KR20130123760A - 탬플릿 시스템 및 그 나노 임프린트 방법 - Google Patents

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KR20130123760A
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이두현
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Abstract

탬플릿 시스템 및 이를 이용한 나노 임프린트 방법을 제공한다. 본 탬플릿 시스템은, 레진 물질이 분사된 기판, 나노 패턴를 가지며 나노 패턴을 상기 레진 물질에 전사하기 위한 탬플릿, 탬플릿을 지지하는 탬플릿 척 및 기판과 탬플릿 사이의 포획된 기포 밀도에 따라 기판에 대한 탬플릿의 압력을 가변하는 압력 제어 장치를 포함한다.

Description

탬플릿 시스템 및 그 나노 임프린트 방법{Active template system and the nano-imprint method using the same}
본 개시는 탬플릿 시스템 및 그 나노 임프린트 방법에 관한 것이다.
나노 임프린트 리소그래피 기술은 탬플릿을 이용하여 기판 위의 임프린팅 레지스트 층을 가압하여 탬플릿 표면에 형성되어있는 나노 패턴을 임프린팅 레지스트 층으로 전사하는 기술이다. 이 기술은 탬플릿과 임프린팅 레지스트 층과의 직접적인 접촉을 통해 나노 패턴을 형성하는 기술로, 패턴 형성시 사용되는 외부 에너지 차이에 따라 열 나노 임프린트 리소그래피와 자외선 경화 나노 임프린트 리소그래피 기술로 구분된다.
대표적인 자외선 경화 나노 임프린트 리소그래피 기술로는 스텝 앤 플래쉬 임프린트 리소그라피(step and flash imprint lithography; S-FIL) 기술이 있다. 이 기술은 자외선에 의해 경화되는 액상의 임프린팅 레진을 기판 위에 도포한 후 투명한 탬플릿을 이용하여 가압하고 자외선 경화시키는 방식으로 임프린팅 공정을 진행하는 기술이다.
S-FIL 기술의 생산성은 레진의 도포, 패턴 내로 레진 충진 및 레진의 경화 등이 좌우한다. 특히, 임플린팅 공정을 진행하는 과정에서 기판과 탬플릿(120)을 접촉시켜 기판과 탬플릿 사이의 기포를 제거하면 임프린팅 공정 속도는 크게 향상될 수 있다. 하지만, 때때로 접촉 공정이 원활하게 이루어지지 않아 탬플릿과 기판 사이에 기포가 포획되는 문제가 이 발생하게 된다.
본 개시는 나노 임프린트 공정의 생산성을 향상시킬 수 있는 탬플릿 시스템 및 이를 이용한 나노 임프린트 방법을 제공한다.
본 발명의 일 유형에 따르는 탬플릿 시스템은, 레진 물질이 분사된 기판; 나노 패턴를 가지며, 상기 나노 패턴을 상기 레진 물질에 전사하기 위한 탬플릿; 상기 탬플릿을 지지하는 탬플릿 척; 및 상기 기판과 상기 탬플릿 사이의 포획된 기포 밀도에 따라 상기 기판에 대한 상기 탬플릿의 압력을 가변하는 압력 제어 장치;를 포함한다.
그리고, 상기 기판과 상기 탬플릿 사이의 영역을 촬영하는 촬영 장치 및 상기 촬영 장치에서 촬영된 영상으로부터 상기 기포 밀도를 산출하는 기포 산출 장치;를 더 포함할 수 있다.
또한, 상기 촬영 장치, 상기 탬플릿 척, 상기 탬플릿 및 상기 기판은 순차적으로 배치될 수 있다.
그리고, 상기 압력 제어 장치는 상기 기포 밀도가 기준값 이상이면 상기 압력을 유지 또는 증가시킬 수 있다.
또한, 상기 압력 제어 장치는, 상기 기포 밀도가 기준값 미만이면, 상기 압력을 감소시킬 수 있다.
그리고, 상기 탬플릿과 상기 탬플릿 척의 결합에 의해 캐버티가 형성될 수 있다.
또한, 상기 압력 제어 장치는, 상기 캐버티에 주입되는 유동체의 양으로 상기 압력을 가변할 수 있다.
그리고, 상기 탬플릿은 상기 압력에 따라 형태가 변할 수 있다.
또한, 상기 탬플릿은 상기 압력이 증가하면, 상기 탬플릿의 면 중 상기 기판과 대면하는 면이 상기 기판쪽으로 부풀어오를 수 있다.
그리고, 탬플릿은, 상기 나노 패턴이 형성된 제1 플레이트; 및 상기 제1 플레이트의 가장자리에서 연장되어 상기 탬플릿 척과 결합 가능한 제1 지지부;를 포함할 수 있다.
또한, 탬플릿 척은, 캐버티를 사이에 두고 상기 제1 플레이트와 대면하는 제2 플레이트; 및 상기 제2 플레이트의 가장자리에서 연장되어 상기 탬플릿과 결합 가능한 제2 지지부;를 포함할 수 있다.
그리고, 상기 지지부의 일 영역을 관통하여 상기 캐버티와 연결되며, 상기 캐버티로 유동체가 유입 또는 유출되는 입출부;를 포함할 수 있다.
또한, 상기 하부 영역은 상기 캐버티에 주입되는 유동체의 양에 따라 형태가 가변할 수 있다.
한편, 본 발명의 일 유형에 따르는 나노 임프린트 방법은, 레진 물질이 도포된 기판 위에 나노 패턴을 갖는 탬플릿을 배치시키는 단계; 및 상기 기판과 상기 탬플릿사이의 포획된 기포 밀도에 따라 상기 기판에 대한 상기 탬플릿의 압력을 가변하는 단계;를 포함한다.
그리고, 상기 기판과 상기 탬플릿 사이의 영역을 촬영하는 단계; 및 상기 촬영된 영상으로부터 상기 기포 밀도를 산출하는 단계;를 더 포함할 수 있다.
또한, 상기 압력을 가변하는 단계는, 상기 기포 밀도가 기준값 이상이면 상기 압력을 유지 또는 증가시킬 수 있다.
그리고, 상기 압력을 가변하는 단계는, 상기 기포 밀도가 기준값 미만이면, 상기 압력을 감소시킬 수 있다.
또한, 상기 압력은 상기 탬플릿과 상기 탬플릿을 지지하는 탬플릿 척의 결합에 의해 형성된 캐버티에 주입되는 유동체의 양으로 가변할 수 있다.
그리고, 상기 탬플릿은 상기 압력에 따라 형태가 변할 수 있다.
또한, 상기 탬플릿은 상기 압력이 증가하면, 상기 탬플릿의 면 중 상기 기판과 대면하는 면이 상기 기판쪽으로 부풀어오를 수 있다.
개시된 탬플릿 시스템은, 기판과 탬플릿 사이에 포획된 기포의 밀도를 분석하여 기포의 밀도에 따라 압력을 가변하여 포획된 기포의 밀도를 줄일 수 있다.
따라서, 탬플릿 시스템을 이용하여 나노 임프린트 공정을 수행할 때, 나노 임프린트 공정의 생산성을 향상될 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 탬플릿 시스템을 개략적으로 도시한 도면이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 탬플릿 및 탬플릿 척의 단면도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 탬플릿 및 탬플릿 척의 평면도이다.
도 4는 도 1에 도시된 탬플릿이 부풀어오른 상태를 도시한 도면이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 압력을 가변하면서 임프린트 공정을 수행하는 과정을 설명하는 흐름도이다.
도 6a 내지 도 6c는 종래의 나노 임프린트 공정 과정에서 탬플릿의 압력 변화를 나타내는 도면이다.
도 6d 및 도 6e는 본 발명에 따른 나노 임플린트 공정 과정에서 탬플릿의 압력 변화를 나타내는 도면이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여, 개시된 탬플릿 시스템에 대해서 상세하게 설명한다. 이하의 도면들에서 동일한 참조부호는 동일한 구성요소를 지칭하며, 도면상에서 각 구성요소의 크기는 설명의 명료성과 편의상 과장되어 있을 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 탬플릿 시스템을 개략적으로 도시한 도면이다. 도 1를 참조하면, 탬플릿 시스템은 표면에 레진 물질(112)의 분사가 가능한 기판(110), 나노 패턴(122)을 포함하며 상기한 나노 패턴(122)을 분사된 레진 물질(112)에 전사하기 위한 탬플릿(120), 상기한 탬플릿(120)을 지지하는 탬플릿 척(130), 기판(110)과 탬플릿(120) 사이의 포획된 기포 밀도에 따라 레진 물질(112)에 대한 탬플릿(120)의 압력을 가변하는 압력 제어 장치(140)를 포함한다. 또한, 탬플릿 시스템은 기판(110)과 탬플릿(120) 사이의 영역을 촬영하는 촬영 장치(150) 및 촬영 장치(150)에서 촬영된 영상으로부터 기포 밀도를 산출하는 기포 산출 장치(160)를 더 포함할 수 있다.
기판(110)상에는 레진 물질(112)이 분사될 수 있다. 상기한 레진 물질(112)은 자외선에 의해 경화되는 액상의 임프린팅 레진 물질(112)일 수 있다. 상기한 레진 물질(112)은 기판(110)상에 방울 형태로 분사될 수 있다.
탬플릿(120)은 기판(110) 위에 배치되며, 기판(110)과 대면하는 면에 나노 패턴(122)을 포함할 수 있다. 그리고, 탬플릿(120)은 인가되는 압력에 따라 형태가 변할 수 있다.
탬플릿 척(130) 은 탬플릿(120)을 지지하며, 탬플릿(120)과 탈착가능하다. 탬플릿(120)과 탬플릿 척(130)의 결합으로, 탬플릿(120)과 탬플릿 척(130) 사이에는 캐버티(136)이 형성될 수 있다. 그리하여 상기한 캐버티(136)에 주입되는 유동체의 양으로 탬플릿에 가해지는 압력이 가변될 수 있다. 탬플릿(120) 및 탬플릿 척(130) 에 대해서는 구체적으로 후술하기로 한다.
촬영 장치(150)는 기판(110)과 탬플릿(120) 사이의 영역을 촬영하기 위해 탬플릿(120) 위에 배치될 수 있다. 촬영 장치(150)는 일반적으로 피사체를 촬영할 수 있는 CCD 또는 CMOS 카메라일 수 있다. CCD 또는 CMOS 카메라는 디지털 카메라의 하나로, 전하 결합 소자(charge-coupled device, CCD)를 사용하여 영상을 전기 신호로 변환하는 장치이다. 촬영 장치(150)는 기판(110)과 탬플릿(120) 사이의 영역을 촬영하고, 촬영한 영상을 기포 산출 장치(160)로 인가할 수 있다.
기포 산출 장치(160)는 촬영된 영상으로부터 기포 밀도를 산출한다. 촬영된 영상에는 레진에 대한 영상 즉, 레진 영상이 포함되어 있다. 그리하여, 기포 산출 장치(160)는 촬영된 영상으로부터 레진 영상을 구분하고, 상기한 레진 영상에 기포가 있는지 여부를 판단한다. 기포 산출 장치(160)는 소정 크기 이상의 기포가 존재하는지 여부를 판단할 수 있다. 이때 소정 크기는 수㎛ 내지 일 수 있다. 그리고, 기포 산출 장치(160)는 소정 크기의 개수를 레진 영상의 크기로 나눔으로써 기포 밀도를 산출하고, 그 결과를 압력 제어 장치(140)로 인가한다.
압력 제어 장치(140)는 기포 밀도에 따라 기판(110)에 대한 탬플릿(120)의 압력을 가변한다. 예를 들어, 기포 밀도가 기준값 이상이면, 압력 제어 장치(140)는 탬플릿(120)의 압력을 유지하거나 증가시킬 수 있다. 그리고, 기포 밀도가 기준값 미만이면, 압력 제어 장치(140)는 탬플릿(120)의 압력을 감소시킬 수 있다. 여기서 기준 값이라 함은, 나노 임프린트 공정이 원활하게 진행하기 위해 요구되는 최소한의 기포 밀도를 의미하는 것으로, 임프란트 공정을 수행하는 수행자에 의해 정해질 수 있다. 그리고, 기준 값은 임프란트 공정 목적에 따라 다를 수 있다.
압력 제어 장치(140)는 탬플릿(120)으로 유입 또는 유출시키는 유동체를 포함하는 펌프로 구현될 수 있다. 그리하여, 탬플릿(120)의 압력을 증가시키기 위해 유동체를 탬플릿(120)의 캐버티(136)로 인가하고, 탬플릿(120)의 압력을 감소시키기 위해 탬플릿(120)의 캐버티(136)로부터 유동체를 유출시킬 수도 있다. 그리하여, 압력 제어 장치(140)는 탬플릿(120)에 유동체를 유입 또는 유출하기 우해 탬플릿(120)과 유로(170)로 연결될 수 있다.
이하에서는 탬플릿(120)의 구조 및 동작에 대해 구체적으로 설명한다. 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 탬플릿(120)의 단면도이고, 도 3은 본 발명의 일 실시예에 다른 탬플릿(120)의 평면도이다.
도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이, 탬플릿(120)은 나노 패턴(122)이 형성되어 있는 제1 플레이트(124) 및 상기한 제1 플레이트(124)의 가장자리에서 연장되어 탬플릿 척(130)과 결합가능한 제1 지지부(126)를 포함한다. 그리고, 탬플릿 척(130)은 캐버티(136)를 사이에 두고 제1 플레이트(124)와 대면하는 제2 플레이트(132) 및 상기한 제2 플레이트(132)의 가장자리에서 연장되어 탬플릿(120)과 결합가능한 제2 지지부(134)를 포함한다. 또한, 탬플릿 척(130)은 제2 지지부(134)의 일 영역을 관통하여 캐버티(136)와 연결되어 있으며, 캐버티(136)로 기체나 액체 등 유동체가 유입 또는 유출되는 입출부(138)를 더 포함할 수 있다. 제1 지지부(126)의 폭(w1)은 제2 지지부(134)의 폭(w2)보다 작을 수 있다. 그리하여 캐버티(136)의 내부 공간은 제2 플레이트(132)에서 제1 플레이트(124)로 갈수록 커질 수 있다.
탬플릿(120)과 탬플릿 척(130)은 별도의 공정에 의해 제조되어, 나노 임프린트 공정시 결합될 수 있다. 탬플릿(120)과 탬플릿 척(130)은 투광성이 우수한 물질로 형성될 수 있다. 예를 들어, 탬플릿(120)과 탬플릿 척(130)은 투명한 석영(quartz) 재질로 이루어질 수 있다. 탬플릿(120)의 제1 플레이트(124)는 얇은 박막으로 형성될 수 있다. 그리하여 캐버티(136)의 내부 압력에 따라 형태가 용이하게 변할 수 있다. 즉, 캐버티(136) 내부의 압력 증가시 제1 플레이트(124)가 기판쪽으로 쉽게 부풀어 오르게 함으로써, 기판(110)과의 컨포멀 컨택(conformal contact) 특성을 향상시킬 수 있다.
한편, 상기 캐버티(136)는 다양한 형상으로 형성될 수 있다. 상기 캐버티(136)는 유동체 미주입 상태에서 상기 나노 패턴(122)이 마련되는 제1 플레이트(124)는 평평할 수 있다. 그러나, 이에 한정되지 않는다. 유동체 미주입 상태에서 제1 플레이트(124)는 볼록하거나 오목한 형성일 수도 있다. 도 2는 제1 플레이트(124)가 평평하게 형성된 예를 보여준다.
또한, 도 3에 도시된 바와 같이, 캐버티(136)의 단면 형상은 원형일 수 있다. 그러나, 이에 한정되지 않는다. 캐버티(136)의 단면 형상은 타원형 또는 다양한 형태의 다각형 형상일 수 도 있다.
상기 캐버티(136)의 단면이, 도 3에서와 같이, 전체적인 형태가 원형을 이루도록 형성될 수 있다. 또한, 상기 캐버티(136)는 도 3에서와 같이, 전체적인 형태가 사각형 형상을 이루거나, 이외에도 다양한 다각형 형상을 이루도록 형성될 수 있다.
한편, 상기 나노 패턴(122)은 제1 플레이트(124)상에 마련될 수 있다. 상기 나노 패턴(122)은 제1 플레이트(124)와 동일한 물질로 이루어지거나 서로 다른 물질로 이루어질 수 있다. 나노 패턴(122)은 적어도 하나의 돌출부(P)를 포함할 수 있다. 복수의 돌출부(P)가 서로 이격하여 배치될 수 있다. 인접한 두 돌출부(P)사이의 빈 공간은 "함몰부"인데, 나노 패턴(122)은 돌출부(P)와 함몰부가 교대로 배치된 구조를 가질 수 있다. 상기 돌출부(P)는 나노사이즈(nano-size)의 폭을 가질 수 있다. 즉, 돌출부(P)의 폭은 수 내지 수백 nm 정도, 예컨대, 수 내지 수십 nm 정도일 수 있다. 돌출부(P) 사이의 간격도 수 내지 수백 nm 정도, 예컨대, 수 내지 수십 nm 정도일 수 있다.
상기와 같이, 나노 패턴(122) 은 나노 스케일의 돌출부(P)를 가지도록 요철 패턴으로 형성됨으로써, 상기 탬플릿(120)은 나노 임프린트용으로 사용될 수 있다. 즉, 나노 패턴(122)에 나노 스케일의 돌출부(P)를 가지도록 요철 패턴을 가지는 탬플릿(120)을 이용하면, 나노임프린트 패턴을 형성할 수 있다.
이러한 본 발명의 실시예에 따른 탬플릿(120)에 따르면, S-FIL 공정시, 캐버티(136)에 가스나 액체 등의 유동체가 유입되면, 도 4에 도시된 바와 같이, 캐버티(136) 내부의 압력을 증가시켜 제1 플레이트(124)를 기판(110)쪽으로 부풀어 오르게 된다. 이와 같이 제1 플레이트(124)가 부풀어 오르면 기판(110)과 탬플릿(120) 간의 컨포멀 컨택(conformal contact) 특성을 향상시킬 수 있어, 레진 물질(112)의 도포를 빠르게 할 수 있다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 압력을 가변하면서 임프린트 공정을 수행하는 과정을 설명하는 흐름도이다. 본 발명의 실시예에 따른 탬플릿(120)은 나노 패턴(122)에 나노 스케일의 요철 패턴을 가지고 있어서, 나노임프린트 패턴을 형성할 수 있다.
먼저, 레진 물질(112)이 분사된 기판(110) 위에 탬플릿 척(130)이 결합된 탬플릿(120)을 배치시킨다. 레진 물질(112)은 액상일 수 있다. 레진 물질(112)은 도시된 바와 같이 기판(110)상에 방울 형태로 배치될 수 있다. 그리고, 캐버티(136)에 입출부(138)를 통해 가스 또는 액체 등의 유동체를 넣으면, 캐버티(136)의 내부 압력이 증가한다. 내부 압력의 증가는 나노 패턴(122)이 구비된 제1 플레이트(124)를 부풀어 오르게 하여, 나노 패턴(122)은 기판(110)과 접촉하게 된다. 그러면 탬플릿(120)의 가압에 의해 레진 물질(112)은 기판(110)상에 퍼지면서 탬플릿(120)의 나노 패턴(122)을 채운다.
한편, 액상의 레진 물질(112)이 탬플릿(120)의 나노 패턴(122)을 채울 때, 레진 물질(112)은 나노 패턴(122)을 채우는 방향으로 흐른다. 그러나, 상온에서 레진 물질(112)은 매우 유동적이기 때문에 레진 물질(112)의 흐름에 따라서 결함 발생이 다양하게 나타날 수 있다. 예를 들어, 레진 물질(112)에 기포가 포획될 수 있다. 이러한 기포는 NIL(nanoimprint lithography)시 결함(defect) 요인으로 작용할 수 있다.
그리하여, 촬영 장치(150)는 기판(110)과 템플릿 사이의 영역 즉 레진 물질(112)어 펴져 있는 영역을 촬영한다. 템플릿은 투명한 재질로 형성되어 있기 때문에 기판(110), 탬플릿(120) 및 촬영 장치(150)가 순차적으로 배치된 상태에서도 촬영 장치(150)는 기판(110)과 탬플릿(120) 사이의 영역을 촬영할 수 있다. 그리고, 그 결과를 기포 산출 장치(160)로 인가한다.
기포 산출 장치(160)는 촬영된 영상 중 레진 영상을 추출하고, 레진 영상에서 기포 밀도를 산출한다. 탬플릿(120)이 기판(110)과 접촉할 때, 접촉 불량 등의 이유로 탬플릿(120)과 기판(110) 사이에 기포가 포획될 수 있다. 레진 영상에는 상기한 기포가 레진과 다른 색상, 또는 명도 등으로 표시되기 대문에 기포 산출 장치(160)는 레진 영상으로부터 기포를 추출할 수 있고, 기포 밀도를 산출할 수 있다. 기포 산출 장치(160)는 산출된 기포 밀도를 압력 제어 장치(140)로 인가한다.
압력 제어 장치(140)는 기포 밀도가 기준값 이상이면, 템플릿(120)의 압력을 유지 또는 증가시킨다. 탬플릿(120)의 압력을 유지 또는 증가시키면서 탬플릿 시스템은 포획된 기포를 방출시킨다. 반면에 기포 밀도가 기준값 미만이며, 압력 제어 장치(140)는 탬플릿(120)의 압력을 감소시킨다. 탬플릿 시스템은 S520 내지 S560 단계를 반복적으로 수행함으로써 탬플릿(120)과 기판(110) 사이의 포획된 기포 밀도가 감소될 때 때 비로소 기판(110)에 대한 탬플릿(120)의 압력을 감소시킨다.
도 6a 내지 도 6c는 종래의 나노 임프린트 공정 과정에서 탬플릿(120)의 압력 변화를 나타내는 도면이고, 도 6d 및 도 6e는 본 발명의 일 실시예에 따른 나노 임프린트 공정 과정에서 탬플릿(120)의 압력 변화를 나타내는 도면이다.
도 6a 내지 도 6c에 도시된 바와 같이, 종래의 나노 임프린트 공정 과정에서는 탬플릿(120)의 압력을 시간에 따라 순차적으로 감소시켰다. 물론의 압력을 감소시키는 정도는 경우에 따라 다소 다를 수 있다. 압력을 순차적으로 감소시켰기 때문에 탬플릿(120)과 기판(110) 사이에 포획된 기포는 외부로 방출되지 않고, 포획된 상태를 유지하게 된다. 그리하여, 나노 패턴(122)이 레진층을 전사할 때, 포획된 기포에 의해 전사가 제대로 이루어지지 않는 문제점이 발생할 수 있다. 그러나, 도 6d 및 도 6e에 도시된 바와 같이, 본 발명에서 언급한 바와 같이, 포획된 기포 밀도에 따라 적응적으로 압력을 가변하면서 나노 임프린트 공정을 수행하기 때문에 공정 과정에서도 포획된 기포의 밀도를 감소시킬 수 있다.
레진 물질을 탬플릿(120)으로 가압한 다음, 레진 물질로부터 탬플릿(120)을 분리하면, 레진층에는 탬플릿(120)의 나노 패턴(122) 형상의 역에 해당하는 임프린트 패턴이 형성된다. 탬플릿(120)을 분리하기 전, 레진 물질에 소정의 경화 공정을 수행할 수 있다. 즉, 레진 물질에 대한 경화 공정을 수행한 후에 탬플릿(120)을 분리할 수도 있다. 이때, 탬플릿(120)은 전체적으로 투명하므로, 예를 들어, 자외선을 조사하여 레진 물질을 경화시킬 수 있다. 이외에도 레진 물질의 경화는 열을 이용하는 임프린트 방식이 적용될 수도 있다.
상기와 같은 본 발명의 실시예에 따른 탬플릿(120) 및 이를 이용한 임프린트 방법에 따르면, 기판(110) 과 탬플릿(120)의 컨포멀 컨택이 용이하며, 레진(80)의 도포시 기포의 포획을 줄일 수 있어서 임프린트 공정의 생산성을 향상시킬 수 있다.
이러한 본원 발명은 이해를 돕기 위하여 도면에 도시된 실시예를 참고로 설명되었으나, 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 분야에서 통상적 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 특허청구범위에 의해 정해져야 할 것이다.
110 : 기판 112 : 레진 물질
120 : 탬플릿 122 : 나노 패턴
124 : 제1 플레이트 126 : 제1 지지부
130 : 탬플릿 척 132 : 제2 플레이트
134 : 제2 지지부 136 : 캐버티
138 : 입출부 140 : 압력 제어 장치
150 : 촬영 장치 160 : 기포 산출 장치
170 : 유로

Claims (20)

  1. 레진 물질이 분사된 기판;
    나노 패턴를 가지며, 상기 나노 패턴을 상기 레진 물질에 전사하기 위한 탬플릿;
    상기 탬플릿을 지지하는 탬플릿 척; 및
    상기 기판과 상기 탬플릿 사이의 포획된 기포 밀도에 따라 상기 기판에 대한 상기 탬플릿의 압력을 가변하는 압력 제어 장치;를 포함하는 탬플릿 시스템.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 기판과 상기 탬플릿 사이의 영역을 촬영하는 촬영 장치; 및
    상기 촬영 장치에서 촬영된 영상으로부터 상기 기포 밀도를 산출하는 기포 산출 장치;를 더 포함하는 탬플릿 시스템.
  3. 제 1항에 있어서,
    상기 촬영 장치, 상기 탬플릿 척, 상기 탬플릿 및 상기 기판은 순차적으로 배치된 탬플릿 시스템.
  4. 제 1항에 있어서,
    상기 압력 제어 장치는
    상기 기포 밀도가 기준값 이상이면 상기 압력을 유지 또는 증가시키는 탬플릿 시스템.
  5. 제 4항에 있어서,
    상기 압력 제어 장치는,
    상기 기포 밀도가 기준값 미만이면, 상기 압력을 감소시키는 탬플릿 시스템.
  6. 제 1항에 있어서,
    상기 탬플릿과 상기 탬플릿 척의 결합에 의해 캐버티가 형성된 탬플릿 시스템.
  7. 제 6항에 있어서,
    상기 압력 제어 장치는,
    상기 캐버티에 주입되는 유동체의 양으로 상기 압력을 가변하는 탬플릿 시스템.
  8. 제 7항에 있어서,
    상기 탬플릿은 상기 압력에 따라 형태가 변하는 탬플릿 시스템.
  9. 제 1항에 있어서,
    상기 탬플릿은 상기 압력이 증가하면, 상기 탬플릿의 면 중 상기 기판과 대면하는 면이 상기 기판쪽으로 부풀어오르는 탬플릿 시스템.
  10. 제 1항에 있어서,
    탬플릿은,
    상기 나노 패턴이 형성된 제1 플레이트; 및
    상기 제1 플레이트의 가장자리에서 연장되어 상기 탬플릿 척과 결합 가능한 제1 지지부;를 포함하는 탬플릿 시스템.
  11. 제 10항에 있어서,
    탬플릿 척은,
    캐버티를 사이에 두고 상기 제1 플레이트와 대면하는 제2 플레이트; 및
    상기 제2 플레이트의 가장자리에서 연장되어 상기 탬플릿과 결합 가능한 제2 지지부;를 포함하는 탬플릿 시스템.
  12. 제 11항에 있어서,
    상기 지지부의 일 영역을 관통하여 상기 캐버티와 연결되며, 상기 캐버티로 유동체가 유입 또는 유출되는 입출부;를 포함하는 탬플릿 시스템.
  13. 제 11항에 있어서,
    상기 하부 영역은 상기 캐버티에 주입되는 유동체의 양에 따라 형태가 가변하는 탬플릿 시스템.
  14. 레진 물질이 도포된 기판 위에 나노 패턴을 갖는 탬플릿을 배치시키는 단계; 및
    상기 기판과 상기 탬플릿사이의 포획된 기포 밀도에 따라 상기 기판에 대한 상기 탬플릿의 압력을 가변하는 단계;를 포함하는 나노 임프린트 방법.
  15. 제 14항에 있어서,
    상기 기판과 상기 탬플릿 사이의 영역을 촬영하는 단계; 및
    상기 촬영된 영상으로부터 상기 기포 밀도를 산출하는 단계;를 더 포함하는 나노 임프린트 방법.
  16. 제 14항에 있어서,
    상기 압력을 가변하는 단계는,
    상기 기포 밀도가 기준값 이상이면 상기 압력을 유지 또는 증가시키는 나노 임프린트 방법.
  17. 제 14항에 있어서,
    상기 압력을 가변하는 단계는,
    상기 기포 밀도가 기준값 미만이면, 상기 압력을 감소시키는 나노 임프린트 방법.
  18. 제 14항에 있어서,
    상기 압력은 상기 탬플릿과 상기 탬플릿을 지지하는 탬플릿 척의 결합에 의해 형성된 캐버티에 주입되는 유동체의 양으로 가변하는 나노 임프린트 방법.
  19. 제 14항에 있어서,
    상기 탬플릿은 상기 압력에 따라 형태가 변하는 나노 임프린트 방법.
  20. 제 14항에 있어서,
    상기 탬플릿은 상기 압력이 증가하면, 상기 탬플릿의 면 중 상기 기판과 대면하는 면이 상기 기판쪽으로 부풀어오르는 나노 임프린트 방법.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101587977B1 (ko) * 2015-03-27 2016-01-27 한국철도기술연구원 복합소재 성형장치

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP6021365B2 (ja) * 2012-03-12 2016-11-09 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
CN105511223B (zh) * 2014-09-26 2022-12-27 苏州光越微纳科技有限公司 应用于紫外固化纳米压印的软膜压印装置及软膜压印方法

Family Cites Families (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5129813A (en) * 1991-02-11 1992-07-14 Shepherd G Maury Embossed vacuum bag, methods for producing and using said bag
SE515607C2 (sv) 1999-12-10 2001-09-10 Obducat Ab Anordning och metod vid tillverkning av strukturer
US20080160129A1 (en) 2006-05-11 2008-07-03 Molecular Imprints, Inc. Template Having a Varying Thickness to Facilitate Expelling a Gas Positioned Between a Substrate and the Template
US7019819B2 (en) * 2002-11-13 2006-03-28 Molecular Imprints, Inc. Chucking system for modulating shapes of substrates
US8721952B2 (en) * 2004-11-16 2014-05-13 International Business Machines Corporation Pneumatic method and apparatus for nano imprint lithography having a conforming mask
US7418902B2 (en) 2005-05-31 2008-09-02 Asml Netherlands B.V. Imprint lithography including alignment
US20100015270A1 (en) 2008-07-15 2010-01-21 Molecular Imprints, Inc. Inner cavity system for nano-imprint lithography
NL2004735A (en) 2009-07-06 2011-01-10 Asml Netherlands Bv Imprint lithography apparatus and method.

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101587977B1 (ko) * 2015-03-27 2016-01-27 한국철도기술연구원 복합소재 성형장치
WO2016159471A1 (ko) * 2015-03-27 2016-10-06 한국철도기술연구원 복합소재 성형장치

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