KR101512876B1 - 개선된 나노임프린트 방법 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 기판(6,16) 표면에 레지스트(2a,12a)로 만든 구조화된 코팅을 하는 방법에 관한 것이다. 방법은 각각, 유동성 레지스트(2,12)는 스탬프(1,11)의 구조적 표면과 구조적인 레지스트 코팅(2,12)을 갖는 스탬프 표면을 제공하기 위한 지지부(3,13)사이에서 스탬핑 되는 적어도 하나의 인상(impression) 단계, 구조적인 레지스트 코팅의 제 1 부분(2a,12a)을 포함하는 스탬프 및 레지스트 코팅의 제 2 부분(2b,12b)을 포함하는 지지부가 서로 분리되는 후속 분리 단계, 기판 표면에 구조화된 레지스트 코팅(2a,12a)을 전사하기 위해 스탬프(1,11)의 표면에 구조화된 레지스트 코팅의 제 1 부분(2a,12a)을 기판(6,16)의 표면으로 압력을 가하는 후속 전사 단계, 구조화된 레지스트 코팅(2a,12a)의 제 1 부분(2a,12a)은 경화되는 경화 단계, 스탬프(1,11)은 구조화된 레지스트 코팅의 제 1 부분(2a,12a)로 부터 분리되는 디몰딩 단계를 포함한다.
Description
본 발명은 기판에 엠보싱(embossing) 또는 전사(transfering)함으로써 기판에 마이크로 내지 나노패턴을 생성하는 방법 및 장치에 관한 것이다. 나노 또는 마이크로 스케일의 패턴을 신속하고, 경제적이고, 그리고 재현성있게 생산하는 것은 나노테크놀로지 발전에 중요한 동기부여를 제공한다.
나노임프린트라 불리는, 나노일렉트로닉(nanoelectronics), 포토닉스(photonics) 및 생명공학 분야에서 나노스케일 패턴을 제작하기 위한 최근의 리소그래피 기술은 비용 효과적인 방법이다. 기본 개념은, 예를 들면 기판 표면 상에 경화성, 유동성 저점도 레지스트에 패턴화된 스탬프 표면을 가압함으로써, 즉, 레지스트의 엠보싱과 기판에 (임프린트를) 적용하는 것이 동시에 이루어짐으로써 적용된 패턴의 복제하는 것이다. 레지스트가 있는 패턴화된 스탬프 표면의 공동(cavity)을 채운 후, 래커 층(lacquer layer)은 열 및/또는 자외선에 의해 경화된다. 마지막 단계에서, 스탬프는 제거되고, 패턴의 3차원 복제가 기판 상의 레지스트 코팅에 남게 된다. 그 다음에 나노패턴은 또 다른 식각에 의해 기판에 전사될 수 있다. 방법은 예를 들면 2007059497 A1에 설명되어 있다.
다른 방법들은 스탬프 표면이나 기판에 엠보싱되는 레지스트 코팅을 적용하는 것으로 알려져 있다. 상기에 언급한 US 2007059497 A1은, 회전 코팅으로 패턴화된 스탬프 표면에 레지스트가 적용됨으로써 완성되었다. US 6334960 B1은 패턴화된 스탬프 표면으로 기판 상에 레지스트 표면을 엠보싱하기 위해 기판에 레지스트 래커를 도포하는 것을 설명하고 있다. 도포는 비교적 많은 시간이 걸리고, 레지스트 드롭(drop) 경계는 경화한 후 엠보싱 된 레지스트에서 결함이 발생 될 수 있다.
패턴화된 롤 표면을 갖는 롤 모양 스탬프는 레지스트 코팅을 엠보싱하기 위해 레지스트 코팅이 제공된 기판 상에서 회전하며, US 5425848 A1으로 알려져 있다. 레지스트 코팅은 접촉 영역에 자외선을 조사함으로써 거의 동시에 경화된다.
WO 02/03142 A2에 개시된 폴리디메틸실록산(polydimethylsiloxane) 스탬프를 사용하는 방법은 스탬프 표면에 자기 조립 단층막(self assembled monolayers, SAMs)을 형성하기 위해 유기 액체를 사용한 습식 방법이며, 여기에서 SAMs를 사용한 스탬프는 기판 위에 SAMs를 전사하기 위해 기판에 가압된다.
선행하는 기술의 나노임프린트는, 두 가지의 문제점 또는 목표에 당면해 있는데, 그 중 하나는 패턴화된 스탬프 표면에 균일하고 균질한 필링(uniform homogeneous filling)을 형성하고, 다른 하나는 잔류 레지스트 두께가, 아래에서 설명될 것처럼, 기판의 후속 식각 처리에 영향을 주어 지연되지 않기 위해 가능하면 얇게 적용되어야 하는 것이다.
이런 목표는 서로 상충되며; 이는 균일한 필링이 일반적으로 과도한 양의 레지스트에 의해 달성되며, 항상 패턴화되지 않은 잔류 레지스트 두께(패턴 아래에 경화된 레지스트의 두께)가 남게되며, 추가적으로 불균질 막 두께를 가질 수 있기 때문이다. 스탬프 표면의 패턴이 주기적이지 않고 불규칙하다면, 불균질성은 더 큰 부피의 패턴을 필링 할 때 더 커질 수 있는데, 이는 작은 패턴 부피보다 필링할 때 더 많은 레지스트를 소비하며, 따라서 래커 부족 및 필링 결함이 발생되기 때문이다. 따라서 패턴을 필링하기 위해 높은 래커 밀도, 즉 두꺼운 래커 막을 사용한 래커를 이용함으로써, 고점도 래커가 사용된다 하더라도 균질함이 감소된다. 하지만 그와 같은 래커의 사용은 일반적으로 반도체 산업에서 기판에 패턴을 전사하기 위해 사용하는 후속 식각 공정을 어렵게 만든다.
엠보싱에서 고압력은 불균질성을 감소시키기 위해 사용될 수 있지만, 유연한 스탬프 같은 경우에는 효과가 없으며, 게다가 대체로 잔류 레지스트 두께는 아주 적게 감소될 뿐이다.
잔류 레지스트 두께를 최소화하는 동시에 균질성을 증가시키기 위해서, 드롭(drop) 도포를 하는 동안 패턴에 드롭의 밀도와 사이즈를 국소적으로 조정함으로써 패턴에 조정된 코팅 공정을 수행하도록 하는 방법이 알려져 있다. 이것은 패턴에 대한 정확한 분석이 필요하며, 따라서 비교적 복잡하고 많은 시간이 걸린다. 장치 설치는 비교적 복잡하고 상기에서 언급했듯이 레지스트 드롭 경계에서 결함의 문제가 남아있다.
본 발명은 선행 기술에 비해 더 균질하고 낮은 잔류 레지스트 두께를 갖도록 개선된 레지스트 코팅을 사용하여 기판 표면에 패턴화된 레지스트의 코팅을 적용하는 방법을 제공하는 것을 목적으로 하며, 본 발명의 방법은 더 쉽고, 빠르고, 비용 효과적으로 수행될 수 있다.
본 발명의 목적은 청구항 1에 기재된 방법에 의해 달성된다. 바람직한 실시예는 종속항에 기재된다. 청구항에서 개별적으로 인용된 특징은 기술적으로 중요한 방식과 본 발명의 현재 다른 실시예에 의해 결합될 수 있음을 주목해야한다. 특히 도면과 관계되는 설명은 추가적으로 본 발명의 특징을 기술하고 상세하게 설명된다.
본 발명은 기판 표면에 패턴화된 레지스트 코팅을 적용하는 방법에 관한 것이다. 본 발명의 방법은 한 번 이상의 엠보싱 단계를 포함하며, 여기에서 스탬프 표면에 대응한 패턴화된 표면에 유동성 레지스트를 제공하기 위하여 유동성 레지스트는 스탬프의 패턴화된 표면과 캐리어 사이에서 각각 엠보싱된다. 본 발명의 방법은 각각의 일 후속 분리 단계를 포함하며, 여기에서 아직 경화되지 않은 레지스트가 존재하는 패턴화된 레지스트 코팅을 갖는 스탬프와 캐리어는 분리된다. 패턴화된 레지스트의 코팅 제 1 부분을 갖는 스탬프와 레지스트의 코팅 제 2 부분을 갖는 캐리어를 분리함으로써, 스탬프 표면에 인접한 레지스트 코팅은 스탬프 표면에 평행한 절단선을 따라 두개의 부분으로 나뉘어지고, 여기에서 분리 단계 후에 스탬프 표면 상에 존재하는 레지스트 코팅의 잔류 레지스트 두께는, 예를 들면 거의 반으로 감소한다.
레지스트 코팅의 잔류 두께의 의도된 감소에 따라, 스탬프에 있는 회전된 레지스트 코팅의 제 1 부분의 잔류 두께가 성공적으로 원하는 기준으로 감소될 때까지, 엠보싱 단계와 후속 분리 단계 반복적으로 수행되는 것이 좋다.
본 발명에 따른 방법은 후속 전사 스텝을 더 포함하며, 여기에서 스탬프 표면 상의 패턴화된 레지스트 코팅, 즉 제 1 부분은 기판 표면에 패턴화된 레지스트 코팅을 전사하기 위해 기판 표면으로 압력이 가해지며, 경화 단계에서 기판 표면에 처리된 패턴화된 레지스트 코팅의 제 1 부분은 경화된다. 그 이후에, 또는 시간상 부분적으로 겹쳐서 수행하는 디몰딩(demolding) 단계에서 스탬프는 기판 상에 있는 패턴화된 레지스트 코팅의 제 1 부분으로부터 분리된다.
본 발명은 압력이나 온도와 같은 공정 파라미터와 관련하여 제한을 받지 않으며, 레지스트, 기판 또는 캐리어로부터 선택된 재료에 따라 선택이 된다; 일 실시예에서는, 적어도 엠보싱 단계와 전사 단계는 진공 상태에서 일어난다. 바람직하게, 단계들은 ISO-14644-1(클린 룸 조건)에 규정된 공기 중 파티클(particles)의 농도에 따른 환경에서 일어난다. 예를 들면, 온도는 레지스트의 유리전이 온도보다 높은 약 30℃ 내지 90℃의 영역이다.
따라서 엠보싱 단계 및 전사 단계는 기판에 마지막으로 위치되는 레지스트 코팅에 스탬프 표면 패턴의 높이와 너비 정보를 전사하는 역할을 한다.
본 발명에 따른 방법은 엠보싱과 분리 단계로 구성된 선행하는 순서에 의해 특징지어지며, 여기에서 기판에 전사되는 레지스트 코팅의 층 두께 및 특히 잔류 두께, 즉 패턴 깊이를 넘어선 레지스트 코팅의 두께는 감소될 수 있고, 동시에 스탬프 패턴의 균질한 필링이 이루어진다. 스탬프 패턴의 엠보싱 또는 필링 단계 이후에, 분리로 인한 층 두께의 감소 및 기판으로의 전사는 분리를 완성시키며, 이 방법은 예를 들면, 한편으로는 캐리어의, 그리고 다른 한편으로는 기판의 압력, 온도, 시간 및/또는 표면 특성들과 같은 각 단계마다 별도로 정해지는 공정 조건들에 따른, 필링, 잔류 층, 필링과 잔류 층의 균질화 및 패턴의 복제에서 좋은 해상도와 관련하여, 더 쉽게 그리고 각각의 경우 개별적으로 최적화될 수 있다. 나이프나 닥터 블레이드(doctor blade)와 같은 코팅의 부분적인 제거를 위한 기계적 장치의 사용은 필요로 하지 않는다. 본 발명에 따른 방법에서는 코팅이나 스탬프 표면조차도 손상될 가능성이 사라진다.
본 발명에 따른 방법에서는, 스탬프가 레지스트로 코팅될 수 있지만; 바람직하게는 캐리어가 엠보싱 단계에 선행하는 코팅 단계에서 유동성 레지스트를 사용하여 코팅된다. 캐리어는 일반적으로 어떠한 패터닝도 없는 매끄러운 표면을 가지고있기 때문에, 균질한 분포는 패턴화된 스탬프 표면보다 캐리어에서 더 쉽게 달성될 수 있다. 바람직하게, 코팅 단계에서 캐리어는 유동적인 레지스트를 사용한 스핀 코팅 공정에 의해 코팅된다. 따라서 유동성 레지스트의 균질한 분포는 빠르고 효율적으로 이루어진다.
패턴의 필링을 개선하기 위하여, 본 발명에 따른 일 실시예에서 캐리어는 기판과 비교하여, 예를 들면 점착 감소와 같이 계면 활성된 코팅을 갖거나, 적당한 재료로부터 만들어진다.
다른 바람직한 실시예에서는, 이후에 표면에 전사될 때 기판에 점착성을 증가시키고 낮은 레지스트 점도를 위해, 분리 단계 이후에 스탬프 상에 있는 레지스트 코팅의 제 1 부분은 레지스트를 활성화하는 용제를 사용하여 습식 처리되며, 따라서 스탬프 표면 상의 레지스트 분산의 균일성을 개선한다. 예를 들면 톨루엔, 크실롤 테트라하이드로푸란(xylol tetrahydrofuran)과 같은 용제는, 특히 계면 활성 기판에 코팅된 스탬프 표면 상에서 균일한 레지스트 코팅을 제공할 수 있다.
본 발명에 따른 방법의 다른 바람직한 실시예에 의하면, 분리 단계 이후, 스탬프는 스피닝 단계에서 패턴화된 레지스트 코팅의 제 1 부분은 회전되며, 따라서 더 균질한 분산을 달성할 수 있다. 바람직하게는, 스피닝 단계는 상기에 언급한 용제를 사용한 레지스트의 선행 습식과정과 결합하여 일어난다.
레지스트는 열적으로, 즉, 온도의 증가에 따라 경화가 일어날 수 있다. 바람직하게, 이것은 경화 단계에서 자외선으로 사용하여 경화되는 레지스트를 사용하는, 자외선에서 경화된 레지스트이다.
다른 바람직한 실시예에 의하면, 경화 단계 및 전사 단계는 동시에 수행되거나 또는 시간상 부분적으로 겹쳐서 수행된다. 경화를 통해 기판에 대한 결합이 강해지기 때문에, 어떠한 잔류물도 남기지 않고 스탬프로부터 기판 위에 코팅을 전사할 수 있으며, 또한 3차원 모두에서 전사되는 패턴의 형상을 관찰할 수 있다.
바람직하게, 패턴화된 스탬프 표면의 패턴은 마이크로 내지 나노패턴이다. 본 발명의 범위내에서 나노패턴은 수 nm까지의 측면 해상도를 가진 패턴이다.
기판 재료는 바람직하게는 실리콘, GaAs, InP와 같은 적어도 하나의 반도체, 석영유리와 같은 적어도 하나의 유전체, 적어도 하나의 금속, 및 그 조합으로 구성된 그룹으로부터 선택된다. 예를 들면, 기판은 연마된 실리콘 웨이퍼이다. 그러나 본 발명은 단단하고 평탄한 기판으로 제한되지는 않지만, 본 발명에 따른 방법은 또한 유연한 폴리이미드 필름의 기판에도 적합하다.
본 발명의 범위내에서 레지스트는 광범위하게 해석되며, 일반적으로 국소적으로 다른 커버를 하기 위해 제공되는 기판에 경화 후 적용되는 마스크를 형성하는 래커와 같은 유동성 물질이며, 이후 공정에서 기판의 표면에 마스크를 이용한 마스킹에 대응하여 패턴이 도입된다. 레지스트 코팅의 요구 최소 내구성은 기판의 후속 공정 단계(식각)에서 제공받도록 패턴화된 레지스트 코팅으로 인한 마스크의 두께가 선택되고, 이것을 위해 패턴은, 특히 패턴의 깊이가, 일반적으로 선택될 것이다. 일반적으로, 스탬프와 비교해서 레지스트 재료는, 유동적인 상태로부터 경화된 상태로 전사될 수 있으며, 복사(자외선 복사)에 의한 열로 경화될 수 있는, 예를 들면 PMMA 또는 모노머, 바람직하게는 순수 유기 모노머 또는 유기/무기 복합 모노머와 같은 열가소성 폴리머, 프리폴리머(prepolymer)와 같은 폴리머를 함유하는 비교적 연한 재료이다. 예를 들면, 메타크릴레이트를 기본으로 한 레지스트이다. 바람직하게는 유동성 레지스트의 점도는 50 mPas 보다 작다.
본 발명에 따른 방법의 스탬프는 단단하며 예를 들면, 반도체, 유전체, 금속 및 그 조합으로부터 형성될 수 있다. 패턴화된 표면의 패턴은 예를 들면 전자 빔 리소그래피 및 후속 건식 식각에 의해 적용된다. 디몰딩 단계에서 스탬프와 코팅된 기판의 분리를 용이하게 하기 위해서는, 스탬프 표면은 1H,1H,2H,2H-퍼플루오로데실트리클로로실란(perfluorodecyltrichlorosilane)과 같은 계면 활성제를 사용하여 처리할 수 있다.
바람직하게는, 본 발명에 따른 발명의 스탬프는 유연한 재료로 만들어진다. 따라서 비평면 표면의 기판에 패턴을 전사하는 것이 가능하다. 게다가, 유연한 스탬프는 레지스트에 대하여 낮은 접착력을 가지고 있고, 레지스트가 경화된 후 디몰딩을 용이하게 하여, 높은 작업 처리량을 달성할 수 있다.
더 바람직하게는, 스탬프는 폴리머로 만들어진다. 따라서 "마스터(master)" 스탬프로부터 패턴의 간단하고 비용 효과적인 복제를 할 수 있다.
본 발명에 따른 방법의 일 실시예에서는, 몇 가지 후속 단계에서 기판 표면은 몇 가지 전사 단계(단계 및 반복)에서 패턴화된 레지스트 표면을 사용하여 성공적으로 코팅될 수 있다. 다른 바람직한 실시예에 따르면, 캐리어 및/또는 스탬프는 계속해서 본 발명에 따른 방법의 관련된 단계를 수행할 수 있도록 하기 위해서 롤 또는 컨베이어로 구성된다.
바람직하게 캐리어 및 스탬프는 롤 또는 컨베이어 벨트를 포함하고, 한 번 이상의 엠보싱 단계, 각각의 분리단계, 가압 단계 및 디몰딩 단계는, 연속적인 롤-애프터-롤(roll-after-roll) 공정이 수행된다. 따라서 예를 들면, 큰 기판 표면은 빠르고 효과적으로 코팅될 수 있다. 레지스트 코팅의 엠보싱과 전사가 분리되기 때문에, 선행기술의 전처리 과정이 필요하지 않다.
다른 바람직한 실시예에서는, 기판의 반대 기판 표면을 동시에 전사 단계에 있도록 한다. 반대 기판 표면의 코팅이 동시에 일어나기 때문에, 작업 처리량은 시간에 따라 진행하는 코팅 공정과 비교하여 증가할 수 있다.
다른 바람직한 실시예에서는, 예를 들면, 마이크로메카닉(micromechanic) 장치를 위한 구성요소를 생산하기 위하여, 디몰딩 단계 후의 식각 단계에서. 예를 들면 이방성으로 식각이 되듯이, 패턴화된 레지스트로 코팅된 기판 표면은 식각된다. 바람직하게는, 후속 식각 단계를 사용한 방법은, 예를 들면 CMOS 기술을 사용한 나노스케일 FinFET 트랜지스터와 같은, 반도체 패턴을 생성하기 위해 사용되며, 여기에서 도핑 단계는 에칭 단계 이후에 선택적으로 수행될 수 있다.
본 발명은 또한 상기에서 설명된 실시예 중 어느 하나의 방법을 수행하는 장치와 관련이 있고, 적어도 하나의 캐리어 상에서 레지스트 코팅을 엠보싱 하기 위한 적어도 하나의 스탬프 및 적어도 하나의 캐리어로 구성되며, 여기에서 스탬프는 기판에 엠보싱 된 레지스트 코팅의 후속 전사를 위해 사용된다.
기술적인 환경뿐만 아니라 본 발명은 도면을 참조함으로써 더 자세하게 설명된다. 도면은 특히 본 발명의 바람직한 실시예를 도시하지만, 그 내용으로 제한되지 않음을 주목해야 한다. 도면은 다음을 간략하게 도시한다:
도 1은 본 발명에 따른 방법의 코팅 단계;
도 2는 본 발명에 따른 방법의 엠보싱 단계;
도 3은 본 발명에 따른 방법의 분리 단계;
도 4는 본 발명에 따른 방법의 전사 단계;
도 5는 본 발명에 따른 방법의 경화 단계;
도 6은 본 발명에 따른 방법의 디몰딩 단계; 및
도 7은 다른 실시예에서 본 발명에 따른 방법을 수행하기 위한 장치를 도시한다.
도 1은 본 발명에 따른 방법의 코팅 단계;
도 2는 본 발명에 따른 방법의 엠보싱 단계;
도 3은 본 발명에 따른 방법의 분리 단계;
도 4는 본 발명에 따른 방법의 전사 단계;
도 5는 본 발명에 따른 방법의 경화 단계;
도 6은 본 발명에 따른 방법의 디몰딩 단계; 및
도 7은 다른 실시예에서 본 발명에 따른 방법을 수행하기 위한 장치를 도시한다.
도 1은 유동성 레지스트(2)를 사용한 캐리어(3)의 코팅을 도시한다. 이러한 공정에서스피닝 방법(도시되지 않음)이 사용될 수 있다. 도 2에 도시된 엠보싱 단계에서 캐리어(3)와 스탬프(1)의 패턴화된 표면의 사이에 레지스트 층(2)을 엠보싱 하기 위해, 화살표로 도시한 것처럼 폴리머로 만들어진 유연한 스탬프(1)를 가까이 가져간다. 잔류 두께(4)는 가장 깊이 엠보싱 된 부분 및 캐리어(3) 사이에 남는다. 캐리어의 레지스트 코팅(2)의 층 두께를 감소시키기 위하여, 도 3에 도시된 바와 같이 스탬프(1)는 분리 단계에서 캐리어(3)로부터 분리된다. 공정에서, 패턴화된 레지스트 코팅(2a)의 제 1 부분은 스탬프(1)에 점착되고, 동시에 패턴화되지 않은 제 2 부분(2b)은 캐리어(3)에 남게 된다. 분리 단계로 인해, 두께 및 특히 스탬프(1) 상에 있는 제 1 부분(2a)의 잔류 두께(5)는 엠보싱 단계의 상태와 비교하여 감소된다. 도 4에서는, 레지스트 코팅의 제 1 부분(2a)과 함께 스탬프(1)를 기판(6)에 가까이 가져오고, 표면에 그 부분(2a)을 가압함으로써, 레지스트 코팅의 제 1 부분(2a)은 기판(6)으로 전사된다. 도 4에 도시된 것처럼, 경화 단계에서는 레지스트 코팅의 제 1 부분(2a)에 자외선을 조사하여 경화하는 것을 수행한다. 이러한 목적을 위하여 예를 들면, 스탬프(1)는 자외선이 투과되는 폴리머로 만들 수 있다. 도 6에 도시된 바와 같이, 후속 디몰딩 단계에서는 스탬프(1)가 경화된 레지스트 코팅의 제 1 부분(2a)으로부터 제거되고, 여기에서 기판(6)에는, 기판(6)의 표면으로 패턴을 전사하기 위한 후속의 식각 공정(도시되지 않음)을 위한 마스크로 사용되는 패턴화된 레지스트 코팅(2a)이 남는다.
다른 실시예에서 본 발명에 따른 방법을 수행하기 위한 장치는 도 7에 도시된 바와 같다. 이것은 스탬프(11) 및 캐리어(13)가 한 쌍의 롤로 각각 유도되고 주위에서 움직이는 연속적인 컨베이어 벨트로 구성되는 전사 공정이다. 유동성 레지스트(12)는 분배 장치(19)를 이용한 캐리어 컨베이어 벨트(13)로 적용되며, 캐리어(13)의 레지스트 코팅은 이브너 롤(evener roll)(18)을 사용하여 일정한 두께로 조정된다. 캐리어 컨베이어 벨트(13)의 반대편에서, 컨베이어 벨트를 포함하고 윤곽이 패턴화된 표면을 갖는 스탬프(11)에 의해 레지스트 코팅(12)은 엠보싱 된다. 두 개의 컨베이어 벨트의 접촉이 없어지거나 엠보싱 된 부분에서, 레지스트 코팅(12)은 스탬프 컨베이어 벨트(11)에 부분적으로 점착이 지속된다. 제 2 부분(12b)은 캐리어 컨베이어 벨트(13)와 함께 이동한다. 컨베이어 벨트의 접촉 부분에서, 스탬프(11)의 패턴화된 표면에 의해 엠보싱 된 표면을 갖는 제 1 부분(12a)은 스탬프 컨베이어 벨트(11)에 평행하게 이동되는 기판(16)의 표면으로 전사된다. 동시에, 레지스트 코팅은 UV 램프(17)를 이용한 UV 조사에 의해 경화된다. 이러한 목적을 위하여, 스탬프 컨베이어 벨트(11)의 재료는 UV 복사를 투과하는 유연한 폴리머 재료로 만들어진다. 경화한 이후에, 패턴화된 레지스트 코팅의 제 1 부분(12a)은 기판(16)에 접착되고, 완성된 영역에서는 스탬프 컨베이어 벨트(11)의 디몰딩이 일어난다. 본 발명에 따른 방법은 상기에 설명한 장치와 함께 연속적으로 수행될 수 있다.
1, 11: 스탬프 2, 12: 유동성 레지스트
3, 13: 캐리어 4: 잔류 레지스트 두께
6, 16: 기판 18: 이브너 롤(evener roll)
19: 분배 장치(dispensing device)
3, 13: 캐리어 4: 잔류 레지스트 두께
6, 16: 기판 18: 이브너 롤(evener roll)
19: 분배 장치(dispensing device)
Claims (20)
- 기판(6,16)의 표면에 패턴화된 레지스트 코팅을 적용하는 방법에 있어서,
패턴화된 레지스트 코팅을 갖는 스탬프 표면을 제공하기 위해, 유동성 레지스트(2,12)가 스탬프(1,11)의 패턴화된 표면과 캐리어(3,13) 사이에서 각각 엠보싱되는 한 번 이상의 엠보싱 단계로, 상기 패턴화된 표면은 오목한 부분을 포함하고, 상기 유동성 레지스트(2, 12)는 상기 오목한 부분 내로 연장되는, 엠보싱 단계;
상기 패턴화된 레지스트 코팅의 제 1 부분(2a,12a)을 갖는 스탬프 및 상기 패턴화된 레지스트 코팅의 제 2 부분(2b,12b)을 갖는 캐리어가 서로 분리되는 각각의 후속 분리 단계로, 상기 제 1 부분(2a, 12a)은 스탬프의 패턴화된 표면 상에 패턴화되고 연속적인 층으로 형성되며, 상기 제 2 부분(2b, 12b)은 캐리어 상에 패턴화되지 않고 연속적인 층으로 형성되는, 후속 분리 단계;
상기 기판(6,16)의 표면에 상기 제 1 부분(2a,12a)을 전사하기 위해, 상기 스탬프(1,11)의 표면상의 제 1 부분(2a,12a)을 기판(6,16)의 표면에 가압하는 후속 전사 단계;
상기 제 1 부분(2a,12a)을 경화시키는 경화 단계; 및
상기 스탬프(1,11)가 상기 제 1 부분(2a,12a)으로부터 분리되는 디몰딩 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 기판의 표면에 패턴화된 레지스트 코팅을 적용하는 방법. - 제 1항에 있어서,
상기 엠보싱 단계 및 각각의 후속 분리 단계는 여러 번 수행되는 것을 특징으로 하는 기판의 표면에 패턴화된 레지스트 코팅을 적용하는 방법. - 제 1항에 있어서,
상기 엠보싱 단계에 선행하여, 상기 캐리어(3,13)는 유동성 레지스트(2,12)를 사용하여 코팅되는 코팅 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 기판의 표면에 패턴화된 레지스트 코팅을 적용하는 방법. - 제 3항에 있어서,
상기 코팅 단계에서, 상기 캐리어(3,13)는 스핀 코팅 공정에 의하여 유동성 레지스트(2,12)로 코팅되는 것을 특징으로 하는 기판의 표면에 패턴화된 레지스트 코팅을 적용하는 방법. - 제 1항 내지 제 4항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 분리 단계 후, 상기 레지스트 코팅의 제 1 부분(2a,12a)은 용제를 사용하여 습식 처리되는 것을 특징으로 하는 기판의 표면에 패턴화된 레지스트 코팅을 적용하는 방법. - 제 1항 내지 제 4항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 분리 단계 이후, 상기 패턴화된 레지스트 코팅의 제 1 부분(2a,12a)을 갖는 스탬프는 스피닝 단계에서 회전되는 것을 특징으로 하는 기판의 표면에 패턴화된 레지스트 코팅을 적용하는 방법. - 제 1항 내지 제 4항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 경화 단계에서, 상기 레지스트 코팅의 제 1 부분(2a,12a)은 자외선(7,17)에 의해 경화되는 것을 특징으로 하는 기판의 표면에 패턴화된 레지스트 코팅을 적용하는 방법. - 제 1항 내지 제 4항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 경화 단계 및 전사 단계는 동시에 수행되거나 또는 시간상 부분적으로 겹쳐서 수행되는 것을 특징으로 하는 기판의 표면에 패턴화된 레지스트 코팅을 적용하는 방법. - 제 1항 내지 제 4항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 스탬프(1,11)의 패턴화된 표면의 패턴은 마이크로패턴 내지 나노패턴인 것을 특징으로 하는 기판의 표면에 패턴화된 레지스트 코팅을 적용하는 방법. - 제 1항 내지 제 4항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 기판(6,16)의 재료는, 적어도 하나의 반도체, 적어도 하나의 유전체, 적어도 하나의 금속, 및 그 조합으로 구성된 그룹으로부터 선택되는 것을 특징으로 하는 기판의 표면에 패턴화된 레지스트 코팅을 적용하는 방법. - 제 1항 내지 제 4항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 유동성 레지스트(2, 12)는 폴리머 또는 모노머인 것을 특징으로 하는 기판의 표면에 패턴화된 레지스트 코팅을 적용하는 방법. - 삭제
- 제 1항 내지 제 4항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 스탬프(1,11)는 폴리머로 만들어지는 것을 특징으로 하는 기판의 표면에 패턴화된 레지스트 코팅을 적용하는 방법. - 제 1항 내지 제 4항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 캐리어(13) 및/또는 상기 스탬프(11)는 롤 또는 컨베이어 벨트로 구성된 것을 특징으로 하는 기판의 표면에 패턴화된 레지스트 코팅을 적용하는 방법. - 제 14항에 있어서,
상기 캐리어(13) 및 상기 스탬프(11)는 롤 또는 컨베이어 벨트로 구성되고, 상기 한 번 이상의 엠보싱 단계, 각각의 분리 단계, 가압 단계 및 디몰딩 단계는 연속적인 롤-애프터-롤(roll-after-roll) 공정으로 수행되는 것을 특징으로 하는 기판의 표면에 패턴화된 레지스트 코팅을 적용하는 방법. - 제 1항 내지 제 4항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 기판(6,16)의 반대편이 동시에 전사 단계에서 전사되는 것을 특징으로 하는 기판의 표면에 패턴화된 레지스트 코팅을 적용하는 방법. - 제 1항 내지 제 4항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 패턴화된 레지스트 코팅으로 코팅된 기판(6,16)의 표면은, 디몰딩 단계 후의 식각 단계 및 선택적인 도핑 단계에서 식각되고 선택적으로 도핑되는 것을 특징으로 하는 기판의 표면에 패턴화된 레지스트 코팅을 적용하는 방법. - 삭제
- 제 1항 내지 제 4항 중 어느 한 항에 따른 방법을 수행하는 장치에 있어서,
적어도 하나의 스탬프 및 적어도 하나의 캐리어를 포함하는 것을 특징으로 하는 장치. - 제 1항에 있어서,
경화된 상기 제 1 부분(2a,12a)은 마스크를 형성하는 것을 특징으로 하는 기판의 표면에 패턴화된 레지스트 코팅을 적용하는 방법.
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