KR20200128370A - 복제 장치를 위한 프레임워크, 복제 장치 및 복제 장치에 의한 나노 구조 및/또는 미세 구조화된 구성 요소의 제조 방법 - Google Patents

복제 장치를 위한 프레임워크, 복제 장치 및 복제 장치에 의한 나노 구조 및/또는 미세 구조화된 구성 요소의 제조 방법 Download PDF

Info

Publication number
KR20200128370A
KR20200128370A KR1020200053310A KR20200053310A KR20200128370A KR 20200128370 A KR20200128370 A KR 20200128370A KR 1020200053310 A KR1020200053310 A KR 1020200053310A KR 20200053310 A KR20200053310 A KR 20200053310A KR 20200128370 A KR20200128370 A KR 20200128370A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
framework
frame
stamp
holder
rotation
Prior art date
Application number
KR1020200053310A
Other languages
English (en)
Inventor
라오울 키르너
빌프리드 노엘
안드레아스 나기
Original Assignee
수스 마이크로텍 리소그라피 게엠바하
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 수스 마이크로텍 리소그라피 게엠바하 filed Critical 수스 마이크로텍 리소그라피 게엠바하
Publication of KR20200128370A publication Critical patent/KR20200128370A/ko

Links

Images

Classifications

    • 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
    • G03F7/70—Microphotolithographic exposure; Apparatus therefor
    • G03F7/70691—Handling of masks or workpieces
    • G03F7/707—Chucks, e.g. chucking or un-chucking operations or structural details
    • 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
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C59/00—Surface shaping of articles, e.g. embossing; Apparatus therefor
    • B29C59/02—Surface shaping of articles, e.g. embossing; Apparatus therefor by mechanical means, e.g. pressing
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C59/00—Surface shaping of articles, e.g. embossing; Apparatus therefor
    • B29C59/02—Surface shaping of articles, e.g. embossing; Apparatus therefor by mechanical means, e.g. pressing
    • B29C59/022—Surface shaping of articles, e.g. embossing; Apparatus therefor by mechanical means, e.g. pressing characterised by the disposition or the configuration, e.g. dimensions, of the embossments or the shaping tools therefor
    • 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
    • G03F7/70—Microphotolithographic exposure; Apparatus therefor
    • G03F7/70691—Handling of masks or workpieces
    • G03F7/70716—Stages
    • 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
    • G03F7/70—Microphotolithographic exposure; Apparatus therefor
    • G03F7/70691—Handling of masks or workpieces
    • G03F7/70775—Position control, e.g. interferometers or encoders for determining the stage position
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C59/00—Surface shaping of articles, e.g. embossing; Apparatus therefor
    • B29C59/02—Surface shaping of articles, e.g. embossing; Apparatus therefor by mechanical means, e.g. pressing
    • B29C59/022—Surface shaping of articles, e.g. embossing; Apparatus therefor by mechanical means, e.g. pressing characterised by the disposition or the configuration, e.g. dimensions, of the embossments or the shaping tools therefor
    • B29C2059/023—Microembossing
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B41—PRINTING; LINING MACHINES; TYPEWRITERS; STAMPS
    • B41F—PRINTING MACHINES OR PRESSES
    • B41F1/00—Platen presses, i.e. presses in which printing is effected by at least one essentially-flat pressure-applying member co-operating with a flat type-bed
    • B41F1/18—Platen presses, i.e. presses in which printing is effected by at least one essentially-flat pressure-applying member co-operating with a flat type-bed for lithography
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B41—PRINTING; LINING MACHINES; TYPEWRITERS; STAMPS
    • B41P—INDEXING SCHEME RELATING TO PRINTING, LINING MACHINES, TYPEWRITERS, AND TO STAMPS
    • B41P2200/00—Printing processes
    • B41P2200/20—Lithography
    • 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
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10S—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10S977/00—Nanotechnology
    • Y10S977/84—Manufacture, treatment, or detection of nanostructure
    • Y10S977/887—Nanoimprint lithography, i.e. nanostamp

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Shaping Of Tube Ends By Bending Or Straightening (AREA)
  • Exposure Of Semiconductors, Excluding Electron Or Ion Beam Exposure (AREA)

Abstract

나노 구조 및/또는 미세 구조화된 구성 요소를 생성하기 위한 복제 장치(10)를 위한 프레임워크(20)는 짐벌 서스펜션을 형성한다. 또한, 이러한 프레임워크(20)를 포함하는 복제 장치(10)가 제공된다. 또한, 복제 장치(10)에 의한 임프린트 리소그래피에 의해 나노 구조 및/또는 미세 구조화된 구성 요소를 제조하는 방법이 설명된다.

Description

복제 장치를 위한 프레임워크, 복제 장치 및 복제 장치에 의한 나노 구조 및/또는 미세 구조화된 구성 요소의 제조 방법{Framework for a replication device, replication device as well as method for producing nanostructured and/or microstructured components by means of a replication device}
본 발명은 나노 구조 및/또는 미세 구조화된 구성 요소를 제조하기 위한 복제 장치의 프레임워크뿐만 아니라 이러한 프레임워크를 포함하는 복제 장치에 관한 것이다. 본 발명은 또한 복제 장치에 의한 임프린트 리소그래피(imprint lithography)에 의해 나노 구조 및/또는 미세 구조화된 구성 요소를 제조하는 방법에 관한 것이다.
임프린트 리소그래피에 의해 나노 구조 및/또는 미세 구조화된 구성 요소를 제조하는 방법은 잘 알려져있다. 이 경우에, 나노 구조 및/또는 미세 구조화된 스탬프 표면을 포함하는 스탬프는 복제 재료에서 상응하는 상보성 나노 구조 및/또는 미세 구조를 형성하기 위해 기판상의 복제 재료로 가압된다.
이 경우에, 사용되는 전형적인 복제 장치는 각 경우에 스탬프뿐만 아니라 기판을 유지하기 위한 유지 수단을 포함한다. 이들 유지 수단은 스탬프 표면과 기판 및 복제 재료의 표면의 평행 정렬을 보장하기 위해 일반적으로 조정 가능하게 장착 또는 현수된다.
공지된 복제 장치는 유지 수단이 스탬프 또는 기판의 조정 가능하지만 동시에 정확한 정렬을 보장할 수 있도록 매우 복잡하게 설계된다는 단점이 있다.
임프린트 리소그래피에서의 다른 도전 과제는 스탬프와 복제 재료의 접착의 결과로서 복제 재료 내에 형성된 나노 구조 및/또는 미세 구조에 손상을 주지 않으면서 복제 장치로부터 스탬프를 제거하는 것이다.
본 발명의 목적은 복제 장치를 위한 프레임워크, 복제 장치 및 복제 재료에서 생성된 고품질의 나노 구조 및/또는 미세 구조를 달성하기 위해 특히 낮은 힘을 사용하여 복제 재료로부터의 스탬프의 탈착을 보장하는 복제 장치에 의한 임프린트 리소그래피에 의해 나노 구조 및/또는 미세 구조화된 구성 요소를 제조하는 방법을 제공하는 것이다.
목적을 해결하기 위해 리소그래피 방법에 의해 나노 구조 및/또는 미세 구조화된 구성 요소를 생성하기 위한 복제 장치를 위한 프레임워크가 제공된다. 프레임워크는 고정구, 제1 프레임 및 제2 프레임을 갖는다. 제1 프레임은 제1 조인트에 의해 고정구에 연결되며, 제1 조인트는 제1 프레임이 고정구에 대해 피봇 가능한 제1 회전축을 규정한다. 제2 프레임은 제2 조인트에 의해 제1 프레임에 연결되며, 제2 조인트는 제2 프레임이 제1 프레임에 대해 피봇 가능하게 되는 제2 회전축을 규정한다. 또한, 제2 프레임은 스탬프, 마스크 및/또는 기판과 같은 헤드를 위한 홀더를 포함하여, 대응하는 헤드를 위한 유지 수단을 형성한다.
제1 프레임은 특히 제1 회전축을 중심으로 고정구에 대해서만 피봇 가능하고 제2 프레임은 제2 회전축을 중심으로 제1 프레임에 대해서만 피봇 가능하다.
이 경우, 고정구, 제1 프레임 및 제2 프레임은 집합적으로 짐벌 서스펜션 또는 장착부를 형성한다. 이러한 패시브 메카닉은 간단한 조립이 특징이며 동시에 헤드의 정확한 정렬을 보장한다.
임프린트 리소그래피에 의해 나노 구조 및/또는 미세 구조화된 구성 요소를 생성하기 위해 제공되는 복제 장치의 경우, 스탬프와 기판 사이의 웨지 에러(wedge error)는 프레임워크에 의해 수동적으로 보상될 수 있어서, 기판의 표면 또는 기판에 적용된 복제 재료에 대한 스탬프 표면의 규정된 정렬을 제공한다.
프레임워크, 특히 프레임워크의 홀더는 예를 들어 임프린트 스탬프를 위한 스탬프 유지 수단으로서 기능한다. 이 경우에, 복제 장치는 기판 또는 프레임워크 아래의 추가 스탬프를 위한 고정구를 포함한다. 임프린트 스탬프와 기판 또는 다른 스탬프를 서로에 대해 이동시킴으로써 구조체의 임프린트가 발생할 수 있다.
임프린트 스탬프 및 따라서 기판을 향한 프레임워크의 이동은 복제 장치에 의해 규정되는 다운피드 방향, 특히 그 다운피드 메카니즘에 의해 발생한다.
또한, 복제 장치는 다운피드 방향에 수직으로 연장되는 기준면을 포함하고 복제 장치에 대해 규정된 고정 위치를 포함한다.
기준면은 적어도 섹션에서 복제 장치의 복제 영역과 일치하거나 평행하게 진행할 수 있다.
복제 장치의 복제 영역은 나노 구조 및/또는 미세 구조화된 구성 요소를 생성하기 위한 복제 장치가 작동될 때 구성 요소의 나노 구조 및/또는 미세 구조가 형성되는 영역이다.
나노 구조 및/또는 미세 구조화된 구성 요소를 프레임워크와 기판 또는 스탬프 사이에 다운피드 이동이 발생하지 않는 포토 리소그래피와 같은 다른 리소그래피 방법에 의해 생성하기 위하여 제공되는 복제 장치의 경우에, 기준면은 복제 장치의 척에 평행하게 그리고/또는 기판의 표면 또는 프레임워크와 대향되는 스탬프에 의해 적어도 섹션으로 형성된다.
나노 구조 및/또는 미세 구조 구성 요소는 특히 반도체 또는 미세 광학 구성 요소이다.
이 경우에, 리소그래피 방법, 특히 나노 임프린트 리소그래피 방법, 스텝 앤드 리피트법(step-and-repeat method), 마이크로 리소그래피 방법 및/또는 포토 리소그래피 방법에 의해 나노 구조 및/또는 미세 구조화된 구성 요소를 생성하기 위한 복제 장치를 위해 프레임워크가 제공된다.
고정구는 부착 요소를 포함하며, 이를 통해 고정구는 복제 장치에 부착될 수 있다.
바람직하게는, 제1 회전축과 제2 회전축은 서로 직교하여, 프레임워크를 보다 쉽게 예를 들어 대칭적으로 조립할 수 있다.
스탬프가 대칭 변위 거동을 포함할 수 있고 프레임워크가 특히 컴팩트하게 설계될 수 있기 때문에, 제1 회전축 및 제2 회전축이 평면에서 진행되는 것이 유리하다. 임프린트 리소그래피 방법을 위한 프레임워크의 경우, 스탬프는 구조 형성 스탬프 표면과 두 회전축 사이의 간격이 특히 작도록 홀더에 부착될 수 있다. 이는 제1 및/또는 제2 회전축 주위로 스탬프가 변위되는 경우, 기판 또는 복제 재료에 대한 스탬프 표면의 측방향 오프셋이 특히 작기 때문에 유리하다.
추가로 또는 대안적으로, 제1 회전축 및 제2 회전축은 복제 장치 및/또는 홀더의 기준면에 평행하게 진행할 수 있어서, 프레임워크가 보다 콤팩트하게 설계될 수 있게 한다.
일 실시예에서, 홀더는 프레임의 중립 위치에서 기준면에 비스듬하게, 특히 0 ° 내지 5 °, 바람직하게는 1 ° 내지 2 °의 각도로 정렬된다. 따라서 홀더의 정렬은 홀더에 배치된 헤드의 표면을 규정하는 구조체에 평행하게 진행하는 평면에 의해 규정된다. 임프린트 리소그래피용 스탬프의 경우, 이는 구조 형성 스탬프 표면이다.
따라서, 평행 위치로부터 이 각도만큼 홀더의 기준면에 대한 정렬을 벗어남으로써, 임프린트 리소그래피 방법의 경우, 비대칭 힘을 경사의 방향으로 진행하는 기울기(gradient) 형태로 스탬프에 제공할 수 있어, 복제 재료로부터 스탬프를 제거할 때 스탬프 표면과 복제 재료 사이의 스탬프의 다른 단부들에 다른 크기의 힘이 작용한다. 따라서, 스탬프 표면은 복제 재료의 표면으로부터 비대칭적으로 제거되어, 손상을 방지하는 방식으로 스탬프를 복제 재료로부터 분리할 수 있게 한다. 결과적으로, 형성된 나노 구조 및/또는 미세 구조의 품질이 증가될 수 있다.
홀더의 경사 위치, 즉 기준면에 대한 각도에서의 홀더의 정렬은 특히 제1 및/또는 제2 조인트의 고유한 프리스트레싱(intrinsic prestressing)에 의해 제공된다.
다른 실시예에서, 제1 조인트 및 제2 조인트는 각각 단지 하나의 자유도, 즉 제1 또는 제2 회전축을 중심으로 한 회전을 포함하지만, 다른 모든 자유도는 고정된다. 특히, 프레임워크는 또한 유격이 없도록 구성된다. 이는 헤드가 잘 규정된 방식으로 프레임워크에 의해 지지되고 정렬될 수 있어, 헤드에 의해 형성된 나노 구조 및/또는 미세 구조 부품의 고품질을 보장할 수 있기 때문에 유리하다.
일 실시예에 따르면, 제1 및/또는 제2 조인트는 각각 고상 조인트(solid-state joints), 특히 크로스 스프링 조인트이다. 고상 조인트에는 유격이 없으므로, 프레임워크를 통해 헤드를 보다 정확하게 장착하거나 정렬할 수 있다.
이와 관련하여, 고상 조인트는 한정된 시작 위치를 제공하기 위해 프레임워크 및/또는 홀더 또는 중립 위치 방향으로의 정렬에 힘을 가하는 리턴 스프링으로서 제공될 수 있다.
다른 실시예에 따르면, 프레임워크는 적어도 제1 탄성 요소를 포함하며, 이를 통해 고정구는 특히 프리스트레스 하에서 제1 프레임에 탄성적으로 연결된다. 추가로 또는 대안적으로, 프레임워크는 적어도 제2 탄성 요소를 포함하며, 이를 통해 제1 프레임은 특히 프리스트레스 하에서 제2 프레임에 탄성적으로 연결된다. 이러한 방식으로, 프레임은 탄성적으로 연결된다.
임프린트 리소그래피 방법을 사용하여 작동하는 복제 장치를 위한 프레임워크의 경우, 탄성 요소에 의해 규정된 복원력이 제공될 수 있으며, 임프린트 프로세스 동안 홀더를 갖는 스탬프가 중립 위치로부터 변위되는 경우 상기 복원력은 홀더에 작용하여 따라서 홀더에 부착된 스탬프에 작용한다. 이는 예를 들어, 스탬프가 복제 재료로 눌려지고 중립 위치가 복제 재료의 표면에 평행하게 진행하지 않은 경우이다.
또한, 탄성 요소를 통해 예를 들어 프레임의 중량, 회전축의 정렬 및/또는 조인트의 구성으로 인해 짐벌 서스펜션의 구성의 결과로서 시스템에 유입되는 상이한 토크가 프레임워크에서 보상될 수 있다.
또한, 탄성 요소에 의해 홀더에 부착된 스탬프에 토크가 가해져서 복원력이 스탬프 표면에 비대칭적으로 분포되어, 즉 복원력이 스탬프 표면의 상이한 지점에서 크기가 상이할 수 있다. 특히, 복원력은 스탬프 표면의 한 단부에서 스탬프 표면의 대향 단부로 기울기 형태로 변화될 수 있다. 이러한 구성은 복제 재료로부터 스탬프의 분리를 도와서, 스탬프에 의해 형성된 나노 구조 및/또는 미세 구조의 품질을 향상시킬 수 있다.
탄성 요소들 중 적어도 일부는 기계적으로 및/또는 전기적으로, 특히 압전적으로 조정될 수 있다. 이러한 수단에 의해, 홀더가 중립 위치로부터 변위되면 홀더의 정렬 및/또는 복원력이 조정될 수 있다. 또한, 프레임워크는 특히 고유 토크를 보상하기 위해 조정 가능한 탄성 요소에 의해 조정될 수 있다.
일 실시예에서, 제1 탄성 요소 및/또는 제2 탄성 요소는 각각 스프링, 특히 조절 가능한 스프링, 즉 스프링 힘 및/또는 스프링 이동이 조절될 수 있는 스프링이다. 스프링은 경제적이며 확실한 규정된 복원력을 제공합니다.
이 경우, 적어도 2개의 제1 탄성 요소 및/또는 적어도 2개의 제2 탄성 요소가 제공될 수 있다. 따라서 2개의 제1 탄성 요소는 상이한 복원력을 인가하고 및/또는 2개의 제2 탄성 요소는 상이한 복원력을 인가한다.
예를 들어, 2개의 제1 탄성 요소는 제1 회전축의 상이한 측면에 위치된다. 2개의 제1 탄성 요소가 동일한 크기이지만 반대인 힘을 제1 프레임에 가하는 경우 2개의 제1 탄성 요소는 제1 프레임이 차지하는 위치와 관련하여 회전되는 위치의 방향으로 제1 프레임에 힘을 가한다. 다시 말해서, 프레임에 비대칭적인 힘의 적용은 제로 위치에 대하여 기울어진 위치를 초래한다. 2개의 제2 탄성 요소 및 제2 회전축 및 제2 프레임의 위치에 따라 동일하게 적용된다.
프레임워크는 제1 회전축을 중심으로 제1 프레임의 회전을 고정구까지로 제한하는 제1 정지부를 포함할 수 있다. 추가로 또는 대안적으로, 프레임워크는 제2 회전축을 중심으로 제2 프레임의 회전을 제1 프레임까지로 제한하는 제2 정지부를 포함할 수 있다. 이러한 방식으로, 제1 및 제2 프레임의 최대 변위가 효과적으로 제한될 수 있다. 이러한 제한의 결과로서, 프레임워크, 특히 탄성 요소의 손상이 확실하게 방지될 수 있다.
이와 관련하여, 프레임워크를 상이한 요구 사항에 적응시키기 위한 추가 조정 기능을 제공하기 위해 정지부는 조정 가능하게, 특히 개별적으로 조정 가능하게 설계될 수 있다.
일 실시예에서, 적어도 일부의 정지부 및 적어도 일부의 탄성 요소는 각각 조합된 조립체로서 구성될 수 있다, 즉 하나의 정지부 및 하나의 부재는 공통 조립체를 구성한다. 이는 조립체들로서 유리하며 따라서 프레임워크는 특히 컴팩트하게 구성될 수 있다.
예를 들어, 홀더와 제1 회전축 및/또는 제2 회전축 사이의 최소 간격은 최대 15mm, 바람직하게는 최대 10mm이다.
추가로 또는 대안적으로, 기준면과 제1 회전축 및/또는 제2 회전축 사이의 최소 간격은 최대 15 mm, 바람직하게는 최대 10 mm이다.
임프린트 리소그래피에 의해 나노 구조 및/또는 미세 구조화된 구성 요소를 생성하기 위해 제공되는 복제 장치를 위한 프레임워크의 경우, 홀더에 부착된 스탬프의 스탬프 표면과 제1 회전축 및/또는 제2 회전축 사이의 최소 간격은 최대 15mm, 바람직하게는 최대 10mm이다.
제1 및/또는 제2 회전축 주위로 스탬프가 변위되는 경우에 기판 또는 복제 재료에 대한 스탬프 표면의 측방향 오프셋이 특히 작기 때문에 상술한 경우에서 작은 간격이 유리하다.
다른 실시예에서, 제1 프레임 및 제2 프레임은 하나 안에 다른 하나가 바람직하게는 동심으로 배치된다. 이것은, 제1 프레임이 제2 프레임 내에 위치하고 제2 프레임이 적어도 섹션에서 제1 프레임을 둘러싸거나, 또는 제2 프레임이 제1 프레임 내에 위치하고 제1 프레임이 적어도 섹션에서 제2 프레임을 둘러싼다는 것을 의미한다. 결과적으로 프레임워크는 특히 컴팩트하다.
일 실시예에 따르면, 프레임워크는 고정구, 제1 프레임 및/또는 제2 프레임을 통해 홀더로부터 멀리 수직으로 연장되는 채널을 포함한다. 이러한 방식으로, 채널은 광원에 대한 광선 경로를 형성할 수 있다. 따라서, 홀더 내의 마스크 또는 스탬프는 광원에 의해 직접 또는 간접적으로 조명될 수 있다.
본 발명에 따르면, 전술한 이점을 갖는 본 발명에 따른 프레임워크를 포함하는 복제 장치가 또한 전술한 목적을 해결하기 위해 제공된다.
복제 장치는 프레임워크를 위한 마운트를 포함하며, 프레임워크는 적어도 하나의 대응하는 부착 요소에 의해 부착될 수 있다.
일 실시예에서, 프레임워크는 복제 장치의 기준면에 수직으로 이동 가능하여, 기준면에 대한 홀더의 간격이 특히 자동으로 변경될 수 있다.
다른 실시예에서, 복제 장치는 광원 및 홀더로부터 광원으로 연장되는 광선 경로를 포함한다. 이러한 방식으로, 홀더 내의 마스크 또는 스탬프는 광원에 의해 복제 영역의 방향으로 특히 직접적으로 조명될 수 있다.
본 발명에 따른 전술한 목적을 해결하기 위해, 리소그래피 방법, 특히 나노 임프린트 리소그래피 방법, 복제 장치, 특히 복제 장치에 의해 나노 구조 및/또는 미세 구조화된 구성 요소를 제조하는 방법이 또한 이하 단계들을 포함하여 제공된다 :
a) 기판을 제공하는 단계;
b) 복제 장치의 홀더에 스탬프를 제공하는 단계,
c) 스탬프 및/또는 홀더 및 기판을 서로를 향해 상대적으로 이동시켜 스탬프 및 기판이 서로 평행한 위치를 차지하고 스탬프와 기판 사이에 제공된 복제 재료가 스탬프에 의해 임프린트되는 단계, 및
d) 스탬프를 분리하는 단계로서, 스탬프는 힘에 의해 프리스트레스 되고 및/또는 평행 위치로부터 일 방향으로 이동되는, 단계.
특히 단계 c)와 d) 사이, 즉 스탬프를 임프린트한 후 스탬프를 분리하기 전에, 스탬프와 기판 사이의 복제 재료는 추가 단계에서 경화되어 액체상에서 고체상으로 변환되어, 복제 재료 내에 임프린트된 구조를 고정하고 따라서 유지한다.
이 방법은 복제 재료로부터 스탬프를 분리할 때 다른 크기의 힘이 복제 재료와 구조 형성 스탬프 표면의 서로 다른 지점 사이에 작용하여 스탬프가 복제 재료로부터 분리되는 것을 선호하기 때문에 유리하다. 결과적으로, 스탬프를 분리할 때 스탬프에 의해 형성된 나노 구조 및/또는 미세 구조를 손상시킬 위험이 감소된다. 따라서, 고품질의 나노 구조 및/또는 미세 구조가 확실하게 상기 방법에 의해 생성될 수 있다.
힘의 결과로서 평행 위치로부터 일 방향으로 스탬프를 프리스트레싱 및/또는 이동시킴으로써, 힘의 분포는 복제 재료와 구조-형성 스탬프 표면 사이에 형성되며, 상기 힘의 변화의 경우에는, 힘은 스탬프 표면의 한쪽 끝에서 스탬프 표면의 반대쪽 끝으로 점차 감소한다. 따라서, 복제 재료가 스탬프 표면의 한 단부로부터 스탬프 표면의 반대쪽 단부로 연속적으로 분리되는 것을 보장할 수 있다. 다시 말해서, 스탬프는 스탬프 표면의 한쪽 끝에서 시작하여 특히 연속적으로 복제 재료로부터 제거된다.
스탬프와 대면하는 기판의 표면은 특히 복제 장치의 기준면에 있는 실질적으로 균일한 표면일 수 있다. 대안적으로, 기판의 표면은 구조화된 표면, 경사진 표면 및/또는 만곡된, 특히 오목한 표면일 수 있다.
예를 들어, 기판 표면 상에 존재하는 미세 구조는 복제 방법에서 나노 구조로 겹쳐지거나 변형된다.
일 실시예에서, 스탬프 및/또는 홀더 및 기판이 서로를 향해 상대적으로 이동하기 전에 스탬프 및/또는 홀더가 기판에 비스듬하게, 특히 0 ° 내지 5 °, 바람직하게는 1 ° 내지 2 °의 각도로 정렬되고, 여기서 스탬프 및/또는 홀더는 평행 위치를 가정함으로써 기판에 대해 프리스트레스 된다. 이와 관련하여, 홀더는 스탬프가 복제 재료와 접촉하기 전에 중립 위치에 있다. 스탬프가 임프린트 프로세스 동안 복제 재료 내로 가압되면, 스탬프 표면은 기판 표면에 평행하게 정렬되고 스탬프는 중립 위치에 대해 프리스트레스된다. 이러한 방식으로, 스탬프의 프리스트레싱(prestressing)은 기준면 및 복제 영역의 대응 섹션에 대한 평행 위치로부터 정렬이 벗어난 탄성적으로 지지되는 홀더에 의해 임프린트 프로세스 동안 자동으로 제공되어, 방법을 특히 간단하고 효율적으로 만든다.
부가적인 장점 및 특징은 첨부 도면뿐만 아니라 다음의 설명에서 찾을 수 있다. 즉:
도 1은 본 발명에 따른 프레임워크를 포함하는 복제 장치를 개략적으로 도시한다.
도 2는 제로 위치에서의 도 1의 프레임워크를 사시도로 도시한다.
도 3은 제로 위치에서의 도 1의 프레임워크를 개략적으로 도시한다.
도 4 내지 도 6 은 도 1의 복제 장치에 의해 개략적으로 표현된 나노 구조 및/또는 미세 구조화된 구성 요소를 제조하기 위한 본 발명에 따른 방법을 개략적으로 도시한다.
나노 구조 및/또는 미세 구조화된 구성 요소를 생성하기 위한 복제 장치(10)가 도 1에 도시되어 있다. 복제 장치(10)는 기계 프레임(12), 척(16)을 포함하는 XY 테이블(14) 및 프레임워크(20)를 포함하는 지지체(18)를 갖는다.
척(16)은 XY 테이블(14)에 의해 XY 평면에 위치될 수 있다. Y 축은 도 1의 이미지 평면에 수직으로 연장된다.
척(16)은 제조될 나노 구조 및/또는 미세 구조화된 구성 요소의 본체를 형성하는 기판(22)을 위한 유지 수단으로서 제공된다.
복제 장치(10)는 또한 계량 유닛(24)을 포함하고, 이를 통해 액체 복제 재료(26)(도 4 참조)가 박막 또는 방울 형태로 스탬프(28)에 적용될 수 있다.
지지체(18)는 척(16)에 대향하는 기계 프레임(12)에 부착되고 Z 축을 따라 액추에이터에 의해 움직일 수 있다.
프레임워크(20)는 척(16)에 대향하는 지지체(18)에 부착되고 기판(22) 또는 복제 재료(26)에 나노 구조 및/또는 미세 구조를 형성하기 위해 제공되는 구조 형성 스탬프 표면(30)을 포함하는 스탬프(28)를 위한 유지 수단을 형성한다.
스탬프 표면(30)은 기판 또는 복제 재료(26)에 복제될 나노 구조 및/또는 미세 구조를 형성할 수 있도록 하기 위해 미세한 수준에서 나노-범위 및/또는 마이크로-범위의 구조를 포함하더라도, 거시적으로 실질적으로 평면이다.
복제 장치(10)는 XY 평면에 평행하게 연장되고 스탬프 표면(30)에 대향하고 여기에서 복제 영역을 형성하는 본 실시예의 기판(22)의 표면(34)에 대응하는 복제 평면(32)을 포함한다.
기판(22)의 표면(34)은 평면이다.
대안적인 실시예에서, 복제 표면은 임의의 방식으로, 특히 곡면 및/또는 구조회되어 형성될 수 있다.
도시된 실시예에서, 복제 장치(10)는 스텝 앤드 리피트 나노임프린트 리소그래피 방법에 의해 나노 구조 및/또는 미세 구조화된 구성 요소의 제조를 위해 제공된다.
복제 장치(10)(도 1 참조)는 복제 재료(26)를 경화시키도록 구성된 광원(76)을 포함한다.
광원(76)은 UV 램프이고, 복제 재료(26)는 UV 방사선에 의해 활성화되고 경화될 수 있는 중합체이다.
광원(76)은 지지체(18)에서 기준면(32)으로부터 멀리 향하는 스탬프(28)를 위한 유지 수단의 측 상에 제공된다.
스탬프(28)는 UV 광에 대해 적어도 부분적으로 투명하므로, 광원(76)의 UV 광은 스탬프(28)를 통해 복제 재료(26) 상에 떨어지고 복제 재료(26)를 경화시킬 수 있다.
물론, 프레임워크(20) 및/또는 스탬프 유지 수단은 UV 광에 대한 섹션, 특히 광원(76)과 스탬프(28) 사이의 광선 경로에 위치된 프레임워크(20)의 섹션에서 적어도 투명할 수 있다.
또한, 복제 장치(10)는 복제 프로세스의 프로세스 모니터링을 위해 제공되는 이미징 처리 시스템의 일부인 카메라(78)를 갖는다.
대안적인 실시예에서, 복제 장치(10)는 임의의 임프린트 리소그래피 방법 또는 다른 방법, 예를 들어 마이크로 리소그래피 방법 및/또는 사진 리소그래피 방법에 의해 나노 구조 및/또는 미세 구조화된 구성 요소를 생성하도록 구성될 수 있다.
특히, 프레임워크(20)는 마스크, 예를 들어 포토 마스크, 렌즈 어레이 및/또는 기판을 위한 유지 수단으로서 스탬프(28)를 위한 유지 수단에 추가하여 또는 대안적으로 대안적인 실시예에서 제공될 수 있다. 이러한 경우에, 홀더(48)는 대응하는 헤드, 즉 스탬프, 마스크, 기판 또는 렌즈 어레이의 안전한 부착을 보장하도록 구성될 수 있다.
복제 장치(10)는 생성될 나노 구조 및/또는 미세 구조 구성 요소에 대한 정보가 저장되고 생산 프로세스를 제어하는 제어 유닛(80)에 연결된다.
프레임워크(20)(도 2 및 도 3 참조)는 후술하는 바와 같이 2개의 제1 조인트(42) 및 2개의 제2 조인트(44)를 통해 함께 연결되고 짐벌 서스펜션을 형성하는 고정구(36), 제1 프레임(38) 및 제2 프레임(40)을 포함한다.
고정구(36)는 Z 축으로 연장되는 4 개의 부착 요소(46)를 가지며, 이에 의해 고정구(36)는 지지체(18)에 부착된다. 부착 요소(46)는 예를 들어 고정 로드이다.
이를 위해, 지지부(18)는 부착 요소(46)가 삽입되고 부착될 수 있는 프레임워크를 위해 상응하게 설계된 마운트를 포함한다.
물론, 대안적인 실시예에서, 프레임워크(20)는 임의의 방식으로 고정구(36)에 의해 지지체(18)에 부착될 수 있다.
제2 프레임(40)은 부착 요소(46)와 대향하는 프레임워크(20) 상에 위치되고 조립된 상태에서 복제 영역을 향하는 스탬프(28)용 홀더(48)를 갖는다. 홀더(48)는 스탬프(28)가 프레임워크(20)에 확실하게 부착되도록 보장하며, 스탬프 표면(30)이 프레임워크(20)로부터 Z 방향으로 이격된 평면(50) 내에 놓이도록 설계된다. 이는 프레임-형성 스탬프 표면(30)이 프레임워크(20)가 복제 재료(26)와 접촉하지 않고 규정된 방식으로 임프린트 프로세스에서 복제 재료(26)로 임프린트될 수 있음을 보장한다.
본 실시예에서, 홀더(48)는 스탬프(28)가 진공에 의해 부착되는 진공 픽업이다. 이를 위해, 홀더(48)는 제2 프레임(40)의 대향 측면 상에 제공되고 진공 픽업이 제어될 수 있는 2개의 진공 연결부(52)를 포함한다.
대안적인 실시예에서, 홀더(48)는 임의의 방식으로 형성될 수 있고/있거나 스탬프(28)를 부착하기 위한 임의의 홀더일 수 있다. 예를 들어, 스탬프(28)는 대안적으로 정전기적으로 및/또는 기계적으로 제2 프레임(40) 상에 부착될 수 있다.
스탬프 표면(30)은 정사각형(quadratic) 이며, 예를 들어 10mm x 10mm의 크기를 갖는다.
대안적인 실시예에서, 스탬프 표면(30)은 임의의 방식으로 형성될 수 있고 임의의 크기를 포함할 수 있다. 바람직하게는, 스탬프 표면(30)은 5mm 내지 20mm 범위의 측면 길이를 포함하는 직사각형, 특히 정사각형 형상을 갖는다.
평면(50)은 프레임워크(20)의 조립된 상태에서 복제 영역에 대향하고 도 2에서 XY 방향으로 연장되는 제2 프레임(40)의 바닥면(54)에 평행하게 위치된다.
프레임워크(20)의 짐벌 서스펜션은 도 3에 도시된 바와 같이 구성되고 다음과 같이 설명된다.
제1 프레임(38)은 2개의 제1 조인트(42) 및 제1 회전축(56)을 통해 피봇 가능하게 고정구(36)와 결합되고, 제2 프레임(40)은 제2 회전축(58)을 중심으로 2개의 제2 조인트(44)를 통해 피봇 가능하게 제1 프레임(38)과 결합된다.
제1 회전축(56)과 제2 회전축(58)은 서로 직교하며 교차점(S)에서 90 °의 각도로 교차하도록 상호 평면에 놓인다.
대안적인 실시예에서, 제1 프레임(38)은 제1 회전축(56)을 중심으로 단지 하나의 단일 제1 조인트(42)를 통해 피봇 가능하게 고정구(36)와 결합될 수 있고/있거나 제2 프레임(40)은 제2 회전축(58)을 중심으로 단지 하나의 단일 제2 조인트(44)를 통해 피봇 가능하게 제1 프레임(38)과 결합된다.
제1 프레임(38)의 대향 측면 상에 각각 위치된 2개의 제1 조인트(42) 및 2개의 제2 조인트(44)를 포함하는 도시된 실시예의 이점은 결과적으로 짐벌 서스펜션이 개선된 안정성을 갖는다는 것이다.
고정구(36), 제1 프레임(38) 및 제2 프레임(40)은 각각 환형으로 형성되고 교차점(S)에 대해 동심으로 위치되며, 제1 프레임(38)은 고정구(36)와 제2 프레임(40) 사이에 위치된다.
고정구(36)는 프레임워크(20)를 통해 Z 방향으로 완전히 연장되고 홀더(48) 내로 개방되는 채널(62)을 형성하는 중심 공동(60)을 갖는다.
광선 경로는 이 경우에 채널(62)에서 진행하고, 상기 광선 경로를 통해 광원(76)의 광이 스탬프(28) 상에 떨어진다.
구조-형성 스탬프 표면(30)의 중심과 교차점(S)은 프레임워크(20)가 제로 위치에 있는 경우 바람직하게는 모두 상호 Z 축 상에 있다.
프레임워크(20)의 제로 위치는 제1 프레임(38) 및 제2 프레임(40)이 도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이 고정구(36)에 평행하게 정렬되는 위치이다. 다시 말하면, 제1 회전축(56) 및 제2 회전축(58)을 중심으로 하는 회전의 각도는 제로 위치에서 각각 0 °이다.
대안적인 실시예에서, 고정구(36), 제1 프레임(38) 및 제2 프레임(40)은 각각 예를 들어 U 자형 환형 섹션으로서 구성될 수 있다.
추가로 또는 대안적으로, 고정구(36) 및 제2 프레임(40)은 교환된 위치 또는 교환된 기능을 포함할 수 있다. 다시 말해서, 고정구(36)는 제1 프레임(38) 외부의 Z 축에 방사상으로 위치되는 반면, 제2 프레임(40)은 제1 프레임(38) 내의 Z 축에 방사상으로 위치되거나 프레임워크(20)는 제2 프레임(40)에 의해 지지대(18) 상에 부착되고 고정구(36)는 스탬프(28)용 홀더(48)를 포함한다.
또한, 제1 회전축(56) 및 제2 회전축(58)은 제1 프레임(38)의 임의의 위치에 제공될 수 있고, 임의의 방식으로, 특히 비스듬히 서로를 향해 진행할 수 있다.
조인트(42, 44)는 크로스 스프링 조인트 형태의 고상 조인트이며 단 하나의 자유도, 즉 대응하는 회전축(56, 58)을 중심으로 한 임의의 방향으로의 회전을 포함한다.
이와 관련하여, 크로스 스프링 조인트는 제로 위치의 방향으로 프레임워크(20)에 힘을 가하는 방식으로 구성된다.
이를 위해, 크로스 스프링 조인트는 비대칭 프리스트레싱을 실현하기 위해 각각의 경우에 쌍으로 서로 회전하여 장착될 수 있다.
고정구(36), 제1 프레임(38) 및 제2 프레임(40)뿐만 아니라 조인트(42, 44)는 제1 프레임(38)이 고정구(36)에 대한 제로 위치와 관련하여 ± 3,5 °의 회전 각도로 제1 회전축(56)을 중심으로 회전할 수 있도록 구성되고, 제2 프레임(40)은 제1 프레임(38)에 대한 제로 위치와 관련하여 ± 3,5 °의 회전 각도로 제2 회전축(58)을 중심으로 회전할 수 있게 구성된다.
기본적으로, 프레임워크(20)는 제1 프레임(38) 및 제2 프레임(40)이 제로 위치와 관련하여 임의의 회전 각도, 예를 들어 ± 5 °만큼 제1 회전축(56) 또는 제2 회전축(58)을 중심으로 각각 회전할 수 있도록 구성될 수 있다.
프레임워크(20)는 또한 제1 프레임(38)과 고정구(36) 사이에서 제1 회전축(56)을 중심으로 한 최대 허용 회전 각도를 제한하는 2개의 제1 정지부(64) 및 제2 프레임(40)과 제1 프레임(38) 사이에서 제2 회전축(58)을 중심으로 한 최대 허용 회전 각도를 제한하는 2개의 제2 정지부(66)를 포함한다.
정지부(64, 66)는 이와 관련하여, 예를 들어 조정 나사에 의해 조정 가능하므로, 상응하는 최대 허용 회전 각도를 상이한 요건에 적응시키는 것이 가능하다.
또한, 프레임워크(20)는 각각 스프링 형태로 제공되는 2개의 제2 탄성 요소(70) 뿐만 아니라 2개의 제1 탄성 요소(68)를 포함한다.
따라서, 제1 탄성 요소(68)는 제1 프레임(38)을 고정구(36)에 탄성적으로 결합시키는 반면, 제2 탄성 요소(70)는 제1 프레임(38)을 제2 프레임(40)에 탄성적으로 결합시킨다.
탄성 요소(68, 70)는 제1 프레임(38)을 고정구(36)에 그리고 제2 프레임(40)에 서로에 대해 가장 큰 공동의 지점에서, 즉 대응하는 회전축(56, 58)에 대한 가장 큰 간격을 포함하는 제1 프레임(38)의 측면에서 각각 연결한다.
또한, 탄성 요소(68, 70)는 각각의 경우에 제1 프레임(38)의 반대측에 위치하며, 즉 2개의 제1 탄성 요소(68)는 제1 회전축(56)의 서로 다른 측면에 제공되고 2개의 제2 탄성 요소(70)는 제2 회전축(58)의 다른 측면에 제공된다.
탄성 요소(68, 70)는 또한 예를 들어 고정 나사에 의해 각각 조정 가능하여, 이에 의해 프리스트레스는 제1 프레임(38)과 고정구(36) 사이 뿐만 아니라 제1 프레임(38)과 제2 프레임 사이에 설정될 수 있다. 이러한 방식으로 스탬프 표면(30)뿐만 아니라 제2 프레임(40)과 따라서 홀더(48)의 정렬은 고정구(36)에 대해 설정될 수 있다.
2개의 제1 탄성 요소(68) 및 2개의 제2 탄성 요소(70) 각각의 장점은 제1 및/또는 제2 프레임(38, 40)의 비대칭 프리스트레싱을 실현하기 위해 각각이 서로 쌍으로 대향하는 복원력으로 장착될 수 있다는 점이다.
탄성 요소들(68, 70)은 본 실시예에서 제2 프레임(40)의 바닥면(54) 및 홀더(48) 및 따라서 스탬프 표면(30)이 프레임워크(20)가 중립 위치인 경우 기준면(32)에 대해 1.5 °의 각도(α)로 정렬되도록 설정된다(도 4 참조). 따라서, 프레임워크(20)의 중립 위치는 제로 위치와 다르고, 특히 조립된 상태에서 프레임워크(20)에 작용하는 중력을 제외한 외력이 없으면 프레임워크(20)가 차지하는 위치이다.
대안적인 실시예에서, 각도(α)는 0 ° 내지 5 °, 특히 1 ° 내지 2 ° 일 수 있다.
도 2에 도시된 실시예에서, 각각의 제1 정지부(64)는 각각의 경우에 제1 탄성 요소(68)와 함께 제1 슬리브 형상 구성 요소(72)에 통합되고, 각각의 제2 정지부(66)는 제2 탄성 요소(70)와 함께 제2 슬리브 형상 구성 요소(74)에 통합된다.
슬리브 형상 구성 요소(72, 74) 각각은 대응하는 정지부(64, 66)를 형성하는 슬리브와 동시에 대응하는 탄성 요소(68, 70)를 위한 가이드를 갖는 슬리브를 갖는다.
대안적인 실시예에서, 탄성 요소(68, 70)는 각각 정지부(64, 66)에 개별적으로 제공될 수 있으며, 즉 서로 공간적으로 분리되고 특히 구성 요소(72, 74)에 결합되지 않을 수 있다.
물론, 대안적인 실시예에서, 제1 탄성 요소(68) 및/또는 제2 탄성 요소(70)는 임의의 방식으로, 예를 들어 엘라스토머 형태로 구성될 수 있다.
추가로 또는 대안적으로, 다른 대안적인 실시예에서 하나의 단일 제1 탄성 요소(68) 및/또는 하나의 단일 제2 탄성 요소(70)만이 제공될 수 있다.
크로스 스프링 조인트가 탄성 요소(68, 70)를 형성하는 것도 고려할 수 있다.
더욱이, 제1 탄성 요소(68) 및/또는 제2 탄성 요소(70)는 임의의 지점에서 탄성적으로 제1 프레임(38)을 고정구(36)에 그리고 제2 프레임(40)을 제1 프레임(38)에 결합할 수 있다.
프레임워크(20)의 이러한 구성의 이점은 스탬프 표면(30)이 회전축(56, 58)에 매우 가깝게 위치된다는 것이다. 회전축(56, 58)과 스탬프 표면(30) 사이의 간격(A)은 25mm이고, 회전축(56, 58)과 홀더(48) 사이의 간격(B)은 10 mm이다.
대안적인 실시예에서, 간격(A) 및/또는 간격(B)는 각각 최대 15 mm, 특히 최대 10 mm이다.
또한, 프레임워크(20)는 유격없이 구성된다.
기판(22)은 나노 구조 및/또는 미세 구조화된 구성 요소를 제조하기 위하여 제1 단계에서 척(16)에 부착된다.
추가 단계에서, 스탬프(28)는 홀더(48)에 부착되고, 프레임워크(20)는 스탬프 표면(30)이 기준면(32)에 대해 비스듬히 1.5 °의 각도(α)에 놓이도록 조절 가능한 탄성 요소(68, 70)에 의해 중립 위치(도 4 참조)로 조정된다.
이제 복제 재료(26)가 계량 유닛(24)에 의해 스탬프(28)에 적용된다.
대안적인 실시예에서, 복제 재료(26)는 계량 유닛(24)에 의해 기판(22)의 지점에 적용되며, 이 지점에서 나노 구조 및/또는 미세 구조가 형성된다.
기판(22)은 XY 테이블(14)에 의해 스탬프(28)에 대해 위치되어, 스탬프 표면(30)은 나노 구조 및/또는 미세 구조가 형성되는 지점의 반대편에 위치된다.
후속 단계에서, 스탬프(28)는 복제 재료(26)에 스탬프(28)가 침지될 때까지 지지체(18)에 의해 기판(22)을 향해 Z 방향으로 이동하여, 이를 임프린트한다.
프레임워크(20)에서 탄성적으로 지지된 스탬프는 Z 방향으로 지지체(18)를 통해 가해진 압력 및 복제 재료(26) 뿐만 아니라 기판(22)에 의해 형성된 저항의 결과로서 기준면(32)(도 5 참조)에 평행한 스탬프 표면(30)과 정렬된다.
스탬프 표면(30) 및 이에 따라 홀더(48)를 조정함으로써, 제2 프레임(40)은 중립 위치 밖으로 피봇하여, 스탬프(28)에 복원력이 작용한다.
스탬프 표면(30)이 복제 재료(26) 및 기판(22)에 대해 가압되는 결과적인 힘은 중립 위치에서 기판(22)으로부터 더 멀리 떨어져 있는 스탬프(22)의 후단에서 보다 스탬프(28)의 중립 위치에서 기판(22)에 더 가깝게 위치한 스탬프(28)의 선단(82)에서 더 크다. 작용력은 간단한 화살표를 사용하여 도 5와 도 6에 표시되며, 그 길이는 각 힘의 크기에 대략 일치한다.
후속 단계에서, 복제 재료(26)는 광원(76)에 의해 스탬프 표면(30)과 기판(22) 사이에서 경화되어, 복제 재료(26)에 나노 구조 및/또는 미세 구조를 고정하는데, 여기서 상기 나노 구조 및/또는 미세 구조는 복제 재료(26)에서 스탬프 표면에 의해 임프린트되었다.
후속 단계에서, 스탬프(28)는 지지체(18)에 의해 기판(22)으로부터 Z 방향에 반대로 멀어지도록 이동된다.
프레임워크(20)가 토크의 형태로 스탬프(28)에 가하는 복원력의 결과로서, 스탬프 표면(30)은 초기에 후단(84)에서 분리되고 그리고 최종적으로 프레임워크(20)가 중립 위치로 튀어 나온 결과로서 복제 재료(26)와의 접촉을 더 길게 유지하거나 또는 프레임워크(20)가 중립 위치로 튀어 나온 결과로서 복제 재료(26)에 대해 Z 방향으로 더 길게 가압되는 선단(82)에서 분리된다.
이러한 방식으로, 스탬프(28)는 후단(84)으로부터 선단(82)까지 연속적으로 복제 재료(26)로부터 제거되어, 분리 중에 작용하는 힘을 감소시켜서 복제 재료(26) 내에 형성된 나노 구조 및/또는 미세 구조가 분리 동안 손상될 위험을 감소시킨다.
스탬프 표면(30)의 나노 구조 및/또는 미세 구조가 기판(22)상의 여러 지점에 복제될 수 있는 스텝 앤드 리피트법을 실현하기 위해 전술한 단계가 반복된다.
이러한 방식으로, 간단한 조립을 가지며, 스탬프(28)의 유격없이 정확한 정렬을 보장하는 프레임워크(20)를 포함하는 복제 장치(10)가 제공된다.
특히, 기판(22)에 대한 스탬프(28)의 수동 웨지 에러는 프레임워크(20)의 짐벌 서스펜션에 의해 보상될 수 있거나 또는 기판(22)에 대한 스탬프 표면(30)의 규정된 경사가 조정될 수 있다.
또한, 짐벌 서스펜션은 스탬프(28)와 기판(22)의 표면(34) 사이의 접촉점에 가까운 회전축(56, 58)의 배치를 가능하게 하여, 스탬프(28)의 변위의 경우에 스탬프(28)의 측면 오프셋을 최소화한다.
또한, 프레임워크(20)는 광원(76)의 조립체가 스탬프(28) 위에 정렬될 수 있도록 한다.
또한, 적절한 홀더(48)를 갖는 프레임워크(20)는 추가 헤드, 예를 들어 마스크 또는 기판을 위한 유지 수단으로서 적합하다.
본 발명은 도시된 실시예로 제한되지 않는다. 특히, 실시예의 개별적인 특징은 다른 방식으로, 특히 대응하는 실시예의 다른 특징과 무관하게 다른 실시예의 특징과 조합될 수 있다.

Claims (17)

  1. 나노 구조 및/또는 미세 구조화된 구성 요소를 제조하기 위한 복제 장치(10)를 위한 프레임워크로서, 고정구(36), 제1 프레임(38) 및 제2 프레임(40)를 포함하되,
    제1 프레임(38)은 제1 조인트(42)에 의해 고정구(36)에 연결되고, 제1 조인트(42)는 제1 프레임(38)이 고정구(36)에 대해 피봇 가능한 제1 회전축(56)을 규정하며,
    제2 프레임(40)은 제2 조인트(44)에 의해 제1 프레임(38)에 연결되고, 제2 조인트(44)는 제2 프레임(40)이 제1 프레임(38)에 대해 피봇 가능한 제2 회전축(58)을 규정하며,
    제2 프레임(40)은 스탬프(28), 마스크 및/또는 기판(22)을 위한 홀더(48)를 포함하는, 프레임워크.
  2. 청구항 1에 있어서, 제1 회전축(56)과 제2 회전축(58)은 서로 직교하는 진행하는 것을 특징으로 하는 프레임워크.
  3. 청구항 1 또는 청구항 2에 있어서, 제1 회전축(56) 및 제2 회전축(58)이 평면에서 진행하고 및/또는 복제 장치(10) 및/또는 홀더(48)의 기준면(32)에 평행하게 진행하는 것을 특징으로 하는 프레임워크.
  4. 청구항 1 내지 청구항 3 중 어느 한 항에 있어서, 홀더(48)는 프레임워크(20)의 중립 위치에서 기준면(32)에 대해 경사지게, 특히 0°와 5°사이 바람직하게는 1 °와 2 °사이의 각도(α)로 정렬되는 것을 특징으로 하는 프레임워크.
  5. 청구항 1 내지 청구항 4 중 어느 한 항에 있어서, 제1 조인트(42) 및 제2 조인트(44) 각각은 단지 하나의 자유도만을 포함하며, 특히 프레임워크(20)는 유격(play)이 없도록 구성되는 것을 특징으로 하는 프레임워크.
  6. 청구항 5에 있어서, 제1 및/또는 제2 조인트(42, 44)는 각각의 경우, 고상 조인트(solid-state joint), 특히 크로스 스프링 조인트(cross-spring joint)인 것을 특징으로 하는 프레임워크.
  7. 청구항 1 내지 청구항 6 중 어느 한 항에 있어서, 프레임워크(20)는 적어도 하나의 제1 탄성 요소(68)를 포함하며, 이에 의해 고정구(36)는 제1 프레임(38)에, 특히 프리스트레스 하에서, 탄성적으로 연결되며 및/또는 프레임워크(20)는 적어도 하나의 제2 요소(70)를 포함하며, 이에 의해 제1 프레임(38)은 제2 프레임(40)에, 특히 프리스트레스 하에서, 탄성적으로 연결되는 것을 특징으로 하는 프레임워크.
  8. 청구항 7에 있어서, 제1 탄성 요소(68) 및/또는 제2 탄성 요소(70)는 각각 스프링, 특히 조절 가능한 스프링인 것을 특징으로 하는 프레임워크.
  9. 청구항 7 또는 청구항 8에 있어서, 적어도 2개의 제1 탄성 요소(68) 및/또는 적어도 2개의 제2 탄성 요소(70)가 제공되고, 2개의 제1 탄성 요소(68) 및/또는 2개의 제2 탄성 요소(70)는 상이한 복원력을 인가하는 것을 특징으로 하는 프레임워크.
  10. 청구항 1 내지 청구항 9 중 어느 한 항에 있어서, 프레임워크(20)는 제1 회전축(56)을 중심으로 제1 프레임(38)의 회전을 고정구(36)까지로 제한하는 제1 정지부(64)를 포함하고 및/또는 프레임워크(20)는 제2 회전축(58)을 중심으로 제2 프레임(40)의 회전을 제1 프레임(38)까지로 제한하는 제2 정지부(66)를 포함하는 것을 특징으로 하는 프레임워크.
  11. 청구항 1 내지 청구항 10 중 어느 한 항에 있어서, 홀더(48)와 제1 회전축(56) 및/또는 제2 회전축(58) 사이의 간격(B)은 최대 15mm이며, 바람직하게는 최대 10 mm인 것을 특징으로 하는 프레임워크.
  12. 청구항 1 내지 청구항 11 중 어느 한 항에 있어서, 제1 프레임(38) 및 제2 프레임(40)은 하나 안에 다른 하나가, 바람직하게는 동심으로 배열되는 것을 특징으로 하는 프레임워크.
  13. 청구항 1 내지 청구항 12 중 어느 한 항에 있어서, 프레임워크(20)는 홀더(48)로부터 고정구(36), 제1 프레임(38) 및/또는 제2 프레임(40)을 통과하여 수직으로 연장되는 채널(62)을 포함하는 것을 특징으로 하는 프레임워크.
  14. 청구항 1 내지 청구항 13 중 어느 한 항에 기재된 프레임워크(20)를 포함하는 복제 장치로서, 특히 프레임워크(20)는 복제 장치(10)의 기준면(32)에 수직으로 이동 가능한 복제 장치.
  15. 청구항 14에 있어서, 복제 장치(10)는 광원(76) 및 광원(76)으로부터 홀더(48)까지 연장되는 광선 경로를 포함하는 것을 특징으로 하는 복제 장치.
  16. 복제 장치(10) 특히 청구항 14 또는 청구항 15에 기재된 복제 장치(10)를 이용하여 리소그래픽 방법, 특히 나노 임프린트 리소그래픽 방법에 의해 나노 구조 및/또는 미세 구조화된 구성 요소를 제조하는 방법으로서,
    a) 기판(22)을 제공하는 단계,
    b) 복제 장치(10)의 홀더(48)에 스탬프(28)를 제공하는 단계,
    c) 스탬프(28) 및/또는 홀더(48) 및 기판(22)을 서로를 향해 상대적으로 이동시켜, 스탬프(28) 및 기판(22)이 서로에 대해 평행한 위치를 점유하고, 스탬프(28)와 기판(22) 사이에 제공된 복제 재료(26)가 스탬프(28)에 의해 임프린트되는 단계, 및
    d) 스탬프(28)를 분리하는 단계로서, 스탬프(28)는 프리스트레스 (prestress)되고 및/또는 힘에 의해 평행 위치로부터 일 방향으로 이동되는, 단계를 포함하는, 방법.
  17. 청구항 16에 있어서, 스탬프(28) 및/또는 홀더(48)는 상대적으로 이동하기 전에 기판(22)에 경사지게, 특히 0 °와 5 °사이, 바람직하게는 1 °와 2 °사이의 각도(α)로 정렬되고, 여기서 스탬프(28) 및/또는 홀더(48)는 평행 위치를 가정함으로써 기판(22)에 대해 프리스트레스 되는, 방법.
KR1020200053310A 2019-05-02 2020-05-04 복제 장치를 위한 프레임워크, 복제 장치 및 복제 장치에 의한 나노 구조 및/또는 미세 구조화된 구성 요소의 제조 방법 KR20200128370A (ko)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
NL2023051 2019-05-02
NL2023051A NL2023051B1 (en) 2019-05-02 2019-05-02 Framework for a replication device, replication device as well as method for producing nanostructured and/or microstructured components by means of a 5 replication device

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR20200128370A true KR20200128370A (ko) 2020-11-12

Family

ID=67352553

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020200053310A KR20200128370A (ko) 2019-05-02 2020-05-04 복제 장치를 위한 프레임워크, 복제 장치 및 복제 장치에 의한 나노 구조 및/또는 미세 구조화된 구성 요소의 제조 방법

Country Status (9)

Country Link
US (1) US20200348588A1 (ko)
JP (1) JP2020184631A (ko)
KR (1) KR20200128370A (ko)
CN (1) CN111880370A (ko)
AT (1) AT522599A3 (ko)
DE (1) DE102020111830A1 (ko)
NL (1) NL2023051B1 (ko)
SG (1) SG10202004038RA (ko)
TW (1) TW202109182A (ko)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20220162407A (ko) * 2021-06-01 2022-12-08 한국기계연구원 틸트 구조를 갖는 가압 장치 및 이의 제어 방법

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102017207698B4 (de) * 2017-05-08 2019-06-27 Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung e.V. Neuronal induktive Kultivierungsmatrix

Family Cites Families (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
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
US6954275B2 (en) * 2000-08-01 2005-10-11 Boards Of Regents, The University Of Texas System Methods for high-precision gap and orientation sensing between a transparent template and substrate for imprint lithography
US20060005657A1 (en) * 2004-06-01 2006-01-12 Molecular Imprints, Inc. Method and system to control movement of a body for nano-scale manufacturing
US20050270516A1 (en) * 2004-06-03 2005-12-08 Molecular Imprints, Inc. System for magnification and distortion correction during nano-scale manufacturing
KR100688866B1 (ko) * 2005-04-07 2007-03-02 삼성전기주식회사 임프린트 장치, 시스템 및 방법
JP4996488B2 (ja) * 2007-03-08 2012-08-08 東芝機械株式会社 微細パターン形成方法
KR100814264B1 (ko) * 2007-05-18 2008-03-18 주식회사 아바코 임프린트 리소그래피 공정에서의 스탬프와 임프린트된기판과의 분리 방법

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20220162407A (ko) * 2021-06-01 2022-12-08 한국기계연구원 틸트 구조를 갖는 가압 장치 및 이의 제어 방법

Also Published As

Publication number Publication date
US20200348588A1 (en) 2020-11-05
JP2020184631A (ja) 2020-11-12
SG10202004038RA (en) 2020-12-30
AT522599A2 (de) 2020-11-15
DE102020111830A1 (de) 2020-11-05
CN111880370A (zh) 2020-11-03
AT522599A3 (de) 2021-05-15
NL2023051B1 (en) 2020-11-23
TW202109182A (zh) 2021-03-01

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US6859337B2 (en) Optical-element mountings exhibiting reduced deformation of optical elements held thereby
KR100895833B1 (ko) 투영 노광 장치의 결상 장치
KR20200128370A (ko) 복제 장치를 위한 프레임워크, 복제 장치 및 복제 장치에 의한 나노 구조 및/또는 미세 구조화된 구성 요소의 제조 방법
US7457059B2 (en) Adjustment arrangement of an optical element
JP5603689B2 (ja) インプリントリソグラフィ
US9280047B2 (en) Imprint apparatus and article manufacturing method
US7387508B2 (en) Compliant device for nano-scale manufacturing
US7486382B2 (en) Imaging device in a projection exposure machine
US20050274219A1 (en) Method and system to control movement of a body for nano-scale manufacturing
CN103135341A (zh) 压印装置、使用该压印装置的物品制造方法和压印方法
JP2007516869A (ja) マイクロコンタクトプリンティングの方法および装置
US20050275311A1 (en) Compliant device for nano-scale manufacturing
KR20210095637A (ko) 반능동 스페이서를 갖는 반도체 리소그래피용 투영 노광 장치용 모듈 및 반능동 스페이서를 사용하기 위한 방법
WO2007136123A1 (en) Chucks for reticles and other planar bodies
KR101110420B1 (ko) 기판 정렬 모듈 및 이를 구비하는 리소그래피 장치
JP7419516B2 (ja) マイクロパターンおよび／またはナノパターンをエンボス加工する装置および方法
KR20150122655A (ko) 광학 모듈
DE102023205570A1 (de) Optisches system und projektionsbelichtungsanlage
KR20200106832A (ko) 임프린트 장치, 임프린트 방법, 및 물품 제조 방법
JP2018157036A (ja) インプリント装置、および物品製造方法