[go: up one dir, main page]

KR101387950B1 - 진공 챔버형 대면적 나노 임프린트 장치 및 이를 이용하는 방법 - Google Patents

진공 챔버형 대면적 나노 임프린트 장치 및 이를 이용하는 방법 Download PDF

Info

Publication number
KR101387950B1
KR101387950B1 KR1020120044864A KR20120044864A KR101387950B1 KR 101387950 B1 KR101387950 B1 KR 101387950B1 KR 1020120044864 A KR1020120044864 A KR 1020120044864A KR 20120044864 A KR20120044864 A KR 20120044864A KR 101387950 B1 KR101387950 B1 KR 101387950B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
resist
chamber
imprinting stamp
substrate
imprinting
Prior art date
Legal status (The legal status 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 status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
KR1020120044864A
Other languages
English (en)
Other versions
KR20130121553A (ko
Inventor
최준혁
이응숙
정준호
최대근
이지혜
정주연
Original Assignee
한국기계연구원
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 한국기계연구원 filed Critical 한국기계연구원
Priority to KR1020120044864A priority Critical patent/KR101387950B1/ko
Publication of KR20130121553A publication Critical patent/KR20130121553A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR101387950B1 publication Critical patent/KR101387950B1/ko
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

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
    • G03F7/0002—Lithographic processes using patterning methods other than those involving the exposure to radiation, e.g. by stamping
    • 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
    • G03F7/26—Processing photosensitive materials; Apparatus therefor
    • G03F7/30—Imagewise removal using liquid means
    • G03F7/3042—Imagewise removal using liquid means from printing plates transported horizontally through the processing stations
    • G03F7/3064—Imagewise removal using liquid means from printing plates transported horizontally through the processing stations characterised by the transport means or means for confining the different units, e.g. to avoid the overflow
    • 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
    • G03F7/26—Processing photosensitive materials; Apparatus therefor
    • G03F7/40—Treatment after imagewise removal, e.g. baking
    • 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
    • G03F7/708—Construction of apparatus, e.g. environment aspects, hygiene aspects or materials
    • G03F7/70808—Construction details, e.g. housing, load-lock, seals or windows for passing light in or out of apparatus
    • 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
    • G03F7/708—Construction of apparatus, e.g. environment aspects, hygiene aspects or materials
    • G03F7/70808—Construction details, e.g. housing, load-lock, seals or windows for passing light in or out of apparatus
    • G03F7/70841—Constructional issues related to vacuum environment, e.g. load-lock chamber
    • 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
    • G03F7/708—Construction of apparatus, e.g. environment aspects, hygiene aspects or materials
    • G03F7/70991—Connection with other apparatus, e.g. multiple exposure stations, particular arrangement of exposure apparatus and pre-exposure and/or post-exposure apparatus; Shared apparatus, e.g. having shared radiation source, shared mask or workpiece stage, shared base-plate; Utilities, e.g. cable, pipe or wireless arrangements for data, power, fluids or vacuum

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Environmental & Geological Engineering (AREA)
  • Epidemiology (AREA)
  • Public Health (AREA)
  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • Shaping Of Tube Ends By Bending Or Straightening (AREA)

Abstract

본 발명은 진공 챔버형 대면적 나노 임프린트 장치에 관한 것으로서, 본 발명에 따른 진공 챔버형 대면적 나노 임프린트 장치는 기판 상에 증착되는 레지스트를 패터닝하는 임프린트 장치에 있어서, 일부가 분리가능한 형태로 마련되어 개폐 가능하게 마련되는 하나의 챔버; 진공상태가 되도록 상기 챔버 내부의 공기를 배출시키는 진공형성부; 임프린팅 스탬프를 상기 레지스트로부터 상측으로 이격되도록 거치하되, 임프린팅 작업시에는 상기 임프린팅 스탬프가 상기 레지스트 측으로 자유낙하 하도록 거치해제하는 거치부; 상기 챔버의 내부에 배치되며, 진공 상태의 상기 챔버 내에서 상기 기판을 상측으로 가압하고, 상기 레지스트가 상기 임프린팅 스탬프의 패턴 내로 충진될 수 있도록 상기 레지스트가 증착된 기판을 상하로 이동시키는 승강부;를 포함하며, 상기 승강부가 상측으로 소정 간격 이동하여 상기 기판을 상기 임프린팅 스탬프에 근접시킨 뒤, 상기 거치부가 상기 임프린팅 스탬프를 거치해제하여 상기 임프린팅 스탬프를 상기 레지스트 상에 안착시키는 것을 특징으로 한다.
이에 의하여, 진공상태에서 캐비티가 형성되는 현상없이 고품질의 나노 임프린팅 공정이 가능한 진공 챔버형 대면적 나노 임프린트 장치가 제공된다.

Description

진공 챔버형 대면적 나노 임프린트 장치 및 이를 이용하는 방법{VACUUM CHAMBER TYPE NANO IMPRINTING APPARATUS AND METHOD FOR USING THE SAME}
본 발명은 진공 챔버형 대면적 나노 임프린트 장치 및 이를 이용하는 방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 고종횡비의 패턴을 형성할 수 있는 진공 챔버형 대면적 나노 임프린트 장치 및 이를 이용하는 방법에 관한 것이다.
나노 임프린트 기술은 열가소성, 열경화성 또는 자외선 겨오하성 레진 박막 상에 나노 패턴을 전사하는 나노패터닝 기술 중 하나이다. 다만, 종래의 임프린티 공정의 경우에 100nm 이하의 고종횡비(aspect-ratio)의 패턴 전사시에는 형성되는 패턴의 균일성 및 정밀성이 저하되는 문제가 있었다.
특히, 이러한 문제는 임프린팅 스탬프의 가압시에 임프린팅 스탬프의 패턴 내에 공기가 포집되어 캐비티(cavity)가 형성됨으로써, 충분한 충진이 발생하지 않는 이유에서 기인하는 경우가 있다.
이러한 문제는 기판의 전면을 균일한 압력을 가압함으로 해결될 수 있으나, 대면적의 기판에 균일하게 가압하는데는 한계가 있다.
또한, 산소와 질소로 구성된 공기를 분자량이 낮은 헬륨으로 대체하여 충진공정 중에 헬륨이 레진에 흡수되도록 유도하는 등의 방식을 이용하였으나, 이러한 해결방식 역시 대면적 기판 상에 나노패턴 제작에 적용되기에는 한계가 있었다.
또한, 스탬프와 기판 사이에 정전압(Electrostatic force)를 형성시켜 별도의 가압공정 없이 레진이 충진되도록 하는 공정도 개발되었으나 실용화되기에는 어려웠다.
따라서, 본 발명의 목적은 이와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 나노 임프린팅을 이용하여 고종횡비의 균일한 패턴을 용이하게 형성할 수 있는 진공 챔버형 대면적 나노 임프린트 장치 및 이를 이용하는 방법을 제공함에 있다.
상기 목적은, 본 발명에 따라, 기판 상에 증착되는 레지스트를 패터닝하는 임프린트 장치에 있어서, 일부가 분리가능한 형태로 마련되어 개폐 가능하게 마련되는 하나의 챔버; 진공상태가 되도록 상기 챔버 내부의 공기를 배출시키는 진공형성부; 임프린팅 스탬프를 상기 레지스트로부터 상측으로 이격되도록 거치하되, 임프린팅 작업시에는 상기 임프린팅 스탬프가 상기 레지스트 측으로 자유낙하 하도록 거치해제하는 거치부; 상기 챔버의 내부에 배치되며, 진공 상태의 상기 챔버 내에서 상기 기판을 상측으로 가압하고, 상기 레지스트가 상기 임프린팅 스탬프의 패턴 내로 충진될 수 있도록 상기 레지스트가 증착된 기판을 상하로 이동시키는 승강부;를 포함하며, 상기 승강부가 상측으로 소정 간격 이동하여 상기 기판을 상기 임프린팅 스탬프에 근접시킨 뒤, 상기 거치부가 상기 임프린팅 스탬프를 거치해제하여 상기 임프린팅 스탬프를 상기 레지스트 상에 안착시키는 것을 특징으로 하는 진공 챔버형 대면적 나노 임프린트 장치에 의해 달성된다.
또한, 상기 거치부는 서로 이격되며, 상기 임프린팅 스탬프와 직접적으로 접촉하여 거치하는 한 쌍의 거치 트레이; 상기 한 쌍의 거치 트레이의 간격이 멀어지거나 가까워지도록 제어하는 구동부;를 포함할 수 있다.
또한, 광이 상기 챔버를 통과하여 내부로 조사될 수 있도록 상기 챔버의 벽면에 형성되는 광투과부를 더 포함할 수 있다.
또한, 상기 승강부의 상측에 배치되어 상기 레지스트에 열을 인가하는 가열부를 더 포함할 수 있다.
또한, 진공 챔버형 대면적 나노 임프린트 장치를 이용하는 방법으로서, 승강부 상에 레지스트가 적층된 기판을 배치하는 단계; 진공형성부를 이용하여 챔버 내를 진공상태가 되도록 하는 단계; 거치된 임프린팅 스탬프가 상기 레지스트 상에 안착되도록 구동부를 구동하여 거치 트레이의 간격이 멀어지도록 함으로써 상기 임프린팅 스탬프를 거치해제 하는 단계; 상기 임프린팅 스탬프를 안착한 상태의 상기 레지스트가 상기 챔버의 상측 내벽면과 접촉하여 가압되도록 승강부를 이용하여 상기 기판을 상측으로 이동시켜 패터닝 하는 단계; 상기 광투과부를 통하여 광을 조사함으로써 상기 레지스트를 경화하는 단계; 상기 레지스트로부터 상기 임프린팅 스탬프를 이형하는 단계;를 포함할 수 있다.
또한, 진공 챔버형 대면적 나노 임프린트 장치를 이용하는 방법으로서, 승강부 상에 레지스트가 적층된 기판을 배치하는 단계; 진공형성부를 이용하여 챔버 내를 진공상태가 되도록 하는 단계; 거치된 임프린팅 스탬프가 상기 레지스트 상에 안착되도록 구동부를 구동하여 거치 트레이의 간격이 멀어지도록 함으로써 상기 임프린팅 스탬프를 거치해제 하는 단계; 상기 가열부를 이용하여 상기 레지스트에 열을 인가하는 단계; 상기 임프린팅 스탬프를 안착한 상태의 상기 레지스트가 상기 챔버의 상측 내벽면과 접촉하여 가압되도록 승강부를 이용하여 상기 기판을 상측으로 이동시켜 패터닝 하는 단계; 상기 레지스트로부터 상기 임프린팅 스탬프를 이형하는 단계;를 포함할 수 있다.
또한, 상기 임프린팅 스탬프를 거치해제 하는 단계 이전에 상기 승강부를 구동하여 상기 기판을 상기 임프린팅 스탬프에 인접 위치하도록 이동시키는 단계를 더 포함할 수 있다.
본 발명에 따르면, 임프린팅 스탬프의 패턴 내에 공기 캐비티 형성을 방지함으로써 고종횡비의 패턴을 용이하게 제작할 수 있는 진공 챔버형 대면적 나노 임프린트 장치 및 이를 이용하는 방법이 제공된다.
또한, 임프린팅 스탬프를 거치하는 거치 트레이를 양측으로 이동시켜 이격거리를 조절할 수 있으므로, 규격에 상관없이 임프린팅 스탬프의 최적화된 거치 상태를 만들 수 있다.
또한, 임프린팅 스탬프를 거치해제 하기 전에 기판을 이동시켜 임프린팅 스탬프에 근접하도록 배치함으로써, 임프린팅 스탬프의 자유낙하 거리를 최소화하고 임프린팅 스탬프가 원하는 위치에 오차없이 안착될 수 있다.
또한, 광투과부와 가열부가 동시에 구비되도록 함으로써, 광 임프린팅 공정 및 열 임프린팅 공정을 동시에 수행할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 진공 챔버형 대면적 나노 임프린트 장치의 개략적인 단면도이고,
도 2는 도 1의 진공 챔버형 대면적 나노 임프린트 장치에서 임프린팅 스탬프가 거치되는 공정을 개략적으로 도시한 것이고,
도 3은 도 1의 진공 챔버형 대면적 나노 임프린트 장치에서 진공형성부에 의하여 챔버 내부를 진공상태로 조성하는 공정을 개략적으로 도시한 것이고,
도 4는 도 1의 진공 챔버형 대면적 나노 임프린트 장치에서 거치부의 동작을 개략적으로 도시한 것이고,
도 5는 도 1의 진공 챔버형 대면적 나노 임프린트 장치에서 승강부에 의하여 기판이 가압되는 공정을 개략적으로 도시한 것이고,
도 6은 도 1의 진공 챔버형 대면적 나노 임프린트 장치에서 광이 조사되거나 열이 인가되는 공정을 개략적으로 도시한 것이고,
도 7은 도 1의 진공 챔버형 대면적 나노 임프린트 장치에서 승강부에 의하여 기판이 가압해제되어 언로딩되는 공정을 개략적으로 도시한 것이다.
이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 일실시예에 따른 진공 챔버형 대면적 나노 임프린트 장치에 대하여 상세하게 설명한다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 진공 챔버형 대면적 나노 임프린트 장치의 개략적인 단면도이다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 일실시예에 따른 진공 챔버형 대면적 나노 임프린팅 장치(100)는 대면적의 기판 상에 적층되는 레지스트를 용이하게 패터닝하기 위한 것으로서, 챔버(110)와 광투과부(120)와 진공형성부(130)와 승강부(140)와 가열부(150)와 거치부(160)를 포함한다.
상기 챔버(110)는 기판(10) 상에 적층되는 레지스트(20)를 패터닝하기 위하여 진공환경을 제공하는 것으로서, 공정 전의 기판(10)이 로딩되거나 공정후의 기판(10)이 언로딩될 수 있도록 개폐 가능한 형태로 구성된다.
상기 광투과부(120)는 광투과성 재질로 챔버(110)의 일벽면에 형성되는 것으로서, 임프린팅 스탬프(S)에 의하여 가압된 상태의 레지스트(20) 측으로 광을 제공하기 위한 부재이다. 본 실시예에서 광투과부(120)는 석영(quartz) 재질로 챔버(110)의 상벽면에 형성되는 것이나, 우수한 광투과 특성을 가지는 재질로서 외부에서 발생하는 광을 통과시킬 수 있는 형태라면, 재질 또는 위치가 상술한 내용에 제한되는 것은 아니다.
상기 진공형성부(130)는 챔버(110) 내부가 진공상태가 되도록 내부의 공기를 외부로 강제 배출하는 부재로서, 본 진공형성부(130)에 의하여 임프린팅 공정시의 챔버(110) 내부가 1 x 10-1 Torr 이하의 압력으로 유지될 수 있다.
상기 승강부(140)는 레지스트(20)가 적층되는 기판(10)을 로딩하여 챔버(110)의 내부에 배치되도록 하는 것으로서, 안착부(141)와 실린더부(142)와 로드셀(143)을 포함한다.
상기 안착부(141)는 기판(10)을 안착, 고정시키기 위한 부재로서, 안착부(141)의 형태 및 구조는 안착되는 기판(10)의 형태 및 면적 등을 고려하여 결정될 수 있다.
상기 실린더부(142)는 안착부(141)와 연결되어 안착부(141)를 상측 또는 하측으로 직접적으로 이동시키기 위한 부재이다.
상기 로드셀(143)은 상기 안착부(141)의 하방에 마련되어 기판(10)에 가해지는 압력을 측정하는 부재이다. 즉, 로드셀(143)을 이용하여 기판(10)에 균일한 압력이 가해지는지 여부를 검출하고, 이를 통하여 기판(10)에 가해지는 압력을 다시 제어함으로써 고품질의 패터닝이 가능하다.
상기 가열부(150)는 열 임프린팅(Thermal Imprinting) 공정이 가능하도록 기판(10) 상에 적층되는 레지스트(20)를 가열하는 부재로서, 안착부(141)와 기판(10)의 사이에 마련된다. 다만, 챔버(110) 내부 및 레지스트(20)를 가열할 수 있는 구조라면, 가열부(150)가 상술한 위치에 제한되는 것은 아니다.
상기 거치부(160)는 레지스트(20)를 가압하여 패터닝하기 위하여 사용되는 임프린팅 스탬프(S)를 거치, 고정하기 위한 부재로서, 한 쌍의 거치 트레이(161)와 한 쌍의 구동부(162)를 포함한다.
상기 거치 트레이(161)는 임프린팅 스탬프(S)와 직접적으로 접촉하여 거치하는 부재로서, 한 쌍으로 구성되어 챔버(110)의 내부에 상호 이격되게 배치된다. 각각의 거치 트레이(161)의 단부에는 임프린팅 스탬프(S)의 모서리가 고정될 수 있도록 거치홈(163)이 형성된다.
상기 한 쌍의 구동부(162)는 거치 트레이(161)를 이동시킴으로써 임프린팅 스탬프(S)의 거치상태가 유지되도록 하거나 또는 해제되도록 하기 위한 부재이다.
구동부(162) 각각은 실린더의 형태로 구성되어 거치 트레이(161)에 연결되며, 거치 트레이(161) 간의 간격이 가까워지도록 함으로써 임프린팅 스탬프(S)의 거치공간을 형성하거나, 거치 트레이(161) 간의 간격이 멀어지도록 함으로써 임프린팅 스탬프(S)의 거치상태가 해제되도록 한다.
한편, 상술한 거치 트레이(161) 간의 최초 간격, 즉, 임프린팅 스탬프(S)가 거치되기 위한 거치 트레이(161)의 위치는, 거치되는 기판(10)의 면적을 고려하여 선택적으로 결정될 수 있으며, 이러한 거치 트레이(161) 간의 이격거리 조절은 구동부(162)의 조작에 의하여 간단하게 이루어질 수 있다.
지금부터는 상술한 진공 챔버형 대면적 나노 임프린트 장치(100)의 일실시예의 작동에 대하여 설명한다.
먼저, 패터닝되는 레지스트(20) 및 레지스트(20)가 적층되는 기판(10)의 면적, 형성할 패턴의 형태 등을 종합적으로 고려하여 사용될 임프린팅 스탬프(S)를 최종 결정한다.
도 2는 도 1의 진공 챔버형 대면적 나노 임프린트 장치에서 임프린팅 스탬프가 거치되는 공정을 개략적으로 도시한 것이다.
도 2에 도시된 바와 같이, 구동부(162)를 조작하여 선택된 임프린팅 스탬프(S)의 면적에 대응되도록 거치 트레이 간의 간격을 조절한 후에, 이격간격이 조절된 거치 트레이(161)의 거치 홈(163)에 임프린팅 스탬프(S)을 거치, 장착한다.
다음으로, 챔버(110)의 외부에서 기판(10) 상에 레지스트(20)를 도포한다. 이때 도포되는 레지스트는 수행되는 임프린팅 공정에 따라 열 임프린팅 레지스트 또는 광 임프린팅 레지스트 중 어느 하나가 도포될 수 있다.
레지스트(20)의 도포가 완료된 기판(10)을 개방된 상태의 챔버(110)의 내부로 로딩하고, 승강부(140)의 안착부(141) 상에 안착시킨다.
도 3은 도 1의 진공 챔버형 대면적 나노 임프린트 장치에서 진공형성부에 의하여 챔버 내부를 진공상태로 조성하는 공정을 개략적으로 도시한 것이다.
도 3에 도시된 바와 같이, 기판(10)의 로딩이 완료되면, 외부로부터 챔버(110)를 밀폐시키고, 진공형성부(130)를 작동시켜 챔버(110) 내부의 공기를 외부로 배출한다. 따라서, 챔버(110) 내부는 진공형성부(130)에 의하여 진공상태를 조성한다.
도 4는 도 1의 진공 챔버형 대면적 나노 임프린트 장치에서 거치부의 동작을 개략적으로 도시한 것이다.
도 4(a)에 도시된 바와 같이, 진공형성부(130)를 통하여 진공환경이 조성되면, 승강부(140)의 구동에 의하여 레지스트(20)가 도포된 기판(10)이 상측으로 소정 간격 이동하여 임프린팅 스탬프(S)에 근접시킨다. 이때 근접간격은 임프린팅 스탬프(S)와 접촉되지 않을 정도의 범위를 유지하는 것이 바람직하다.
상기 레지스트(20)가 임프린팅 스탬프(S)에 근접하면, 도 4(B)에 도시된 바와 같이, 한 쌍의 거치 트레이(161) 간의 이격간격이 멀어지도록 구동부(162)를 재조작하고, 거치홈(163) 상에서 거치되어 있던 임프린팅 스탬프(S)가 거치 트레이(161)의 이동으로 인하여 거치홈(163)으로부터 이탈한다. 이에 따라, 임프린팅 스탬프(S)는 거치 트레이(161)로부터 거치해제되고 중력에 의하여 하방으로 자유낙하 한다. 거치 해제된 상태에서 자유낙하된 임프린팅 스탬프(S)는 하방에 위치하는 레지스트(20)의 상측에 안착한다.
이를 다시 설명하면, 승강부(140)가 기판(10)을 스탬프(S)에 근접시킨 후에 거치 트레이(161)를 구동시킴으로써 임프린팅 스탬프(S)의 낙하거리를 최소화하여 원하는 위치에 안착할 수 있도록 한다.
도 5는 도 1의 진공 챔버형 대면적 나노 임프린트 장치에서 승강부에 의하여 기판이 가압되는 공정을 개략적으로 도시한 것이다.
도 5에 도시된 바와 같이, 임프린팅 스탬프(S)의 패턴이 형성된 면이 레지스트(20)와 대향되는 상태로 임프린팅 스탬프(S)가 레지스트(20)의 상측에 안착하면, 승강부(140)의 실린더부(142)가 작동하여 기판(10)을 상측으로 이동시킨다. 이러한 실린더부(142)의 동작은 임프린팅 스탬프(S)의 상단이 챔버(110)의 내벽면과 접촉될 때까지 지속된다.
임프린팅 스탬프(S)가 챔버(110)와 접촉한 상태에서 실린더부(142)가 지속적으로 기판(10)을 상측으로 가압하면, 레지스트(20)는 임프린팅 스탬프(S)의 패턴과 접촉하여 가압되고, 임프린팅 스탬프(S)의 패턴 내로 레지스트(20)가 충진된다.
이때, 상술한 진공형성부(130)에 의하여 챔버(110) 내부가 진공 상태를 유지하게 되므로, 임프린팅 스탬프(S)의 패턴 내부에 공기로 인한 캐비티(cavity)가 형성되지 않은 상태에서 레지스트(20)가 균일하게 충진될 수 있다.
또한, 로드셀(143)이 기판(10)에 균일한 압력이 가해지는지 여부를 검출하고, 불균일한 분포로 가압되는 경우에는 실린더부(142)를 제어함으로써 기판(10)이 전면에 걸쳐서 균일하게 가압되도록 한다.
도 6은 도 1의 진공 챔버형 대면적 나노 임프린트 장치에서 광이 조사되거나 열이 인가되는 공정을 개략적으로 도시한 것이다.
다음으로, 도 6(a)에 도시된 바와 같이, 레지스트(20)가 광 임프린팅 레지스트 재질인 경우에는 챔버(110) 외부 소정의 광발생장치(L)로부터 발생하는 자외선광이 광투과부(120)를 통과하여 레지스트(20) 측으로 조사되어 패터닝되고, 도 6(b)에 도시된 바와 같이, 레지스트(20)가 열 임프린팅 레지스트 재질인 경우에는 가열부(150)로부터 발생하는 열이 레지스트(20)에 인가되어 레지스트(20)가 패터닝된다.
도 7은 도 1의 진공 챔버형 대면적 나노 임프린트 장치에서 승강부에 의하여 기판이 가압해제되어 언로딩되는 공정을 개략적으로 도시한 것이다.
도 7에 도시된 바와 같이, 임프린팅 스탬프(S)를 이용한 레지스트(20)의 패터닝이 완료되면 실린더부(142)는 안착부(141)를 하강시키고 레지스트(20)로부터 임프린팅 스탬프(S)가 이형되지 않은 상태에서 기판(10)이 하측으로 이동하여 챔버(110) 내벽면과 임프린팅 스탬프(S) 간의 접촉상태가 해제된다.
최종적으로, 챔버(110)를 개방하고 안착부(141) 상에서 기판(10)을 언로딩하여 외부로 배출시키고, 레지스트(20) 상에 접촉된 임프린팅 스탬프(S)를 이형시킨다.
본 발명의 권리범위는 상술한 실시예에 한정되는 것이 아니라 첨부된 특허청구범위 내에서 다양한 형태의 실시예로 구현될 수 있다. 특허청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 변형 가능한 다양한 범위까지 본 발명의 청구범위 기재의 범위 내에 있는 것으로 본다.
10 : 기판 20 : 레지스트
110 : 챔버 120 : 광투과부
130 : 진공형성부 140 : 승강부
150 : 가열부 160 : 거치부

Claims (8)

  1. 기판 상에 증착되는 레지스트를 패터닝하는 임프린트 장치에 있어서,
    일부가 분리가능한 형태로 마련되어 개폐 가능하게 마련되는 하나의 챔버;
    진공상태가 되도록 상기 챔버 내부의 공기를 배출시키는 진공형성부;
    임프린팅 스탬프를 상기 레지스트로부터 상측으로 이격되도록 거치하되, 임프린팅 작업시에는 상기 임프린팅 스탬프가 상기 레지스트 측으로 자유낙하 하도록 거치해제하는 거치부;
    상기 챔버의 내부에 배치되며, 진공 상태의 상기 챔버 내에서 상기 기판을 상측으로 가압하고, 상기 레지스트가 상기 임프린팅 스탬프의 패턴 내로 충진될 수 있도록 상기 레지스트가 증착된 기판을 상하로 이동시키는 승강부;를 포함하며,
    상기 승강부가 상측으로 소정 간격 이동하여 상기 기판을 상기 임프린팅 스탬프에 근접시킨 뒤, 상기 거치부가 상기 임프린팅 스탬프를 거치해제하여 상기 임프린팅 스탬프를 상기 레지스트 상에 안착시키는 것을 특징으로 하는 진공 챔버형 대면적 나노 임프린트 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 거치부는 서로 이격되며, 상기 임프린팅 스탬프와 직접적으로 접촉하여 거치하는 한 쌍의 거치 트레이; 상기 한 쌍의 거치 트레이의 간격이 멀어지거나 가까워지도록 제어하는 구동부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 진공 챔버형 대면적 나노 임프린트 장치.
  3. 제2항에 있어서,
    광이 상기 챔버를 통과하여 내부로 조사될 수 있도록 상기 챔버의 벽면에 형성되는 광투과부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 진공 챔버형 대면적 나노 임프린트 장치.
  4. 제2항에 있어서,
    상기 승강부의 상측에 배치되어 상기 레지스트에 열을 인가하는 가열부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 진공 챔버형 대면적 나노 임프린트 장치.
  5. 제2항에 있어서,
    상기 기판에 가해지는 압력을 측정하기 위하여 상기 기판의 하방에 장착되는 로드셀을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 진공 챔버형 대면적 나노 임프린트 장치.
  6. 제3항의 진공 챔버형 대면적 나노 임프린트 장치를 이용하는 방법으로서,
    승강부 상에 레지스트가 적층된 기판을 배치하는 단계;
    진공형성부를 이용하여 챔버 내를 진공상태가 되도록 하는 단계;
    거치된 임프린팅 스탬프가 상기 레지스트 상에 안착되도록 구동부를 구동하여 거치 트레이의 간격이 멀어지도록 함으로써 상기 임프린팅 스탬프를 거치해제 하는 단계;
    상기 임프린팅 스탬프를 안착한 상태의 상기 레지스트가 상기 챔버의 상측 내벽면과 접촉하여 가압되도록 승강부를 이용하여 상기 기판을 상측으로 이동시켜 패터닝 하는 단계;
    상기 광투과부를 통하여 광을 조사함으로써 상기 레지스트를 경화하는 단계;
    상기 레지스트로부터 상기 임프린팅 스탬프를 이형하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 대면적 나노 임프린트 방법.
  7. 제4항의 진공 챔버형 대면적 나노 임프린트 장치를 이용하는 방법으로서,
    승강부 상에 레지스트가 적층된 기판을 배치하는 단계;
    진공형성부를 이용하여 챔버 내를 진공상태가 되도록 하는 단계;
    거치된 임프린팅 스탬프가 상기 레지스트 상에 안착되도록 구동부를 구동하여 거치 트레이의 간격이 멀어지도록 함으로써 상기 임프린팅 스탬프를 거치해제 하는 단계;
    상기 가열부를 이용하여 상기 레지스트에 열을 인가하는 단계;
    상기 임프린팅 스탬프를 안착한 상태의 상기 레지스트가 상기 챔버의 상측 내벽면과 접촉하여 가압되도록 승강부를 이용하여 상기 기판을 상측으로 이동시켜 패터닝 하는 단계;
    상기 레지스트로부터 상기 임프린팅 스탬프를 이형하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 대면적 나노 임프린트 방법.
  8. 제6항 또는 제7항에 있어서,
    상기 임프린팅 스탬프를 거치해제 하는 단계 이전에 상기 승강부를 구동하여 상기 기판을 상기 임프린팅 스탬프에 인접 위치하도록 이동시키는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 대면적 나노 임프린트 방법.
KR1020120044864A 2012-04-27 2012-04-27 진공 챔버형 대면적 나노 임프린트 장치 및 이를 이용하는 방법 Expired - Fee Related KR101387950B1 (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020120044864A KR101387950B1 (ko) 2012-04-27 2012-04-27 진공 챔버형 대면적 나노 임프린트 장치 및 이를 이용하는 방법

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020120044864A KR101387950B1 (ko) 2012-04-27 2012-04-27 진공 챔버형 대면적 나노 임프린트 장치 및 이를 이용하는 방법

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20130121553A KR20130121553A (ko) 2013-11-06
KR101387950B1 true KR101387950B1 (ko) 2014-04-22

Family

ID=49851767

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020120044864A Expired - Fee Related KR101387950B1 (ko) 2012-04-27 2012-04-27 진공 챔버형 대면적 나노 임프린트 장치 및 이를 이용하는 방법

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR101387950B1 (ko)

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20200194234A1 (en) * 2018-12-17 2020-06-18 Lam Research Corporation Vacuum chamber opening system
KR102442222B1 (ko) * 2020-07-21 2022-09-13 한국기계연구원 임프린팅 장치

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20060114153A (ko) * 2005-04-29 2006-11-06 주식회사 에이디피엔지니어링 패턴 임프린트 장치
KR20090020922A (ko) * 2007-08-24 2009-02-27 삼성전자주식회사 대면적 나노 임프린트 리소그래피 장치
KR20100025952A (ko) * 2008-08-28 2010-03-10 주식회사 에이디피엔지니어링 미세패턴 형성장치 및 이를 이용한 미세패턴 형성방법

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20060114153A (ko) * 2005-04-29 2006-11-06 주식회사 에이디피엔지니어링 패턴 임프린트 장치
KR20090020922A (ko) * 2007-08-24 2009-02-27 삼성전자주식회사 대면적 나노 임프린트 리소그래피 장치
KR20100025952A (ko) * 2008-08-28 2010-03-10 주식회사 에이디피엔지니어링 미세패턴 형성장치 및 이를 이용한 미세패턴 형성방법

Also Published As

Publication number Publication date
KR20130121553A (ko) 2013-11-06

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR101374001B1 (ko) 임프린트 장치 및 제품 제조 방법
EP1594001B1 (en) Device and method for imprint lithography
US20100059904A1 (en) Imprint apparatus
JP4942994B2 (ja) 中間スタンプを用いたパターン複製装置
CN105936124B (zh) 压印装置
JP6525572B2 (ja) インプリント装置、および物品の製造方法
JP2017147283A (ja) 微細構造の転写方法および微細構造の転写装置
KR101387950B1 (ko) 진공 챔버형 대면적 나노 임프린트 장치 및 이를 이용하는 방법
KR20080046479A (ko) 임프린트 장치 및 임프린트 방법
JP2004136354A (ja) プレス装置および方法
KR100870829B1 (ko) 임프린트 장치 및 방법
CN112445065A (zh) 用于压印纳米结构的方法和装置
KR101813896B1 (ko) 임프린트 장치
KR100717971B1 (ko) 패턴 임프린트 장치
KR102203205B1 (ko) 전사 장치 및 이를 이용한 전사된 기판의 생산 방법
KR101270082B1 (ko) 인터미디어트 스탬프를 갖는 패턴 복제를 위한 장치
JP2019046820A (ja) インプリント装置、インプリント方法、及び、物品の製造方法
KR100988647B1 (ko) 순차적 가압을 통한 미세 패턴 임프린팅 방법
KR101501263B1 (ko) 유체압을 이용한 임프린트 장치, 이를 이용한 임프린트 방법
KR101296223B1 (ko) 필름 가압식 임프린트 장치
KR20090083555A (ko) 임프린트 장치 및 임프린트 방법
TW202319845A (zh) 包括具有支撐墊的蓋體的層形成系統、具有蓋體和支撐墊的定位系統、及裝載板的方法
KR101296222B1 (ko) 임프린트 장치 및 이를 이용한 임프린트 방법
KR20170067665A (ko) 임프린트 장치 및 방법
Brunetti et al. Pattern transfer process using innovative polymers in combined thermal and UV nanoimprint lithography (TUV-NIL)

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
PA0109 Patent application

Patent event code: PA01091R01D

Comment text: Patent Application

Patent event date: 20120427

PA0201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
PE0902 Notice of grounds for rejection

Comment text: Notification of reason for refusal

Patent event date: 20130819

Patent event code: PE09021S01D

PG1501 Laying open of application
E701 Decision to grant or registration of patent right
PE0701 Decision of registration

Patent event code: PE07011S01D

Comment text: Decision to Grant Registration

Patent event date: 20140228

GRNT Written decision to grant
PR0701 Registration of establishment

Comment text: Registration of Establishment

Patent event date: 20140416

Patent event code: PR07011E01D

PR1002 Payment of registration fee

Payment date: 20140416

End annual number: 3

Start annual number: 1

PG1601 Publication of registration
FPAY Annual fee payment

Payment date: 20170308

Year of fee payment: 4

PR1001 Payment of annual fee

Payment date: 20170308

Start annual number: 4

End annual number: 4

LAPS Lapse due to unpaid annual fee
PC1903 Unpaid annual fee

Termination category: Default of registration fee

Termination date: 20200127