KR20210006006A - 서브 마이크로미터의 특징부들을 갖는 대면적 몰드 마스터를 형성하기 위한 웨이퍼 타일링 방법 - Google Patents

서브 마이크로미터의 특징부들을 갖는 대면적 몰드 마스터를 형성하기 위한 웨이퍼 타일링 방법 Download PDF

Info

Publication number
KR20210006006A
KR20210006006A KR1020217000260A KR20217000260A KR20210006006A KR 20210006006 A KR20210006006 A KR 20210006006A KR 1020217000260 A KR1020217000260 A KR 1020217000260A KR 20217000260 A KR20217000260 A KR 20217000260A KR 20210006006 A KR20210006006 A KR 20210006006A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
master
sub
tiles
nanoimprint mold
area nanoimprint
Prior art date
Application number
KR1020217000260A
Other languages
English (en)
Inventor
젠 펭
소니 보
에멜린 소이치
Original Assignee
레이아 인코포레이티드
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 레이아 인코포레이티드 filed Critical 레이아 인코포레이티드
Publication of KR20210006006A publication Critical patent/KR20210006006A/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
    • G03F9/00—Registration or positioning of originals, masks, frames, photographic sheets or textured or patterned surfaces, e.g. automatically
    • G03F9/70—Registration or positioning of originals, masks, frames, photographic sheets or textured or patterned surfaces, e.g. automatically for microlithography
    • G03F9/7003—Alignment type or strategy, e.g. leveling, global alignment
    • G03F9/7046—Strategy, e.g. mark, sensor or wavelength selection
    • 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
    • B29C33/00—Moulds or cores; Details thereof or accessories therefor
    • B29C33/38—Moulds or cores; Details thereof or accessories therefor characterised by the material or the manufacturing process
    • B29C33/3842—Manufacturing moulds, e.g. shaping the mould surface by machining
    • B29C33/3857—Manufacturing moulds, e.g. shaping the mould surface by machining by making impressions of one or more parts of models, e.g. shaped articles and including possible subsequent assembly of the parts
    • B29C33/3878—Manufacturing moulds, e.g. shaping the mould surface by machining by making impressions of one or more parts of models, e.g. shaped articles and including possible subsequent assembly of the parts used as masters for making successive impressions
    • 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
    • B29C33/00—Moulds or cores; Details thereof or accessories therefor
    • B29C33/42—Moulds or cores; Details thereof or accessories therefor characterised by the shape of the moulding surface, e.g. ribs or grooves
    • B29C33/424—Moulding surfaces provided with means for marking or patterning
    • 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
    • B29C33/00—Moulds or cores; Details thereof or accessories therefor
    • B29C33/56—Coatings, e.g. enameled or galvanised; Releasing, lubricating or separating agents
    • 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

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Shaping Of Tube Ends By Bending Or Straightening (AREA)
  • Moulds For Moulding Plastics Or The Like (AREA)
  • Exposure Of Semiconductors, Excluding Electron Or Ion Beam Exposure (AREA)

Abstract

대면적 나노임프린트 몰드 마스터를 형성하는 방법이 제공된다. 방법은 복수의 서브 마스터 타일들을 강성 평면 기판 상에 포지셔닝하는 단계를 포함한다. 복수의 서브 마스터 타일들 각각의 서브 마스터 타일은 나노스케일 패턴을 가지며 대면적 나노임프린트 몰드 마스터의 서브 섹션을 나타낸다. 방법은 복수의 서브 마스터 타일들을 강성 평면 기판에 부착시키는 단계를 더 포함한다. 포지셔닝하는 단계는 한 쌍의 인접한 서브 마스터 타일들 각각의 서브 마스터 타일 상의 나노스케일 패턴의 나노스케일 특징부 간의 거리를 결정한다. 거리는 마이크로스케일 포지셔닝 공차를 갖는다. 또한, 대면적 나노임프린트 몰드 마스터 및 대면적 나노임프린트 리소그라피 방법이 제공된다.

Description

서브 마이크로미터의 특징부들을 갖는 대면적 몰드 마스터를 형성하기 위한 웨이퍼 타일링 방법
관련 출원에 대한 상호 참조
본 출원은, 전체 내용이 본 명세서에 참조로서 병합되는, 2018년 6월 6일에 출원된 미국 가특허 출원 번호 62/681,662의 우선권 이익을 주장한다.
연방 후원 연구 또는 개발에 관한 진술
N/A
전자 디스플레이들은 매우 다양한 기기들 및 제품들의 사용자들에게 정보를 전달하기 위한 아주 보편적인 매체이다. 가장 일반적으로 이용되는 전자 디스플레이들에는 음극선관(cathode ray tube; CRT), 플라즈마 디스플레이 패널(plasma display panel; PDP), 액정 디스플레이(liquid crystal display; LCD), 전계 발광(electroluminescent; EL) 디스플레이, 유기 발광 다이오드(organic light emitting diode; OLED) 및 능동 매트릭스(active matrix) OLED(AMOLED) 디스플레이, 전기 영동(electrophoretic; EP) 디스플레이 및 전자 기계(electromechanical) 또는 전자 유체(electrofluidic) 광 변조를 이용하는 다양한 디스플레이들(예를 들어, 디지털 미세거울(micromirror) 기기, 전기 습윤(electrowetting) 디스플레이 등)이 있다. 이러한 현대적인 디스플레이들의 대부분은 다양한 디스플레이 구조들과 소자들을 제작하기 위하여 고정밀 제조가 요구된다.
임프린트 리소그라피(imprint lithography) 및 특히 나노임프린트 리소그라피(nanoimprint lithography)는 현대적인 전자 디스플레이들과 관련된 다양한 구조들 및 소자들을 생산하는 데 유용성을 찾는 많은 가용한 제작 기술들 및 방법론들 중 하나이다. 특히, 나노임프린트 리소그라피는 일반적으로 매우 높은 정밀도를 갖는 서브 마이크로미터 또는 나노스케일 특징부들을 제공하는 동시에 대량 생산에 쉽게 적응될 수 있다는 점에서 뛰어나다. 예를 들어, 나노임프린트 리소그라피는 나노스케일 임프린트 패턴들을 갖는 웨이퍼들을 함께 집적하거나 타일링함으로써 나노스케일 특징부들을 갖는 스탬프 또는 몰드 마스터를 생성하는 데 이용될 수 있다. 몰드 마스터는 나노임프린트 패턴들을 수용 기판 상에 임프린트하기 위하여 나노임프린트 리소그라피에 이용될 수 있다. 또한, 대량 생산의 요구에 부합하도록, 롤 대 롤(role-to-role) 임프린팅을 포함하지만 이에 제한되지 않는 다양한 대량 제작 방법론들이 나노임프린트 리소그라피 및 몰드 마스터와 함께 이용될 수 있다. 그러나, 대면적 몰드 마스터에 대해 서브 마이크로미터 또는 나노스케일 특징부 정밀도를 제공하는 것은 문제가 될 수 있다. 특히, 나노스케일 특징부 정밀도가 웨이퍼들의 경계를 넘어, 예를 들어 상이한 웨이퍼들 상의 나노스케일 특징부들 사이에서, 연장되어야 하는 경우, 실제로 대면적 몰드 마스터에 걸쳐 나노스케일 정밀도를 유지하는 것이 저해될 수 있다. 이와 같이, 임프린트 리소그라피 및 나노임프린트 리소그라피를 이용하는 대규모 제조가 발달되었을 수 있지만, 이러한 제조 공정들은 일반적으로 마이크로미터 또는 더 큰 크기의 특징부들에 한정된다.
본 명세서에 설명된 원리들에 따른 예들 및 실시 예들의 다양한 특징들은 동일한 도면 부호가 동일한 구조적 요소를 나타내는 첨부된 도면과 관련하여 취해진 다음의 상세한 설명을 참조하여 보다 용이하게 이해될 수 있다.
도 1a는 본 명세서에 설명된 원리들에 일치되는 일 실시 예에 따른 일 예로서 대면적 나노임프린트 몰드 마스터의 단면도를 도시한다.
도 1b는 본 명세서에 설명된 원리들에 일치되는 다른 실시 예에 따른 일 예로서 대면적 나노임프린트 몰드 마스터의 단면도를 도시한다.
도 2는 본 명세서에 설명된 원리들에 일치되는 일 실시 예에 따른 일 예로서 대면적 나노임프린트 몰드 마스터의 단면도를 도시한다.
도 3a는 본 명세서에 설명된 원리들에 일치되는 일 실시 예에 따른 일 예로서 대면적 나노임프린트 몰드 마스터의 단면도를 도시한다.
도 3b는 본 명세서에 설명된 원리들에 일치되는 다른 실시 예에 따른 일 예로서 대면적 나노임프린트 몰드 마스터의 단면도를 도시한다.
도 4는 본 명세서에 설명된 원리들에 일치되는 일 실시 예에 따른 일 예로서 대면적 나노임프린트 몰드 마스터의 평면도를 도시한다.
도 5는 본 명세서에 설명된 원리들에 일치되는 일 실시 예에 따른 일 예로서 대면적 나노임프린트 몰드 마스터를 형성하는 방법의 흐름도를 도시한다.
도 6a는 본 명세서에 설명된 원리들에 일치되는 일 실시 예에 따른 일 예로서 대면적 나노임프린트 리소그라피를 수행하기 위하여 대면적 나노임프린트 몰드 마스터를 이용하는 것의 단면도를 도시한다.
도 6b는 본 명세서에 설명된 원리들에 일치되는 일 실시 예에 따른 일 예로서 도 6a의 대면적 나노임프린트 몰드 마스터를 이용하는 것의 다른 단면도를 도시한다.
도 6c는 본 명세서에 설명된 원리들에 일치되는 일 실시 예에 따른 일 예로서 도 6a의 대면적 나노임프린트 몰드 마스터를 이용하는 것의 다른 단면도를 도시한다.
도 7은 본 명세서에 설명된 원리들에 일치되는 일 실시 예에 따른 대면적 나노임프린트 리소그라피 방법의 흐름도를 도시한다.
일부 예들 및 실시 예들은 상술한 도면들에 도시된 특징들에 부가되거나 그 대신에 포함되는 다른 특징들을 가질 수 있다. 이들 및 다른 특징들은 상술한 도면을 참조하여 이하에서 설명된다.
본 명세서에 설명된 원리들에 따른 예들 및 실시 예들은 고정밀 서브 마이크로미터 패터닝과 대규모 제조를 결합하여 대면적 나노임프린트 몰드 마스터(large-area nanoimprint mold master)를 제공한다. 특히, 대면적 나노임프린트 몰드 마스터는 복수의 웨이퍼 타일들(wafer tiles) 또는 서브 마스터 타일들(sub-master tiles)을 강성 평면 기판(rigid planar substrate) 상에 포지셔닝(positioning)함으로써 형성될 수 있으며, 복수의 서브 마스터 타일들 각각의 서브 마스터 타일은 나노스케일 패턴(nanoscale pattern)을 가지며 대면적 나노임프린트 몰드 마스터의 서브 섹션(subsection)을 나타낸다. 복수의 서브 마스터 타일들은 강성 평면 기판에 부착(adhere)될 수 있다. 포지셔닝(positioning)은 한 쌍의 인접한 서브 마스터 타일들 각각의 서브 마스터 타일 상의 나노스케일 패턴의 나노스케일 특징부(nanoscale feature) 간의 거리를 결정한다. 그 거리는 마이크로스케일 포지셔닝 공차(microscale positioning tolerance)를 갖는다. 다양한 실시 예들에 따르면, 구조들(예를 들어, 디스플레이들 및 태양광 패널들)의 고정밀 및 저비용 제조를 가능하게 하는, 서브 마이크로미터(나노스케일) 크기의 특징부들을 갖는 대면적 나노임프린트 몰드 마스터의 제작 및 이의 임프린트 스탬프(imprint stamp)로서의 정밀한 복제가 제공될 수 있다. 다양한 실시 예들에 따르면, 이러한 대면적 나노임프린트 몰드 마스터는 대면적 기판에 대해 서브 마이크로미터 또는 나노스케일 정밀도를 요구하는 대규모 디스플레이 또는 다른 일반적인 2차원(two-dimensional; 2D) 구조를 생산하는 데 이용될 수 있다.
본 명세서에서, 구조들(예를 들어, 디스플레이들 및 태양광 패널들)의 고정밀 및 저비용 제조를 가능하게 하는, 서브 마이크로미터(나노스케일) 크기의 특징부들을 갖는 대면적 나노임프린트 몰드 마스터의 제작 및 이의 임프린트 스탬프로서의 정밀한 복제가 제공될 수 있다. 이러한 대면적 나노임프린트 몰드 마스터는 대면적 기판에 대해 서브 마이크로미터 또는 나노스케일 정밀도를 요구하거나 적어도 이점을 얻는 대규모 디스플레이 또는 다른 일반적인 2차원(2D) 구조를 생산하는 데 이용될 수 있다. 고정밀 서브 마이크로미터 패터닝과 대규모 제조를 결합하면, 예를 들어 회절 광 필드 디스플레이들(diffractive light field displays)을 포함하지만 이에 제한되지 않는 디스플레이들, 플라즈모닉 센서들(plasmonic sensors), 및 청정 에너지, 생물학적 센서들, 메모리 또는 저장 디스크들 등을 위한 다양한 메타 재료들(metamaterials) 등과 같은 새로운 응용들을 위한 기술 및 비용 장벽을 상당히 낮출 수 있다.
본 명세서에서 사용되는 바와 같이, '마이크로미터 스케일(micrometer scale)' 또는 '마이크로미터 스케일(micrometer scale)'은 1 마이크로미터(1 μm) 내지 1000 마이크로미터(1000 μm) 범위 내의 치수를 지칭한다. 또한, 본 명세서에서 사용되는 바와 같이, '서브 마이크로미터 스케일(sub-micrometer scale)' 또는 '서브 마이크로미터 스케일(sub-micrometer scale)'은 상호 교환적으로 사용될 수 있으며, 1 μm 미만의 치수를 지칭할 수 있다. 본 명세서에서 사용되는 바와 같이, '나노미터 스케일(nanometer scale)' 또는 '나노스케일(nanoscale)'은 상호 교환적으로 사용될 수 있으며, 1 밀리미터(1 nm) 내지 1000 나노미터(1000 nm) 미만 즉 1마이크로미터 미만(<1 μm)의 범위 내의 치수를 지칭할 수 있다. 이와 같이, '서브 마이크로미터(sub-micrometer)'와 '나노미터(nanometer)' 및 그들의 등가물들 또한 상호 교환적으로 사용될 수 있다. 또한, 본 명세서에서, "대면적(large-area)"은 일반적으로 대면적 나노임프린트 몰드 마스터의 서브 마이크로미터 또는 나노스케일 구조의 크기보다 2차수 더 큰 구조로서 정의된다. 예를 들어, 일부 실시 예들에서, 대면적 기판은 미터 단위(meters-by-meters) 또는 피트 단위(feet-by-feet)의 크기를 가질 수 있고, 나노스케일 특징부들은 나노미터 내지 마이크로미터의 크기를 가질 수 있다. 또한, 본 명세서의 정의에 의하면, 나노스케일 특징부들을 갖는 "웨이퍼(wafer)" 또는 "서브 마스터 타일(sub-master tile)"은 약 30 센티미터(30 cm) 미만의, 예를 들어 30 cm Х 30 cm 미만의, 최대 크기를 가질 수 있고, 대면적 나노임프린트 몰드 마스터 또는 대면적 수용 기판(receiving substrate)은 약 1미터(m)를, 예를 들어, 1 m Х 1 m를, 초과할 수 있다.
본 명세서에서 사용되는 바와 같이, '멀티뷰 백라이트(multiview backlight)'는 얇은 평면 투명 도광체(light guide)로부터 광각(wide-angle) 멀티뷰 이미지들(multiview images)을 컬러로 생성하는 발광 다이오드들을 기반으로 하는 안내된 파(guided-wave) 조명 기술을 이용한다. 이러한 멀티뷰 백라이트 시스템은 백라이트 도광체 및 복수의 광 추출 특징부들 또는 멀티빔 소자들(multibeam elements)을 포함할 수 있다. 백라이트 도광체는 격자 시준기(grating collimator)로부터 수신되는 시준된 광(collimated light)을 안내된 시준된 광(guided collimated light)으로서 안내하도록 구성될 수 있다. 복수의 멀티빔 소자들은 도광체의 길이를 따라 서로 이격된다. 복수의 멀티빔 소자들의 멀티빔 소자는 안내된 광의 일부를 멀티뷰 디스플레이의 개별적인 상이한 뷰 방향들(view directions)에 대응되는 상이한 주 각도 방향들(principal angular directions)을 갖는 복수의 지향성 광빔들(directional light beams)로서 도광체로부터 산란시키도록 구성된다. 본 명세서에서 사용되는 바와 같이, '회절 멀티빔 백라이트(diffractive multibeam backlight)'는 멀티빔 소자들로서 회절 격자 소자들을 이용한다.
또한, 본 명세서에서 사용되는 바와 같이, 단수 표현은 특허 분야에서의 통상적인 의미, 즉 '하나 이상'의 의미를 갖는 것으로 의도된다. 예를 들어, 본 명세서에서, '서브 마스터 타일(a sub-master tile)'은 하나 이상의 서브 마스터 타일을 의미하며, 따라서 '상기 서브 마스터 타일'은 '상기 서브 마스터 타일(들)'을 의미한다. 또한, 본 명세서에서 '상단', '하단', '상부', '하부', '상', '하', '전', '후', '제 1', '제 2', '좌' 또는 '우'에 대한 언급은 본 명세서에서 제한적인 것으로 의도되지 않는다. 본 명세서에서, 달리 명시적으로 특정되지 않는 한, 수치 값에 적용되는 경우의 '약'이라는 용어는 일반적으로 수치 값을 생성하기 위하여 이용되는 장비의 공차 범위 내를 의미하거나, ±10%, 또는 ±5%, 또는 ±1%를 의미할 수 있다. 또한, 본 명세서에서 사용된 바와 같은 '실질적으로'라는 용어는 대부분, 또는 거의 전부, 또는 전부, 또는 약 51% 내지 약 100% 범위 내의 양을 의미한다. 또한, 본 명세서의 예들은 단지 예시적인 것으로 의도된 것이며, 제한이 아닌 논의의 목적으로 제시된다.
본 명세서에 개시된 원리들에 따라, 대면적 나노임프린트 몰드 마스터를 형성하는 방법이 제공된다. 방법은 복수의 서브 마스터 타일들을 강성 평면 기판 상에 포지셔닝하는 단계를 포함한다. 복수의 서브 마스터 타일들의 각각의 서브 마스터 타일은 나노스케일 패턴을 가지며 대면적 나노임프린트 몰드 마스터의 서브 섹션을 나타낸다. 방법은 복수의 서브 마스터 타일들을 강성 평면 기판에 부착하는 단계를 더 포함한다. 포지셔닝은 한 쌍의 인접한 서브 마스터 타일들 각각의 서브 마스터 타일 상의 나노스케일 패턴의 나노스케일 특징부 간의 거리를 결정한다. 일부 실시 예들에 따르면, 그 거리는 마이크로스케일 포지셔닝 공차를 가질 수 있다.
서브 마이크로미터의 패턴들을 갖는 복수의 웨이퍼들을 제작하고(예를 들어, 반도체 기판 상에 반도체 제작 방법들을 이용하여), 각각의 웨이퍼를 원하는 형상 및 치수로 정밀하게 절단하고, 그 조각들을 원하는 대형 어레이에 함께 타일링(tiling)하고, 그들을 유리 패널과 같은 강성 대규모 기판에 본딩함으로써, 대규모 웨이퍼 마스터가 제공될 수 있다. 일부 실시 예들에서, 서브 마이크로미터의 패턴들을 갖는 웨이퍼들은 전자 빔(e-beam) 또는 심 자외선(deep ultraviolet; DUV) 스테퍼(stepper)와 같은 향상된 리소그라피에 의하여 만들어질 수 있다.
다운스트림 공정(downstream processing)을 위한 정렬 마크들(alignment marks)을 포함하는 상이한 패턴들이 타일링에 포함될 수 있다. 정렬 마크들은 제조 기술들 및 방법들과의 호환성을 허용하고, 상이한 기기 패턴들은 생산의 유연성을 허용하는 동시에 재료 활용 옵션들을 극대화할 수 있다.
본 명세서에는, 제한이 아닌 예로서, 대면적 나노임프린트 몰드 마스터를 형성하는 방법의 적어도 3가지 상이한 양상들이 개시된다. 각각의 상이한 양상은 상이한 포지셔닝 정확도 영역에 대한 것이다. 첫 번째 양상에서, 포지셔닝 정확도는 일반적으로 10 마이크로미터(10 μm) 초과이다. 두 번째 양상에서, 포지셔닝 정확도는 약 1 마이크로미터(1 μm) 내지 약 10 마이크로미터(10 μm) 사이이다. 세 번째 양상에서, 포지셔닝 정확도는 일반적으로 1 마이크로미터(1 μm) 미만이다. 각각의 양상에 대한 논의가 후술된다.
1. 10 μm 초과의 포지셔닝 정확도
일부 실시 예들에 따르면, 대면적 나노임프린트 몰드 마스터를 형성하는 방법은 약 10 μm 초과의 타일 포지셔닝 정확도를 제공하도록 구성된다. 이러한 실시 예들에 따르면, 웨이퍼 타일들 또는 서브 마스터 타일들은 합리적인 정밀도로 절단될 수 있다. 예를 들어, 합리적인 정밀도는 약 10 μm 이상의 정밀도일 수 있다. 절단 후, 서브 마스터 타일들은 강성 평면 기판 상에 놓이거나 배치될 수 있다. 다양한 실시 예들에 따르면, 강성 평면 기판은 유리 기판, 세라믹 기판 또는 금속 기판(예를 들어, 금속판)을 포함할 수 있지만, 이에 제한되지는 않는다. 서브 마스터 타일들을 강성 평면 기판 상에 포지셔닝하는 것은, 예를 들어 강성 평면 기판 상에 미리 만들어진 정렬 핀(pin)들 또는 마크(mark)들 또는 포켓(pocket)들에 의하여 안내될 수 있다.
서브 마스터 타일들은, 글루(glue) 또는 다른 적합한 접착 재료를 포함하지만 이에 제한되지 않는, 본딩 재료(bonding material)를 이용하여 강성 평면 기판에 본딩될 수 있다. 다양한 실시 예들에 따르면, 그 두께는 평평하고(flat) 고른(well-leveled) 타일링 상단 표면이 달성되도록 제어될 수 있다. 또한, 서브 마스터 타일들 간의 갭(gap)들은 충진(fill)될 수 있다. 예를 들어, 갭들은 본딩 재료 또는 다른 갭 충진 재료를 이용하여 충진될 수 있다.
도 1a는 본 명세서에 설명된 원리들에 일치되는 일 실시 예에 따른 일 예로서 대면적 나노임프린트 몰드 마스터(100)의 단면도를 도시한다. 도 1b는 본 명세서에 설명된 원리들에 일치되는 다른 실시 예에 따른 일 예로서 대면적 나노임프린트 몰드 마스터(100)의 단면도를 도시한다. 특히, 도 1a 및 도 1b는 대면적 나노임프린트 몰드 마스터를 형성하는 방법의 첫 번째 양상으로부터 야기되는 2개의 대안적인 실시 예들을 도시한다. 도 1a에 도시된 바와 같이, 강성 평면 기판(110)의 상단 표면(110a)은 복수의 웨이퍼 타일들 또는 대등하게는 복수의 서브 마스터 타일들(112)을 지지한다 또한, 도시된 바와 같이, 안내 핀들 또는 정렬 마크들(114)이 강성 평면 기판(110) 상에 제공된다. 안내 핀들 또는 정렬 마크들(114)은 배치 동안 강성 평면 기판(110) 상에 서브 마스터 타일들(112)을 정렬하는 역할을 한다.
도 1b에 도시된 대안적인 실시 예에서, 포켓들 또는 리세스(recess)들(116)이 강성 평면 기판(110)의 상단 표면(110a) 내에 제공된다. 도 1b에 도시된 바와 같이, 리세스들(116)은 강성 평면 기판(110) 상에 서브 마스터 타일들(112)을 정렬하는 역할을 한다. 예를 들어, 서브 마스터 타일들(112)이 리세스들(116) 내에 배치되는 경우, 리세스들(116)의 에지(edge)들은 서브 마스터 타일(112)의 정렬을 제공한다.
도 1a 및 도 1b에 도시된 두 실시 예에서, 서브 마스터 타일들(112)을 강성 평면 기판(110)에 부착하기 위하여 본딩 재료(118)가 이용될 수 있다. 글루, 시멘트, 또는 다른 접착제를 포함하지만 이에 제한되지 않는 다양한 재료들 중 임의의 것이 본딩 재료(118)로서 이용될 수 있다. 또한, 일부 실시 예들에 따르면, 본딩 재료(118)는 서브 마스터 타일들(112) 간의 갭(120)을 충진시킬 수 있다. 일부 실시 예들에서, 글루, UV 경화성(curable) 중합체, 서멀(thermal) 글루 등과 같은, 그러나 이에 제한되지 않는, 유동성 갭 충진 재료가 갭들(120)을 충진시키는 데 이용될 수 있다.
2. 1 μm 내지 10 μm 사이의 포지셔닝 정확도
일부 실시 예들에 따르면, 대면적 나노임프린트 몰드 마스터를 형성하는 방법은 약 1 μm 내지 약 10 μm 사이의 타일 포지셔닝 정확도를 제공하도록 구성된다. 이러한 실시 예들에서, 웨이퍼 타일들 또는 서브 마스터 타일들은 서브 마이크로미터의 정밀도, 예를 들어 약 1 마이크로미터 미만의 정밀도에 따라 절단된다. 절단 후, 서브 마스터 타일들은 강성 평면 기판 상에 놓이거나 배치될 수 있다. 다양한 실시 예들에 따르면, 강성 평면 기판은 유리 기판, 세라믹 기판 또는 금속 기판(예를 들어, 금속판)을 포함할 수 있지만, 이에 제한되지 않는다. 또한, 이러한 실시 예들에서, 서브 마스터 타일들은 그 사이에 최소한의 간격을 두고 서로 나란히 배치된다. 특히, 서브 마스터 타일들은 인접한 서브 마스터 타일들의 에지들 간의 접촉을 제공하도록 배치될 수 있고, 따라서 인접한 서브 마스터 타일들은 그들 각각의 인접하는 또는 대향하는 에지들에서 서로 직접 접촉할 수 있다. 이러한 실시 예들의 포지셔닝 정확도는 실질적으로 타일 절단 정확도에 의하여 결정된다. 특히, 일부 실시 예들에서, 인접한 서브 마스터 타일들 간의 갭은 그 폭이 0이거나 실질적으로 0일 수 있다.
전술한 바와 같이, 서브 마스터 타일들은 강성 평면 기판 상에 배치된 이후에 본딩 재료로서 기능하는 글루 또는 다른 적합한 접착 재료를 이용하여 기판에 본딩될 수 있다. 다양한 실시 예들에 따르면, 본딩 재료의 두께는 본딩된 서브 마스터 타일들의 표면, 즉 타일링 상단 표면이 평평하고 고르게 되도록 제어될 수 있다. 일부 실시 예들에서, 강성 평면 기판 상의 서브 마스터 타일들의 어레이, 즉 타일링된 어레이의 외부 경계에 프레임(frame)이 이용될 수 있다. 일부 실시 예들에서, 프레임은 다운스트림 공정에서 이용될 정렬 마크들을 포함할 수 있다.
도 2는 본 명세서에 설명된 원리들에 일치되는 일 실시 예에 따른 일 예로서 대면적 나노임프린트 몰드 마스터(200)의 단면도를 도시한다. 특히, 도 2는 대면적 나노임프린트 몰드 마스터를 형성하는 방법의 두 번째 양상으로부터 야기되는 실시 예를 도시한다. 도 2는 복수의 웨이퍼 타일들 또는 대등하게는 복수의 서브 마스터 타일들(212)을 지지하도록 구성된 기판(210)을 도시한다. 도시된 바와 같이, 서브 마스터 타일들(212)은 서로 인접한다. 즉, 도 2에서 인접한 서브 마스터 타일들(212) 간에는 실질적으로 갭이 없다.
다양한 실시 예들에 따르면, 글루, 시멘트, 또는 다른 접착제와 같은, 그러나 이에 제한되지 않는, 본딩 재료(218)가 서브 마스터 타일들(212)을 강성 평면 기판(210)에 부착시키는 데 이용될 수 있다. 일부 실시 예들에서, 존재하는 갭들은 전술한 본딩 재료(118)와 같은 본딩 재료(218) 또는 다른 갭 충진 재료로 충진될 수 있다. 전술한 프레임 및 정렬 마크들은 도시의 용이를 위하여 나타내지 않았다. 일부 실시 예들에서, 예를 들어 도 1b와 같이, 서브 마스터 타일들(212)은 강성 평면 기판(210)의 상단 표면(210a) 내의 포켓 또는 리세스(미도시)에 조립될 수 있다.
3. 1 μm 미만의 포지셔닝 정확도
1 μm 미만의 타일 포지셔닝 정확도를 위하여, 웨이퍼 타일들 또는 서브 마스터 타일들은 서브 마이크로미터의 정밀도로 절단될 수 있고, 설계된 타일 크기보다 약간 작을 수 있다. 이후, 타일링을 위한 정렬 마크 또는 핀 또는 포켓 어레이는, 유리 또는 세라믹 또는 금속판과 같은 강성 평면 기판 상에 패터닝될 수 있다. 정밀하게 절단된 서브 마스터 타일들은 나란히 배치될 수 있고, 이후 기판 상에 미리 만들어진 정렬 핀들 또는 마크들 또는 포켓들을 이용하여 신중하게 조정되어 서브 마스터 타일들 간의 서브 마이크로미터 갭들을 남길 수 있다. 배치 이후, 타일들은 글루 또는 다른 접착 재료에 의하여 기판에 본딩될 수 있다. 타일링된 표면을 이음매가 없게(seamless) 하기 위하여, 타일들 간의 갭들은 예를 들어 면(facet)들 사이의 표면 장력을 이용하여 정밀하게 충진될 수 있다.
도 3a는 본 명세서에 설명된 원리들에 일치되는 일 실시 예에 따른 일 예로서 대면적 나노임프린트 몰드 마스터(300)의 단면도를 도시한다. 도 3b는 본 명세서에 설명된 원리들이 일치되는 다른 실시 예에 따른 일 예로서 대면적 나노임프린트 몰드 마스터(300)의 단면도를 도시한다. 특히, 도 3a 및 도 3b는 대면적 나노임프린트 몰드 마스터를 형성하는 방법의 세 번째 양상으로부터 야기되는 2개의 대안적인 실시 예들을 도시한다. 도 3a에 도시된 바와 같이, 강성 평면 기판(310)의 상단 표면(310a)은 복수의 웨이퍼 타일들 또는 대등하게는 복수의 서브 마스터 타일들(312)을 지지한다. 안내 핀들 또는 정렬 마크들(314)은 배치 동안 복수의 서브 마스터 타일들(312)을 강성 평면 기판(310) 상에 정렬하는 역할을 한다.
도 3b에 도시된 대안적인 실시 예에서, 강성 평면 기판(310)의 상단 표면(310a) 내에 포켓 또는 리세스(316)가 있다. 리세스(316)는 서브 마스터 타일들(312)을 강성 평면 기판(310) 상에 정렬하는 역할을 한다.
도 3a 및 도 3b에 도시된 두 실시 예에서, 글루, 시멘트, 또는 다른 접착제와 같은 그러나 이에 제한되지 않는 본딩 재료(318)가 서브 마스터 타일들(312)을 강성 평면 기판(310)에 부착하기 위하여 이용될 수 있다. 또한, 일부 실시 예들에 따르면, 본딩 재료(318)는 서브 마스터 타일들(312) 간의 갭(320)을 충진시킬 수 있다. 일부 실시 예들에서, 글루, UV 경화성 중합체, 서멀 글루 등과 같은, 그러나 이에 제한되지 않는, 유동성 갭 충진 재료가 갭들(320)을 충진시키는 데 이용될 수 있다.
4. 추가 고려 사항들
도 4는 본 명세서에 설명된 원리들에 일치되는 일 실시 예에 따른 일 예로서 대면적 나노임프린트 몰드 마스터(400)의 평면도를 도시한다. 특히, 도 4에 도시된 대면적 나노임프린트 몰드 마스터(400)는 도 1a, 도 1b, 도 2, 도 3a 및 도 3b에 묘사된 실시 예들 중 임의의 것을 나타낼 수 있다. 도시된 바와 같이, 서브 마스터 타일들(112, 212, 312)의 4Х6 어레이가 강성 평면 기판(110, 210, 310) 상에 위치된 것으로 묘사되었다. 도 4는 4Х6 어레이를 도시하지만, 예를 들어 피트 단위(미터 단위)의 치수를 갖는 대면적 나노임프린트 몰드 마스터(400)를 형성하기 위하여, 본질적으로 서브 마스터 타일들(112, 212, 312)의 임의의 2차원 어레이가 강성 평면 기판(110, 210, 310) 상에 배치될 수 있음이 이해될 수 있다.
다양한 실시 예들에 따르면, 생산 스탬프(production stamp)들은 대면적 나노임프린트 몰드 마스터(400)로부터 복제되어 생산 임프린팅(production imprinting)에 이용될 수 있다. 생산 스탬프들이 동일한 고충실도(high fidelity)의 대면적 나노임프린트 몰드 마스터(400)로부터 유래됨에 따라 생산 스탬프들의 구조 정밀도 및 일관성이 유지된다.
본 명세서에 설명된 원리들의 실시 예들에 따르면, 대면적 나노임프린트 몰드 마스터로도 일컬어지는 타일링된 웨이퍼 마스터(tiled wafer master)를 형성하는 방법이 제공된다. 도 5는 본 명세서에 설명된 원리들에 일치되는 일 실시 예에 따른 대면적 나노임프린트 몰드 마스터를 형성하는 방법(500)의 흐름도를 도시한다. 도 5는 본 명세서에 설명된 원리들에 일치되는 일 실시 예에 따른 대면적 나노임프린트 몰드 마스터를 형성하는 방법(500)의 흐름도를 도시한다. 도 5에 도시된 바와 같이, 대면적 나노임프린트 몰드 마스터를 형성하는 방법(500)은 복수의 서브 마스터 타일들을 강성 평면 기판 상에 포지셔닝(505) 하는 단계를 포함한다. 복수의 서브 마스터 타일들 각각의 서브 마스터 타일은 나노스케일 패턴을 가지며 대면적 나노임프린트 몰드 마스터의 서브 섹션을 나타낸다. 일부 실시 예들에서, 서브 마스터 타일들 및 강성 평면 기판은 각각 실질적으로 전술한 대면적 나노임프린트 몰드 마스터(100, 200, 300, 400)의 서브 마스터 타일들(112, 212, 312) 및 강성 평면 기판(110, 210, 310)일 수 있다.
표시된 바와 같이, 각각의 서브 마스터 타일은 대면적 나노임프린트 마스터의 패턴을 일부를 포함한다. 각각의 서브 마스터 타일 상의 패턴은 나노스케일 치수들일 수 있다. 이러한 패턴은 대면적 나노임프린트 마스터에 나노스케일 특징부들을 제공한다. 또한, 강성 평면 기판은, 기판이 강성이고 또한 평면형인 한, 유리, 세라믹, 금속, 플라스틱 등과 같은, 그러나 이에 제한되지 않는, 서브 마스터 타일들을 지지하기에 적합한 임의의 재료를 포함할 수 있다. 본 명세서에서 사용되는 바와 같이, 용어 '강성(rigid)' 및 '평면(planar)'은 각각 그들의 일반적인 의미, 즉 '휘거나 형상이 뒤틀릴 수 없는; 유연하지 않은' 및 '평평한(flat)'이라는 의미를 보유한다. 이러한 용어들은, 예를 들어 반도체 기능성을 위해서, 기판을 제작하기 위한 종래의 제조 공차들의 맥락 내에서 취해져야 한다.
방법(500)은 복수의 서브 마스터 타일들을 강성 평면 기판에 부착(510)하는 단계를 더 포함한다. 부착(510)하는 단계는 임프린팅 또는 복제 동작 동안 제거되는 것을 방지하기 위하여 충분히 영구적으로 서브 마스터 타일들을 강성 평면 기판에 결합시킬 수 있는 임의의 편리한 본딩 재료(예를 들어, 본딩 재료(118, 218, 318))를 이용하여 수행될 수 있다. 적합한 본딩 재료의 예들은, UV 경화성 글루들 및 서멀 글루들을 포함하지만, 이에 제한되지는 않는다. 서브 마스터 타일들 간에는 갭들(예를 들어, 갭들(120, 320))이 있을 수도 있고 없을 수도 있다. 일부 실시 예들에 따르면, 이러한 갭들은, 존재한다면, 본딩 재료로 충진될 수 있다.
포지셔닝(505)하는 단계는 한 쌍의 인접한 서브 마스터 타일들 각각의 서브 마스터 타일 상의 나노스케일 패턴의 나노스케일 특징부 간의 거리를 결정할 수 있다. 이 거리는 마이크로스케일 포지셔닝 공차를 가질 수 있다. 나노스케일 특징부들(604)은 도 6a 내지 도 6c에 묘사되고, 후술된다.
일부 실시 예들에서, 포지셔닝(505)하는 단계는 정렬 핀들 및 정렬 마크들 중 하나를 이용하여 서브 마스터 타일들을 강성 평면 기판 상의 제자리(position)로 안내하는 단계를 포함한다. 정렬 마크들(114, 314)의 예들이 도 1b 및 도 3b에 각각 도시되었다. 마이크로스케일 포지셔닝 공차는 100 μm 미만일 수 있다.
일부 실시 예들에서, 강성 평면 기판은 서브 마스터 타일들을 수용하도록 구성된 복수의 표면 리세스들(예를 들어, 리세스들(116, 316))을 포함한다. 포지셔닝(505)하는 단계는, 소정의 서브 마스터 타일을 복수의 표면 리세스들 중 소정의 리세스 내에 배치시킴으로써, 서브 마스터 타일들을 강성 평면 기판 상의 제자리로 안내하는 단계를 포함한다. 일부 실시 예들에서, 예를 들어 도 1b을 참조하면, 하나의 표면 리세스는 하나의 서브 마스터 타일을 제자리에 유지하도록 구성된다. 이러한 경우, 마이크로스케일 포지셔닝 공차는 100 마이크로미터(100 μm) 미만인 포지셔닝에 의하여 제공될 수 있다.
일부 실시 예들에서, 예를 들어 도 2를 참조하면, 포지셔닝하는 단계는 인접한 서브 마스터 타일들을 강성 평면 기판 상에 서로 맞대어 인접시키는 단계를 포함한다. 이러한 경우, 서브 마스터 타일들(112, 212, 312) 각각의 크기가 마이크로스케일 포지셔닝 공차를 제공하기 위하여 제어될 수 있다. 일부 실시 예들에서, 서브 마스터 타일의 크기는 10 마이크로미터(10 μm) 미만의 마이크로스케일 포지셔닝 공차를 제공하도록 제어될 수 있다.
일부 실시 예들에서, 각각의 서브 마스터 타일의 크기는, 포지셔닝 이후의 인접한 서브 마스터 타일들 간에 서브 마이크로미터의 갭(예를 들어, 갭들(120, 320))을 생성하도록 제어될 수 있다(일부 실시 예들에서, 예를 들어 도 2에 도시된 바와 같이, 갭이 없을 수 있음). 이는, 예를 들어 도 3a를 참조하면, 1 마이크로미터(1 μm) 미만의 마이크로스케일 포지셔닝 공차를 제공하기 위하여, 복수의 서브 마스터 타일들의 서브 마스터 타일들의 위치를 재조정하는 것에 의하여 달성될 수 있다. 일부 실시 예들에서, 강성 평면 기판은, 서브 마스터 타일들의 위치 재조정을 용이하게 하는 데 이용되는, 리세스, 정렬 핀들, 및 정렬 마크들 중 하나 이상을 더 포함한다. 또한, 일부 실시 예들에서, 서브 마이크로미터의 갭은 대면적 나노임프린트 몰드 마스터(400)의 매끄럽게 타일링된 표면을 제공하기 위하여 충진될 수 있다. 갭들의 충진은 본딩 재료 또는 다른 적합한 갭 충진 재료를 이용하여 달성될 수 있다.
일부 실시 예들에서, 금속층이 대면적 나노임프린트 몰드 마스터 상에 증착되어 대면적 나노임프린트 몰드 마스터의 금속 심(shim) 복제물이 형성될 수 있다. 예를 들어, 금속층은 전술한 대면적 나노임프린트 몰드 마스터(100, 200, 300) 상에 증착될 수 있다. 금속 심 복제물은 대면적 나노임프린트 패턴을 수용 표면 내에 임프린팅하는 데 이용될 수 있다.
본 명세서에 설명된 원리들의 다른 실시 예들에 따르면, 대면적 나노임프린트 몰드 마스터는 대면적 나노임프린트 리소그라피 방법에 이용될 수 있다. 도 6a는 본 명세서에 설명된 원리들에 일치되는 일 실시 예에 따른 일 예로서 대면적 나노임프린트 리소그라피를 수행하기 위하여 대면적 나노임프린트 몰드 마스터를 이용하는 것의 단면도를 도시한다. 도 6b는 본 명세서에 설명된 원리들에 일치되는 일 실시 예에 다른 일 예로서 도 6a의 대면적 나노임프린트 몰드 마스터를 이용하는 것의 다른 단면도를 도시한다. 도 6c는 본 명세서에 설명된 원리들에 일치되는 일 실시 예에 따른 일 예로서 도 6a의 대면적 나노임프린트 몰드 마스터를 이용하는 것의 다른 단면도를 도시한다. 도 6a 내지 도 6c에 도시된 대면적 나노임프린트 리소그라피는 제한이 아닌 예시의 목적으로 제공된다. 특히, 대면적 나노임프린트 몰드 마스터를 이용하는 대면적 나노임프린트 리소그라피는 본 명세서에 설명된 범위를 벗어나지 않고 실질적으로 상이한 방식들로 수행될 수 있다.
도 6a에 도시된 바와 같이, 나노스케일 패턴(602)을 갖는 서브 마스터 타일(600)이 묘사된다. 일부 실시 예들에 따르면, 서브 마스터 타일(600)은 전술한 서브 마스터 타일들(112, 212, 312) 중 임의의 것과 실질적으로 유사할 수 있다. 나노스케일 패턴(602)은 나노스케일 치수들 및 나노스케일 간격들 중 하나 또는 모두를 갖는 나노스케일 특징부들(604)을 포함한다. 간결함을 위하여, 서브 마스터 타일(112, 212, 312)을 각각 지지하는 강성 평면 기판(110, 210, 310)은 도 6a 내지 도 6c에서 생략되었다. 그러나, 실제로는, 강성, 평면 기판이 서브 마스터 타일(600)을 지지하는 것이 이해될 수 있다.
또한, 도 6a는 기판(620) 상에 배치된 중합체(610) 또는 중합성(polymerizable) 재료를 도시한다. 중합체(610)는, 예를 들어, 열 경화성 또는 UV 경화성일 수 있는 것이다. 기판(620)은 공정 동안 중합체(610)를 지지할 수 있는 임의의 재료를 포함할 수 있다.
도 6b는 방향 화살표(606a)로 묘사된 바와 같이, 서브 마스터 타일(600)이 중합체(610)와 접촉하게 되는 것을 도시한다. 서브 마스터 타일(600)과 중합체(610)가 함께 가압되는 동안, 중합체(610)가 경화되어 경화된 중합체(610')를 제공한다. 다양한 실시 예들에 따르면, 경화된 중합체(610')는, 중합체(610)가 열가소성 중합체이고 열을 이용하는 열 중합(thermo-polymerization), 또는 중합성 재료가 포토레지스트(photoresist)이고 광을 이용하는 광 중합(photo-polymerization)에 의하여 제공될 수 있다. 특정한 중합체(610) 또는 중합성 재료는 경화 공정에 이용될 열의 온도 범위 또는 광의 파장 범위를 좌우할 것이다.
이후, 도 6c에 도시된 바와 같이, 서브 마스터 타일(600)은, 방향 화살표(606b)로 보여진 바와 같이, 경화된 중합체(610')로부터 분리될 수 있다. 따라서, 서브 마스터 타일(600)의 나노스케일 패턴(602)의 네거티브(negative)가 경화된 중합체(610')로 전사(transfer)된다. 경화된 중합체(610')는 이제 원래의 나노스케일 패턴(602)의 사본들을 찍어내는(stamping out) 데 이용될 준비가 되었다. 분리를 돕기 위하여, 서브 마스터 타일(600)의 표면은, 함께 가압하기(606a) 이전에, 먼저 이형제(release agent)로 코팅될 수 있다.
도 7은 본 명세서에 설명된 원리들에 일치되는 일 실시 예에 따른 대면적 나노임프린트 리소그라피 방법(700)의 흐름도를 도시한다. 도 7에 도시된 바와 같이, 대면적 나노임프린트 리소그라피 방법(700)은 강성 평면 기판을 갖는 대면적 나노임프린트 몰드 마스터를 이용하여 대면적 나노임프린트 몰드를 도출(705)하는 단계를 포함한다. 일부 실시 예들에서, 대면적 나노임프린트 몰드 마스터는 전술한 대면적 나노임프린트 몰드 마스터(100, 200, 300, 400)와 실질적으로 유사할 수 있다. 대면적 나노임프린트 몰드 마스터는 강성 평면 기판의 표면에 부착된 복수의 서브 마스터 타일들을 포함할 수 있다. 일부 실시 예들에서, 강성 평면 기판은 강성 평면 기판(110, 210, 310)과 실질적으로 유사할 수 있고, 복수의 서브 마스터 타일들(112, 212, 312)은 강성 평면 기판의 상단 표면(110a, 210a, 310a) 상에 배치되고 부착될 수 있다. 복수의 서브 마스터 타일들의 서브 마스터 타일들은, 나노스케일 패턴(예를 들어 나노스케일 패턴(602))을 가지며, 한 쌍의 인접한 서브 마스터 타일들 각각의 서브 마스터 타일 상의 나노스케일 패턴의 나노스케일 특징부 간의 마이크로스케일 포지셔닝 공차를 제공하도록 위치된다.
방법(700)은 대면적 나노임프린트 몰드 마스터를 이용하여 대면적 패턴을 수용 표면에 새기는(impress)(710) 단계를 더 포함한다. 대면적 패턴(602)은 대면적 나노임프린트 몰드 마스터의 복수의 서브 마스터 타일들의 나노스케일 특징부들(604)을 갖는다. 일부 실시 예들에서, 임프린트 수지 재료로부터의 이형(release)이 쉽도록 연질의 가요성 필름에 임프린트를 한 다음 임프린트 생산에 이용되기 이전에 표면 처리 또는 코팅을 적용함으로써, 대면적 나노임프린트 몰드 마스터로부터 스탬프 복제가 제공될 수 있다. 이러한 접근 방식은 패턴을 전사하기 위한 중간 단계들의 수를 최소화할 수 있고, 또한 대면적 나노임프린트 몰드 마스터의 수명을 연장시킬 수 있다. 다른 실시 예들에서, 대면적 나노임프린트 몰드 마스터의 니켈(nickel) 심 복제물이 전기 도금을 이용하여 형성될 수 있다. 니켈 심 복제물은 일반적으로 임프린트 수지로부터의 우수한 표면 이형 특성을 가지며, 열 영향에 덜 민감하며, 수명 연장을 위하여 세척 및 재사용될 수 있다.
일부 실시 예들에서, 도출(705)하는 단계는 대면적 나노임프린트 몰드 마스터를 대면적 나노임프린트 몰드로서 이용하는 단계 및 금속층을 대면적 나노임프린트 몰드 마스터 상에 증착하여 대면적 나노임프린트 몰드 마스터의 금속 심 복제물을 형성하는 단계 중 하나를 포함한다. 금속 심 복제물은 대면적 나노임프린트 몰드로서 이용된다. 일부 실시 예들에서, 수용 표면(예를 들어, 수용 표면(610))은 기판(620) 상의 폴리(메틸 메타크릴레이트)(poly(methyl methacrylate)) 코팅 또는 폴리(메틸 메타크릴레이트)를 포함한다. 일부 실시 예들에서, 수용 표면은 멀티뷰 백라이트의 도광체의 표면이고, 대면적 패턴은 광을 멀티뷰 백라이트의 광 필드(light field)를 형성하는 복수의 지향성 광빔들로서 도광체로부터 회절시키는 데 이용되는 복수의 회절 격자들을 포함한다. 이러한 경우, 나노스케일 패턴들(602)은 멀티뷰 백라이트의 표면 상에 형성되는 회절 격자들이다.
이상에서는, 대면적 나노임프린트 몰드 마스터를 형성하는 방법의 예들, 대면적 나노임프린트 몰드 마스터의 예들, 및 대면적 나노임프린트 리소그라피 방법의 예들이 설명되었다. 전술한 예들은 단지 본 명세서에 설명된 원리들을 나타내는 많은 구체적인 예들 중 일부를 예시하는 것임을 이해하여야 한다. 명백히, 당업자는 다음의 청구 범위에 의하여 정의되는 범위를 벗어나지 않고 수 많은 다른 구성들을 쉽게 고안할 수 있다.

Claims (20)

  1. 대면적 나노임프린트 몰드 마스터를 형성하는 방법으로서, 상기 방법은,
    복수의 서브 마스터 타일들을 강성 평면 기판 상에 포지셔닝(positioning)하는 단계-상기 복수의 서브 마스터 타일들 각각의 서브 마스터 타일은 나노스케일 패턴을 가지며 상기 대면적 나노임프린트 몰드 마스터의 서브 섹션을 나타냄-; 및
    상기 복수의 서브 마스터 타일들을 상기 강성 평면 기판에 부착시키는 단계를 포함하되,
    상기 포지셔닝하는 단계는 한 쌍의 인접한 서브 마스터 타일들 각각의 서브 마스터 타일 상의 상기 나노스케일 패턴의 나노스케일 특징부 간의 거리를 결정하고,
    상기 거리는 마이크로스케일 포지셔닝 공차를 갖는,
    대면적 나노임프린트 몰드 마스터를 형성하는 방법.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 포지셔닝하는 단계는 정렬 핀들 및 정렬 마크들 중 하나를 이용하여 상기 서브 마스터 타일들을 상기 강성 평면 기판 상의 제자리로 안내하는 단계를 포함하고,
    상기 마이크로스케일 포지셔닝 공차는 100 마이크로미터(100 μm) 미만인,
    대면적 나노임프린트 몰드 마스터를 형성하는 방법.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 강성 평면 기판은 상기 서브 마스터 타일들을 수용하도록 구성된 복수의 표면 리세스들을 포함하고,
    상기 포지셔닝하는 단계는 소정의 서브 마스터 타일을 상기 복수의 리세스들 중 소정의 리세스 내에 배치시킴으로써 상기 서브 마스터 타일들을 상기 강성 평면 기판 상의 제자리로 안내하는 단계를 포함하는,
    대면적 나노임프린트 몰드 마스터를 형성하는 방법.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 리세스는 하나의 서브 마스터 타일을 제자리에 유지하도록 구성되고,
    상기 마이크로스케일 포지셔닝 공차는 100 마이크로미터(100 μm) 미만인 포지셔닝에 의하여 제공되는,
    대면적 나노임프린트 몰드 마스터를 형성하는 방법.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 포지셔닝하는 단계는 인접한 서브 마스터 타일들을 상기 강성 평면 기판 상에 서로 맞대어 인접시키는 단계를 포함하고,
    상기 서브 마스터 타일들 각각의 크기는 상기 마이크로스케일 포지셔닝 공차를 제공하도록 제어되는,
    대면적 나노임프린트 몰드 마스터를 형성하는 방법.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 서브 마스터 타일의 상기 크기는 10 마이크로미터(10 μm) 미만의 상기 마이크로스케일 포지셔닝 공차를 제공하도록 제어되는,
    대면적 나노임프린트 몰드 마스터를 형성하는 방법.
  7. 제 1 항에 있어서,
    각각의 서브 마스터 타일의 크기는 포지셔닝 이후의 인접한 서브 마스터 타일들 간에 서브 마이크로미터의 갭을 생성하도록 제어되고,
    상기 방법은 1 마이크로미터(1 μm) 미만의 상기 마이크로스케일 포지셔닝 공차를 제공하기 위하여 상기 복수의 서브 마스터 타일들의 서브 마스터 타일들의 위치를 재조정하는 단계를 더 포함하는,
    대면적 나노임프린트 몰드 마스터를 형성하는 방법.
  8. 제 7 항에 있어서,
    상기 강성 평면 기판은 상기 서브 마스터 타일들의 위치 재조정을 용이하게 하는 데 이용되는 리세스, 정렬 핀들, 및 정렬 마크들 중 하나 이상을 더 포함하는,
    대면적 나노임프린트 몰드 마스터를 형성하는 방법.
  9. 제 7 항에 있어서,
    상기 방법은 상기 대면적 나노임프린트 몰드 마스터의 매끄럽게 타일링된 표면을 제공하기 위하여 상기 서브 마이크로미터의 갭을 충진시키는 단계를 더 포함하는,
    대면적 나노임프린트 몰드 마스터를 형성하는 방법.
  10. 제 1 항에 있어서,
    금속층을 상기 대면적 나노임프린트 몰드 마스터 상에 증착시켜 상기 대면적 나노임프린트 몰드 마스터의 금속 심 복제물을 형성하는 단계를 더 포함하고,
    상기 금속 심 복제물은 대면적 나노임프린트 패턴을 수용 표면 내에 임프린팅하는 데 이용되는,
    대면적 나노임프린트 몰드 마스터를 형성하는 방법.
  11. 대면적 나노임프린트 몰드 마스터로서,
    강성 평면 기판; 및
    상기 강성 평면 기판의 표면 상에 위치되고 부착되는 복수의 서브 마스터 타일들을 포함하되,
    상기 복수의 서브 마스터 타일들의 서브 마스터 타일들은 나노스케일 패턴을 가지며, 한 쌍의 인접한 서브 마스터 타일들 각각의 서브 마스터 타일 상의 나노스케일 패턴의 나노스케일 특징부 간의 마이크로스케일 포지셔닝 공차를 제공하도록 위치되고,
    상기 복수의 서브 마스터 타일들의 서브 마스터 타일들은 상기 대면적 나노임프린트 몰드 마스터의 서브 섹션들을 나타내는,
    대면적 나노임프린트 몰드 마스터.
  12. 제 11 항에 있어서,
    상기 강성 평면 기판 상의 상기 서브 마스터 타일들의 위치 기준으로서 구성된 정렬 핀들 및 정렬 마크들 중 하나 또는 둘 모두가 상기 강성 평면 기판 내에 포함되는,
    대면적 나노임프린트 몰드 마스터.
  13. 제 11 항에 있어서,
    상기 강성 평면 기판은 상기 강성 평면 기판 표면 내의 표면 리세스를 포함하고,
    상기 표면 리세스는 상기 복수의 서브 마스터 타일들의 서브 마스터 타일을 수용하고 위치시키도록 구성되는,
    대면적 나노임프린트 몰드 마스터.
  14. 제 11 항에 있어서,
    상기 복수의 서브 마스터 타일들 중 인접한 서브 마스터 타일들은 상기 강성 평면 기판의 표면 상에서 서로 인접하고,
    상기 서브 마스터 타일들 각각의 크기는 상기 마이크로스케일 포지셔닝 공차를 제공하기 위하여 10 마이크로미터(10 μm) 미만인 공차로 제어되는,
    대면적 나노임프린트 몰드 마스터.
  15. 제 11 항에 있어서,
    상기 복수의 서브 마스터 타일들 중 인접한 서브 마스터 타일들 간의 서브 마이크로미터의 갭을 더 포함하고,
    상기 서브 마이크로미터의 갭은 1 마이크로미터 미만인 상기 마이크로스케일 포지셔닝 공차를 제공하도록 구성되는,
    대면적 나노임프린트 몰드 마스터.
  16. 제 11 항에 있어서,
    인접한 서브 마스터 타일들 간의 갭 내의 갭 충진 재료를 더 포함하고,
    상기 갭 충진 재료는 매끄럽게 타일링된 표면을 갖는 상기 대면적 나노임프린트 몰드 마스터를 제공하도록 구성되는,
    대면적 나노임프린트 몰드 마스터.
  17. 대면적 나노임프린트 리소그라피 방법으로서, 상기 방법은,
    강성 평면 기판 및 상기 강성 평면 기판의 표면 상에 위치되고 부착되는 복수의 서브 마스터 타일들을 갖는 대면적 나노임프린트 몰드 마스터를 이용하여 대면적 나노임프린트 몰드를 도출하는 단계-상기 복수의 서브 마스터 타일들의 서브 마스터 타일들은 나노스케일 패턴을 가지며, 한 쌍의 인접한 서브 마스터 타일들 각각의 서브 마스터 타일 상의 상기 나노스케일 패턴의 나노스케일 특징부 간의 마이크로스케일 포지셔닝 공차를 제공하도록 위치됨-; 및
    상기 대면적 나노임프린트 몰드를 이용하여 수용 표면 내에 대면적 패턴을 새기는 단계-상기 대면적 패턴은 상기 대면적 나노임프린트 몰드 마스터의 상기 복수의 서브 마스터 타일들의 상기 나노스케일 패턴들을 가짐-;
    를 포함하는 대면적 나노임프린트 리소그라피 방법.
  18. 제 17 항에 있어서,
    상기 도출하는 단계는,
    상기 대면적 나노임프린트 몰드 마스터를 상기 대면적 나노임프린트 몰드로서 이용하는 단계, 및 상기 대면적 나노임프린트 몰드 마스터 상에 금속층을 증착시켜 상기 대면적 나노임프린트 몰드 마스터의 금속 심 복제물을 형성하는 단계 중 하나를 포함하고,
    상기 금속 심 복제물은 상기 대면적 나노임프린트 몰드로서 이용되는,
    대면적 나노임프린트 리소그라피 방법.
  19. 제 17 항에 있어서,
    상기 수용 표면은 기판 상의 폴리(메틸 메타크릴레이트) 코팅 또는 폴리(메틸 메타크릴레이트)를 포함하는,
    대면적 나노임프린트 리소그라피 방법.
  20. 제 17 항에 있어서,
    상기 수용 표면은 멀티뷰 백라이트의 도광체의 표면이고,
    상기 대면적 패턴은 광을 상기 멀티뷰 백라이트의 광 필드를 형성하는 복수의 지향성 광 빔들로서 상기 도광체로부터 회절시키는 데 이용되는 복수의 회절 격자들을 포함하는,
    대면적 나노임프린트 리소그라피 방법.
KR1020217000260A 2018-06-06 2018-12-21 서브 마이크로미터의 특징부들을 갖는 대면적 몰드 마스터를 형성하기 위한 웨이퍼 타일링 방법 KR20210006006A (ko)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US201862681662P 2018-06-06 2018-06-06
US62/681,662 2018-06-06
PCT/US2018/067187 WO2019236136A1 (en) 2018-06-06 2018-12-21 Wafer tiling method to form large-area mold master having sub-micrometer features

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR20210006006A true KR20210006006A (ko) 2021-01-15

Family

ID=68770570

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020217000260A KR20210006006A (ko) 2018-06-06 2018-12-21 서브 마이크로미터의 특징부들을 갖는 대면적 몰드 마스터를 형성하기 위한 웨이퍼 타일링 방법

Country Status (8)

Country Link
US (1) US20210086407A1 (ko)
EP (1) EP3803513A4 (ko)
JP (1) JP2021526735A (ko)
KR (1) KR20210006006A (ko)
CN (1) CN112272800A (ko)
CA (1) CA3099947C (ko)
TW (1) TWI712557B (ko)
WO (1) WO2019236136A1 (ko)

Families Citing this family (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20220121114A1 (en) * 2019-02-11 2022-04-21 Applied Materials, Inc. Large area seamless master and imprint stamp manufacturing method
CN111408036A (zh) * 2020-04-24 2020-07-14 优微（珠海）生物科技有限公司 一种复合型微针贴片及其制备方法
CN116134377A (zh) * 2020-07-31 2023-05-16 莫福托尼克斯控股有限公司 用于自母模复制可挠性印模的组合件
CN116113882A (zh) * 2020-09-30 2023-05-12 镭亚电子(苏州)有限公司 印制模板及其制造方法
CN112731763A (zh) * 2020-12-31 2021-04-30 嘉兴驭光光电科技有限公司 一种微纳光学器件制造方法
CN114016090B (zh) * 2021-11-03 2022-09-23 广东粤港澳大湾区国家纳米科技创新研究院 一种大尺寸纳米压印用镍模板的制备方法
CN114660720A (zh) * 2022-03-31 2022-06-24 Oppo广东移动通信有限公司 光波导母版的制备方法、光波导及增强现实设备

Family Cites Families (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5308235A (en) * 1991-04-04 1994-05-03 Canon Kabushiki Kaisha Roll stamper and apparatus for forming a substrate for information recording medium
JPH09119207A (ja) * 1995-10-24 1997-05-06 Toto Ltd タイル、タイルユニットおよびこれらの製造装置ならびに製造方法
US6980282B2 (en) * 2002-12-11 2005-12-27 Molecular Imprints, Inc. Method for modulating shapes of substrates
WO2004086471A1 (en) * 2003-03-27 2004-10-07 Korea Institute Of Machinery & Materials Uv nanoimprint lithography process using elementwise embossed stamp and selectively additive pressurization
JP2007081070A (ja) * 2005-09-14 2007-03-29 Canon Inc 加工装置及び方法
US20070138699A1 (en) * 2005-12-21 2007-06-21 Asml Netherlands B.V. Imprint lithography
JP2007296783A (ja) * 2006-05-01 2007-11-15 Canon Inc 加工装置及び方法、並びに、デバイス製造方法
WO2010138132A1 (en) * 2009-05-26 2010-12-02 The Board Of Trustees Of The University Of Illinois Casting microstructures into stiff and durable materials from a flexible and reusable mold
JP5454160B2 (ja) * 2010-01-18 2014-03-26 富士通株式会社 インプリント装置及びインプリント方法
JP2012049370A (ja) * 2010-08-27 2012-03-08 Toshiba Corp インプリント装置
WO2012162369A1 (en) * 2011-05-23 2012-11-29 University Of Massachusetts Apparatus and methods for multi-scale alignment and fastening
KR102214830B1 (ko) * 2014-05-02 2021-02-10 삼성전자주식회사 마스터 몰드 제조 방법
KR20160024410A (ko) * 2014-08-25 2016-03-07 삼성전자주식회사 패턴 구조체 및 그 제조방법
WO2017056893A1 (ja) * 2015-09-30 2017-04-06 富士フイルム株式会社 集合モールドの作製方法、パターンシートの製造方法、電鋳金型の作製方法、及び電鋳金型を用いた第２モールドの作製方法
KR102648921B1 (ko) * 2016-08-09 2024-03-19 삼성디스플레이 주식회사 임프린트 마스터 템플릿 및 이의 제조 방법

Also Published As

Publication number Publication date
CN112272800A (zh) 2021-01-26
US20210086407A1 (en) 2021-03-25
CA3099947C (en) 2022-08-30
JP2021526735A (ja) 2021-10-07
WO2019236136A1 (en) 2019-12-12
CA3099947A1 (en) 2019-12-12
EP3803513A1 (en) 2021-04-14
TW202000581A (zh) 2020-01-01
EP3803513A4 (en) 2022-03-09
TWI712557B (zh) 2020-12-11

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CA3099947C (en) Wafer tiling method to form large-area mold master having sub-micrometer features
US20220317567A1 (en) Method for texturing discrete substrates
CN100437158C (zh) 复制工具及其制造方法和采用该复制工具制造光学元件的过程
JP2005516236A (ja) パターン化した光学素子の製造方法
JP2004327994A (ja) 任意のサイズのコンプライアント媒体上に高解像度の３次元インプリントパターンを複製する方法
CN101801652A (zh) 微光学器件的批量制造、相应的工具、以及最终结构
KR101587667B1 (ko) 광학 요소의 제조
EP2033050B1 (en) Manufacturing a replication tool
CN108957611B (zh) 一种光栅片的制造方法、光栅片及显示设备
JP4604696B2 (ja) フィルム導光板とその製造方法
WO2018191383A1 (en) System and method of manufacturing a cylindrical nanoimprint lithography master
CN106457659B (zh) 压印用转印辊体
JP7474266B2 (ja) 大面積シームレスマスター及びインプリントスタンプの製造方法
KR20180051895A (ko) 대면적 마이크로 렌즈 어레이 제조방법
CN216901320U (zh) 大面积纳米压印拼接模板
KR101780729B1 (ko) 대면적 유연 몰드 및 이의 제조방법
CN114016090B (zh) 一种大尺寸纳米压印用镍模板的制备方法
CN113557126B (zh) 制造多个光学元件的方法及其产品
CN116134377A (zh) 用于自母模复制可挠性印模的组合件
TW202212968A (zh) 用於創造尺度放大的母版的熔接方法
KR101551772B1 (ko) Scil 공정용 레플리카 스탬프 및 이의 제조방법
JPH02122401A (ja) 多数個取りスタンパーの製造方法

Legal Events

Date Code Title Description
E902 Notification of reason for refusal
E601 Decision to refuse application