KR20130136481A - 비-볼록 형상의 나노구조의 패터닝 - Google Patents
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Abstract
볼록 또는 비-볼록 단면을 포함하는 기하학적 단면을 가진 나노-규모 구조를 제조하는 방법이 설명된다. 이 접근법은 기판을 직접 패터닝하고/하거나 임프린트 리소그래피 주형 또는 몰드를 생성하는데 사용될 수 있고, 이것은 계속해서 나노형상 패턴을 다른 기판에, 예를 들어 기능성 또는 희생성 레지스트에 복제하는데 사용될 수 있으며, 이로써 기능성 나노입자를 형성한다.
Description
관련 출원의 상호 참조
본 출원은 본원에 참고자료로 포함되는 2010년 11월 5일 제출된 미국 가 출원 제61/410,592호의 우선권을 주장한다.
나노-제작은 초소형 구조, 예를 들어 100 나노미터 이하 정도의 특징부를 가진 구조들의 제작을 수반한다. 나노-제작이 상당히 중요한 한 분야는 직접 회로의 가공이다. 반도체 가공 산업은 생산 수율을 높이면서 동시에 기판에 형성되는 단위면적당 회로를 증가시키기 위해 계속 박차를 가하고 있으므로 나노-제작이 점점 중요해지고 있다. 나노-제작은 상당한 공정 제어를 제공하며, 동시에 형성된 구조에서 최소 특징부 치수를 더 감소시킨다. 나노-제작이 이용된 다른 개발 분야들은 생물공학, 광학기술, 에너지 시스템 등을 포함한다.
예시적인 나노-제작 기술은 임프린트 리소그래피라는 것이다. 예시적인 임프린트 리소그래피 공정은 미국 특허출원 공개 2004/0065976, 미국 특허출원 공개 2004/0065252 및 미국특허 제6,936,194호 등의 많은 간행물에 상세히 설명되며, 이들은 모두 본 발명의 양수인에게 양도되었다.
상술된 미국 특허출원 공보와 미국특허의 각각에 개시된 임프린트 리소그래피 기술은 성형가능한 액체(중합가능한 층)에 릴리프 패턴의 형성 및 릴리프 패턴에 상응하는 패턴을 하부 기판에 전달하는 것을 포함한다. 기판은 모션 스테이지 위에 위치될 수 있으며, 패터닝을 수월하게 하는 원하는 위치를 얻을 수 있다. 이를 위해서, 주형이 기판과 이격되어 사용되며, 주형과 기판 사이에 성형가능한 액체가 존재한다. 이 액체는 고화되어 액체와 접촉한 주형의 표면의 형상에 합치하는 패턴이 기록된 고화된 층을 형성한다. 다음에, 주형은 고화된 층으로부터 분리되고, 주형과 기판이 이격된다. 다음에, 기판과 고화된 층은 고화된 층의 패턴에 상응하는 릴리프 이미지를 기판에 전달하기 위한 공정을 거친다.
많은 나노-패터닝 용도는 원하는 결과를 달성하기 위해 나노 규모 특징부들에 있어서 크기와 균일한 형상을 고려한다. 나노-패턴을 제조하는데 이용된 많은 공정은 화학에 기반하여 나노-패턴을 특정한 종류 및 크기로 성장시키기 위해 보텀업(bottom-up) "성장" 과정을 사용한다. 불행하게도 이런 종류의 공정은 느리며, 원하는 성능을 비용 효과적으로 생성할 만큼 크기와 형상이 충분히 제어될 수 없는 나노-패턴을 생성하는 경향이 있을 수 있다. 따라서, 나노-규모 구조의 가공된 크기 및 형상의 보다 나은 제어를 제공하는 공정의 필요성이 여전히 있다.
본 발명은 이들 및 다른 필요성을 충족하며, 전자빔 리소그래피, 포토리소그래피 또는 임프린트 리소그래피와 같은 톱-다운(top-down) 패터닝 공정을 사용하여 기하학적 단면을 가진 나노-규모 구조를 지향한다. 이러한 단면 기하구조는 볼록하거나 볼록하지 않을 수 있다. 비-볼록 단면 형상의 나노구조는 특히 이들이 표면 주연부(perimeter) 대 단면적의 매우 높은 비를 제공할 수 있고, 이로써 형성된 나노구조에서 표면적 대 부피의 매우 높은 비를 제공할 수 있기 때문에 귀중할 수 있다. 본 발명의 양태들은 신중히 정렬된 톱-다운 패터닝 공정의 둘 이상의 단계를 필요로 하는 임프린트 리소그래피용의 주형을 제조하는 것과, 임프린트 리소그래피 공정에서 이들 주형을 사용하고, 계속해서 비-볼록 형상을 포함하는 기하학적 형상을 기능성 또는 희생성 레지스트에 전달하여, 예를 들어 이로부터 기능성 나노입자를 형성하는 것을 포함한다.
도 1은 본원의 구체예에 따른 릴리프 패턴 기판을 형성하는데 적합한 시스템을 도시한다.
도 2A-2C는 본원의 구체예에 따른 공정 후에 재료의 층들을 나타낸 단면도를 도시한다.
도 3A-3C는 본원의 구체예에 따른 추가 공정 후에 재료의 층들을 나타낸 단면도를 도시한다.
도 4A는 본원의 구체예에 따라서 기판에 에칭된 도랑을 나타낸 단면도를 도시한다.
도 4B는 도 4A의 트렌치의 상면도를 도시한다.
도 5A는 제1 패턴 및 제2 패턴에 의해서 형성된 트렌치를 에칭함으로써 융기된 볼록한 나노 구조가 형성된 예시적인 패터닝된 표면의 상면도를 도시한다.
도 5B는 제1 패턴 및 추가의 오버레이 패턴에 의해서 형성된 트렌치를 에칭함으로써 융기된 볼록한 나노구조가 형성된 다른 예시적인 패터닝된 표면의 상면도를 도시한다.
도 6은 본원의 구체예에 따라서 기판에 융기된 볼록한 나노구조를 형성하기 위한 예시적인 과정의 순서도를 도시한다.
도 7은 본원의 구체예에 따라서 기판에 함몰된 비-볼록 나노구조를 형성하기 위한 예시적인 과정의 순서도를 도시한다.
도 8은 본원의 구체예에 따라서 도 7의 기판으로부터 비-볼록 나노입자를 만들기 위한 예시적인 과정의 순서도를 도시한다.
도 9는 기판 위에 금속층이 부착된 기판의 단면도를 도시한다.
도 10A-12B는 융기된 볼록한 기하학적 형상의 나노구조를 가진 임프린트 몰드를 사용하여 성형가능한 재료에 예시적인 함몰된 볼록한 기하학적 형상의 나노구조를 임프린트하고, 금속층에 에칭된 패턴을 전달하는 것을 나타낸 단면도 및 하방도를 도시한다.
도 13A-15B는 융기된 볼록한 기하학적 형상의 나노구조를 함유하는 새로운, 또는 회전된 임프린트 몰드를 사용하여 성형가능한 재료에 예시적인 함몰된 볼록한 기하학적 형상의 나노구조를 제2 임프린트하고, 금속층에 에칭된 패턴을 전달하는 것을 나타낸 상면도 및 단면도를 도시한다.
도 16A-17B는 기판에 에칭된 패턴을 전달하여 기판에 함몰된 비-볼록 기하학적 형상의 나노구조를 형성하는 것을 나타낸 단면도 및 하방도를 도시한다.
도 17C는 도 17B의 함몰된 비-볼록 기하학적 형상의 나노구조의 확대도를 도시한다.
도 17D는 기판에서 함몰된 비-볼록 기하학적 형상의 나노구조의 등척 투시도를 도시한다.
도 18A-18E는 본원의 구체예에 따라서 기판에 형성된 추가의 예시적인 함몰된 비-볼록 나노구조를 도시한다.
도 19는 기판 위에 금속층이 부착된 기판을 나타낸 단면도를 도시한다.
도 20A-24B는 함몰된 비-볼록 기하학적 형상의 나노구조를 가진 임프린트 몰드를 사용하여 성형가능한 재료에 예시적인 융기된 비-볼록 기하학적 형상의 나노구조를 임프린트하고, 금속층에 에칭된 패턴을 전달하는 것을 나타낸 상면도 및 단면도를 도시한다.
도 23A-24B는 기판에 에칭된 패턴을 전달하여 기판에 융기된 비-볼록 기하학적 형상의 나노구조를 형성하는 것을 나타낸 단면도 및 상면도를 도시한다.
도 24C는 기판의 융기된 비-볼록 기하학적 형상의 나노구조를 나타낸 도 24a -24b의 등척 투시도를 예시한다.
도 25A-25C는 예시적인 제1 패턴, 예시적인 제2 패턴, 및 제1 패턴과 제2 패턴에 의해 형성된 예시적인 패터닝된 표면의 하방도를 도시한다.
도 26A-26B는 예시적인 패턴 및 이 패턴에 의해 형성된 예시적인 나노구조의 하방도를 도시한다.
도 27-31은 특징부들의 계획적인 오프셋을 이용하여 나노구조를 형성하기 위한 예시적인 방법을 도시한다. 도 7A는 기판 위에 위치된 나노-패턴 몰드의 단순화된 단면도를 도시한다.
도 32A는 기판 위에 위치된 나노-패턴 몰드의 단순화된 단면도를 도시한다.
도 32B는 도 32A의 나노-패턴 몰드의 함몰부의 하방 확대도를 도시한다.
도 33A는 제1 높이로 기판 위에 위치된 나노-패턴 몰드의 단순화된 단면도를 도시한다.
도 33B는 제2 높이로 기판 위에 위치된 나노-패턴 몰드의 단순화된 단면도를 도시한다.
도 33C는 기판 위에 형성된 나노-패턴 구조의 단순화된 투시도를 도시한다.
도 2A-2C는 본원의 구체예에 따른 공정 후에 재료의 층들을 나타낸 단면도를 도시한다.
도 3A-3C는 본원의 구체예에 따른 추가 공정 후에 재료의 층들을 나타낸 단면도를 도시한다.
도 4A는 본원의 구체예에 따라서 기판에 에칭된 도랑을 나타낸 단면도를 도시한다.
도 4B는 도 4A의 트렌치의 상면도를 도시한다.
도 5A는 제1 패턴 및 제2 패턴에 의해서 형성된 트렌치를 에칭함으로써 융기된 볼록한 나노 구조가 형성된 예시적인 패터닝된 표면의 상면도를 도시한다.
도 5B는 제1 패턴 및 추가의 오버레이 패턴에 의해서 형성된 트렌치를 에칭함으로써 융기된 볼록한 나노구조가 형성된 다른 예시적인 패터닝된 표면의 상면도를 도시한다.
도 6은 본원의 구체예에 따라서 기판에 융기된 볼록한 나노구조를 형성하기 위한 예시적인 과정의 순서도를 도시한다.
도 7은 본원의 구체예에 따라서 기판에 함몰된 비-볼록 나노구조를 형성하기 위한 예시적인 과정의 순서도를 도시한다.
도 8은 본원의 구체예에 따라서 도 7의 기판으로부터 비-볼록 나노입자를 만들기 위한 예시적인 과정의 순서도를 도시한다.
도 9는 기판 위에 금속층이 부착된 기판의 단면도를 도시한다.
도 10A-12B는 융기된 볼록한 기하학적 형상의 나노구조를 가진 임프린트 몰드를 사용하여 성형가능한 재료에 예시적인 함몰된 볼록한 기하학적 형상의 나노구조를 임프린트하고, 금속층에 에칭된 패턴을 전달하는 것을 나타낸 단면도 및 하방도를 도시한다.
도 13A-15B는 융기된 볼록한 기하학적 형상의 나노구조를 함유하는 새로운, 또는 회전된 임프린트 몰드를 사용하여 성형가능한 재료에 예시적인 함몰된 볼록한 기하학적 형상의 나노구조를 제2 임프린트하고, 금속층에 에칭된 패턴을 전달하는 것을 나타낸 상면도 및 단면도를 도시한다.
도 16A-17B는 기판에 에칭된 패턴을 전달하여 기판에 함몰된 비-볼록 기하학적 형상의 나노구조를 형성하는 것을 나타낸 단면도 및 하방도를 도시한다.
도 17C는 도 17B의 함몰된 비-볼록 기하학적 형상의 나노구조의 확대도를 도시한다.
도 17D는 기판에서 함몰된 비-볼록 기하학적 형상의 나노구조의 등척 투시도를 도시한다.
도 18A-18E는 본원의 구체예에 따라서 기판에 형성된 추가의 예시적인 함몰된 비-볼록 나노구조를 도시한다.
도 19는 기판 위에 금속층이 부착된 기판을 나타낸 단면도를 도시한다.
도 20A-24B는 함몰된 비-볼록 기하학적 형상의 나노구조를 가진 임프린트 몰드를 사용하여 성형가능한 재료에 예시적인 융기된 비-볼록 기하학적 형상의 나노구조를 임프린트하고, 금속층에 에칭된 패턴을 전달하는 것을 나타낸 상면도 및 단면도를 도시한다.
도 23A-24B는 기판에 에칭된 패턴을 전달하여 기판에 융기된 비-볼록 기하학적 형상의 나노구조를 형성하는 것을 나타낸 단면도 및 상면도를 도시한다.
도 24C는 기판의 융기된 비-볼록 기하학적 형상의 나노구조를 나타낸 도 24a -24b의 등척 투시도를 예시한다.
도 25A-25C는 예시적인 제1 패턴, 예시적인 제2 패턴, 및 제1 패턴과 제2 패턴에 의해 형성된 예시적인 패터닝된 표면의 하방도를 도시한다.
도 26A-26B는 예시적인 패턴 및 이 패턴에 의해 형성된 예시적인 나노구조의 하방도를 도시한다.
도 27-31은 특징부들의 계획적인 오프셋을 이용하여 나노구조를 형성하기 위한 예시적인 방법을 도시한다. 도 7A는 기판 위에 위치된 나노-패턴 몰드의 단순화된 단면도를 도시한다.
도 32A는 기판 위에 위치된 나노-패턴 몰드의 단순화된 단면도를 도시한다.
도 32B는 도 32A의 나노-패턴 몰드의 함몰부의 하방 확대도를 도시한다.
도 33A는 제1 높이로 기판 위에 위치된 나노-패턴 몰드의 단순화된 단면도를 도시한다.
도 33B는 제2 높이로 기판 위에 위치된 나노-패턴 몰드의 단순화된 단면도를 도시한다.
도 33C는 기판 위에 형성된 나노-패턴 구조의 단순화된 투시도를 도시한다.
도 1을 참조하면, 기판(12) 위에 릴리프 패턴을 형성하기 위한 시스템(10)이 도시된다. 기판(12)은 기판 척(14)에 결합될 수 있다. 도시된 기판 척(14)은 진공 척이지만, 기판 척(14)은 본원에 참고자료로 포함되는 미국특허 제6,873,087호, 발명의 명칭 "High-Precision Orientation Alignment and Gap Control Stages for Imprint Lithography Processes"에 설명된 대로 진공, 핀 타입, 홈 타입 또는 전자기 척을 포함하는 어떤 척일 수 있으며, 이들에 제한되지는 않는다. 기판(12) 및 기판 척(14)은 스테이지(16) 위에 지지될 수 있다. 또한, 스테이지(16), 기판(12) 및 기판 척(14)은 기부(미도시)에 위치될 수 있다. 스테이지(16)는 x, y 및 z 축을 따른 이동을 제공할 수 있다.
마스터 패터닝 장치(17)가 기판(12)으로부터 이격되어 있다. 마스터 패터닝 장치(17)는 패터닝 표면(22)이 있는 기판(12)을 향해서 연장된 메사(20)를 가진 주형(28)을 포함한다. 또한, 메사(20)는 몰드(20)라고 할 수 있다. 메사(20)는 또한 나노-임프린트 몰드(20)라고 할 수 있다. 다른 구체예에서, 주형(28)에는 실질적으로 몰드(20)가 없을 수 있다. 또 다른 구체예에서, 몰드(20)는 주형(28)과 일체 형성될 수 있다. 주형(28) 및/또는 몰드(20)는 융합 실리카, 석영, 규소, 유기 중합체, 실록산 중합체, 붕규산 유리, 플루오로탄소 중합체, 금속 및 강화 사파이어를 포함하는 재료들로부터 형성될 수 있으며, 이들에 제한되지는 않는다. 도시된 대로, 패터닝 표면(22)은 복수의 이격된 함몰부(24)와 돌출부(26)에 의해 한정된 특징부들을 포함한다. 그러나, 다른 구체예에서, 패터닝 표면(22)은 실질적으로 평탄하고/하거나 평면일 수 있다. 패터닝 표면(22)은 기판(12) 위에 형성될 패턴의 기초를 형성하는 원 패턴을 한정할 수 있다. 마스터 패터닝 장치(17)는 전자빔(e-빔) 리소그래피를 이용하여 형성될 수 있다.
마스터 패터닝 장치(17)는 척(28)에 결합될수 있고, 척(28)은 본원에 참고자료로 포함되는 미국특허 제6,873,087호, 발명의 명칭 "High-Precision Orientation Alignment and Gap Control Stages for Imprint Lithography Processes"에 설명된 대로 진공, 핀 타입, 홈 타입 또는 전자기 척을 포함하는 어떤 척이며, 이들에 제한되지는 않는다. 또한, 척(28)은 마스터 패터닝 장치(17)의 이동을 수월하게 하기 위해서 임프린트 헤드(30)에 결합될 수 있다.
시스템(10)은 유체 디스펜스 시스템(32)을 더 포함한다. 유체 디스펜스 시스템(32)은 기판(12)과 유체 연통될 수 있어 기판 위에 중합가능한 재료(34)를 부착한다. 시스템(10)은 다수의 유체 디스펜서를 포함할 수 있고, 유체 디스펜스 시스템(32)은 내부에 복수의 디스펜싱 유닛을 포함할 수 있다. 중합가능한 재료(34)는 어떤 공지기술, 예를 들어 드롭 디스펜스, 스핀 코팅, 딥 코팅, 화학증착(CVD), 물리증착(PVD), 박막부착, 후막부착 등에 의해 기판(12)에 위치될 수 있다. 전형적으로, 중합가능한 재료(34)가 기판(12)에 배치된 다음, 몰드(20)와 기판(12) 사이에 원하는 부피가 한정된다. 그러나, 원하는 부피가 얻어진 후에 이 부피를 중합가능한 재료(34)로 채울 수도 있다.
중합가능한 재료(34)는 용매계 모노머 또는 스핀온(spin-on) 재료를 포함할 수 있다. 또한, 중합가능한 재료(34)는 본원에 다 참고자료로 포함되는 미국특허 제7,157,036호, 발명의 명칭 "Method to Reduce Adhesion Between a Conformable Region and a Pattern of a Mold" 및 미국 특허출원 공개 제2005/0187339호, 발명의 명칭 "Materials for Imprint Lithography"에 설명된 것과 같은 모노머 혼합물을 포함할 수 있다.
시스템(10)은 경로(42)를 따라 에너지(40)를 보내도록 결합된 에너지(40)의 원(38)을 더 포함한다. 경로(42) 내에 중첩 배치되도록 마스터 패터닝 장치(17)와 기판(12)을 각각 배열하도록 임프린트 헤드(30) 및 스테이지(16)가 구성된다. 시스템(10)은 메모리(56)에 저장된 컴퓨터 리더블 프로그램을 기반으로 운영되는 프로세서(54)에 의해 조절될 수 있고, 이것은 스테이지(16), 임프린트 헤드(30), 유체 디스펜스 시스템(32) 및 에너지원(38)과 데이터 통신한다.
상기 언급된 시스템 및 과정은 본원에 다 참고자료로 포함되는 미국특허 제6,932,934호, 미국특허 제7,077,992호, 미국특허 제6,900,881호, 미국 특허출원 공재 제2004/0124566호, 미국 특허출원 공개 제2004/0188381호, 및 미국 특허출원 공개 제2004/0211754호에 언급된 임프린트 리소그래피 공정 및 시스템에도 또한 이용될 수 있다. 추가의 구체예에서, 상기 언급된 릴리프 패턴은 어떤 공기기술, 예를 들어 포토리소그래피(G 선, I 선, 248nm, 193nm, 157nm, 및 13.2-13.4nm을 포함하는 다양한 파장), 접촉 리소그래피, e-빔 리소그래피, x선 리소그래피, 이온 빔 리소그래피 및 원자 빔 리소그래피에 의해 생성될 수 있다. 예를 들어, 상기 언급된 릴리프 패턴은 본원에 참고자료로 포함되는 미국특허 제5,772,905호에 설명된 기술을 사용하여 생성될 수 있다.
다양한 기하학적 단면을 갖는 나노구조들이 본원에 설명된 기술을 사용하여 제작될 수 있다. 일반적으로, 이 과정은 두 단계를 포함할 수 있다. 단계 1에서, 다수의 리소그래피 단계들의 조합을 사용하여 볼록한 기하학적 형상의 단면을 가진 임프린트 주형(본원에서는 나노형상 주형이라고 한다)을 생성할 수 있다. 다수의 리소그래피 단계들은 전자빔, 임프린트 리소그래피 또는 포토리소그래피와 같은 한 가지 이상의 종류의 리소그래피 공정을 이용할 수 있다. 이러한 나노형상 주형은 볼록한 나노구조를 제작하는데 직접 유용하다. 또는 달리, 단계 2에서, 나노형상 주형을 임프린트 리소그래피 공정과 함께 사용하여 비-볼록 기하학적 단면을 가진 임프린트 주형을 생성할 수 있고, 이것이 계속해서 비-볼록 나노구조를 제작하는데 사용될 수 있다.
단계 1: 나노형상의 볼록한 주형의 형성
일반적으로, 단계 1은 다수의 공정 단계들을 포함할 수 있다. 간단히 설명하기 위해 나노형상 주형의 형성이 임프린트 리소그래피를 이용해서 본원에 설명된다. 그러나, 패터닝 단계는 포토리소그래피, 전자빔 리소그래피 등을 사용할 수도 있음이 주지되어야 한다.
일 구체예에서, 중합체, 유전물질, 금속 등을 포함하는 제1 재료(예를 들어, 습식 제거 불가능한 재료)의 얇은 층이 나노구조 재료로 제조된 소정의 기판 위에 부착될 수 있다. 제2 레지스트(예를 들어, 습식 제거가능한 재료)의 층이 제1 재료 위에 부착될 수 있다. 제1 재료를 실질적으로 손상 없이 유지하면서 제2 레지스트가 선택적으로 습식 제거될 수 있다. 성형가능한 임프린트 리소그래피 재료가 제2 레지스트 재료 위에 부착될 수 있고, 리소그래피 재료가 임프린트되어 릴리프 패턴을 형성할 수 있다. 임프린팅에 의해 릴리프 패턴을 생성하는데 사용되는 몰드는 e-빔 공정으로 형성가능한 단순한 기하구조로 이루어질 수 있다(예를 들어, 선, 점, 홀 등). 하부 기판에 성형가능한 재료의 밀착을 수월하게 하기 위해서 선택적 밀착 재료가 제2 레지스트 재료와 제3 성형가능한 재료 사이에 부착될 수 있다. 밀착층은 본원에 참고자료로 포함되는 미국 특허출원 공개 제2007/0212494호에 더 설명된 것과 같은 밀착 재료로 형성될 수 있다. 성형가능한 층의 릴리프 패턴이 선택적으로 에칭되어 성형가능한 재료의 융기된 패턴을 생성할 수 있으며, 여기서 융기된 패턴은 에칭하기 전의 크기와 비교하여 더 작은 크기를 가진다.
오버코트 재료가 에칭된 성형가능한 층 위에 부착될 수 있다. 오버코트 재료는 블랭킷 에칭되어 얇은 융기된 선들의 상부 표면이 노출될 수 있다. 노출된 성형가능한 재료가 에칭되어 습식 제거 불가능한 제1 레지스트 재료로 아래로 연장된 트렌치를 형성할 수 있다. 습식 제거 불가능한 레지스트는 건식 에칠될 수 있으며, 이것은 기판에 도달했을 때 중지된다. 성형가능한 층 재료 및 습식 제거가능한 재료는 기판으로 아래로 연장된 트렌치와 함께 습식 제거 불가능한 재료를 남기면서 제거될 수 있다. 표면의 패턴이 최종적인 것이라면 기판이 원하는 깊이로 아래로 에칭될 수 있다. 마지막으로, 임프린트 몰드의 형태 및/또는 배향이 변형될 수 있고, 표면의 패턴이 최종적인 것이 아니라면 상기 공정이 단계 2부터 반복된다.
도 2A-4B는 나노-패턴 구조를 갖는 나노형상의 주형의 예시적인 형성을 도시한다. 도 2A는 레지스트 층(202)(예를 들어, 습식 제거 불가능한) 및 층(202) 위에 배치된 레지스트 층(203)(예를 들어, 습식 제거가능한)을 갖는 기판(201)의 단면도를 도시한다. 성형가능한 재료(204)가 두 레지스트 층에 부착될 수 있고, 임프린트되어 간격(208)이 있는 예시적인 특징부들(예를 들어, 선들)을 형성하며, 이들은 도 1과 관련하여 설명된 시스템 및 방법을 사용하여 같은 치수를 가질 수 있다.
도 2B는 성형가능한 재료(204)가 에칭된 후 도 2a의 다층 구조의 단면도를 도시하며, 이로써 특징부(205)가 얇아져서 높이 대 너비의 높은 애스펙트 비를 갖는 특징부가 형성된다. 기판(201), 레지스트 층(202) 및 레지스트 층(203)도 또한 이 도면에서 볼 수 있다.
도 2C는 오버코트 층(206)이 표면 위에 특징부(205)를 넘는 높이까지 적용된 후 도 2B의 다층 구조의 단면도를 도시한다. 이 오버코트 층은 본원에 참고자료로 포함되는 미국특허 제7,186,656호에 개시된 것과 유사한 규소-함유 중합체일 수 있다. 기판(201), 레지스트 층(202) 및 레지스트 층(203)을 다시 이 도면에서 볼 수 있다.
도 3A는 오버코트 층(206)이 평면화되어 표면(207) 위의 특징부(205)의 상부가 노출된 후 도 2C의 구조의 단면도를 도시한다. 기판(201), 레지스트 층(202), 레지스트 층(203), 및 오버코트 층(206)을 이 도면에서 볼 수 있다.
도 3B는 성형가능한 재료(204)가 레지스트 층(203)을 통해 에칭된 후 도 3A의 구조의 단면도를 도시한다. 또한, 습식 에칭(예를 들어, 산소를 사용한)은 트렌치에서 레지스트 층(202)을 제거하지 않고 기판(201)에서 중지된다. 기판(201), 레지스트 층(202), 레지스트 층(203), 성형가능한 층(204), 및 오버코트 층(206)을 이 도면에서 볼 수 있다. 특징부(205)가 에칭되면 채널(301)이 형성될 수 있다. 또한, 채널(301)에서 층(202-204)의 제거는 채널 깊이(302)를 기판(201)의 표면까지 연장할 수 있다.
도 3C는 오버코트 층(206), 성형가능한 재료(204), 및 레지스트 층(203)이 기판(201)에 홈(304)을 갖는 레지스트 층(202)만 남기면서 제거된 후 도 3B의 구조의 단면도를 도시한다. 특정 형상의 나노패턴 또는 표면 특징부를 형성하는 것은 원하는 나노구조(들)에 상응하는 소정의 표면 패턴이 달성될 때까지 도 2A-3C의 공정 단계를 반복함으로써 제공될 수 있다.
도 4A는 홈(401)을 형성하는 특정 깊이로 에칭된 도 3c의 예시적인 패턴의 단면도를 도시한다. 기판(201)과 레지스트 층(202)을 이 도면에서 볼 수 있다. 도 4b는 기판(201)의 홈(401)의 상면도를 예시한다.
도 5A는 도 2A-4B의 공정 단계들을 이용하여 제1 패턴(501)과 함께 가공한 후 기판(201)의 상면도를 도시한다. 이로써 이 공정 순서를 사용해서 마름모 형상의 표면 패턴(502)이 형성될 수 있다. 트렌치와 표면 패턴(502)을 이용해서 구조(500)의 표면적을 증가시킬 수 있다.
도 5B는 도 2A-4B의 공정 단계들을 이용하여 추가의 오버레이된 패턴(503)과 함께 가공한 후 기판(201)의 상면도를 도시한다. 이로써 이 공정 순서를 사용해서 삼각형 형상의 표면 패턴(504)이 형성될 수 있다. 트렌치와 표면 패턴(504)을 이용해서 구조(510)의 표면적을 증가시킬 수 있다. 다른 구체예에서, 트렌치는 삼각형 단면과 기판 두께에 상응하는 길이를 가진 생성된 균일한 나노형상 패턴을 통해 에칭된다. 구조(500 및 510)의 표면 패턴은 임프린트 주형의 패터닝 표면을 형성할 수 있으며, 이때 특징부는 묘사된 대로 볼록한 단면적을 갖는다.
도 6은 도 5A 및 5B에 묘사된 것들과 같은 나노형상 구조를 갖는 예시적인 나노형상 주형을 형성하기 위한 공정 단계의 순서도이다. 단계 601에서, 제1 레지스트의 얇은 층이 기판 위에 부착될 수 있다. 단계 602에서, 제2 레지스트의 오버레이가 부착될 수 있다. 예를 들어, 제2 레지스트는 습식 제거가능한 재료, 가용성 재료, 예를 들어 PMGI(폴리메틸글루타르이미드) 및/또는 기타 등등을 포함할 수 있다. PMGI는 Shipley Company, L.L.C.(현재는 Rohm Haas)로부터 상표명 CD260으로 얻을 수 있는 테트라메틸암모늄 히드록시드(TMAH)에 의해 습식 제거될 수 있다. 또는 달리, 제2 레지스트는 어떤 네거티브 포토레지스트, 예를 들어 폴리히드록실스티렌일 수 있다. 각각의 레지스트 층은 미국 특허출원 공보 제2007/0212494호에 개시된 재료와 같은 밀착 목적의 중간층을 포함할 수 있다. 단계 603에서, 성형가능한 재료의 층이 부착될 수 있고, 임프린트 몰드를 사용하여 임프린트되어 이격된 함몰부들에 의해서 분리된 융기된 패턴들의 릴리프 패턴을 갖는 제3 레지스트 층을 형성한다. 일 구체예에서, 융기된 패턴 및 공간의 너비는 등가이다. 단계 604에서, 릴리프 패턴을 에칭하여 높이 대 너비 비가 큰 더 작은 융기된 패턴들을 형성할 수 있다. 단계 605에서, 규소-함유 유기물질의 오버코트가 적용되어 융기된 선들을 피복할 수 있다. 일 구체예에서, 오버코트 층은 미국특허 제7,186,656호에 개시된 것과 유사한 규소-함유 중합체일 수 있다. 단계 606에서, 블랭킷 에칭에 의해 융기된 선들의 상부 표면을 노출시킬 수 있다. 단계 607에서, 성형가능한 재료가 에칭되어 상이한 에칭 화학에 반응하는 제1 레지스트 재료에서 아래로 트렌치를 형성할 수 있다. 단계 608에서, 제1 레지스트 재료가 건식 에칭(예를 들어, 산소를 사용하여)되고, 기판에서 중지될 수 있다. 단계 609에서, 성형가능한 재료 및 제2 레지스트는 제1 레지스트를 통해 기판에 아래로 트렌치를 남기면서 제거될 수 있다. 단계 610에서, 기판의 표면에 형성된 패턴이 최종 패턴인지 결정될 수 있다. 아니오로 결정되면 단계 611에서 임프린트 몰드가 오버레이 패턴, 현재 패턴의 변경 및/또는 기존 패턴의 회전에 의해 변형될 수 있다. 예를 들어, 단계 602로 다시 갈라질 수 있고, 여기서 공정 단계들 중 일부를 반복하여 기판에 제1 패턴을 오버레이하는 제2 패턴을 형성할 수 있다. 단계 610에서 예라고 결정되면 단계 612에서 기판이 패터닝된 제1 레지스트 층을 통해 소정의 깊이로 에칭될 수 있으며, 이로써 기판 위에 성형된 나노구조를 형성한다. 단계 613에서, 제1 레지스트 재료는 제거될 수 있다.
다른 구체예에서, 도 6은 금속 막(크롬과 같은)을 사용하는 것을 수반할 수 있다. 예를 들어, 금속 막은 단계 601에 포함될 수 있다. 단계 602는 생략될 수 있다. 단계 604-608은 도 6에 있는 그대로일 수 있다. 그러나, 단계 609는 금속 막에서 에칭된 패턴 뒤에 남은 유기 물질을 전부 제거하기 위한 할로겐 및 산소 플라즈마 애싱(ashing) 과정으로 대체될 수 있다. 나노 형상을 만들기 위해 이 과정이 필요에 따라 수 회 반복될 수 있다. 추가로, 단계 603의 임프린트 단계 직전에 선택적 밀착층(앞에 설명됨)이 사용될 수 있다.
도 6의 과정의 다른 구체예에서, 단계 604-606은 생략될 수 있고, 단계 603의 성형가능한 임프린트된 재료는 이전 단계에서 배치된 재료들에 직접 에칭될 수 있다. (습식 제거가능한 제2 재료 및 습식 제거가능하지 않은 제1 재료든 또는 습식 제거가능한 재료 없이 사용된 크롬과 같은 금속 막이든). 이 구체예는 도 6의 과정 단계 603-606에서 얻어진 패턴의 반대 톤을 가진 패턴을 가져온다.
도 6의 과정의 다른 구체예에서, 단계 601 및 602는 생략될 수 있고, 금속 막(크롬과 같은)이 기판에 부착될 수 있다. 단계 603의 성형가능한 재료가 임프린트되고 에칭될 수 있지만, 패턴이 기판에 직접 에칭될 수도 있다. 단계 605-608은 생략될 수 있고, 성형가능한 재료가 금속 막과 기판에 트렌치를 남기면서 제거될 수 있다. 다음에, 이 과정이 필요에 따라 수 회 반복되어 원하는 나노 형상을 만들 수 있다.
상기 설명된 과정은 본원에 더 설명된 대로 생물권 범위 내를 포함해서 많은 용도에서 귀중한 형상을 가진 나노구조가 있는 기판을 얻을 수 있다. 예를 들어, 나노구조를 형성하는 재료는 의약 및/또는 요법의 투약량을 제공하는 재료로 형성될 수 있거나, 또는 나노구조는 설계 사항에 따라서 의약 및/또는 요법의 투약량을 수용한 재료로 형성될 수 있다. 본원에 설명된 방법을 통한 나노구조의 형성은 크기 및 형상의 정확한 제어를 제공한다. 이러한 정확성은 제어되는 방식의 표적화된 송달 및/또는 방출 제제를 제공할 수 있다.
나타낸 것들 이외의 다른 나노구조들도 본원에 설명된 방법에 의해서 생성될 수 있으며, 본 발명의 범위 내에서 고려된다. 추가로, 모두 본원에 참고자료로 포함되는 미국특허 제7,186,656호, 미국특허 제7,252,777호 및 미국특허 제7,261,831호에 개시된 공정 시스템 및 방법의 요소들은 나노구조의 형성을 보조할 수 있다.
상기 설명된 설명은 최종 제품을 위한 또는 임프린트 몰드의 제작을 위한 나노-패턴이 실현될 수 있는 과정을 설명한다. 특정 나노-패턴의 경우, 전형적인 e-빔 과정을 이용해서 몰드를 직접 만드는 것은 현실적이지 않을 수 있다. 이 경우에는 본원에 더 상세히 설명된 대로, 개시된 과정을 이용해서 원하는 예리한 모서리 또는 엣지가 있는 볼록한 패턴을 포함하는 원하는 나노-패턴을 가진 제1 임프린트 몰드를 만들 수 있다. 다음에, 이 제1 임프린트 몰드를 사용해서 새로운 기판을 반복 패터닝하여 역시 원하는 예리한 모서리 또는 엣지가 있는 비-볼록 패턴을 포함하는 더 복잡한 나노-패턴을 만들 수 있다. 일단 원하는 복잡한 나노-패턴이 새 기판에 달성되면, 다음에 그것은 단계적 반복 과정에 사용되어 면적이 더 큰 임프린트 몰드를 제작할 수 있으며, 이제 비로소 비-볼록 단면 형상을 포함하는 원하는 형상 복잡성의 나노 구조를 생성할 수 있다.
단계 2: 나노-형상 비-볼록 주형의 형성
도 7은 예시적인 함몰된 비-볼록 기하학적 형상의 나노구조를 형성하기 위한 과정 단계들의 순서도이다. 도 9-17은 이러한 예시적인 과정을 더 도시한다. 단계 701에서, 얇은 금속층(2000)이 도 9에 도시된 기판(2001) 위에 부착된다. 예를 들어, 금속층은 크롬을 함유할 수 있고, 기판은 석영으로 구성될 수 있다. 하드마스크 특성을 갖는 다른 적합한 재료들도 동일한 또는 다른 기판 재료들과 조합하여 층(2000)에 사용될 수 있다. 단계 702에서, 성형가능한(중합가능한) 재료(2002)의 제1 층이 부착되고, 융기된 볼록한 기하학적 형상의 나노구조(도 5A 및 5B에 묘사된 것들과 같은)를 갖는 임프린트 주형을 가지고 임프린트될 수 있으며, 이로써 도 10A 및 10B에 도시된 대로 매우 얇은 잔류층과 함께 성형가능한 재료(2002)에 함몰된 볼록한 기하학적 형상의 나노구조(2003)를 형성한다. 단계 703에서, 성형가능한 층(2002)이, 예를 들어 건식 에칭 단계(예를 들어, 산소 가스, 또는 산소 가스 플라즈마를 함유한 아르곤)에서 형성된 함몰부(2003)로부터 제거되어 금속층(2000)이 노출되며, 여기서 금속층(2000)은 제2 에칭 단계(예를 들어, 염소 가스 또는 산소 가스 플라즈마를 함유한 염소)에서 선택적으로 에칭되어 도 11A 및 11B에 도시된 대로 금속층(2000)에 함몰된 볼록한 기하학적 형상의 나노구조(2004)를 형성한다. 단일 에칭 단계를 사용하여 성형가능한 층(2002)과 금속층(2000)을 에칭해서 금속층(2000)에 함몰부(2004)를 형성할 수 있다. 단계 704에서, 남은 성형가능한 층(2002)은 도 12A 및 12B에 도시된 대로 플라즈마 애싱 단계(예를 들어, 산소 가스 플라즈마를 사용하여)에서 제거될 수 있다.
단계 705에서, 동일하지만 상응하는 형성된 함몰부(2004)에 상대적으로 배치된(회전 또는 병진), 또는 상이한 형상의 볼록한 특징부를 갖는 몰드를 가지고 새로운 임프린팅 단계가 수행된다. 회전되고 정렬되는 이전의 임프린트 몰드의 예는 도 29-31에 도시된다. 어느 경우든 원하는 결과는 본원에 더 설명된 대로, 조합되었을 때 함몰된 비-볼록 형상을 생성하는 볼록한 형상의 오버레이를 생성하는 것이다. 단계 706에서, 도 13A 및 13B에 도시된 대로, 제2 성형가능한 층(2007)이 부착되고 임프린트되어 성형가능한 층(2007)에 새로운 또는 회전된 함몰된 볼록한 기하학적 형상의 나노구조(2008)를 형성한다. 단계 707에서, 도 14A, 14B, 15A 및 15B에 도시된 대로, 성형가능한 층(2007)의 함몰부(2008)가 건식 에칭(예를 들어, 산소 가스, 또는 산소 가스 플라즈마를 함유한 아르곤)되어 금속층(2000)이 노출될 수 있으며, 이어서 제2 건식 에칭 단계(예를 들어, 크롬의 에칭을 위해 염소 가스 또는 산소 가스 플라즈마를 함유한 염소가 선택적으로 사용될 수 있다)에서 선택적으로 에칭될 수 있고, 이로써 성형가능한 층(2007)에는 함몰된 볼록한 기하학적 형상의 나노구조(2011)가 형성되고, 금속층(2000)에는 함몰된 비-볼록 기하학적 형상의 나노구조(2012)가 형성된다. 단일 에칭 단계를 사용하여 성형가능한 층(2007)과 금속층(2000)을 에칭해서 성형가능한 층(2010)에 함몰된 볼록한 기하학적 형상의 나노구조(2011), 및 금속층(2000)에 비-볼록 기하학적 형상의 나노구조(2012)를 형성한다. 단계 708에서 금속층에 추가의 패터닝된 함몰부가 형성될 필요가 있다면, 단계 704, 705, 706 및 707이 반복된다. 단계 709에서, 도 15A 및 15B에 도시된 대로, 일단 최종의 원하는 함몰된 비-볼록 기하학적 형상의 나노구조 패턴이 금속층(2000)에 얻어지면, 남은 성형가능한 층(2007)은 플라즈마 애싱(예를 들어, 산소 가스 플라즈마를 사용한)에 의해서 제거될 수 있다. 단계 710에서, 도 16A 및 16B에 도시된 대로, 금속층의 에칭 없이(예를 들어, 크롬은 불소 가스 플라즈마 에칭 단계에서 그다지 에칭되지 않을 것이다) 기판(2001)이 소정 깊이로 선택적으로 건식 에칭(예를 들어, 불소 가스 플라즈마, CF4, CHF3 등)되어 기판(2001)에 함몰된 비-볼록 기하학적 형상의 나노구조(2014)가 생성된다. 단계 711에서, 도 17A, 17B 및 17D에 도시된 대로, 기판에서 금속층이 제거되어 제거됨으로써 기판(2001)에 패터닝된 최종의 함몰된 비-볼록 기하학적 형상의 나노구조(2014)가 드러난다. 금속층은 건식 에칭(예를 들어, 크롬의 에칭을 위해 염소 가스 또는 산소 가스 플라즈마를 함유한 염소가 선택적으로 사용될 수 있다) 또는 습식 에칭(예를 들어, 크롬이 Cyantek Corporation에서 상업적으로 입수가능한 CR-7s를 사용하여 선택적으로 제거될 수 있다)에 의해 제거될 수 있다. 상기 상세히 설명된 과정 구체예에 의해서 비-볼록 기하학적 형상의 나노구조(2014a, 2014b, 2014c, 2014d 및 2014e)를 갖는 다른 기판(2001a, 2001b, 2001c, 2001d 및 2001e)이 생성될 수 있으며, 이것은 도 18A, 18B, 18C, 18D 및 18E에 도시된다.
도 7에 설명된 과정의 다른 구체예에서, 금속층(2000)은 제1 레지스트(도 2A에 묘사된 레지스트(202)와 같은)의 얇은 층과 이어진 제2 레지스트(도 2A에 묘사된 레지스트(203)과 같은)의 오버레이의 복합물로 대체될 수 있다. 예를 들어, 제2 레지스트는 습식 제거가능한 재료, PMGI(폴리메틸글루타르이미드)와 같은 가용성 재료, 및/또는 기타 등등을 포함할 수 있다. PMGI는 Shipley Company, L.L.C.(현재는 Rohm Haas)로부터 상표명 CD260으로 얻을 수 있는 테트라메틸암모늄 히드록시드(TMAH)에 의해 습식 제거될 수 있다. 또는 달리, 제2 레지스트는 어떤 네거티브 포토레지스트, 예를 들어 폴리히드록실스티렌일 수 있다. 각 레지스트 층은 미국 특허출원 공개 제2007/0212494호에 개시된 재료와 같은 밀착 목적을 위한 중간층을 포함할 수 있다. 단계 603(도 6)과 유사하게, 성형가능한 재료(2002)의 층이 부착되고, 융기된 볼록한 기하학적 형상의 나노구조를 함유하는 임프린트 몰드를 가지고 임프린트되어 함몰된 볼록한 기하학적 형상의 나노구조가 패터닝된 제3 레지스트 층을 형성한다. 도 6의 단계 607 및 608과 유사하게, 성형가능한 레지스트 층, 제2 레지스트 재료 층 및 제1 레지스트 재료 층(202)은 선택적으로 건식 에칭되어 기판에서 중지된다(예를 들어, 아르곤 및/또는 산소 가스 플라즈마의 상이한 조합에 의해). 단계 609와 유사하게, 성형가능한 레지스트 층과 제2 레지스트 층은 제1 레지스트를 통해 기판 쪽으로 함몰된 볼록한 기하학적 형상의 나노구조를 남기면서 제거될 수 있다. 단계 705(도 7)와 유사하게, 이어서 임프린트 몰드가 교환되고/되거나 회전되어 정렬된다(도 29-31 참조). 도 602(도 6)와 유사하게, 제2 레지스트의 오버레이가 부착될 수 있다. 단계 603(도 6)과 유사하게, 성형가능한 재료의 층(도 7)이 부착되고, 융기된 볼록한 기하학적 형상의 나노구조를 함유하는 임프린트 몰드를 가지고 임프린트되어 함몰된 볼록한 기하학적 형상의 나노구조가 패터닝된 제3 레지스트 층을 형성한다. 단계 607 및 608(도 6)과 유사하게, 성형가능한 레지스트 층, 제2 레지스트 재료 층 및 제1 레지스트 재료 층이 선택적으로 건식 에칭되어 기판에서 중지된다(예를 들어, 아르곤 및 산소 가스 플라즈마의 상이한 조합에 의해). 제1 재료 층은 이제 함몰된 비-볼록 기하학적 형상의 나노구조 패턴을 함유할 것이다. 단계 609(도 6)와 유사하게, 성형가능한 레지스트 층 및/또는 제2 레지스트 층은 제1 레지스트를 통해 기판 쪽으로 함몰된 비-볼록 기하학적 형상의 나노구조를 남기면서 제거될 수 있다. 함몰된 비-볼록 기하학적 형상의 나노구조 패턴이 최종적인 것이라면, 단계 612(도 6)과 유사한 단계를 이용해서 기판을 원하는 깊이로 선택적으로 에칭하여 기판에 함몰된 비-볼록 기하학적 형상의 나노구조 패턴을 형성한다. 이 패턴이 원하는 최종 패턴이 아니면, 상기 단계들이 반복될 수 있다. 마지막으로, 도 17A, 17B 및 17D에 도시된 대로, 단계 613과 유사한 단계를 이용해서 제1 재료 층을 제거하여 함몰된 비-볼록 기하학적 형상의 나노구조 패턴을 갖는 최종 기판을 형성한다. 또한, 융기된 특징부를 갖는 임프린트 주형을 사용하여 기판에 비-볼록 함몰부를 형성하는 상기 과정들이 설명되었지만, 리버스 톤 공정에 의해 비-볼록 함몰부를 형성하기 위해서는 함몰된 특징부를 갖는 주형도 사용될 수 있음이 인정될 것이다.
함몰된 비-볼록 기하학적 형상의 나노구조 패턴을 갖는 임프린트 몰드를 사용하여 기능성 비-볼록 기하학적 형상의 나노구조를 생성할 수 있다. 기판에 필요한 융기된 또는 함몰된 비-볼록 기하학적 형상의 나노구조 패턴의 임프린트 요건에 따라 도 8에 도시된 대로 두 공정 경로가 이어질 수 있다. 단계 801(도 8)에서, 단계 711(도 7)에서 생성된 임프린트 몰드가 해당 임프린트 몰드의 원하는 비-볼록 함몰된 기하학적 형상의 나노구조 패턴을 위해 선택된다. 단계 802(도 8)에서, 기능성 나노입자(예를 들어, 나노의약에서 약물 송달 및 진단을 위한 생물-기능성 나노입자)를 만들기 위해 상이한 과정을 추구하는데 융기된 또는 함몰된 비-볼록 기하학적 형상의 나노구조가 필요한지 결정된다. 예를 들어, 융기된 비-볼록 기하학적 형상의 나노구조는 본원에 전문이 참고자료로 포함되는 미국 특허출원 공개 제US2011/0049096호 및 2011년 11월 4일 제출된 미국 특허출원 제13/289,601호, 발명의 명칭 "Nanoimprint Lithography Formation of Functional Nanoparticles Using Dual Release Layers"에 설명된 기능성 나노입자를 형성하기 위한 과정에서 유용하다. 함몰된 비-볼록 기하학적 형상의 나노구조가 기능성 나노입자를 형성하기 위한 과정에서 유용한 경우의 예는 본원에 전문이 참고자료로 포함되는 미국 특허출원 공개 제US2011/0049096에 설명된다. 융기된 비-볼록 기하학적 형상이 임프린트에 필요한 경우 단계 803(도 8)으로 진행한다. 단계 803에서, 성형가능한 재료가 기판 위에 부착되고, 함몰된 비-볼록 기하학적 형상의 나노구조(2014)(도 17A, 17B 및 17D)를 갖는 임프린트 몰드(2013)(도 17A, 17B 및 17D)로 임프린트되어 얇은 잔류층과 함께 성형가능한 레지스트에 융기된 비-볼록 기하학적 형상의 나노구조를 형성한다. 단계 804(도 8)에서, 기판 위의 융기된 비-볼록 기하학적 형상의 나노구조의 패턴을 더 가공하여 비-볼록 기하학적 형상을 가진 기능성 나노입자를 생성할 수 있다. 해당 요건이 임프린트 레지스트에 함몰된 비-볼록 기하학적 형상의 나노구조를 생성하기 위한 것이면 단계 805(도 8)로 진행한다. 단계 805(도 8)에서, 도 19에 도시된 대로 기판(2018)(예를 들어, 석영) 위에 금속층(2017)(예를 들어, 크롬)을 부착한다. 단계 806에서, 성형가능한 레지스트 층(2019)을 부착하고, 단계 711(도 7) 및/또는 801(예를 들어, 도 8)로부터의 임프린트 몰드(예를 들어, 도 17A, 17B 및 17D)를 가지고 임프린트해서 성형가능한 레지스트 층(2019)에 얇은 잔류층과 함께 융기된 비-볼록 기하학적 형상의 나노구조 패턴을 형성한다. 단계 807에서, 성형가능한 층이 건식 에칭 단계(예를 들어, 산소 가스, 또는 산소 가스 플라즈마를 함유한 아르곤)에서 함몰부로부터 제거되어 금속층(2017)이 노출되며, 여기서 금속층(2017)은 제2 에칭 단계(예를 들어, 염소 가스 또는 산소 가스 플라즈마를 함유한 염소)에서 선택적으로 에칭되어 도 21A 및 21B에 도시된 대로 금속층(2019)에 융기된 특징부(2021)가 형성된다. 단일 에칭 단계를 사용하여 성형가능한 층(2019)과 금속층(2017)을 에칭해서 금속층(2017)에 융기된 비-볼록 기하학적 형성의 나노구조(2021)를 형성할 수 있다. 단계 808에서, 남은 성형가능한 층은 도 22A 및 22B에 도시된 대로 플라즈마 애싱 단계(예를 들어, 산소 가스 플라즈마를 사용한)에 의해 제거될 수 있다. 단계 809에서, 도 23A 및 23B에 도시된 대로, 금속층의 에칭 없이(예를 들어, 크롬은 불소 가스 플라즈마 에칭 단계에서 그다지 에칭되지 않을 것이다) 기판(2018)이 소정 깊이로 선택적으로 건식 에칭(예를 들어, 불소 가스 플라즈마, CF4, CHF3 등)되어 기판(2018)에 융기된 비-볼록 기하학적 형상의 나노구조(2023)가 생성된다. 단계 810에서, 도 24A, 24B 및 24C에 도시된 대로, 기판(2018)에서 금속층(2012)이 제거되어 제거됨으로써 기판(2018)에 패터닝된 최종의 융기된 비-볼록 기하학적 형상의 나노구조(2023)가 드러난다. 남은 금속층(2019)은 건식 에칭(예를 들어, 크롬의 에칭을 위해 염소 가스 또는 산소 가스 플라즈마를 함유한 염소가 선택적으로 사용될 수 있다) 또는 습식 에칭(예를 들어, 크롬이 Cyantek Corporation에서 상업적으로 입수가능한 CR-7s를 사용하여 선택적으로 제거될 수 있다)에 의해 제거될 수 있다. 단계 810에서 생성된 임프린트 몰드를 사용하여 단계 811에서 성형가능한 레지스트 재료가 기판 위에 부착되고 임프린트되어 기판 위에 함몰된 비-볼록 기하학적 형상의 나노구조의 패턴을 생성한다. 단계 812에서, 상기 설명된 것과 같은 과정을 이용하여 기판 위의 성형가능한 레지스트의 이러한 임프린트 패턴을 계속해서 사용해서 기능성 비-볼록 기하학적 형상의 나노입자를 생성한다.
이미 설명된 대로, 비-볼록 나노구조를 형성하기 위한 대안적인 구체예에서, 제1 패턴에 오버레이된 제2 패턴은 실질적으로 제1 패턴과 상이할 수 있다. 예를 들어, 도 25A는 제1 패턴(1100)을 도시하고, 도 25b는 제2 패턴(1102)을 도시한다. 도 25C에 도시된 대로, 제1 패턴(1100)과 제2 패턴(1102)의 오버레이는 적어도 하나의 예리한 엣지(1108)를 가진 복수 개의 비-볼록 나노형상(1106)을 갖는 표면 패턴(1104)을 제공할 수 있다.
도 26A 및 26B는 다수의 예리한 엣지(1302)를 가진 비-볼록 나노형상(1300 및 1310)의 다른 예시적인 형성을 도시한다. 볼록한 주형 패턴(1304)(예를 들어, 삼각형 패턴)을 사용하여 중심 C1과 3개의 꼭짓점(1306)이 있는 제1 나노형상(1300)을 형성할 수 있다. 본원에서 이미 설명한 대로, 계속해서 패턴(1304)을 다시 사용하여 패턴(1304)을 약 180도 회전시키고, 나노형상(1300)에 직접 패터닝함으로써 6개의 꼭짓점(1306)이 있는 비-볼록 나노형상(1300a)을 형성할 수 있다. 예를 들어, 3개의 꼭짓점(1306)이 있는 나노형상(1300)의 중심이 정렬되고, 패턴(1304)이 약 180도 회전된 상태에서 패턴(1304)을 중심으로 임프린트될 수 있다.
또는 달리, 도 26B에 예시된 대로, 볼록한 패턴(1304)(예를 들어, 삼각형 패턴)을 사용하여 3개의 꼭짓점(1306)이 있는 제1 나노형상(1300)을 형성할 수 있다. 계속해서 패턴(1305)이 약 180도 회전될 수 있고, 패터닝된 층(1306) 위에서 나노형상(1300)의 꼭짓점(1306)과 정렬되어 4개의 꼭짓점(1306)이 있는 비-볼록 "보우-타이" 형상의 나노형상(1310)을 형성할 수 있다.
나노형상(1300 및 1310)의 정렬은 x 및 y 방향으로 행해질 수 있으며, θ와 관련한 정렬 문제는 거의 또는 전혀 없다. 예를 들어, 도 26A와 관련하여, 6개의 꼭짓점이 있는 나노형상(1300)을 형성하는데 있어서 중심 C로 정렬되는 경우 θ의 변동은 형성에 영향을 거의 또는 전혀 미치지 않는다.
일반적으로, 각 인쇄 영역 안의 층들은 실질적으로 동일하게 복제되며, 이로써 각 인쇄 영역 안에서는 실질적으로 동일한 장치가 얻어진다. 정렬 또는 정합과 같은 설계 관용성이 시스템의 한계를 시험하는 경우, 특징부들의 계획적인 오프셋은 적어도 하나의 존립가능한 나노구조를 제공할 수 있으며, 이것은 이어서 필요에 따라 복제될 수 있다.
도 27-31은 특징부들의 계획적인 오프셋을 이용하여 비-볼록 나노구조를 형성하기 위한 방법을 도시하며, 필요에 따라 복제될 수 있는 적어도 하나의 존립가능한 나노구조를 제공한다.
도 27을 참조하면, 기판(1416)은 영역(1418)을 포함할 수 있다. 영역(1418)은 다수의 인쇄 영역(1420)을 포함할 수 있다. 인쇄 영역(1420)은 일반적으로 리소그래피 시스템의 최대 영역만큼 크다. 예를 들어, 인쇄 영역은 리소그래피 시스템이 동시에 임프린트할 수 있는 최대 면적이다(예를 들어, 1 플래시 내에서).
도 28을 참조하면, 인쇄 영역(1420)은 다수의 하위영역(1422)을 포함할 수 있다. 하위영역(1422)은 인쇄 영역(1420)의 주연부로부터 이격되어 도시되지만, 하위필드(1422)는 인쇄 영역(1420)의 주연부에 위치될 수도 있다. 추가로, 하위영역(1422)은 서로 이격되어 도시되지만, 하위영역(1422)은 그 사이에 간격 없이 인접하여 위치될 수도 있다(예를 들어, 하위영역(1422)은 서로 접할 수 있다). 각 하위영역(1422)은 하나 이상의 기능성 장치(예를 들어, 약물 송달 시스템)를 수용할 수 있다.
각 하위영역(1422) 안에 제1 기하구조가 생성될 수 있다. 예를 들어, 제1 기하구조는 볼록한 특징부(예를 들어, 삼각형 특징부)를 포함할 수 있다. 특징부는 약 100nm 이하의 범위 내의 최소 특징부 크기를 가질 수 있다. 각 제1 기하구조는 그것의 특징부가 전체적으로 각각의 하위영역(1422) 안에 배열되도록 배열될 수 있다.
도시된 구체예에서, 제1 층 기하구조(예를 들어, 삼각형)는 하위영역(1422)의 중심점과 실질적으로 정합하는 중심점 C1을 가진다. 따라서, 일 구체예에서, 각 제1 기하구조는 그것의 상응하는 하위영역(1422) 안에서 유사하게 배열될 수 있다. 이러한 배열은 본원에서 논의된 제2 기하구조와는 대조적일 수 있다.
도 29는 제2 기하구조(1424)가 제1 기하구조에 임프린트된 인쇄 영역(1420)을 도시한다. 각 제2 기하구조는 볼록한 특징부를 포함하는 제2 특징부를 포함할 수 있으며, 여기서 적어도 하나의 제2 특징부는 상응하는 제1 특징부를 가져서, 거기에 대해 정렬될 수 있다. 예를 들어, 도 26A에 도시된 대로, 중심 C1이 C2와 정렬되어 나노형상(1300a)을 형성할 수 있다. 다른 예에서, 도 26B에 도시된 대로, 하나의 기하구조의 꼭짓점이 제2 기하구조의 꼭짓점과 정렬되어(즉, 기하구조 중심들이 이동되거나 오프셋된 상태) 비-볼록 나노형상(1310)을 형성할 수 있다.
다시 도 29를 참조하면, 적어도 하나의 기능적으로 정렬된 장치를 제공하기 위해서, 2개의 제2 기하구조는 이들의 각각의 하위영역(1422) 내에서 유사하게 배열될 수 없다. 예를 들어, 중심의 하위영역(1422)은 제1 및 제2 기하구조의 중심 C1 및 C2와 정렬될 수 있다. 그러나, 각각의 다른 하위영역은 제1 기하구조로부터 계획적으로 오프셋된 제2 기하구조를 포함할 수 있다. 하위영역(1422) 및 제1 기하구조의 중심점과 관련된 각 오프셋은 바이어스가 설정될 수 있다. 이러한 바이어스는 설정된 거리의 배수일 수 있다. 예를 들어, 바이어스는 약 2nm의 배수일 수 있다. 바이어스는 리소그래피 주형-제조 과정, 시스템 및/또는 장치의 능력에 관한 함수일 수 있다. 결과적으로, 주형 제조가 개선됨에 따라 바이어스도 따라서 줄어들 수 있다.
도 30은 (x, y) 축의 보조 하에 제1 기하구조와 제2 기하구조의 배열을 도시한다. 제2 층 기하구조(1426)의 중심 C2는 그것의 중심점이 축(0, 0)의 기원과 실질적으로 정합할 수 있도록 배열될 수 있다. 하위영역은 J 열과 K 행을 갖는 어레이로 배열될 수 있다. 이 경우, J=K=5이다. 그러나, 반드시 J=K인 것은 아니다. 각 행은 너비 "w"를 갖고, 각 열은 높이 'h'를 가진다. 이 구체예에서, 제1 기하구조는 하위영역과 정합하여 이격될 수 있다. 따라서, 제1 기하구조는 이들의 각각의 하위영역과 관련하여 오프셋되지 않을 수 있다. 따라서, 제1 기하구조의 중심 C1은 제1 기하구조에 바로 횡으로 인접한 것으로부터 w의 수평 거리 또는 h의 수직 거리이다. 도시된 구체예에서, w는 h와 등가이고, 제1 기하구조의 중심은 서로 실질적으로 등가로 이격된다.
도 31을 참조하면, 제2 기하구조(1426)의 중심 C2도 또한 등가로 이격된다. 그러나, 제2 기하구조의 이격은 제1 기하구조의 이격과는 등가이지 않다. 제2 기하구조들의 행은 너비 w+Δw를 갖고, 열은 높이 h+Δh를 가진다. 바이어스(Δw 및 Δh)는 임의의 0이 아닌 수일 수 있음이 주지된다. 예를 들어, 도 31에 도시된 바이어스는 음수일 수 있다. 일 구체예에서, 중심의 하위영역(1422)은 중심의 하위영역과 관련하여 오프셋이 없는 기하구조로 임프린트될 수 있고, 남은 하위구조에 임프린트된 기하구조는 각각의 바이어스(Δw 및 Δh)와 중심의 하위영역으로부터의 열과 행의 번호의 곱과 등가인 (x, y) 오프셋을 가진다. 예로서, 제2 기하구조는 중심의 하위영역으로부터 1 행, 0 열일 수 있다. 따라서, 이 제2 기하구조의 오프셋은 (Δw, 0)일 것이다.
어느 기하구조든 바이어스가 도입될 수 있으며, 제2 기하구조에만 제한되지 않는다는 것이 주지되어야 한다. 예를 들어, 제1 기하구조가 바이어스될 수 있고, 제2 기하구조는 바이어스되지 않을 수 있다.
본원에 설명된 과정에 따라서 형성된 융기된 또는 함몰된 비-볼록 기하학적 형상의 나노구조 패턴을 갖는 결과의 주형은 다음의 특징부를 포함할 수 있다: (i) 비-볼록 함몰부(도 17A, 17B 및 17D의 함몰부(2014) 참조)에서 적어도 하나의 모서리가 25nm 미만, 또는 20nm 미만, 또는 10nm 미만, 또는 5nm 미만의 치수의 곡률 반경(도 17C의 곡률 반경(2016) 참조)을 갖는 상당히 예리할 수 있는 모서리, 및/또는 본원에 설명된 제작 과정에 의해 생성된 임프린트 몰드에서 기하학적 형상의 나노구조의 융기된 비-볼록 특징부(도 14A의 융기된 특징부(2023) 참조); 및/또는 (ii) 비-볼록 함몰부(2014)(도 17A, 17B 및 17D)에 적어도 하나의 오목한 모서리(도 17C 참조) 및 본원에서 구현된 제작 과정에 의해 생성된 임프린트 몰드에서 기하학적 형상의 나노구조의 융기된 비-볼록 특징부(도 24A, 24B 및 24C 참조).
비-볼록 형상의 활용은 표면적 대 부피 비가 높은 생물-기능성 나노입자, 하드 디스크 드라이브 박막 헤드 GMR 센서 나노-규모 구조, 및 도 26B의 "보우-타이"(1310)와 같은 근거리장 광구의 제작을 포함한다.
단계 3: 나노-패턴 구조 복제
도 32A-33C는 나노-패턴 구조(702)의 예시적인 형성에 관한 측면도를 예시한다. 이러한 나노-패턴 구조는 앞서 설명된 대로 볼록한 또는 비-볼록한 단면적을 가질 수 있다. 일반적으로, 도 1과 관련하여 본원에서 설명된 임프린트 리소그래피 공정을 이용하여 중합가능한 재료(34)가 기판(708)의 표면(706)에 부착될 수 있고, 나노-패턴 몰드(700)에 의해 접촉되어 나노-패턴 구조(702)를 형성할 수 있다. 나노-패턴 구조(702)는 잔류층(712) 및 적어도 하나의 예리한 엣지를 갖는 특징부(예를 들어, 돌출부(720) 및/또는 함몰부(722))를 포함할 수 있다. 잔류층(712)은 두께 tR을 가질 수 있다. 얇은 잔류층(712)은 비-볼록 단면 형상의 특징부에 존재하는 측면 엣지를 포함해서 나노-패턴 구조(702)의 이후의 가공 동안 곡선형 특징부(예를 들어, 돌출부(720))의 발생을 감소시킬 수 있다. 예를 들어, 잔류층(712)은 곡선형 특징부의 발생을 감소시키기 위해서 1-25nm의 두께 tR을 가질 수 있다.
잔류층 두께 tR은 중합가능한 재료(34)의 부피, 표면 에너지, 및/또는 기타 등등에 의해서 제어될 수 있다. 잔류층 두께 tR을 제어하는 방법은 본원에 전문이 참고자료로 포함되는 미국 특허출원 공개 제US2009/0148619호에 설명된 것들을 포함한다. 이러한 방법들은 임프린트 리소그래피 공정 동안 곡선형 특징부의 발생을 감소시키고/시키거나 제거하고, 본원에 설명된 대로 형성된 주형에 의해 임프린트되는 패턴 특징부의 정확성을 유지하는데 중요할 수 있는 예리한 엣지를 제공할 수 있다. 특히 본원에 설명된 대로 형성된 주형을 사용하여 비-볼록 특징부를 패터닝하는 것과 관련해서는 잔류층이 15nm 미만이거나, 또는 어떤 경우에는 10nm 미만, 또는 심지어 5nm 미만인 것이 유익할 수 있다. 잔류층의 두께를 최소화함으로써, 예를 들어 비-볼록 기하구조의 예리한 엣지가 이후의 패턴 전달 단계들에서 보존될 수 있다.
도 32A 및 32B는 중합가능한 재료(34)가 위에 부착된 기판(708) 위에 위치된 나노-패턴 몰드(700)를 예시한다. 나노-패턴 몰드(700)는 특징부(예를 들어, 함몰부(714) 및/또는 돌출부(716))를 가질 수 있다. 예리한 엣지를 갖는 함몰부(714) 및/또는 돌출부(716)가 본원에 설명된 과정을 이용하여 형성될 수 있다. 예를 들어, 도 32B에 예시된 대로 삼각형 형상의 함몰부(714)를 갖는 나노-패턴 몰드(700)가 형성될 수 있다. 삼각형 형상이 예시되지만, 직사각형, 육각형 또는 어떤 다른 기발한 형상을 포함해서 예리한 엣지 및 특징부를 갖는 어떤 형상도 형성될 수 있다는 것이 주지되어야 하며, 이들에 제한되지는 않는다.
도 33A-33B는 높이 h1(도 33A)에 위치된 나노-패턴 몰드(700)가 높이 h2(도 33B)로 이동함에 따라 중합가능한 재료(34)가 분산되는 것을 예시한다. 나노-패턴 몰드(700)는 두께 tN을 가질 수 있다. 예를 들어, 나노-패턴 몰드(700)는 0.5-10mm의 두께를 가질 수 있다.
나노-패턴 몰드(700)가 높이 h1에서 높이 h2로 이동하는 동안 중합가능한 재료(34)의 분산은 일반적으로 어떤 추가 작용력 하에 모세관 추진된다. 예를 들어, 어떤 양의 힘(F)이 임프린트 헤드(38)(도 1에 도시된)에 의해 나노-패턴 몰드(700)에 제공되어 높이 h에 있는 나노-패턴 몰드(700)를 기판(708) 위로 위치시킬 수 있다. 그러나, 힘(F)은 최소(예를 들어, 0-10N)일 수 있다. 추가로, 척(28)(도 1에 도시된)이 압력(P)을 적용할 수 있다. 압력(P)은 또한 실질적인 보우잉(bowing)이나 다른 실질적인 변형 없이 나노-패턴 몰드(700)를 적절히 배치하기에 충분할 수 있다. 예를 들어, 압력(P)은 대략 0-0.1atm일 수 있다. 최소 작용력(예를 들어, 힘(F) 및 압력(P))은 잔류층(712)의 변형을 감소시킬 수 있다. 추가로, 나노-패턴 구조(702)의 형성 및 분리 동안 잔류층(712)의 변형을 감소시키기 위해서 척(14)도 기판(12)에 최소한의 힘을 제공할 수 있다는 것이 주지되어야 한다.
도 33C는 잔류층(712)의 두께가 tR이고, 돌출부(720)가 예리한 엣지를 갖는 형성된 나노-패턴 구조(702)를 예시한다. 이러한 얇은 잔류층에서는 밀착층이 1nm 두께일 수 있다는 사실과 패턴 전달이 기판 에칭과 함께 시작되며 디스컴(descum)이 불가능하다는 것이 주지되어야 한다. 이를 위해, 임프린트 패턴 전달 제조 공정은 밀착층의 증기 코팅(1nm 두께), 요구가 있을 때 레지스트 디스펜스의 중지(디스펜스 패턴 및 모노머 부피는 주형 부피 계산에 기초한다), < 5nm RLT에서 임프린트 패터닝(필요한 경우 더미 필(dummy fill)), 기판 제거 및 세정을 포함할 수 있다. 디스컴 에칭이 필요하다면 그것은 얇은 잔류 필름을 제거하기 위해서일 수 있으며, 이로써 성형된 나노구조의 형상에는 실질적으로 영향을 미치지 않을 수 있다는 것이 주지되어야 한다. 이것은 몰드에 존재하는 나노-형상을 보유한 상태에서 기판의 에칭을 허용할 수 있다. 이것은 밀착층(1nm 두께)의 증기 코팅, 임프린트 재료의 스핀온(spin on), > 5nm RLT에서 임프린트 패터닝, 실질적인 임프린트 레지스트 디스컴(산소 플라즈마에 의해), 기판 에칭, 기판 제거 및 세정의 단계가 행해지는 종래의 임프린트 리소그래피와 대조적이다.
상기 설명된 본 발명의 구체예들은 예시이다. 본 발명의 범위 내에서 상기 인용된 개시에 많은 변화 및 변형이 이루어질 수 있다. 따라서, 본 발명의 범위는 상기 설명에 의해 제한되지 않으며, 첨부된 청구항들 및 이들의 전 범위의 등가물을 참조하여 결정되어야 한다.
Claims (24)
- 기판 위에 제1 재료 층을 형성하는 단계;
볼록한 기하학적 단면을 갖는 특징부의 패터닝 표면을 갖는 임프린트 리소그래피 주형을 사용해서 제1 재료 층 위에 성형가능한 재료의 제1 패터닝된 층을 형성하는 단계;
제1 패터닝된 층과 제1 재료 층의 일부를 제거하여 볼록한 기하학적 단면을 갖는 함몰부를 제1 재료 층에 형성하는 단계;
볼록한 기하학적 단면을 갖는 특징부의 패터닝 표면을 갖는 임프린트 리소그래피 주형을 사용해서 제1 층 위에 성형가능한 재료의 제2 패터닝된 층을 형성하는 단계로, 주형 특징부가 제1 층에 형성된 상응하는 함몰부에 상대적 배치되는 단계;
제2 패터닝된 층과 제1 재료 층의 일부를 제거하여 비-볼록 기하학적 단면을 갖는 함몰부를 제1 재료 층에 형성하는 단계;
기판을 에칭하여 비-볼록 기하학적 단면을 갖는 함몰부를 기판에 형성하는 단계;
제2 패터닝된 층의 나머지 부분을 제거하는 단계; 및
제1 재료 층의 나머지 부분을 제거하는 단계
를 포함하는, 비-볼록 단면을 갖는 특징부를 갖는 임프린트 리소그래피 주형의 형성 방법. - 제 1 항에 있어서, 기하학적 단면은 다각형인 것을 특징으로 하는 방법.
- 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 상응하는 함몰부에 상대적인 특징부의 이동은 회전 이동인 것을 특징으로 하는 방법.
- 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 상응하는 함몰부에 상대적인 특징부의 이동은 횡측 이동인 것을 특징으로 하는 방법.
- 제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서, 임프린트 주형의 특징부는 융기되는 것을 특징으로 하는 방법.
- 제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서, 임프린트 주형의 특징부는 함몰되는 것을 특징으로 하는 방법.
- 제 1 항 내지 제 6 항 중 어느 한 항에 있어서, 제1 재료 층과 성형가능한 재료는 상이한 에칭 특성을 갖는 것을 특징으로 하는 방법.
- 제 1 항 내지 제 7 항 중 어느 한 항에 있어서, 제1 재료 층은 금속을 함유하는 것을 특징으로 하는 방법.
- 제 1 항 내지 제 8 항 중 어느 한 항에 있어서, 제1 재료 층은 크롬을 함유하는 것을 특징으로 하는 방법.
- 기판 위에 제1 재료 층을 형성하는 단계;
제1 볼록한 기하학적 단면을 갖는 특징부의 패터닝 표면을 갖는 임프린트 리소그래피 주형을 사용해서 제1 재료 층 위에 성형가능한 재료의 제1 패터닝된 층을 형성하는 단계;
제1 패터닝된 층과 제1 재료 층의 일부를 제거하여 제1 볼록한 기하학적 단면을 갖는 함몰부를 제1 재료 층에 형성하는 단계;
제2 볼록한 기하학적 단면을 갖는 특징부의 패터닝 표면을 갖는 임프린트 리소그래피 주형을 사용해서 제1 층 위에 성형가능한 재료의 제2 패터닝된 층을 형성하는 단계로, 주형 특징부가 제1 볼록한 기하학적 단면을 갖는 제1 층에 형성된 상응하는 함몰부와 정렬되는 단계;
제2 패터닝된 층과 제1 재료 층의 일부를 제거하여 비-볼록 기하학적 단면을 갖는 함몰부를 제1 층에 형성하는 단계;
기판을 에칭하여 비-볼록 기하학적 단면을 갖는 함몰부를 기판에 형성하는 단계;
제2 패터닝된 층의 나머지 부분을 제거하는 단계; 및
제1 재료 층의 나머지 부분을 제거하는 단계
를 포함하는, 비-볼록 단면을 갖는 특징부를 갖는 임프린트 리소그래피 주형의 형성 방법. - 제 10 항에 있어서, 기하학적 단면은 다각형인 것을 특징으로 하는 방법.
- 제 10 항 또는 제 11 항에 있어서, 임프린트 주형의 특징부는 융기되는 것을 특징으로 하는 방법.
- 제 10 항 또는 제 11 항에 있어서, 임프린트 주형의 특징부는 함몰되는 것을 특징으로 하는 방법.
- 제 10 항 내지 제 13 항 중 어느 한 항에 있어서, 제1 재료 층과 성형가능한 재료는 상이한 에칭 특성을 갖는 것을 특징으로 하는 방법.
- 제 10 항 내지 제 14 항 중 어느 한 항에 있어서, 제1 재료 층은 금속을 함유하는 것을 특징으로 하는 방법.
- 제 10 항 내지 제 15 항 중 어느 한 항에 있어서, 제1 재료 층은 크롬을 함유하는 것을 특징으로 하는 방법.
- 특징부를 갖는 패터닝 표면을 포함하며, 특징부가 기하학적 단면 및 25nm 미만의 곡률 반경을 갖는 적어도 하나의 모서리를 갖는 임프린트 리소그래피 주형.
- 제 17 항에 있어서, 기하학적 단면은 비-볼록형인 것을 특징으로 하는 주형.
- 제 17 항 또는 제 18 항에 있어서, 기하학적 단면은 다각형인 것을 특징으로 하는 주형.
- 제 17 항 내지 제 19 항 중 어느 한 항에 있어서, 임프린트 주형의 특징부는 융기된 것을 특징으로 하는 주형.
- 제 17 항 내지 제 19 항 중 어느 한 항에 있어서, 임프린트 주형의 특징부는 함몰된 것을 특징으로 하는 주형.
- 제 1 항 내지 제 21 항 중 어느 한 항의 임프린트 리소그래피 주형을 사용하여 기하학적 단면을 갖는 나노구조를 형성하는 방법.
- 제 22 항에 있어서, 주형 특징부에 상응하는 특징부를 가지며, 패턴 전달 동안 기하학적 특징부의 형상 유지를 허용하는 잔류층 두께를 갖는 패터닝된 층의 형성을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
- 제 23 항에 있어서, 잔류층 두께는 15nm 미만인 것을 특징으로 하는 방법.
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