KR101390389B1 - 대면적 나노 임프린트 리소그래피 장치 - Google Patents

대면적 나노 임프린트 리소그래피 장치 Download PDF

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Abstract

대면적 나노임프린트 리소그래피 장치에 관하여 개시된다. 개시된 대면적 나노임프린트 리소그래피 장치는, 몰드를 지지하는 몰드 지지부; 상기 몰드 지지부가 수직으로 이동되는 공간을 제공하는 제1챔버; 상기 제1챔버 내에서 상하로 이동하며, 그 상부에 러버 패드가 설치되며 상기 러버 패드 상에는 임프린트용 기판이 장착되는 제2챔버; 상기 몰드 지지부 또는 상기 제1챔버를 수평으로 구동하도록 연결된 스테이지; 및 상기 몰드 지지부 및 상기 제2챔버를 각각 구동하는 제1 수직이동부 및 제2 수직이동부;를 구비하는 것을 특징으로 한다.

Description

대면적 나노 임프린트 리소그래피 장치{Nano-imprint lithography systm for large scale}
본 발명은 대면적 나노 임프린트 리소그래피 장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 대면적에 나노 크기의 패턴이 가능한 나노 임프린트 리소그래피 장치에 관한 것이다.
임프린트 리소그래피 기술은 프레스로 몰드 패턴을 기판에 직접 전사하는 것으로, 피가공 기판에 복잡한 단차를 비교적 간편하게 형성할 수 있다. 특히, 기판에 직접 프린트함으로써 지금까지 여러 번의 포토 리소그래피 프로세스가 필요하던 것에 비해 한 번의 프레스 전사로 완료되는 장점이 있으므로, 다단계 형상을 전사할 때 매우 효과적이다.
이와 같은 임프린트 리소그래피는 크게 2가지 방법으로 나뉠 수 있다. 첫째는, 열로 고분자층을 유동성 있게 만든 다음 패턴이 있는 몰드를 접촉시키고 물리적으로 눌러서 상기 고분자층에 원하는 패턴을 만들어 내는 방법으로서, 이를 열전사(Hot Embossing) 혹은 서멀 임프린트 리소그래피(Thermal Imprint Lithography)라고 부르기도 한다.
두 번째는 점도가 낮은 UV 레진을 기판에 코팅하고 패턴이 있는 몰드를 접촉시킨 후, UV를 조사하여 UV 레진을 경화시킴으로써 원하는 패턴을 만들어 내는 방법으로서, 이를 UV 임프린트 리소그래피(UV assisted Imprint Lithography) 라고 한다. UV 임프린트 리소그래피는 UV를 사용하여 경화시켜야 하므로 사용하는 몰드는 석영(Quartz) 등의 투명한 몰드가 사용되어야 한다.
현재 이 두 가지 임프린트 방법이 세계적으로 양분화되어 사용되고 있으며 각각이 장단점에 따라 다양한 적용 분야에 사용되고 있는 상황이다.
특히, 위의 두가지 방법 중에서 UV 임프린트 리소그래피 기술을 적용하기 위한 시도가 많이 진행되고 있다. UV 임프린트 리소그래피 기술은 상온에서 저압으로 사용하므로, 고압 및 고열을 필요로 하는 열전사 방법 보다 유리하며, 특히 나노 스케일의 패터닝에 유리하다.
그러나, 아직까지 대면적으로 나노 임프린트를 하는 것은 어렵다. 4인치 정도의 나노 임프린트 공정은 결함(defect)이 거의 없이 성공적으로 진행될 수 있음이 보고되고 있다. 그 이상의 사이즈에 대해서는 아직 웨이퍼(wafer)를 한 번의 공정으로 전면적으로 패턴 이송한 결과가 발표되지 않고 있다. 그 이유는 대면적에 고른 압력을 가하기가 매우 어려우며, 몰딩과정에서 에어트랩이 생겨서 패턴에 결함이 생길 수 있으며, 몰드 자체의 제조단가가 매우 비싸서 경제적이지 못하다는 단점 때문이다. 따라서 최근에는 작은 크기의 몰드를 여러 번 반복해서 찍어내는 Step and Repeat 방법이 널리 사용되고 있다. 이 경우 이론적으로는 8인치 이상의 대면적 웨이퍼에도 무리없이 공정이 적용 가능하다.
그러나, 나노 임프린트 방법을 대면적 스케일에서 양산성을 갖기 위해서는 하나의 몰드를 사용하는 기술이 요구된다.
상기에서 살펴 본 바와 같은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위하여 본 발명은, 진공 상태에서 몰드 및 패턴용 수지의 콘택을 제공하고, 대면적에서 고르게 콘택압력을 제공하는 수단을 구비한 대면적 나노 임프린트 리소그래피 장치를 제공하는 것을 그 목적으로 한다.
상기의 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 일 실시예에 따른 대면적 나노 임프린트 리소그래피 장치는,
그 하부에 몰드를 고정하는 몰드척이 설치된 제1챔버
상기 제1챔버 내에서 상하로 이동하며, 그 상부에 러버 패드가 설치되며 상기 러버 패드 상에는 임프린트용 기판이 장착되는 제2챔버;
상기 제1챔버 또는 상기 제2챔버를 수평으로 구동하도록 연결된 스테이지; 및
상기 제2챔버를 수직으로 구동하는 수직이동부;를 구비하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따르면, 상기 제1챔버 상에 배치된 리니어 가이드; 및
상기 리니어 가이드에 설치된 얼라인먼트 광학장치 및 UV 경화장치;를 더 구비할 수 있다.
상기 러버 패드에는 복수의 홀이 형성된 것이 바람직하다.
본 발명에 따르면, 상기 스테이지는 상기 제1챔버 또는 상기 제2챔버를 2축방향으로 구동하는 X-Y 스테이지; 및 상기 제1챔버 또는 상기 제2챔버를 회전하는 회전 스테이지;를 더 구비할 수 있다.
상기 제1챔버 및 상기 제2챔버에는 각각 그 내부를 진공으로 하는 진공 수단이 연결될 수 있다.
상기 제2챔버에는 상기 제2챔버에 압축공기를 공급하는 수단이 더 연결되는 것이 바람직하다.
상기 제2챔버의 하부에는 상기 수직이동부에 연결된 속이 빈 실린더가 설치되어 있으며, 상기 실린더 내부는 상기 제2챔버와 연통되고, 상기 실린더는 상기 진공수단 및 상기 압축공기 공급수단에 연결될 수 있다.
상기 제1챔버의 상부에서 상기 제2챔버의 상부와 대응되는 부분에는 광투과 물질로 형성될 수 있다.
상기의 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 다른 실시예에 따른 대면적 나노 임프린트 리소그래피 장치는,
몰드를 지지하는 몰드 지지부;
상기 몰드 지지부가 수직으로 이동되는 공간을 제공하는 제1챔버;
상기 제1챔버 내에서 상하로 이동하며, 그 상부에 러버 패드가 설치되며 상기 러버 패드 상에는 임프린트용 기판이 장착되는 제2챔버;
상기 몰드 지지부 또는 상기 제1챔버를 수평으로 구동하도록 연결된 스테이지; 및
상기 몰드 지지부 및 상기 제2챔버를 각각 구동하는 제1 수직이동부 및 제2 수직이동부;를 구비하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 대면적 나노 임프린트 리소그래피 장치는, 대면적의 나노임프린팅을 수행시 에어트랩의 생성을 방지하고, 전면에 걸쳐서 균일한 콘택압력을 제공한다. 이러한 대면적 나노임프린트 리소그래피 장치는 하드 디스크 드라이브(HDD)의 나노 스케일의 패턴드 미디어(Patterned Media) 제작에 적용시, 패턴을 균일하게 형성할 수 있다.
이하, 첨부된 도면들을 참조하면서 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다. 그러나 아래에 예시되는 실시예는 본 발명의 범위를 한정하는 것이 아니며, 본 발명을 이 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 충분히 설명하기 위해 제공되는 것이다. 이하의 도면들에서 동일한 참조부호는 동일한 구성요소를 지칭하며, 도면상에서 각 구성요소의 크기는 설명의 명료성과 편의상 과장되어 있을 수 있다.
도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 대면적 나노임프린트 리소그래피 장치(100)의 개략적 단면도이다.
도 1을 참조하면, 본 발명에 따른 대면적 나노임프린트 리소그래피 장치(100)는 두개의 챔버를 구비한다. 즉, 몰드 지지부(130)가 수직으로 이동하는 공간을 제공하는 제1챔버(110)와 상기 제1챔버(110) 내에서 수직으로 이동가능한 제2 챔버(120)를 구비한다. 제1챔버(110) 상방에는 리니어 가이드(140)가 설치되어 있으며, 리니어 가이드(140) 상에는 얼라인먼트 광학장치(150) 및 UV 경화장치(160)가 설치되어 있다. 상기 제1챔버(110)의 하부에는 몰드 지지부(130)를 2축 방향으로 구동하는 X-Y 스테이지(미도시)와, 상기 몰드 지지부(130)를 회전하는 회전스테이지(미도시)가 설치된다. 또한, 상기 제1챔버(110) 및 제2챔버(120)를 각각 진공으로 할 수 있는 진공수단(미도시), 예컨대 진공펌프가 제1챔버(110) 및 제2챔버(120)에 분리되어 연결된다.
도 1에서는 X-Y 스테이지 및 회전 스테이지가 몰드 지지부(130)와 연결되어 있지만 반드시 이에 한정되는 것은 아니다. 예컨대 X-Y 스테이지 및 회전 스테이지가 제1챔버(110)와 연결되어서 제1챔버(110)를 구동할 수도 있다.
상기 제1챔버(110)의 상부에는 UV 광 통과를 위한 윈도우(112)가 설치되어 있으며, 이 윈도우(112)에는 광투과 물질, 예컨대 석영(114)이 설치될 수 있다. 상기 윈도우(112)는 얼라인먼트 광학장치(150)로 몰드(134)와 기판(124) 사이의 정렬을 관찰하기 위해 이용되며, 또한, UV 경화장치(160)로 자외선을 패턴용 레진(126)에 조사하기 위해 사용된다. 상기 제1챔버(110)는 상기 진공수단에 의해서 1 x 10-1 Torr 이하의 압력으로 유지될 수 있다.
상기 몰드 지지부(130)의 상부에는 몰드(134)를 지지하는 몰드척(132)이 설치되어 있다. 제1챔버(110)에는 몰드(134) 지지부(130)의 상하이동, 회전이동 및 2축이동을 위한 제1홀(111)이 형성될 수 있다. 상기 제1홀(111)은 제1챔버(110)와 상기 진공수단을 연결하는 통로가 될 수 있으며, 또한, 미도시된 콤프레셔 또는 압축공기 공급라인과 연결된 통로가 될 수 있다. 상기 진공 통로 및 압축공기 통로는 상기 제1홀(111)과는 별도로 형성될 수도 있다.
상기 몰드(134)는 나노 크기, 예컨대 100 nm 이하의 패턴이 형성되어 있을 수 있다. 또한, 상기 몰드(134)는 크기가 8 인치 이상일 수 있다. 상기 몰드(134)는 하방으로 향하는 면에 패턴이 형성된다. 상기 몰드 지지부(130)의 하부에는 제1 실린더가 설치되며, 상기 제1실린더(118)는 제1 수직이동부(171)에 의해서 수직으로 움직일 수 있다. 또한 X-Y 스테이지 및 회전 스테이지는 상기 제1실린더(118)와 연결되어서 상기 몰드 지지부(130)를 이동할 수 있다.
상기 제2챔버(120)의 상부에는 그 위에 나노임프린트를 위한 패턴용 레진(126)이 도포되는 기판(124)이 설치된다. 상기 제2챔버(120)의 하부에는 제2챔버(120)와 연결된 속이 빈 제2실린더(128)가 연결된다. 상기 제2실린더(128)는 제2 수직이동부(172)에 의해 상기 제2챔버(120) 내에서 수직으로 이동될 수 있다. 상기 제2실린더(128)는 상기 진공수단 및 미도시된 압축공기 공급수단과 연결되어서 제2챔버(120)를 진공으로 하거나 또는 제2챔버(120)를 소정의 압력상태로 유지한다.
제2챔버(120)의 상부에는 기판 홀더(122)가 더 설치되어 있다. 상기 기판 홀더(122)는 복수의 홀(122a)이 형성된 러버 패드일 수 있다. 상기 제1챔버(110)는 상기 진공수단에 의해서 1 x 10-1 Torr 이하의 압력으로 유지될 수 있다. 상기 제1챔버(110)가 진공으로 유지되는 경우 상기 제1챔버(110)는 상기 러버 패드(122)에 형성된 홀들을 통해서 기판(124)을 상기 제1챔버(110) 상에 진공흡착하여 고정할 수 있다.
상기 리니어 가이드(140)는 상기 얼라인먼트 광학장치(150)와 상기 UV 경화장치(160)를 일직선으로 이동하는 데 사용될 수 있으며, 상기 얼라인먼트 광학장치(150)와 UV 경화장치(160)를 각각 상기 윈도우(112) 상으로 또는 윈도우(112)로부터 이격되게 이동하는 데 사용된다. 상기 얼라인먼트 광학장치(150) 및 상기 UV 경화장치(160)를 상기 리니어 가이드(140) 상에서 구동하기 위한 제어모터(미도시)가 각각 더 설치될 수 있다.
이하에서는 본 발명에 따른 대면적 나노임프린트 리소그래피 장치(100)를 사용하는 방법을 도면을 참조하여 상세하게 설명한다.
도 2a 내지 도 2f는 본 발명에 따른 대면적 나노임프린트 리소그래피 장치(100)를 이용하여 대면적의 기판(124)에 나노임프린트를 하는 방법을 설명하는 도면이다.
도 2a를 참조하면, 몰드 지지부(130)의 몰드척(132)에 몰드(134)를 고정시킨다. 몰드(134)는 광투과성이 있는 몰드, 예컨대 플라스틱 몰드일 수 있다. 이 때, 몰드 지지부(130)의 상부는 제1챔버(110)의 상부로부터 이격되어 있으며, 또한, 제2챔버(120)의 윈도우(112)로부터 이격된 상태이다. 몰드(134)는 패턴이 형성된 부분이 아래를 향하도록 몰드척(132)에 고정된다. 상기 몰드(134)에는 패턴 영역의 분리를 위해 미리 SAM(self assembled monolayer) 코팅을 하는 것이 바람직하다.
그리고, 러버 패드(122)의 상부에 기판(124)을 배치한다. 상기 기판(124) 상 에는 스핀 코팅 등에 의하여 도포된 패턴용 레진(126)이 형성되어 있다. 나노 임프린트 공정에 사용되는 패턴용 레진(126)은 우선 UV 경화성을 지녀야 하며, 5 cPs이하의 점도를 지닌 것이 바람직하다. 그리고, 기판(124) 표면에 스핀 코팅 공정시 대기 중으로 쉽게 기화되지 않는 것이 바람직하다. 또한 UV 조사에 의한 경화 후 기계적 강도(mechanical strength)를 유지할 수 있어야 하고, 저온(상온) 저압으로 공정이 가능한 것이 바람직하다.
도 2a의 제1챔버(110) 및 제2챔버(120) 내부에 표시된 도트는 공기를 의미하며, 몰드(134) 및 기판(124)을 장착하는 과정에서 제1챔버(110) 및 제2챔버(120) 내부는 대기와 연통될 수 있다.
도 2b를 참조하면, 제1챔버(110) 및 제2챔버(120) 내부를 진공수단을 이용하여 진공 상태로 만든다. 제1챔버(110) 및 제2챔버(120) 내부를 각각 1 x 10-1 Torr 이하의 압력으로 유지한다.
도 2c를 참조하면, 진공 상태에서 몰드(134)와 패턴용 레진(126)을 접촉시킨다. 이들의 접촉시 기계적 압력을 주기 위해서 제2 수직이동부(172)를 사용하여 제2챔버(120)를 상승시킨다. 이때, 효과적인 기계적 압착을 위해서 몰드 지지부(130)를 제1 수직이동부(171)로 이동하여 제1챔버(110)의 상부와 접촉되게 할 수도 있다.
이어서, 리니어 가이드(140) 상의 얼라인먼트 광학장치(150)를 윈도우(112) 상방으로 이동시켜서 몰드(134)와 제2챔버(120), 즉 패턴용 레진(126)과의 얼라인 먼트를 수행한다. 이를 위해서 X-Y 스테이지 및 회전 스테이지를 사용하여 몰드 지지부(130)의 제1실린더(118)를 구동할 수 있다.
도 2d를 참조하면, 정렬공정을 마친 후, 제2챔버(120)로 압축공기를 공급한다. 이에 따라 몰드(134) 및 패턴용 레진(126)은 기계적 압력 뿐 만 아니라, 공기 압력을 받는다. 이때 공기의 압력이 레진(126)의 하부의 러버 패드(122)를 통해서 레진(126)의 전반부에 균일하게 전달된다. 이에 따라서 이를 통해서 대면적에 대해서 균일한 나노임프린트 리소그래피 공정이 가능해진다.
다음으로, 리니어 가이드(140) 상의 얼라인먼트 광학장치(150)를 원래의 위치로 이동하고, 대신에 UV 경화장치(160)를 윈도우(112) 상방에 배치하여 UV 경화 공정을 진행한다.
도 2e를 참조하면, 제1챔버(110)에는 압축공기를 공급하고, 제2챔버(120)를 진공화한다. 이에 따라, 제2챔버(120) 상의 기판(124)은 제2챔버(120)에 진공흡착된다.
도 2f를 참조하면, 제1 수직이동부(171) 및 제2 수직이동부(172)로 각각 몰드 지지부(130) 및 제2챔버(120)를 하방으로 이동한다. 몰드 지지부(130)가 소정의 위치로 이동되어 고정된 상태에서 제2챔버(120)를 하방으로 더 이동시키면 제2챔버(120)는 몰드(134)로부터 이격되면서 패턴도 몰드(134)로부터 떨어진다.
본 발명의 리소그래피 공정에서 기계적 압력 및 공기 압력을 동시에 인가하는 방식은 대면적의 패턴에 균일한 압력을 인가하며, 이를 통해서 균일한 Pattern Height와 균일한 Residual Layer를 갖는 NIL 패터닝 결과를 제공한다. 또한 진공 Contact 방식에 의해 대면적에 걸쳐서 에어트랩이 없는 균일한 패턴을 형성할 수 있다.
도 3은 종래의 방법인 기계적 압력을 사용시의 패턴을 보여주는 전자주사현미경 사진이며, 도 4는 본 발명에 따른 장치를 사용한 패턴을 보여주는 전자주사현미경 사진이다.
도 3에서는 불균일한 Pattern Height 및 Local Pairing 현상이 보인다. 이러한 현상은 특히 대면적 패터닝에서 더 잘 나타난다.
도 4에서는 Pattern Fidelity가 크게 향상된 결과를 보여 준다. 또한, Local Pairing 현상이 거의 관찰되지 않으며, 명암차이를 통해 Pattern Height의 차이도 비교적 없는 결과를 보여 준다.
도 5는 본 발명의 제2 실시예에 의한 대면적 나노임프린트 리소그래피 장치(200)를 보여주는 도면이다.
도 5를 참조하면, 본 발명에 따른 대면적 나노임프린트 리소그래피 장치(200)는 두개의 챔버를 구비한다. 즉, 제1챔버(210)와 상기 제1챔버(210) 내에서 수직으로 이동가능한 제2챔버(220)를 구비한다. 제1챔버(210) 상방에는 리니어 가이드(240)가 설치되어 있으며, 리니어 가이드(240) 상에는 얼라인먼트 광학장치(250) 및 UV 경화장치(260)가 설치되어 있다. 또한, 상기 제1챔버(210) 및 제2챔버(220)를 각각 진공으로 할 수 있는 진공수단, 예컨대 진공펌프가 제1챔버(210) 및 제2챔버(220)에 분리되어 연결된다.
상기 제1챔버(210)의 상부에는 UV 광 투과를 위한 윈도우(212)가 설치되어 있으며, 이 윈도우(212)에는 광투과 물질, 예컨대 석영(214)이 설치될 수 있다. 상기 윈도우(212)는 얼라인먼트 광학장치(250)로 몰드(234)와 기판(224) 사이의 정렬을 관찰하기 위해 이용되며, 또한, UV 경화장치(260)로 자외선을 패턴용 레진(226)에 조사하기 위해 사용된다. 상기 제1챔버(210)는 상기 진공수단에 의해서 1 x 10-1 Torr 이하의 압력으로 유지될 수 있다.
상기 제1챔버(210)의 상부에는 몰드(234)를 지지하는 몰드척(232)이 설치되어 있다. 몰드척(232)은 윈도우(212)의 하부에 설치될 수 있다. 제1챔버(210)에는 제2챔버(220)의 상하이동, 회전이동 및 2축이동을 위한 제1홀(211)이 형성될 수 있다. 상기 제1홀(211)은 제1챔버(210)와 상기 진공수단을 연결하는 통로가 될 수 있다. 상기 진공 통로는 상기 제1홀(211)과는 별도로 형성될 수도 있다. 또한, 미도시된 콤프레셔 또는 압축공기 공급라인과 연결된 통로가 될 수 있다.
상기 몰드(234)는 나노 크기, 예컨대 100 nm 이하의 패턴이 형성되어 있을 수 있다. 또한, 상기 몰드(234)는 크기가 8 인치 이상일 수 있다. 상기 몰드(234)는 하방으로 향하는 면에 패턴이 형성된다.
상기 제2챔버(220)의 상부에는 그 위에 나노임프린트를 위한 패턴용 레진(226)이 도포되는 기판(224)이 설치된다. 상기 제2챔버(220)의 하부에는 제2챔버(220)와 연결된 속이 빈 실린더(228)가 연결된다. 상기 실린더(228)는 수직이동부에 의해 상기 제2챔버(220) 내에서 수직으로 이동될 수 있다. 상기 실린더(228)는 상기 진공수단 및 미도시된 압축공기 공급수단과 연결되어서 제2챔버(220)를 진 공으로 하거나 또는 제2챔버(220)를 소정의 압력상태로 유지한다. 상기 실린더(228)는 수직이동부에 의해서 수직으로 움직일 수 있다.
상기 실린더(228)에는 제2챔버(220)를 2축 방향으로 구동하는 X-Y 스테이지와, 상기 제2챔버(220)를 회전하는 회전스테이지가 연결될 수 있다. 도 5에서는 X-Y 스테이지 및 회전 스테이지가 제2챔버(220)와 연결되어 있지만 반드시 이에 한정되는 것은 아니다. 예컨대 X-Y 스테이지 및 회전 스테이지가 제1챔버(210)와 연결되어서 제1챔버(210)를 제2챔버(220)에 대해서 구동할 수도 있다.
제2챔버(220)의 상부에는 기판 홀더(222)가 더 설치되어 있다. 상기 기판 홀더(222)는 복수의 홀(222a)이 형성된 러버 패드(222)일 수 있다. 상기 제1챔버(210)는 상기 진공수단에 의해서 1 x 10-1 Torr 이하의 압력으로 유지될 수 있다. 상기 제1챔버(210)가 진공으로 유지되는 경우 상기 제1챔버(210)는 상기 러버 패드(222)에 형성된 홀들을 통해서 기판(224)을 상기 제1챔버(210) 상에 진공흡착하여 고정할 수 있다.
상기 리니어 가이드(240)는 상기 얼라인먼트 광학장치(250)와 상기 UV 경화장치(260)를 일직선으로 이동하는 데 사용될 수 있으며, 상기 얼라인먼트 광학장치(250)와 UV 경화장치(260)를 각각 상기 윈도우(212) 상으로 또는 윈도우(212)로부터 이격되게 이동하는 데 사용된다. 상기 얼라인먼트 광학장치(250) 및 상기 UV 경화장치(260)를 상기 리니어 가이드(240) 상에서 구동하기 위한 제어모터(미도시)가 각각 더 설치될 수 있다.
제2 실시예에 따른 리소그래피 장치(200)의 구동방법은 제1 실시예의 리소그래피 장치(100)의 구동방법으로부터 잘 알 수 있으므로 생략된다.
이러한 본 발명인 대면적 나노임프린트 리소그래피 장치(200)는 이해를 돕기 위하여 도면에 도시된 실시예를 참고로 설명되었으나, 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 분야에서 통상적 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 특허청구범위에 의해 정해져야 할 것이다.
본 발명에 따른 대면적 나노 임프린트 리소그래피 장치는, 하드 디스크 드라이브(HDD)의 나노 스케일의 패턴드 미디어(Patterned Media) 제조공정에 유용하게 적용될 수 있다.
도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 대면적 나노임프린트 리소그래피 장치의 개략적 단면도이다.
도 2a 내지 도 2f는 본 발명에 따른 대면적 나노임프린트 리소그래피 장)를 이용하여 대면적의 기판에 나노임프린트를 하는 방법을 설명하는 도면이다.
도 3은 종래의 방법인 기계적 압력을 사용시의 패턴을 보여주는 전자주사현미경 사진이다.
도 4는 본 발명에 따른 장치를 사용한 패턴을 보여주는 전자주사현미경 사진이다.
도 5는 본 발명의 제2 실시예에 의한 대면적 나노임프린트 리소그래피 장치를 보여주는 도면이다.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>
100, 200: 대면적 나노임프린트 리소그래피 장치
110, 210: 제1챔버 112, 212: 윈도우
118, 128, 228: 실린더
120, 220: 제2챔버 122, 222: 러버 패드
124, 224: 기판 126, 226: 패턴용 레진
130: 몰드 지지부 132, 232: 몰드척
134, 234: 몰드 140, 240: 리니어 가이드
150, 250: 얼라인먼트 광학장치 160, 260: UV 경화장치
171, 172, 272: 수직이동부

Claims (18)

  1. 제1챔버 ― 몰드를 고정하는 몰드척이 상기 제1챔버의 상부의 내측에 설치됨 ―;
    상기 제1챔버 내에서 상하로 이동하는 제2챔버 ― 상기 제2챔버의 상부의 외측에 러버 패드가 설치되며 상기 러버 패드 상에는 임프린트용 기판이 장착됨 ―;
    상기 제1챔버 또는 상기 제2챔버를 수평으로 구동하도록 연결된 스테이지; 및
    상기 제2챔버를 수직으로 구동하는 수직이동부를 포함하고,
    상기 러버 패드에 복수의 홀들이 형성되고,
    상기 기판 상의 레진이 상기 몰드와 접촉하는 경우 압축공기를 공급하도록 구성된 상기 제2챔버에 압축공기를 공급하기 위한 수단이 상기 제2챔버에 추가로 연결되는,
    대면적 나노임프린트 리소그래피 장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 제1챔버 상에 배치된 리니어 가이드; 및
    상기 리니어 가이드에 설치된 얼라인먼트 광학장치 및 UV 경화장치를 더 포함하는,
    대면적 나노임프린트 리소그래피 장치.
  3. 삭제
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 스테이지는 상기 제1챔버 또는 상기 제2챔버를 2축방향으로 구동하는 X-Y 스테이지를 포함하는,
    대면적 나노임프린트 리소그래피 장치.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 스테이지는 상기 제1챔버 또는 상기 제2챔버를 회전하는 회전 스테이지를 더 포함하는,
    대면적 나노임프린트 리소그래피 장치.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 제1챔버 및 상기 제2챔버에는 각각 상기 제1챔버 및 상기 제2챔버의 내부를 진공으로 하는 진공 수단이 연결되는,
    대면적 나노임프린트 리소그래피 장치.
  7. 삭제
  8. 제 6 항에 있어서,
    상기 제2챔버의 하부에는 상기 수직이동부에 연결된 속이 빈 실린더가 설치되어 있으며, 상기 실린더 내부는 상기 제2챔버와 연통되고, 상기 실린더는 상기 진공 수단 및 상기 압축공기를 공급하기 위한 수단에 연결되는,
    대면적 나노임프린트 리소그래피 장치.
  9. 제 1 항에 있어서,
    상기 제1챔버의 상부에서 상기 제2챔버의 상부와 대응되는 부분에는 광투과 물질로 형성되는,
    대면적 나노임프린트 리소그래피 장치.
  10. 몰드를 지지하는 몰드 지지부;
    상기 몰드 지지부가 수직으로 이동되는 공간을 제공하는 제1챔버;
    상기 제1챔버 내에서 상하로 이동하는 제2챔버 ― 상기 제2챔버의 상부의 외측에 러버 패드가 설치되고, 상기 러버 패드 상에는 임프린트용 기판이 장착됨 ―;
    상기 몰드 지지부 또는 상기 제1챔버를 수평으로 구동하도록 연결된 스테이지; 및
    상기 몰드 지지부 및 상기 제2챔버를 각각 구동하는 제1 수직이동부 및 제2 수직이동부를 포함하고,
    상기 러버 패드에 복수의 홀들이 형성되고,
    상기 기판 상의 레진이 상기 몰드와 접촉하는 경우 압축공기를 공급하도록 구성된 상기 제2챔버에 압축공기를 공급하기 위한 수단이 상기 제2챔버에 추가로 연결되는,
    대면적 나노임프린트 리소그래피 장치.
  11. 제 10 항에 있어서,
    상기 제1챔버 상에 배치된 리니어 가이드; 및
    상기 리니어 가이드에 설치된 얼라인먼트 광학장치 및 UV 경화장치를 더 포함하는,
    대면적 나노임프린트 리소그래피 장치.
  12. 삭제
  13. 제 10 항에 있어서,
    상기 스테이지는 상기 몰드 지지부 또는 상기 제2챔버를 2축방향으로 구동하는 X-Y 스테이지를 포함하는,
    대면적 나노임프린트 리소그래피 장치.
  14. 제 13 항에 있어서,
    상기 스테이지는 상기 몰드 지지부 또는 상기 제2챔버를 회전시키는 회전 스테이지를 더 포함하는,
    대면적 나노임프린트 리소그래피 장치.
  15. 제 10 항에 있어서,
    상기 제1챔버 및 상기 제2챔버에는 각각 상기 제1챔버 및 상기 제2챔버의 내부를 진공으로 하기 위한 진공 수단이 연결되는,
    대면적 나노임프린트 리소그래피 장치.
  16. 삭제
  17. 제 15 항에 있어서,
    상기 제2챔버의 하부에는 상기 제2 수직이동부에 연결된 속이 빈 실린더가 설치되며, 상기 실린더 내부는 상기 제2챔버와 연통되고, 상기 실린더는 상기 진공 수단 및 상기 압축공기를 공급하기 위한 수단에 연결되는,
    대면적 나노임프린트 리소그래피 장치.
  18. 제 10 항에 있어서,
    상기 제1챔버의 상부에서 상기 제2챔버의 상부와 대응되는 부분에는 광투과 물질로 형성되는,
    대면적 나노임프린트 리소그래피 장치.
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