KR20140135979A

KR20140135979A - 대면적 임프린트 리소그래피

Info

Publication number: KR20140135979A
Application number: KR1020147025445A
Authority: KR
Inventors: 병진 최; 세 현 안; 마하드반 가나파디서브라마니안; 마이클 엔. 밀러; 시들가타 브이. 스리니바산
Original assignee: 몰레큘러 임프린츠 인코퍼레이티드
Priority date: 2012-02-22
Filing date: 2013-02-22
Publication date: 2014-11-27
Also published as: CN104303104B; EP2823356A1; CN104303104A; TWI574912B; CN109407463A; CN109407463B; TW201339091A; SG11201405089WA; JP6130404B2; JP2015513797A; US20130214452A1; WO2013126750A1; US9616614B2; KR101690532B1; EP2823356B1

Abstract

임프린트 리소그래피 기술을 사용하여 플렉시블 기판 또는 평면 기판에 분배된 중합성 재료를 패턴화하기 위한 방법 및 시스템이 제공되어 있다. 마스터로부터의 패턴이 플렉시블 필름 템플릿을 형성하기 위해 플렉시블 기판에 전사되는 템플릿 복제 방법 및 시스템 역시 제공되어 있다. 그 다음, 이러한 플렉시블 필름 템플릿은 대면적 평면 기판을 패턴화하기 위해 사용된다. 임프린트 템플릿과 기판 사이의 접촉은 템플릿과 기판 사이의 상대 직선운동에 의해 시작되고 전파될 수 있다.

Description

대면적 임프린트 리소그래피{LARGE AREA IMPRINT LITHOGRAPHY}

나노 제조는 100 나노미터 이하 정도의 특징부를 갖는 매우 작은 구조의 제조를 포함한다. 나노 제조가 상당한 영향을 갖는 하나의 적용은 집적회로의 처리에 있다. 반도체 공정 산업은 기판 위에 형성된 단위 면적 당 회로수를 증가시키면서 보다 큰 생산성을 얻기 위해 계속 노력하고 있어서, 나노 제조가 점점 중요해지고 있다. 나노 제조는 형성된 구조의 최소 특징부 치수의 계속된 감소를 허용하면서 보다 큰 프로세스 제어를 제공한다. 나노 제조가 채용된 다른 연구 분야는 생명공학, 광학 기술, 기계 시스템 등을 포함한다.

오늘날 사용되는 나노 제조 기술의 예는 보통 임프린트 리소그래피로 부른다. 임프린트 리소그래피는, 예를 들어, CMOS 로직, 마이크로프로세서, NAND 플래시 메모리, NOR 플래시 메모리, DRAM 메모리, 또는 MRAM, 3D 크로스-포인트 메모리, Re-RAM, Fe-RAM, STT-RAM 등과 같은 다른 메모리 장치와 같은 집적 장치의 층을 제조하는 것을 포함하는 다양한 분야에서 사용된다. 임프린트 리소그래피는 또한 하드디스크용 박막 헤드 디바이스에 층을 제조하는데 사용된다. 임프린트 리소그래피는 또한 하드디스크, 디스플레이용 편광자와 같은 광학 장치, 광결정 구조, 광전 장치용 광 포획 구조 및 필터, 배터리 전극용 나노구조, 강화된 포토닉 및 광전 장치용 양자점 구조, 생의학 장치, 센서를 위한 패턴화된 매체를 제조하는데, 그리고 제어된 나노입자의 제조에 사용될 수 있다. 제어된 나노입자는 결정 반도성 재료를 제조하는데, 또는 폴리머 기반 약물 운반자로서 사용될 수 있다. 임프린트 리소그래피 공정의 예는 여기에 모두 언급되어 통합된, 미국 특허 공개 번호 2004/0065976, 미국 특허 공개 번호 2004/0065252, 및 미국 특허 번호 6,936,194와 같은 다수의 공보에 상세하게 기술되어 있다.

상술된 미국 특허 공개 및 특허의 각각에 개시된 임프린트 리소그래피 기술은 가공성(중합성) 층에 릴리프 패턴을 형성하는 단계 및 이러한 릴리프 패턴에 상응하는 패턴을 밑에 있는 기판에 전사하는 단계를 포함한다. 이러한 기판은 패턴화 공정을 돕도록 희망의 위치지정을 위해 모션 스테이지에 결합될 수 있다. 이러한 패턴화 공정은 이러한 기판으로부터 이격된 템플릿 및 이러한 템플릿과 기판 사이에 적용된 가공성 액체를 사용한다. 이러한 가공성 액체는 가공성 액체에 접촉하는 템플릿의 표면의 형상에 상응하는 패턴을 갖는 강성 층을 형성하도록 응고된다. 응고 후에, 템플릿은 강성 층으로부터 분리되어 템플릿과 기판이 이격된다. 그 다음, 이러한 기판 및 응고된 층은 응고된 층에 패턴에 상응하는 릴리프 이미지를 기판에 전사하기 위해 추가 공정을 거친다.

본 발명은 예를 들어, 폰, 태블릿, 모니터, 텔레비전등에 통합되는 평면 패널 디스플레이에 사용되는 유리 또는 플라스틱 기판과 같은 대면적 평면 기판을 포함하는, 플렉시블 필름 기판 및/또는 평면 기판을 패턴화하기 위한 임프린트 리소그래피 시스템 및 방법을 제공한다.

다양한 특징에서, 임프린트 리소그래피 시스템 및 방법이 2개의 기판이 동시에 직선운동함에 따라 플렉시블 필름 기판과 평면 기판 사이에 위치된 중합성 재료를 임프린팅하기 위해 제공된다. 이러한 시스템 및 방법은 (예를 들어, 롤투플레이트(roll-to-plate) 임프린팅과 같은) 플렉시블 템플릿을 사용하는 평면 대면적 기판을 패턴화하는 단계는 물론 (예를 들어, 플레이트투롤(plate-to-roll) 임프린팅과 같은) 평면, 플레이트 형상 임프린트 템플릿을 사용하여 플렉시블 필름 기판을 패턴화하는데 사용된다. 어느 하나의 상황에서, 최종 패턴화된 기판이 최종 제품을 형성하거나 최종 제품으로 통합될 수 있거나 자체가 추가 패턴화를 위한 임프린트 템플릿으로서 사용될 수 있다. 하나의 특징에서, 이러한 시스템은 플렉시블 필름 기판의 반대 단부를 고정시키고 상기 플렉시블 필름 기판의 일부를 상기 권취 롤러의 하나 또는 다른 롤러에 감겨진 상태로 유지하도록 구성된 제1 및 제2 권취 롤러를 포함하고 있다. 하나 이상의 롤러 구동 어셈블리는 상기 제1 및 제2 권취 롤러에 맞물려 있고, 상기 플렉시블 필름 기판이 제1 방향 및 제2 반대 방향으로 상기 제1 및 제2 권취 롤러 사이에 희망의 장력이 가해진 상태에서 직선운동할 수 있도록 상기 제1 및 제2 권취 롤러에 회전력을 가하도록 구성되어 있다. 또한 제1 및 제2 이격된 임프린트/분리 롤러가 상기 제1 및 제2 권취 롤러 근방에 위치되어 있다. 이러한 제1 및 제2 이격된 임프린트/분리 롤러는 병렬 회전축을 갖고 있고, 플렉시블 필름 기판이 상기 제1 및 제2 이격된 임프린트/분리 롤러 사이를 직선운동할 때 상기 플렉시블 필름 기판의 후면과 결합하고 지지하도록 구성되고 위치되어 있다. 이러한 플렉시블 필름이 권취 롤러로부터 감겨지고/풀려짐에 따라 2개의 임프린트/분리 롤러 사이에서 직선운동한다. 상기 제1 및 제2 임프린트/분리 롤러의 각 단부에 결합된 모션 구동기가 또한 제공되어 있다. 각 모션 구동기는 상기 제1 및 제2 임프린트/분리 롤러 사이에 지지된 상기 플렉시블 필름 기판의 일부가 Z, Y-틸팅, X-틸팅 및 스큐잉 운동을 할 수 있도록 임프린트/분리 롤러의 각 단부에 독립적인 이동을 제공하도록 구성되어 있다. 이러한 운동에 의해 예를 들어, 중합성 재료의 퍼짐, 충전 및 경화 동안 2개의 기판 사이에 보다 양호한 일치가 가능하다. 또한 상기 평면 기판을 고정하도록 구성된 제1 척을 갖는 모션 스테이지가 제공된다. 이러한 모션 스테이지는 상기 플렉시블 필름 기판이 상기 제1 및 제2 임프린트/분리 롤러 사이에서 직선운동함에 따라 상기 평면 기판을 직선운동시켜 상기 플렉시블 필름 기판과 중첩시키도록 구성되어 있다. 특정 특징에서, X 방향 및 Y 방향의 양방향으로(즉, X 방향은 플렉시블 필름이 직선운동하는 방향과 평행하고 Y 방향은 이러한 방향과 직교하는, 임프린트/분리 롤러 사이에 위치된 플렉시블 기판의 평면에 평행한 평면으로) 직선운동하도록 구성되어 있다. 이러한 특징에서, 희망의 패턴을 갖는 보다 작은 평면 기판(즉, 평면 템플릿)이 단차 및 반복 방식으로 플렉시블 필름 기판의 대면적을 패턴화하는데 사용될 수 있다. 다른 특징에서, 제2 평면 기판, 예를 들어, 대면적 기판을 고정시킬 수 있는 제2 척 또는 제2 척을 포함하는 모션 스테이지가 제공된다. 그 다음, 이러한 기판은 패턴화된 플렉시블 필름 기판(즉, 플렉시블 필름 템플릿)을 사용하여 패턴화될 수 있다. 유체 분배 시스템이 제공되고 상기 모션 스테이지 근방에 위치된다. 이러한 유체 분배 시스템은 상기 평면 기판 위에 중합성 재료를 분배하도록 구성되어 있다. 이러한 재료는 예를 들어, 복수의 방울로서 또는 재료의 박막으로서 분배될 수 있다. 에너지 소스(예를 들어, UV 소스)가 상기 임프린트/분리 롤러 사이에 그리고 상기 플렉시블 필름 기판의 후면에 인접하여 위치되어 있다. 이러한 에너지 소스는 2개의 기판이 임프린트/분리 롤러 사이를 지남에 따라 상기 플렉시블 필름 기판과 상기 평면 기판 사이에 위치된 중합성 재료를 응고시키기 위해 경화 에너지를 제공한다.

다른 특징에서, 이러한 시스템 및 관련된 방법은 상기 제1 및 제2 권취 롤러에 인접하여 각각 위치된 제1 및 제2 보호성 필름 롤러를 더 포함한다. 각 보호성 필름 롤러는 플렉시블 필름 기판을 보호하기 위한 보호성 필름을 보유하도록 구성되어 있다. 이러한 보호성 필름 롤러는 상기 플렉시블 필름 기판이 상기 권취 롤러에 감겨짐에 따라 상기 플렉시블 필름 기판의 전면(액티브 사이드) 위에 보호성 필름을 오버레이하고, 유사한 방식으로, 플렉시블 필름 기판이 상기 권취 롤러로부터 풀림에 따라 상기 플렉시블 필름 기판의 전면으로부터 상기 보호성 필름을 인입하도록 작동한다. 다른 특징에서, 정전 방전 장치(예)가 상기 제1 및 제2 보호성 필름 롤러 근방에 위치되어 있다. 이러한 정전 방전 장치는 상기 보호성 필름이 상기 플렉시블 필름 기판의 전면 위에 오버레이되거나 상기 전면으로부터 인입됨에 따라 상기 플렉시블 필름 기판의 전면으로부터 정전하를 제거하도록 구성되어 있어 기판의 오염 입자로부터 보호하도록 돕는다.

본 발명의 다른 특징에서, 플렉시블 필름 기판 및/또는 평면 기판을 패턴화하는 임프린트 리소그패리 방법이 제공된다. 하나의 이러한 특징에서, 플렉시블 필름 기판을 패턴화하기 위해 위에 패터닝 표면을 갖는 임프린트 리소그래피 템플릿이 제공된다. 중합성 재료가 상기 템플릿의 패터닝 표면 위에 증착되고 상기 템플릿이 플렉시블 필름 기판 근방에 위치된다. 그 다음, 직선운동이 일어날 때 중합성 재료가 상기 템플릿과 상기 플렉시블 필름 기판 사이에 형성된 체적을 채우도록 상기 플렉시블 필름 기판 및 상기 템플릿을 제1 위치로부터 제2 위치로 제1 방향으로 동시에 직선운동시킴으로써 상기 플렉시블 필름 기판을 상기 템플릿과 접촉시킨다. 그 다음, 이러한 중합성 재료는 응고되고 상기 템플릿으로부터 분리되어 상기 플렉시블 필름 기판 위에 패턴 층을 형성한다. 특정 특징에서, 상기 플렉시블 필름 기판이 상기 제1 위치로부터 제2 위치로 직선운동되고 및/또는 상기 플렉시블 필름 기판의 별개의 권취 롤러로의 감기/풀기를 통해 직선운동됨에 따라 제1 및 제2 이격된 임프린트/분리 롤러에 의해 지지될 수 있다. 다른 특징에서, 플렉시블 필름 기판의 템플릿으로부터의 분리는 상기 형성된 패턴 층을 갖는 상기 플렉시블 필름 기판이 상기 템플릿으로부터 벗겨지도록 상기 플렉시블 필름 기판 및 템플릿을 상기 제1 방향으로 추가 임프린트/분리 롤러를 넘어 동시에 직선운동시키는 것을 계속하는 단계, 또는 대안으로 상기 형성된 패턴 층이 상기 템플릿으로부터 벗겨지도록 상기 플렉시블 필름 기판 및 템플릿이 상기 제1 임프린트/분리 롤러를 다시 지나 후방으로 직선운동하도록 방향을 역전시킴으로써 달성될 수 있다. 템플릿 폭이 플렉시블 기판의 폭보다 작은 상황에서, 이러한 방향 역전은 또한, 플렉시블 필름 기판이 단차 및 반복 방식으로 패턴화되도록, 템플릿을 Y 방향 직선운동시키는 단계에 이어 상기 이전에 형성된 패턴에 인접하여 패턴을 형성하는 제2 임프린팅 단계에 의해 달성될 수 있다. 다른 특징에서, 플렉시블 필름 기판 및 템플릿의 접촉 동안, 상술된 바와 같이, 플렉시블 필름 기판을 평면 요철에 맞추기 위해 플렉시블 필름 기판은 Z, Y-틸팅, X-틸팅 또는 스큐잉 운동을 할 수 있다. 또 다른 특징에서, 보호성 필름이 플렉시블 필름 기판을 템플릿으로부터 분리한 후에 상기 형성된 패턴 층 위에 오버레이되고 및/또는 패턴화 전에 제거되는 보호성 필름이 플렉시블 필름 기판에 처음에 제공된다. 또 다른 특징에서, 오염 입자를 최소하거나 피하기 위한 방법으로서, 템플릿을 접촉하기 이전에 및/또는 보호성 필름을 플렉시블 필름 기판 위에 오버레이하기 이전에 플렉시블 필름 기판으로부터 정전하를 제거한다. 또 다른 특징에서, 상술된 방법은 평면 기판을 플렉시블 필름 템플릿(즉, 위에 패터닝 표면이 형성된 플렉시블 필름 기판)에 의해 패턴화하는데 사용될 수 있다. 이러한 특징에서, 평면 임프린트 리소그래피 템플릿은 평면 기판(예를 들어, 유리 또는 플라스틱 패널)으로 교체되고, 패턴화되지 않은 플렉시블 필름 기판은 플렉시블 필름 템플릿으로 교체된다.

본 발명을 보다 상세하게 이해하기 위해, 첨부된 도면에 도시된 실시예에 대해 설명한다. 그러나, 첨부된 도면은 본 발명의 전형적인 실시예를 설명하는 것이고 다른 동일한 효과의 실시예를 포함하므로 본 발명의 범위를 제한하는 것으로 생각해서는 안된다.
도 1은 형판이 제1 롤러 위의 플렉시블 기판과 접촉하는 본 발명에 따른 리소그래피 시스템의 실시예의 단순화된 측면도이다.
도 2는 형판이 플렉시블 기판과 접촉하고 있고 인터페이스의 일부가 UV 노출된 도 1의 리소그래피 시스템의 단순화된 측면도이다.
도 3은 본 발명에 따른 리소그래피 시스템의 실시예의 단순화된 측면도이다.
도 4는 임프린트 리소그래피 공정 동안 필름막으로부터 형판을 분리하기 위한 방법예의 단순화된 측면도이다.
도 5는 임프린트 리소그래피 공정 동안 필름막으로부터 형판을 분리하기 위한 방법예의 단순화된 측면도이다.
도 6은 본 발명에 따른 리소그래피 시스템의 실시예의 단순화된 측면도이다.
도 7은 본 발명에 따른 리소그래피 시스템의 실시예의 단순화된 측면도이다.
도 8은 본 발명에 따른 리소그래피 시스템의 실시예의 단순화된 측면도이다.
도 9는 본 발명에 따른 리소그래피 시스템의 실시예의 단순화된 측면도이다.
도 10은 본 발명에 따른 리소그래피 시스템의 실시예의 단순화된 측면도이다.
도 11은 본 발명에 따른 리소그래피 시스템의 실시예의 단순화된 측면도이다.
도 12는 본 발명에 따른 리소그래피 시스템의 실시예의 단순화된 측면도이다.
도 13 및 도 14는 본 발명에 따른 리소그래피 시스템의 실시예의 단순화된 상부 및 하부 사시도이다.
도 15는 본 발명에 따른 리소그래피 시스템의 실시예의 단순화된 사시도이다.

도면을 참조하여, 연속 또는 웹 타입의 기판 위의 패턴화는 많은 연구 또는 상업 기관에 의해 설명되었다. 예를 들어, 광학 장치용 마이크로몰딩은 가장 널리 사용되는 적용중 하나이다. 최근에, 마이이크로미터 및/또는 1 마이이크로미터 미만의 크기의 정밀한 특징부가 템플릿으로부터 기판으로 전사될 수 있는 연속 또는 웹 타입의 기판 상의 나노-임프린팅이 가능한 적용분야로서 생각되었다. 기술예가 여기에 전체가 언급되어 통합되어 있는 미국 특허 번호 8,817,515에 더 설명되어 있다.

여기에서, 플렉시블 기판은 연속 웹 타입의 박막 플라스틱 기판 또는 개별적인 원형, 정방형, 직방형 또는 유사한 형상의 기판일 수 있다. 그 예로서 상부에 얇은 코팅이 있거나 없이 PET, PEN등으로 제조된 10 - 1000 마이이크로미터 두께의 연속 필름의 폴리머 필름이다. 코팅 재료는 금속, 산화물, 유전체등일 수 있다. 상업적으로 실행하도록, 플렉시블 기판 상의 나노 임프린팅은 일반적으로 특정 사양을 충족할 필요가 있고 그래서, 플렉시블 기판을 임프린팅하기 위한 일부 임프린팅 공정은 실행될 수 없다. 예를 들어, 열 나노-임프린팅 공정(예를 들어, 핫-엠보싱)은 보통 두껍게 코팅되고(스핀-코트, 나이프 에지-코트등) 및/또는 증착된 재료를 사용하여 템플릿으로부터 기판으로의 특징부의 전사를 달성한다. 이러한 공정은 일반적으로, 미세-특징부 전사, 임프린팅 박층 제공 기능, 패턴 전사에 필요한 잔여층에 이르는 기능, 및 정확한 패턴 오버레이를 달성하기 위해 평면내 필름 왜곡을 최소화하는 기능과 관련된 공정 제약에 대한 다수의 이슈가 있어서 필름 상의 나노-임프린팅에 적절하지 않다. 보다 어려운 공정 이슈중 하나는 미세-특징부 왜곡 및/또는 미세-특징부 균열이 없는 미세-특징부 전사(예를 들어, 대략 100 nm 미만)를 포함한다.

플렉시블 기판 상의 미세-특징부 전사를 위한 임프린팅 방법이 여기에 기술되어 있다. 일반적으로, 임프린팅 방법은 드롭 온 디맨드(drop on demand) 분배를 사용한 UV 나노 임프린팅을 포함할 수 있다. 하나의 실시예에서, 실질상 평면인 템플릿이 사용될 수 있다. 이러한 타입의 템플릿은 유리 재료, Si, 용융 실리카등으로 제조된 원형 또는 정방형/직방형 기판으로 제조될 수 있다. 이러한 타입의 템플릿의 무결점 표면 고품질 및 고정밀 기하학 사양은 산업계의 반도체 기판 제조 공정을 사용함으로써 달성될 수 있다. 임프린팅 공정 동안, 템플릿 편평함은 임프린팅 속도 및/또는 산출량을 향상시키기 위해 희망의 평면외 구부림을 형성하도록 의도적으로 조절된다. 보통, 유체 충전은 작은 점 타입의 접촉 및 방사 방향의 전파로, 또는 선 접촉 및 플렉시블 기판 운동 방향의 전파로 시작될 수 있다. 템플릿은 플렉시블 기판의 이동과 거의 동일한 방향을 따라 이동할 수 있다. 다른 실시예에서, 벨트 형상의 템플릿이 사용될 수 있다. 이러한 연속 템플릿은 마스터 몰드로 복제되는 다수의 패터닝 섹션을 포함할 수 있다.

도 1에 본 발명에 따라 플렉시블 기판(12) 위에 릴리프 패턴을 형성하기 위해 템플릿(18)을 사용하는 임프린팅 시스템(10)의 예가 도시되어 있다. 기판(12)의 재료구성물은 폴리머필름, 유리, 실리콘, 실리콘 질화물, 케블러(Kevlar)™ 강화 폴리머필름, 알루미늄, 및/또는 다른 유사한 재료 및 이러한 재료의 조합을 포함할 수 있지만 이에 제한되는 것은 아니다. 예를 들어, 유리가 폴리머필름 위에 증착되어 있거나, Al, Ag와 같은 금속이 폴리머필름 위에 증착되어 있다. 기판(12)의 두께는 설계 고려사항에 기초할 수 있다. 예를 들어, 기판(12)은 대략 10㎛ - 1000㎛의 두께를 가진 가요성 시트일 수 있다. 하나의 실시예에서, 기판(12)은 충분한 다공성을 가질 수 있다. 다공성 크기(예를 들어, 다공성 구멍 크기)는 임프린팅 동안 템플릿과 기판(12) 사이에 갇힌 유리 분자가 아래에 보다 자세하게 설명되는 바와 같이 실질상 소멸될 수 있도록 최적화될 수 있다. 이러한 다공성 크기는 기체 He, N2, O2 또는 다른 기체가 통과하여 흐를 수 있지만 임프린팅 유체 또는 습기는 이러한 기판에 들어갈 수 없도록 최적화될 필요가 있다.

기판(12)은 하나 이상의 롤러(14)에 결합되거나 이러한 롤러(14)에 의해 지지될 수 있다. 예를 들어, 도 1에 도시된 바와 같이, 필름막(12)은 롤러(14a, 14b)에 의해 지지된다. 임의의 수의 롤러(14)가 제1 롤러와 마지막 롤러 사이의 설계 고려사항에 따라 사용될 수 있다는 것에 주목해야 한다. 더 설명되는 바와 같이, 이러한 롤러는 기판이 직선이동되는 방향에 따라, 기판 위에 패턴화된 층의 임프린팅을 시작하는 것과 템플릿으로부터 연속 패턴화된 층을 분리시키는 것에 모두 도움을 준다. 이러한 롤러는 또한 여기에서 "임프린트/분리 롤러"로서 부를 수 있다.

롤러(14)는 적어도 기판(12)의 일부의 이동을 도울 수 있다. 예를 들어, 도 1의 롤러(14a, 14b)는 각각 롤러(14a)로부터 롤러(14b)로의 방향으로 경로(16, 17, 18)를 따라 기판(12)의 이동을 돕도록 축 둘레로 회전할 수 있다. 이러한 이동은 임프린팅 유체의 존재하에 템플릿(18)과 플렉시블 기판 사이의 접촉을 유발할 수 있다. 이어서, 템플릿과 플렉시블 기판의 매치된 직선이동의 운동이 인터페이스의 유체 충전부로 확대된다. 도 2는 기판의 초기 유체 충전부가 UV 노출에 의해 크로스 링크되고 있는 템플릿과 기판 인터페이스를 도시하고 있다. 고정된 영역의 패턴화후에, 롤러(14)는 템플릿(18)으로부터 기판(12)의 제1 부분을 오프셋하도록 기판(12)의 이동을 도울 수 있다. 설명을 단순히 하기 위해, 롤러(14)는 리소그래피 공정에서 사용되는 롤러가 당업계에 주지되어 있기 때문에 상세하게 설명하지 않는다(예를 들어, 직경, 재료 구성물).

도 1 및 도 2에서, 템플릿은 직선 운동하는 것으로 도시되어 있다. 대안의 방법으로서, 템플릿은 고정될 수 있고 롤러 유닛이 회전과 동시에 이동할 수 있다.

각 롤러(14)는 축 A_x를 가질 수 있다. 예를 들어, 도 1의 롤러(14a, 14b)는 각각 축 A₁ 및 A₂를 갖고 있다. 롤러(14)의 축 A_x는 시스템(10)에서 서로 거의 평행하게 위치될 수 있고 서로로부터 거리 d에 세팅될 수 있다. 2개의 롤러 사이의 거리는 임프린팅 필드의 길이와 유사할 수 있거나 대안으로, 이러한 거리는 실질상 임프린팅 필드 보다 작을 수 있다. 일반적으로, 이러한 거리는 유체 충전 및 UV 노출의 충분한 고정 기간이 제공되도록 결정된다. 유체 충전이 UV 노출에 비교하여 보다 많은 시간이 걸린다면, 유체 충전의 목적을 위해 롤러 공간의 보다 많은 부분을 할당할 필요가 있다. 롤러(14a, 14b)는 실질상 평행하게 그리고 템플릿(18)에 대해 수평으로 위치될 수 있다. 대안으로, 롤러(14)의 축 A_x는 거의 평행하게 위치되지만 기판(12)이 템플릿(18)에 대해 임의의 각도를 갖도록 위치될 수 있도록 상이한 높이에 위치될 수 있다. 이러한 각도는 설계 고려사항에 기초하여 결정될 수 있다.

템플릿(18)은 패터닝 표면을 포함할 수 있다. 하나의 실시예에서, 템플릿(18)은 템플릿으로부터 기판(12)쪽으로 뻗은 메사를 포함할 수 있는데, 이러한 메사 위에는 패터닝 표면이 있다. 메사는 몰드 또는 임프린트 몰드로 부를 수 있다. 대안으로, 템플릿(18)은 메사 없이 형성될 수 있다.

패터닝 표면은 복수의 특징부(즉, 이격된 오목부 및/또는 돌출부)에 의해 형성될 수 있지만, 본 발명의 실시예는 이러한 구성에 제한되지 않는다. 이러한 패터닝 표면은 필름막(12) 위에 형성되는 패턴의 기초를 형성하는 임의의 오리지널 패턴을 형성할 수 있다. 패턴은 단차부 또는 자유 형상과 같은 3D 특징부일 수 있다. 이러한 패터닝 표면은 임프린트된 층이 균일한 인쇄된 잔여 층 두께를 산출하도록 낮은 거칠기를 가져야 한다. 대안으로, 이러한 패터닝 표면은 중간 내지 낮은 나노토포그래픽 거칠기 상태로 거의 매끄럽고 및/또는 편평할 수 있다.

템플릿(18) 및/또는 몰드는 용융 실리카, 석영, 실리콘, 유기 폴리머, 실록산 폴리머, 붕규산염 유리, 플루오르화탄소 폴리머, 금속, 경화된 사파이어등을 포함하는 재료로부터 형성될 수 있지만, 이에 제한되는 것은 아니다. 하나의 실시예에서, 템플릿(18)의 적어도 일부는 다공성 재료로 형성될 수 있다. 다공성 크기(예를 들어, 다공성 구멍 크기)는 임프린팅 동안 템플릿(180)과 기판(12) 사이의 기체 분자가 여기에 언급되어 통합된 미국 특허 공개 번호 2010/0104852 및 2010/0109201에 기술된 것과 같은 기술을 사용하여 거의 소멸될 수 있도록 최적화될 수 있다. 템플릿(18)은 다른 재료의 보다 두꺼운 기판 상의 하나의 재료의 박막일 수도 있다. 이러한 박막 두께는 1 - 100 마이이크로미터일 수 있고 다른 재료의 보다 두꺼운 기판은 100 마이이크로미터 내지 10mm 일 수 있다. 실시예중 하나는 폴리머 지지 재료의 상부의 SiO2 박층일 수 있다. 패턴은 SiO2 박층 위에 형성되어 있다. PECVD 증착된 산화물 다공층은 SiO2 박층일 수 있다.

템플릿(18)은 유리 및/또는 유리 타입의 재료로 형성될 수 있다. 유리로 형성된 템플릿(18)은 템블릿(18)의 제조 단가보다 낮을 수 있는 복제에 의해 현 임프린팅 기술을 사용하여 제조될 수 있다. 대안으로, 템플릿은 전자빔 툴로부터 직접 제조될 수 있다.

도 1 및 도 2에서, 템플릿(18)의 길이 L₁, 폭 W, 및 두께 t₃는 설계 고려사항에 기초할 수 있다. 템플릿의 폭은 도면에 도시되지 않았다. 보통 템플릿의 폭은 플렉시블 기판 보다 경미하게 작다. 템플릿의 폭에 대한 템플릿 길이의 비, L₁/W는 0.1 내지 50일 수 있다. 일부 적용 영역에서, 이러한 비는 100으로 증가될 수 있다. 템플릿 두께 및 재료는 템플릿의 굽힘 유기 응력(bending induced strain)이 인터페이싱 표면에서 플렉시블 기판과 매치하도록 선택될 수 있다. 여기에서, 템플릿 인터페이싱 표면은 플렉시블 기판이 임프린팅 유체의 존재하에 접촉하는 표면이다. 하나의 실시예에서, 템플릿(18)은 대략 0.1 내지 0.8 mm 사이의 두께 t₃를 가질 수 있다.

템플릿(18)은 척(도시되지 않음)과 결합될 수 있다. 척은 진공, 핀형, 그루브형, 정전, 전자기, 및/또는 다른 유사한 척 타입으로 구성될 수 있지만 이에 제한되는 것은 아니다. 척의 예가 여기에 언급되어 통합된 미국 특허 번호 6,973,087에 더 기술되어 있다. 또한, 척은 임프린트 헤드에 결합될 수 있어서 척 및/또는 임프린트 헤드는 템플릿(18)의 이동을 돕도록 구성될 수 있다. 템플릿(18)의 로딩 및 언로딩은 기존의 반도체 로더를 사용하여 자동화될 수 있다.

도 3은 2개의 임프린팅 모듈이 사용되는 시스템 구성을 도시하고 있다. 이러한 구성에 의해 단일 임프린트 모듈 경우와 비교하여 보다 더 높은 처리량을 제공할 수 있다. 템플릿(18a, 18b)은 임프린트 헤드(30a, 30b)에 각각 결합될 수 있다. 분배 유닛(32a), 임프린트 헤드(30a), 및 UV 경화 유닛(38a)을 위한 일측의 모든 제어 시퀀스는 32b, 30b 및 38b를 가진 타측에 동일하게 구현될 수 있다. 그러나, 양측 모듈로부터 일관된 임프린트를 생성하기 위해, 분배 유닛, UV 경화 유닛 및 다른 것들의 작동 조건을 조정할 필요가 있을 것이다.

도 1 및 도 2에서, 시스템(10)은 유체 분배 시스템(32)을 더 포함할 수 있다. 유체 분배 시스템(32)은 기판(12) 위에 가공성 재료(34)(예를 들어, 중합성 재료)를 증착하는데 사용될 수 있다. 가공성 재료(34)는 방울 분배, 스핀-코팅, 딥-코팅, 화학 증착(CVD), 물리 증착(PVD), 플렉시블 증착, 후막(thick film) 증착등과 같은 기술을 사용하여 기판(12) 위에 위치될 수 있다. 예를 들어, 가공성 재료(34)는 여기에 언급되어 통합된 미국 특허 공개 번호 2005/0270312 및 미국 특허 공개 번호 2005/0106321에 언급된 것과 같은 기술을 사용하여 기판(12) 위에 위치될 수 있다.

가공성 재료(34)는 복수의 이격된 방울로서 플렉시블 필름 기판 위에 증착될 수 있다. 예를 들어, 가공성 재료(34)는 각각 대략 1 - 200 피코리터 사이의 단위 체적을 갖는 방울로서 증착될 수 있다. 가공성 재료(34)의 방울은 방울 패턴에 따라 기판(12) 위에 증착될 수 있다. 이러한 방울 패턴은 설계 고려사항에 기초할 수 있고 및/또는 미국 특허 공개 번호 2005/0270312에 기술된 것과 같은 특정 특징을 제공하도록 결정될 수 있다. 이러한 드롭 온 디맨드 방식은 재료 단가, 증발 보상등을 감소시킬 수 있다.

가공성 또는 중합성 재료(34)는 모두 여기에 언급되어 통합된 미국 특허 번호 7,157,036 및 미국 특허 번호 8,076,386에 기술된 바와 같은 모노머 혼합물을 포함할 수 있다. 또한, 임프린팅 후에 습윤 및 부착을 돕기 위해, 기판(12)은 여기에 언급되어 통합된 미국 특허 번호 7,691,313에 기술된 조성물에 의해 처리될 수 있다.

도 1 및 도 2에서, 시스템(10)은 경로(42)를 따라 에너지(40)를 지향시키도록 결합된 에너지 소스를 더 포함할 수 있다. 임프린트 헤드(30) 및/또는 롤러(14)는 템플릿(18) 및 기판(12)의 일부를 경로(42)와 중첩하여 위치시키도록 구성될 수 있다. 경로(42)는 광경화 강도 및 재료 경화 감도의 함수로서 결정되는 길이 L₂를 가질 수 있다. 보통, 템플릿 길이에 대한 L₂의 비는 0.01 내지 0.5일 수 있다. 시스템(10)은 임프린트 헤드(30), 유체 분배 시스템(32) 및/또는 소스(38)와 통합하는 프로세서(54)에 의해 조정될 수 있고, 메모리(56)에 저장된 컴퓨터 판독가능 프로그램으로 동작될 수 있다.

도 1 및 도 2에서, 임프린트 헤드(30)는 가공성 또는 중합성 재료(34)에 의해 충전되는 템플릿(18)과 기판(12) 사이에 희망의 체적을 형성하기 위해 템플릿(18)과 기판(12) 사이의 거리를 변화시킬 수 있다. 예를 들어, 임프린 헤드(30)는 템플릿(18)의 패터닝 표면(22)이 가공성 재료(34)에 접촉하도록 템플릿(18)에 힘을 가할 수 있다. 희망의 체적이 가공성 재료(34)로 충전된 후에, 소스(38)는 에너지(40), 예를 들어, 자외선을 생성하여, 가공성 재료(34)가 응고 및/또는 크로스링크하도록 하여, 기판(12) 및 패터닝 표면(22)의 형상을 합치시키고, 플렉시블 필름 기판(12)의 제1 부분(15)에 패턴화된 층(46)을 형성한다. 패턴화된 층(46)은 잔여층 및 복수의 특징부, 예를 들어, 볼록부 및 오목부를 포함할 수 있다.

도 1 및 도 2에서, 템플릿(18)은 연속 임프린팅 동작을 위해, 이동하는 기판(12)과 주기적으로 또는 동시에 직선 운동할 수 있다. 충전 저항(resist filling), UV 경화 및 기판(12)으로부터의 템플릿(18)의 분리가 템플릿(18)이 플렉시블 기판(12)과 동일한 속도로 이동할 때 일어날 수 있다. 템플릿과 플렉시블 기판 사이의 운동 제어는 기계적 설정에 의해 수동적으로 제어되거나 교차 접속된 제어기에 의해 능동적으로 제어될 수 있다. 템플릿과 플렉시블 기판의 운동을 유지하는 기계적 설정은 링키지 메카니즘, 롤러투롤러 접촉(roller-to-roller in contact) 메카니즘등일 수 있다.

템플릿 및 플렉시블 기판이 제1 롤러(14a) 위에 인유체(in-fluid) 접촉을 시작할 때, 분배된 유체 방울은 2개의 표면에 의해 형성된 갭을 채운다. 필요하다면, 퍼징 노즐의 어레이가 템플릿과 플렉시블 기판 인터페이싱 영역의 전방에 위치될 수 있다. 롤러(14a) 위에서 구르는 곡면의 플렉시블 기판은 템플릿과 선형(line type) 접촉을 형성할 것이다. 유체 방울 사이의 임의의 기체가 템플릿-기판 인터페이싱으로부터 축출되거나 템플릿 및/또는 플렉시블 기판의 표면을 통해 소멸됨에 따라 유체 방울은 합쳐질 것이다. 도 1에서, 기체 축출 방향은 좌측 방향, 즉, 템플릿-기판 직선운동 방향의 반대 방향이 될 것이다.

임프린트 헤드(30)에 의해 템플릿(18)은 템플릿-기판이 UV 경화 위치에 도착할 때까지 기간 동안 가공성 재료(34)와 접촉한다. UV 경화 시스템은 LED 기반 UV 소스의 어레이 또는 전통적인 Hg-Xe UV 소스에 부착된 라인 타입의 UV 프로브 또는 그 유사한 것일 수 있다. UV 소스로부터 템플릿의 후방까지의 거리는 수 mm 미만일 수 있다. UV 균일성을 증가시키기 위해, 확산 박막(도시되지 않음)이 UV 소스와 템플릿 사이에 위치될 수 있다. UV 경화의 가공 거리가 5mm와 같은 수 mm 미만일 때, 강도는 1초, 또는 0.5 초 또는 심지어 0.1 초 미만에 임프린팅 재료를 UV 경화를 완료할 만큼 충분히 높게 유지될 수 있다.

도 1 및 도 2에서, 템플릿(18)과 기판(12) 사이의 분리는 템플릿(18)이 롤러(14b) 위에 직선운동하고 기판(12)이 템플릿(18)으로부터 떨어져 화살표 방향(19)으로 구부러질 때 일어날 수 있다. 템플릿의 구부림 강성이 플렉시블 기판 보다 상당히 더 클 때 대부분의 구부림은 플렉시블 기판에 일어난다. 따라서, 플렉시블 기판(12) 및 템플릿(18)은 구부러짐으로 인해 상이한 스트레인을 생성하여서, 스트레인의 밸런스가 안 맞을 때, 임프린팅 특징부는 패턴 변형 및/또는 고장이 일어날 수 있다.

스트레인을 감소시키기 위한 종래 방법은 후방 압력/진공을 제어함으로써 템플릿 및 기판으로부터의 2개의 스트레인의 균형을 이루는 단계를 포함한다. 방법예는 그 전체가 언급되어 여기에 통합된 미국 특허 공개 번호 2011/0260361에 더 기술되어 있다. 그러나, 연속적인 플렉시블 기판을 위해, 후방 압력 제어는 분리가 회전 롤러에 일어날 수 있으므로 실제적이 아닐 수 있다.

도 4에는, 기판(12)의 재료가 템플릿(18)의 재료 보다 훨씬 더 부드러운 경우에, 특징부(50, 52)로의 스트레인 (d)의 대부분은 기판의 구부림에 기인할 수 있다. 보통, 스트레인 크기는 1 마이이크로미터 미만일 수 있지만, 이것 조차도 정교한 특징부 고장을 유발할 수 있다. 분리 동안 템플릿(18)과 기판(12) 사이의 인터페이스에서의 스트레인 에러를 보상하기 위해, 분리되는 기판(12)의 부분을 의도적으로 단축시킬 수 있다.

하나의 실시예에서, 기판(12)의 부분은 퍼짐 부분(즉, 위에 퍼지고 응고되는 가공성 재료(34)를 갖는 기판(12)의 부분) 및 분리 부분(즉, 템플릿(18)이 기판(12) 위의 응고된 패턴층으로부터 분리되고 있는 기판(12)의 부분)으로 분류될 수 있다. 퍼짐 부분은 도 5에 섹션 A로 라벨 붙여져 있고 분리 부분은 섹션 B로서 라벨 붙여져 있다. 보다 높은 장력이 분리 부분 B와 비교하여 퍼짐 부분 A에 가해진다. 장력차의 크기는 기판(12)의 재료 및/또는 롤러(14b, 14c)의 반경의 함수일 수 있다.

하나의 예에서, 퍼짐 부분 A의 장력의 크기는 분리 부분 B의 장력과 비교할 때 훨씬 더 높다. 그러나, 퍼짐 부분 A로의 과도한 장력은 축방향의 기판(12)의 찌그러짐을 유발할 수 있다. 그래서, 이렇게 인가된 장력의 크기는 제한될 수 있다.

다른 예에서, 롤러(14b, 14c)는 롤러(14a)와 비교할 때 큰 반경을 포함할 수 있는데, 롤러(14a, 14b)는 다시 임프린트 및 분리 기능을 담당하고 추가된 롤러(14c)는 추가 지지를 제공한다. 큰 반경은 상대 스트레인을 감소시킬 수 있어 기판(12)의 보다 큰 장력과 보다 낮은 장력 사이의 차이를 감소시킬 수 있다. 하나의 실시예에서, 롤러(14a, 14b) 사이의 거리는 고정될 수 있고 롤러(14a)의 반경은 도 5에 도시된 바와 같이 롤러(14b)의 반경보다 훨씬 더 작을 수 있다. 예를 들어, 롤러(14a, 14b) 사이의 거리는 대략 100mm이고 롤러(14a)의 반경은 대략 20mm이고 롤러(14b 및/또는 14c)의 반경은 대략 40mm 일 수 있다.

또한, 롤러(14)는 보다 부드러운 재료(예를 들어, 200마이이크로미터 두께의 PET)로 형성될 수 있다. 보다 부드러운 재료로 기판(12)을 지지함으로써, 감소된 장력은 스트레인을 보다 더 효과적으로 보상할 수 있다. 롤러(14)의 재료 강성은 기판(12)보다 수 배 더 부드러울 수 있다. 예를 들어, 롤러(14)는 실리콘, 고무등으로 형성된 지지 재료를 제공될 수 있다. 또한, 롤러(14)의 두께(예를 들어, 1mm)는 기판(12)의 두께(예를 들어, 200마이이크로미터) 보다 훨씬 더 클 수 있다.

또한, 센서는 템플릿(18)과 기판(12) 사이의 초기 정렬 및/또는 템플릿(18)과 기판(12)의 분리동안의 정렬을 감시하도록 사용될 수 있다. 분리 동안의 정렬을 감시함으로써, 기판(12)의 분리 부분의 장력이 조정될 수 있다. 예를 들어, 스트레인 매칭 에러가 패턴화된 층(46)이 스트레치되는 것을 표시하면, 기판(12)의 분리 부분의 장력은 보다 더 낮아질 수 있다.

스트레인 매칭이 패턴화된 층(46) 및/또는 기판(12) 및/또는 템플릿(18)의 정렬 마크를 감시함으로써 제공될 수 있다. 예를 들어, 하나의 실시예에서, 제1 세트의 센서는 롤러(14a)의 축 A₁을 따라 위치될 수 있고 제2 세트의 센서는 롤러(14b)(즉, 분리 롤러)의 축 A₂로부터 경미하게 오프셋되어 위치될 수 있다.

다양한 정렬 에러 측정 방법 및 시스템이 시스템(10)과 함께 사용될 수 있다. 기판(12)이 정렬 마크로 사전 패턴화될 때, 정렬 에러 신호는 템플릿(18)의 정렬 마크와 마크를 중첩시킴으로써 수집될 수 있다. 박스 인 박스 또는 무아레 패턴과 같은 광학 이미징 방법이 측정을 위해 적용될 수 있다.

기판(12)이 정렬 마크로 사전 패턴화되지 않으면, 기판(12)의 분리 부분에서의 스트레인 보상 상태가 여전히 측정될 수 있다. 예를 들어, 기판(12)이 구부러짐에 따라, 패턴화된 층의 특징부(50, 52)는 이들의 원래 위치로부터 떨어져 변위될 수 있어서, 템플릿(18) 및 패턴화된 층(46)의 패턴은 스테레인 매치된 경우에 비교하여 뚜렷한 광 신호를 생성할 수 있다. 이것은 마이크로스코픽 이미징, 레이저/LED 센싱등을 사용하여 감지될 수 있다.

도 6 내지 도 8은 본 발명에 따른 연속 템플릿(80)(즉, 벨트 템플릿)을 사용하는 리소그래피 시스템(100a-100c)의 실시예를 도시하고 있다. 연속 템플릿(80)은 (도 6에 도시된) 필름형 기판(12) 또는 (도 7에 도시된) 대형 평판 기판(12a)위에 임프린팅하기 위해 사용될 수 있다.

연속 템플릿(80)은 패터닝 영역(82)를 포함할 수 있다. 패터닝 영역(82)은 특징부(즉, 볼록부(84) 및 오목부(86))를 포함할 수 있다. 패턴화된 층(46)의 볼록부(50) 및 오목부(52)는 상술된 바와 같이 유사한 방식으로 형성될 수 있다. 하나의 실시예에서, 템플릿(80)은 인프린트 동안 가공성 재료(34)를 수용하도록 구성된 단차부 경계부(예를 들어, 메사)를 포함할 수 있다.

템플릿(80)은 롤러(90a, 90b)에 결합될 수 있다. 롤러(90a, 90b)는 축 A_x 둘레로 시계방향으로 및/또는 반시계방향으로 이동가능할 수 있다. 예를 들어, 롤러(90a)는 축 A₄ 둘레로 이동가능하고 롤러(90b)는 축 A₅ 둘레로 이동가능하다. 또한, 롤러(90a, 90b)는 x축 및 y축을 대해 이동가능할 수 있다.

다양한 방법이 템플릿(80)을 형성하기 위해 사용될 수 있다. 하나의 실시에에서, 템플릿(80)의 패터닝 영역(82)은 마스터 몰드(88)로부터의 복제에 의해 형성될 수 있다. 템플릿(80)의 길이가 마스터 몰드 액티브 영역의 길이보다 수배 더 길다면, 패터닝 영역(82)의 특징부(84, 86)는 마스터 몰드(88)를 사용하여 반복된 임프린트에 의해 생성될 수 있다. 예를 들어, 패터닝 영역(82)의 특징부는 도 1 및 도 2와 관련하여 상세히 설명된 방법과 유사한 임프린트 방식을 사용하여 생성될 수 있다. 마스터 몰드가 템플릿(80)의 길이의 전체 임프린트 영역을 수용한다면, 템플릿 복제는 전체 패턴이 스티칭 없이 단일 필드로서 복제 템플릿에 이송될 수 있도록 템플릿(80)을 굴리면서 마스터 몰드를 직선운동시킴으로써 이루어질 수 있다.

스트레인 매칭 상태는 템플릿(8)의 유체 퍼짐 부분이 보다 높은 장력을 받고 템플릿(80)의 분리 부분이 보다 낮은 장력을 받는 도 4 및 도 5와 관련하여 상세히 설명된 유사한 장력 제어 방식을 사용함으로써 제공될 수 있다.

도 8에서, 다른 실시예에서, 템플릿(80)은 지지 척(94)를 사용하여 형성될 수 있다. 지지 척(94)은 패터닝 영역(82)의 형성 동안 템플릿(80)의 임프린팅 부분을 유지하는 것을 도울 수 있다. 지지 척(94)의 예 및 그 사용방법이 여기에 전체가 언급되어 통합된 미국 특허 번호 8,817,515에 더 설명되어 있다. 또 다른 실시예에서, 템플릿(80)은 기판(12)이 임프린팅되는 동일한 툴로 제조되거나 별개의 툴로 형성될 수 있다.

마스터 템플릿이 임프린팅 기판의 것과 유사한 대형 크기의 포맷으로 제조도리 때, 복제 템플릿(80a)은 도 9에 도시된 바와 같이, 응고된 임프린팅 층이 복제측에 부착되는 대형 마스터 템플릿(88a)으로부터 제조될 수 있다. 임프린팅 재료(34)의 유체 분배는 도시된 바와 같이, 마스터 템플릿(88a) 위에 또는 복제 필름면(도시되지 않음) 위에 이루어질 수 있다. 복제 템플릿(80a)은 표면 처리, 금속 증착, 세정등과 같이, 복제 임프린팅 후에 사후 처리될 수 있다. 그 다음, 복제 템플릿(80a)은 기판을 임프린팅하기 위해 사용될 수 있다. 예를 들어, 도 10에 도시된 바와 같이, 플렉시블 기판이 마스터 템플릿(88a) 대신에 동일한 스테이지 또는 플랫폼 위에 적재될 수 있고 여기에서, 임프린팅 재료(34)의 유체 분배가 도시된 바와 같이 기판 위에 또는 복제 템플릿(80a) 자체(도시되지 않음) 위에 이루어질 수 있고, 임프린트는 상술된 바와 같이 실행될 수 있다. 이러한 방식으로, 템플릿 복제 및 임프린팅이 동일한 툴 플랫폼에서 실행될 수 있다.

템플릿(80) 위의 패터닝 영역(82)은 에칭 공정 없이 형성되어 리소그래피 시스템(100a-100c)에 놓여 사용될 수 있다. 대안으로, 패터닝 영역(82)은 에칭(예를 들어, VUV 에칭), 증기 처리, 화학증착등; 예를 들어, 여기에 전체가 언급되어 통합된 미국 특허 공개 번호 2011/0183521에 기술된 것과 산업계에 공지된 것과 같은 에칭 기술을 포함하는 처리를 사용하여 더 처리될 수 있지만, 이에 제한되는 것은 아니다.

세정 및/또는 제거 장치가 템플릿(80)의 제조 동안 제공될 수 있다. 예를 들어, 템플릿(80)이 손상되고 및/또는 패터닝 영역(82)이 적절하게 형성되거나 처리되지 않았다면, 인라인 세정 공정이 시스템의 다운 타임을 최소화하기 위해 사용될 수 있다. 또한, 아무런 템플릿(80)의 추가 로딩/언로딩 공정이 필요하지 않기 때문에 전체 툴 환경은 거의 깨끗하게 유지될 수 있다.

도 6에서, 일반적으로, 기판(12)은 연속 임프린트를 보유할 수 있다. 이것을 위해, 하나의 실시예에서, 템플릿(80)은 패터닝 영역(82)에 아무런 개방 공간을 갖지 않도록 형성될 수 있다. 롤러(90a, 90b)는 시계방향 및/또는 반시계 방향으로 이동가능할 수 있다. 이러한 이동은 필드 사이의 갭이 있거나 없는 상태로 템플릿(80)의 완전히 패턴화된 패터닝 영역(82)을 생성할 수 있고 아무런 개방 공간이 없는 템플릿(80)에 추가되거나 대신할 수 있다.

템플릿(80)의 원주 길이(즉, 벨트 길이)는 기판(12)위에 임프린트된 필드 길이에 상응하도록 균형이 이루어질 수 있다. 예를 들어, 원주 길이는 필드의 크기에 의해 곱해진 임프린트의 수에 실질상 매치될 수 있다. 그러나, 실질상 원주 길이를 희밍 길이로 하는 것은 어려울 수 있다. 그래서, 마스터 템플릿(88)을 템플릿(80)에 복제하기 전에 원주 길이를 조정하는 것이 균형에 도움이 될 수 있다. 또한, 템플릿(80)의 표면은 정렬 마크를 포함하도록 처리될 수 있다. 이러한 정렬 마크는 100nm 상하의 특징부를 가질 수 있다. 예를 들어, 정렬 마크는 마이이크로미터 크기의 라인 및/또는 다른 패턴으로 만들어질 수 있다.

일단 템플릿(80)이 롤러(90a, 90b)에 장착되면, 그 길이는 마스터 몰드(88)의 필드 크기에 대해 측정될 수 있다. 예를 들어, 필드 크기의 길이가 100mm 이라면, 그리고 5개의 임프린트가 템플릿(80) 위에 동일하게 이격된 패턴의 그룹을 형성한다면, 템플릿(80)의 길이는 대략 500mm +/- e로 조정될 수 있는데, 여기에서, e는 오차할당 값이다. 또한, 로딩/장력이 없는 경우의 템플릿(80)의 길이는 희망의 길이에 매치되는 것이 타당할 수 있다. 템플릿(800의 길이의 최종 조종은 템플릿(80)의 장력을 조정함으로써 제공될 수 있다. 예를 들어, 롤러(90a, 90b) 사이의 거리는 템플릿(80)의 장력을 변경하기 위해 조정될 수 있다. 다른 예에서, 템플릿(80)의 임프린팅 부분만이 조정될 수 있다.

하나의 실시예에서, 템플릿(80)은 벨트가 긴 단일 플렉시블 기판로 만들어진 경우에 스티치 부분을 포함할 수 있다. 표면 거칠기로 인해, 스티치 부분은 유체(34) 및/또는 기판(12)과 접촉하는 것이 방지될 수 있다. 하나의 실시예에서, 스티치 부분은 필드 사이의 수용가능한 공간으로 생각되는 것을 초과할 수 있다. 그래서, 하나 보다 많은 템플릿(80)이 사용될 수 있다. 예를 들어, 제1 템플릿(80)은 제1 수의 필드(예를 들어, 절반)를 가질 수 있고, 제2 템플릿(80)은 나머지 수의 필드를 가질 수 있다.

가공성 재료(34)는 템플릿(18) 및/또는 기판(12)에 적용될 수 있다. 하나의 실시예에서, 제1 재료는 템플릿(18)에 적용될 수 있고 제2 재료는 기판(12)에 적용될 수 있다. 제1 재료 및 제2 재료는 유사하거나 상이할 수 있고 가공성 재료(34)를 위한 기초를 형성한다.

저점도 재료(예를 들어, 가공성 재료(34))를 포함하는 드롭 온 디맨드 분배를 갖는 나노-임프린팅은 매우 얇은 임프린팅층을 갖는 임프린트를 유발할 수 있다. 특징부(84, 86)은 보통 베이스로서 잔여층과 연결되어 있다. 얇고 균일한 잔여층은 에칭 공정 및 광학 특성 모두에 매우 바람직한 경향이 있다. 드롭 온 디맨드 분배는 유체 증발, 패턴 밀도 편차, 재료 수축등으로 인한 오차를 보상할 수 있다. 또한 필름형 기판(12)상의 임프린팅은 드롭 온 디맨드 분배를 구현함으로써 유리할 수 있다. 얇고 균일한 잔여층을 생성함으로써, 인라인 에칭 역시 구현될 수 있다.

템플릿(80)은 기판(20) 근방에 위치될 수 있어서 가공성 재료(34)는 템플릿(18)과 기판(12) 사이의 갭에 퍼진다. 가공성 재료(34)가 갭에 퍼지고 채울 수 있도록 기판-유체-템플릿 구성을 유지하기 위해 추가 롤러(도시되지 않음)가 사용될 수 있다. 추가 롤러는 롤러(90a, 90b)와 거의 유사할 수 있다. 하나의 실시예에서, 추가 롤러(90)의 표면은 추가 롤러가 템플릿-유체-기판 스택에 균일한 적합한 압력을 생성할 수 있도록 연성 플라스틱 또는 폴리머층으로 형성될 수 있다.

정렬 및 확대 제어가 인라인으로 조정될 수 있다. 예를 들어, 가공성 재료(34)의 퍼짐 영역에서의 정렬 오차가 결정될 수 있고, 이러한 오차가 템플릿의 장력 제어를 조정함으로써 보상될 수 있다. 하나의 실시예에서, 압전 구동기가 롤러(90a, 90b) 사이의 거리를 변경하여 장력 제어를 조정하도록 사용될 수 있다. 롤러(90a, 90b) 사이의 거리가 변경됨에 따라, 템플릿(80)의 길이가 변경될 수 있어서, 템플릿(80)의 방향으로(즉, 벨트 이동 방향으로) 필드 변화를 확대할 수 있다.

가공성 재료(34)의 응고(예를 들어, UV 경화)를 위한 에너지는 템플릿(80)의 방향 및/또는 기판(12)의 방향으로부터 제공될 수 있다. 하나의 실시예에서, 기판(12)은 불투명한 재료로 코팅될 수 있다. 그래서, 가공성 재료(34)의 응고를 위한 에너지는 템플릿(80)의 방향으로부터 제공될 수 있다.

템플릿(80) 및 기판(12)의 분리 동안, 템플릿(80)과 기판(12)은 서로 떨어지도록 구부러질 수 있다. 롤러 직경이 템플릿 롤러와 기판 롤러 사이에서 동일하고 템플릿의 재료 특성이 플렉시블 기판과 유사하다면, 스트레인 유기 왜곡이 여기에 기술된 다른 임프린트 방식과 비교하여 보다 작을 수 있다.

다른 실시예에서, 하나 이상의 복제 템플릿이 마스터 템플릿으로부터 패턴을 복제함으로써 플렉시블 필름 기판 위에 형성될 수 있다. 도 11에서, 플렉시블 필름 시트 기판(180)이 각각의 단부에서 권취 롤러(194, 196)에 고정되어 있고 임프린트/분리 롤러(190, 192) 아래로 지나 지지되어 있다. 롤러(194, 196)의 회전은 롤러(194, 196)의 회전 방향에 따라, 롤러(190, 192) 사이를 전방향으로 또는 역방향으로 직선운동하도록 동기화될 수 있다. 패턴 특징부를 포함하는 마스터 템플릿(188)은 플렉시블 필름막 기판(180)과 동일한 방향으로 직선운동된다. 분배기(132)는 도시된 바와 같이 중합성 재료(34)를 마스터 템플릿(188)에 직접 분배할 수 있거나, 대안으로, 중합성 재료는 플렉시블 필름막 기판(180) 자체에 분배될 수 있다(도시되지 않음). 플렉시블 필름막 기판(180) 및 마스터 템플릿(188)이 접촉함에 따라, 중합성 재료(34)는 상술된 바와 같이 경화될 수 있어, 복제 템플릿(182)를 형성하도록 플렉시블 필름막 기판(180)상에 상응하는 패턴화된 특징부를 생성할 수 있다. 복제 템플릿(182)의 마스터 템플릿(188)로부터의 분리 동안, 마스터측 템플릿(180)과 비교하여 보다 강한 부착력이 필름측 복제 템플릿(182)에 존재한다. 필름 복제 템플릿(182)이 롤러(196)에 감겨지므로, 더 설명되는 바와 같이, 미세 특징부 패턴화된 표면이 플렉시블 필름의 비교적 보다 단단한 후측 표면에 접촉하는 것을 방지하기 위해 보호성 필름층이 템플릿 표면에 제공될 수 있다. 이해할 수 있는 바와 같이, 이러한 템플릿 복제 공정은 전체 길이의 플렉시블 필름 기판을 다수의 복제 템플릿으로 전환하기 위해 사용될 수 있다.

도 12에서, 복제 템플릿(182)를 포함하는 플렉시블 필름막(180b)이 임프린트 리소그래피 방법을 통해 기판(112)에 패턴을 전달하기 위해 사용될 수 있다. 기판(112)은 예를 들어, 편평한 유리 타입의 기판일 수 있다. 임프린팅 공정 전에, 옵션으로, 복제된 템플릿(182)의 표면이 박리 단계를 강화하기 위해 처리될 수 있다. 하나의 예에서, 플렉시블 필름막(180b)에 형성된 각 복제 템플릿(182)은 기판(112) 위에 하나의 필드를 인프린팅하기 위해 사용될 수 있고, 그후에, 그 다음 복제 템플릿(182)를 포함하는 플렉시블 필름막(180b)의 새로운 부분이 임프린팅 위치로 구를 수 있는데, 이러한 다음 복제 템플릿(182)은 기판(112)상의 새로운 위치에 임프린팅될 수 있거나 대안으로 기판(112)을 대체하는 다른 기판에 임프린팅될 수 있다. 일단 플렉시블 필름막(180b) 상의 마지막 템플릿(182)이 사용되면, 플렉시블 필름막(180b) 및 템플릿(182)의 대부분이 롤러(196)에 감겨지도록, 임프린팅 방향이 역전될 수 있는데, 이제 플렉시블 필름막(810b)이 롤러(192)로부터 롤러(190)쪽으로 직선 운동하여 임프린팅의 다른 전체 사이클링을 반복할 수 있다. 대안으로, 플렉시블 필름막(810b)은 롤러(194)에 감겨질 수 있고 임프린팅의 새로운 사이클이 동일한 원래 방향으로 진행될 수 있다. 다른 접근에서, 유사한 방식으로 다수의 기판 필드가 플렉시블 필름막(180b)상에 동일한 템플릿(182)를 사용하여 패턴화될 수 있다. 일단 사전결정된 수의 필드가 만들어지면, 사용된 템플릿(182)을 갖는 사용된 플렉시블 필름막(180b)은 감겨나가고 새로운 템플릿(182)을 갖는 새로운 플렉시블 필름막(180b)이 임프린팅 위치에 로딩된다.

비교적 대형 필드를 패턴화할 때, 편평한 기판 및/또는 플렉시블 필름 기판의 평면 불규칙성이, 국부적이거나 2개의 기판 사이에 평면 미스매치로 인한 것이든(즉, 하나가 다른 것과 동일한 평면이 아닌 경우) 임프린트 유체(중합성 재료) 퍼짐 및 충전 균일성에 악영향을 줄 수 있다. 이로 인해 연속 경화된 패턴화된 층의 특징부가 불균일하고 및/또는 결함이 발생할 수 있다. 보상을 위해, 운동 구동기가 각 롤러 단부에 독립적인 상하 운동을 제공하기 위해 롤러(190, 192)의 단부에 결합될 수 있다. 도 11 내지 도 12에서, 구동기(212, 214)가 프레임(202)에 고정되어 있고 롤러(190, 192)의 단부에 각각 결합되어 있어서, 이러한 운동을 제공한다. 유사한 구동기가 각 롤러(190, 192)의 다른 단부에 제공되어 있다(도시되지 않음). 이러한 구성으로 인해 롤러(190, 192) 사이에 지지된 필름 기판이 4개의 별개의 자유도(Z, Y-틸팅, X-틸팅 및 스큐잉 운동)로 이동가능하여 핵심적인 유체 퍼짐 및 충전 및 경화 단계 동안 2개의 기판을 서로 보다 더 잘 일치시킬 수 있다. 제어기(도시되지 않음)가 기판의 조정된 일치를 위해 서로의 힘 또는 운동의 방향 및 크기를 트리거하도록 각 구동기에 독립 신호를 제공한다. 본 발명에 사용하기 적절한 구동기는 롤러 단부에 상하 (Z-축) 직선 운동을 전달할 수 있는 다른 적절합 공지된 구동기 또는 모터는 물론 보이스 코일 구동기와 같은 단순한 전기 모터를 포함한다.

이렇게 형성된 템플릿에 가능한 오염 입자가 없도록 유지하는 것이 임프린트 리소그래피에서 더 중요하다. 템플릿 위에 오염 입자를 두면 템플릿의 형성된 특징부 자체에 손상을 주는 것은 물론 각 임프린트에서 편평한 기판 표면상의 임프린팅된 패턴에 결함을 유발할 수 있다. 전자의 시나리오는 결함의 반복에 이를 수 있고 전체 템플릿의 교체가 필요할 수 있다. 마찬가지로, 템플릿 형성 이전조차도, 플렉시블 필름 기판을 마찬가지로 보호하는 것이 유리하다. 도 11에서, 보호성 필름막(208)의 일부가 권취 롤러(194)로부터 뻗고, 권취 롤러(194)에 인접하여 위치된 보호성 필름 롤러(204)에 고정된 상태로 권취 롤러(194)에 감겨진 플렉시블 기판(180)의 일부 위에 오버레이된 것이 도시되어 있다. 보호성 필름(208)은 플렉시블 필름 기판(180) 보다 부드럽고(즉, 보다 모듈러스를 갖고), 아크릴, LDPE, PET, PVC등과 같은 연성 플라스택 필름을 포함하는 재료로 형성될 수 있지만 이에 제한되는 것은 아니다. 보호성 필름(208)은 단일 또는 더블 층일 수 있고, 배킹(backing) 또는 스태틱 클링 필름을 갖는 저점착성 부착 필름을 포함할 수 있다. 플렉시블 기판(180)이 롤러(194)로부터 풀림에 따라, 보호성 필름 롤러(204)는 플렉시블 기판(180)로부터 보호성 필름(208)을 벗기거나 빼기 위해 롤러(194)와 반대 방향으로 회전된다. 보호성 필름 롤러(206)가 마찬가지로 권취 롤러(196)에 인접하여 위치된 상태로, 유사한 배열이 권취 롤러(196)에 대해 제공된다. 이제 형성된 템플릿(또는 필드)(182)을 보유한 플렉시블 기판(180)이 권취 롤러(196)에 감겨짐에 따라, 보호성 필름막은 형성된 템플릿(또는 필드)(182)쪽으로 공급되고 위에 덮힌다. 오염 입자로부터 더 보호하기 위해, 예를 들어, 이오나이저와 같은 정전 방전 장치(224, 226)가 보호성 필름(208)의 적층 또는 플렉시블 기판(180)으로부터의 박리 근방 위치에 각각, 보호성 필름 롤러(194, 196)에 인접하여 제공된다. 장치(224, 226)는 국부적인 대기의 정전하를 제거하여서, 오염 입자를 유발할 수 있는 대전된 미립자를 유인할 수 있는 전하 상호작용을 감소시킨다.

도 13 및 도 14는 임프린트/분리 롤러 및 권취 롤러를 갖는 상술된 롤러 시스템의 추가 실시예를 도시하고 있다. 시스템(200)은 하방으로 뻗은 프레임의 각 코너에 장착된 보이스 코일 구동기(212, 213, 214, 215)를 가진 고정된 직방형 지지 프레임(202)을 포함하고 있다. 임프린트/분리 롤러(190, 192)는 보이스 코일(212, 213 및 214, 215)의 이동가능한 암에 각 반대 단부에 각각, 회전가능하도록 연결되어 있다. 보이스 코일(212-215)은 각 개별적인 보이스 코일의 이동의 방향(상하) 및 크기(거리)를 독립적으로 제어할 수 있는 제어 시스템(도시되지 않음)에 동작가능하게 연결되어 있어서, 제1 및 제2 임프린트/분리 롤러(190, 192)의 각 단부의 독립적인 이동을 제공한다. 이러한 독립적인 이동에 의해, 제1 및 제2 임프린트/분리 롤러 사이에 지지된 플렉시블 필름 기판의 부분이 상술된 바와 같이 Z, Y-틸팅 및 스큐잉 운동을 할 수 있다. 임프린트/분리 롤러(190, 192)는 도시된 바와 같이 수동 회전을 위해 구성되어 있지만, 대안으로 플렉시블 필름 기판을 진행시키는 것을 돕기 위해 능동 회전을 위해 구성될 수도 있다. UV 광원(238)은 지지 프레임(202)에 인접하여 위치되어 있다(그리고 지지 프레임(202)에 고정될 수 있다). 도시된 바와 같이, UV 광원은 후측에 대해 지향되는 임프린트/분리 롤러의 길이와 거의 동일한 길이를 뻗는 경로를 따라 UV 에너지를 제공하도록 구성되어 있다.

권취 롤러(194, 196)는 각 롤러의 각 단부에 별개의 이동가능한 프레임 스탠드(도시되지 않음)에 의해 지지되고 그 위에 회전가능한 상태로, 프레임(202), 보이스 코일(212-215), 및 임프린트/분리 롤러(190, 192)의 각 측부에 위치되어 있다. 또한, 권취 롤러(194, 196)는 더 설명되는 바와 같이, 각각 벨트(254, 264)와 맞물림가능한 풀리(195, 197)에서 그 말단부에서 단말처리되어 있다. 마찬가지로 별개의 이동가능한 프레임 스탠드(도시되지 않음)에 각각 장착된 보호성 필름 로러(204, 206)이 권취 롤러(194, 196)에 인접하여 있다. 각 보호성 필름 롤러(204, 206)는 보호성 필름이 롤러에 감겨지고 및/또는 롤러로부터 풀어짐에 따라 롤러의 작동 직경의 변화를 수용하기 위해 각각 권취 롤러(194, 196)쪽으로 그리고 이로부터 멀리 더 회전가능하다. 도시된 바와 같이, 보호성 필름 롤러(204, 206)는 그 말단부에서, 풀리(208, 209)에서 각각 종료하는 구동 로드(rod)(201, 203)에 연결되고 그 둘레로 회전가능한 각 피봇 암(205, 207)의 단부에 결합되어 있다. 풀리(208, 209)는 더 설명되는 바와 같이, 벨트(244, 274)와 각각 맞물림가능하다. 피봇 암(도시되지 않음)이 마찬가지로 보호성 필름 롤러(204, 206)의 근방 단부를 이동가능한 프레임 스탠드(도시되지 않음)에 결합시키기 위해 제공되어서, 보호성 필름 롤러(204, 206)가 각각 권취 롤러(194, 196)쪽으로 또는 그로부터 멀리 회전함에 따라 보호성 필름 롤러(204, 206)의 축이 인접한 권취 롤러(194, 196)의 축과 평행한 상태로 남아 있다.

권취 롤러(194, 196)를 구동(즉, 회전하기)하기 위한 벨트 구동 어셈블리는 벨트(254, 264)를 각각 구동하는 모터(250, 260)를 포함한다. 도시된 바와 같이, 벨트(254)는 모터(250)에 구동되는 풀리(252)에 그리고 프레임(258)에 고정된 풀리(256)에 작동가능하게 연결되어 있다. 프레임(258)은 포스트(259)에 직선운동가능하게 결합되어 있다. 즉, 프레임(258)은 포스트(259)에 대해 상하 수직(z) 방향으로 직선운동할 수 있다. 마찬가지로, 프레임(268)도 포스트(259)에 대해 상하 수직(z) 방향으로 직선이동할 수 있도록 포스트(269)에 직선운동가능하게 결합된 상태로 벨트(264)는 모터(260)에 의해 구동되는 풀리(262) 및 프레임(268)에 고정된 풀리(266)에 작동가능하도록 연결되어 있다. 포스트(259, 269) 자체는 정지 서포트(도시되지 않음)에 고정된 플레이트 마운트(284, 286)에 단단히 고정되어 있다. 상술된 바와 같이, 풀리(195, 197)는 권취 롤러(194, 196)의 말단부에서 구동 벨트(254, 264)와 결합되어 있어서 작동 동안 모터(250, 260)는 구동 벨트(254, 264)를 통해 권취 롤러(194, 196)에 가해지는 권취 방향, 힘, 및 장력을 제어한다. 또한, 권취 롤러(194, 196)는 포스트(259, 269)의 상방 이동을 통해 구동 벨트(254, 264)로부터 분리될 수 있다. 이러한 이동은 벨트(254, 256)를 풀리(195, 197)로부터 분리하는 풀리(256, 266)의 상응하는 상방향 이동을 유발한다. 이러한 방식으로, 권취 롤러 어셈블리는 용이하게 제거되고 교체될 수 있다.

유사한 벨트 구동 어셈블리가 보호성 필름 롤러(204, 206) 위에 장력을 유지하기 위해 제공된다. 모터(240, 280)는 각각 구동 벨트(244, 274)를 구동한다. 벨트(244)는 모터(240)에 의해 구동되는 풀리(242) 및 프레임(248)에 고정된 풀리(246)에 작동가능하게 연결되어 있다. 프레임(248)은 플레이트 마운트(282)에 직선운동가능하게 결합되어 수평(x) 방향으로 직선운동할 수 있다. 벨트(274)는 모터(270)에 의해 구동되는 풀리(272) 및 프레임(278)에 고정된 풀리(276)에 작동가능하게 연결되어 있다. 프레임(278)도 마찬가지로 플레이트 마운트(288)에 직선운동가능하게 결합되어 있어서 수평(x) 방향으로 직선운동할 수 있다. 플레이트(282, 288)는 정지 서포트(도시되지 않음)에 고정되어 있다. 상술된 바와 같이, 자체가 피봇 암(205, 207)을 통해 보호성 필름 롤러(204, 206)에 연결된 풀리(208, 209)는 구동 벨트(244, 274)와 각각 맞물림가능하다. 작동 동안, 모터(240, 270)는 벨트(244, 274)를 구동하고, 피봇 암(205, 207)을 통해, 보호성 필름 롤러(204, 206)에 가해진 회전 운동 및 장력을 제어한다. 양측 모두 보호성 필름 자체에 가해진 장력을 제어하는 것은 물론, 각 보호성 필름 롤러와 연관된 권취 롤러 사이의 거리를 제어한다. 또한, 상술된 권취 롤러 어셈블리와 마찬가지로, 보호성 필름 롤러(204, 206)가 마찬가지로 롤러(204, 206)로부터 멀리 프레임(248, 278)의 수평 이동을 통해 구동 벨트(244, 274)로부터 분리될 수 있다. 즉, 이러한 이동은 풀리(246, 276)를 풀리(208, 209)로부터 떨어지도록 이동시키고 벨트(244, 274)를 풀리(208, 209)로부터 분리시킨다. 이러한 방식으로, 보호성 필름 롤러 어셈블리는 마찬가지로 권취 롤러 어셈블리의 제거 및 교체와 함께 또는 별개로 용이하게 제거되고 교체될 수 있다.

도 15에서, 롤러 시스템(200)은 또한, 플렉시블 필름 템플릿의 생성 및/또는 이러한 플렉시블 필름 템플릿을 사용하여 대면적 기판을 포함하는 편평한 기판을 임프린트하는 공정을 제공할 수 있는 시스템(300)으로 통합될 수 있다. 시스템(300)은 스테이지(306)와 관하여 고정된 위치에 제공된 롤러 시스템(200)을 갖는 스테이지(306)를 포함하고 있다. 스테이지(306)는 모션 스테이지(310 또는 360)에 고정된 기판이 상술된 방식으로 롤러 시스템(200)에 고정된 플렉시블 필름 기판(또는 템플릿과 함께 직선운동될 수 있도록 x 방향으로 모션 스테이지(310, 360)의 직선운동을 수용하는 트랙(302, 304)을 더 포함하고 있다. 모션 스테이지(310)에는 또한 모션 스테이지(320)의 립(312)을 따라 y 방향으로 직선운동되는 보다 작은 스테이지(320)가 제공된다. 스테이지(320)에는 또한 척(330)이 제공된다. 척(330)은 예를 들어, 공업용 실리콘 웨이퍼 또는 보다 작은 크기의 다른 평면 기판을 고정시키도록 구성될 수 있다. 이와 대조적으로, 모션 스테이지(360)는 유리 패널 디스플레이를 준비하는데 사용되는 유리 기판과 같은 대면적 평면 기판을 수용하는 척킹 시스템으로 구성될 수 있다. 이러한 기판은 시스템(200)의 임프린트/분리 및/또는 권취 롤러의 길이에 이르는 폭을 가질 수 있다. 서포트(350)는 모션 스테이지(310 또는 360)이 분배 시스템(352) 바로 아래를 지날 때 모션 스테이지(310 또는 360)에 위치된 기판에 희망의 패턴으로 중합성 재료를 전달할 수 있는 유체 분배 시스템(352)을 포함한다. 특정 구성에서, 분배 시스템(352)은 y 방향으로도 이동가능하도록 구성되어 있다. 분배 시스템(352)은 상술된 바와 같이, 중합성 재료의 방울을 분배하도록 구성될 수 있다. 대안으로, 분배 시스템은 예를 들어, 슬롯-다이 코팅 자치를 사용하여 중합성 재료를 박막으로 증착하도록 구성될 수 있다. 이러한 후자의 방식에서, 저점도 레지스트 또는 고온의 용매를 갖는 레지스트가 얇은 잔여층을 얻기 위해 바람직하고, 이러한 용매를 제거하는 건조 및/또는 가열은 코팅 후에 실행될 수 있다.

다양한 실시예에서, 시스테(300)은 상술된 바와 같이 롤러 시스템(200)에 제공되는 플렉시블 필름 기판을 패턴화함으로써 하나 이상의 복제 템플릿을 생성하기 위해 사용될 수 있다. 하나의 이러한 실시예에서, 예를 들어, 실리콘으로형성된 평면 마스터 템플릿이 제공되고 척(330)에 고정되고 사용되어 스텝앤리피트(step and repeat) 방식으로 플렉시블 필름 기판의 폭 및 길이를 따라 다수의 필드를 패턴화할 수 있다. 즉, 각 임프린트 후에, 플렉시블 필름 기판이 재위치될 수 있고 템플릿을 갖는 스테이지(320)가 y 방향으로 진행될 수 있고 임프린트 공정이 반복되어 이전의 패턴 인접하여 추가 패턴을 임프린트 할 수 있다. 일단 플렉시블 기판의 전체 폭이 이러한 방식으로 패턴화되면, 플렉시블 기판은 진행될 수 있고 다음 일련의 패턴이 임프린트 될 수 있다. 대안으로, 인접한 패턴이 x 방향으로 임프린트된 다음에 템플릿이 y 방향으로 다음 위치로 직선운동하고, 그 다음, x 방향으로의 임프린트가 반복된다. 이러한 방식으로, 반복 패턴의 대면적 템플릿이 플렉시블 기판 위에 생성될 수 있다.

그 다음, 연속으로 또는 별개로, 이러한 가요성 템플릿이 예를 들어, 디스플레이 패널에 사용되기 위한 유리 기판을 포함하는, 보다 큰 치수의 평면 기판을 패턴화하는데 사용될 수 있다. 모션 스테이지(360)는 희망의 기판 크기를 수용하기 위해 다양한 척킹 시스템을 갖출 수 있다.

상기 방법 및 시스템이 평면, 유리 타입의 기판, 플렉시블 필름 타입 템플릿을 임프린팅하는 것에 대해 설명되었지만, 이러한 설명 및 도면은 유사한 플렉시블 필름 기판에 임프린팅하는 것에도 사용될 수 있다. 또한, 상기 방법 및 시스템이 평면, 유리 타입의 기판의 연속 임프린팅에 사용되기 위해 플렉시블 필름 템플릿을 인프린팅하는 것에 대해 설명되었지만, 이러한 방법 및 시스템은 격자를 포함하는 플렉시블 필름과 같은 최종 패턴화된 플렉시블 필름 제품을 생성하는데 사용될 수 있다.

다양한 특징의 추가 수정 및 대안의 실시예가 이러한 설명으로부터 당업자에게 명백할 것이다. 따라서, 이러한 설명은 단지 예시로서 제시되어 있다. 여기에 도시되고 설명된 형태는 실시예로서 인식되어야 한다. 이러한 설명으로부터 당업자에게 명백한 바와 같이 여기에 도시되고 설명된 소자 및 재료는 대체될 수 있고, 부품 및 공정은 반대로 될 수 있고 특정 특징부는 독립적으로 사용될 수 있다. 여기에 기술된 요소에 대한 변경이 다음의 청구범위에 기술된 정신 및 범위로부터 벗어남 없이 이루어질 수 있다.

Claims

플렉시블 필름 기판과 평면 기판 사이에 위치된 중합성 재료를 임프린팅하기 위한 임프린트 리소그래피 시스템으로서,
(a) 상기 플렉시블 필름 기판의 반대 단부를 고정시키도록 구성된 제1 및 제2 이격된 권취 롤러로서, 상기 플렉시블 필름 기판의 일부를 상기 권취 롤러의 하나 또는 다른 롤러에 감겨진 상태로 유지하도록 구성된 제1 및 제2 권취 롤러;
(b) 상기 제1 및 제2 권취 롤러에 결합된 하나 이상의 롤러 구동 어셈블리로서, 상기 플렉시블 필름 기판이 제1 방향 및 제2 반대 방향으로 상기 제1 및 제2 권취 롤러 사이에 희망의 장력이 가해진 상태에서 직선운동할 수 있도록 상기 제1 및 제2 권취 롤러에 회전력을 가하도록 구성된 하나 이상의 롤러 구동 어셈블리;
(c) 상기 제1 및 제2 권취 롤러 근방에 위치된 제1 및 제2 이격된 임프린트/분리 롤러로서, 병렬 회전축을 갖고 있고, 플렉시블 필름 기판이 상기 제1 및 제2 이격된 임프린트/분리 롤러 사이를 직선운동할 때 상기 플렉시블 필름 기판의 후면과 맞닿고 지지하도록 구성된 제1 및 제2 이격된 임프린트/분리 롤러;
(d) 상기 제1 및 제2 임프린트/분리 롤러의 각 단부에 결합된 모션 구동기로서, 상기 제1 및 제2 임프린트/분리 롤러 사이에 지지된 상기 플렉시블 필름 기판의 일부가 Z, Y-틸팅, X-틸팅 및 스큐잉 운동을 할 수 있도록 각 모션 구동기가 독립적인 이동을 제공하도록 구성된 모션 구동기;
(e) 상기 평면 기판을 고정하도록 구성된 제1 척을 갖는 모션 스테이지로서, 상기 플렉시블 필름 기판이 상기 제1 및 제2 임프린트/분리 롤러 사이에서 직선운동함에 따라 상기 평면 기판을 직선운동시켜 상기 플렉시블 필름 기판과 중첩시키도록 구성된 모션 스테이지;
(f) 상기 임프린트/분리 롤러 및 상기 모션 스테이지 근방에 위치된 유체 분배 시스템으로서, 상기 평면 기판 위에 중합성 재료를 분배하도록 구성된 유체 분배 시스템; 및
(g) 상기 임프린트/분리 롤러 사이에 그리고 상기 플렉시블 필름 기판의 후면에 인접하여 위치된 에너지 소스로서, 상기 플렉시블 필름 기판과 상기 평면 기판 사이에 위치된 중합성 재료를 응고시키기 위해 경화 에너지를 제공하도록 구성된 에너지 소스를 포함하는 것을 특징으로 하는 임프린트 리소그래피 시스템.
제1항에 있어서, 상기 유체 분배 시스템은 또한 상기 중합성 재료를 복수의 방울로서 분배하도록 구성된 것을 특징으로 하는 임프린트 리소그래피 시스템.
제1항에 있어서, 상기 유체 분배 시스템은 상기 중합성 재료를 박막으로서 분배하도록 구성된 것을 특징으로 하는 임프린트 리소그래피 시스템.
제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 제1 및 제2 권취 롤러에 인접하여 각각 위치된 제1 및 제2 보호성 필름 롤러를 더 포함하고, 각 보호성 필름 롤러는 상기 플렉시블 필름 기판이 상기 권취 롤러에 감겨짐에 따라 상기 플렉시블 필름 기판의 전면 위에 보호성 필름을 오버레이하도록 구성되고, 상기 플렉시블 필름 기판이 상기 권취 롤러로부터 풀림에 따라 상기 플렉시블 필름 기판의 전면으로부터 상기 보호성 필름을 인입하도록 구성된 것을 특징으로 하는 임프린트 리소그래피 시스템.
제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 제1 및 제2 보호성 필름 롤러 근방에 위치된 제1 및 제2 정전 방전 장치를 더 포함하고, 각 정전 방전 장치는 상기 보호성 필름이 상기 플렉시블 필름 기판의 전면 위에 오버레이되거나 상기 전면으로부터 인입됨에 따른 상기 플렉시블 필름 기판의 전면으로부터의 정전하를 제거하도록 구성된 것을 특징으로 하는 임프린트 리소그래피 시스템.
제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 모션 스테이지는 상기 플렉시블 필름이 직선운동하는 방향에 평행하게(X 방향) 그리고 직교하도록(Y 방향) 상기 평면 기판을 직선운동시키도록 구성된 것을 특징으로 하는 임프린트 리소그래피 시스템.
제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서, 제2 평면 기판을 고정시키도록 구성된 제2 척을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 임프린트 리소그래피 시스템.
플렉시블 필름 기판을 패턴화하는 방법으로서,
(a) 위에 패터닝 표면을 갖는 임프린트 리소그래피 템플릿을 제공하는 단계;
(b) 상기 템플릿의 패터닝 표면 위에 중합성 재료를 증착하는 단계;
(c) 상기 템플릿을 플렉시블 필름 기판 근방에 위치시키는 단계;
(d) 상기 중합성 재료가 상기 템플릿과 상기 플렉시블 필름 기판 사이에 형성된 체적을 채우도록 상기 플렉시블 필름 기판 및 상기 템플릿을 제1 위치로부터 제2 위치로 제1 방향으로 동시에 직선운동시킴으로써 상기 플렉시블 필름 기판을 상기 템플릿과 접촉시키는 단계;
(d) 상기 플렉시블 필름 기판 위에 패턴 층을 형성하기 위해 상기 중합성 재료를 응고시키는 단계; 및
(e) 상기 플렉시블 필름 기판 위에 형성된 패턴 층으로부터 상기 템플릿을 분리하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 플렉시블 필름 기판 패턴화 방법.
제8항에 있어서, 상기 플렉시블 필름 기판은 상기 제1 위치로부터 제2 위치로 직선운동될 때 제1 및 제2 이격된 임프린트/분리 롤러에 의해 지지되는 것을 특징으로 하는 플렉시블 필름 기판 패턴화 방법.
제8항에 있어서, 상기 플렉시블 필름 기판의 하나의 단부는 제1 및 제2 권취 롤러에 감겨지고 상기 플렉시블 필름 기판의 직선운동은 상기 제1 및 제2 권취 롤러의 감기 또는 풀기를 통해 일어나는 것을 특징으로 하는 플렉시블 필름 기판 패턴화 방법.
제8항에 있어서, 상기 접촉시키는 단계는 상기 템플릿의 평면 요철에 상기 플렉시블 필름 기판을 맞추기 위해 상기 제1 및 제2 임프린트/분리 롤러 사이에 위치된 상기 플렉시블 필름 기판이 Z, Y-틸팅, X-틸팅 또는 스큐잉 운동을 하도록 하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 플렉시블 필름 기판 패턴화 방법.
제8항 내지 제11항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 분리하는 단계는 상기 형성된 패턴 층을 갖는 상기 플렉시블 필름 기판이 상기 템플릿으로부터 벗겨지도록 상기 플렉시블 필름 기판 및 템플릿을 상기 제1 방향으로 동시에 직선운동시키는 것을 계속하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 플렉시블 필름 기판 패턴화 방법.
제8항 내지 제12항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 분리하는 단계는 상기 형성된 패턴 층을 갖는 상기 플렉시블 필름 기판이 상기 템플릿으로부터 벗겨지도록 상기 플렉시블 필름 기판 및 템플릿을 동시에 상기 제1 방향과 반대인 제2 방향으로 동시에 직선운동시키는 것을 계속하는 단게를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 플렉시블 필름 기판 패턴화 방법.
제8항 내지 제13항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 플렉시블 필름 기판이 임프린트 템플릿과 접촉하기 전에 상기 플렉시블 필름 기판으로부터 정전하를 제거하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 플렉시블 필름 기판 패턴화 방법.
제8항 내지 제14항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 플렉시블 필름 기판을 상기 템플릿으로부터 분리한 후에 상기 형성된 패턴 층 위에 보호성 필름을 오버레이하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 플렉시블 필름 기판 패턴화 방법.
제8항 내지 제15항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 플렉시블 필름 기판의 폭은 상기 템플릿의 폭 보다 크고, 상기 분리하는 단계에 이어서, 상기 템플릿의 폭에 등가인 거리 만큼 상기 제1 방향에 수직으로 상기 템플릿을 이동시키는 단계 및 처음 형성된 패턴 층에 인접한 상기 플렉시블 필름 기판 위에 추가 패턴 층을 형성하기 위해 단계 (b)-(e)를 반복하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 플렉시블 필름 기판 패턴화 방법.