KR101850156B1 - 반도체 소자의 건식 전사 프린팅을 위한 강화 복합 스탬프 - Google Patents

반도체 소자의 건식 전사 프린팅을 위한 강화 복합 스탬프 Download PDF

Info

Publication number
KR101850156B1
KR101850156B1 KR1020117004225A KR20117004225A KR101850156B1 KR 101850156 B1 KR101850156 B1 KR 101850156B1 KR 1020117004225 A KR1020117004225 A KR 1020117004225A KR 20117004225 A KR20117004225 A KR 20117004225A KR 101850156 B1 KR101850156 B1 KR 101850156B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
layer
stamp
composite stamp
fixed support
support layer
Prior art date
Application number
KR1020117004225A
Other languages
English (en)
Other versions
KR20110052654A (ko
Inventor
에띠엔 메날드
Original Assignee
엑스-셀레프린트 리미티드
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 엑스-셀레프린트 리미티드 filed Critical 엑스-셀레프린트 리미티드
Publication of KR20110052654A publication Critical patent/KR20110052654A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR101850156B1 publication Critical patent/KR101850156B1/ko

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/02—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
    • H01L21/027—Making masks on semiconductor bodies for further photolithographic processing not provided for in group H01L21/18 or H01L21/34
    • H01L21/0271—Making masks on semiconductor bodies for further photolithographic processing not provided for in group H01L21/18 or H01L21/34 comprising organic layers
    • H01L21/0273—Making masks on semiconductor bodies for further photolithographic processing not provided for in group H01L21/18 or H01L21/34 comprising organic layers characterised by the treatment of photoresist layers
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B82—NANOTECHNOLOGY
    • B82Y—SPECIFIC USES OR APPLICATIONS OF NANOSTRUCTURES; MEASUREMENT OR ANALYSIS OF NANOSTRUCTURES; MANUFACTURE OR TREATMENT OF NANOSTRUCTURES
    • B82Y10/00—Nanotechnology for information processing, storage or transmission, e.g. quantum computing or single electron logic
    • 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
    • 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
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/02—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
    • H01L21/027—Making masks on semiconductor bodies for further photolithographic processing not provided for in group H01L21/18 or H01L21/34
    • H01L21/0271—Making masks on semiconductor bodies for further photolithographic processing not provided for in group H01L21/18 or H01L21/34 comprising organic layers
    • H01L21/0273—Making masks on semiconductor bodies for further photolithographic processing not provided for in group H01L21/18 or H01L21/34 comprising organic layers characterised by the treatment of photoresist layers
    • H01L21/0274—Photolithographic processes

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Nanotechnology (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
  • Mathematical Physics (AREA)
  • Theoretical Computer Science (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Printing Plates And Materials Therefor (AREA)
  • Exposure Of Semiconductors, Excluding Electron Or Ion Beam Exposure (AREA)

Abstract

본 발명은 강화 복합 스탬프, 장치 및 상기 강화 복합 스탬프의 제조방법을 제공한다. 본 발명에 따른 강화 복합 스탬프는 반도체 구조의 건식 전사 인쇄법을 위한 인쇄 시스템에 사용하기에 최적화된 구조와 구성을 가지며, 전사된 반도체 구조의 상대적인 공간 배치 정확도에 대한 우수한 조절력을 부여한다. 예를 들어, 실시예에서 본 발명에 따른 강화 복합 스탬프는 연결된 기판의 표면으로 스탬프를 셀프레벨링할 수 있는 인쇄 장치의 패턴된 표면의 수직 이동을 간단하고 반복적으로 할 수 있게 한다. 또 다른 측면에서 본 발명에 따른 강화 복합 스탬프는 인쇄장치의 패턴된 표면과 인쇄 장치의 강화 복합 스탬프에 의해 결합된 기판의 상부 표면 사이의 결합력을 균일하게 분포시킬 수 있다.

Description

반도체 소자의 건식 전사 프린팅을 위한 강화 복합 스탬프{Reinforced composite stamp for dry transfer printing of semiconductor elements}
본 발명은 반도체 소자의 건식 전사 프린팅을 위한 강화 복합 스탬프에 관한 것이다.
본 발명은 2008년 7월 23일에 출원된 미국출원특허 제12/177,963호를 우선권으로 하고 있으며, 상기 특허는 본 발명과 일치하는 내용으로 참조문헌에 의해 포함될 수 있다.
본 발명은 미국국립과학재단에 의해 부여된 IIP-0712017하에 미국정부의 지원으로 적어도 일부분 개발되었으며, 미국 정부는 본 발명에 대한 특정 권리를 가진다.
본 발명은 마이크로 및 나노제조기술에 대한 일반적인 시스템, 장치 및 방법에 관한 것으로, 소프트 리소그래피(soft lithography), 접촉 프린팅(contact printing) 및 건식 전사 프린팅(dry transfer printing)를 위한 패턴 전사 장치를 포함한다. 더욱 구체적으로, 본 발명은 전자 장치 및 시스템의 제조를 위한 반도체 소자의 프린팅에 기반한 조립체를 위한 강화 복합 스탬프를 제공하고, 인쇄가능한 반도체 소자의 높은 전사율과 우수한 전사 신뢰성을 제공한다. 추가로, 본 발명은 강화 복합 스탬프를 제조하고 이용하는 방법을 제공한다.
분산된 전자 시스템은 다수의 마이크로 크기 및/또는 나노 크기 반도체 구조 및/또는 장치가 대면적의 기판에 대해 국부적으로 패턴화되고 조립되는 것이 필요하다. 예를 들어, 저 프로파일 헬리오스타트 집중 태양광 전지 시스템(low profile heliostat concentration solar photovoltaic system)은 국부적으로 분산된 마이크로 크기의 태양전지를 다수개 사용하는 것이 필요하다.
상기와 같은 분산된 전자 시스템의 제조는 두단계 공정에 현저하게 좌우되고, 상기 두단계 공정에서 고성능의 전자 회로 및 태양전지를 비교적 작은 면적을 가진 웨이퍼 기판 위에 먼저 제조한다. 현재까지, 회로 및/또는 태양전지를 제조한 후 반도체 웨이퍼는 띠 모양이 형성되고 각각의 미세화된 반도체 소자 또는 장치는 각각 선택되고 큰 면적의 장치 기판에 부분적으로 위치하게 된다. 종래 제조방법을 이용하면 공정비용이 많이 들고, 반도체 소자의 수가 증가할수록 재료가 많이 들며, 소자의 크기는 밀리미터 이하 크기가 된다.
상기 분산된 전자 시스템을 위치시키기 위한 또 다른 방법은 대규모의 평형한 스탬핑 방법을 이용하여 장치 기판 위에 마이크로 크기 및/또는 나노크기 반도체 구조 및/또는 장치들의 일괄 전사 프린팅하는 것이다. 높은 생산량, 정확성, 일관성, 신뢰성 및 우수한 품질로 제조할 수 있는 스탬프에 기반한 건식 전사 프린팅 플랫폼을 개발하는 것은 수많은 난관을 제공한다. 상기 난관은 반도체 구조 및 장치의 작고 제어하기 힘든 크기에서 발생할 뿐만 아니라, 정확하고 견고하며 신뢰성 있는 프린팅 기반 조립체를 제조하는데 방해가 될 수 있는 구부려짐과 다른 스퓨리어스(spurious) 특성들에 의해 스탬프 자체가 가지고 있는 특성들에 의해 발생한다.
복합 스탬프는 마이크로 및 나노제조 분야에서 이미 알려져 있음에도 불구하고, 마이크로 크기 반도체 구조 및/또는 장치의 건식 전사 프린팅에 사용될 때 상기 적용을 위한 종래 스탬프는 분산된 전자 시스템의 프린팅 기반 조립체의 상업적인 발달을 지연시키는 한계들에 직면하게 된다. 예를 들어, 짧은 스탬프 수명, 마이크로 크기 반도체 구조를 높은 수율의 건식 전사 프린팅으로 수행하기 어려움, 열수축과 기계적인 변형을 제어하기 어려움, 비평면 표면으로 응용하기 어려움, 정확성과 재현가능성이 부족함, 스탬프 프린팅 장치와 패턴화되는 기판의 상부 표면 사이의 접합력이 불균일하게 분포, 스탬프를 반도체 전사 프린팅 도구에 효율적으로 접근시키기 어려움 및 스탬프 면적보다 큰 면적을 가진 기판에 마이크로 크기 반도체를 전사 프린팅하기 어려움 등과 같은 한계를 포함한다.
다양한 종래 복합 스탬프 및 프린팅 시스템은 하나 또는 둘 이상의 상기 문제점 및 한계에 직면하게 된다. 또한, 다수의 스탬프 및 시스템은 스탬프보다 결코 크지 않은 기판 위에 소프트 리소그래피로 설계되기 때문에 복합 스탬프 표면적 보다 큰 표면적을 가진 기판에 건식 전사 프린팅을 적용하는 것은 적합하지 않다.
1996년 4월 30일에 등록된 미국특허 제5,512,131호(Kumar과 Whitesides)는 자가 조립된 모노층의 플레이팅, 표면의 플레이팅 및 에칭, 생체분자 결합 및 패턴을 재생하기 위해 구비된 패턴으로부터 템플레이트를 형성하는 패터닝 시스템과 방법을 기술하고 있다.
1998년 10월 6일에 등록된 미국특허 제5,817,242호(Biebuyck와 Michel)는 변형층과 스탬프를 위한 고정 지지 역할을 하는 지지층(backing layer)의 결합에서 단단한 재료(예를 들어 폴리(메틸렌메타크릴레이트) 또는 폴리-Si)에 한정되는 포스트(post)를 가진 스탬프를 이용한 패터닝을 기술하고 있다. 상기 특허의 스탬프에서 포스트를 위한 단단한 재료는 균일하지 않은 표면과 접촉력의 균일한 분포에 대한 적합성(adaptability) 또는 균일성(conformability)에서 한계가 나타날 수 있고, 이에 의해 건식 전사 접촉 프린팅을 통한 높은 신뢰성이 저하될 수 있다.
2006년 10월 10일에 등록된 미국특허 제7,117,790호(Kendale et al.)는 스탬프에 강화성을 부여하는 고정 유리 백킹을 결합한 스탬프 구성을 기술하고 있다. 그러나, 상기 유리 백킹은 약 6 ㎜보다 큰 두께를 가진다. 상기 두껍고 단단한 유리 백플레인은 기판과 효과적인 등각 접촉을 형성시키기 위해 35 내지 60 kPa(5 내지 8.7 PSI)의 범위에서의 큰 압력을 필요로 한다. 상기와 같은 큰 압력은 스탬프의 수명을 제한할 수 있고, 깨지기 쉬운 전사된 반도체 구조와 기판 표면 위에 형성된 조립체에 손상을 입힐 수 있다. 상기 발명에서 분명하게 필요로 하는 큰 압력은 수용 기판을 변형시킬 수 있고, 프린팅의 균일성을 제한할 수 있으며, 균일하지 않은 기판 표면에서 적합성 또는 균일성을 제한할 수 있다. 또한, 상기 스탬프는 스탬프와 작동하고 감지하는 요소 사이의 단단하 결합을 필요로 한다. 또한, 단단한 스탬프와 기판 사이에 동일 평면을 형성시키기 위해 3 코일 액츄에이터(actuator) 및 스테인리스 플렉쳐(flexture)가 사용된다. 스탬프의 전체적인 강도 때문에 특히 굵은 스탬프 유리 백킹층의 과도한 강도의 관점에서 상기 스탬프 구성이 스탬프 영역에 거쳐 균일한 압력이 가해지는 것은 확신할 수 없다. 상기 발명의 한계는 인쇄 압력이 스탬프에 거쳐 균일하지 않기 때문에 높은 프린팅 결점이 나타난다는 것이다. 상기 스탬프는 스탬프 백킹을 편형되게 하고 작은 점을 형성시키기 위해 고 압력 챔버를 사용한다. 상기 스탬프 백킹 편향은 특히 마이크로 크기 및/또는 나노크기 반도체 소자인 경우에 방사방향 뒤틀림이 나타나기 때문에 고 배치 정확성이 저해될 수 있다. 또한, 상기 특허의 시스템을 이용한 패터닝은 스탬프 소자의 크기와 유사한 면적을 가진 수용 기판으로 제한된다.
2007년 3월 27일에 등록된 미국특허 제7,195,733호(Rogers과 Menard)는 기판 표면 위에 마이크로 크기 및/또는 나노크기 형상을 패터닝하기 위한 다층 복합 스탬프를 기술하고 있다. 상기 복합 스탬프는 다수의 폴리머층을 포함하고, 각각의 층의 영률은 우수한 해상도 및 높은 신뢰성을 나타내는 패턴을 제공하기 위해 선택된다.
앞에서 일반적으로 인지한 바와 같이, 프린팅 기반 패터닝 장치와 마이크로 및 나노 제조응용을 위한 공정이 필요하다. 특히, 분산된 전자 장치 및 시스템의 조립체를 위한 저비용, 고해상도 프린팅 기반 제조 플랫폼(platform)은 고성능 스탬프를 위해 필요하다.
05/16/2000 Blalock George et al. Burgin et al. 04/05/2005 Chow Narang Rutiser Takahashi Afzali-Ardakani et al. Dona et al. Kim Bruno et al. Hougham et al. Hall et al. Duthaler et al. Maracas et al. 09/23/1997 Maracas et al. Kumar et al. 미국출원특허 제11/423,192호, Khang et al., "Pattern Transfer Printing By Kinetic Control Of Adhesion To An Elastomeric Stamp." 미국출원특허 제11/421,654호, Khang et al., "Printable Semiconductor Structures An Related Methods Of Making And Assembling." 미국출원특허 제11/145,574호, Khang et al., "Methods And Devices For Fabricating And Assembling Printable Semiconductor Elements." 미국출원특허 제11/001,689호, Jeon et al., "Methods and Device For Fabricating Three-Dimensional Nanoscale Structures." 미국등록특허 제7,195,733호, Rogers et al., "Composite patterning devices for soft lithography."
본 발명의 목적은 반도체 소자의 건식 전사 프린팅을 위한 강화 복합 스탬프를 제공하는 데 있다.
본 발명은 강화 복합 스탬프, 장치 및 상기 강화 복합 스탬프를 제조하는 방법을 제공한다. 본 발명의 일면에 따른 강화 복합 스탬프는 반도체 구조의 건식 전사 접촉 프린팅을 위한 프린팅 시스템에 사용하기 위해 최적화된 구조와 형태를 가지며, 전사되는 반도체 구조의 상대적인 공간 배치 정확성에 대해 우수한 조절능을 부여할 수 있다. 예를 들어, 실시예에서 본 발명에 따른 강화 복합 스탬프는 접촉된 기판의 표면에서 스탬프의 자가 레벨링으로 프린팅 장치의 패턴된 표면이 간결하고 반복적으로 수직 이동되게 한다. 본 발명의 일면에 따른 강화 복합 스탬프는 프린팅 장치의 패턴된 표면과 프린팅 장치의 강화 복합 스탬프에 의해 접촉된 기판의 상부 표면 사이의 접착력이 균일하게 분포되게 한다.
또한, 본 발명은 본 발명의 강화 복합 스탬프를 이용한 반도체 소자를 패턴화, 조립 및 집적화하는 방법을 제공하고, 상기 강화 복합 스탬프가 결합된 프린팅 장치 및 시스템을 제공한다. 본 발명은 박판 유리를 집적화하는 방법 및 프린팅 장치를 위한 강화 복합 스탬프로 유연하고 높은 모듈러스(강도)로 백킹하는 방법을 제공한다. 예를 들어, 실시예에서 본 발명의 강화 복합 스탬프를 제조하는 방법은 건식 전사 프린팅하는 동안 스탬프에 전체적으로 균일한 수직 압력이 적용되게 하여 유리 백킹면에 가요성(flexibility)을 부여하고, 따라서 압력하에서 유리 백킹의 변형을 방지하여 평탄한 표면이 유지되게 한다. 또한, 본 발명의 강화 스탬프를 프린팅 적용을 위한 반도체 건식 전사 프린팅 도구와 결합되게 하는 방법을 제공한다. 또한, '스텝-앤드-리피트(step and repeat)' 프린팅으로 반도체 소자를 포함하는 반도체 구조를 가진 대면적 기판을 패턴하는데 사용되는 본 발명의 강화 복합 스탬프를 이용한 방법을 제공한다.
다른 일면에서, 본 발명의 강화 복합 스탬프는 박판 유리 고정 백킹층(예를 들어, 두께는 500 ㎛ 미만)과 스탬프의 인쇄가능한 표면 영역(예를 들어, 변형층의 릴리프 구조)의 적어도 일부분과 수직방향으로 일치하는 오프닝(opening)을 가진 보강층을 집적화한다. 상기 보강층의 오프닝 형상은 소프트 리소그래피 패터닝을 위한 종래 스탬프에 비하여 유용한 성능 향상을 가져오는 기계적 특성을 가진 복합 스탬프를 제공한다. 본 발명의 강화 복합 스탬프는 예를 들어, 높은 신뢰성과 높은 수율 건식 전사 프린팅을 위한 제조 플랫폼과 반도체 구조 조립체를 위한 제조 플랫폼을 제공한다. 본 발명에 따른 복합 스탬프 및 제조방법은 분산된 전자 시스템을 위한 제조 적용의 범위에서 적합하고, 반도체에 기반한 전자 장치 및/또는 장치 소자를 대면적 기판에 국지적 패터닝할 수 있는 응용에 특히 적합하다.
일면에서, 강화 복합 스탬프의 형상은 도너(donor) 또는 타겟 기판이 상기 복합 스탬프와 접촉되게 할 때 이격을 제공하는 프린트 도구 헤드 또는 스탬프 액츄에이터 또는 부품과 같은 관련된 장치 및 제조 시스템에 편리하고, 신뢰할 수 있으며, 기계적으로 튼튼하게 증착하기 쉽게 한다. 본 발명의 복합 스탬프는 수직 가요성을 유지하는 동안 스탬프의 수용 및/또는 프린팅 표면을 따라 원치 않는 면내 이동을 방지하여 고정확성과 신뢰할 수 있는 프린팅을 할 수 있다. 면내 이동을 최소화하는 것은 높은 정확성 및 높은 수율의 전사 프린팅을 수행할 수 있는데 유리하다. 수직 가용성은 특히 픽-업 구조(예를 들어, 잉킹(inking) 스탬프)에 영향을 주는 균일하지 않은 표면 및 타겟 기판 위 또는 내로 구조를 증착하기 위해 등각 접촉을 수행하는데 중요하다. 일반적으로, 종래 스탬프는 면내 강성과 수직 가요성에 대한 필요성을 충분하게 설명하는데 어려움이 있다.
스탬프의 전체적인 수직 방향 가요성을 손상시키지 않고 불필요한 면내 이동을 방지하는 것과 같이 면내 이동은 고정 지지층 및 보강층을 사용하여 최소화한다. 실시예에서, 보강층을 특정 모양 또는 레이아웃(layout)으로 형성하는 것은 스탬프의 기계적 파라미터의 분포를 바람직한 패터닝 응용을 위해 효과적으로 조절 및/또는 선택되게 한다. 예를 들어, 일 실시예의 보강층은 상기 고정 지지층과 스탬프의 인쇄가능한 영역의 모양 및/또는 크기와 일치하는 중앙 구멍 형상의 굴곡 강도(flexural rigidity)보다 낮은 값을 가진다. 부품들의 결합은 스탬프 프린팅 영역에서 수직 가용성을 손상시키지 않고 면내 강성을 제공하며, 스탬프의 전체적인 기계적 안정성과 수명을 향상시킨다.
일면에서, 본 발명의 복합 스탬프는 프린팅을 촉진하기 위해 사용되는 릴리프 구조의 적어도 일부분과 수직방향으로 일치하는 오프닝을 가진 보강층으로 얇은 고정 지지층을 집적화한다. 장치 소자의 결합은 고해상도 및 고수율 전사를 수행하기 위해 유용한 면내 강성을 유지하는 동안 제조공정이 수행되는 스탬프와 기판에 등각 접촉을 향상시키기 위해 복합 스탬프가 유용한 수직 가요성을 가지게 한다. 예를 들어, 일실시예에서 본 발명은 (i) 내부면과 상기 내부면의 반대편에 위치하는 외부면을 가지고, 상기 외부면에 다수의 릴리프 구조를 가진 변형층; (ii) 상기 변형층의 내부면과 연결되고, 하부면과 상기 하부면의 반대편에 위치하는 상부면을 가지며, 상기 하부면은 변형층의 외부면에 인접하게 위치하는 고정 지지층; 및 (iii) 상기 고정 지지층에 작동가능하게 연결되고, 상기 변형층 외부면의 릴리프 구조의 적어도 일부분과 수직방향으로 일치하는 오프닝을 가진 보강층을 포함하는 가로 길이를 따라 가로방향으로 늘어나고 세로 길이를 따라 수직방향으로 늘어나는 복합 스탬프를 제공한다. 본 발명의 일실시예에서, 변형층, 고정 지지층, 보강층은 이방성 영률 또는 복합 스탬프의 세로 길이를 따라 가요성을 제공하고 가로 길이를 따라 면내 강성을 제공하는 굽힘 강성을 가진 스탬프를 제공하기 위해 형성된다. 여기서 기술된 "연결된(connected)"은 접착층(adhesive layer)과 같은 하나 또는 둘 이상의 중간층들 또는 구조들을 통한 층간 직접 결합 또는 간접적 결합을 의미한다. 연결된 구조들과 층들은 예를 들어, 공유결합, 쌍극자-쌍극자 상호작용, 수소결합, 반데르발스 힘, 런던힘(London force) 또는 이들의 조합을 포함하는 화학적 결합에 의해 결합될 수 있다. 여기서 기술된 "근접(proximate)"은 서로 1000 ㎛ 내에 인접한 물리적 결합을 하고 있는 두가지 스탬프 구성요소 또는 특징의 위치를 의미한다.
릴리프 구조와 수직방향으로 일치하는 오프닝(opening)을 가진 보강층의 결합은 기계적으로 단단한 스탬프가 얇은(예를 들어, 500 ㎛ 이하) 고정 지지층을 포함할 수 있게 한다. 본 발명의 상기 측면은 스탬프가 높은 수율로 구성요소들을 전사되게 하고, 이미 장치 구성요소들로 패턴된 굴곡된 기판 또는 평평하지 않은 기판과 같은 비평면 표면에 패터닝되게 한다. 본 발명에 따른 얇은 고정 지지층은 바람직하게 상대적으로 높은 영률, 예를 들어 약 10 내지 100 GPa의 범위에서 선택되는 영률을 가진다. 높은 영률 및/또는 높은 굽힘 강성을 가진 얇은 고정 지지층을 사용하는 것은 스탬프와 장치 기판 또는 도너 기판의 표면간에 등각 접촉을 형성시킬 수 있는 릴리프 패턴(relief pattern)의 뒤틀림을 최소화하기에 충분한 측면 강성(lateral rigidity)을 가진 복합 스탬프를 제공할 수 있기 때문이다. 높은 영률 및/또는 높은 굽힘 강성을 가진 얇은 고정 지지층의 결합으로 제공되는 릴리프 패턴의 뒤틀림 감소는 효과적인 전사, 조립체 및/또는 마이크로 크기 및/또는 나노크기 구조와 같은 매우 작은 크기를 가진 반도체 구조의 집적화를 가능하게 한다. 예를 들어, 일실시예는 적절한 가요성을 나타내는 스탬프를 제공하기 위해 10-3 내지 1 Nm의 범위에서 선택되는 굽힘 강성을 가진 고정 지지층과 결합한다.
얇은 고정 지지층의 구조와 수직 크기(예를 들어, 두께)는 적어도 부분적으로 본 발명에 따른 스탬프의 전체적인 적합성과 굽힘 강성을 결정하는 특성들이다. 예를 들어, 일실시예에서 상기 고정 지지층은 박판 유리층을 포함하고, 예를 들어 상기 얇은 층은 낮은 가격의 소다-석회계 유리, 낮은 열평창계수를 가지는 보로실리케이트계 유리 또는 바람직하게 평탄패널 디스플레이에 주로 사용되는 알칼리를 포함하지 않는 알루미노보로실리케이트 E계 유리로 이루어진 군으로부터 선택되는 하나 또는 둘 이상의 유리를 포함한다. 실시예에서, 얇은 고정 지지층은 프린팅 영역 또는 스탬프 수용 영역(예를 들어, 릴리프 구조를 가진 영역)과 수직방향으로 일치하는 영역에서 평균 두께를 가지고, 상기 평균 두께는 500 ㎛ 이하이고, 선택적으로 300 ㎛ 이하이다. 일실시예에서, 상기 고정 지지층은 스탬프의 프린팅 영역 또는 수용 영역에 수직방향으로 일치하는 영역에서 선택적으로 100 내지 300 ㎛에서 선택되고, 300 내지 500 ㎛에서 선택되는 평균 두께를 가진다. 300 ㎛ 이하의 두께를 가지는 유리 고정 지지층을 사용함으로써 마이크로 크기 및/또는 나노크기 반도체 소자를 가진 대면적의 기판을 고수율로 패터닝하는데 유용한 전체적인 스탬프의 적합성을 향상시킨다. 선택적으로, 상기 고정 지지층은 예를 들어, 스탬프의 수용 또는 프린팅 표면 영역에서 20% 미만 또는 10% 미만의 절대 균일성(absolute uniformity)의 편차를 가진 균일한 두께를 가진다. 선택적으로, 상기 고정 지지층은 광학적 정렬(optical alignment), 레지스트레이션(registration) 및/또는 상기 복합 스탬프를 통한 가시화에 의한 포지션닝(positioning)이 가능하도록 예를 들어, 전자기 스펙트럼의 가시 영역에서 광학적으로 투명하다. 일면에서, 상기 고정 지지층은 유리 백프레인 또는 단단하고 광학적으로 투명한 물질이다.
보강층은 본 발명의 복합 스탬프의 고정 지지층을 기계적으로 지탱하고 강화하기 위해 구비되고, 이에 의해 얇은 고정 지지층을 사용할 수 있다. 선택적으로, 보강층은 도구 헤드 및/또는 스탬핑 시스템의 마운팅 플랜지와 같은 구동 시스템의 구성 요소들과 상기 고정 지지층 사이의 기계적으로 단단한 결합을 제공하기 위해 구비된다. 일실시예에서, 상기 보강층은 고정 지지층의 상부면, 고정 지지층의 하부면 또는 고정 지지층의 상부 및 하부면 둘다에 연결된다. 예를 들어, 일실시예에서 보강층은 변형층의 적어도 일부와 상기 고정 지지층 사이에 적어도 부분적으로 배치된다. 예를 들어, 일실시예에서 상기 보강층은 상기 고정 지지층에 인접하게 제공된다. 여기서 기술된 "인접하게(adjacent to)"는 상기 고정 지지층과 물리적 접촉으로 및 물리적 접촉에서 직접적으로 근접하게 위치하는 것 또는 상기 보강층이 상기 고정 지지층에 연결되는 위치를 의미한다.
일실시예에서, 상기 보강층은 고정 지지층과 중첩되는 면적으로 기술된다. "중첩 면적(Area of overlap)"은 보강층에 수직으로 일치하는 곳에 대한 고정 지지층의 일부를 의미한다. 일면에서, 고정 지지층의 외부 모서리로부터 특정 거리까지 늘어나는 것과 같이 중첩된 면적은 고정 지지층의 외부 표면적으로 제한된다. 상기 늘어나는 거리는 선택적으로 2 내지 20 ㎜ 범위에서 선택된다. 대안적으로, 중첩된 면적은 보강층에 직면하는 고정 지지층(예를 들어, 고정 지지층의 상부면 또는 하부면)의 표면적에 대한 퍼센트로 기술될 수 있다. 일면에서, 중첩된 면적은 선택적으로 5% 이상, 10% 이상, 25% 이상이다. 대안적으로, 중첩된 면적은 약 4 내지 180 ㎠ 범위로부터 선택되는 것과 같이 절대값으로 기술될 수 있다. 일실시예에서, 중첩된 면적은 고정 지지층의 외부 영역으로 제한되고, 상기 고정 지지층의 외부 영역은 변형층의 외부면 중앙에 위치하는 다수의 릴리프 구조(relief feature)의 적어도 일부분과 수직방향으로 일치하고 중앙에 위치하는 보강층에서 오프닝을 구비한다. 일실시예에서, 중첩된 면적은 고정 지지층의 외부 모서리로 늘어난다. 일실시예에서, 중첩된 면적은 고정 지지층을 지나 연장되는 것과 같이 고정 지지층의 외부 모서리를 초과하여 늘어난다. 상기 실시예에서, 보강층은 예를 들어, 스탬프를 프린팅 도구에 설치하는 것을 용이하게 할 수 있다.
보강층의 구조는 적어도 일부분이 본 발명에 따른 스탬프 구조의 기계적 특성들을 결정한다. 일실시예에서, 보강층은 섬유 요소들을 포함하고, 상기 섬유 요소들은 유리 섬유, 폴리머 섬유, 액정 폴리머 섬유, 카본 섬유 또는 이들의 혼합물, 또는 나노 입자들 또는 마이크로 입자들과 같은 입자 요소와 같은 섬유 요소이다. 선택적으로, 보강층은 높은 인장강도의 유리 섬유 요소를 포함한다. 예를 들어, 일실시예에서 보강층의 유리 섬유는 S-유리, S2-유리 및 E-유리로 이루어진 군으로부터 선택된다. 일실시예에서, 보강층은 예를 들어, 직조 섬유유리 또는 직조 카본 섬유의 한층인 직조 형상으로 제공되는 섬유를 포함한다. 일실시예에서, 보강층은 예를 들어 열팽창계수가 5 PPM/K 이하인 낮은 열팽창계수를 가진 하나 또는 둘 이상의 재료를 포함한다. 일실시예에서, 보강층은 보강층의 열팽창계수(예를 들어, 20%, 10% 또는 5%)와 일치하는 열팽창계수를 가진 재료를 포함한다.
또한, 모양을 포함하는 보강층의 물리적 치수는 본 발명에 따른 복합 스탬프에 기계적 특성들과 가용 성능들을 부여하기 위해 선택된다. 일실시예에서, 보강층은 100 내지 1000 ㎛ 범위에서 선택되는 스탬프의 수직 크기를 따라 평균 두께를 가진다. 일실시예에서, 보강층의 굽힘 강성은 프린팅 시스템과 같은 작동 시스템의 구성 요소와 고정 지지층을 효과적으로 결합시키기 위해 선택된다. 예를 들어, 고정 지지층의 굽힘 강도보다 적어도 10 배 작은 굽힘 강도를 가진 보강층은 기계적 파괴를 최소화하는 것과 같이 프린팅 시스템의 마운팅 플랜지 요소 또는 도구 헤드에 기계적으로 단단한 결합을 제공하고, 이에 의해 스탬프의 수명을 향상시킬 수 있다. 일실시예에서, 보강층은 10-3 내지 1 Nm의 범위에서 선택되는 굽힘 강성을 가진다.
본 발명에 따른 보강층은 면내 강성을 향상시키기 위해 선택되는 형상을 가질 수 있고, 스탬프의 인쇄가능한 영역 또는 활성 영역의 수직 가요성, 탄성 및 적합성을 보호하는 동안 스탬프의 수명은 향상되고 상대적으로 얇은 지지층을 보호할 수 있다. 다수의 실시예에서, 보강층은 스탬프의 수용 표면 또는 인쇄 표면의 적어도 일부분(예를 들어, 다수의 릴리프 구조를 가진 변형층의 외부면)과 수직방향으로 일치하는 하나 또는 둘 이상의 오프닝(또는 보이드(void))을 가진다. 예를 들어, 링 형상의 보강층은 향상된 위치 정확성, 높은 전사 수율 및/또는 스탬프 수명과 같은 작용상의 이점을 제공한다. 본 발명에 따른 복합 스탬프는 어떠한 모양으로도 사용될 수 있지만, 보강 중앙 오리피스(orifice) 및/또는 보강 모서리 형상의 예를 포함하고, 특정 소자 및 스탬프 모양에 좌우되는 링, 정사각형, 타원형, 원형, 사각형 및 매끄럽거나 날카로운 모서리 또는 이들의 조합에 제한되는 것은 아니다. 일실시예에서, 보강층의 오프닝은 10 ㎠ 이상의 표면적을 가진다. 대안적으로, 보강층의 오프닝 면적은 고정 지지층 표면적에 대해 퍼센트로 나타낼 수 있다. 일면에서, 오프닝 면적은 선택적으로 75%, 90% 또는 95% 이상이다.
본 발명에 따른 보강층은 스탬프 성능에 유리하게 영향을 미치는 적어도 하나의 기계적 특성을 공간적으로 변화되게 분포시킬 수 있다. 예를 들어, 다수의 실시예에서, 적절한 면내 강성을 유지하는 동안 공간적으로 변화되는 분포에 의해 제공되는 수직 방향에서의 영률, 굽힘 강성 또는 강성(stiffness)의 조절은 수직 가요성을 갖게 한다. 특정 실시예에서의 "공간적으로 변화되는 분포(spatially varying distribution)"는 스탬프 또는 구성 요소의 하나 또는 둘 이상의 수평 크기를 따라 선택적으로 변화하는 적어도 하나의 기계적 파라미터 값의 분포를 의미한다. 다수의 실시예에서, 보강층은 스탬프의 수직 크기(예를 들어, 두께)에 해당하는 영률, 굽힘 강성 또는 강성의 분포를 가지고, 상기 스탬프의 수직 크기는 보강층의 길이, 두께, 직경 또는 반경으로 이루어진 군으로부터 선택되는 수평(측면) 크기를 따라 선택적으로 변화된다. 일실시예에서, 영률 또는 굽힘 강성의 공간적으로 변화되는 분포는 수평 크기에 따라 복합 스탬프의 중앙 부분에 대해 대칭적이고, 선택적으로 스탬프 중앙에서 최소값을 가지고, 스탬프의 외부 모서리에서 최대값을 가진다. 일실시예에서, 고정 지지층은 수평방향으로 하나 또는 둘 이상의 외부 모서리에서 한정되고, 보강층의 영률 또는 굽힘 강성은 스탬프의 프린팅 또는 수용 표면(예를 들어, 릴리프 구조를 가진 변형층의 영역)에 해당하는 보강층의 영역보다 큰 외부 모서리에 인접한다. 예를 들어, 일실시예에서 보강층은 변형층의 릴리프 구조와 고정 지지층 사이에 구비되는 제1 영역을 가지고, 고정 지지층의 외부 모서리와 변형층 사이에 구비되는 제2 영역을 가지며, 제2 영역의 영률은 제1 영역의 영률보다 큰 값을 가진다.
일실시예에서, 보강층은 변형층과 고정 지지층 사이에 부분적으로 구비되고, 릴리프 구조의 적어도 일부분과 고정 지지층 사이에 구비되는 하나 또는 둘 이상의 오프닝 또는 보이드를 선택적으로 가진다. 특정 실시예에서, 보강층은 링(ring)이고, 200 내지 500 ㎛ 범위에서 선택되는 두께를 가지며, 고정 지지층의 외부 모서리와 변형층 사이에 적어도 부분적으로 위치한다. 일실시예에서, 보강층은 직조 섬유 유리 링이고, 직조 섬유 유리 링은 적어도 일부분이 선택적으로 변형층에 구비되거나 집적화된다. 일실시예에서, 본 발명에 따른 스탬프는 지지층의 외부 모서리 영역과 결합되거나 위치하는 보강층을 가진다. 실시예의 일면에서, 변형층은 선택적으로 고정 지지층의 내부 영역과 연결되거나 직접적으로 결합된다. 상기 형상은 고정 지지층과 결합되어 변형층의 면내 이동을 제한할 수 있다. 다수의 실시예에서, 중앙 오프닝 또는 보이드는 예를 들어, 전자기 스펙트럼의 가시 영역에서 투명하고, 이에 의해 복합 스탬프를 통한 가시화에 의해 광학 정렬, 레지스트레이션 및/또는 포지션닝이 가능하다.
본 발명에서 보강층의 집적화는 복합 스탬프의 형상 범위에 의해 수행될 수 있다. 예를 들어, 특정 실시예에서 보강층은 고정 지지층 및/또는 변형층에 의해 직접적으로 지지되고, 선택적으로 고정 지지층 및/또는 변형층에 직접적으로 연결된다. 대안적으로, 접착층 또는 다른 구조 요소들과 같은 하나 또는 둘 이상의 중간층이 보강층, 고정 지지층 및/또는 변형층을 연결하는데 사용될 수 있다. 일실시예에서, 복합 스탬프의 보강층은 변형층에 적어도 부분적으로 구비된다. 상기 실시예에서 구성 성분들 사이의 결합은 예를 들어, 공유결합, 쌍극자-쌍극자 결합, 수소 결합, 반데르발스 힘, 런던 힘 또는 이들의 조합을 포함하는 화학적 결합에 의해 결합될 수 있다. 본 발명에서 섬유 유리 보강층은 탄성중합체 변형층(예를 들어, PDMS 층)과 강한 결합을 형성할 수 있기 때문에 유용하고, 이에 의해 긴 수명을 나타내는 기계적으로 단단한 복합 스탬프를 제조할 수 있다. 일실시예에서, 보강층은 복합 스탬프를 통한 가시화에 의해 광학 정렬, 레지스트레이션 및/또는 포지션닝이 방해받지 않기 위해 형성되거나 선택된다. 예를 들어, 광학적으로 투명하지 않은 보강층이 위치할 수 있고, 따라서 광학 정렬, 레지스트레이션 및/또는 포지션닝이 가시화되는 영역과 오프닝을 일치시켜야 한다.
몇몇 실시예들을 위한 변형층은 낮은 영률, 예를 들어, 약 0.5 내지 10 MPa 범위에서 선택되는 영률을 가진다. 탄성중합체(elastomer)과 같은 낮은 영률의 변형층은 매끈한 표면, 평편한 표면, 평편하지 않은 표면, 거친 표면, 특히 거칠기 크기가 약 1 ㎛를 가진 표면 및 100 ㎛ 미만의 기복을 가진 표면의 대면적(수 ㎡까지)과 등각 결합을 효과적으로 형성할 수 있는 복합 스탬프를 제공하기 때문에 유용하다. 또한, 낮은 영률의 변형층은 스팸프에 적용되는 비교적 낮은 압력(약 0.1 내지 10 kNm-2)을 사용하여 기판 표면의 대면적과 스탬프의 접촉면 사이에 등각 결합을 형성할 수 있다. 또한, 낮은 영률의 변형층을 결합하면 본 발명에 따른 복합 스탬프의 적절한 릴리스 특성을 기판 표면 범위로 제공할 수 있다.
몇몇의 실시예에서, 변형층은 100 내지 500 ㎛ 범위에서 선택되는 두께를 가진다. 몇몇의 실시예에서, 변형층은 폴리머층이고, 선택적으로 폴리(디메틸실록산)(PDMS)층과 같은 에라스토머층이다. 본 발명에 따른 변형층은 프린팅, 패터닝 및/또는 소자 제조 응용에 유용한 릴리프 구조, 예를 들어 하나 또는 둘 이상의 안정화 구조, 패턴 전사 형상(예를 들어, 전사 포스트), 레지스트레이션 형상 및/또는 정렬 구조을 가질 수 있다. 본 발명에서 사용되는 릴리프 구조의 패턴은 하나의 연속적인 릴리프 구조 또는 다수의 연속적 및/또는 불연속적인 릴리프 구조를 포함할 수 있다. 본 발명에서, 릴리프 구조의 물리적 크기의 선택 또는 릴리프 패턴에서의 배열은 물리적 크기 및 조립되거나 공정을 거친 기판 표면에 생성되는 구조체의 상대적 배열을 토대로 결정된다. 본 발명에 따른 복합 스탬프에서 사용할 수 있는 릴리프 구조의 패턴은 약 10 ㎚ 내지 100 ㎜의 범위, 바람직하게는 약 10 ㎛ 내지 1 ㎜에서 선택되는 물리적 크기를 가진 하나 또는 둘 이상의 릴리프 구조를 포함할 수 있다. 본 발명에 따른 사용가능한 릴리프 구조의 패턴은 수용 또는 프린팅 표면적의 넓은 범위에 적용할 수 있으며, 상기 수용 또는 프린팅 표면은 예를 들어, 약 1 ㎠ 내지 10 ㎡의 범위에서 선택되는 것이 바람직하다. 일실시예에서, 변형층은 드문드문한 전사 및/또는 장치 기판 위 또는 안으로 반도체 소자의 집적화를 허용하도록 형성된 다수의 패턴된 전사 형상을 가진다. 선택적으로, 변형층은 예를 들어, 복합 스탬프를 통한 가시화에 의해 광학 정렬, 레지스트레이션 및/또는 포지션닝이 가능하도록 전자기 스펙트럼의 가시영역에서 광학적으로 투명하다. 일면에서, 변형층은 광학적으로 투명한 탄성중합체 층이다.
본 발명의 복합 스탬프는 하나 또는 둘 이상의 물리적 특성 및/또는 기능적 능력에 의해 더욱 특성이 부여될 수 있다. 일면에서, 본 발명의 복합 스탬프는 1×10-3 내지 1 Nm의 범위에서 선택되는 순 굽힘 강성(net flexural rigidity)을 가진다. 일면에서, 본 발명의 복합 스탬프는 0.5-10 MPa 범위인 수직 방향 평균 영률을 가지고, 10-100 GPa 범위인 평균 면내 영률을 가진다. 일면에서, 본 발명의 스탬프는 50 mPSI 이하의 작동력을 위해 약 100 ㎛보다 작은 수직 보우(vertical bow, 예를 들어 의도하지 않은 국지화된 수직 이동)를 경험하는 수용 또는 프린팅 표면을 가진다. 일면에서, 본 발명의 복합 스탬프는 스탬프의 수직 이동보다 적어도 약 10배 작은 수직 보잉(vertical bowing)을 제공한다. 일면에서, 본 발명의 강화 복합 스탬프는 9 ㎠의 패턴된 기판 표면적에 대해 3 σ에서 ±4 ㎛ 이상으로 인쇄가능한 요소의 위치 정확도를 나타낼 수 있다.
본 발명의 복합 스탬프 의 인접층(adjacent layer) 또는 구성 요소는 소프트 리소그래피 및 미세가공 분야에서 알려진 어떠한 방법으로도 결합될 수 있다. 예를 들어, 변형층 내부면과 고정 지지층 사이의 결합 또는 보강층과 고정 지지층 사이의 결합은 기계적 파괴, 심각한 붕괴 또는 박리가 발생하지 않는 건식 전사 프린팅 공정 동안 스트레칭 및/또는 압축 변위가 발생하는 기계적으로 유용한 시스템을 제공하는 결합방식, 구성 또는 구조를 사용하여 제공될 수 있다. 본 발명에 따른 일실시예에서, 적어도 표면 일부 사이의 결합은 공유 결합 및/또는 비 공유결합에 의해 제공될 수 있다. 유용한 접착층은 금속층, 폴리머층, 부분 중합된 폴리머 전구체층 및 복합 재료층을 포함하나, 이에 제한되는 것은 아니다. 접착층과의 결합을 용이하게 하기 위해 화학적으로 개질된 표면도 포함된다. 일면에서, 본 발명에 따른 스탬프는 지지층에 결합되는 변형층을 가진다. 일면에서, 보강층은 변형층, 지지층 또는 이들 모두에 화학적으로 결합된다.
본 발명의 강화 복합 스탬프는 건식 전사 접촉 프린팅에 유용하고, 특히 대면적 기판을 프린팅할 수 있는 스텝-앤드-리핏(step-and-repeat)에 유용하다. 일실시예에서, 본 발명의 복합 스탬프는 이격 거리(clearance distance) 또는 수직 오프셋 거리(vertical offset distance)를 제공하기 위해 특별하게 형성된다. 상기 거리는 도구 헤드로부터 방해받지 않고 넓은 표면적을 가지는 타겟 기판 또는 도너를 형성시키거나 위치시키는데 적합한 이격이 존재하는 것과 동일한 방식으로 스탬프를 프린팅 도구 헤드로 고정시키거나 채우기 위한 수단을 제공한다. 일면에서, 변형층은 환형 마운팅 플랜지(annular mounting flange) 및 플랜지 커넥터(flange connector)를 더 포함한다. 플랜지 커넥터는 외부면과 마운팅 플랜지 면이 이격 거리로 분리된 서로 다른 면에 존재하기 위해 환형 마운팅 플랜지를 스탬프 외부면에 작동가능하게 연결한다. 일면에서, 상기 이격 거리는 적어도 200 ㎛이고, 몇몇 응용에서는 선택적으로 적어도 1 ㎜이며, 몇몇 응용에서는 선택적으로 적어도 5 ㎜이다.
기계적 안정성은 플랜지 커넥터에서 보강층을 적어도 부분적으로 삽입하는 것에 의해 선택적으로 얻을 수 있다. 선택적으로, 보강층은 인쇄가능한 표면에 평행한 면을 따라 고정 지지층 다음에서부터 스탬프 마운팅 플랜지의 일부를 따라 플랜지 커넥터까지 가로지른다. 일면에서, 환형 마운팅 플랜지 및 플랜지 커넥터는 변형층 재료로부터 형성된다. 일면에서, 본 발명에 따른 스탬프는 변형층, 보강층 또는 이들 모두에 지지층을 고정시키는 돌출된 고정링(reinforcement ring)을 가진다.
본 발명에 따른 복합 스탬프는 변형층의 프린팅 및/또는 수용 표면의 적어도 일부와 공정을 거친 기판 표면 사이에 등각 접촉을 형성시킬 수 있다. 선택적으로, 복합 스탬프는 패턴된 기판 표면과 등각 접촉으로 스탬프를 결합시킬 수 있는 외력을 발생시키기 위한 스탬핑 장치와 같은 액추에이터와 작동가능하게 연결된다. 선택적으로 기판은 복합 스탬프와 등각 접촉으로 기판을 결합시킬 수 있는 액추에이터와 작동가능하게 연결될 수 있다. 상기 엑츄에이터는 도너 기판 및/또는 스탬프에서 수용 기판까지의 프린팅 구조로부터 수용 구조를 위한 유용한 스탬프의 조절가능한 수직 변위를 용이하게 한다.
또 다른 측면에서, 본 발명은 강화 복합 스탬프의 제조방법을 제공한다. 일실시예에서, 강화 복합 스탬프의 제조방법은 (i) 선택된 3차원 릴리프 패턴을 가진 마스터 릴리프 패턴을 제공하는 단계; (ii) 하부면과 상기 하부면과 반대되는 상부면을 가지고, 하부면은 마스터 릴리프 패턴으로 향하고 이에 의해 스탬프 형성 챔버의 하부면과 상부면을 한정하는 500 ㎛보다 작은, 선택적으로 300 ㎛ 보다 작은 두께를 가진 얇은 고정 지지층을 제공하는 단계; (iii) 상기 고정 지지층의 상부면 또는 하부면과 접촉하고, 마스터 릴리프 패턴의 적어도 일부와 수직방향으로 일치하는 오프닝을 가진 보강층을 제공하는 단계; (iv) 프리폴리머를 스탬프-형성 챔버로 제공하는 단계; (v) 상기 고정 지지층의 하부면, 및 선택적으로 상기 보강층과 접촉하는 폴리머층을 발생시켜 프리폴리머를 중합하는 단계; (vi) 상기 폴리머층, 상기 보강층 및 상기 고정 지지층을 포함하는 강화 복합 스탬프를 제조하여 마스터 릴리프 패턴으로부터 폴리머층을 분리시키는 단계;를 포함한다. 상기 공정에서, 마스터 릴리프 패턴은 다수의 릴리프 구조를 가진 변형가능한 스탬프 표면을 위한 몰드로 작용한다. 일실시예에서, 상기 고정 지지층은 유리 백킹층과 같은 유리층을 포함한다. 일실시예에서, 프리폴리머를 공급하고 중합시키는 것은 상기 강화 복합 스탬프의 변형층을 제공하는 탄성중합체 층을 발생시킨다. 상기 방법은 상기 변형층에서 상기 보강층을 적어도 부분적으로 삽입하는 단계를 더 포함한다.
일실시예에서, 상기 고정 지지층과 마스터 릴리프 패턴의 상대적 위치는 상기 고정 지지층과 마스터 릴리프 패턴 사이의 수직 분리 거리를 얻기 위해 조절된다. 예를 들어, 분리 거리는 1 ㎜ 이하에서 선택될 수 있고, 처음에는 제1 거리로 조절될 수 있는 분리 거리를 가지는 것과 같이 사용자에 의해 선택적으로 조절된 후 제2 거리로 감소시키며, 이에 의해 스탬프 형성 챔버 구멍을 완전히 채우는 것을 용이하게 한다.
일실시예에서, 강화 복합 스탬프의 제조방법은 (i) 고정 지지층과 마스터 릴리프 패턴 사이의 1 ㎜ 이하인 수직 분리 거리를 얻기 위해 상기 고정 지지층과 마스터 릴리프 패턴의 상대 위치를 조절하는 단계를 더 포함한다. 일실시예에서, 강화 복합 스탬프의 제조방법은 (i) 마스터 릴리프 패턴을 안전하게 보유하는 웨이퍼 홀더 조립체를 제공하는 단계; (ii) 상기 고정 지지층을 안전하게 보유하는 스탬프 몰딩 조립체를 제공하는 단계; (iii) 실리콘 마스터와 상기 고정 지지층 사이의 분리 거리를 1 ㎜ 이하로 제공하기 위해 상기 웨이퍼 홀더 조립체를 스탬프 몰딩 조립체와 결합시키는 단계; (iv) 상기 웨이퍼 홀더 조립체 및 스탬프 몰딩 조립체 중 하나 또는 둘 모두를 지나 위치하는 인렛 포트(inlet port)를 통해 가스가 제거된 탄성중합체 혼합물인 프리폴리머를 스탬프-형성 챔버로 공급하는 단계; (v) 분리 거리를 줄여 상기 스탬프-형성 챔버 외부로 가스가 제거된 과잉 탄성중합체 혼합물을 배출시키는 단계; 및 (vi) 중합 단계 후 상기 스탬프 몰딩 조립체로부터 상기 웨이퍼 홀더 조립체를 분리시키는 단계를 더 포함한다. 예를 들어, 일실시예에서 상기 분리 거리를 감소시키는 단계(v)의 분리 거리는 최초 분리 거리의 0.1 내지 0.6 배로 감소된다.
본 발명에 따른 강화 복합 스탬프의 구성 성분들 및/또는 형상들 중 하나는 본 발명에 따른 복합 스탬프의 제조방법과 통합될 수 있다. 예를 들어, 일실시예에서 고정 지지층은 200 내지 500 ㎛의 범위에서 선택되는 두께를 가진 유리 백킹이다. 예를 들어, 일실시예에서 보강층은 하나 또는 둘 이상의 오프닝을 가진 적합하게 형성된 보강층이고, 선택적으로 직조 섬유 유리의 링과 같은 링 형상의 구조이다. 일실시에에서, 고정 지지층은 하나 또는 둘 이상의 외부 모서리에서 수평방향으로 한정되고, 링은 외부 모서리와 변형층 사이에 적어도 부분적으로 배열된다.
또 다른 측면에서, 본 발명은 복합 스탬프를 제조하기 위한 장치 및 시스템을 제공한다. 일실시예에서, 장치는 웨이퍼 홀더 조립체; 마스터를 상기 웨이퍼 홀더 조립체에 안전하게 위치시키기 위해 상기 웨이퍼 홀더 조립체와 작동가능하게 연결되는 파스너(fastener); 상기 웨이퍼 홀더 조립체와 분리가능하게 연결되는 스탬프 몰드(stamp mold); 상기 마스터 표면을 향하는 표면을 가진 고정 배킹을 지지하기 위한 상기 스탬프 몰드 조립체와 연결되는 탄성중합체 홀더(elastomeric holder); 100 ㎛ 이상이고 3 ㎜ 이하의 범위에서 가변하고 선택되는 상기 마스터와 박판 유리 백킹 사이의 사용자 선택가능한 분리 거리를 제공하기 위해 상기 웨이퍼 홀더 조립체, 상기 스탬프 몰드 조립체 또는 이들 모두와 연결되는 수직 어저스터(adjuster); 및 상기 마스터 및 고정 백킹면 사이에 있는 스탬프-형성 챔버로 또는 챔버로부터 프리폴리머를 공급하거나 배출하기 위한 하나 또는 둘 이상의 오프닝으로부터 제조된다.
일실시예에서, 상기 탄성중합체 홀더는 배출 포트(exhaust port)를 가진 척(chuck) 및 상기 마스터를 대면하는 고정 백킹 표면에 의해 지지되는 보강층을 포함하고, 상기 배출 포트는 고정 백킹의 박리를 위한 진공 소스와 작동가능하게 연결된다. 일면에서, 상기 고정 백킹은 500 ㎛ 이하의 두께를 가진 고장력 유리이다.
일면에서, 수직 어저스터는 조절가능하고 가변하는 분리 거리를 제공하기 위해 웨이퍼 홀더 조립체 및 스탬프 몰드 조립체 각각과 기계적으로 결합되는 다수의 파스너를 포함한다.
또 다른 실시예에서, 본 발명은 강화 복합 스탬프의 마운팅 플랜지 상부면과 연결되는 수용 표면을 가진 전사 프린팅 도구 헤드와 본 발명의 강화 복합 스탬프를 연결하는 것과 같이 반도체의 건식 전사 프린팅을 위한 프린팅 도구 장치를 타겟 기판 내 또는 위로 제공한다. 일실시예에서, 본 발명은 타겟 기판 내 또는 위로 반도체의 건식 전사 프린팅을 위한 프린팅 도구 장치를 제공하고, 상기 장치는 (i) 수평 크기를 따라 수평방향 및 수직 크기를 따라 수직 방향으로 따라 늘어나는 강화 복합 스탬프, 상기 강화 복합 스탬프는 (a) 내부면과 상기 내부면 반대편에 위치하고 다수의 릴리프 구조를 가진 외부면을 가진 변형층; (b) 변형층의 내부면에 근접하게 위치하는 하부면을 가지고, 하부면과 하부면 반대편에 위치하는 상부면을 가지며, 상기 변형층의 내부면과 연결되는 고정 지지층; (c) 변형층 외부면의 릴리프 구조의 적어도 일부분과 수직방향으로 일치하는 오프닝을 가지고, 사익 고정 지지층과 작동가능하게 연결되는 보강층;을 포함하고, (ii) 상부면을 가진 마운팅 플랜지; (iii) 상기 변형층 외부면과 상기 마운팅 플랜지를 작동가능하게 연결하는 수직 단면; 및 (iv) 상기 마운팅 플랜지 상부면과 연결되는 수용 표면을 포함하는 전사 프린팅 도구 헤드를 포함한다. 일실시예에서, 변형층, 고정 지지층 및 보강층은 복합 스탬프의 수평 크기를 따라 면내 강성 및 수직 크기를 따라 가요성을 제공하는 이방성 분포를 가진 스탬프를 제공하도록 형성된다. 일실시예에서, 보강층은 고정 지지층의 하부면에 적어도 부분적으로 연결된다. 일실시예에서, 보강층은 고정 지지층의 상부면에 적어도 부분적으로 연결된다. 일실시예에서, 보강층은 고정 지지층의 하부면과 상부면에 적어도 부분적으로 연결된다.
프린팅 도구 장치는 스탬프를 도구 헤드로 안전하게 보유하기 위한 다수의 연결 요소를 가질 수 있다. 예를 들어, 일실시예에서 스탬프와 도구 헤드 사이의 연결은 홀딩 플랫폼(holding platform); 및 파스너(fastener)를 포함하고, 상기 파스너는 플랜지를 수용 표면에 위치시키는 스탬프를 통해 홀딩 플랫폼으로부터 연장되고, 이에 의해 스탬프를 도구 헤드와 연결된다. 또 다른 예는 스탬프를 도구 헤드에 보유하기 위한 진공 척(vacuum chuck)이다. 증가된 진공 바인딩(vacuum binding)을 용이하게 하기 위해, 진공 척은 선택적으로 도구 헤드 수용 표면에 위치하는 진공 그루브(vacuum groove)를 가진다. 또 다른 일면에서, 연결은 프린팅 도구 수용 표면에 반대되는 홀딩 플랫폼에 의해 촉진되고, 상기 홀딩 플랫폼은 스탬프 마운팅 플랜지로 적어도 부분적으로 채워지거나 적어도 부분적으로 포함하는 구멍(cavity)을 가진다. 선택적으로, 수용 표면, 스탬프 마운팅 플랜지를 통해 늘어나고 홀딩 플랫폼을 통해 적어도 부분적으로 늘어나는 파스너는 복합 스탬프의 제1 패스(a first-pass) 또는 "거친(rough)" 전-정렬(pre-alignment)을 제공한다. 홀딩 플랫폼의 일부는 신뢰할 수 있는 진공 조절된 접촉을 제공하기 위해 진공 그루브를 접촉한다. 프린팅 도구 시스템은 스탬프를 작동가능하게 연결하는 타겟 기판을 가지고, 상기 타겟 기판은 스탬프의 인쇄가능한 표면적 보다 큰 표면적을 가진다.
또 다른 일면에서, 본 발명은 장치 소자의 표면과 같은 기판 표면 위 및/또는 내로 반도체 소자를 패터닝, 조립 및/또는 집적화하는 방법을 제공한다. 일실시예에서, 본 발명은 (i) 수평 크기를 따라 수평방향으로 늘어나고 수직 크기를 따라 수직방향으로 늘어나는강화 복합 스탬프를 제공하는 단계; 상기 스탬프는 (a) 내부면과 상기 내부면 반대편에 위치하고 다수의 릴리프 구조를 가진 외부면을 가진 변형층; (b) 변형층의 내부면에 근접하게 위치하는 하부면을 가지고, 하부면과 하부면 반대편에 위치하는 상부면을 가지며, 상기 변형층의 내부면과 연결되는 고정 지지층; (c) 변형층 외부면의 릴리프 구조의 적어도 일부분과 수직방향으로 일치하는 오프닝을 가지고, 사익 고정 지지층과 작동가능하게 연결되는 보강층;을 포함하고,(ii) 상기 강화 복합 스탬프의 변형층 외부면과 반도체 소자를 접촉시켜 상기 반도체 소자의 적어도 일부분을 변형층의 외부면으로 전사시키는 단계; (iii) 기판 표면의 외부면 위로 반도체 소자의 적어도 일부분을 노출시키는 방법으로 상기 반도체 소자 및 기판 표면을 가지는 강화 복합 스탬프를 접촉시키는 단계; 및 (iv) 상기 강화 복합 스탬프와 기판 표면을 분리시켜 상기 반도체 소자의 적어도 일부분을 상기 기판 표면에 전사시키고 상기 기판 표면 위에 패턴을 생성시키는 단계를 포함하는 반도체 소자로 기판 표면을 패터닝하는 방법을 제공한다. 일실시예에서, 변형층, 고정 지지층 및 보강층은 스탬프가 영률의 이방성 분포 또는 수직 크기를 따라 가요성을 제공하고 복합 스탬프의 수평 크기를 따라 면내 강성을 제공하는 굽힘 강성을 제공하기 위해 형성된다. 상기 방법은 기판 표면을 패터닝하는 방법을 포함하거나 그렇지 않으면 건식 전사 접촉 프린팅을 통해 기판 표면 내 및/또는 위로 반도체 소자를 전사, 조립 또는 집적화하는 방법을 포함한다.
본 발명의 패터닝 방법은 강화 복합 스탬프의 특성 또는 실시예를 포함할 수 있다. 예를 들어, 일실시예에서 반도체 소자와 기판 표면을 가지는 강화 복합 스탬프를 접촉시키는 단계는 반도체 소자를 가지는 외부면의 적어도 일부분과 기판 표면 사이의 등각 접촉을 형성시키는 것을 포함한다. 예를 들어, 일실시예에서 강화 복합 스탬프의 변형층 외부면을 반도체 소자와 접촉시키는 단계는 외부면의 릴리프 구조와 반도체 소자를 접촉시키는 것을 포함한다. 예를 들어, 일실시예에서 강화 복합 스탬프와 기판 표면을 분리시키는 단계는 기판 표면에서 벗어나는 방향으로 강화 복합 스탬프를 이동하는 것을 포함한다. 예를 들어, 일실시예에서 기판 표면은 강화 복합 스탬프의 프린팅 표면적보다 큰 표면적을 가진다. 예를 들어, 일실시예에서 본 별명의 방법은 (i) 반도체 소자와 강화 복합 스탬프의 변형층 외부면을 접촉시키는 단계; (ii) 반도체 소자와 기판 표면을 가지는 강화 복합 스탬프를 접촉시키는 단계; (iii) 강화 복합 스탬프와 기판을 분리시키는 단계;를 더 포함하고, 여기서 단계를 반복하는 것은 반도체 소자를 기판 표면의 서로 다른 영역으로 제공한다. 예를 들어, 일실시예에서 기판 표면은 전자 장치 또는 전자 장치의 구성 요소들로 미리 패턴된다.
또 다른 일면에서, 본 발명은 (i) 내부면과 상기 내부면 반대편에 위치하는 외부면을 가지고, 상기 외부면은 다수의 릴리프 구조를 가지는 탄성중합체 층; (ii) 500 ㎛ 이하의 두께를 가지고, 상기 탄성중합체 층의 내부면과 연결되며, 하부면 및 상기 하부면 반대편에 위치하는 상부면을 가지고, 상기 하부면은 상기 탄성중합체 층의 내부면에 인접하게 위치하는 유리 백킹; 및 (iii) 섬유 요소를 가지고, 상기 유리 백킹의 하부면 또는 상부면으로 연결되며, 상기 탄성중합체 층 외부면의 릴리프 구조 적어도 일부와 수직방향으로 일치하는 오프닝을 가지는 보강층;을 포함하는 복합 스탬프를 제공한다. 일실시예에서, 보강층은 직조 섬유 유리를 포함한다. 일실시예에서, 보강층은 링이고, 여기서 유리 백킹은 하나 또는 둘 이상의 외부 모서리에서 수평방향으로 끝을 이루며, 링은 외부 모서리와 탄성중합체 층 사이에 적어도 부분적으로 구비된다. 일실시예에서, 보강층은 100 내지 500 ㎛의 범위에서 선택되는 평균 두께를 가진다. 일실시예에서, 유리 백킹층은 굽힘 강성을 가지고, 보강층은 유리 백킹의 굽힘 강성보다 적어도 10 배 작은 굽힘 강성을 가진다. 일실시예에서, 보강층은 10-5 내지 10-2 Nm의 범위에서 선택되는 굽힘 강성을 가진다.
어떤 특정 이론에 의해 구속되지 않고, 신념 또는 기본 원칙의 이해 또는 본 발명의 실시예들과 관련된 매커니즘에 대한 토론이 있을 수 있다. 어떤 설명 또는 가설의 궁극적 정확함과는 관계없이 본 발명의 실시예는 작동가능하고 유용할 수 있다.
본 발명은 강화 복합 스탬프, 장치 및 상기 강화 복합 스탬프를 제조하는 방법을 제공한다. 본 발명의 일면에 따른 강화 복합 스탬프는 반도체 구조의 건식 전사 접촉 프린팅을 위한 프린팅 시스템에 사용하기 위해 최적화된 구조와 형태를 가지며, 전사되는 반도체 구조의 상대적인 공간 배치 정확성에 대해 우수한 조절능을 부여할 수 있다. 예를 들어, 실시예에서 본 발명에 따른 강화 복합 스탬프는 접촉된 기판의 표면에서 스탬프의 자가 레벨링으로 프린팅 장치의 패턴된 표면이 간결하고 반복적으로 수직 이동되게 한다. 본 발명의 일면에 따른 강화 복합 스탬프는 프린팅 장치의 패턴된 표면과 프린팅 장치의 강화 복합 스탬프에 의해 접촉된 기판의 상부 표면 사이의 접착력이 균일하게 분포되게 한다.
또한, 본 발명은 본 발명의 강화 복합 스탬프를 이용한 반도체 소자를 패턴화, 조립 및 집적화하는 방법을 제공하고, 상기 강화 복합 스탬프가 결합된 프린팅 장치 및 시스템을 제공한다. 본 발명은 박판 유리를 집적화하는 방법 및 프린팅 장치를 위한 강화 복합 스탬프로 유연하고 높은 모듈러스(강도)로 백킹하는 방법을 제공한다. 예를 들어, 실시예에서 본 발명의 강화 복합 스탬프를 제조하는 방법은 건식 전사 프린팅하는 동안 스탬프에 전체적으로 균일한 수직 압력이 적용되게 하여 유리 백킹면에 가요성(flexibility)을 부여하고, 따라서 압력하에서 유리 백킹의 변형을 방지하여 평탄한 표면이 유지되게 한다. 또한, 본 발명의 강화 스탬프를 프린팅 적용을 위한 반도체 건식 전사 프린팅 도구와 결합되게 하는 방법을 제공한다. 또한, '스텝-앤드-리피트(step and repeat)' 프린팅으로 반도체 소자를 포함하는 반도체 구조를 가진 대면적 기판을 패턴하는데 사용되는 본 발명의 강화 복합 스탬프를 이용한 방법을 제공한다.
도 1a는 강화 복합 스탬프의 횡단면도를 나타낸다. 도 1b 및 1c는 각각 도 1a에서 나타낸 강화 복합 스탬프의 광학 이미지 및 주사전자현미경 이미지이다.
도 2는 본 발명에 따른 복합 스탬프를 결합한 다양한 전사 프린팅 시스템의 횡단면도이다. 도 2a는 복합 스탬프를 고정하는 금속 링 및 금속 스크류를 가진 전사 프린팅 툴 헤드 장치를 나타낸다. 도 2b는 중간 금속 장치에 의해 전사 프린팅 툴 헤드 장치로 진공 고정된 복합 스탬프를 나타낸다. 도 2c는 중간 금속 장치 없이 전사 프린팅 툴 헤드 장치로 진공 고정된 복합 스탬프를 나타낸다. 도 2d는 중간 탄성중합체 인터포저(interposer)에 의해 전사 프린팅 툴 헤드 장치로 진공 고정된 복합 스탬프를 나타낸다.
도 3은 본 발명의 강화 복합 스탬프를 몰딩하기 위한 본 발명의 시스템을 나타낸 모식도이다.
도 4는 스탬프 백킹층에 적용된 증가하는 압력에 따른 강화 복합 스탬프의 측면 측정 결과이다. 좌표는 방사방향 스탬프 위치(㎜)에 따른 수직 변위(㎜) 측정이다.
도 5는 마스터 근처에 적층된 강화 복합 스탬프에 대한 면내 변형 측정을 나타낸 것이다. 도 5a는 변위 벡터를 나타내고, 도 5b는 x축(좌측)과 y축(우측)을 따라 수평 변위를 나타낸 히스토그램이다.
도 6a 및 b는 강화 복합 스탬프를 이용하여 타겟 기판 위에 전사된 실리콘 칩렛의 위치 정확도를 측정한 결과이다.
이하, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명의 기술적 사상을 용이하게 실시할 수 있을 정도로 상세히 설명하기 위하여, 본 발명의 가장 바람직한 실시예를 첨부 도면을 참조하여 설명하기로 한다. 우선 각 도면의 구성요소들에 참조부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의해야 한다.
"스탬프(Stamp)"는 프린팅, 예를 들어 건식 전사 접촉 프린팅(dry transfer contact printing)을 통해 구조 및 재료의 전사, 조립체 및/또는 집적화 하기 위한 장치 소자를 의미한다. 본 발명의 복합 스탬프는 픽업(pickup) 및 릴리즈/프린트(release/print) 시스템에 특히 유용하고, 스탬프는 도너 기판(donor substrate)으로부터 마이크로 또는 나노 구조체를 픽업하기 위해 도너 기판과 라미네이트(laminate)되거나 접촉할 수 있고, 마이크로 또는 나노 구조체를 전사하는 곳인 수용기판과 접촉하기 위해 이송될 수 있다. "잉크드(lnked)"는 도너 기판으로부터 마이크로 또는 나노 구조체를 수용하는 스탬프를 의미한다.
"기판(Substrate)"은 반도체 소자의 패터닝, 조립 및/또는 집적화와 같은 공정이 위에 또는 내에 수행되는 구조(structure) 또는 재료(material)를 의미한다. 기판은 (i) 제조(fabricated), 증착(deposited), 전사(transferred) 또는 지지(supported)되는 반도체 소자 위의 구조; (ii) 예를 들어 전자 장치 기판과 같은 장치 기판; (iii) 반도체 소자와 같은 소자를 전사, 조립 또는 집적하기 위한 도너 기판; 및 (iv) 반도체 소자와 같은 인쇄가능한 구조를 수용하기 위한 타겟 기판을 포함하나, 이에 제한되는 것은 아니다.
"복합(Composite)"은 물질 및/또는 상(phase) 이상과 같은 하나 이상의 구성 요소를 포함하는 구조, 재료, 층 또는 장치를 의미한다. 복합 패터닝 장치 또는 "복합 스탬프(composite stamp)"는 변형층 및 고정 지지층으로부터 만들어지고, 상기 변형가능하고 지지하는 층은 화학적 조성과 기계적 특성이 서로 다르다. 변형층은 선택적으로 유리 또는 탄성중합체 섬유, 특히 나노입자들 또는 마이크로입자들 또는 이들의 조합과 같은 하나 또는 둘 이상의 폴리머 및 섬유의 조합을 포함하는 복합 폴리머층을 포함한다.
"강화 복합 스탬프(Reinforced composite stamp)"는 보강층을 가진 복합 스탬프를 의미한다. 본 발명의 복합 스탬프에서 보강층을 결합하면 반도체 소자를 높은 수율, 신뢰할 수 있고 정확하게 전사하는데 유용하다. 보강층을 결합하면 스탬프의 수명이 증가하고 본 발명의 스탬프와 기판 사이의 등각 접촉이 용이하다.
"층(Layer)"은 복합 스탬프의 요소를 의미한다. 대표적인 층들은 우수한 적합성(fidelity)와 위치 정확도(placement accuracy)를 가진 기판 표면 위에 패턴을 제조할 수 있는 복합 스탬프를 제공하기 위한 물리적 크기 및 기계적 특성을 가진다. 본 발명의 층들은 연속 또는 하나의 몸체(body)일 수 있고, 릴리프 구조(relief feature) 또는 돌출(protrusion)의 집합과 같은 불연속적인 몸체들의 집합일 수 있다. 본 발명의 층들은 균일한 구조 또는 이질 구조를 가질 수 있다. 본 발명의 일실시예는 폴리머층, 보강층 및 고정 백킹층(rigid backing layer)과 같은 다수의 층을 포함하는 복합 패터닝 장치 또는 복합 스탬프를 제공한다. 본 발명에서 층들은 하나 또는 둘 이상의 접촉면을 포함하는 면에 수직으로 위치하는 층의 정렬축과 같은 패터닝 장치를 통해 늘어나는 층의 정렬축에 따른 두께로 특징될 수 있다. 선택적으로 보강층과 같은 층은 복합 스탬프의 인쇄가능한 영역에 대하여 오리피스(orifice) 영역, 모양 및 위치를 포함하는 기하학적 형상에 의해 특징될 수 있다.
"변형층(Deformable layer)"은 실질적인 영구변형 없이 늘어나거나 변형되고 본래 모양으로 돌아올 수 있는 물질의 층을 의미한다. 본 발명의 변형층은 본질적으로 탄성 변형할 수 있는 탄성중합체 층과 같은 폴리머 층들을 포함한다. 본 발명의 변형층에서 대표적인 탄성중합체는 폴리머, 코폴리머, 복합 물질 또는 폴리머 및 코폴리머의 혼합체를 포함할 수 있다. 또한 변형층은 도판트(dopant)를 포함할 수 있고, 비-탄성중합체 물질 및 구성 요소들을 포함할 수 있다. 본 발명에서 유용한 탄성중합체는 PDMS, h-PDMS, 폴리부타디엔(polybutadiene), 폴리이소부틸렌(polyisobutylene), 폴리(스티렌-부타디엔-스티렌)(poly(styrene-butadiene-styrene)), 폴리우레탄(polyurethanes), 폴리클로로프렌(polychloroprene) 및 실리콘(silicones)을 포함할 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.
"보강층(Reinforcement layer)"은 수직 가요성(flexibility) 또는 탄성(elasticity)을 역으로 전하지 않고 변형층의 면내 이동을 추가적으로 감소시키는 것과 같은 복합 스탬프의 바람직한 기계적 특성에 추가적으로 영향을 미치는 물질을 의미한다. 일면에서, 보강층은 변형층의 물질과는 다른 물질을 포함한다. 일면에서, 보강층은 변형층 물질과 일치하나, 폴리머는 (i) 유리 섬유 또는 폴리머 섬유와 같은 섬유, (ii) 실리콘 입자 및/또는 나노크기의 입자와 같은 입자들 및/또는 (iii) 다른 구조적 향상제(enhancer)를 보충하거나 첨가된다. 또한, 보강층은 스탬프를 높은 수률로 사용하는 동안 스탬프 소자가 박리되는 것을 방지한다.
"릴리프 구조(Relief features)"는 반도체 소자를 도너 기판에서 타겟 기판까지 건식 전사 프린팅을 용이하게 하는 3차원 릴리프 패턴과 같이 변형층 외부면의 돌출(protrusion), 연장(extension) 또는 돌기(projection)를 의미한다. 일면에서, 변형층의 릴리프 구조는 인쇄가능한 표면적으로 한정된다. "인쇄가능한 표면적(Printable surface area)" 또는 "영역(region)"은 도너 기판에서 타겟 기판까지 전사 구조로 사용되는 스탬프의 일부를 의미한다. "활성 표면 영역(Active surface region)"은 "인쇄가능한 영역"과 호환하여 사용될 수 있다.
"고정(rigid)"은 전사 프린팅 단계 동안 변형층의 의도하지 않은 이동과 면내 변형을 방지하는 복합 스탬프 층의 기계적 특성을 의미한다. 예를 들어, "고정 지지층(rigid support layer)"은 변형층과 작동가능하게 연결되어 변형층의 수직 가요성을 가능하게 하고 변형가능한 스탬프의 의도하지 않은 면내 이동을 최소화한다. "면내(In plane)"는 복합 스탬프의 인쇄가능한 지역에 의해 한정되는 면과 평형한 면을 의미한다. "수직(Vertical)"은 복합 스탬프의 인쇄가능한 지역에 의해 한정되는 면과 직교하는 방향을 의미한다.
"수직방향으로 일치(Vertically coincide)"는 수직 거리에 의해 분리되어 서로 다른 면에 오프닝 및 릴리프 구조가 형성되고, 변형층의 릴리프 구조 적어도 일부(또는 릴리프 구조가 만들어지는 곳에서부터 부합하는 마스터 몰드)를 포함하기 위해 위치하는 보강층에서의 오프닝(opening)을 의미한다. 일면에서, 모든 릴리프 구조는 보강층에서 오프닝과 수직방향으로 일치한다.
"이방성 분배(Anisotropic distribution)"는 파라미터가 측정되는 방향에 좌우되는 크기인 물리적 파라미터(parameter)를 의미한다. 예를 들어, 복합 스탬프는 수직(예를 들어, 직교) 방향에서 보다 면내에서 변형층의 이동을 더욱 조절하기 위해 형성된다. 상기는 영률, 굽힘 강성 또는 단단함(stiffness)과 같은 어떠한 기계적 파라미터로 나타낼 수 있다.
"열팽창계수(Coefficient of thermal expansion)"는 온도 변화에 따라 발생되는 물질의 크기 변화를 나타내는 파라미터를 의미한다. 선형 열팽창계수는 온도 변화에 따라 발생하는 물질의 길이변화를 나타내는 파라미터이고, 하기 수학식 1에 의해 나타낼 수 있다.
<수학식 1>
Figure 112011013177757-pct00001
Ｌ=αＬ0△Τ
여기서,
Figure 112011013177757-pct00002
Ｌ는 길이 변화이고, α는 선형 열팽창계수이고, Ｌ0는 처음 길이이고, △Τ는 온도 변화이다. 본 발명은 복합, 다층 패터닝 장치를 제공하고, 여기서 각각의 층들의 열적 특성과 물리적 크기는 장치를 통해 늘어나는 층의 정렬 축을 따라 장치의 중심에 대해 열팽창계수의 실질적인 대칭 분포를 제공하기 위해 선택된다.
"진공 척(Vacuum chuck)"은 물체를 보유하기 위해 진공을 사용하는 홀더(holder)를 의미하고, 특히 진공 척에 의해 서로 결합되는 두 부분에서의 가역 연결을 제공하기 위해 유용하고 진공이 제거되면 서로 쉽게 분리된다.
"라미네이션(Lamination)"은 복합 물질 결합층을 위한 공정 또는 제1 물질 또는 층과 제2 층 또는 물질(예를 들어, 고정 백킹과 보강층 사이, 고정 백킹과 변형층 사이, 보강층과 변형층 사이) 사이의 접촉을 제공하는 공정을 의미한다.
"마스터(Master)"는 폴리머에서 복제에 해당하는 몰드에 사용되는 모양이 갖춰진 표면을 의미한다. 일면에서, 마스터는 변형층 외부면에 다수의 릴리프 구조를 형성시키기 위한 3차원 릴리프 구조를 가진 패턴된 실리콘 장치이다. 본 발명에서, 변형층의 "외부면(external surface)"은 도너 및/또는 타겟 기판을 접촉시키기 위해 사용되는 표면을 의미한다. 따라서, 변형층의 내무면(internal surface)은 고정 백킹 또는 보강층과 접촉하기 위한 표면이다.
"위치 정확도(Placement accuracy)"는 기판의 선택된 영역에 패턴을 형성시키기 위한 패턴 전사 방법 또는 장치의 능력을 의미한다. "우수한 위치(Good placement)"정확도는 특히 타겟 기판 위에서의 반도체 소자의 패턴을 형성하는 것에 있어서, 절대적으로 정확한 배열로부터 공간 편차가 5 ㎛ 이하로 기판의 선택된 영역에서 패턴을 형성시킬 수 있는 방법 및 장치를 의미한다.
"접합성(Fidelity)"은 기판 표면으로 전사된 패턴과 패터닝 장치에서의 릴리프 패턴과의 유사성의 정도을 의미한다. 우수한 접합성은 기판 표면으로 전사된 패턴과 패터닝 장치에서의 릴리프 패턴 사이의 유사성이 100 ㎚보다 작은 편차를 가지는 것을 의미한다.
"영률(Young's modulus)"은 주어진 기판에 대한 응력 대 변형률의 의미하는 물질, 장치 또는 층의 기계적 특성이다. 영률은 하기 수학식 2로 나타낼 수 있다.
<수학식 2>
Figure 112011013177757-pct00003

여기서, E는 영률이고, L0은 평형 길이이고, △L은 적용된 응력에 대한 길이 변화이고, F는 적용된 힘이고, A는 힘이 적용된 면적을 의미한다. 또한, 영률은 하기 수학식 3에 나타난 바와 같이 라임 상수에 의해 나타낼 수 있다.
<수학식 3>
Figure 112011013177757-pct00004

여기서, λ와 μ는 라임 상수이다. 영률은 파스칼(Pa = Nm-2)와 같은 단위 면적당 힘의 단위로 나타낼 수 있다.
"등각 접촉(Conformal contact)"은 표면과 코팅된 표면 사이에 형성되는 접촉을 의미하고, 기판 표면 위에 구조를 제조하는데 유용하게 사용할 수 있다. 일면에서, 등각 접촉은 기판 표면 전체적인 모양으로 복합 패터닝 장치의 하나 또는 둘 이상의 접촉 표면을 거시적으로 적용하는 것을 포함한다. 또 다른 일면에서, 등각 접촉은 구멍(void) 없이 밀접한 접촉을 유도하는 기판 표면으로 복합 패터닝 장치의 하나 또는 둘 이상의 접촉 표면을 미시적으로 적용하는 것을 포함한다. 등각 접촉은 건식 전사 패터닝 분야에서 상기 의미와 동일하게 사용될 수 있다. 등각 접촉은 복합 패터닝 장치 및 기판 표면의 하나 또는 둘 이상의 접촉 표면 사이에 형성될 수 있다. 대안적으로, 등각 접촉은 하나 또는 둘 이상의 코팅된 접촉 표면 사이에서 형성될 수 있고, 예를 들어 복합 패터닝 장치 및 기판 표면의 접촉 표면은 반도체 소자 및/또는 패터닝제(patterning agent)와 같은 전사 물질을 가진다. 본 발명에 몇몇 실시예에서, 본 발명의 패터닝 장치는 평편한 표면과 등각 접촉을 형성할 수 있다. 본 발명의 몇몇 실시예에서, 본 발명의 패터닝 장치는 굴곡면과 등각 접촉을 형성할 수 있다. 본 발명의 몇몇 실시예에서, 본 발명의 패터닝 장치는 울퉁불퉁한 표면과 등각 접촉을 형성할 수 있다. 본 발명의 몇몇 실시예에서, 본 발명의 패터닝 장치는 매끄러운 표면과 등각 접촉을 형성할 수 있다.
"굽힘 강성(Flexural rigidity)"은 재료, 장치 또는 층의 변형되는 정도를 나타내는 재료, 장치 또는 층의 기계적 특성을 의미한다. 굽힘 강성은 하기 수학식 4와 같이 나타낼 수 있다.
<수학식 4>
Figure 112011013177757-pct00005

여기서, D는 굽힘 강성이고, E는 영률이고, h는 두께이고, ν는 포아송비이다. 굽힘 강성은 Nm와 같이 단위 길이에 곱해지는 힘의 단위로 나타낼 수 있다.
"폴리머(Polymer)"는 일반적으로 모노머(monomer)를 의미하고, 다수의 반복되는 화학기를 포함하는 분자를 의미한다. 폴리머는 고분자량에 의해 특징되어 진다. 본 발명에서 사용할 수 있는 폴리머는 유기 폴리머 또는 무기 폴리머일 수 있고, 비정질, 준-비정질, 결정질 또는 부분적으로 결정질인 상태일 수 있다. 폴리머는 동일한 화학 조성을 가진 모노머를 포함할 수 있거나 코폴리머(copolymer)와 같은 다른 화학 조성을 가진 다수의 모노머를 포함할 수 있다. 결합된 모노머 체인을 가진 교차 결합된 폴리머는 특히 본 발명의 몇몇 적용에서 유용하다. 본 발명에 따른 방법, 장치 및 장치 구성 요소들에서 사용가능한 폴리머는 플라스틱, 탄성중합체, 열가소성 탄성중합체, 탄소성(elastoplastics), 서모스탯(thermostats), 열가소성 및 아크릴레이트(acrylate)를 포함하나, 이에 제한되는 것은 아니다. 대표적인 폴리머는 아세탈 폴리머(acetal polymer), 생분해성 폴리머, 셀룰로오스계 폴리머, 플루오르폴리머, 나일론, 폴리아크릴로니트릴 폴리머, 폴리아미드-이미드 폴리머, 폴리이미드, 폴리아크릴레이트, 폴리벤즈이미다졸, 폴리부틸렌, 폴리카보네이트, 폴리에스테르, 폴리에테르이미드, 폴리에틸렌, 폴리에틸렌 코폴리머와 개질된 폴리에틸렌, 폴리케톤, 폴리(메틸 메타아크릴레이트), 폴리메틸페텐, 폴리페닐렌 옥사이드와 폴리페닐렌 설파이드, 폴리프탈아미드, 폴리프로필렌, 폴리우레탄, 스티렌계 수지, 설폰 기반 수지, 비닐 기반 수지 또는 이들의 조합을 포함하나, 이에 제한되는 것은 아니다.
"프리폴리머(Prepolymer)"는 미중합된 액체 또는 겔 상태에서 중합반응할 수 있는 물질을 의미한다. 사용되는 프리폴리머는 장치를 형성하는 복합 스탬프의 스탬프 형성 챔버로 쉽게 공급되는 것과 같이 충분히 낮은 점성을 가진다.
"탄성중합체(Elastomer)"는 늘어나거나 변형될 수 있고 영구적인 변형없이 본래 모양으로 돌아올 수 있는 중합 물질을 의미한다. 탄성중합체는 본질적으로 탄성 변형한다. 본 발명에서 사용할 수 있는 대표적인 탄성중합체는 폴리머, 코폴리머, 복합 물질 또는 폴리머와 코폴리머의 혼합물을 포함할 수 있다. 탄성중합체 층은 적어도 하나의 탄성중합체를 포함하는 층을 의미한다. 또한, 탄성중합체 층은 도판트 및 다른 비-탄성중합체 물질을 포함할 수 있다. 본 발명에서 사용가능한 탄성중합체는 폴리(디메틸실록산)(P를 들어, PDMS 및 h-PDMS), 폴리(메틸 실록산), 부분적으로 알킬레이트된 폴리(메틸실록산), 폴리(알킬 메틸 실록산) 및 폴리(페닐 메틸 실록산)을 포함하는 폴리실록산, 실리콘 개질된 탄성중합체, 열가소성 탄성중합체, 스틸렌계 물질, 올레핀계 물질, 폴리올레핀, 폴리우레탄 열가소성 탄성중합체, 폴리마이드, 합성 고무, 폴리이소부틸렌, 폴리(스티렌-부타디엔-스티렌), 폴리우레탄, 폴리클로로프렌 및 실리콘과 같은 폴리머를 함유하는 폴리머를 포함하나, 이에 제한되는 것은 아니다.
"접촉 표면(contact surface)", "수용 표면(receiving surface)" 및"프린팅 표면(printing surface)"는 도포, 전사 프린팅, 조립 또는 집적화 공정과 같은 공정이 수행되는 기판을 접촉시키는 하나 또는 둘 이상의 복합 스탬프 표면을 의미한다. 예를 들어, 몇몇 실시예에서 변형층의 외부면은 본 발명의 복합 스탬프의 하나 또는 둘 이상의 접촉 표면, 수용 표면 또는 프린팅 표면을 제공한다. 예를 들어, 몇몇 실시예에서 변형층의 릴리프 구조는 본 발명의 복합 스탬프의 하나 또는 둘 이상의 접촉 표면, 수용 표면 또는 프린팅 표면을 제공한다.
"반도체 소자(semiconductor element)" 및 "반도체 구조(semiconductor structure)"는 반도체 재료, 구조, 장치 및/또는 장치의 구성 요소를 같은 뜻으로 넓게 사용할 수 있다. 반도체 소자는 고품질의 단결정 및 다결정 반도체, 고온 고정을 통해 제조된 반도체 재료, 도핑된 반도체 재료, 유기질과 무기질 반도체, 유전체층 또는 물질 및/또는 전도층 또는 물질과 같은 하나 또는 둘 이상의 추가적인 반도체 구성 요소 및/또는 비-반도성 구성 요소를 가진 복합 반도체 물질과 구조를 포함한다. 반도체 소자는 트랜지스터, 광전지를 포함하는 태양 전지, 다이오드, 발광 다이오드, 레이저, p-n 접합, 집적회로 및 센서를 포함하는 반도체 장치 및 장치 구성 요소들을 포함하나, 이에 제한되는 것은 아니다.
"반도체(semiconductor)"는 매우 낮은 온도에서 절연체인 물질을 의미하고, 약 300 캘빈의 온도에서 현저한 전기 전도성을 가진다. 본 발명의 기술에서, 반도체 용어는 마이크로 일렉트로닉스 및 전자 장치 분야에서 사용하는 용어와 일치하여 사용할 수 있다. 본 발명에서 유용한 반도체는 실리콘, 게르마늄 및 다이아몬드와 같은 원소 반도체(element semiconductor) , SiC 및 SiGe와 같은 4족 화합물 반도체, AlSb, AlAs, Aln, AlP, BN, GaSb, GaAs, GaN, GaP, InSb, InAs, InN 및 InP와 같은 3-5 족 반도체, AlxGa1-xAs와 같은 3-5 족 3원 반도체 합금, CaSe, CdS, CdTe, ZnO, ZnSe, ZnS 및 ZnTe와 같은 2-6족 반도체, CuCl와 같은 1-7족 반도체, PbS, PbTe 및 SnS와 같은 4-6 족 반도체, PbI2, MoS2 및 GaSe와 같은 레이어(layer) 반도체, CuO 및 Cu2O와 같은 산화 반도체를 포함할 수 있다. 반도체는 주어진 적용 또는 장치에 유용한 전기적 특성들을 제공하기 위해 p-x타입 도핑 물질 및 n-type 도핑 물질을 가진 반도체를 포함하고, 하나 또는 둘 이상으로 선택된 물질로 도핑된 진성 반도체(intrinsic semiconductor) 및 외인성 반도체(extrinsic semiconductor)를 포함한다. 반도체는 반도체 및/또는 도판트의 혼합물을 포함하는 복합 물질을 포함한다. 본 발명에 따른 몇몇 적용에서 유용한 반도체 물질은 Si, Ge, SiC, AlP, AlAs, AlSb, GaN, GaP, GaAs, GaSb, InP, InAs, GaSb, InP, InAs, InSb, ZnO, ZnSe, ZnTe, CdS, CdSe, ZnSe, CdS, CdSe, CdTe, HgS, PbS, PbSe, PbTe, AlGaAs, AlInAs, AlInP, GaAsP, GaInAs, GaInP, AlGaAsSb, AlGaInP 및 GaInAsP를 포함하나, 이에 제한되는 것은 아니다. 다공성 실리콘 반도체 물질은 광발광 다이오드(LEDs) 및 고체 레이저와 같은 센서와 광 발광 물질에서 유용하다. 반도체 재료의 불순물은 반도체 재료 그자체 또는 반도체 재료에 제공되는 어떠한 도판트 이외에 원자, 원소, 이온 및/또는 분자이다. 불순물은 반도체 재료의 기계적 특성에 부정적인 영향을 미치는 의도하지 않은 물질이며, 산소, 탄소 및 중금속을 포함하는 금속을 포함하나, 이에 제한되는 것은 아니다. 중금속 불순물은 주기율표에서 구리와 납 사이의 원소군, 칼슘, 나트륨 및 이들의 모든 이온, 화합물 및/또는 복합물을 포함하나, 이에 제한되는 것은 아니다.
"작동가능하게 연결된(Operably connected)"는 본 발명의 복합 패터닝 장치의 층 및/또는 장치 요소의 형상을 의미하며, 연결되었을 때 구성 요소 또는 층의 작용이 보호된다. 작동가능하게 연결된 층 또는 장치 구성 요소는 층 또는 장치 구성 요소에 적용된 힘이 또 다른 층 또는 장치 구성 요소로 전사되는 배열을 의미한다. 작동가능하게 연결된 층 또는 장치 구성 요소는 물리적 연결에서 내부면 및/또는 외부면을 가진 층에 연결될 수 있다. 또 다른 방면에서, 작동가능하게 연결된 층 또는 장치 구성 요소는 두개 또는 그 이상의 층 의 내부면 및/또는 외부면 사이에 위치하거나 두개 또는 그 이상의 층 또는 구성 요소 사이에서 작동하는 얇은 금속층 또는 보강층과 같은 하나 또는 둘 이상의 연결층에 의해 연결될 수 있다. 일실시예에서, 고정 지지층과 보강층은 보강층을 가진 스탬프가 구부러지거나 고정 지지층의 파괴되지 않고 보강층 없이 스탬프와 비교하여 손상되지 않는 높은 작동력에 견될 수 있는 것과 같이 "작동가능하게 연결된"다.
하기 기술에서, 본 발명의 장치, 장치 구성 요소 및 방법들의 다수의 구체적인 세부 사항들은 본 발명의 정확한 특성을 정확하게 설명하기 위해 나열하였다. 다만, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 구체적인 세부 사항 없이 실시할 수 있는 것은 자명하다 할 것이다. 따라서, 본 발명의 범위는 하기 기술된 실시예보다는 첨부된 청구항들에 의해 결정되어야 할 것이다.
건식 전사 접촉 프린팅에 적용하기 위한 스탬프의 개발에 있어서 중요한 설계 고려 사항은 프린팅 공정 동안 스탬프 제조 또는 면내 변형력을 적용하는 과정에서 발생하는 열수축에 의해 야기되는 기계적 변형을 최소화하는 것이다. 상기와 같은 변형은 프린팅 정확도 및 신뢰성에 중요한 영향을 미칠 수 있다. 상기 고려 사항을 설명하는데 있어서, 박판 유리 백킹 물질은 스탬프의 면내 기계적 변형을 방지하는 목적으로 복합 스탬프에 효과적으로 집적화될 수 있다. 유리 백킹층의 두께가 300 ㎛(예를 들어, 약 100 내지 200 ㎛)보다 작은 경우에는 탄성중합체 스탬프는 전자 장치 및 구성 요소로 미리 패터닝된 기판 및 가요성 플라스틱 기판과 같은 평편하지 않은 표면으로 수행될 수 있다. 박판 유리 백킹 시트는 비교적 깨지기 쉬우므로, 프린팅 동안 기계적으로 파괴될 수 있다. 이러한 특성은 건식 전사 접촉 프린팅을 위한 종래 복합 스탬프에서 얇은 백킹 물질의 사용을 방해한다.
이러한 한계를 극복하기 위해 보강층은 본 발명의 복합 스탬프와 결합하고, 박판 유리 백킹을 사용함으로써 얻을 수 있는 성능상 이점을 가지면서 깨지기 쉬운 성질에 대한 우려를 효과적으로 분산시킨다. 예를 들어, 일실시예에서 두단계 몰딩 공정은 깨짐 문제를 처리하는 신뢰할 수 있는 방법에서 복합 스탬프의 제조가 가능하다. 첫째로, 두꺼운 폴리디메틸실로산(PDMS) 원통형 블록을 알루미늄 몰드를 사용하여 형성시킨다. 두꺼운 PDMS 블록은 복합 스탬프 몰딩 공정 동안 박판 유리 백킹 시트를 일시적으로 보유하는데 사용된다. 보강층(예를 들어, 섬유 유리)은 강화 복합 스탬프로 프린팅하여 기계적 특성들과 위치 반복을 향상시키기 위해 추가된다.
다양한 특성들과 방법들은 실용적이고 이로운 강화 스탬프, 프린팅 장치 및 강화 복합 스탬프를 제조하기 위한 장치를 개발하기 위해 이용된다. 도 1 내지 3은 강화 복합 스탬프, 프린팅 장치 및 강화 복합 스탬프를 제조하기 위한 장치의 자세한 사항을 나타낸다. 상기 시스템은 다양한 테스팅과 프린팅이 수행되고, 도 4 내지 도 6은 대표적인 실험 결과를 나타내고 일관된 정확성, 신뢰성 및 안정성을 나타내는 시스템을 나타낸다.
하기의 실시예는 발명을 예시하는 것일 뿐, 본 발명의 내용이 하기 실시예에 의해 제한되는 것은 아니다.
실시예 1: 강화 복합 스탬프
도 1a는 본 발명의 대표적인 강화 복합 스탬프(100)의 횡단면도를 나타낸다. 도 1a에 나타난 바와 같이, 복합 스탬프는 변형층(70), 보강층(120) 및 고정 지지층(150)을 포함한다. 릴리프 구조(105)의 배열은 반도체 소자와 같은 프린터된 구조의 선택적인 전사를 용이하게 하기 위해 변형층(70)의 외부면(80)에 한정된다. 릴리프 구조(105)의 배열은 선택적인 프린팅 또는 패터닝 작용을 제공하는 릴리프 패턴을 포함할 수 있다. 외부면(80)은 예를 들어, 건식 전사 접촉 프린팅을 위한 스탬프(100)의 접촉 표면, 프린팅 표면 또는 수용 표면을 제공하는 건식 전사 프린팅 공정을 위한 도너 또는 타겟 기판을 접촉시킬 수 있도록 형성된 변형층(70)의 표면이다. 또한, 변형층(70)은 고정 지지층(150)을 대면하는 내부면(75)을 가진다. 도 1a에 나타난 바와 같이, 내부면(75)는 고정 지지층(150)과 연결되고, 프린팅 공정 동안 도너 또는 타겟 기판에 직접적으로 접촉하지 않도록 형성된다. 도 1a에 나타난 일실시예에서, 변형층(70)은 탄성중합체층이고, 고정 지지층(150)은 복합 스탬프(100)의 박판 유리 백킹이다. 고정 지지층(150)은 하부면(175), 상부면(185) 및 외부 모서리(195)를 가진다. 선택적으로, 보강층(120)은 고정 지지층(150)의 상부(예를 들어 상부면(185)을 대면하는)에 위치한다. 선택적으로, 보강층(120)은 고정 지지층의 상부면(185)과 하부면(175) 모두에 연결된다. 선택적으로, 보강층(120)은 마운팅 플랜지(121)과 같은 스탬프 마운팅 요소쪽으로 외부 모서리(195)를 지나 연속적으로 변형층 또는 탄성중합체 층(70)과 고정 백킹층(150) 사이에 적어도 부분적으로 배치된다.
도면에서 나타난 확대된 실시예에서, 보강층(120)은 고정 지지층(150)의 하부면(175)에 연결되고, 다수의 릴리프 구조(105)과 수직방향으로 일치하는 오프닝(197, 도 1b에서 점선으로 나타낸)을 가진다. 보강층과 고정 지지층 사이의 중첩된 영역은 외부 모서리 영역(160)에 해당한다.
복합 스탬프(100)는 변형층(70)과 고정 지지층(150) 사이에 부분적으로 구비되기 위해 위치하는 보강층(120)에 의해 강화된다. 보강층(120)은 고정 지지층(150)에 강화를 제공하고 지지하기 위해 형성되고, 이에 의해 전체적인 기계적 안정성과 스탬프 수명을 향상시킬 수 있다. 일실시예에서, 보강층(120)은 변형층(70)과 고정 지지층(150) 사이에 부분적으로 구비되는 직조 섬유 유리로 이루어진 링(ring)이다. 도 1a에 나타난 바와 같이, 보강층(120)은 고정 지지층(150)의 외부 모서리 영역(160)에 연결되고, 변형층(70)은 고정 지지층(150)의 중심 영역(170)에 연결된다. 상기 실시예에서, 중심 영역(170)은 보강층(120)에서 오프닝(197) 영역에 해당한다. 일실시예에서, 보강층(120)은 변형층(70)에 구비된다. 도 1a에 나타난 바와 같이, 복합 스탬프(100)는 보강층(120) 및/또는 변형층(70)이 고정 지지층(150)과 환형 마운팅 플랜지(121) 틈을 연결하는 것과 같이 환형 마운팅 플랜지(121)으로 작동가능하게 연결된다. 일실시예에서, 환형 마운팅 플랜지(121)는 원형 구멍(122)과 같은 마운팅 또는 레지스트레이션 형성의 환형 배열로 구비된다.
"수평(lateral)" 및 "수직(vertical)" 방향은 적절한 크기 또는 방향으로 표시된 화살표로 도 1a에 나타내었다. 일실시예에서, 복합 스탬프 및 고정 백킹이 일반적으로 원형인 곳은 수평 크기 또는 방향이 방사 크기 또는 방향에 해당한다. 고정 백킹의 두께는 510에 표시하고, 두개의 관련된 대면하는 화살표의 끝 사이의 거리이다. 이런 측면에서, 변형층의 두께는 릴리프 구조와 고정 백킹을 형성하기 위해 사용되는 몰드에서의 맨 윗 릴리프 구조 사이의 분리 거리에 해당한다. 선택적으로, 변형층의 두께는 변형층에서의 릴리프 구조 높이를 더한 두께(520)로 나타낸다.
특정 실시예에서, 변형층(70)의 릴리프 구조(105)은 3차원 릴리프 패턴으로 패턴된 마스터 웨이퍼 몰드(도 3의 도면 부호 402 참조)를 사용하는 몰딩 공정을 통해 한정된다. 예를 들어, 마스터 몰딩 패턴은 실리콘 웨이퍼의 표면 위 5 내지 100 ㎛의 포토레지스트 층에서 포토 한정된 패턴에 의해 선택적으로 얻어진다. 이러한 작용에 의존하여, 릴리프 구조(105)은 프린팅 기반 공정에 유용한 수많은 기능들을 제공하기 위해 선택되는 물리적 크기 및 위치로 제공되며, 상기 기능들은 인쇄가능한 영역 또는 프린팅 표면적(85)을 안정화시키기 위한 안정화 패턴(110), 인쇄되는 요소의 리프트-업 및 릴리즈를 용이하게 하는 전사 포스트(111), 스탬프가 흘러내리는 것을 최소화하는 흐름 방지 포스트(112) 및 프린팅 동안 스탬프의 정렬을 향상시키기 위한 정렬 또는 레지스트레이션 형상(미도시, 락-앤드-키 형상과 같은)을 포함하나, 이에 제한되는 것은 아니다.
일면에서, 보강층(120)은 외부 모서리 영역(160, 예를 들어 보강층은 160에 해당하는 거리에 의해 고정 지지층 외부 모서리 영역으로 늘어난다)에서 고정 지지층(150)과 접촉하기 위해 위치한다. 보강층(120) 내(예를 들어 오프닝(197) 내)에 위치하는 변형층(70)의 일부는 내부 영역(170)으로 명명된다. 외부 모서리 영역(160)과 내부 영역(170)의 상대 위치는 특정 공정 적용을 위해 선택된다. 예를 들어, 일실시예에서 보강층(120)이 고정 지지층(150, 예를 들어 약 300 ㎛보다 작은)의 깨짐을 고려하여 복합 스탬프의 면내 강성과 기계적 단단함을 유지하는 동안 프린팅 영역(85)의 광학 투명성과 수직 가요성을 제공하기 위해 프린팅 영역(85)가 수직방향으로 오프닝(85)과 일치하는 것과 같이 외부 모서리 영역(160)과 내부 영역(170)은 선택된다. 일면에서, 릴리프 구조(105) 배열의 외부 범위에 의해 한정되는 프린팅 표면적과 같이 외부 모서리(160)는 프린팅 표면적(85) 바깥쪽이다. 일면에서, 외부 모서리 영역은 보강층을 대면하는(예를 들어, 고정 지지층의 상부면 또는 하부면)고정 지지층 표면의 20%, 10% 또는 5%보다 것을 포함하는 최외각 표면적과 같은 고정 지지층(150)의 최외각 표면적의 범위로 한정된다.
강화 복합 스탬프의 중요한 선택적 특징은 강화 복합 스탬프보다 큰 표면을 가진 도너 또는 타겟 기판과 접촉할 수 있다는 것이다. 알려진 다수의 복합 스탬프 및 관련된 프린팅 시스템은 복합 스탬프의 표면적 이하인 표면과 상호 작용하도록 형성된다. 이는 스탬프가 타겟 기판의 대면적에 반복적으로 프린터하는데 사용되는 스텝-앤드-리피트 공정에 심각하게 불리한 점이다. 복합 스탬프(특히, 스탬프가 구비되는 프린트 도구 헤드) 사이 적합한 이격을 보증하기 위한 디자인 전략을 도 1a에 나타내었다. 상기 실시예에서, 수직 부분 또는 플랜지 커넥터(130)는 스탬프 패턴된 표면(105)이 우묵한 면내에 위치하게 한다. 이러한 스탬프 형상은 (i) 지정학적 분리를 제공함으로써 스탬프의 구비를 용이하게 하고, (ii) 기판 표면과 등각 접촉을 형성하기 위한 유용한 스탬프의 프린팅 표며의 면외 수직 이동을 향상시키는 것을 포함하는 다수의 이점을 제공한다. 도 1a에 나타난 바와 같이, 돌출된 강화 링(125)은 또한 변형층(70)과 내부면(75) 모서리 및 고정 지지층(150)의 모서리 사이 경계면에 기계적 응력을 감소시키기 위해 제공된다.
도 1a를 참조하여, 고정 지지층(150)은 수평 방향에서 스탬프의 면내 기계적 변형을 방지하기 위해 제공되는 구성 및 기계적 크기를 가진다. 이러한 형상은 스탬프 제조 동안 열수축으로 야기되는 기계적 변형 또는 프린팅 동안 면내 응력의 영향을 최소화하는 것을 보장한다. 몇몇 실시예에서, 고정 지지층(150)은 500 ㎛ 미만인 두께 및 선택적으로 100 내지 300 ㎛의 두께를 가지는 유리층이다. 도 1a에서 나타낸 유리층을 포함하는 얇은 고정 지지층(150)의 이러한 이용은 가요성 플라스틱 기판 및 장치 또는 구성 요소로 미리 패턴된 기판과 같은 편평하지 않은 기판의 표면을 적용하여 수행하는데 유용하고, 전사 정확성 및 패턴 신뢰성을 저해할 수 있는 프린팅 동안 면내 변형을 최소화한다.
도 1b 및 1c 각각은 강화 복합 스탬프의 광학 이미지 및 주사전자현미경 이미지을 나타낸다. 도 1b 및 1c에 나타난 바와 같이, 강화 복합 스탬프는 사각 단면을 가진 다수의 포스트를 포함하는 릴리프 구조의 패턴을 가진다. 강화 복합 스탬프의 포스트의 물리적 크기는 길이 = 185 ㎛, 너비 = 50 ㎛ 및 두께 = 20 ㎛로 나타났다. 포스트는 인접하는 포스트 사이의 평균 거리가 370 ㎛인 30×30 ㎜ 배열로 제공되었다. 복합 스탬프 유리 백킹은 전체적인 직경이 76.2 ㎜이고 두께는 200 ㎛를 가진 둥근 형상이다. 직조 유리 섬유 강화 링 은 4-하니스 새틴 스타일 직조 패턴(4-Harness Satin style weave pattern)으로 중량밀도가 3 Oz/Yd2이고 평균 두께가 90-115 ㎛를 가진 스타일 120 E-글라스 섬유 유리 직물로 이루어졌다. 강화 링은 내부 직경 54 ㎜, 외부 직경 120 ㎜, 홀 직경 2 ㎜인 물리적 크기를 가진 구멍이 난 링 모양으로 레이저 절삭되었다.
실시예 2: 강화 복합 스탬프를 이용한 프린팅 장치
도 2a-d는 전사 프린팅 도구 헤드 장치(300)가 결합된 또 다른 실시예를 나타내는 강화 복합 스탬프의 횡단면도이다. 상기 시스템은 도 2c에서 도면 부호 400으로 나타낸 타겟 또는 도너 기판과의 등각 접촉과 관련된 거식 전사 프린팅 방법을 포함하고 다양한 프린팅 방법에 사용할 수 있고, 도 2c에서 점선은 타겟 또는 도너 기판이 늘어나고, 변형층(70)의 인쇄가능한 영역(85) 또는 표면적보다 큰 표면을 가지는 것을 나타낸다. 각각의 실시예에서, 스탬프와 마운팅 디자인은 릴리프 구조와 접촉하여 위치하는 타겟 기판(400)과 스탬프가 구비되는 장치 사이의 적합한 이격 거리(320)가 있도록 보장하며, 이에 의해 복합 스탬프의 인쇄가능한 표면적 보다 큰 면적을 가진 타겟 기판으로 프린팅을 용이하게 한다.
도 2a는 프린트 도구 헤드(300)에 연결된 강화 복합 스탬프를 나타낸 것으로, 더욱 구체적으로는 홀딩 플랫폼(200), 스탬프 플랜지(121) 및 툴 수용 표면(310)을 통해 늘어나는 파스너(201, 예를 들어, 금속 스크류)에 의해 툴 헤드 수용 표면(310)에 연결된다. 일면에서, 파스너가 스크류인 곳에서, 수용 표면은 안정하게 스크류를 수용하기 위해 구비된다. 대안으로, 파스너는 다른 방향으로 향하게 하여, 툴 헤드 장치 및 적어도 부분적으로 홀딩 플랫폼(300)을 통해 늘어날 수 있다.
도 2b는 전사 프린팅 툴 헤드 장치(300)로 진공 척으로 결합된 강화 복합 스탬프의 횡단면도이다. 진공 척(305)은 스탬프 플랜지(130)의 양쪽면에 위치하는 상부와 하부를 보유하기 위해 진공 그루브(302, 홈)와 작동가능하게 연결된다. 이러한 실시예에서, 홀딩 플랫폼(200)은 플랜지(121)가 적어도 부분적으로 구비되는 홀더 수용 챔버(220)를 가지기 위해 형성된다. 홀더(200)의 일부는 툴 헤드(300)의 수용 표면(310)으로 한정되는 진공 척(305) 및 진공 그루브(302)와 접촉된다. 선택적인 파스너(201)는 다우엘 핀(dowel pin)으로 나타낸다. 추가적인 안정성을 위해, 다우엘 핀(201)은 복합 스탬프의 첫번째 패스 프리 정렬을 제공하기 위해 원형 배열에서 구비된다.
도 2c는 전사 프린팅 툴 헤드 장치(300)로 진공 척으로 결합된 강화 복합 스탬프의 횡단면도이다. 상기 그림에서, 진공 그루브(302)는 툴 헤드 장치(300)의 수용 표면(310)으로 한정된다. 복합 스탬프 마운팅 플랜지(121)는 툴 헤드 장치(300)로 직접적으로 진공 척으로 결합된다(도 2b와 비교하여 진공 척은 홀딩 플랫폼(200)을 직접적으로 진공된다).
도 2d는 전사 프린팅 툴 헤드 장치(300)로 진공 척으로 결합된 강화 복합 스탬프의 횡단면도이다. 상기 도면에서, 진공 그루브(302)는 툴 헤드(300)와 강화 복합 스탬프 사이의 '소프트(soft)'한 기계적 연결을 제공하기 위해 중간 탄성중합체 홀더(350)로 한정된다.
실시예 3: 강화 복합 스탬프를 제조하기 위한 장치
여기서 제공된 시스템과 제조공정의 실시예는 본 발명의 강화 복합 스탬프를 제조하기 위해 사용된다. 도 3은 강화 복합 스탬프를 제조하거나 몰딩하는 방법에서 사용되는 한 공정 부분을 나타낸 모식도이다. 강화 복합 스탬프를 제조하기 위해 사용되는 단계의 일실시예는 다음과 같다:
마스터(402), 예를 들어 패턴된 마스터는 UV 포토리소그래피 공정과 같은 일반적인 기술을 이용하여 제조된다(공개된 리소프래프 문헌: 미국공개특허 제20060286785호). 일실시예에서, 마스터(402)는 표면이 패턴된 변형가능한 스탬프에 바람직한 릴리프 구조 패턴에 해당하는 릴리프 구조를 가진 패턴된 실리콘 웨이퍼이다.
마스터(402)는 웨이퍼 홀더 하위 조립체(403, wafer holder subassembly)로 향하는 릴리프 구조 패턴을 가진 표면(425)으로 구비된다. 웨이퍼 홀더 하위 조립체(403)의 일례는 가공된 스테인레스 스틸이다. 도 3에 나타난 바와 같이, 웨이퍼 홀더 하위 조립체(403)는 예를 들어, 조절된 분리 거리를 제공하기 위해 수용 조정 볼트를 위한 오리피스와 같은 수직 어저스터(403a, 403b)를 가진다. 가공된 테프론 블록(machined Teflon block)으로 묘사된 파스너(401)는 웨이퍼 홀더(403)에서 마스터(402) 위치로 안정하게 고정된다. 또 다른 파스터는 제자리에 마스터를 보유하기 위해 사용될 수 있고, 클램프(clamp), 레버(lever), 스프링(spring), 나사 플레이트 등을 포함할 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.
박판 유리 웨이퍼와 같은 고정 지지층(150)은 홀더의 표면에 위치한다. 유용한 홀더의 일례는 스탬프 몰드 하위 조립체(406)의 하위 부품인 탄성중합체 홀더 또는 탄성중합체 척(405)을 포함한다. 진공 라인은 유리 디스크로 도 3에 나타낸 얇은 고정 지지층(150, 예를 들어 약 100 내지 500 ㎛)의 적절한 라미네이션을 보장하기 위해 진공 척 배기 포트(407)로 간단하게 연결된다. 직조 섬유 유리의 링과 같은 보강층(120)은 박판 유리 디스크에 위치한다.
웨이퍼 홀더 하위 조립체(예를 들어, 파스너(401), 마스터(402), 홀더(403))는 스탬프 홀더 하위 조립체(150, 405-407)와 결합된다. 볼트(403a, 403b)로 나타낸 웨이퍼 홀더(403) 주위의 수직 어저스터는 마스터 표면(425)과 고정 지지층(150)의 표면 사이에 약 1 ㎜ 분리 간격보다 크게 유지되게 조절된다.
도 3에 나타난 바와 같이, 웨이퍼 홀더 하위 조립체(401-403) 및 스탬프 몰드 하위 조립체(404-407)의 결합된 조립체는 새롭게 혼합된 2-부분 탄성중합체 혼합물("프리폴리머" 혼합체로 언급할 수 있음)로 채워진 플라스틱 컵을 포함하는 변경된 진공 데시케이터(dessicator) 내에 위치한다. 탄성중합체 혼합물을 공급하는 또 다른 방법들도 사용할 수 있다. 플라스틱 컵은 진공하에서 오퍼레이터가 플라스틱 컵을 비우게 할 수 있는 진공 밀봉된 회전 드라이드로 기계적 연결된다. 데시케이터는 공기를 제거하고 탄성중합체 2-부분 혼합체를 제거할 수 있도록 진공 라인과 연결된다.
제거된 탄성중합체 혼합물 또는 프리폴리머는 스탬프 몰드 하위 조립체(포트로 도시된)에서 오프닝(406a)을 통해 마스터 및 고정 백킹 면 사이에 있는 스탬프 형성 챔버(440)로 공급된다. 데시케이터는 공기를 배출하고, 웨이퍼 홀더의 결합된 웨이퍼-스탬프 몰드 조립체는 제거된다.
조정 볼트(403a)는 느슨하게 하여 빠지고, 볼트 세트(403b)는 박판 유리 백킹과 가장 근접(예를 들어, 500 ㎛ 이하)하게 실리콘 마스터를 가져오기 위해 조여진다. 상기 공정 동안, 초과된 탄성중합체 혼합물은 스탬프 몰드 조립체 오프닝 또는 포트(406a)를 통해 배출된다. 스탬프 몰드 하부 조립체에 구비된 하드-스탑 스페이서(Hard-stop spacer)는 분리 간격의 미세한 조절을 가능하게 한다.
탄성중합체 혼합물은 탄성중합체 제조업자의 추천에 따라 오븐 내에서 경화된다. 종래 오븐, 자외선, 적외선 및 스탬프 형성 챔버에서 각각의 프리폴리머 혼합물을 적절하게 경화하는 수단이 사용될 수 있다.
강화 복합 스탬프를 보완하는 경화된 탄성중합체 혼합물은 오브 밖으로 꺼내고, 공기중 실온 또는 냉각 분위기에서 냉각된다. 볼트(403a와 403b) 세트는 웨이퍼 홀더 하위 조립체(401-403) 및 스탬프 몰드 하위 조립체(404-407)를 분리하기 위해 완화된다. 진공 척 배출 포트(407)는 스탬프 몰드 하위 조립체로부터 강화 복합 스탬프를 용이하게 분리하기 위해 가압된 N2 가스 라인으로 간단하게 연결된다.
실시예 4: 실험 결과
도 4는 스탬프의 고정 지지층에 적용된 서로 다른 압력에 따른 본 발명의 강화 복합 스탬프의 측면 측정결과이다. 실험에서, 고정 지지층은 약 100 ㎛ 두께를 가진 유리 백킹 디스크였다. 고해상도 CCD 카메라를 사용하여 초점면 위치를 기록하고, 스탬프 패턴 위에 카메라 초점을 유지하여 그래프를 얻었다. 이러한 결과로부터 복합 스탬프의 활성 또는 프린팅 영역(즉, 전사 포스트가 위치하는 지점)은 50 mPSI까지의 작동 압력에 대한 최소 면외 굽힘 변형으로 평면 수직 이동한다는 것을 확인하였다.
도 5는 마스터에서 라미네이트된 본 발명의 강화 복합 스탬프에 대한 면내 변형 측정결과이다. 50×50의 배열을 가진 복합 스탬프는 제조되었고, 전사 프린팅 툴 헤드에 구비되었다. 스탬프는 간단하게 광학적으로 정렬되었고, 스탬프 제조에 사용되었던 실리콘 마스터 웨이퍼에 적층되었다. 복합 스탬프가 마스터에 적층되는 동안 일련의 고해상도 광학 이미지는 복합 스탬프와 마스터 사이의 부분 미정렬을 포착하여 기록하였다. 이러한 이미지는 맵랩 이미지 공정 툴박스를 이용하여 개발된 이미지 분석 알고리즘을 이용하여 처리되었다. 뽑아낸 부분 미정렬 데이터는 화살표(도 5a) 및 x축(도 5b)과 y축(도 5c) 방향으로 히스토그램으로 도 5에 나타내었다. 스탬프 위치 정확도를 측정하기 위해 특정 실험 과정이 진행되었다. 툴 프린팅 헤드의 이동 알고리즘은 일관된 스탬프 적층과 박리를 얻기 위해 최적화되었다.
도 6은 본 발명의 강화 복합 스탬프를 이용하여 타겟 기판으로 전사된 실리콘 칩렛(chiplet)의 위치 정확도를 나타낸다. 상기 측정은 고해상도 CCD 카메라를 이용하여 얻어진 이미지들을 분석하여 얻어졌고, 유사한 이미지의 분석 알고리즘을 이용하여 분석되었다. 부분 금속 정렬 마크는 표준 반도체 공정을 이용하여 타겟 유리 웨이퍼의 표면으로 한정되었다. 미정렬 결과는 색상 타입 코딩(도 6a) 및 히스토그램(도 6b)로 나타내었다. 상기 결과에서, 본 발명에 따른 강화 복합 스탬프는 3 시크마에서 약 4 ㎛ 보다 큰 위치 정확도로 큰 배열(상기 경우에 1024)의 반도체 칩렛을 전사할 수 있는 것을 알 수 있었다. 본 발명의 실시예에서 위치 정확도는 데이터를 기록하기 위해 사용된 프린터의 정렬 정확도에 의해 제한될 수 있다(건식 전사 프린터의 선형 및 회전 단계의 해상도에 의해 제한될 수 있음).

Claims (69)

  1. 내부면과 상기 내부면의 반대편에 위치하는 외부면을 가지고, 상기 외부면에 다수의 릴리프 구조를 가진 변형층(deformable layer);
    상기 변형층의 내부면과 연결되고, 하부면과 상기 하부면의 반대편에 위치하는 상부면을 가지며, 상기 하부면은 변형층의 외부면에 인접하게 위치하며, 지지 재료를 포함하는 고정 지지층(rigid support layer); 및
    상기 고정 지지층에 작동가능하게 연결되고, 상기 변형층 외부면의 릴리프 구조의 적어도 일부분과 수직방향으로 일치하는 오프닝을 가지고, 상기 지지 재료와는 상이한 지지 재료를 포함하는 보강층(reinforcement layer)을 포함하는 가로 길이를 따라 가로방향으로 늘어나고 세로 길이를 따라 수직방향으로 늘어나는 복합 스탬프.
  2. 제1항에 있어서, 상기 변형층, 고정 지지층 및 보강층은 이방성 분포 영률을 가진 스탬프를 제공하도록 배열되거나, 수직 방향을 따라 가요성을 제공하는 굽힘 강성(flexural rigidity) 및 상기 복합 스탬프의 수평 방향을 따라 면내 강성(in-plane rigidity)을 제공하는 것을 특징으로 하는 복합 스탬프.
  3. 제1항에 있어서, 상기 고정 지지층은 유리를 포함하는 것을 특징으로 하는 복합 스탬프.
  4. 제1항에 있어서, 상기 보강층은 고정 지지층의 상부면에 연결되는 것을 특징으로 하는 복합 스탬프.
  5. 제1항에 있어서, 상기 보강층은 고정 지지층의 하부면에 연결되는 것을 특징으로 하는 복합 스탬프.
  6. 제1항에 있어서, 상기 보강층은 상기 고정 지지층의 상부면과 하부면에 연결되는 것을 특징으로 하는 복합 스탬프.
  7. 제1항에 있어서, 상기 보강층은 상기 변형층과 고정 지지층의 적어도 일부분 사이에 부분적으로 구비되거나 상기 변형층에 적어도 부분적으로 구비되는 것을 특징으로 하는 복합 스탬프.
  8. 제1항에 있어서, 상기 고정 지지층은 세로 길이를 따라 늘어나는 두께가 500 ㎛ 이하인 것을 특징으로 하는 복합 스탬프.
  9. 제1항에 있어서, 상기 고정 지지층은 세로 길이를 따라 늘어나는 두께가 100 내지 300 ㎛의 범위인 것을 특징으로 하는 복합 스탬프.
  10. 제1항에 있어서, 상기 고정 지지층은 굽힘 강성이 10-3 내지 1 Nm 범위인 것을 특징으로 하는 복합 스탬프.
  11. 제1항에 있어서, 상기 고정 지지층은 소다-석회계 유리, 낮은 열평창계수를 가진 보로실리케이트계 유리 및 알칼리를 포함하지 않은 알루미노보로실리케이트 E계 유리로 이루어진 군으로부터 선택되는 것을 특징으로 하는 복합 스탬프.
  12. 제1항에 있어서, 상기 보강층은 카본 섬유, 폴리머 섬유, 액정 섬유 및 유리 섬유로 이루어진 군으로부터 선택되는 것을 특징으로 하는 복합 스탬프.
  13. 제1항에 있어서, 상기 보강층은 직조 섬유 유리(woven fiberglass)를 포함하는 것을 특징으로 하는 복합 스탬프.
  14. 제1항에 있어서, 상기 고정 지지층은 굽힘 강성을 가지고, 상기 보강층은 상기 고정 지지층의 굽힘 강성보다 적어도 10 배 작은 굽힘 강성을 가지는 것을 특징으로 하는 복합 스탬프.
  15. 제1항에 있어서, 상기 보강층은 굽힘 강성이 10-4 내지 10-2 Nm 범위인 것을 특징으로 하는 복합 스탬프.
  16. 제1항에 있어서, 상기 보강층은 평균 두께가 100 내지 1000 ㎛ 범위인 것을 특징으로 하는 복합 스탬프.
  17. 제1항에 있어서, 상기 보강층은 상기 변형층과 고정 지지층 사이에 부분적으로 구비되는 것을 특징으로 하는 복합 스탬프.
  18. 제1항에 있어서, 상기 보강층은 상기 고정 지지층의 상부면 또는 하부면 부분의 5 내지 25% 범위가 겹치는 것을 특징으로 하는 복합 스탬프.
  19. 제1항에 있어서, 상기 보강층은 상기 고정 지지층의 상부면 또는 하부면과 겹치는 부분이 4 내지 180 ㎠ 범위인 것을 특징으로 하는 복합 스탬프.
  20. 제1항에 있어서, 상기 보강층의 오프닝은 표면적이 40 내지 700 ㎠ 범위인 것을 특징으로 하는 복합 스탬프.
  21. 제1항에 있어서, 상기 보강층의 오프닝은 표면적이 고정 지지층 면적의 5 내지 25% 범위인 것을 특징으로 하는 복합 스탬프.
  22. 제1항에 있어서, 상기 보강층은 링(ring)인 것을 특징으로 하는 복합 스탬프.
  23. 제22항에 있어서, 상기 링은 직조 섬유 유리를 포함하는 것을 특징으로 하는 복합 스탬프.
  24. 제1항에 있어서, 상기 보강층은 상기 고정 지지층, 변형층 또는 상기 두층과 화학적으로 연결되는 것을 특징으로 하는 복합 스탬프.
  25. 제1항에 있어서, 상기 변형층(deformable layer)은 환형 마운팅 플랜지(annular mounting flange) 및 플랜지 커넥터(flange connector)를 더 포함하고,
    상기 플랜지 커넥터는 상기 환형 마운팅 플랜지를 상기 변형층의 외부면에 작동가능하게 연결하고, 상기 외부면과 상기 환형 마운팅 플랜지 표면은 적어도 500 ㎛의 이격거리(clearance distance)로 분리된 서로 다른 면상에 위치하는 것을 특징으로 하는 복합 스탬프.
  26. 제25항에 있어서, 상기 이격거리는 0.5 내지 2 ㎜인 것을 특징으로 하는 복합 스탬프.
  27. 제25항에 있어서, 상기 보강층은 상기 플랜지 커넥터에 적어도 부분적으로 형성되는 것을 특징으로 하는 복합 스탬프.
  28. 제25항에 있어서, 상기 환형 마운팅 플랜지 및 상기 플랜지 커넥터는 상기 변형층으로부터 형성되는 것을 특징으로 하는 복합 스탬프.
  29. 제1항에 있어서, 상기 변형층은 탄성중합체(elastomer)를 포함하는 것을 특징으로 하는 복합 스탬프.
  30. 제1항에 있어서, 상기 릴리프 구조는 안정화 구조(stabilization feature), 이동 포스트(transfer post) 및 정렬 구조(alignment feature)으로 이루어진 군으로부터 선택되는 것을 특징으로 하는 복합 스탬프.
  31. 제1항에 있어서, 상기 변형층의 외부면은 50 mPSI 이하의 작용력(actuation force)에 대해 100 ㎛ 미만으로 수직 굽힘을 나타내는 것을 특징으로 하는 복합 스탬프.
  32. 제1항에 있어서, 상기 스탬프는 9 ㎠ 이상의 패턴된 기판 표면적에 대해 3σ에서 인쇄할 수 있는 소자의 위치 정확도가 4 ㎛ 이상인 것을 특징으로 하는 복합 스탬프.
  33. 제1항에 있어서, 상기 변형층의 내부면은 상기 지지층의 내부 영역과 연결되고, 내부 영역은 외부 모서리 영역에 연결된 보강층에 의해 제한되는 것을 특징으로 하는 복합 스탬프.
  34. 제1항에 있어서, 상기 지지층을 변형층, 보강층, 또는 변형층 및 보강층에 고정시키는 돌출 보강링(protruding reinforcement ring)을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 복합 스탬프.
  35. 선택된 3차원 릴리프 구조 패턴을 가진 마스터 릴리프 패턴을 제조하는 단계;
    하부면 및 상기 하부면 반대편에 상부면을 가지고, 상기 하부면은 마스터 릴리프 패턴을 향하며, 지지 재료를 포함하는 고정 지지층을 제조하여 스탬프 형성 챔버의 하부면과 상부면을 한정하는 단계;
    상기 고정 지지층 상부면 또는 하부면과 접촉하고, 마스터 릴리프 패턴의 적어도 일부와 수직방향으로 일치하는 오프닝을 가지며, 상기 지지 재료와는 상이한 지지 재료를 포함하는 보강층을 제조하는 단계;
    상기 스탬프 형성 챔버로 프리폴리머를 공급하는 단계;
    상기 프리폴리머를 중합하여 상기 보강층 및 상기 고정 지지층의 하부면과 접촉하는 폴리머층을 형성시키는 단계; 및
    상기 마스터 릴리프 패턴으로부터 상기 폴리머층을 분리시켜 상기 폴리머층, 보강층 및 고정 지지층을 포함하는 강화 복합 스탬프를 제조하는 단계를 포함하는 강화 복합 스탬프의 제조방법.
  36. 제35항에 있어서, 상기 고정 지지층은 유리 백킹(glass backing)을 포함하는 것을 특징으로 하는 강화 복합 스탬프의 제조방법.
  37. 제36항에 있어서, 상기 유리 백킹 두께는 100 내지 300 ㎛인 것을 특징으로 하는 강화 복합 스탬프의 제조방법.
  38. 제35항에 있어서, 상기 고정 지지층과 상기 마스터 릴리프 패턴의 수직 분리 거리가 1 ㎜ 이하로 하기 위해 상기 고정 지지층과 상기 마스터 릴리프 패턴의 상대 거리를 조절하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 강화 복합 스탬프의 제조방법.
  39. 제35항에 있어서, 상기 마스터 릴리프 패턴을 안전하게 보유하는 웨이퍼 홀더 조립체를 제조하는 단계;
    상기 고정 지지층을 안정하게 보유하는 스탬프 몰딩 조립체를 제조하는 단계;
    상기 마스터 릴리프 패턴과 상기 고정 지지층의 분리 거리를 1 ㎜ 이상으로 제공하는 상기 웨이퍼 홀더 조립체를 상기 스탬프 몰딩 조립체와 결합시키는 단계;
    상기 웨이퍼 홀더 조립체 및 스탬프 몰딩 조립체를 통해 위치하는 인렛 포트를 통해 스탬프 형성 챔버로 가스가 제거된 탄성중합체 혼합물인 프리폴리머를 제공하는 단계;
    분리 거리를 감소시켜 상기 스탬프 형성 챔버 밖으로 가스가 제거된 과잉 탄성중합체 혼합물을 배출시키는 단계; 및
    상기 프리폴리머를 중합한 후 상기 스탬프 몰딩 조립체로부터 상기 웨이퍼 홀더 조립체를 분리시키는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 강화 복합 스탬프의 제조방법.
  40. 제39항에 있어서, 상기 분리 거리를 감소시키는 단계는 분리 거리를 500 ㎛보다 작게 감소시키는 것을 특징으로 하는 강화 복합 스탬프의 제조방법.
  41. 제35항에 있어서, 상기 보강층은 하나 또는 둘 이상의 오프닝을 가지게 형성된 보강층인 것을 특징으로 하는 강화 복합 스탬프의 제조방법.
  42. 제35항에 있어서, 상기 보강층은 링인 것을 특징으로 하는 강화 복합 스탬프의 제조방법.
  43. 제42항에 있어서, 상기 고정 지지층은 하나 또는 둘 이상의 외부 모서리에서 수평방향으로 한정되고, 외부 모서리와 상기 폴리머층 사이에 링이 적어도 부분적으로 구비되는 것을 특징으로 하는 강화 복합 스탬프의 제조방법.
  44. 제42항에 있어서, 상기 링은 직조 섬유 유리를 포함하는 것을 특징으로 하는 강화 복합 스탬프의 제조방법.
  45. 제35항에 있어서, 상기 보강층을 변형층에 적어도 부분적으로 추가하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 강화 복합 스탬프의 제조방법.
  46. 웨이퍼 홀더 조립체;
    상기 웨이퍼 홀더 조립체로 마스터를 고정시키기 위해 상기 홀더 조립체와 작동가능하게 연결되는 파스너;
    상기 웨이퍼 홀더 조립체와 분리 가능하게 연결되는 스탬프 몰드;
    상기 마스터의 표면을 향하는 표면을 가진 고정 백킹을 지지하기 위해 상기 스탬프 몰드 조립체와 연결되는 탄성중합체 홀더;
    상기 마스터와 상기 고정 백킹 사이의 사용자 선택가능한 100 ㎛ 이상 2 ㎜ 이하인 범위에서 선택되는 분리 거리를 제공하기 위해 상기 웨이퍼 홀더 조립체, 상기 스탬프 몰드 조립체 또는 이들 모두와 연결되는 수직 어저스터; 및
    상기 마스터와 상기 고정 백킹의 일면 사이인 스탬프 형성 챔버로 또는 챔버로부터 프리폴리머를 공급하거나 배출하기 위한 하나 또는 둘 이상의 오프닝을 포함하는 복합 스탬프를 제조하기 위한 장치.
  47. 제46항에 있어서, 상기 탄성중합체 홀더는 배출 포트를 가진 척을 포함하고,
    상기 장치는 상기 고정 백킹의 적층을 위해 상기 배출 포트와 작동가능하게 연결되는 진공 소스; 및
    상기 마스터를 향하는 고정 백킹 표면에 의해 지지되는 변경된 보강층을 포함하고, 상기 고정 백킹은 500 ㎛ 이하인 두께를 가진 유리 백킹을 포함하는 것을 특징으로 하는 복합 스탬프를 제조하기 위한 장치.
  48. 제46항에 있어서, 상기 수직 어저스터는 상기 웨이퍼 홀더 조립체 및 스탬프 몰드 조립체 각각과 기계적으로 결합되는 다수의 볼트를 포함하는 것을 특징으로 하는 복합 스탬프를 제조하기 위한 장치.
  49. 내부면 및 상기 내부면 반대편에 위치하는 외부면을 가지고, 상기 외부면은 다수의 릴리프 구조를 가지는 변형층;
    하부면과 상기 하부면 반대편에 위치하는 상부면을 가지고, 상기 하부면은 상기 변형층의 내부면과 인접하게 위치하는 상기 변형층의 상기 내부면에 연결된 고정 지지층; 및
    상기 변형층 외부면의 릴리프 구조 적어도 일부에서 수직방향으로 일치하는 오프닝을 가지고 상기 고정 지지층과 작동가능하게 연결되는 보강층을 포함하는 강화 복합 스탬프;
    상부면을 가진 마운팅 플랜지;
    상기 변형층 외부면과 마운팅 플랜지를 작동가능하게 연결하는 수직 부분; 및
    상기 마운팅 플랜지 상부면에 연결되는 수용 표면을 포함하는 전사 프린팅 툴 헤드를 포함하는 타겟 기판 내 또는 위로 반도체를 건식 전사 프린팅하기 위한 프린팅 툴 장치.

  50. 제49항에 있어서, 상기 보강층은 상기 고정 지지층의 하부면, 상기 고정 지지층의 상부면 또는 상기 고정 지지층으 하부면 및 상부면으로 연결되는 것을 특징으로 하는 타겟 기판 내 또는 위로 반도체를 건식 전사 프린팅하기 위한 프린팅 툴 장치.
  51. 제49항에 있어서, 상기 스탬프와 상기 툴 헤드 사이의 연결은
    홀딩 플랫폼; 및
    파스너를 포함하고,
    상기 파스너는 상기 마운팅 플랜지를 지나 상기 수용 표면까지 상기 홀딩 플랫폼으로부터 늘어나고, 이에 의해 상기 스탬프를 상기 툴 헤드와 연결하는 것을 특징으로 하는 타겟 기판 내 또는 위로 반도체를 건식 전사 프린팅하기 위한 프린팅 툴 장치.
  52. 제49항에 있어서, 상기 툴 헤드까지 상기 스탬프를 보유하기 위해 진공 척을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 타겟 기판 내 또는 위로 반도체를 건식 전사 프린팅하기 위한 프린팅 툴 장치.
  53. 제49항에 있어서, 상기 툴 헤드 수용 표면에 위치하는 진공 그루브를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 타겟 기판 내 또는 위로 반도체를 건식 전사 프린팅하기 위한 프린팅 툴 장치.
  54. 제53항에 있어서,
    상기 프린팅 툴 헤드 수용 표면을 맞대고, 상기 강화 복합 스탬프의 마운팅 플랜지에 의해 적어도 부분적으로 채워진 구멍을 가지는 홀딩 플랫폼;
    상기 수용 표면, 상기 강화 복합 스탬프의 마운팅 플랜지 및 상기 홀딩 플랫폼을 통해 적어도 부분적으로 늘어나는 파스너; 및
    상기 진공 그루브를 연결하는 홀딩 플랫폼의 일부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 타겟 기판 내 또는 위로 반도체를 건식 전사 프린팅하기 위한 프린팅 툴 장치.
  55. 제49항에 있어서, 상기 스탬프로 작동가능하게 연결하고, 상기 스탬프의 인쇄가능한 표면적 보다 큰 표면적을 가지는 타겟 기판을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 타겟 기판 내 또는 위로 반도체를 건식 전사 프린팅하기 위한 프린팅 툴 장치.
  56. 내부면 및 상기 내부면 반대편에 위치하는 외부면을 가지고, 상기 외부면은 다수의 릴리프 구조를 가지는 변형층;
    하부면과 상기 하부면 반대편에 위치하는 상부면을 가지고, 상기 하부면은 상기 변형층의 내부면과 인접하게 위치하는 고정 지지층; 및
    상기 변형층 외부면의 릴리프 구조 적어도 일부에서 수직방향으로 일치하는 오프닝을 가지고 상기 고정 지지층과 작동가능하게 연결되는 보강층을 포함하는 강화 복합 스탬프를 제조하는 단계;
    상기 강화 복합 스탬프의 변형층 외부면을 반도체 소자와 접촉시켜 상기 변형층 외부면으로 상기 반도체 소자의 적어도 일부를 전사시키는 단계;
    상기 외부면 상의 반도체 소자의 적어도 일부를 기판 표면에 노출시키는 방법으로 상기 반도체 소자 및 상기 외부면을 가진 강화 복합 스탬프를 접촉시키는 단계; 및
    상기 강화 복합 스탬프와 상기 기판 표면을 분리시켜 상기 기판 표면으로 반도체 소자의 적어도 일부를 전사시키고 상기 기판 표면에 패턴을 형성시키는 단계를 포함하는 반도체 소자로 기판 표면을 패터닝하는 방법.
  57. 제56항에 있어서, 상기 고정 지지층은 굽힘 강성을 가지고, 상기 보강층은 상기 고정 지지층의 굽힘 강성보다 적어도 10 배 작은 굽힘 강성을 가지는 것을 특징으로 하는 반도체 소자로 기판 표면을 패터닝하는 방법.
  58. 제56항에 있어서, 상기 반도체 소자 및 기판 표면을 가진 강화 복합 스탬프를 접촉시키는 단계는 반도체 소자 및 기판 표면을 가진 변형층 외부면의 적어도 일부 사이에 등각 접촉을 형성시키는 것을 포함하는 것을 특징으로 하는 반도체 소자로 기판 표면을 패터닝하는 방법.
  59. 제56항에 있어서, 상기 반도체 소자를 가진 강화 복합 스탬프의 변형층 외부면을 접촉시키는 단계는 반도체 소자를 가진 외부면의 릴리프 구조를 접촉시키는 것을 포함하는 것을 특징으로 하는 반도체 소자로 기판 표면을 패터닝하는 방법.
  60. 제56항에 있어서, 상기 강화 복합 스탬프와 기판 표면을 분리시키는 단계는 상기 기판 표면 외부 방향으로 강화 복합 스탬프를 이동시키는 것을 포함하는 것을 특징으로 하는 반도체 소자로 기판 표면을 패터닝하는 방법.
  61. 제56항에 있어서, 상기 기판 표면은 상기 강화 복합 스탬프의 변형층 외부면의 표면적보다 큰 반도체 소자로 패턴된 표면적을 가지는 것을 특징으로 하는 반도체 소자로 기판 표면을 패터닝하는 방법.
  62. 제56항에 있어서, 상기 강화 복합 스탬프의 변형층 외부면을 반도체 소자와 접촉시키는 단계; 상기 반도체 소자 및 기판 표면을 가진 강화 복합 스탬프를 접촉시키는 단계; 및 상기 강화 복합 스탬프와 기판 표면을 분리시키는 단계를 반복하는 것을 더 포함하고, 상기 단계들의 반복은 상기 기판 표면의 서로 다른 영역으로 반도체 소자를 제공하는 것을 특징으로 하는 반도체 소자로 기판 표면을 패터닝하는 방법.
  63. 내부면 및 상기 내부면 반대편에 위치하는 외부면을 가지고, 상기 외부면은 다수의 릴리프 구조를 가지는 탄성중합체 층;
    상기 탄성중합체 층의 내부면으로 연결되고, 하부면과 상기 하부면 반대편에 위치하는 상부면을 가지며, 상기 하부면은 상기 탄성중합체 층의 내부면과 인접하게 위치하고, 두께가 500 ㎛ 이하인 유리 백킹; 및
    섬유 요소를 가지고, 상기 유리 백킹의 하부면 또는 상부면과 연결되며, 상기 탄성중합체 층 외부면의 릴리프 구조 적어도 일부와 수직방향으로 일치하는 오프닝을 가지는 보강층을 포함하는 복합 스탬프.
  64. 제63항에 있어서, 상기 보강층은 직조 섬유 유리를 포함하는 것을 특징으로 하는 복합 스탬프.
  65. 제63항에 있어서, 상기 보강층은 링이고, 상기 유리 백킹은 하나 또는 둘 이상의 외부 모서리에서 수평방향으로 한정되며, 상기 링은 상기 외부 모서리와 상기 탄성중합체 층 사이에 적어도 부분적으로 구비되는 것을 특징으로 하는 복합 스탬프.
  66. 제63항에 있어서, 상기 보강층은 100 내지 500 ㎛의 범위에서 선택되는 평균 두께를 가지는 것을 특징으로 하는 복합 스탬프.
  67. 제63항에 있어서, 상기 유리 백킹은 굽힘 강성을 가지고, 상기 보강층은 상기 유리 백킹의 굽힘 강성보다 적어도 10 배 작은 굽힘 강성을 가지는 것을 특징으로 하는 복합 스탬프.
  68. 제63항에 있어서, 상기 보강층은 10-4 내지 10-2 Nm 범위에서 선택되는 굽힘 강성을 가지는 것을 특징으로 하는 복합 스탬프.
  69. 제63항에 있어서, 상기 보강층은 100 내지 1000 ㎛ 범위에서 선택되는 평균 두께를 가지는 것을 특징으로 하는 복합 스탬프.
KR1020117004225A 2008-07-23 2009-07-22 반도체 소자의 건식 전사 프린팅을 위한 강화 복합 스탬프 KR101850156B1 (ko)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US12/177,963 US7927976B2 (en) 2008-07-23 2008-07-23 Reinforced composite stamp for dry transfer printing of semiconductor elements
US12/177,963 2008-07-23
PCT/US2009/051350 WO2010011713A1 (en) 2008-07-23 2009-07-22 Reinforced composite stamp for dry transfer printing of semiconductor elements

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20110052654A KR20110052654A (ko) 2011-05-18
KR101850156B1 true KR101850156B1 (ko) 2018-05-30

Family

ID=41567480

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020117004225A KR101850156B1 (ko) 2008-07-23 2009-07-22 반도체 소자의 건식 전사 프린팅을 위한 강화 복합 스탬프

Country Status (5)

Country Link
US (1) US7927976B2 (ko)
EP (1) EP2311073B1 (ko)
KR (1) KR101850156B1 (ko)
TW (1) TWI396621B (ko)
WO (1) WO2010011713A1 (ko)

Families Citing this family (187)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7927976B2 (en) 2008-07-23 2011-04-19 Semprius, Inc. Reinforced composite stamp for dry transfer printing of semiconductor elements
GB0819449D0 (en) * 2008-10-23 2008-12-03 Cambridge Display Tech Ltd Display drivers
WO2010059781A1 (en) * 2008-11-19 2010-05-27 Semprius, Inc. Printing semiconductor elements by shear-assisted elastomeric stamp transfer
MX2011008352A (es) * 2009-02-09 2011-11-28 Semprius Inc Modulos, receptores y sub-receptores fotovoltaicos tipo concentrador y metodos para formar los mismos.
US8261660B2 (en) * 2009-07-22 2012-09-11 Semprius, Inc. Vacuum coupled tool apparatus for dry transfer printing semiconductor elements
US20110151114A1 (en) * 2009-12-18 2011-06-23 Cooledge Lighting, Inc. Composite patterning device and method for removing elements from host substrate by establishing conformal contact between device and a contact surface
US9161448B2 (en) 2010-03-29 2015-10-13 Semprius, Inc. Laser assisted transfer welding process
US9142468B2 (en) 2010-08-26 2015-09-22 Semprius, Inc. Structures and methods for testing printable integrated circuits
US9809001B2 (en) 2010-10-19 2017-11-07 Massachusetts Institute Of Technology Flexural digital material construction and transduction
US9690286B2 (en) 2012-06-21 2017-06-27 Massachusetts Institute Of Technology Methods and apparatus for digital material skins
WO2012078246A1 (en) * 2010-10-19 2012-06-14 Massachusetts Institute Of Technology Methods and apparatus for digital composites
US9566758B2 (en) 2010-10-19 2017-02-14 Massachusetts Institute Of Technology Digital flexural materials
US9899329B2 (en) 2010-11-23 2018-02-20 X-Celeprint Limited Interconnection structures and methods for transfer-printed integrated circuit elements with improved interconnection alignment tolerance
US9765934B2 (en) 2011-05-16 2017-09-19 The Board Of Trustees Of The University Of Illinois Thermally managed LED arrays assembled by printing
US8889485B2 (en) 2011-06-08 2014-11-18 Semprius, Inc. Methods for surface attachment of flipped active componenets
WO2013010113A1 (en) * 2011-07-14 2013-01-17 The Board Of Trustees Of The University Of Illinois Non-contact transfer printing
US9597847B2 (en) * 2011-09-20 2017-03-21 Milliken & Company Method and apparatus for inserting a spacer between annular reinforcement bands
US9412727B2 (en) 2011-09-20 2016-08-09 Semprius, Inc. Printing transferable components using microstructured elastomeric surfaces with pressure modulated reversible adhesion
US9506485B2 (en) 2011-11-04 2016-11-29 Massachusetts Institute Of Technology Hierarchical functional digital materials
US8349116B1 (en) 2011-11-18 2013-01-08 LuxVue Technology Corporation Micro device transfer head heater assembly and method of transferring a micro device
US8518204B2 (en) 2011-11-18 2013-08-27 LuxVue Technology Corporation Method of fabricating and transferring a micro device and an array of micro devices utilizing an intermediate electrically conductive bonding layer
US8794501B2 (en) 2011-11-18 2014-08-05 LuxVue Technology Corporation Method of transferring a light emitting diode
US8573469B2 (en) 2011-11-18 2013-11-05 LuxVue Technology Corporation Method of forming a micro LED structure and array of micro LED structures with an electrically insulating layer
US8333860B1 (en) 2011-11-18 2012-12-18 LuxVue Technology Corporation Method of transferring a micro device
US9773750B2 (en) 2012-02-09 2017-09-26 Apple Inc. Method of transferring and bonding an array of micro devices
US8456969B1 (en) 2012-03-27 2013-06-04 Seagate Technology Llc Laser integrated recording head for heat assisted magnetic recording
US9548332B2 (en) 2012-04-27 2017-01-17 Apple Inc. Method of forming a micro LED device with self-aligned metallization stack
US9105492B2 (en) 2012-05-08 2015-08-11 LuxVue Technology Corporation Compliant micro device transfer head
US9034754B2 (en) 2012-05-25 2015-05-19 LuxVue Technology Corporation Method of forming a micro device transfer head with silicon electrode
US8415771B1 (en) 2012-05-25 2013-04-09 LuxVue Technology Corporation Micro device transfer head with silicon electrode
WO2014000024A1 (en) * 2012-06-26 2014-01-03 University Of South Australia Apparatus for fabricating microstructured devices
US8415767B1 (en) 2012-07-06 2013-04-09 LuxVue Technology Corporation Compliant bipolar micro device transfer head with silicon electrodes
US8415768B1 (en) 2012-07-06 2013-04-09 LuxVue Technology Corporation Compliant monopolar micro device transfer head with silicon electrode
US8569115B1 (en) 2012-07-06 2013-10-29 LuxVue Technology Corporation Method of forming a compliant bipolar micro device transfer head with silicon electrodes
US8383506B1 (en) 2012-07-06 2013-02-26 LuxVue Technology Corporation Method of forming a compliant monopolar micro device transfer head with silicon electrode
US8933433B2 (en) 2012-07-30 2015-01-13 LuxVue Technology Corporation Method and structure for receiving a micro device
JP6483018B2 (ja) * 2012-09-06 2019-03-13 エーファウ・グループ・エー・タルナー・ゲーエムベーハー 型押し加工のための構造体スタンプ、装置および方法
US8791530B2 (en) 2012-09-06 2014-07-29 LuxVue Technology Corporation Compliant micro device transfer head with integrated electrode leads
US9162880B2 (en) 2012-09-07 2015-10-20 LuxVue Technology Corporation Mass transfer tool
US8835940B2 (en) 2012-09-24 2014-09-16 LuxVue Technology Corporation Micro device stabilization post
US8941215B2 (en) 2012-09-24 2015-01-27 LuxVue Technology Corporation Micro device stabilization post
KR20140046266A (ko) * 2012-10-10 2014-04-18 삼성디스플레이 주식회사 패턴 형성 장치, 패턴 형성 장치의 제조 방법 및 패턴 형성 방법
US9558721B2 (en) 2012-10-15 2017-01-31 Apple Inc. Content-based adaptive refresh schemes for low-power displays
US9236815B2 (en) 2012-12-10 2016-01-12 LuxVue Technology Corporation Compliant micro device transfer head array with metal electrodes
US9178123B2 (en) 2012-12-10 2015-11-03 LuxVue Technology Corporation Light emitting device reflective bank structure
US9159700B2 (en) 2012-12-10 2015-10-13 LuxVue Technology Corporation Active matrix emissive micro LED display
US9255001B2 (en) 2012-12-10 2016-02-09 LuxVue Technology Corporation Micro device transfer head array with metal electrodes
US9029880B2 (en) 2012-12-10 2015-05-12 LuxVue Technology Corporation Active matrix display panel with ground tie lines
US9105714B2 (en) 2012-12-11 2015-08-11 LuxVue Technology Corporation Stabilization structure including sacrificial release layer and staging bollards
US9166114B2 (en) 2012-12-11 2015-10-20 LuxVue Technology Corporation Stabilization structure including sacrificial release layer and staging cavity
US9314930B2 (en) * 2012-12-14 2016-04-19 LuxVue Technology Corporation Micro pick up array with integrated pivot mount
US9391042B2 (en) 2012-12-14 2016-07-12 Apple Inc. Micro device transfer system with pivot mount
US9153171B2 (en) 2012-12-17 2015-10-06 LuxVue Technology Corporation Smart pixel lighting and display microcontroller
US9095980B2 (en) 2013-02-25 2015-08-04 LuxVue Technology Corporation Micro pick up array mount with integrated displacement sensor
US9308649B2 (en) 2013-02-25 2016-04-12 LuxVue Techonology Corporation Mass transfer tool manipulator assembly
US9252375B2 (en) 2013-03-15 2016-02-02 LuxVue Technology Corporation Method of fabricating a light emitting diode display with integrated defect detection test
US8791474B1 (en) 2013-03-15 2014-07-29 LuxVue Technology Corporation Light emitting diode display with redundancy scheme
US9484504B2 (en) 2013-05-14 2016-11-01 Apple Inc. Micro LED with wavelength conversion layer
US9217541B2 (en) 2013-05-14 2015-12-22 LuxVue Technology Corporation Stabilization structure including shear release posts
US9136161B2 (en) 2013-06-04 2015-09-15 LuxVue Technology Corporation Micro pick up array with compliant contact
US20160329173A1 (en) 2013-06-12 2016-11-10 Rohinni, LLC Keyboard backlighting with deposited light-generating sources
US8987765B2 (en) 2013-06-17 2015-03-24 LuxVue Technology Corporation Reflective bank structure and method for integrating a light emitting device
US8928021B1 (en) 2013-06-18 2015-01-06 LuxVue Technology Corporation LED light pipe
US9111464B2 (en) 2013-06-18 2015-08-18 LuxVue Technology Corporation LED display with wavelength conversion layer
US9035279B2 (en) 2013-07-08 2015-05-19 LuxVue Technology Corporation Micro device with stabilization post
US9296111B2 (en) 2013-07-22 2016-03-29 LuxVue Technology Corporation Micro pick up array alignment encoder
US9087764B2 (en) 2013-07-26 2015-07-21 LuxVue Technology Corporation Adhesive wafer bonding with controlled thickness variation
US9153548B2 (en) 2013-09-16 2015-10-06 Lux Vue Technology Corporation Adhesive wafer bonding with sacrificial spacers for controlled thickness variation
EP2874182A1 (fr) * 2013-11-19 2015-05-20 Gemalto SA Procédé de fabrication de dispositifs électroniques
US9513543B2 (en) * 2013-11-20 2016-12-06 Eastman Kodak Company Method for forming a non-deformable patterned template
US9367094B2 (en) 2013-12-17 2016-06-14 Apple Inc. Display module and system applications
US9768345B2 (en) 2013-12-20 2017-09-19 Apple Inc. LED with current injection confinement trench
US9450147B2 (en) 2013-12-27 2016-09-20 Apple Inc. LED with internally confined current injection area
US9583466B2 (en) 2013-12-27 2017-02-28 Apple Inc. Etch removal of current distribution layer for LED current confinement
US9542638B2 (en) 2014-02-18 2017-01-10 Apple Inc. RFID tag and micro chip integration design
US9583533B2 (en) 2014-03-13 2017-02-28 Apple Inc. LED device with embedded nanowire LEDs
US9522468B2 (en) 2014-05-08 2016-12-20 Apple Inc. Mass transfer tool manipulator assembly with remote center of compliance
US9318475B2 (en) 2014-05-15 2016-04-19 LuxVue Technology Corporation Flexible display and method of formation with sacrificial release layer
US10549483B2 (en) * 2014-05-28 2020-02-04 The Trustees Of The University Of Pennsylvania Surfaces with tunable adhesion based on composite structures and methods of making the same
US9741286B2 (en) 2014-06-03 2017-08-22 Apple Inc. Interactive display panel with emitting and sensing diodes
US9624100B2 (en) 2014-06-12 2017-04-18 Apple Inc. Micro pick up array pivot mount with integrated strain sensing elements
US9425151B2 (en) 2014-06-17 2016-08-23 Apple Inc. Compliant electrostatic transfer head with spring support layer
US9570002B2 (en) 2014-06-17 2017-02-14 Apple Inc. Interactive display panel with IR diodes
US9865600B2 (en) 2014-06-18 2018-01-09 X-Celeprint Limited Printed capacitors
US9929053B2 (en) 2014-06-18 2018-03-27 X-Celeprint Limited Systems and methods for controlling release of transferable semiconductor structures
CN110010750B (zh) 2014-06-18 2021-11-09 艾克斯展示公司技术有限公司 微组装led显示器
KR102048378B1 (ko) 2014-06-18 2019-11-25 엑스-셀레프린트 리미티드 트랜스퍼가능한 반도체 구조체들의 방출을 제어하기 위한 시스템들 및 방법들
TWI639248B (zh) 2014-06-18 2018-10-21 愛爾蘭商艾克斯瑟樂普林特有限公司 用於準備氮化鎵及用於微組裝之相關材料之系統及方法
CN107078088B (zh) 2014-06-18 2021-04-09 艾克斯展示公司技术有限公司 微组装的高频装置及阵列
WO2016012409A2 (en) 2014-07-20 2016-01-28 X-Celeprint Limited Apparatus and methods for micro-transfer printing
TWI647833B (zh) 2014-08-26 2019-01-11 愛爾蘭商艾克斯瑟樂普林特有限公司 微組合複合式顯示裝置及發光元件
US9468050B1 (en) 2014-09-25 2016-10-11 X-Celeprint Limited Self-compensating circuit for faulty display pixels
US9799261B2 (en) 2014-09-25 2017-10-24 X-Celeprint Limited Self-compensating circuit for faulty display pixels
US9991163B2 (en) 2014-09-25 2018-06-05 X-Celeprint Limited Small-aperture-ratio display with electrical component
US9799719B2 (en) 2014-09-25 2017-10-24 X-Celeprint Limited Active-matrix touchscreen
US9818725B2 (en) 2015-06-01 2017-11-14 X-Celeprint Limited Inorganic-light-emitter display with integrated black matrix
US9537069B1 (en) 2014-09-25 2017-01-03 X-Celeprint Limited Inorganic light-emitting diode with encapsulating reflector
CN105511224B (zh) * 2014-09-26 2023-08-01 苏州光舵微纳科技股份有限公司 用于纳米压印复合模板的复制装置
US9828244B2 (en) 2014-09-30 2017-11-28 Apple Inc. Compliant electrostatic transfer head with defined cavity
US9705432B2 (en) 2014-09-30 2017-07-11 Apple Inc. Micro pick up array pivot mount design for strain amplification
US10446728B2 (en) 2014-10-31 2019-10-15 eLux, Inc. Pick-and remove system and method for emissive display repair
US10319878B2 (en) 2014-10-31 2019-06-11 eLux, Inc. Stratified quantum dot phosphor structure
US10535640B2 (en) 2014-10-31 2020-01-14 eLux Inc. System and method for the fluidic assembly of micro-LEDs utilizing negative pressure
US10543486B2 (en) 2014-10-31 2020-01-28 eLux Inc. Microperturbation assembly system and method
US10242977B2 (en) 2014-10-31 2019-03-26 eLux, Inc. Fluid-suspended microcomponent harvest, distribution, and reclamation
US10381335B2 (en) 2014-10-31 2019-08-13 ehux, Inc. Hybrid display using inorganic micro light emitting diodes (uLEDs) and organic LEDs (OLEDs)
US9576595B1 (en) 2014-11-19 2017-02-21 Seagate Technology Llc Transfer printing an epitaxial layer to a read/write head to form an integral laser
US9478583B2 (en) 2014-12-08 2016-10-25 Apple Inc. Wearable display having an array of LEDs on a conformable silicon substrate
JP6506064B2 (ja) * 2015-03-25 2019-04-24 株式会社フジクラ 光中継器、及び、光コネクタ装置
US9640715B2 (en) 2015-05-15 2017-05-02 X-Celeprint Limited Printable inorganic semiconductor structures
US10102794B2 (en) 2015-06-09 2018-10-16 X-Celeprint Limited Distributed charge-pump power-supply system
US9871345B2 (en) 2015-06-09 2018-01-16 X-Celeprint Limited Crystalline color-conversion device
US11061276B2 (en) 2015-06-18 2021-07-13 X Display Company Technology Limited Laser array display
US10133426B2 (en) 2015-06-18 2018-11-20 X-Celeprint Limited Display with micro-LED front light
US9704821B2 (en) 2015-08-11 2017-07-11 X-Celeprint Limited Stamp with structured posts
US10255834B2 (en) 2015-07-23 2019-04-09 X-Celeprint Limited Parallel redundant chiplet system for controlling display pixels
US10373856B2 (en) * 2015-08-03 2019-08-06 Mikro Mesa Technology Co., Ltd. Transfer head array
US10468363B2 (en) 2015-08-10 2019-11-05 X-Celeprint Limited Chiplets with connection posts
US9640108B2 (en) 2015-08-25 2017-05-02 X-Celeprint Limited Bit-plane pulse width modulated digital display system
US10380930B2 (en) 2015-08-24 2019-08-13 X-Celeprint Limited Heterogeneous light emitter display system
US10230048B2 (en) 2015-09-29 2019-03-12 X-Celeprint Limited OLEDs for micro transfer printing
US10418501B2 (en) 2015-10-02 2019-09-17 X-Celeprint Limited Wafer-integrated, ultra-low profile concentrated photovoltaics (CPV) for space applications
US10066819B2 (en) 2015-12-09 2018-09-04 X-Celeprint Limited Micro-light-emitting diode backlight system
US9930277B2 (en) 2015-12-23 2018-03-27 X-Celeprint Limited Serial row-select matrix-addressed system
US10091446B2 (en) 2015-12-23 2018-10-02 X-Celeprint Limited Active-matrix displays with common pixel control
US9786646B2 (en) 2015-12-23 2017-10-10 X-Celeprint Limited Matrix addressed device repair
US9928771B2 (en) 2015-12-24 2018-03-27 X-Celeprint Limited Distributed pulse width modulation control
CN108770368B (zh) 2016-01-15 2022-04-12 罗茵尼公司 透过设备上的罩盖进行背光照明的设备和方法
US10200013B2 (en) 2016-02-18 2019-02-05 X-Celeprint Limited Micro-transfer-printed acoustic wave filter device
US10361677B2 (en) 2016-02-18 2019-07-23 X-Celeprint Limited Transverse bulk acoustic wave filter
US10109753B2 (en) 2016-02-19 2018-10-23 X-Celeprint Limited Compound micro-transfer-printed optical filter device
TWI681508B (zh) 2016-02-25 2020-01-01 愛爾蘭商艾克斯瑟樂普林特有限公司 有效率地微轉印微型裝置於大尺寸基板上
US10193025B2 (en) 2016-02-29 2019-01-29 X-Celeprint Limited Inorganic LED pixel structure
US10150326B2 (en) 2016-02-29 2018-12-11 X-Celeprint Limited Hybrid document with variable state
US10150325B2 (en) 2016-02-29 2018-12-11 X-Celeprint Limited Hybrid banknote with electronic indicia
US10153256B2 (en) 2016-03-03 2018-12-11 X-Celeprint Limited Micro-transfer printable electronic component
US10153257B2 (en) 2016-03-03 2018-12-11 X-Celeprint Limited Micro-printed display
US10103069B2 (en) 2016-04-01 2018-10-16 X-Celeprint Limited Pressure-activated electrical interconnection by micro-transfer printing
US10199546B2 (en) 2016-04-05 2019-02-05 X-Celeprint Limited Color-filter device
US10008483B2 (en) 2016-04-05 2018-06-26 X-Celeprint Limited Micro-transfer printed LED and color filter structure
US9997102B2 (en) 2016-04-19 2018-06-12 X-Celeprint Limited Wirelessly powered display and system
US10198890B2 (en) 2016-04-19 2019-02-05 X-Celeprint Limited Hybrid banknote with electronic indicia using near-field-communications
US10360846B2 (en) 2016-05-10 2019-07-23 X-Celeprint Limited Distributed pulse-width modulation system with multi-bit digital storage and output device
US10622700B2 (en) 2016-05-18 2020-04-14 X-Celeprint Limited Antenna with micro-transfer-printed circuit element
US9997501B2 (en) 2016-06-01 2018-06-12 X-Celeprint Limited Micro-transfer-printed light-emitting diode device
US10453826B2 (en) 2016-06-03 2019-10-22 X-Celeprint Limited Voltage-balanced serial iLED pixel and display
US11137641B2 (en) 2016-06-10 2021-10-05 X Display Company Technology Limited LED structure with polarized light emission
US20180019169A1 (en) * 2016-07-12 2018-01-18 QMAT, Inc. Backing substrate stabilizing donor substrate for implant or reclamation
US10533080B2 (en) 2016-07-26 2020-01-14 The Board Of Trustees Of The University Of Illinois Transfer printing using shape memory polymers
BR112019001453B1 (pt) 2016-07-27 2023-02-07 Koninklijke Philips N.V. Método de fabricação de uma estampa à base de poliorganossiloxano, estampa à base de poliorganossiloxano, uso da mesma e método de formação de uma camada dotada de um padrão
US10222698B2 (en) 2016-07-28 2019-03-05 X-Celeprint Limited Chiplets with wicking posts
US11064609B2 (en) 2016-08-04 2021-07-13 X Display Company Technology Limited Printable 3D electronic structure
US9980341B2 (en) 2016-09-22 2018-05-22 X-Celeprint Limited Multi-LED components
US10157880B2 (en) 2016-10-03 2018-12-18 X-Celeprint Limited Micro-transfer printing with volatile adhesive layer
US10782002B2 (en) 2016-10-28 2020-09-22 X Display Company Technology Limited LED optical components
US10347168B2 (en) 2016-11-10 2019-07-09 X-Celeprint Limited Spatially dithered high-resolution
US10600671B2 (en) 2016-11-15 2020-03-24 X-Celeprint Limited Micro-transfer-printable flip-chip structures and methods
WO2018091459A1 (en) 2016-11-15 2018-05-24 X-Celeprint Limited Micro-transfer-printable flip-chip structures and methods
US10395966B2 (en) 2016-11-15 2019-08-27 X-Celeprint Limited Micro-transfer-printable flip-chip structures and methods
US10297502B2 (en) 2016-12-19 2019-05-21 X-Celeprint Limited Isolation structure for micro-transfer-printable devices
US10438859B2 (en) 2016-12-19 2019-10-08 X-Celeprint Limited Transfer printed device repair
US10752809B2 (en) 2016-12-23 2020-08-25 The Board Of Trustees Of The University Of Illinois Reusable attaching apparatus and methods of making and using a reusable attaching apparatus
US10832609B2 (en) 2017-01-10 2020-11-10 X Display Company Technology Limited Digital-drive pulse-width-modulated output system
US10332868B2 (en) 2017-01-26 2019-06-25 X-Celeprint Limited Stacked pixel structures
US10468391B2 (en) 2017-02-08 2019-11-05 X-Celeprint Limited Inorganic light-emitting-diode displays with multi-ILED pixels
US10396137B2 (en) 2017-03-10 2019-08-27 X-Celeprint Limited Testing transfer-print micro-devices on wafer
JP2018163946A (ja) * 2017-03-24 2018-10-18 東芝メモリ株式会社 インプリント装置およびインプリント方法
US11024608B2 (en) 2017-03-28 2021-06-01 X Display Company Technology Limited Structures and methods for electrical connection of micro-devices and substrates
US10804880B2 (en) 2018-12-03 2020-10-13 X-Celeprint Limited Device structures with acoustic wave transducers and connection posts
US10832935B2 (en) 2017-08-14 2020-11-10 X Display Company Technology Limited Multi-level micro-device tethers
US10297585B1 (en) 2017-12-21 2019-05-21 X-Celeprint Limited Multi-resolution compound micro-devices
JP7100485B2 (ja) * 2018-04-26 2022-07-13 キヤノン株式会社 インプリント装置およびデバイス製造方法
US10505079B2 (en) 2018-05-09 2019-12-10 X-Celeprint Limited Flexible devices and methods using laser lift-off
US10832934B2 (en) 2018-06-14 2020-11-10 X Display Company Technology Limited Multi-layer tethers for micro-transfer printing
US10714001B2 (en) 2018-07-11 2020-07-14 X Display Company Technology Limited Micro-light-emitting-diode displays
US10796971B2 (en) 2018-08-13 2020-10-06 X Display Company Technology Limited Pressure-activated electrical interconnection with additive repair
US11977328B2 (en) 2018-10-12 2024-05-07 Morphotonics Holding B.V. Flexible stamp with tunable high dimensional stability
WO2020112740A1 (en) * 2018-11-29 2020-06-04 Sharklet Technologies, Inc. Soluble templates and methods of manufacture thereof
US10790173B2 (en) 2018-12-03 2020-09-29 X Display Company Technology Limited Printed components on substrate posts
US11482979B2 (en) 2018-12-03 2022-10-25 X Display Company Technology Limited Printing components over substrate post edges
US20210002128A1 (en) 2018-12-03 2021-01-07 X-Celeprint Limited Enclosed cavity structures
US11274035B2 (en) 2019-04-24 2022-03-15 X-Celeprint Limited Overhanging device structures and related methods of manufacture
US11528808B2 (en) 2018-12-03 2022-12-13 X Display Company Technology Limited Printing components to substrate posts
JP7145096B2 (ja) 2019-02-12 2022-09-30 信越化学工業株式会社 微小構造体移載装置、スタンプヘッドユニット、微小構造体移載用スタンプ部品及び微小構造体集積部品の移載方法
US10748793B1 (en) 2019-02-13 2020-08-18 X Display Company Technology Limited Printing component arrays with different orientations
TWI757648B (zh) 2019-10-21 2022-03-11 隆達電子股份有限公司 取料裝置
US11062936B1 (en) 2019-12-19 2021-07-13 X Display Company Technology Limited Transfer stamps with multiple separate pedestals

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20080000373A1 (en) 2006-06-30 2008-01-03 Maria Petrucci-Samija Printing form precursor and process for preparing a stamp from the precursor

Family Cites Families (60)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3453714A (en) 1967-02-10 1969-07-08 Ibm Vacuum operated chip placement head
JPS57169244A (en) 1981-04-13 1982-10-18 Canon Inc Temperature controller for mask and wafer
US5151386A (en) 1990-08-01 1992-09-29 Mobil Solar Energy Corporation Method of applying metallized contacts to a solar cell
US5512131A (en) 1993-10-04 1996-04-30 President And Fellows Of Harvard College Formation of microstamped patterns on surfaces and derivative articles
JP3372258B2 (ja) 1995-08-04 2003-01-27 インターナシヨナル・ビジネス・マシーンズ・コーポレーシヨン リソグラフィ・プロセス用のスタンプ
US5967030A (en) 1995-11-17 1999-10-19 Micron Technology, Inc. Global planarization method and apparatus
US5669303A (en) 1996-03-04 1997-09-23 Motorola Apparatus and method for stamping a surface
US5789117A (en) 1996-12-02 1998-08-04 Taiwan Semiconductor Manufacturing Company, Ltd. Transfer method for non-critical photoresist patterns
US5937758A (en) 1997-11-26 1999-08-17 Motorola, Inc. Micro-contact printing stamp
JP2002523892A (ja) 1998-08-21 2002-07-30 エス・アール・アイ・インターナシヨナル 電子回路およびコンポーネントの印刷
US5947027A (en) 1998-09-08 1999-09-07 Motorola, Inc. Printing apparatus with inflatable means for advancing a substrate towards the stamping surface
WO2001008242A1 (en) 1999-07-21 2001-02-01 E Ink Corporation Preferred methods for producing electrical circuit elements used to control an electronic display
EP1072954A3 (en) * 1999-07-28 2002-05-22 Lucent Technologies Inc. Lithographic process for device fabrication
TW562755B (en) 1999-12-31 2003-11-21 Ibm Stamp device for printing a pattern on a surface of a substrate
TW434848B (en) 2000-01-14 2001-05-16 Chen I Ming Semiconductor chip device and the packaging method
CH695075A5 (de) 2000-07-03 2005-11-30 Esec Trading Sa Greifwerkzeug.
JP3768825B2 (ja) 2001-03-29 2006-04-19 キヤノン株式会社 電磁アクチュエータ、リニアモータ、露光装置、半導体デバイス製造方法、半導体製造工場および露光装置の保守方法
US7363584B1 (en) * 2001-04-11 2008-04-22 Oracle International Corporation (Oic) Method and article for interactive data exploration
US7338613B2 (en) 2001-09-10 2008-03-04 Surface Logix, Inc. System and process for automated microcontact printing
WO2003065120A2 (en) 2002-01-11 2003-08-07 Massachusetts Institute Of Technology Microcontact printing
JP4195227B2 (ja) 2002-02-22 2008-12-10 東京エレクトロン株式会社 被処理体の導入ポート構造
US6740543B2 (en) 2002-03-07 2004-05-25 Kulicke & Soffa Industries, Inc. Method and apparatus for encapsulating articles by stencil printing
US6881366B2 (en) 2002-04-22 2005-04-19 International Business Machines Corporation Process of fabricating a precision microcontact printing stamp
WO2003099463A2 (en) 2002-05-27 2003-12-04 Koninklijke Philips Electronics N.V. Method and device for transferring a pattern from a stamp to a substrate
DE60326724D1 (de) 2002-05-30 2009-04-30 Ibm Strukturierungsverfahren
MY144124A (en) * 2002-07-11 2011-08-15 Molecular Imprints Inc Step and repeat imprint lithography systems
US6792856B2 (en) 2002-07-16 2004-09-21 International Business Machines Corporation Method and apparatus for accurate, micro-contact printing
US6674146B1 (en) 2002-08-08 2004-01-06 Intel Corporation Composite dielectric layers
AU2003256008A1 (en) 2002-09-09 2004-03-29 International Business Machines Corporation Printing method using rubber stamp
US6918982B2 (en) 2002-12-09 2005-07-19 International Business Machines Corporation System and method of transfer printing an organic semiconductor
US6829988B2 (en) 2003-05-16 2004-12-14 Suss Microtec, Inc. Nanoimprinting apparatus and method
KR100675632B1 (ko) 2003-09-08 2007-02-01 엘지.필립스 엘시디 주식회사 패턴형성방법 및 이를 이용한 액정표시장치의 제조방법
US7122828B2 (en) 2003-09-24 2006-10-17 Lucent Technologies, Inc. Semiconductor devices having regions of induced high and low conductivity, and methods of making the same
CN1890603B (zh) 2003-12-01 2011-07-13 伊利诺伊大学评议会 用于制造三维纳米级结构的方法和装置
US20080055581A1 (en) 2004-04-27 2008-03-06 Rogers John A Devices and methods for pattern generation by ink lithography
US7140861B2 (en) * 2004-04-27 2006-11-28 Molecular Imprints, Inc. Compliant hard template for UV imprinting
CN101427182B (zh) 2004-04-27 2011-10-19 伊利诺伊大学评议会 用于软光刻法的复合构图设备
US7799699B2 (en) 2004-06-04 2010-09-21 The Board Of Trustees Of The University Of Illinois Printable semiconductor structures and related methods of making and assembling
US7521292B2 (en) 2004-06-04 2009-04-21 The Board Of Trustees Of The University Of Illinois Stretchable form of single crystal silicon for high performance electronics on rubber substrates
US7943491B2 (en) 2004-06-04 2011-05-17 The Board Of Trustees Of The University Of Illinois Pattern transfer printing by kinetic control of adhesion to an elastomeric stamp
CN101120433B (zh) 2004-06-04 2010-12-08 伊利诺伊大学评议会 用于制造并组装可印刷半导体元件的方法
US8217381B2 (en) 2004-06-04 2012-07-10 The Board Of Trustees Of The University Of Illinois Controlled buckling structures in semiconductor interconnects and nanomembranes for stretchable electronics
US7207430B2 (en) 2004-10-25 2007-04-24 Ui Holding Company Vacuum gripper for handling small components
US7363854B2 (en) 2004-12-16 2008-04-29 Asml Holding N.V. System and method for patterning both sides of a substrate utilizing imprint lithography
US7523701B2 (en) 2005-03-07 2009-04-28 Asml Netherlands B.V. Imprint lithography method and apparatus
US20060234499A1 (en) 2005-03-29 2006-10-19 Akira Kodera Substrate processing method and substrate processing apparatus
MY145225A (en) 2005-06-02 2012-01-13 Univ Illinois Pattern transfer printing by kinetic control of adhesion to an elastomeric stamp
WO2006130721A2 (en) 2005-06-02 2006-12-07 The Board Of Trustees Of The University Of Illinois Printable semiconductor structures and related methods of making and assembling
ATE549294T1 (de) * 2005-12-09 2012-03-15 Obducat Ab Vorrichtung und verfahren zum transfer von mustern mit zwischenstempel
JP2009528254A (ja) 2006-03-03 2009-08-06 ザ ボード オブ トラスティーズ オブ ザ ユニヴァーシティー オブ イリノイ 空間的に配列したナノチューブ及びナノチューブアレイの作製方法
MY149475A (en) 2006-09-06 2013-08-30 Univ Illinois Controlled buckling structures in semiconductor interconnects and nanomembranes for stretchable electronics
KR101430587B1 (ko) 2006-09-20 2014-08-14 더 보오드 오브 트러스티스 오브 더 유니버시티 오브 일리노이즈 전사가능한 반도체 구조들, 디바이스들 및 디바이스 컴포넌트들을 만들기 위한 릴리스 방안들
GB0620955D0 (en) 2006-10-20 2006-11-29 Speakman Stuart P Methods and apparatus for the manufacture of microstructures
KR101610885B1 (ko) 2007-01-17 2016-04-08 더 보오드 오브 트러스티스 오브 더 유니버시티 오브 일리노이즈 프린팅­기반 어셈블리에 의해 제조되는 광학 시스템
US9061494B2 (en) 2007-07-19 2015-06-23 The Board Of Trustees Of The University Of Illinois High resolution electrohydrodynamic jet printing for manufacturing systems
EP2255378B1 (en) 2008-03-05 2015-08-05 The Board of Trustees of the University of Illinois Stretchable and foldable electronic devices
US8470701B2 (en) 2008-04-03 2013-06-25 Advanced Diamond Technologies, Inc. Printable, flexible and stretchable diamond for thermal management
US7927976B2 (en) 2008-07-23 2011-04-19 Semprius, Inc. Reinforced composite stamp for dry transfer printing of semiconductor elements
US8679888B2 (en) 2008-09-24 2014-03-25 The Board Of Trustees Of The University Of Illinois Arrays of ultrathin silicon solar microcells
WO2010059781A1 (en) 2008-11-19 2010-05-27 Semprius, Inc. Printing semiconductor elements by shear-assisted elastomeric stamp transfer

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20080000373A1 (en) 2006-06-30 2008-01-03 Maria Petrucci-Samija Printing form precursor and process for preparing a stamp from the precursor

Also Published As

Publication number Publication date
US20100018420A1 (en) 2010-01-28
EP2311073A4 (en) 2012-06-06
US7927976B2 (en) 2011-04-19
TW201016442A (en) 2010-05-01
TWI396621B (zh) 2013-05-21
EP2311073B1 (en) 2016-06-22
KR20110052654A (ko) 2011-05-18
EP2311073A1 (en) 2011-04-20
WO2010011713A1 (en) 2010-01-28

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR101850156B1 (ko) 반도체 소자의 건식 전사 프린팅을 위한 강화 복합 스탬프
US9682510B2 (en) Imprint apparatus and method of manufacturing article
US8261660B2 (en) Vacuum coupled tool apparatus for dry transfer printing semiconductor elements
KR100963510B1 (ko) 압인 리소그래피 프로세스 및 시스템
US5937758A (en) Micro-contact printing stamp
US8703618B2 (en) Method of forming micropattern, die formed by this method of forming micropattern, transfer method and micropattern forming method using this die
KR101736722B1 (ko) 전단-보조 탄성 스탬프 전사에 의한 프린팅 반도체 소자
CN101036086B (zh) 挠性纳米压印模板
EP1072954A2 (en) Lithographic process for device fabrication
KR20060125620A (ko) 탄성중합체 스탬프의 동력학적 접착 제어에 의한 패턴 전사인쇄
KR20090077836A (ko) 잉크 리소그래피에 의한 패턴 형성을 위한 장치 및 방법
CN108732862B (zh) 压印装置和物品的制造方法
US20180141366A1 (en) Patterned stamp manufacturing method, patterned stamp imprinting method and imprinted article
US10239253B2 (en) Method for embossing of substrates
Yamashita et al. Micro/nano-mechanical structure fabricated by transfer printing
KR100699092B1 (ko) 패턴형성방법과 패턴형성장치
JP4154529B2 (ja) 微細構造転写装置
CN115812179A (zh) 制造微结构及/或奈米结构之方法及装置
JP2024090241A (ja) インプリント方法、インプリント装置、および物品の製造方法
JP2013062287A (ja) 型、それを用いたインプリント方法および物品の製造方法
Miller et al. Industrial applications demanding low and high resolution features realized by soft UV-NIL and hot embossing

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E902 Notification of reason for refusal
E902 Notification of reason for refusal
N231 Notification of change of applicant
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant