상 기억 고분자를 포함하는 자가 복원 나노패턴 구조물 및 이의 제조방법

Families Citing this family (38)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7768624B2 (en) * 2004-06-03 2010-08-03 Board Of Regents, The University Of Texas System Method for obtaining force combinations for template deformation using nullspace and methods optimization techniques
US7815824B2 (en) * 2008-02-26 2010-10-19 Molecular Imprints, Inc. Real time imprint process diagnostics for defects
CN102144188B (zh) 2008-08-27 2013-05-01 Amo有限公司 改进的纳米压印方法
NL2003875A (en) 2009-02-04 2010-08-05 Asml Netherlands Bv Imprint lithography method and apparatus.
WO2010102454A1 (zh) 2009-03-13 2010-09-16 华为技术有限公司 一种射频单元以及集成天线
JP5448589B2 (ja) * 2009-06-12 2014-03-19 富士フイルム株式会社 パターン形成方法
TWI417187B (zh) * 2009-09-14 2013-12-01 Compal Electronics Inc 金屬工件製作方法
US20110148008A1 (en) * 2009-12-23 2011-06-23 National Cheng Kung University Micro-nano imprint mould and imprinting process
US8691134B2 (en) * 2010-01-28 2014-04-08 Molecular Imprints, Inc. Roll-to-roll imprint lithography and purging system
JP5460541B2 (ja) * 2010-03-30 2014-04-02 富士フイルム株式会社 ナノインプリント方法、液滴配置パターン作成方法および基板の加工方法
US8891080B2 (en) * 2010-07-08 2014-11-18 Canon Nanotechnologies, Inc. Contaminate detection and substrate cleaning
JP5611912B2 (ja) * 2011-09-01 2014-10-22 株式会社東芝 インプリント用レジスト材料、パターン形成方法、及びインプリント装置
WO2013036502A1 (en) * 2011-09-07 2013-03-14 Microchem Corp. Epoxy formulations and processes for fabrication of relief patterns on low surface energy substrates
JP5846974B2 (ja) 2012-03-13 2016-01-20 富士フイルム株式会社 光インプリント用硬化性組成物、パターン形成方法およびパターン
JP6083135B2 (ja) * 2012-06-08 2017-02-22 大日本印刷株式会社 ナノインプリント用テンプレート及びそれを用いたパターン形成方法
JP6748399B2 (ja) * 2012-11-30 2020-09-02 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用硬化性組成物
US9426886B2 (en) 2013-01-30 2016-08-23 Seagate Technology Llc Electrical connection with reduced topography
US9385089B2 (en) 2013-01-30 2016-07-05 Seagate Technology Llc Alignment mark recovery with reduced topography
US9343089B2 (en) 2013-03-08 2016-05-17 Seagate Technology Llc Nanoimprint lithography for thin film heads
JP5804160B2 (ja) * 2013-09-19 2015-11-04 大日本印刷株式会社 インプリント方法およびインプリントモールドの製造方法
US10488753B2 (en) 2015-09-08 2019-11-26 Canon Kabushiki Kaisha Substrate pretreatment and etch uniformity in nanoimprint lithography
JP6141500B2 (ja) * 2015-09-08 2017-06-07 キヤノン株式会社 ナノインプリントリソグラフィーにおける充填時間を短縮するための基板の前処理
US20170066208A1 (en) 2015-09-08 2017-03-09 Canon Kabushiki Kaisha Substrate pretreatment for reducing fill time in nanoimprint lithography
IL258703B2 (en) 2015-10-15 2023-11-01 Univ Texas A versatile process for precise manufacturing on a nanometer scale
US10095106B2 (en) * 2016-03-31 2018-10-09 Canon Kabushiki Kaisha Removing substrate pretreatment compositions in nanoimprint lithography
US10134588B2 (en) * 2016-03-31 2018-11-20 Canon Kabushiki Kaisha Imprint resist and substrate pretreatment for reducing fill time in nanoimprint lithography
US10620539B2 (en) * 2016-03-31 2020-04-14 Canon Kabushiki Kaisha Curing substrate pretreatment compositions in nanoimprint lithography
US10509313B2 (en) 2016-06-28 2019-12-17 Canon Kabushiki Kaisha Imprint resist with fluorinated photoinitiator and substrate pretreatment for reducing fill time in nanoimprint lithography
CN109414726A (zh) * 2016-07-08 2019-03-01 马萨诸塞大学 使用压印光刻的纳米结构图案化
US11669009B2 (en) 2016-08-03 2023-06-06 Board Of Regents, The University Of Texas System Roll-to-roll programmable film imprint lithography
EP4250007A3 (en) 2016-08-26 2023-11-01 Molecular Imprints, Inc. Edge sealant confinement and halo reduction for optical devices
US10317793B2 (en) 2017-03-03 2019-06-11 Canon Kabushiki Kaisha Substrate pretreatment compositions for nanoimprint lithography
US11513372B2 (en) 2018-06-12 2022-11-29 Magic Leap, Inc. Edge sealant application for optical devices
GB2575687A (en) * 2018-07-20 2020-01-22 Taylor Lorna An article of clothing
CN117310920A (zh) 2018-07-23 2023-12-29 奇跃公司 用于边缘密封剂和层压坝的光学装置通气间隙
WO2020081672A1 (en) 2018-10-16 2020-04-23 Magic Leap, Inc. Methods and apparatuses for casting polymer products
TWI766724B (zh) * 2021-06-10 2022-06-01 聚鼎科技股份有限公司 插件式過電流保護元件
US12061416B2 (en) 2021-07-16 2024-08-13 Canon Kabushiki Kaisha Photocurable composition comprising a fullerene

Family Cites Families (53)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4996080A (en) * 1989-04-05 1991-02-26 Olin Hunt Specialty Products Inc. Process for coating a photoresist composition onto a substrate
JPH06151295A (ja) * 1992-11-13 1994-05-31 Matsushita Electric Ind Co Ltd 半導体装置の製造方法及びその製造装置
US5736195A (en) * 1993-09-15 1998-04-07 Mobium Enterprises Corporation Method of coating a thin film on a substrate
JP3780700B2 (ja) * 1998-05-26 2006-05-31 セイコーエプソン株式会社 パターン形成方法、パターン形成装置、パターン形成用版、パターン形成用版の製造方法、カラーフィルタの製造方法、導電膜の製造方法及び液晶パネルの製造方法
US6135357A (en) 1998-11-23 2000-10-24 General Electric Company Apparatus for atomizing high-viscosity fluids
US6334960B1 (en) 1999-03-11 2002-01-01 Board Of Regents, The University Of Texas System Step and flash imprint lithography
US6517995B1 (en) * 1999-09-14 2003-02-11 Massachusetts Institute Of Technology Fabrication of finely featured devices by liquid embossing
US7125584B2 (en) * 1999-09-27 2006-10-24 Kabushiki Kaisha Toshiba Method for forming a liquid film on a substrate
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
US6787286B2 (en) 2001-03-08 2004-09-07 Shipley Company, L.L.C. Solvents and photoresist compositions for short wavelength imaging
JP2003043697A (ja) * 2001-07-31 2003-02-13 Ricoh Co Ltd 多層レジストパターン形成方法
WO2003040827A1 (en) * 2001-10-26 2003-05-15 E. I. Du Pont De Nemours And Company Fluorinated polymers having ester groups and photoresists for microlithography
JP2003152313A (ja) * 2001-11-12 2003-05-23 Murata Mfg Co Ltd レジスト形成方法
KR100956195B1 (ko) * 2002-02-01 2010-05-06 어리어드 파마슈티칼스, 인코포레이티드 인 함유 화합물 및 이의 용도
JP2005527974A (ja) * 2002-05-24 2005-09-15 ワイ． チョウ，スティーヴン， 界誘導圧力インプリント・リソグラフィの方法および装置
US6852454B2 (en) 2002-06-18 2005-02-08 Freescale Semiconductor, Inc. Multi-tiered lithographic template and method of formation and use
US6926929B2 (en) 2002-07-09 2005-08-09 Molecular Imprints, Inc. System and method for dispensing liquids
MY164487A (en) * 2002-07-11 2017-12-29 Molecular Imprints Inc Step and repeat imprint lithography processes
US7077992B2 (en) 2002-07-11 2006-07-18 Molecular Imprints, Inc. Step and repeat imprint lithography processes
US7442336B2 (en) 2003-08-21 2008-10-28 Molecular Imprints, Inc. Capillary imprinting technique
US6932934B2 (en) 2002-07-11 2005-08-23 Molecular Imprints, Inc. Formation of discontinuous films during an imprint lithography process
US6900881B2 (en) 2002-07-11 2005-05-31 Molecular Imprints, Inc. Step and repeat imprint lithography systems
KR20050026088A (ko) * 2002-08-01 2005-03-14 몰레큘러 임프린츠 인코퍼레이티드 임프린트 리소그래피용 산란측정 정렬
US6936194B2 (en) 2002-09-05 2005-08-30 Molecular Imprints, Inc. Functional patterning material for imprint lithography processes
US20040065252A1 (en) 2002-10-04 2004-04-08 Sreenivasan Sidlgata V. Method of forming a layer on a substrate to facilitate fabrication of metrology standards
US8349241B2 (en) 2002-10-04 2013-01-08 Molecular Imprints, Inc. Method to arrange features on a substrate to replicate features having minimal dimensional variability
US6900126B2 (en) 2002-11-20 2005-05-31 International Business Machines Corporation Method of forming metallized pattern
US7750059B2 (en) 2002-12-04 2010-07-06 Hewlett-Packard Development Company, L.P. Polymer solution for nanoimprint lithography to reduce imprint temperature and pressure
KR100505554B1 (ko) * 2003-01-24 2005-08-03 아이큐리랩 홀딩스 리미티드 하이브리드형 냉각 장치
US7452574B2 (en) 2003-02-27 2008-11-18 Molecular Imprints, Inc. Method to reduce adhesion between a polymerizable layer and a substrate employing a fluorine-containing layer
US7179396B2 (en) 2003-03-25 2007-02-20 Molecular Imprints, Inc. Positive tone bi-layer imprint lithography method
US7396475B2 (en) 2003-04-25 2008-07-08 Molecular Imprints, Inc. Method of forming stepped structures employing imprint lithography
US7307118B2 (en) * 2004-11-24 2007-12-11 Molecular Imprints, Inc. Composition to reduce adhesion between a conformable region and a mold
US7157036B2 (en) 2003-06-17 2007-01-02 Molecular Imprints, Inc Method to reduce adhesion between a conformable region and a pattern of a mold
EP1682340A2 (en) * 2003-11-12 2006-07-26 Molecular Imprints, Inc. Dispense geometry and conductive template to achieve high-speed filling and throughput
US20050158419A1 (en) 2004-01-15 2005-07-21 Watts Michael P. Thermal processing system for imprint lithography
US8076386B2 (en) 2004-02-23 2011-12-13 Molecular Imprints, Inc. Materials for imprint lithography
JP4792028B2 (ja) 2004-06-03 2011-10-12 モレキュラー・インプリンツ・インコーポレーテッド ナノスケール製造技術における流体の分配およびドロップ・オン・デマンド分配技術
US7282550B2 (en) 2004-08-16 2007-10-16 Molecular Imprints, Inc. Composition to provide a layer with uniform etch characteristics
JP2006110997A (ja) * 2004-09-16 2006-04-27 Asahi Glass Co Ltd 転写体の製造方法、光硬化性組成物、および微細構造体の製造方法
US7547504B2 (en) 2004-09-21 2009-06-16 Molecular Imprints, Inc. Pattern reversal employing thick residual layers
US20060060839A1 (en) 2004-09-22 2006-03-23 Chandross Edwin A Organic semiconductor composition
US20060081557A1 (en) 2004-10-18 2006-04-20 Molecular Imprints, Inc. Low-k dielectric functional imprinting materials
KR101319775B1 (ko) * 2005-04-21 2013-10-17 아사히 가라스 가부시키가이샤 광경화성 조성물, 미세 패턴 형성체 및 그 제조 방법
JP2007069604A (ja) * 2005-08-10 2007-03-22 Toray Ind Inc パターン形成方法、パターン形成用シート、およびそれを用いて形成される光学機能性シート
US20090039563A1 (en) * 2005-08-30 2009-02-12 Riken Method of forming fine pattern
US7691282B2 (en) * 2005-09-08 2010-04-06 3M Innovative Properties Company Hydrofluoroether compounds and processes for their preparation and use
US20070077763A1 (en) 2005-09-30 2007-04-05 Molecular Imprints, Inc. Deposition technique to planarize a multi-layer structure
JP2007109986A (ja) * 2005-10-14 2007-04-26 Victor Co Of Japan Ltd 微細パターンの形成方法
US7677877B2 (en) * 2005-11-04 2010-03-16 Asml Netherlands B.V. Imprint lithography
US8011915B2 (en) * 2005-11-04 2011-09-06 Asml Netherlands B.V. Imprint lithography
US20070257396A1 (en) * 2006-05-05 2007-11-08 Jian Wang Device and method of forming nanoimprinted structures
JP4305479B2 (ja) * 2006-08-17 2009-07-29 セイコーエプソン株式会社 パターン形成基板

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101452591B1 (ko) * 2012-11-26 2014-10-22 단국대학교 산학협력단 형상 기억 고분자를 포함하는 자가 복원 나노패턴 구조물 및 이의 제조방법

Also Published As

Publication number Publication date
US20080308971A1 (en) 2008-12-18
EP2162795A4 (en) 2011-04-27
TW200906600A (en) 2009-02-16
CN101715567A (zh) 2010-05-26
US8142702B2 (en) 2012-03-27
EP2162795A1 (en) 2010-03-17
JP2010530641A (ja) 2010-09-09
WO2008156750A1 (en) 2008-12-24

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US8142702B2 (en) Solvent-assisted layer formation for imprint lithography
EP2261280B1 (en) Process for imprint lithography
TWI329239B (en) Method and composition for adhering materials together
KR101667132B1 (ko) 광경화물의 제조 방법
US7122482B2 (en) Methods for fabricating patterned features utilizing imprint lithography
US8616873B2 (en) Micro-conformal templates for nanoimprint lithography
US8133341B2 (en) Molecular transfer printing using block copolymers
US20060279024A1 (en) Method for providing desirable wetting and release characteristics between a mold and a polymerizable composition
KR20100099205A (ko) 초박형 중합체 접착 층
JP5439374B2 (ja) エッチングされた多層スタックにおける残留形成の低減
del Campo et al. Generating micro-and nanopatterns on polymeric materials
US8802747B2 (en) Nanoimprint lithography processes for forming nanoparticles
US9835947B2 (en) Self-organization material and pattern formation method
Suh et al. Micro-to-nanometer patterning of solution-based materials for electronics and optoelectronics
US20100098847A1 (en) Drop Deposition Materials for Imprint Lithography
Miyajima et al. Suppression of resist pattern collapse by crosslinker in ultraviolet nanoimprinting involving sequential infiltration synthesis with trimethylaluminum
Nakamatsu et al. Room-temperature nanoimprint and nanocontact technologies
Zhou et al. Nanoimprint Lithography Resists
Shin et al. Sub 50 nm nano-patterns with carbon based spin-on organic hardmask
KR101050892B1 (ko) 탄성체 몰드의 표면코팅용 불소계 조성물, 그 조성물을이용하여 코팅하는 방법 및 그 코팅방법에 의해 제조된탄성체 몰드
Usuki et al. Design considerations for UV-NIL resists

Legal Events

Date Code Title Description
WITN Application deemed withdrawn, e.g. because no request for examination was filed or no examination fee was paid